TWI387639B - 轉印材料、液晶元件基板之製法及使用它之液晶顯示裝置 - Google Patents

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Description

轉印材料、液晶元件基板之製法及使用它之液晶顯示裝置
本發明是關於可用於製造液晶胞基板(liquid crystal cell substrate)之轉印材料，該基板具有光學各向異性層形成於其上，以及關於液晶顯示裝置；且特別可用於製造可應用在優異顏色視角依賴性液晶顯示裝置之液晶胞基板之轉印材料，以及使用此等液晶胞基板之液晶顯示裝置。
CRT(陰極射線管)主要已運用在用於辦公室自動化(OA)設備之各種顯示裝置，例如文字處理器，筆記型電腦大小之個人電腦以及個人電腦螢幕，行動電話螢幕以及電視機。液晶顯示裝置具有薄、輕及低電量消耗之優點，近年來已更廣泛使用以取代CRT。液晶顯示裝置通常含有液晶胞及偏光板。偏光板通常具有保護膜及偏光膜，且通常經由染色含碘聚乙烯醇膜組成之偏光膜，拉伸及堆疊在其含保護膜的兩表面上所獲得。穿透式液晶顯示裝置通常含有偏光板於液晶胞的兩側，且偶爾含有一種或一種以上光學補償膜。反射式液晶顯示裝置通常依序含有反射板，液晶胞，一種或一種以上光學補償膜，以及偏光板。液晶胞含有液晶分子，封裝液晶分子之兩基板，以及施用電壓於液晶分子之電極層。液晶胞開關ON及OFF顯示是依液晶分子之定向狀態變動而異，以及皆可應用於穿透型及反射型式，而曾提議之顯示模式包括TN(扭轉向列型)，IPS(平面切換型)，OCB(光學補償彎曲模式)以及VA(垂直配向模式)，ECB(電控雙折射模式)，以及STN(超扭轉向列型)。然而傳統液晶顯示裝置顯示之顏色及對比，隨視角而變化。因此，無法說液晶顯示裝置的視角特性優於CRT者。
為改善視角特性，已使用視角光學補償用之延遲板，或所謂之光學補償片。已體提議各種LCDs，運用一種模式及具有適於模式之光學特性、優異的對比特性而無視角相關性之光學補償片。OCB，VA或IPS模式為已知的廣視角模式，且LCDs運用此等模式可給予良好對比特性於全部環視，因而變得廣用於家庭螢幕，例如TV。又近年來亦已提出運用此等模式之超過30英吋寬螢幕的LCD。
寬螢幕LCD需忍受角落部分漏光，或稱角落非一致性。此現象被認為是因運用於LCD之偏光板隨環境溼度的尺寸變化所致。特別是偏光板及光學補償片直接結合或與置於其間之黏著層結合時，該光學補償片與偏光板的尺寸可被改變，因此光學補償片的光學特性隨尺寸變化而異。且也於此情形，角落非一致性可能惡化。
光學補償片可有效促進降低對比的視角相關性，但無法促進充分降低顏色的視角相關性，且降低顏色之視角相關性被視為LCD需被解決的重要問題。LCD之顏色的視角相關性可歸因於R、G及B三種代表顏色之波長差異，以至於甚至R、G及B光通過有相同的延遲，而因延遲引起之R、G及B光之偏光狀態的變化是彼此不同的。鑑於將此最佳化，必須最佳化有關R、G及B波長之光學各向異性材料之雙折射的波長色散。但LCD仍處於徹底改善顏色的視角相關性，因為控制用於ON/OFF顯示或用於光學補償片之液晶分子的雙折射波長色散仍不容易。
已有提出使用經改良聚碳酸酯之延遲板作為光學補償片控制雙折射的波長色散以改善顏色的視角相關性(日本專利公開特開第2004－37837號)。顏色的視角相關性之改善能經由使用此板作為反射型液晶顯示裝置用之λ/4板，或作為VA－模式裝置用之補償片。但其仍未被廣泛用於LCD，不僅因為該經改良聚碳酸酯膜昂貴，也因此膜易於造成非一致性之光學特性，例如在拉伸期間包括在製造他們的過程中發生彎曲。
另一方面，亦有提出為R、G及B三色各獨立補償波長色散之系統，雖其原理相同於使用光學補償片之對比的視角補償(GB2394718)。光學補償片由彩色濾光片或經由圖樣製程之類似液晶胞內部所組成。但此製程不可用，實因使用可圖樣化材料時難於形成具有均勻延遲特性於液晶胞內部之光學各向異性層，且因諸多步驟導致成本增加，例如對R、G及B圖樣化光學各向異性層3次，以確保排列於已圖樣化之彩色濾光片。
因此本發明目的是提供一種轉印材料，可用於製造具有光學各向異性層形成於其上之液晶胞基板，能光學補償液晶胞的延遲。本發明另一目的是提供一種轉印材料，可用於製造促進改善顏色的視角相關性之液晶胞基板。又另一目的是提供一種液晶顯示裝置，含有以精確方式光學補償於其中之液晶胞，具優異生產力及改善顏色的視角相關性。
本發明之一部分提供一種轉印材料，至少含有：一撐體，以及於其上之一光學單軸或雙軸各向異性層，以及一光敏聚合物層。
光學各向異性層之形成，可經由施用含有至少具有一反應基的液晶化合物之流體於表面並乾燥該流體以藉此形成液晶層，然後施用加熱或照射離子化輻射於液晶層。離子化輻射可為偏光化的紫外輻射。且光學各向異性層可形成於撐體的表面，或於形成在撐體上之配向層的表面。
作為本發明之具體例，有提供轉印材料，其中液晶化合物為棒狀液晶化合物；該轉印材料中液晶化合物為碟狀液晶化合物；該轉印材料中反應基為乙烯性不飽和基；以及該轉印材料中光學各向異性層是經由施用熱或照射離子化輻射於展現膽固醇相之液晶層所形成之層。
作為本發明之具體例，亦有提供轉印材料，其中光學各向異性層之前延遲(Re)值不為0，以及光學各向異性層給予實質相同的延遲值於波長λ nm之光，分別達到對層平面之垂直方向使用平面慢軸作為傾斜軸(旋轉軸)，在一方向旋轉+40°以及在一方向旋轉-40°；以及該轉印材料中光學各向異性層具有前延遲(Re)值為60至200 nm，並當波長λ nm之光達到對層平面之垂直方向使用平面慢軸作為傾斜軸(旋轉軸)在一方向旋轉+40°時，給予50至250 nm之延遲。
包括於轉印材料之光敏聚合物層可含有染料或顏料。
本發明之另一部分提供一種液晶胞基板之製造方法，至少含有下列步驟[1]至[3]：[1]層壓本發明之轉印材料於基板上；[2]從層壓於基板上之轉印材料移除撐體；以及[3]將置於基板上光敏聚合物層曝光；以及一種液晶胞基板之製造方法，至少含有下列步驟[1]至[4]：[1]層壓本發明之轉印材料於基板上；以及[2]從層壓於基板上之轉印材料移除撐體；[3]使用光暴露圖樣化置於基板上之光敏聚合物層；以及[4]從基板上移除光敏聚合物層及光學各向異性層之非必要部分。這些方法可含有依此順序之步驟。
本發明也關於根據上述方法製造之液晶胞基板；以及含有液晶胞基板之液晶顯示裝置。本發明之液晶顯示裝置可運用VA或IPS模式作為液晶模式；或半穿透式模式。
本發明之詳細說明
以下段落將詳細說明本發明。
在本說明書中，以“至”指示範圍時意指該範圍包括“至”之前及之後數值為最小及最大值。
在此專利說明書中，延遲值Re定義為根據以下程序計算者。Re(λ)表示在波長λ之平面延遲。Re(λ)是根據平行尼科耳後鏡法(parallel Nicol method)測量，經由使λ nm的光以垂直方向入射於膜上。在此說明書中，λ對R、G及B分別為611±5 nm，545±5 nm及435±5 nm，以及若無特別說明顏色意指545±5 nm或590±5 nm。
需注意關於角度，在此說明書上下文中用詞“實質”意指對精確角度的容限少於±5°是可被允許的。精確角度之差異較佳少於4°，且更佳少於3°。亦需注意為關於延遲值，在此說明書上下文中用詞“實質”意指對精確值的容限少於±5°是可被允許的。亦需注意為在此說明書上下文中用詞“Re值不為0”意指Re值不少於5 nm。除非特別指示，否則折射率之測量波長為可見光波長。亦需注意為在此說明書上下文中用詞“可見光”意指光的波長落在400至700 nm的範圍內。
[轉印材料]
本發明之轉印材料含有一撐體，至少一光學各向異性層以及至少一光敏聚合物層；以及為用於轉印光學各向異性層及光敏聚合物層於其他基板上之材料。第1(a)至1(e)圖為顯示本發明轉印材料之數個實施例之概要剖視圖。示於第1(a)之本發明轉印材料含有一透明或不透明之暫時性撐體11，以及一光學各向異性層12及一光敏聚合物層13形成於其上。本發明之轉印材料可含有其他層，且可具有典型如示於第1(b)圖提供於撐體11與光學各向異性層12間之動態特性控制用之層14，例如用在靶基板側上緩和吸收不規則，或對此不規則給予一致性；或可含有典型如示於第1(c)圖作為功能配向層以控制液晶分子於光學各向異性層12定向之層15；或可含有典型如示於第1(d)圖可含有二者各層。且亦容許提供如示於第1(e)圖位在最上表面之分離的保護層16，通常用於保護表面。
[液晶顯示裝置用基板]
本發明之轉印材料之光學各向異性層可從撐體轉印到液晶顯示裝置之基板上，以便用於液晶胞之光學補償延遲。形成於液晶胞內部之光學各向異性層，可以獨立之方式或與其他置於該液晶胞外部之光學各向異性層組合以光學補償液晶胞之延遲。光敏聚合物層與光學各向異性層一起轉印至基板上，例如液晶胞基板，且可促進黏著光學各向異性層與靶轉印基板。光敏聚合物層亦可以其不同溶解度之曝光部分及非曝光部分促進圖樣化光學各向異性層。使用光敏聚合物層形成彩色濾光片，使其可形成能分別光學補償R、G及B用液晶胞延遲之光學各向異性層。具有如此層轉印於其上之基板，可用於液晶胞之一對基板之一者，或可以分割之方式用於二者。
第2(a)圖顯示使用本發明轉印材料製造之具有光學各向異性層之基板的實施例概要剖視圖。不像傳統案例中光學各向異性層是提供於塑膠撐體上，該塑膠撐體可能會隨環境溫度或溼度造成尺寸變化；而使用第2(a)圖所示本發明轉印材料之液晶胞提供之光學各向異性層，較不可能會隨環境溫度或溼度造成尺寸變化，因為該光學各向異性層是由玻璃基板牢固支稱住，並藉此使其可降低角落非一致性。靶基板21至今未特別限制因為它是透明的，但較佳為撐體具有小的雙折射，以至於可使用小的雙折射聚合物之類。在基板上有提供使用本發明轉印材料所形成之光學各向異性層24，並進一步於其上形成一黑色矩陣22及一彩色濾光片層23。雖然未舉例說明於第2(a)圖，在光學各向異性層24與基板21之間置有光敏聚合物層，其為具有黏著光學各向異性層24與基板21功能之轉印材料的組分層。又在彩色濾光片層23上，形成一透明電極層25，以及又在其上形成一配向層26配向液晶分子於液晶胞內。使用本發明之轉印材料將光學各向異性層24形成在基板21上之後，黑色矩陣22與彩色濾光片層23之形成，可經由塗布一光阻材料及之後以曝光透過光罩及顯影移除該非必要部分之方法，或可使用最近提出之列印系統或噴墨系統來形成。考慮成本以後者為佳。
第2(b)圖為顯示使用本發明之基板的實施例概要剖視圖，具有提供有光學各向異性層之彩色濾光片，是使用本發明之轉印材料所製造。靶基板21至今未特別限制因為它是透明的，但較佳為撐體具有小的雙折射，以至於可使用小的雙折射聚合物之類。靶基板通常有黑色矩陣22形成於其上，並進一步有由光敏聚合物層構成之彩色濾光片層23與光學各向異性層27形成於其上，他們是轉印自本發明之轉印材料，並經由透過光罩曝光圖樣化。透過轉印－及－圖樣化步驟，光學各向異性層及彩色濾光片層能以鄰接的方式同時形成，以至於其能在彩色濾光片上形成用於最佳化R、G及B個別顏色之光學各向異性層，而未增加步驟數。顯示於第2(b)圖之具體例是使用本發明轉印材料所製造，因此能改善顏色的視角相關性且未降低生產力。
光學各向異性層27被分割為r，g及b區域，以及已為R、G及B之各濾光片層23最佳化最佳之延遲特性。轉印自轉印材料之任何其他層可存在於光學各向異性層27上，但此等層較佳於顯影及清洗圖樣化期間移除，因為必須盡可能避免不純物污染液晶胞。在光學各向異性層27上，有透明電極層25形成，以及進一步在其上有配向層26形成以配向液晶分子於液晶胞中。
如第2(c)所示，亦進一步容許提供兩層於單一靶基板上，其中一者為非圖樣化光學各向異性層24以及另一為使用本發明轉印材料形成之圖樣化光學各向異性層27。該非圖樣化光學各向異性層可為使用本發明轉印材料所形成，或可經由任何其他方法形成。構成非圖樣化光學各向異性層之材料也無特別限制。雖然未舉例說明，但亦容許形成非圖樣化光學各向異性層24於液晶胞之一對之一相對的基板上，以及圖樣化光學各向異性層27與彩色濾光片層23一起形成於另一基板上。
於此分割為二之情形，光學各向異性層24、27可形成於彩色濾光片側之同一基板側，或可形成於相對的基板側，雖未舉例說明。他們可形成在相對的基板上任何地方，其中一對之一相對的基板通常有驅動電極，例如TFT陣列置於其上，但考量光學各向異性層之抗熱性，較佳形成於具有TFT之有源矩陣型裝置之矽的上層。
