光学各向异性膜制造技术

本发明专利技术涉及一种光学各向异性膜和一种包含该光学各向异性膜的光学器件，在所述光学各向异性膜中，使用光取向层可以更有效地取向液晶层的液晶，并且可以显示出卓越的液晶取向稳定性和液晶层和光取向层之间良好的相互作用。所述光学各向异性膜包括：具有0.01-0.35的由预定等式定义的极性(P)的基板；光取向层，其在所述基板上形成且包含其中至少一部分光反应基团被光学取向的光取向聚合物，并且该光取向层的P为0.02-0.28；和在所述光取向层上形成的液晶层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学各向异性膜
本专利技术涉及一种光学各向异性膜。更具体地，本专利技术涉及一种光学各向异性膜，其中，利用光取向层，液晶层的液晶可以更有效地取向，并且可以显示出液晶取向的卓越稳定性以及所述液晶层和光取向层之间高度的相互作用，还涉及一种包括该光学各向异性膜的光学器件。
技术介绍
随着近来液晶显示器的尺寸渐增的趋势，它们的应用从个人设备(如移动电话或笔记本电脑)扩展到家用电器(如壁挂电视)。因此，液晶显示器需要具有高清晰度、高品质和广视角。具体地，由于通过TFT驱动的薄膜晶体管-液晶显示器(TFT-LCD)允许各个像素独立地运转，液晶的响应速率变得极高，使得可以实现高清晰度视频图像。据此，TFT-LCD具有各种不同的应用。为了使TFT-LCD的液晶起到光学开关的作用，液晶必须在位于显示器元件的的TFT层上最内的位置以预定方向初始取向。为此，使用取向层。特别地，目前通过如紫外光的光定向取向层的光取向法被广泛讨论。通常对这种光取向来说，含有光取向聚合物的光取向层在液晶层下形成，然后用线性偏振的紫外光照射以便发生光反应。因此，发生了其中在预定方向上排列光取向聚合物的主链的光取向，并且由此取向的光取向层对在位于其上的液晶层中含有的取向液晶产生影响。因此，怀着利用光取向法更有效地取向液晶层的液晶的目的，单独的光取向层应该显示出卓越的取向能力，并且此外，在所述光取向层和所述液晶层之间需要高度的相互作用。此外，取向的液晶应该显示卓越的取向稳定性。
技术实现思路
技术问题因此，本专利技术提供一种光学各向异性膜，其中，液晶层的液晶可以利用光取向层更有效地取向，并且可以显示出液晶取向的卓越稳定性和所述液晶层和所述光取向层之间优异的相互作用。此外，本专利技术提供一种光学器件，其包括所述光学各向异性膜。技术方案本专利技术提供一种光学各向异性膜，其包括具有0.01至0.35的如以下等式1定义的P(极性)的基板；在所述基板上形成并且包括光取向聚合物的光取向层，在所述光取向聚合物中至少一部分光反应基团被光学取向，该光取向层具有0.02至0.28的如以下等式1定义的P(极性)；以及在所述光取向层上形成的液晶层。[等式1]P(极性)＝IFT(s,P)/IFT(s)其中，IFT(s,P)和IFT(s)是通过将在基板或光取向层的表面放置10μl水滴和4μl二碘甲烷滴而测量的水滴和二碘甲烷滴的接触值代入Owens-Wendt-Rabel-Kaelble等式中获得的值。此外，本专利技术提供一种包括所述光学各向异性膜的光学器件。下面，根据本专利技术的实施方式，将给出光学各向异性膜和光学器件的详细说明。根据本专利技术的实施方式，提供一种光学各向异性膜，其包括0.01至0.35的如以下等式1定义的P(极性)的基板；在所述基板上形成并包括光取向聚合物的光取向层，在所述光取向聚合物中至少一部分光反应基团被光学取向，该光取向层具有0.02至0.28的如以下等式1定义的P(极性)；以及在所述光取向层上形成的液晶层。[等式1]P(极性)＝IFT(s,P)/IFT(s)其中，IFT(s,P)和IFT(s)是通过将在基板或光取向层的表面放置10μl水滴和4μl二碘甲烷滴而测量的水滴和二碘甲烷滴的接触值代入Owens-Wendt-Rabel-Kaelble等式中获得的值。