一种提高光学膜的双重折射率的方法技术

本发明专利技术涉及一种提高光学膜的双重折射率的方法，该双重折射率包括正型与负型，且该方法配合一溶液铸膜制程，在高分子聚合物中添加奈米微粒，以制作一具高双重折射率的光学混成膜，该光学混成膜尤可应用于一液晶显示器的位相补偿装置，本发明专利技术的方法包括溶解、刮膜、烘膜、加热延伸等步骤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，该双重折射率包括正型与负型，且该方法配合一溶液铸膜制程，在高分子聚合物中添加奈米微粒，以制作一具高双重折射率的光学混成膜，该光学混成膜尤可应用于一液晶显示器的位相补偿装置。
技术介绍
轻量化、薄型化、省电与低辐射等方向是计算机相关设备的产业在近十年来的发展趋势，此趋势带动了光电产业的蓬勃发展。传统CRT显示器由于体积过于庞大笨重、以及伴随着辐射的问题，实已成为一过时的显示产品；而LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)则由于显示品质逐渐改善而迅速扩展其应用范畴，LCD的低耗电、省能源、易携带、高分辨率、画面连续呈现等种种优点，实在地确认了其为21世纪所理想与期许的显示器产品。对比、色彩重现与安定的灰阶强度是使用液晶显示器时所重视的重要性能。限制液晶显示器对比性质的主要因子为光线「漏」出液晶组件的倾向，呈现暗色甚或黑色的像素状态，即俗称的「鬼影」；漏光时LCD所呈现的颜色亦会相互渗染(即色偏)，显相极度失真。此外，该漏光与对比性质亦与使用者观看该液晶显示器时的角度多寡(即视角)有关，通常最佳对比仅存在于该显示器垂直入射的狭小范围(窄视角)内，当该视角提高时，对比将迅速降低。由前述可知，窄视角与色偏现象乃LCD产业中所急欲改善的要素，尤其是当显示器渐朝大尺寸发展，所伴随的视角问题将更显严重；目前针对窄视角问题的解决方案主要有针对液晶盒内部的改良与针对液晶盒外部的改良；前者如画素分割、配向分割等多域(multi-domain)技术以及IPS(In Plane Switching)、VA(Vertically Aligned)、OCB(OpticalCompensation Birefringence)等新型液晶显示模式；后者如光学补偿膜或其它表面特征膜的贴合。其中，液晶盒内部的改良由于涉及复杂的液晶盒制程，且绝大多数产品仍需额外贴合光学补偿膜以获得更佳的视角，因而并不普及；至于液晶盒外部的改良则由于制作容易、只需增贴光学补偿膜而不影响传统的LCD制程，因此目前仍被广泛应用于LCD视角问题的改善。请参阅图1A至图1F，对一不具光学异向性(Optical Anisotropy)的光学膜而言，其折射率nx＝ny＝nz可示意如图1A，其中，nx、ny、nz表示在三轴方向的折射率。而现有的光学补偿膜具光学异向性，其依光轴的分布主要可分为三种A-plate、C-plate与双轴延伸膜；其中，当光线穿透A-plate型光学补偿膜时，在x轴与y轴方向具有相异的折射率(即nx＞ny＝nz或nx＜ny＝nz，其中，nx、ny、nz表示在三轴方向的折射率)，如图1B、图1C所示；穿透C-plate型光学补偿膜时，则在x轴与z轴方向具相异的折射率(即nx＝ny＞nz或nx＝ny＜nz，其中，nx、ny、nz表示在三轴方向的折射率)，如图1D、图1E所示；而穿透双轴延伸膜时，则在x、y、z三轴各具不同的折射率(nx、ny、nz；且nx＞ny＞nz)，如图1F所示，因而可据以定义出平面折射率ne＝nx-ny(平行膜面)与厚度折射率nth＝nx-nz(垂直膜面)。此外，由于光线穿透具异向性的光学补偿膜时，将在各方向产生不同程度的折射，因而可定义一双重折射率(Birefringence)Δn，表示光线在不同方向折射率的差异程度，例如Δn＝nx-ny、Δn＝ny-nz、Δn＝nx-nz等；Δn值越大，表示光线在两不同方向所产生的折射程度差距亦越大，将更加有利于应用在液晶显示器的位相补偿装置中。现有的光学补偿膜多以高分子聚合物薄膜(如TAC，三醋酸纤维)配合单轴或双轴拉伸而成，以制成具有光学异向性的光学膜。