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TW201937214A - 多層液晶膜、偏光板及製造偏光板之方法 - Google Patents

多層液晶膜、偏光板及製造偏光板之方法 Download PDF

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TW201937214A
TW201937214A TW108102556A TW108102556A TW201937214A TW 201937214 A TW201937214 A TW 201937214A TW 108102556 A TW108102556 A TW 108102556A TW 108102556 A TW108102556 A TW 108102556A TW 201937214 A TW201937214 A TW 201937214A
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金榮振
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南韓商Ｌｇ化學股份有限公司
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Abstract

本案說明書提供一種多層液晶膜，其包括：基材；第一定向膜，其提供於該基材上；第一液晶膜，其提供於該第一定向膜上；第二定向膜，其提供於該第一液晶膜上且包括多官能性丙烯酸酯；以及第二液晶膜，其提供於該第二定向膜上，以及一種用於製造偏光板之方法，該方法包括：將該多層液晶膜層壓至偏光鏡，以及剝除該基材。

Description

多層液晶膜、偏光板及製造偏光板之方法
本申請案主張2018年1月25日在韓國智慧財產局申請之韓國專利申請案第10-2018-0009403號的優先權，其內容全文藉由引用併入本案。
本申請案是關於多層液晶膜、偏光板、以及用於製造偏光板的方法。
延遲膜可用於各種用途。延遲膜可設置在液晶胞元(liquid crystal cell)的一側或是兩側上，例如，以改良顯示裝置的視角特性。延遲膜亦用在反射型LCD或有機發光裝置(organic light emitting device，OLED)、或類似者之中以防止反射、安全可見性等等。
可藉由液晶材料來製造延遲膜。為了在延遲膜中使用液晶材料，液晶材料可能需要適當地定向，使得展現所欲之延遲。例如，為了製造多層液晶膜，其中層壓二個或更多個定向液晶膜，通常，有經由黏著劑層壓個別定向液晶膜的方法。然而，該方法的問題在於其程序複雜、耗時、並且昂貴，以及最終裝置的厚度變大。
關於製造多層液晶膜而不需要使用黏著劑之方法的專利文件1揭露藉由用水平定向的液晶塗覆經摩擦處理的基材而用垂直定向的液晶材料塗覆經摩擦處理的基材，而後調整水平定向的液晶膜之固化度的技術。然而，專利文件1的製造方法之問題在於當垂直定向的液晶之定向改良時，液晶膜之間的接合強度降低且液晶塗覆性退化，以及問題在於當液晶塗覆性改良時，垂直定向的液晶之可定向性變差。
[先前技術文獻]
[專利文件]
(專利文件1) 韓國專利申請案公開案第2004-0002793號
[技術問題]
本申請案提供一種薄的多層液晶膜、製造偏光板的方法，藉由該方法可獲得具有低霧度值(haze value)且薄的偏光板、以及使用上述方法所製造的偏光板。
[技術方案]
本發明的例示實施例提供一種多層液晶膜，其包括：基材；第一定向膜，其提供於該基材上；第一液晶膜，其提供於該第一定向膜上；第二定向膜，其提供於該第一液晶膜上且包括多官能性丙烯酸酯；以及第二液晶膜，其提供於該第二定向膜上。
本發明的另一例示實施例提供一種偏光板，其包括：偏光鏡；以及上述多層液晶膜，其提供於該偏光鏡的至少一表面上，其中該第二液晶膜與該偏光鏡相鄰設置。
本發明的另一例示實施例提供一種偏光板，其包括：偏光鏡；第一定向膜，其提供於該偏光鏡的至少一表面上；第一液晶膜，其提供於該第一定向膜上；第二定向膜，其提供於該第一液晶膜上且包括多官能性丙烯酸酯；以及第二液晶膜，其提供於該第二定向膜上。
最後，本發明的例示實施例提供一種用於製造偏光板的方法，該方法包括：於基材上形成第一定向膜；於該第一定向膜上形成第一液晶膜；藉由用第二定向組成物塗覆該第一液晶膜而於該第一液晶膜上形成第二定向膜，該第二定向組成物包括多官能性丙烯酸酯；以及於該第二定向膜上形成第二液晶膜。
