TWI719700B - 積層膜及顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本申請案可提供一種包括延遲層的積層膜，即使在未摻合 任何紫外線吸收劑或光穩定劑的狀態下，所述延遲層亦表現出對特定紫外線的阻擋特性。此外，本申請案可提供一種積層膜，所述積層膜可根據需要單獨使用或與適當的遮光劑或光穩定劑組合使用，以在需要阻擋的區域中選擇性地阻擋紫外線，而不會影響顯示裝置的顯示效能，例如色覺及影像品質，所述積層膜還可纖薄地形成而不需要單獨的紫外線阻擋層，並且還具有優異的耐久性，乃因所述積層膜即使在不存在紫外線吸收劑或光穩定劑的情況下亦表現出一定的紫外線阻擋性質。本申請案也可提供一種包括積層膜的顯示裝置。

Description

積層膜及顯示裝置
本申請案是有關於一種積層膜及一種顯示裝置。
本申請案主張基於2018年11月2日提出申請的韓國專利申請案第10-2018-0133682號的優先權，所述申請案的揭露內容全文併入本案供參考。
在許多情況下，顯示裝置中所包括的光學膜需要紫外線阻擋性質，以達成顯示元件的耐久性及對顯示元件的保護等。為此，向許多光學膜中引入紫外線吸收劑或光穩定劑。
市售紫外線吸收劑或光穩定劑能夠有效阻擋波長小於約380奈米的紫外線，但對380奈米或大於380奈米的紫外線的阻擋效率降低。此外，儘管已知能夠部分阻擋或吸收380奈米或大於380奈米的紫外線的紫外線吸收劑或光穩定劑，但此類紫外線吸收劑或光穩定劑亦吸收或阻擋屬於可見光區域的短波長，並且因此亦吸收或阻擋在顯示裝置中顯示的可見光區域的一部分，從而對例如色覺(color sense)等影像品質產生不利影響。
由於紫外線吸收劑或光穩定劑是一種添加劑，因此當其 被摻入光學膜時可能會存在問題。舉例而言，當可聚合液晶化合物(反應性液晶原(reactive mesogen，RM))在取向狀態下聚合以生成延遲層時，紫外線吸收劑或光穩定劑摻合在相關層中，其中液晶化合物的取向降低。由於大多數可聚合液晶化合物可紫外聚合，因此其在製造製程期間被照射以紫外線，其中若存在紫外線吸收劑或光穩定劑，則聚合可能無法適當進行，從而對耐久性及光學性質產生不利影響。
本申請案是有關於一種積層膜。本申請案的一個目的是提供一種包括延遲層的積層膜，即使在未摻合任何紫外線吸收劑或光穩定劑的狀態下，所述延遲層亦表現出對特定紫外線的阻擋特性。此外，本申請案的另一個目的是提供一種積層膜，所述積層膜可根據需要單獨使用或與適當的遮光劑或光穩定劑組合使用，以在需要阻擋的區域中選擇性地阻擋紫外線，而不會影響顯示裝置的顯示效能，例如色覺及影像品質，所述積層膜還可纖薄地形成而不需要單獨的紫外線阻擋層，並且還具有優異的耐久性，乃因所述積層膜即使在不存在紫外線吸收劑或光穩定劑的情況下亦表現出一定的紫外線阻擋性質。
除非另有說明，否則在本說明書中提及的延遲及折射率 是自具有550奈米波長(作為參考波長)的光得到的數值。
示例性積層膜可包括基膜及形成在所述基膜一側的延遲層。在基膜與形成在所述基膜一側的延遲層之間不存在另一層，並且延遲層可與基膜接觸形成，抑或在基膜與延遲層之間亦可存在另一層。
基膜亦可為在將積層膜應用至顯示裝置等時與延遲層一起應用的基膜，並且在另一實例中，其亦可為載體膜。在基膜是載體膜的情形中，延遲層可形成於基膜上以能夠自基膜剝離，並且當積層膜應用於顯示裝置時，基膜亦可被剝離及移除。
作為基膜，可應用各種膜。舉例而言，可應用玻璃膜或塑膠膜。作為塑膠膜，可使用：聚烯烴膜，例如聚乙烯膜或聚丙烯膜；環烯烴聚合物(cycloolefin polymer，COP)膜，例如聚降冰片烯膜；聚氯乙烯膜；聚丙烯腈膜；聚碸膜；丙烯酸樹脂膜；聚碳酸酯膜；聚酯膜，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯膜；聚丙烯酸酯膜；聚乙烯醇膜或纖維素酯系聚合物膜，例如三乙醯纖維素(triacetyl cellulose，TAC)膜；或包含由選自形成上述聚合物的單體中的至少兩種單體形成的共聚物的聚合物膜。在所述膜中，可使用包含形成聚合物的單體中的二或更多種單體的共聚物等的聚合物膜。
基膜的厚度亦不受特別限制，可在適當的範圍內選擇所述厚度。
在基膜上形成的延遲層被設計成在紫外線區域中的光(具體而言，在380奈米至400奈米範圍內的任何波長、或在380 奈米至400奈米範圍內的某一範圍內的波長)下具有受控的光學性質。在本申請案中，延遲層被設計成使得其可選擇性地阻擋特定波長的紫外線區域，而無需應用例如紫外線吸收劑或光穩定劑等添加劑。
本申請案的積層膜自身可確保穩定的耐久性，同時藉由此種設計選擇性地且有效地阻擋影響耐久性的紫外線，並且亦可應用於顯示裝置以保持優異的顯示品質。
在本申請案中，延遲層自身對預定波長範圍內的紫外線具有阻擋能力或吸收能力。舉例而言，延遲層對波長為385奈米、390奈米、395奈米及/或400奈米的光可具有在預定範圍內的透射率(transmittance)。
延遲層對於波長為385奈米的光可具有3%或小於3%的透射率。在另一實例中，透射率可為2.9%或小於2.9%、2.8%或小於2.8%、2.7%或小於2.7%、2.6%或小於2.6%、2.5%或小於2.5%、2.4%或小於2.4%、2.3%或小於2.3%、2.2%或小於2.2%、2.1%或小於2.1%、2.0%或小於2.0%、1.9%或小於1.9%、1.8%或小於1.8%、1.7%或小於1.7%、1.6%或小於1.6%、1.5%或小於1.5%、或1.4%或小於1.4%。在另一實例中，透射率可為0%或大於0%、0.1%或大於0.1%、0.2%或大於0.2%、0.3%或大於0.3%、0.4%或大於0.4%、0.5%或大於0.5%、0.6%或大於0.6%、0.7%或大於0.7%、0.8%或大於0.8%、0.9%或大於0.9%、1.0%或大於1.0%、1.1%或大於1.1%、1.2%或大於1.2%、1.3%或大於1.3%、1.4%或大於14%、1.5%或 大於1.5%、1.6%或大於1.6%、或1.65%或大於1.65%。
延遲層對波長為390奈米的光可具有15%或小於15%的透射率。在另一實例中，透射率可為14%或小於14%、13%或小於13%、12%或小於12%、11%或小於11%、10%或小於10%、9%或小於9%、8%或小於8%、7%或小於7%、6%或小於6%、5%或小於5%、4%或小於4%、或3.5%或小於3.5%。在另一實例中，透射率可為0%或大於0%、0.1%或大於0.1%、0.2%或大於0.2%、0.3%或大於0.3%、0.4%或大於0.4%、0.5%或大於0.5%、0.6%或大於0.6%、0.7%或大於0.7%、0.8%或大於0.8%、0.9%或大於0.9%、1%或大於1%、1.5%或大於1.5%、2%或大於2%、2.5%或大於2.5%、2.6%或大於2.6%、2.7%或大於2.7%、2.8%或大於2.8%、2.9%或大於2.9%、3.1%或大於3.1%、3.2%或大於3.2%、3.3%或大於3.3%、3.4%或大於3.4%、3.5%或大於3.5%、或3.6%或大於3.6%。
延遲層對波長為395奈米的光可具有25%或小於25%的透射率。在另一實例中，透射率可為24%或小於24%、23%或小於23%、22%或小於22%、21%或小於21%、20%或小於20%、19%或小於19%、18%或小於18%、17%或小於17%、16%或小於16%、15%、14%或小於14%、13%或小於13%、12%或小於12%、11%或小於11%、10%或小於10%、9%或小於9%、8%或小於8%、7%或小於7%、6%或小於6%、5%或小於5%、4%或小於4%、或35%或小於3.5%。在另一實例中，透射率可為0%或大於0%、0.1%或大於0.1%、0.2%或大於0.2%、0.3%或大於0.3%、0.4%或大於0.4%、 0.5%或大於0.5%、0.6%或大於0.6%、0.7%或大於0.7%、0.8%或大於0.8%、0.9%或大於0.9%、1%或大於1%、1.5%或大於15%、2%或大於2%、2.5%或大於2.5%、3%或大於3%、3.5%或大於35%、4%或大於4%、4.5%或大於4.5%、5%或大於5%、5.5%或大於5.5%、6%或大於6%、6.5%或大於6.5%、7%或大於7%、7.5%或大於7.5%、8%或大於8%、8.5%或大於8.5%、9%或大於9%、或9.5%或大於9.5%。
