專利名稱：光學(xué)膜、該光學(xué)膜的制備方法以及包括該光學(xué)膜的液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)膜、該光學(xué)膜的制備方法以及包括該光學(xué)膜的液晶顯示器。本申請要求獲得于2008年1月18日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請?zhí)枮?10-2008-0005837的優(yōu)先權(quán)，其公開的內(nèi)容以引用的方式全部并入本文。
背景技術(shù)：
一般而言，將光學(xué)膜(例如延遲膜和視角補(bǔ)償膜)設(shè)置在偏光板與液晶盒之間， 從而使液晶顯示器(LCD)的顏色變化減少且視角增大以提高亮度。所述光學(xué)膜主要分為 兩種膜一種為通過拉伸聚合物膜以得到光學(xué)各向異性而制備的拉伸膜，以及另一種為通 過用聚合液晶化合物涂布塑料基板并通過UV輻照使該聚合液晶化合物固化而制備的液晶 膜。特別地，根據(jù)液晶分子的形狀，液晶膜可以大致分為棒狀液晶和盤狀液晶。其中，所述 棒狀液晶可以以多種形狀(例如平面(planar)、垂直(homeotropic)、傾斜(titled)、斜展 (splay)、膽甾醇型形狀(cholesteric shape))取向，因此，與那些拉伸膜相比，由于它們的 多種形狀，其光學(xué)性質(zhì)也是多樣的且獨(dú)特的。因而，如果用聚合液晶化合物直接涂布所述拉 伸膜而得到多種液晶取向性，該液晶膜可以起到偏光片的保護(hù)膜和光學(xué)補(bǔ)償膜的作用。所述液晶膜通常通過如下步驟制備將用于取向?qū)拥慕M合物(例如聚酰亞胺和聚 乙烯醇)涂布塑料基板以形成取向?qū)?，以預(yù)定的方向摩擦取向?qū)樱缓笥镁酆弦壕Щ衔?涂布取向?qū)?。然而，?dāng)使用這種取向?qū)訒r，由于在炎熱和潮濕環(huán)境中取向?qū)优c液晶膜的粘合 力不足，液晶膜可能會從取向?qū)由蟿冸x或會皺縮。此外，當(dāng)使用摩擦法制備取向?qū)訒r，存在 的一些問題由于在摩擦過程中與雜質(zhì)接觸可能會導(dǎo)致靜電放電或者引起缺陷點(diǎn)(defect site)，以及摩擦織物可能會產(chǎn)生細(xì)粉塵。為了解決上述問題，已經(jīng)開發(fā)出了包括非摩擦法的液晶取向方法。其中，有人提出 了光取向法，其中液晶取向?qū)邮峭ㄟ^光輻照制備的。在這種情況下，用于液晶取向的光聚合 取向材料的實例包括如下化合物通過光二聚合反應(yīng)制備的化合物，例如肉桂酸酯、香豆素 和查耳酮；通過含有偶氮苯基的聚合物的光致異構(gòu)化反應(yīng)制備的化合物；和通過聚酰亞胺 聚合物的光降解制備的化合物。然而，這些材料顯示較差的熱穩(wěn)定性或光穩(wěn)定性，以及由于 副產(chǎn)物可能導(dǎo)致污染。為了使用聚合液晶化合物制備延遲膜、視角補(bǔ)償膜和亮度提高膜，取向?qū)油ǔＰ?成在塑料基板上。然而，即使使用了通過上述方法制備的用于取向?qū)拥慕M合物，其應(yīng)用也受 限于塑料基板的類型。日本公開第2006-133718號描述了一種在乙酰纖維素上顯示良好取向性的光取 向?qū)右约霸摴馊∠驅(qū)拥闹苽浞椒?，所述光取向?qū)邮峭ㄟ^使用含有肉桂酸酯基團(tuán)的光反應(yīng)性 聚合物制備的。然而，所述光取向?qū)拥闹苽浞椒ǖ膯栴}在于，市售溶劑的使用受到限制，并 且包括通過上述方法制備的光取向?qū)拥难舆t膜必須使用乙酰纖維素作為基板。該乙酰纖維 素基板的問題在于在炎熱和潮濕的環(huán)境下，由于其高的吸濕性，基板中可能出現(xiàn)漏光，以及耐久性劣化，例如偏振度下降。因此，已經(jīng)提出用基于環(huán)烯烴的拉伸膜代替乙酰纖維素基 板。至今仍然沒有關(guān)于將光取向?qū)討?yīng)用在基于環(huán)烯烴的拉伸膜的基板上的報道。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題因此，為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種光學(xué)膜、其制備方法以及包括該光學(xué) 膜的液晶顯示器，該光學(xué)膜包括基板、液晶取向?qū)雍鸵壕?，其中該光學(xué)膜在基板與液晶 取向?qū)又g以及液晶取向?qū)优c液晶膜之間的粘合強(qiáng)度方面是優(yōu)異的。技術(shù)方案為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了 一種光學(xué)膜，其包括1)基于環(huán)烯烴膜的基板；2)通過使用包含以下組分的用于液晶取向?qū)拥慕M合物在所述基板上形成的液晶 取向?qū)觓)選自含有肉桂酸酯基團(tuán)的基于降冰片烯的光反應(yīng)性聚合物、含有由下面化學(xué)式 1表示單元的光反應(yīng)性聚合物和含有由下面化學(xué)式2表示單元的光反應(yīng)性聚合物中的一 種或多種光反應(yīng)性聚合物，b)可與所述光反應(yīng)性聚合物交聯(lián)的多官能團(tuán)單體，c)光敏引發(fā) 劑，和d)有機(jī)溶劑；以及3)在所述液晶取向?qū)由闲纬傻囊壕?，[化學(xué)式1] 此外，本發(fā)明還提供了一種上述光學(xué)膜的制備方法，該方法包括如下步驟1)將用于液晶取向?qū)拥慕M合物涂布在基于環(huán)烯烴膜的基板上，并干燥形成涂層，然后輻照紫外線以形成液晶取向?qū)?