[有利的效果]
本發明的多層液晶膜不僅可實現液晶膜的薄化，亦可不需要在液晶膜與定向膜之間形成黏著劑而改良液晶的塗覆性。
再者，本發明亦可藉由將多層液晶膜層壓至偏光鏡而後剝除基材而實現偏光板的薄化，並且藉由將該基材的平坦度調整至10 nm或更小，而在剝除該基材之後可獲得具有低霧度值的偏光板。
在下文中，將更詳細描述本發明之例示實施例。
根據本申請案之例示實施例的多層液晶膜包括：基材；第一定向膜，其提供於該基材上；第一液晶膜，其提供於該第一定向膜上；第二定向膜，其提供於該第一液晶膜上且包括多官能性丙烯酸酯；以及第二液晶膜，其提供於該第二定向膜上。
除了基材之外，多層液晶膜可具有0.1 μm至5 μm的厚度。
第一定向膜可為垂直定向膜，第一液晶膜可為垂直定向液晶膜，第二定向膜可為水平定向膜，以及第二液晶膜可為水平定向液晶膜。
再者，第一定向膜可為水平定向膜，第一液晶膜可為水平定向液晶膜，第二定向膜可為垂直定向膜，以及第二液晶膜可為垂直定向液晶膜。
水平定向液晶膜可包括水平定向液晶材料。垂直定向液晶膜可包括垂直定向液晶材料。
在本案說明書中，液晶材料可指展現液晶性的材料。液晶材料可包括能夠展現液晶性的位置，例如，液晶原骨架(mesogen skeleton)。
在本案說明書中，水平定向液晶材料可指能夠被水平定向的液晶材料，以及垂直定向液晶材料可指能夠被垂直定向的液晶材料。
在本案說明書中，水平定向可指液晶材料的導向體(director)以相對於液晶膜之平面的傾斜角度為約0至5度的狀態排列之定向狀態。
在本案說明書中，垂直定向可指液晶材料的導向體(director)以相對於液晶膜之平面的傾斜角度為約90至85度的狀態排列之定向狀態。
在本案說明書中，導向體可指液晶材料的光學軸。在本案說明書中，光學軸可指液晶材料的慢軸(slow axis)。例如，當液晶材料為桿狀形式時，光學軸可指液晶材料的長軸，以及例如，當液晶材料為圓盤狀(盤狀)時，光學軸可指盤的法線方向上的軸。
在本案說明書中，水平定向可包括平面定向、扭轉定向、或是膽固醇定向(cholesteric orientation)。
在本案說明書中，平面定向可指液晶薄膜中的液晶材料是水平定向的且液晶材料的導向體形成彼此平行的狀態之層的定向狀態。平面定向可稱為具有均勻的水平定向。
在本案說明書中，扭轉定向或是膽固醇定向可指液晶膜中的液晶材料為水平定向且液晶材料的導向體形成層的同時沿著螺旋軸扭轉與定向之螺旋定向狀態。
當液晶材料的導向體完成306度旋轉的距離被稱為「節距(pitch)」時，在扭轉定向中的液晶膜可具有小於該節距的厚度。亦即，在具有扭轉定向的液晶膜中，液晶材料的導向體可能無法旋轉360度。在具有膽固醇定向的液晶膜中，液晶材料的導向體可旋轉360度。膽固醇定向具有螺旋結構，其中液晶化合物的導向體形成層的同時沿著螺旋軸扭轉與定向，並且液晶化合物可在節距旋轉360度。
水平定向液晶材料與/或垂直定向液晶材料可為可聚合的液晶材料。亦即，水平定向液晶材料與/或垂直定向液晶材料可包括液晶原骨架(mesogen skeleton)以及一或多個可聚合的官能基。可聚合的液晶材料可包括例如該等官能基中的一個、二個、三個、或四個或更多個。可聚合的官能基可為烯基、環氧基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、丙烯醯氧基、或甲基丙烯醯氧基。
水平定向液晶膜可包括在聚合狀態的水平定向液晶材料。垂直定向液晶膜可包括在聚合狀態的垂直定向液晶材料。在本案說明書中，「液晶材料包含在聚合狀態」可指液晶材料經聚合以形成骨架，例如在液晶膜中的液晶聚合物之主鏈或支鏈的狀態。
作為水平定向液晶材料或垂直定向液晶材料，可使用該技藝中常用之可聚合的液晶材料而沒有限制。
在一實施例中，可聚合的液晶材料可為下列式1所代表的化合物。
[式1]
在式1中，A為單鍵、-COO-或-OCO-，R1 至R10 為彼此相同或是不同，並且各自獨立地為氫、鹵素、烷基、環烷基、烷氧基、烷氧基羰基、氰基、硝基、-U-Q-P、或下列式2的取代基，或是R1 至R5 的二個相鄰取代基或R6 至R10 的二個相鄰取代基彼此連接以形成用-U-Q-P取代的苯，條件是R1 至R10 中的至少一個是-U-Q-P或下列式2的取代基，或是至少一對R1 至R5 的二個相鄰取代基或R6 至R10 的二個相鄰取代基彼此連接以形成用-U-Q-P取代的苯，其中U為-O-、-COO-或-OCO-，Q為伸烷基或亞烷基(alkylidene)，以及P為烯基、環氧基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、丙烯醯氧基、或甲基丙烯醯氧基。