根據日本專利公開特開平第3－282404號所述製造彩色濾光片之製法，以包括相同步驟數之製法使用本發明之轉印材料時，其能經由轉印/曝光/顯影之常規之一同時形成一種顏色之彩色濾光片及對應之光學各向異性層，以及能製造一彩色濾光片基板，其能促進改善液晶顯示裝置之視角特性。
須注意第2(a)至2(c)圖顯示含有R、G及B彩色濾光片層23形成於其中之具體例，而其亦容許形成由R、G、B及W(白色)所組成之彩色濾光片層，因為這些年來常見之。
[液晶顯示裝置]
第3(a)至3(c)圖顯示本發明液晶顯示裝置實施例之概要剖視圖。第3(a)至3(c)圖例示使用液晶胞37之液晶顯示裝置，分別由使用第2(a)至2(c)圖所示之玻璃基板作為上面的基板，使用含TFTs 32之基板作為相對的基板，以及保持液晶於其間裝配而成。在每一液晶胞37之兩側分別置有經由兩纖維素酯膜34、35以及夾在其中間的偏光層33所裝配之偏光板36。在液晶胞側之纖維素酯膜35可用於作為光學補償片，或可相同如纖維素酯膜34。雖未舉例說明，一反射式液晶顯示裝置之具體例只允許一偏光板置於觀察側，以及一反射膜置於液晶胞的背表面或下基板的內表面。當然也容許置一前光在液晶胞觀察側。也容許具有穿透式區域及反射式區域於顯示裝置之一像素內的半穿透式裝配。液晶顯示裝置之顯示模式並無特別限制，且本發明可應用於任何穿透式及反射式液晶顯示裝置。尤其本發明更有效於VA－模式裝置，因其改善所欲之顏色的視角相關性。
又較佳為採用本發明於半穿透式液晶顯示裝置。本發明半穿透式液晶顯示裝置之具體例是關於敘述於後實施例11之一具體例，參照第6(a)圖。更詳言之，此為一種液晶顯示裝置含有半穿透式液晶胞，其中置有第一基板(圖式中之"玻璃")具有反射電極形成在其至少一部分上，以及第二基板(圖式中之"玻璃")具有光敏聚合物層(圖式中之"CF層")形成在其至少一部分上，以使反射電極及光敏聚合物層相對，以及液晶材料是保持在基板之間。在光敏聚合物層測，第二基板具有單軸或雙軸光學各向異性層(圖式中之"λ/4(RGB)")形成於其上。光學各向異性層為轉印自本發明轉印材料之層。如第6(a)圖所示，光敏聚合物層裝配為彩色的層使其作用為彩色濾光片。如第6(a)圖所示，光學各向異性層較佳為只在相對於第一基板之反射電極位置上圖樣化。使用本發明之轉印材料使能立即圖樣化光學各向異性層。光學各向異性層較佳置於鄰接至第二基板或光敏聚合物層。
下一段將詳細說明可用於製造本發明轉印材料之材料及方法。
本發明之轉印材料有一撐體，上述之光學各向異性層，以及上述之光敏聚合物層。本發明轉印材料之應用並無特別限制，其中較佳為用於製造液晶顯示裝置之構件。於此具體例中，光學各向異性層可促進液晶顯示裝置之光學補償，亦即促進擴大視角以確保所欲對比以及消除液晶顯示裝置上影像的著色。光敏聚合物層亦可作用為圖樣化光學各向異性層之光阻層。圖樣化之光阻層可使用作為彩色濾光片的一部分或完整的部分。使用本發明之轉印材料使能同時轉印光學各向異性層以及由光敏聚合物層組成之彩色濾光片至液晶顯示裝置的玻璃基板上，結果使能提供一種可促進改善液晶顯示裝置之視角特性(特別是顏色的視角相關性)的彩色濾光片基板，而幾乎未改變製法步驟的數目。
下一段將詳細說明本發明有關材料及使用之製造方法。須注意本發明決不限於下列具體例，且任何其他具體例可以下列所述及已知方法進，因此本發明不受限於以下解釋說明之轉印材料體例。
[撐體]
可用於本發明轉印材料之撐體可為透明或不透明。聚合物膜可使用作為撐體。然而可使用作為撐體之聚合物膜實施例並未受限於此，包括纖維素酯膜，例如醋酸纖維素膜，丙酸纖維素膜，丁酸纖維素膜，醋酸丙酸纖維素膜以及醋酸丁酸纖維素膜；聚烴烯膜例如冰片烯(norbornene)系聚合物膜，聚(甲基)丙烯酸酯膜例如聚甲基丙烯酸甲酯膜，聚碳酸酯膜，聚酯膜以及聚碸膜。製造期間考慮到檢驗特性，撐體較佳選自透明且低雙折射聚合物膜。低雙折射聚合物膜之實例包括纖維素酯膜以及冰片烯系聚合物膜。可得之聚合物商品可使用例如聚烴烯系聚合物，JSR提供之“ARTON”以及ZEON CORPORATION提供之“ZEONEX”和“ZEONOR”)。
[光學各向異性層]
包括於本發明轉印材料之光學各向異性層至今無特別限制只要該層提供延遲(其實質不為0)於光進來的一方向，亦即只要該層具有光學特性不被認為是均向性。從用於液晶胞以及光學特性能輕易控制之觀點，該層較佳形成自經由硬化含有至少一種經由紫外線輻射之液晶化合物之液晶層。
[由含液晶化合物之組成物形成之光學各向異性層]
光學各向異性層之作用係經由併入上述之液晶胞以補償液晶裝置的視角。本發明範圍不僅包括一具體例中光學各向異性層能獨立展現足夠水平的光學補償特性，也包括於一具體例中光學補償所必需之光學特性於組合其他層後(例如置於液晶胞外側之光學各向異性層)令人滿意。包括於轉印材料之光學各向異性層不需具有足以滿足光學補償性質之光學特性，而是該層可於最終展現光學補償所必需之光學特性。該層之光學特性可於轉印到液晶胞基板之過程期間，進行曝光步驟時產生或改變。
光學各向異性層較佳由至少含有一種液晶化合物之組成物所形成。通常能以分子幾何學將液晶化合物分類為棒狀液晶化合物及碟狀液晶化合物。每一類型進一步包括低分子類型及高分子類型。高分子類型通常指具有100或以上的聚合程度("Kobunshi Butsuri－Soten’i Dainamikusu (Polymer Physics－Phase Transition Dynamics),by Masao Doi,p.2,published by Iwanami Shoten,Publishers,1992)。任一型之液晶分子之皆可被本發明採用，其中較佳為使用棒狀液晶化合物或碟狀液晶化合物。亦容許使用兩種或兩種以上棒狀液晶化合物之混合物，兩種或兩種以上碟狀液晶化合物之混合物，或棒狀液晶化合物及碟狀液晶化合物之混合物。更佳為光學各向異性層是使用含有棒狀液晶化合物或碟狀液晶化合物之組成物所形成，具有反應基；由於如此化合物能降低溫度－及濕度－依賴性變化，且其仍較佳為混合物中至少一化合物具有兩個或兩個以上的反應基於單液晶分子中。液晶組成物可為兩種或兩種以上化合物之混合物，其中較佳為至少一化合物具有兩個或兩個以上的反應基。光學各向異性層之厚度較佳為0.1至20 μm，以及更佳為0.5至10 μm。
棒狀液晶化合物之實施例包括甲亞胺(azomethine)化合物，氧偶氮基化合物，氰基二苯基化合物，氰基苯基酯類，苯甲酸酯類，環己烷羧酸苯基酯類，氰基苯基環己烷化合物，氰基－經取代苯基嘧啶化合物，烷氧基－經取代苯基嘧啶化合物，苯基二烷化合物，托藍(tolan)化合物以及烯基環己基苄腈化合物。不僅可應用如上所列之低分子量液晶化合物，高分子量液晶化合物亦可應用。
高分子量液晶化合物可獲自聚合至少具有一可聚合基之低分子量液晶化合物。在此等低分子量液晶化合物中，以式(I)所示之液晶化合物為佳。
式(I)：Q1 －L1 －A1 －L3 －M－L4 －A2 －L2 －Q2
在此式中，Q1 及Q2 獨立為可聚合之基。L1 ，L2 ，L3 及L4 獨立為單鍵或二價聯結基，且較佳為L3 及L4 中至少有一為－O－CO－O－。A1 及A2 獨立為C2 － 2 0 間隔基(spacer group)。M為液晶源基(mesogen group)。
在式(I)中，Q1 及Q2 獨立為可聚合之基。可聚合之基的聚合反應較佳為加成聚合(包括開環聚合)或縮合聚合。換言之，可聚合之基較佳為能加成聚合反應或縮合聚合反應之官能基。可聚合之基的實施例如下所示。
L1 ，L2 ，L3 及L4 獨立為二價聯結基，以及較佳為二價聯結基係選自由－O－，－S－，－CO－，－NR2 －，－CO－O－，－O－CO－O－，－CO－NR2 －，－NR2 －CO－，－O－CO－，－O－CO－NR2 －，－NR2 －CO－O－及－NR2 －CO－NR2 －所組成之群組。R1 2 為C1 － 7 烷基或氫原子。較佳為L1 及L4 中至少有一為－O－CO－O－(碳酸基)。較佳為Q1 －L1 及Q2 －L2 －獨立為CH2 ＝CH－CO－O－，CH2 ＝C(CH3 )－CO－O－或CH2 ＝C(C1)－CO－O－CO－O－；以及更佳為他們獨立為CH2 ＝CH－CO－O－。
在此式中，Al 及A2 較佳為C2 － 2 0 間隔基。更佳為他們獨立為C2 － 1 2 脂肪族基，以及更佳為他們獨立為C2 － 1 2 烯烴基。間隔基較佳為選自鏈基且可含有至少一個未鄰接氧或硫原子。以及間隔基可具有至少一取代基，例如鹵素原子(氟，氯或溴原子)，氰基，甲基以及乙基。
以M表示之液晶源的實例包括任何已知的液晶源基。以式(II)表示之液晶源基為佳。
式(II)：－(－Wl －L5 )n －W2 －
在此式中，W1 及W2 獨立為二價環脂肪族基或二價雜環基；以及L5 為單鍵或聯結基。以L5 表示之聯結基實例包括如式(I)中Ll 至L4 所例示之實例以及－CH2 －O－和－O－CH2 －。在此式中，n為1，2或3。
W1 及W2 之實例包括1,4－環己烷二基，1,4－伸苯基，嘧啶－2,5－二基，吡啶－2,5－二基，1,3,4－噻唑－2,5－二基，1,3,4－二唑－2,5－二基，萘－2,6－二基，萘－1,5－二基，噻吩－2,5－二基，嗒－3,6－二基。1,4－環己烷二基具有兩立體異構物，順式－反式異構物，且以反式異構物為佳。W1 及W2 可分別具有至少一個取代基。取代基之實例包括鹵素原子，例如氟，氯，溴或碘原子；氰基；C1 － 1 0 烷基，例如甲基，乙基以及丙基；C1 － 1 0 烷氧基，例如甲氧基以及乙氧基；C1 － 1 0 醯基，例如甲醯基以及乙醯基；C2 － 1 0 烷氧基羰基，例如甲氧基羰基以及乙氧基羰基；C2 － 1 0 醯氧基，例如乙醯氧基以及丙醯氧基；硝基；三氟甲基以及二氟甲基。
式(II)所示液晶源基之基本骨幹的較佳實例包括但不限於以下所述。以及此實例可具有至少一個選自上述之取代基。
式(I)所示化合物之實例包括但不限制為如下所述者。式(I)所示之化合物可根據特公表第平11－513019號公報所述方法製備。
如上所述，根據本發明，較佳亦可使用碟狀液晶化合物。能用於第一具體例之碟狀液晶化合物之實例，已說明於各種文件中，以及包括敘述於C.Destradeet al. ,Mol.Cryst.,Vol.171,p.111(1981)之苯衍生物；敘述於C.Destradeet al. ,Mol.Cryst.,Vol.122,p.141(1985)以及Physics Lett.,A,Vol.78,p.82(1990)之土爾烯(torxene)衍生物；敘述於B.Kohneet al. ,Angew.Chem.,Vol.96,p.70(1984)之環己烷衍生物；以及敘述於J.M.Lehn,J.Chem.Commun.,p.1794(1985)以及J.Zhanget al. ,J.Am.Chem.Soc.,Vol.116,p.2655(1994)之吖冠系或苯基乙炔系巨環類。上述提及之碟狀(disk－like)化合物通常具有碟狀核心於中心部分以及從核心伸展出之基(L)，例如線形烷基或烷氧基或經取代之苄醯氧基。其中有化合物展現液晶結晶性，以及此等化合物通常稱為碟狀液晶。當此分子均勻的配列時，配列分子之聚集物可展現光學負單軸特性。
在本說明書中，用詞“碟狀化合物形成”不只用於最終含有碟狀化合物為低分子量化合物時，但也用於最終含有高分子量碟狀化合物時，不再展現液晶結晶性，經由進行低分子量碟狀化合物(具有至少一能在加熱下或光照射下熱反應或光反應之反應基)之交聯反應所形成。
根據本發明，較佳為碟狀液晶化合物為選自下式(III)：式(III)：D(－L－P)n
在此式中，D為碟狀核心，L為二價聯結基，P為可聚合之基，以及n為4至12之整數。
碟狀核心(D)之較佳實施例，二價聯結基(L)及可聚合之基(P)分別為(D1)至D(15)，(L1)至(L25)以及(P1)至(P18)，敘述於日本專利公開特開第2001－4837號；以及關於碟狀核心(D)，二價聯結基(L)及可聚合之基(P)之說明較佳可應用於此具體例。
碟狀化合物之較佳實例如下所示。
[註](1)(m：an整數from 2 to 5)意指(m：2至5之整數)；(6)(m：an整數from 7 to 10)意指(m：7至10之整數)(7)(m：an整數from 4 to 10)意指(m：4至10之整數)(8)(m：an整數from 4 to 10)意指(m：4至10之整數)