由本专利技术的专利技术人进行的全面研究导致如下发现：光取向层光取向后的表面能是最佳，由此，所述光取向层能够使位于其上的液晶层的液晶分子更有效地取向，并且可以更稳定地保持液晶层的液晶分子的良好取向，并且所述表面能(具体的，由等式1定义的P(极性))也是最佳的，因此进一步增强所述光取向层和所述液晶层之间的相互作用，并且因此在液晶层中的液晶分子可以更有效地取向，并且所述取向的液晶分子可以进一步显示出改善的取向稳定性。如由等式1表示，P(极性)可以推导为通过将在基板或光取向层的表面上的水滴和二碘甲烷滴的接触角代入Owens-Wendt-Rabel-Kaelble等式中而测定的IFT(s,P)和IFT(s)的比率。如此，水滴和二碘甲烷滴的接触角可以在范围从大约15至25℃的室温下通过在基板或光取向层的表面放置大约10μl水滴和大约4μl二碘甲烷滴来测量(例如，柔和地形成各液滴并放置在基板或光取向层的表面上)，然后使用如固着液滴法的方法测量在基板或光取向层的表面和各液滴之间接触的角度。可以使用液滴形状分析仪(DropShapeAnalyzer)(DSA；例如，以DSA100的商标售卖)测量所述接触角。当以该方法测量水滴和二碘甲烷滴的接触角时，将测量的值代入Owens-Wendt-Rabel-Kaelble等式中，以此计算基板或光取向层的表面的IFT(s,P)和IFT(s)的值，并且基板或光取向层的P(极性)可以推导为这些值的比率。所述P(极性)值可显示基板或光取向层的表面的极性的程度。由于基板和光取向层的P(极性)是最佳的，在液晶层下的结构(即，基板和光取向层)的表面能变得最佳，因此进一步增强所述液晶层和所述光取向层之间的相互作用。即，其中光取向的光取向聚合物与液晶分子之间的更强的相互作用可以导致液晶取向的卓越特性和稳定性。液晶层下的结构的最佳表面能可以通过结合具有大约0.01至0.35的P(极性)的基板和具有大约0.02至0.28的适当P(极性)的光取向层来实现。更具体地，当应用具有大约0.01至0.03的P(极性)的基板时，可以与具有大约0.06至0.28的P(极性)的光取向层结合，因此实现最佳表面能。或者，当应用具有大约0.30至0.35的P(极性)的基板时，可以与具有大约0.02至0.2的P(极性)的光取向层结合，并且因此可导致最佳表面能。因此，在液晶层下包括基板和光取向层的结构的表面能被最佳化，因此显示出如上述的液晶取向的卓越特性和稳定性。基板和光取向层的最佳P(极性)值可由适当选择基板和光取向聚合物、适当选择可加入到所述光取向层中的粘合剂化合物和光取向聚合物与粘合剂化合物的适当比例形成的。以下是根据本专利技术的实施方式的光学各向异性膜的说明，以便获得基板和光取向层的最佳P(极性)值。具有适当P(极性)值的基板可包括基于纤维素的基板(如三乙酰纤维素(TAC)基板)，环烯烃聚合物(COP)基板，PET基板或环烯烃共聚物(COP)基板。例如，基于纤维素的基板，如TAC基板，可具有大约0.30至0.35或大约0.31至0.32的P(极性)。当使用这种基于纤维素的基板时，光取向层的P(极性)可以通过适当使用光取向聚合物或稍后将描述的粘合剂化合物，或者以适当比例混合光取向聚合物和粘合剂化合物来调整到大约0.02至0.2，因此实现如上所述的最佳表面能。或者，环烯烃聚合物或共聚物基板或者PET基板可具有大约0.01至0.03或大约0.01至0.02的P(极性)。当使用这种基板时，光取向层的P(极性)可以通过适当使用光取向聚合物或粘合剂化合物，或以适当比例混合光取向聚合物和粘合剂化合物来调整到大约0.06至0.28，因此实现如上所述的最佳表面能。对于环烯烃聚合物或共聚物基板或者PET基板，在获得适当P(极性)的方面，特别有用的是环烯烃共聚物(COP)基板。