EP2225594A2 - Optische kompensationsfolien für flüssigkristallenanzeigen und damit zusammenhängende erfindungen - Google Patents

Optische kompensationsfolien für flüssigkristallenanzeigen und damit zusammenhängende erfindungen

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Publication number
EP2225594A2
EP2225594A2 EP08864668A EP08864668A EP2225594A2 EP 2225594 A2 EP2225594 A2 EP 2225594A2 EP 08864668 A EP08864668 A EP 08864668A EP 08864668 A EP08864668 A EP 08864668A EP 2225594 A2 EP2225594 A2 EP 2225594A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
compensation film
liquid crystal
optical compensation
formula
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08864668A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Detlef Pauluth
Bernhard Rieger
Ulrich Siemann
Ilona Herm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Merck Patent GmbH
Lofo High Tech Film GmbH
Original Assignee
Merck Patent GmbH
Lofo High Tech Film GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Merck Patent GmbH, Lofo High Tech Film GmbH filed Critical Merck Patent GmbH
Priority to EP08864668A priority Critical patent/EP2225594A2/de
Publication of EP2225594A2 publication Critical patent/EP2225594A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C09K2323/03—Viewing layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/035—Ester polymer, e.g. polycarbonate, polyacrylate or polyester

Definitions

  • the invention relates to compensation films for liquid crystal displays with the additions mentioned below rod-shaped liquid crystals of the formula I, polarizer plates, which have at least one such compensation film, liquid crystal displays, which
  • Liquid crystals are materials that have both crystal-like and liquid-like properties.
  • anisometric and amphiphilic Materials that have liquid-crystalline properties can, in principle, be classified into one of five different classes of mesomorphic materials: anisometric and amphiphilic.
  • anisometric, rod-shaped (calamitic) or disk-shaped (discotic) molecules can be summarized, which mainly have thermotropic liquid-crystalline phases.
  • polycatenic (calamitic with multiple flexible chains at one or both ends) or bent! 0 (banana-shaped) molecules are known.
  • amphiphilic molecules such as detergents and lipids, which in addition to lyotropic and often thermotropic mesophases can form.
  • the liquid crystalline phases become after the degree of the far order of their components! 5 and the symmetry of the mesophases divided.
  • Mesophases without orientation order which nevertheless show a positional order, are called plastic crystals.
  • the orientation order is maintained, but the positional order is completely lost, called the mesophases as nematic liquid-crystalline phases. If the long-range order is lost in only one or two spatial directions, these are position-distant mesophases, which include smectic and columnar phases.
  • Thermotropic liquid crystals are used, for example, in electro-optical displays, such as liquid crystal displays (or screens).
  • LCDs Liquid crystal displays
  • Liquid crystal displays usually contain at least two polarizers above or below the area containing the liquid crystals, (transparent) electrodes,
  • one or more compensation films for example, optionally one or more compensation films, brightness-enhancing films, prism sheets, diffuser films, light guide plates, reflective layers and light sources and as part of the actual liquid crystal cell Thin-film transistors (Thin
  • Plasma displays also require suitable protective films, on the one hand as protection, on the other hand as a basis for functional coatings, such as antireflection coatings.
  • liquid crystal displays typically include a pair of polarizing plates (polarizer plates) and liquid crystal cells therebetween. These usually contain two plane-parallel substrates, of which at least one is transparent and min.
  • the inside has an electrode layer, and a layer located therebetween usually rod-shaped liquid crystal molecules.
  • the rod-shaped liquid crystal molecules are placed between the substrates, and the electrode layer serves to apply a voltage to the rod-shaped liquid crystal molecules.
  • On the substrates or on the electrode layer is usually
  • Each polarizer plate includes e.g. a pair of transparent protective films and at least one polarizing membrane (polarizer membrane) therebetween.
  • an optical compensating sheet (phase retarder, retardation plate) is often interposed between the liquid crystal cell and the polarizer plate to prevent the displayed image from undesired staining due to, among other things the inherent birefringence of the liquid crystal layer occurs.
  • the layered composition of the polarizer plate serves as an elliptically polarizing plate.
  • the optical compensation film also typically increases the viewing angle (angle relative to the surface of the display device) at which the image can still be viewed with acceptable contrast.
  • the optical compensation film used is inter alia a stretched birefringent polymer film or a film coated with birefringent substances.
  • TN twisted nematic
  • TFT thin film liquid crystal display
  • optical compensation film is provided on one surface of the polarizer plate and at the same time has the function of a protective film, while on the opposite side an elliptically polarizing polarizer plate is arranged, which can also be provided with a protective layer to the outside.
  • an optically anisotropic layer containing a discotic compound is provided on a transparent support to form an optical compensatory sheet serving as a protective layer for the polarizer plate, resulting in a thin and thin film relatively durable liquid crystal display leads.
  • a cellulose acylate in particular a cellulose C r C 7 alkanoate (ZC 1 -C 7 -A), for example cellulose acetate and / or propionate (for example CAP) or preferably cellulose acetate (triacetyl cellulose, TAC) as a base.
  • ZC 1 -C 7 -A cellulose C r C 7 alkanoate
  • CAP cellulose acetate and / or propionate
  • TAC triacetyl cellulose
  • a cellulose acylate film is optically isotropic with respect to the vertical axis to the film surface (with relatively little retardation).
  • it in order to serve as an optical compensation film, it must have optical anisotropy, and preferably high
  • Difficulties in the use of such additives can occur, on the one hand, in the compatibility with the solvents and other additives used in the production of Z-CrC 7 -A (in particular TAC) films 5.
  • lack of compatibility of the additives used with the end products or because of excessive volatility and / or tendency to diffusion may lead to a lack of durability of the resulting films.
  • the retardation values in the direction of the plane (Ro, also referred to as Re) and in the direction of the thickness (Rth) of the optical compensation film are each represented by the following Formulas are described:
  • nx is the refractive index along the slow axis (the one with the largest index of refraction, ie the direction of oscillation where one wave is the slower one)
  • Propagation speed has, "slow axis" in the plane of the film
  • ny the refractive index along the fast axis (the one with the lowest refractive index, ie that direction of oscillation, where a wave has the faster propagation velocity, "fast axis” in the plane of the film (perpendicular to nx)
  • nz is the refractive index in the direction of the surface of the film (perpendicular to nx and ny)
  • d is the thickness of the film (in mm).
  • the setting of the appropriate values for Ro and Rth depends on the type of liquid crystal cell used and the change in the state of polarization O caused thereby when the cell is driven.
  • Different retardation values for correction are used for the usual types of displays of the image representation, e.g. TN (twisted nematic), STN (super twisted nematic), VA (vertically aligned), IPS (in plane switching) required.
  • TN twisted nematic
  • STN super twisted nematic
  • VA vertical aligned
  • IPS in plane switching
  • the invention therefore relates, in a first embodiment, to an optical compensation film (preferably for liquid crystal displays) based on cellulose acylate, in particular on a CAP or preferably cellulose acetate base, which comprises at least one aromatic compound having at least two aromatic rings characterized in that the aromatic compound is one of the formula I,
  • R 1 straight-chain alkyl or alkoxy having 1 to 12 C atoms, wherein also one or more CH 2 groups by -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O -CO-O-, -NR 4 -, -CO-NR 4 -, -NR 4 - CO- can be replaced so that O and / or S atoms are not directly linked to each other, and wherein also one or more H atoms can be replaced by F,
  • R 2 is CN, F, Cl or straight-chain alkyl or alkoxy having 1 to 12 C atoms, in which also one or more CH 2 groups is represented by -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O- -C0-, -O-CO-O- (alternatively or additionally), -NR 4 -, -CO-NR 4 (alternatively or additionally) -, -NR 4 CO- may be replaced so that O and / or S atoms are not directly linked, and wherein
  • one or more H atoms may be replaced by F
  • Z 2 -Z 4 are each independently of one another -CO-O-, -O-C0-, -CONR 4 -, -NR 4 CO-, -CH 2 O-, -: OCH 2 -, -CH 2 S-, -SCH 2 - or a single bond, preferably a single bond,
  • R 4 is hydrogen or C 1 -C 7 -alkyl
  • radicals L independently of one another H, F or one of the radicals L also Cl; 5 a, b, c and d are each independently an integer O, 1 or 2; and
  • the invention also relates to a process for producing an optical compensation film (preferably for liquid crystal displays) which comprises at least one compound of the formula I which contains one or more compounds of the formula I, where
  • the film is stretched in at least one, for example in one to three (x, y and z, for example in the z direction by means of subsequently shrinkable films), preferably in two directions.
  • the invention relates to a polarizing plate (preferably for liquid crystal displays) comprising a pair of transparent protective films and a polarizing membrane between the protective films, at least one of the transparent protective films comprising at least one optical compensatory film on cellulose
  • the invention relates to a liquid crystal display comprising at least one optical compensation film, which contains at least one compound: 0 of the formula I, and a process for their preparation.
  • this relates to the use of at least one compound of the formula I for the preparation of optical compensation films for liquid crystal displays, wherein at least one compound of the formula I is added to at least one compensating film during the production of the compensation film and preferably in a further step the compensation film then used to make a liquid crystal display.
  • Optical compensation foils are also referred to below as "compensation foils.” According to the invention, preference is given to optical compensation foils based on cellulose acylate, in particular based on CAP or preferably cellulose acetate.
  • cellulose acylate means in particular a cellulose triacylate, wherein the acyl radicals may be the same or different (in particular random), preferably a corresponding cellulose tri-CrCy alkanoate, preferably tri-CrC 4 alkanoate, such as butyrate, propionate and / or acetate , in particular CAP (cellulose acetopropionate) or TAC (cellulose triacetate or triacetyl cellulose).
  • CAP cellulose acetopropionate
  • TAC cellulose triacetate or triacetyl cellulose
  • the degree of acyl substitution ie the number of acyl radicals bound per cellulose subunit (monosaccharide subunit with 6 carbon atoms), is between 2.4 and 3, in particular between 2.7 and 2 , 98th
  • the cellulose acetate preferably has an acetic acid content of 59.0 to 61.5%, more preferably 59.5 to 61.3%.
  • acetic acid content means the amount by weight of bound acetic acid per C 6 subunit of the acetyl cellulose
  • the experimental determination may be carried out, for example, according to ASTM: D-817-91 ("Tests of Cellulose Acetate") or corresponding regulations.
  • polymolecularity (the ratio of weight average to number average), also referred to as polydispersity, ie the ratio of substance-related mean of the
  • a compensation film according to the invention preferably has a content of from 0.5 to 10% by weight, in particular from 2 to 8% by weight, even more preferably from 2 to 6% by weight, based in each case on the total weight of the compensation film.
  • Weight /, for example, in weight percent or wt%) is defined as mass in this disclosure
  • the cellulose acetate-based optical compensation film according to the invention contains at least one compound of the formula I, in particular for establishing a suitable retardation Ro and Rth as defined above.
  • the methods of preparation of products of the invention and use also preferably includes, as a functional feature, the purpose of adjusting a suitable retardation Ro and Rth as defined above.
  • Preferred compounds of the formula I are selected from the following sub-formulas:
  • R 21 is R 1 and R 22 is R 2
  • R 1 and R 2 have the meanings given in formula I
  • Z has one of the meanings given for Z 3 in formula I and preferably -COO- or a single bond, completely particularly preferably means a single bond.
  • the compounds of formulas 12, 13, 14, 111, 115 and 117 are especially preferred.
  • R 1 and R 2 each independently of one another preferably denote straight-chain alkyl or alkoxy of 1 to 7
  • R 1 particularly preferably denotes CH 3 , C 2 H 5 , nC 3 H 7 , nC 4 Hg, RC 5 H 11 , OCH 3 or OC 2 H 5 .
  • R 2 particularly preferably denotes F, Cl, NH 2 (alternative or supplementary), CH 3 , C 2 H 5 , nC 3 H 7 , nC 4 H 9 , nC 5 Hn, OCH 3 or OC 2 H 5 .
  • R 1 is R'-Z 1 - and / or R 2 is R "-Z 5 -, where R 'and R" are each independently alkyl or alkoxy with 1 to 12, preferably having 1 to 7 carbon atoms, and Z 1 and Z 5 are each independently -CO-, -CO-O-, -0-C0-, -CONR 4 - or -NR 4 CO-. Z 1 and Z 5 are preferably -CO-O- or -O-C0-. Further preferred
  • Z 2 , Z 3 and Z 4 in formula I are preferably -COO-, -OCO- or a: single bond, more preferably a single bond.
  • the compounds of the formula I and their sub-formulas can be prepared by customary processes familiar to the person skilled in the art, for example by Suzuki cross-coupling of corresponding aromatic boronic acids or boronic acid esters with suitably substituted phenyl compounds, which can also be carried out consecutively.
  • Suitable phenyl compounds which can also be carried out consecutively.
  • Halogenphenyl compounds in particular bromine or iodophenyl compounds, are preferred.
  • Scheme 1 outlines exemplary synthetic routes for the preparation of compounds of the formula I via Suzuki cross-coupling.
  • R 21 , R 22 and a to d have the abovementioned meaning, and M is Si, Ge or Sn.
  • M is Si, Ge or Sn.
  • the boronic acid esters (-B (OAlkyl) 2 the corresponding boronic acids (-B (OH) 2 ) can also be used.
  • the reactive groups of the phenyl compounds (boronic acid and halide) can also be exchanged.
  • R 1 is -CO-OR 'or -O-CO-R' and / or R 2 is -CO-O-R "or -O-CO-R"
  • R 21 and a to c have the abovementioned meanings and R 23 denotes straight-chain alkyl having 1 to 12 C atoms.
  • the compensation film according to the invention is preferably used for the compensation of a VA liquid crystal display (vertically aligned), but for two compensation films used the range of the retardation for each of the films of Ro is preferably 30 to 70, in particular 40 to 60 nm, that of Rth preferably at 100 to 160, in particular from 120 to 140 nm, in the case of only one compensation film for the VA display for Ro preferably at 30 to 70, in particular 40 to 60 nm and that of Rth preferably at 190 to 250 nm, in particular from 210 to 230 nm (preferred Retardationshong, preferred Retardations Symposium Edition).
  • the process according to the invention for producing a compensation film for a liquid crystal display proceeds as follows:
  • a further embodiment of the invention relates to a process for the preparation of optical compensation foils of the type according to the invention (as before and after 0 or defined in the claims), wherein at least one compound of the formula I is used in the mixture used in the preparation of the compensation foils in the context of a conventional Add process for producing such films.
  • IO compounds can also be carried out in the form of compared to the final concentration of an increased concentration thereof having concentrates - this is a preferred variant of the preparation.
  • the compound or compounds of the formula I can be in a compared to the final concentration by a factor of 1.05 to 10, such as 1, 3 to 5, concentrated solution (which includes other additives
  • S 5 may be added, for example, in-line (to the pumping line) using suitable mixers such as a static mixer.
  • suitable solvents or solvent mixtures are preferably cyclic or acyclic esters, ketones or ethers each having 3 to 12 carbon atoms, or suitable halogenated (in particular chlorinated) solvents, such as in particular dichloromethane or chloroform, preferably in a mixture with a
  • 0 preferably at 75 to 25 to 95 to 5, for example at 90 to 10 (non-alcoholic solvent to alcoholic solvent, v / v).
  • stretching then takes place in order to be able to adjust the retardation Ro and Rth well in the preferred range (and preferably at the same time
  • the stretching takes place monoaxially, without or preferably with holding perpendicular to the direction of stretching, or preferably biaxially, in order to reduce the distortion in all directions.
  • the stretching is preferably in the range of 1 to 100% (1.01 to 2 times stretching), for example in a preferred embodiment of the invention in the range of 3 to 40% (1. 03 to 1.4 times stretching). .
  • the biaxial stretching can be carried out simultaneously or in separate steps.
