CN1479143A - 带有阻挡层的向列型液晶补偿器及其制法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种液晶显示器件用光学补偿器，它包含透明聚合物支持体、光取向层、含向列型液晶各向异性层以及位于支持体与光取向层之间的不透性阻挡层。本发明还提供制造此种补偿器的方法。

Description

带有阻挡层的向列型液晶补偿器及其制法
技术领域
本发明涉及一种用于改进液晶显示器观察角特性的光学补偿器，它具有透明聚合物基板、不透性阻挡层、光取向的取向层以及含向列型液晶的光学各向异性层。
背景技术
目前液晶显示器(LCD)在各种信息显示器领域的迅速拓展主要归功于显示质量的改进。对比度、颜色重现性和稳定的灰度级强度是采用液晶技术的电子显示器的重要质量属性。限制液晶显示器对比度的主要因素是光线透过处于暗或“黑”象素状态的液晶元件或液晶池的“泄漏”。此外，泄漏以及因此液晶显示器的对比度，也取决于观察显示屏的角度。就典型而言，最佳对比度仅仅在以显示器法向入射方向为中心的一个狭窄观察角范围内观察到，此后随着观察角的加大便迅速下降。在彩色显示器中，漏光问题不仅导致对比度的下降而且与颜色重现性的恶化相联系，还造成颜色或色调的移动。除了黑态漏光之外，在典型扭曲向列型液晶显示器中观察角狭窄的问题还因作为观察角函数的亮度-电压曲线中的移动而加剧，因为液晶材料具有光学各向异性。
于是，衡量此类显示器品质的主要因素之一是观察角特性，它描述反差比随观察角不同所发生的改变。可心的是要能从很宽的观察角范围观察同一图象，而此种能力一直是液晶显示器件的不足之处。改善观察角特性的一种途径是在偏振器与液晶池之间插入一种具有适当光学性能的补偿器(也称作补偿膜、延迟膜或延迟器)，例如公开在美国专利5,583,679(Ito等人)和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)中。美国专利5,583,679(Ito等人)和5,853,801(Suga等人)的补偿膜，基于具有负双折射的盘状(discotic)液晶的补偿膜，得到了广泛应用。与具有正双折射的液晶材料制成的补偿器相比，按照Satoh等人(“作为NW-TN-LCD用观察角补偿器的向列型混杂膜与盘状混杂膜的比较”，SID 200 Digest，pp.347～349，(2000))，它虽然在较宽观察角范围内提供改进的对比度，但是它存在着灰度级图象的色移较大的缺点。为达到在反差比上不相上下但色移减少，一种替代方案是在液晶池两面(各一)采用一对交叉液晶聚合物膜(LCP)，正如Chen等人所讨论的(“宽观察角光取向塑料膜(Wide Viewing AnglePhotoaligned Plastic Fims)”，SID 99 Digest，pp.98～101(1999))。该文章宣称，由于第二LPP/LCP延迟膜直接涂布在第一LCP延迟膜上面，该宽观察角延迟叠层的总厚度仅有少数几个微米薄。虽然，他们提供了非常紧凑的光学器件，但该方法存在的麻烦之一在于使两个LCP层呈交叉，特别是在连续的卷材到卷材的制造方法中。
这些补偿膜可通过在透明塑料片基上由有机溶剂涂布一种取向层和各向异性液晶材料(层)来制备。涂布取向层所使用的溶剂也对支持体具有侵蚀和溶胀的作用。这将导致诸如聚合物之类基板中的低分子量材料、增塑剂和染料被从基板中提取出来，随后与取向层涂料互混。两个层之间的互混和互扩散会在取向加工期间妨碍取向层的取向，从而导致液晶层取向不良，尤其当液晶层是向列型或正双折射液晶时。当透过交叉-偏振器观看时，此种取向不良将导致亮与暗之间的对比度或反差不良。当诸如三乙酰纤维素(或纤维素三乙酸酯)用作支持体材料时，取向层的溶剂涂料还导致不希望的支持体翘曲。还可观察到另一些缺陷，如涂层中的气泡或空洞，如果在支持体与取向层之间存在不希望的相互作用的话。
US 5583679、US6061113和US 6081312描述涂胶层或底涂层用于改进取向层和含盘状液晶材料的光学各向异性层对支持体的粘附的应用。
要解决的问题是提供一种能展宽液晶显示器，特别是扭曲向列型(TN)、超扭曲向列型(STN)、光学补偿弯头(Bend)(OCB)、平面开关(IPS)或垂直取向(VA)液晶显示器的观察角特性的光学补偿器，并容易制造，不造成支持体不希望的翘曲并改进取向层取向的能力。这些各种各样液晶显示器技术已在美国专利5,619,352(Koch等人)、5,410,422(Bos)和4,701,028(Clerc等人)中做了评述。
