液晶显示器用光学补偿器，它包含依次载有取向层和光化学固化光学各向异性层的透明聚合物支持体，其中光化学固化阻挡层位于取向层和支持体之间，而且其中该阻挡层处于支持体上时其压痕模量小于２ＧＰａ。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及液晶显示器用光学补偿片，它依次包含透明支持体、取向层和光学各向异性层，其中光化学固化阻挡层处于取向层和支持体之间。
技术介绍
典型的液晶显示器包含液晶元件或单元、偏振片以及处于液晶单元和偏振片之间的光学补偿器(相位延迟器)。液晶显示器(LCD)如今已在许多信息显示领域中迅速而广泛地应用开来，这主要得益于显示品质的改善。对比度、彩色再现性和稳定的灰谱强度是利用了液晶显示技术的电子显示器的重要品质特性。限制液晶显示器对比度的主要因素是，当液晶元件或单元处于暗或“黑”象素状态时，光经由它们“渗漏”的倾向。而且，漏光程度以及由此产生的液晶显示器对比度还取决于显示器屏幕的观察角度。最佳对比度一般只在以显示器垂直入射为中心左右很窄的视角范围内才能观察得到，而且随着视角增大该对比度就会迅速降低。对于彩色显示器，漏光问题不仅会降低对比度，而且还会引致色彩或色调位移现象，进而降低彩色再现性。除了黑态漏光以外，因为液晶材料具有光学各向异性，所以在典型的扭转向列型液晶显示器中，由于其亮度-电压曲线随视角而发生变化，这就更加重了窄视角问题。因此，评价这类显示器品质时一个大的考量就是视角特性，它体现了对比度在不同视角下的变化情况。人们希望在很宽的视角范围内都能看到同一图象，但是这方面一直以来都是液晶显示器器件的弱项。改善视角特性的一种方法是在偏振片和液晶单元之间插入具有适当光学性能的补偿器(也称为补偿片、延迟片或者延迟器)，比如参见美国专利5,583,679(Ito等人)、5,853,801(Suga等人)、5,619,352(Koch等人)、5,978,055(Van De Witte等人)和6,160,597(Schadt等人)。美国专利5,583,679(Ito等人)和5,853,801(Suga等人)的补偿器基于负性双折射的盘式液晶，并且已获得广泛应用。它在更宽的视角范围内提供了对比度改善效果。但是根据Satoh等人的报道(“Comparison of nematic hybrid and discotic hybrid films asviewing angle compensator of NW-TN-LCDs”，SID 2000 Digest，第347-349页，(2000))，在与由正性双折射液晶材料制成的补偿器相比时，其灰度级图象会遭致较大的彩色位移。为了在降低彩色位移的同时获得适当的对比度性能，一种替代性的方法是在液晶单元每侧都安置一片交联液晶聚合物(LCP)膜，参见Chen等人的报道(“WideViewing Angle Photoaligned Plastic Films”，SID 99Digest，第98-101页(1999))。该文章指出，“因为第二LPP/LCP延迟片是直接涂布在第一LCP延迟片之上的，所以成品广角延迟器叠片的总厚度仅有几个微米之薄”。虽然他们提供了非常紧凑的光学部件，但是该方法所必须要解决的一个难题是使两个LCP层十字交叉，特别是在连续的辊对辊制造方法中解决这一难题。在包含一对基板、棒状液晶化合物和电极层的液晶单元中，棒状液晶化合物是处于基板之间的。电极层的功能是对棒状液晶化合物施加电压。每个基板都带有取向层(双面取向层)，它的功能是对齐(align)棒状液晶化合物。液晶单元取向层的制备方法通常是在基板上形成聚合物(比如聚酰亚胺、聚乙烯醇)膜，然后用布均匀地摩擦该膜。采用线性可光聚合聚合物(LPP)来对齐液晶分子是改善LCD生产效率和成本的替代性方法。将LPP层施用到LCD基板表面上并且进行光学对齐，由此在显示器中产生所需的液晶分子对齐方式和偏置倾斜角。