專利名稱：液晶膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶膜，制備該液晶膜的方法，光學器件和LCD。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(IXD)可以包括液晶面板，和設置在所述液晶面板的上側(cè)和下側(cè)的偏光板，并且除了偏光板之外，可以包括多個功能性光學器件。IXD通過改變在液晶面板的各像素的液晶分子的取向而可以顯示圖像。由于IXD不為自發(fā)光器件，光源，例如，背光單元(BLU)等通常被設置在配置于液晶面板下側(cè)的偏光板的背面，通過從光源發(fā)出的光穿過面板而顯示圖像。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明提供一種液晶膜(LCF)，制備該液晶膜的方法，光學器件和IXD。技術(shù)方案示例性的液晶膜可以包括單層的液晶層，所述液晶層包含至少兩種類型的膽甾型取向的液晶區(qū)域，其反射光的中心波長彼此不同。此外，所述液晶膜可以具有至少5%的霧度值。此外，示例性的光學器件可以包括所述液晶膜和λ /4波長層。此外，示例性的液晶顯示器可以包括所述光學器件。有益效果示例性的LCF可以被用作反射偏光板，其可以提高顯示器(例如，IXD等)的亮度和光使用效率。示例性的LCF可以提供具有優(yōu)異的圖像質(zhì)量的顯示器，因為其允許光的顏色聞效地再現(xiàn)，同時還允許売度的損失最小化。


圖1為用于顯示CLC的示例性的圖；圖2為通過實例的方式顯示在CLC層中CLC區(qū)域的排列的圖；圖3為用于顯示CLC取向的示例性的圖；圖4為顯示示例性的LCF的圖；圖5至圖12為顯示示例性的光學器件的圖；圖13為顯示示例性的IXD的圖；以及圖14和圖15為顯示在實施例和對比實施例中測量透射率的結(jié)果的圖。附圖標記:n:CLC 指向矢P:節(jié)距
X:螺旋軸
2: CLC 層21、22:CLC層的主表面231、232、233:CLC 區(qū)域HA =CLC區(qū)域的螺旋軸31:CLC層的厚度方向32:CLC層的厚度方·向的垂直方向4:LCF41、51、54、61、71、81:基板41:CLC 層5、6、7、8、9、10、11、12:反射偏光板52、1342:CLC 層53、1341: λ/4 波長層91:偏光兀件13:LCD131、133:偏光板132:液晶面板134:反射偏光板135:光源
具體實施例方式本發(fā)明涉及一種LCF。示例的LCF包括包含膽留型取向液晶區(qū)域的液晶層(下文中稱作“CLC層”)。在本申請中的CLC層可以為單層。對于本說明書，當CLC層是指單層時，可以排除通過層疊或粘結(jié)至少兩層CLC層而形成的CLC層或者通過多次涂布CLC組合物而形成的CLC層。所述液晶區(qū)域可以包括至少兩種液晶區(qū)域，其中反射光的中心波長彼此不同。此外，LCF的霧度值可以為至少5%。在一個實例中，LCF的霧度值可以為至少10%或至少15%?？梢赃x擇霧度值以根據(jù)LCF應用的用途形成最佳的效果。例如，當LCF包括在下文所述的反射偏光板時，LCF允許入射光適當?shù)厣⑸浜?或漫射，從而器件可以顯示優(yōu)異的亮度性能，并且霧度值在上述范圍內(nèi)。此外，LCF可以有效地再現(xiàn)光源的彩色坐標，并且霧度值在上述范圍內(nèi)。LCF的霧度值可以使用霧度計(例如，如購自S印ung的HR-100、HM-150等)根據(jù)制造商手冊測量。LCF霧度值的上限不受特別限制，但是可以為，例如大約30%、25%或20%。如在下文所述，例如，通過控制在CLC層中的膽留型取向液晶區(qū)域，或者在膜的合適的位置包括霧層(haze layer)，可以控制LCF的霧度值，但是并不限于此。術(shù)語“霧層”可以包括能夠賦予LCF的合適的霧度值的所有已知的層。所述CLC層可以包括膽留型取向液晶區(qū)域。在本申請中，膽留型液晶或膽留型取向液晶可以簡稱為“CLC”。參照圖1，所述CLC具有螺旋狀結(jié)構(gòu)，其中液晶分子的指向矢(director)(圖1中的η)沿著螺旋軸(圖1中的X)扭曲，以及使液晶分子取向并且形成層。在CLC結(jié)構(gòu)中，由液晶分子的指向矢完成360度旋轉(zhuǎn)的距離(圖1中的P)稱作“節(jié)距(pitch)”。