[式2]
在式2中，B為單鍵、-COO-或-OCO-，R11 至R15 為彼此相同或是不同，並且各自獨立地為氫、鹵素、烷基、環烷基、烷氧基、氰基、硝基、或-U-Q-P，條件是R11 至R15 中至少一個是-U-Q-P，其中U為-O-、-COO-或
-OCO-，Q為伸烷基或亞烷基(alkylidene)，P為烯基、環氧基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、丙烯醯氧基、或甲基丙烯醯氧基。
在式2中，「」可指該部分連接至母化合物。例如，在式2中，在B之左側上的可指B直接連接至式1的苯。
單鍵可指在對應位置不存在單獨的原子或原子團。例如，在式1與2中，單鍵是指在A或B所代表的部分不存在單獨原子的情況。更具體而言，在式1中，當A為單鍵時，在A的兩側上之苯可直接連接以形成聯苯結構。
伸烷基或亞烷基(alkylidene)可具有1至20個碳原子，且根據實例，伸烷基或亞烷基可具有1至16個碳原子，以及根據另一實例，可列舉具有1至12個碳原子、1至8個碳原子、1至4個碳原子、4至10個碳原子、或6至9個碳原子的伸烷基或亞烷基。伸烷基或亞烷基可為直鏈的、支鏈的、或環狀的。
伸烷基或亞烷基可任選地被一或多個取代基取代。
烯基可具有2至20個碳原子，且根據實例，烯基可具有2至16個碳原子，以及根據另一實例，可列舉具有2至12個碳原子、2至8個碳原子、2至4個碳原子、4至10個碳原子、或6至9個碳原子的烯基。烯基可為直鏈的、支鏈的、或環狀的。
可列舉乙烯基、烯丙基(allyl group)、丙烯基、異丙烯基、丁烯基、己烯基、環己烯基、或辛烯基等等作為烯基的實例，並且可用其他的取代基取代該烯基。
在本案說明書中，可被任何化合物或取代基取代的取代基可列舉鹵素、羥基、烷基、烷氧基、烯基、環氧基、氰基、羧基、異氰酸酯基(isocyanate group)，巰基(mercapto group)、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基或芳基等等，但不以此為限。
芳基可指自具有苯環或包括其中二個或更多個苯環縮合的結構的化合物或其衍生物所衍生之單價殘基。再者，芳基可為包括芳烷基等等之概念。芳基可具有6至22個碳原子，並且根據實例可具有6至16個碳原子。
可列舉苯基、苯乙基、苯丙基、芐基、甲苯基(tolyl group)、二甲苯基(xylyl group)或萘基等等作為芳基的實例，並且可用其他取代基取代該芳基。
根據本發明之例示實施例，式1與2中的P可各自獨立地為丙烯醯基、甲基丙烯醯基、丙烯醯氧基、或甲基丙烯醯氧基。再者，在另一實例中，式1與2中的P可各自獨立地為丙烯醯氧基或甲基丙烯醯氧基。
在式1與2中，未被-U-Q-P或式2取代的取代基(其中可存在至少一個)可與R3 、R8 與R13 的一個或多個位置鍵合。
根據本發明之例示實施例，在式1與2中，未被-U-Q-P或式2取代的取代基可為氫、鹵素、具有1至4個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、具有4至12個碳原子的環烷基、氰基、具有1至4個碳原子的烷氧基、或硝基。
在另一例示實施例中，在式1與2中，未被-U-Q-P或式2取代的取代基可為氯、具有1至4個碳原子的直鏈或支鏈的烷基、具有4至12個碳原子的環烷基、具有1至4個碳原子的烷氧基、或是氰基。
在一實例中，可使用兩端的極性稍微不同或相同的化合物作為水平定向材料。根據實例，可使用式1中在R7 至R9 中的任何一個和R2 至R4 中的任一個具有極性稍微不同或相同的官能基團的化合物作為水平定向液晶化合物。具體而言，水平定向液晶化合物可為其中R7 至R9 中的任一個與R2 至R4 中的任一個為-U-Q-P或式2或是R7 至R9 中的二個相鄰取代基與R2 至R4 中的二個相鄰取代基彼此連接以形成被-U-Q-P取代的苯之化合物。
U可為-O-、-COO-或-OCO-，Q可為伸烷基或亞烷基，以及P可為丙烯醯基、甲基丙烯醯基、丙烯醯氧基、或甲基丙烯醯氧基。
