TW201422652A - 光學各向異性膜 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種光學各向異性膜，其中一液晶層的液晶可利用一光配向層而更有效率地進行配向，並且可展現出液晶配向的優異穩定性以及該液晶層及該光配向層之間的高交互作用，以及本發明關於一種包括該光學各向異性膜的光學裝置。該光學各向異性膜包括：一基板，其極性P為0.01至0.35係如一預定的方程式所定義；一光配向層，係形成於該基板上且包括一光配向聚合物，其中至少一部份的一光反應性基團係經光配向，該光配向層之極性P為0.02至0.28；以及一液晶層，係形成於該光配向層上。

Description

光學各向異性膜
本發明係關於一種光學各向異性膜。尤其是，本發明係關於一種光學各向異性膜，其中液晶層的液晶可利用一光配向層而更有效率地進行配向，並且可展現液晶配向的優異穩定性以及該液晶層及該光配向層之間的高交互作用，以及本發明關於一種光學裝置包括該光學各向異性膜。
隨著近來液晶顯示器尺寸增加的趨勢，其應用正由像是手機或筆記型電腦等的個人裝置擴展至像是牆掛式電視等的家電用品。因此，液晶顯示器必須具有高清晰度、高品質及寬視角。尤其是，由於藉由TFT所驅動之薄膜電晶體-液晶顯示器(TFT-LCDs)可使各個畫素獨立運作，因液晶的反應速率非常高，使其可達到高清晰度視訊影像。據此，TFT-LCDs具有各種不同的應用。
為了讓TFT-LCDs液晶可作為一光學切換器，位在一顯示器盒中最內部位置的TFT層上必須將液晶進行初始配向在一預定方向上。為此目的，乃利用一配向層。尤其是，最近正廣泛地檢視藉由像是UV光等光線來將配向層定向的光配向方法。
關於這類光配向，典型為於一液晶層下形成一 含有一光配向聚合物的光配向層，然後利用線性偏振的UV光進行照射以進行光反應。因此，引發光配向，其中光配向聚合物的骨架係排列於一預定方向上，且因而經光配向的配向層能影響包含在位於其上的液晶層中之液晶配向。
因此，為了利用一光配向法以更有效率地將該 液晶層之液晶進行配向之目的，該光配向層應單獨展現優異的配向能力，再者，該光配向層以及該液晶層之間需要具有高交互作用。此外，該經配向的液晶應顯示優異的配向穩定性。
因此，本發明提供一種光學各向異性膜，其中，一液晶層的液晶可利用一光配向層而更有效率地進行配向，並且可展現出液晶配向的優異穩定性以及該液晶層及該光配向層之間的優異交互作用。
此外，本發明提供一種光學裝置，包括該光學各向異性膜。
本發明提供一種光學各向異性膜，包括一基板，其極性P為0.01至0.35，如下方程式1所定義；一光配向層，其係形成於該基板上且包括一光配向聚合物，其中至少一部份的一光反應性基團係經光配向，該光配向膜之極性P為0.02至0.28，如下方程式1所定義；以及一液晶層，其係形成於該光配向層上：[方程式1] P(極性)=IFT(s,P)/IFT(s)
其中，將一10μl的水滴及一4μl的二碘甲烷液滴置於該基板或該光配向層的一表面上，測量而得到一水滴及一二碘甲烷液滴的接觸值，帶入Owens-Wendt-Rabel-Kaelble方程式，得到IFT(s,P)以及IFT(s)值。
此外，本發明提供一種光學裝置，包括該光學各向異性膜。
下文中，將詳細說明依據本發明的實施例之一種光學各向異性膜及一種光學裝置。
依據本發明的一實施例，提供一種光學各向異性膜，其包括一基板，其極性P為0.01至0.35，如下方程式1所定義；一光配向層，其係形成於該基板上且包括一光配向聚合物，其中至少一部份的一光反應性基團係經光配向，該光配向層之極性P為0.02至0.28，如下方程式1所定義；以及一液晶層，其係形成於該光配向層上：[方程式1]P(極性)=IFT(s,P)/IFT(s)
其中將一10μl的水滴及一4μl的二碘甲烷液滴置於該基板或該光配向層的該表面上，測量而得到一水滴及一二碘甲烷液滴的接觸值，帶入Owens-Wendt-Rabel-Kaelble方程式，得到IFT(s,P)以及IFT(s)值。
藉由本案發明人所進行的詳盡研究從而發現 在一光配向層經過光配向之後可將表面能進行最佳化，藉此該光配向層使位於其上的該液晶層之液晶分子能夠更有效率地進行配向，且可更穩定地維持該液晶層的液晶分子之良好的配向，並亦可將該表面能最佳化，尤其是由方程式1所定義的極性P，而進一步提升該光配向層及該液晶層之間的交互作用，藉此在該液晶層中的液晶分子可以更有效率地進行配向，並且該經配向的液晶分子可展現提升的配向穩定性。
如由方程式1所示，將一水滴及一二碘甲烷液 滴於該基板或該光配向層的表面上之接觸角，帶入Owens-Wendt-Rabel-Kaelble方程式所得到的IFT(s,P)以及IFT(s)之比值，進而推衍出極性P。於此，一水滴及一二碘甲烷液滴之接觸角的測量可利用一像是停滴法(Sessile drop process)的方法，在約15至25℃的室溫範圍下，將一約10μl的水滴及一約4μl的二碘甲烷液滴置於該基板或該光配向層的該表面上(例如，將個別的液滴和緩地形成並置於該基板或該光配向層的表面上)，接著測量介於該基板或該光配向層的表面及個別的液滴之間的接觸角。該接觸角可利用一液滴形狀分析儀(Drop Shape Analyzer,DSA；如商品名稱DSA 100)來進行測量。當以此方式來測量該水滴及二碘甲烷液滴的接觸角，將所測得的數值帶入Owens-Wendt-Rabel-Kaelble方程式中，而計算出該基板或該光配向層表面之IFT(s,P)以及IFT(s)值，接著可由這些數值的比值來推衍該基板或該光配向層的極性P。
該極性P值可顯示該基板或該光配向層的表面 之極性程度。當將該基板及該光配向層的表面之極性P值進行最佳化時，在該液晶層之下的結構(如基板及光配向層)之表面能變得最佳，因而進一步提升該液晶層及該光配向層之間的交互作用。亦即，經光配向的該光配向聚合物及該液晶分子之間較高的交互作用可導致優異特性及液晶配向穩定性。
在該液晶層之下的結構之最佳表面能可藉由 將具有約為0.01至0.35之最佳極性P之該基板與具有約為0.02至0.28之適當極性P之該光配向層結合而達成。更具體地，當使用極性P約為0.01至0.03的該基板，它可與極性P約為0.06至0.28的該光配向層結合，而達成最佳的表面能。另擇地，當使用極性P約為0.30至0.35的該基板，它可與極性P約為0.02至0.2的該光配向層結合，而導致最佳的表面能。因此，在該液晶層之下的結構，包括該基板及該光配向層，可最佳化表面能，因而展現上述優異特性及液晶配向穩定性。
該基板及該光配向層之最佳的極性P值可由適 當選擇基板及光配向聚合物、適當選擇可添加至該光配向層中之黏結劑化合物、以及光配向聚合物之於黏結劑化合物的適當比例所導致。