光學各向異性層可根據稍後詳述之方法形成，包括將至少含有一液晶化合物之組成物(例如塗布液)塗布到配向層的表面，配向液晶分子因而顯示一液晶相，以及於加熱或光照射下固定液晶相。展現光學雙光軸性之光學各向異性層可確切補償液晶胞，特別是VA－模式液晶胞。使用棒狀液晶化合物形成展現光學雙光軸性之膜，必須配向棒狀分子於扭轉膽固醇方位或於扭轉混合膽固醇方位，其中分子的傾斜角在厚度方向漸漸改變，然後經由偏光照射以扭曲扭轉膽固醇方位或扭轉混合膽固醇方位。經由偏光照射扭曲方位之方法實例，包括使用兩色性液晶聚合起始劑(EP1389199A1)之方法，以及使用具有光可配向官能基(例如肉桂醯基)於分子中之棒狀液晶化合物之方法(日本專利公開特開第2002－6138號)。本發明可採用這些方法。
展現光學單軸性之光學各向異性層可確切補償液晶胞，特別是VA－模式、IPS模式或半穿透式模式液晶胞，組合上部或下部側偏光板之保護膜則光學各向異性最佳化。在任一情形有關本發明目的之改善顏色的視角相關性，由於偏光板保護膜延遲之波長色散是廣義的，能以確切方式遍及廣泛波長範圍來光學補償液晶胞，亦即隨波長增加則延遲降低。作為偏光板保護膜之光學各向異性層較佳為光學雙軸膜，其中最小折射率見於厚度方向，或VA模式用c－板；較佳為光學雙軸膜，其中最小折射率見於IPS模式之厚度方向；以及較佳為半穿透式模式用A－板。包括於本發明轉印材料之展現光學單軸性之光學各向異性層，可經由配向單軸棒狀或碟狀液晶分子產生以使他們為單軸配向。此等單軸配向之產生典型能經由在已磨擦配向層或在光配向層上配向一對掌液晶之方法，以磁場或電場幫助配向液晶之方法，或應用外力(例如拉伸或剪切)配向液晶之方法。
在使用具有反應基之碟狀液晶化合物作為液晶化合物之情形，在該層中碟狀分子可被固定於任何配向狀態，例如水平配向狀態，垂直配向狀態，傾斜配向狀態以及扭轉配向狀態。較佳為分子是固定在水平配向狀態，垂直配向狀態以及扭轉配向狀態；以及更佳為分子是固定在水平配向狀態。水平配向意指碟狀液晶分子化合物的盤面平行於撐體的水平面，但在此說明書中不要求嚴格平行，容許對水平面少於10°的傾斜角。
以液晶組成物所形成之二或二以上光學各向異性層堆疊在本發明之情形，對液晶組成物的組合並無特別限制，以至於該堆疊可為任一全含有碟狀液晶分子之液晶組成物所形成者，或全含有棒狀液晶分子之液晶組成物所形成者，或分別含有碟狀液晶分子及棒狀液晶分子之液晶組成物所形成者。對各層之定向狀態組合亦無特別限制，容許堆疊具有相同定向狀態的光學各向異性層，或堆疊具有不同定向狀態的光學各向異性層。
光學各向異性層之形成，可經由塗敷塗布液(含有液晶化合物以及視需要之如下所述之聚合起始劑或其他添加劑)到配向層的表面，詳述如後。用於製備塗布液之溶劑較佳為有機溶劑。有機溶劑之實例包括醯胺類(例如N,N－二甲基甲醯胺)，亞碸類(例如二甲基亞碸)，雜環化合物(例如吡啶)，烴類(例如苯，己烷)，烷基鹵化物類(例如氯仿，二氯甲烷)，酯類(例如乙酸甲酯，乙酸丁酯)，酮類(例如丙酮，甲基乙基酮)以及醚類(例如四氫呋喃，1,2－二甲氧基乙烷)。以烷基鹵化物類及酮類為佳。可組合使用兩種或兩種以上有機溶劑。
〔配向狀態中液晶分子之固定〕
關於製造本發明之光學補償片，較佳為固定配向狀態之液晶分子時未擾亂狀態。固定之進行較佳經由含於液晶分子之可聚合基的聚合反應。聚合反應包括使用熱聚合起始劑之熱聚合反應以及使用光聚合起始劑之光聚合反應。以光聚合反應為佳。光聚合起始劑之實例包括α－羰基化合物(敘述於美國專利第2,367,661及2,367,670號)，偶姻醚類(acyloin ethers)(敘述於美國專利第2,448,828號)，α－烴－經取代芳香族偶姻化合物(敘述於美國專利第2,722,512號)，聚核醌化合物(敘述於美國專利第3,046,127及2,951,758號)，三芳基咪唑二聚體及對－胺基苯酮之組合(敘述於美國專利第3,549,367號)，吖啶及啡化合物(敘述於日本專利公開特開第60－105667號及美國專利第4,239,850號)以及二唑化合物(敘述於美國專利第4,212,970號)。
使用之光聚合起始劑量，基於塗布液之固體時較佳為0.01至20重量%，更佳為0.5至5重量%。用於聚合液晶分子之照射較佳為使用UV射線。照射能較佳為20 mJ/cm2 至10 J/cm2 ，以及更佳為100至800 mJ/cm2 。照射可在氮氣氛中及/或加熱下進行，以加速光聚合反應。
[經由偏光照射誘發之定向(光誘發定向)]
光學各向異性層可展現平面延遲，輔助偏光照射以協助光誘發定向。偏光照射可與定向固定之光聚合過程一起進行，或偏光照射可先進行，然後以非偏光照射進一步固定，或固定用之非偏光照射可先進行，接著可偏光照射以達光誘發定向。為達大規模延遲之目的，較佳僅進行偏光照射，或最先進行偏光照射。偏光照射較佳在具有0.5%或更低氧濃度之惰性氣體氣氛下進行。照射能較佳為20 mJ/cm2 至10 J/cm2 ，以及更佳為100至800 mJ/cm2 。明亮度較佳為20至1000 mW/cm2 ，更佳為50至500 mW/cm2 ，又更佳為100至350 mW/cm2 。以偏光照射硬化之液晶分子類型並無特別限制，其中較佳為具有乙烯性不飽和基為反應基之液晶分子。較佳為使用之照射光具有峰落於300至450 nm之範圍內，更佳為350至400 nm。
展現平面延遲並輔助以偏光照射以協助光誘發定向之光學各向異性層，尤其對VA－模式液晶顯示裝置之光學補償特優。
[偏光照射後以UV－光照射之後固化]
以偏光首次照射以光誘發定向後，光學各向異性層可經偏光或非偏光照射以改善反應率(後固化步驟)。結果導致黏著性改善，如此光學各向異性層可以較大輸送速度製造。後固化步驟可以偏光或非偏光進行，且較佳為偏光。後固化之兩項或更多步驟較佳僅以偏光、以非偏光或以偏光與非偏光組合進行。偏光與非偏光組合時，較佳為在非偏光照射之前以偏光照射。UV光的照射可在惰性氣體氣氛下進行，且較佳在具有0.5%或更低氧濃度之惰性氣體氣氛下進行。照射能較佳為20 mJ/cm2 至10 J/cm2 ，以及更佳為100至800 mJ/cm2 。明亮度較佳為20至1000 mW/cm2 ，更佳為50至500 mW/cm2 ，又更佳為100至350 mW/cm2 。較佳為使用之照射偏光具有峰落於300至450 nm之範圍內，更佳為350至400 nm。又較佳為使用之照射非偏光具有峰落於200至450 nm之範圍內，更佳為250至400 nm。
當本發明之轉印材料轉印到液晶胞基板上，藉此形成光學各向異性層及彩色濾光片時，光學各向異性層之光學特性較佳隨R光、G光及B光照射而調整至那些最佳光學補償者。更詳細較佳為，若光敏聚合物層塗紅色以用於作為彩色濾光片的R層，隨R光照射將光學補償用光學各向異性層之光學特性最佳化；若光敏聚合物層塗綠色，隨G光照射將光學補償用光學各向異性層之光學特性最佳化；以及若光敏聚合物層塗藍色，隨B光照射將光學補償用光學各向異性層之光學特性最佳化。光學各向異性層之光學特性典型可根據液晶化合物之種類、配向輔助劑之種類、其添加量、配向層之種類、用於配向層之磨擦條件、以及照射偏光之條件調整於所欲範圍內。
含有至少一種以下式(1)，(2)或(3)所示之化合物，可添加到用於形成光學各向異性層之組成物，用於促進水平配向液晶分子。需注意用詞“平面配向”意指關於棒狀液晶分子，其分子長軸及層平面是彼此平行，以及關於碟狀液晶分子，其核心之盤平面及層平面是彼此平行。但並不要求他們要精確地彼此平行；且在說明書中，應明白用詞“平面配向”是指配向狀態中的分子是以對層平面少於10度的傾斜角配向。傾斜角較佳為0至5度，更佳為0至3度，更佳為0至2度，以及最佳為0至1度。
式(1)至(3)將詳述如下。
在此式中，R1 ，R2 及R3 獨立為氫原子或一取代基；以及X1 ，X2 及X3 獨立為單鍵或二價聯結基。
在此式中，R為一取代基，m為0至5之整數。當m為2或更大時，複數R為彼此相同或不同。
在此式中，R4 ，R5 ，R6 ，R7 ，R8 及R9 獨立為氫原子或一取代基。
可用於本發明之平面配向劑之實例，包括敘述於日本專利公開特開第2005－099248號者，以及製備此等化合物之方法也敘述於該文中。
式(1)，(2)或(3)所示化合物之量較佳為0.01至20重量%，更佳為0.01至10重量%以及更佳為0.02至1重量%。一種化合物可選自式(1)，(2)或(3)以及單獨使用，或兩種或更多種化合物可選自(1)，(2)或(3)以及組合使用。
[配向層]
配向層可用於形成光學各向異性層。配向層通常可形成在撐體表面或形成在撐體上的底塗布層表面。配向層能控制在其上之液晶分子配向，而具有此能力者可選自各種已知的配向層。能用於本發明之配向層的提供，可經由磨擦由有機化合物(較佳為聚合物)形成之層來，傾斜氣相沉積法，以微槽形成之層，經由Langmuir－Blodgett(LB)膜法之有機化合物(例如Ω－二十三酸(omega－tricosanoic acid)，二十八烷甲基氯化銨以及硬脂酸甲酯)之沉積。再者，經由曝露於電場或磁場或光照射而賦予定向功能之配向層亦為已知。
能用於形成配向層之有機化合物實例，包括聚合物如聚甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸/甲基丙烯酸共聚物，苯乙烯/馬來醯胺共聚物，聚乙烯醇，聚(N－甲醇丙烯醯胺)，苯乙烯/乙烯基甲苯共聚物，氯磺化聚乙烯，硝基纖維素，聚氯乙烯，氯化聚烴烯，聚酯，聚亞醯胺，醋酸乙烯酯/氯乙烯共聚物，乙烯/醋酸乙烯酯共聚物，羧甲基纖維素，聚乙烯，聚丙烯以及聚碳酸酯；以及矽烷偶合劑。聚合物之較佳實例包括聚亞醯胺，聚苯乙烯，苯乙烯系聚合物，明膠，聚乙烯醇以及至少具有一烷基之烷基經修飾之聚乙烯醇(較佳為C6 或更長的烷基)。
在本發明較佳為使用聚合物層作為配向層。用於形成配向層之聚合物的種類可視液晶的配向狀態型態(特別是傾斜角多大)決定為佳。對於形成能水平配向液晶分子之配向層，不需降低配向層的表面能，以及聚合物可選自典型已用於配向層的聚合物。此類聚合物之實例已敘述在各種有關液晶胞或光學補償片之文件中。較佳使用聚乙烯醇類，經修飾之聚乙烯醇類，聚丙烯酸，丙烯酸/丙烯酸酯共聚物，聚乙烯吡咯酮，纖維素以及經修飾之纖維素。用於製造配向層之材料可具有至少一功能基能在光學各向異性層與液晶化合物的反應基反應。具有此等功能基之聚合物的實例包括具有側鏈含有一具此功能基之重覆單位的聚合物，以及具有環部分經取代以如此功能基之聚合物。更佳為使用能在界面與液晶化合物形成化學鍵之配向層，以及此類配向層之更佳實例為經修飾之聚乙烯醇，敘述於日本專利公開特開平第9－152509號，其具有使用氯化醯或Karenz MOI(Showa Denko K.K.之產品)將丙烯基導入其側鏈。配向層的厚度較佳為0.01至5 μm，以及更佳為0.05至2 μm。
聚亞醯胺較佳為含氟聚亞醯胺、膜，已用於LCD作為配向層者亦佳。該膜之形成可經由塗敷聚(亞醯胺酸)，例如Hitachi Chemical Co.,Ltd之LQ/LX系列產品或NISSAN CHEMICAL INDUSTRIES,LTD之SE系列產品到撐體表面，在100至300℃加熱0.5至1小時以形成聚合物層，以及磨擦聚合物層的表面。
磨擦處理可以已用於LCD配向液晶分子的常用步驟之已知技術進行。特別是磨擦處理可經由紙、紗布、毛氈、橡膠、尼龍或聚酯纖維等以一方向磨擦聚合物層表面來進行。磨擦處理的進行，例如可經由以具有相同長度及相同直徑均勻結合纖維的布在一方向磨擦聚合物層的表面數次。
用於傾斜氣相沉積法之材料實例包括金屬氧化物，例如典型的材料SiO2 ，TiO2 及ZnO2 ；氟化物例如MgF2 ；金屬例如Au及Al。任何高介電常數之金屬氧化物可用於傾斜氣相沉積法，且因此實施例不限於上述提及之材料。無機傾斜沉積膜可使用沉積儀器製造。沉積膜可形成在固定之聚合物膜(撐體)或持續進料的長膜上。
根據本發明，光學各向異性層可產生在暫時配向層上，且典型可使用壓敏性黏著劑轉印到透明撐體上，但就生產力之觀點較佳為此過程不包括如此步驟。
[光敏聚合物層]
包含於本發明轉印材料之光敏聚合物層可由光敏性聚合物組成物形成，只要在光照射後透過光罩等等在曝光區域及非曝光區域之間能產生轉印能力差異，對此則正型及負型皆可接受。光敏聚合物層較佳由聚合物組成物形成，該聚合物組成物至少含有：(1)鹼可溶聚合物，(2)一單體或寡聚合物，以及(3)一光聚合起始劑或光聚合起始劑系統。在一具體例中，光學各向異性層是在相同時間與彩色濾光片形成在基板上，較佳為使用彩色的聚合物組成物額外含有(4)一著色劑，例如染料或顏料。
這些組成分(1)至(4)將說明如下。
(1)鹼可溶聚合物