再者，當式1中的R7 至R9 中的任何一個和R2 至R4 中的任一個經選擇為如上所述作為水平定向液晶材料時，其他取代基可為氫或是具有1至6個碳原子的烷基。然而，水平定向液晶材料不以此為限，並且可依照本發明之使用而適當地選擇。
此外，可使用在兩端具有不同極性的化合物作為垂直定向液晶材料。根據實例，垂直定向液晶材料可為其中式1中的R7 至R9 中的任何一個為-U-Q-P或式2或是R7 至R9 中的二個相鄰取代基彼此連接以形成被-U-Q-P取代的苯之化合物。
U可為-O-、-COO-或-OCO-，Q可為伸烷基或亞烷基，以及P可為丙烯醯基、甲基丙烯醯基、丙烯醯氧基、或甲基丙烯醯氧基。
再者，當式1中的R7 至R9 中的任何一個經選擇為如上所述作為垂直定向液晶材料時，其他取代基可為氫或是烷基。然而，垂直定向液晶材料不以此為限，並且可選擇在兩端具有不同極性的任何液晶化合物而沒有限制。
水平定向液晶膜可具有正常波長色散特性、平坦波長色散特性、或是反向波長色散特性。在本案說明書中，正常波長色散特性可指滿足下列方程式1的特性，平坦波長色散特性可指滿足下列方程式2的特性，以及反向波長色散特性可指滿足下列方程式3的特性。根據本發明的實例，水平定向液晶膜的波長分散性可具有R (450)/R (550)值為0.8至1.2。
[方程式1]
R (450)/R (550) ＞ 1
[方程式2]
R (450)/R (550)≒1
[方程式3]
R (450)/R (550) ＜ 1
在方程式1至3中，R (λ)可指液晶膜相對於波長λ nm的光之平面內延遲(in-plane retardation)。平面內延遲是計算為(Nx-Ny) x d的數值。此處，Nx為液晶膜之x-軸方向的折射率，Ny為液晶膜之y-軸方向的折射率，以及d為液晶膜的厚度。此處，x-軸是指在液晶膜之平面上的任何一個方向，以及y-軸是指與x-軸垂直之平面上的方向。在一實例中，x-軸可在與液晶膜之慢軸(slow axis)平行的方向上，以及y-軸可在與液晶膜之快軸(fast axis)平行的方向上。根據實例，慢軸可與液晶材料的導向體平行。
可藉由在基材上施加水平定向液晶材料，其中形成水平定向膜，並且聚合該水平定向液晶材料，而製造水平定向液晶膜。
在本案說明書中，除非特別另有說明，否則當描述在A上施加或是塗覆B時，這可指在A上進行適當的表面處理並且施加或塗覆B。可列舉例如電暈處理(corona treatment)、電漿處理等等作為表面處理。表面處理可改良架構A與架構B之間的黏著強度。
可使用無機膜(例如玻璃膜)、結晶或非結晶矽膜、石英膜或氧化銦錫(indium tin oxide，ITO)膜、或塑膠膜等等作為基材。可使用光學等向性基材或是光學非等向性基材(例如延遲膜)等等作為基材。
可能使用包括三乙醯纖維素(triacetyl cellulose，TAC)；環烯烴共聚物(cyclo olefin copolymer，COP)(例如降莰烯(norbornene)衍生物)；聚(甲基丙烯酸甲酯)(poly(methyl methacrylate，PMMA)；聚碳酸酯(polycarbonate，PC)；聚乙烯(polyethylene，PE)；聚丙烯(polypropylene，PP)；聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)；二乙醯基纖維素(diacetyl cellulose，DAC)；聚丙烯酸酯(polyacrylate，PAC)；聚醚碸(polyethersulfone，PES)；聚醚醚酮(polyether ether ketone，PEEK)；聚苯碸(polyphenylsulfone；PPS)；聚醚醯亞胺(polyetherimide，PEI)；聚萘二甲酸乙二酯(polyethylene naphthalate，PEN)；聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)；聚醯亞胺(polyimide，PI)；聚碸(polysulfone，PSF)；聚芳酯(polyarylate，PAR)、或無定形氟樹脂等等的基材層作為塑膠膜，但塑膠膜不以此為限。
根據本發明之例示實施例，基材的平坦度(Ra，粗糙度)可為10 nm或更小。更具體而言，基材的平坦度可為1 nm至5 nm。當基材的平坦度滿足上述範圍時，藉由將本發明的多層液晶薄膜層壓至偏光鏡上並且剝離基材而製造的偏光板的霧度增加，使得偏光板的光學特性可能劣化。可藉由使用光學輪廓儀(optical profiler) (Nanosystem Co., Ltd.製造的Nanoview E-1000)測量平坦度。