在本申請中，術(shù)語“液晶區(qū)域或CLC區(qū)域”可以表示由CLC指向矢完成360度旋轉(zhuǎn)的CLC區(qū)域。例如，根據(jù)各CLC區(qū)域的反射光的中心波長，可以將在本申請中的各CLC區(qū)域分類。所述CLC可以選擇性地反射圓偏振光的光。由CLC反射的光的波長取決于節(jié)距和液晶的折射率。CLC指向矢的螺旋扭曲允許材料的介電張量周期性地空間地變化，因此選擇性地反射所述波長的光。一般而言，當波長λ在下面的公式I的范圍內(nèi)時，在沿著CLC的螺旋軸傳播的光發(fā)生布拉格反射。[公式1]Ν0Ρ< λ <NeP其中，P為CLC區(qū)域的節(jié)距;Ne為對與CLC指向矢平行偏振的光的CLC折射率；以及N。為對與CLC的指向矢垂直地偏振的光的CLC的折射率。此外，被CLC反射的光，即反射光，的波長范圍的中心波長λ ^，可以大致地由下面的公式2表不:[公式2]A0=0.5(N0+Ne)P其中，P、Ne和N。如在公式I中所定義。此外，被CLC反射的光的譜寬Λ λ ^可以大致地由下面的公式3表示:[公式3]Δ 入 0=2 λ 0 (Ne-N0) / (N0+Ne) =P (Ne-N0)其中，P、凡和N。如在公式I中所定義。所述CLC層包括至少兩種CLC區(qū)域。對于至少兩個CLC區(qū)域，能反射的光，S卩，反射光，的中心波長彼此不同。在一個實例中，具有彼此不同的反射光的中心波長的CLC區(qū)域可以具有彼此不同范圍的節(jié)距。因此，在實施例中，當單層的CLC層包括至少兩種CLC區(qū)域，所述CLC層較薄，但是其可以通過由CLC層選擇性地反射性能而使用的寬波長范圍。在本申請中，作為單層并且還包括至少兩種CLC區(qū)域的CLC層可以稱作寬帶(wideband) CLC層。對于CLC層，具有彼此不同的反射光的中心波長的CLC區(qū)域的排列不受特別限制。在一個實施例中，可以設置CLC區(qū)域使得各區(qū)域的反射光的中心波長連續(xù)地變長或變短，設置使得從CLC層的一側(cè)至另一側(cè)的中心波長變長，然后變短，設置使得從CLC層的一側(cè)至另一側(cè)的中心波長變短，然后變長，或者設置使得從CLC層的一側(cè)至另一側(cè)的中心波長不規(guī)則地變化。在一個實施例中，當在CLC層中包括的CLC為相同類型的組分時，可以改變CLC區(qū)域的節(jié)距以顯示如上文所述的反射光的中心波長。在示例性的CLC層中，反射光的中心波長屬于可見光譜的紅光區(qū)域的CLC區(qū)域可以被設置在CLC層的一個主表面上，以及反射光的中心波長屬于藍光區(qū)域的CLC區(qū)域可以被設置在所述CLC層的另一主表面上，其中，可以設置所述區(qū)域從而使得各CLC區(qū)域的反射光的中心波長可以隨著CLC層的厚度方向連續(xù)地變化。在本申請中的術(shù)語“CLC層的厚度方向”可以表示平行于連接所述CLC層的一個主表面和最近距離上其相反的主表面的假想線的方向。在一個實施例中，當所述LCF進一步包括基板并且如在下文所述在所述基板的一側(cè)形成CLC層時，CLC層的厚度方向可以為平行于假想線的方向，所述假想線形成于具有CLC層的基板的那一側(cè)的垂直的方向上。對于本申請中的角度的定義，當使用例如垂直、水平、正交或平行的術(shù)語時，它們指的是不損壞要求的效果的范圍內(nèi)的垂直、水平、正交或平行。例如，它們包括考慮到制造誤差和偏差等的誤差。例如，各種情形可以包括小于約±15°的誤差、小于約±10°的誤差、或小于約±5°的誤差。圖2為顯不理論上的CLC層2的不意圖，其不出了以從所述CLC層2的一個主表面21側(cè)至另一主表面22側(cè)的方向連續(xù)排列CLC區(qū)域231 (其反射光的中心波長屬于紅光區(qū)域)、CLC區(qū)域232 (其反射光的中心波長屬于綠光區(qū)域)和CLC區(qū)域233 (其反射光的中心波長屬于藍光區(qū)域)的實施例。在一個實施例中，所述CLC層可以包括至少一個第一區(qū)域，其中，反射光的中心波長為400nm至500nm ;第二區(qū)域,其中，反射光的中心波長為500nm至600nm ;和第三區(qū)域，其中，反射光的中心波長為600nm至700nm。在實施例中，可以設置第一區(qū)域至第三區(qū)域以連續(xù)地沿著所述CLC層的厚度方向改變各區(qū)域的反射光的中心波長，但并不限于此。所述CLC區(qū)域的反射光的中心波長可以使用本領(lǐng)域已知的方法測量。