延遲層對波長為400奈米的光可具有40%或小於40%的透射率。在另一實例中，透射率可為39.5%或小於39.5%、39%或小於39%、38.5%或小於38.5%、38%或小於38%、37.5%或小於37.5%、37%或小於37%、36.5%或小於36.5%、36%或小於36%、35.5%或小於35.5%、35%或小於35%、34.5%或小於34.5%、34%或小於34%、33.5%或小於33.5%、33%或小於33%、32.5%或小於32.5%、32%或小於32%、31.5%或小於31.5%、31%或小於31%、30%或小於30%、29.5%或小於29.5%、29%或小於29%、28.5%或小於28.5%、28%或小於28%、27.5%或小於27.5%、或27%或小於27%左右。在另一實例中，透射率可為0%或大於0%、0.1%或大於0.1%、0.2%或大於0.2%、0.3%或大於0.3%、0.4%或大於0.4%、0.5%或大於0.5%、0.6%或大於0.6%、0.7%或大於0.7%、0.8%或大於0.8%、0.9%或大於0.9%、1%或大於1%、1.5%或大於15%、2%或大於2%、2.5%或大於2.5%、3%或大於3%、3.5%或大於35%、4%或大於4%、4.5%或大於4.5%、5%或大於5%、5.5%或大於5.5%、 6%或大於6%、6.5%或大於6.5%、7%或大於7%、7.5%或大於7.5%、8%或大於8%、8.5%或大於8.5%、9%或大於9%、9.5%或大於9.5%、10%或大於10%、10.5%或大於10.5%、11%或大於11%、11.5%或大於11.5%、12%或大於12%、12.5%或大於12.5%、13%或大於13%、13.5%或大於13.5%、14%或大於14%、14.5%或大於14.5%、15%或大於15%、15.5%或大於15.5%、16%或大於16%、16.5%或大於16.5%、17%或大於17%、17.5%或大於17.5%、18%或大於18%、18.5%或大於18.5%、19%或大於19%、19.5%或大於19.5%、20%或大於20%、20.5%或大於20.5%、21%或大於21%、21.5%或大於21.5%、22%或大於22%、22.5%或大於22.5%、23%或大於23%、23.5%或大於23.5%、24%或大於24%、24.5%或大於24.5%、或25%或大於25%左右。
可使用例如光譜儀(N&K分析儀，N&K技術公司(N&K Technologies,INC))來量測延遲層的透射率。可在將相關延遲層定位於在380奈米或大於380奈米波長下實質上未表現出吸收峰的膜上之後量測延遲層的透射率，其中液晶配向膜等亦可存在於所述膜與延遲層之間，抑或可不存在。此處，在380奈米或大於380奈米的波長下實質上未表現出吸收峰的事實可意指波長例如為385奈米、390奈米及400奈米的光的透射率分別為90%或大於90%。在另一實例中，透射率可大約為90%至95%左右。此種膜包括例如無延遲三乙醯纖維素(no retardation TAC，NRT，富士公司(Fuji))膜、或三乙醯纖維素(TAC)膜等，但並非僅限於此。
舉例而言，在將延遲層放置在此種膜上且然後將空氣設置為基線之後，可在與作為延遲層的參考軸的慢軸垂直及水平對齊的狀態下量測每個透射率之後計算透射率。
具有如上設計的透射特性的延遲層可確保積層膜具有穩定的耐久性，同時對波長在380奈米至400奈米範圍內的光表現出阻擋性質。
在本申請案中，可在無需將紫外線吸收劑或光穩定劑等單獨引入延遲層中的情況下達成如上延遲層的紫外線阻擋能力。因此，在一個實例中，延遲層可不包含紫外線吸收劑或光穩定劑，例如最大吸收波長在380奈米至400奈米範圍內的紫外線吸收劑或光穩定劑。亦即，當延遲層是藉由如下所述適當地組合正常分散可聚合液晶化合物(normal dispersion polymerizable liquid crystal compound)及反向分散可聚合液晶化合物(reverse dispersion polymerizable liquid crystal compound)而構成時，個別可聚合液晶化合物的結構特性彼此互補，由此可確保所需的紫外吸收率，而無需應用紫外線吸收劑或光穩定劑等。藉由以此種方式不應用紫外線吸收劑及光穩定劑，可形成具有優異耐久性的延遲層，所述延遲層不會由於添加劑而導致液晶取向不良或在形成延遲層後的滲出現象等。
在一個實例中，可藉由以與如下所述相同的方式設計反向波長特性來達成具有紫外線阻擋能力的延遲層。
延遲層可為具有根據以下方程式1至方程式3中任一者 的折射率關係的層。
[方程式1]nx>ny=nz
[方程式2]nx>ny>nz
[方程式3]nx>ny且nz>ny
在方程式1至方程式3中，nx、ny及nz分別為x軸方向(慢軸方向)上的折射率、y軸方向(快軸方向)上的折射率及z軸方向上的折射率，且除非另有說明，否則此類定義可同樣應用於本說明書中。此處，如圖1所示，x軸方向可指例如平行於膜或片材形式的延遲層100的平面內慢軸方向的方向，y軸方向可指垂直於x軸的平面內方向(快軸方向)，且z軸方向可表示法線方向，例如由x軸及y軸形成的平面的厚度方向。
圓偏光板中所包括的延遲層可具有例如在能夠具有四分之一波長相位延遲特性(quarter-wave phase delay characteristic)的範圍內的面內延遲(in-plane retardation)。在本說明書中，術語n波長相位延遲特性是指入射光在至少一部分波長範圍內可被相位延遲入射光波長的n倍的特性。四分之一波長相位延遲特性可為入射線偏振光被轉換成橢圓偏振光或圓偏振光且相反入射線偏振光或圓偏振光被轉換成線偏振光的特性。在一個實例中，延遲層對波長為550奈米的光可具有在90奈米至300奈米範圍內的面內 延遲。在另一實例中，面內延遲可為100奈米或大於100奈米、105奈米或大於105奈米、110奈米或大於110奈米、115奈米或大於115奈米、120奈米或大於120奈米、125奈米或大於125奈米、或130奈米或大於130奈米。此外，面內延遲可為290奈米或小於290奈米、280奈米或小於280奈米、270奈米或小於270奈米、260奈米或小於260奈米、250奈米或小於250奈米、240奈米或小於240奈米、230奈米或小於230奈米、220奈米或小於220奈米、210奈米或小於210奈米、200奈米或小於200奈米、190奈米或小於190奈米、180奈米或小於180奈米、170奈米或小於170奈米、160奈米或小於160奈米、150奈米或小於150奈米、或145奈米或小於145奈米。
在本說明書中，術語面內延遲是根據以下方程式4確定的值，且厚度方向延遲是根據以下方程式5確定的值。
[方程式4]Rin=d×(nx-ny)
[方程式5]Rth=d×(nz-ny)
在方程式4及方程式5中，Rin為面內延遲，Rth為厚度方向延遲，nx、ny及nz如在以上方程式1至方程式3中所定義，且d為延遲層的厚度。
對於延遲層，根據以上方程式5獲得的厚度方向延遲的範圍不受特別限制，其可例如在約-200奈米至200奈米的範圍內。 在另一實例中，厚度方向延遲可為-190奈米或大於-190奈米、-180奈米或大於-180奈米、-170奈米或大於-170奈米、-160奈米或大於-160奈米、-150奈米或大於-150奈米、-140奈米或大於-140奈米、-130奈米或大於-130奈米、-120奈米或大於-120奈米、-110奈米或大於-110奈米、-100奈米或大於-100奈米、-90奈米或大於-90奈米、-80奈米或大於-80奈米、-70奈米或大於-70奈米、-60奈米或大於-60奈米、-50奈米或大於-50奈米、-40奈米或大於-40奈米、-30奈米或大於-30奈米、-20奈米或大於-20奈米、或-10奈米或大於-10奈米。此外，在另一實例中，厚度方向延遲可為190奈米或小於190奈米、180奈米或小於180奈米、170奈米或小於170奈米、160奈米或小於160奈米、150奈米或小於150奈米、140奈米或小於140奈米、130奈米或小於130奈米、120奈米或小於120奈米、110奈米或小於110奈米、100奈米或小於100奈米、90奈米或小於90奈米、80奈米或小於80奈米、70奈米或小於70奈米、60奈米或小於60奈米、50奈米或小於50奈米、40奈米或小於40奈米、30奈米或小於30奈米、20奈米或小於20奈米、或10奈米或小於10奈米。
延遲層可為具有所謂反向波長分散特性的層。在本說明書中，反向波長特性可為滿足以下方程式6的特性。
