本发明专利技术提供了单轴向拉伸的聚合物薄膜，其具有适于用作液晶显示器（ＬＣＤ）设备中的负Ａ－板或二轴双折射板的折射率分布。这些波板可用于补偿各种模式的ＬＣＤ，包括ＴＮ（扭转向列型）、ＶＡ（垂直校准型）、ＩＰＳ（平面内切换型）和ＯＣＢ（光学补偿弯曲），中存在的相延迟，并且因此改善显示器的观看品质。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及单轴向拉伸的聚合物薄膜，其具有适于用作液晶显示器(LCD)设备中的负A-板(negative A-plates)或二轴双折射板的折射率分布。这些波板可用于补偿各种模式的LCD，包括TN(扭转向列型)、VA(垂直校准型)、IPS(平面内切换型)和OCB(光学补偿弯曲)，中存在的相延迟，并且因此改善显示器的观看品质。
技术介绍
观看-角度依赖性是液晶显示器(LCD)中已知的问题。只能在沿光法向入射的观看角的窄范围中获得高质量图像。观看的这种角度依赖性是由穿过LCD设备的光的相延迟所引起的。除液晶盒(liquid crystal cell)外，在IXD设备中一般地使用一对交叉偏光器(crossed polarizers)来引导光传播以便获得暗和亮状态。使用适当的设计，在法向入射时可以除去光，但在倾斜入射时漏光发生。仅仅考虑交叉偏光器，第一偏光器使离轴光的透射偏振态旋转一定角度，同时第二偏光器使吸收偏振态在相反方向中旋转另一角度。这导致在暗状态中由偏光器造成的不完全的消光。进一步，在LC盒中使用的液晶(LC)分子的双折射性质还可能引起离轴光的相延迟，这引起漏光。交叉偏光器和LC盒的功能的这些缺陷导致LC显示器中对比率和色稳定性的降低。为改善显示器的观看品质，在本领域中已经开发了各种波板来补偿LCD设备中的组件所引起的相延迟。这些波板可以是单轴或二轴光学薄膜。单轴光学薄膜仅仅具有一个光轴——通常称为C-轴或异常轴。如果C-轴位于与薄膜表面正交的方向中，该波板被称为 C-板。如果C-轴平行于薄膜表面，它被称为A-板。在单轴波板中，沿C-轴的折射率(异常折射率，rO是最高的或最低的，同时全部其它垂直于C-轴的可能的轴具有同样相关的折射率(寻常折射率，η。)。如果11>。，C-和A-板被分别称为正C-和A-板，然而如果η>。， 它们是负C-和A-板。因此，单轴波板将满足以下关系 正 C-板nz>nx=ny 负 C-板:nz<nx=ny 正 A-板nx>ny=nz 负 A-板:nx<ny=nz其中，nx和ny表示平面内的折射率，和nz表示厚度折射率。如果波板具有与最高或最低折射率有关的轴并且与之垂直的轴具有彼此不同的相关的折射率，该波板被称为光学二轴的。二轴波板具有两个光轴，并且它具有nx 的关系。让平面内的折射率nx为最高或最低的值，那么出现四种类型的二轴波板，其分别具有nx>ny>nz，nx>nz>ny, nx<ny<nz，和nx<nz<ny的折射率分布。满足nx>ny>nz式的波板将具有正平面内的延迟值(Rin)和负厚度方向的延迟值(Rth)，然而满足nx<ny<nzm波板将具有负Rin 和正Rth。负C-板一般地用于补偿TN-IXD (具有扭转向列型模式的LC盒的IXD)和 VA-LCD (具有垂直校准型模式的LC盒的LCD)。在暗状态中，这两种模式中的棒状LC分子以垂直配向(homeotropic)方式排列(与薄膜表面正交)。结果，在暗状态中，LC盒起正 C-板的作用并且因此需要负C-板来补偿相延迟。至于正C-板，其常常与正A-板结合使用以便补偿IPS-LCD (具有平面内切换型模式的LC盒的LCD)源自交叉偏光器、保护性TAC (三乙酰纤维素)薄膜和LC盒的相延迟。负A-板可以与正A-板结合使用来补偿交叉偏光器的角度_依赖特征，如美国专利申请No. 2006/0292372中公开的。它还可与各种的A和C板组合使用以便显示器的总补偿。负A-板特别地可用于补偿IPS-IXD，因为其的LC盒可以具有nx>ny=nz的折射率分布， 其基本上是正A-板。二轴波板是令人感兴趣的，因为它们能够补偿平面内的延迟和厚度方向延迟。