為了得到該基板及該光配向層之最佳的極性P 值，以下說明一種依據本發明的實施例之光學各向異性膜。
具有適當的極性P值之基板可包括一像是一三 乙醯纖維素(TAC)基板的纖維素基基板、一環烯烴聚合物(COP)基板、一PET基板或一環烯烴共聚物(COP)基板。
例如，像是一TAC基板的纖維素基基板之極性 P可約為0.30至0.35或0.31至0.32。當使用這類纖維素基基板時，可藉由適當地使用將於下文中所述的該光配向聚合物或該黏結劑化合物、或以一適當的比例來混合該光配向聚合物及該黏結劑化合物，以將該光配向層的極性P調整至約為0.02至0.2，而達成上述最佳的表面能。
另擇地，該環烯烴聚合物或共聚物基板、或該 PET基板的極性P可約為0.01至0.03或0.01至0.02。當使用這類基板時，可藉由適當地使用該光配向聚合物或該黏結劑化合物、或以一適當的比例來混合該光配向聚合物及該黏結劑化合物，以將該光配向層的極性P調整至約為0.06至0.28，而達成上述最佳的表面能。就得到適當的極性P而言，在該環烯烴聚合物或共聚物基板、或該PET基板之中，該環烯烴共聚物(COP)基板係特別有用的。
如上所述，當將該表面能進行最佳化時，依據 本發明的實施例之該光學各向異性膜可展現優異特性及液晶配向穩定性。
同時，為了使該光配向層展現約為0.02至0.28 之適當的極性P，該光配向層可包括一具有一下列化學式1或2之重複單元的光配向聚合物：[化學式1]
在化學式1及2中，n為50至5,000，p為一0至4的整數，R1、R2、R3以及R4中至少一者係一基團擇自由下列化學式1a至1e所組成之群組，且其他者可彼此相同或相異以及各自獨立地為一極性官能基團擇自由下列所組成之群組：氫；鹵素；經取代或未經取代之C1~C20烷基；經取代或未經取代之C2~C20烯基；經取代或未經取代之C5~C12環烷基；經取代或未經取代之C6~C40芳基；經取代或未經取代之C7~C15芳烷基；經取代或未經取代之C2~C20炔基；以及一非碳氫化極性基團包含至少一元素擇自：氧、氮、磷、硫、矽以及硼，
在化學式1a至1e中，n1為一0至4的整數，n2為一0至5的整數，以及l為0或1，A係經取代或未經取代之C1~C20伸烷基、羰基、羧基、經取代或未經取代之C6~C40伸芳基、或一單鍵，B係擇自由下列所組成之群組：一單鍵；經取代或未經取代之C1~C20伸烷基；羰基；羧基；酯；經取代或未經取代之C1~C10伸烷氧基；經取代或未經取代之C6~C40伸芳基；以及經取代或未經取代之C6~C40雜伸芳 基，D及D’係各自獨立地擇自由下列所組成之群組：一單鍵；氧；經取代或未經取代之C1~C20伸烷基；經取代或未經取代之C3~C12環伸烷基；以及經取代或未經取代之C1~C20伸烷基氧化物，E係一單鍵；經取代或未經取代之C1~C20伸烷基；或經取代或未經取代之C6~C40伸芳基氧化物，X係氧或硫，Y及Z係各自獨立地為氫；或經取代或未經取代之C1~C20烷基，P係擇自由下列所組成之群組：一單鍵；經取代或未經取代之C1~C20伸烷基；羰基；經取代或未經取代之C2~C20伸烯基；經取代或未經取代之C3~C12環伸烷基；經取代或未經取代之C6~C40伸芳基；經取代或未經取代之C7~C15芳伸烷基；經取代或未經取代之C2~C20伸炔基；以及經取代或未經取代之C4~C8環伸烷基，R10、R11、R12、R13以及R14係彼此相同或相異以及各自獨立地擇自由下列所組成之群組：氫；鹵素；經取代或未經取代之C1~C20烷基；經取代或未經取代之C4~C8環烷基；經取代或未經取代之C1~C20烷氧基；經取代或未經取代之C6~C30芳氧基；經取代或未經取代之C6~C40芳基；經取代或未經取代之C6~C40芳烷基；C6~C40雜芳基，其含有一第14、15或16族的雜原子；經取代或未經取代之C6~C40烷氧基芳基；氰基；腈基；硝基；以及羥基，以及 R15係一或兩取代基，其係各自獨立地擇自由下列所組成之群組：氫；鹵素；氰基；經取代或未經取代之C1~C20烷基；經取代或未經取代之C1~C20烷氧基；經取代或未經取代之C6~C30芳氧基；經取代或未經取代之C6~C40芳基；C6~C40雜芳基，其含有一第14、15或16族的雜原子；以及經取代或未經取代之C6~C40烷氧基芳基。
該光配向聚合物之結構配置使得一降莰烯基(norbornene-based)骨架與至少一光反應性基團耦合，例如，一桂皮酸酯基官能基團、一查耳酮基官能基團、一偶氮基官能基團、或一香豆素基官能基團，以及由於該光配向聚合物中該光反應性基團連結至該降莰烯基骨架的末端之構形，以及該光反應性基團的種類及結構，該光配向聚合物可展現優異的光配向能力，並且使得該光配向層可以得到約0.02至0.28範圍之適當極性。
例如，在使用像是極性P約為0.30至0.35或0.31至0.32之TAC的纖維素基基板的情況下，一光配向聚合物之結構配置而使得一包括烷氧基或烷氧基芳基之大型官能基團連結至該光反應性基團的末端，例如，一光配向聚合物，其中化學式1a至1e的該光反應性基團之R10至R14中的至少一者表示經取代或未經取代之C1~C20烷氧基或經取代或未經取代之C6~C40烷氧基芳基。尤其是，該光配向聚合物可為一單獨由下列化學式1之單一重複單元所組成的同元聚合物，其具有一化學式1a之光反應性基團，其中末端苯環的第4位置，亦即R14，表示C1~C5烷氧基(例如， 甲氧基)。因此，可輕易地將該光配向層的極性P適當地調整至約為0.02至0.2。
另擇地，在使用極性P約為0.01至0.03或0.01 至0.02的一COC或COP基板、或一PET基板的情況下，一光配向聚合物之結構配置而使得一包括鹵素或芳烷基之大型官能基團連結至該光反應性基團的末端，例如，一光配向聚合物，其中化學式1a至1e的該光反應性基團之R10至R14中的至少一者表示鹵素、經鹵素取代的C1~C20烷基、或經取代或未經取代之C6~C40芳烷基。尤其是，該光配向聚合物可為一單獨由下列化學式1之單一重複單元所組成的同元聚合物，其具有一化學式1a之光反應性基團，其中末端苯環的第4位置，亦即R14，表示鹵素(例如，氟)，D及D’係一單鍵，以及l為0(其中沒有連結子位於化學式1a之該光反應性基團及化學式1的骨架之間)。因此，可輕易地將該光配向層的極性P適當地調整至約為0.06至0.28。
因此，在該液晶層之下的結構達成最佳的表面 能，因而依據本發明的實施例之該光學各向異性膜可展現優異特性及液晶配向穩定性。