  • the compensating film drawn off from the strip is, for example, first stretched longitudinally and then laterally and then dried completely, or in the case of non-continuous production of the initially completely dried and wound film in a separate
  • ! 5 step for example, first longitudinally and then laterally or simultaneously stretched.
  • the film is stretched at room temperature or preferably at elevated temperatures, the temperature preferably not higher than the glass transition temperature of the film material.
  • the film can be used under dry conditions
  • the film may be stretched by rolling, for example, by slowing the speed of peeling than that of curling, and without or preferably with lateral posture (e.g., by tentering).
  • a separate stretching can be done in a stretching machine.
  • the protective film obtained is preferably partially hydrolyzed in a further step in order to increase the hydrophilicity on the surface, for example by means of an aqueous base such as an alkali metal hydroxide, in particular KOH or NaOH, at temperatures in the range of 0 to 80 0 C, for example at about 50 0 C, wherein the hydrolysis 5, for example, 0.1 to 10 minutes, in a possible preferred variant, for example, 1 to 3 minutes, may last. This is followed by one or more washing steps, for example with water of suitable purity, and drying.
  • an aqueous base such as an alkali metal hydroxide, in particular KOH or NaOH
  • the film can then optionally be stored after the application of adhesive and protective layers and, if necessary, after cutting in a flat form or in a rolled-up form.
  • a polarizer plate according to the invention contains two transparent protective films and a polarizer membrane between them.
  • An optical compensation film according to the invention may be used as one of the protective films or applied to one of the protective films 5.
  • a conventional cellulose acylate, especially cellulose-CrC 7 -alkanoate, in particular CAP or preferably cellulose acetate film can be used as the other protective film (or for both protective films).
  • iodine-containing polarization membranes comprising: 0 polyene-based polarization membranes or dichroic dyes may be used as the polarization membrane
  • Polarization membranes are used, iodine-containing and the dyes containing
  • Polarizing membranes are usually made from polyvinyl alcohol films.
  • the transmission axis of the polarizer membrane becomes substantially perpendicular to
  • the slow axis of the compensation film may be oriented substantially perpendicular or substantially parallel to the transmission axis of the polarizer membrane.
  • the polarizer membrane and the protective films are (usually) laminated with an aqueous adhesive, for which the protective films (of which preferably directly a compensating film according to the invention may be) are saponified on the surface preferably as described above.
  • a compensation foil according to the invention can also be placed so that the slow axis of the Compensating film is oriented substantially at an angle of 45 degrees to the transmission axis of the membrane (in “substantially perpendicular” so deviating from the right angle, in “substantially parallel” deviating from 0 °).
  • Substantially preferably means that an above-mentioned angle of 5 degrees, for example 4 degrees, in particular by 2 degrees, may deviate from an above-mentioned angle.
  • the thickness of a compensation film according to the invention is preferably in the range 0 from 20 to 150 .mu.m, in particular from 30 to 100 .mu.m.
  • two polarizing plates prepared as described above with a total of one or two compensation films according to the invention are used for the production of liquid crystal displays of the transmission or of the reflection type.
  • the compensation film (s) according to the invention is or are placed between one of the liquid crystal cell and one or both polarizer plates.
  • LCD stands for Liquid Crystal Display - a screen based on liquid crystal technology. Background light is linearly polarized by a polarizing filter, passes through a liquid crystal layer, which, e.g. depending on the i ⁇ desired brightness, the polarization plane of the light rotates, and exits through a second polarizing filter again. Together with driver electronics, color filters and glass panes, these components form the so-called "panel".
  • TFT Thin Film Transistor
  • the types of panels differ essentially in the way in which the liquid crystals are aligned between the substrates of the liquid crystal cell.
  • TN panels Transmission Nematic
  • the liquid crystal molecules are aligned without electric field parallel to the surface of the substrates, with their preferred direction in the direction perpendicular to the
  • 0 surface has a helical twist, and align with applied voltage in the direction perpendicular to the surface of the applied electric field. They show a comparatively high viewing angle dependency, which can only be partially reduced with compensation films. They do not show very fast switching behavior.
  • the liquid crystal molecules are aligned parallel to the substrate surface, but untwisted.
  • the liquid crystal cell has an electrode layer only on one of the substrates. As a result, when a voltage is applied, an electric field is generated in the direction parallel to the substrate surface, which reorients the liquid crystal molecules within the panel surface.
  • IPS In-Plane Switching
  • VA panels (Vertically Aligned) are aligned in the fieldless state largely perpendicular to the substrate surface, and have a negative dielectric anisotropy, so that they are reoriented when applying the electric field between the substrates in a direction parallel to the Oober Design. Because VA panels
  • Subtypes include MVA (Multi-Domain VA), PVA (Patterned VA) and ASV (Advanced Super View). These subdivide the cells additionally in areas with different preferred direction and thereby achieve a high viewing angle stability.
  • VA panels are characterized in particular by short switching times
  • a compensation film according to the invention may be added with other additives (added for example in the preparation of the solution or the dispersion of the components), such as plasticizers, dispersants, pigments, dyes (preferred), UV absorbers, fillers, inorganic polymers, organic compounds polymers,
  • antioxidants such as hindered phenols, hindered amines, phosphorus-based antioxidants, sulfur-based antioxidants, oxygen scavengers or the like, for example in an amount of 0.1 to 10 wt .-%)
  • acid scavengers eg diglycidyl ethers of polyglycols, metal epoxides, epoxidized Ether condensation products, diglycidyl ethers eg of bisphenol A, epoxidized unsaturated
  • fatty acid esters epoxidized vegetable oils or the like, for example, in an amount of 0.1 to 10% by weight
  • scavengers such as hindered amines (such as 2.2 , 6,6-tetraalkylpiperidines) or phenols
  • chemical stabilizers such as hindered amines (such as 2.2 , 6,6-tetraalkylpiperidines) or phenols
  • IR absorbers such as 2.2 , 6,6-tetraalkylpiperidines
  • refractive index adjusting agents gas permeability reducing agents
  • 0 water permeation reducing agents e.g. (Semi-) metal oxides, such as silica, titania, alumina, zirconia, calcium carbonate, kaolin, talc, calcined calcium silicate, hydrated calcium silicate, aluminum silicate,
  • Total amount of all such other additives used is preferably 0.1 to 25 wt .-%. In this case, percentages by weight in each case relate to the mass of the compensation film material.
  • Suitable plasticizers are customary plasticizers, such as aliphatic dicarboxylic acid esters, for example dioctyl adipate, dicyclohexyl adipate or diphenylsuccinate, esters and / or carbamates of unsaturated or saturated aliphatic or heterocyclic di- or polycarboxylic acid.
  • acids such as di-2-naphthyl-1,4-cyclohexanedicarboxylate, tricyclohexyltricarbamate, tetra-3-methylphenyltetrahydrofuran-2,3,4,5-tetracarboxylate, tetrabutyl-1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylate, triphenyl-1 S. ⁇ -cyclohexyltricarboxylate, 1, 2-Cyclohexandicarbonklaisiso- nonyl ester, triphenylbenzene-1, 3,5-tetracarboxylate, phthalic acid-based plasticizer
  • polyether-based plasticizers or preferably (due to improved to especially synergistic activity with the plasticizers of the formula I, but also for reasons of environmental compatibility and good processability, phosphoric acid ester based plasticizers such as triphenyl phosphate (very preferred), tricresyl phosphate, biphenyldiphenyl phosphate, Butylene bis (diethyl phosphate), ethylene bis (di-
  • the total amount of plasticizer in a compensation film according to the invention is... 0, in each case its mass, preferably in the range from 5 to 15% by weight, in particular in the range from 8 to 13% by weight, for example from 10 to 12% by weight. ,
  • UV absorbers are selected from conventional UV absorber materials which preferably absorb in the range of UV-A, UV-B and UV-C radiation (and preferably in the visible range above 400 nm wavelength of the electromagnetic radiation not more than 10 % Absorption, preferably not more than 0.5% absorption, in particular not more than 0.2% absorption). Examples for this are:
  • IR absorbers can be admixed with a compensation film for adapting the retardation values at specific wavelengths, for example in an amount of 0.01 to 5 percent by weight, preferably 0.02 to 2 percent by weight, very preferably 0.1
  • corresponding IR absorbers are inorganic or preferably organic IR absorbers, such as cyanine dyes, metal chelates, aluminum compounds, diimmonium compounds, quinones, squarilium compounds and methine compounds, in particular materials from the field of photosensitive materials from silver halide.
  • IR absorbers preferably exhibit an absorption in the range from 750 to 1100 nm, in particular from 800 to 1000 nm.
  • optical compensation films which comprise one or more of the compounds of the formula I mentioned in the examples, preferably mono- or especially biaxially stretched compensation films, which in particular have the stretching ratios mentioned above as being preferred; wherein the Retardations uncomfortable Ro and Rth are preferably set to the values mentioned above as preferred.
  • Fig. 1 shows Ro and Rth values of compensation films according to the invention at different strains - the elliptically specified preferred target ranges for Ro and Rth are actually to be considered within the maximum extent of the ellipses perpendicular to their longitudinal axis, but no rectangles were drawn they would be less recognizable. They are not necessarily limiting. Both of these refer to a concept for the construction of liquid crystal displays using two compensating sheets (alternatively one may be used, in which case the very preferred Rth values are in the range given in the description above).
  • FIG. 2 shows by way of illustration a possible, non-limiting example of the structure of a liquid crystal display (schematically in cross-section as a detail).
  • 1 analyzer (polarizer plate);
  • 2 biaxial compensation film with slow axis in the film plane and parallel to the paper plane; 3, 4 and 5 liquid crystal cell; 6 biaxial compensation film with slow axis in the film plane and perpendicular to the paper plane; and
  • 7 polarizer plate.
  • the samples are placed individually on the tilting table and initially oriented so that the casting direction is perpendicular to the support wires.
  • the sample is covered with an aluminum plate (with 2 recesses).
  • the smaller, round hole must be free of foil.
  • the angle must be 0 ⁇ 1 ° for cast films and 0 ⁇ 3 ° for hand casts, in order to achieve this, turn the film until the desired angle has been reached by further measurements
  • Angle can using the setting: ⁇ Graph type normal, Retardation angle -> Statistics -> Angle ->Mean> to control the angle mean value. It must be measured until the mean for cast films is 0 ⁇ 1 ° or for hand casts 0 ⁇ 3 °.
  • the film edge can be fixed with adhesive strips on the support wire to a
  • the actual measuring spot is the rectangular middle recess.
  • the refractive index refractive index
  • the refractive index can be changed using ⁇ Configuration ® System Parameters ® Sample Refractive Index>.
  • a window opens: "ready to scan oblique angle”, ⁇ with angle display to 30 °>, then set the tilting table to 30 ° and confirm with "ok", the measurement will continue.
  • the Ro value can be read via: Graph type "normal” and “retardation Mag. And angle” ⁇ , the Ro mean value
  • the R30 value can be read off via "Graph type” and "oblique” - retardation Mag. And Angle ' ⁇ statistics - ⁇ Mean>.
  • the Rth value can be calculated using the following formula: (VBR + IBR / 2) * d * 1000 or via the table "Calculation Rth", which is located on the desktop of the Exicor 150 AT computer.! 0 c) Accuracy of the method
  • Measuring range 0 - 700 nm; Reproducibility: ⁇ 0-3 nm (R0 ⁇ 30 nm) or ⁇ 1% (RO> 1 nm); Measurement accuracy / resolution: 0.1 nm
  • an air measurement (no film or other may be on the tilting table) is set to the default setting via ⁇ System Parameters®Sample®Update Offsets>.
  • the Retardationswert should be 0.00xx ⁇ in the air measurement.
  • the device is additionally checked with the Hinds standard (foil strip in black holder). The standard is placed on the tilting table and the measurement is started. It should give a value of 12.5 ⁇ 1 nm.
  • Thickness measurement The thickness of the respective hand casting is measured by measurement using a Dickentasters with a flat ground and a spherical measuring surface based on DIN 53379, wherein prior to the measurement of the sample body
  • a light image strikes a sample and enters an integrated sphere.
  • the uniformly distributed light from the matte white coating of the spherical wall is measured in a detector.
  • the total transmission is closed when the
  • the Gardener device measures turbidity / haze and transmission and plots the measuring spot. The determination of the Ro and Rth values also takes place in this measuring spot. Then the 2 * 5 cm large samples are hung in the climatic chamber or the drying cabinet and the measurements are repeated after about 100, 200, 300, 400, 500 and possibly 1000 h. The turbidity / transmission measurements always take place at the 5 marked measuring spot.
  • the hand casts described below are cut into 85 x 85 mm squares or the sizes specified in the respective examples. These are characterized exactly in the middle of the square by the measurements mentioned below. The description of the measuring methods can be found above, unless stated below.
  • the laboratory stretcher consists of a sample loading module in which the film is placed in ambient conditions, fixed with 4 clips on all 4 sides: 5 and the entire device is then moved into a preheating oven module. After preheating, the sample moves back into the sample loading room and is stretched. After cooling the device, the clips can be loosened and the sample removed.
  • the pattern is simultaneously stretched at a slow rate of 1% per sec .: o e) Assessment of the result
  • the usable area of the patterns is approx. 60 x 60 mm for small ones
  • Thickness of the film at the measuring spot (see above)
  • Turbidity and transmission at the measuring spot (see above)
  • Retardation Ro and Rth at the measuring spot (see above)
  • the stretching is in each case indicated as a factor in the machine direction (MD) x factor in the transverse direction (TD), ie MD ⁇ TD.
  • MD machine direction
  • TD transverse direction
  • Example 1 Inventive films and their preparation
  • TAC triacetyl cellulose
  • TPC triacetyl cellulose
  • TPP triphenyl phosphate
  • Thickness, haze and transmission are measured after drying as described above.
  • Example 2 Durability (Durability): The durability is determined for various films in dry (80 0 C) from Example 1 as follows:
  • Example 4 Determination of shelf life at 60 0 C, 95% relative humidity f ⁇ r unqereckte and oriented films:
  • PGP-2-4 is used as compound of the formula I, 5% content, thickness 78 to 80 my. Mean values from several tests.
  • ns means: not significant
  • the preparation is carried out using a varnish of 16% by weight cellulose triacetate (Acetati, Aceplast TLT-HV) (bound acetyl content 60.8%) in methylene chloride / methanol (90/10 v / v) triphenyl phosphate as plasticizer (10 / 90 w: w based on solids). Then it is kept overnight in a rollbox. The solution is then portioned and in each case the additives Uvinul 3049® (BASF) (0.64% based on solids) and 2.5% PGP 2-5 (based on solids) are added.
  • Uvinul 3049® BASF
  • PGP 2-5 based on solids
  • Example 8 TAC compensation film with PGP 2-5. saponified on the surface:
  • the saponification is carried out with 1.5 molar KOH.
  • the film is hung for 3 min at 50 ° C in the aqueous KOH (wetting area about 5x5cm) and then for 1 min with dist. Rinsed off water. The sample is then blown dry with compressed air and measured.
  • PGP-2-5 is used as an additive of the formula I.
  • the conditions for the preparation correspond to those mentioned in Example 1.
  • the thickness of the films produced is 80 ⁇ m.
  • the measurements are made as for the other films. The following measured values result:
  • a stretched PVA film is treated with iodine to prepare a polarizer membrane.
  • a commercially available TAC film without additive of the formula I (Fujitak TD80F®) is likewise subjected to saponification on the surface analogously and laminated on the opposite side of the polarizer membrane.
  • the polarizer membrane and the TAC film of Example 1 are arranged so that the fast axis of the membrane and the slow axis of the film are aligned substantially parallel.
  • the polarizer membrane and the TAC film without additive of Formula I are aligned so that the fast axis of the membrane and the slow axis of the film are substantially perpendicular to each other.