，所述組合物包含a)選自含有肉桂酸酯基團(tuán)的基于降 冰片烯的光反應(yīng)性聚合物、含有由下面化學(xué)式1表示單元的光反應(yīng)性聚合物和含有由下面 化學(xué)式2表示單元的光反應(yīng)性聚合物中的一種或多種光反應(yīng)性聚合物，b)可與所述光反應(yīng) 性聚合物交聯(lián)的多官能團(tuán)單體，c)光敏引發(fā)劑，和d)有機(jī)溶劑；以及2)將液晶化合物溶液涂布在所述液晶取向?qū)由希⒏稍?，然后在其上輻照紫外線， 所述液晶化合物溶液包含聚合液晶化合物、光敏引發(fā)劑和有機(jī)溶劑。此外，本發(fā)明還提供了一種包括上述光學(xué)膜的液晶顯示器。有益效果根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)膜在基板與液晶取向?qū)又g以及液晶取向?qū)优c液晶膜之間具 有優(yōu)異的粘合強(qiáng)度，因而提高了光學(xué)膜的耐久性。此外，在高溫和高濕度條件下，所述液晶 膜不會皺縮，或者不會從液晶取向?qū)由戏蛛x。


圖1顯示根據(jù)在本發(fā)明實施例1中制備的取向?qū)由闲纬傻男闭谷∠虻囊壕さ囊?角測定的相差分布；圖2顯示根據(jù)在本發(fā)明實施例2中制備的取向?qū)由闲纬傻拇怪比∠虻囊壕さ囊?角測定的相差分布；圖3顯示在本發(fā)明實施例3中制備的取向?qū)由闲纬傻哪懥舸夹腿∠虻囊壕さ耐?光率。
具體實施例方式在下文中，將詳細(xì)地描述本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)膜包括1)基于環(huán)烯烴膜的基板；2)通過使用包含以下組分的 用于液晶取向?qū)拥慕M合物在所述基板上形成的液晶取向?qū)觓)選自含有肉桂酸酯基團(tuán)的 基于降冰片烯的光反應(yīng)性聚合物、含有由化學(xué)式1表示單元的光反應(yīng)性聚合物和含有由化 學(xué)式2表示單元的光反應(yīng)性聚合物中的一種或多種光反應(yīng)性聚合物，b)可與所述光反應(yīng)性 聚合物交聯(lián)的多官能團(tuán)單體，c)光敏引發(fā)劑，和d)有機(jī)溶劑；以及3)在所述液晶取向?qū)由?形成的液晶膜。在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)膜中，1)基于環(huán)烯烴的膜并不特別限于由本領(lǐng)域中通常使用 的基于環(huán)烯烴的樹脂制備的膜，例如，由基于環(huán)烯烴的樹脂制備的膜，該基于環(huán)烯烴的樹脂 包括氫化的環(huán)烯烴開環(huán)聚合物、環(huán)烯烴加成聚合物、環(huán)烯烴與α-烯烴的共聚物和通過用 不飽和羧酸或其衍生物使上述聚合物或共聚物變性而得到的接枝變性產(chǎn)物。所述基于環(huán)烯 烴的膜可以為未拉伸膜或者拉伸膜。在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)膜中，數(shù)均分子量為10，000至500，000的基于肉桂酸酯的光
反應(yīng)性聚合物優(yōu)選用于2)用于液晶取向?qū)拥慕M合物中。所述含有肉桂酸酯基團(tuán)的基于降冰片烯的光反應(yīng)性聚合物可以包含由下面通式3 表示的單元，[通式3] 其中，η為 50 至 5，000，Rl和R2中的至少一個由下面的通式4表示，以及另一個選自氫、鹵素、含有1至20個碳原子的烷基和由下面通式4表示的基團(tuán)中，[通式4] 其中，R3各自獨(dú)立地選自氫、鹵素、含有1至20個碳原子的烷基、含有1至20個
碳原子的烷氧基和烯丙氧基中。所述含有肉桂酸酯基團(tuán)的光反應(yīng)性聚合物的實例可以包括選自聚降冰片烯肉桂 酸酯、聚降冰片烯烷氧基肉桂酸酯(烷氧基含有1至20個碳原子)、聚降冰片烯丙烯酰氧基 肉桂酸酯(polynorbornene allyloyloxycinnamate)、聚降冰片烯氟代肉桂酸酯、聚降冰片 烯氯代肉桂酸酯和聚降冰片烯二肉桂酸酯中的任意一種或多種，但并不限于此。在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)膜中，所述含有肉桂酸酯基團(tuán)的光反應(yīng)性聚合物更優(yōu)選為由 下面化學(xué)式5至10表示的單元中的一種或多種，[化學(xué)式5] [化學(xué)式6] [化學(xué)式7]
[化學(xué)式S] [化學(xué)式9] [化學(xué)式10] 其中，η為 50 至 5，000?；诳偟挠糜谝壕∠?qū)拥慕M合物，所述光反應(yīng)性聚合物的含量優(yōu)選為0. 1至 20wt%，且更優(yōu)選0. 1至IOwt %。如果所述含量少于0. Iwt %，涂層的厚度太薄而不能得到 良好的取向?qū)印Ｈ绻龊看笥?0wt %，涂層的厚度太厚也不能得到良好的取向?qū)?。在根?jù)本發(fā)明的光學(xué)膜中，除了所述光反應(yīng)性聚合物的二聚作用以外，在2)用于 液晶取向?qū)拥慕M合物中的多官能團(tuán)單體與所述光反應(yīng)性聚合物一起使用以在UV輻照下誘 導(dǎo)交聯(lián)反應(yīng)。所述交聯(lián)反應(yīng)包括所述光反應(yīng)性聚合物中的交聯(lián)反應(yīng)、光反應(yīng)性聚合物與多官能團(tuán)單體之間的交聯(lián)反應(yīng)和光反應(yīng)性聚合物與液晶分子之間的交聯(lián)反應(yīng)。當(dāng)通過偏振UV輻照肉桂酸酯基團(tuán)時，該基團(tuán)沿著垂直于輻照的UV的偏振方向取 向。然而，僅有一部分的肉桂酸酯基團(tuán)反應(yīng)，并且未反應(yīng)的基團(tuán)仍然保持不變。在本發(fā)明 中，采用未反應(yīng)的肉桂酸酯基團(tuán)來提高基板與液晶取向?qū)又g以及液晶取向?qū)优c液晶膜之 間的粘合強(qiáng)度。也就是說，當(dāng)加入所述光敏引發(fā)劑和多官能團(tuán)單體時，在未反應(yīng)的肉桂酸酯 基團(tuán)之間或肉桂酸酯基團(tuán)與多官能團(tuán)單體之間誘導(dǎo)交聯(lián)反應(yīng)，因而誘導(dǎo)與涂布在液晶取向 層上的液晶分子的交聯(lián)反應(yīng)。在此，術(shù)語“多官能團(tuán)”應(yīng)理解為含有2個以上的官能團(tuán)。所述官能團(tuán)起到產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)并通過自由基引發(fā)聚合反應(yīng)的作用，可以使用任意 官能團(tuán)而不受限制，只要官能團(tuán)包含碳-碳雙鍵即可。例如，其代表性的實例可以包括丙烯 酸酯基團(tuán)，但并不限于此。優(yōu)選地，所述多官能團(tuán)單體包括能夠產(chǎn)生選自下面結(jié)構(gòu)式中的自由基的官能團(tuán) (碳_碳雙鍵)。
烯丙基烯丙氧基丙烯酰氧基丙烯腈特別地，所述多官能團(tuán)單體優(yōu)選為選自基于多官能團(tuán)丙烯酸酯的單體和基于多官 能團(tuán)丙烯酰胺的單體中的一種或多種。所述基于多官能團(tuán)丙烯酸酯的單體的實例可以包括三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、 季戊四醇三(甲基)/四丙烯酸酯、二季戊四醇六/五丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸 酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯 酸酯、1，6_己二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘醇二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸-2-羥 乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、N，N-二甲基氨乙基(甲 基)丙烯酸酯、丁氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸-2-羧乙酯、丙烯酸羥丙酯、丁二 酸單-2_(丙烯酰氧基)乙酯(mono-2-(acryloyloxy) ethyl succinate)、丙烯酸乙烯酯、 3_ (丙烯酰氧基)-2-羥丙基(甲基)丙烯酸酯、1，3_ 二甘油醇酸二丙烯酸甘油酯、三(丙 二醇)甘油醇酸二丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯，但并不限于此。所述基于多官能團(tuán)丙烯酰胺的單體的實例可以包括雙丙酮丙烯酰胺、(甲基)丙 烯酰胺、2-乙酰胺丙烯酸甲酯、N-[三(羥甲基)甲基]丙烯酰胺、N，N' -(1，2-二羥乙基) 雙丙烯酰胺、N，N'-亞甲雙丙烯酰胺，但并不限于此。特別地，所述多官能團(tuán)單體優(yōu)選為季戊四醇三丙烯酸酯，但并不限于此?；诳偟挠糜谝壕∠?qū)拥慕M合物，所述多官能團(tuán)單體的含量優(yōu)選為0. 1至 20wt%，且更優(yōu)選為0. 1至5wt%。如果所述含量低于0. lwt%，不會發(fā)生額外的交聯(lián)反應(yīng)。 如果所述含量大于20wt %，不會達(dá)到取向效果。在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)膜中，在2)用于液晶取向?qū)拥慕M合物中可以使用任意光敏 引發(fā)劑，只要該光敏引發(fā)劑能誘導(dǎo)自由基反應(yīng)即可。特別地，所述光敏引發(fā)劑的實例可以包括基于α-羥基酮的光敏引發(fā)劑、基于α-氨基酮的光敏引發(fā)劑和基于苯甲酰甲酸酯 (phenyl glyoxylate)的光敏引發(fā)劑，但并不限于此?；诳偟挠糜谝壕∠?qū)拥慕M合物，所述光敏引發(fā)劑的含量優(yōu)選為0.01至 5wt%，且更優(yōu)選為0. 01至2wt%。如果所述含量低于0. 01wt%,不會發(fā)生額外的交聯(lián)反應(yīng)。 如果所述含量大于5wt%，取向效果會顯著下降。在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)膜中，在2)用于液晶取向?qū)拥慕M合物中的有機(jī)溶劑的實例 可以包括選自如下溶劑中的一種或多種有機(jī)溶劑基于醚的有機(jī)溶劑、基于芳香族的有機(jī) 溶劑、基于鹵素的有機(jī)溶劑、基于烯烴的有機(jī)溶劑和基于酮的有機(jī)溶劑，更具體而言，實例 可以包括環(huán)戊酮、氯苯、N-甲基吡咯烷酮、甲苯、二甲基亞砜、二甲基甲酰胺、氯仿、Y-丁 內(nèi)酯或四氫呋喃，但并不限于此。在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)膜中，3)液晶膜包含所述聚合液晶化合物。所述聚合液晶化合物可以為向列型液晶或膽留醇型液晶，其由光引發(fā)與周圍的液 晶分子聚合形成液晶聚合物。—般而言，在將所述聚合液晶化合物以各向同性相涂布在取向的塑料基板或取向 層(其是通過將取向?qū)咏M合物涂布在塑料基板上形成的)上之后，在干燥和固化過程中， 其顯示由聚合引起的向向列型液晶或膽留醇型液晶的相轉(zhuǎn)變，因而液晶沿著特定的方向取 向。