專利名稱：：具有受控雙折射色散的光學(xué)補償器膜的制作方法具有受控雙折射色散的光學(xué)補償器膜發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種具有受控雙折射色散的光學(xué)薄膜。本發(fā)明的膜可用于顯示器領(lǐng)域和其他光學(xué)應(yīng)用中。更詳細地講，本發(fā)明涉及一種包括至少多個負雙折射聚合物層和多個正雙折射聚合物層的光學(xué)薄膜，其中各層的厚度獨立地為200nm或以下。
背景技術(shù)：
：液晶已被廣泛用于電子顯示器件中。在這些顯示系統(tǒng)中，液晶盒通常位于偏振器和檢偏器之間。由偏振器偏振化的入射光穿過液晶盒且受液晶分子取向的影響，液晶的分子取向可通ii拖加電壓到液晶盒來改變。經(jīng)改變的光進入檢偏器，利用這個原理，可控制來自外部光源(包括環(huán)境光)的光透射。對比度、色再現(xiàn)性和穩(wěn)定的灰度強度是利用液晶技術(shù)的電子顯示器件的重要質(zhì)量特征。限制液晶顯示器(LCD)對比度的主要因素是光"泄漏"出液晶元件或液晶盒的輛向，這時為暗態(tài)(darkstate)或"黑"像素態(tài)。LCD的對比度還取決于觀察顯示屏的角度。一種提高LCD的視角特性的常用方法是使用補償膜。雙折射色散是許多光學(xué)部件如用以提高液晶顯示圖像質(zhì)量的補償膜的基本性質(zhì)。即使用了補償膜，如杲補償膜的雙折射色散沒有優(yōu)化，暗態(tài)也可能具有不合需要的色調(diào)，如紅色或藍色。表現(xiàn)至少兩個不同折射指數(shù)的材料被稱作具有雙折射性。通常，雙折射介質(zhì)用三個折射指數(shù)nx、ny和nz表征》平面外雙折射(out-of-planebirefringence)通常定義為Anth=nz-(nx+ny)/2，其中nx、％和nz分別為x、y和z方向的折射指數(shù)。相應(yīng)地，平面內(nèi)雙折射(in-planebirefringence)定義為Ai^-|nx-ny|。延遲只是膜的雙折射和厚度(d)的乘積。因此，平面外延遲Rth定義為dAnth,平面內(nèi)延遲F^定義為d厶nin。在標(biāo)準(zhǔn)補償方案中，在波長X=550nm下，OCB(光學(xué)補償雙折射)型LCD、VA(垂直配向)型LCD和IPS(平面內(nèi)切換)型LCD均需要比40nm更正的Rm。Rth的合乎需要的值和符號(sign,決于LCD的模式以及所用液晶盒的厚度和光學(xué)特性。通常，在X-550nm下，OCB型LCD、VA型LCD和STN型LCD需要比-80nm更負的負Rth，而IPS型LCD補償需要50nm以上的正R也。折射指數(shù)是波長(X)的函數(shù)。因此，Anth和Rth以及Anm和Rin也取決于X。這種雙折射對X的依賴性通常稱為雙折射色散。雙折射色散是許多光學(xué)部件如用以提高液晶顯示圖像質(zhì)量的補償膜的基本性質(zhì)。調(diào)整Anth色散以及平面內(nèi)雙折射(i^ny)色散是優(yōu)化補償膜性能的關(guān)鍵。以往已在一種波長X(例如X-550mn)下優(yōu)化Rth和Rin。因此，雖然薄膜在特定X下對LCD進行了很好的補償，但它在整個光譜范圍并沒有以令人滿意的方式進行補償。這導(dǎo)致顯示器的暗態(tài)色移。延遲值的色散控制是必要的，因為傳播光的相位與Rb/X或RtiA成比例。液晶材料的光學(xué)性質(zhì)也影響色嘲:要求。如圖l所示，在所關(guān)注的波長上Anth可為負(102)或正(104)。大多數(shù)情況下，通過流延具有正特性雙折射(instrinsicbirefringence)Aiiint的聚合物制成的膜得到負Anth。其色散情況是，在較長波長處厶n也值負值程度減小(102)。另一方面，通過流延具有負Arw的聚合物得到正Anth值，在較長波長處得到正值程度減小的Anth值(104)。