  • a polarizer plate is obtained.
  • a pair of polarizer plates and a pair of optical compensatory sheets are removed from a commercially available liquid crystal display (VL-1530S, Fujitsu, Ltd.) comprising a liquid crystal cell having vertically oriented (VA) liquid crystal molecules.
  • VL-1530S vertically oriented liquid crystal molecules
  • each polarizer plate obtained according to a) is laminated on each side (backlight side and viewing side) with an adhesive, so that the TAC film with the additive (compensation film) inside (in the direction of the liquid crystal cell) comes to rest.
  • the polarizer plate on the viewing side is arranged so that the fast axis is longitudinally aligned, while the plate is arranged on the back side so that the fast axis is laterally aligned ("cross-Nicol" positions)
  • the viewing angle of the manufactured liquid crystal display is determined by means of a measuring device (EZ-Contrast 160D, ELDIM).
  • Example 11 Example 1 Production of a Casting Film of Cellulose Triacetate with a Thickness 0 of 80 ⁇ m with Addition of an Additive Concentrate
  • the solution is filtered through several filters made of metal fiber fleece (pore size 15-17 microns or 5-7 microns) at elevated pressure and temperature, and then mixed in-line (in the pumping line by means of a static mixer) with a likewise filtered metered addition which, in addition to the above-mentioned substances, also contains further dichloromethane: methanol mixture! 0 (9: 1 by volume), an antiblocking additive and an antistatic additive.
  • the mixing ratio is adjusted so that 0.2-0.5 (0.38)% by weight antiblock additive is contained in the dry film.
  • the compound PGP-2-5 is prepared as follows:
  • TAC triacetylcellulose
  • TPP triphenyl phosphate

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Abstract

Die Erfindung betrifft Kompensationsfolien für Flüssigkristallanzeigen, Polarisatorplatten, welche mindestens eine solche Kompensationsfolie aufweisen, Flüssigkristallanzeigen, welche Kompensationsfolien der genannten Art aufweisen, sowie Verfahren zur Herstellung der genannten Kompensationsfolien, Polarisatorplatten und Flüssigkristallanzeigen, die Verwendung der unten genauer beschriebenen Verbindungen der Formel (I) als Zusätze zu Kompensationsfolien für Flüssigkristallanzeigen, sowie weitere diesbezügliche Erfindungsgegenstände. Die erfindungsgemäßen optischen Kompensationsfolien beinhalten als Zusätze ein oder mehrere stäbchenförmige Flüssigkristalle der Formel (I), worin die Reste die in der Beschreibung genannten Bedeutungen haben, zur Einstellung geeigneter Retardationswerte Re und Rth.

Description

Optische Kompensationsfolien für Flüssigkristallanzeigen und damit zusammenhängende Erfindungen
Die Erfindung betrifft Kompensationsfolien für Flüssigkristallanzeigen mit unten genannten Zusätzen stäbchenförmiger Flüssigkristalle der Formel I, Polarisatorplatten, welche mindestens eine solche Kompensationsfolie aufweisen, Flüssigkristallanzeigen, welche
5 Kompensationsfolien der genannten Art aufweisen, sowie Verfahren zur Herstellung der genannten Kompensationsfolien, Polarisatorplatten und Flüssigkristallanzeigen, die Verwendung der unten genauer beschriebenen Verbindungen der Formel I als Zusätze zu Kompensationsfolien für Flüssigkristallanzeigen, sowie weitere unten ersichtliche Erfindungsgegenstände.
0
Flüssigkristalle sind Materialien, die sowohl kristallähnliche als auch flüssigkeitsähnliche Eigenschaften aufweisen.
Materialien, die flüssigkristalline Eigenschaften aufweisen, können im Prinzip in eine von 5 zwei unterschiedlichen Klassen mesomorpher Materialien eingeordnet werden: anisometrische und amphiphile Moleküle. In der ersten Klasse lassen sich anisometrische, stäbchenförmige (calamitische) oder scheibenförmige (diskotische) Moleküle zusammenfassen, die vor allem thermotrope flüssigkristalline Phasen aufweisen. Auch polycatenare (calamitische mit mehreren flexiblen Ketten an einem oder beiden Enden) oder gebogene !0 (bananenförmige) Moleküle sind bekannt. Die zweite Klasse steht für amphiphile Moleküle wie Detergenzien und Lipide, die neben lyotropen oft auch thermotrope Mesophasen ausbilden können.
Die flüssigkristallinen Phasen werden nach dem Grad der Fernordnung ihrer Bestandteile ! 5 und der Symmetrie der Mesophasen eingeteilt. Mesophasen ohne Orientierungsordnung, die dennoch eine Positionsfernordnung zeigen, werden als plastische Kristalle bezeichnet. Wird die Orientierungsordnung zwar beibehalten, aber die Positionsfernordnung geht vollständig verloren, bezeichnet man die Mesophasen als nematische flüssigkristalline Phasen. Geht die Fernordnung nur in einer oder in zwei Raumrichtungen verloren, so 10 handelt es sich um positionsferngeordnete Mesophasen, zu denen smektische und kolumnare Phasen gehören. Thermotrope Flüssigkristalle finden beispielsweise Anwendung in elektrooptischen Anzeigen, wie Flüssigkristallanzeigen (oder -bildschirmen).
Flüssigkristall-Anzeigen (engl. Liquid Crystal Displays, LCD) werden zunehmend häufig 5 anstelle von Kathodenstrahlröhren verwendet, da sie eine geringe Dicke, ein geringes Gewicht und einen niedrigen Stromverbrauch haben.
Flüssigkristallanzeigen beinhalten in der Regel mindestens zwei Polarisatoren oberhalb bzw. unterhalb des Bereichs, der die Flüssigkristalle, (durchsichtige) Elektroden,
0 Abstandshalter und (z.B. Glas-) Platten für die Regelung der Ausrichtung und die Bevorratung der Flüssigkristallverbindungen selbst umfasst, daneben gegebenenfalls noch jeweils ein oder mehrere Kompensationsfilme, helligkeitsverstärkende Folien, Prismenfolien, Diffusorfilme, Lichtleitplatten, reflektierende Schichten und Lichtquellen sowie als Bestandteil der eigentlichen Flüssigkristallzelle Dünnschichttransistoren (engl. Thin
5 Film Transistor, TFT) umfassen kann. Auch Plasma-Displays benötigen geeignete Schutzfilme, einerseits als Schutz, andererseits als Basis für funktionale Beschichtungen, wie Antireflex-Beschichtungen.
Es gibt eine Reihe unterschiedlicher Ausgestaltungsmöglichkeiten für Flüssigkristall- :0 anzeigen, von denen beispielhaft nachfolgend einige beschrieben werden.
Wie erwähnt, weisen Flüssigkristallanzeigen in der Regel ein Paar polarisierender Platten (Polarisatorplatten) und dazwischen Flüssigkristallzellen auf. Diese beinhalten üblicherweise zwei planparallele Substrate, von denen mindestens eines transparent ist und min-
15 destens eines auf der Innenseite eine Elektrodenschicht aufweist, und eine dazwischen befindliche Schicht von üblicherweise stäbchenförmigen Flüssigkristallmolekülen . Die stäbchenförmigen Flüssigkristallmoleküle werden zwischen den Substraten vorgelegt, und die Elektrodenschicht dient dazu, eine Spannung an die stäbchenförmigen Flüssigkristallmoleküle anzulegen. Auf den Substraten bzw. auf der Elektrodenschicht ist üblicherweise
<0 noch eine Orientierungsschicht zur einheitlichen Ausrichtung der stäbchenförmigen
Flüssigkristallmoleküle vorgesehen. Jede Polarisatorplatte beinhaltet z.B. ein Paar transparenter Schutzfilme und dazwischen mindestens eine polarisierende Membran (Polarisatormembran) .
5 In einer Flüssigkristallanzeige ist oft eine optische Kompensationsfolie (Phasenverzöge- rer, Verzögerungsplatte) zwischen der Flüssigkristallzelle und der Polarisatorplatte angebracht, um beim angezeigten Bild unerwünschte Färbung zu verhindern, die u.a. aufgrund der inhärenten Doppelbrechung der Flüssigkristallschicht auftritt. Die schichtweise Zusammensetzung der Polarisatorplatte dient als eine elliptisch polarisierende Platte. Die optische Kompensationsfolie vergrößert in der Regel auch den Betrachtungswinkel (Winkel relativ zur Oberfläche der Anzeigevorrichtung), bei dem das Bild noch mit akzeptablem Kontrast gesehen werden kann. Als optische Kompensationsfolie wird u.a. eine gereckte doppelbrechende Polymerfolie oder eine mit doppelbrechenden Substanzen beschichtete Folie verwendet.
Bei Dünnschicht-Flüssigkristallanzeigen (TFT) des Typus nematische Drehzelle (TN = Twisted nematic) wird die optische Kompensationsfolie zwischen der Flüssigkristallzelle und der Polarisatorplatte vorgesehen, um hohe Bildqualität zu gewährleisten, doch ist dieser Typ oft recht dick.
Andere Anordnungen sehen beispielsweise vor, dass die optische Kompensationsfolie auf einer Oberfläche der Polarisatorplatte vorgesehen ist und gleichzeitig die Funktion einer Schutzfolie hat, während auf der Gegenseite eine elliptisch polarisierende Polarisatorplatte angeordnet ist, die auch mit einer Schutzschicht nach außen versehen werden kann. Dies ergibt relativ dünne Bildschirme und bei Aufsicht von vorne kontrastreiche Bilder, doch kann es zu Verformungen der optischen Kompensationsfolie kommen und so zu unerwünschten Phasenretardation und damit Farbabweichungen des Bildes kommen. Um dieses Problem zu überwinden, wird bei einem anderen Typ der Anzeige eine optisch anisotrope Schicht, die eine diskotische Verbindung beinhaltet, auf einem transparenten Träger vorgesehen, um eine optische Kompensationsfolie, die als Schutzschicht für die Polarisatorplatte dient, auszubilden, was zu einer dünnen und relativ haltbaren Flüssigkristallanzeige führt.
Auch Anordnungen, bei denen einer der Schutzfilme der Polarisatorplatte direkt die optische Kompensationsfolie darstellt, sind bekannt, die besonders dünne Schichten ergeben können.
Viele andere Anordnungen wurden gefunden, die jeweils spezifische Vorteile aufweisen.
Allen ist gemeinsam, dass sie zur Erhöhung des Betrachtungswinkels mindestens eine optische Kompensationsfolie aufweisen.
Diese kann beispielsweise aus einem Zelluloseacylat, insbesondere einem Zellulose-Cr C7-alkanoat (Z-C1-C7-A), z.B. Zelluloseacetat und/oder -propionat (z.B. CAP) oder vorzugsweise Zelluloseacetat (Triacetyl-Zellulose, TAC) als Basis bestehen. Normalerweise ist eine Zelluloseacylat-Folie optisch isotrop in Bezug auf die senkrechte Achse zur Folienfläche (mit relativ geringer Retardation). Um als optische Kompensationsfolie dienen zu können, muss sie jedoch optische Anisotropie und vorzugsweise eine hohe
5 Retardation (= optische Verzögerung) zeigen. Neben gereckten doppelbrechenden synthetischen Polymermaterialien wurden auch anisotrope Schichten, die diskotische Moleküle beinhalten, vorgeschlagen, die durch Ausrichten der diskotischen Moleküle und anschließende Fixierung in der ausgerichteten Form hergestellt werden. US 6,559,912 und US 2003/0218709 beschreiben Zelluloseacetatfolien mit diskotischen Molekülen z.B.
0 auf 1 ,3,5-Triazinbasis oder polymere Flüssigkristalle oder Keton-, Ether- und/oder Ester- Verbindungen oder solche mit polymerisierbaren Resten.
Schwierigkeiten bei der Verwendung von derartigen Zusätzen können zum einen bei der Verträglichkeit mit den bei der Herstellung von Z-CrC7-A (insbesondere TAC)-Folien 5 verwendeten Lösungsmitteln und anderen Zusätzen auftreten. Zum anderen kann es wegen geringer Verträglichkeit der verwendeten Zusätze mit den Endprodukten oder wegen zu hoher Flüchtigkeit und/ oder Diffusionsneigung zu mangelnder Dauerhaftigkeit (Haltbarkeit) der erhaltenen Folien kommen.
!0 Auch gibt es, wie oben bereits angedeutet, eine Fülle von unterschiedlichen LCD-Systemen, so dass es schwierig sein kann, Folien an die gewünschten Bedingungen anzupassen. So ist denkbar, dass nur eine Folie zur Kompensation verwendet wird, oder zwei oder mehr, und dass je nach Dicke und anderen Erfordernissen die Eigenschaften wie Dicke und Masse etc. der Kompensationsfolie(n) an bestimmte Anforderungen eines LCD
!5 anpassbar sein muss.
Die Verzögerungswerte in der Richtung der Ebene (Ro; sogenannte „in plane" Retardation; oft auch als Re bezeichnet) und in der Richtung der Dicke (Rth; sogenannte „out of plane" Retardation) der optischen Kompensationsfolie werden jeweils durch die folgenden !0 Formeln beschrieben:
Ro (= Re) = (nx - ny) x d (I)
Rth = {[(nx + ny)/2] - nz } x d (II)
! 5
Dabei ist nx der Brechungsindex entlang der langsamen Achse (derjenigen mit dem größten Brechungsindex, d.h. derjenigen Schwingungsrichtung, wo eine Welle die langsamere Ausbreitungsgeschwindigkeit hat, „langsame Achse") in der Ebene der Folie, ny der Brechungsindex entlang der schnellen Achse (derjenigen mit dem geringsten Brechungsindex, d.h. derjenigen Schwingungsrichtung, wo eine Welle die schnellere Ausbreitungsgeschwindigkeit hat, „schnelle Achse") in der Ebene der Folie (senkrecht zu nx), und nz der 5 Brechungsindex in Richtung der Fläche der Folie (senkrecht zu nx und ny), d ist die Dicke der Folie (in mm).
Die Einstellung der geeigneten Werte für Ro und Rth hängt vom jeweils verwendeten Typ der Flüssigkristallzelle und der dadurch bewirkten Änderung des Polarisationszustandes O bei der Ansteuerung der Zelle ab.
Unterschiedliche Retardationswerte zur Korrektur werden für die üblichen Typen der Anzeigen der Bilddarstellung wie z.B. TN (twisted nematic), STN (super twisted nematic), VA (vertically aligned), IPS (in plane switching) benötigt.
5
Angesichts der oben genannten Schwierigkeiten besteht die Aufgabe, Kompensationsfolien zu finden, welche eine die genaue Einstellung der Retardationswerte Ro (= Re) und Rth ermöglichen und eine hohe Dauerhaftigkeit dieser Werte aufweisen, bei denen die verwendeten Zusätze sowohl während der Herstellung als auch im Endprodukt eine gute
!0 Verträglichkeit aufweisen, keine Färbung oder Trübung hervorrufen und mit denen die erforderlichen optischen Eigenschaften durch geeignete Maßnahmen wie Recken flexibel auf gewünschte Displays eingestellt werden können, beispielsweise hinsichtlich der verwendbaren Dicke und der Frage, ob anstelle von zwei Kompensationsfolien nur eine eingesetzt werden kann. Wenn die verwendeten Substanzen über einen großen Kon-
! 5 zentrationsbereich verträglich sind, können die Retardationswerte sowohl über die Konzentration der verwendeten Zusätze als auch durch speziell angepasste Nachbehandlung variiert werden, was eine große Flexibilität für den Anwendungsfall ergäbe.
Es wurde nun gefunden, dass es durch Verwendung bestimmter stäbchenförmiger Zu- IO Sätze möglich ist, ein bis alle der in der Aufgabenstellung angegebenen Ziele zu erreichen.