尽管液晶显示器技术领域取得了这些进步，但是目前仍需要一种观看品质改良的补偿器。
发明内容
本发明提供液晶显示器用光学补偿器，它包含透明聚合物支持体、光取向层、含向列型液晶的各向异性层以及介于支持体与光取向层之间的不透性阻挡层。本发明还提供制造此种补偿器的方法。
该光学补偿器显示出改善的观看质量。该补偿膜展宽了液晶显示器的观察角特性，例如扭曲向列型(TN)、超扭曲向列型(STN)、光学补偿的弯头(Bend)(OCB)、平面开关(IPS)或垂直取向(VA)液晶显示器的，并且容易制造，不造成支持体不希望的翘曲并改进取向层取向的能力。
附图说明
图1是本发明补偿器的断面示意图。
图2A和2B是本发明各种实施方案的断面示意图。
图3是本发明概念的图解。
图4显示一个带有按本发明制备的补偿器的液晶显示器。
图5显示制造本发明补偿器的卷材到卷材的工艺过程。
涉及液晶显示器用光学补偿器的本发明已在上面做了概述。术语“不透性”被用来指，该阻挡层能有效地基本阻止诸成分从支持体透过到取向和/或各向异性层从而防止对补偿器光学性能的不利影响，或者阻止取向层用的涂布溶剂进入到支持体中从而防止支持体尺寸稳定性受到不利影响。
下面将参考附图更详细地描述本发明。
图1显示本发明光学补偿器5的断面示意图。该补偿器包含诸如聚合物之类的透明材料的基板10。要知道，要称作基板，一种层必须是固体，并且机械上结实到足以独自站立并支持其他层。典型基板由纤维素三醋酸酯(TAC)、聚酯、聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜或其他透明聚合物制成，并具有25～500μm的厚度。通常，基板10的面内延迟作用很低，优选小于10nm，更优选小于5nm。在某些其他情况下，基板10可具有介于15～150nm的较大面内延迟。就典型而言，当基板10由三乙酰纤维素制成时，它具有约-40nm～-120nm的面外延迟。当补偿器旨在补偿施加了开启(ON)电压的液晶状态时，这是一项可心的性质。上面所讨论的面内延迟被定义为(nx-ny)d的绝对值，而上面所讨论的面外延迟则定义为[nz-(nx+ny)/2]d。折射指数nx和ny分别沿着基板平面内的慢和快轴，nz是沿基板厚度方向(Z-轴)的折射指数，而d是基板厚度。基板优选采取连续(成卷)薄膜或片材的形式。
在基板10上，施加阻挡层60，在层60顶面上配置取向层20，并在层20的顶面配置各向异性向列型液晶层30。
阻挡层60包含不溶解于包括酮、甲苯、乙酸烷基酯、醚和醇在内的有机溶剂的材料。优选的阻挡层是水溶性聚合物，包括聚乙烯醇及其共聚物，明胶、明胶衍生物、酪蛋白、琼脂、海藻酸钠、淀粉、含丙烯酸聚合物、含马来酐聚合物、纤维素酯如羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素和聚丙烯酰胺。明胶是最优选的。
不透性阻挡层还可采用已知方法进行交联，例如加入交联剂，如异氰酸酯、醛、乙烯基砜材料、氮丙啶和三聚氰胺树脂之类的交联剂。
不透性阻挡层的涂布量可介于0.10～5.5g/m2，优选0.55～3g/m2之间。
不透性阻挡层可按已知涂布技术由水涂布到透明支持体上。它可采用传统技术进行干燥。当用明胶作为该材料时，若它在施涂到支持体上之后在5～20℃之间进行骤冷，将观察到进一步的改进。
诸如表面活性剂、其他水溶性聚合物、聚合物胶乳和聚合物分散体之类的附加物可加入到不透性阻挡层中以改进涂布品质、层的粘附和其他性能。另外，可在不透性阻挡层顶面施加辅助层以改进粘附。
优选在透明支持体上成形涂胶层来增加透明支持体与阻挡层之间的粘合强度。涂胶层利用涂布方法成形在透明支持体上。在施涂涂胶层之前，可提供对支持体的任选表面活化处理。表面活化处理包括化学处理、机械处理、电晕放电处理、火焰处理、紫外线处理、高频波处理、辉光放电处理、活性等离子体处理或臭氧氧化处理。