TWI514028B - 液晶薄膜 - Google Patents

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TWI514028B TW100141203A TW100141203A TWI514028B TW I514028 B TWI514028 B TW I514028B TW 100141203 A TW100141203 A TW 100141203A TW 100141203 A TW100141203 A TW 100141203A TW I514028 B TWI514028 B TW I514028B
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Description

液晶薄膜
本發明係主張於2010年11月10日申請之申請號No.2010-111752韓國專利，以及於2010年11月10日申請之申請號No.2010-111753韓國專利，本發明全部之揭露係皆含括於上述文獻中。
本發明係關於一種液晶薄膜，其製造之方法，一光學裝置以及一液晶顯示器。
一液晶顯示器(LCD)可包含一液晶面板以及設置於該液晶面板上側及下側的偏光板，且除了該偏光板之外，亦可包含各種功能性之光學裝置。
一LCD可藉由改變液晶面板之每一畫素的液晶分子的配向而使影像呈現，由於LCD並非自體發光之裝置，故基本上，一背光單元(BLU)或其類似者，係會設置於液晶面板下側之偏光板的背面，以使影像可藉由光源發散出的光，穿透過面板而呈現出來。
本發明係提供一種液晶薄膜(liquid crystal film，LCF)，其製造方法，一光學裝置以及一LCD。
本發明係關於一種LCF，一示例性之LCF包含一液晶層，而該液晶層係包含一膽固醇配向液晶區域(其後以「CLC層」表示)。該液晶區域係為具有螺旋結構之CLC區域，其中的液晶分子之分子軸向係沿著一螺旋軸而扭轉，以形成並排列成一層(layer)，而該CLC層係包含至少兩個上述之液晶區域。
該液晶區域包含：螺旋軸平行於該CLC層厚度方向之一CLC區域；以及螺旋軸不平行於該CLC層厚度方向之一CLC區域。
本發明說明書中之一詞「該CLC層厚度方向」可指一平行於一假想線的方向，而此假想線能以最短之距離連接CLC層之一主要表面以及其相反(反向)之主要表面。例如當該LCF更包含一基板，且該CLC層係形成於上述基板之一側時，該CLC層的厚度方向則可平行於一假想線，而此假想線係正交(垂直)於基板(具有CLC層)之一側。
對於本說明書中的一角度的定義，當使用例如垂直性、水平性、正交性或平行之詞語時，則其係表示不危及所欲功效範圍內之垂直性、水平性、正交性或平行。例如，考量製備誤差、變異及其相似下所包含的誤差。例如，每一情況可包含小於大約±15°之誤差，小於大約±10°之誤差，或小於大約±5°之誤差。
該CLC層包含一CLC區域。於本說明書中，膽固醇液晶(cholesteric liquid crystal)或膽固醇液晶(cholesteric-liquid crystal)可縮寫為「CLC」。參考圖1，該 CLC具有一螺旋結構，其中之液晶分子(圖1的n)之分子軸向係延著螺旋軸(圖1的X)而扭轉，以排列形成一層(layer)，而於CLC結構中，藉由液晶分子的分子軸向所完成360度旋轉的距離稱為「螺距(“pitch”)」(圖1中的P)。於本說明書中，一用語「液晶區域或CLC區域」可表示藉由CLC分子軸向完成360度旋轉之一區域，於本說明書中的每一個CLC區域可藉由該區域的螺旋軸對CLC層厚度方向之配向(排列)型態或角度，或者根據每一個液晶區域之反射光中心波長而加以分類。
CLC可選擇性的反射圓偏光，而藉由CLC反射的光之波長係取決於液晶的螺距以及反射係數。由於該CLC分子軸向的螺旋扭轉使得材料的介電張量產生空間週期變型，因此可選擇性的反射光的波長。基本上，當波長λ介於下式1的範圍內時，則布拉格(Bragg)反射係發生於沿著CLC螺旋軸傳遞的光：[式1]NoP<λ<NeP
其中P係CLC區域之螺距；Ne係CLC對平行偏極於CLC分子軸向的光之折射率；且No係CLC對垂直偏極於CLC分子軸向的光之折射率。
此外，由CLC反射的光之波長範圍的中心波長λ0可以下式2之計算[式2]λ0=0.5(No+Ne)P
其中，，P、Ne及No如式1所定義。
此外，由CLC所反射之光的光譜線寬△λ0可如下式3之計算：[式3]△λ0=2λ0(Ne-No)/(No+Ne)=P(Ne-No)
其中，P、Ne及No如式1所定義。
CLC層之液晶區域係包含具有平行於CLC層厚度方向之螺旋軸的一CLC區域，以及具有不平行於CLC層厚度方向之螺旋軸的一CLC區域。
關於圖2，CLC區域之螺旋軸的排列如下示範例所敘述。
基本上，CLC區域包含一CLC分子螺旋轉動，其排列使得CLC分子螺旋軸之主軸平行於CLC層之厚度方向，在此情況下，排列的CLC區域使得CLC螺旋軸HA平行於CLC層之厚度方向21，如圖2之A所示。於圖2中，垂直(正交)於厚度方向21之分子軸向22可代表，例如，上述基板之平面方向。於本說明書中，CLC區域中的螺旋軸係平行排列於上述CLC層之厚度方向，其可稱為一平面排列之CLC區域。
根據CLC排列情況，或具有CLC之基板的其他特性，該CLC分子之分子軸向的螺旋軸可排列於不平行CLC層之厚度方向。例如，其排列狀況可為CLC之螺旋軸HA係垂直排列於CLC層之厚度方向(如圖2之B所示)，以及CLC螺旋軸HA之排列係排除垂直於CLC層之厚度方向(如圖2之C所示)。於本說明書中，上述之CLC區域的螺旋軸垂直排列於CLC層厚度方向者，可稱為垂直配向(homeotropic-aligned)之CLC區域，而CLC區域的螺旋軸非垂直排列於CLC層厚度 方向者，可稱為焦點圓錐配向(focal conic-alignd)之CLC區域。
以一般方法於CLC層中形成的CLC區域係配向，因此其螺旋軸係平行於該CLC層之厚度方向。然而，LCF的CLC層可包含CLC區域，而該CLC區域之螺旋軸之分子軸向係人工形成非平行於CLC層之厚度方向，而CLC區域之非平行於CLC層厚度方向的螺旋軸，可使得入射至CLC層的入射光散射或漫射，進而改善LCF亮度及視角的特性。