同時，具有一化學式1或2之重複單元的該光 配向聚合物之例子可包括韓國專利第1002763、0789247、0671753、0982394、0946552及0955569號，以及韓國專利公開號2009-0037740、2009-0047720及2012-0044883中所揭露者，其可藉由熟習此技藝者透過在這些文件中所揭露的 方法而輕易地製備。
在化學式1或2之該重複單元中，該非碳氫化 極性基團可擇自下列官能基團，並且可表示除此之外的各種不同的極性官能基團：-OR6、-OC(O)OR6、-R5OC(O)OR6、-C(O)OR6、-R5C(O)OR6、-C(O)R6、-R5C(O)R6、-OC(O)R6、-R5OC(O)R6、-(R5O)k-OR6、-(OR5)k-OR6、-C(O)-O-C(O)R6、-R5C(O)-O-C(O)R6、-SR6、-R5SR6、-SSR6、-R5SSR6、-S(=O)R6、-R5S(=O)R6、-R5C(=S)R6-、-R5C(=S)SR6、-R5SO3R6、-SO3R6、-R5N=C=S、-N=C=S、-NCO、-R5-NCO、-CN、-R5CN、-NNC(=S)R6、-R5NNC(=S)R6、-NO2、-R5NO2、
在上述該些極性官能基團中，R5基團係彼此相同或相異以及各自獨立地為C1~C20直鏈或支鏈的伸烷基， 其係未經取代或經至少一擇自下列的取代基所取代：鹵素、烷基、烯基、炔基、鹵烷基、鹵烯基、鹵炔基、芳基、鹵芳基、芳烷基、鹵芳烷基、烷氧基、鹵烷氧基、羰氧基、鹵羰氧基、芳氧基、鹵芳氧基、矽烷基以及矽烷氧基；C2~C20直鏈或支鏈的伸烯基，其係未經取代或經至少一擇自下列的取代基所取代：鹵素、烷基、烯基、炔基、鹵烷基、鹵烯基、鹵炔基、芳基、鹵芳基、芳烷基、鹵芳烷基、烷氧基、鹵烷氧基、羰氧基、鹵羰氧基、芳氧基、鹵芳氧基、矽烷基以及矽烷氧基；C3~C20直鏈或支鏈的伸炔基，其係未經取代或經至少一擇自下列的取代基所取代：鹵素、烷基、烯基、炔基、鹵烷基、鹵烯基、鹵炔基、芳基、鹵芳基、芳烷基、鹵芳烷基、烷氧基、鹵烷氧基、羰氧基、鹵羰氧基、芳氧基、鹵芳氧基、矽烷基以及矽烷氧基；C3~C12環伸烷基，其係未經取代或經至少一擇自下列的取代基所取代：鹵素、烷基、烯基、炔基、鹵烷基、鹵烯基、鹵炔基、芳基、鹵芳基、芳烷基、鹵芳烷基、烷氧基、鹵烷氧基、羰氧基、鹵羰氧基、芳氧基、鹵芳氧基、矽烷基以及矽烷氧基；C6~C40伸芳基，其係未經取代或經至少一擇自下列的取代基所取代：鹵素、烷基、烯基、炔基、鹵烷基、鹵烯基、鹵炔基、芳基、鹵芳基、芳烷基、鹵芳烷基、烷氧基、鹵烷氧基、羰氧基、鹵羰氧基、芳氧基、鹵芳氧基、矽烷基以及矽烷氧基；C1~C20伸烷氧基，其係未經取代或經至少一擇自下列的取代基所取代：鹵素、烷基、烯基、炔基、鹵烷基、鹵烯基、鹵炔基、芳基、鹵芳基、芳烷基、 鹵芳烷基、烷氧基、鹵烷氧基、羰氧基、鹵羰氧基、芳氧基、鹵芳氧基、矽烷基以及矽烷氧基；或C1~C20伸羰氧基，其係未經取代或經至少一擇自下列的取代基所取代：鹵素、烷基、烯基、炔基、鹵烷基、鹵烯基、鹵炔基、芳基、鹵芳基、芳烷基、鹵芳烷基、烷氧基、鹵烷氧基、羰氧基、鹵羰氧基、芳氧基、鹵芳氧基、矽烷基以及矽烷氧基，以及R6、R7以及R8係彼此相同或相異以及各自獨立地為氫；鹵素；C1~C20直鏈或支鏈的烷基，其係未經取代或經至少一擇自下列的取代基所取代：鹵素、烷基、烯基、炔基、鹵烷基、鹵烯基、鹵炔基、芳基、鹵芳基、芳烷基、鹵芳烷基、烷氧基、鹵烷氧基、羰氧基、鹵羰氧基、芳氧基、鹵芳氧基、矽烷基以及矽烷氧基；C2~C20直鏈或支鏈的烯基，其係未經取代或經至少一擇自下列的取代基所取代：鹵素、烷基、烯基、炔基、鹵烷基、鹵烯基、鹵炔基、芳基、鹵芳基、芳烷基、鹵芳烷基、烷氧基、鹵烷氧基、羰氧基、鹵羰氧基、芳氧基、鹵芳氧基、矽烷基以及矽烷氧基；C3~C20直鏈或支鏈的炔基，其係未經取代或經至少一擇自下列的取代基所取代：鹵素、烷基、烯基、炔基、鹵烷基、鹵烯基、鹵炔基、芳基、鹵芳基、芳烷基、鹵芳烷基、烷氧基、鹵烷氧基、羰氧基、鹵羰氧基、芳氧基、鹵芳氧基、矽烷基以及矽烷氧基；C3~C12環烷基，其係未經取代或經至少一擇自下列的取代基所取代：鹵素、烷基、烯基、炔基、鹵烷基、鹵烯基、鹵炔基、芳基、鹵芳基、芳烷基、鹵芳烷基、烷氧基、鹵烷氧基、羰氧基、鹵羰氧 基、芳氧基、鹵芳氧基、矽烷基以及矽烷氧基；C6~C40芳基，其係未經取代或經至少一擇自下列的取代基所取代：鹵素、烷基、烯基、炔基、鹵烷基、鹵烯基、鹵炔基、芳基、鹵芳基、芳烷基、鹵芳烷基、烷氧基、鹵烷氧基、羰氧基、鹵羰氧基、芳氧基、鹵芳氧基、矽烷基以及矽烷氧基；C1~C20烷氧基，其係未經取代或經至少一擇自下列的取代基所取代：鹵素、烷基、烯基、炔基、鹵烷基、鹵烯基、鹵炔基、芳基、鹵芳基、芳烷基、鹵芳烷基、烷氧基、鹵烷氧基、羰氧基、鹵羰氧基、芳氧基、鹵芳氧基、矽烷基以及矽烷氧基；或C1~C20羰氧基，其係未經取代或經至少一擇自下列的取代基所取代：鹵素、烷基、烯基、炔基、鹵烷基、鹵烯基、鹵炔基、芳基、鹵芳基、芳烷基、鹵芳烷基、烷氧基、鹵烷氧基、羰氧基、鹵羰氧基、芳氧基、鹵芳氧基、矽烷基以及矽烷氧基，以及k係各自獨立地為一1至10的整數。
此外，在化學式1或2之該重複單元中，一含有一第14、15或16族的雜原子之C6~C40雜芳基、或一C6~C40芳基可包括，但不限於，至少一擇自下列的官能基團：
在上述化學式中，R'10、R'11、R'12、R'13、R'14、R'15、R'16、R'17、及R'18中的至少一者係經取代或未經取代之C1~C20烷氧基或經取代或未經取代之C6~C30芳氧基、且其他者係彼此相同或相異以及各自獨立地為經取代或未經取代之C1~C20烷基、經取代或未經取代之C1~C20烷氧基、經取代或未經取代之C6~C30芳氧基、或經取代或未經取代之C6~C40芳基。
該光配向聚合物可為由一下列化學式1或2之單一重複單元所組成的一同元聚合物、或具有兩個以上的重複單元的共聚物。
在上述該光配向聚合物的構形中，個別的取代基可如同下列所定義的。
在本發明所使用的「烷基」一詞意旨1至20個、較佳地1至10個以及更佳地1至6個碳原子之一直鏈或支鏈的飽和單價烴基團。該烷基不僅可包含未經取代者，亦包含進一步經下文中所述之預定的取代基所取代者。該烷基的例子可包括甲基、乙基、丙基、2-丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、戊基、己基、十二基、氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、氯甲基、二氯甲基、三氯甲基、碘甲基、溴甲基等。