在一個實施例中，所述CLC層可以包括CLC區(qū)域，形成CLC區(qū)域從而使得液晶分子的指向矢的螺旋軸不平行于CLC層的厚度方向。例如，所述CLC層可以包括:形成的螺旋軸平行于厚度方向的CLC區(qū)域，和形成的螺旋軸不平行于厚度方向的CLC區(qū)域。參照圖3，CLC區(qū)域的螺旋軸的設置示于下面的實施例中。一般而言，所述CLC區(qū)域包含螺旋地旋轉(zhuǎn)的CLC分子，但是如此設置使得CLC分子的指向矢，例如，CLC分子的主軸的螺旋軸平行于CLC層的厚度方向。在這種一般的情形中，如在圖3中的A所示，使CLC區(qū)域取向使得CLC的螺旋軸HA平行于CLC層的厚度方向31。在圖3中，垂直于厚度方向31的方向32可以表示，例如，如在上述指出的基板的平面方向。在本申請中，其中螺旋軸以與如上所述的CLC層的厚度方向的平行狀態(tài)取向的CLC區(qū)域可以稱作平面取向的CLC區(qū)域。根據(jù)CLC的取向條件或形成CLC基板的平面的性能，可以以不平行于所述CLC層厚度方向設置CLC分子的指向矢的螺旋軸。例如，如圖3的B所示，可以實施所述取向使得CLC的螺旋軸HA以垂直于所述CLC層的厚度方向31的方向取向，以及如圖3的C所示，以除了垂直和平行于所述CLC層的厚度方向31之外的方向使所述CLC的螺旋軸HA取向。在本申請中，其中使螺旋軸以垂直于CLC層的厚度方向取向的CLC區(qū)域可以稱作垂面取向的CLC區(qū)域，以及其中使螺旋軸以除了垂直和平行于CLC層的厚度方向之外的方向取向的CLC區(qū)域可以稱作焦錐取向的(focal conic-aligned) CLC區(qū)域。使在以一般形式形成的CLC層中的CLC區(qū)域取向，從而螺旋軸平行于CLC層的厚度方向。然而，LCF的CLC層可以包括CLC區(qū)域，其中以除了平行于所述CLC層的厚度方向的其它方向人為地形成螺旋軸。其中以除了平行于所述CLC層的厚度方向之外的方向形成螺旋軸的CLC區(qū)域可以控制LCF的霧度性能。在所述CLC層中的垂面或焦錐取向的CLC區(qū)域的量、位置和分布狀態(tài)不受特別限制，并且螺旋軸的角度也不限于焦錐取向的厚度方向等。在一個實施例中，可以形成并設置垂面或焦錐取向的CLC區(qū)域從而使得LCF可以具有上述范圍內(nèi)的霧度范圍。
如在下文中所述，例如，通過控制具有CLC層的那一側(cè)的表面性能或適當?shù)卦O定CLC的取向條件可以形成垂面或焦錐取向的CLC區(qū)域。在一個實施例中，所述CLC層可以包括液晶聚合物。制備所述CLC層的示例性的方法可以包括如下步驟:涂布包含聚合的液晶化合物和聚合的或未聚合的手性劑(chiralagent)的組合物，以及通過手性劑誘導所述液晶化合物的螺旋節(jié)距的狀態(tài)而使所述組合物聚合，在這種情況下，所述CLC層可以包括聚合的液晶聚合物。一個示例性的CLC層可以包含聚合形式的由下面的化學式I表示的化合物:[化學式1]
權(quán)利要求
1.一種液晶膜，所述液晶膜包括單層的液晶層并且具有至少5%的霧度值，所述液晶層包含至少兩種類型的膽留型取向的液晶區(qū)域，其反射光的中心波長彼此不同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶膜，其中，所述液晶區(qū)域包括:第一區(qū)域，其反射光的中心波長為400nm至500nm,第二區(qū)域,其反射光的中心波長為500nm至600nm,和第三區(qū)域，其反射光的中心波長為600nm至700nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶膜，其中，所述液晶區(qū)域包括:形成的膽留型液晶分子的指向矢的螺旋軸平行于所述液晶層的厚度方向的液晶區(qū)域，和形成的膽留型液晶分子的指向矢的螺旋軸不平行于所述液晶層的厚度方向的液晶區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶膜，其中，所述液晶層包含聚合形式的由下面的化學式I表示的化合物: [化學式I]