CLC層中垂直或焦點圓錐配向之CLC區域，其數量、位置以及分布狀態並無特別限制，且焦點圓錐配向中之螺旋軸角度也不限於厚度方向等。於一實施例中，垂直或焦點圓錐配向之CLC區域可形成及排列，因此CLC層能讓光線於該區域散射或漫射，而使CLC層霧度值降至一預定範圍內。於一實施例中，上述含有垂直或焦點圓錐配向CLC區域的CLC層可具有至少5%，至少10%或至少5%之霧度值，此CLC層的霧度值具有選擇性，以根據所應用的LCF而做最適合且增加功效的選擇。CLC層的霧度值可藉由工業常用的霧度劑進行測量，如Sepung之HR-100或HM-150。此外，此CLC層霧度值的上限可例如大約30%、25%或20%，但不特別限於此。
此外，CLC層可包含至少兩種反射光之中心波長係彼此不同之CLC區域型態，包含有至少兩種CLC區域型態之CLC層可為一單層結構。於本說明書中，CLC層不包含單層之CLC層，而該CLC層係藉由塗佈數次之CLC組成物，堆疊 或黏著形成至少兩層之CLC層或一層之CLC層而形成。如上所述，當含有至少兩種型態之CLC區域之CLC層係形成為一單層結構時，則薄厚度的CLC層於廣波寬下，可確保一選擇性反射特性，且亦可避免層與層間介面的光反射散失。於本說明書中，CLC層為單層，如上述，其包含至少兩種具有不同反射光的中心波長型態之CLC層，係被稱為具有寬頻特性之一CLC層。
根據反射光之中心波長而分類之每一CLC區域，其可為一平面-(planar-)、垂直-(homeotropic-)或焦點圓錐配向CLC區域。
當CLC層包含至少兩種具有不同反射光的中心波長之CLC區域時，則每一CLC區域的配置並無特別限制。於一實施例中，CLC層可排列，以中心波長成功的由長波長改變成短波長，或者由短波長改變成長波長；其排列可使中心波長成功的由短至長之方向改變，或者由長至短的方向改變；亦或者其排列可使中心波長沿著CLC層的厚度方向不規則改變。
於一實施例中，CLC層可包含至少一CLC區域，其反射光之中心波長係落於可見光譜之紅光區；一CLC區域之反射光中心波長係落於可見光譜之綠光區；且一CLC區域之中反射光中心波長係落於可見光譜之藍光區。
圖3為摘要中的一CLC層2之示意圖。其係說明一實施例，其中，CLC區域231之反射光中心波長係落於紅光區，一CLC區域232之反射光中心波長係落於綠光區，且CLC區 域233之反射光中心波長係落於藍光區，該些係由CLC層2之一主要表面21側成功的排列至另一主要表面22側。
CLC層可包含至少一反射光之中心波長為400nm至500nm的第一區域，反射光之中心波長為500nm至600nm的第二區域，以及反射光之中心波長為600nm至700nm的第三區域。該第一至第三區域的排列方向係沿著CLC層厚度方向而使得中心波長增加，或使中心波長減少，但不限於此。此外，該反射光之中心波長係可例如基於式2而測量，且測量該中心波長之方法係所屬技術領域所廣泛習知。
於一實施例中，CLC層可包含一液晶聚合物，製備CLC層之一示範方法可塗佈含有交聯或聚合液晶化合物以及旋光劑之組成物；以及透過旋光劑，以一包括螺距的態樣聚合或交聯該組成物，，且於此情況中，CLC層可包含一交聯或聚合之液晶聚合物。該旋光劑可為可交聯的或聚合的，或者是非可交聯的或非聚合的。
一示範之CLC層可包含由以下化學式1表示之交聯或聚合狀態之化合物：
其中A係一單鍵、-COO-或-OCO-；且 R1至R10係各自獨立為氫、鹵素、烷基、氧烷基、氰基、硝基、-O-Q-P或以下化學式2之取代，但是當至少一R1至R10之至少一者為-O-Q-P或以下化學式2之取代時，則Q為亞烷基(alkylene)或次烷基(alkylidene)，而P為烯基、環氧基、氰基、羧基、丙烯醯基(acryloyl)、甲基丙烯醯基(methacryloyl)、丙烯醯氧基(acryloyloxy)或甲基丙烯醯氧基(methacryloyloxy)。
其中，B為一單鍵、-COO-或-OCO-；且R11至R15係各自獨立為氫、鹵素、烷基、烷氧基、氰基、硝基或-O-Q-P，但是當R11至R15之至少一者為-O-Q-P時，則Q為亞烷基(alkylene)或次烷基(alkylidene)，而P為烯基、環氧基、氰基、羧基、丙烯醯基(acryloyl)、甲基丙烯醯基(methacryloyl)、丙烯醯氧基(acryloyloxy)或甲基丙烯醯氧基(methacryloyloxy)。
化學式2中的B，其左邊的「-」表示B係直接與化學式1之苯鍵結。
一用語「單鍵」(於化學式1及化學式2)係表示在A或B部份並無特殊原子。例如，當化學式1之A為一單鍵，則A兩側的苯即會直接鍵結而形成聯苯的結構。
於化學式1以及化學式2中，鹵素可為例如：氯、溴或碘。
於化學式1以及化學式2中，烷基可例如為：直鏈或支鏈之C1至C20、C1至C16、C1至C12、C1至C8或C1至C4烷基，或者C3至C20、C3至C16或C4至C12之環烷基。此外，烷基可由至少一取代基而任意取代。
於化學式1以及化學式2中，烷氧基可例如為：C1至C20、C1至C16、C1至C12、C1至C8或C1至C4之環氧基。該環氧基可為直鏈、支鍊或環狀結構，此外，該環氧基可由至少一取代基而任意取代。
再者，於化學式1以及化學式2中，該亞烷基(alkylene)或次烷基(alkylidene)可為例如：C1至C12、C4至C10或C6至C9之亞烷基(alkylene)或次烷基(alkylidene)。該亞烷基(alkylene)或次烷基(alkylidene)可為直鏈、支鏈或環狀結構，且該亞烷基(alkylene)或次烷基(alkylidene)可由至少一取代基而任意取代。
另外，於化學式1以及化學式2中，烯基可例如為：C2至C20、C2至C16、C2至C12、C2至C8或C2至C4之烯基。該烯基可為直鏈、支鏈或環狀結構，且該烯基可由至少一取代基而任意取代。
該烷基、烷氧基、烯基、亞烷基(alkylene)或次烷基(alkylidene)之取代基可例如為：烷基、烷氧基、烯基、環氧基、氰基、羧基、丙烯醯基(acryloyl)、甲基丙烯醯基 (methacryloyl)、丙烯醯氧基(acryloyloxy)、甲基丙烯醯氧基(methacryloyloxy)、芳基及其類似化合物，但不限於此。
此外，於化學式1以及化學式2中，P較佳可為丙烯醯基(acryloyl)、甲基丙烯醯基(methacryloyl)、丙烯醯氧基(acryloyloxy)或甲基丙烯醯氧基(methacryloyloxy)；更佳為丙烯醯氧基(acryloyloxy)或甲基丙烯醯氧基(methacryloyloxy)；且最佳為丙烯醯氧基(acryloyloxy)。
於化學式1以及化學式2中，-O-Q-P或其他之化學式2之殘基，需至少一者存在，可存在於R3、R8或R13，且例如可存在於一或兩個位置。另外，於化學式1之化合物或者化學式2之殘基中，除了-O-Q-P或其他之化學式2之殘基外，一殘基可為例如：氫、鹵素、C1至C4直鏈或支鏈之烷基、C4至C12之環氧基、氰基、C1至C4之烷氧基、氰基或硝基，且較佳為氯、C1至C4直鏈或支鏈之烷基、C4至C12之環氧基、C1至C4之烷氧基或氰基。