「烯基」一詞意旨具有至少一碳-碳雙鍵的2至20個、較佳地2至10個以及更佳地2至6個碳原子之一直鏈或支鏈的單價烴基團。該烯基可透過包括碳-碳雙鍵的碳原子或透過飽和的碳原子而連結。該烯基不僅可包含未經取代者，亦包含進一步經下文中所述之預定的取代基所取代者。該烯基的例子可包括乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、戊烯基、5-己烯基、十二烯基等。
「環烷基」一詞意旨3至12個環碳的飽和或不飽和之非芳香族的單價單環、雙環或三環的烴基團，並且可包含進一步經下文中所述之預定的取代基所取代者。其例子可包括環丙基、環丁基、環戊基、環戊烯基、環己基、環己烯基、環庚基、環辛基、十氫萘基、金剛烷基(adamantyl)、降莰基(norbornyl)(例如雙環[2,2,1]庚-5-烯)等。
「芳基」一詞意旨具有6至40個、較佳地6 至12個環原子之單價的單環、雙環或三環的芳香烴基團，並且可包含進一步經一將於下文中所述之預定的取代基所取代者。該芳基的例子可包括苯基、萘基、茀基等。
「烷氧基芳基」一詞意旨上面所定義的芳基中 至少一個氫原子經一烷氧基所取代的一芳基基團。該烷氧基芳基的例子可包括甲氧基苯基、乙氧基苯基、丙氧基苯基、丁氧基苯基、戊氧基苯基、己氧基苯基，庚氧基苯基、辛氧基苯基、壬氧基苯基、甲氧基聯苯、甲氧基萘基、甲氧基茀基、甲氧基蒽基等。
「芳烷基」一詞意旨上面所定義的烷基中至少 一個氫原子經一芳基所取代的一烷基基團，並且可包含進一步經下文中所述之預定的取代基所取代者。其例子可包括苄基、二苯甲基、三苯甲基等。
「炔基」一詞意旨具有至少一碳-碳三鍵的2 至20個、較佳地2至10以及更佳地2至6個碳原子之一直鏈或支鏈的單價烴基團。該炔基可透過包括一碳-碳三鍵的碳原子、或透過飽和的碳原子而連結。該炔基可包含進一步經下文中所述之預定的取代基所取代者。其例子可包括乙炔基、丙炔基等。
「伸烷基」一詞意旨1至20個、較佳地1至 10個以及更佳地1至6個碳原子之一直鏈或支鏈的飽和二價烴基團。該伸烷基可包含進一步經下文中所述之預定的取代基所取代者。該伸烷基的例子可包括伸甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸己基等。
「伸烯基」一詞意旨具有至少一碳-碳雙鍵的2 至20個、較佳地2至10個以及更佳地2至6個碳原子之一直鏈或支鏈的二價烴基團。該伸烯基可透過包括碳-碳雙鍵的碳原子及/或透過飽和的碳原子而連結，並且可包含進一步經下文中所述之預定的取代基所取代者。
「環伸烷基」一詞意旨3至12個環碳的飽和或不飽和之非芳香族的二價單環、雙環或三環之烴基團，並且可包含進一步經下文中所述之預定的取代基所取代者。其例子可包括環伸丙基、環伸丁基等。
「伸芳基」一詞意旨具有6至20個以及較佳地6至12個環原子的二價單環、雙環或三環之芳香烴基團，並且可包含進一步經下文中所述之預定的取代基所取代者。該芳香族基團僅含有碳原子。伸芳基的例子可包括伸苯基等。
「芳伸烷基」一詞意旨如上所定義的烷基中至少一個氫原子經一芳基所取代的一二價基團，並且可包含進一步經下文中所述之預定的取代基所取代者。其例子可包括亞苄基等。
「伸炔基」一詞意旨具有至少一碳-碳三鍵的2至20個、較佳地2至10以及更佳地2至6個碳原子之一直鏈或支鏈的二價烴基團。該伸炔基可透過包括一碳-碳三鍵的碳原子或透過飽和的碳原子而連結，並且可包含進一步經下文中所述之預定的取代基所取代者。其例子可包括伸乙炔基、伸丙炔基等。
「經取代或未經取代之」上述取代基意旨不僅 包含這些個別的取代基本身，亦包括進一步經一預定的取代基所取代者。在本發明中，用來進一步取代個別取代基的取代基之例子包括鹵素、烷基、烯基、炔基、鹵烷基、鹵烯基、鹵炔基、芳基、鹵芳基、芳烷基、鹵芳烷基、烷氧基、鹵烷氧基、羰氧基、鹵羰氧基、芳氧基、鹵芳氧基、矽烷基、矽烷氧基等。
如上所述，製備該光配向聚合物的方法是熟習此技藝者所詳知的，如同在各種不同之與各種光配向聚合物有關的文件中所揭露。
例如，在該光配向聚合物具有一化學式1之重複單元的情況下，其製備可藉由在一催化劑組成物的存在下，其含有一具有第10族過渡金屬之預催化劑及一促進劑；將一化學式1a之單體進行加成聚合作用，而形成化學式1之該重複單元：
在化學式1a中，p、R1、R2、R3及R4係如在化學式1中所定義。
此外，在該光配向聚合物具有一化學式2之重複單元的情況下，其製備可藉由在一催化劑組成物的存在下，其含有第4、6或8族過渡金屬之預催化劑及一促進劑； 將一化學式1a之單體進行開環聚合作用，而形成化學式2之該重複單元。另擇地，具有化學式2之該重複單元的該光配向聚合物之製備可藉由在一催化劑組成物的存在下，其含有第4、6或8族過渡金屬之預催化劑及一促進劑；將作為一單體之降莰烯(烷基)醇(例如降莰烯甲醇)進行開環聚合作用，而形成一具有一五角環的開環聚合物，接著將一光反應性基團導入該開環聚合物中。就此，可藉由將該開環聚合物與具有一對應於化學式1a至1e的光反應性基團之一羧酸化合物或一醯基氯化物進行縮合作用，以進行導入該光反應性基團。
在該開環聚合作用步驟中，當氫添加至包含於 化學式1a單體中的降莰烯環之雙鍵中時，可進行一開環反應，再者，可發生聚合作用，藉此製備化學式2之該重複單元及一包括其之光反應性聚合物。
用於製備該光配向聚合物的具體製備製程及 反應條件係熟習此技藝者所廣為知曉的，因此省略其說明。
除該光配向聚合物之外，依據上述實施例的該 光學各向異性膜可更包括一黏結劑化合物的一固化產物，而該黏結劑化合物的該固化產物可為：藉由將一包括雙官能基或更多官能基的丙烯酸酯化合物之黏結劑化合物進行光固化而得到的一交聯聚合物。
就此，該黏結劑化合物可擇自季戊四醇三丙烯 酸酯(pentaerythritol triacrylate,PETA)、三(2-丙烯醯基氧基 乙基)三聚異氰酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)、及其兩個以上的混合物。
此外，在該黏結劑化合物的該固化產物係包含 於該光學各向異性膜中的情況下，於該光配向層中包含的該光配向聚合物及該黏結劑化合物的該固化產物之重量比可約為2：0至2：3、或約2：1至2：3。當使用更多官能基的丙烯酸酯基黏結劑化合物時，其與該光配向聚合物具有適當重量比，可更有效率地得到具有適當極性P(例如，約0.02至0.28)的該光配向層。
例如，在使用極性P約為0.30至0.35或0.31 至0.32的一纖維素基基板(例如TAC)的情況下，可適當地使用DPHA及PETA的一混合物來作為該黏結劑化合物，並且重量比約為2：1至1：2或約1：1之DPHA及PETA的一混合物更為特別有效。此外，包含於該光配向層中的該光配向聚合物及該黏結劑化合物的該固化產物之重量比可約為2：0至2：3或2：1至2：3。因此，可輕易地將該光配向層的極性P適當地調整至約為0.02至0.2。