這種色散行為(其中An也的絕對值隨波長增加而降低)稱為"正常的(normal)"且膜為正常色。通常，希望Anth在可見光波長(X)范圍(400nm-650nm)基本不變(圖1，曲線106和108)。下文中，術(shù)語"基本不變"是指對于任何兩個波長X4#X5(400nm<X4,X5<650nm)，滿足0.95<l厶iith(wOI/IAnth05)1<1,050。特別有用的介質(zhì)是對于符合400nm〈X〈650nm的波長X，具有符合IAnth(X)l<0,0001的低且不變的厶nth(圖1，曲線IIO)的介質(zhì)。因此，這類介質(zhì)的雙折射基本為零。在另外的情況下，希望An也的絕對值隨波長變長而增加。這種行為稱為"反向"色散(圖2，曲線202、204)且稱所述膜為反向色散膜。對Rth或Anth而言波長色散可用色散參數(shù)DP(dispersionparameter)表示為DP=Rth(450nm)/Rth(590nm)=Anth(450nm)/Anth(550nm)。當(dāng)DP〉1時，稱該色散為"正常色散"，而當(dāng)DP〈1時，稱該色散為"反向色散"且該材料為"反向色散"材料。還可對Rin定義類似量。R"Anin)的反向色散有利于使OCB、VA和IPS補償器的色移減至最小。然而，優(yōu)選的色散和Rth(Anth)的符號在不同LCD模式之中不同。對于OCB和VA來說，優(yōu)選負R(h(Anth),DP>1。這是因為這兩種模式的暗態(tài)因具有正Rth的垂直對準(zhǔn)液晶分子而近似。液晶的色散通常是正常的。IPS型LCD需要正Rth(Anth)，DP<1。在IPS型LCD中，補償與需要正Rin和正Rth的組合的正交偏振器的補償基本相等，兩者都具有反向色散。如果沒有優(yōu)化色散特性，那么將發(fā)生暗態(tài)色移。延遲值的色散控制是必要的，因為傳播光的相位與RirA或RftA成比例。各種類型的Anth響應(yīng)原則上可通過用具有合適色散差A(yù)nih的相應(yīng)材料在底材上涂布兩個或更多層來實現(xiàn)，然而，這種涂布方法可能難以實施，因為必須小心調(diào)整備層的厚度，且用于這種方法的材料必須具有高雙折射性并且價格通常非常高。生產(chǎn)成本也隨對制造操作增加額外涂布步驟而增加。美國專利第6,565,974號公開了一種通過平衡聚合物的主鏈基團和側(cè)鏈基團的光學(xué)各向異性來控制雙折射色散的方法，這種方法指出通過小心平衡聚合物的重復(fù)單元(單體)，可在較短波長下實現(xiàn)較低雙折射(或延遲)，即制備反向色散材料。這類材料固有地具有弱雙折射性，需要涂布相對厚的層以獲得如大多數(shù)補償方案所需的足夠高的延遲量。因此，由這種方法制成的補償膜成本相對較高且不適于低成本(消費者)應(yīng)用。待由本發(fā)明解決的問題因此，需要開發(fā)一種通過制備具有雙折射和色散特性的合適組合的透明聚合物膜來控制Anth色散的方法。還需要這種性質(zhì)組合通過利用低成本材料而不是昂貴的專用聚合物來制備補償膜而實現(xiàn)。還需要制備用于液晶顯示器件的具有所需色散和延遲特性的C-板或雙軸板。發(fā)明概述本發(fā)明的一個目標(biāo)是得到具有以Anth表示的反向色散性質(zhì)和等價的延遲分量(equivalentretardationcomponents)的膜。本發(fā)明的另一目標(biāo)是得到具有基本平坦(flat)的以Anth表示的色散性質(zhì)和等價的R也分量的膜。本發(fā)明的另一目標(biāo)是得到具有以An也表示的正常色散和反向色散的膜，本發(fā)明提供了一種包括至少多個負雙折射聚合物(N)層和多個正雙折射聚合物(P)層的光學(xué)膜，其中各層的厚度為200nm或以下。在本發(fā)明的一方面中，多層光學(xué)補償膜包括多個具有交替組成的層，例如N/P/N/P…等，其中各層(N，P)包含不同的無定形聚合材料，各層必須足夠薄(<200nm)以確保光透射通過多層復(fù)合膜結(jié)構(gòu)且所述聚合材料必須具有符號相反的特性雙折射水平?？