當可包含於CLC層之旋光劑不會對液晶聚合物或液晶化合物之液晶結晶度造成破壞(如液晶狀況(nematicity))且能誘導所欲之螺距，則此旋光劑將無特別限制。此用來誘導液晶螺距之旋光劑必須於分子結構中至少包括手性(chirality)，而該旋光劑可例如為一或二或多個不對稱碳之化合物、於異原子上具有不對稱點之化合物(例如旋光胺、旋光硫氧化物及其類似者)或者具有非軸對稱、具非軸對稱之活性區(例如疊烯類、聯萘酚或其類似化合物)之化合物。該旋光劑可例如為具有1,500或更低分子量之低分子化 合物。例如，該旋光劑可包含一商業之旋光向列液晶，如由BASF之Merck的Chrial Dopant Liquid Crystal S-811及BASF的LC756，及其類似物。
該CLC層可具有例如3μm至8μm或4μm至6μm之厚度。該垂直-或焦點圓錐陣列之CLC區域可有效的形成於CLC層中，或者該薄膜透過將CLC層之厚度控制在上述範圍厚度範圍內而可有效的應用於各種不同的用途。
於一實施例中，LCF可更包含一基板以及可形成於基板至少一側之CLC層。
圖4係示範LCF之剖面圖，其中上述CLC層41係形成於一基板42之上側。
本案之基板可為多種型態，於一實施例中，該基板可為一光學等向(optically isotropic)基板、一光學異向(optically anisotropic)基板，例如一延遲層及其類似者、一偏光元件及其類似者。
該光學等向基板可為一透明基板，例如玻璃基板、透明塑膠基板及其類似物。該塑膠基板可例如為：一纖維素基板，如雙乙醯纖維素(diacetyl cellulose,DAC)或三乙醯纖維素(triacetyl cellulose,TAC)之基板；一環烯烴共聚物(cyclo olefin copolymer,COP)基板，例如降莰烯(norbornene)延伸樹脂基板及其類似物；一丙烯酸基板，例如聚(甲基甲基丙烯酸酯)(PMMA)基板及其類似物；一聚碳酸酯(PC)基板；一烯烴基板，例如聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)基板及其類似物；一聚乙烯醇(PVA)基板；一聚醚碸(PES) 基板；一聚醚醚酮(polyetheretherketone，PEEK)基板；一聚醚亞胺(polyetherimide，PEI)基板；一聚萘二甲酸乙二酯(polyethylenenaphthatlate，PEN)；一聚酯基板，例如一聚對苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephtalate，PET)基板及其類似物；一聚亞胺(PI)基板；一聚碸(PSF)基板；一丙烯酸樹脂(PAR)基板，一螢光樹脂(fluororesin)基板及其類似物。而該基板可例如為片狀或膜狀。
該光學異相基板，如，該延遲層可例如為λ/4波長層、λ/2波長層及其類似物。於苯說明書中，一用語「λ/4波長層」可指能使入射光延遲1/4波長的光學裝置，且一用語「λ/2波長層」可指能使入射光延遲1/2波長的光學裝置。上述延遲層可為一液晶聚合物層或藉由拉伸(stretching)或收縮製程之雙折射塑膠膜，其中液晶聚合物層係透過排列及聚合一聚合液晶化合物而形成。於一實施例中，該延遲層可為透過傾斜拉伸而製成具有雙折射之塑膠層，例如一傾斜拉伸COP薄膜及其類似物。
該偏光元件可為本領域習知之常見元件，例如該偏光元件可為透過吸收及配向一雙色顏料形成一聚乙烯醇樹脂(polyvinyl alcohol resin)，而製備成一元件。
當LCF更包含一基板，則該垂直或焦點圓錐配向CLC區域較佳係分佈在CLC層中的基板之側面。於一實施例中，垂直或焦點圓錐配向之CLC區域係形成平行於CLC層中基板上表面之一層(a layer)，且排列成與CLC層之基板距 離一預定厚度，並且一平面配向之CLC區域可出現於其他區域中。
於一實施例中，具有至少該CLC層之基板之該側可為親水性，以形成垂直或焦點圓錐配向之CLC區域。於一實施例中，具有至少CLC層之基板側對水之潤濕角可係大約0°至50°、0°至40°、0°至30°、0°至20°、0°至10°、10°至50°、20°至50°或30°至50°。當CLC層係形成於具有上述潤濕角範圍的基板一側時，該垂直或焦點圓錐配向之CLC區域可被製備形成。用來測量基板之潤濕角的方法可包含習知測量潤濕角的方法，但不限於此。例如，可依據操作手冊，利用來自KRUSS的DSA100儀器測量。
為使基板具有上述範圍內之潤濕角，可於基板一側進行疏水性處理，或者使用包含有疏水性官能基之基板。相關領域範圍中，有許多控制基板潤濕角落於上述範圍之疏水性處理方法，以及許多落於上述潤濕角範圍內之基板。該親水性處理可例如為暈光處理、電漿處理、鹼性處理及其類似處理方法等。因此，於一實施例中，基板之側面可具有一暈光處理層、一電漿處理層或一鹼性處理層。
當CLC層係形成於具有上述潤濕角範圍內之基板上時，該CLC層之配向或排列CLC區域之螺旋軸可在不使用配向層(習知用來作為CLC之配向)情況下而控制達到所欲之範圍，然而，一習知的配向層，例如研磨配向層，聚合物配向層及其類似者，係可形成於基板(依照需要而具有CLC層)之側面。
含LCF之基板可進行一適當之表面處理，例如該表面處理層可為一具有波紋圖案(dimple pattern)之表面處理側，因此該基板可具有波紋圖案。因此，當更進一步控制LCF霧度值時，藉由形成波紋圖案可有效地避免其他部分例如光學膜及其類似之接觸而產生的斑點現象，或者此可應用於顯示器或其類似。此外，可獲得一適當的光漫射效應以改善顯示器的光學特性、抗反射特性、亮度特性以及對比特性。
形成波紋圖案的方法可包含例如，在製造基板時進行壓紋處理；塗佈可固化樹脂組成物於基板上，並於一狀態下與一模具接觸，以產生一適當之凹凸結構；或者將適當的顆粒與可固化樹脂組成物混合，並塗佈並固化於基板。但不限於此。
於上述使用可固化樹脂組成物之情況，當一組成物可透過固化而形成一硬固化層時，其對基板可能具有很好的抗研磨及抗刮痕特性，即使再例如高溫及/或高濕度下，亦具有空間的穩定性。
當使用可固化樹脂組成物例如使用各種室溫固化、濕固化、熱固化、或光可固化樹脂組成物，形成該波紋圖案時，則包含有該樹脂組成物的波紋圖案可由上述固化之狀態而進行固化。較佳係使用熱固化或光可固化樹脂組成物，更佳係使用光可固化樹脂組成物。上述「固化之狀態」係指包含樹脂組成物的成分可藉由成分的交聯或具和以轉換成硬化狀態。此外，室溫固化、濕固化、熱固化或光可 固化樹脂組成物可藉由室溫、適當的濕度、熱的提供或電磁波輻射，例如紫外光而固化。