[方程式6]R(450)/R(550)<R(650)/R(550)
在方程式6中，R(450)為延遲層對波長為450奈米的光 的面內延遲，R(550)為延遲層對波長為550奈米的光的面內延遲，並且R(650)為延遲層對波長為650奈米的光的面內延遲。
面內延遲可各自根據以上方程式4來計算。然而，在波長為450奈米的光的面內延遲中，波長為450奈米的光的折射率被應用為方程式4中的nx及ny；在波長為550奈米的光的面內延遲中，波長為550奈米的光的折射率被應用為方程式4中的nx及ny；並且在波長為650奈米的光的面內延遲中，波長為650奈米的光的折射率被應用為方程式4中的nx及ny。
滿足方程式6的延遲層可表現出在寬波長範圍內設計的相位延遲特性。
藉由調節延遲層中方程式6的R(450)/R(550)及/或R(650)/R(550)，可提供更佳的效果。在一個實例中，以上方程式6中的R(450)/R(550)可在0.6至0.99的範圍內。在另一實例中，R(450)/R(550)可為0.61或大於0.61、0.62或大於0.62、0.63或大於0.63、0.64或大於0.64、0.65或大於0.65、0.66或大於0.66、0.67或大於0.67、0.69或大於0.69、0.70或大於0.70、0.71或大於0.71、0.72或大於0.72、0.73或大於0.73、0.74或大於0.74、0.75或大於0.75、0.76或大於0.76、0.77或大於0.77、0.78或大於0.78、0.79或大於0.79、0.80或大於0.80、0.81或大於0.81、0.82或大於0.82、0.83或大於0.83、0.84或大於0.84、0.85或大於0.85、0.86或大於0.86、0.87或大於0.87、0.88或大於0.88、0.89或大於0.89、0.90或大於0.90。在另一實例中，R(450)/R(550) 可為0.98或小於0.98、0.97或小於0.97、0.96或小於0.96、0.95或小於0.95、0.94或小於0.94、0.93或小於0.93、0.92或小於0.92、0.91或小於0.91、0.90或小於0.90、0.89或小於0.89、0.88或小於0.88、0.87或小於0.87、0.86或小於0.86、或0.85或小於0.85。方程式6中的R(650)/R(550)可處於1.00至1.19的範圍內。R(650)/R(550)可為1.18或小於1.18、1.17或小於1.17、1.16或小於1.16、1.15或小於1.15、1.14或小於1.14、1.13或小於1.13、1.12或小於1.12、1.11或小於1.11、1.1或小於1.1、或1.08或小於1.08左右。在另一實例中，方程式6中的R(650)/R(550)可為1.01或大於1.01、1.02或大於1.02、1.03或大於1.03、1.04或大於1.04、1.05或大於1.05、1.06或大於1.06、1.07或大於1.07、1.018或大於1.08、或1.09或大於1.09。
將延遲層的R(450)/R(550)及/或R(650)/R(550)調節至上述範圍的方法不受特別限制，但在本申請案中，為了即使在不包括紫外線吸收劑或光穩定劑的情況下仍確保所需的紫外線阻擋能力，可使用如上所述具有不同反向波長特性的兩種可聚合液晶化合物來達成所述方法，如下所述。
為確保在上述波長範圍內的所需透射特性，應用可聚合液晶組成物的液晶聚合物層或固化層作為延遲層是有利的，且具體而言，應用包含具有特定反向波長特性的可聚合液晶化合物的可聚合液晶組成物的固化層是有利的。
延遲層可至少包括將在以下闡述的正常分散可聚合液 晶化合物的聚合單元及亦將在以下闡述的反向分散可聚合液晶化合物的聚合單元。此處，聚合單元是指如下所述藉由聚合或固化各個可聚合液晶化合物而形成的單元。
舉例而言，在本申請案中，可藉由混合二或更多種可聚合液晶化合物來製造延遲層，以滿足上述方程式6的性質，並且舉例而言，可將R(450)/R(550)值低的可聚合液晶化合物(例如，如下所述的反向分散可聚合液晶化合物)及R(450)/R(550)值高的可聚合液晶化合物(例如，如下所述的正常分散可聚合液晶化合物)組合以滿足上述方程式6的性質。
在本說明書中，術語「可聚合液晶化合物」可指含有能夠表現出液晶性的部分(例如，液晶原骨架)並且亦含有一或多個可聚合官能基的化合物。此種可聚合液晶化合物在所謂的反應性液晶原(RM)下是眾所習知的。可聚合液晶化合物可以聚合形式包含在固化層(亦即，上述聚合單元)中，此可意指液晶化合物聚合以在固化層中形成液晶聚合物的骨架(例如主鏈或側鏈)的狀態。
可聚合液晶化合物可為單官能或多官能可聚合液晶化合物。此處，單官能可聚合液晶化合物可為具有一個可聚合官能基的化合物，並且多官能可聚合液晶化合物可指含有二或更多個可聚合官能基的化合物。在一個實例中，多官能可聚合液晶化合物可包含2至10個、2至8個、2至6個、2至5個、2至4個、2至3個或2或3個可聚合官能基。
已知藉由將可聚合液晶化合物與其他組分(例如，起始劑、穩定劑及/或不可聚合液晶化合物)組合而製備的可聚合液晶組成物在其於配向膜上取向的狀態下固化以形成用雙折射表示的固化層，並且在本申請案中，可藉由控制在此種已知製程中使用的可聚合液晶化合物的性質來確保上述透射特性。
為了確保上述透射特性，應用包含反向波長可聚合液晶化合物的可聚合液晶組成物的固化層是有利的。此處，反向波長可聚合液晶化合物是指其中僅藉由固化可聚合液晶化合物形成的液晶層(固化層)表現出反向波長分散特性的可聚合液晶化合物，其中反向波長分散特性是指上述方程式6的性質。
在本申請案中，在反向波長可聚合液晶化合物中，具體而言，可應用方程式6的R(450)/R(550)在0.6至0.99範圍內的液晶化合物。在另一實例中，反向分散可聚合液晶化合物的R(450)/R(550)可為0.61或大於0.61、0.62或大於0.62、0.63或大於0.63、0.64或大於0.64、0.65或大於0.65、0.66或大於0.66、0.67或大於0.67、0.69或大於0.69、0.70或大於0.70、0.71或大於0.71、0.72或大於0.72、0.73或大於0.73、0.74或大於0.74、0.75或大於0.75、0.76或大於0.76、0.77或大於0.77、0.78或大於0.78、0.79或大於0.79、0.80或大於0.80、0.81或大於0.81、0.82或大於0.82、0.83或大於0.83、0.84或大於0.84、0.85或大於0.85、0.86或大於0.86、0.87或大於0.87、0.88或大於0.88、0.89或大於0.89、或0.90或大於0.90。在另一實例中，R(450)/R(550) 可為0.98或小於0.98、0.97或小於0.97、0.96或小於0.96、0.95或小於0.95、0.94或小於0.94、0.93或小於0.93、0.92或小於0.92、0.91或小於0.91、0.90或小於0.90、0.89或小於0.89、0.88或小於0.88、0.87或小於0.87、0.86或小於0.86、或0.85或小於0.85。此外，反向波長可聚合液晶化合物的方程式6的R(650)/R(550)可在1.00至1.19的範圍內。R(650)/R(550)可為1.18或小於1.18、1.17或小於1.17、1.16或小於1.16、1.15或小於1.15、1.14或小於1.14、1.13或小於1.13、1.12或小於1.12、1.11或小於1.11、1.1或小於1.1、或0.08或小於0.08左右。在另一實例中，R(650)/R(550)可為1.01或大於1.01、1.02或大於1.02、1.03或大於1.03、1.04或大於1.04、1.05或大於1.05、1.06或大於1.06、1.07或大於1.07、1.08或大於1.08、或109或大於1.09左右。在各種已知的可聚合液晶化合物中，具體而言在R(450)/R(550)的值在上述範圍內的可聚合液晶化合物的情形中，已經確認當其與正常分散可聚合液晶化合物組合時，藉由紫外線吸收波長區域的紅移(red shift)有效地滿足上述透射特性，如下所述。在一個實例中，R(450)/R(550)亦可為0.6或大於0.6、0.61或大於0.61、0.62或大於0.62、0.63或大於0.63、0.64或大於0.64、0.65或大於0.65、0.66或大於0.66、0.67或大於0.67、0.68或大於0.68、0.69或大於0.69、0.70或大於0.70、0.71或大於0.71、0.72或大於0.72、0.73或大於0.73、0.74或大於074、0.75或大於0.75、0.76或大於0.76、0.77或大於0.77、或078或大於0.78。