倢訑?shù)優(yōu)選超過50,以實現(xiàn)大于IO拜的通常所需的最終膜厚。通過調(diào)整N和P層的相對厚度且通過選擇具有恰當(dāng)雙折射絕對值水平但符號相反的的無定形聚合物，可構(gòu)造具有恰當(dāng)色散和所需Rth符號的多層膜結(jié)構(gòu)。此結(jié)合適當(dāng)Rin可用于優(yōu)化LCD的光學(xué)性能。N層優(yōu)選包含具有比-0.002更負的厶nth的聚合物且P層優(yōu)選包含具有比+0.002更正的Anth的聚合物。膜的總Rth的總量優(yōu)選比-20nm更負，而Rjn可在0-100nm范圍內(nèi)調(diào)整。當(dāng)膜的總厶1^不如4,(^10-3負時，可實現(xiàn)平坦或反向雙折射色散，同時得到最高達300nm的Rth。這個實施方案容許使用廉價聚合物來產(chǎn)生具有所需色散性質(zhì)的低成本補償膜。更詳細地講，一個實施方案涉及一種包括多個交替的N和P聚合物層(n>50)的多層膜。層N包含負雙折射聚合物N，層P包舍正雙折射聚合物P,因此由0.5n個N層和0.5n個P層得到的總R也由下式給出<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>且膜總厚度為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>其中dN和Anth,N為層N的平均厚度和雙折射，dp和Anth,p為層P的平均厚度和雙折射。對于多層膜的Rin,可衍生出類似表達。根據(jù)本發(fā)明，平坦或反向雙折射色散通過使多層膜的平均厶nth(Anth==Rav/d)不如-4.0xl(T3負來實現(xiàn)。這個特定雙折射水平可通過選擇具有適當(dāng)雙折射水平(An也,N和An^p)的聚合物N和P和通過在用以制備多層補償膜的共擠出過程中調(diào)整最終層厚dN和dp得到。附圖簡述當(dāng)參照附圖閱讀時，從以下詳細說明可全面理解各實施方案。需要強調(diào)的是，各部件(feature)并不一定按比例繪制，事實上，可出于論述簡明的目的任意增減尺寸。圖1A^示各種雙折射色散特性的圖，包括正平面外色散、反平面外色散和基本不變的色散和正常色散；圖2是表示具有反向色散特性的正Anth和反Anth的圖。圖3說明具有厚度d和"x"、"y"和"z，，方向上的尺寸的示例性膜，其中x和y在膜平面內(nèi)彼此垂直，且z垂直于膜平面；圖4A表示聚合物膜，其中所述聚合物鏈具有統(tǒng)計學(xué)平均取向(aligndirection);圖4B表示聚合物膜，其中所述聚合物鏈隨機取向但在統(tǒng)計學(xué)上限定在膜的x-y平面內(nèi)；圖5為本發(fā)明多層膜的示意性橫截面圖。發(fā)明詳述本發(fā)明已參考優(yōu)選實施方案加以描迷。然而，應(yīng)了解在不偏離本發(fā)明范圍的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可對這些實施方案作出變化/改進。如上所述，本發(fā)明提供了具有所需雙折射特性的材料。本發(fā)明可用于形成具有高光學(xué)透射率或透明度和低霧度的栗性光學(xué)膜。在一個優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明的光學(xué)膜為用于液晶顯示器的補償膜。在另一實施方案中，本發(fā)明的補償膜可用作偏振器保護膜。這類膜可利用低成本聚合物制造。這些和其他優(yōu)點從以下詳細說明中將顯而易見。參考圖3，以下定義適用于本文的描述字母"x"、"y"和"z"定義相對于給定膜(301)的方向，其中x和y在膜平面內(nèi)彼此垂直，且z垂直于膜平面。術(shù)語"光軸"是指看不到雙折射的傳播光的方向。在聚合材料中，光軸平行于聚合物鏈。術(shù)語"n,、"ny"和"nz"分別為膜在x、y和z方向上的折射指數(shù)。"