於一實施例中，樹脂組成物可包含丙烯酸化合物、環氧化合物、脲烷(urethane)化合物、光化合物、聚酯化合物及其類似，以做為主要材料。而上述「化合物」可為單體、寡聚物或聚合物。
於一實施例中，對黃化及其類似者具有良好抗性，且具有良好光學特性(例如透明度)的丙烯酸樹脂聚合物可被用來做為樹脂組成物，較佳係使用紫外光固化丙烯酸樹脂組成物。
該紫外光可固化樹脂組成物可包含一丙烯酸酯寡聚物以及一稀釋單體，且一多官能丙烯酸酯可被用來做為稀釋單體，以確保所需之硬度。丙烯酸酯寡聚物可為脲烷丙烯酸酯、環氧丙烯酸酯、酯系丙酸酯、醚系丙烯酸酯及類似，較佳為脲烷丙烯酸酯。用來製備紫外光固化組成物的多種丙烯酸酯寡聚物為習知，且本發明之組成物可適當地選自上述。
用來製備紫外光固化丙烯酸系樹脂組成物的多種稀釋劑單體屬於本領域所習知，其較佳為多官能丙烯酸酯，但不限於此。多官能丙烯酸酯可包含一雙官能丙烯酸酯，如：1,4-丁醇二(甲基)丙烯酸酯(1,4-butanediol di(meth)acrylate)、1,6-己醇二(甲基)丙烯酸酯(1,6-hexanediol di(meth)acrylate)、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯(neopentylglycol di(meth)acrylate)、聚乙烯二醇二(甲 基)丙烯酸酯(polyethyleneglycol di(meth)acrylate)、新戊二醇改質二(甲基)丙烯酸酯(neopentylglycol adipate di(meth)acrylate)、羥基特戊酸二(甲基)丙烯酸酯(hydroxyl puivalic acid neopentylglycol di(meth)acrylate)、雙環戊基二(甲基)丙烯酸酯(dicyclopentanyl di(meth)acrylate)、己內酯變性雙環戊二(甲基)丙烯酸酯(caprolactone denaturated dicyclopentanyl di(meth)acrylate)、乙烯氧變性二(甲基)丙烯酸酯(ethyleneoxide denaturated di(meth)acrylate)、二(甲基)丙烯酸氧乙基戊氰酯(di(meth)acryloxy ethyl isocyanurate)、改質環己二(甲基)丙烯酸酯(allylated cyclohexyl di(meth)acrylate)、三環葵雙甲醇(甲基)丙烯酸酯(tricyclodecanedimethanol(meth)acrylate)、雙甲醇雙環戊基二(甲基)丙烯酸酯(dimethylol dicyclopentane di(meth)acrylate)、乙烯氧變性六氫酞酸二(甲基)丙烯酸酯(ethyleneoxide denaturated hexahydrophthalic acid di(meth)acrylate)、三環葵雙甲醇(甲基)丙烯酸酯(tricyclodecane dimethanol(meth)acrylate)、新戊二醇變性三甲丙二(甲基)丙烯酸酯(neopentylglycol denaturated trimethylpropane di(meth)acrlyate)、金剛烷二(甲基)丙烯酸酯(adamantane di(meth)acrylate)、9,9-二[4-(2-丙烯酸醯氧乙氧)苯基]氟(9,9-bis[4-(2-acryloyloxyethoxy)phenyl]fluorine)及其類似者；三官能丙烯酸酯，如：三甲醇丙烷三(甲基)丙烯酸酯(trimethylolpropane tri(meth)acrylate)、二新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯(dipentaerythritol tri(meth)acrylate)、丙酸變性二新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯 (propionic acid denaturated dipentaerythritol tri(meth)acrylate)、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯(pentaerythritol tri(meth)acrylate)、丙烯氧變性三甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(propyleneoxide denaturated trimethylolpropane tri(meth)acrylate)、三官能脲烷(甲基)丙烯酸酯(trifunctional urethane(meth)acrylate)、三(甲基)丙烯酸氧乙基異氰酯(tris(meth)acryloxyethylisocyanurate)及其類似者；一四官能丙烯酸酯，如：雙二醇四(甲基)丙烯酸酯(diglycerol tetra(meth)acryalte)、四醋酸新戊四(甲基)丙烯酸酯(pentaerythritol tetra(meth)acrylate)及其類似者；一五官能丙烯酸酯，如：丙酸變性二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(propionic acid denaturated dipentaerythritol penta(meth)acrylate)及其類似者；一六官能丙烯酸酯，如：二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(dipentaerythritol hexa(meth)acrylate)、己內酯變性二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(caprolactone denaturated dipentaerythritol hexa(meth)acrylate)、脲烷(甲基)丙烯酸酯(urethane(meth)acrylate)(如異氰酸單體、三甲醇丙三(甲基)丙烯酸酯及其類似之反應物)(如購自Kyoeisha之A-306I或UA-306T)；及其類似者，且至少四官能，較佳至少六官能丙烯酸酯可用來確保樹脂層硬度，但不限於此。