用于涂胶层的已知材料的例子包括由氯乙烯、偏二氯乙烯、丁二烯、甲基丙烯酸、丙烯酸、衣康酸和马来酐衍生的共聚物；聚乙烯亚胺；环氧树脂；接枝明胶；硝基纤维素；含卤素树脂如聚溴乙烯、聚氟乙烯、聚醋酸乙烯、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、溴化聚乙烯、氯化橡胶、氯乙烯/乙烯共聚物、氯乙烯/丙烯共聚物、氯乙烯/苯乙烯共聚物、含氯化异丁烯的共聚物、氯乙烯/偏二氯乙烯共聚物、氯乙烯/苯乙烯/马来酐共聚物、氯乙烯/苯乙烯/丙烯腈共聚物、氯乙烯/丁二烯共聚物、氯乙烯/异戊二烯共聚物、氯乙烯/氯化丙烯共聚物、氯乙烯/偏二氯乙烯/醋酸乙烯共聚物、氯乙烯/丙烯酸酯共聚物、氯乙烯/马来酸酯共聚物、氯乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物、氯乙烯/丙烯腈共聚物、内增塑的聚氯乙烯、氯乙烯/醋酸乙烯共聚物、聚偏二氯乙烯、偏二氯乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物、偏二氯乙烯/丙烯腈共聚物、偏二氯乙烯/丙烯酸酯共聚物、氯乙基乙烯基醚/丙烯酸酯共聚物和聚氯丁二烯；α-烯烃聚合物如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚-3-甲基丁烯和聚-1，2-丁二烯；共聚物，例如乙烯/丙烯共聚物、乙烯/乙烯基醚共聚物、乙烯/丙烯/1，4-己二烯共聚物、乙烯/醋酸乙烯共聚物、1-丁烯/丙烯共聚物和丁二烯/丙烯腈共聚物，以及这些共聚物与含卤素树脂的共混物；丙烯酸类树脂如甲基丙烯酸酯/丙烯腈共聚物、丙烯酸乙酯/苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯/丙烯腈共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸丁酯/苯乙烯共聚物、聚丙烯酸甲酯、聚α-氯丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲氧基乙酯、聚丙烯酸缩水甘油酯、聚丙烯酸丁酯、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、丙烯酸/丙烯酸丁酯共聚物、丙烯酸酯/丁二烯/苯乙烯共聚物和甲基丙烯酸酯/丁二烯/苯乙烯共聚物；苯乙烯的树脂，如聚苯乙烯、聚-α-甲基苯乙烯、苯乙烯/富马酸二甲酯共聚物、苯乙烯/马来酐共聚物、苯乙烯/丁二烯共聚物、苯乙烯/丁二烯/丙烯腈共聚物、聚(2，6-二甲基苯氧)和苯乙烯/丙烯腈共聚物；聚乙烯基咔唑；聚对二甲苯；聚乙烯醇缩甲醛；聚乙烯醇缩乙醛；聚乙烯醇缩丁醛；聚邻苯二甲酸乙烯酯；纤维素三乙酸酯；纤维素丁酸酯；纤维素邻苯二甲酸酯；尼龙6；尼龙66；尼龙12；甲氧基甲基-6-尼龙；尼龙-6，10-聚己内酰胺；聚-N-丁基-尼龙-6-聚癸二酸乙二醇酯；聚戊二酸丁二醇酯；聚己二酸-1，6-己二醇酯、聚间苯二甲酸丁二醇酯；聚对苯二甲酸乙二醇酯；聚己二酸乙二醇酯；聚己二酸对苯二甲酸-乙二醇酯；聚萘二甲酸-2，6-乙二醇酯；聚对苯二甲酸二甘醇酯；聚亚乙基氧基苯甲酸酯；间苯二甲酸双酚A酯；聚丙烯腈；己二酸双酚A酯；聚六亚甲基-间-苯磺酰胺；聚四亚甲基六亚甲基碳酸酯；聚二甲基硅氧烷；聚亚甲基-双-4-亚苯基-碳酸亚乙基酯；以及双酚A聚碳酸酯(例如描述在E.，H.Immergut “聚合物手册”卷IV，pp.187～231，国际科学出版社，纽约，1988)。亲水与疏水材料的共混物也可用在涂胶层中。优选的涂胶层材料是纤维素硝酸酯与明胶的混合物。用于该混合物的材料的例子包括水溶性聚合物、纤维素酯、聚合物胶乳，以及水溶性聚酯。用于水溶性聚合物的材料的例子包括明胶、明胶衍生物、酪蛋白、琼脂、海藻酸钠、淀粉、聚乙烯醇、含丙烯酸的共聚物和含马来酐的共聚物。用于纤维素酯的材料的例子包括羧甲基纤维素和羟乙基甲基纤维素。用作疏水材料的材料的例子包括聚合物胶乳，如含氯乙烯的共聚物、含偏二氯乙烯的共聚物、含丙烯酸酯的共聚物、含醋酸乙烯的共聚物以及含丁二烯的共聚物。
涂胶层还可另外包含表面活性剂、抗静电剂和颜料。
取向层20可通过光取向技术达到取向。可光取向材料包括例如光异构化聚合物、光二聚聚合物和光分解聚合物。在优选的实施方案中，可光取向材料是公开在美国专利6,160,597中的肉桂酸衍生物。此类材料可通过以线型偏振紫外光进行选择性辐照从而同时达到取向和交联。
光取向方法可采用共同转让和共同提交的待完成U.S.序列号(文献号84833)的申请中所描述的设备来完成。
各向异性层30最初沉积在取向层20上时一般为向列型液晶单体，随后再通过进一步的紫外线辐照达到交联，或者通过诸如加热之类的其他手段进行聚合。在优选的实施方案中，各向异性层包含诸如具有正双折射的二丙烯酸酯或二环氧化物之类的材料，如公开在美国专利6,160,597(Schadt等人)和美国专利5,602,661(Schadt等人)中。各向异性层30中的光轴通常相对于该层平面倾斜并且沿厚度方向变化。