C-板，，是指nx=ny且nz與nx和ny不同的板或膜。通常，當(dāng)材料經(jīng)溶劑流延或熔體流延成膜時，這種膜具有C-板的性質(zhì)。術(shù)語給定聚合物的"特性雙折射，，(Anht)是指由(ne-n。)定義的量，其中ne和n。分別為聚合物分子鏈的異常折射指數(shù)和尋常折射指數(shù)。聚合物的特性雙折射是由各種因素如官能團的可極化性以及它們相對于聚合物鏈的鍵角決定。聚合物制品如膜的折射指數(shù)nx、ny和nz取決于制品的制造工藝條件和聚合物的厶Ilint。術(shù)語膜的"平面外延遲"(Rth)是由[rv(nx+ny)/2]d定義的量，其中d為圖3所示的膜301的厚度。[iv(iix+ny)/2]稱為"平面外雙折射"(厶nth)。下文給出的值對應(yīng)于X==550nm。關(guān)于膜301的術(shù)語"平面內(nèi)雙折射"由|nx-ny|定義，相應(yīng)的平面內(nèi)延遲Rin由Rin-lnx-ny!d定義。下文給出的值對應(yīng)于、=550nm。術(shù)語"無定形，，是指不具有分子長程有序性。因此，當(dāng)利用如X射線衍射的技術(shù)測量時，無定形聚合物未表現(xiàn)出長程有序。術(shù)語膜的"色散W:"(DP)是由DP=An也(450nm)/Anth(590nm)定義。相同定義可基于相應(yīng)延遲分量得到。對于聚合物材料，折射指數(shù)&、ny和nz因材料的厶nirt和成膜工藝而產(chǎn)生。各種工藝如流延、拉伸和退火提供聚合物鏈的不同取向狀態(tài)。該工藝結(jié)合Anint決定nx、ny、nz。通常，溶劑流延聚合物膜的平面內(nèi)雙折射小(〈lxl(T4,X=590nm)。然而，根據(jù)加工條件和聚合物類型，Anth可相當(dāng)高。產(chǎn)生Anth的機理可通過使用有序參量S的概念解釋。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所周知，聚合物膜的平面外雙折射由Anth-S厶nint給出。如上所述，Anint僅由聚合物的性質(zhì)決定，而成膜工藝主要控制S。通常，如圖4A所示，如果聚合物膜中的聚合物鏈(402)具有統(tǒng)計學(xué)平均取向(404),那么0引Spl。另一方面，如圖4B所示，如果膜中的聚合物鏈(406)隨機取向，但在統(tǒng)計學(xué)上限制在x-y平面內(nèi)，那么S取負值。例如，溶劑或熔體流延聚合物可產(chǎn)生這類無規(guī)平面內(nèi)取向。在這種情況下，我們得到兩個折射指數(shù)nx和ny,因為平面內(nèi)取向(圖3，x-y平面)的無規(guī)性，所以nx和ny基本相等。然而，因為聚合物鏈程度不同地限制在x-y平面內(nèi)，所以nz會不同。為了得到負Anth，使用具有正厶nmt的聚合物，而為了得到正Anth，使用具有負厶1^的聚合物。在兩種情況下，我們得到nx-ny的C-板性質(zhì)。在本發(fā)明的多層膜中，如圖5所示，屋N和P的有序參量(Sn和Sp)，基本相同(SN-Sp-S)，這是因為它們涉及類似的加工歷程，但聚合物N和P的Anirt值不同，因此膜的平均雙折射和延遲由下式給出Rth=dAnth=0.5nS(dN+dP厶n賦p)為實現(xiàn)平坦或反向色散(DPS0)，本發(fā)明規(guī)定厶nth比-4.0xl0-s更負且An賦N和An抓p具有相反符號。因為An讓相對較低，所以必須增加膜厚或總層數(shù)到足以獲得可用于液晶顯示器的補償方案的所需Rth水平的程度，就本發(fā)明的目的而言，包舍聚合物N和P的層的厚度應(yīng)為200nm或以下。優(yōu)選各層的厚度應(yīng)小于150nm且最優(yōu)選小于IOO腿。通常，包括多個N和P層的光學(xué)膜的厚度為約10-200微米。如果膜厚小于20微米，則這類膜的通常加工和運輸可能會成問題且產(chǎn)生各種光學(xué)和物理缺陷。