確定此種現像是由於設計為具有在上述範圍內的R(450)/R(550)的反向波長可聚合液晶化合物的固有分子結構。
已知可聚合液晶化合物的雙折射主要由分子共軛結構、微分振盪器強度及有序參數等決定。為了使可聚合液晶化合物表現出高的雙折射，需要在主軸方向上具有大的電子密度，且因此大多數可聚合液晶化合物在長軸方向上具有高度共軛的形狀。
為了使可聚合液晶化合物表現出反向分散性質，有必要調節長軸與和其垂直的軸之間的雙折射。因此，被設計成具有反向分散性質的可聚合液晶化合物主要具有T或H形的分子形狀，且同時為主軸(長軸)具有大的延遲及小的分散值而與其垂直的軸具有小的延遲及大的分散值的形狀。
然而，由於吸收紫外線區域內的波長從180奈米至400奈米的光的電子躍遷(π→π*)隨著共軛長度變長而偏移至較長的波長，因此被設計成具有反向分散特性的可聚合液晶化合物與負雙折射部分高度共軛，從而引起其中紫外線吸收波長區域偏移至更長波長的紅移現象。
已經確認在具有上述特性的反向波長可聚合液晶化合物中，具體而言被設計成使得R(450)/R(550)的範圍在上述範圍內的可聚合液晶化合物表現出能夠滿足本申請案中所需的透射特性的恰當的紅移範圍。
具體而言，在具有以下結構的反向分散可聚合液晶化合物的情形中，已經確認，當其在與正常分散可聚合液晶化合物混合 時表現出所需的紫外線阻擋能力時，亦可根據目的有效地設計其延遲性質(R(450)/R(550)及R(650)/R(550))。
Figure 108139921-A0305-02-0020-2
在式1中，式1的R1為下式2或式3的取代基，且式1的R2至R6各自獨立地為氫、烷基、烷氧基、氰基、下式4的取代基或下式5的取代基，其具有附帶條件為式1的R2至R6中的至少二者可為下式4的取代基或下式5的取代基，或R2至R6中的二者可為下式4的取代基或下式5的取代基。
舉例而言，在式1中，R2及R3中的任一者以及R5及R6中的任一者可為以下式4或式5的取代基。
[式2]-A1-L1-Cyc-A2-L2-P
在式2中，A1及A2各自獨立地為氧原子或單鍵，L1及L2各自獨立地為-C(=O)-O-、-O-C(=O)-或伸烷基，Cyc為伸芳基或 伸環烷基，並且P為可聚合的官能基。
Figure 108139921-A0305-02-0021-3
在式3中，式3的L3及L4各自為伸烷基，式3的n為1至4範圍內的數，並且式3的P為可聚合的官能基或氫原子。
[式4]-A3-L5-Cyc-A4-L6-P
在式4中，式4的A3及A4為氧原子、伸烷基或單鍵，式4的L5及L6各自獨立地為-C(=O)-O-、-O-C(=O)-或伸烷基，式4的Cyc為伸芳基，且式4的P為可聚合的官能基。
[式5]-A5-L7-Cy1-A6-L8-Cy2-A7-L9-P
在式5中，A5、A6及A7各自獨立地為氧原子或單鍵，L7、L8及L9各自獨立地為-C(=O)-O-、-O-C(=O)-或伸烷基，Cy1為伸環烷基，Cy2為伸芳基，且P為可聚合的官能基。
在式1至式5中，術語單鍵是在相應位點處無單獨原子的情形。舉例而言，若式2中的A2為單鍵，則在A2中無單獨的原子，並且可實現Cyc直接連接至L2的結構。
在式1至式5中，術語烷基、烷氧基或伸烷基可為具有1至20個碳原子、1至16個碳原子、1至12個碳原子、1至8個碳原子或1至4個碳原子的直鏈或支鏈烷基、烷氧基或伸烷基，其可視情況被一或多個取代基取代。
在式1至式5中，伸芳基可為具有6至12個碳原子的伸芳基，或者可為伸苯基。
在式1至式5中，伸環烷基可為具有3至12個碳原子或3至9個碳原子的伸環烷基，或者可為伸環己基。
在式2的取代基中，A1可為單鍵，L1可為-C(=O)-O-或-O-C(=O)-，A2可為氧原子，且L2可為具有3個或大於3個、4個或大於4個、或5個或大於5個碳原子的伸烷基。L2中伸烷基的碳數可為12個或小於12個、或8個或小於8個。
在式3的一個實例中，L3及L4可各自獨立地為具有1至4個碳原子的伸烷基，n可為1至3範圍內的數或1至2範圍內的數，或者可為2，並且P可為可聚合的官能基。此外，在此種情形中，當式3中的[O-L4]的單元數為2或大於2時，每個單元中L4的伸烷基的碳數可相同或不同。
在式3的另一實例中，L3及L4可各自獨立地為具有1至4個碳原子的伸烷基，n可為1至3範圍內的數或1至2範圍 內的數，或者可為2，並且P可為氫原子。此外，在此種情形中，當式3中的[O-L4]的單元數為2或大於2時，每個單元中L4的伸烷基的碳數可相同或不同。
在式4中，A3可為單鍵或可為具有1至4個碳原子的伸烷基，L5可為-C(=O)-O-或-O-C(=O)-，A4可為氧原子，L6可為具有3個或大於3個、4個或大於4個、或5個或大於5個碳原子的伸烷基。L6中伸烷基的碳數可為12個或小於12個、或8個或小於8個。
在式5中，A5可為氧原子，L7可為具有1至4個碳原子的伸烷基，A6可為單鍵，L8可為-C(=O)-O-或-O-C(=O)-，A7可為氧原子，並且L9可為具有3個或大於3個、4個或大於4個、或5個或大於5個碳原子的伸烷基。L9中伸烷基的碳數可為12個或小於12個、或8個或小於8個。
已經確認，藉由獨特的T型結構及以N-N鍵為中心達成的共軛結構，可聚合液晶化合物可有效地滿足所需的物理性質。
在上述式中，可聚合官能基的種類不受特別限制，所述種類可為例如丙烯醯基(acryloyl group)、甲基丙烯醯基(methacryloyl group)、丙烯醯基氧基(acryloyloxy group)或甲基丙烯醯基氧基(methacryloyloxy group)。
在一個實例中，使用以下化合物作為反向分散可聚合液晶化合物可為有利的，在所述化合物中在上式1中，R1為上式3的取代基，並且R2至R6中的至少二或更多者或兩者為上式5的 取代基。
若有必要，可混合並使用上式1中的R1為上式3的取代基的液晶化合物(其中P為可聚合的官能基)及上式1中的R1為上式3的取代基的液晶化合物(其中P為氫原子)，並且在此種情形中，根據所需的反向波長特性(R(450)/R(550)及/或R(650)/R(550))來確定混合比，對此並無特別限制。
以整個可聚合液晶化合物的聚合單元的重量計，反向波長可聚合液晶化合物的聚合單元可以40重量%或大於40重量%的比率包含在固化層(液晶層)中。在另一實例中，所述比率亦可為約45重量%或大於45重量%、50重量%或大於50重量%、55重量%或大於55重量%、60重量%或大於60重量%、65重量%或大於65重量%、70重量%或大於70重量%、75重量%或大於75重量%、80重量%或大於80重量%、85重量%或大於85重量%、90重量%或大於90重量%、或95重量%或大於95重量%。延遲層(液晶層)可僅包含作為可聚合液晶化合物的上述式1的液晶化合物的聚合單元，但自達成適當的物理性質的角度來看，有利的是一起含有以下將要闡述的正常分散可聚合液晶化合物。因此，所述比率可為100重量%或小於100重量%或小於100重量%。
除了反向分散可聚合液晶化合物之外，可聚合液晶組成物及/或固化層(液晶層)可更包括可聚合液晶化合物(以下稱為正常分散可聚合液晶化合物)，其中在方程式1中，R(450)/R(550)在1.04至1.25、1.04至1.15或1.06至1.15的範圍內。應用具有 上述R(450)/R(550)的反向分散可聚合液晶化合物是有利的，乃因固化層(液晶層)表現出所需的透射特性，但不利的是由於R(450)/R(550)的值略低，因此固化層(液晶層)總體表現出反向分散特性。因此，為了克服此缺點，可在可聚合液晶組成物及/或固化層中添加R(450)/R(550)值在上述範圍內的可聚合液晶化合物，以控制整體光學性質。正常分散液晶化合物的方程式6的R(650)/R(550)可在約0.8至0.99、約0.85至0.99、約0.9至0.99或約0.91至0.99的範圍內。
此種正常分散可聚合液晶化合物是眾所習知的。作為正常分散可聚合液晶化合物，可使用各種已知的材料，但為了藉由補充與前述反向分散可聚合液晶化合物的混溶性或反向分散可聚合液晶化合物的紫外吸收率來確保所需的物理性能，使用由下式6表示的化合物可能為有利的。
Figure 108139921-A0305-02-0025-4