各向异性层还可包含诸如表面活性剂、光稳定剂和紫外引发剂之类的附加物。可用于该层的表面活性剂包括但不限于：氟化表面活性剂，包括聚合的含氟化合物如氟代(甲基)丙烯酸酯聚合物；含氟调聚物如具有结构式RfCH2CH2OOC-C17H35或(RfCH2CH2OOC)3C3H5O，其中Rf是CF3CF2(CF2CF2)x＝2～4的那些，乙氧基化非离子含氟化合物，例如具有结构通式RfCH2CH2O(CH2CH2O)yH，其中Rf是CF3CF2(CF2CF2)x＝2～4的那些和氟硅氧烷；硅氧烷表面活性剂，如聚硅氧烷；聚氧乙烯-月桂基醚表面活性剂；脱水山梨醇月桂酸酯；棕榈酸酯；以及硬脂酸酯。
优选的用于本发明的表面活性剂是氟化表面活性剂。此类表面活性剂之所以优选是因为，它们在非常低的浓度就有效并且它们耐化学且热稳定性好。尤其优选的氟化表面活性剂是聚合的含氟化合物如氟(甲基)丙烯酸酯和乙氧基化非离子含氟化合物。可市购的氟(甲基)丙烯酸酯的非限定性例子包括Zonyl FSG(杜邦公司)和Modiper F-2020(NOF公司)。可市购的乙氧基化非离子含氟化合物的非限定性例子包括Zonyl FSN和Zonyl FSO(杜邦公司)。
可用于该层中的紫外引发剂包括但不限于，诸如下列材料，二苯酮和乙酰苯以及它们的衍生物；苯偶姻、苯偶姻醚、苯偶酰、苯偶酰缩酮和呫吨酮、α和β萘基羰基化合物和酮。优选的引发剂是α-羟基酮。
按照本发明的各向异性层30可方便地用包含有机溶剂混合物的液体介质中施涂，该混合物可与液晶单体混溶并且具有85℃～130℃平均沸点。该平均沸点被规定为混合物中包含的溶剂的重均沸点。在有机混合物的平均沸点低于85℃的情况下，制成的光学各向异性层非常容易形成涂层缺陷，包括斑点、干燥对流微孔和/或拒斥点(repellencies)等。在有机溶剂混合物的沸点高于约130℃的情况下，要求的干燥时间将过长。优选的是，有机溶剂混合物具有85℃～120℃，更优选85℃～110℃的平均沸点。液晶聚合物层可采用传统涂布技术施涂成5～100cc/m2，优选10～50cc/m2的涂层重量。光学各向异性层的干涂层重量可介于100～10,000mg/m2，优选250～2000mg/m2。
各向异性层还可包含聚合物添加剂，以提高用于施涂该层用的涂布溶液的粘度。
虽然上面描述的此种类型补偿器提供某些要求的光学性能，但它在许多用途中仍显不足，例如，作为扭曲向列型(TN)液晶显示器(LCD)用的补偿器。
图2A画出本发明较复杂的光学补偿器6，它包含位于第一各向异性层30顶面的第二取向层40和第二各向异性层50。第二取向层40和第二各向异性层50按照与第一取向层20和第一各向异性层30基本相同的方式制造，不同的是取向的方向可能变化。为了说明的目的，参见图3中所示XYZ坐标系80。X和Y轴平行于基板78的平面，Z-轴垂直于基板78的平面。角从XY平面内的X-轴量起，称作方位角。角θ从XY平面量起，称作倾角。
要知道，各向异性层30和50每一个中的光轴可具有可变的倾角和/或可变的方位角。例如，各向异性层30内的光轴84具有介于θ1～θ2的与Z-轴相交的可变倾角θ。在另一种实例中，光轴84具有固定的与Z-轴相交的倾角θ，即，θ1＝θ2。在另一种实例中，光轴84被包含在诸如XZ平面之类的一个平面内，结果具有与Z-轴相交的固定方位角。在另一种实例中，虽然各向异性层30被取向层强迫着在二者界面处依然沿着优选方向取向，但光轴84却具有可变的与Z-轴相交的方位角。光轴84的方位角可通过向各向异性层30中加入适当数量手性掺杂剂加以改变。在另一种实例中，光轴84具有与Z-轴相交的可变倾角θ和可变方位角。如同各向异性层30的光轴84一样，各向异性层50的光轴86也可具有与Z-轴相交的固定倾角、可变倾角、固定方位角和可变方位角，或者可变倾角和可变方位角。各向异性层30和50通常具有不同的光轴。优选的是，围绕一根垂直于基板平面的轴，各向异性层30处于与各向异性层50的相应光轴成正交的位置。尽管各向异性层30的光轴优选围绕一根垂直于基板平面的轴，与各向异性层50的相应(或对应)光轴成正交(或±90°)，但要知道，这两个各向异性层的光轴之间的交角可介于85～95°之间，就认为是正交了。
要制造比图2A所示更复杂的层结构，可在进一步的步骤中施加附加的取向和各向异性层。
图2B画出本发明另一种光学补偿器7，其中第二取向层40和第二各向异性层50位于与第一取向层20和第一各向异性层30相反的基板面上，并采用了第二阻挡层160。