由于LCD的偏振器組件的空間因素，厚度大于200微米不合需要。為得到所需雙折射特性，本發(fā)明的光學(xué)膜應(yīng)包括總共至少50層。所述光學(xué)膜優(yōu)選應(yīng)包括總共至少1000層且最優(yōu)選總共至少2000層N或P層的厶nth必須足夠高(優(yōu)選比-0.002更負或比+0.002更正)，以得到合乎需要的反向色散效應(yīng)且對膜的總延遲作出貢獻。術(shù)語"發(fā)色團"定義為作為光吸收單元的原子或原子團(ModernMolecularPhotochemistry(現(xiàn)代分子光化學(xué))，NicholasJ.Tuiro編，Benjamin/Cu讓ingsPublishingCo.,MenloPark，CA(1978)，笫77頁)。用于本發(fā)明聚合物中的典型發(fā)色團包括乙烯基、IJI&、酰胺、酰亞胺、酯、碳酸酯、芳族基團(即雜芳族或碳環(huán)芳族基團，如苯基、萘基、聯(lián)苯、瘞吩、雙酚)、砜和偶氮基或其組合。"非可見光發(fā)色團"是指在X=400-700nm范圍以外具有最大吸收的發(fā)色團。發(fā)色團相對于聚合物鏈的光軸的取向決定厶njnt的符號。如果發(fā)色團沿主鏈放置，那么聚合物的Anjnt將為正，且如果發(fā)色團置于主鏈之外，相對垂直于主鏈軸，那么聚合物的厶njnt將為負。如上文所述，為了得到負Anth,使用具有正Ariirt的聚合物，而為了得到正An也，使用具有負Anint的聚合物。適用于正雙折射聚合物層的聚合物的實例包括在聚合物骨架外具有非可見光發(fā)色團的材料。這類非可見光發(fā)色團例如包括乙烯基、羰基、酰胺、酰亞胺、酯、卣素、碳酸酯、砜、偶氮和芳族雜環(huán)和芳族碳環(huán)基團(例如苯基、萘基、聯(lián)苯、三聯(lián)苯、苯酚、雙酚A和漆吩)，另外，這些非可見光發(fā)色團的組合可能合乎需要(即以共聚物形式)。這類聚合物和它們的結(jié)構(gòu)的實例有聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(4-乙烯基聯(lián)苯)(下式I)、聚(4-乙烯基苯酚)(式11)、聚(N-乙烯基咔喳)(式III)、聚(甲基^^苯基甲基丙烯酰胺)(式IV)、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚[(l-乙?；胚?3-基tt猛)乙烯](式V)、聚(鄰苯二甲酰亞氨基乙烯)(式VI)、聚(4-(l-羥基-l-甲基丙基)苯乙烯)(式VH)、聚(2-羥基甲基苯乙烯)(式vm)、聚(2-二甲基M羰基苯乙烯)(式IX)、聚(2-苯基氨基羰基苯乙烯)(式X)、聚(3-(4-聯(lián)苯基)苯乙烯)(XI)和聚(4-(4-聯(lián)苯基)苯乙烯)(XII),<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>卿適用于負雙折射聚合物層的聚合物的實例包括在聚合物骨架上具有非可見光發(fā)色團的材料。這類非可見光發(fā)色團例如包括乙烯基、氟基、酰胺、酰亞胺、酯、卣素、碳酸酯、砜、偶氮和芳族雜環(huán)和芳族碳環(huán)基團(例如苯基、萘基、聯(lián)苯、三聯(lián)苯、苯酚、雙盼A和瘞吩)。另夕卜，具有這些非可見光發(fā)色團的組合的聚合物可能合乎需要(即以共聚物形式)。另外，可使用兩種或多種在聚合物骨架上具有非可見光發(fā)色團的聚合物的共混物?？捎糜谪撾p折射聚合物層的聚合物的實例有聚酯、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚、聚丙烯酸酯、聚酮、聚酰胺和聚酰亞胺，其舍有例如以下單體<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>這個性質(zhì)是由聚合物在相對揮發(fā)性溶劑中的10%(重量)溶液流延的聚合物薄膜(3-8^m)的平面外雙折射值(X=590nm)。