另擇地，在使用極性P約為0.01至0.03或約 0.01至0.02的一COC或COP基板或一PET基板之情況下，可適當地使用DPHA來作為該黏結劑化合物。此外，包含於該光配向層中的該光配向聚合物及該黏結劑化合物的該固化產物之重量比可約為2：0至2：3或2：1至2：2。因此，可更輕易地得到對應於該基板的適當極性P之該光配向層的適當極性P，例如，約0.06至0.28的極性P。
最後，可將在該液晶層之下的結構之表面能進 行最佳化，因此依據實施例的該光學各向異性膜可展現優異特性及液晶配向穩定性。
同時，在該光配向層上的該液晶層可包括任何 已知可用於一光學各向異性膜的液晶化合物而沒有特別限制。考量與該光配向聚合物之較高的交互作用，該液晶層可包括一由下列化學式3所表示的液晶化合物：
在化學式3中，P係一可聚合基團，包括一丙烯酸酯基團、一甲基丙烯酸酯基團或一環氧基團，R20為氫或一C1~C6烷基，以及n係一1至10的整數。
圖1中示意性地說明包括該基板、該光配向層及該液晶層的該光學各向異性膜。在該光學各向異性膜中，該光配向層的形成可藉由將由該光配向聚合物、該黏結劑化合物、以及選擇性地由一光起始劑及一有機溶劑所組成的一光配向層組成物塗佈於該基板上，以及選擇性地將塗佈的組成物中所含有的溶劑進行乾燥，以及將UV光照射至所塗佈的組成物上。
就此，該光起始劑可為任何已知可引發並促進UV光固化之起始劑，例如，可使用商品名稱為Irgacure 907或819的起始劑。
用於溶解上述個別成分的有機溶劑可擇自於 甲苯、苯甲醚、氯苯、二氯甲烷、環己烷、環戊烷、丙二醇、甲醚乙酸酯、及其兩者以上的混合物。除此之外，可使用任何溶劑，只要個別的成分可依據其種類而有效地溶解於其中，以塗佈於該基板上即可。
將包括上述各別成分的該光配向層組成物塗 佈於該基板上，以及選擇性地移除該有機溶劑，之後利用UV光照射所塗佈的組成物。在此情況下，可將連結至該光配向聚合物之該光反應性基團的至少一部分或全部進行光配向，並且可引發該黏結劑化合物的UV光聚合及/或固化。 最後，該光配向層，包括其中至少一部份的該光反應性基團係經光配向的該光配向聚合物，以及選擇性地，該黏結劑化合物的該固化產物係可形成於該基板上。就此，將具有一適當重量比的該光配向聚合物及該黏結劑化合物塗佈於預定的基板上，藉此該基板及該光配向層可分別展現如上所述之適當的極性P值。
在形成該光配向層的方法中，在塗佈該組成物 方面，可依據光配向聚合物、黏結劑化合物及光起始劑的種類來決定該溶液的濃度、溶劑的種類及塗佈製程。使用由滾筒塗佈、旋轉塗佈、印刷、噴墨噴灑或縫隙噴嘴所進行的塗佈製程，可適當地將該光配向層組成物塗佈於該基板的表面上。
在乾燥該溶劑方面，可藉由加熱該塗層或進行 真空蒸發來移除該溶劑。可在約50至250℃下進行歷時約20至90分鐘之乾燥步驟。
在UV光照射方面，可利用波長範圍約為150 至450nm之偏振UV光照射至經乾燥的塗層上。就此，所照射的UV光的強度可依據光配向聚合物或連結至其上的該光反應性基團之種類來變化，以及可施用約為50mJ/cm2至10J/cm2的能量，且較佳地約為500mJ/cm2至5J/cm2。
該光配向層所形成的厚度可約為10至1000nm、 或約30至1000nm。
在形成該光配向層之後，可利用典型的製程來 將該液晶層形成於該光配向層上，並且可利用該光配向層來將包含於該液晶層中的液晶分子進行配向。藉此，可製造依據本發明實施例之該光學各向異性膜，並且這類光學各向異性膜在該液晶層之下的結構具有最佳的表面能，因此可顯示優異特性及液晶配向穩定性。
該光學各向異性膜可發揮作為一液晶配向膜、 一光學濾片、一相位差膜、一圖案化相位差膜，一偏光片或一偏振光發射器的作用而供用於像是液晶顯示器的光學設備中。
依據本發明，該光學各向異性膜之配置結構使 得可利用一光配向層來更有效率地進行一液晶層的液晶配向，並且可展現液晶配向的優異穩定性以及該液晶層及該光配向層之間的優異交互作用。由於其優異的配向特性，該光學各向異性膜較佳地可適用於一液晶配向膜、一光學濾片、一相位差膜、一圖案化相位差膜、一偏光片或一偏振光發射器而供用於光學設備中。
圖1係說明依據本發明的實施例之一光學各向異性膜之示意圖，其包括一基板、一光配向層及一液晶層。
透過下列實施例可更理解本發明，該些實施例係為了說明的目的而描述，不應理解為限制本發明。
實施例1至3及比較例1：光學各向異性膜的形成
使用2.5wt%的聚[4-(1-苯基全氟庚氧基)-桂皮酸酯-5-降莰烯]作為光配向聚合物，以及使用一更多官能基的丙烯酸酯化合物(季戊四醇三丙烯酸酯(PETA))作為一黏結劑化合物，而使得該光配向聚合物對於該黏結劑化合物的重量比為2：0、2：1、2：2及2：4。連同該光配向聚合物及該黏結劑化合物，將0.1wt%的光起始劑(Irgacure 907，購自於Ciba)溶解於甲苯溶劑中，並且於一TAC膜上利用桿塗佈將所得到的溶液塗佈至厚度約為100nm，於80℃下進行乾燥歷時2分鐘，接著利用劑量為1J/cm2的UV-B之偏振UV光照射，藉此形成實施例1至3及比較例1的光學各向異性膜。
實施例4至6及比較例2：光學各向異性膜的形成
除了使用一COP膜來作為該基板以替代該TAC膜，實施例4至6及比較例2的光學各向異性膜係以 與實施例1至3及比較例1相同的方法所形成。
實施例7至9及比較例3：光學各向異性膜的形成
除了使用一COC膜來作為該基板以替代該TAC膜，實施例7至9及比較例3的光學各向異性膜係以與實施例1至3及比較例1相同的方法所形成。
實施例10至12及比較例4：光學各向異性膜的形成
除了使用一PET膜來作為該基板以替代該TAC膜，實施例10至12及比較例4的光學各向異性膜係以與實施例1至3及比較例1相同的方法所形成。
實施例13至15及比較例5：光學各向異性膜的形成
除了使用聚[4-(4-甲基酮苄氧基)-桂皮酸酯-5-降莰烯]來作為該光配向聚合物以替代聚[4-(1-苯基全氟庚氧基)-桂皮酸酯-5-降莰烯]，實施例13至15及比較例5的光學各向異性膜係以與實施例1至3及比較例1相同的方法所形成。
實施例16至18及比較例6：光學各向異性膜的形成
除了使用一COP膜來作為該基板以替代該TAC膜，實施例16至18及比較例6的光學各向異性膜係以與實施例13至15及比較例5相同的方法所形成。
實施例19至21及比較例7：光學各向異性膜 的形成
除了使用一COC膜來作為該基板以替代該TAC膜，實施例19至21及比較例7的光學各向異性膜係以與實施例13至15及比較例5相同的方法所形成。
實施例22至24及比較例8：光學各向異性膜的形成