图5显示本发明另一个方面。补偿器350可基于一种连续卷材到卷材的原理来制造，如图5所示，图中表示出该方法的示意表达的一部分。成形补偿器350的卷材到卷材方法包括下列步骤：施涂可光取向的取向层320，例如借助任何已知方法，如挤出料斗涂布、辊涂、滑动料斗涂布或幕涂，将可取向材料在溶剂中的溶液涂布到移动基板310上，干燥该取向层320，使取向层320沿相对于卷材移动方向92成规定排列方向94(为了说明的目的，＝90°)进行光取向(排列)，将包含在溶剂载体中的可聚合材料的各向异性层330涂布(如前面所述)到取向层320上，干燥该各向异性层330，使各向异性层330聚合形成补偿器的连续片材。注意，为清楚起见，图5仅表示出部分取向层320和各向异性层330。
取向层采用光取向技术沿相对于卷材移动方向92成90°(＝90°)的方向94取向；例如，让取向层暴露于由90标出的线型偏振紫外(UV)光。该光可以，也可以不是准直的，但是光90的主要射线辐照到(沿94指向)卷材上，与卷材移动方向构成90°角。
图4是包含本发明补偿器300的液晶显示器700的示意图。在图4B中，一片补偿器300放在第一偏振器500与液晶池600之间，以及另一补偿器300放在第二偏振器550与液晶池600之间。液晶池600优选以扭曲向列型(TN)、超扭曲向列型(STN)、光学补偿的弯头(OCB)、平面开关(IPS)或垂直排列(VA)模式操作。偏振器550和500可安排成交叉或平行的。补偿器中的取向层可与第一偏振器500布置成平行、垂直或交成规定角度。液晶池也可以反射模式操作，此时它可能仅要求一个偏振器。
本发明可与包含液晶显示装置的电子成象器件配合使用。实现此种控制的能量通常远小于其他类型，如阴极射线管中使用的发光材料所要求的。因此，液晶技术应用在许多领域，包括但不限于，数字表、计算器、便携式电脑、电子游戏这样一些以重量轻、低能耗和长操作寿命为重要特征的场合。
本发明将通过下面的非限定性实施例更详细地加以说明。
实施例
为制备样品，首先在三乙酰纤维素支持体(厚度如表中所示)上涂布下列组成的涂胶层溶液：
70.61％                 丙酮
27.17％                 甲醇
1.31％                  水
0.15％                  异丙醇
0.35％                  纤维素硝酸酯
0.71％                  明胶
0.14％                  水杨酸
该溶液按照湿涂布量18.3g/m2施涂在纤维素三乙酸酯支持体上，然后干燥。在其上，采用0.01％Triton TX-100表面活性剂施涂所指出的不透性阻挡层的溶液，结果获得所给出的干涂布量，参见表1。施涂了溶液后，涂布的支持体或者在100℃下进行干燥以赶出水分，或者先骤冷至4℃以便使层胶凝，然后在20～60℃之间温和地干燥。
在不透性阻挡层顶面，由下列溶液按16.5g/m2的湿涂布量进行涂布光取向层。
23.30％Staralign 2110 MEK(丁酮)(2％聚肉桂酸乙烯酯聚合物，含有α-羟基酮光引发剂)，由Vantico提供，
13.95％丁酮
22.75％环己酮
40.00％乙酸正丙酯
干燥以赶出溶剂之后，样品沿20°角以线型偏振UVB光辐照。随后，二丙烯酸酯向列型液晶材料的溶液按湿涂布量9.33g/m2涂布到该层上。
29.00％LCP CB483MEK(30％活性液晶预聚物)由Vantico提供
62.00％甲苯
9.00％乙酸乙酯
干燥后，涂层结构暴露于400mJ/cm2的UVA，以便使液晶层交联。
随后，就涂层缺陷(翘曲或涂层气泡)和作为当在背光条件下轮流切换于交叉的偏振器之间时形成亮和暗状态能力的对比度对样品进行评估。有效的阻挡层将阻止材料在支持体与取向层之间通过，因此不产生翘曲或气泡缺陷，并产生合格的对比度。
                                               表1
    #     TAC厚度(μm)     不透性阻挡层   骤冷凝固     干涂布量(g/m2)     翘曲或气泡缺陷  可接受对比度
    1     127   无     -     -     Y     N
    2     127   明胶     N     1.1     Y     Y