多種光學(xué)聚合物的一些代表性Aninh值見表2。<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>*An她和Anlnt因為不同符號約定而符號相反，表2中的值可用于設(shè)計具有必要Rth和色散特性的多層補償器。對于交替>^/1^/..,型結(jié)構(gòu)，用于得到具有平坦或反向色散的雙折射膜的通用設(shè)計式由下式給出R仇=0.5n(dNAnjnh,N+dpAn,)當(dāng)Rth<0.0且3xl0'3<|(Rth/d)|<4xl(T3—DP約為l.O("平坦色散")。當(dāng)R也<0.0JL|(Rth/t)|<3xicr3—DP<1.0("反向色散")。制作多層補償器的納米層共擠出方法詳細描迷在Schrenk等的美國專利笫3,557,265號、第3,656,985號和第3,773,882號中。所述方法主要涉及使用適當(dāng)?shù)墓矓D出分流型(feedblock-type)模頭(或類似物)和一系列層倍增元件熔融共擠出兩種或多種材料以制備多層膜。在一個特別的實施方案中，兩種聚合物(N和P)經(jīng)兩個(或多個)專用擠出機熔融擠出到公用分;;M莫頭中，在此將兩股熔體流轉(zhuǎn)化為兩層n/p片材。隨后使這個分層片材依次經(jīng)過k層倍增元件，在經(jīng)過各元件時，層數(shù)加倍，總層數(shù)取決于k且遵循下式n-2^+"。因此，為了制備約1000層的膜，需要9個倍增元件。制備用于其他特殊光學(xué)應(yīng)用的多層結(jié)構(gòu)的類似方法描述在美國專利5,882,774和2005/0105191(Al)中。Jonza等的美國專利笫5,882,774號描述了一種制備乘性鏡和循環(huán)偏振器的方法。這些應(yīng)用需要相應(yīng)材料對的折射指數(shù)的特定組合有效。Baer等的美國專利申請2005/0105191Al指出了一種制作折射指數(shù)漸變的透《竟的方法，所述方法包括描述于美國專利第3,557,265號、第3,656,985號和第3,773,882號中的多層共擠出步驟類型。在此，使用多層共擠出方法制備具有各種折射指數(shù)的自撐式膜，隨后將它堆疊、熔合且拋光以形成折射指數(shù)平坦?jié)u變的透鏡。如果希望有限水平的Rin來獲得有效補償，那么本發(fā)明的膜必須經(jīng)受拉伸步驟，其中使用拉幅機或本領(lǐng)域技術(shù)人員周知的另一拉伸方法將膜單軸或雙軸拉伸，隨后進行共擠出制膜步驟。拉伸步驟需要(通常但不排他地)使膜的溫度升高到高于層的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)(最高Tg)(即T拉伸>max[TgN，TgP]}。拉伸可在對膜邊緣進行約束或不進行約束的情況下沿縱向或沿橫向進行。拉伸可在兩個方向上進行以得到雙軸取向。這種雙軸拉伸可依次或同時進行。在本發(fā)明的一個實施方案中，光學(xué)薄膜的R化為0-300nm,優(yōu)選為20-200nm且最優(yōu)選為25-100nm。在另一或同一實施方案中，光學(xué)薄膜的R也為-300nm至+300nm，優(yōu)選為-200腿至+200nm,且更優(yōu)選為-100nra至+100nm。本發(fā)明光學(xué)薄膜的基于Rm的DP優(yōu)逸為0.3-1.0。膜的DP更優(yōu)選為0.7-1.0。本發(fā)明光學(xué)薄膜的基于Rth的DP優(yōu)選也為0.3-1.0。膜的基于R也的DP更優(yōu)選為0.7-1.0。特定Rfe和Rth值和相應(yīng)的色散參數(shù)取決于特定偏振器組件和液晶盒且在任何具體情況下必須對對比率和色移進行優(yōu)化。本發(fā)明指出了一種使用通過特定熔融共擠出方法制備的納米層膜控制延遲水平和色散參數(shù)的一般方法。