Die Erfindung betrifft daher in einer ersten Ausführungsform eine optische Kompensationsfolie (vorzugsweise für Flüssigkristallanzeigen) auf Zelluloseacylat-Basis, insbe- i 5 sondere auf CAP- oder vorzugsweise Zelluloseacetatbasis, welche mindestens eine aromatische Verbindung mit mindestens zwei aromatischen Ringen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der aromatischen Verbindung um eine solche der Formel I handelt,
5 worin
R1 geradkettiges Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 12 C-Atomen, worin auch eine oder mehrere CH2-Gruppen durch -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -NR4-, -CO-NR4-, -NR4- CO- so ersetzt sein können, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, und worin auch ein oder mehrere H-Atome durch F ersetzt sein können,
O
R2CN, F, Cl oder geradkettiges Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 12 C-Atomen, worin auch eine oder mehrere CH2-Gruppen durch -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -0-C0-, -O-CO-O- (alternativ oder ergänzend), -NR4- (alternativ oder ergänzend), -CO-NR4-, -NR4-CO- so ersetzt sein können, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, und worin
5 auch ein oder mehrere H-Atome durch F ersetzt sein können,
oder
Z2-Z4 jeweils unabhängig voneinander -CO-O-, -0-C0-, -CONR4-, -NR4CO-, -CH2O-, - :0 OCH2-, -CH2S-, -SCH2- oder eine Einfachbindung, vorzugsweise eine Einfachbindung,
R4 Wasserstoff oder C1-C7-AIkVl,
die Reste L unabhängig voneinander H, F oder einer der Reste L auch Cl; : 5 a, b, c und d jeweils unabhängig voneinander eine ganze Zahl O, 1 oder 2; und
e eine ganze Zahl O oder 1 bedeuten. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer optischen Kompensationsfolie (vorzugsweise für Flüssigkristallanzeigen), die mindestens eine Verbindung der Formel I die eine oder mehrere Verbindungen der Formel I beinhaltet, wobei eine
5 Verbindung der Formel I während der Herstellung mit den Ausgangsmaterialien für die Kompensationsfolie vermischt wird. Vorzugsweise wird die Folie in einem anschließenden Schritt mindestens in einer, beispielsweise in einer bis drei (x, y und z, beispielsweise in z- Richtung mittels anschließend zu verwerfender Schrumpffolien), vorzugsweise in zwei Richtungen gereckt.
0
In einer weiteren Ausführungsform betrifft die Erfindung eine Polarisationsplatte (vorzugsweise für Flüssigkristallanzeigen), welche ein Paar transparente Schutzfilme und eine polarisierende Membran zwischen den Schutzfilmen aufweist, wobei mindestens einer der transparenten Schutzfilme mindestens eine optische Kompensationsfolie auf Zellulose-
5 acylatbasis aufweist, die eine oder mehrere Verbindungen der Formel I beinhaltet, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.
In einer weiteren Ausführungsform betrifft die Erfindung eine Flüssigkristallanzeige, die mindestens eine optische Kompensationsfolie aufweist, die mindestens eine Verbindung :0 der Formel I beinhaltet, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung betrifft diese die Verwendung mindestens einer Verbindung der Formel I zur Herstellung von optischen Kompensationsfolien für Flüssigkristallanzeigen, wobei mindestens eine Verbindung der Formel I mindestens einer : 5 Kompensationsfolie bei der Herstellung der Kompensationsfolie zugesetzt und vorzugsweise in einem weiteren Schritt die Kompensationsfolie dann zur Herstellung einer Flüssigkristallanzeige verwendet wird.
Die vor- und nachstehend verwendeten allgemeinen Ausdrücke und Symbole haben, 0 soweit nicht anders angegeben, soweit sie nicht bereits vorstehend auch in der Einleitung bereits definiert sind, vorzugsweise die vorstehen oder nachfolgend genannten Bedeutungen, wobei für jeden Erfindungsgegenstand, unabhängig von den anderen, ein, mehrere oder alle allgemeineren Ausdrücke oder Symbole durch nachfolgend genannte spezifischere Definitionen ersetzt werden können, was jeweils zu bevorzugten Ausführungs- 15 formen der Erfindung führt. Optische Kompensationsfolien werden nachfolgend auch nur als „Kompensationsfolien" bezeichnet. Erfindungsgemäß bevorzugt sind optische Kompensationsfolien auf Zelluloseacylat-Basis, insbesondere auf CAP- oder vorzugsweise Zelluloseacetatbasis.
5 Zelluloseacylat bedeutet insbesondere ein Zellulosetriacylat, wobei die Acylreste gleich oder (insbesondere statistisch) unterschiedlich sein können, vorzugsweise ein entsprechendes Zellulose-tri-CrCy-alkanoat, vorzugsweise -tri-CrC4alkanoat, wie - butyrat, -propionat und/oder -acetat, wie insbesondere CAP (Celluloseacetopropionat) oder TAC (Cellulosetriacetat oder Triacetylcellulose).
0
Vorzugsweise liegt der Grad der Acyl-Substitution (Degree of acyl Substitution = DS), also die Anzahl der pro Zellulose-Untereinheit (Monosaccharid-Untereinheit mit 6 Kohlenstoffatomen) gebundenen Acylreste, bei 2,4 bis 3, insbesondere zwischen 2,7 und 2,98.
5 Beispielsweise hat im Falle von Triacetylcellulose das Celluloseacetat vorzugsweise einen Essigsäuregehalt von 59,0 bis 61 ,5 %, insbesondere von 59,5 bis 61 ,3 %. Der Ausdruck „Essigsäuregehalt" bedeutet dabei die Gewichtsmenge an gebundener Essigsäure je C6- Untereinheit der Acetylcellulose. Die experimentelle Bestimmung kann beispielsweise nach ASTM: D-817-91 („Tests of Cellulose Acetate) oder entsprechenden Vorschriften be-
!0 stimmt werden. Soweit nicht anders angegeben, beziehen sich die vor- und nachstehend angegebenen Werte des Essigsäuregehaltes auf das Verfahren ASTM: D-817-91.
Die Polymolekularität (das Verhältnis von Gewichtsmittel zu Zahlenmittel), auch als PoIy- dispersität bezeichnet, also das Verhältnis von stoffmengenbezogenem Mittelwert der
! 5 Molmasse (Mw = weight average molecular weight) zu anzahlbezogenem Mittelwert der Molmasse (Mn = number average molecular weight), für erfindungsgemäße bzw. erfindungsgemäß herstellbare Zelluloseacatatfolien kann beispielsweise im Bereich von 1 ,5 bis 7 liegen, wie z.B. zwischen 2 und 4. Das Molekulargewicht wird dabei mittels Gelper- meationschromatographie mit Chloroform oder Methylenchlorid als Lösungsmittel be- iθ stimmt.
Eine erfindungsgemäße Kompensationsfolie ist vorzugsweise eine gereckte, insbesondere in zwei Richtungen (biaxial) gereckte Folie, deren Dicke, Gehalt an Verbindung(en) der Formel I und Reckungsparameter so ausgewählt sind, dass sie die unten als i 5 bevorzugt dargelegten Retardationswerte Ro (=Re) und Rth hat. Vorzugsweise weist eine erfindungsgemäße Kompensationsfolie einen Gehalt von 0,5 bis 10 Gewichtsprozent, insbesondere von 2 bis 8 Gewichtsprozent, noch stärker bevorzugt von 2 bis 6 Gewichtsprozent, bezogen jeweils auf das Gesamtgewicht der Kompensationsfolie, auf.
„Gewicht" /z.B. in Gewichtsprozent oder Gew.-%) ist in dieser Offenbarung gleichbedeutend mit Masse definiert
Die erfindungsgemäße optische Kompensationsfolie auf Zelluloseaylatbasis beinhaltet mindestens eine Verbindung der Formel I insbesondere zur Einstellung einer geeigneten Retardation Ro und Rth wie oben definiert. Die Verfahren der Herstellung von erfindungsgemäßen Produkten und die Verwendung beinhaltet als funktionales Merkmal vorzugsweise ebenfalls den Zweck der Einstellung einer geeigneten Retardation Ro und Rth wie oben definiert.
Bevorzugte Verbindungen der Formel I sind ausgewählt aus den folgenden Unterformeln:
worin R21 für R1 und R22 für R2 stehen, R1 und R2 die in Formel I angegebenen Bedeutungen besitzen, und Z eine der für Z3 in Formel I angegebenen Bedeutungen besitzt und vorzugsweise -COO- oder eine Einfachbindung, ganz besonders bevorzugt eine Einfachbindung bedeutet. Besonders bevorzugten sind die Verbindungen der Formeln 12, 13, 14, 111 , 115 und 117.
In den Verbindungen der Formeln I und deren Unterformeln bedeuten R1 und R2 jeweils 5 unabhängig voneinander vorzugsweise geradkettiges Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 7
C-Atomen. R1 bedeutet besonders bevorzugt CH3, C2H5, n-C3H7, n-C4Hg, R-C5H11, OCH3 oder OC2H5. R2 bedeutet besonders bevorzugt F, Cl, NH2 (alternativ oder ergänzend), CH3, C2H5, n-C3H7, n-C4H9, n-C5Hn, OCH3 oder OC2H5.
O Ferner bevorzugt sind Verbindungen der Formel I und deren Unterformeln, worin R1 für R'-Z1- und/oder R2 für R"-Z5- steht, wobei R' und R" jeweils unabhängig voneinander Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 12, vorzugsweise mit 1 bis 7 C-Atomen bedeuten, und Z1 und Z5 jeweils unabhängig voneinander -CO-, -CO-O-, -0-C0-, -CONR4- oder -NR4CO- bedeuten. Z1 und Z5 bedeuten vorzugsweise -CO-O- oder -0-C0-. Weitere bevorzugte
5 Verbindungen der Formel I und deren Unterformeln sind solche, worin R1 für R'-CO-O- und/oder R2 für R"-CO-O- stehen, sowie solche, worin R1 für R'-O-CO- und/oder R2 für R"- 0-C0- stehen.
Z2, Z3 und Z4 in Formel I bedeuten vorzugsweise -COO-, -OCO- oder eine :0 Einfachbindung, besonders bevorzugt eine Einfachbindung.
„Beinhalten" oder „umfassen" oder „aufweisen" bedeutet, dass neben den aufgezählten Merkmalen und/ oder Bestandteilen noch weitere Merkmale, Verfahrensschritte und/oder Bestandteile vorhanden sein können, d.h. eine nicht abschließende Aufzählung vorliegt. ; 5 Im Unterschied hierzu bedeutet „enthalten", dass bei der so charakterisierten Ausführungsform nur die genannten Merkmale, Verfahrensschritte und/oder Bestandteile gegeben sind.
Die Verbindungen der Formel I und deren Unterformeln können nach an sich bekannten O Methoden dargestellt werden, wie sie in der Literatur (z.B. in den Standardwerken wie Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart) beschrieben sind, und zwar unter Reaktionsbedingungen, die für die genannten Umsetzungen bekannt und geeignet sind. Dabei kann man auch von an sich bekannten, hier nicht näher erwähnten Varianten Gebrauch machen. .5
Weitere geeignete Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formeln 11 bis I20 sind in der Literatur beschrieben. Verbindungen der Formel 11 bis 15 und ihre Herstellung sind zum Beispiel in EP 0 132 377 A2 beschrieben. Verbindungen der Formel 16 bis 115 und ihre Herstellung sind zum Beispiel in EP 1 346 995 A1 beschrieben. Verbindungen der Formel 116 bis I20 und ihre Herstellung sind zum Beispiel in GB 2 240 778 beschrieben.
Die Verbindungen der Formel I und deren Unterformeln können nach üblichen dem Fachmann geläufigen Verfahren, beispielsweise durch - auch konsekutiv durchführbare - Suzuki-Kreuzkupplung von entsprechenden aromatischen Boronsäuren oder Boronsäurees- tern mit geeignet substituierten Phenylverbindungen, hergestellt werden. Bevorzugt sind dabei Halogenphenylverbindungen, insbesondere Brom- oder lodphenylverbindungen.
Im folgenden Schema 1 sind beispielhafte Synthesewege zur Herstellung von Verbindungen der Formel I via Suzuki-Kreuzkupplung skizziert. Dabei haben R21, R22 und a bis d die oben angegebene Bedeutung, und M steht für Si, Ge oder Sn. Anstelle der Boronsäureester (-B(OAIkyl)2) können auch die entsprechenden Boronsäuren (-B(OH)2) verwendet werden. Die reaktiven Gruppen der Phenylverbindungen (Boronsäure und Halogenid) können auch ausgetauscht werden.
Schema 1 :
Pd-Katalysator [Suzuki-Kupplung]
Bromierung
Pd-Katalysator [Suzuki-Kupplung]
1. Bromierung
2. Suzuki-Kupplung:
Pd-Katalysator
I mit e = 1
Verbindungen der Formel I, worin R1 für -CO-O-R' oder -O-CO-R' und/oder R2 für -CO-O- R" oder -O-CO-R" stehen, können beispielsweise auch gemäß Schema 2 oder 3 oder analog dazu hergestellt werden. Darin haben R21 und a bis c die oben genannten Bedeutungen und R23 bedeutet geradkettiges Alkyl mit 1 bis 12 C-Atomen.
Schema 2:
Schema 3:
Pd-Katalysator [Suzuki-Kupplung]
Verbindungen der Formel I, worin Z2, Z3und/oder Z4 für -CO-O- oder -O-CO- stehen, können beispielsweise auch gemäß Schema 4 oder analog dazu hergestellt werden. Dabei haben R21, R22 und a bis c die oben angegebenen Bedeutungen. Schema 4:
Pd-Katalysator [Suzuki-Kupplung]
Es ist erfindungsgemäß beispielsweise in einer möglichen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung denkbar, dass zwei (oder auch mehr) Kompensationsfolien pro Flüssigkristallzelle bzw. Flüssigkristalldisplay eingesetzt werden, oder in einer möglichen bevorzugten Ausführungsform nur eine.
Im ersteren Falle wird die erfindungsgemäße Kompensationsfolie vorzugsweise für die Kompensation einer VA-Flüssigkristallanzeige (vertically aligned) eingesetzt, dafür liegt bei zwei verwendeten Kompensationsfolien der Bereich der Retardation für jede der Folien von Ro vorzugsweise bei 30 bis 70, insbesondere bei 40 bis 60 nm, der von Rth vorzugsweise bei 100 bis 160, insbesondere von 120 bis 140 nm, im Falle von nur einer Kompensationsfolie für die VA-Anzeige für Ro vorzugsweise bei 30 bis 70, insbesondere 40 bis 60 nm und der von Rth vorzugsweise bei 190 bis 250 nm, insbesondere von 210 bis 230 nm (bevorzugte Retardationswerte, bevorzugte Retardationsbereiche).
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Kompensationsfolie für eine 5 Flüssigkristallanzeige wird beispielsweise in einer möglichen bevorzugten Ausführungsform wie folgt vorgegangen:
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von optischen Kompensationsfolien der erfindungsgemäßen Art (wie vor- und nachstehen 0 oder in den Ansprüchen definiert), wobei man mindestens eine Verbindung der Formel I dem bei der Herstellung der Kompensationsfolien verwendeten Gemisch im Rahmen eines üblichen Verfahrens zum Herstellen derartiger Folien zusetzt.