因此，當(dāng)將其它層層疊在其上時，取向沒有變化。在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)膜中，一種或多種含有丙烯酸酯基團(tuán)且通過光反應(yīng)可聚合的 物質(zhì)優(yōu)選用作聚合液晶化合物。含有丙烯酸酯基團(tuán)的物質(zhì)的實例可以包括在室溫或高溫 下含有向列型或膽留醇型相的低分子量液晶，例如基于氰基聯(lián)苯基的丙烯酸酯、基于氰基 苯基環(huán)己烷的丙烯酸酯、基于氰基苯基酯的丙烯酸酯、基于苯基酯苯甲酸酯(phenyl ester benzoate)的丙烯酸酯、苯基嘧啶丙烯酸酯及其混合物。根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)膜可以具有光學(xué)各向異性，并且可以用作液晶顯示器的延遲膜 或偏光板保護(hù)膜。此外，本發(fā)明還提供了一種上述光學(xué)膜的制備方法，該方法包括如下步驟1)將 用于液晶取向?qū)拥慕M合物涂布在基于環(huán)烯烴膜的基板上，并干燥形成涂層，然后輻照紫外 線以形成液晶取向?qū)?，所述組合物包含a)選自含有肉桂酸酯基團(tuán)的基于降冰片烯的光反 應(yīng)性聚合物、含有由化學(xué)式1表示單元的光反應(yīng)性聚合物和含有由化學(xué)式2表示單元的光 反應(yīng)性聚合物中的一種或多種光反應(yīng)性聚合物，b)可與所述光反應(yīng)性聚合物交聯(lián)的多官能 團(tuán)單體，c)光敏引發(fā)劑，和d)有機(jī)溶劑；以及2)將液晶化合物溶液涂布在所述液晶取向?qū)?上，并干燥，然后在其上輻照紫外線，所述液晶化合物溶液包含聚合液晶化合物、光敏引發(fā) 劑和有機(jī)溶劑。在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)膜的制備方法的步驟1)中，可以使用任意涂布方法，只要該 方法在本領(lǐng)域中通常用于進(jìn)行將用于液晶取向?qū)拥慕M合物涂布在基于環(huán)烯烴膜的基板上 即可，優(yōu)選使用將所述組合物以800至2,000 A的厚度涂布在基于環(huán)烯烴膜的基板上的方法。在步驟1)中，在將用于液晶取向?qū)拥慕M合物涂布在基于環(huán)烯烴膜的基板上之后， 可以在25至150°C下實施干燥步驟至少30秒以除去殘留的溶劑。如果所述干燥溫度低于 25°C，基板干燥不充分，因而，由于殘留的溶劑可能會產(chǎn)生污點(diǎn)或者使取向性能下降。如果
13干燥溫度高于150°C，基板可能會變形。在完成干燥步驟后，偏振紫外線以預(yù)定的方向輻照0.5秒以上以提供所需的取向 方向，其中，組成所述液晶取向?qū)拥墓夥磻?yīng)性聚合物的UV-誘導(dǎo)發(fā)生二聚(環(huán)加成)，以主 要誘導(dǎo)以垂直于UV偏光板的透光軸(transmission axis)的方向(吸收軸)進(jìn)行的分子 取向。因此，通過調(diào)節(jié)紫外線的偏振方向可以調(diào)節(jié)所述取向?qū)拥娜∠蚍较蛑了璧慕嵌取?因而，可以以相對于基板的任意方向調(diào)節(jié)將要涂布在液晶取向?qū)由系木酆弦壕Щ衔锏墓?軸ο在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)膜的制備方法中，步驟2)的液晶化合物溶液可以通過將所 述聚合液晶化合物和光敏引發(fā)劑溶解在有機(jī)溶劑中而制備。在該液晶化合物溶液中，基于 100重量份的總的液晶化合物溶液，該聚合液晶化合物的含量為，但不特別限于，優(yōu)選為5 至70重量份，且更優(yōu)選為5至50重量份。如果該聚合液晶化合物的含量少于5重量份，可 能產(chǎn)生污跡。如果該聚合液晶化合物的含量大于70重量份，由于較低的溶劑含量，該聚合 液晶化合物可能會沉淀。在所述液晶化合物溶液中，所述光敏引發(fā)劑的含量較低。在總的液晶化合物溶液 中，基于100重量份的聚合液晶化合物，所述光敏引發(fā)劑的含量優(yōu)選為3至10重量份。如 果所述光敏引發(fā)劑的含量少于3重量份，在UV輻照下難以實現(xiàn)充分的固化。如果所述光敏 引發(fā)劑的含量大于10重量份，該光敏引發(fā)劑可能會在液晶的取向中發(fā)生變化。除了光敏引發(fā)劑之外，所述液晶化合物溶液還可以包含手性試劑、表面活性劑、聚 合單體或者不影響液晶取向的聚合物。用于制備液晶化合物溶液的有機(jī)溶劑的實例可以包括鹵代烴，例如氯仿、四氯乙 烷、三氯乙烯、四氯乙烯和氯苯；芳香烴，例如苯、甲苯、二甲苯、甲氧基苯和1，2_ 二甲氧基 苯；酮，例如丙酮、甲乙酮、環(huán)己酮和環(huán)戊酮；醇，例如異丙醇和正丁醇；和溶纖劑，例如甲基 溶纖劑、乙基溶纖劑和丁基溶纖劑，但并不限于此。其可以單獨(dú)使用或以混合物的形式使用。在將所述液晶化合物溶液涂布在取向?qū)又?，?yōu)選在25至120°C下實施干燥步驟 至少1分鐘。干燥溫度在決定液晶的取向中起到重要的作用。如果不在上述范圍內(nèi)實施干 燥步驟，液晶取向可能受到影響，并且可能產(chǎn)生污跡。在干燥步驟后，使在取向?qū)由先∠虻囊壕泳酆喜⑼ㄟ^UV輻照固化，從而固定。 此時，在吸收紫外區(qū)域的光線的光敏引發(fā)劑的存在下實施通過聚合的固化步驟?？梢栽诖?氣環(huán)境中或在無氧的氮?dú)猸h(huán)境中實施UV輻照以提高反應(yīng)效率。一般而言，可以使用強(qiáng)度為 80w/cm以上的中壓或高壓汞UV燈或金屬鹵化物燈實施UV輻照。在UV輻照后，可以在基板 與UV燈之間設(shè)置冷光鏡或其它冷卻器，從而使輻照后的液晶層的表面溫度可以在液體結(jié) 晶溫度的范圍內(nèi)。此外，本發(fā)明還提供了一種包括一層或多層上述光學(xué)膜的液晶顯示器。根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)膜可以用作液晶顯示器的光學(xué)補(bǔ)償元件。其實例可以包括延 遲膜，例如STN(超扭曲相列)型LCD、TFT-TN(薄膜晶體管-扭曲相列)型LCD、VA(垂直取 向)型LCD和IPS (面內(nèi)切換)型LCD ； 1/2波長板；1/4波長板；反向波長分散性膜(inverse wavelength dispersion property film)；光學(xué)補(bǔ)償膜；濾光片；包括偏光板的層疊膜；和 偏光板補(bǔ)償膜。
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下面將詳細(xì)描述包括一層或多層光學(xué)膜的液晶顯示器。在包括液晶盒、分別設(shè)置在該液晶盒兩側(cè)上的第一偏光板和第二偏光板的液晶顯 示器中，所述光學(xué)膜可以設(shè)置在所述液晶盒與第一偏光板和/或第二偏光板之間。也就是 說，光學(xué)各向異性膜可以設(shè)置在第一偏光板和所述液晶盒之間，并且一層或多層光學(xué)膜可 以設(shè)置在第二偏光板和所述液晶盒之間或者第一偏光板和所述液晶盒之間以及第二偏光 板和所述液晶盒之間。所述第一偏光板和第二偏光板可以包括位于其一側(cè)或兩側(cè)上的保護(hù)膜。內(nèi)保護(hù)膜 的實例可以包括，但不限于，三乙酰纖維素(TAC)膜、通過采用開環(huán)易位聚合(ROMP)制備的 聚降冰片烯膜、通過采用開環(huán)的環(huán)狀烯烴聚合物氫化制備的HROMP聚合物(開環(huán)易位聚合 后，接著進(jìn)行氫化)、聚酯膜和通過采用加成聚合制備的聚降冰片烯膜。此外，可以使用由透 明聚合物材料制成的保護(hù)膜。然而，保護(hù)膜的實例并不限于此。此外，本發(fā)明還提供了一種集成偏光板，其包括偏光膜；和一層或多層根據(jù)本發(fā) 明的光學(xué)膜，其作為保護(hù)膜且設(shè)置在偏光膜的一側(cè)或兩側(cè)上。如果根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)膜設(shè)置成所述集成偏光板的保護(hù)膜，所述偏光膜可以與本 發(fā)明的光學(xué)膜的基板或液晶膜接觸。如果根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)膜僅設(shè)置在偏光膜的一側(cè)上，相關(guān)領(lǐng)域已知的保護(hù)膜可以 設(shè)置在其另一側(cè)上。所述偏光膜的實例可以包括其中含有碘或二色性染料且由聚乙烯醇(PVA)制成 的膜。所述偏光膜可以通過將碘或二色性染料應(yīng)用在PVA膜上制備。然而，所述偏光板的 制備方法并不限于此。在本說明書中，所述偏光膜并不包括保護(hù)膜，而所述偏光板包括偏光 膜和保護(hù)膜。在本發(fā)明的集成偏光板中，通過使用相關(guān)領(lǐng)域已知的方法可以使保護(hù)膜與偏光膜 相互結(jié)合。例如，可以根據(jù)使用粘合劑的粘附法實施所述保護(hù)膜和偏光膜的結(jié)合。也就是說， 通過使用輥涂布器、凹印涂布器、刮棒涂布器、板刀涂布器、毛細(xì)管涂布器等將粘合劑涂布 在作為偏光膜的保護(hù)膜或作為偏光膜的PVA膜的表面上。在粘合劑完全干燥之前，使用熱 壓或在常溫下通過組合輥壓制使保護(hù)膜和偏光膜互相結(jié)合。當(dāng)使用熱熔性粘合劑時，使用 熱壓輥。能夠用于結(jié)合所述保護(hù)膜和偏光板的粘合劑的實例包括，但不限于，PVA粘合劑、 聚氨酯粘合劑、環(huán)氧粘合劑、苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)粘合劑或熱熔性粘合劑中的一種 或兩種液體型粘合劑。如果使用聚氨酯粘合劑，優(yōu)選使用采用脂肪族異氰酸酯化合物(光 不會導(dǎo)致其變黃)制備的聚氨酯粘合劑。如果使用一種或兩種液體型干燥的層疊粘合劑 (laminate adhesive)或者對異氰酸酯和羥基具有相對較低的反應(yīng)性的粘合劑，可以使用 用如下溶劑稀釋的溶液型粘合劑乙酸酯溶劑、酮溶劑、醚溶劑或芳香族溶劑。在這種情況 下，所述粘合劑的粘度優(yōu)選為5，OOOcps以下的低粘度。優(yōu)選地，所述粘合劑具有優(yōu)異的存 儲穩(wěn)定性且在400至800nm的波長下具有90%以上的透光率?？梢允褂萌魏握澈蟿?，只要該粘合劑具有所需的粘合強(qiáng)度即可。優(yōu)選地，所述粘合 劑在結(jié)合后通過熱或紫外線充分固化，從而確保粘合劑中所需的機(jī)械強(qiáng)度，并且界面的粘 合強(qiáng)度很大，從而使得只要粘附在膜的兩側(cè)中的任一側(cè)上的粘合劑沒有被毀壞就不會發(fā)生剝離。所述粘合劑的具體實例可以包括具有優(yōu)異的光學(xué)透明度的天然橡膠、合成橡膠 或彈性體，氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物，聚乙烯烷基醚，聚丙烯酸酯，變性聚烯烴粘合劑和 包含固化劑(例如異氰酸酯)的可固化粘合劑。此外，本發(fā)明還提供了一種包括上述集成偏光板的液晶顯示器。