專利名稱:液晶取向?qū)咏M合物、使用該組合物制備液晶取向?qū)拥姆椒?、以及包含該液晶取向?qū)拥墓鈱W(xué)膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種液晶取向?qū)咏M合物,使用該組合物制備液晶取向?qū)拥姆椒?,以?包含該液晶取向?qū)拥墓鈱W(xué)膜。本申請(qǐng)要求于2008年1月18日向韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的第10-2008-0005839號(hào) 韓國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán),并在此將其公開(kāi)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用方式并入本申請(qǐng)。
背景技術(shù):
通常,光學(xué)膜(如延遲膜和視角補(bǔ)償膜)置于偏振片和液晶盒之間,從而液晶顯示 器(LCD)的顏色變化減小,且視角增大以提高亮度。光學(xué)膜主要分為兩類膜一類是通過(guò)拉 伸聚合物膜制備以提供光學(xué)各項(xiàng)異性的拉伸膜,另一類是通過(guò)用聚合的液晶化合物涂覆塑 料基板,并用紫外線輻照使該聚合的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,液晶膜可主要分為桿狀液晶和盤(pán)狀液晶。其中,桿狀液晶可以以多種形狀(如平 面、垂直、傾斜、斜展(splay)、膽留型)排列,因此與那些拉伸膜相比,他們由于不同形狀導(dǎo) 致的光學(xué)性質(zhì)也是不同且獨(dú)特的。因此,如果拉伸膜直接用聚合的液晶化合物涂覆以被賦 予不同的液晶取向性能,液晶膜可以用作保護(hù)膜和偏振片的光學(xué)補(bǔ)償膜。液晶膜通常通過(guò)以下步驟制備用取向?qū)咏M合物(如聚酰亞胺或聚乙烯醇)涂覆 塑料基板以形成取向?qū)?,在預(yù)定的方向摩擦取向?qū)?,然后用聚合的液晶化合物涂覆取向?qū)印?然而,當(dāng)使用這種取向?qū)訒r(shí),由于在熱或濕度環(huán)境下與液晶膜的粘合力不足,液晶膜可能由 取向?qū)觿兟浠蚴湛s。此外,當(dāng)取向?qū)邮褂媚Σ练椒ㄖ苽鋾r(shí),存在的一些問(wèn)題在于,由于摩擦 過(guò)程中與雜質(zhì)的接觸,可能產(chǎn)生靜電放電或缺陷,以及可能由于摩擦布產(chǎn)生微細(xì)的灰塵。為了解決上述問(wèn)題,已經(jīng)開(kāi)發(fā)出包含非摩擦步驟的液晶取向方法。其中,提出了光 學(xué)取向,這里液晶取向?qū)邮峭ㄟ^(guò)光輻照制備的。關(guān)于這一點(diǎn),用于液晶取向的可光致聚合的 取向材料的例子包括通過(guò)光二聚制備的材料,如肉桂酸酯、香豆素和查耳酮,通過(guò)含有偶氮 苯基團(tuán)的聚合物的光異構(gòu)化制備的材料,以及通過(guò)聚酰亞胺聚合物的光降解作用制備的材 料。然而,這些材料顯示出差的熱穩(wěn)定性或光穩(wěn)定性,且由于副產(chǎn)物可能發(fā)生污染。為了使用聚合的液晶化合物制備延遲膜、視角補(bǔ)償膜、亮度增強(qiáng)膜,通常在塑料基 板上形成取向?qū)?。然而,即使使用由上述方法制備的取向?qū)咏M合物,其應(yīng)用仍受到塑料基板 種類的限制。
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題因此,為了解決上述問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種液晶取向?qū)?,其在液晶取向性能、?穩(wěn)定性和耐久性、以及在基板與液晶取向?qū)又g和在液晶取向?qū)优c液晶膜之間的粘合強(qiáng)度 方面性能優(yōu)異,其中,可交聯(lián)官能單體被引入到光反應(yīng)聚合物中,從而即使在短暫暴露于輻 照時(shí)也發(fā)生額外的交聯(lián)反應(yīng)。
技術(shù)方案為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明提供了一種液晶取向?qū)咏M合物,其包括1)選自包含肉 桂酸酯基團(tuán)的基于降冰片烯的光反應(yīng)聚合物、包含由以下通式1表示的單元的光反應(yīng)聚合 物和包含由以下通式2表示的單元的光反應(yīng)聚合物中的一種或多種光反應(yīng)聚合物,2)可與 所述光反應(yīng)聚合物交聯(lián)的多官能單體,3)光引發(fā)劑和4)有機(jī)溶劑。[通式1] 此外,本發(fā)明提供了液晶取向?qū)拥闹苽浞椒?,其包括以下步驟1)在基板上涂覆并干燥液晶取向?qū)咏M合物以形成涂層,以及2)在形成在基板上的涂層上輻照紫外線。此外,本發(fā)明提供了一種光學(xué)膜,其包括根據(jù)所述液晶取向?qū)拥闹苽浞椒ㄖ苽涞?液晶取向?qū)?。此外,本發(fā)明提供了包含所述光學(xué)膜的液晶顯示器件。有益效果[通式2]
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使用根據(jù)本發(fā)明的液晶取向?qū)咏M合物制備的液晶取向?qū)釉跓岱€(wěn)定性和表面硬度、 以及基板與液晶取向?qū)又g和液晶取向?qū)优c液晶膜之間的粘合強(qiáng)度方面性能優(yōu)異,從而改 進(jìn)了光學(xué)膜的耐久性。此外,在高溫度和高濕度條件下,液晶膜并不收縮或者由液晶取向?qū)?上剝落。
圖1顯示了根據(jù)在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1制備的取向?qū)由闲纬傻男闭谷∠?splay alignment)的液晶膜的視角測(cè)定的相差分布;圖2顯示了根據(jù)在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2制備的取向?qū)由闲纬傻拇怪比∠虻囊壕?膜的視角測(cè)定的相差分布;圖3顯示了在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3制備的取向?qū)由闲纬傻哪懥粜腿∠蛞壕さ?透光率;圖4顯示了根據(jù)在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例7制備的取向?qū)由闲纬傻钠矫嫒∠虻囊壕?膜的視角測(cè)定的相差分布;圖5顯示了根據(jù)在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例9制備的取向?qū)由闲纬傻男闭谷∠虻囊壕?膜的視角測(cè)定的相差分布;以及圖6顯示了在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例10制備的取向?qū)由闲纬傻哪懥粜腿∠蛞壕?的透光率。
具體實(shí)施例方式以下將詳細(xì)描述本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明的液晶取向?qū)咏M合物的特征在于,其包括1)選自包含肉桂酸酯基團(tuán) 的基于降冰片烯的光反應(yīng)聚合物、包含由通式1表示的單元的光反應(yīng)聚合物和包含由通式 2表示的單元的光反應(yīng)聚合物中的一種或多種光反應(yīng)聚合物,2)可與所述1)的光反應(yīng)聚合 物交聯(lián)的多官能單體,3)光引發(fā)劑和4)有機(jī)溶劑。在根據(jù)本發(fā)明的液晶取向?qū)咏M合物中,優(yōu)選地,1)光反應(yīng)聚合物的數(shù)均分子量為 10,000 500,000。包含肉桂酸酯基團(tuán)的基于降冰片烯的光反應(yīng)聚合物可以包括由下面通式3表示 的單元。[通式3] 其中,η為 50 5,000,Rl和R2的至少之一由以下通式4表示,以及另一個(gè)選自氫、鹵素、含有1 20個(gè)碳原子的烷基和由以下通式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 20個(gè)碳原子的烷基、含有1 20個(gè)