在式6中，式6的A可為單鍵、-C(=O)O-或-OC(=O)-， 且式6的R1至R10可各自獨立地為氫、鹵素、烷基、烷氧基、烷氧羰基、氰基、硝基或下式7的取代基。此外，在另一實例中，在所述式6的結構中R1至R5的兩個相鄰取代基或式6的R6至R10的兩個相鄰取代基可彼此鍵結以構成經-L-A-P取代的苯環。舉例而言，當R1至R5的兩個相鄰取代基形成經-L-A-P取代的苯時，基於上式6中的A，可在左側達成經-L-A-P取代的萘結構，並且當R6至R10的兩個相鄰取代基形成經-L-A-P取代的苯時，基於上式6中的A，可在右側達成經-L-A-P取代的萘結構。此處，-L-A-P中的L可為-C(=O)O-、-OC(=O)-或-OC(=O)O-，-L-A-P中的A可為伸烷基，且-L-A-P中的P可為可聚合的官能基。此處，-L-A-P中的A的伸烷基可為具有1個或大於1個、2個或大於2個、3個或大於3個、或4個或大於4個碳原子的伸烷基，並且伸烷基的碳數可為20個或小於20個、16個或小於16個、12個或小於12個或8個或小於8個。此外，此處，-L-A-P中的可聚合的官能基P可為丙烯醯基、甲基丙烯醯基、丙烯醯基氧基或甲基丙烯醯基氧基。此處，當式6的R1至R5的兩個相鄰取代基或式6的R6至R10的兩個相鄰取代基彼此鍵結以構成苯環時，其餘的取代基可為氫、鹵素、烷基、烷氧基、烷氧羰基、氰基或硝基，如上所述。
[式7]
Figure 108139921-A0305-02-0027-5
在式7中，式7的B可為單鍵、-C(=O)O-或-OC(=O)-，且式7的R11至R15可各自獨立地為氫、鹵素、烷基、烷氧基、烷氧羰基、氰基、硝基或-L’-A’-P’，抑或式7的R11至R15的兩個相鄰取代基可彼此鍵結以構成經-L’-A’-P’取代的苯環。在此種情形中，式7的結構具有經-L’-A’-P’取代的萘結構。此處，當式7的R11至R15的兩個相鄰取代基彼此鍵結以構成苯環時，其餘的取代基可為氫、鹵素、烷基、烷氧基、烷氧羰基、氰基或硝基，如上所述。
式6及式7中單鍵的含義與上述式1至式5的情形相同，且烷基及烷氧基的含義亦與上述式1至式5的情形相同。
在一個實例中，由於上述式6中的R2及R3或R3及R4形成經-L-A-P取代的苯，因此可使用其中上述式6中的A的左側形成萘結構的化合物作為正常分散可聚合液晶化合物。
作為正常分散可聚合液晶化合物，亦可使用其中上述式6中R7至R9中的任一者(例如，式6的R8)為上述式7的化合物。在此種情形中，由於上述式7中的R12及R13或R13及R14形成經-L’-A’-P’取代的苯，因此可使用上述式7中的B的右側形成 萘結構的化合物。
固化層(液晶層)中的正常分散可聚合液晶化合物的比率不受特別限制，只要在固化層(液晶層)的透射特性保持在所需的範圍內時整個固化層(液晶層)的光學性質(例如，R(450)/R(550)值)可保持在所需的範圍內即可。舉例而言，可以60重量%或小於60重量%的比率包含正常分散可聚合液晶化合物。在另一實例中，所述比率亦可為約55重量%或小於55重量%、50重量%或小於50重量%、45重量%或小於45重量%、40重量%或小於40重量%、35重量%或小於35重量%、30重量%或小於30重量%、25重量%或小於25重量%、20重量%或小於20重量%、15重量%或小於15重量%、10重量%或小於10重量%、或5重量%或小於5重量%左右。所述比率可為0重量%或大於0重量%，或者亦可為大於0重量%。在此範圍內，固化層(液晶層)可表現出合適的反向分散特性及透射特性。因此，可聚合液晶組成物中的正常分散可聚合液晶化合物的比率可在其中所形成的固化層中的正常分散可聚合液晶化合物可以上述範圍存在的範圍內。
固化層(液晶層)可包括具有三官能度(tri-functionality)或大於三官能度的可聚合液晶化合物的聚合單元，例如具有3至10個、3至8個、3至6個、3至5個、3至4個或3個可聚合官能基的可聚合液晶化合物。此種具有三官能度或大於三官能度的可聚合液晶化合物可為上述反向分散或正常分散可聚合液晶化合物。延遲層在整個可聚合液晶化合物的聚合單元中可包括30重量 %或大於30重量%的具有三官能度或大於三官能度的可聚合液晶化合物的聚合單元。固化層(液晶層)中具有三官能度或大於三官能度的可聚合液晶化合物的聚合單元的比率不受特別限制，但其可為例如30重量%或大於30重量%、或40重量%或大於40重量%，並且可為100重量%或小於100重量%，或者可小於100重量%。以此種比率包含具有三官能度或大於三官能度的可聚合液晶化合物的聚合單元的固化層(液晶層)可表現出更優異的耐久性。
在包含如上所述的可聚合液晶化合物的可聚合液晶組成物的固化層(液晶層)中，可聚合液晶化合物的轉化率(亦即，自初始單體狀態轉化為聚合狀態的可聚合液晶化合物的比率)可為例如50重量%至100重量%左右。在另一實例中，所述轉化率可為約60重量%至100重量%或約70重量%至100重量%左右。在此種轉化率下，固化層(液晶層)可表現出更優異的耐久性。
即使在未應用紫外線吸收劑或光穩定劑的狀態下，延遲層亦可藉由應用正常分散及反向分散可聚合液晶化合物而表現出特定的紫外線吸收能力。
延遲層根據以下方程式A的延遲變化率的絕對值可為約17%或小於17%、約16.5%或小於16.5%、約16%或小於16%、或約15.5%或小於15.5%。在另一實例中，延遲變化率可為約0%或大於0%、2%或大於2%、4%或大於4%、6%或大於6%、8%或大於8%、10%或大於10%、12%或大於12%、或14%或大於14%。
[方程式A] 延遲變化率=100×(Ra-Ri)/Ri
在方程式A中，Ri為延遲層對波長為550奈米的光的初始面內延遲，並且Ra為延遲層在耐久(endurance)條件之後對波長為550奈米的光的面內延遲。
此處，耐久條件是將延遲層保持在85℃下，且具體而言，可藉由在以下實例中揭露的方法來量測延遲變化率。此處，在耐久條件下的保持時間可為50小時或大於50小時、100小時或大於100小時、150小時或大於150小時、200小時或大於200小時、或250小時或大於250小時。在另一實例中，保持時間亦可為約300小時或小於300小時左右。
本申請案的積層膜可在基本上包括基膜及延遲層的同時具有各種結構。
舉例而言，如圖2所示，積層膜可具有基膜100及形成在其一側上的延遲層200，並且可更包括位於基膜100與延遲層200之間的配向膜300。
作為配向膜，可應用此項技術中已知的各種液晶配向膜，對此並無限制。配向膜可為水平配向膜或垂直配向膜，且亦可為所謂的光配向膜或摩擦配向膜。在圖2的結構中，配向膜300可形成為可自基膜100剝離，或者可形成為可自延遲層200剝離。因此，將配向膜300及/或延遲層200形成為可剝離的方式不受特別限制，並且可剝離的配向膜300及/或延遲層200可根據此項技術中已知的所謂製造轉移膜的方法形成。
此外，積層膜可更在基膜與延遲層之間或者在延遲膜的與基膜相對的側上包括垂直取向的液晶層，所述垂直取向的液晶層具有垂直取向的可聚合液晶化合物的聚合單元。
圖3為在延遲層200與基膜100之間形成垂直取向的液晶層400的情形，且圖4為在延遲層200的與基膜100相對的一側上形成垂直取向的液晶層400的結構。
此種垂直取向的液晶層可被形成為特別有用，例如當延遲層為水平取向的液晶層並且積層膜在有機發光裝置中被應用於用於抗反射的偏光板時。藉由應用垂直取向的液晶層，可改善顯示影像品質，例如在傾斜角下的抗反射特性及色覺。
垂直取向的液晶層可為滿足以下方程式7或方程式8的折射率關係的層。
[方程式7]nx=ny<nz
[方程式8]nx>ny且nz>ny
在以上方程式7及方程式8中，nx、ny及nz與以上方程式1至方程式3中所定義者相同。
垂直取向的液晶層可具有在10奈米至400奈米範圍內的厚度方向延遲。在另一實例中，厚度方向延遲可為370奈米或小於370奈米、350奈米或小於350奈米、330奈米或小於330奈米、300奈米或小於300奈米、270奈米或小於270奈米、250奈 米或小於250奈米、240奈米或小於240奈米、230奈米或小於230奈米、220奈米或小於220奈米、200奈米或小於200奈米、190奈米或小於190奈米、180奈米或小於180奈米、170奈米或小於170奈米、160奈米或小於160奈米、155奈米或小於155奈米、150奈米或小於150奈米、130奈米或小於130奈米、120奈米或小於120奈米、110奈米或小於110奈米、100奈米或小於100奈米、80奈米或小於80奈米、或70奈米或小於70奈米。此外，在另一實例中，厚度方向延遲可為5奈米或大於5奈米、10奈米或大於10奈米、20奈米或大於20奈米、40奈米或大於40奈米、50奈米或大於50奈米、90奈米或大於90奈米、100奈米或大於100奈米、110奈米或大於110奈米、120奈米或大於120奈米、或150奈米或大於150奈米。藉由如上所述調節垂直取向的液晶層的厚度方向延遲，可提供具有優異的反射特性及視覺欣賞特性(visual appreciation characteristics)、具體而言在傾斜角下的反射特性及視覺欣賞特性的圓偏光板。
