光学膜的制作方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及一种光学膜、一种光学层压体以及一种显示设备。
【背景技术】
[0002] 展现出光学各向异性的膜被用于各种各样的目的。这些膜可被用于的目的有：例 如，调节液晶显示器（LCD)的光学性能，改善光利用效率，或者在有机电致发光器（0LED)中 确保减反射性和可见度。此外，如上所述的膜可被用于产生立体图像，或者用于改善立体图 像的质量
[0003] 〈现有技术文献〉
[0004] 专利文献1 :日本专利公开第1996-321381号。
【发明内容】
[0005] [技术问题]
[0006] 本申请的目的是提供一种光学膜、一种光学层压体以及一种显示设备。在本申请 中，一个首要的目的在于提供一种光学膜，所述光学膜由于包含于被调整的所述光学膜中 的液晶层中的液晶化合物的排列形式而具有所谓的反向波长色散，同时为单层膜。
[0007] [技术方案]
[0008] 根据本发明的一个方面，提供了一种光学膜。示例性的光学膜可包含液晶层。所 述液晶层包含扭曲向列液晶化合物，所述液晶化合物可在如上所述的配向状态下聚合，并 形成所述液晶层。下文中，在本申请中，所述扭曲向列液晶化合物可被缩写为TN，包含所述 TN的液晶层可被称为TN层。
[0009] 就具有螺旋结构的TN(其中向列液晶化合物的光轴沿着虚拟的螺旋轴被扭曲以 形成层并且配向）来说，所述TN与所谓的胆留型液晶（CLC)层类似，但区别在于液晶化合 物的扭曲角小于360度。在以上描述中，术语"液晶化合物的光轴"可指的是所述液晶化合 物的方向。由于所述TN与所述CLC的差异，所述TN层的厚度小于螺距（pitch)。在以上描 述中，术语"螺距"指的是所述TN完成360度旋转所需的距离。
[0010] 为了描述所述TN的配向形式，首先，将结合图1来描述所述CLC的配向形式。
[0011] 参照图1，所述CLC具有螺旋结构，其中，液晶化合物的光轴方向（图1中的η)沿 着螺旋轴（图1中的X)被扭曲以形成层并且配向。在以上描述中，所述螺旋轴为根据所述 CLC确定的虚拟的线。在所述CLC的结构中，液晶化合物的光轴完成360度旋转的距离（图 1中的Ρ)被称作"螺距"。
[0012] 所述ΤΝ的配向形式与所述CLC的类似，但液晶层的厚度小于所述螺距（图1中的 Ρ)，因而所述液晶化合物的旋转角度小于360度。
[0013] 所述ΤΝ层中的ΤΝ的扭曲角可以在50至300度的范围内。在本申请的实施方式 中，术语"ΤΝ的扭曲角"指的是存在于所述ΤΝ层的最低部分的液晶化合物的光轴与存在于 所述ΤΝ层的最高部分的液晶化合物的光轴之间的角度。此处所用术语"所述ΤΝ层的低部 分或高部分"为定义相对位置关系的概念。即假设所述TN层的任意一个表面为低部分时， 其相反的表面则被定义为高部分，在这里，当应用所述TN层时，被定义为所述低部分的表 面可不一定位于较低的部分。在另外的实施方式中，所述扭曲角可以是60度以上、70度以 上或75度以上。在另外的实施方式中，所述扭曲角可以是290度以下、280度以下、270度 以下、260度以下、250度以下、240度以下、230度以下、220度以下、210度以下、200度以下、 190度以下、180度以下、170度以下、160度以下、150度以下、140度以下、130度以下、120 度或110度以下。
[0014] 所述扭曲角可被适当地调整以适应于光学膜的用途的应用。
[0015] 在本申请的实施方式中，所述TN层的配向可被进一步地调节以确保所需的效果。 即在所述TN层中沿着螺旋轴旋转的液晶化合物的旋转角度（换句话说，所述TN层的最低 部分处的液晶化合物的光轴与根据厚度而定的液晶化合物的光轴之间的角度的变化）可 以是非线性的。将在以下进行描述的一个目的，换句话说，具有所谓的反向波长色散的液晶 层可通过以上所述的配向形成。
[0016] 例如，其中X轴为在所述TN层的低部分至高部分的方向上的厚度变化，以及y轴 为存在于相应的厚度中的液晶化合物的光轴方向与存在于所述TN层的最低部分中的液晶 化合物的光轴方向之间的角度的图形可以是非线性的图形。参照图2,当所述图形为线性的 (201，图2)时，即当液晶化合物的旋转角度恒定地变化时，可能会不易于确保所需的效果。 或者，当所述图形为非线性的（例如，202,图2)时，即当液晶化合物的旋转角度不定地变化 时，则可确保所需的效果。具有如上所述的非线性图形的TN层可通过在制造过程中根据厚 度将向列液晶化合物的扭曲力控制为不同来制造，这可通过调节以下将会被描述的手性试 剂的浓度来进行。
[0017] 为了实现所需的物理性能，本申请的一个实施方式中的TN层的图形可被表达为 非线性图形，该非线性图形包含所述图形的斜率还会随着液晶层的厚度的增加（即随着X 轴的数值的增加）而增加的部分。
[0018] 本申请的实施方式中的TN层显示出如上所述的根据特定的配向的所谓的反向波 长色散。在本申请的实施方式中，所述反向波长色散可指的是满足以下表达式1的状态。
[0019] [表达式1]
[0020] R(650)/R(550)>R(550)/R(550)>R(450)/R(550)
[0021] 在表达式1中，R(650)为对于具有650nm的波长的光的液晶层的面内延迟，R(550) 为对于具有550nm的波长的光的液晶层的面内延迟，以及R(450)为对于具有450nm的波长 的光的液晶层的面内延迟。
[0022] 在以上描述中，对于各个波长的面内延迟可由以下表达式2来确定。
[0023] [表达式2]
[0024] R(A) =dX(Nx-Ny)
[0025] 在表达式2中，R(λ)为对于具有λnm的波长的光的TN层的面内延迟，d为所述 TN层的厚度，Nx为在慢轴方向（换句话说，在平面内显示出最高的折射率的方向）上对于 具有ληπι的波长的光的折射率，Ny为在快轴方向（换句话说，在平面内垂直于所述慢轴的 方向）上对于具有λnm的波长的光的折射率。
[0026] 在表达式1中，R(450)/R(550)和IU650)/R(550)的具体范围不作特别的限定。在 实施方式中，表达式1中，R(450)/R(550)可以在0. 81至0. 99、0. 82至0. 98、0. 83至0. 97、 0. 84至0. 96、0. 85至0. 95、0. 86至0. 94、0. 87至0. 93、0. 88至0. 92或0. 89至0. 91的范 围内。此外，R(650)/R(550)可以在1. 01至1. 19、1· 02至1. 18、1· 03至1. 17、1· 04至1. 16、 1. 05至L15、L06至L14、L07至L13、L08至L12或L09至L11的范围内。在这范 围内，可适当地确保所需的反向波长色散。
[0027] 光学膜的TN层可具有1/4或1/2波长的相位延迟。在本申请中，术语"η波长的 相位延迟"可指的是在至少一部分的波长内，能够使入射光延迟所述入射光的波长的η倍的 特性。当ΤΝ层具有1/4波长的相位延迟时，对于具有550nm的波长的光的ΤΝ层的面内延 迟可以在110至220nm，或140至170nm的范围内。此外，当TN层具有1/2波长的相位延 迟时，对于具有550nm的波长的光的TN层的面内延迟可以在240至350nm，或250至340nm 的范围内。
[0028] 在一个示例性的光学膜中，可平行于TN层的厚度方向形成所述TN层的螺旋轴。术 语"TN层的厚度方向"可指的是平行于以最短的距离连接所述TN层的最低部分与最高部分 的虚拟的线的方向。在所述实施方式中，当所述光学膜额外包含以下将会被描述的基底材 料层，且在所述基底材料层的一个表面上形成所述TN层时，所述TN层的厚度方向可以是平 行于在垂直于所述基底材料层的形成了的所述TN层的所述表面的方向形成的虚拟的线的 方向。此外，在本申请中，当采用术语，如"垂直"、"平行"、"正交"、"水平"等来定义角度时， 这些术语的意思是在不损害所需的效果的范围内大体上"垂直"、"平行"、"正交"或"水平"。 例如，这包括考虑到制造误差、偏差等的误差。例如，在个别情况下，可包括约±15度以内 的误差、约±10度以内的误差或者约±5度以内的误差。
[0029] 所述TN层可具有，例如，在0. 1至10μm范围内的厚度。所述厚度的其它的较低的 限度可以是〇. 5μm、lμm或1. 5μm，以及所述厚度的其它的较高的限度可以是9μm、8μm、 7μηι、6μηι、5μηι或4μηι。当所述TN层的厚度被控制在上述范围内时，则可光学调节延迟 分布。
[0030] 在所述实施方式中，所述TN层可包含液晶聚合物。在制备所述TN层的示例性方 法中，涂布了包含聚合的液晶化合物和聚合的或非聚合的手性试剂的组合物，当由所述手 性试剂引导所述液晶化合物的旋转时，所述组合物被聚合，因而形成了所述TN层。在这里， 所述TN层可包含聚合的液晶聚合物。
[0031] 示例性的TN层可包含聚合形式的以下通式1所表示的化合物。
[0032][通式1]
[0033]
[0034] 通式1中，A为单键、-C00 -或-0C0 -，札至Ri。分别独立地为氢、卤素、烷基、烧 氧基、氰基、