Vorzugsweise werden (in einem Ansatz oder vorzugsweise schrittweise, z.B. unter
5 Verwendung von (beispielsweise unter Rühren oder Dispergieren) vorgefertigten
Lösungen von Komponenten, wie dem Celluloseester (Zelluloseacylat), insbesondere
CAP- oder vorzugsweise Zelluloseacetat, dem oder den Weichmachern und gegebenenfalls einem oder mehreren Additiven und deren Vermischung, die Bestandteile der verwendeten Mischung (bei einem Foliengießverfahren in einem Lösungsmittel- oder
!0 Lösungsmittelgemisch) angesetzt, und dann mittels eines üblichen Verfahrens, vorzugsweise des „Solution-Casting-" (= Foliengieß-)Verfahrens, auf einer entsprechenden Foliengieß-Maschine unter kontrolliertem Ausbreiten auf einen geeigneten Untergrund, wie ein Metallband (z.B. aus Stahlfolie), und kontrolliertem
Trocknen zu einer Kompensationsfolie gemäß der Erfindung verarbeitet, vorzugsweise
!5 nach bekannten Verfahren, wie beispielsweise in der US 2005/0045064 A1 beschrieben, die hier diesbezüglich durch Bezugnahme aufgenommen wird.
Besonders vorteilhaft ist, dass angesichts der guten Löslichkeit der Verbindungen der Formel I in den verwendeten Lösungsmitteln/Lösungsmittelgemischen die Zugabe dieser
IO Verbindungen auch in Form von gegenüber der Endkonzentration eine erhöhte Konzentration davon aufweisenden Konzentraten durchgeführt werden kann - dies ist eine bevorzugte Variante der Herstellung. Beispielsweise kann die Verbindung oder können die Verbindungen der Formel I in einer gegenüber der Endkonzentration um den Faktor 1 ,05 bis 10, wie 1 ,3 bis 5, konzentrierten Lösung (die auch weitere Zusätze
S 5 beinhalten kann) zugesetzt werden, beispielsweise in-line (in die Pumpleitung) unter Verwendung geeigneter Mischer, wie statischer Mischer. Als Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemische kommen vorzugsweise cyclische oder acyclische Ester, Ketone oder Ether mit jeweils 3 bis 12 Kohlenstoffatomen, oder geeignete halogenierte (insbesondere chlorierte) Lösungsmittel in Betracht, wie insbesondere Dichlormethan oder Chloroform, vorzugsweise in einem Gemisch mit einem
5 linearen, verzweigten oder cyclischen Alkohol, insbesondere Methanol, wobei der Alkohol auch fluoriert sein kann. Vorzugsweise wird ein Gemisch aus einem chlorierten Kohlenwasserstoff, wie insbesondere Methylenchlorid, und einem Alkohol, insbesondere Methanol, verwendet. Bei Mischungen von einem der genannten nichtalkoholischen und einem der genannten alkoholischen Lösungsmittel liegt deren Volumenverhältnis
0 vorzugsweise bei 75 zu 25 bis 95 zu 5, beispielsweise bei 90 zu 10 (nichtalkoholisches Lösungsmittel zu alkoholisches Lösungsmittel, v/v).
Vorzugsweise findet anschließend eine Reckung statt, um die Retardation Ro und Rth jeweils gut im bevorzugten Bereich einstellen zu können (und vorzugsweise zugleich die
5 virtuelle Verzerrung zu vermindern). Die Reckung findet dabei monoaxial, ohne oder vorzugsweise mit Halten senkrecht zur Reckungsrichtung, statt, oder vorzugsweise biaxial, um die Verzerrung in allen Richtungen zu vermindern. Die Reckung liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 100 % (1 ,01 - bis 2-fache Reckung), beispielsweise in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Bereich von 3 bis 40 % (1 ,03- bis 1 ,4-fache Reckung),
!0 bezogen auf die ursprüngliche Länge bzw. Breite der Kompensationsfolie. Die biaxiale Reckung kann gleichzeitig oder in getrennten Schritten ausgeführt werden. Die vom Band abgezogene Kompensationsfolie wird beispielsweise erst longitudinal und dann lateral gereckt und danach vollständig getrocknet, oder bei nichtkontinuierlicher Produktion der zunächst vollständig getrockneten und aufgewickelten Folie in einem separaten
! 5 Arbeitsschritt beispielsweise erst longitudinal und dann lateral oder simultan gereckt.
Die Folie wird bei Raumtemperatur oder vorzugsweise dieser gegenüber erhöhten Temperaturen gereckt, wobei die Temperatur vorzugsweise nicht höher ist als die Glasübergangstemperatur des Folienmaterials. Die Folie kann unter trockenen Bedingungen
I O gereckt werden. Zum longitudinalen Recken kann die Folie durch Rollen gereckt werden, beispielsweise, indem die Geschwindigkeit des Abziehens langsamer ist als die des Aufrollens, und ohne oder vorzugsweise mit lateraler Haltung (beispielsweise durch Kluppen). Alternativ kann eine separate Reckung in einer Reckungsmaschine vorgenommen werden.
15
Um eine gute Kombinierbarkeit mit einem Klebemittel für die Laminierung von Polarisator- Schichten (insbesondere auf PVA-Basis) zu erreichen (vor allem verbesserte Adhäsion), wird die erhaltene Schutzfolie vorzugsweise in einem weiteren Schritt teilweise hydrolysiert, um an der Oberfläche die Hydrophilie zu erhöhen, beispielsweise mittels einer wässrigen Base, wie einem Alkalimetallhydroxid, insbesondere KOH oder NaOH, bei Temperaturen im Bereich von 0 bis 80 0C, z.B. bei etwa 50 0C, wobei die Hydrolyse 5 beispielsweise 0,1 bis 10 Minuten, in einer möglichen bevorzugten Variante z.B. 1 bis 3 Minuten, dauern kann. Es folgen ein oder mehrere Waschschritte, z.B. mit Wasser geeigneter Reinheit, und eine Trocknung.
Die Folie kann dann ggfs. nach dem Aufbringen von Klebe- und Schutzschichten und ggf. 0 nach Schneiden in flacher Form oder in aufgerollter Form aufbewahrt werden.
Eine erfindungsgemäße Polarisatorplatte beihaltet zwei transparente Schutzfolien und dazwischen eine Polarisatormembran. Eine erfindungsgemäße optische Kompensationsfolie kann als eine der Schutzfolien verwendet werden, oder auf eine der Schutzfolien 5 aufgebracht werden. Eine herkömmliche Zelluloseacylat-, insbesondere Zellulose-CrC7- Alkanoat-, insbesondere CAP- oder vorzugsweise Zelluloseacetat-Folie kann als die andere Schutzfolie (oder für beide Schutzfolien) verwendet werden.
Als Polarisationsmembran können beispielsweise jodhaltige Polarisationsmembranen, :0 polyen-basierte Polarisationsmembranen oder dichroitische Farbstoffe beinhaltende
Polarisationsmembranen verwendet werden, lodhaltige und die Farbstoffe beinhaltenden
Polarisationsmembranen werden für gewöhnlich aus Polyvinylalkohol-Folien hergestellt.
Die Transmissionsachse der Polarisatormembran wird im wesentlichen senkrecht zur
Reckrichtung der erfindungsgemäßen Folie platziert. :5
Die langsame Achse der Kompensationsfolie kann im wesentlichen senkrecht oder im wesentlichen parallel zur Transmissionsachse der Polarisatormembran ausgerichtet werden.
iθ Bei der Herstellung der Polarisatorplatte werden die Polarisatormembran und die Schutzfilme (in der Regel) mit einem wässrigen Klebemittel laminiert, wofür die Schutzfilme (von denen ja vorzugsweise direkt einer eine erfindungsgemäße Kompensationsfolie sein kann) vorzugsweise wie oben beschrieben an der Oberfläche verseift werden.
.5
Bei der Herstellung zirkulär polarisierender Polarisatorplatten kann eine erfindungsgemäße Kompensationsfolie auch so platziert werden, dass die langsame Achse der Kompensationsfolie im wesentlichen im Winkel von 45 Grad zur Transmissionsachse der Membran ausgerichtet ist (bei „im wesentlichen senkrecht' also abweichend vom rechten Winkel, bei „im wesentlichen parallel" abweichend von 0°).
5 „Im wesentlichen" bedeutet vorzugsweise, dass ein vorstehend genannter Winkel um 5 Grad, beispielsweise um 4 Grad, insbesondere um 2 Grad, von einem oben genannten Winkel abweichen kann.
Die Dicke einer erfindungsgemäßen Kompensationsfolie liegt vorzugsweise im Bereich 0 von 20 bis 150 μm, insbesondere von 30 bis 100 μm.
Zur Herstellung einer Flüssiganzeige werden nach üblichen Verfahren zwei wie oben hergestellte Polarisationsplatten mit insgesamt ein oder zwei erfindungsgemäßen Kompensationsfolien zur Herstellung von Flüssigkristallanzeigen des Transmissions- oder des 5 Reflektionstyps verwendet. Die erfindungsgemäße(n) Kompensationsfolie(n) wird oder werden dabei zwischen einer der Flüssigkristallzelle und einer oder den beiden Polarisatorplatten platziert.
Die Flüssigkristallzellen arbeiten dabei vorzugsweise nach dem VA („Vertically Aligned", :0 einschließlich MVA = "multidomain VA")-, OCB („Optically Compensated Bend")- oder TN („Twisted Nematic", einschließlich STN = „Super Twisted Nematic", DSTN = „Double Layer STN"-Technologie, oder HAN = „Hybrid Aligned Nematic")-Prinzip (das VA-Prinzip wird besonders häufig in grossen TFT-Flüssigkristallanzeigen eingesetzt und ist deshalb besonders bevorzugt), oder auch nach dem IPS-Prinzip ("In Plane Switching" = Feld : 5 parallel zur Oberfläche der Anzeige).
LCD steht für Liquid Crystal Display - ein Bildschirm auf Grundlage der Flüssigkristalltechnik. Hintergrundlicht wird dabei durch einen Polarisationsfilter linear polarisiert, passiert eine Flüssigkristallschicht, die, z.B. in Abhängigkeit von der iθ gewünschten Helligkeit, die Polarisationsebene des Lichtes dreht, und tritt durch einen zweiten Polarisationsfilter wieder aus. Zusammen mit Treiberelektronik, Farbfiltern und Glasscheiben bilden diese Komponenten das sogenannte „Panel".
TFT (Thin Film Transistor) bezeichnet die heute bei Desktop-Monitoren und Notebooks
!5 übliche Aktivmatrix- Variante der LCD-Panels, bei der jedes Pixel durch einen eigenen
Transistor angesteuert wird. Im Unterschied dazu besitzen Passivmatrix-Displays nur am
Rand Steuerelektronik, die einzelnen Pixel werden zeilen- und spaltenweise geschaltet. Sie sind deshalb deutlich träger im Bildaufbau und werden wegen ihres geringeren Stromverbrauchs vornehmlich in Kleingeräten wie Mobiltelefonen, tragbaren digitalen Videogeräten oder MP3-Playern eingesetzt. Die Begriffe LCD- und TFT-Monitor werden, obwohl streng genommen unterschiedlich, mittlerweile oft synonym verwendet.
5
Die Paneltypen unterscheiden sich im wesentlichen durch die Art der Ausrichtung der Flüssigkristalle zwischen den Substraten der Flüssigkristallzelle. In TN-Panels (Twisted Nematic) sind die Flüssigkristallmoleküle ohne elektrisches Feld parallel zur Oberfläche der Substrate ausgerichtet, wobei ihre Vorzugsrichtung in Richtung senkrecht zur
0 Oberfläche eine helikale Verdrillung aufweist, und richten sich bei angelegter Spannung in Richtung des senkrecht zur Oberfläche anliegenden elektrischen Feldes aus. Sie zeigen eine vergleichsweise hohe Blickwinkelabhängigkeit, die mit Kompensationsfolien nur teilweise reduziert werden kann. Sie zeigen nicht sehr schnelles Schaltverhalten.
5 Beim In-Plane Switching (IPS) sind die Flüssigkristallmoleküle parallel zur Substratoberfläche, aber unverdrillt, ausgerichtet. Die Flüssigkristallzelle weist nur auf einem der Substrate eine Elektrodenschicht auf. Dadurch wird bei Anlegen einer Spannung ein elektrisches Feld in Richtung parallel zur Substratoberfläche erzeugt, welches die Flüssigkristallmoleküle innnerhalb der Panelfläche umorientiert. Der Kontrast
!0 ist dadurch wesentlich weniger blickwinkelabhängig als bei TN-Panels. Allerdings wurde erst durch die verbesserte S-IPS- und Dual-Domain-I PS-Technik auch die Blickwinkelabhängigkeit der Farbdarstellung verkleinert. Durch die schwachen Felder waren die Schaltzeiten anfangs sehr lang, aktuelle Varianten können aber durchaus mit schnellen VA-Panels mithalten.
! 5
Die Flüssigkristallmoleküle in VA-Panels (Vertically Aligned) sind im feldlosen Zustand weitgehend senkrecht zur Substratoberfläche ausgerichtet, und besitzen eine negative dielektrische Anisotropie, so dass sie beim Anlegen des elektrischen Feldes zwischen den Substraten in eine Richtung parallel zur Ooberfläche umorientiert werden. Da VA-Panels
10 ohne angelegte Spannung kein Licht durchlassen, erreichen sie ein tiefes Schwarz und damit sehr hohe Kontrastwerte. Subtypen umfassen MVA (Multi-Domain VA), PVA (Patterned VA) und ASV (Advanced Super View). Diese unterteilen die Zellen zusätzlich in Bereiche mit unterschiedlicher Vorzugsrichtung und erzielen dadurch eine große Blickwinkelstabilität. VA Panel zeichnen sich insbesondere durch kurze Umschaltzeiten
15 aus, so dass sie und ihre Herstellung im Rahmen der Erfindung bevorzugt sind. Geeignete Anordnungen sind dem Fachmann bekannt, die in der vorliegenden Anmeldung in der Einleitung, in der übrigen Beschreibung oder in den Zeichnungen und Ansprüchen genannten Varianten sind nur exemplarisch zu verstehen und sollen den Umfang der Erfindung nicht beschränken.
5
Einer Kompensationsfolie gemäß der Erfindung können weitere (beispielsweise bei der Herstellung der Lösung oder der Dispersion der Komponenten zugesetzte) Additive zugesetzt werden oder sein, wie Weichmacher, Dispersionsmittel, Pigmente, Farbstoffe (bevorzugt), , UV-Absorber, Füllstoffe, anorganische Polymere, organische Polymere,
0 Antischaummittel, Schmiermittel, Antioxidantien (wie gehinderte Phenole, gehinderte Amine, phosphorbasierte Antioxidantien, schwefelbasierte Antioxidantien, Sauerstofffänger oder dergleichen, beispielsweise in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-%), Säurefänger (z.B. Diglycidylether von Polyglykolen, Metallepoxide, epoxidierte Ether-Kon- densationsprodukte, Diglycidylether z.B. von Bisphenol A, epoxidierte ungesättigte
5 Fettsäureester, epoxidierte Pflanzenöle oder dergleichen, beispielsweise in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-%), Radikalfänger, Mittel zur Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit, Verdickungsmittel, Antibleichmittel, Konservierungsmittel, chemische Stabilisatoren wie sterisch gehinderte Amine (wie 2,2,6,6-Tetraalkylpiperidine) oder Phenole, IR-Absorber, Mittel zur Einstellung des Brechungsindex, gasdurchlässigkeitsvermindemde Agentien,
:0 wasserdurchlässigkeitsvermindernde Mittel, antimikrobielle Agentien, Antiblockiermittel (besonders bevorzugt, auch als Mattierungsmittel bezeichnet), welche beispielsweise eine gute Trennbarkeit aufeinandergelegter Schutzfilme ermöglichen, z.B. (Halb-)Metalloxide, wie Siliciumdioxid, Titandioxid, Aluminiumoxid, Zirconiumoxid, Calciumcarbonat, Kaolin, Talkum, kalziniertes Kalziumsilikat, hydratisiertes Kalziumsilikat, Aluminiumsilikat,
: 5 Magnesiumsilikat oder Kalziumphosphat, kleine anorganische Partikel basierend auf Phosphorsäuresalzen, Kieselsäuresalzen der Carbonsäuresalzen, oder kleine vernetzte Polymerpartikel, beispielsweise in einer Menge von 0,001 bis 5 Gew.-%, andere als die bereits genannten Stabilisatoren oder dergleichen, oder Mischungen von zwei oder mehr solcher Additive. Dem Fachmann sind derartige Additive für die Zwecke der Herstellung
IO von Kompensationsfolien für Polarisatoren in Flüssigkristallanzeigen geläufig. Die
Gesamtmenge aller verwendeten derartigen weiteren Additive liegt vorzugsweise bei 0,1 bis 25 Gew.-%. Gew.-%-Angaben beziehen sich dabei vorstehend jeweils auf die Masse des Kompensationsfolienmaterials.