鹼可溶聚合物(以下可簡稱為"黏合劑")較佳為一聚合物在其側鏈具有極性基，例如羧酸基或羧酸鹽。其實例包括甲基丙烯酸共聚物，丙烯酸共聚物，衣康酸(itaconic acid)共聚物，巴豆酸共聚物，馬來酸共聚物，以及部分酯化之馬來酸共聚物，敘述於日本專利公開特開昭第59-44615號，已審查之日本專利公開特開昭第54-34327、58-12577及54-25957號，日本專利公開特開昭第59-53836及59-71048號。在其側鏈具有羧酸基之纖維素衍生物亦能作為示例。除此之外，又較佳為使用含羥基聚合物之環酸酐加成物。特佳實例包括敘述於美國專利第4139391號之苄基(甲基)丙烯酸酯及(甲基)丙烯酸之共聚物，以及苄基(甲基)丙烯酸酯及(甲基)丙烯酸之多系統共聚物及其他單體。這些具有極性基之黏合劑聚合物可獨立使用或以含有一般膜形成之聚合物的組成物形式使用。聚合物之含量一般落在含於聚合物組成物之固體組成分總重的20至50重量%範圍，以及更佳為25至45重量%。
(2)單體或寡聚合物 用於光敏聚合物層之單體或寡聚合物較佳為選自具有兩個或更多乙烯性不飽和雙鍵之化合物，隨光照射時能引起加成聚合。作為此類單體及寡聚合物者，能例示如至少具有一能加成聚合之乙烯性不飽和基以及在正常壓力下具有100℃或以上沸點之化合物。實例包括單官能基丙烯酸酯以及單官能基甲基丙烯酸酯，例如聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯，聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯以及苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯；多官能基丙烯酸酯以及多官能基甲基丙烯酸酯，可獲自經由添加環氧乙烷或環氧丙烷到多官能基醇類，例如三甲醇丙烷(trimethylol propane)及甘油，然後將之轉換為(甲基)丙烯酸酯類，例如聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯，聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯，三甲醇乙烷三丙烯酸酯，三甲醇丙烷三(甲基)丙烯酸酯，三甲醇丙烷二丙烯酸酯，新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯，異戊四醇四(甲基)丙烯酸酯，異戊四醇三(甲基)丙烯酸酯，二異戊四醇六(甲基)丙烯酸酯，二異戊四醇五(甲基)丙烯酸酯，己烷二醇二(甲基)丙烯酸酯，三甲醇丙烷三(丙烯醯氧基丙基)醚，三(丙烯醯氧基乙基)異氰尿酸酯，三(丙烯醯氧基乙基)氰尿酸酯，甘油三(甲基)丙烯酸酯。
多官能基丙烯酸酯類及甲基丙烯酸酯類之額外實例包括乙烷丙烯酸酯類，例如敘述於已審查之日本專利公開特開昭第48－41708、50－6034號以及日本專利公開特開昭第51－37193號者；聚酯丙烯酸酯例如敘述於日本專利公開特開昭第48－64183號，已審查之日本專利公開特開昭第49－43191及52－30490號者；以及環氧丙烯酸酯，其為環氧聚合物及(甲基)丙烯酸之反應產物。其中較佳為三甲醇丙烷三(甲基)丙烯酸酯，異戊四醇四(甲基)丙烯酸酯，二異戊四醇六(甲基)丙烯酸酯，二異戊四醇五(甲基)丙烯酸酯。
除此之外，敘述於日本專利公開特開平第11－133600號之"可聚合化合物B"亦例示為較佳實例。
這些單體或寡聚合物能獨立使用或以其兩種或更多種類組合使用。單體或寡聚合物之含量一般落在含於聚合物組成物之固體組成分總重的5至50重量%範圍，以及更佳為10至40重量%。
(3)光聚合起始劑或光聚合起始劑系統 用於光敏聚合物層之光聚合起始劑或光聚合起始劑系統能經由下列例示：敘述於美國專利第2367660號之鄰聚縮酮醯基(vicinal polyketaldonyl)化合物，敘述於美國專利第2448828號之偶姻醚化合物，敘述於美國專利第2722512號之經α－烴取代之芳香族偶姻化合物，敘述於美國專利第3046127及2951758號之聚核醌化合物，敘述於美國專利第3549367號之三芳基咪唑二聚體與對－胺基酮之組合，敘述於已審查之日本專利公開特開昭第51－48516苯并噻唑化合物及三鹵甲基－s－三化合物，敘述於美國專利第4239850號之三鹵甲基－三化合物，以及敘述於美國專利第4212976號之三鹵甲基二唑化合物。以三鹵甲基－s－三，三鹵甲基二唑及三芳基咪唑二聚體特佳。
除此之外，敘述於日本專利公開特開平第11－133600號之"聚合起始劑C"亦能作為較佳實例之例示。
此等光聚合起始劑或光聚合起始劑系統可以獨立使用或以兩種或更多種類混合物形式使用，其中特佳為使用兩種或更多種類。至少使用兩種光聚合起始劑使可能改善顯示的特性，且尤其是降低顯示的非一致性。
光聚合起始劑或光聚合起始劑系統的含量一般落在含於聚合物組成物之固體組成分總重的0.5至20重量%範圍，以及更佳為1至15重量。
(4)著色劑 聚合物組成物可添加以任何已知的著色劑(染料，顏料)。適宜的顏料是選自能均勻分散於聚合物組成物之已知顏料，且其晶粒大小調整為0.1 μm或更小，尤其是0.08 μm或更小。
已知的染料及顏料能以敘述於日本專利公開特開第2004－302015號第[0033]段及美國專利第6,790,568號第14欄之顏料例示。
上述著色劑中用於本發明較佳者，包括(i)彩色的聚合物組成物R(紅)用之C.I.顏料紅254，(ii)彩色的聚合物組成物G(綠)用之C.I.顏料綠36，以及(iii)彩色的聚合物組成物B(藍)用之C.I.顏料藍15：6。上述顏料可組合使用。
上述顏料組合使用之較佳實例包括C.I.顏料紅254與C.I.顏料紅177、C.I.顏料紅224、C.I.顏料黃139或與C.I.顏料紫23組合；C.I.顏料綠36與C.I.顏料黃150、C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃185、C.I.顏料黃138或與C.I.顏料黃180組合；以及C.I.顏料藍15：6與C.I.顏料紫23或與C.I.顏料藍60組合。
C.I.顏料紅254、C.I.顏料綠36及C.I.顏料藍15：6於組合顏料的含量較佳為80重量%或更多，且特佳為C.I.顏料紅254為90重量%或更多；較佳為50重量%或更多。以及特佳為C.I.顏料綠36為60重量%或更多%；以及80%重量%或更多，以及特佳為C.I.顏料藍15：6為90重量%或更多%。
顏料的使用以於分散液形式為佳。分散液之製備可經由添加組成物到稍後敘述之有機溶劑(或展色劑)，初步製備經由混合顏料及顏料分散劑。文中展色劑是指介質的一部分，當塗布材料於液體狀態時能使顏料分散其中，且包括一液體部分(黏合劑)與顏料結合藉此固化塗布之層棍，溶解及稀釋液體部分之組成分(有機溶劑)。用於分散顏料之分散機器並無特別限制，且任何已知敘述於"Ganryo no Jiten(A Cyclopedia of Pigments)"，第一版，Kunizo Asakura著，Asakura Shoten出版，2000，p.438之分散器皆可應用，例如捏合機(kneader)，滾輪混練機(roll mill)，分散器(attoritor)，超研磨機(Super mill)，高速攪拌器(dissolver)，均質器(homomixer)，沙粒研磨機(sand mill)等等。亦容許根據摩擦力細微地磨碎顏料，使用同一文獻第310頁所述機械磨碎為之。
用於本發明之著色劑(顏料)較佳具有0.001至0.1 μm平均晶粒大小，且更佳為0.01至0.08 μm。晶粒大小平均少於0.001 μm時，由於表面能增加而使顏料更能凝結，造成分散困難，也使其難以保持穩定的分散狀態。晶粒大小平均超過0.1 μm時則引起不欲之顏料誘發之消除偏光作用，並降低對比。需知文中"晶粒大小"意指一圓的直徑，該圓具有面積相當於該晶粒在電子顯微鏡下所觀察者，以及"平均晶粒大小"意指獲自100個晶粒之此等晶粒大小的平均值。
彩色的像素對比能經由降低分散之顏料的晶粒大小來改善。晶粒大小之降低能經由調整顏料分散液之分散時間來達成。任何敘述於上的已知分散機器能用於分散。分散時間較佳為10至30小時，更佳為18至30小時，以及最佳為24至30小時。分散時間少於10小時可因顏料之大晶粒而造成顏料誘發之消除偏光作用，並降低對比。另一方面，分散時間超過30小時會增加分散液的黏性，並會造成塗布困難。兩種或兩種以上彩色的像素之對比差異能被抑制到600或更小，經由調整晶粒大小藉此達到所欲的對比。
使用上述光敏聚合物層形成之彩色濾光片的個別彩色的像素對比，較佳為2000或更大，更佳為2800或更大，又更佳為3000或更大，以及最佳為3400或更大。若組成彩色濾光片之個別彩色的像素對比少於2000，具有彩色濾光片併入其中之液晶顯示裝置所觀察之影像通常有白色壓痕，其使觀看不舒適也不受歡迎。個別彩色的像素中對比的差異較佳被抑制到600或更小，更佳為410或更小，又更佳為350或更小，以及最佳為200或更小。600或更小之個別像素的對比差異使從個別彩色的像素部分在黑色狀態漏光，在彼此之間無太大差異，且就保證黑色狀態良好顏色平衡而論是所欲的。
在本說明書中，"彩色的像素對比"意指組成彩色濾光片之每一顏色R、G及B的對比個別評價。測量對比之方法如下。將偏光板堆疊在欲測量之樣品兩側，當配向偏光板之偏光方向彼此平行時，然後以來自一偏光板側的背光照射樣品，並測量透過另一偏光板傳送之光的明亮度Y1。接著偏光板是直角交叉，然後以來自一偏光板側的背光照射樣品，並測量透過另一偏光板傳送之光的明亮度Y2。使用測量所得值，以Y1/Y2表示對比。需注意用於對比測量之偏光板，與使用彩色濾光片之液晶顯示裝置所用者相同。
使用光敏聚合物層形成之彩色濾光片，考慮到有效防止顯示的非一致性(由於膜厚度變動造成之顏色非一致性)，較佳含有一適當的界面活性劑於此彩色的聚合物組成物。任何界面活性劑皆可應用，只要他們可與光敏性聚合物組成物混溶。可應用於本發明之較佳界面活性劑，包括那些揭示於日本專利公開特開第2003－337424號第[0090]至[0091]段，日本專利公開特開第2003－177522號[0092]至[0093]段，日本專利公開特開第2003－177523號[0094]至[0095]段，日本專利公開特開第2003－177521號[0096]至[0097]段，日本專利公開特開第2003－177519號[0098]至[0099]段，日本專利公開特開第2003－177520號[0100]至[0101]段，日本專利公開特開平第11－133600號[0102]至[0103]段以及那些揭示於日本專利公開特開平第6－16684號發明。鑑於得到更大功效，較佳使用任何含氟界面活性劑及/或矽系界面活性劑(含氟界面活性劑或矽系界面活性劑，以及含氟原子及矽原子之界面活性劑)，或兩種或兩種以上選自其中之界面活性劑，其中含氟界面活性劑最佳。使用含氟界面活性劑時，界面活性劑分子中含於含氟取代基之氟原子數較佳為1至38，更佳為5至25，以及最佳為7至20。考慮到在無氟溶劑中溶解度降級，氟原子數目太大並非所欲。考慮到無法得到非一致性的有效改善，氟原子數目太小並非所欲。
特佳的界面活性劑可為含有一共聚物者，其包括以下式(a)及(b)表示張單體，具有式(a)/式(b)為20/80至60/40的質量比例： 其中R1 ，R2 及R3 獨立為氫原子或甲基，R4 為氫原子或具有碳原子數1至5的烷基。n為整數1至18，以及m為整數2至14。p及q為整數0至18，但不包括p及q皆為0之情形。
現要定義為特佳界面活性劑以式(a)表示之單體及以式(b)表示之單體，分別稱為單體(a)及單體(b)。出現於式(a)之Cm F2 m ＋ 1 可為直鏈壞分支。M為整數2至14，以及較佳為整數4至12。Cm F2 m ＋ 1 之含量較佳為單體(a)之20至70重量%，以及更佳為40至60重量%。R1 為氫原子或甲基。n為1至18，以及更佳為2至10。出現於式(b)之R2 及R3 獨立為氫原子或甲基，以及R4 為氫原子或具有碳原子數1至5的烷基。p及q獨立為整數0至18，但不包括p及q皆為0之情形。p及q較佳為2至8。
含於特佳一界面活性劑分子之單體(a)可為具有相同結構者，或具有結構不同於上述定義之範圍內者。此同樣也出現在單體(b)。