可以设计具有各种折射率分布的二轴光学薄膜来满足LCD设备中对特定的Rin和Rth补偿的需要。在上述各种类型的补偿板中，负C-和正A-板是本领域中众所周知的。基于聚酰亚胺的聚合物薄膜通常用于负C-板，而基于聚碳酸酯或降冰片烯树脂的拉伸薄膜正在被用于正A-板。相反地，正C-和负A-板是较少已知的，因为它们难以制造而获得期望的折射率分布。各种适于正C-板应用的溶液流延的聚合物薄膜已经公开在我们的美国专利申请，序列号 11/731，142 ；11/731，284 ；11/731，285 ；11/731，366 ；和 11/731，367 (2007 年 3 月 29 日申请，其全盘引入本文作为参考)中。美国专利申请No. 2006/0292372公开了基于表面活性的多环化合物的负A-板的组合物。美国专利No. 5，189，538公开了溶液流延的聚苯乙烯薄膜的单轴向拉伸。由溶液流延的聚苯乙烯薄膜在120°C以100%的拉伸比经受纵向单轴向拉伸。在拉伸后，发现折射率从(ηΤΗ 1.551，ηΒ 1.548, ηTD 1.548)变化为(ηΤΗ 1.553，nB 1.556, nTD 1.539)，其中ηΤΗ是厚度方向的折射率(riz)，Hm是拉伸(机器)方向的折射率(nx)，和ilTD 是横向(宽度)方向的折射率(ny)。因此，聚苯乙烯薄膜的折射率分布在拉伸后从nx=ny<nz 变为nx>nz>ny ；在它们之中，拉伸方向中的折射率(nx)提高，而ny降低。美国专利No. 6，184，957公开了具有负单轴性能的光学补偿片和与该片的平面平行的光轴的LCD，其中光学补偿片满足20nm彡(nx_ny) xd彡IOOOnm和0彡(nx-nz) xd ^ 200nm 的条件。该专利还公开了光学补偿片可以通过单轴向拉伸聚苯乙烯聚合物(包括，例如， 聚苯乙烯、聚苯乙烯共聚物和聚苯乙烯衍生物)来制备。在一个实例中，制备厚度为70μπι 的聚苯乙烯接枝共聚物薄膜。然后，在115°C单轴向拉伸薄膜1.9倍。报道了拉伸薄膜具有(Iix-Iiy) Xd=122nm的值。该现有技术进一步公开了具有负内在双折射性的聚合物适于这样的应用；然而在光学特性方面对那些聚合物没有进行区别。它也没有教导用于制备具有 nx<ny=nzm折射率分布的、显示出异常高的平面内的双折射率的聚合物薄膜的方法。美国专利No. 7，215，839公开了基于拉伸的聚降冰片烯薄膜的、具有nx>nz>ny的折射分布的二轴薄膜组合物。需要可热收缩的聚合物来与聚降冰片烯一起拉伸而在厚度方向排列薄膜以便使nz的值提高超过ny。美国专利No. 6，115，095公开了由二轴双折射率介质组成的补偿层，其具有垂直于IXD基材的最大的主折射率；没有给出二轴介质的化学组成。
技术实现思路
本专利技术提供了具有nx<ny ^ nz的折射率分布的单轴向拉伸的聚合物薄膜，其满足 ny-nx>0. 001的关系，其中nx是与薄膜拉伸方向平行的平面内的折射率，ny是垂直于nx的平面内的折射率，并且~是厚度折射率，其中薄膜由能溶液流延(solution cast)成具有 nx=ny<nz的折射率分布和nz_(nx+ny)/2>约0. 002的关系的正C板的聚合物制成。拉伸前的薄膜优选地通过溶液流延或熔体挤出或通本文档来自技高网...
【技术保护点】
１． 一种单轴向拉伸的聚合物薄膜，其具有ｎｘ（ｎｙ≤ｎｚ的折射率分布，满足ｎｙ－ｎｘ）０．００１的关系，其中ｎｘ是与薄膜拉伸方向平行的平面内的折射率，ｎｙ是垂直于ｎｘ的平面内的折射率，并且ｎｚ是厚度折射率，其中拉伸的聚合物薄膜是通过拉伸由能溶液流延成具有ｎｘ＝ｎｙ（ｎｚ的折射率分布和ｎｚ－（ｎｘ＋ｎｙ）／２）约０．００２的关系的正Ｃ板的聚合物制成的未拉伸的聚合物薄膜制备的。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：X·J·郑，
申请(专利权)人：阿克伦聚合物系统公司，
类型：发明
国别省市：US
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