15 Als Weichmacher kommen übliche Weichmacher in Betracht, wie aliphatische Dicarbon- säureester, z.B. Dioctyladipat, Dicyclohexyladipat oder Diphenylsuccinat, Ester und/ oder Carbamate ungesättigter oder gesättigter ali- oder heterocyclischer Di- oder Polycarbon- säuren, wie Di-2-naphthyl-1 ,4-cyclohexandicarboxylat, Tricyclohexyltricarbamat, Tetra-3- methylphenyltetrahydrofuran-2,3,4,5-tetracarboxylat, Tetrabutyl-1 ,2,3,4-cyclopentantetra- carboxylat, Triphenyl-1.S.δ-cyclohexyltricarboxylat, 1 ,2-Cyclohexandicarbonsäurediiso- nonylester, Triphenylbenzol-1 ,3,5-tetracarboxylat, phthalsäurebasierte Weichmacher
5 außer denen der Formal I, wie Diethyl-, Dimethoxyethyl-, Dimethyl-, Dioctyl-, Dibutyl-, di- 2-ethylhexyl- oder Dicyclohexylphthalat, Bis(2-propylheptyl)phthalat, Dicyclohexyltereph- thalat, Methylphthalyl-methylglykolat, Ethylphthalyl-ethylglykolat, Propylphthalyl-propyl- glykolat, Butylphthalyl-butylglykolat, Glycerinester, wie Glycerintriacetat, zitronensäurebasierte Weichmacher wie Acetyltrimethylcitrat, Acetyltriethylcitrat oder Acetylbutylcitrat,
0 polyetherbasierte Weichmacher, oder vorzugsweise (wegen verbesserter bis insbesondere hin zu synergistischer Wirksamkeit mit den Weichmachern der Formel I, aber auch aus Gründen der Umweltverträglichkeit und der guten Verarbeitbarkeit, phos- phorsäureesterbasierte Weichmacher wie Triphenylphosphat (sehr bevorzugt), Trikresyl- phosphat, Biphenyldiphenylphosphat, Butylenbis(diethylphosphat), Ethylen-bis(di-
5 phenylphosphat), Phenylen-bis(dibutylphosphat), Phenylen-bis(diphenylphosphat),
Phenylen-bis(dixylenylphosphat), Bisphenol A-diphenylphosphat, Diphenyl-(2-ethylhexyl)- phosphat, Octyldiphenylphosphat oder Triethylphosphat.
Der Gesamtanteil an Weichmacher in einer erfindungsgemäßen Kompensationsfolie liegt, !0 bezogen jeweils ihre Masse, vorzugsweise im Bereich von 5 bis 15 Gew.-%, insbesondere im Bereich von 8 bis 13 Gew.-%, beispielsweise bei 10 bis 12 Gew.-%.
UV-Absorber sind aus üblichen UV-Absorbermaterialien ausgewählt, die vorzugsweise im Bereich der UV-A, UV-B und UV-C-Strahlung absorbieren (und vorzugsweise im !5 sichtbaren Bereich oberhalb von 400 nm Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung nicht mehr als 10 % Absorption, vorzugsweise nicht mehr als 0,5 % Absorption, insbesondere nicht mehr als 0.2 % Absorption aufweisen). Beispiele hierfür sind:
Als übliche UV-Absorbermaterialien finden vorzugsweise Tinuvin 326 ® (2-tert-Butyl-6-(5- !0 chloro-benzotriazol-2-yl)-4-methyl-phenol = 2-(5-Chlor(2H)-benzotriazol-2-yl)-4-(methyl)-6- (tert-butyl)phenol = „Bumetrizole") oder Tinuvin 327 ® (2,4-di-tert-Butyl-6-(5-chlorbenzo- triazol-2-yl)-phenol), beide von Ciba Specialty Chemicals AG, Basel, Schweiz, Uvinul 3049 ® (2,2-Dihydroxy-4,4-dimethoxybenzophenon; BASF AG, Ludwigshafen, Deutschland), Uvinul D-50 ® (2,2',4,4'-Tetrahydroxybenzophenon; BASF AG) oder Gemische von ! 5 zwei oder mehr dieser UV-Schutz-Zusätze, oder insbesondere Tinuvin 326 ® alleine Verwendung. IR-Absorber können einer Kompensationsfolie beigemischt werden zur Anpassung der Retardationswerte bei bestimmten Wellenlängen, beispielsweise in einer Menge von 0.01 bis 5 Gewichtsprozent, vorzugsweise 0.02 bis 2 Gewichtsprozent, sehr bevorzugt von 0.1
5 bis 0.5 Gewichtsprozent bezogen auf die Masse der Kompensationsfolie. Beispiele für entsprechende IR-Absorber sind anorganische oder vorzugsweise organische IR-Absorber, wie Cyaninfarbstoffe, Metallchelate, Aluminiumverbindungen, Diimmoniumverbin- dungen, Chinone, Squariliumverbindungen und Methinverbindungen, insbesondere Materialien aus dem Bereich der photosensitiven Materialien aus der Silberhalid-
0 Photographie. IR-Absorber zeigen vorzugsweise eine Absorption im Bereich von 750 bis 1100 nm, insbesondere von 800 bis 1000 nm.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und insbesondere den unabhängigen Ansprüchen, weshalb die Ansprüche hier durch 5 Bezugnahme in die Beschreibung aufgenommen werden.
Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beziehen sich auf optische Kompensationsfolien, welche eine oder mehrere der in den Beispielen genannten Verbindungen der Formel I beinhalten, vorzugsweise mono- oder insbesondere biaxial !0 gereckte Kompensationsfolien, welche insbesondere die vorstehend als bevorzugt genannten Reckungsverhältnisse aufweisen; wobei die Retardationswerte Ro und Rth vorzugsweise auf die vorstehend als bevorzugt genannten Werte eingestellt sind.
Beschreibung der Zeichnungen:
! 5 Fig. 1 zeigt Ro- und Rth-Werte erfindungsgemäßer Kompensationsfolien bei verschiedenen Reckungen - die elliptisch angegebenen bevorzugten Zielbereiche für Ro und Rth sind eigentlich als innerhalb der maximalen Ausdehnung der Ellipsen senkrecht zu deren Längsachse liegend zu denken, doch wurden keine Rechtecke eingezeichnet, da diese schlechter zu erkennen wären. Sie sind auch nicht zwingend limitierend. Beide iθ beziehen sich auf ein Konzept für die Konstruktion von Flüssigkristallanzeigen, bei dem zwei Kompensationsfolien verwendet werden (alternativ kann auch eine verwendet werden, wobei dann die sehr bevorzugten Rth-Werte im oben in der Beschreibung angegebenen Bereich liegen).
! 5 Fig. 2 zeigt zur Veranschaulichung ein mögliches, nicht limitierendes Beispiel für den Aufbau einer Flüssigkristallanzeige (schematisch im Querschnitt als Ausschnitt). 1 = Analysator (Polarisatorplatte); 2 = biaxiale Kompensationsfolie mit langsamer Achse in der Folienebene und parallel zur Papierebene; 3, 4 und 5 Flüssigkristallzelle; 6 biaxiale Kompensationsfolie mit langsamer Achse in der Folienebene und senkrecht zur Papierebene; und 7 = Polarisatorplatte.
5 Die nachfolgenden Beispiele illustrieren die Erfindung, ohne ihren Umfang einzuschränken:
Soweit nicht explizit anders vermerkt, sind in der vorliegenden Anmeldung alle angegebenen Werte für Temperaturen, wie zum Beispiel der Schmelzpunkt T(C1N), der
0 Übergang von der smektischen Temperatur (S) zur nematischen (N) Phase T(S1N) und der Klärpunkt T(N1I), in Grad Celsius (0C) angegeben. Fp. bedeutet Schmelzpunkt, Kp. Klärpunkt. Ferner bedeiten K = kristalliner Zustand, N = nematische Phase, S = smektische Phase und I = isotrope Phase. Die Angaben zwischen diesen Symbolen stellen die Phasenübergangstemperatur in 0C dar.
5
Beschreibung verwendeter Mess- und Arbeitsmethoden:
A) Bestimmung der opt. Retardation von transparenten Folien (Rth- und Ro-Wert)
:0 Verwendet wird ein Doppelbrechungs-Messgerät Exicor 150 AT der Firma Hinds Instruments, Inc., Hillsboro, OR1 USA.
a) Probenvorbereitung
Aus einem Streifen Folie (über die Breite) werden 3 Muster Links / Mitte / Rechts heraus- : 5 geschnitten, dabei die Gießrichtung (MD) in einer Ecke des Musters markiert. Während der Probenahme, deren Vorbereitung, aber auch über den gesamten Messvorgang hinweg, ist insbesondere darauf zu achten, dass die Folie vor Verunreinigungen wie Schmutz, Staub etc. und vor allem vor Verkratzung geschützt wird. Solche Defekte können negative Auswirkungen auf das Messergebnis haben. 10 b) Messung
Die Proben werden einzeln auf den Kipptisch gelegt und vorerst so orientiert, dass die Gießrichtung senkrecht zu den Auflagedrähten ist. Die Probe wird mit einer Alu-Platte (mit 2 Aussparungen) abgedeckt. Dabei muss das kleinere, runde Loch frei von Folie sein. Der 15 Winkel („angle") muss bei Gießfolien 0 ± 1° und bei Handgüssen 0 ± 3° betragen, um dies zu erreichen, dreht man die Folie so, bis man durch weitere Messungen den gewünschten Winkel erreicht hat. Bei größerer Streuung der Winkel (vor allem bei Handgüssen) kann über die Einstellung: <Graph type normal, Retardation angle -> Statistics -> Angle -> Mean> der Winkelmittelwert kontrolliert werden. Es muss so lange gemessen werden, bis der Mittelwert (mean) bei Gießfolien 0±1° oder bei Handgüssen 0 ± 3° beträgt. Der Folienrand kann mit Klebestreifen am Auflagedraht fixiert werden, um ein
5 Verrutschen/Verdrehen der Probe vor Beginn der eigentlichen Messung zu verhindern. Um ganz sicher zu gehen, kann man alternativ den eigentlichen Messfleck auch markieren. Der Messfleck ist die rechteckige mittlere Aussparung. Vor der Messung muss der Brechungsindex (Refractive-Index) bekannt sein. Der Brechungsindex kann über <Configuration ® System Parameters ® Sample-Refractive-Index > geändert werden.
0
Nach der ersten Teilmessung geht ein Fenster auf: „ready to scan oblique angle", <mit Winkelanzeige auf 30°>, dann den Kipptisch auf 30° einstellen und mit „ok" bestätigen, die Messung wird fortgesetzt. Wenn die Messung beendet ist, kann der Ro Wert über: Graph type „normal" und „retardation Mag. and angle" abgelesen werden <, der Ro-Mittelwert
5 über Statistics -> Magnitude/Mean>. Den R30 Wert kann man über „Graph type" und „oblique" - retardation Mag. and Angle'→ statistics -<Mean> ablesen. Den Rth Wert kann man mit folgender Formel berechnen: (VBR + IBR/2) * d *1000 oder über die Tabelle „Berechnung Rth", diese befindet sich auf dem Desktop(Bildschirm) des Rechners des Exicor 150 AT. !0 c) Genauigkeit der Methode
Messbereich: 0 - 700 nm; Reproduzierbarkeit: ± 0-3 nm(R0 <30 nm) oder ± 1 % (RO >1 nm); Messgenauigkeit/Auflösung: 0,1 nm
! 5 d) Ergänzende Angaben
Kalibrierung: einmal pro Tag bzw. nach jedem Neustart von Gerät, PC oder Software werden mit einer Luft-Messung(dabei darf sich keine Folie oder sonstiges auf dem Kipptisch befinden) über <System Parameters®Sample®Update Offsets> in die Grundeinstellung gesetzt. Der Retardationswert sollte bei der Luft-Messung 0,00xx ιθ betragen. Einmal pro Woche wird zusätzlich mit dem Hinds-Standard (Folienstreifen in schwarzem Halter) das Gerät überprüft. Dazu wird der Standard auf den Kipptisch gelegt und die Messung gestartet. Es sollte sich ein Wert von 12,5 ± 1 nm ergeben.
B) Bestimmung der Haltbarkeit (Durabilitv) ! 5
Die Durabilitytests werden bei 60°C/95 % rel. Feuchte im Klimaschrank bzw. bei 80°C im Trockenschrank bei niedriger relativer Feuchte über 500 h oder 1000 h durchgeführt. a) Messungen:
(i) Dickenmessung: Die Dicke des jeweiligen Handgusses wird durch Messung mittels eines Dickentasters mit einer plan geschliffenen und einer kugelförmigen Messfläche in Anlehnung an DIN 53379 gemessen, wobei vor der Messung der Probenkörper auf
5 Verunreinigungen (wie Staub) geprüft wird, darauf geachtet wird, dass keine Wölbung einen Messfehler verursacht und die obere Messfläche stoßfrei aufgesetzt wird. Vor und nach jeder Messung wird der Nullpunkt des Messgeräts kontrolliert. Messpunkte haben einen Abstand von 2 - 3 cm. Die Dicke des Probenkörpers wird als arithmetisches Mittel von 5 Einzelmessungen je Probe angegeben.
0
(ii) Vorschrift für Messung von Haze und Transmission:
Zur Messung trifft ein Lichtbild auf eine Probe und tritt in eine integrierte Kugel ein. Das von der mattweißen Beschichtung der Kugelwand gleichmäßig verteilte Licht wird in einem Detektor gemessen. Die Gesamttransmission wird bei geschlossenem, die Trü-
5 bung (Haze) bei geöffnetem Kugelausgang ermittelt. Ein Ringsensor in der Austrittsöffnung misst die Bildschärfe. Konkret erfolgt die Messung mit einem Gardener BYK Haze- Guard plus 4725-Gerät (Byk-Gardner GmbH, Geretsried, Deutschland). Die Probe wird senkrecht beleuchtet und das durchgelassene Licht in der integrierten Kugel fotoelektrisch gemessen (=°/diffus-Geometrie). Die spektrale Empfindlichkeit ist an die CIE-Normspek- !0 tralwertfunktion y unter Normlicht C angepasst. Das Messgerät entspricht den Normen ASTM D-1003 (Standard Test-Methode für Haze und Licht-Durchlässigkeit transparenter Kunststoffe) und ASTM-D 1044 (Standard-Testmethode zum Widerstand transparenter Kunststoffe gegen Oberflächen-Abrasion).
!5 (iii) optische Beurteilung der Oberfläche (Migration der Additive etc)
(iv) Ro und Rth Messung wie vorstehend.
(v) Durchführung
>0 Für die Messungen werden von jedem Muster 2*5 cm große Proben (10 cm2) herausgeschnitten und unter den oben genannten Bedingungen vermessen. Die Probe ist immer in der gleichen Weise in das Photometer einzusetzen, so dass der Messpunkt über die Dauer des Durabilitytests immer der Gleiche ist.