    3     127   明胶     Y     1.1     N     Y
    4     127   明胶     Y     1.1     N     Y
    5     127   80％明胶和20％聚(甲基丙烯酸缩水甘油酯-共聚-甲基丙烯酸丁酯)85/15胶乳     Y     1.1     N     Y
    6     127   60％明胶和40％聚(甲基丙烯酸缩水甘油酯-共聚-甲基丙烯酸丁酯)85/15胶乳     Y     1.1     N     Y
    7     127   80％明胶和20％聚(丙烯酸丁酯-共聚-甲基丙烯酸氨乙基酯盐酸盐-共聚-甲基丙烯酸羟乙酯)50/5/45胶乳     Y     1.1     N     Y
    8     127   60％明胶和40％聚(丙烯酸丁酯-共聚-甲基丙烯酸氨乙基酯盐酸盐-共聚-甲基丙烯酸羟乙酯)50/5/45胶乳     Y     1.1     N     Y
    9     127   羧基改性的聚丙烯酰胺(科学聚合物产品公司供应)     Y     1.1     N     Y
    10     127     聚乙烯醇     Y     1.1     N     Y
    11     127     聚乙烯醇     Y     2.2     N     Y
    12     127     聚乙烯醇     Y     3.3     N     Y
    13     80     明胶     N     2.2     N     Y
这些数据显示，当在支持体与取向层之间涂布不透性阻挡层时，涉及翘曲和气泡缺陷以及缺乏对比度的问题便解决了。
本发明实施方案包括具有以下特征的那些：
不透性阻挡层包含聚乙烯醇、聚丙烯酰胺或聚肉桂酸乙烯酯聚合物或共聚物；
各向异性层的光轴具有固定或可变方位角以及固定或可变倾角；
各向异性层包含具有正双折射的材料；
包含至少两个各向异性层；
透明聚合物支持体包含纤维素聚合物；
阻挡层以0.10～5.5g/m2，典型值0.55～3g/m2的数量存在；
各向异性层包含表面活性剂，例如氟化表面活性剂；
各向异性层包含一种高分子量聚合物，其平均分子量大于该聚合物的缠结分子量，典型值大于45,000；
不透性阻挡层另外还包含可交联聚合物。
本发明还包括在移动支持体片材上制造光学补偿器的连续方法，包括下列步骤：
a)在骤冷后的移动聚合物支持体片材上涂布一种水溶性树脂；
b)使该涂层干燥从而形成阻挡层；
c)在阻挡层上涂布包含在有机溶剂中的可光取向聚合物的取向层；
d)使该取向层干燥；
e)使取向层沿规定的相对于片材移动方向的方向进行光取向；
f)在取向层上涂布包含在溶剂载体中的可聚合材料的各向异性层；
g)使该各向异性层干燥；
h)使各向异性层聚合，以形成多层一体元件的第一连续片材；
i)重复上述步骤c)～h)，在由h)获得的各向异性层上进行涂布，但取向层按与步骤e)的方向成规定角度进行光取向。
本说明中援引的专利和其他出版物的全部内容在此一律收作参考。
零件清单5       本发明补偿器6       本发明补偿器7       本发明补偿器10      基板20      取向层30      各向异性层40      取向层50      各向异性层60      阻挡层78      基板的平面(或XY平面)80      XYZ坐标系84      各向异性层30的光轴86      各向异性层50的光轴90      紫外光92      卷材移动方向94      取向方向160     阻挡层300     本发明补偿器310     移动基板320     取向层330     各向异性层350     本发明补偿器500     偏振器550     偏振器600     液晶池700     液晶显示器θ              倾角      方位角

Claims (10)

1.一种液晶显示器件用光学补偿器，它包含透明聚合物支持体、光取向层、含向列型液晶的各向异性层以及位于支持体与光取向层之间的含骤冷凝固明胶的不透性阻挡层。
2.权利要求1的补偿器，其中不透性阻挡层包含一种水溶性树脂。
3.权利要求1的补偿器，其中向列型液晶是可紫外光交联的材料。
4.权利要求1的补偿器，其中明胶是在5～20℃的温度骤冷凝固的明胶。