偏光板的霧度值可為0.1%至1.0%，並且根據實例，可為0.1%至0.5%。當霧度值在上述範圍之外時，因為偏振度的透射率降低，因而光學特性劣化，並且當霧度值滿足上述範圍時，優點在於因為偏振度的透射率不會降低，因而光學特性不會劣化。
基材可具有40 μm至100 μm的厚度。
在基材上所提供的第一定向膜可為垂直定向膜或水平定向膜，並且垂直或水平定向膜可為光學定向膜。光學定向膜可由第一定向組成物形成，該第一定向組成物包括光學定向膜材料。在本案說明書中，光學定向膜材料可指藉由光照射展現液晶定向性的材料，具體而言，用偏振紫外線照射，更具體而言，用線性偏振紫外線照射。可藉由在基材上施加光學定向膜材料且用偏振紫外線照射光學定向膜材料，具體而言，是線性偏振紫外線，而形成光學定向膜。光學定向膜材料可包括聚肉桂酸酯、聚醯胺、聚醯亞胺、聚乙烯醇與聚醯胺酸中的至少一種，但不限於此。更具體而言，光學定向膜材料可為4-芐氧基-肉桂酸酯-丙烯酸丙酯(4-benzyloxy-cinnamate-propyl-acrylate)。
第一定向組成物可進一步包括溶劑。
可藉由用紫外線照射第一定向組成物而進行第一定向組成物的聚合作用。可在室溫或40℃或更低的溫度進行用紫外線照射，並且可藉由以200 mJ至1,500 mJ的光量用紫外線照射第一定向組成物1秒至10秒而進行紫外線照射。
第一定向膜可具有0.1 μm至3 μm的厚度。
在第一定向膜上所提供的第一液晶膜可為垂直或水平定向液晶膜，以及可藉由在第一定向膜上施加第一液晶組成物(其包括垂直或水平定向液晶材料)並且用紫外線照射該垂直或平行定向液晶材料而形成該第一液晶膜。可藉由典型的塗覆方法進行在第一定向膜上施加第一液晶組成物。塗覆方法可列舉為輥塗覆、棒塗覆、逗號塗覆、噴墨塗覆或旋塗等等，但不限於此。
第一液晶組成物可進一步包括溶劑。
可藉由紫外線照射第一液晶組成物而進行包含在第一液晶組成物中的液晶材料之聚合作用。可在室溫或40℃或更低的溫度進行用紫外線照射，並且可藉由以200 mJ至1,000 mJ的光量用紫外線照射第一液晶組成物1秒至10秒而進行紫外線照射。
在第一液晶膜上所提供的第二定向膜可為水平或垂直定向膜，並且包括多官能性丙烯酸酯。多官能性丙烯酸酯可指具有二個或更多個丙烯酸酯基團的材料。可使用新戊四醇三丙烯酸酯(pentaerythritol triacrylate，PETA)、二羥甲基三環癸烷二甲基丙烯酸酯(dimethylol tricycle decane dimethacrylate，DCP-A)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(trimethylolpropane triacrylate，TMPTA)、二新戊四醇五-/六-丙烯酸酯(dipentaerythritol penta-/hexa-acrylate，DPHA)等等作為多官能性丙烯酸酯。
當第二定向膜包括多官能性丙烯酸酯時，可製造具有低霧度值的偏光板，且優點在於在多層液晶薄膜的表面上未發生不均勻。
可藉由在第一液晶膜上施加包括多官能性丙烯酸酯的第二定向組成物並且聚合該組成物而製造第二定向膜。
第二定向組成物可進一步包括光起始劑。
第二定向組成物可進一步包括溶劑。
再者，第二定向組成物可包括2 wt%至15 wt%的多官能性丙烯酸酯、0.2 wt%至2 wt%的光起始劑、以及83 wt%至97.5 wt%的溶劑。當第二定向膜中的多官能性丙烯酸酯的含量小於2 wt%時，膜強度降低，使得在額外的塗覆期間可能發生刮痕，並且當該含量大於15 wt%時，液晶的定向性可能劣化。
可使用本發明之該技藝中廣為人知的光起始劑作為光起始劑而沒有限制，並且其實例包括α-胺基酮、苯乙酮、苯偶姻(benzoin)、二苯基酮(benzophenone)、氧化膦、縮酮、蒽醌(anthraquinone)、硫代 酮(thioxanthone)、偶氮化合物、過氧化物、2,3-二烷基二酮化合物、二硫化合物、氟胺化合物、芳香鋶(aromatic sulfonium)、咯吩二聚物(lophine dimer)、鎓鹽、硼酸鹽、活性酯、活性鹵素、無機錯合物、香豆素(coumarin)等等。
可藉由典型的塗覆方法進行在第一液晶膜上施加第二定向組成物。該塗覆方法可列舉輥塗覆、棒塗覆、逗號塗覆、噴墨塗覆或旋塗等等，但不限於此。