用於製備紫外光固化丙烯酸系樹脂組成物所選擇之成分，其選擇之化合物以及混合比例並無特別限制，且可視樹脂層之所欲硬度及其他特性而調整控制。
此外，當波紋圖案藉由將顆粒混合至上述可固化樹脂組成物時，其顆粒較佳可為光散射顆粒。由於固化狀態樹脂層中的顆粒具有不同散射係數，故「光散射顆粒」一詞表示能散射樹脂層入射光之顆粒。於一實施例中，光散射顆粒以及樹脂層間之散射係數差可為0.03或更低，較佳為0.02至0.2。當散射係數差值過大時，有樹脂中過度產生散射的缺點，故會因此而大幅增加樹脂層之霧度及降低透光程度；或降低顯示器的對比。
該光散射顆粒可例如為球型、卵型、多面體型、不規則形或其他形狀，但不限於此。該顆粒或光散射顆粒可具有50nm至5,000nm之平均粒徑。於一實施例中，亦可使用具有凹凸表面地該顆粒或光散射顆粒，尤其，該顆粒或光散射顆粒之平均表面粗糙度(Rz)為10nm至50nm，較佳係20nm至40nm；表面形成凹凸狀之顆粒，其最大高度約100nm至500nm，較佳為200nm至400nm；該凹凸型間的寬度可為400nm至1,200nm，較佳為600nm至1,000nm。該顆粒或光散射顆粒之形狀可如上述調整，故可增加於樹脂組成物中的色散穩定性與相容性，且樹脂層每單位體基的顆粒數目係受到適當的控制，以確保所欲之散射效用及霧度值。
該光散射顆粒的特殊型態並無特別限制，只要其滿足上述狀況即可，且各種無機系或有機系顆粒皆可被使用，較佳為無機系顆粒。無機系顆粒之例子可包含至少一選自矽、無定型鈦、無定型氧化鋯、氧化碘、鋁、無定型氧化 鋅、無定型氧化鈰、氧化鋇、碳化鈣、無定型鈦化鋇、及硫化鋇所組成之群組，而有機系顆粒可包含有機之交聯材料或非交聯材料，例如丙烯酸系樹脂、乙烯樹脂、脲烷樹脂、三聚氰胺樹脂、苯代三聚氰胺(benzoguanamine)樹脂、環氧樹脂、矽樹脂及其類似者但不限於此。
於形成波紋圖案之樹脂層中，該光散射顆粒的含量無特別限制。於一實施例中，考量樹脂層及顆粒或其類似之情況下，樹脂層可形成波纹圖案以及顆粒的含量可加以調控，以有效的控制霧度值。
該樹脂組成物可適當地包含有添加劑，例如聚合物起始劑、紫外光遮劑、吸收劑、抗靜電劑、分散劑及其類似者。
該波紋圖案之特殊形狀並無特別限制，但於一實施例中，其圖案可加以調控，使霧度值約為15%或更小。上述之霧度值可藉由調控波紋圖案之樹脂層之折射係數及顆粒含量之調控而達成，或者適當調整波紋圖案之形狀。
該基板可依照需求以及上述波紋形狀而以各種表面處理而處理。表面處理之例子可為低反射處理、抗反射處理、抗平滑處理、高解析抗平滑處理，且一或二種以上該些方法係施用於該基板上。每一表面處理方法並無特別限制，但各種方法皆於所屬技術領域中所習知及使用。
本發明係關於製備LCF的方法。製備LCF的示範方法可包含形成含有CLC區域之CLC層。
CLC層的形成可被實施，由此CLC區域包含一膽固醇液晶分子之分子向量的螺旋軸平行於該液晶層厚度方向之一膽固醇配向(cholesteric-aligned)液晶區域，以及該膽固醇液晶分子之分子向量的螺旋軸不平行於該液晶層厚度方向之一膽固醇配向液晶區域。而該膽固醇液晶分子之分子向量的螺旋軸不平行於該液晶層厚度方向之一膽固醇配向液晶區域可為垂直或焦點圓錐配向之CLC區域。
形成垂直或焦點圓錐配向之CLC區域的方法並無特別限制，可例如包含形成膽固醇CLC層於具有上述潤濕角之親水表面之基板，或添加適當之添加劑，以形成用於CLC層之液晶組成物。
於一實施例中，CLC層的形成可包含塗佈CLC組成物於0°至50°，0°至40°，0°至30°，0°至20°或0°至10°潤濕角之基板的表面，以形成CLC層。具有上述之潤濕角的基板可為具有親水之基板，或包含有親水官能基之親水特性之基板。
該親水性處理可包含例如暈光處理、電漿處理、鹼性處理及其類似處理方法等。而該處理之條件並無特別限制，各種習知的處理基板親水性之親水性處理法皆可適用，且以上述親水性處理之方法可使基板具有上述之潤濕角。
該CLC組成物係塗佈於具有上述潤濕角基板之一側上，以形成CLC層。一用語「CLC組成物」可包含各種組成物，以形成預定圖案之液晶區域的CLC層。
於一實施例中，組成物可包含項列液晶化合物及旋光劑，此外，該組成物可更包含起始劑或交聯劑，以聚合或交聯由化學式1所示之化合物。較佳之聚合起始劑可包含產生自由基，以起始並延伸聚合或交聯反應。一自由基起始劑可依照穩定性或半衰期而選擇。較佳之自由基起始劑係不會透過吸收或其他方式而對CLC層產生其他顏色者。該自由基起始劑為典型熱自由基起始劑或光起始劑。一熱自由基起始劑係包含如過氧化物、過硫化物或偶氮腈化合物。當熱降解進行時，該自由基起始劑會產生自由基。
可藉由電磁輻射或粒子輻射而活化該起始劑，適當光起始劑之範例可包含鎓鹽(onium salt)光起始劑、有機金屬光起始劑、陽離子金屬鹽光起始劑、光降解有機矽烷、可能之磺酸鹽(potential sulfonate)、膦氧化物、環己基苯酮(cyclohexyl phenylketone)、胺取代苯乙酮及二苯基酮。基本上，可使用不同的光源，但UV輻射可用來活化光起始劑。該光起始劑可基於特殊光波長的吸收而選擇使用。
CLC組成物可為包含至少一溶劑之塗佈組成物中之一部分，該塗佈組成物可包含如一分散劑、一抗氧化劑及一抗臭氧劑。此外，該塗佈組成物可包含各種染料及色素，以視需要而吸收紫外光、紅外線或可見光。於部分情況下，較佳係添加一黏度修飾劑，例如增厚劑及填充劑。
該CLC組成物可例如藉由各種液態塗佈法而塗佈於基板上，於一實施例中，塗佈CLC組成物後，將CLC組成物交聯、聚合或轉變成該CLC層，該轉變可藉由汽化溶劑以 及加熱CLC組成物之配向；交聯或聚合該CLC聚合物；或者例如提供熱量，如光化輻射；例如紫外光、可見光或紅外光之類之光輻射，以及電子束輻射，其組合或各種類似之包含固化CLC組成物之類似技術而達到。
於一實施例中，CLC組成物可包含化學式1之化合物、一起始劑以及一旋光劑。
