光学相位延迟补偿薄膜制造技术

一种采用聚合物分散液晶的光学相位延迟补偿薄膜，包括：聚合物层２０，具有呈小球状态或邻接地在其中混合的液晶１０；保护构件，用以保护聚合物层，其中液晶具有预定的光学相位延迟补偿值。此外，聚合物层的两侧还设有透明的电极３０和３０′，从而通过往各电极上加补偿电压以补偿液晶的取向。应用到液晶显示器中时，光学相位延迟补偿薄膜的特性可根据液晶显示器的光控制因环境温度的变化而引起的变化相应地加以调节，从而能有效地补偿光学的相位延迟。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及补偿光学相位延迟用的一种薄膜，更具体地说，涉及采用聚合物分散液晶的一种光学相位延迟补偿薄膜。按照惯例，高分子薄膜，为了使其分子各向异性地排列，是在一个方向上经过拉伸了的，因而这种拉伸薄膜可用作在光学性能上各向异性的光学相位延迟补偿薄膜。此外，液晶聚合物(LCP)的分子也是经过定向排列形成迂回曲折的结构，因而加扭式LCP也可用作光学相位延迟薄膜。如附图说明图1所示，以前的光学相位延迟补偿薄膜是将具双折射性能的高分子薄膜1经粘合层4粘附到后板3上，再将面板2结合到薄膜1上制成的。传统的这种光学相位延迟补偿薄膜借助于高分子薄膜影响透射光相位延迟的变化。这里高分子薄膜是这样制取的在一个方向上拉伸通常由聚碳酸酯或聚苯乙烯构成的薄膜，使其分子变成各向异性，从而具有双折射性能。一般的光学相位延迟薄膜主要用在液晶显示器上以设法提高图象的质量。然而，由于一般的光学相位延迟薄膜在物理性能方面与采用这种薄膜的显示设备中的液晶不同，因而在实用中不能充分满足所要求的用途。这是因为，虽然液晶的双折射性能这个显示设备的精华所在是随光的波长和温度的变化而变化，但一般的光学相位延迟补偿薄膜其对光学相位延迟的补偿程度是预先设计好了的，因而阻碍了对其自身因环境变化而引起的延迟的补偿作用。因此光学相位延迟不能有效地随液晶双折射性能的变化相应地得到补偿。此外，现今的LCP是将具胆甾相的LCP在高温下溶解在溶剂中，再将得出的LCP涂敷到表面的分子预向定向排列的衬底上，从而使LCP和薄膜一样薄制取的。这种LCP有这样的缺点，即其随温度的变化而变化的光学性能难以与超绞扭向列液晶相匹配，而且由于分子量不同，要使其具有相同的光学性能有困难。此外，由于必需要有一个衬底，因而不能使其薄到某种程度以下。本专利技术的目的是提供一种能根据液晶显示器双折射性能的变化有效地相应补偿光学相位延迟的光学相位延迟补偿薄膜。本专利技术的另一个目的是提供一种能根据液晶显示器的双折射性能变化有效地相应补偿光学相位延迟的可调光学相位延迟补偿薄膜。为实现本专利技术的上述目的，本专利技术提供的光学相位延迟补偿薄膜包括聚合和保护构件，液晶以小球状态或彼此互连的形式分散在聚合物层的聚合物中，保护构件则起保护聚合物层的作用，其中液晶按预定的方向取向，从而具有预定的光学相位延迟补偿值。此外，上述光学相位延迟补偿薄膜包括含有以小球状态散的液晶的聚合物层、该聚合层的保护构件和设在聚合物层两侧的透明电极，从而利用加到各电极上的补偿电压补偿液晶的取向。在本专利技术的光学相位延迟补偿薄膜中，各液晶小球可以各别地分散开来，从而引起旋转位移，或与毗邻的液晶小球互连，从而形成一个网络。此外，在用作聚合物层分散在单体层之后，液晶可通过供聚合单体的普通后处理工序使其取向。后处理进行得使聚合物层受到拉伸，从而使聚合物各向异性，同时使液晶也取向。不然也可以在聚合物层两侧设摩擦定向层。例如聚酰亚胺层。这样，液晶可以按预定方向取向而无须通过后处理，从而使液晶具有预定的光学相位延迟补偿值。这可与聚合物的拉伸一起进行。下面参看附图样细说明本专利技术的一个最佳实施例，由此可以更清楚地了解本专利技术的上述目的和其它优点。附图中图1是一般光学相位延迟补偿薄膜的示意剖视图;图2是本专利技术固定光学相位延迟补偿薄膜一个实施例的示意剖视图;图3是本专利技术固定光学相位延迟补偿薄膜另一个实施例的示意剖视图;图4和5是本专利技术固定光学相位延迟补偿薄膜另外一些实施例的示意剖视图;图6是本专利技术可调光学相位延迟补偿薄膜一个实施例的示意剖视图;图7是本专利技术可调光学相位延迟补偿薄膜另一个实施例的示意剖视图;图8是本专利技术可调光学相位延迟补偿薄膜又另一个实施例的示意剖视图;图9和10分别表示本专利技术的光学相位延迟补偿薄膜和普通液晶的光透射率曲线。