特佳界面活性劑之重量平均分子量Mw較佳落在1000至40000之範圍，以及更佳為5000至20000。界面活性劑典型含有由式(a)及式(b)所示單體構成之共聚物，以及具有，具有單體(a)/單體(b)為20/80至60/40的質量比例。特佳界面活性劑之100重量份較佳由單體(a)的20至60重量份、單體(b)的80至40重量份以及其他任意單體的重量殘留份所構成，以及更佳為單體(a)的25至60重量份、單體(b)的60至40重量份以及其他任意單體的重量殘留份所構成。
單體(a)及(b)以外可共聚之單體包括苯乙烯及其衍生物或經取代化合物，包括苯乙烯，乙烯基甲苯，α－甲基苯乙烯，2－甲基苯乙烯，氯苯乙烯，乙烯基苯甲酸，乙烯基苯磺酸鈉以及胺基苯乙烯；雙烯類，例如丁二烯及異戊二烯；以及乙烯基系單體，例如丙烯腈，乙烯基醚類，甲基丙烯酸，丙烯酸，衣康酸，巴豆酸，馬來酸，部分酯化之馬來酸，苯乙烯磺酸，順丁烯二酸酐，肉桂酸，氯化乙烯以及以醋酸乙烯酯。
特佳之界面活性劑為單體(a)、單體(b)及前述之共聚物，容許無規或照序之單體順序，例如形成嵌段或接支而無特別限制。特佳之界面活性劑能使用混合方式之兩種或兩種以上不同分子結構及/或單體組成物之單體。
界面活性劑之含量較佳調整至光敏聚合物層之固體組成分總重的0.01至10重量%，以及更佳為至0.1至7%重量%。界面活性劑為例如含有預定量之特定構造之界面活性劑，環氧乙烷基聚環氧丙烷基，其添加至光敏聚合物層到特定範圍之量內使能改善裝備光敏聚合物層之液晶顯示裝置的顯示非一致性。含量少於固體組成分總重的0.01重量%，無法改善顯示的非一致性，以及含量超過10重量%只導致改善顯示非一致性幾乎飽和的效果。就改善顯示的非一致性而論，彩色濾光片之製造時添加上述特佳界面活性劑至光敏聚合物層為佳。
較佳含氟界面活性劑之特定實例包括日本專利公開特開第2004－163610號第[0054]至[0063]段所述之化合物。亦容許直接採用下列市售之界面活性劑。可應用之市售界面活性劑包括含氟界面活性劑，例如Eftop EF301，EF303(Shin－Akita Kasei K.K.之產品)，Florade FC430,431(Sumitomo 3M Co.,Ltd.之產品)，Megafac F171,F173,F176,F189,R08(Dainippon Ink and Chemicals,Inc.之產品)，Surflon S－382、SC101、102、103、104、105、106(Asahi Glass Co.,Ltd.之產品)，以及矽系界面活性劑類。聚矽氧烷聚合物KP－341(Shin－Etsu Chemical Co.,Ltd.之產品)及Troysol S－366(Troy Chemical Industries,Inc.之產品)亦能採用為矽系界面活性劑。本發明中較佳可使用日本專利公開特開第2004－331812號第[0046]至[0052]段所述化合物，其為含氟界面活性劑不含式(a)所示單體。
[其他層]
撐體與本發明轉印材料之光學各向異性層之間，較佳形成一熱塑性聚合物層以控制機械特性及一致性至不規則。用於熱塑性聚合物層之組成分較佳為日本專利公開特開平第5－72724號敘述之有機聚合物物質，且特佳為選自具有由Vicat方法(更詳言之為符合American Society For Testing and Materials授權之ASTMD1235之聚合物的軟化點測量方法)測量之軟化點約80℃或更低之有機聚合物物質。更具體為有機聚合物例如聚烴烯包括聚乙烯及聚丙烯；乙烯共聚物，包括由乙烯及醋酸乙烯酯或其皂化產物所構成者；或由乙烯及丙烯酸酯或其皂化產物所構成者；聚氯乙烯；氯乙烯共聚物，包括由氯乙烯及醋酸乙烯酯或其皂化產物所構成者；聚偏二氯乙烯；偏二氯乙烯共聚物；聚苯乙烯；苯乙烯共聚物，包括由苯乙烯與(甲基)丙烯酸酯或其皂化產物所構成者；聚乙烯基甲苯；乙烯基甲苯共聚物，例如由乙烯基甲苯與(甲基)丙烯酸酯或其皂化產物所構成者；聚(甲基)丙烯酸酯；(甲基)丙烯酸酯共聚物，包括由丁基(甲基)丙烯酸酯與醋酸乙烯酯所構成者；以及聚醯胺聚合物包括尼龍，共聚化之尼龍，N－烷氧基甲基化尼龍及N－二甲基胺基經取代之尼龍。
在本發明之轉印材料中，較佳為提供中間層以達防止複數層之塗布期間及塗布後的貯藏期間組成分混合之目的。較佳使用具有日本專利公開特開平第5－72724號所述"分開層"之氧關閉膜，經此則曝光期間感光度增加，且此改善生產力。較佳使用顯示低氧滲透性及可分散與溶解於水或鹼性水溶液之任何膜作為氧關閉膜，且此膜能適當選自任何已知膜。其中特佳為聚乙烯醇與聚乙烯基吡咯酮之組合。
亦容許使用熱塑性聚合物層以及中間層亦作為配向層。特別是使用聚乙烯醇與聚乙烯基吡咯酮組合作為之中間層，亦可用於作為配向層，以及較佳為裝配中間層及配向層為單層。
在聚合物層，較佳提供一薄保護膜防止貯藏期間的污染或損害。保護膜可由相同或類似於用於暫時性撐體之材料所構成，但必須立即可從聚合物層分開。構成保護膜之材料的較佳實例包括矽紙，聚烴烯片以及聚四氟乙烯片。
光學各向異性層、光敏聚合物層及任意形成之配向層、熱塑性聚合物層及中間層之個別層，可經由塗布形成，例如浸泡式塗布(dip coating)，氣刀塗布(air knife coating)，淋幕塗布(curtain coating)，滾筒式塗布(roller coating)，銲線棒式塗布(Wire bar coating)，凹版印刷塗布(gravure coating)以及押出塗布(extrusion coating)(美國專利第2681294號)。亦容許同時塗布兩層或更多層。同時塗布之方法敘述於美國專利第2761791、2941898、3508947、3526528號以及"Kotingu Kogaku(Coating Engineering)，Yuji Harazaki著，p.253,published by Asakura Shoten(1973)。
[使用轉印材料形成彩色濾光片/光學各向異性層之方法]
形成本發明轉印材料於基板之方法無特別限制，只要光學各向異性層及光敏聚合物層能在相同被轉印到基板。例如經由壓板機之滾輥或平板以加熱或不加熱下壓製，容許形成本發明之轉印材料於膜形式，並將其結合到基板以使光敏聚合物層表面面向基板的表面。壓板機及壓板方法之特殊實例包括敘述於日本專利公開第7－110575、11－77942、2000－334836及2002－148794號者，其中就低污染而言，敘述於日本專利公開第7－110575號之方法較佳。撐體可在之後分開，並亦容許形成其他層(例如電極層)於分開後曝光之光學各向異性層的表面。
作為轉印本發明轉印材料用靶之基板可為透明基板，例示如已知的玻璃，例如具有二氧化矽膜形成在其表面之碳酸鈉玻璃片，低膨脹性玻璃及非鹼性玻璃；或塑膠膜。轉印用靶可為具有光學各向異性層以固體方式形成在其上之透明撐體。亦容許轉印用靶的黏著性與光敏聚合物層能經由初步進行偶合處理被改善。偶合處理較佳使用日本專利公開特開第2000－39033號所述方法進行。基板的厚度雖無特別限制，但通常以700至1200 μm為佳。
非圖樣化光學各向異性層形成於轉印用靶上時，曝光是在整個表面上進行；或對已形成圖樣化之光學各向異性層(例如彩色濾光片)時，以製作圖樣化方式進行。製作圖樣化方式之曝光可經由配置預定之光罩在形成於轉印用靶上之光敏聚合物層來進行，並經由從上述光罩照射光敏聚合物層，或未使用光罩經由聚焦雷射光束或電子光束到預定區域。對於彩色濾光片之情形，有紅色(R)圖樣裝配形成，其係經由在預定位置配置堆疊之預定彩色的聚合物層，例如紅色(R)聚合物層以及光學各向異性層。使用各具有綠色(G)聚合物層及藍色(B)聚合物層之轉印材料，經由重覆此相同方法步驟使能得到含本發明光學各向異性層之彩色濾光片，其裝配為具有彩色的聚合物層以及與彩色的聚合物層之RGB圖樣同時圖樣化之光學各向異性層。本文中用於曝光之光源能適當選自那些能照射具有波長範圍能固化聚合物層(例如365 nm，405 nm)之光。光源之特殊實例包括超高電壓水銀燈，高電壓水銀燈以及金屬鹵素燈。曝光的能量通常落在5至200 mJ/cm2 或左右的範圍，且較佳為10至100 mJ/cm2 或左右。
曝光後用於顯影步驟之顯影液並無特別限制，容許使用任何已知的顯影液，例如敘述於日本專利公開特開平第5－72724號者。顯影液較佳為例如容許聚合物層顯示溶解型顯影作用，以及較佳例如含有異pKa＝7至13至0.05到5 mol/L濃度之化合物。亦容許進一步添加小量可溶混水的有機溶劑。可溶混水的有機溶劑實例包括甲醇，乙醇，2－丙醇，1－丙醇，丁醇，二丙酮醇，乙二醇甲醚，乙二醇乙醚，乙二醇丁醚，苄基醇，丙酮，甲基乙基酮，環己酮，ε－己內酯(ε－caprolactone)，γ－丁內酯，二甲基甲醯胺，二甲基乙醯胺，六甲基磷醯胺，乳酸乙酯，乳酸甲酯，ε－己內醯胺，以及N－甲基吡咯酮。有機溶劑的濃度較佳調整為0.1重量%至30重量%。
上述顯影液可添加以任何已知的界面活性劑。界面活性劑的濃度較佳調整為0.01重量%至10重量%。
顯影之方法可為任何已知之方法，例如漿划型顯影(paddle development)，淋浴顯影(shower development)，淋浴－及－旋轉顯影(shower－and－spin development)以及浸泡顯影(dipping development)。曝光後聚合物層之非硬化部分可經由淋浴一顯影液移除。本文中較佳為顯影前初步移除前述任何熱塑性聚合物層、中間層，典型經由噴灑大量對聚合物層僅具有小溶解力之鹼性溶液。亦較佳為顯影之後，噴灑大量清洗劑，並通常經由刷洗移除殘留顯影。顯影液可為任何已知者，且較佳實例包括含有磷酸，矽酸，非離子性界面活性劑，消泡劑及穩定劑之"T－SD1"(商標名，Fuji Photo Film Co.,Ltd.之產品)；或含有碳酸鈉及苯氧基氧基乙烯系界面活性劑之"T－SD2"(商標名，Fuji Photo Film Co.,Ltd.之產品)。顯影液之溫度較佳為20℃至40℃，以及顯影液pH較佳為8至13。
彩色濾光片之製造，就降低成本而論較佳如日本專利公開特開平第11－248921號所述係經由堆疊彩色的聚合物組成物形成彩色濾光片來形成一基部，於其上形成透明電極，並視需要於其上堆疊形成間隔投射分割定向。
11．．．暫時性撐體
12．．．光學各向異性層
13．．．光敏聚合物層
14．．．機械特性控制層
15．．．配向層
16．．．保護層
21．．．靶基板
22．．．黑色矩陣
23．．．彩色濾光片層
24．．．光學各向異性層
25．．．透明電極層
26．．．配向層
31．．．液晶
32．．．TFT
33．．．偏光層
34．．．醋酸纖維素膜(偏光板保護膜)
35．．．醋酸纖維素膜，或光學補償片
36．．．偏光板
37．．．液晶胞
第1(a)至1(e)圖為顯示本發明轉印材料實施例之概要剖視圖；第2(a)至2(c)圖為顯示本發明液晶胞基板實施例之概要剖視圖；第3(a)至3(c)圖為顯示本發明液晶顯示裝置實施例之概要剖視圖；第4(a)至4(c)圖為顯示實施例7製造之VA－LCD的顏色的視角相關性之圖形；第5(a)至5(c)圖為顯示比較實施例1製造之VA－LCD的顏色的視角相關性之圖形；第6(a)及6(b)圖為顯示實施例11及比較實施例2製造之半穿透式液晶顯示裝置的顏色的視角相關性之圖形；第7圖為顯示實施例11製造之半穿透式液晶顯示裝置於黑色狀態之明亮度的視角相關性之圖形；第8圖為顯示比較實施例2製造之半穿透式液晶顯示裝置於黑色狀態之明亮度的視角相關性之圖形。
 實施例
參照實施例，以下段落將更詳細說明本發明。任何材料，試劑，用量及比例以及實施例所示之操作可經適度修飾而不背離本發明之精神。因此需瞭解本發明決不限制於以下特定之實施例。
(熱塑性聚合物層用塗布液CU－1之製備) 製備以下組成物，透過具有30 μm孔尺寸之聚丙烯濾器過濾，然後使用濾液作為塗布液CU－1用於形成配向層。
(中間層/配向層用塗布液AL－1之製備) 製備以下組成物，透過具有30 μm孔尺寸之聚丙烯濾器過濾，然後使用濾液作為塗布液AL－1用於形成中間層/配向層。
(光學各向異性層用之塗布液LC－R1及LC－R2之製備) 製備以下組成物，透過具有0.2 μm孔尺寸之聚丙烯濾器過濾，然後使用濾液作為塗布液LC－R1及LC－R2用於形成光學各向異性層。
根據Tetrahedron Lett.,Vol.43,p.6793(2002)所述方法合成LC－1－1。根據EP1388538A1，p.2l所述方法合成LC－1－2。
(光學各向異性層用塗布液LC－G1及LC－G2之製備) 製備以下組成物，透過具有0.2 μm孔尺寸之聚丙烯濾器過濾，然後使用濾液作為塗布液LC－G1及LC－G2用於形成光學各向異性層。