關於起始劑，能起始化學式1化合物之聚合反應或交聯反應者即可使用。關於起始劑，該光起始劑係可包含至少一或二個選自：2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-(4-嗎啉基)-1-丙酮(2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-(4-嗎啉基)-1-丙酮)(2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-(4-morpholinyl)-1-propanone(2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-(4-morpholinyl)-1-propanone))、2-雙甲氧基-1,2-雙苯乙基-1-酮(2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one)、1-羥基-環己基-苯基-酮(1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone)、三芳基鋶六氟銻酸鹽(triaryl sulfonium hexafluoroantimonate salts)、雙苯基(2,4,6-三甲基 苯甲基膦氧化物(diphenyl(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phosphine oxide)及其類似化合物所組成之群組，但不限於此。基於100重量份之化學式1之組成物，該CLC化合物可包含0.1重量份至10重量份之起始劑。液晶之聚合以及交聯反應可有效地被誘導，且在聚合及交聯反應後之起始劑維持所造成的物理特性降低亦可藉由控制上述起始劑的含量而避免。於本說明書中，單位重量份除非有其他特別之定義，否則可表示為重量之比例。
上述之化合物種類可做為旋光劑。基於100重量份之化學式1之化合物，該CLC組成物可佔1重量份至10重量份，該旋光劑可藉由控制其含量而有效的誘導CLC之螺旋扭轉。
該CLC組成物可視需要而更包含一溶劑。該溶劑可包含例如鹵化烴(halogenated hydrocarbons)，如氯仿、雙氯甲烷(dichloromethane)、四氯乙烷(tetrachloroethane)、三氯乙烯(trichloroethylene)、四氯乙烯(tetrachloroethylene)、氯甲苯(chlorobenzene)及其類似化合物；芳香烴(aromatic hydrocarbons)，如苯(benzene)、甲苯(toluene)、二甲苯(xylene)、甲氧基苯(methoxy benzene)、1,2-雙甲氧基苯(1,2-dimethoxybenzene)及其類似化合物；醇類，如甲醇(methanol)、乙醇(ethanol)、丙醇(propanol)、異丙醇(isopropanol)及其類似化合物；酮類，如丙酮(acetone)、甲基乙基酮(methylethylketone)、甲基異丁基酮(methylisobutylketone)、環己酮(cyclohexanone)、環戊酮(cyclopentanone)及其類似化合物；璐蘇(cellosolves)，如甲基璐蘇(methylcellosolve)、乙基璐蘇(ethylcellosolve)、丁基璐蘇(butylcellosolve)及其類似化合物；醚類，如雙以基二醇雙甲基醚(diethylglycol dimethylether(DEGDME))、雙丙烯二醇雙甲基醚(dipropyleneglycol dimethylether(DPGDME))及其類似化合物等等。此外，溶劑的含量並無特別限制，可視塗佈效率、乾燥效率等而決定。
再則，該CLC組成物可包含一介面活性劑。此介面活性劑係分布於液晶表面，以使表面平整，且亦能使得液晶配向穩定，因此能在形成CLC層後，維持薄膜表面的平滑，能改善外觀的品質。
介面活性劑可包含例如一氟碳系(fluorocarbon-based)介面活性劑及/或矽系(silicon-based)介面活性劑。氟碳系(fluorocarbon-based)介面活性劑可為購自3M之Fluorad FC4430TM、Fluorad FC4432TM及Fluorad FC4434TM，購至Dupont之Zonyl及其類似者，且矽系(silicon-based)介面活性劑可為購自BYK-Chemie之BYKTM及其類似者。介面活性劑之含量並無特別限制，但較佳係視塗佈效率、乾燥效率等而決定。
關於製備方法，係可包含將CLC組成物塗佈形成CLC層之方法，例如，紫外光輻射至CLC組成物之塗佈層，以於塗佈層中使其中之旋光劑具有濃度梯度；以及固化該塗佈層，以使其中之旋光劑形成具有濃度梯度。
當以相對低劑量之紫外光輻射於特定溫度下固化CLC組成物之塗佈層時，該旋光劑之濃度梯度係可於塗佈層中受到誘導，意旨，旋光劑濃度的改變可沿著塗佈層之預設方向而受到誘導。於一實施例中，該濃度梯度之旋光劑可沿著塗佈層厚度方向而形成。而用以形成濃度梯度之旋光劑之紫外光輻射，即可於一溫度範圍中進行，例如40℃至80℃，50℃至70℃或60℃左右。此外，用來使旋光劑 形成濃度梯度之紫外光，其可為輻射強度約10mJ/cm2至500mJ/cm2之UV A波長紫外光輻射。
在形成上述之濃度梯度後，透過足夠的紫外光照射以使該組成物中之化合物聚合而形成CLC層。依據紫外光照射，該液晶可借此而固定且依旋光劑之濃度梯度而產生不同的螺距，而使塗佈層形成CLC區域。紫外線強度並無特別限制，只要組成物中的化合物可成功地進行聚合反應即可，於一實施例中，紫外線可為輻射強度約1J/cm2至10J/cm2之UV A至C波長紫外線。
該垂直或焦點圓錐配向可由上述之方法而形成，或者有效的形成具有寬頻特性之CLC層。
本發明係關於一種光學裝置，該光學裝置係包含LCF以及排列於LCF至少一側之λ/4波長層。於一實施例中，該光學裝置可被用來做為一反射偏光板。
一聚合物薄膜或一LCF可為λ/4波長層，舉例來說可為單層或多層結構。該聚合物薄膜可包含含有聚烯之薄膜，例如聚碳酸酯(polycarbonate(PC))、降莰烯樹脂(norbornene resin)、聚(乙烯醇)(poly(vinyl alcohol)(PVA))、聚烯(polystyrene(PS))、聚(甲基丙烯酸酯)(poly(methyl methacrylate)(PMMA))、聚丙烯(polypropylene(PP))及其類似化合物，聚丙烯酸酯(poly(arylate)(PAR))、聚醯胺(polyamide(PA))、聚(乙烯四酞酸)(poly(ethylene terephthalate)(PET))、聚硫 (polysulfone(PS))及其類似化合物者。該聚合物薄膜可為於適當條件下透過拉伸或收縮之λ/4波長層。
該λ/4波長層可為一液晶層，於一實施例中，該波長層為λ/4波長層，其係形成於基板之表面上。此外，一配向層可介於基板以及液晶層之間。