本专利技术的光学相位延迟补偿薄膜分两种，一种是固定式的，即其相位补偿值是固定的，另一种可调式的，即其相位补偿值是可调的。因此，下面要分开说明。图2示出了本专利技术固定光学相位延迟补偿薄膜的第一实施例，其中液晶的预取向是通过其结构本性获取的。这里采用了将小量液晶分散在聚合物中制取的通常供显示设备用的聚合液晶。必要时，为使分子结构呈各向异性，在一个方向上拉伸聚合物。通过这种处理，可以使液晶按一定方向取向。首先，依次分别将聚酰亚胺取向层30和30′及高分子薄膜40和40′堆积在聚合物层20的顶侧和底侧上，其中液晶10以小球状态分散开。下侧的高分子薄膜40′经粘合层50粘附到后板70上，面板60则堆积在上侧的分子薄膜40上部分上。在这种结构中，在如上所述将聚合物层加以拉伸从而使液晶在结构上取向时可以局部采用取向层，也可以完全采用取向层。此外，取向层确定液晶10各分子的取向方向，该取向方向则是以光学相位延迟补偿值为依据的。若聚合物层按上述那样拉伸，则取向方向必须平行于拉伸方向。另一方面，图3、4和5简单示出了本专利技术的其它实施例。这里，图3示出了取消了应用于第一实施例中的面板60的光学相位延迟补偿薄膜。图4是以聚合物网络液晶(PNLC)结构为基础的，其中液晶10作为网络在聚合物中互连起来。图5中，液晶10与聚合物20混合成凝胶。图6示意地示出了本专利技术可调光学相位延迟补偿薄膜的第一实施例。液晶10呈小球状态分散在聚合物层20中，透明导电材料，例如铟锡氧化物(ITO)制成的电极30和30′、透光面板和后板40和40′则分别堆置在聚合物层20的前面和后面部分上。鉴于聚合物层中液晶的取向角随加到电极30和30′上可调节的电压而改变，因而可以调节穿过聚合物层的光的相位。另一方面，为使液晶取向，可以将聚合物层20在一个方向上加以拉伸。在此情况下，即使不往电极30和30′上加电压，也可以获取某固定的光学相位补偿值。此外，往各电极上加上预定电压时也可以改变固定的光学相位补偿值，从而得出所要求的补偿值。图7和8示出了本专利技术可调光学相位延迟补偿薄膜的第二和第三实施例。这里，在第一实施例的结构上加上了取向层50和50′，以便象拉伸聚合物层那样固定液晶的光学相位补偿。这时，当然对聚合物层的位伸是局部的。聚合物层的拉伸连同取向层的加设一起给固定光学相位补偿的调节带来方便。这里，取向层确定了呈小球状态的液晶10各分子的取向方向，该方向则以光学相位延迟的补偿值为依据。若聚合物层象上述那样拉伸，则取向方向必须平行于拉伸的方向。在本专利技术的可调光学相位延迟补偿薄膜中，分散在聚合物层中的液晶可作为非邻接小球个别分散开来，也可以彼此互连起来从而形成如图4所示实施例那样的PNCL。此外，液晶也可以呈凝胶状态，如图8中所示的那样。下面说明本专利技术的上述光学相位延迟补偿薄膜的制造方法。开始时，将结构与液晶分子相同的小量聚合物加入液晶中，使分子按一定方式排列。液晶取向层要在液晶层的起码一侧和外面形成，使液晶分子按一定方向取向，该小量聚合物也被导致具有同样的取向。形成取向层的方法采用与普通液晶取向层同样的方法，虽然与取向层法线形成的预倾角随采用同样液晶的LCD(液晶显示器)而异，但该预倾角的范围通常在0-90°。所有液晶，无论其各向异性的介电常数是负是正，都可加以采用，特别是双轴向列液晶，也可加以利用。聚合物是这样制取的将单体与液晶以及小量的光引发剂进行混合，将混合料注入空腔的空间中，然本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学相位延迟补偿薄膜，包括聚合物层２０和保护构件，液晶１０以小球形状态或彼此互连的形式分散在聚合物层的聚合物中，保护构件则起保护聚合物层２０的作用，其特征在于，所说液晶具有预定的光学相位延迟补偿值。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：李钟千，
申请(专利权)人：三星电管株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]