(光學各向異性層用塗布液LC－B1及LC－B2之製備) 製備以下組成物，透過具有0.2 μm孔尺寸之聚丙烯濾器過濾，然後使用濾液作為塗布液LC－B1及LC－B2用於形成光學各向異性層。
(光學各向異性層用塗布液LC－1之製備) 製備以下組成物，透過具有0.2 μm孔尺寸之聚丙烯濾器過濾，然後使用濾液作為塗布液LC－1用於形成光學各向異性層。
(光學各向異性層用塗布液LC－2之製備) 製備以下組成物，透過具有0.2 μm孔尺寸之聚丙烯濾器過濾，然後使用濾液作為塗布液LC－2用於形成光學各向異性層。根據日本專利公開特開平第2001－166147號所述方法合成LC－2－1。LC－2－2之合成係經由以重量比15/5/80之市售羥乙基甲基丙烯酸酯、丙烯酸及M5610(Daikin Industries,Ltd.之產品)溶解於甲基乙基酮(濃度40%)，並容許使用V－601(Wako Pure Chemical Industries,Ltd.之產品)為聚合起始劑聚合混合物。LC－2－3之合成係經由首先將辛氧基苯甲酸(Kanto Chemical Co.,Inc.之產品)導入過多的氫醌(Wako Pure Chemical Industries,Ltd.之產品)，基於混合的酸酐過程以得到單醯基酚化合物。然後，使用碳酸乙烯將對－羥苯甲酸甲酯轉換為羥基乙基化合物，水解所得酯，並以氫溴酸溴化以得到2－溴乙基氧基苯甲酸。然後經由混合的酸酐過程酯化這兩化合物以得到二酯化合物，然後使用二甲基胺基吡啶將產物轉換為四級化合物，以藉此得到LC－2－3為鎓鹽(onium salt)。
(光敏聚合物層用塗布液PP－1之製備) 製備以下組成物，透過具有0.2 μm孔尺寸之聚丙烯濾器過濾，然後使用濾液作為塗布液PP－1用於形成光敏聚合物層。
下一段將說明製備光敏聚合物層用塗布液之方法。表1顯示形成光敏聚合物層之個別塗布液組成物。
表1所列組成物如下。
[K顏料分散液之組成物]
[黏合劑3之組成物]
(光敏聚合物層用塗布液PP－K1之製備)
光敏聚合物層用之塗布液PP－K1之取得，首先根據表1所列量稱重所列K顏料分散液及乙酸丙二醇單甲基醚酯，然後在24℃(±2℃)混合他們，以150 rpm攪拌該混合物10分鐘，然後根據表1所列量稱重甲基乙基酮、黏合劑1、氫醌單甲基醚、DPHA溶液、2,4－二(三氯甲基)－6－[4－(N,N－二乙氧基羰甲基)－3－溴苯基]－s－三以及Megafac F－176PF，在25℃(±2℃)以此順序添加，並在40℃(±2℃)以150 rpm攪拌該混合物30分鐘。
(光敏聚合物層用塗布液PP－R1之製備)
光敏聚合物層用塗布液PP－R1之取得，首先根據表1所列量稱重所列R顏料分散液－1、R顏料分散液－2及乙酸丙二醇單甲基醚酯，然後在24℃(±2℃)混合他們，以150 rpm攪拌該混合物10分鐘，然後根據表1所列量稱重甲基乙基酮、黏合劑2、DPHA溶液、2－三氯甲基－5－(對－苯乙烯苯乙烯)－1,3,4－二唑、2,4－二(三氯甲基)－6－[4－(N,N－二乙氧基羰基甲基)－3－溴苯基]－s－三以及酚噻，在24℃(±2℃)以此順序添加，並以150 rpm攪拌該混合物10分鐘，根據表1所列量稱重ED152，在24℃(±2℃)添加之，以150 rpm攪拌該混合物20分鐘，根據表1所列量稱重Megafac F－176PF，在24℃(±2℃)添加之，以30 rpm攪拌該混合物30分鐘，並透過#200尼龍篩過濾該混合物。
(光敏聚合物層用塗布液PP－G1之製備)
光敏聚合物層用塗布液PP－G1之取得，首先根據表1所列量稱重G顏料分散液、CF Yellow EX3393及乙酸丙二醇單甲基醚酯，然後在24℃(±2℃)混合他們，以150 rpm攪拌該混合物10分鐘，然後根據表1所列量稱重甲基乙基酮、環己酮、黏合劑1、DPHA溶液、2－三氯甲基－5－(對－苯乙烯苯乙烯)－1,3,4－二唑、2,4－二(三氯甲基)－6－[4－(N,N－二乙氧基羰基甲基)－3－溴苯基]－s－三以及酚噻，在24℃(±2℃)以此順序添加他們，並以150 rpm攪拌該混合物30分鐘，然後根據表1所列量稱重Megafac F－176PF，在24℃(±2℃)添加之，以30 rpm攪拌該混合物5分鐘，並透過#200尼龍篩過濾該混合物。
(光敏聚合物層用塗布液PP－B1之製備)
光敏聚合物層用塗布液PP－B1之取得，首先根據表1所列量稱重CF Blue EX3357、CF Blue EX3383及乙酸丙二醇單甲基醚酯，在24℃(±2℃)混合他們，以150 rpm攪拌該混合物10分鐘，然後根據表1所列量稱重甲基乙基酮、黏合劑3、DPHA溶液、2－三氯甲基－5－(對－苯乙烯苯乙烯)－1,3,4－二唑以及酚噻，在25℃(±2℃)以此順序添加他們，並以150 rpm攪拌該混合物30分鐘，然後根據表1所列量稱重Megafac F－176PF，在24℃(±2℃)添加之，以30 rpm攪拌該混合物5分鐘，並透過#200尼龍篩過濾該混合物。
(黑色矩陣用光敏性聚合物轉印材料之製造)
對暫時性撐體表面透過狹縫型噴嘴塗敷塗布液CU－1形成75－μm－厚聚乙烯對苯二甲酸酯膜，並乾燥。接著塗敷塗布液AL－1到其上並乾燥。然後塗敷光敏性聚合物組成物PP－K1到其上並乾燥，藉此在乾燥狀態在暫時性撐體上形成具有厚度14.6之熱塑性聚合物層，具有乾膜厚度1.6 μm之中間層，以及具有乾膜厚度2.4 μm之光敏聚合物層，以及在壓力下於其上黏合一保護膜(12－μm－厚聚丙烯膜)。如此則製造出用於形成黑色矩陣之光敏性聚合物轉印材料K－1，其含有依次配置之暫時性撐體、熱塑性聚合物層及中間層(氧關閉膜)及黑(K)光敏聚合物層。
(偏光UV照射儀器POLUV－1)
偏光UV照射儀器的產生是使用基於微波UV光源之紫外線照射儀器(Light Hammer 10，240 W/cm，FuSion UV Systems的產品)，裝置一顯示範圍從350至400 nm強放射光譜之D－Bulb，以及離其照射平面3 cm配置一光柵偏光濾光器(ProFlux PPL02(高透射型)，Moxtek的產品)。得到裝置之最大明亮度400 mW/cm2 。
(實施例1之轉印材料之製造)
使用75－μm厚聚乙烯對苯二甲酸酯膜作為暫時性撐體。透過狹縫型噴嘴將塗布液CU－1塗布至膜表面，並乾燥形成熱塑性聚合物層。然後將塗布液AL－1塗布到層的表面並乾燥形成配向層。得到熱塑性聚合物層的厚度14.6 μm，以及得到配向層為1.6 μm。然後摩擦所形成之配向層，並使用#6線棒塗布機對該配向層之經摩擦表面塗上塗布液LC－1，在95℃膜表面溫度乾燥該塗布層2分鐘，藉此形成均勻液晶相層。隨著完成，使用POLUV－1在具有0.3%或更少氧濃度之氮氣氛下立即以偏光之紫外線(明亮度＝200 mW/cm2 ，照明能＝200 mJ/cm2 )照射該層，同時以透明撐體之TD方向配向偏光板的透射軸，以固定光學各同異性層，藉此形成2.75－μm厚光學各向異性層。最後，將光敏性聚合物組成物PP－1塗於光學各向異性層表面並乾燥，藉此產生根據本發明實施例1之光敏性聚合物轉印材料。
(顏色R、G、B用光敏性聚合物轉印材料之製造)
使用75－μm厚聚乙烯對苯二甲酸酯膜作為暫時性撐體。透過狹縫型噴嘴將塗布液CU－1塗布至膜表面，並乾燥形成熱塑性聚合物層。然後將塗布液AL－1塗布到層的表面並乾燥形成配向層。得到熱塑性聚合物層的厚度14.6 μm，以及得到配向層為1.6 μm。然後摩擦所形成之配向層，並使用#6線棒塗布機對該配向層之經摩擦表面塗上塗布液LC－R1，在95℃膜表面溫度乾燥該塗布層2分鐘，藉此形成均勻液晶相層。隨著完成，使用POLUV－1在具有0.3%或更少氧濃度之氮氣氛下立即以偏光之紫外線(明亮度＝200 mW/cm2 ，照明能＝200 mJ/cm2 )照射該層，同時以透明撐體之TD方向配向偏光板的透射軸，以固定光學各向異性層，藉此形成2.8－μm厚光學各向異性層。最後，將光敏性聚合物組成物PP－R1塗於光學各向異性層表面並乾燥，藉此形成2.0－μm厚光敏聚合物層，並藉此產生根據本發明實施例2之顏色R用光敏性聚合物轉印材料R－1。
實施例3之顏色G用光敏聚合物層G－1以及實施例4之顏色B用B－1，類似上述形成，但分別使用PP－G1及PP－B1取代PP－R1，以及分別使用#6及#5棒將LC－G1及LC－B1塗布到表面，以形成光學各向異性層。得到G－1及B－1光學各向異性層之厚度分別為2.75 μm及2.3 μm。
(實施例5之轉印材料之製造)
類似實施例1製造用於製造根據實施例5之IPS－模式裝置之轉印材料，但使用#3.4線棒塗布機將塗布液LC－2塗布至表面，乾燥並在125℃加熱3分鐘下完成，以藉此得到均勻液晶相之層，然後使用160－W/cm、空氣冷卻金屬鹵素燈(Eyegraphics Co.,Ltd.的產品)在大氣壓下以明亮度400 mW/cm2 及照射能300 mJ/cm2 之紫外線輻射照射已塗布層，以固定光學各向異性層並藉此得到1.6－μm厚光學各向異性層。
(實施例8至10反射式區域用顏色R、G、B之光敏性聚合物轉印材料之製造)
所謂A－板如光學各向異性層之製造用於反射式區域。更具體為透過狹縫型噴嘴將塗布液CU－1塗布在由75－μm厚滾製的聚乙烯對苯二甲酸酯膜所形成之暫時性撐體表面，並乾燥形成熱塑性聚合物層。然後將塗布液AL－1塗布到層的表面並乾燥形成配向層。得到熱塑性聚合物層的厚度14.6 μm，以及得到配向層為1.6 μm。然後摩擦所形成之配向層，並使用#2線棒塗布機對該配向層之經摩擦表面塗上塗布液LC－R2，在95℃膜表面溫度乾燥該塗布層2分鐘，藉此形成均勻液晶相層。隨著完成，使用POLUV－1在具有0.3%或更少氧濃度之氮氣氛下立即以偏光之紫外線(明亮度＝1000 mW/cm2 ，照明能＝700 mJ/cm2 )照射該層，同時以透明撐體之TD方向配向偏光板的透射軸，以固定光學各向異性層，藉此形成1.7－μm厚光學各向異性層。最後，將光敏性聚合物組成物PP－R1塗於光學各向異性層表面並乾燥，藉此形成1.1－μm厚光敏聚合物層，並藉此產生根據本發明實施例8反射式區域之顏色R用光敏性聚合物轉印材料R－2。
實施例9反射式區域之顏色G用光敏聚合物層G－2以及實施例10反射式區域之顏色B用B－2，類似上述形成，但分別使用PP－G1及PP－B1取代PP－R1，以及使用LC－G2及LC－B2取代LC－R2。得到G－1及B－1光學各向異性層之厚度分別為1.4 μm及1.1 μm，以及得到光敏聚合物層之厚度分別為1.2 μm及1.3 μm。
(延遲之測量)
每一樣品在任意波長λ之前延遲Re(0)的測量，是使用根據平行尼科耳後鏡法之光纖型分光光度計。每一樣品在任意波長λ之Re(40)及Re(－40)是如前延遲Re(0)之相同方式，使用慢軸為旋轉軸以±40°傾斜樣品時測量。至於顏色R、G、B，是分別在波長λ為611 nm、545 nm及435 nm時測量延遲。每一樣品的製備是經由從暫時性撐體上之轉印材料的所有層轉印到玻璃基板上。延遲的測定僅因光學各向異性層引起的延遲，其係使用初步測量之彩色濾光片的透射數據將由校正為之。實施例1至5以及8至10的延遲測量結果示於表2。
(彩色濾光片1之製造)
根據下列所述方法製備彩色濾光片1。
在25℃以大量玻璃清洗液噴發20秒時，使用旋轉尼龍毛刷清洗非鹼性玻璃基板，然後以純水淋浴，以大量矽烷偶合溶液(N－β－(胺基乙基)－γ－胺基丙基三甲氧基矽烷之0.3%水溶液，商標名：KBM－603，Shin－Etsu Chemical Co.,Ltd.)噴發20秒，然後以大量純水清洗。然後在基板預熱加熱器中以100℃加熱所得基板2分鐘。
然後使用壓板機(Hitachi Industries Co.,Ltd.的產品(Lamic II型))在130℃之摩擦滾動溫度，100 N/cm線壓及2.2 m/min移動速度下，將上述實施例1之轉印材料層壓到已在100℃預熱加2分鐘之基板上，而保護膜則從其中分開，然後使用特高電壓水銀燈在50 mJ/cm2 的曝光能對其完整表面進行曝光，然後在240℃烘烤2小時，藉此得到本發明VA－LCD用之玻璃基板。
接下來，使用Fujifilm Research & Development No.44(1999),p.25所述之轉印系統(Fuji Photo Film Co.,Ltd.的產品)將黑色矩陣及彩色濾光片R、G及B形成於上述玻璃基板上。因此得到彩色濾光片1。
(彩色濾光片2之製造)
根據下列所述方法製備彩色濾光片2。