如果根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器包括上述集成偏光板，一層或多層根據(jù)本發(fā)明的光 學(xué)膜可以額外地設(shè)置在所述偏光板與液晶盒之間。實施例在下文中，為更好地理解本發(fā)明，提供了優(yōu)選的實施例。然而，這些實施例僅用于 說明的目的，而本發(fā)明并不限于這些實施例?！磳嵤├?>如在下表1中所示，將作為光反應(yīng)性聚合物的5-降冰片烯-2-甲基-(4-甲氧 基肉桂酸酯)、作為多官能團(tuán)單體的季戊四醇三丙烯酸酯和作為光敏引發(fā)劑的Irgacure 907 (Swiss, Ciba-Geigy)分別以2wt %、2wt %和0. 5wt %的濃度溶解在環(huán)戊酮中。將根據(jù) 上述組成制備的用于液晶取向?qū)拥慕M合物溶液涂布在基于環(huán)烯烴的膜(Japan，SEKISUI， KANEKA)上至干燥厚度為1,000 A，并在70°C的烘箱中用熱風(fēng)干燥2分鐘以形成液晶取向 層。通過使用線柵偏光板(Moxtek)和80w/cm的高壓汞燈以3m/min速率通過垂直于 基板方向的偏振UV使液晶取向?qū)庸袒淮我蕴峁┤∠蛐??；?00重量份的總?cè)芤?，將混合固體_95wt%的具有斜展取向的聚合液晶化合 物(Merck)和5wt%的作為光敏引發(fā)劑的Irgacure 907 (Swiss, Ciba-Geigy)以25重量份 的固體濃度溶解在甲苯中以制備聚合液晶化合物溶液，其中所述聚合液晶化合物是由基于 氰基聯(lián)苯基的丙烯酸酯、基于氰基苯基環(huán)己烷的丙烯酸酯和基于氰基苯基酯的丙烯酸酯組 成。將所述聚合液晶化合物溶液涂布在液晶取向?qū)由现粮稍锖穸葹?微米，并在60°C的烘 箱中用熱風(fēng)干燥2分鐘，并使用80w/cm的高壓汞燈通過非偏振的UV輻照固化以制備液晶 膜。因此，可以最終制備光學(xué)膜層疊板，其包括依次層疊的基于環(huán)烯烴的膜、在該基于 環(huán)烯烴的膜上形成的液晶取向?qū)雍驮谠撘壕∠驅(qū)由闲纬傻囊壕?。根?jù)ASTM標(biāo)準(zhǔn)(交叉切割測試法)評價層之間(即，基于環(huán)烯烴的拉伸膜與液晶 取向?qū)又g，以及液晶取向?qū)优c液晶膜之間)的粘合力，以及使用Ax0SCan(由Axomatrix 制造)測定相差，從而評價在液晶取向?qū)由闲纬傻囊壕さ墓鈱W(xué)性能。表1
項目重量 (S)重量比 (%)取向?qū)咏M 合物溶液溶劑環(huán)戊酮98095.6取向?qū)咏M合物5-降冰片烯-2-甲基-(4-甲氧基 肉桂酸酯)201.95季戊四醇三丙烯酸酯201.95Irgacure 90750.5
〈實施例2>除了使用具有垂直取向的聚合液晶化合物(Merck)(其由基于氰基聯(lián)苯基的丙烯 酸酯、基于氰基苯基環(huán)己烷的丙烯酸酯和基于氰基苯基酯的丙烯酸酯組成)代替具有斜展 取向的聚合液晶化合物(其由基于氰基聯(lián)苯基的丙烯酸酯、基于氰基苯基環(huán)己烷的丙烯酸 酯和基于氰基苯基酯的丙烯酸酯組成)之外，以與實施例1相同的方式制備液晶膜?！磳嵤├?>除了使用具有膽留醇型取向的聚合液晶化合物(Merck)(其由基于氰基聯(lián)苯基的 丙烯酸酯、基于氰基苯基環(huán)己烷的丙烯酸酯、基于氰基苯基酯的丙烯酸酯、基于苯甲酸苯基 酯的丙烯酸酯和基于苯基嘧啶的丙烯酸酯組成)代替具有斜展取向的聚合液晶化合物(其 由基于氰基聯(lián)苯基的丙烯酸酯、基于氰基苯基環(huán)己烷的丙烯酸酯和基于氰基苯基酯的丙烯 酸酯組成)之外，以與實施例1相同的方式制備液晶膜。〈實施例4>除了使用5-降冰片烯-2-甲基-(4-氟肉桂酸酯)代替5-降冰片烯-2-甲 基-(4-甲氧基肉桂酸酯)作為光反應(yīng)性聚合物之外，以與實施例1相同的方式制備液晶膜?！磳嵤├?>除了使用5-降冰片烯-2-甲基-(4-烯丙氧基肉桂酸酯)(由化學(xué)式6表示的化 合物)代替5-降冰片烯-2-甲基-(4-甲氧基肉桂酸酯)作為光反應(yīng)性聚合物之外，以與 實施例1相同的方式制備液晶膜?！磳嵤├?>除了使用5-降冰片烯-2-甲基-肉桂酸酯(由化學(xué)式5表示的化合物)代替5-降 冰片烯-2-甲基-(4-甲氧基肉桂酸酯)作為光反應(yīng)性聚合物之外，以與實施例1相同的方 式制備液晶膜。<比較實施例1>除了使用僅僅由5-降冰片烯-2-甲基-(4-甲氧基肉桂酸酯)組成而不含有多官 能團(tuán)單體和光敏引發(fā)劑的用于液晶取向?qū)拥慕M合物(如表2所示)之外，以與實施例1相 同的方式制備液晶膜。表2 〈比較實施例2>除了使用5-降冰片烯-2-甲氧基-己基丙烯酸酯代替5-降冰片烯-2-甲 基-(4-甲氧基肉桂酸酯)(如下面表3所示)之外，以與實施例1相同的方式制備液晶膜。表3
〈斜展取向的相差〉圖1顯示根據(jù)在實施例1中制備的取向?qū)由闲纬傻男闭谷∠虻囊壕さ囊暯菧y定 的相差分布。如圖1所示，其表明斜展取向的液晶膜的相差根據(jù)視角均勻地分布?！创怪比∠虻南嗖睢祱D2顯示根據(jù)在實施例2中制備的取向?qū)由闲纬傻拇怪比∠虻囊壕さ囊暯菧y定 的相差分布。如圖2所示，其表明垂直取向的液晶膜的相差根據(jù)視角均勻地分布。<膽甾醇型取向的透光率〉圖3顯示在實施例3中制備的取向?qū)由闲纬傻哪懥舸夹腿∠虻囊壕さ耐腹饴省?如圖3所示，其表明膽留醇型液晶根據(jù)各自波長取向。〈取向性和粘合性〉評價在實施例1至6和比較實施例1至2中制備的液晶膜的取向性、基板與取向?qū)?之間的粘合性以及取向?qū)优c液晶膜之間粘合性，其結(jié)果示于下面表4中。分別進(jìn)行取向性 的評價完全沒有取向(X)；具有輕微偏差的取向(Δ)；以及沒有偏差的取向(〇)。