該配向層或液晶層(為λ/4波長層或一種液晶層，以形成λ/4波長層)之基板並無特別限制，於一實施例中，上述CLC層之基板，例如一光學同向基板或其類似者可做為基板。習知之配向層，例如光學配向層、摩擦配向層及其類似者，可做為一配向層。此外，在考量低配向層、所欲之向變化特性及其類似情況下，係可使用適當之材料做為液晶層，例如購自Merck的Reactive Mesogen(RM)、購自BASF的LC242，或其類似者亦可。
為λ/4波長層之液晶層可藉由(a)於基板形成配向層；(b)塗佈並排列一聚合液晶化合物於配向層上；以及(c)聚合該排列之液晶化合物之步驟而形成。
該光學裝置可建構成多種結構，圖5至12係偏光板之示範結構示意圖。
於一實施例中，如圖5所示，光學裝置5可包含一第一基板54、一λ/4波長層53係形成於第一基板54之一側、該CLC層52係黏著至λ/4波長層53以及一第二基板51。於圖5之結構中，λ/4波長層53可為液晶層，且λ/4波長層53於一狀態下黏著至CLC層52。該第一基板54或第二基板51可如上述對等應用。於圖5之結構中，上述之該垂直或焦點圓錐 配向CLC區域可存在於CLC層52中，或者上述之霧狀層(haze layer)可形成於第一基板54或第二基板51之一側，因此，可控制薄膜整體的霧度。
於圖6中，一示範之光學裝置6具有一結構，其中此結構中的λ/4波長層53以及CLC層52係形成於一基板61之兩側。以相同之基板做為基板，其上之CLC層或λ/4波長可藉由基板61而形成。於圖6之結構中，上述該垂直會基點圓錐配向之CLC區域可出現於CLC層52，或者上述之霧狀層可形成於λ/4波長層53或CLC層52之一側，因此可調控薄膜整體之霧度。
於圖7中，一示範之光學裝置7具有一結構，其中該CLC層52以及λ/4波長層53係依序形成於一基板71上，以相同之基板做為基板，該CLC層或λ/4波長層可形成於基板71上，於圖7結構中，上述之該垂直或焦點圓錐配向之CLC區域可形成於CLC層52，或者上述之霧狀層可形成於λ/4波長層53或基板71之一側，以控制薄膜整體之霧度。
於圖8中，一示範之光學裝置8具有一結構，其中λ/4波長層53以及CLC層52係依序形成於基板81上，以相同基板做為基板，該CLC層λ/4波長層係形成於基板81上。於圖8之結構中，上述之該垂直或焦點圓錐配向之CLC區域可形成於CLC層52，或者上述之霧狀層可形成於CLC層52或基板81，以控制薄膜整體之霧度。
如圖5至圖8之示範光學裝置可以偏光元件聚集形成光學裝置。基本上，用於LCD及其類似之偏光板係包含一 偏光元件，例如一PVA系偏光元件，且一偏光膜係形成於偏光元件之一側或兩側。
於一實施例中，圖5至8之示範光學裝置之結構，其聚集之光學裝置可藉由黏著一偏光板之保護膜於光學元件，或使用偏光板之保護膜做為基板而組裝形成。構成或組成元件時，該偏光元件可排列組成於λ/4波長層之上側。圖9至12係利用分別對應於圖5至8之光學裝置結構所示之積體光學裝置，每一態樣係包括偏光元件91，例如PVA係偏光元件及其類似者。
此外，本發明亦關於一種LCD，一示範之LCD可包含該光學裝置。
於一實施例中，LCD可更包含一液晶面板、一排列於液晶面板一側之光源以及一排列於液晶面板及光源間之光學裝置。此外，對光學裝置來說，該LCF之此種排列方式可使光源的位置比λ/4波長層更近。
如圖13之示範，該LCD13可例如包含一液晶面板132，其中偏光板131、133係排列於液晶面板之上下兩側、以及排列於下側偏光板133之下側的光源135，其中光學裝置134可配置於下側偏光板133以及光源135間。
該光學裝置134可包含一CLC層1342以及一λ/4波長層1341，而此CLC層1342之排列態樣可使光源135比λ/4波長層1341更近。
於上述結構中，光學裝置134之CLC層1342可使得由光源135發散出之部份光線穿透至偏光板133，並反射回光源 135，傳送下側偏光板133之光線可藉由λ/4波長層1341轉換成線性偏振的光線，以往上側傳遞。於此狀況下，由CLC層1342反射的光線可於裝置中再度反射，且其偏振特性可改變，以再次入射至偏振板134中。透過重複上述過程，則可達到改善裝置亮度的特性。
於一實施例中，當光學裝置與該偏光元件組裝形成一積體結構後，具有此積體結構的光學裝置可配設於偏光板133以及光學裝置134之區域(如圖13所示)，而非設置於偏光板133以及光學元件134處。
甚至於此情況中，該裝置之排列可使由光源135發散的光線先入射於具有積體結構光學元件中之CLC層，部分光線被反射以及其剩餘之光線係會穿透，且該穿透之光線係會穿透至λ/4波長層以及該元件中之偏光元件，以使其入射至液晶面板132中。
只要係LCD包含之光學裝置，其結構中之其他部分及其類似者並無特別限制，且所有本領域習之的元件內容皆可應用於此。
依據本發明，示範LCF之可作為反射偏光板，其能改善顯示器，如LCD及其類似者之亮度及光利用率。尤其，該LCF於液晶層中包含一垂直或焦點圓錐配向CLC區域，以大幅改善亮度之功效，且能有效重現光源的顏色協調度，以使顯示器具有良好的影像品質。
接著，將根據實施例以及比較例而更進一部詳述LCF，但以下之實施例並不侷限LCF之權利範圍。
製備例1.製備CLC組成物(A)
將RMM856(購自Merck之CLC混合物)溶於甲苯與環己酮(甲苯：環己酮之重量比=7：3)之混合溶劑(固含量約40wt%)中，再於60℃下加熱1小時以製得均勻溶液，接著充分冷卻，以製得CLC組成物。
實施例1.
製備LCF
於300瓦特條件下，對PET(購自Mitsubishi的MRL38)基板之一側進行5秒的電暈處理，以製得具有親水性表面之基板層。PET基板對於水的潤濕角約60°，藉由照射紫外光，將親水性表面對水的潤濕角控制於約30°至40°。接著，使用線棒(wire bar)，將CLC組成物(A)塗佈於基板層之親水性表面上，隨後於100℃乾燥2分鐘，以製成厚度約5μm之液晶層。然後，使用紫光光照射裝置(購自Philips的TLK40W/10R)，對已於約60℃下乾燥之塗覆層照射紫外光(波長範圍為350nm至400nm，照射強度約100mJ/cm2)，以誘導旋光性分子之濃度梯度。誘導濃度梯度後，使用紫光光照射裝置(Fusion UV,400W)，再次進行紫外光照射，以充份固化該組成物，使塗覆層進行聚合，並製成CLC層，遂而製成LCF。使用購自Sepung的霧度計，測量上述製程所製得的LCF霧度值，結果顯示霧度值約10%。由上述結果可 發現垂直及/或焦點圓錐配向之CLC區域係適當的製造形成於CLC層中。
製備反射偏光板
將上述製程製得之LCF的CLC層黏附至λ/4波長層，以製得反射偏光板。使用依序具有配向層及液晶層於TAC基板一側上之λ/4波長層作為λ/4波長層，並將λ/4波長層的液晶層黏附至具有黏著劑之CLC層，以製成反射偏光板。
比較例.