5.制备权利要求1的液晶显示器用补偿器的方法，包括：提供骤冷的透明支持体、在支持体上施涂阻挡层，然后在阻挡层上用有机溶剂涂布取向层，随后使该取向层干燥并取向，其中阻挡层在有机溶剂存在下为不透性并且非可溶胀，随后在取向层上涂布包含在溶剂载体中的可聚合材料的各向异性向列型液晶层并使其聚合。
6.权利要求5的方法，其中骤冷的聚合物支持体处于5～20℃的温度。
7.制造权利要求1的光学补偿器的方法，包括下列步骤：
a)在骤冷后的聚合物支持体上涂布一种水溶性树脂；
b)使该涂层干燥从而形成阻挡层；
c)在阻挡层上涂布包含在溶剂中的可光取向聚合物的取向层；
d)干燥该取向层；
e)使取向层沿规定方向进行光取向；
f)在取向层上涂布包含在溶剂载体中的可聚合材料的各向异性向列型液晶层；
g)使该各向异性层干燥；
h)使各向异性层聚合；
i)重复上述步骤c)～h)，在由h)获得的各向异性层上进行涂布，但取向层按与步骤e)的方向成规定角度进行光取向。
8.权利要求7的方法，其中步骤i)的相对于步骤e)中方向的规定角度是90°。
9.权利要求7的方法，其中水溶性树脂是明胶或聚乙烯醇。
10.权利要求7的方法，其中骤冷的聚合物支持体处于5～20℃的温度。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100389354C (zh) * 2004-03-26 2008-05-21 富士胶片株式会社 光学补偿片的制造方法以及光学补偿片
CN101395503B (zh) * 2006-06-08 2011-09-21 Lg化学株式会社 用于改善tn-lcd的视角的整合型o膜及包括该膜的偏光板和tn-lcd
CN105467684A (zh) * 2007-12-21 2016-04-06 日东电工株式会社 液晶单元基板、液晶单元、液晶面板及液晶显示装置

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7157736B2 (en) * 2003-12-23 2007-01-02 Eastman Kodak Company Multi-layer compensation film including stretchable barrier layers
US7327422B2 (en) * 2004-03-09 2008-02-05 Nitto Denko Corporation Optical compensation film, display, and process
JP6398639B2 (ja) * 2014-11-14 2018-10-03 大日本印刷株式会社 位相差フィルム

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3761299A (en) * 1970-10-13 1973-09-25 Eastman Kodak Co Treating polymeric surfaces
US4504569A (en) * 1983-08-26 1985-03-12 Eastman Kodak Company Photographic material with a temporary barrier layer comprising a chill-gelable polymer
GB8617535D0 (en) * 1986-07-17 1986-08-28 Du Pont Canada Gas barrier structures
US6160597A (en) * 1993-02-17 2000-12-12 Rolic Ag Optical component and method of manufacture
US5619352A (en) * 1994-04-04 1997-04-08 Rockwell International Corporation LCD splay/twist compensator having varying tilt and /or azimuthal angles for improved gray scale performance
US5583679A (en) * 1994-05-31 1996-12-10 Fuji Photo Film Co., Ltd. Liquid crystal display with optical compensatory sheet having discotic molecules varyingly inclined