當垂直取向的液晶層滿足上述方程式8時，其面內延遲可大於0奈米，並且可為例如300奈米或小於300奈米、290奈米或小於290奈米、280奈米或小於280奈米、270奈米或小於270奈米、260奈米或小於260奈米、250奈米或小於250奈米、240奈米或小於240奈米、230奈米或小於230奈米、220奈米或小於220奈米、210奈米或小於210奈米、200奈米或小於200奈米、190奈米或小於190奈米、180奈米或小於180奈米、170奈米或 小於170奈米、160奈米或小於160奈米、150奈米或小於150奈米、140奈米或小於140奈米、130奈米或小於130奈米、120奈米或小於120奈米、110奈米或小於110奈米、100奈米或小於100奈米、90奈米或小於90奈米、80奈米或小於80奈米、70奈米或小於70奈米、60奈米或小於60奈米、50奈米或小於50奈米、40奈米或小於40奈米、30奈米或小於30奈米、20奈米或小於20奈米、或10奈米或小於10奈米。
當垂直取向的液晶層滿足上述方程式8時，其慢軸可被設置成與延遲層的慢軸形成在約40度至60度範圍內的任何角度。在另一實例中，所述角度可為35度或大於35度、或40度或大於40度，並且亦可為55度或小於55度、或50度或小於50度。
可以此項技術中已知的各種方式製造表現出此種特性的垂直取向的液晶層。舉例而言，可藉由在垂直取向狀態下聚合上述可聚合液晶化合物來形成垂直取向的液晶層。
此時，對可應用的可聚合液晶化合物的種類無限制，並且可應用此項技術中已知的種類。
垂直取向的液晶層可具有滿足以下方程式9的特性。
[方程式9]Rth(450)/Rth(550)<Rth(650)/Rth(550)
在方程式9中，Rth(450)為垂直取向的液晶層對波長為450奈米的光的厚度方向延遲，Rth(550)為垂直取向的液晶層對波長為550奈米的光的厚度方向延遲，且Rth(650)為垂直取向的液 晶層對波長為650奈米的光的厚度方向延遲。
厚度方向延遲可各自根據如上所述的方程式5進行計算。然而，在波長為450奈米的光的厚度方向延遲中，波長為450奈米的光的折射率被應用為方程式5中的nz及ny；在波長為550奈米的光的厚度方向延遲中，波長為550奈米的光的折射率被應用為方程式5中的nz及ny；並且在波長為650奈米的光的厚度方向延遲中，波長為650奈米的光的折射率被應用為方程式5中的nz及ny。
滿足方程式9的液晶層可表現出在寬波長範圍內設計的相位延遲特性。
滿足方程式9的液晶層可藉由在垂直取向狀態下如上所述聚合反向分散可聚合液晶化合物或反向分散可聚合液晶化合物與正常分散可聚合液晶化合物來形成。
當包括垂直取向的液晶層時，積層膜可更包括垂直配向膜。
舉例而言，當延遲層為水平取向的液晶層(所述液晶層為包括水平取向的可聚合液晶化合物的聚合單元的層)時，積層膜可更包括水平配向膜及垂直配向膜，並且可依次包括基膜、水平配向膜、延遲層(水平取向的液晶層)、垂直配向膜及垂直取向的液晶層。
舉例而言，當延遲層為水平取向的液晶層(所述液晶層為包括水平取向的可聚合液晶化合物的聚合單元的層)時，積層膜 可更包括水平配向膜及垂直配向膜，並且可依次包括基膜、垂直配向膜、垂直取向的液晶層、水平配向膜及延遲層(水平取向的液晶層)。
對可應用於此結構中的配向膜的種類無特別限制，並且可適當地應用已知的配向膜。
積層膜可被配置為與基膜一起應用於顯示裝置，或者可以所謂的轉移膜的形式形成。在此種情形中，基膜可形成為自延遲層剝離。舉例而言，當配向膜(垂直及/或水平配向膜)存在於延遲層與基膜之間時，積層膜可被配置為使得基膜自配向膜剝離，或者基膜與配向膜一起自延遲層剝離。以此種方式配置積層膜的方式不受特別限制，並且可應用實現已知轉移膜的方法。
除了上述組件之外，積層膜可包括各種附加層。此種層的種類可由偏光器、偏光器保護膜、配向膜、離型層、硬塗層、延遲膜、抗反射層或液晶層等例示，但並非僅限於此。每個層的具體種類不受特別限制，且舉例而言，可使用此項技術中用於形成具有所需光學功能的積層膜的各種種類，對此並無限制。
本申請案亦有關於一種顯示裝置。示例性顯示裝置可包括積層膜。
包括積層膜的顯示裝置的具體種類不受特別限制。所述裝置可為例如液晶顯示器，例如反射型或半透射反射型液晶顯示器，或者可為有機發光裝置等。
顯示裝置中積層膜的佈置類型不受特別限制，且舉例而 言，可採用已知的類型。舉例而言，在反射型液晶顯示器中，可使用積層膜來配置液晶面板的圓偏光板中的任何一個圓偏光板，以防止外部光的反射並確保可見度。
當積層膜被應用至有機發光裝置時，有機發光裝置包括反射電極、透明電極、夾置在反射電極與透明電極之間並具有發光層的有機層、以及積層膜，其中積層膜可存在於反射電極或透明電極外部。
本申請案可提供一種包括延遲層的積層膜，即使在未摻合任何紫外線吸收劑或光穩定劑的狀態下，所述延遲層亦表現出對特定紫外線的阻擋特性。此外，本申請案可提供一種積層膜，所述積層膜可根據需要單獨使用或與適當的遮光劑或光穩定劑組合使用，以在需要阻擋的區域中選擇性地阻擋紫外線，而不會影響顯示裝置的顯示效能，例如色覺及影像品質，所述積層膜還可纖薄地形成而不需要單獨的紫外線阻擋層，並且還具有優異的耐久性，乃因所述積層膜即使在不存在紫外線吸收劑或光穩定劑的情況下亦表現出一定的紫外線阻擋性質。
100:基膜/延遲層
200:延遲層
300:配向膜
400:垂直取向的液晶層
X、Y、Z:方向軸
圖1為用於解釋延遲層的慢軸、快軸及厚度方向的圖式。
圖2至圖4為示出本申請案的示例性積層膜的圖式。
圖5至圖8為分別顯示實例1與實例2以及比較例1與比較例2的紫外線吸收特性的結果。
圖9至圖12為分別示出實例1與實例2以及比較例1與比較例2的延遲變化的視圖。
以下，將藉由實例及比較例詳細闡述本申請案，但本申請案的範圍不受以下透射率可變裝置的限制。
製備例1、製備可聚合液晶組成物A
使用巴斯夫公司(BASF Corporation)的LC1057液晶作為正常分散可聚合液晶化合物及使用下式A的液晶化合物作為反向分散液晶化合物製備了可聚合液晶組成物。正常分散可聚合液晶化合物的R(450)/R(550)處於約1.09至1.11左右的水準、R(650)/R(550)處於約0.93至0.95左右的水準，且式A的液晶化合物的R(450)/R(550)處於約0.84至0.86左右的水準、R(650)/R(550)處於約1.01至1.03左右的水準。在相對於僅使用正常分散可聚合液晶化合物或式A的可聚合液晶化合物形成的延遲層進行量測時，R(450)、R(550)及R(650)分別為對於波長為450奈米、550奈米及650奈米的光的面內延遲。所述面內延遲可藉由已知的方法進行量測，且舉例而言，可藉由使用作為雙折射計的阿克索斯堪(Axoscan)(阿克索梅特里克斯(Axometrics))的偏光量測方法進行量測。除了單獨應用可聚合液晶化合物之外，單獨使用 可聚合液晶化合物形成延遲層的方法與以下實例中所述者相同。將正常分散可聚合液晶化合物與式A的反向分散可聚合液晶化合物以約94：6至95：5的重量比(反向分散可聚合液晶：正常分散可聚合液晶)進行了混合，並在溶劑(環戊酮)中組合了相對於100重量份的總可聚合液晶化合物為約5重量份的自由基光起始劑(巴斯夫，易璐佳(Irgacure)907)以製備可聚合液晶組成物A。
[式A]
Figure 108139921-A0305-02-0039-6