可藉由用紫外線照射第二定向組成物而進行第二定向組成物的聚合作用。可在室溫或40℃或更低的溫度進行用紫外線照射，並且可藉由以200 mJ至1,500 mJ的光量用紫外線照射第二液晶組成物1秒至10秒而進行紫外線照射。
第二定向膜可具有0.1 μm至5 μm的厚度。
可藉由在第二定向膜上施加包括垂直或水平定向液晶材料的第二液晶組成物並且用紫外線照射第二液晶組成物以聚合第二液晶組成物而形成第二液晶膜。可藉由典型的塗覆方法進行在第二定向膜上施加第二液晶組成物。該塗覆方法可列舉輥塗覆、棒塗覆、逗號塗覆、噴墨塗覆或旋塗等等，但不限於此。
第二液晶組成物可進一步包括溶劑。
可藉由用紫外線照射第二液晶組成物而進行包含在第二液晶組成物中的液晶材料之聚合作用。可在室溫或50℃或更低的溫度進行用紫外線照射，並且可藉由以300 mJ至1,500 mJ的光量用紫外線照射第二液晶組成物1秒至10秒而進行紫外線照射。
在本發明中所使用的溶劑可為甲苯、二甲苯、丁基溶纖劑(butyl cellosolve)、二乙二醇二甲醚等等，但不限於此。
根據多層液晶膜的用途，可適當地調整第一液晶膜或第二液晶膜的厚度。根據實例，第一液晶膜與第二液晶膜可分別具有1 μm至10 μm的厚度，並且根據另一實例，第一液晶膜與第二液晶膜可分別具有1 μm至5 μm的厚度，但厚度不限於此。
本發明之多層液晶膜在第一液晶膜與第二定向膜之間或在第二液晶膜與第二定向膜之間，可不形成黏著劑。多層液晶膜優點在於相較於經由黏著劑而堆疊的多層液晶膜，厚度可變薄。
根據本發明的例示實施例，多層液晶膜可依照基材1、第一定向膜2、第一液晶膜3、第二定向膜4、以及第二液晶膜5的順序堆疊，根據本發明之實例的多層液晶膜之結構係如圖1所示。
根據本發明之例示實施例的偏光板包括：偏光鏡；以及提供在該偏光鏡的至少一表面上的上述多層液晶膜，其中第二液晶膜與偏光鏡相鄰配置。
根據另一例示實施例之偏光板包括：偏光鏡；提供在該偏光鏡的至少一表面上的第一定向膜；提供在該第一定向膜上的第一液晶膜；提供在該第一液晶膜上且包括多官能性丙烯酸酯的第二定向膜；以及提供在第二定向膜上的第二液晶膜，以及除非另有說明，否則在多層液晶膜上描述的內容可以等同地應用於第一定向膜、第一液晶膜、第二定向膜與第二液晶膜。可藉由從上述偏光鏡剝除基材而製造如上所述之偏光板；以及其中該偏光板中，上述多層液晶膜的第二液晶膜係經設置於該偏光鏡之至少一表面上與偏光鏡相鄰。
本發明之例示實施例提供一種用於製造偏光板的方法，該方法包括：在基材1上形成第一定向膜2；在第一定向膜2上形成第一液晶膜3；藉由用包括多官能性丙烯酸酯的第二定向組成物塗覆第一液晶膜3而在第一液晶膜3上形成第二定向膜4；以及在第二定向膜4上形成第二液晶膜5。
本發明之另一例示實施例提供一種用於製造偏光板的方法，該方法包括：在基材1上形成第一定向膜2；在第一定向膜2上形成第一液晶膜3；藉由用包括多官能性丙烯酸酯的第二定向組成物塗覆第一液晶膜3而在第一液晶膜3上形成第二定向膜4；在第二定向膜上形成第二液晶膜5；將第二液晶膜5層壓至偏光鏡6；以及剝除基材1。除非另有說明，否則在多層液晶膜上描述的內容可以等同地應用於基材1、第一定向膜2、第一液晶膜3、第二定向膜4、以及第二液晶膜5。
在用於製造偏光板的方法中，可藉由包括剝除基材1而實施偏光板的薄化。
根據本發明之用於製造偏光板的方法係如圖2與3所示，圖2說明在基材1上形成第一定向膜2；在第一定向膜2上形成第一液晶膜3；藉由用包括多官能性丙烯酸酯的第二定向組成物塗覆第一液晶膜3而在第一液晶膜3上形成第二定向膜4；以及在第二定向膜上形成第二液晶膜5，以及圖3說明將第二液晶膜5層壓至偏光鏡6；並且剝除基材1。
在用於製造本發明之偏光板的方法中，在第一液晶膜與第二定向膜之間或是在第二液晶膜與第二定向膜之間，可不形成黏著劑。如此所製造的多層液晶膜之優點在於相較於經由黏著劑所堆疊的多層液晶膜，厚度可變薄。
可使用該技藝中已知的那些作為偏光鏡。例如，可能使用偏光鏡，其中碘或二色性染料被吸附並定向為基於聚乙烯醇(polyvinyl alcohol)(下文中稱為PVA)的聚合物膜。
可藉由使用接合或黏著劑而使偏光鏡與第二液晶膜彼此層壓。可使用該技藝中已知的那些作為接合或黏著劑。例如，可使用壓力敏感黏著劑(pressure-sensitive adhesive，PSA)或是UV黏著劑(UV adhesive，UVA)。