US5731886A (en) * 1995-09-28 1998-03-24 Rockwell International Corporation Birefringent compensator for reflective polarizers
KR100222355B1 (ko) * 1996-10-07 1999-10-01 구자홍 액정셀의 프리틸트 제어방법
KR100474780B1 (ko) * 1997-02-07 2005-08-04 후지 샤신 필름 가부시기가이샤 광학보상시이트,그의제조방법및액정디스플레이
ATE404902T1 (de) * 1997-03-10 2008-08-15 Fujifilm Corp Optischer kompensationsfilm für flüssigkristallanzeigen
JPH10333134A (ja) * 1997-05-30 1998-12-18 Nippon Oil Co Ltd 液晶表示素子
US6099758A (en) * 1997-09-17 2000-08-08 Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Broadband reflective polarizer
US6559915B1 (en) * 1999-07-19 2003-05-06 Fuji Photo Film Co., Ltd. Optical films having matt property, films having a high transmittance, polarizing plates and liquid crystal display devices
EP1147882B1 (en) * 2000-03-28 2007-05-23 Toyo Boseki Kabushiki Kaisha Transparent conductive film, transparent conductive sheet and touchpanel
US6770334B2 (en) * 2000-03-29 2004-08-03 Fuji Photo Film Co., Ltd. Optically anisotropic sheet comprising aligned discotic liquid crystal molecules
TW522260B (en) * 2000-04-03 2003-03-01 Konishiroku Photo Ind Optical compensation sheet and liquid crystal display
US6712896B2 (en) * 2000-05-26 2004-03-30 Konica Minolta Holdings, Inc. Cellulose ester film, optical film, polarizing plate, optical compensation film and liquid crystal display
JP4802409B2 (ja) * 2000-07-21 2011-10-26 コニカミノルタホールディングス株式会社 光学補償フィルム、それを用いた偏光板及び液晶表示装置
JP2002350640A (ja) * 2001-05-28 2002-12-04 Nitto Denko Corp 偏光板用保護フイルムの製造方法および偏光板、偏光板を用いた光学フイルムならびに液晶表示装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100389354C (zh) * 2004-03-26 2008-05-21 富士胶片株式会社 光学补偿片的制造方法以及光学补偿片
CN101395503B (zh) * 2006-06-08 2011-09-21 Lg化学株式会社 用于改善tn-lcd的视角的整合型o膜及包括该膜的偏光板和tn-lcd
CN105467684A (zh) * 2007-12-21 2016-04-06 日东电工株式会社 液晶单元基板、液晶单元、液晶面板及液晶显示装置

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