－黑色(K)圖樣之形成－
在25℃以大量玻璃清洗液噴發20秒時，使用旋轉尼龍毛刷清洗非鹼性玻璃基板，然後以純水淋浴，以大量矽烷偶合溶液(N－β－(胺基乙基)－γ－胺基丙基三甲氧基矽烷之0.3%水溶液，商標名：KBM－603，Shin－Etsu Chemical Co.,Ltd.)噴發20秒，然後以大量純水清洗。然後在基板預熱加熱器中以100℃加熱所得基板2分鐘。
然後使用壓板機(Hitachi Industries Co.,Ltd.的產品(Lamic II型))在130℃之摩擦滾動溫度，100 N/cm線壓及2.2 m/min移動速度下，將分開自其保護膜後的上述光敏性聚合物轉印材料K－1轉印材料層壓到已在100℃預熱加2分鐘之基板上，而保護膜則從其中分開，然後使用特高電壓水銀燈在50 mJ/cm2 的曝光能對其完整表面進行曝光，然後在240℃烘烤2小時，藉此得到本發明VA－LCD用之玻璃基板。
光敏聚合物層在保護膜從其中分開後，使用具有特高電壓水銀燈(Hitachi Electronics Engineering Co.,Ltd.的產品)的鄰近型曝光儀器，以製作圖樣化方式進行曝光，其中在維持光罩表面與光敏聚合物層間之距離彼此離200 μm時，在曝光能為70 mJ/cm2 之下基板及光罩(具有影像圖樣形成於其上之石英製光罩)是垂直保持。
接著使用三乙醇胺系顯影液(含有2.5%三乙醇胺，非離子性界面活性劑以及聚丙烯系消泡劑，商標名：T－PD1，Fuji Photo Film Co.,Ltd.的產品)在30℃，0.04 MPa平噴嘴壓下進行淋浴顯影50秒，藉此移除熱塑性聚合物層及氧關閉膜。
之後，使用大量碳酸鈉系顯影液(含有0.06 mol/L碳酸氫鈉，相同濃度之碳酸鈉，1%二丁基萘磺酸鈉，陰離子性界面活性劑，消泡劑及穩定劑，商標名：T－CD1，Fuji Photo Film Co.,Ltd.的產品)，在0.15 MPa圓錐形噴嘴壓下顯影光敏聚合物層，藉此得到圖樣化之像素。
之後，在0.02 MPa圓錐形噴嘴壓下液噴大量清洗劑(含有磷酸，矽酸，非離子性界面活性劑，消泡劑及穩定劑，商標名：T－SD1，Fuji Photo Film Co.,Ltd.的產品)時，使用旋轉尼龍毛刷移除殘留物，藉此得到黑色(K)圖樣。之後，使用特高電壓水銀燈在500 mJ/cm2 曝光能下將基板從其聚合物層側進一步進行曝光，然後在220℃退火15分鐘。
再次以刷子如上述之相同方式清洗具有黑色(K)圖樣形成於其上之基板，以純水淋浴，而不需噴發大量矽烷偶合溶液，然後在基板預熱加熱器中以100℃加熱2分鐘。
－紅色(R)像素之形成－
具有黑色(K)圖樣已形成於其上之基板上，使用上述光敏性聚合物轉印材料R－1，經由類似上述光敏性聚合物轉印材料K－1之製造步驟形成紅色(R)像素及28×28－μm平方紅色(R)圖樣。其中曝光能調整至40 mJ/cm2 。再次以刷子如上所述清洗具有R像素形成於其上之基板，以大量純水清洗，並在預熱裝置中以100℃加熱2分鐘，而未使用矽烷偶合溶液。
－綠色(G)像素之形成－
具有紅色(R)像素已形成於其上之基板上，使用上述光敏性聚合物轉印材料G－1，經由類似上述光敏性聚合物轉印材料K－1之製造步驟形成綠色(G)像素，以及形成綠色(G)圖樣以覆蓋紅色(R)圖樣的整個部分。其中曝光能調整至40 mJ/cm2 。再次以刷子如上所述清洗具有R及G像素形成於其上之基板，以大量純水清洗，並在預熱裝置中以100℃加熱2分鐘，而未使用矽烷偶合溶液。
－藍色(B)像素之形成－
具有紅色(R)像素及綠色(G)像素已形成於其上之基板上，使用上述光敏性聚合物轉印材料B－1，經由類似上述光敏性聚合物轉印材料K－1之製造步驟形成藍色(B)像素。其中曝光能調整至30 mJ/cm2 。再次以刷子如上所述清洗具有R、G及B像素形成於其上之基板，以大量純水清洗，並在預熱裝置中以100℃加熱2分鐘，而未使用矽烷偶合溶液。
具有R、G及B像素及K圖樣形成於其上之基板，在240℃烘烤50分鐘藉此製造彩色濾光片2。
(透明電極之形成)
在上述製造之彩色濾光片1及2號上，經由噴濺ITO靶形成透明電極膜。
(投影用光敏性轉印材料之製造)
對由75－μm厚聚乙烯對苯二甲酸酯膜形成之暫時性撐體的表面，塗布塗布液CU－1並乾燥藉此提供具有乾膜厚度15 μm之熱塑性聚合物層。
然後，將形成中間層/配向層用塗布液AL－1塗布在熱塑性聚合物層上，然後乾燥藉此提供具有乾膜厚度1.6 μm之中間層。
然後對中間層的表面，塗布具有下列組成物之塗布液並乾燥，藉此提供形成投影用之具有乾膜厚度2.0 μm之光敏聚合物層以控制液晶定向。
在光敏聚合物層表面進一步結合一12－μm厚聚丙烯膜作為覆蓋膜，藉此產生具有以熱塑性聚合物層、中間層、光敏聚合物層及覆蓋膜之順序堆疊於暫時性撐體之轉印材料。
(投影之形成)
從轉印材料分離覆蓋膜以形成上述製造之投影，然後將光敏聚合物層曝光之表面相對於每一具有透明電極層分別形成於彩色濾光片1及2號上之產物的ITO膜側表面，以及使用壓板機(Hitacbi Industries Co.,Ltd.之產品(Lamic II型))以線壓100 N/cm，在130℃及移動速度2.2 m/min下層壓該堆疊。之後，僅有轉印材料的暫時性撐體在具熱塑性聚合物層之界面分離並移除。此階段之產物具有以光敏聚合物層、中間層及熱塑性聚合物層之順序堆疊在彩色濾光片側基板上。
然後在最外熱塑性聚合物層上裝置一鄰近曝光儀器，以使光罩設置於離光敏聚合物層表面100 μm，並使用特高電壓水銀燈在70 mJ/cm2 的曝光能下透過光罩進行鄰近曝光。然後使用淋浴顯影儀器在30℃以1%三乙醇胺溶液噴灑基板30秒，藉此透過溶解移除熱塑性聚合物層及中間層。發現在此階段光敏聚合物層並非實質被顯影。
然後使用淋浴型顯影儀器，以含有0.085 mol/L碳酸鈉、0.085 mol/L碳酸氫鈉及1%二丁基萘磺酸鈉之水溶液噴灑基板，在33℃顯影30秒，藉此移除光敏聚合物層的非必要部分(未硬化部分)。此導致根據預定幾何學形成由光敏聚合物層圖樣化組成之投影在基板之彩色濾光片側上。然後，在240℃烘烤該基板有投影形成於其上之彩色濾光片側50分鐘，藉此在該基板上彩色濾光片側運續形成具有1.5 μm高度及半圓部分之投影以控制液晶定向。
(配向層之形成)
進一步於其上提供聚亞醯胺定向膜。含有間隔晶粒之環氧聚合物框膠材料，被印在對應到提供於像素群附近黑色矩陣外廓的位置，並在10 kg/cm壓力下結合彩色濾光片基板及相對的基板(具有TFT層於其上之玻璃基板)。然後如此經結合玻璃基板在150℃退火90分鐘以使框膠材料硬化，並藉此得到堆疊之兩玻璃基板。真空中將堆疊之玻璃基板去除氣體，並經由恢復大氣壓於其間導入液晶，藉此得到液晶胞。在液晶胞的量表面，分別結合來自Sanritz Corporation之偏光板HLC2－2518。
(實施例之VA－LCD的製造)
使用根據重量為50：50混合物之綠色(G)為BaMg2 Al1 6 O2 7 ：Eu、Mn及LaPO4 ：Ce、Tb，紅色(R)為Y2 O3 ：Eu，以及藍色(B)為BaMgAl1 0 O1 7 ：Eu所組成之燐，製造具有任意顏色色調之三頻帶燐型(three－band－phosphor－type)白螢光燈作為彩色液晶顯示裝置用冷陰極管背光。具有偏光板結合於其上之上述液晶胞被於此背光上，藉此製造實施例6(具有彩色濾光片1)及實施例7(具有彩色濾光片2)之VA－LCDs。
(比較實施例之VA－LCD的製造)
類似實施例6製造比較實施例1之VA－LCD，但從光學各向異性層刪除轉印材料及替代為2.75－μm厚，類似形成G－1光學各向異性層般使用AL－1及LC－G1在低偏光板之液晶胞側的保護膜上形成G－1光學各向異性層。
(VA－LCDs之評價)
如此實施例6及比較實施例1製造之液晶顯示裝置，首先在室溫溫度下視覺觀察他們的漏光情形，特別在黑暗狀態中LCD的角落(未施用電壓下)，以及使裝置靜置於40℃，90%RH之熱－溼固定環境下48小時之後再觀察。結果示於表3。
(VA－LCD之評價)
如此製造之液晶顯示裝置的視角特性，可使用視角測量儀器(EZ Contrast 160D，來自ELDIM)測量。從前面以向右方向、以45°向右上方方向、以及在向上方向經0至80°變化視角時，在黑暗狀態(未施用電壓下)中觀察實施例7之顏色變化，第4(a)至4(c)圖顯示表現在xy之色度圖。以及從前面以向右方向、以45°上方－向右方向、以及在向上方向經0至80°變化視角時，表現在xy之色度圖顯示在第5(a)至5(c)圖。特別是45°向右上方方向之視覺觀察結果示於表4。
(IPS－模式顯示用含轉印材料像素之形成)
使用實施例5中IPS－模式顯示用轉印材料，類似轉印材料G－1被轉印般將G像素形成在經處理玻璃基板表面上。偏光顯微鏡下觀察該形成之像素發現顯示有延遲情形。
(半穿透式LCD之製造：實施例11)
首先，根據以下敘述之方法製造半穿透式LCD用彩色濾光片3號。
－黑色(K)圖樣之形成－
在25℃以大量玻璃清洗液噴發20秒時，使用旋轉尼龍毛刷清洗非鹼性玻璃基板，然後以純水淋浴，以大量矽烷偶合溶液(N－β－(胺基乙基)－γ－胺基丙基三甲氧基矽烷之0.3%水溶液，商標名：KBM－603，Shin－Etsu Chemical Co.,Ltd.)噴發20秒，然後以大量純水清洗。然後在基板預熱加熱器中以100℃加熱所得基板2分鐘。
然後使用壓板機(Hitachi Industries Co.,Ltd.的產品(Lamic II型))在130℃之摩擦滾動溫度，100 N/cm線壓及2.2 m/min移動速度下，將分開自其保護膜後的上述光敏性聚合物轉印材料K－1轉印材料層壓到已在100℃預熱加2分鐘之基板上。光敏聚合物層在保護膜從其中分開後，使用具有特高電壓水銀燈(Hitachi Electronics Engineering Co.,Ltd.的產品)的鄰近型曝光儀器，以製作圖樣化方式進行曝光，其中在維持光罩表面與光敏聚合物層間之距離彼此離200 μm時，在曝光能為70 mJ/cm2 之下基板及光罩(具有影像圖樣形成於其上之石英製光罩)是垂直保持。
接著使用三乙醇胺系顯影液(含有2.5%三乙醇胺，非離子性界面活性劑以及聚丙烯系消泡劑，商標名：T－PD1，Fuji Photo Film Co.,Ltd.的產品)在30℃，0.04 MPa平噴嘴壓下進行淋浴顯影50秒，藉此移除熱塑性聚合物層及氧關閉膜。之後，使用大量碳酸鈉系顯影液(含有0.06 mol/L碳酸氫鈉，相同濃度之碳酸鈉，1%二丁基萘磺酸鈉，陰離子性界面活性劑，消泡劑及穩定劑，商標名：T－CD1，Fuji Photo Film Co.,Ltd.的產品)，在0.15 MPa圓錐形噴嘴壓下顯影光敏聚合物層，藉此得到圖樣化之像素。
之後，在0.02 MPa圓錐形噴嘴壓下液噴大量清洗劑(含有磷酸，矽酸，非離子性界面活性劑，消泡劑及穩定劑，商標名：T－SD1，Fuji Photo Film Co.,Ltd.的產品)時，使用旋轉尼龍毛刷移除殘留物，藉此得到黑色(K)圖樣。之後，使用特高電壓水銀燈在500 mJ/cm2 曝光能下將基板從其聚合物層側進一步進行曝光，然後在220℃退火15分鐘。
再次以刷子如上述之相同方式清洗具有K圖樣形成於其上之基板，以純水淋浴，而不需噴發大量矽烷偶合溶液，然後在基板預熱加熱器中以100℃加熱2分鐘。
－穿透式區域中紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)像素之形成－
使用Fujifilm Research & Development No.44(1999),p.25所述之轉印系統(Fuji Photo Film Co.,Ltd.的產品)將彩色濾光片層R、G及B形成於已有上述黑色矩陣形成於其上之基板上，所在區域對應到RGB像素區域之穿透式區域。R、G及B層的厚度分別調整為2 μm、1.8 μm及1.6 μm。
－反射式區域中紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)像素之形成－
接著，使用光敏性聚合物轉印材料R－2，根據類似上述光敏性聚合物轉印材料K－1之製造步驟將紅色(R)圖樣形成在基板上對應到紅色(R)像素區域中反射式區域的區域。其中曝光能調整至40 mJ/cm2 。再次以上述刷子清潔具有該R像素形成於其上之基板，以大量純水清洗，並在基板預熱加熱器中以100℃加熱2分鐘，而不需使用矽烷偶合溶液。同樣地使用上述光敏性聚合物轉印材料G－2及B－2，經由類似程序形成反射式區域中綠色(G)及藍色(B)像素。文中B－2用曝光能調整至30 mJ/cm2 。最後，在240℃烘烤具有R、G及B像素及K像素形成於其上之基板50分鐘，藉此製造彩色濾光片3號。
