光学膜、该光学膜的制备方法以及包括该光学膜的液晶显示器技术

本发明专利技术涉及一种用于液晶取向层的组合物、使用该组合物的液晶取向层的制备方法以及包括该液晶取向层的光学膜。更具体而言，根据本发明专利技术的用于液晶取向层的组合物包含可交联的功能性单体和光反应性聚合物，因此提高了使用上述用于液晶取向层的组合物制备的液晶取向层的热稳定性和耐久性。此外，当将该液晶取向层用于制备光学膜时，可以提高基板与液晶取向层之间以及液晶取向层与液晶膜之间的粘合强度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种光学膜、该光学膜的制备方法以及包括该光学膜的液晶显示器。本申请要求获得于2008年1月18日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请号为 10-2008-0005837的优先权，其公开的内容以引用的方式全部并入本文。
技术介绍
一般而言，将光学膜(例如延迟膜和视角补偿膜)设置在偏光板与液晶盒之间， 从而使液晶显示器(LCD)的颜色变化减少且视角增大以提高亮度。所述光学膜主要分为 两种膜一种为通过拉伸聚合物膜以得到光学各向异性而制备的拉伸膜，以及另一种为通 过用聚合液晶化合物涂布塑料基板并通过UV辐照使该聚合液晶化合物固化而制备的液晶 膜。特别地，根据液晶分子的形状，液晶膜可以大致分为棒状液晶和盘状液晶。其中，所述 棒状液晶可以以多种形状(例如平面(planar)、垂直(homeotropic)、倾斜(titled)、斜展 (splay)、胆甾醇型形状(cholesteric shape))取向，因此，与那些拉伸膜相比，由于它们的 多种形状，其光学性质也是多样的且独特的。因而，如果用聚合液晶化合物直接涂布所述拉 伸膜而得到多种液晶取向性，该液晶膜可以起到偏光片的保护膜和光学补偿膜的作用。所述液晶膜通常通过如下步骤制备将用于取向层的组合物(例如聚酰亚胺和聚 乙烯醇)涂布塑料基板以形成取向层，以预定的方向摩擦取向层，然后用聚合液晶化合物 涂布取向层。然而，当使用这种取向层时，由于在炎热和潮湿环境中取向层与液晶膜的粘合 力不足，液晶膜可能会从取向层上剥离或会皱缩。此外，当使用摩擦法制备取向层时，存在 的一些问题由于在摩擦过程中与杂质接触可能会导致静电放电或者引起缺陷点(defect site)，以及摩擦织物可能会产生细粉尘。为了解决上述问题，已经开发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，其中液晶取向层是通过光辐照制备的。在这种情况下，用于液晶取向的光聚合 取向材料的实例包括如下化合物通过光二聚合反应制备的化合物，例如肉桂酸酯、香豆素 和查耳酮；通过含有偶氮苯基的聚合物的光致异构化反应制备的化合物；和通过聚酰亚胺 聚合物的光降解制备的化合物。然而，这些材料显示较差的热稳定性或光稳定性，以及由于 副产物可能导致污染。为了使用聚合液晶化合物制备延迟膜、视角补偿膜和亮度提高膜，取向层通常形 成在塑料基板上。然而，即使使用了通过上述方法制备的用于取向层的组合物，其应用也受 限于塑料基板的类型。日本公开第2006-133718号描述了一种在乙酰纤维素上显示良好取向性的光取 向层以及该光取向层的制备方法，所述光取向层是通过使用含有肉桂酸酯基团的光反应性 聚合物制备的。然而，所述光取向层的制备方法的问题在于，市售溶剂的使用受到限制，并 且包括通过上述方法制备的光取向层的延迟膜必须使用乙酰纤维素作为基板。该乙酰纤维 素基板的问题在于在炎热和潮湿的环境下，由于其高的吸湿性，基板中可能出现漏光，以及耐久性劣化，例如偏振度下降。因此，已经提出用基于环烯烃的拉伸膜代替乙酰纤维素基 板。至今仍然没有关于将光取向层应用在基于环烯烃的拉伸膜的基板上的报道。
技术实现思路
技术问题因此，为了解决上述问题，本专利技术提供了一种光学膜、其制备方法以及包括该光学 膜的液晶显示器，该光学膜包括基板、液晶取向层和液晶膜，其中该光学膜在基板与液晶 取向层之间以及液晶取向层与液晶膜之间的粘合强度方面是优异的。技术方案为了实现上述目的，本专利技术提供了 一种光学膜，其包括1)基于环烯烃膜的基板；2)通过使用包含以下组分的用于液晶取向层的组合物在所述基板上形成的液晶 取向层a)选自含有肉桂酸酯基团的基于降冰片烯的光反应性聚合物、含有由下面化学式 1表示单元的光反应性聚合物和含有由下面化学式2表示单元的光反应性聚合物中的一 种或多种光反应性聚合物，b)可与所述光反应性聚合物交联的多官能团单体，c)光敏引发 剂，和d)有机溶剂；以及3)在所述液晶取向层上形成的液晶膜，[化学式1] 此外，本专利技术还提供了一种上述光学膜的制备方法，该方法包括如下步骤1)将用于液晶取向层的组合物涂布在基于环烯烃膜的基板上，并干燥形成涂层，然后辐照紫外线以形成液晶取向层，所述组合物包含a)选自含有肉桂酸酯基团的基于降 冰片烯的光反应性聚合物、含有由下面化学式1表示单元的光反应性聚合物和含有由下面 化学式2表示单元的光反应性聚合物中的一种或多种光反应性聚合物，b)可与所述光反应 性聚合物交联的多官能团单体，c)光敏引发剂，和d)有机溶剂；以及2)将液晶化合物溶液涂布在所述液晶取向层上，并干燥，然后在其上辐照紫外线， 所述液晶化合物溶液包含聚合液晶化合物、光敏引发剂和有机溶剂。此外，本专利技术还提供了一种包括上述光学膜的液晶显示器。有益效果根据本专利技术的光学膜在基板与液晶取向层之间以及液晶取向层与液晶膜之间具 有优异的粘合强度，因而提高了光学膜的耐久性。此外，在高温和高湿度条件下，所述液晶 膜不会皱缩，或者不会从液晶取向层上分离。附图说明图1显示根据在本专利技术实施例1中制备的取向层上形成的斜展取向的液晶膜的视 角测定的相差分布；图2显示根据在本专利技术实施例2中制备的取向层上形成的垂直取向的液晶膜的视 角测定的相差分布；图3显示在本专利技术实施例3中制备的取向层上形成的胆留醇型取向的液晶膜的透 光率。具体实施例方式在下文中，将详细地描述本专利技术。根据本专利技术的光学膜包括1)基于环烯烃膜的基板；2)通过使用包含以下组分的 用于液晶取向层的组合物在所述基板上形成的液晶取向层a)选自含有肉桂酸酯基团的 基于降冰片烯的光反应性聚合物、含有由化学式1表示单元的光反应性聚合物和含有由化 学式2表示单元的光反应性聚合物中的一种或多种光反应性聚合物，b)可与所述光反应性 聚合物交联的多官能团单体，c)光敏引发剂，和d)有机溶剂；以及3)在所述液晶取向层上 形成的液晶膜。在根据本专利技术的光学膜中，1)基于环烯烃的膜并不特别限于由本领域中通常使用 的基于环烯烃的树脂制备的膜，例如，由基于环烯烃的树脂制备的膜，该基于环烯烃的树脂 包括氢化的环烯烃开环聚合物、环烯烃加成聚合物、环烯烃与α-烯烃的共聚物和通过用 不饱和羧酸或其衍生物使上述聚合物或共聚物变性而得到的接枝变性产物。所述基于环烯 烃的膜可以为未拉伸膜或者拉伸膜。在根据本专利技术的光学膜中，数均分子量为10，000至500，000的基于肉桂酸酯的光反应性聚合物优选用于2)用于液晶取向层的组合物中。所述含有肉桂酸酯基团的基于降冰片烯的光反应性聚合物可以包含由下面通式3 表示的单元，[通式3] 其中，η为 50 至 5，000，Rl和R2中的至少一个由下面的通式4表示，以及另一个选自氢、卤素、含有1至20个碳原子的烷基和由下面通式4表示的基团中，[通式4] 其中，R3各自独立地选自氢、卤素、含有1至20个碳原子的烷基、含有1至20个碳原子的烷氧基和烯丙氧基中。所述含有肉桂酸酯基团的光反应性聚合物的实例可以包括选自聚降冰片烯肉桂 酸酯、聚降冰片烯烷氧基肉桂酸酯(烷氧基含有1至20个碳原子)、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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学膜，其包括：１）基于环烯烃膜的基板；２）通过使用包含以下组分的用于液晶取向层的组合物在所述基板上形成的液晶取向层：ａ）选自含有肉桂酸酯基团的基于降冰片烯的光反应性聚合物、含有由下面化学式１表示单元的光反应性聚合物和含有由下面化学式２表示单元的光反应性聚合物中的一种或多种光反应性聚合物，ｂ）可与所述光反应性聚合物交联的多官能团单体，ｃ）光敏引发剂，和ｄ）有机溶剂；以及３）在所述液晶取向层上形成的液晶膜，［化学式１］＊＊＊［化学式２］＊＊＊。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2008-1-18 10-2008-0005837一种光学膜，其包括1)基于环烯烃膜的基板；2)通过使用包含以下组分的用于液晶取向层的组合物在所述基板上形成的液晶取向层a)选自含有肉桂酸酯基团的基于降冰片烯的光反应性聚合物、含有由下面化学式1表示单元的光反应性聚合物和含有由下面化学式2表示单元的光反应性聚合物中的一种或多种光反应性聚合物，b)可与所述光反应性聚合物交联的多官能团单体，c)光敏引发剂，和d)有机溶剂；以及3)在所述液晶取向层上形成的液晶膜，[化学式1][化学式2]FPA00001184526400011.tif,FPA00001184526400012.tif2.根据权利要求1所述的光学膜，其中，所述a)光反应性聚合物的数均分子量为 10，000 至 500，000。3.根据权利要求1所述的光学膜，其中，所述含有肉桂酸酯基团的基于降冰片烯的光 反应性聚合物包含由下面通式3表示的单元[通式3] [化学式2] 另一个选自氢、卤素、含有1至20个碳原子的烷基和由下面通式4表示的基团中， [通式4] 其中，R3各自独立地选自氢、卤素、含有1至20个碳原子的烷基、含有1至20个碳原 子的烷氧基和烯丙氧基中。4.根据权利要求1所述的光学膜，其中，所述含有肉桂酸酯基团的基于降冰片烯的光 反应性聚合物包括选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个碳原子；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种或多种。5.根据权利要求1所述的光学膜，其中，所述含有肉桂酸酯基团的基于降冰片烯的光 反应性聚合物包含选自由下面化学式5至10表示的一种或多种单元[化学式5] [化学式6] [化学式7] [化学式8][化学式9] [化学式10]其中，η为50至5，000。6.根据权利要求1所述的光学膜，其中，基于总的用于液晶取向层的组合物，所述a)光 反应性聚合物的含量为0. 1至20wt%。7.根据权利要求1所述的光学膜，其中，所述b)多官能团单体包括能够产生选自下面 结构式中的自由基的官能团 烯丙基烯丙氧基丙烯酰氧基丙烯腈。8.根据权利要求1所述的光学膜，其中，所述b)多官能团单体包括选自基于多官能团 丙烯酸酯的单体和基于多官能团丙烯酰胺的单体中的一种或多种。9.根据权利要求8所述的光学膜，其中，所述基于多官能团丙烯酸酯的单体包括选自 三羟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-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯、(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(...

【专利技术属性】
技术研发人员：申斗铉，全炳建，朴文洙，全成浩，金宪，崔大胜，柳东雨，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：KR