碳原子的烷氧基和烯丙氧基中。包含肉桂酸酯基團(tuán)的光反應(yīng)聚合物的例子可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(烷氧基團(tuán)含有1 20個(gè)碳原子)、聚降冰片烯烯丙酰氧基肉桂酸 酯、聚降冰片烯氟化肉桂酸酯、聚降冰片烯氯化肉桂酸酯和聚降冰片烯二肉桂酸酯中任意 一種或多種,但不限于此。在根據(jù)本發(fā)明的液晶取向?qū)咏M合物中,包含肉桂酸酯基團(tuán)的光反應(yīng)聚合物更優(yōu)選 為由以下通式5 10表示的任意一種或多種化合物。[通式δ] [通式6][通式7][通式8][通式9] 其中,η為 50 5,000?;诳偟囊壕∠?qū)咏M合物,光反應(yīng)聚合物的含量?jī)?yōu)選為0. 1 20wt%,且更優(yōu) 選為0. 1 10wt%。如果該含量小于0. lwt%,涂層厚度太薄,不能得到良好的取向?qū)?。?果該含量大于20wt %,涂層厚度太厚,不能得到良好的取向?qū)印T诟鶕?jù)本發(fā)明的液晶取向?qū)咏M合物中,2)多官能單體與1)光反應(yīng)聚合物一起使 用從而在紫外線輻照下除了光反應(yīng)聚合物的二聚化以外引起交聯(lián)反應(yīng)。交聯(lián)反應(yīng)包括在光反應(yīng)聚合物中的交聯(lián)反應(yīng)、在光反應(yīng)聚合物和多官能單體之間 的交聯(lián)反應(yīng)、以及在光反應(yīng)聚合物和液晶分子之間的交聯(lián)反應(yīng)。當(dāng)肉桂酸酯基團(tuán)通過(guò)偏振紫外線輻照時(shí),其垂直于輻照的紫外線的偏振方向取 向。然而,所有肉桂酸酯基團(tuán)中僅有一部分進(jìn)行了反應(yīng),未反應(yīng)的基團(tuán)仍然殘留下來(lái)。在本 發(fā)明中,未反應(yīng)的肉桂酸酯基團(tuán)用于改進(jìn)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。即,當(dāng)加入光引發(fā)劑和多官能單體時(shí),在未反應(yīng)的肉桂酸酯基團(tuán)之間或者 在肉桂酸酯基團(tuán)與多官能單體之間引起交聯(lián)反應(yīng),從而引起與涂覆在液晶取向?qū)由系囊壕?分子的交聯(lián)反應(yīng)。在此,術(shù)語(yǔ)“多官能”被理解為含有兩個(gè)以上的官能團(tuán)。該官能團(tuán)用于通過(guò)自由基引起交聯(lián)反應(yīng)和聚合反應(yīng),且只要其含有碳碳雙鍵,可 以不受限制地使用任何官能團(tuán)。例如,其典型例子可包括丙烯酸酯基團(tuán),但不限于此。多官能單體優(yōu)選包含選自以下結(jié)構(gòu)式中的能夠產(chǎn)生自由基反應(yīng)的官能團(tuán)(碳碳 雙鍵)。
多官能單體的具體例子可包括選自三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇 基)/四丙烯酸酯、二季戊四醇六/五丙烯酸酯、三丙三醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇 (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
(甲醇二(甲基)丙烯酸酯、丙三醇二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基) 丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N- 二甲基氨基乙酯、丁 氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸2-羧基乙酯、丙烯酸羥基丙酯、丁二酸單_2-(丙 烯酰氧基)乙酯、丙烯酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸3_(丙烯酰氧基)-2_羥基丙酯、丙三醇1, 3_ 二甘油醇酯二丙烯酸酯、三(丙二醇)甘油醇酯二丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、二 丙酮丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰胺、2-乙酰胺基丙烯酸甲酯、N-[三(羥基甲基)甲基]丙烯 酰胺、N,N,-(1,2_ 二羥基亞乙基)二丙烯酰胺、N,N,-亞甲基二(丙烯酰胺)、1,3,5_三 丙烯?;鶜?1,3,5-三嗪、2,4,6_三烯丙氧基-1,3,5-三嗪、三(2,3_環(huán)氧基丙基)三聚 異氰酸酯、三[2_(丙烯酰氧基)乙基]三聚異氰酸酯、氧化四氰乙烯、1,3,5_苯三羧酸三烯 丙酯、二丙酮丙烯酰胺、N,N’ -(1,2_ 二羥基亞乙基)二丙烯酰胺、三聚氰胺甲醛共聚物、丙 烯酸2-羧基乙酯、丙烯酸羥基丙酯、丁二酸單-2-(丙烯酰氧基)乙酯、丙烯酸乙烯酯、(甲 基)丙烯酸3-(丙烯酰氧基)-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2- (2-氧代-咪唑烷基)乙酯、 己內(nèi)酯2-((甲基)丙烯酰氧基)乙基酯、蘋(píng)果酸單_2-((甲基)丙烯酰氧基)乙酯、1,2, 3-三唑-4,5-二羧酸、3-烯丙氧基-1,2-丙二醇、二 [4-(縮水甘油基氧基)苯基]甲烷和 2-乙烯基-1,3,_ 二草烯中的一種或兩種或多種,但其并不限于此。特別地,該多官能單體優(yōu)選為季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯或三 [2-(丙烯酰氧基)乙基]三異聚氰酸酯,但并不限于此?;诳偟囊壕∠?qū)咏M合物,多官能單體的含量?jī)?yōu)選為0. 1 20wt%,且更優(yōu)選 為0.1 5wt%。如果該含量小于0. ,則不會(huì)發(fā)生額外的交聯(lián)反應(yīng)。如果該含量大于 20wt %,則不能得到取向效果。在根據(jù)本發(fā)明的液晶取向?qū)咏M合物中,只要其能誘發(fā)自由基反應(yīng),可使用任何光 引發(fā)劑。具體地說(shuō),光引發(fā)劑的例子可包括基于α-羥基酮、基于α-氨基酮、基于乙醛酸 苯酯和基于肟酯的光引發(fā)劑,但其不限于此?;诳偟囊壕∠?qū)咏M合物,光引發(fā)劑的含量?jī)?yōu)選為0. 01 5wt%,且更優(yōu)選為 0.01 2wt%。如果該含量小于0. ,則不會(huì)發(fā)生額外的交聯(lián)反應(yīng)。如果該含量大于
,則取向效果顯著降低。在根據(jù)本發(fā)明的液晶取向?qū)咏M合物中,4)有機(jī)溶劑的例子可包括選自基于醚的、 基于芳香族的、基于鹵素的、基于烯烴的和基于酮的有機(jī)溶劑中的一種或多種有機(jī)溶劑, 具體地說(shuō),可以是環(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。此外,根據(jù)本發(fā)明的液晶取向?qū)拥闹苽浞椒òㄒ韵虏襟E1)在基板上涂覆并干 燥根據(jù)本發(fā)明的液晶取向?qū)咏M合物以形成涂層,和2)在基板上形成的涂層上輻照紫外線。在根據(jù)本發(fā)明的液晶取向?qū)拥闹苽浞椒ㄖ校襟E1)的基板沒(méi)有特別限制,可以為 玻璃或塑料基板。更優(yōu)選可以使用基于乙酰纖維素的膜、基于環(huán)烯烴的膜或丙烯酸類膜?;谝阴@w維素的膜為現(xiàn)有技術(shù)中通常使用的基于乙酰纖維素的膜,沒(méi)有具體限 定。其實(shí)例可包括三乙酰纖維素(TAC)膜,但不限于此?;诃h(huán)烯烴的膜為由現(xiàn)有技術(shù)中通常使用的基于環(huán)烯烴的樹(shù)脂制備的膜,沒(méi)有具 體限制,例如,由基于環(huán)烯烴的樹(shù)脂制備的膜,所述基于環(huán)烯烴的樹(shù)脂包括氫化環(huán)烯烴開(kāi)環(huán) 聚合物、環(huán)烯烴加成聚合物、環(huán)烯烴和α “烯烴的共聚物、以及通過(guò)使用不飽和羧酸或其衍
12生物改性上述聚合物或共聚物得到的接枝改性產(chǎn)物?;诃h(huán)烯烴的膜可以為未拉伸膜或拉 伸膜。丙烯酸類膜可包括(甲基)丙烯酸樹(shù)脂。(甲基)丙烯酸樹(shù)脂可使用現(xiàn)有技術(shù)中公知的(甲基)丙烯酸樹(shù)脂。特別地,可以 使用(甲基)丙烯酸單體的均聚或共聚物;(甲基)丙烯酸單體和芳香族乙烯基單體的共 聚物;(甲基)丙烯酸單體、芳香族乙烯基單體和酸酐單體的共聚物;和(甲基)丙烯酸單 體和環(huán)狀單體的共聚物。只要其在酯基的羰基和共軛碳原子之間具有雙鍵,(甲基)丙烯酸單體可以使用 任何化合物,且其取代基沒(méi)有特別限制。此所使用的(甲基)丙烯酸單體包含丙烯酸酯以 及丙烯酸類衍生物,包括丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯和丁基丙烯酸烷基酯。例如,(甲 基)丙烯酸單體包括由以下通式11表示的化合物。[通式11] 其中,禮、R2和R3各自獨(dú)立地表示氫原子,或可以包含雜原子的且含有1 30個(gè) 碳原子的一價(jià)烴基團(tuán);以及R4表示氫原子或含有1 6個(gè)碳原子的烷基。(甲基)丙烯酸類單體的具體例子包括選自丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸 甲酯、甲基丙烯酸乙酯、乙基丙烯酸甲酯和乙基丙烯酸乙酯中的一種或多種。特別地,最優(yōu) 選使用甲基丙烯酸甲酯(MMA)。芳香族乙烯基單體可包括未取代或者在苯環(huán)或乙烯基上由一種以上Cl C5烷基 或鹵素基團(tuán)取代的單體。例如,優(yōu)選使用選自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、對(duì)甲基苯乙烯和乙 烯基甲苯中的一種或多種基于苯乙烯的單體。作為酸酐單體,可以使用羧酸酐,且可以使用多價(jià)的羧酸酐,如單價(jià)或二價(jià)羧酸 酐。優(yōu)選使用馬來(lái)酸酐或其衍生物,例如由以下通式12表示的化合物。[通式12] 其中,R7和R8各自獨(dú)立地表示氫原子或含有1 6個(gè)碳原子的烷基。環(huán)狀單體的例子可以包括馬來(lái)酸、馬來(lái)酰亞胺、戊二酸酐、戊二酰亞胺、內(nèi)酯、內(nèi)酰 胺及其衍生物。環(huán)狀單體優(yōu)選為基于馬來(lái)酰亞胺的單體?;隈R來(lái)酰亞胺的單體的例子包 括N-環(huán)己基馬來(lái)酰亞胺、N-苯基馬來(lái)酰亞胺、N-甲基馬來(lái)酰亞胺、N- 丁基馬來(lái)酰亞胺或其衍生物,但不限于此,且特別地,最優(yōu)選使用N-環(huán)己基馬來(lái)酰亞胺或其衍生物。在(甲基) 丙烯酸單體和環(huán)狀單體的共聚物中環(huán)狀單體的含量?jī)?yōu)選為1 50wt%以減少膜的霧度值。包括(甲基)丙烯酸樹(shù)脂的膜可進(jìn)一步包含選自具有芳香部分和具有含羥基部分 的鏈的芳香樹(shù)脂;基于苯乙烯的樹(shù)脂;和基于苯乙烯的單體和環(huán)狀單體的共聚物中的至少一種。具有芳香部分和具有含羥基部分的鏈的芳香樹(shù)脂的數(shù)均分子量?jī)?yōu)選在1,500 2,000,000的范圍內(nèi)。芳香樹(shù)脂優(yōu)選包括基于苯氧基的樹(shù)脂。基于苯氧基的樹(shù)脂包括在至 少一個(gè)氧自由基上鍵合的苯環(huán)的結(jié)構(gòu)。例如,具有芳香部分和具有含羥基部分的鏈的芳香 樹(shù)脂可包括由以下通式13表示的一種或多種單元。優(yōu)選地,該芳香樹(shù)脂包括5 10,000, 優(yōu)選5 7,000,更優(yōu)選5 5,000個(gè)通式13的單元。在芳香樹(shù)脂包含兩個(gè)以上由以下通 式13表示的單元的情況下,它們可以以無(wú)規(guī)、交替或嵌段形式包含于其中。[通式13] 其中,X是包含至少一個(gè)苯環(huán)的二價(jià)基團(tuán),且R是含有1 6個(gè)碳原子的直鏈或支 鏈亞烷基。具體而言,X優(yōu)選為由以下通式14 16的化合物衍生的二價(jià)基團(tuán),但其不限于此。[通式14] 其中R1是直接鍵、含有1 6個(gè)碳原子的直鏈或支鏈亞烷基、或含有3 20個(gè)碳原子 的亞環(huán)烷基(cycloalkylidene),以及R2和R3各自獨(dú)立地為氫、含有1 6個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基、或含有2 6個(gè) 碳原子的直鏈或支鏈烯基,且η和m各自獨(dú)立地為1 5范圍內(nèi)的整數(shù)。[通式15] 其中R4各自獨(dú)立地為氫、含有1 6個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基、或含有2 碳原子的直鏈或支鏈烯基,且P為1 6范圍內(nèi)的整數(shù)。[通式16] 最優(yōu)選地,芳香樹(shù)脂包含由以下通式17表示的一種或多種基于苯氧基的單元。[通式17] 芳香樹(shù)脂的端基可能為OH基團(tuán)。當(dāng)包含(甲基)丙烯酸樹(shù)脂的膜包含具有芳香部分和具有含羥基部分的鏈的芳香 樹(shù)脂的情況下,(甲基)丙烯酸樹(shù)脂的含量?jī)?yōu)選為約40 99wt%,更優(yōu)選為約70 98wt%, 且芳香樹(shù)脂的含量?jī)?yōu)選為約1 60wt%,更優(yōu)選為約2 30wt%。在使用基于苯乙烯的單體和環(huán)狀單體的共聚物的情況下,共聚物中環(huán)狀單體的含 量為約1 99wt%,優(yōu)選為約1 70wt%,且更優(yōu)選為約5 60wt%。當(dāng)包含(甲基)丙烯酸樹(shù)脂的膜包含基于苯乙烯的樹(shù)脂或基于苯乙烯的單體與環(huán)R6和R7各自獨(dú)立地為直接鍵、含有1 6個(gè)碳原子的直鏈或支鏈亞烷基、或含有 3 20個(gè)碳原子的亞環(huán)烷基,以及R5和R8各自獨(dú)立地為氫、含有1 6個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基、或含有2 6個(gè) 碳原子的直鏈或支鏈烯基,且q和r各自獨(dú)立地為1 5范圍內(nèi)的整數(shù)。由通式14 16表示的化合物的具體例子可包括以下通式,但不限于此。
羥基部分的鏈的芳香樹(shù)脂的情況下,(甲基) 丙烯酸樹(shù)脂的含量?jī)?yōu)選為約50 99wt%,更優(yōu)選為約75 98wt%,且芳香樹(shù)脂的含量?jī)?yōu) 選為約0. 5 40wt%,更優(yōu)選為約1 30wt%,且基于苯乙烯的樹(shù)脂或基于苯乙烯的單體 與環(huán)狀單體的共聚物的含量?jī)?yōu)選為約0. 5 30wt%,更優(yōu)選為約1 20wt%。在步驟1)中可以使用任意的涂覆方法,只要其在現(xiàn)有技術(shù)中通常用于在基板上 涂覆液晶取向?qū)咏M合物,優(yōu)選使用在基板上涂覆厚度為800 2,000A的組合物的方法。在步驟1)中,在基板上涂覆液晶取向?qū)咏M合物以后,可在25 150°C下進(jìn)行干燥 步驟至少30秒以去除殘余溶劑。如果干燥溫度小于25°C,基板不能充分干燥,因此由于殘 余溶劑可能產(chǎn)生污染或者取向性能可能下降。如果干燥溫度高于150°C,基板可能變形。在根據(jù)本發(fā)明的液晶取向?qū)拥闹苽浞椒ㄖ?,步驟2)是在通過(guò)使用液晶取向?qū)咏M 合物形成的涂層上以預(yù)定的方向輻照偏振紫外線0. 5秒以上以提供想要的取向方向的步 驟,其中,產(chǎn)生了紫外線誘發(fā)的組成液晶取向?qū)拥墓夥磻?yīng)聚合物的二聚反應(yīng)(環(huán)加成),從 而主要在垂直于紫外偏振片(線柵偏振片)的透射軸的方向(吸收軸)上誘導(dǎo)分子取向。 因此,取向?qū)拥娜∠蚍较蚩梢酝ㄟ^(guò)調(diào)整紫外線的偏振方向調(diào)整為想要的角度。因此,其可能 調(diào)整將涂覆到液晶取向?qū)由系木酆系囊壕Щ衔锏墓廨S,使其對(duì)于基板的光軸以任意的方 向。此外,本發(fā)明提供了一種光學(xué)膜,其包括聚合的液晶化合物和根據(jù)本發(fā)明的液晶 取向?qū)拥闹苽浞椒ㄖ苽涞囊壕∠驅(qū)?。根?jù)本發(fā)明的光學(xué)膜可以具有光學(xué)各向異性,并且可用作液晶顯示器件的延遲 膜、偏振片保護(hù)膜。根據(jù)本發(fā)明的液晶取向?qū)釉诨搴鸵壕∠驅(qū)又g具有優(yōu)異的粘合強(qiáng)度。因此, 當(dāng)液晶取向?qū)討?yīng)用于光學(xué)膜時(shí),可以使用包括基板的液晶取向?qū)?,即集成了基板的液晶?向?qū)印H绻枰脑?,基板是分離的,且液晶取向?qū)涌梢詥为?dú)應(yīng)用于光學(xué)膜。聚合的液晶化合物可以是向列型液晶或膽留型液晶,其通過(guò)光線與其周?chē)囊壕?單體聚合以形成液晶聚合物。通常,在聚合的液晶化合物以各向同性相涂覆到取向的塑料基板或取向?qū)由?其 通過(guò)在塑料基板上涂覆取向?qū)咏M合物固定)以后,其通過(guò)干燥和固化過(guò)程中的聚合顯示出 相轉(zhuǎn)變,轉(zhuǎn)變?yōu)橄蛄行突蚰懥粜鸵壕В瑥亩壕г谔囟ǖ姆较蛏先∠?。因此,?dāng)在其上層壓 其它層時(shí),取向不會(huì)改變。在根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)膜中,優(yōu)選使用能夠通過(guò)光反應(yīng)聚合的一種或多種具有丙 烯酸酯基團(tuán)的物質(zhì)作為聚合的液晶化合物。具有丙烯酸酯基團(tuán)的物質(zhì)的例子可包括在室 溫或高溫下具有向列型或膽留型液晶的低分子量液晶,如基于氰基聯(lián)苯的丙烯酸酯、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 (phenyl ester benzoate-basedacrylate)、苯基嘧啶丙烯酸酉旨及其混合物。根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)膜可通過(guò)以下步驟制備向通過(guò)偏振紫外線輻照而在預(yù)定角度 上取向了的液晶取向?qū)由贤扛惨壕Щ衔锶芤?,使其干燥,然后進(jìn)行紫外線輻照。此外,本發(fā)明提供了光學(xué)膜的制備方法,其包括以下步驟1)在通過(guò)使用根據(jù)本 發(fā)明的液晶取向?qū)咏M合物和有機(jī)溶劑形成的液晶取向?qū)由贤扛膊⒏稍锇酆系囊壕Щ?合物、光引發(fā)劑和有機(jī)溶劑的液晶化合物溶液,以形成液晶層;以及2)在形成的液晶層上
16輻照紫外線以形成液晶膜。液晶化合物溶液可通過(guò)在有機(jī)溶劑中溶解聚合的液晶化合物和光引發(fā)劑而制備。 在液晶化合物溶液中,聚合的液晶化合物的含量無(wú)具體限制,但基于100重量份的總的液 晶化合物溶液,其優(yōu)選為5 70重量份,且更優(yōu)選為5 50重量份。如果聚合的液晶化合 物的含量小于5重量份,可能產(chǎn)生污染。如果聚合的液晶化合物的含量大于70重量份,可 能由于溶劑含量低導(dǎo)致聚合的液晶化合物沉淀。在液晶化合物溶液中,光引發(fā)劑的含量很小。在總的液晶化合物溶液中,基于100 重量份的聚合的液晶化合物,光引發(fā)劑的含量?jī)?yōu)選為3 10重量份。如果光引發(fā)劑的含量 小于3重量份,在紫外線輻照下難以實(shí)現(xiàn)充分的固化。如果光引發(fā)劑的含量大于10重量份, 在液晶的取向中可能發(fā)生光引發(fā)劑的變化。除了光引發(fā)劑以外,液晶化合物溶液可含有不影響液晶取向的手性劑、表面活性 劑、聚合單體或聚合物。在制備液晶化合物溶液中使用的有機(jī)溶劑的例子,可包括鹵代烴(如氯仿、四氯 乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯和氯苯);芳烴(如苯、甲苯、二甲苯、甲氧基苯和1,2_ 二甲氧基 苯);酮(如丙酮、丁酮、環(huán)己酮和環(huán)戊酮);醇(如異丙醇和正丁醇);溶纖劑(如甲基溶纖 劑、乙基溶纖劑和丁基溶纖劑),但其不限于此。它們可單獨(dú)使用或以混合物使用。在取向?qū)由贤扛惨壕Щ衔锶芤阂院?,?yōu)選在25 120°C下進(jìn)行干燥步驟至少1 分鐘。干燥溫度對(duì)于確定液晶取向起到重要作用。如果干燥步驟未在上述范圍內(nèi)進(jìn)行,可 能會(huì)影響液晶取向,并可能產(chǎn)生污染。在干燥過(guò)程以后,在取向?qū)由先∠虻囊壕油ㄟ^(guò)由紫外線輻照聚合并固化,從而 固定。此時(shí),在吸收紫外區(qū)域的光的光引發(fā)劑的存在下通過(guò)聚合反應(yīng)進(jìn)行固化步驟。紫外 線輻照可以在大氣環(huán)境下進(jìn)行或者在無(wú)氧的氮?dú)猸h(huán)境下進(jìn)行以增進(jìn)反應(yīng)效率。通常,可以 使用具有80w/cm以上強(qiáng)度的中或高壓汞紫外燈、或者金屬鹵化物燈進(jìn)行紫外線輻照。在紫 外線輻照時(shí),可在基板和紫外燈之間安裝冷鏡或其他冷卻裝置,從而在紫外線輻照時(shí)使液 晶層的表面溫度在液晶態(tài)溫度范圍內(nèi)。此外,本發(fā)明提供了一種包含一個(gè)以上所述光學(xué)膜的液晶顯示器件。根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)膜可用作液晶顯示器的光學(xué)補(bǔ)償部件。其例子可包括延遲膜, 如STN(超級(jí)扭曲向列)型LCD、TFT-TN(薄膜晶體管-扭曲向列)型LCD、VA(垂直取向) 型LCD和IPS(面內(nèi)轉(zhuǎn)換)型LCD ; 1/2波長(zhǎng)板;1/4波長(zhǎng)板;逆波長(zhǎng)色散特性膜;光學(xué)補(bǔ)償 膜;彩色過(guò)濾器;包括偏振片的層壓膜;和偏振片補(bǔ)償膜。以下將詳細(xì)說(shuō)明包括一個(gè)以上光學(xué)膜的液晶顯示器件。在包括液晶盒和分別設(shè)置在液晶盒兩側(cè)的第一偏振片和第二偏振片的液晶顯示 器中,光學(xué)膜可設(shè)置在液晶盒和第一偏振片和/或第二偏振片之間。也就是說(shuō),光學(xué)各向異 性膜可設(shè)置在第一偏振片和液晶盒之間,且一個(gè)或多個(gè)光學(xué)膜可設(shè)置在第二偏振片和液晶 盒之間,或第一偏振片和液晶盒之間以及第二偏振片和液晶盒之間。第一偏振片和第二偏振片可在其一側(cè)或兩側(cè)上包含保護(hù)膜。內(nèi)部保護(hù)膜的例子可 包括但不限于,三乙酸纖維素(TAC)膜、通過(guò)使用開(kāi)環(huán)異位聚合(ROMP)制備的聚降冰片烯 膜、通過(guò)對(duì)開(kāi)環(huán)的環(huán)狀烯烴聚合物加氫得到的HROMP(開(kāi)環(huán)易位聚合之后加氫)聚合物、聚 酯膜、和通過(guò)使用加聚反應(yīng)制備的聚降冰片烯膜。此外,可使用由透明聚合物材料制成的保
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此外,本發(fā)明提供了一種集成偏振片,其包括偏振膜;和作為保護(hù)膜的在所述偏振 膜的一側(cè)或兩側(cè)上設(shè)置的根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)光學(xué)膜。如果根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)膜在集成偏振片中作為保護(hù)膜提供,偏振膜可與基板或本 發(fā)明的光學(xué)膜的液晶膜接觸。如果根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)膜僅設(shè)置于偏振膜的一側(cè),可以將本領(lǐng)域中已知的保護(hù)膜 設(shè)置在另一側(cè)。偏振膜的例子可包括包含碘或二色性染料且由聚乙烯醇(PVA)制備的膜。偏振膜 可通過(guò)在PVA膜上涂覆碘或二色性染料而制備。然而,偏振片的制備方法并無(wú)限制。在本 說(shuō)明書(shū)中,偏振膜不包括保護(hù)膜,而偏振片包括偏振膜和保護(hù)膜。在本發(fā)明的集成偏振片中,保護(hù)膜和偏振膜可通過(guò)使用現(xiàn)有技術(shù)中已知的方法相
互結(jié)合。例如,保護(hù)膜和偏振膜的結(jié)合可根據(jù)使用粘合劑的附著方法進(jìn)行。也就是說(shuō),通過(guò) 使用輥涂機(jī)、凹版印刷涂布機(jī)、棒式涂布機(jī)、刮刀涂布機(jī)或毛細(xì)管涂布機(jī)等將粘合劑涂覆在 作為偏振膜的保護(hù)膜或作為偏振膜的PVA膜的表面上。在粘合劑完全干燥之前,保護(hù)膜和 偏振膜通過(guò)使用結(jié)合輥熱壓或在正常溫度壓制以相互結(jié)合。在使用熱熔粘合劑的情況下, 應(yīng)使用熱壓輥。能夠用以結(jié)合保護(hù)膜和偏振片的粘合劑的例子包括但不限于,單組分或兩組分 的PVA粘合劑、聚氨酯粘合劑、環(huán)氧粘合劑、丁苯橡膠(SBR)粘合劑或熱熔粘合劑。若使用 聚氨酯粘合劑,優(yōu)選使用通過(guò)采用不因光發(fā)黃的脂肪族異氰酸酯化合物制備的聚氨酯粘合 劑。在使用單組分或兩組分干層壓粘合劑或?qū)Ξ惽杷狨ズ土u基反應(yīng)活性相對(duì)較低的粘合劑 的情況下,可以使用由乙酸酯溶劑、酮溶劑、醚溶劑或芳香溶劑稀釋的溶液型粘合劑。此時(shí), 粘合劑優(yōu)選粘度為5000cps以下的低粘度。優(yōu)選地,該粘合劑具有優(yōu)異的儲(chǔ)存穩(wěn)定性且在 400 800nm波長(zhǎng)的透光率為90%以上。可使用任意粘合劑,只要粘合劑具有所需的粘合強(qiáng)度。優(yōu)選地,粘合劑在結(jié)合后通 過(guò)加熱或紫外線充分固化,從而確保了在粘合劑中需要的機(jī)械強(qiáng)度,且界面粘合強(qiáng)度足夠 大,以至于只要粘附了粘合劑的膜的兩面中任何一面未損壞,就不會(huì)發(fā)生剝離。粘合劑的具體例子可包括具有優(yōu)異光學(xué)透明度的天然橡膠、人造橡膠、彈性體、氯 乙烯/乙酸乙烯酯的共聚物、聚乙烯基烷基醚、聚丙烯酸酯、變性聚烯烴粘合劑以及含有如 異氰酸酯的固化劑的可固化粘合劑。此外,本發(fā)明提供了 一種包含所述集成的偏振片的液晶顯示器件。如果根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器件包括上述集成偏振片,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)以上光 學(xué)薄膜可以額外設(shè)置于偏振片和液晶盒之間。發(fā)明方式以下將提供優(yōu)選的實(shí)施例以更好的理解本發(fā)明。然而,這些例子僅為說(shuō)明而舉例, 本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例?!磳?shí)施例〉〈實(shí)施例1>如下表1所列,將作為光反應(yīng)聚合物的5-降冰片烯-2-甲基-(4-甲氧基肉桂
18酸酯)、作為多官能單體的季戊四醇三丙烯酸酯和作為光引發(fā)劑的IrgaCUre907(瑞士 Ciba-Geigy有限公司)分別以2襯%、2襯%和0. 5wt%的濃度溶于環(huán)戊酮中。將根據(jù)上述 組合物制備的液晶取向?qū)拥慕M合物溶液涂覆在基于環(huán)烯烴的膜(日本,SEKISUI, KANEKA) 上至1,000 A的干燥厚度,并在70°C下干燥箱中熱風(fēng)干燥2分鐘以形成液晶取向?qū)?。液晶取向?qū)油ㄟ^(guò)垂直于基板方向的紫外線以3m/min的速度使用80w/cm的高壓汞 燈和線柵偏振片(Moxtek)固化一次,以提供取向性能?;?00重量份的總?cè)芤海瑢⒒旌系墓腆w(95wt%的由基于氰基聯(lián)苯的丙烯酸酯、 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的具有斜展取向的聚 合的液晶化合物(Merck),和5wt%的作為光引發(fā)劑的Irgacure 907 (瑞士 Ciba-Geigy有 限公司))以25重量份的固體濃度溶于甲苯中以制備聚合的液晶化合物溶液。將該聚合的 液晶化合物溶液以1微米的干燥厚度涂覆于液晶取向?qū)由?,并?0°C干燥箱中以熱風(fēng)干燥 2分鐘,并通過(guò)使用80w/cm的高壓汞燈對(duì)其輻照非偏振紫外線以使其固化,從而制備液晶 膜。因此,可以最終制備包括依次層壓的基于環(huán)烯烴的膜、在基于環(huán)烯烴的膜上形成 的液晶取向?qū)雍驮谝壕∠驅(qū)由闲纬傻囊壕さ墓鈱W(xué)膜層壓材料。根據(jù)ASTM標(biāo)準(zhǔn)(一種交叉分割測(cè)試方法)評(píng)價(jià)層之間(即在基于環(huán)烯烴的拉伸 膜和液晶取向?qū)又g,以及在液晶取向?qū)雍鸵壕ぶg)的粘合力,并使用Axoscan(由 Axomatrix制造)測(cè)量相差以評(píng)價(jià)在液晶取向?qū)由闲纬傻囊壕さ墓鈱W(xué)性能。表 1[表1] 〈實(shí)施例2>除了使用由基于氰基聯(lián)苯的丙烯酸酯、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的具有垂直取向的聚合的液晶化合物(Merck)而不是由基于氰 基聯(lián)苯的丙烯酸酯、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的 具有斜展取向的聚合的液晶化合物以外,以與實(shí)施例1相同的方法制備液晶膜?!磳?shí)施例3>除了使用由基于氰基聯(lián)苯的丙烯酸酯、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的具 有膽留型取向的聚合的液晶化合物(Merck)而不是由基于氰基聯(lián)苯的丙烯酸酯、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的具有斜展取向的聚合的液晶 化合物以外,以與實(shí)施例1相同的方法制備液晶膜?!磳?shí)施例4>除了使用5-降冰片烯-2-甲基-(4-氟肉桂酸酯)而不是5-降冰片烯_2_甲 基-(4-甲氧基肉桂酸酯)作為光反應(yīng)聚合物以外,以與實(shí)施例1相同的方法制備液晶膜?!磳?shí)施例5>除了使用5-降冰片烯-2-甲基-(4-烯丙氧基肉桂酸酯)(由通式6表示的化合 物)而不是5-降冰片烯-2-甲基-(4-甲氧基肉桂酸酯)作為光反應(yīng)聚合物以外,以與實(shí) 施例1相同的方法制備液晶膜。〈實(shí)施例6>除了使用5-降冰片烯-2-甲基-肉桂酸酯(由通式5表示的化合物)而不是5-降 冰片烯-2-甲基-(4-甲氧基肉桂酸酯)作為光反應(yīng)聚合物以外,以與實(shí)施例1相同的方法 制備液晶膜?!磳?shí)施例7>如下表2所列,將作為光反應(yīng)聚合物的5-降冰片烯-2-甲基-(4-甲氧基肉桂 酸酯)、作為多官能單體的二季戊四醇六丙烯酸酯和作為光引發(fā)劑的Irgacure 907(瑞 士 Ciba-Geigy有限公司)分別以2wt %、2wt %和0. 5wt %的濃度溶于甲苯中。將根據(jù)上 述組合物制備的液晶取向?qū)咏M合物溶液涂覆在乙酰纖維素基板上至80微米厚,干燥厚度 1,000 A,并在70°c下干燥箱中熱風(fēng)干燥2分鐘以形成液晶取向?qū)?。液晶取向?qū)油ㄟ^(guò)垂直于基板方向的偏振紫外線以3m/min的速度使用80w/cm的高 壓汞燈和線柵偏振片(Moxtek)固化一次,以提供取向性能?;?00重量份的總?cè)芤海瑢⒒旌系墓腆w(95wt%的由基于氰基聯(lián)苯的丙烯酸酯、 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的具有平面取向的聚 合的液晶化合物(Merck),和5wt%的作為光引發(fā)劑的Irgacure 907 (瑞士 Ciba-Geigy有 限公司))以25重量份的固體濃度溶于甲苯中以制備聚合的液晶化合物溶液。將該聚合的液晶化合物溶液以1微米的干燥厚度涂覆于液晶取向?qū)由?,并?0°C 干燥箱中以熱風(fēng)干燥2分鐘,并通過(guò)使用80w/cm的高壓汞燈對(duì)其輻照非偏振紫外線以使其 固化,從而制備液晶膜。因此,可以最終制備包括依次層壓了的乙酰纖維素基板、在該基板上形成的液晶 取向?qū)雍驮谝壕∠驅(qū)由闲纬傻囊壕さ墓鈱W(xué)膜層壓材料。根據(jù)ASTM標(biāo)準(zhǔn)(一種交叉分割測(cè)試方法)評(píng)價(jià)層之間(即在乙酰纖維素基板和液 晶取向?qū)又g,以及在液晶取向?qū)雍鸵壕ぶg)的粘合力,并使用Axoscan (由Axomatrix 制造)測(cè)量相差以評(píng)價(jià)在液晶取向?qū)由闲纬傻囊壕さ墓鈱W(xué)性能。表2[表2]
20 〈實(shí)施例8>如下表3所示,除了使用三[2_(丙烯酰氧基)乙基]三聚異氰酸酯而不是二季戊 四醇六丙烯酸酯作為多官能單體以外,以與實(shí)施例7相同的方法制備液晶膜。表3[表3] 〈實(shí)施例9>除了使用由基于氰基聯(lián)苯的丙烯酸酯、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的具有斜展取向的聚合的液晶化合物(Merck)而不是由基于氰 基聯(lián)苯的丙烯酸酯、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的 具有平面取向的聚合的液晶化合物以外,以與實(shí)施例7相同的方法制備液晶膜?!磳?shí)施例10>除了使用由基于氰基聯(lián)苯的丙烯酸酯、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的具 有膽留型取向的聚合的液晶化合物(Merck)而不是由基于氰基聯(lián)苯的丙烯酸酯、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的具有平面取向的聚合的液晶 化合物以外,以與實(shí)施例7相同的方法制備液晶膜?!磳?shí)施例11>除了在制備液晶取向?qū)又幸詢A斜于基板方向15度輻照偏振紫外光以外,以與實(shí)施例7相同的方法制備液晶膜?!磳?shí)施例12>除了在制備液晶取向?qū)又幸詢A斜于基板方向75度輻照偏振紫外光以外,以與實(shí) 施例7相同的方法制備液晶膜?!磳?shí)施例13>除了使用5-降冰片烯-2-甲基-(4-氟肉桂酸酯)而不是5-降冰片烯_2_甲 基-(4-甲氧基肉桂酸酯)作為光反應(yīng)聚合物以外,以與實(shí)施例7相同的方法制備液晶膜?!磳?shí)施例14>除了使用5-降冰片烯-2-甲基-(4-烯丙氧基肉桂酸酯)(由通式6表示的化合 物)而不是5-降冰片烯-2-甲基-(4-甲氧基肉桂酸酯)作為光反應(yīng)聚合物以外,以與實(shí) 施例7相同的方法制備液晶膜?!磳?shí)施例15>除了使用5-降冰片烯-2-甲基-肉桂酸酯(由通式5表示的化合物)而不是5-降 冰片烯-2-甲基-(4-甲氧基肉桂酸酯)作為光反應(yīng)聚合物以外,以與實(shí)施例7相同的方法 制備液晶膜。〈實(shí)施例16>向16φ的擠出機(jī)提供樹(shù)脂組合物(其中,N-環(huán)己基馬來(lái)酰亞胺與甲基丙烯酸甲酯 的共聚物和基于苯氧基的樹(shù)脂以重量比85 15相互均勻混合),其中從原料料斗至擠出機(jī) 用氮?dú)庵脫Q,并在250°C下熔化以制備原材料粒料。作為基于苯氧基的樹(shù)脂,使用由InChemRez 制造的PKFE (Mw = 60,000, Mn =
16,000且Tg = 980C ),并對(duì)N-環(huán)己基馬來(lái)酰亞胺與甲基丙烯酸甲酯的共聚物樹(shù)脂進(jìn)行NMR 分析,結(jié)果得到N-環(huán)己基馬來(lái)酰亞胺的含量為6. 5wt%。將得到的原料顆粒真空干燥,在260°C下通過(guò)擠出機(jī)熔化,通過(guò)涂覆用懸掛型T型 模具、涂鉻的鑄造輥和干燥輥以制備具有40 μ m厚度的膜。如下表4所列,將作為光反應(yīng)聚合物的5-降冰片烯-2-甲基-(4-甲氧基肉桂酸 酯)、作為多官能單體的二季戊四醇六丙烯酸酯和作為光引發(fā)劑的Irgacure 0XE02(瑞士 Ciba-Geigy有限公司)分別以2襯%、2襯%和0. 5wt%的濃度溶于環(huán)戊酮中。將根據(jù)上述 組合物制備的液晶取向?qū)拥慕M合物溶液涂覆在基于環(huán)烯烴的膜(日本,SEKISUI, KANEKA) 上至1,000 A的干燥厚度,并在70°C下干燥箱中熱風(fēng)干燥2分鐘以形成液晶取向?qū)?。液晶取向?qū)油ㄟ^(guò)垂直于基板方向的偏振紫外線以3m/min的速度使用80w/cm的高 壓汞燈和線柵偏振片(Moxtek)固化一次,以提供取向性能?;?00重量份的總?cè)芤?,將混合的固體(95wt%的由基于氰基聯(lián)苯的丙烯酸酯、 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的具有平面取向的聚 合的液晶化合物(Merck),和5wt%的作為光引發(fā)劑的Irgacure 907 (瑞士 Ciba-Geigy有 限公司))以25重量份的固體濃度溶于甲苯中以制備聚合的液晶化合物溶液。將該聚合的 液晶化合物溶液以1微米的干燥厚度涂覆于液晶取向?qū)由希⒃?0°C干燥箱中以熱風(fēng)干燥 2分鐘,并通過(guò)使用80w/cm的高壓汞燈對(duì)其輻照非偏振紫外線以使其固化,從而制備液晶 膜。因此,可以最終制備包括依次層壓的丙烯酸膜、在該丙烯酸膜上形成的液晶取向?qū)雍驮谝壕∠驅(qū)由闲纬傻囊壕さ墓鈱W(xué)膜層壓材料。表 4[表 4] < 實(shí)施例 17>除了使用由基于氰基聯(lián)苯的丙烯酸酯、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的具有斜展取向的聚合的液晶化合物(Merck)而不是由基于氰 基聯(lián)苯的丙烯酸酯、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的 具有平面取向的聚合的液晶化合物以外,以與實(shí)施例16相同的方法制備液晶膜?!磳?shí)施例18>除了使用由基于氰基聯(lián)苯的丙烯酸酯、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的具 有膽留型取向的聚合的液晶化合物(Merck)而不是由基于氰基聯(lián)苯的丙烯酸酯、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的具有平面取向的聚合的液晶 化合物以外,以與實(shí)施例1相同的方法制備液晶膜?!磳?duì)比實(shí)施例1>如以下表5所示,除了使用僅由5-降冰片烯-2-甲基-(4-甲氧基肉桂酸酯)組 成而沒(méi)有多官能單體和光引發(fā)劑的液晶取向?qū)咏M合物以外,以與實(shí)施例1相同的方法制備 液晶膜。表 5[表5] 〈對(duì)比實(shí)施例2>如以下表6所示,除了使用由丙烯酸5-降冰片烯-2-甲氧基-己酯而不是5-降 冰片烯-2-甲基-(4-甲氧基肉桂酸酯)組成的液晶取向?qū)咏M合物以外,以與實(shí)施例1相同 的方法制備液晶膜。表6[表 6] 〈對(duì)比實(shí)施例3>如以下表7所示,除了使用僅由5-降冰片烯-2-甲基-(4-甲氧基肉桂酸酯)組 成而沒(méi)有多官能單體和光引發(fā)劑的液晶取向?qū)咏M合物以外,以與實(shí)施例7相同的方法制備 液晶膜。表 7[表 7]
〈對(duì)比實(shí)施例4>如以下表8所示,除了使用由丙烯酸5-降冰片烯-2-甲氧基-己酯而不是5-降 冰片烯-2-甲基-(4-甲氧基肉桂酸酯)組成的液晶取向?qū)咏M合物以外,以與實(shí)施例7相同 的方法制備液晶膜。表8[表 8] 〈斜展取向的相差(基于環(huán)烯烴的膜)>圖1顯示了根據(jù)在根據(jù)實(shí)施例1制備的取向?qū)由闲纬傻男闭谷∠虻囊壕さ囊暯?測(cè)定的相差分布。如圖1所示,其顯示出斜展取向的液晶膜的相差根據(jù)視角均勻分布?!创怪比∠虻南嗖?基于環(huán)烯烴的膜)>圖2顯示了根據(jù)在根據(jù)實(shí)施例2制備的取向?qū)由闲纬傻拇怪比∠虻囊壕さ囊暯?測(cè)定的相差分布。如圖2所示,其顯示出垂直取向的液晶膜的相差根據(jù)視角均勻分布?!茨懥粜腿∠虻耐腹饴?基于環(huán)烯烴的膜)>圖3顯示了在根據(jù)實(shí)施例3制備的取向?qū)由闲纬傻哪懥粜腿∠蛞壕さ耐腹饴省?如圖3所示,其顯示出根據(jù)各個(gè)波長(zhǎng)的膽留型液晶取向。<平面取向的相差(乙酰纖維素膜)>圖4顯示了根據(jù)在根據(jù)實(shí)施例7制備的取向?qū)由闲纬傻钠矫嫒∠虻囊壕さ囊暯?測(cè)定的相差分布。如圖4所示,其顯示出平面取向的液晶膜的相差根據(jù)視角均勻分布。<斜展取向的相差(乙酰纖維素膜)>圖5顯示了根據(jù)在根據(jù)實(shí)施例9制備的取向?qū)由闲纬傻男闭谷∠虻囊壕さ囊暯菧y(cè)定的相差分布。如圖5所示,其顯示出斜展取向的液晶膜的相差根據(jù)視角均勻分布。<膽留型取向的透光率(乙酰纖維素膜)>圖6顯示了在根據(jù)實(shí)施例10制備的取向?qū)由闲纬傻哪懥粜腿∠蛞壕さ耐腹饴省?如圖6所示,其顯示出根據(jù)各個(gè)波長(zhǎng)的膽留型液晶取向?!慈∠蛐阅芎驼澈闲浴翟u(píng)價(jià)在實(shí)施例1 15和對(duì)比實(shí)施例1 4中制備的液晶膜的取向性能,以及在基 板與取向?qū)又g和在取向?qū)优c液晶之間的粘合性,結(jié)果列于下表9中。分別進(jìn)行對(duì)取向性 能的評(píng)價(jià)完全沒(méi)有取向時(shí)為(X);取向有略微偏差時(shí)為(Δ);取向無(wú)偏差時(shí)為(〇)。 粘合性通過(guò)以下步驟測(cè)定根據(jù)ASTM標(biāo)準(zhǔn)以Imm的間距線型交叉分割(如棋盤(pán)狀)液晶膜 的表面,使玻璃紙膠帶粘到液晶膜然后再由液晶膜分離時(shí)測(cè)定液晶膜是否殘留粘附在基板 上。在此,(〇)等級(jí)表示液晶膜完整粘附在基板上,(X)等級(jí)表示液晶膜部分或完全由基 板的方格上脫落。表 9[表 9] 〈取向?qū)拥臒岱€(wěn)定性〉將在實(shí)施例1 18和對(duì)比實(shí)施例1 4中制備的光取向?qū)又糜?00°C干燥箱中48 小時(shí)以上。在取向?qū)由贤扛簿酆系囊壕Щ衔铮z查取向性能和粘合性以確認(rèn)取向?qū)拥?熱穩(wěn)定性。其結(jié)果列于下表10中。分別進(jìn)行對(duì)取向性能的評(píng)價(jià)完全沒(méi)有取向時(shí)為(X); 取向有略微偏差時(shí)為(Δ);取向無(wú)偏差時(shí)為(O)。粘合性通過(guò)以下步驟測(cè)定根據(jù)ASTM 標(biāo)準(zhǔn)以Imm的間距線型交叉分割(如棋盤(pán)狀)液晶膜的表面,使玻璃紙膠帶粘到液晶膜然 后再由液晶膜分離時(shí)測(cè)定液晶膜是否殘留粘附在基板上。在此,(〇)等級(jí)表示液晶膜完整粘附在基板上,(X)等級(jí)表示液晶膜部分或完全由基板的方格上脫落。表10[表10] 綜上,當(dāng)使用根據(jù)本發(fā)明的液晶取向?qū)咏M合物制備液晶取向?qū)訒r(shí),改進(jìn)了液晶取 向?qū)拥臒岱€(wěn)定性和表面硬度,且改進(jìn)了在基板與液晶取向?qū)又g和液晶取向?qū)优c液晶膜之 間的粘合強(qiáng)度,從而改進(jìn)了光學(xué)膜的耐久性。據(jù)此,在高溫度和高濕度條件下,液晶膜并不收縮或者由液晶取向?qū)由蟿兟洹?br>
權(quán)利要求
一種液晶取向?qū)咏M合物,其包括1)一種或多種光反應(yīng)聚合物,其選自包含肉桂酸酯基團(tuán)的基于降冰片烯的光反應(yīng)聚合物、包含由以下通式1表示的單元的光反應(yīng)聚合物和包含由以下通式2表示的單元的光反應(yīng)聚合物中,2)多官能單體,其能夠與所述1)光反應(yīng)聚合物交聯(lián),3)光引發(fā)劑,以及4)有機(jī)溶劑[通式1][通式2]FPA00001184529800011.tif,FPA00001184529800012.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶取向?qū)咏M合物,其中,所述1)光反應(yīng)聚合物的數(shù)均分子 量為 10,000 500,000。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶取向?qū)咏M合物,其中,所述包含肉桂酸酯基團(tuán)的基于降 冰片烯的光反應(yīng)聚合物包括由以下通式3表示的單元[通式3] 其中,η為50 5,000,Rl和R2的至少之一由以下通式4表示,以及另一個(gè)選自氫、鹵素、含有1 20個(gè)碳原子的烷基和由以下通式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 20個(gè)碳原子的烷基、含有1 20個(gè)碳原 子的烷氧基和烯丙氧基中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶取向?qū)咏M合物,其中,所述包含肉桂酸酯基團(tuán)的基于降 冰片烯的光反應(yīng)聚合物包含選自聚降冰片烯肉桂酸酯;聚降冰片烯烷氧基肉桂酸酯,所述 烷氧基團(tuán)含有1 20個(gè)碳原子;聚降冰片烯烯丙酰氧基肉桂酸酯;聚降冰片烯氟化肉桂酸 酯;聚降冰片烯氯化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所述的液晶取向?qū)咏M合物,其中,所述包含肉桂酸酯基團(tuán)的基于降 冰片烯的光反應(yīng)聚合物包括選自由以下通式5 10表示的單元中的一種或多種 其中,η為50 5,000。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶取向?qū)咏M合物,其中,基于總的液晶取向?qū)咏M合物,所述 1)光反應(yīng)聚合物的含量為0. 1 20wt%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶取向?qū)咏M合物,其中,所述2)多官能單體包含選自以下 結(jié)構(gòu)式中的能夠產(chǎn)生自由基反應(yīng)的官能團(tuán)
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶取向?qū)咏M合物,其中,所述2)多官能單體包括選自三羥 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、三丙 三醇二(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、丙三醇二(甲基)丙烯 酸酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙 酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、丁氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸2-羧 基乙酯、丙烯酸羥基丙酯、丁二酸單-2-(丙烯酰氧基)乙酯、丙烯酸乙烯酯、(甲基)丙烯 酸3-(丙烯酰氧基)-2_羥基丙酯、丙三醇1,3_ 二甘油醇酯二丙烯酸酯、三(丙二醇)甘油 醇酯二丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、二丙酮丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰胺、2-乙酰胺基 丙烯酸甲酯、N-[三(羥基甲基)甲基]丙烯酰胺、N,N’ -(1,2_ 二羥基亞乙基)二丙烯酰 胺、N,N,-亞甲基二(丙烯酰胺)、1,3,5-三丙烯?;鶜?1,3,5-三嗪、2,4,6-三烯丙氧 基-1,3,5-三嗪、三(2,3-環(huán)氧基丙基)三聚異氰酸酯、三[2-(丙烯酰氧基)乙基]三聚 異氰酸酯、氧化四氰乙烯、1,3,5_苯三羧酸三烯丙酯、二丙酮丙烯酰胺、N,N’ -(1,2-二羥基亞乙基)二丙烯酰胺、三聚氰胺甲醛共聚物、丙烯酸2-羧基乙酯、丙烯酸羥基丙酯、丁二酸 單-2_(丙烯酰氧基)乙酯、丙烯酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸3-(丙烯酰氧基)-2-羥基丙酯、 (甲基)丙烯酸2-(2-氧代-咪唑烷基)乙酯、己內(nèi)酯2_((甲基)丙烯酰氧基)乙基酯、蘋(píng) 果酸單-2_((甲基)丙烯酰氧基)乙酯、,1,2,3_三唑-4,5-二羧酸、3-烯丙氧基-1,2-丙 二醇、二 [4_(縮水甘油基氧基)苯基]甲烷和2-乙烯基-1,3,_ 二草烯中的一種或多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶取向?qū)咏M合物,其中,基于總的液晶取向?qū)咏M合物,所述 2)多官能單體的含量為0. 1 20wt%。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶取向?qū)咏M合物,其中,基于總的液晶取向?qū)咏M合物,所 述3)光引發(fā)劑的含量為0.01 5wt%。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶取向?qū)咏M合物,其中,所述4)有機(jī)溶劑包括選自基于醚 的、基于芳香族的、基于鹵素的、基于烯烴的和基于酮的溶劑中的一種或多種。
12.一種液晶取向?qū)拥闹苽浞椒?,其包括以下步驟1)在基板上涂覆并干燥根據(jù)權(quán)利要求1 11中任一項(xiàng)所述的液晶取向?qū)咏M合物以形 成涂層,以及2)在形成在基板上的涂層上輻照紫外線。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制備方法,其中,步驟1)所述的基板為玻璃或塑料基板。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制備方法,其中,在步驟1)中形成的涂層的厚度為800 2,000Ao
15.一種光學(xué)膜,其包括根據(jù)權(quán)利要求12所述的液晶取向?qū)拥闹苽浞椒ㄖ苽涞囊壕?向?qū)雍途酆系囊壕Щ衔铩?br>
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光學(xué)膜,其中,所述聚合的液晶化合物包含選自能夠通過(guò) 光反應(yīng)聚合的丙烯酸酯基物質(zhì)中的一種或多種。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光學(xué)膜,其中,所述丙烯酸酯基物質(zhì)選自基于氰基聯(lián)苯的 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、基于苯基嘧啶的丙烯酸酯及其混合物中。
18.一種光學(xué)膜的制備方法,其包括以下步驟1)在液晶取向?qū)由贤扛膊⒏稍镆壕Щ衔锶芤?,其中所述液晶取向?qū)邮峭ㄟ^(guò)使用根據(jù) 權(quán)利要求1 11中任一項(xiàng)所述的液晶取向?qū)咏M合物形成的,所述液晶化合物溶液包括聚合 的液晶化合物、光引發(fā)劑和有機(jī)溶劑,以及2)在形成的液晶層上輻照紫外線以形成液晶膜。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的光學(xué)膜的制備方法,其中,在總的液晶化合物溶液中,基于 100重量份的總液晶化合物溶液,步驟1)所述的聚合的液晶化合物的含量為5 70重量 份,且基于100重量份的聚合的液晶化合物,所述光引發(fā)劑的含量為3 10重量份。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的光學(xué)膜的制備方法,其中,步驟1)所述的液晶化合物中的 溶劑包括選自鹵化烴、芳香烴、酮、醇和溶纖劑中的一種或多種。
21.一種液晶顯示器件,其包括根據(jù)權(quán)利要求15 17中任一項(xiàng)所述的一種或多種光學(xué)膜。
22.—種集成偏振片,其包括偏振膜;和在所述偏振膜的一側(cè)或兩側(cè)上作為保護(hù)膜的 根據(jù)權(quán)利要求15 17中任一項(xiàng)所述的一種或多種光學(xué)膜。
23. 一種液晶顯示器件,其包括權(quán)利要求22所述的集成偏振片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種液晶取向?qū)咏M合物、使用該組合物制備液晶取向?qū)拥姆椒ǎ约鞍撘壕∠驅(qū)拥墓鈱W(xué)膜。具體地說(shuō),根據(jù)本發(fā)明的液晶取向?qū)咏M合物包括可交聯(lián)官能單體和光反應(yīng)聚合物,從而改進(jìn)通過(guò)使用液晶取向?qū)咏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)使用該液晶取向?qū)又苽涔鈱W(xué)膜時(shí),在基板與液晶取向?qū)又g和在液晶取向?qū)优c液晶膜之間的粘合強(qiáng)度提高了。
文檔編號(hào)C09K19/56GK101918513SQ200980102507
公開(kāi)日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2009年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月18日
發(fā)明者尹赫, 樸文洙, 申斗鉉 申請(qǐng)人:Lg化學(xué)株式會(huì)社