此處，以以下方式合成了式A的化合物。在氮氣氣氛下，將17.7克以下式A1化合物及100毫升四氫呋喃放置在了反應容器中。滴加了103毫升0.9莫耳/升(mol/L)的硼烷-四氫呋喃錯合物，同時用冰冷卻，並將混合物攪拌了1小時。在滴加5%鹽酸後，用乙酸乙酯對混合物進行了萃取，並用鹽水溶液進行了洗滌。用硫 酸鈉對萃取物進行了乾燥，蒸餾除去了溶劑以獲得14.9克由下式A2表示的化合物。在氮氣氣氛下，向反應容器中添加了14.9克由式A2表示的化合物、7.2克吡啶及150毫升二氯甲烷。在用冰冷卻的同時滴加了8.8克甲磺醯氯(methanesulfonyl chloride)，並將混合物在室溫下攪拌了3小時。將反應物倒入水中，並依次用5%鹽酸及鹽水溶液進行了洗滌。藉由管柱層析(矽膠，己烷/乙酸乙酯)及重結晶(丙酮/己烷)進行了純化以獲得16.3克由式A3表示的化合物(在下式A3中，Ms為甲磺醯基)。在氮氣氣氛下，向反應容器中添加了2.5克由式A4表示的化合物、10.6克由式A3表示的化合物、7.5克碳酸鉀及70毫升N,N-二甲基甲醯胺，並在90℃下將混合物加熱並攪拌了3天。將反應物倒入水中，用甲苯進行了萃取，並用鹽水溶液進行了洗滌。藉由管柱層析(矽膠，甲苯)及重結晶(丙酮/甲醇)進行了純化以獲得7.7克由式A5表示的化合物。向反應容器中添加了7.7克由式A5表示的化合物、150毫升二氯甲烷及100毫升三氟乙酸，並進行了攪拌。在蒸餾除去溶劑後，用水洗滌了所得的固體，並進行了乾燥以獲得5.5克由式A6表示的化合物。
在氮氣氣氛下，向反應容器中添加了5.5克由式A6表示的化合物、6.9克由式A7表示的化合物、0.8克N,N-二甲基胺基吡啶及200毫升二氯甲烷。在用冰冷卻的同時滴加了4.1克二異丙基碳二醯亞胺(diisopropylcarbodiimide)，並將混合物在室溫下攪拌了10小時。在藉由過濾移除沈澱物之後，依次用1%鹽酸、 水及鹽水溶液洗滌了濾液。在進行重結晶(二氯甲烷/甲醇)後，藉由管柱層析(矽膠，二氯甲烷)及重結晶(二氯甲烷/甲醇)進行了純化以獲得8.4克由式A8表示的化合物。
向30毫升三頸燒瓶中添加了1.4克由式A8表示的化合物、0.35克2-肼基苯並噻唑及5毫升四氫呋喃，並將混合物在25℃下攪拌了9小時。然後，添加了50毫升水，並用30毫升乙酸乙酯對混合物進行了兩次萃取。用硫酸鈉對所得有機相進行了乾燥。在濾除硫酸鈉後，在減壓下對有機相進行了濃縮。藉由矽膠管柱層析(己烷/乙酸乙酯=2/1)對所得殘餘物進行了純化。使用丙酮/甲醇對所得粗產物進行了再沈澱。對該些晶體進行了過濾及乾燥以獲得0.98克由式A9表示的化合物。隨後，附接至由式A9表示的化合物的氮原子的氫原子被2-[2-(2-丙烯醯氧基乙氧基)乙氧基]乙基取代以獲得由式A表示的化合物。以下闡述式A的所得化合物的核磁共振(NMR)確認結果。
Figure 108139921-A0305-02-0041-7
Figure 108139921-A0305-02-0041-8
[式A3]
Figure 108139921-A0305-02-0042-9
Figure 108139921-A0305-02-0042-10
Figure 108139921-A0305-02-0042-11
Figure 108139921-A0305-02-0042-12
Figure 108139921-A0305-02-0042-13
Figure 108139921-A0305-02-0042-14
Figure 108139921-A0305-02-0042-16
<NMR結果>
1H NMR(CDCl3)δ 1.19-1.29(m,4H),1.41-1.82(m,22H),1.91(m,2H),2.08(m,4H),2.24(m,4H),2.53(m,2H),3.62(m,3H),3.67(m,2H),3.84-3.90(m,5H),3.94(t,4H),4.15-4.19(m,6H),4.53(t,2H),5.76(dd,1H),5.82(dd,2H),6.08(dd,1H),6.12(dd,2H),6.37(dd,1H),6.40(dd,2H),6.84-6.90(m,6H),6.95-6.98(m,4H),7.14(t,1H),7.32(t,1H),7.53(d,1H),7.65(d,1H),7.69(d,1H),8.34(s,1H)ppm。
製備例2、製備可聚合液晶組成物B
除了將下式B的液晶化合物用作反向分散可聚合液晶化合物之外，以與製備例1中相同的方式製備了可聚合液晶組成物B。式B的液晶化合物的R(450)/R(550)處於約0.81至0.83左右的水準，且R(650)/R(550)處於約1.01至1.03左右的水準。在相對於僅使用式B的可聚合液晶化合物形成的延遲層進行量測時，R(450)、R(550)及R(650)為對於波長為450奈米、550奈米及650奈米的光的面內延遲。
Figure 108139921-A0305-02-0043-17
此處，藉由以下方式獲得了式B的化合物：以與製備例1中相同的方式獲得由下式A9表示的化合物，且然後用2-[2-(甲 氧基乙氧基)]乙基取代附接至由式A9表示的化合物的氮原子的氫原子。以下闡述式B的所得化合物的NMR確認結果。
<NMR結果>
1H NMR(CDCl3)δ4H),1.44-1.47(m,8H),1.60-1.82(m,12H),1.90(m,2H),2.07(t,4H),2.24(d,4H),2.53(m,2H),3.30(s,3H),3.50(t,2H),3.66(t,2H),3.85-3.89(m,6H),3.93(t,4H),4.17(t,4H),4.53(t,2H),5.82(d,2H),6.13(q,2H),6.40(d,2H),6.83-6.90(m,6H),6.95-6.98(m,4H),7.14(t,1H),7.32(t,1H),7.52(t,1H),7.67(t,2H),8.33(s,1H)ppm。
製備例3、製備可聚合液晶組成物C
藉由應用上述製備例1中的式A的反向分散可聚合液晶化合物、與製備例1中所使用者相同的光起始劑、以及作為紫外線吸收劑的最大吸收波長範圍為約380奈米至390奈米的紫外線吸收劑(東方化學工業公司(Orient Chemical Industries)，博納斯波(BONASORB)UA-3912)而製備了可聚合液晶組成物。將式A的反向分散可聚合液晶化合物、光起始劑及紫外線吸收劑在溶劑(環戊酮)中以20：1：1的重量比(反向分散可聚合液晶化合物：光起始劑：紫外線吸收劑)進行了組合以製備可聚合液晶組成物C。
製備例4、製備可聚合液晶組成物D
除了將式A的反向分散可聚合液晶化合物、光起始劑及紫外線吸收劑以20：1：0.6的重量比(反向分散可聚合液晶化合物：光起始劑：紫外線吸收劑)進行了組合之外，以與製備例3的情形 相同的方式製備了可聚合液晶組成物D。
實例1、
在富士膠片公司(Fuji Film)的無延遲三乙醯纖維素(TAC)(NRT)基膜上形成了光配向膜。將用於形成光配向膜的已知肉桂酸酯系列組成物施加在NRT基膜上至約100奈米左右的厚度，並用線偏振紫外線以約300毫瓦/平方公分(mW/cm2)進行了照射以形成配向膜。隨後，將可聚合液晶組成物A施加在光配向膜上使其具有約1微米左右的乾燥厚度，沿著下部配向膜取向，且然後用紫外線以約300毫瓦/平方公分照射了約10秒以形成延遲層。延遲層對波長為550奈米的光的面內延遲約為146.0奈米左右。所形成的延遲層的R(450)/R(550)處於約0.85至0.87左右的水準，且R(650)/R(550)處於約1.01至1.05左右的水準。
實例2、
除了應用可聚合液晶組成物B代替可聚合液晶組成物A之外，以與實例1中相同的方式形成了延遲層。延遲層對波長為550奈米的光的面內延遲約為144.5奈米。所形成的延遲層的R(450)/R(550)處於約0.82至0.85左右的水準，且R(650)/R(550)處於約1.01至1.05左右的水準。
比較例1、
除了應用可聚合液晶組成物C代替可聚合液晶組成物A之外，以與實例1中相同的方式形成了延遲層。延遲層對於波長為550奈米的光的面內延遲約為131.7奈米。所形成的延遲層的 R(450)/R(550)處於約0.84至0.86左右的水準，且R(650)/R(550)處於約1.01至1.03左右的水準。
比較例2、
除了應用可聚合液晶組成物D代替可聚合液晶組成物A之外，以與實例1中相同的方式形成了延遲層。延遲層對於波長為550奈米的光的面內延遲約為140.7奈米。所形成的延遲層的R(450)/R(550)處於約0.81至0.83左右的水準，且R(650)/R(550)處於約1.01至1.03左右的水準。
評估1、比較紫外線吸收特性。