除了使用一PET膜來作為該基板以替代該TAC膜，實施例22至24及比較例8的光學各向異性膜係以與實施例13至15及比較例5相同的方法所形成。
實施例25至27及比較例9：光學各向異性膜的形成
除了使用聚[(3,4-二氟)-桂皮酸酯-2-甲基-5-降莰烯]來作為該光配向聚合物以替代聚[4-(1-苯基全氟庚氧基)-桂皮酸酯-5-降莰烯]，實施例25至27及比較例9的光學各向異性膜係以與實施例1至3及比較例1相同的方法所形成。
實施例28至30及比較例10：光學各向異性膜的形成
除了使用一COP膜來作為該基板以替代該TAC膜，實施例28至30及比較例10的光學各向異性膜係以與實施例25至27及比較例9相同的方法所形成。
實施例31至33及比較例11：光學各向異性膜的形成
除了使用一COC膜來作為該基板以替代該 TAC膜，實施例31至33及比較例11的光學各向異性膜係以與實施例25至27及比較例9相同的方法所形成。
實施例34至36及比較例12：光學各向異性膜的形成
除了使用一PET膜來作為該基板以替代該TAC膜，實施例34至36及比較例12的光學各向異性膜係以與實施例25至27及比較例9相同的方法所形成。
實施例37：光學各向異性膜的形成
使用2.0wt%的聚[4-氟-桂皮酸酯-5-降莰烯]作為一光配向聚合物，以及使用一更多官能基的丙烯酸酯化合物(PETA)作為一黏結劑化合物，而使得該光配向聚合物對於該黏結劑化合物的重量比為2：2。連同該光配向聚合物及該黏結劑化合物，將0.1wt%的光起始劑(Irgacure 907，購自於Ciba)溶解於一環戊酮(CPO)溶劑中，並且於一COP膜上利用桿塗佈將所得到的溶液塗佈至厚度約為100nm，於80℃下進行乾燥歷時2分鐘，接著利用劑量為1J/cm2的UV-B之偏振UV光照射，藉此形成實施例37的光學各向異性膜。
實施例38：光學各向異性膜的形成
使用2.0wt%的聚[4-甲氧基-5-降莰烯]作為一光配向聚合物，以及使用一更多官能基的丙烯酸酯化合物(以1：1的重量來混合的PETA及DPHA之一混合物)作為一黏結劑化合物，而使得該光配向聚合物對於該黏結劑化合物的重量比為2：1。連同該光配向聚合物及該黏結劑化合 物，將0.1wt%的一光起始劑(Irgacure 907，購自於Ciba)溶解於一甲苯溶劑中，並且於一TAC膜上利用桿塗佈將所得到的溶液塗佈至厚度約為100nm，於80℃下進行乾燥歷時2分鐘，接著利用劑量為1J/cm2的UV-B之偏振UV光照射，藉此形成實施例38的光學各向異性膜。
試驗例1：極性P的測量與計算
在實施例1至38及比較例1至12的該光學各向異性膜中，進行該基板及該光配向層之極性P值測量如下。
在約為25℃的室溫下，將約10μl的水滴及約4μl的二碘甲烷液滴置於該基板或該光配向層的該表面上(亦即，將個別的液滴和緩地形成並置於該基板或該光配向層的表面上)，之後利用停滴法來測量介於該基板或該光配向層的表面及個別的液滴之間的接觸角，而推衍出該水滴及二碘甲烷液的接觸角之測量值。就此，該接觸角係利用一液滴形狀分析儀(DSA 100)來進行測量。
將所推衍出的該水滴及二碘甲烷液的接觸角帶入Owens-Wendt-Rabel-Kaelble方程式，而計算出該基板或該光配向層的表面之IFT(s,P)以及IFT(s)值。基於方程式1極性P=IFT(s,P)/IFT(s)而計算出該基板或該光配向層的極性P值。這些極性P值係整理於下面表1至3中。
試驗例2：配向能力的評估
將A板(A-plate)的液晶提供至實施例1至38比較例1至12的各個該光學各向異性膜之該光配向層上，於 60℃下進行乾燥歷時2分鐘，接著利用50mJ/cm2的UV光照射因而固化。再者，將該薄膜插設於偏光片之間並且測量配向的程度。基於下列標準而以1至5的整數來評估配向的程度，而當接近5時則被認為係優異的。配向能力的評估結果係整理於下面表1至3中。
5.優異的配向能力；4.良好的配向能力；3.可觀察到配向能力，但實際使用時則不足；2.幾乎沒有配向能力；1.沒有配向能力。
由表1至3中明顯可見，實施例1至38之包括具有適當的極性P值之該基板及該光配向層的該光學各向異性膜展現優異配向能力。尤其是，實施例37及38的該光學各向異性膜顯示最佳的配向能力。
然而，比較例1至12之包括落出適合於該基板的極性P範圍之外的光配向層之該光學各向異性膜展現較差的配向能力。

Claims (20)

  1. 一種光學各向異性膜，包括：一基板，其極性P為0.01至0.35，如下方程式1所定義；一光配向層，其係形成於該基板上且包括一光配向聚合物，其中至少一部份的一光反應性基團係經光配向，該光配向層之極性P為0.02至0.28，如下方程式1所定義；以及一液晶層，其係形成於該光配向層上：[方程式1]P(極性)=IFT(s,P)/IFT(s)其中，將一10μl的水滴及一4μl的二碘甲烷液滴置於該基板或該光配向層的一表面上，測量而得到一水滴及一二碘甲烷液滴的接觸值，帶入一Owens-Wendt-Rabel-Kaelble方程式，得到IFT(s,P)以及IFT(s)值。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學各向異性膜，其中該基板之該極性P係0.01至0.03，以及該光配向層之該極性P係0.06至0.28。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光學各向異性膜，其中該基板之該極性P係0.30至0.35，以及該光配向層之該極性P係0.02至0.2。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之光學各向異性膜，其中該基板係一三乙醯纖維素(TAC)基板、一環烯烴聚合物(COP)基板、一PET基板或一環烯烴共聚物(COC)基板。