應(yīng)當(dāng)理解的是除如上所述的兩種材料的N/P/N/P型交替膜結(jié)構(gòu)以外，還可使用以下類型的三種材料的結(jié)構(gòu)N/P/A/N/P/A/....、N/A/P/A/N/A/P/A/….等，其中材料A可具有正雙折射性、負雙折射性或無雙折射性。具有多種材料的結(jié)構(gòu)原則上是可能的，但制備這類多材料多層膜結(jié)構(gòu)的成本可能會過高且未必提供明顯的效益。以下實施例說明本發(fā)明的實踐。這些實施例并非旨在窮舉本發(fā)明的所有可能變體。除非另有陳述，否則所有份數(shù)和百分數(shù)都以重量計。實施例表2中的值用于設(shè)計具有必要Rth和色散特性的多層補償器，即實施例1-3的多層補償器。對于交替1^/1^/1>/...型結(jié)構(gòu)，用于得到具有平坦或反向色散的雙折射膜的通用設(shè)計式由下式給出Rth=0.5n(dN厶Hinh,N+dP厶nin^)當(dāng)R&<0.0且3xl(T3<|(Rti/d)|<4xl(T3—DP約為l.O("平坦色散，,)。當(dāng)Rth<0.0且l(lWt)i<3xl0'3—DP<1.0("反向色散")。包括交替的聚碳酸酯和聚苯乙烯層的多層膜可使用美國專利第'3,557,265號、第3,656,985號和第3,773,882號中所述的納米層共擠出方法制備。在以下預(yù)示(prophetic)實施例中，590nrn下的平面外雙折射Anth和雙折射色散(如由參數(shù)DP=Anth(450nm)Mnth(S90nm)表示)可使用WOOLLAM-2000VSpectroscopicEllipsometer(光諳橢圓偏振儀)測量。實施例1-3使用聚苯乙烯(PS)和聚碳酸酯(PC)樹脂形成總共包括1024層的交替？(3/8/<:/5...納米層膜。這種結(jié)構(gòu)使用9個層倍增元件通過納米層共擠出方法形成。在實施例l-3中，調(diào)整PC和PS層的厚度使其具有表3所示的不同值。比較實施例1重復(fù)相同過程，但對層厚進行調(diào)整，使得多層膜的厶nth的絕對值大于4.0xl(T3。這種情況的結(jié)果也列于下表3中。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>從表3的結(jié)果中可看出，當(dāng)多層膜的厶nth比4,0xl(^更負時，多層膜表現(xiàn)出正常色散。否則，如果An也等于4,0><10-3或不如4.0xl(T3負，那么膜會表現(xiàn)反向或基本平坦的色散。部件清單(PARTSLIST):102正An+h與？l的函數(shù)關(guān)系(正常色散)104負厶n+h與X的函數(shù)關(guān)系(正常色散)106不變的An+h與X的函數(shù)關(guān)系108不變的An+h與X的函數(shù)關(guān)系110低厶n+h與不變的X202正厶n+h與X的函數(shù)關(guān)系(反向色散)204負An+h與X的函數(shù)關(guān)系(反向色散)301膜402聚合物鏈404取向方向406聚合物鏈權(quán)利要求1.一種光學(xué)薄膜，所述光學(xué)薄膜包括至少多個負雙折射聚合物層和多個正雙折射聚合物層，其中各層的厚度為200nm或以下。2.權(quán)利要求1的光學(xué)薄膜，其中所述負雙折射聚合物層與所述正雙折射聚合物層交替。3.權(quán)利要求1的光學(xué)薄膜，其中各層為150nm或以下。4.權(quán)利要求1的光學(xué)薄膜，其中各層為100nm或以下。5.權(quán)利要求1的光學(xué)薄膜，所述光學(xué)薄膜包括至少50層。6.權(quán)利要求1的光學(xué)薄膜，所述光學(xué)薄膜包括至少1000層。7.權(quán)利要求1的光學(xué)薄膜，所述光學(xué)薄膜包括至少2000層。8.權(quán)利要求4的光學(xué)薄膜，所述光學(xué)薄膜包括至少IOOO層。9.權(quán)利要求4的光學(xué)薄膜，所述光學(xué)薄膜包括至少2000層。