對在實例及比較例中產生的每個延遲層的紫外線吸收特性進行了比較。對於在NRT膜(385奈米的透射率：90.8%，390奈米的透射率：91.1%，395奈米的透射率：91.2%、或400奈米的透射率：91.4%)基礎材料上依序形成配向膜及液晶層(延遲層)的樣品，藉由在每個實例及比較例中示出的使用N&K紫外線光譜儀(惠普(HP))的方法評估了對於每個波長的紫外線吸收特性，其中所述基礎材料在300奈米或大於300奈米的波長範圍中未表現出任何吸收峰。圖5及圖6分別為實例1與實例2的量測結果，且圖7及圖8分別為比較例1及比較例2的量測結果。下表1總結了對於每個波長的具體透射率。
Figure 108139921-A0305-02-0046-22
Figure 108139921-A0305-02-0047-23
自表1可確認，本申請案可在不使用紫外線吸收劑的情況下確保優異的紫外線阻擋性質。
評估2、評估耐久性。
對在實例及比較例中產生的每個延遲層的耐久性進行了評估。藉由以下方式評估了耐久性：將在實例及比較例中產生的每個延遲層在約85℃的條件(耐久條件)下保持250小時，且然後比較在保持所述條件之前的面內延遲(基於550奈米的波長)與保持所述條件之後的面內延遲(基於550奈米的波長)。圖9及圖10分別為實例1與實例2的量測結果，且圖11及圖12分別為比較例1及比較例2的量測結果。
Figure 108139921-A0305-02-0047-24
根據表2的結果，在根據本申請案的延遲層的情形中， 可確認其在不使用紫外線吸收劑或光穩定劑的情況下具有優異的紫外線吸收能力，並且因此在耐久性方面顯示出優異的結果。
Figure 108139921-A0305-02-0002-1
100:基膜
200:延遲層
300:配向膜

Claims (14)

  1. 一種積層膜，包括基膜；以及形成於所述基膜一側上的延遲層，其中所述延遲層包括由下式6表示的正常分散可聚合液晶化合物的聚合單元及反向分散可聚合液晶化合物的聚合單元，並且所述延遲層相對於波長為385奈米的光的透射率為3%或小於3%：
    Figure 108139921-A0305-02-0049-18
     其中，所述式6的A為單鍵、-C(=O)O-或-OC(=O)-，且所述式6的R1至R10各自獨立地為氫、鹵素、烷基、烷氧基、烷氧羰基、氰基、硝基或下式7的取代基，抑或所述式6的R1至R5的兩個相鄰取代基或所述式6的R6至R10的兩個相鄰取代基彼此鍵結以構成經-L-A-P取代的苯環，其中-L-A-P中的L為-C(=O)O-、-OC(=O)-或-OC(=O)O-，-L-A-P中的A為伸烷基，且-L-A-P中的P為丙烯醯基、甲基丙烯醯基、丙烯醯基氧基或甲基丙烯醯基氧基：[式7]
    Figure 108139921-A0305-02-0050-19
     其中，所述式7的B為單鍵、-C(=O)O-或-OC(=O)-，且所述式7的R11至R15各自獨立地為氫、鹵素、烷基、烷氧基、烷氧羰基、氰基、硝基或-L’-A’-P’，抑或所述式7的R11至R15的兩個相鄰取代基彼此鍵結以構成經-L’-A’-P’取代的苯環，其中-L’-A’-P’中的L’為-C(=O)O-、-OC(=O)-或-OC(=O)O-，-L’-A’-P’中的A’為伸烷基，且-L’-A’-P’中的P’為丙烯醯基、甲基丙烯醯基、丙烯醯基氧基或甲基丙烯醯基氧基。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的積層膜，其中所述延遲層的根據以下方程式A的延遲變化率的絕對值為17%或小於17%：[方程式A]延遲變化率=100×(Ra-Ri)/Ri其中，Ri為所述延遲層對於波長為550奈米的光的初始面內延遲，並且Ra為所述延遲層在耐久條件之後對於波長為550奈米的光的面內延遲，其中所述耐久條件為允許所述延遲層在85℃的溫度下靜置50小時或大於50小時的條件。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的積層膜，其中所述延遲層不包含最大吸收波長在380奈米至400奈米範圍內的紫外線吸收劑。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的積層膜，其中所述延遲層對波長為390奈米的光具有15%或小於15%的透射率。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的積層膜，其中所述延遲層對波長為395奈米的光具有25%或小於25%的透射率。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的積層膜，其中所述延遲層對波長為400奈米的光具有40%或小於40%的透射率。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的積層膜，其中所述反向分散可聚合液晶化合物由以下式1表示：
    Figure 108139921-A0305-02-0051-20
     其中，所述式1的R1為下式2或式3的取代基，且所述式1的R2至R6各自獨立地為氫、烷基、烷氧基、氰基、下式4的取代基或下式5的取代基，其具有附帶條件為所述式1的R2至R6中的至少二者為下式4的取代基或下式5的取代基；[式2]-A1-L1-Cyc-A2-L2-P其中，所述式2的A1及A2各自獨立地為氧原子或單鍵，所 述式2的L1及L2各自獨立地為-C(=O)-O-、-O-C(=O)-或伸烷基，所述式2的Cyc為伸芳基或伸環烷基，並且所述式2的P為丙烯醯基、甲基丙烯醯基、丙烯醯基氧基或甲基丙烯醯基氧基；
    Figure 108139921-A0305-02-0052-21
     其中，所述式3的L3及L4各自為伸烷基，所述式3的n為1至4範圍內的數，並且所述式3的P為丙烯醯基、甲基丙烯醯基、丙烯醯基氧基、甲基丙烯醯基氧基或氫原子；[式4]-A3-L5-Cyc-A4-L6-P其中，所述式4的A3及A4為氧原子、伸烷基或單鍵，所述式4的L5及L6各自獨立地為-C(=O)-O-、-O-C(=O)-或伸烷基，所述式4的Cyc為伸芳基，且所述式4的P為丙烯醯基、甲基丙烯醯基、丙烯醯基氧基或甲基丙烯醯基氧基；[式5]-A5-L7-Cy1-A6-L8-Cy2-A7-L9-P其中，所述式5的A5、A6及A7各自獨立地為氧原子或單鍵，所述式5的L7、L8及L9各自獨立地為-C(=O)-O-、-O-C(=O)-或伸烷基，所述式5的Cy1為伸環烷基，所述式5的Cy2為伸芳基，且所述式5的P為丙烯醯基、甲基丙烯醯基、丙烯醯基氧基或甲 基丙烯醯基氧基。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的積層膜，更包括垂直取向的液晶層，其中所述垂直取向的液晶層在所述基膜與所述延遲層之間或者所述垂直取向的液晶層在所述延遲層的與所述基膜相對的側上，所述垂直取向的液晶層具有垂直取向的可聚合液晶化合物的聚合單元。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的積層膜，更包括水平配向膜及垂直配向膜，其中所述基膜、所述水平配向膜、所述延遲層、所述垂直配向膜及所述垂直取向的液晶層以此順序設置。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的積層膜，更包括水平配向膜及垂直配向膜，其中所述基膜、所述垂直配向膜、所述垂直取向的液晶層、所述水平配向膜及所述延遲層以此順序設置。
  11. 如申請專利範圍第8項所述的積層膜，其中所述垂直取向的液晶層滿足以下方程式9：[方程式9]Rth(450)/Rth(550)<Rth(650)/Rth(550)其中，Rth(450)為所述垂直取向的液晶層對波長為450奈米的光的厚度方向延遲，Rth(550)為所述垂直取向的液晶層對波長為550奈米的光的厚度方向延遲，且Rth(650)為所述垂直取向的液晶層對波長為650奈米的光的厚度方向延遲。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的積層膜，其中所述延遲層在整個可聚合液晶化合物的聚合單元中包含30重量%或大於30 重量%的具有三官能度或大於三官能度的可聚合液晶化合物的聚合單元。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的積層膜，其中所述延遲層形成為自所述基膜剝離。
  14. 一種顯示裝置，包括如申請專利範圍第1項所述的積層膜。
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