15 Nach der optischen Beurteilung der Oberfläche der Handgüsse wird mit dem Gardener- Gerät Trübung/Haze und Transmission gemessen und der Messfleck eingezeichnet. Die Bestimmung der Ro und Rth Werte erfolgt auch in diesem Messfleck. Dann werden die 2*5 cm großen Proben in den Klimaschrank bzw. den Trockenschrank gehängt und die Messungen nach ca. 100, 200, 300, 400, 500 und ggf. 1000 h wiederholt. Die Trübungs/Transmissionsmessungen erfolgen immer an dem 5 eingezeichneten Messfleck.
C) Recken der Folien
Verwendet wird eine Laborreckmaschine KARO 4 der Firma Brückner Maschinenbau 0 GmbH, Siegsdorf, Deutschland.
a) Musterherstellung
Die nachfolgend beschriebenen Handgüsse werden in 85 x 85 mm große Quadrate oder die bei den jeweiligen Beispielen genannten Größen geschnitten. Diese werden genau in 5 der Mitte des Quadrats durch die unten genannten Messungen charakterisiert. Die Beschreibung der Messmethoden findet sich, soweit nicht nachfolgend dargelegt, oben.
b) Messungen an den gereckten Mustern: Folgende Messungen werden durchgeführt: Dicke der Folie; Trübung und Transmission; Retardation Ro und Rth
:o c) Generelle Maschinenbeschreibung und Durchführung des Reckens
Die Laborreckmaschine besteht aus einem Modul für die Probenbeschickung in das die Folie bei Umgebungsbedingungen eingelegt, mit je 4 Kluppen an allen 4 Seiten befestigt :5 und die ganze Vorrichtung anschließend in ein Ofenmodul für das Vorheizen gefahren wird. Nach dem Vorheizen fährt die Probe zurück in den Probenbeschickungsraum und wird gereckt. Nach dem Abkühlen der Vorrichtung können die Kluppen gelöst und die Probe entfernt werden.
IO Während des Reckvorgangs können die mechanische Ausdehnung sowie die Spannung kontinuierlich gemessen werden, was im Vergleich verschiedener Materialien Rückschlüsse auf eine Auslegung einer Produktionsanlage erlaubt (Daten nicht gezeigt).
d) Reckvorgang i5 Verschiedene Einstellungen des Reckvorgangs werden untersucht: Wechsel der Reckgeschwindigkeit Verschiedene Recktemperaturen Nacheinander und gleichzeitig Recken bei biaxialem Verfahren
Die erhaltenen geeigneten Einstellparameter sind:
Vorheizen 1 Minute bei 160 0C 5 - Recken bei 160 0C
Kluppentemperatur 130 °C
Abkühlzeit auf ca. Raumtemperatur 20 sec („Einfrieren")
Reckgeschwindigkeit 1 % pro sec (bei asymmetrisch biaxial 1 % pro sec und 4 % pro sec) 0 - Reckmodus: monoaxial mit Einschrumpf (= neck-in), monoaxial mit fixierter
Dimension senkrecht zur Reckrichtung, biaxial symmetrisch (Faktor MD anders als in TD) , biaxial unsymmetrisch (Faktor MD = Faktor TD).
Reckgrade 1 ,0 bis 1 ,3 in Gießrichtung (Längsrichtung, Maschinenrichtung; MD) oder in transversaler Richtung (TD) bei monoxialem Recken. 5 - Reckgrade 1 ,0 bis 1.3 in TD und 1 ,0 bis 1 ,3 in verschiedenen Kombinationen bei biaxialem Recken.
Wenn nicht anders vermerkt, wird das Muster simultan mit langsamer Geschwindigkeit von 1 % pro sec gereckt: :o e) Beurteilung des Ergebnisses
Zunächst wird die Integrität der Probe nach dem Abkühlen und dem Lösen aus den Kluppen visuell beurteilt. Die brauchbare Fläche der Muster ist ca. 60 x 60 mm bei kleinen
:5 Proben („s" wie small, Ausgangsgröße 70 x 70, kann nach dem Recken z.B. auf ca. 85 x 85 mm aufgeweitet werden, je nach Reckbedingungen), 110 x 1 10 mm brauchbare Fläche je nach Reckbedingungen bei großen Proben („I" wie large, Ausgangsgröße 120 mm x 120 mm), der Randbereich geht durch die Einwirkung der Kluppen verloren. Danach wird die Probe zwischen zwei gekreuzte Polarisatoren gelegt und die sich
!0 ergebende Polarisations-Farbe beurteilt. Falls die Polarisations- Farbe um den Mittelpunkt der Folie herum gleichmäßig ist, wird der genaue Messfleck mittels Markierung definiert. Andernfalls, wenn die Polarisationsfarbe nicht gleichmäßig ist, wird die Probe verworfen.
f) Messung der gereckten Muster
15 Folgende Messungen werden durchgeführt: Dicke der Folie am Messfleck (s.o.) Trübung und Transmission am Messfleck (s.o.) Retardation Ro und Rth am Messfleck (s.o.)
Sofern Reckung erfolgt, wird diese wie oben beschrieben vorgenommen. In den nachfolgenden Beispielen wird die Reckung jeweils angegeben als Faktor in 5 Maschinenrichtung (MD) x Faktor in Transversalrichtung (TD), also MD x TD. Faktor 1 ,0 in TD bedeutet, dass die Folie gegen transversalen gehalten wird, MD x mono, dass keine Haltung in transversaler Richtung stattfindet (was zu Verschmälerung = Einschrumpf führt).
0 In den nachfolgenden Beispielen erfolgen Prozentangaben in Gew.-%, sofern nicht anders angegeben, „my" steht für μm (Dicke der jeweiligen Folien), r.h. für relative Feuchte (relative humidity).
Beispiel 1 : Erfindungsgemäße Folien und deren Herstellung
5
Angesetzt wird eine 16 Gew.-% Lösung von Triacetylcellulose (TAC) (ACETATI S. A, Verbania, Italien, offizielle Bezeichnung ACEPLAST TLT-HV, Acetylierungsgrad 60,8 %) und Triphenylphospat (TPP) als Weichmacher (90:10 w/w of Feststoff) in Methylenchlorid /Methanol 95/5 (w/w).. Diese wird über Nacht im Rollschrank gelöst. Dieser Lack wird
:0 dann portioniert und jeweils die Additive in den Konzentrationen 2,5 % oder 5 % bezogen auf die Feststoffe (TAC + TPP) und weiterhin Lösemittel (um wieder 16%igen Lack zu erhalten) zugegeben und nochmals über Nacht im Rollschrank gelöst. Diese Lacke werden im Wasserbad entlüftet und jeweils Handgüsse hergestellt (vgl. zu den Details Beispiel 7) und über Nacht bei 80 0C getrocknet.
! 5
Als erfindungsgemäß zuzusetzende Verbindungen wird jeweils eine der folgenden Verbindungen verwendet:
PGP-2-3:
PGP-2-4:
PGP-2-5:
PGP-3-3:
PGIGP-3-5:
PYP-3-02:
Dicke, Haze und Transmission werden nach dem Trocknen gemessen, wie oben beschrieben.
Beispiel 2: Haltbarkeit (Durabilitv): Die Haltbarkeit wird für verschiedene Folien im Trockenen (80 0C) aus Beispiel 1 ermittelt wie folgt:
Tabelle 1 : Haltbarkeiten für verschiedene flüssiqkristalline stabförmiqe Zusätze a) Bedingungen 8O0C trocken
Bedingung
80°, trocken
b) 60°. 95% r.h.
Bedingung
60°, 95% r.h.
Foliendicke vor Reckung: 82 my c) 80° trocken
80° trocken
Foliendicke vor Reckung 78 my
Es zeigt sich, dass bei geeigneten Reckbedingungen ohne weiteres Ro- und Rth-Werte erreicht werden können, die den oben in der Beschreibung genannten bevorzugten Bereichen entsprechen.
Beispiel 3: Retardationswerte Ro und Rth mit und ohne Recken bei verschiedenen Reckfaktoren für Folien:
Bei 2,5 % PGP-2-5 (Tabelle 2a)), 5 % PGP-3-3 (Tabelle 2b)) oder 5 % PGP-2-4 beinhaltenden TAC-Folien (Tabelle 2c)) werden nach verschiedenen, wie oben und aus der Tabelle ersichtlich vorgenommenen Reckungen die Ro- und Rth-Werte ermittelt.
Tabelle 2 Retardationswerte bei verschiedenen Reckfaktoren und Zusammensetzungen
a) mono- und symmetrisch biaxiales Recken, 2,5 % PGP-2-5 als Zusatz, Foliendicken vor Reckung 78 bis 80 my, mehrere Versuche und Mittelwerte werden angezeigt
b) mono-, symmetrisch-biaxiales und asymmetrisch-biaxiales Recken, PGP-3-3 als Zusatz
Foliendicke vor dem Recken 78 bis 80 my. 5
Hier zeigt sich (letzte Spalte in b)), dass bereits bei einfacher Schichtdicke Bedingungen gefunden werden, bei denen besonders bevorzugte Retardationswerte für Ro im Bereich von 40 bis 60 nm und für Rth im Bereich von 210 bis 240 nm gefunden werden können.
0 c) Asymmetrisches Recken, 2,5 % PGP 2-5
Die entsprechenden Daten der fett gedruckten Spalten (zweite Tabelle) sind (mit teilweise abweichender Nomenklatur) in Fig. 1 graphisch dargestellt.
Es zeigt sich, dass ohne weiteres Reckfaktorverhältnisse gefunden werden können, bei denen die Folien in den (nur schematisch ellipsoid, eigentlich rechteckig zu denkenden) als „bevorzugter Zielbereich" gekennzeichneten Bereichen in Fig. 1 liegende Ro- und Rth- Werte aufweisen.
!0 Zum Vergleich zeigt die nachfolgende Tabelle die Ro- und Rth-Werte bei TAC-Folien ohne erfindungsgemäßen Zusatz von Verbindungen der Formel I: Tabelle 3: Retardation ohne Verbindungen der Formel I:
Die Bezeichnung „mono" bedeutet hier, dass nicht seitlich gehalten wurde im Falle der mono-axialen Reckung, d.h. neck -in findet statt(Reckfaktor 1 ,2).
Hier zeigt sich keine Änderung des Rth, jedoch eine leichte des Ro, erklärbar dadurch, dass keine Änderung des Brechungsindex in der Z - Achse auftritt, jedoch in x und y Richtung in der Folienebeneo.k.
Beispiel 4: Ermittlung der Haltbarkeit bei 60 0C, 95 % relativer Luftfeuchte fύr unqereckte und gereckte Folien:
Die Haltbarkeit (Konstanz der Retardationswerte) bei 60 0C und 95 % relativer Luftfeuchtigkeit wird für die in der nachfolgenden Tabelle genannten, nach in Beispiel 1 genannten Verfahren hergestellten Folien ermittelt:
Tabelle 4: Haltbarkeit für angegebene Folien a) nicht gereckt 60°, 95 %
% Abweichung nach 500 h 385 0 -61
% Abweichung nach 500 h 550 -50 -14
357 nicht berechenbar -22
% Abweichung nach 500 h 156 -33
% Abweichung nach 500 h 170 nicht berechenbar -31
b) gereckt:
% Abweichung nach 500 h 350 -35 -32
Streichen hier nur
% Abweichung nach 500 h 203 -22 -14
% Abweichung nach 500 h 517 -43 -6
% Abweichung nach 500 h 187 -27 -15
% Abweichung nach 500 h
% Abweichung nach 500 h
% Abweichung nach 500 h -33 -16 16
% Abweichung nach 500 h 141 -15 -33
Es zeigt sich eine weitgehende Stabilität der Retardationswerte auch nach 500 Stunden unter den angegebenen recht harschen Bedingungen.
Beispiel 5: Zusammenfassung bei verschiedenen Reckvorqänqen erhaltener Retardationswerte:
Tabelle 5: Zusammenfassung bei verschiedenen Reckvorgängen erhaltener Retardationswerte
Als Verbindung der Formel I wird PGP-2-4 eingesetzt, 5 % Gehalt, Dicke 78 bis 80 my. Mittelwerte aus mehreren Tests.
Beispiel 6: Haltbarkeiten zusammengefasst für unterschiedliche Additive:
Die Haltbarkeit (Durability) von Folien mit verschiedenen Additiven der Formel I wird unter den in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Bedingungen überprüft.
Tabelle 6 Zusammenfassung Haltbarkeiten
ns bedeutet: nicht signifikant
Beispiel 7: Folien mit Additiv der Formel I und UV-Absorbern:
Es werden Lacke mit einem UV-Absorber als weiterem Additiv neben dem nachfolgend jeweils angegebenen Additiv der Formel I hergestellt.
Die Herstellung erfolgt unter Verwendung eines Lacks aus 16 Gew.-% Cellulosetriacetat (Fa. Acetati, Aceplast TLT-HV) (Gehalt an gebundenem Acetyl 60,8 %) in Methylenchlorid/Methanol (90/10 v/v) Triphenylphosphat alsWeichmacher (10/90 w:w bezogen auf Feststoffe). Dann wird über Nacht im Rollschrank aufbewahrt. Die Lösung wird dann portioniert und jeweils die Additive Uvinul 3049 ® (BASF) (0,64% bezogen auf Feststoff) und 2,5 % PGP 2-5 (bezogen auf Feststoff) hinzugefügt. Diese Lacke werden im Wasserbad entlüftet und jeweils mittels einer Rakel (Gießspalt 650 μm, Gießbreite 220 mm, Rollgeschwindigkeit 25 mm/sec), Coatmaster® 509 MC der Firma Erichsen GmbH & Co. KG, Hemer, Deutschland, Handgüsse auf einer 10 mm Glasplatte ausgebreitet und über Nacht bei 80 0C getrocknet und so ca. 80 μm dicke Folien hergestellt. Diese Folien wrrden monoaxial unter den gleichen Bedingungen wie oben erwähnt gereckt. Der Reckgrad beträgt jeweils 1 ,2 x 1 ,0.
Es ergeben sich folgende Haltbarkeiten bei 60 °C/95 0C oder 80 0C trocken Tabelle 7:
Die Ergebnisse zeigen, dass die Zugabe eine UV-Absorbers keinen negativen Effekt auf die Haltbarkeit hat.
Beispiel 8: TAC-Kompensationsfolie mit PGP 2-5. an der Oberfläche verseift:
Die Verseifung der Oberfläche einer TAC-Folie mit PGP-2-5 (2,5 %) wird durchgeführt. Es ergeben sich keine signifikanten Änderungen der optischen Eigenschaften.
Mischung: 16%iger Lack, T220 mit 10%TPP, 2,5% PGP-2-5 und 0,64.% Uvinul 3049 ®. Muster: 7,5x5cm, gereckt 1 ,3x1 ,3, 74μm.
Die Verseifung wird mit 1,5-molarer KOH durchgeführt. Die Folie wird 3min bei 50°C in die wässrige KOH gehängt (Benetzungsfläche ca. 5x5cm) und danach 1 min mit dest. Wasser abgespült. Anschließend wird die Probe mit Druckluft trockengeblasen und vermessen.
Die nachfolgende Tabelle zeigt die Messergebnisse: Tab. 8:
Nach
Original Verseifung
Vergleich der Spektren vor und nach Verseifung: identisch.
Beispiel 9: Mischung von CAP mit PGP-2-5
Vorgehensweise für diese Beispiel: Anstelle von Triacetylellulose wird für die Herstellung einer erfindungsgemäßen Kompensationfolie CAP = Celluloseacetopropionat der Firma Eastman Typ CAP 141-20 (Eastman Chemical Co., Kingsport, TN, USA; Mw = ca. 280'0OO g per mol, Mn = ca. 80O00 g per mol.) verwendet. Die Relation von Acetat zu Propionat beträgt hier 75 zu 25. Die Herstellung erfolgt analog Beispiel 1 , mit folgenden Einzelheiten:
Als Additiv der Formel I wird PGP-2-5 verwendet. Es werden jeweils einfach konzentrierte Lösungen in Standard-Celluloseacetopropionat-Lack mit 6 % TPP als Weichmacher und 2,5 % PGP 2-5, bezogen auf die Masse (Gewicht) der Feststoffe, verwendet.