10.權(quán)利要求1的光學(xué)薄膜，其中所述正雙折射聚合物層的平面外雙折射大于0.002且所述負雙折射聚合物層的平面外雙折射小于-0.002。11.權(quán)利委求1的光學(xué)薄膜，其中所述正雙折射聚合物層包含在骨架外具有非可見光發(fā)色團的聚合物。12.權(quán)利要求11的光學(xué)薄膜，其中所述非可見光發(fā)色團包括雜環(huán)或碳環(huán)芳族基團。13.權(quán)利要求11的光學(xué)薄膜，其中所述非可見光發(fā)色團包括羰基、卣素、酰胺、酰亞胺、酯、碳酸酯、苯基、萘基、聯(lián)苯、雙酚、漆汾、乙烯基、芳族基團、砜或偶氮基或其組合。14.權(quán)利要求1的光學(xué)薄膜，其中所述負雙折射聚合物層包含在骨架中具有非可見光發(fā)色團的聚合物。15.權(quán)利要求14的光學(xué)薄膜，其中所述非可見光發(fā)色團包括雜環(huán)或碳環(huán)芳族基團。16.權(quán)利要求14的光學(xué)薄膜，其中所述非可見光發(fā)色團包括羰基、卣素、酰胺、酰亞胺、6旨、碳酸酯、苯基、萘基、聯(lián)苯、雙盼、遂吩、乙烯基、芳族基團、砜或偶氮基或其組合。17.權(quán)利要求l的光學(xué)薄膜，其中所述負雙折射聚合物包括聚碳酸酯、聚酯、聚砜、聚酰胺、聚苯醚、聚丙烯酸酯及其共混物，且所迷正雙折射聚合^包括聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚乙烯呻唑、聚乙烯基苯酚及其共混物。18.權(quán)利要求1的光學(xué)薄膜，其中所述膜的平面內(nèi)延遲是0-300nm。19.權(quán)利要求1的光學(xué)薄膜，其中所述膜的平面內(nèi)延遲是20-200nm。20.權(quán)利要求1的光學(xué)薄膜，其中所述膜的平面內(nèi)延遲是25掘跳21.權(quán)利要求1的光學(xué)薄膜，其中所述膜的平面外延遲是-300nm至+300腦。22.權(quán)利要求l的光學(xué)薄膜，其中所述膜的平面外延遲是-200nm至+200nm。23.權(quán)利要求l的光學(xué)薄膜，其中所述膜的平面外延遲是-100nm至+100nm。24.權(quán)利要求1的光學(xué)薄膜，其中所述光學(xué)薄膜的厚度為10-200微米。25.權(quán)利要求1的光學(xué)薄膜，其中所迷膜的平面內(nèi)色散參數(shù)為0.3-1.0。26.權(quán)利要求1的光學(xué)薄膜，其中所迷膜的平面內(nèi)色散參數(shù)為0.7-1.0。27.權(quán)利要求1的光學(xué)薄膜，其中所述膜的平面外色散參數(shù)為0.3-1.0。28.權(quán)利要求1的光學(xué)薄膜，其中所述膜的平面外色散參數(shù)為0,7-1.0。29.權(quán)利要求1的光學(xué)薄膜，其中所述膜為補償膜。30.權(quán)利要求29的光學(xué)薄膜，其中所迷補償膜為偏振器保護膜。31.權(quán)利要求l的光學(xué)薄膜，所迷光學(xué)薄膜還包括多個非雙折射層。32.權(quán)利要求1的光學(xué)薄膜，其中所述膜的總Anth比-4.0xl0-s更負。.33.—種液晶顯示器件，所述液晶顯示器件包括權(quán)利要求1的光學(xué)薄膜。全文摘要本發(fā)明公開了一種具有受控雙折射色散的光學(xué)薄膜，它可用于顯示器領(lǐng)域和其他光學(xué)應(yīng)用中。所述光學(xué)薄膜包括至少多個負雙折射聚合物層和多個正雙折射聚合物層，其中各層的厚度獨立地為200nm或以下且負雙折射層與正雙折射層交替。文檔編號G02B5/30GK101351730SQ200680049678公開日2009年1月21日申請日期2006年12月4日優(yōu)先權(quán)日2005年12月29日發(fā)明者J·F·埃曼,J·格林納,石川智弘申請人:日東電工株式會社