當形成多層液晶膜時，其中第一定向膜、提供在第一定向膜上的第一液晶膜、提供在第一液晶膜上且包括多官能性丙烯酸酯的第二定向膜、以及提供在第二定向膜上的第二液晶膜以此順序堆疊在偏光鏡的一表面上，可在偏光鏡的另一表面上提供附加膜。
可使用該技藝中已知的那些作為附加膜，並且可能使用例如三乙酸酯纖維素(triacetate cellulose，TAC)膜、由丙烯酸膜開環複分解聚合(ring opening metathesis polymerization，ROMP)製成的聚降莰烯(polynorbornene)類膜、開環複分解聚合接著藉由使開環聚合的環烯烴類聚合物再次氫化而得到的氫化(ROMP)聚合物膜、聚酯膜、藉由加成聚合作用製造的聚降莰烯(polynorbornene)類膜等等。此外，可使用透明聚合物材料製造的膜作為保護膜等等，但不限於此。
本發明之例示實施例提供包括上述偏光板的液晶顯示裝置。在液晶顯示裝置中，偏光鏡或上述偏光板的多層液晶膜可設置為接近液晶面板。在上述偏光鏡附接至液晶面板之前或之後，剝除多層液晶膜的基材。可經由壓力敏感黏著劑(pressure-sensitive adhesive，PSA)而將偏光板附接至液晶面板，並且可使用該技藝中已知的那些作為壓力敏感黏著劑。
液晶顯示裝置可包括背光單元。背光單元可包括光源、導光板、以及光學膜，例如集光膜或增亮膜，並且可具有該技藝中已知的架構。再者，在液晶顯示裝置中，可使用上述偏光板作為上偏光板或下偏光板。
在下文中，將經由實例舉例說明本申請案之例示實施例。提供以下實例用於舉例說明本申請案之發明，並非藉由實例而限制本發明。
＜ 實驗例 1＞
實例 1
在聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)基材(Ra，1.5 nm)的表面上電暈處理之後，將光學定向膜材料(4-芐氧基-肉桂酸酯-丙烯酸丙酯)施加於其上，並且用偏振的紫外線照射以形成光學定向膜。在光學定向膜的表面上電暈處理之後，將垂直定向液晶組成物(用甲苯和二乙二醇二甲醚溶劑稀釋垂直定向液晶材料(RMM460，Merck)至濃度為23%)施加於其上，並且用光量為1,000 mJ的紫外線照射以形成具有1.5 μm之厚度的垂直定向液晶膜。在垂直定向液晶膜的表面上電暈處理之後，將水平定向膜組成物(其包括5 wt%的多官能性丙烯酸酯新戊四醇三丙烯酸酯(pentaerythritol triacrylate，PETA)、0.5 wt%的光抑制劑(Irg184，Ciba)以及平衡溶劑)施加於其上，並且用光量為700 mJ的紫外線照射以聚合水平定向膜組成物，藉以形成水平定向膜。在水平定向膜的表面上電暈處理之後，將水平定向液晶組成物(用甲苯和丁基溶纖劑(butyl cellosolve)溶劑稀釋水平定向液晶材料(RMM1290，Merck)至濃度為25 wt%)施加於其上，並且用光量為700 mJ的紫外線照射，以及將水平定向液晶組成物聚合以形成具有1.5 μm之厚度的水平定向液晶膜，藉以形成具有1.5 μm之厚度的多層液晶膜。多層液晶膜具有43 μm的總厚度。
比較例 1
用與實例1相同的方式製造多層液晶膜，差別在於在垂直定向液晶膜上立即形成水平定向液晶膜而不形成實例1中的水平定向膜。
塗覆性的評估
在偏光板彼此正交之後，比較偏光板之間的大面積塗覆性，並且使用偏光顯微鏡(NIKON，ECLIPSE LV100 POL)評估去濕(dewetting)的程度。作為塗覆性評估的結果，可確認塗覆性改善，因為相較於比較例1，實例1中的去濕減少。
＜ 實驗例 2＞
實例 2
在藉由使用壓力敏感黏著劑(PSA)而將實例1中製造的多層液晶膜的水平定向液晶膜層壓至偏光鏡(PVA)之後，藉由剝除基材(Ra，1.5 nm)而製造偏光板，所製造的偏光板之表面係如圖4所示。
比較例 2
用與實例2相同的方式製造偏光板，差別在於使用PET基材(Ra，40 nm)以取代實例2中的PET基材(Ra，1.5 nm)。
比較例 3
用與實例2相同的方式製造偏光板，差別在於使用聚乙烯醇取代實例2中的多官能性丙烯酸酯作為第二定向膜的材料，所製造的偏光板之表面係如圖5所示。從圖4與圖5，可確認當使用聚乙烯醇作為第二定向膜的材料時，偏光板的表面發生不均勻。
霧度值的測量
藉由霧度計(Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd.製造的HM-150)測量所製造的多層液晶膜。
Ts (%) 、 Tc (%) 與 DOP (%) 的測量