Die Bedingungen für die Herstellung entsprechen den in Beispiel 1 genannten. Die Dicke der hergestellten Folien liegt bei 80 μm. Die Messungen erfolgen wie bei den anderen Folien. Es ergeben sich folgende Messwerte:
Tab. 9: Es zeigt sich, dass hier relativ hohe Rth-Werte erzielt werden können. Der Vorteil ist, dass weniger Additiv nötig ist als bei einer TAC-Folie, oder eine relativ geringe Schichtdicke. Daher ist besondere Eignung für Kompensation in LCD-Displays mittels nur einer 5 Kompensationsfolie gegeben (Ein-Schicht-Lösung).
Beispiel 10: Herstellung eines LCD-Displays gemäß der Erfindung
a) Herstellung einer Polarisatorplatte: 0
Ein gereckter PVA-FiIm wird mit lod behandelt zur Herstellung einer Polarisatormembran.
Ein TAC-FiIm nach Beispiel 1 mit PGP-2-5 als Additiv, gereckt bis zum Erhalten eines Ro von 40 bis 60 nm und einem Rth von 120 bis 140 nm, wird an der Oberfläche einer 5 Verseifung unterzogen durch Behandlung in 1 ,5 M NaOH bei 50 °C und dann auf die eine Seite der Polarisatormembran mittels eines Polyvinylalkoholklebers auflaminiert.
Eine kommerziell erhältliche TAC-Folie ohne Additiv der Formel I (Fujitak TD80F ® ) wird ebenfalls analog an der Oberfläche einer Verseifung unterzogen und auf der !0 gegenüberliegenden Seite der Polarisatormembran auf laminiert.
Die Polarisatormembran und der TAC-FiIm aus Beispiel 1 werden so angeordnet, dass die schnelle Achse der Membran und die langsame Achse des Films im wesentlichen parallel ausgerichtet sind. Die Polarisatormembran und der TAC-FiIm ohne Additiv der !5 Formel I werden so ausgerichtet, dass die schnelle Achse der Membran und die langsame Achse des Films im wesentlichen senkrecht zueinander liegen. So wird eine Polarisatorplatte erhalten.
b) Herstellung einer Flüssigkristallanzeige: IO
Ein Paar Polarisatorplatten und ein Paar optischer Kompensationsfolien werden aus einer kommerziell erhältlichen Flüssigkristallanzeige (VL-1530S, Fujitsu, Ltd.) entfernt, die eine Flüssigkristallzelle mit vertikal ausgerichteten (VA) Flüssigkristallmolekülen aufweist.
S 5 Anstelle der entfernten Teile wird je eine nach a) erhaltene Polarisatorplatte auf jede Seite (hintere Beleuchtungsseite (backlight side) und Betrachtungsseite (viewing side)) mit einem Kleber auflaminiert, so dass der TAC-FiIm mit dem Additiv (Kompensationsfolie) innen (in Richtung der Flüssigkristallzelle) zu liegen kommt. Die Polarisatorplatte auf der Betrachungsseite ist so angeordnet, dass die schnelle Achse longitudinal ausgerichtet ist, während die Platte auf der Rückseite so angeordnet ist, dass die schnelle Achse lateral ausgerichtet ist (,,Cross-Nicol"-Positionen). 5
Der Betrachtungswinkel der hergestellten Flüssigkristallanzeige wird mittels eines Messgerätes (EZ-Contrast 160D, ELDIM) ermittelt.
Beispiel 11 : Beispiel 1 : Herstellung einer Gießfolie aus Cellulosetriacetat mit einer Dicke 0 von 80 um unter Zudosierunα eines Additiv-Konzentrates
Aus 2381 kg Cellulosetriacetat (Eastman/ CA-435-40S, DS » 2.96), 13483 kg DichlormethaniMethanol-Gemisch (9:1 Vol.), 324 Triphenylphosphat und 35,7 kg UV- Absorber (Uvinul 3049®, BASF) wird unter Rühren, Kühl- und Heizzyklen eine homogene 5 Lösung hergestellt und diese zum Entgasen auf ca. 400C erwärmt. Über Zwischentanks wird die Lösung durch mehrere Filter aus Metallfaservlies (Porengröße 15-17 μm bzw. 5-7 μm) bei erhöhtem Druck und Temperatur filtriert, und dann in-line (in der Pumpleitung mittels eines statischen Mischers) mit einer ebenfalls filtrierten Zudosierlösung vermischt, die neben den oben genannten Stoffen noch weiteres Dichlormethan: Methanol-Gemisch !0 (9:1 Vol.), ein Antiblock-Additiv und ein Antistatik-Additiv enthält. Das Mischverhältnis wird so eingestellt, dass in der trockenen Folie 0.2-0.5 (0.38) Gew.-% Antiblock-Additiv enthalten sind.
Zusätzlich werden bei Raumtemperatur durch 2 Stunden Rühren 207 kg einer Lösung des !5 Additivs PGP-2-5 hergestellt, in der sich 5,6 Gew-% Additiv, 1 ,26 % Celluloseacetat, 0,14 % Triphenylphosphat und 93 % Dichlormethan:Methanolgemisch (9:1 VoI) befinden. Diese Lösung wird der o.g. Celluloseacetatlösung nach Filtration kontinuierlich zugeführt und in-line gemischt.
iθ Nach Temperierung auf 310C wird die Lösung unter einer Dichlormethan-Methanol- Atmosphäre mit einem Dichlormethandampf -Gehalt von ca. 3-15 Vol.% (Haube/BK) und einer Temperatur von 29 0C in der erforderlichen Dicke (Gießspalt ca. 600 μm) auf ein mit 2 m/min umlaufendes poliertes endloses Stahlband von 28 m Länge und ca. 1,45 m Breite gegossen. Die Temperatur im Bandkanal wird zur Abnahmestelle hin stufenweise auf ca.
55 90° erhöht, dort die Folie abgezogen und die gebildete Folie in den Trockenschrankbereich geführt. Anschließend wird die Folie über eine Länge von ca. 90 m stufenweise von ca. 40°C im Anfangsbereich auf ca. 90 °C bei ansteigender Temperatur getrocknet und schließlich nach dem Abkühlen auf 1336 mm Breite beschnitten und aufgewickelt. Nach Einstellung eines stationären Betriebszustandes wird eine 80 μm dicke Folie mit einem Lösungsmittelrestgehalt von ca. 0,7 Gew.% und einer optischen Verzögerung (in plane) Ro von ca. 1 nm und (out of plane) Rth von ca. 130 nm erhalten. Diese Folienrolle wird in einem anschließenden Reckprozess weiterverarbeitet, wie bei der Beschreibung der Mess- und Arbeitsmethoden beschrieben.
Beispiel 12: Herstellung von PGP-2-5
Die Verbindung PGP-2-5 wird wie folgt hergestellt:
PGP 2-5
6,7 kg (29,4 mol) 1 -Brom-4-n-pentylbenzol (1.2), 15 kg di-Natriumtetraboratdekahydrat, 100,5 g Bis(triphenylphosphin)palladium(ll)chloride und 21 ,75 g Hydraziniumhydroxid werden in 10 L Wasser und 10 kg THF vorgelegt und unter Rühren auf 60 0C erhitzt. Dann wird innerhalb 30 min eine Lösung von 7,5 kg (26,7 mol) der Boronsäure (1.1) in 18 kg THF zudosiert und 1 ,5 h nachgerührt. Die wässrige Phase wird abgetrennt, die Lösung zum Rückstand eingeengt und dieser getrocknet. Der Rückstand wird in 25L Acetonitril und 10L Ethanol bei 50 0C gelöst und durch Abkühlen auf 0 0C über Nacht auskristallisiert. Die Kristalle werden mit kaltem Ethanol gewaschen und getrocknet. Nach Säulenchromatographie in n-Heptan, Filtration und nochmaligem Waschen erhält man 7,8 kg (22,4 mol, 84 %) der Verbindung PGP-2-5, GC: 97 %. Flüssigkristallines Phasenverhalten: K 55 N 172,2 I. Beispiel 13: TAC Kompensationsfolie mit PGP-5-Amin
Einer Lösung bestehend aus 14,7 Gew.-% Triacetylcellulose(TAC) , 2% Triphenylphosphat (TPP) als Weichmacher in Methylenchlorid wird in einer Konzentration von 2,5 Gew.-% (bezogen auf die Feststoffe TAC und TPP) die Verbindung (A) zugegeben, und über Nacht gelöst. Mit dieser Lösung wird wie in Beispiel 1 beschrieben auf einem Glassubstrat ein 65 my dicker Film hergestellt. Der Rth Wert des ungereckten Films beträgt 160 nm.
PGP-5-Amin:
/ Ansprüche

Claims

Ansprüche
1. Optische Kompensationsfolie auf Zelluloseacylat-Basis für Flüssigkristallanzeigen, welche als Zusatz mindestens eine aromatische Verbindung mit mindestens zwei 5 aromatischen Ringen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der aromatischen Verbindung um eine solche der Formel I handelt,
worin
0 R1 geradkettiges Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 12 C-Atomen, worin auch eine oder mehrere CH2-Gruppen durch -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -NR4-, -CO-NR4-, -NR4- CO- so ersetzt sein können, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, und worin auch ein oder mehrere H-Atome durch F ersetzt sein können, bedeutet,
5 R2CN, F, Cl oder geradkettiges Alkyl oder Alkoxy mit 1 bis 12 C-Atomen, worin auch eine oder mehrere CH2-Gruppen durch -O-, -S-, -CO-, -CO-O-, -0-C0-, -O-CO-O-, -NR4-, -CO- NR4-, -NR4-CO- so ersetzt sein können, dass O- und/oder S-Atome nicht direkt miteinander verknüpft sind, und worin auch ein oder mehrere H-Atome durch F ersetzt sein können, bedeutet,
: O R4 Wasserstoff oder C1 -C7-Al kyl bedeutet,
der Ring
Z2-Z4 jeweils unabhängig voneinander -CO-O-, -0-C0-, -CONR4-, -NR4CO-, -CH2O-, OCH2-, -CH2S-, -SCH2- oder eine Einfachbindung bedeuten,
: 5
die Reste L unabhängig voneinander H, F oder einer der Reste L auch Cl bedeuten;
und a, b, c und d jeweils unabhängig voneinander eine ganze Zahl 0, 1 oder 2; und e eine ganze Zahl 0 oder 1 bedeuten.
2. Optische Kompensationsfolie nach Anspruch 1 , welche als Verbindung der Formel I mindestens eine solche der Formeln,
worin R21 R1 und R22 R2 bedeutet, R1, R2, Z1 und Z5 die in Formel I in Anspruch 1 genannten Bedeutungen besitzen, und Z eine der in Anspruch 1 für Z3 in Formel I angegebenen Bedeutungen besitzt, vorzugsweise -CO-O- oder eine Einfachbindung, ganz besonders bevorzugt eine Einfachbindung bedeutet.
3. Optische Kompensationsfolie nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine oder mehrere Verbindungen der Formel I in einem Gewichtsanteil von 0,5 bis 10 Gewichtsprozent, insbesondere von 2 bis 8 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Kompensationsfolie, beinhaltet.
4. Optische Kompensationsfolie nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine oder mehrere Verbindungen der Formel I in einem Gewichtsanteil von 2 bis 6 Gewichtsprozent bezogen auf das Gesamtgewicht der Kompensationsfolie beinhaltet.
5. Optische Kompensationsfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Dicke von 20 bis 150 μm, insbesondere von 30 bis 100 μm hat.
6. Optische Kompensationsfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Retardationswert Ro von 30 bis 70 nm und einen Retardationswert Rth von 100 bis 160 nm hat, wobei Ro für den Retardationswert in der Richtung der Ebene und Rth für den Retardationswert in der Richtung der Dicke der optischen Kompensationsfolie steht.
7. Optische Kompensationsfolie nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Retardationswert Ro von 40 bis 60 nm und einen Retardationswert Rth von 120 bis 140 nm hat.
8. Optische Kompensationsfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Retardationswert Ro von 30 bis 70 nm und einem Retardationswert Rth von 190 bis 250 nm hat.
9. Optische Kompensationsfolie nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Retardationswert Ro von 40 bis 60 nm und einen Retardationswert Rth von 210 bis
230 nm hat.
10. Optische Kompensationsfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichet, dass sie als Verbindung(en) der Formel I eine oder mehrere Verbindungen ausgewählt aus folgender Gruppe beinhaltet:
PGP-2-3:
PGP-2-4:
PGP-2-5:
PGP-3-3:
PGIGP-3-5:
O PYP-3-02:
und PGP-5-Amin:
11. Optische Kompensationsfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem als Basis dienenden Zelluloseacylat um ein Celluloseacetopropionat (CAP) und/oder um ein Zelluloseacetat handelt.
!0 12. Verwendung mindestens einer der in einem der Ansprüche 1 , 2 oder 10 genannten Verbindungen der Formel I zur Herstellung einer optischen Kompensationsfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass man die mindestens eine Verbindung der Formel I während der Herstellung der optischen Kompensationsfolie dieser zusetzt.
13. Polarisatorplatte, welche eine optische Kompensationsfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 11 aufweist.
5 14. Flüssigkristallanzeige, welche mindestens eine optische Kompensationsfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 11 aufweist.
15. Flüssigkristallanzeige nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie nur eine optische Kompensationsfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , insbesondere nach
0 einem der Ansprüche 8 oder 9, vorzugsweise in Kombination mit Anspruch 11 , aufweist.
16. Flüssigkristallanzeige, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwei optische Kompensationsfolien nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , insbesondere nach einem der Ansprüche 6 oder 7, aufweist.
5
17. Flüssigkristallanzeige nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine VA-Anzeige ist.
18. Verfahren zur Herstellung einer optischen Kompensationsfolie nach einem der :0 Ansprüche 1 bis 11 , wobei man mindestens eine Verbindung der Formel I dem bei der
Herstellung der Kompensationsfolien verwendeten Gemisch im Rahmen des Verfahrens zum Herstellen derartiger Folien zusetzt.
19. Verfahren nach Anspruch 18, bei dem es sich um ein Foliengieß-Verfahren handelt. : 5
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 oder 19, bei dem eine Reckung der nach dem Gießen und Trocknen erhältlichen Folie durchgeführt wird, insbesondere monoaxial, ohne oder vorzugsweise mit Halten senkrecht zur Reckungsrichtung, oder vorzugsweise biaxial. iθ
21. Verfahren zur Herstellung einer Polarisatorplatte, bei der eine optische Kompensationsfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 11 auf die Polarisatormembran oder auf eine Schutzschicht einer Polarisatormembran aufgebracht, insbesondere auflaminiert, wird.
15
22. Verfahren zur Herstellung eines Flüssigkristallanzeige, bei der mindestens eine Polarisatorplatte verwendet wird, auf die eine optische Kompensationsfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 11 aufgebracht, insbesondere auflaminiert ist.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass nur eine optische Kompensationsfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , insbesondere nach einem der Ansprüche 8 oder 9, vorzugsweise in Kombination mit Anspruch 1 1 , bei der Herstellung der Flüssigkristallanzeige verwendet wird.
24. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass zwei optische Kompensationsfolien nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , insbesondere nach einem der Ansprüche 6 oder 7, vorzugsweise in Kombination mit Anspruch 11 , zur Herstellung der Flüssigkristallanzeige verwendet werden. / Zusammenfassung
EP08864668A 2007-12-24 2008-12-04 Optische kompensationsfolien für flüssigkristallenanzeigen und damit zusammenhängende erfindungen Withdrawn EP2225594A2 (de)

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