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶膜，其進一步包含在所述液晶層的一側(cè)或兩側(cè)形成并且包含粒子的樹脂層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶膜，其中，所述粒子具有與所述樹脂層不同的折射率。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶膜，所述液晶膜進一步包括基板、在所述基板的至少一側(cè)形成的液晶層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶膜，其中，形成有液晶層的基板的所述側(cè)具有0°至50°的潤濕角。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶膜，其中，所述基板為光學各向同性基板、光學各向異性基板或偏光元件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液晶膜，其中，所述光學各向同性基板為λ/4波長層或λ /2波長層。
11.一種制備液晶膜的方法，所述方法包括如下步驟:形成液晶層，所述液晶層為單層并且包含至少兩種類型的膽留型取向的液晶區(qū)域，其反射光的中心波長彼此不同；和控制霧度值至至少5%。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述液晶層是通過如下步驟形成的:在40°C至80°C的溫度下以10至500mJ/cm2的強度使用具有紫外線A的波長的紫外線輻照包含下面化學式I的液晶化合物、手性劑和光引發(fā)劑的膽甾型液晶組合物的涂層，然后以lmj/cm2至10mJ/cm2的強度用具有紫外線A的波長的紫外線輻照所述涂層:
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，在具有0°至50°的潤濕角的基板的一側(cè)形成膽甾型液晶組合物的涂層。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，所述方法進一步包括:在所述液晶層的一側(cè)或兩側(cè)形成樹脂層，所述樹脂層是通過固化涂層而形成的，所述涂層包含可固化的組合物和粒子，其中，所述可固化的組合物為選自室溫可固化的組合物、濕氣可固化的組合物、熱可固化的組合物、活性能量線可固化的組合物或混合的可固化的組合物中的至少一種。
15.一種光學器件，其包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶膜；和在所述液晶膜的一側(cè)或兩側(cè)形成的λ/4波長層。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學器件，所述光學器件進一步包括在所述λ/4波長層的上側(cè)設置的偏光元件。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學器件，其中，所述光學器件符合下面的式I或式2: [式I]Xl -Χ2 ( 0.1 [式2]Yl - Υ2 ( 0.1 其中，Χ2和Υ2分別為在通過輻照至所述光學器件的一側(cè)穿過所述光學器件的光的CIE色空間的三色刺激值中的X值和I值；以及 Xl和Yl為光輻照至所述光學器件的光穿過所述光學器件之前的CIE色空間的三色刺激值中的X值和y值。
18.一種液晶顯示器，其包括根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學器件。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的液晶顯示器，所述液晶顯示器進一步包括液晶面板，和設置在所述液晶面板的一側(cè)的光源，以及所述光學器件被設置在所述液晶面板與所述光源之間。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的液晶顯示器，其中，設置所述光學器件從而使所述液晶膜比λ/4波長層更靠近所述光源。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種液晶膜。示例性的液晶膜可以被用作反射偏光板，所述反射偏光板可以提高顯示器，例如，LCD等的亮度和光使用效率。
文檔編號G02F1/1335GK103221851SQ201180054381
公開日2013年7月24日 申請日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月10日
發(fā)明者張俊元, 樸文洙, 李大熙 申請人:Lg化學株式會社