在將實例與比較例所製造的偏光板切割為40 mm×40 mm的尺寸並且將測試樣品固定在測量支架之後，藉由使用UV-可見光光譜儀(JASCO Corp.製造的V-7100)測量初始光學性值，亦即單體透射率(single body transmittance，Ts)、交叉透射率(crossed transmittance，Tc)以及偏振程度(degree of polarization (DOP)，%)。單體透射率(Ts)是對於一個偏光板所測量的值，交叉透射率(Tc)是在二個切割的偏光板彼此正交之後使得其吸收軸變成90度所測量的，以及單體透射率(Ts)與交叉透射率(Tc)係如表1所示。偏振程度(DOP, %)是藉由當二個偏光板設置為其中其吸收軸彼此平行且在二個偏光板彼此正交之後所得到的交叉透射率(Tc)使得吸收軸形成90度的角度之狀態時所獲得的平行透射率(parallel transmittance，Tp)而定義為下列方程式。
DOP = [(Tp - Tc) / (Tp + Tc)] x 1/2
測量實例2與比較例2和3各自的霧度、Ts、Tc與偏振程度(DOP)，並且其結果係如下列表1中所示。
[表1]
從表1，可確認相較於比較例2與3，本發明之實例2中的偏光板之霧度值與光學性質分別為低且優異的。
1‧‧‧基材
2‧‧‧第一定向膜
3‧‧‧第一液晶膜
4‧‧‧第二定向膜
5‧‧‧第二液晶膜
6‧‧‧偏光鏡
圖1為根據本發明之例示實施例說明多層液晶膜之堆疊結構的圖式。
圖2與圖3為根據本發明之例示實施例說明製造偏光板之方法的示意圖。
圖4為說明實施例2中所製造的偏光板之表面的圖式。
圖5為說明比較例3所製造的偏光板之表面的圖式。

Claims (14)

  1. 一種多層液晶膜，其包括： 基材； 第一定向膜，其提供於該基材上； 第一液晶膜，其提供於該第一定向膜上； 第二定向膜，其提供於該第一液晶膜上且包括多官能性丙烯酸酯；以及 第二液晶膜，其提供於該第二定向膜上。
  2. 如申請專利範圍第1項之多層液晶膜，其中該第一定向膜是垂直定向膜，該第一液晶膜是垂直定向液晶膜，該第二定向膜是水平定向膜，以及該第二液晶膜是水平定向液晶膜。
  3. 如申請專利範圍第1項之多層液晶膜，其中該第一定向膜是水平定向膜，該第一液晶膜是水平定向液晶膜，該第二定向膜是垂直定向膜，以及該第二液晶膜是垂直定向液晶膜。
  4. 如申請專利範圍第1項之多層液晶膜，其中該基材具有10 nm或更小的平坦度。
  5. 一種偏光板，其包括： 偏光鏡；以及 如申請專利範圍第1至4項中任一項之多層液晶膜，其提供於該偏光鏡的至少一表面上， 其中該第二液晶膜與該偏光鏡相鄰設置。
  6. 一種偏光板，其包括： 偏光鏡； 第一定向膜，其提供於該偏光鏡的至少一表面上； 第一液晶膜，其提供於該第一定向膜上； 第二定向膜，其提供於該第一液晶膜上且包括多官能性丙烯酸酯；以及 第二液晶膜，其提供於該第二定向膜上。
  7. 一種用於製造偏光板之方法，該方法包括： 於基材上形成第一定向膜； 於該第一定向膜上形成第一液晶膜； 藉由用第二定向組成物塗覆該第一液晶膜而於該第一液晶膜上形成第二定向膜，該第二定向組成物包括多官能性丙烯酸酯；以及 於該第二定向膜上形成第二液晶膜。
  8. 如申請專利範圍第7項之方法，其進一步包括： 於該第二定向膜上形成該第二液晶膜之後，將該第二液晶膜層壓至偏光鏡；以及 剝除該基材。
  9. 如申請專利範圍第7項之方法，其中該基材具有10 nm或更小的平坦度。
  10. 如申請專利範圍第7項之方法，其中該第二定向組成物進一步包括光起始劑。
  11. 如申請專利範圍第7項之方法，其中該第二定向組成物包括2 wt%至15 wt%的該多官能性丙烯酸酯、0.2 wt%至2 wt%的該光起始劑、以及83 wt%至97.5 wt%的溶劑。
  12. 如申請專利範圍第7項之方法，其中該第一定向膜是垂直定向膜，該第一液晶膜是垂直定向液晶膜，該第二定向膜是水平定向膜，以及該第二液晶膜是水平定向液晶膜。
  13. 如申請專利範圍第7項之方法，其中該第一定向膜是水平定向膜，該第一液晶膜是水平定向液晶膜，該第二定向膜是垂直定向膜，以及該第二液晶膜是垂直定向液晶膜。
  14. 如申請專利範圍第7項之方法，其中該第一液晶膜與該第二定向膜之間或該第二液晶膜與該第二定向膜之間未形成黏著劑。
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