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光學各向異性膜，其中該光配向聚合物包括由下列化學式1或2所表示之一重複單元： 在化學式1及2中，n為50至5,000，p為一0至4的整數，R1、R2、R3以及R4中至少一者係一基團擇自由下列化學式1a至1e所組成之群組，且其他者係彼此相同或相異以及各自獨立地為一極性官能基團擇自由下列所組成之群組：氫；鹵素；經取代或未經取代之C1~C20烷基；經取代或未經取代之C2~C20烯基；經取代或未經取代之C5~C12環烷基；經取代或未經取代之C6~C40芳基；經取代或未經取代之 C7~C15芳烷基；經取代或未經取代之C2~C20炔基；以及一非碳氫化極性基團包含至少一元素擇自：氧、氮、磷、硫、矽以及硼， 在化學式1a至1e中，n1為一0至4的整數，n2為一0至5的整數，以及l為0或1， A係經取代或未經取代之C1~C20伸烷基、羰基、羧基、經取代或未經取代之C6~C40伸芳基、或一單鍵，B係擇自由下列所組成之群組：一單鍵；經取代或未經取代之C1~C20伸烷基；羰基；羧基；酯；經取代或未經取代之C1~C10伸烷氧基；經取代或未經取代之C6~C40伸芳基；以及經取代或未經取代之C6~C40雜伸芳基，D及D’係各自獨立地擇自由下列所組成之群組：一單鍵；氧；經取代或未經取代之C1~C20伸烷基；經取代或未經取代之C3~C12環伸烷基；以及經取代或未經取代之C1~C20伸烷基氧化物，E係一單鍵；經取代或未經取代之C1~C20伸烷基；或經取代或未經取代之C6~C40伸芳基氧化物，X係氧或硫，Y及Z係各自獨立地為氫；或經取代或未經取代之C1~C20烷基，P係擇自由下列所組成之群組：一單鍵；經取代或未經取代之C1~C20伸烷基；羰基；經取代或未經取代之C2~C20伸烯基；經取代或未經取代之C3~C12環伸烷基；經取代或未經取代之C6~C40伸芳基；經取代或未經取代之C7~C15芳伸烷基；經取代或未經取代之C2~C20伸炔基；以及經取代或未經取代之C4~C8環伸烷基，R10、R11、R12、R13以及R14係彼此相同或相異以及各自獨立地擇自由下列所組成之群組：氫；鹵素；經取代或未經取代之C1~C20烷基；經取代或未經取代之C4~C8環烷基； 經取代或未經取代之C1~C20烷氧基；經取代或未經取代之C6~C30芳氧基；經取代或未經取代之C6~C40芳基；經取代或未經取代之C6~C40芳烷基；C6~C40雜芳基，其含有一第14、15或16族的雜原子；經取代或未經取代之C6~C40烷氧基芳基；氰基；腈基；硝基；以及羥基，以及R15係一或兩取代基，其係各自獨立地擇自由下列所組成之群組：氫；鹵素；氰基；經取代或未經取代之C1~C20烷基；經取代或未經取代之C1~C20烷氧基；經取代或未經取代之C6~C30芳氧基；經取代或未經取代之C6~C40芳基；C6~C40雜芳基，其含有一第14、15或16族的雜原子；以及經取代或未經取代之C6~C40烷氧基芳基。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光學各向異性膜，更包括：一黏結劑化合物的一固化產物。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之光學各向異性膜，其中該黏結劑化合物的該固化產物包括：一雙官能基或更多官能基的丙烯酸酯化合物之一交聯聚合物。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之光學各向異性膜，其中包含的該光配向聚合物及該黏結劑化合物的該固化產物之重量比為2：0至2：3。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之光學各向異性膜，其中該液晶層包括由下列化學式3所表示的一液晶化合物： 其中P係一可聚合基團，包括一丙烯酸酯基團、一甲基丙烯酸酯基團或一環氧基團，R20為氫或一C1~C6烷基，以及n係一1至10的整數。
  10. 如申請專利範圍第2項所述之光學各向異性膜，其中該光配向聚合物具有一光反應性基團，其一端係與至少一包括烷氧基或烷氧基芳基的官能基團耦合。
  11. 如申請專利範圍第5項所述之光學各向異性膜，其中該基板之該極性P係0.30至0.35，以及該光配向聚合物係一化學式1的同元聚合物，其具有一化學式1a之光反應性基團，其中R14係C1~C5烷氧基。
  12. 如申請專利範圍第3項所述之光學各向異性膜，其中該光配向聚合物具有一光反應性基團，其一端係與至少一包括鹵素或芳烷基的官能基團耦合。
  13. 如申請專利範圍第5項所述之光學各向異性膜，其中該基板之該極性P係0.01至0.03，以及該光配向聚合物係一化學式1的同元聚合物，其具有一化學式1a之光反應性基團，其中R14為鹵素、D及D’係一單鍵，以及l為0。
  14. 如申請專利範圍第6項所述之光學各向異性膜，其中該基板之該極性P係0.01至0.03，且包含的該光配向聚合物及該黏結劑化合物的該固化產物之重量比為2：1至2：3。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之光學各向異性膜，其中該黏結劑化合物係二季戊四醇六丙烯酸酯(dipentaerythritol hexaacrylate,DPHA)。
  16. 如申請專利範圍第6項所述之光學各向異性膜，其中該基板之該極性P係0.30至0.35，以及包含的該光配向聚合物及該黏結劑化合物的該固化產物之重量比為1：0至1：2。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之光學各向異性膜，其中該黏結劑化合物係一二季戊四醇六丙烯酸酯(dipentaerythritol hexaacrylate,DPHA)以及季戊四醇三丙烯酸酯(pentaerythritol triacrylate,PETA)的混合物。
  18. 如申請專利範圍第1項所述之光學各向異性膜，其中該光配向層的厚度為10至1000nm。
  19. 如申請專利範圍第1項所述之光學各向異性膜，其功能在於作為一液晶配向膜、一光學濾片、一相位差膜、一圖案化相位差膜、一偏光片或一偏振光發射器。
  20. 一種光學裝置，包括如申請專利範圍第1項所述之光學各向異性膜。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102301453B1 (ko) * 2014-01-31 2021-09-10 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤 광학 이방성 시트
KR102041740B1 (ko) * 2015-11-05 2019-11-06 코니카 미놀타 가부시키가이샤 광학 필름, 편광판 및 화상 표시 장치
JP2017025929A (ja) * 2016-10-24 2017-02-02 日産自動車株式会社 ディーゼルエンジンの燃焼室構造
WO2020110817A1 (ja) * 2018-11-28 2020-06-04 富士フイルム株式会社 光学積層体の製造方法
TWI725667B (zh) 2018-12-28 2021-04-21 美商塞奇電致變色公司 形成電化學裝置之方法
CN112980225A (zh) * 2021-02-25 2021-06-18 张家港莱拓新材料科技有限公司 一种新型可聚合介晶混合物涂料及其应用