根 據(jù)ASTM標(biāo)準(zhǔn)通過以間距為Imm的線條樣式(例如方格)交叉切割液晶膜的表面，并在將玻 璃紙帶粘附在液晶膜上，然后從液晶膜上剝離時，確定液晶膜是否仍然粘附在基板上來測 定粘合性。在此，級別(〇)表示液晶膜完整地粘附在基板上；級別(X)表示液晶膜部分 或完全從基板的方格上剝離。表4 〈取向?qū)拥臒岱€(wěn)定性〉將在實施例1至6和比較實施例1和2中制備的光取向?qū)釉?00°C的烘箱中放置 48小時或更久。將聚合液晶化合物涂布在取向?qū)由?，并檢測取向性和粘合性以確認(rèn)取向?qū)?的熱穩(wěn)定性。其結(jié)果示于下面表5中。分別進(jìn)行取向性的評價完全沒有取向(X)；具有 輕微偏差的取向(Δ)；以及具有沒有偏差的取向(〇)。根據(jù)ASTM標(biāo)準(zhǔn)通過以間距為Imm的線條樣式(例如方格)交叉切割液晶膜的表面，并在將玻璃紙帶粘附在液晶膜上，然后從 液晶膜上剝離時，測定液晶膜是否仍然粘附在基板上來測定粘合性。在此，級別(〇)表示 液晶膜完整地粘附在基板上；級別(X)表示液晶膜部分或完全從基板的方格上剝離。表 5 綜上所述，當(dāng)使用根據(jù)本發(fā)明的用于液晶取向?qū)拥慕M合物制備液晶取向?qū)訒r，提 高了液晶取向?qū)拥臒岱€(wěn)定性和表面硬度，并提高了基板與液晶取向?qū)又g以及液晶取向?qū)?與液晶膜之間的粘合強(qiáng)度，從而提高了光學(xué)膜的耐久性。因此，在高溫和高濕度的條件下， 所述液晶膜不會發(fā)生皺縮，或者不會從液晶取向?qū)由蟿冸x。
權(quán)利要求
一種光學(xué)膜，其包括1)基于環(huán)烯烴膜的基板；2)通過使用包含以下組分的用于液晶取向?qū)拥慕M合物在所述基板上形成的液晶取向?qū)觓)選自含有肉桂酸酯基團(tuán)的基于降冰片烯的光反應(yīng)性聚合物、含有由下面化學(xué)式1表示單元的光反應(yīng)性聚合物和含有由下面化學(xué)式2表示單元的光反應(yīng)性聚合物中的一種或多種光反應(yīng)性聚合物，b)可與所述光反應(yīng)性聚合物交聯(lián)的多官能團(tuán)單體，c)光敏引發(fā)劑，和d)有機(jī)溶劑；以及3)在所述液晶取向?qū)由闲纬傻囊壕?，[化學(xué)式1][化學(xué)式2]FPA00001184526400011.tif,FPA00001184526400012.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其中，所述a)光反應(yīng)性聚合物的數(shù)均分子量為 10，000 至 500，000。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其中，所述含有肉桂酸酯基團(tuán)的基于降冰片烯的光 反應(yīng)性聚合物包含由下面通式3表示的單元[通式3] [化學(xué)式2] 另一個選自氫、鹵素、含有1至20個碳原子的烷基和由下面通式4表示的基團(tuán)中， [通式4] 其中，R3各自獨(dú)立地選自氫、鹵素、含有1至20個碳原子的烷基、含有1至20個碳原 子的烷氧基和烯丙氧基中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其中，所述含有肉桂酸酯基團(tuán)的基于降冰片烯的光 反應(yīng)性聚合物包括選自聚降冰片烯肉桂酸酯；聚降冰片烯烷氧基肉桂酸酯，其中烷氧基含 有1至20個碳原子；聚降冰片烯丙烯酰氧基肉桂酸酯；聚降冰片烯氟代肉桂酸酯；聚降冰 片烯氯代肉桂酸酯和聚降冰片烯二肉桂酸酯中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其中，所述含有肉桂酸酯基團(tuán)的基于降冰片烯的光 反應(yīng)性聚合物包含選自由下面化學(xué)式5至10表示的一種或多種單元[化學(xué)式5] [化學(xué)式6] [化學(xué)式7] [化學(xué)式8][化學(xué)式9] [化學(xué)式10]其中，η為50至5，000。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其中，基于總的用于液晶取向?qū)拥慕M合物，所述a)光 反應(yīng)性聚合物的含量為0. 1至20wt%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其中，所述b)多官能團(tuán)單體包括能夠產(chǎn)生選自下面 結(jié)構(gòu)式中的自由基的官能團(tuán) 烯丙基烯丙氧基丙烯酰氧基丙烯腈。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其中，所述b)多官能團(tuán)單體包括選自基于多官能團(tuán) 丙烯酸酯的單體和基于多官能團(tuán)丙烯酰胺的單體中的一種或多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)膜，其中，所述基于多官能團(tuán)丙烯酸酯的單體包括選自 三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)/四丙烯酸酯、二季戊四醇六/五丙烯酸酯、 三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、 季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6_己二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘醇二(甲基)丙烯酸 酯、(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、N，N-二甲基氨乙基(甲基)丙烯酸酯、丁氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸-2-羧乙酯、 丙烯酸羥丙酯、丁二酸單-2-(丙烯酰氧基)乙酯、丙烯酸乙烯酯、3-(丙烯酰氧基)-2-羥丙 基(甲基)丙烯酸酯、1，3_ 二甘油醇酸二丙烯酸甘油酯、三(丙二醇)甘油醇酸二丙烯酸酯 和(甲基)丙烯酸烯丙酯中的一種或多種。