制备双折射聚合物膜的方法技术

本发明专利技术涉及制备聚合物膜的方法且涉及这种聚合物膜在液晶显示器(LCD)或其他光学或电光器件中，用于装饰或安全应用，作为配向层或光学延迟膜的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及制备聚合物膜的方法，该膜本身，且涉及这种聚合物膜在液晶显示器(LCD)或其他光学或电光器件中，用于装饰或安全应用，用于窗户应用，作为配向层或光学延迟膜的用途。背景和现有技术通常，反应性介晶层需要配向层或经摩擦塑料基板以在平面状态下配向。就此而言，当前在显示器行业中使用两种主要方法来配向用于光学膜应用的液晶：(i)摩擦工艺，其中在提供用于经涂布液晶的配向方向的一个方向上摩擦塑料基板或配向层。配向品质取决于摩擦工艺和基板或膜的性质而变化。摩擦工艺难以最优化且可产生各种结果。此外，LCD生产者将摩擦工艺视为不宜的工艺，因为该摩擦工艺可产生在高级无尘室中难以控制的颗粒。(ii)如US7,364,671B2中所描述的光配向工艺，其中可光定向的单体、低聚物或聚合物经光定向，同时保持基本上抑制可聚合液晶材料的聚合或交联的条件。在两个不同步骤中和在不同条件下进行光配向和聚合步骤。因此，归因于必须关于各种液晶材料的个别组成调整生产条件的要求，这种光配向层可以是难以制备的。另外，通常需要退火步骤以允许液晶完全配向。因此，按照此工艺得到的光配向层是昂贵的。因此，仍存在对不具有现有技术方法的缺点或以较小程度具有该缺点的替代生产方法的需要。本专利技术的一个目标为提供生产聚合物膜的一步法，其a)特别适合用于大量生产，和b)适用于广泛范围的可聚合液晶材料，c)不需要如例如经摩擦聚酰亚胺层的配向层，d)允许图案化，e)允许在不需要额外配向层的情况下外涂(overcoat)所选层，f)允许生产具有不均匀配向的厚膜，和g)允许生产凹陷(concave)或凸出(convex)平坦型聚合物镜片。本领域技术人员由以下详细说明立即可明白本专利技术的其他目的。专利技术概述出乎意料地，专利技术者已发现，上述问题中的一个或多个可通过根据本专利技术的制备聚合物膜的方法解决，该方法包括以下步骤：a)将可聚合液晶材料的层提供至基板上，该可聚合液晶材料包含至少一种二向色光引发剂和至少一种手性化合物；b)将可聚合液晶材料的温度调整至其中可聚合液晶材料处于其向列相或各向同性相的温度；c)通过使用线性偏振光化辐射照射可聚合液晶材料来进行聚合和定向，借此改变可聚合液晶材料层与线性偏振光化辐射的电场矢量方向之间的角，从而使可聚合液晶材料形成聚合物膜；和d)任选地从该基板移除聚合物膜。有利的是，根据本专利技术的方法消除了对配向层或摩擦工艺的需要。可在不进一步处理可聚合液晶材料的情况下在许多不同基板(例如，平面玻璃、彩色滤光片、塑料基板)上产生聚合物膜。可在可聚合液晶材料的各向同性相中或甚至在向列相中进行固化。典型的温度范围在约低于相应清亮点150℃至约高于相应清亮点75℃的范围内，优选地在约低于相应清亮点100℃至约高于相应清亮点60℃的范围内，更优选地在约低于相应清亮点75℃至约高于相应清亮点50℃的范围内，但在所有情况下，其条件是液晶材料处于其向列相或其各向同性相。需要手性化合物和偏振状态敏感光引发剂与线性偏振光化辐射组合以诱发例如所得光学膜中的平面配向或倾斜配向。可通过线性偏振光化辐射在一个步骤中完成制造这种聚合物膜的工艺，从而产生例如展现出液晶的指向矢的至少两个不同定向的独特图案化聚合物膜。本专利技术进一步涉及可自如上文及下文所描述的方法获得的聚合物膜。本专利技术进一步涉及如上文及下文所描述的聚合物膜在液晶显示器(LCD)或其他光学或电光器件中，用于装饰或安全应用，用于窗户应用，作为配向层或光学延迟膜的用途。所述光学和电光器件包括但不限于电光显示器、液晶显示器(LCD)、偏光器、补偿器、分束器、反射膜、配向膜、3D膜(诸如，透镜阵列(lenticulararray))、透镜、彩色滤光片、全息元件、热烫印箔、彩色图像、装饰或安全标记、液晶颜料、黏合层、非线性光学(NLO)器件和光学信息储存器件。本专利技术进一步涉及包含至少一种如上文及下文所描述的聚合物膜的补偿器，特别是图案化的A板和C板补偿器，和这些补偿器的倾斜变体。本专利技术进一步涉及包含至少一种如上文及下文所描述的聚合物膜的光学或电光器件。术语和定义如本文所使用，术语“聚合物”应理解为是指涵盖一种或多种不同类型的重复单元(分子的最小组成单元)的主链的分子，且包括通常已知的术语“低聚物”、“共聚物”、“均聚物”等。此外，应理解，除聚合物自身之外，术语聚合物还包括来自伴随这种聚合物的合成的引发剂、催化剂及其他要素的残余物，其中这种残余物不应理解为共价地并入其中。此外，这种残余物及其他要素虽然通常在聚合后纯化工艺期间移除，但通常与聚合物混合或共混，以使得当聚合物在容器之间或在溶剂或分散介质之间转移时，其通常与聚合物一同保留。术语“聚合”是指通过将多个可聚合基团或含有这种可聚合基团的聚合物前体(可聚合化合物)键合在一起来形成聚合物的化学工艺。术语“膜”和“层”包括具有机械稳定性的刚性或可挠性、自支撑式或独立式膜，以及在支撑基材上或两个基材之间的涂层或层。术语“液晶(LC)”涉及在一些温度范围内(热致性LC)或在溶液中的一些浓度范围内(溶致性LC)具有液晶中间相的材料。它们必定含有介晶化合物。术语“介晶化合物”和“液晶化合物”是指包含一种或多种棒状(棒或板/板条形)或盘状(圆盘形)介晶基团的化合物。术语“介晶基团”是指具有诱导液晶相(或中间相)行为的能力的基团。包含介晶基团的化合物自身未必必须呈现液晶中间相。它们也可以仅在与其他化合物的混合物中，或当介晶化合物或材料或其混合物聚合时展示出液晶中间相。此液晶中间相包括低分子量非反应性液晶化合物、反应性或可聚合的液晶化合物和液晶聚合物。棒状介晶基团通常包含由一个或多个芳族或非芳族环状基团彼此直接连接或经由连接基团连接组成的介晶核，任选地包含附接至介晶核的末端的端基，且任选地包含一个或多个附接至介晶核的长侧的侧基，其中这些端基和侧基通常选自例如碳基(carbyl)或烃基、极性基团(如卤素、硝基、羟基等)或可聚合的基团。术语“反应性介晶”是指可聚合的介晶或液晶化合物，优选单体化合物。这些化合物可用作纯化合物或用作反应性介晶与充当光引发剂、抑制剂、表面活性剂、稳定剂、链转移剂、不可聚合的化合物等的其他化合物的混合物。具有一个可聚合的基团的可聚合的化合物也称作“单反应性”化合物，具有两个可聚合的基团的化合物称作“双反应性”化合物，和具有多于两个可聚合的基团的化合物称作“多反应性”化合物。不具有可本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备图案化聚合物膜的方法，包括以下步骤：a)将可聚合液晶材料的层提供至基板上，该可聚合液晶材料包含至少一种二向色光引发剂和至少一种手性化合物，b)将该可聚合液晶材料的温度调整至其中该可聚合液晶材料处于其向列相或各向同性相的温度，c)通过使用线性偏振光化辐射照射该可聚合液晶材料来进行聚合和定向，借此改变该可聚合液晶材料的层与该线性偏振光化辐射的电场矢量的方向之间的角度，从而使该可聚合液晶材料形成聚合物膜；和d)任选地从该基板移除该聚合物膜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.21 EP 13005019.81.制备图案化聚合物膜的方法，包括以下步骤：
a)将可聚合液晶材料的层提供至基板上，该可聚合液晶材料包含至少一种二向色光引
发剂和至少一种手性化合物，
b)将该可聚合液晶材料的温度调整至其中该可聚合液晶材料处于其向列相或各向同
性相的温度，
c)通过使用线性偏振光化辐射照射该可聚合液晶材料来进行聚合和定向，借此改变该
可聚合液晶材料的层与该线性偏振光化辐射的电场矢量的方向之间的角度，从而使该可聚
合液晶材料形成聚合物膜；和
d)任选地从该基板移除该聚合物膜。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于在步骤c)中，在液晶材料处于向列相的同时照射
液晶材料。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于在连续或逐步旋转具有可聚合液晶材料的层
的基板的同时进行步骤c)。
4.根据权利要求1或2的方法，其特征在于通过连续或逐步旋转光掩膜或线性偏光器或
两者来进行步骤c)，该光掩膜和该线性偏光器中的每个位于该基板和光源之间。
5.根据权利要求1至4中一项或多项的方法，其特征在于该可聚合液晶材料包含至少一
种单反应性、双反应性或多反应性可聚合介晶化合物、至少一种手性化合物和至少一种二
向色光引发剂。
6.根据权利要求1至4中一项或多项的方法，其特征在于该可聚合液晶材料包含至少一
种单反应性可聚合介晶化合物、至少一种双反应性或多反应性可聚合介晶化合物、至少一
种手性化合物和至少一种二向色光引发剂。
7.根据权利要求1至4中一项或多项的方法，其特征在于该可聚合液晶材料包含至少一
种单反应性手性可聚合介晶化合物、至少一种单反应性、双反应性或多反应性非手性可聚
合介晶化合物和至少一种二向色光引发剂。
8.根据权利要求1至4中一项或多项的方法，其特征在于该可聚合液晶材料包含至少一
种双反应性或多反应性手性可聚合介晶化合物、至少一种单反应性、双反应性或多反应性
非手性可聚合介晶化合物和至少一种二向色光引发剂。
9.根据权利要求1至4中一项或多项的方法，其特征在于该可聚合液晶材料包含至少一
种不可聚合手性化合物、至少一种单反应性、双反应性或多反应性非手性可聚合介晶化合
物和至少一种二向色光引发剂。
10.根据权利要求1至9中一项或多项的方法，其特征在于该二向色光引发剂选自式I的
化合物，
其中
P为可聚合基团，
Sp为间隔基团或单键，
A11在多次出现的情况下彼此独立地为任选地被一个或多个相同或不同的基团L取代的
芳基、杂芳基、脂族基或杂环基，
Z11在每次出现时彼此独立地为-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-S-CO-、-CO-S-、-O-
COO-、-CO-NR01-、-NR01-CO-、-NR01-CO-NR02、-NR01-CO-O-、-O-CO-NR01-、-OCH2-、-CH2O-、-
SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-CH2CH2-、-(CH2)4-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-
CF2CF2-、-CH＝N-、-N＝CH-、-N＝N-、-CH＝CR01-、-CY01＝CY02-、-C≡C-、-CH＝...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·史密斯，O·L·帕里，S·怀特豪斯，T·泊利特，
申请(专利权)人：默克专利股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE