光學膜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種光學膜、圓偏振板和顯示器件。所述光學膜即使相對較薄時也可以在寬波長范圍內表現出理想的相位延遲性質。所述光學膜可以表現出1/4波長相位延遲性質?？梢酝ㄟ^簡單工藝制備所述光學膜。所述光學膜可以用于LCD（如反射式LCD）或OLED中。
【專利說明】光學膜
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光學膜、一種圓偏振板以及一種顯示器件。
【背景技術】
[0002]延遲膜可應用于各種領域。
[0003]該延遲膜可在液晶池的一側或兩側上以改善液晶顯示器件(LCD)的視角。在日本專利公開N0.1996-321381中，延遲膜被用來避免反射，并確保反射式IXD或有機發(fā)光器件(OLED)的能見度。
[0004]對延遲膜來說，根據其相位延遲性質而分為1/2或1/4波長的延遲膜。然而，常規(guī)的1/2或1/4波長延遲膜的相位延遲性質會依波長而改變。因此，問題在于:起到1/2或1/4波長延遲膜功能的延遲膜的范圍被限制于有限的范圍內。例如，對于波長為550nm的光起到1/4波長的延遲膜功能的延遲膜，對于波長為450nm或650nm的光一般不能作為1/4波長的延遲膜。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明提供一種光學膜、一種圓偏振板以及一種顯示器件。
[0006]示例性的光學膜可以包括光學各向異性聚合層以及在該聚合層上的液晶層。在所述光學膜中，聚合層與液晶層可以按照以下方式配置:聚合層的光軸與液晶層的光軸垂直，或者聚合層的光軸與液晶層的光軸形成約61.5度的角度。此處所用的術語“光軸”可指慢軸或快軸，且除非另有定義，否則其可以指慢軸。本文中，此處使用的術語“垂直(vertical) ”、“正交垂直(perpendicular) ”、“水平(horizontal) ” 或“平行(parallel)”可以指可得到預定結果范圍內的基本上的垂直、正交垂直、水平或平行。例如，上述術語可包括約± 15度、± 10度、±5度或±3度的誤差。在本文中，上述61.5度的角度可以指可得到預定結果范圍內的基本上的61.5度，并且可以包括約±15度、±10度、±5度或±3度的誤差。
[0007]圖1為光學膜100的示例性示意圖，包括聚合層101以及液晶層102。例如，如圖2所示，光學膜200可進一步包括聚合層101和液晶層102之間的取向層201。
[0008]在一個實施方式中，該光學膜可為具有1/4波長延遲性質的光學膜。此處采用的術語“η波長相位延遲性質”可以指在至少部分波長范圍內能夠使入射光發(fā)生η倍入射光的波長相位延遲的性質。在一個實施方式中，相對于550nm波長的光，該光學膜的面內相位延遲范圍可在約110]11]1至約220111]1、或約140nm至約170nm。此處使用的術語“光學膜、聚合層或液晶層的面內相位延遲”可以指由“(nx-ny) Xd”計算的值。所述“nx”為沿光學膜、聚合層或液晶層的面內慢軸方向的折射系數，所述“ny”為沿光學膜、聚合層或液晶層的面內快軸方向的折射系數，并且所述“d”為光學膜、聚合層或液晶層的厚度。
[0009]光學膜可以例如具有反向波長色散性能(reverse wavelength dispersionproperty)。例如，光學膜可以為R(650)/R(550)大于R (450)/R (550)的膜。這里使用的標記“R(X) ”可以指光學膜、聚合物層或液晶層相對于波長為“X”nm的光的面內相位延遲。在一個實施方式中，光學膜可以具有在0.81至0.99,0.82至0.98,0.83至0.97,0.84至
0.96,0.85 至 0.95,0.86 至 0.94,0.87 至 0.93,0.88 至 0.92 或者 0.89 至 0.91 的范圍內的 R(450)/R(550)。光學膜可以具有在 1.01 至 1.19,1.02 至 1.18,1.03 至 1.17,1.04 至
1.16、L 05 至 L 15、L 06 至 L 14、L 07 至 L 13、L 08 至 L 12 或者 1.09 至 1.11 的范圍內的R(650)/R(550)。
[0010]光學膜中的聚合層可以為具有1/2波長相位延遲性質的層。聚合層相對于550nm波長的光可以具有在200至290nm或220至270nm的面內相位延遲。聚合層的R(450)/R(550)和聚合層的IU650)/R(550)之差的絕對值可以為5、4、3、2或1，或者可以基本為
0。在一個實施方式中，聚合層可以具有在0.95至1.05或0.99至1.01范圍內的R(450)/R(550)，并且可以具有在0.95至1.05或0.99至1.01范圍內的R(650)/R(550)。
[0011]光學膜中的聚合層可以是聚合物膜。例如，可以使用通過適當地拉伸透明聚合物膜制備的膜作為聚合層，其中可以通過拉伸產生光學各向異性。只要其具有光學各向異性，也可以使用未拉伸的聚合物膜作為聚合層。在一個實施方式中，作為聚合物膜，可以使用通過吸收-流延方法(absorbent-casting method)形成并具有70%以上、80%以上、或85%以上的光透射率的膜。通常，考慮到形成均勻拉伸膜的可能性，聚合物膜可以具有3mm以下、I μ m至Imm或5 μ m至500 μ m范圍內的厚度。
[0012]聚合物膜的實例可以包括聚烯烴膜(如聚乙烯膜或聚丙烯膜)、環(huán)烯烴聚合物(COP)膜(如聚降冰片烯膜)、聚氯乙烯膜、聚丙烯腈膜、聚砜膜、聚丙烯酸酯膜、聚(乙烯醇)(PVA)膜、纖維素酯聚合物膜(如三醋酸纖維素(TAC)膜)、或者選自形成上述聚合物的單體中的至少兩種單體的共聚物膜。在一個實施方式中，作為聚合物膜，可以使用環(huán)烯烴聚合物膜。環(huán)烯烴聚合物可以是，但不限于，環(huán)烯烴(如降冰片烯)的開環(huán)聚合物或開環(huán)聚合物的氫化產物、環(huán)烯烴的加成聚合物、環(huán)烯烴與另一共聚單體(如α-烯烴)的共聚物、或者接枝聚合物(其是由不飽和羧酸或其衍生物改性的聚合物或共聚物)。
[0013]聚合層可以具有與長度方向(MD，機械方向)或寬度方向(TD，橫向)平行的光軸，或者可以具有與長度方向或寬度方向形成一定角度的光軸。在一個實施方式中，聚合層的光軸可以與聚合層的長度方向或寬度方向形成45度或67.5度的角度，或者可以與聚合層的長度方向或寬度方向形成在45度至67.5度范圍內的角度。45或67.5度的角度為不會損害預定效果范圍內的基本上為45或67.5度，并且可以包括誤差，例如在±10度、±5度或±3度以內。
[0014]在聚合層為拉伸聚合物膜的情況下，可通過在拉伸聚合物膜的過程中控制拉伸軸來控制聚合層的光軸。
[0015]聚合層可以具有例如Imm以下、I至500 μ m、或5至300 μ m的厚度,并且厚度可以根據目的有所不同。
[0016]光學膜的液晶層可以為具有1/4波長相位延遲性質的層。相對于550nm波長的光，液晶層可以具有95nm至145nm或105nm至120nm范圍內的面內相位延遲。液晶層可以為其R(450)/R(550)大于R(650)/R(550)的層。在一個實施方式中，液晶層可以具有在1.01至
1.19,1.02 至 1.18,1.03 至 1.17,1.04 至 1.16,1.05 至 1.15,1.06 至 1.14,1.07 至 1.13、或 1.08 至 1.12 范圍內的 R(450)/R(550)，并且可以具有 0.81 至 0.99,0.82 至 0.98,0.83至 0.97,0.84 至 0.96,0.85 至 0.95、或 0.86 至 0.94 范圍內的 R(650)/R(550)。
[0017]液晶層可以包括可聚合的液晶化合物。在一個實施方式中，所述液晶層可以包括聚合狀態(tài)下的可聚合的液晶化合物。這里所用的術語“可聚合的液晶化合物”可以指包含能夠表現出液晶性質的部分的化合物，例如介晶(mesogen),并且還包括至少一個可聚合的功能團。這里所用的術語“聚合狀態(tài)下的可聚合的液晶化合物”可以指如下的狀態(tài)，其中液晶化合物已聚合，并因而在液晶層中形成了液晶聚合物的骨架，如主鏈或側鏈。
[0018]在一個實施方式中，上述液晶層也可以包括未聚合的可聚合的液晶化合物，或者還可以包括至少一種常規(guī)添加劑，如可聚合的非液晶化合物、穩(wěn)定劑、非可聚合的非液晶化合物或引發(fā)劑。
[0019]在一個實施方式中，包含在液晶層中的可聚合的液晶化合物可包括至少一種多官能的可聚合的液晶化合物和至少一種單官能團的可聚合的液晶化合物。
[0020]這里所用的術語“多官能的可聚合的液晶化合物”可以指在液晶化合物中包括至少兩個可聚合的官能團的液晶化合物。在一個實施方式中，多官能的可聚合的液晶化合物，可以包括2至10個、2至8個、2至6個、2至5個、2至4、2至3、或2個可聚合的官能團。此外，這里所用的術語“單官能團的可聚合的液晶化合物”可以指在液晶化合物中包含一個可聚合官能團的液晶化合物。
[0021]如果液晶層同時包括多官能和單官能的可聚合的化合物，所述液晶層的相位延遲性質可以被有效地控制，并且實現的相位延遲性質，例如光軸和相位延遲值，均可以穩(wěn)定地保持。
[0022]相對于100重量份 的多官能的聚合性液晶化合物，液晶層可以包括大于O重量份并且不超過100重量份、I至90重量份、I至80重量份、I至70重量份、I至60重量份、I至50重量份、I至30重量份或I至20重量份的量的單官能的可聚合的液晶化合物。
[0023]通過以上述重量比例混合多官能和單官能的可聚合的液晶化合物而獲得的效果可以最大化。另外，液晶層可以表現出對粘合劑層優(yōu)異的粘合性。除非另有定義，單位“重量份”可以指此處的重量比。
[0024]在一個實施方式中，所述多官能的或單官能的可聚合的液晶化合物可以是由式I表不的化合物。
[0025][化學式I]
[0026]
R, R1 Rs R7
￡ it _ t IC _ i /
O /PU /Ti
^4族5 I10xH
[0027]在化學式I中，A可以為單鍵、-C00-或-0C0-，并且R1至Rltl可以各自獨立地為氫、鹵素、烷基、烷氧基、烷氧羰基、氰基、硝基、-O-Q-P或由化學式2表示的取代基，或者R1至R5中的一對相鄰的取代基或R6至Rltl中的一對相鄰的取代基彼此連接形成由-O-Q-P取代的苯環(huán)，條件是R1至Rltl中的至少一個為-O-Q-P或化學式2的取代基，或者R1至R5中的一對相鄰的取代基或R6至Rltl中的一對相鄰的取代基彼此連接形成由-O-Q-P取代的苯環(huán)，其中Q可以為烷撐基(alkylene)或烷叉基(alkylidene)，并且P可以為可聚合的官能團，如烯基、環(huán)氧基、氰基、羧基、丙烯?；?、甲基丙烯酰基、丙烯酰氧基或甲基丙烯酰氧基。
[0028][化學式2]
[0029]
【權利要求】
1.一種光學膜，包括: 光學各向異性聚合層；和 在該聚合層上的液晶層，該液晶層的光軸形成為與聚合層的光軸正交垂直或者該液晶層的光軸與聚合層的光軸形成61.5度的角度。
2.權利要求1的光學膜，其具有1/4波長延遲性質。
3.權利要求1的光學膜，相對于550nm波長的光，其具有在IIOnm至220nm范圍內的面內相位延遲，并且其R (650)/R (550)大于R (450)/R (550)。
4.權利要求3的光學膜，其R(450)/R(550)為0.81至0.99，并且R(650)/R(550)為1.01 至 1.19。
5.權利要求1的光學膜，其特征在于，聚合層相對于550nm波長的光具有在200至290nm的面內相位延遲，并且其特征還在于，聚合層的R (450) /R (550)和聚合層的R (650) /R(550)之差的絕對值為5以下。
6.權利要求5的光學膜，其特征在于，聚合層具有在0.95至1.05范圍內的R(450)/R (550)，并且具有在0.95至1.05范圍內的R (650) /R (550)。
7.權利要求1的光學膜，其特征在于，所述聚合物層包括聚烯烴膜、環(huán)烯烴聚合物膜、聚氯乙烯膜、聚丙烯腈膜、聚砜膜、聚丙烯酸酯膜、聚乙烯醇膜或纖維素酯聚合物膜、或者選自形成上述聚合物的單體中的至少兩種單體的共聚物膜。
8.權利要求1的光學膜 ，其特征在于，所述聚合層的光軸與聚合層的長度方向或寬度方向形成45度或67.5度的角度，或者與聚合層的長度方向或寬度方向形成在45度至67.5度范圍內的角度。
9.權利要求1的光學膜，其特征在于，相對于550nm波長的光,所述液晶層具有95nm至145nm范圍內的面內相位延遲，并且其特征還在于，所述液晶層的R(450)/R(550)大于R(650)/R(550)。
10.權利要求9的光學膜，其特征在于，所述液晶層具有在1.01至1.19范圍內的R (450)/R (550)，和在 0.81 至 0.99 范圍內的 R (650)/R (550)。
11.權利要求1的光學膜，其特征在于，所述液晶層在面內慢軸方向上的反射系數與所述液晶層在面內快軸方向上的反射系數之差可以為0.05至0.2，并且其特征還在于，所述液晶層具有0.5至2.0 μ m的厚度。
12.一種光學膜的制備方法，包括: 沿著與聚合層的光軸形成45或67.5度的角度，或者落入45至67.5度范圍內的角度的方向轉移光學各向異性聚合層，和 在聚合層上形成液晶層，以使液晶層的光軸與聚合層的光軸正交垂直或形成61.5度的角度。
13.—種圓偏振板,包括: 線性偏振片；和 在線性偏振片的一個表面上的根據權利要求1的光學膜。
14.權利要求13的圓偏振板，其特征在于，線性偏振片的光吸收軸與光學膜的線性偏振片的光吸收軸形成45或67.5度的角度，或者形成落入45至67.5度范圍內的角度。
15.權利要求13的圓偏振板，其進一步包括:粘合劑層，其粘接線性偏振片和光學膜，并且具有36°C以上的玻璃化轉變溫度。
16.一種圓偏振板的制備方法，包括在沿著相同方向連續(xù)轉移由權利要求12的方法制備的光學膜的過程中，粘接線性偏振片，從而使線性偏振片的光吸收軸與所述方向平行。
17.—種顯示器件，其包括權利要求13的圓偏振板。
18.權利要求 17的顯示器件，其為反射式液晶顯示器件、透反液晶顯示器件或者有機發(fā)光器件。
【文檔編號】H01L51/50GK103477255SQ201280018479
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年4月13日 優(yōu)先權日:2011年4月13日
【發(fā)明者】尹赫, 全炳建, 樸文洙 申請人:Lg化學株式會社