[发明专利]相位差补偿膜及其制作方法

说明书

技术领域

本发明关于一种相位差补偿膜及其制作方法，尤其指一种用于液晶显示器的相位差补偿膜及其制作方法。

背景技术

习知的液晶显示器用相位差补偿膜(如三醋酸纤维素薄膜)，因具有高透明性及无光学缺点等特性而被大量应用于液晶显示器装置的偏光板的保护膜用途上。但随着显示器技术的提升及对生活环境的要求，对于显示器装置的尺寸有越来越大的需求，而对于广视野角的要求亦更为复杂。欲改善此问题，必须提高相位值，并能够针对相位值做适当的调整，特别是满足Re/|Rth|＜0.5的相位差补偿膜，其中Re为相位差补偿膜在面内方向(x-y)的延迟值，Rth为相位差补偿膜在膜厚方向(z)的延迟值。

已知目前业界对于配置在液晶显示器元件与偏光片之间的相位差补偿膜制作方式大致分三种(例如，参照专利文献日本特开2000-154201号、专利文献日本特开2002-156527号公报)。第一种利用添加剂(如芳香族化合物的负性双折射率材料，因苯环结构，易形成平躺结构，类似负C-plate(n_x＝n_y＞n_z)，其中苯环及π-π^*会影响分子双折射率)，或藉由添加液晶高分子(盘状、棒状，又以盘状效果较佳)的混掺来提高相位差值，而为了达到大尺寸面积，利用溶液流延制膜方式来制造；第二种藉由改变聚合物的取代量，及藉由单轴或双轴拉伸加工来达到相位差值；第三种利用聚合物(如PC/COP/MCOC等材料)的改质，及藉由挤压制程的方式来制造相位差补偿膜。以上三种方式系利用聚合物的改质或添加高相位值的添加剂的作法来制造高相位差补偿膜。已知方式中虽有藉由添加剂的混掺来提高相位差值的相位差补偿膜制作方式，但所添加的添加剂系利用TPP、BDP或EPEG等，并无法达到例如Re为20～300nm，Rth为30～500nm的高相位差值，因此对于相位差补偿上仍无法具有优异的效果。

发明内容

本发明鉴于上述问题，其目的在于提供一种藉由添加适当的添加剂来提高尺寸安定性，并藉由拉伸制程来对该相位差值作适当的控制调整而形成位于液晶显示器的偏光膜与液晶胞之间的相位差补偿膜。

本发明第1方案提供一种相位差补偿膜，由酰化纤维素与添加剂所构成，其中相位差补偿膜在面内方向(x-y)的延迟值Re为20～300nm，在膜厚方向(z)的延迟值Rth为30～500nm。

本发明第2方案提供一种相位差补偿膜的制作方法，该相位差补偿膜由酰化纤维素与添加剂所构成，其包含有以下步骤：

形成一种聚合物溶液，其是在温度20～70℃下进行，又以温度为35～45℃较佳，将添加剂与溶剂掺混均匀后，再将酰化纤维素加入其中，藉由1～72hr的混合来使酰化纤维素均匀地溶解于聚合物溶液中；其后使该聚合物溶液流延至一金属支撑体而形成相位差补偿膜，再将半干燥的相位差补偿膜自该金属支撑体剥离并移至干燥系统以将该溶剂移除；以及将相位差补偿膜自金属支撑体剥离并进行干燥后，于该聚合物的结晶温度与溶点间的一温度下对相位差补偿膜施行热处理后，再实施单轴拉伸或双轴拉伸工序。

本发明藉由在酰化纤维素中添加添加剂，可增加相位差补偿膜的尺寸稳定性及耐溶剂性，并使其达到对应于应用及环境的稳定性、高耐久性、色偏小的效果。

本发明相位差补偿膜在面内方向(x-y)的延迟值(简称为「Re」)为20～300nm，在膜厚方向(z)的延迟值(简称为「Rth」)为30～500nm。Re与Rth分别满足下式(1)及式(2)。

式(1)：Re＝(nx-ny)×d

式(2)：Rth＝{(nx+ny)/2-nz}×d

其中nx为沿薄膜的x方向的折射率，ny为垂直于nx方向的折射率，nz为沿薄膜厚度方向的折射率，d为薄膜的厚度(nm)。

对于平面方向的延迟值(Re)的控制可藉由拉伸条件来控制，而厚度方向的延迟值(Rth)的控制，则可藉由温度的控制及拉伸条件来作调整，且两者可以分别受到控制。由于相位差补偿膜会受到拉伸制程而影响透明聚合物的尺寸稳定性，故对于透明聚合物的尺寸稳定性要求，本发明找到适合的添加剂，进一步能够达成目前的液晶显示器的光学偏光片用透明聚合物的相位差补偿膜对于尺寸稳定性的要求。