请参阅图2A及图2B，虽然大部分链状高分子聚合物均因其不对称的化学结构，而具有其独立的光学异向性，然而由于高分子聚合物21所形呈的长链状态原呈现一散乱无规的排列(或称为非晶态，AmorphousState)，将抵销彼此间的异向性，而在宏观上不呈现其双重折射(Birefringence)效应。当高分子薄膜经单轴或双轴拉伸后，该高分子聚合物21由于受到拉伸应力的作用，将朝一取向(Orientation)排列；此时，相异分子间的光学异向性便无法完全互相抵销，因而在宏观上将呈现其双重折射效应。一材料的双重折射效应乃指当光线穿透该材料时，其在不同方向上(如x、y、z轴方向)具有不同的折射率，此效应可修正光线前进方向，因而此机制可应用于光学补偿膜，做一视角上的导正。目前所常用于LCD的相位补偿装置的高分子聚合物为TAC(三醋酸纤维，Triactyl Cellulose)，TAC膜为一具正型双重折射率(Δn＞0)的光学膜，其具有高度光学异向性(Optical Anisotropy)、高双重折射率，以及高耐热性；然而，由于目前TAC膜的来源乃仰赖国外进口，国内则尚无制作TAC膜的树脂来源与核心技术，导致位相补偿装置的生产成本过高，实非一具长久可应用性的位相补偿装置材料。因此，对于研发一具经济效益、高应用性的光学膜材料与制作方式，仍有相当大的努力空间。基于以上所述，酝酿了本专利技术的动机。本专利技术提供，配合溶液铸膜制程，可制作一具有高双重折射率的光学膜，该光学膜尤可应用于液晶显示器的位相补偿装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提供，该方法配合一溶液铸膜制程，制作一具高双重折射率的光学膜，该光学膜尤可应用于一液晶显示器的位相补偿装置。本专利技术的主要目的为以一种较低成本的高分子聚合物树脂为基底原料，通过奈米微粒的添加，发展一种混成材料，以提高该混成材料的双重折射率至可应用的范围。本专利技术的另一目的为提高一习知补偿膜的双重折射率，使其更有利于位相补偿装置的应用。为达上述目的，本专利技术提供，该双重折射率包括正型与负型；该方法配合一溶液铸膜制程，制作一具高双重折射率的光学膜，该光学膜尤可应用于一液晶显示器的位相补偿装置。为使熟悉该项技术人士了解本专利技术的目的、特征及功效，兹通过下述具体实施例，并配合附图，对本专利技术详加说明如后。附图说明图1A至图1F为不同种类的光学膜其折射率示意图；图2A为现有技术的高分子聚合物受拉伸作用前的分子排列示意图；图2B为现有技术的高分子聚合物受拉伸作用后的分子排列示意图；图3为本专利技术步骤流程图；图4A为利用本专利技术方法所制成的混成膜受拉伸作用前的分子排列示意图；图4B为利用本专利技术方法所制成的混成膜受拉伸作用后的分子排列示意图。图中符号说明21 高分子聚合物步骤301 选择相互搭配的高分子聚合物与奈米微粒步骤302 以溶剂溶解技术将所选择的高分子聚合物与奈米微粒形成一溶液系统步骤303 于溶液系统中添加适当的分散剂、制程助剂步骤304 将该溶液系统以刮刀涂布于基板上制作成薄膜步骤305 烘干该薄膜步骤306 加热该烘干的薄膜至玻璃转换温度(Tg)步骤307 对薄膜进行拉伸作业，配合不同的拉伸方式与条件，制作具有不同的双重折射系数值的光学补偿膜41高分子聚合物42奈米微粒具体实施方式请参阅图3，为本专利技术步骤流程图；本专利技术配合一溶液铸膜制程，制作一具高双重折射率的光学膜。首先，选择一组相互配合的高分子聚合物与奈米微粒以利用溶剂溶解技术或熔融分散技术(如固相剪切分散、拉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高光学膜的双重折射率的方法，配合一溶液铸膜制程，以制作一具高双重折射率的光学膜，其特征在于，包括下列步骤：（１）选择一组互相搭配的高分子聚合物及奈米微粒并形成一溶液系统；（２）将反应完成的该溶液系统涂布于一基板，使成一 薄膜；（３）烘干该薄膜；（４）加热该薄膜；（５）拉伸该薄膜，配合不同的拉伸条件以制成具不同双重折射系数值的光学补偿膜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李光荣，王丹青，林宏元，王伯萍，
申请(专利权)人：力特光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]