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970000356B1 (ko) 1993-09-18 1997-01-08 엘지전자 주식회사 액정표시소자(lcd)용 광 폴리머 배향막 형성방법
JP3945789B2 (ja) 1997-12-19 2007-07-18 林テレンプ株式会社 配向膜の製造方法、配向膜、および配向膜を備えた液晶表示装置
JPH11202333A (ja) 1998-01-13 1999-07-30 Canon Inc 配向膜検査方法、検査装置、及び液晶素子の製造方法
JP2000330117A (ja) 1999-05-24 2000-11-30 Sharp Corp 液晶デバイスにおける表面配向力の測定装置および測定方法
KR20020006819A (ko) 2000-07-13 2002-01-26 김일흥 무선조정 로봇 축구 경주차
KR100364504B1 (ko) 2001-02-20 2002-12-18 엘지전선 주식회사 광배향막을 이용한 위상차 필름의 제조 방법
JP4154995B2 (ja) 2002-10-28 2008-09-24 セイコーエプソン株式会社 電子光学パネルの製造方法及び電子光学パネル、並びにこの電子光学パネルを備えた電子光学装置及び電子機器
JP4637839B2 (ja) * 2003-08-08 2011-02-23 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 反応性メソゲンを有する、液晶分子を配向させるための配向層
JP2006098513A (ja) * 2004-09-28 2006-04-13 Nitto Denko Corp 液晶配向フィルムの製造方法、液晶配向フィルム、光学フィルムおよび画像表示装置
JP2007225765A (ja) 2006-02-22 2007-09-06 Dainippon Ink & Chem Inc 光学異方体の製造方法
JP5124027B2 (ja) 2008-01-18 2013-01-23 エルジー・ケム・リミテッド 光学フィルム、その製造方法、およびこれを含む液晶表示装置
KR101082032B1 (ko) * 2008-01-18 2011-11-10 주식회사 엘지화학 광학 필름, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 액정 표시 장치
US8703253B2 (en) * 2008-01-18 2014-04-22 Lg Chem, Ltd. Composition for liquid crystal alignment layer, preparation method of liquid crystal alignment layer using the same, and optical film comprising the liquid crystal alignment layer
WO2009093711A1 (ja) 2008-01-25 2009-07-30 Nissan Chemical Industries, Ltd. 液晶配向剤、及び液晶表示素子
KR101265310B1 (ko) 2008-05-15 2013-05-16 주식회사 엘지화학 배향막 조성물, 이를 이용한 액정 배향막 제조방법,배향막을 포함하는 광학 이방성 필름 및 이를 포함하는액정표시장치 및 편광판
KR20100068178A (ko) 2008-12-12 2010-06-22 동우 화인켐 주식회사 편광판 및 이것이 구비된 액정표시장치
EP2386588B1 (en) 2009-01-12 2015-08-19 LG Chem, Ltd. Norbornene polymer including photoreactive functional group that has halogen substituent, method for preparing the same, and alignment layer using the same
KR101071401B1 (ko) 2010-07-07 2011-10-07 주식회사 엘지화학 광반응성 노보넨계 공중합체, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 배향막
KR101307494B1 (ko) 2010-07-07 2013-09-11 주식회사 엘지화학 광반응성 작용기를 갖는 화합물, 광반응성 중합체 및 이를 포함하는 배향막
KR101555010B1 (ko) 2010-07-16 2015-10-01 주식회사 엘지화학 광반응성 중합체 및 이의 제조 방법
US20120013834A1 (en) * 2010-07-16 2012-01-19 Lg Chem, Ltd. Liquid crystal film
EP2596554B1 (en) 2010-07-21 2014-10-29 Koninklijke Philips N.V. Housing for an electrically powered device
TWI495648B (zh) 2010-07-28 2015-08-11 Osaka Organic Chemical Ind Ltd 共聚合性〈甲基〉丙烯酸聚合物、光配向膜以及相位差膜
US8946366B2 (en) * 2010-09-27 2015-02-03 Lg Chem, Ltd. Cyclic olefin compound, photoreactive polymer, and alignment layer comprising the same
CN103119478B (zh) 2010-10-04 2015-10-14 大日本印刷株式会社 防眩性膜、防眩性膜的制造方法、偏振片和图像显示装置
JP5898404B2 (ja) 2011-01-07 2016-04-06 大阪有機化学工業株式会社 光配向膜用及び光学異方性フィルム用組成物

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Publication number Publication date
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