使用實施例1所述之相同方法，製備LCF及反射偏光板，惟不同處在於，其係使用未進行暈光處理之PET基板。使用購自Sepung的霧度計(HR-100)，測量上述製程製得之LCF霧度值，結果顯示霧度值約2%。
實驗例1.依波長測量透光性
使用購自Axo Metrics之Axo Scan裝置，評估實施例1及比較例1製得之LCF的寬頻反射特性，其結果分別如圖14及15所示。圖14顯示實施例1的結果，而圖15顯示比較例1的結果，圖中的x軸為波長，y軸為透光度。此外，圖14及圖15中標示為”0”的線係由前側所測得之結果，而標示為”55”的線係由55°傾斜角所測得之結果。由圖14及圖15之結果可證實，實施例中的前側及傾斜角處皆展現穩定的寬頻特性。
實驗例2.量測CIE的x及y特性
當將光源照射至製得之反射偏光板的CLC層時，使用購自Eldim之EZ Contrast裝置，依廠商手冊測得穿過CLC層之光CIE的x及y值，其結果如下表1所示。
n‧‧‧CLC分子軸向
P‧‧‧螺距
X，HA‧‧‧螺旋軸
21‧‧‧液晶層厚度方向
22‧‧‧液晶層厚度方向之垂直方向
2‧‧‧CLC層
21，22‧‧‧CLC層之主要表面
231，232，233‧‧‧CLC區域
4‧‧‧LCF
41‧‧‧CLC層
41，51，54，61，71，81‧‧‧基板
5，6，7，8，9，10，11，12‧‧‧反射偏光板
52，1342‧‧‧CLC層
53，1341‧‧‧λ/4波長層
91‧‧‧偏光元件
13‧‧‧LCD
131，133‧‧‧偏光板
132‧‧‧液晶面板
134‧‧‧反射偏光板
135‧‧‧光源
圖1係CLC示範示意圖。
圖2係CLC配向之示範示意圖。
圖3係CLC層中CLC區域排列之示範示意圖。
圖4係LCF示範示意圖。
圖5至圖12係示範之光學裝置。
圖13係示範之LCD。
圖14及圖15係測量光學透明度之實施例及比較例結果圖。

Claims (14)

  1. 一種液晶薄膜，該液晶薄膜用來作為使部分的入射光穿透以及反射其餘的該入射光的一反射偏光板，其包含：一基板：以及一液晶層，該液晶層係形成於該基板之至少一側，其中該液晶層包含：一膽固醇液晶分子之分子向量的螺旋軸平行於該液晶層厚度方向之一平面配向之膽固醇配向(cholesteric-aligned)液晶區域，以及該膽固醇液晶分子之分子向量的螺旋軸不平行於該液晶層厚度方向之一垂直配向之膽固醇配向液晶區域或一焦點圓錐配向之膽固醇配向液晶區域，其中在平行於該基板之該表面的一方向上，該垂直配向之膽固醇配向液晶區域或該焦點圓錐配向之膽固醇配向液晶區域形成一膜層於該液晶層中且分布於該基板的一側上，其中該平面配向之膽固醇配向液晶區域位於該液晶層中之該垂直配向之膽固醇配向液晶區域或該焦點圓錐配向之膽固醇配向液晶區域上，以及其中該液晶層具有5%至30%之一霧度值。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶薄膜，其中該液晶層係包含至少兩種型態之膽固醇配向液晶區域，且其反射光之中心波長彼此不同。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之液晶薄膜，其中該 液晶層係包含以下化學式1所表示之化合物的交聯或聚合型態： 其中，A係一單鍵、-COO-或-OCO-；且R1至R10係各自獨立為氫、鹵素、烷基、氧烷基、氰基、硝基、-O-Q-P或以下化學式2之取代，但是當至少一R1至R10之至少一者為-O-Q-P或以下化學式2之取代時，則Q為亞烷基(alkylene)或次烷基(alkylidene)，而P為烯基、環氧基、氰基、羧基、丙烯醯基(acryloyl)、甲基丙烯醯基(methacryloyl)、丙烯醯氧基(acryloyloxy)或甲基丙烯醯氧基(methacryloyloxy)， 其中，B為一單鍵、-COO-或-OCO-；且R11至R15係各自獨立為氫、鹵素、烷基、烷氧基、氰基、硝基或-O-Q-P，但是當R11至R15之至少一者為-O-Q-P 時，則Q為亞烷基(alkylene)或次烷基(alkylidene)，而P為烯基、環氧基、氰基、羧基、丙烯醯基(acryloyl)、甲基丙烯醯基(methacryloyl)、丙烯醯氧基(acryloyloxy)或甲基丙烯醯氧基(methacryloyloxy)。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之液晶薄膜，其中該液晶薄膜更包含一旋光劑(chiral agent)。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之液晶薄膜，其中該液晶層之厚度為3μm至8μm。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之液晶薄膜，其中該液晶層形成於該基板上的該側具有一0°至50°之水的潤濕角。
  7. 一種如申請專利範圍第1項所述之液晶薄膜之製備方法，包括形成具有一膽固醇配向液晶區域之一液晶層於該基板之至少一側，其中該膽固醇配向液晶區域係包含：一膽固醇液晶分子之分子向量的螺旋軸平行於該液晶層厚度方向之一平面配向之膽固醇配向(cholesteric-aligned)液晶區域，以及該膽固醇液晶分子之分子向量的螺旋軸不平行於該液晶層厚度方向之一垂直配向之膽固醇配向液晶區域或一焦點圓錐配向之膽固醇配向液晶區域，其中在平行於該基板之該表面的一方向上，該垂直配向之膽固醇配向液晶區域或該焦點圓錐配向之膽固醇配向液晶區域形成一膜層於該液晶層中且分布於該基板的一側上， 其中該平面配向之膽固醇配向液晶區域位於該液晶層中之該垂直配向之膽固醇配向液晶區域或該焦點圓錐配向之膽固醇配向液晶區域上，以及其中該液晶層具有5%至30%之一霧度值。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之方法，於形成該液晶層中，係包含塗佈一膽固醇液晶組成物於一基板之一側，且該基板具有一0°至50°之水的潤濕角。
  9. 一種光學裝置，係包含如申請專利範圍第1項所述之液晶薄膜；以及一λ/4波長層，係形成於該液晶薄膜之一液晶層之一上側。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之光學裝置，其中該λ/4波長層係包含：一基板；一配向層，係形成於該基板之一上側；以及一液晶層，係形成於該配向層之上側，且該λ/4波長層之該液晶層係與該液晶薄膜之該液晶層接觸。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之光學裝置，更包含一偏光元件，係排列於該λ/4波長層之一上側。
  12. 一種液晶顯示器，係包含如申請專利範圍第9項所述之光學裝置。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之液晶顯示器，係包含一液晶面板以及排設於該液晶面板一側之一光源，其中該光學裝置係排設於該液晶面板以及該光源之間。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之液晶顯示器，其中該光學裝置之排設係使一液晶薄膜比一λ/4波長層更靠 近該光源。
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