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)膜，其中，所述基于多官能團(tuán)丙烯酰胺的單體包括選自 雙丙酮丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰胺、2-乙酰胺丙烯酸甲酯、N-[三(羥甲基)甲基]丙烯 酰胺、N，N' -(1，2-二羥乙基)雙丙烯酰胺和N，N'-亞甲雙丙烯酰胺中的一種或多種。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其中，基于總的用于液晶取向?qū)拥慕M合物，所述b) 多官能團(tuán)單體的含量為0. 1至20wt%。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其中，基于總的用于液晶取向?qū)拥慕M合物，所述c) 光敏引發(fā)劑的含量為0. 01至5wt%0
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其中，所述d)有機(jī)溶劑包括選自基于醚的溶劑、基 于芳香族的溶劑、基于鹵素的溶劑、基于烯烴的溶劑和基于酮的溶劑中的一種或多種。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其中，所述3)液晶膜包含向列型液晶或膽留醇型液 晶的聚合液晶化合物。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)膜，其中，所述3)液晶膜包含選自基于氰基聯(lián)苯基的丙 烯酸酯、基于氰基苯基環(huán)己烷的丙烯酸酯、基于氰基苯基酯的丙烯酸酯、基于苯基酯苯甲酸 酯的丙烯酸酯、苯基嘧啶丙烯酸酯及其混合物中的聚合液晶化合物。
16.一種光學(xué)膜的制備方法，該方法包括如下步驟1)將用于液晶取向?qū)拥慕M合物涂布在基于環(huán)烯烴膜的基板上，并干燥形成涂層，然后 輻照紫外線以形成液晶取向?qū)?，所述組合物包含a)選自含有肉桂酸酯基團(tuán)的基于降冰片 烯的光反應(yīng)性聚合物、含有由化學(xué)式1表示單元的光反應(yīng)性聚合物和含有由化學(xué)式2表示 單元的光反應(yīng)性聚合物中的一種或多種光反應(yīng)性聚合物，b)可與所述光反應(yīng)性聚合物交聯(lián) 的多官能團(tuán)單體，c)光敏引發(fā)劑，和d)有機(jī)溶劑；以及2)將液晶化合物溶液涂布在所述液晶取向?qū)由希⒏稍?，然后在其上輻照紫外線，所述 液晶化合物溶液包含聚合液晶化合物、光敏引發(fā)劑和有機(jī)溶劑，[化學(xué)式1]
17 [化學(xué)式2]
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的制備方法，其中，基于100重量份的總的液晶化合物溶液， 在步驟2)中的聚合液晶化合物的含量為5至70重量份。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的制備方法，其中，在總的液晶化合物溶液中，基于100重量 份的聚合液晶化合物，在步驟2)中的光敏引發(fā)劑的含量為3至10重量份。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的制備方法，其中，在步驟2)中的有機(jī)溶劑包括選自鹵代烴、 芳香烴、酮、醇和溶纖劑中的一種或多種。
21.一種包括一層或多層根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項所述的光學(xué)膜的液晶顯示器。
22.—種集成偏光板，其包括偏光膜；和一層或多層權(quán)利要求1至15中任一項所述的 光學(xué)膜，其作為保護(hù)膜且位于所述偏光膜的一側(cè)或兩側(cè)上。
23.一種包括權(quán)利要求22所述的集成偏光板的液晶顯示器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于液晶取向?qū)拥慕M合物、使用該組合物的液晶取向?qū)拥闹苽浞椒ㄒ约鞍ㄔ撘壕∠驅(qū)拥墓鈱W(xué)膜。更具體而言，根據(jù)本發(fā)明的用于液晶取向?qū)拥慕M合物包含可交聯(lián)的功能性單體和光反應(yīng)性聚合物，因此提高了使用上述用于液晶取向?qū)拥慕M合物制備的液晶取向?qū)拥臒岱€(wěn)定性和耐久性。此外，當(dāng)將該液晶取向?qū)佑糜谥苽涔鈱W(xué)膜時，可以提高基板與液晶取向?qū)又g以及液晶取向?qū)优c液晶膜之間的粘合強(qiáng)度。
文檔編號G02F1/1337GK101918886SQ200980102506
公開日2010年12月15日 申請日期2009年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月18日
發(fā)明者全成浩, 全炳建, 崔大勝, 樸文洙, 柳東雨, 申斗鉉, 金憲 申請人:Lg化學(xué)株式會社