该方法取代了目前工业上所用的前述聚酰亚胺层的机械摩擦法，而且提供了许多与众不同的优点。液晶可以在显示器内按一个以上的方向进行对齐。因此，可以形成具有亚微分辨率的单或多畴象素结构，从而获得比如具有内置式非热变型视角补偿功能的新型显示器。光学对齐法是一种非机械的、非接触型方法，它不产生粉尘颗粒或静电荷，这些颗粒或电荷会破坏TFT并降低生产效率。而且，可以将该方法结合到生产线中去，并使总生产成本的降低成为可能。LPP材料容易施用，采用常规的涂布技术比如印刷或旋转涂布法即可。在制造塑料LCD时，也可以在连续式辊对辊卷材上将其施用到柔性聚合物基板上。通过在LPP层顶部施用LCP材料薄膜，并且对各种LPP/LCP层进行组合，就可制造出许多新型的光学各向异性固态薄膜器件。通过改变LCP层的组成，可根据最终用途来调整产品膜的特性(比如各向异性、色散特性、透射特性)。通过具体设计LCP混合物的配方，还可以获得制造薄膜时所需的操作温度。这些有益效果对许多光学显示器和器件均适用，由此可以改善性能并制造出新型的器件。美国专利5583679、美国专利6061113和美国专利6081312公开了底层或下层的用途，其目的是改善对齐层和包含盘式液晶材料的光学各向异性层与支持体的粘结性。一直以来都希望提供这种光学补偿器，它可加宽液晶显示器的视角特性，特别是扭转向列型(TN)、超扭转向列型(STN)、光学补偿弯曲型(OCB)、面内开关型(IPS)或者垂直对齐型(VA)液晶显示器的视角特性，制造起来很容易并且不会使支持体产生有害的翘曲现象，而且还可以改善LPP的对齐能力。美国专利5,619,352(Koch等人)、5,410,422(Bos)和4,701,028(Clerc等人)综述了许多的这类液晶显示器技术。如果能够在制造塑料支持体时提供取向层，这将是非常适宜的特性。但是，为了获得该特性，该取向层不得透过支持体组分，比如增塑剂、UV稳定剂、来自支持体聚合物的小分子聚合物和其它添加剂。如果LPP层是经基本上全有机溶剂涂布得到的，那么这尤其会成为一大难题。这类溶剂在高速膜支持体制造方法中是常用的。LPP层一般都极薄(小于3μm)，它同时起到后续LCP层的取向层的作用。因此，该层的品质特别关键，一定不得对该层的光学对齐产生不利影响，因为LCP的取向有赖于LPP层的高效对齐。污染物会对对齐过程产生不利影响。美国专利6,061,113和6,081,312公开了液晶单元补偿板，但对于聚合物支持体的情况下，并没有针对支持体组分迁移而提供所需的保护效果。美国专利5,583,679也公开了以硬化明胶层作为第二底层的用途，其作用是促进光学对齐层与支持体的粘结性，但是并没有提及污染物从支持体向取向层的迁移。共同转让的专利申请USSN(案号84732)描述了支持体组分无法透过的热或辐射固化阻挡层，它是在施用光化学(UV)固化光学层之前施用到透明聚合物支持体上的。虽然例举的热固化阻挡层可防止污染物从支持体向取向层迁移，但是它有可能会损害多层结构的光学品质。所产生的问题包括随后施用的层会产生应力开裂和粘结性问题。据信各向异性层中的小分子活性单体的熵很高。随着光化学UV固化的进行，分子活动渐慢且膜层收缩，内应力逐渐积聚并且使膜层卷入基板相互作用之中。随着层的堆叠，这将使光学层与阻挡层之间的粘结力变差，并且使多层LPP/LCP结构发生应力开裂。这些都是对光学部件完全有害的性能。需要解决的问题是提供这样的补偿器，它采用阻挡层但不存在或很少有应力开裂或其它不均匀性问题，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：M·奈尔，T·K·琼斯，B·M·霍塔林，J·A·特雷斯特，J·S·塞迪塔，
申请(专利权)人：日东电工株式会社，
类型：发明
国别省市：
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