(透明電極的形成)
在上述製造之彩色濾光片3號上，經由噴濺ITO靶形成透明電極膜。
(配向層的形成)
進一步於其上提供聚亞醯胺配向層。使用JSR Corporation製造之聚亞醯胺AL1254為定向材料，並經由滾動塗布法選擇性塗布於具有像素電極形成於其中之區域。塗布之後，在80℃預烘焙產物15分鐘，並進一步在200℃烘烤60分鐘。結果得到約0.5 μm厚之配向層。然後使用磨擦儀器對配向層的表面進行定向處理。文中採用之條件是使用棉布作為磨擦布，500 rpm之旋轉速度以及0.3 mm之壓痕深度。
(相對的基板側之製備)
作為相對的基板，所製備者為一基板具有一像素圖樣，包括一反射式區域(其中2.5－μm厚光敏聚合物層是根據反射式部分的幾何學圖樣化，以及於其上形成一圖樣化Al膜)及一穿透式區域形成於其上，其中經由噴濺形成一ITO透明傳導膜；以及進一步具有一控制缺口之柱狀圖樣；以及控制定向用之投影圖樣的預定幾何學。
(投影用光敏性轉印材料之製造)
將塗布液CU－1塗布到75－μm厚聚乙烯對苯二甲酸酯膜的暫時性撐體表面並乾燥，藉此提供具有15 μm乾膜厚度之熱塑性聚合物層。
接著，將塗布液AL－1塗布到熱塑性聚合物層表面並乾燥，藉此提供乾燥狀態具有1.6 μm膜厚度之中間層。
然後將具有如下配方之塗布液塗布到中間層表面並乾燥，藉此提供控制液晶定向用光敏聚合物層，具有2.0 μm乾膜厚度。
進一步在光敏聚合物層表面上結合12－μm厚聚丙烯膜作為覆蓋膜，藉此產生具有以熱塑性聚合物層、中間層、光敏聚合物層及覆蓋膜之順序堆疊於暫時性撐體之轉印材料。
(投影之形成)
從轉印材料分離覆蓋膜以形成上述製造之投影，然後將光敏聚合物層曝光之表面相對於其透明電極膜側上的相對的基板，以及使用壓板機(Hitachi Industries Co.,Ltd.之產品(Lamic II型))以線壓100 N/cm，在130℃及移動速度2.2 m/min下層壓該堆疊。之後，僅有轉印材料的暫時性撐體在具熱塑性聚合物層之界面分離並移除。此階段之產物具有以光敏聚合物層、中間層及熱塑性聚合物層之順序堆疊在彩色濾光片側基板上。
然後在最外熱塑性聚合物層上裝置一鄰近曝光儀器，以使光罩設置於離光敏聚合物層表面100 μm，並使用特高電壓水銀燈在70 mJ/cm2 的曝光能下透過光罩進行鄰近曝光。然後使用淋浴顯影儀器在30℃以1%三乙醇胺溶液噴灑基板30秒，藉此透過溶解移除熱塑性聚合物層及中間層。發現在此階段光敏聚合物層並非實質被顯影。
然後使用淋浴型顯影儀器，以含有0.085 mol/L碳酸鈉、0.085 mol/L碳酸氫鈉及1%二丁基萘磺酸鈉之水溶液噴灑基板，在33℃顯影30秒，藉此移除光敏聚合物層的非必要部分(未硬化部分)。此導致根據預定幾何學形成由光敏聚合物層圖樣化組成之投影在基板之彩色濾光片側上。然後，在240℃烘烤該基板有投影形成於其上之彩色濾光片側50分鐘，藉此在該基板上彩色濾光片側連續形成具有0.9 μm高度及半圓部分之投影以控制液晶定向。
(相對側上配向層之形成)
類似在彩色濾光片基板上，將聚亞醯胺配向層形成在相對的基板之透明傳導層上。使用JSR Corporation製造之聚亞醯胺AL1254為定向材料，並經由滾動塗布法選擇性塗布於具有像素電極形成於其中之區域。塗布之後，在80℃預烘焙產物15分鐘，並進一步在200℃烘烤60分鐘。結果得到約0.5 μm厚之配向層。然後使用磨擦儀器對配向層的表面進行定向處理。文中採用之條件是使用棉布作為磨擦布，500 rpm之旋轉速度以及0.3 mm之壓痕深度。磨擦方向設定為反平行於彩色濾光片基板之定向方向。
(框膠圖樣的形成)
框膠圖樣形成於相對的基板的周圍上。當一部分處於對應於未開液晶之射入口時，使用框膠控制儀器將含有重量1%間隔晶粒之環氧聚合物(Stractbond XN－21S，來自Nissan Chemical Industries,Ltd.)印在圍繞顯示區域之預定區域上。在80℃預烘焙產物30分鐘。
(堆疊)
配向彩色濾光片基板及相對的基板，以堆疊在正確位置。保持此狀態時，將結合之玻璃基板在180℃、0.03 Mpa壓力下退火90分鐘以硬化框膠材料，藉此得到堆疊之兩玻璃基板。使用氣球型儀器烘烤。
(液晶的射入)
使用液晶射入儀器將液晶材料射入堆疊之玻璃基板。將Chisso Corporation製造之液晶材料置於液晶碟，並與基板堆疊一起保持於真空室中維持在10－ 1 Pa真空程度60分鐘以去除氣體。排空至足夠程度後，在保持提供於框膠之射入口浸泡於液晶180分鐘時恢復大氣壓，藉此填補基板與液晶間之缺口。之後，從射入儀器取出基板堆疊，以UV－固化環氧黏著劑塗布射入口並硬化，藉此得到液晶胞。
(偏光板之結合)
在傳送光用之入射側上，以方向垂直於液晶層之定向方向，將具有38 nm延遲之光學補償用單軸膜結合於液晶胞，並進一步在其兩表面之各表面上結合Sanritz Corporation製造之偏光板HLC2－2518以配向吸收軸越過直角，藉此得到液晶面板。
所產製造之該液晶面板的概要剖視圖示於第6(a)圖。需注意舉例說明之某些組成分，包括液晶胞的配向層及透明電極因求簡明易懂而省略。在該圖式中，“Pol”代表偏光板(HLC2－2518)，“TAC”代表三乙醯基纖維素膜，“玻璃”代表玻璃基板，“CF層”代表彩色濾光片層，“λ/4(RGB)”代表轉印自轉印材料R－2、G－2或B－2之光學各向異性層，以及“Retarder”代表光學補償用單軸膜。
(比較用半穿透式LCD之製造：比較實施例2)
類似如實施例11所述形成黑色(K)圖樣以及紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)像素。使用Fujifilm Research & Development No.44(1999),p.25所述之轉印系統(Fuji Photo Film Co.,Ltd.的產品)將彩色濾光片層R、G及B形成於已有上述黑色矩陣形成於其上之基板上，所在區域對應到RGB像素區域之穿透式區域。個別顏色層的厚度分別調整為1.1 μm、1.2 μm及1.3 μm。形成於上述玻璃基板上。因此得到彩色濾光片1。類似如實施例11所述進行透明電極的形成及配向層的形成，以及類似如實施例11所述方法製造相對的基板。需注意在Al反射板下中間層隔離膜的厚度調整至4.0 μm，以及投影的高度調整至1.0 μm。類似如實施例11所述將配向層及框膠形成在相對的基板上，相對的基板堆疊分開製造的彩色基板，並射入液晶材料於其間藉此製造液晶胞。經由在液晶胞表面結合偏光板、λ/2板、λ/4板及補償膜(來自Nippon Oil Corporation之NH膜)得到作為比較用之液晶面板。
所產製造之該液晶面板的概要剖視圖示於第5(b)圖。需注意舉例說明之某些組成分，包括液晶胞的配向層及透明電極因求簡明易懂而省略。在該圖式中，共同出現在第5(a)圖之任何組成分給與相同的參考號數字。“λ/2”代表市售λ/2板，“λ/4”代表市售λ/4板，以及“NH”代表Nippon Oil Corporation製造作為光學補償膜用之NH膜。
(本發明半穿透式LCD及傳統半穿透式LCD之比較)
使用視角特性測量儀器測量傳送光的視角特性。實施例11與比較實施例2在黑暗狀態(未施用電壓下)所觀察到漏光的視角特性示於第7及第8圖。實施例11顯示良好黑暗程度的明亮度－視角特性，顯示黑暗狀態中幾乎沒有可察覺之顏色變動。比較實施例2顯示在傾斜察看到漏光。
本發明實施例11之液晶顯示裝置與傳統實施例(比較實施例2)之斷面結構比較示於第6(a)及6(b)圖，可了解為具有λ/4板圖樣化僅於反射式區域之實施例11不再有過度延遲膜，且因此就成本而言，較比較實施例之傳統配置增加優點。
產業可利用性
根據本發明可輕易於液晶胞內形成一光學各向異性層，因此也可降低光學各向異性層因受溫度及濕度影響的尺寸變化。如此亦可提供經改善角落非一致性的LCD，角落非一致性被認為是因光學各向異性層的尺寸變化所造成。使用本發明之轉印材料亦可光學補償每一顏色之液晶胞的延遲，而幾乎未增加液晶顯示裝置的製造步驟。使用上述轉印材料製造之具有彩色濾光片之本發明液晶顯示裝置，不僅改善顯示品質也改善視角特性，特別是顏色的視角相關性。
11．．．暫時性撐體
12．．．光學各向異性層
13．．．光敏聚合物層
14．．．機械特性控制層
15．．．配向層
16．．．保護層

Claims (17)

  1. 一種轉印材料，至少含有：撐體，以及於其上之至多一對光學單軸或雙軸各向異性層，以及光敏聚合物層，其中該光敏聚合物層係由以下之聚合物組成物所形成，其係包含：光聚合起始劑或光聚合起始劑系統、鹼可溶性聚合物、及單體或寡聚合物；該光聚合起始劑或光聚合起始劑系統的含量係落在該聚合物組成物中所含之固體組成分總重的0.5至20重量%之範圍；該鹼可溶性聚合物之含量落在該聚合物組成物中所含之固體組成分總重的20至50重量%之範圍；該單體或寡聚合物之含量落在該聚合物組成物中所含之固體組成分總重的5至50重量%之範圍；其中該光學單軸或雙軸各向異性層及光敏聚合物層係依序配置於撐體上；該光學單軸或雙軸各向異性層係由經硬化之含液晶化合物之液晶組成物所構成。
  2. 如申請專利範圍第1項之轉印材料，其中光學各向異性層之形成，可經由施用含有至少具有一反應基的液晶化合物之流體於表面並乾燥該流體以藉此形成液晶層，然 後施加熱或照射離子化輻射(ionized radiation)於該液晶層。
  3. 如申請專利範圍第2項之轉印材料，其中離子化輻射為偏光化的紫外線輻射。
  4. 如申請專利範圍第2或3項之轉印材料，其中該液晶化合物為棒狀液晶化合物。
  5. 如申請專利範圍第2或3項之轉印材料，其中該液晶化合物為碟狀液晶化合物。
  6. 如申請專利範圍第2或3項之轉印材料，其中該反應基為乙烯性(ethylenic)不飽和基。
  7. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之轉印材料，其中該光學各向異性層是形成於撐體的表面，或於形成在撐體上之配向層的表面。
  8. 如申請專利範圍第2或3項之轉印材料，其中該光學各向異性層是經由施加熱或照射離子化輻射於呈現膽固醇相之液晶層所形成之層。
  9. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之轉印材料，其中光學各向異性層之前延遲(Re)值不為0，以及光學各向異性層給予實質相同的延遲值於波長λ nm之光，分別達到對層平面之垂直方向使用平面慢軸作為傾斜軸(旋轉軸)，在一方向旋轉+40°以及在一方向旋轉-40°。
  10. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之轉印材料，其中光學各向異性層具有前延遲(Re)值為60至200 nm，並當 波長λ nm之光達到對層平面之垂直方向使用平面慢軸作為傾斜軸(旋轉軸)在一方向旋轉+40°時，產生50至250 nm之延遲。
  11. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之轉印材料，其中光敏聚合物層含有染料或顏料。
  12. 一種液晶胞基板之製造方法，至少依序含有下列步驟[1]至[3]：[1]層壓申請專利範圍第1至11項中任一項之轉印材料於基板上；[2]從層壓於基板上之轉印材料移除撐體；以及[3]將置於基板上光敏聚合物層曝光。
  13. 一種液晶胞基板之製造方法，至少含有下列步驟[1]至[4]：[1]層壓申請專利範圍第1至11項中任一項之轉印材料於基板上；[2]從層壓於基板上之轉印材料移除撐體；[3]使用光曝露圖樣化置於基板上之光敏聚合物層；以及[4]從基板上移除光敏聚合物層及光學各向異性層之非必要部分。
  14. 一種根據申請專利範圍第12或13項之製造方法所製造之液晶胞基板。
  15. 一種液晶顯示裝置，含有申請專利範圍第14項之液晶胞基板。
  16. 如申請專利範圍第15項之液晶顯示裝置，其係運用VA或IPS模式作為液晶模式。
  17. 如申請專利範圍第15項之液晶顯示裝置，其含有半穿透式液晶面板。
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