如上所述，由于表面能的最佳化，根据本专利技术的实施方式的光学各向异性膜可显示出液晶取向的卓越特性和稳定性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学各向异性膜，其包括：具有0.01至0.35的由以下等式1定义的P(极性)的基板；光取向层，其在所述基板上形成且包含其中至少一部分光反应基团被光学取向的光取向聚合物，该光取向层具有0.02至0.28的由以下等式1定义的的P(极性)；和在所述光取向层上形成的液晶层：[等式1]P(极性)＝IFT(s,P)/IFT(s)其中，IFT(s,P)和IFT(s)是通过将在所述基板或光取向层的表面放置10μl水滴和4μl二碘甲烷滴而测量的水滴和二碘甲烷滴的接触值代入Owens‑Wendt‑Rabel‑Kaelble等式中获得的值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.21 KR 10-2012-0091435;2013.08.20 KR 10-2011.一种光学各向异性膜，其包括：基板；光取向层，其在所述基板上形成且包含其中至少一部分光反应基团被光学取向的光取向聚合物；和在所述光取向层上形成的液晶层；其中，所述基板的P(极性)是0.01至0.03，以及所述光取向层的P(极性)是0.06至0.28；或者其中，所述基板的P(极性)是0.30至0.35，以及所述光取向层的P(极性)是0.02至0.2；所述P(极性)由以下等式1定义：[等式1]P(极性)＝IFT(s,P)/IFT(s)其中，IFT(s,P)和IFT(s)是通过将在所述基板或光取向层的表面放置10μl水滴和4μl二碘甲烷滴而测量的水滴和二碘甲烷滴的接触值代入Owens-Wendt-Rabel-Kaelble等式中获得的值。2.根据权利要求1所述的光学各向异性膜，其中，所述基板是三乙酰纤维素(TAC)基板、环烯烃聚合物(COP)基板、PET基板或环烯烃共聚物(COC)基板。3.根据权利要求1所述的光学各向异性膜，其中，所述光取向层聚合物包含由以下化学式1或2表示的重复单元：在化学式1和2中，n是50至5,000，p是0至4的整数，R1、R2、R3和R4中的至少一个是选自以下化学式1a至1e的基团，并且其他是彼此相同或不同的，并且各自独立地是选自氢、卤素、取代或未取代的C1～C20烷基、取代或未取代的C2～C20链烯基、取代或未取代的C5～C12环烷基、取代或未取代的C6～C40芳基、取代或未取代的C7～C15芳烷基、取代或未取代的C2～C20炔基；和含有选自氧、氮、磷、硫、硅和硼中的至少一种元素的非烃的极性基团中的极性官能团，[化学式1a][化学式1b][化学式1c][化学式1d][化学式1e]在化学式1a至1e中，n1是0至4的整数，n2是0至5的整数，并且l是0或1，A是取代或未取代的C1～C20亚烷基、羰基、羧基、取代或未取代的C6～C40亚芳基、或单键，B选自单键、取代或未取代的C1～C20亚烷基、羰基、羧基、酯、取代或未取代的C1～C10亚烷氧基、取代或未取代的C6～C40亚芳基，和取代或未取代的C6～C40亚杂芳基，D和D’各自独立地选自单键、氧、取代或未取代的C1～C20亚烷基、取代或未取代的C3～C12亚环烷基，和取代或未取代的C1～C20亚烷基氧，E是单键、取代或未取代的C1～C20亚烷基，或者取代或未取代的C6～C40亚芳基氧，X是氧或硫，Y和Z各自独立地是氢，或者取代或未取代的C1～C20烷基，P选自单键、取代或未取代的C1～C20亚烷基、羰基、取代或未取代的C2～C20亚链烯基、取代或未取代的C3～C12亚环烷基、取代或未取代的C6～C40亚芳基、取代或未取代的C7～C15亚芳烷基、取代或未取代的C2～C20亚炔基，和取代或未取代的C4～C8亚环烷基，R10、R11、R12、R13和R14彼此相同或不同，并且各自独立地选自氢、卤素、取代或未取代的C1～C20烷基、取代或未取...

【专利技术属性】
技术研发人员：李圣经，柳东雨，全成浩，崔大胜，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR