技术问题
本发明的一个方面是提供一种O-板，其能够无需任何单独的分离和纯化工序制造且包括对形成在取向膜上的斜展取向液晶层具有优异粘附性的取向膜，以及以集成形式包括该O-板的偏振板。
此外，本发明的另一方面提供一种O-板，其包括即使当所述取向膜形成在除了如环烯烃聚合物的三乙酰纤维素的基板上，对基板也具有良好粘附性的取向膜，以及以集成形式包括该O-板的偏振板。
另外，本发明的又一方面提供一种O-板，其包括当液晶膜形成在取向膜上时，能够使液晶的光轴偏离最小化的取向膜，以及以集成形式包括该O-板的偏振板。
技术方案
根据本发明的一个方面提供的O-板包括：基板；取向膜，其通过用由聚乙烯醇、多官能团丙烯酸酯单体、相容性试剂、光引发剂和溶剂组成的取向膜组合物涂覆基板，接着经干燥、固化和摩擦工序而制备；以及在所述取向膜上形成的斜展取向液晶膜。
在这种情况下，所述基板可以包括三乙酰纤维素或环烯烃聚合物(COP)。
所述取向膜组合物可以包括：聚乙烯醇(PVA)；基于所述聚乙烯醇重量的13～25重量％的丙烯酸酯单体；基于所述丙烯酸酯单体重量的20～30重量％的相容性试剂；以及基于所述丙烯酸酯单体重量的10～50重量％的水性光引发剂。
此外，可使用一种或两种或多种具有3～6个碳原子的多官能团丙烯酸酯单体作为所述丙烯酸酯单体。
同样，所述丙烯酸酯单体合意地选自由季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)季戊四醇四丙烯酸酯(PETTA)和二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)组成的组中。
在这种情况下，当所述丙烯酸酯单体是季戊四醇三丙烯酸酯时，基于所述聚乙烯醇的重量，所述丙烯酸酯单体可以17～25重量％的含量存在。
此外，当所述丙烯酸酯单体是季戊四醇四丙烯酸酯时，基于所述聚乙烯醇的重量，所述丙烯酸酯单体可以15～21重量％的含量存在。
同样，当所述丙烯酸酯单体是二季戊四醇六丙烯酸酯时，基于所述聚乙烯醇的重量，所述丙烯酸酯单体可以13～21重量％的含量存在。
并且，所述取向膜组合物溶解在水和醇的混合溶剂中形成取向膜组合物溶液。
同样，在组合物溶液中，所述取向膜组合物可以2.44～7.25重量％的含量存在。
此外，在所述混合溶剂中，水∶醇的重量比例可以为40∶60～50∶50。
同样，所述醇可以选自由甲醇、乙醇和异丙醇组成的组中。
并且，所述液晶膜可以通过将具有斜展取向的聚合的棒状液晶化合物加入到溶剂中，接着用得到的混合物涂覆取向膜并经干燥和固化工序制备的，所述液晶化合物是通过将4-(6-丙烯酰氧基己氧基)-苯甲酸(4-氰基苯酯)(4-(6-acryloyoxyhexyloxy)-benzoic acid(4-cyanophenyl ester))和4-(6-丙烯酰氧基己氧基)-苯甲酸[4-反式-4-丙基环己基]苯酯(4-(6-acryloyoxyhexyloxy)-benzoic acid [4-trans-4-propylcyclohexyl]phenyl ester])中的一种或两种加入到4-(3-丙烯酰氧基丙氧基)-苯甲酸2-甲基-1，4-亚苯酯(4-(3-aeryloyoxypropyloxy)-benzoic acid2-methyl-1，4-phenylene ester)中制备。
同样，所述聚乙烯醇可以具有85,000～146,000的重均分子量，且可被水解96％或更少。
并且，所述相容性试剂可良好地溶于水中。
此外，所述相容性试剂可以为聚4-(乙烯基苯酚)。
同样，所述光引发剂可溶于水中。
在这种情况下，所述光引发剂可以包括选自由IRGACURE 2959、IRGACURE 500和IRGACURE 754组成的组中的一种。
除了上述叠层结构之外，根据本发明的O-板可进一步包括至少一个光学层。
根据本发明的一个方面，提供一种偏振板，其包括具有上述特性的O-板，其中，形成在偏振片两侧的保护膜中的一个或两个是O-板膜。
有益效果
根据本发明，不需要附加的分离和纯化工序，且可能制备出包括对形成在取向膜上的液晶层具有优异粘附性的取向膜组合物的光学补偿膜。即使当其形成在除了如环烯烃聚合物的三乙酰纤维素以外的特定基板上，所述取向膜仍具有良好的粘附性，且形成在取向膜上的液晶膜具有最小化光轴偏离角，且由此，根据本发明的光学补偿膜即使在湿热的环境下，也具有优异的耐久性和良好的光学性能。
此外，由于所述保护膜的一个或两个可被光学膜取代，因而包括根据本发明的所述光学补偿膜的偏振板具有良好的生产率和优异的光学性能。
附图说明
本发明的上述和其它方面、特征以及其它优点，从下面结合附图的详细描述中将被更清楚地理解，其中：
图1是举例说明一个根据本发明的一个示例性实施方式的层压光学补偿膜的实施例的截面示意图；
图2是举例说明斜展取向模式的示意图；
图3是举例说明根据本发明的一个示例性实施方式的偏振板的层压模式的截面示意图；
图4是举例说明本发明的实施例2中制备的形成在取向膜上的斜展取向的液晶膜的视角相差分布的图；
图5是举例说明通过比较本发明实施例1中制备的取向膜和在常规的取向膜上形成的液晶膜的光轴偏离程度得到的结果的图；以及
图6是举例说明当本发明实施例4中制备的集成O-板作为偏振板被附着到TN-型液晶盒时的对比率的图。

参照附图，现将对本发明示例性实施方式进行详细描述。
为了解决上述问题，本发明人努力试图开发一种O-板以及包括符合本发明目的的O-板的集成偏振板，并且发现：当所述光学补偿膜包含由具有后述特定物理性质的取向膜组合物制成的取向膜时，可以满足本发明的目的，且由此基于上述事实完成了本发明。
也就是说，如图1所示，根据本发明的O-板包括：基板1，涂覆在所述基板上的取向膜2以及涂覆在取向膜2上且通过取向膜2赋予斜展取向性能的液晶膜3，且需要时可以进一步包括本领域已经提供的光学薄膜层4。用于制备所述取向膜2的组合物由本发明提供的特定成分制成时，可能得到具有优异的如所述基板1和所述液晶膜3之间的粘附力的物理性质的O-板。包括本发明的所述O-板的取向膜可以通过涂覆所述组合物到所述基板1、干燥并固化所述组合物，接着摩擦所述组合物制造。
特别地，在本发明的所述O-板中使用的基板包括基于环烯烃聚合物(COP)的基板，和常规的三乙酰纤维素(TAC)膜。当所述基板用于所述O-板中时，本发明的所述O-板在湿热的环境下可以使用且具有优异的耐久性。当然，由于本发明的所述O-板在所述取向膜和液晶膜之间具有良好的粘附力，即使常规的三乙酰纤维素膜用于所述O-板中时，本发明的所述O-板相对于常规的O-板也可以具有优异的耐久性。这些基于环烯烃聚合物(COP)的基板形成的O-板可具有区别本发明和其它发明的特性。
用于制备包括本发明的O-板的取向膜的取向膜组合物由聚乙烯醇、多官能团丙烯酸酯单体、相容性试剂、光引发剂和溶剂组成，且它的物理性质详细描述如下。
首先，如图2中所示，所述液晶和取向膜之间的粘附性能以及液晶斜展取向的条件应当被完全满足以使所述液晶斜展取向。
根据本发明的所述取向膜组合物包括：聚乙烯醇(PVA)；基于所述聚乙烯醇重量的13～25重量％的丙烯酸酯单体；基于所述丙烯酸酯单体重量的20～30重量％的水性相容性试剂；以及基于所述丙烯酸酯单体重量的10～50重量％的水性光引发剂。根据本发明的所述取向膜组合物优选溶解在水和醇的混合溶剂中，以便在所述组合物溶液的总含量中，其能以2.44～7.25重量％的量存在。
它们之中，所述聚乙烯醇是形成取向膜的主要的化合物，且其它组分的所有含量基于所述聚乙烯醇的重量使用。所述聚乙烯醇具有85,000～146,000的重均分子量(Mw)，且优选被水解96％或更少。然而，所述聚乙烯醇的重均分子量略微影响粘附性能，但是在所述取向膜的性能方面没有大的差异。一般来说，具有85,000～146,000重均分子量的聚乙烯醇被广泛使用。此外，大体上水解80％或更高的聚乙烯醇被广泛使用，但是水解超过96％的聚乙烯醇是不令人满意的，因为其会不利地影响取向膜的粘附性能和取向特性，且因此优选使用水解96％或更少的聚乙烯醇。同样，这里不需要特别地限定最低的水解度，但是可获得的聚乙烯醇的最小的水解度大体上约80％。
相似地，所述丙烯酸酯单体也是重要的化合物，其帮助聚乙烯醇通过交联反应形成具有本发明的有益效果的取向膜，且由此，基于所述聚乙烯醇的重量，所述丙烯酸酯单体优选以13～25重量％的含量存在。基于所述聚乙烯醇的重量，所述丙烯酸酯单体以低于13重量％的含量存在时，所述取向膜和所述液晶膜之间、或所述取向膜和所述例如环烯烃聚合物(COP)的基板之间的夹层粘附力差，且由此所述取向膜或所述液晶膜可能剥离。相反，基于所述聚乙烯醇的重量，所述丙烯酸酯单体以大于25重量％的含量存在时，很难斜展取向液晶。所述丙烯酸酯单体更优选包括多官能团的丙烯酸酯，且它们中，特别优选包括C3-C6丙烯酸酯，它们是三丙烯酸酯(尤其是季戊四醇三丙烯酸酯，PETA)、四丙烯酸酯(尤其是季戊四醇四丙烯酸酯，PETTA)、六丙烯酸酯(尤其是二季戊四醇六丙烯酸酯，DPHA)等。它们可以单独或组合使用。当三丙烯酸酯被用作单体时，基于所述聚乙烯醇的重量，所述三丙烯酸酯适合的含量范围为17～25重量％，且优选20重量％；且当四丙烯酸酯被用作单体时，基于所述聚乙烯醇的重量，所述四丙烯酸酯优选以15～21重量％的含量存在。同样，当六丙烯酸酯被用作单体时，基于所述聚乙烯醇的重量，所述六丙烯酸酯优选以为13～21重量％的含量使用。限定所述组分的上限和下限是确保夹层粘附力并同时易于实现所述斜展取向。基于所述聚乙烯醇的重量，所述三丙烯酸酯最优选以20重量％的含量存在，所述四丙烯酸酯最优选以18重量％的含量存在，且所述六丙烯酸酯最优选以17重量％的含量存在。
同样，相容性试剂优选作为粘附促进剂使用以提高粘附性。基于所述丙烯酸酯单体的重量，所述相容性试剂优选以20～30重量％的含量存在。当所述相容性试剂以低于20重量％的含量存在时，如果以溶液的形式用根据本发明的取向膜组合物涂敷所述基板，所述取向膜组合物不能均匀地分散到基板上以润湿基板的表面，这将导致溶液滴结成团的反润湿现象。因此，很难在基板上形成取向膜。相反，基于所述丙烯酸酯单体的重量，所述相容性试剂的含量超过30重量％时，很难斜展取向液晶膜。基于所述丙烯酸酯单体的重量，所述相容性试剂的最优选含量为25重量％。考虑到取向膜组合物优选溶解在水和醇的混合溶剂中，所述相容性试剂优选可溶于水中并被使用。上述水性相容性试剂的实例包括重均分子量为8,000的聚(4-乙烯基苯酚)、重均分子量为20,000的聚(4-乙烯基苯酚)、聚乙烯亚胺、聚(2-乙基-2-噁唑啉)、1-[N-[聚(3-烯丙氧基-2-羟丙基)]-2-氨乙基]-2-咪唑啉酮溶液、聚[二(2-氯乙基)醚-交替-1，3-二[3-(二甲氨基)丙基]脲](poly[bis(2-chloroethyl)ether-alt-1，3-bis[3-(dimethylamino)propyl]urea])等。
为了使涂覆在基板上的取向膜组合物形成取向膜，必须固化所述取向膜组合物。所述取向膜组合物的固化通常可以通过干燥所述取向膜组合物使溶剂蒸发和光学固化(特别是，UV-固化)所述无溶剂的取向膜而完成。为此目的，所述取向膜组合物必须包括光引发剂。基于所述丙烯酸酯单体的重量，所述光引发剂优选以10～50重量％的含量存在。基于所述丙烯酸酯单体的重量，所述光引发剂以低于10重量％的含量存在时，光聚合反应不能容易地进行，且因此很难固化所述取向膜；反之，基于所述丙烯酸酯单体的重量，所述光引发剂的含量超过50重量％时，很难取向液晶。基于所述丙烯酸酯单体的重量，所述光引发剂最优选的含量为25重量％。同样，考虑到光引发剂在水和醇的混合溶剂中使用，所述光引发剂优选可溶于水中，且所述光引发剂的实例包括IRGACURE 2959(2-羟基-1-[4-(2-羟乙氧基)苯基]-2-甲基-1-丙酮)、IRGACURE 500(1-羟基-环己基-苯基-酮+二苯甲酮)(1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone+benzophenone)、IRGACURE754(羟苯乙酸2-[2-氧-2-苯基-乙酰氧基-乙氧基]-乙酯和羟苯基-乙酸2-[2-羟基-乙氧基]-乙酯)，其全部可从Ciba-Geigy购得。
具有上述组分的根据本发明的取向膜组合物优选溶解在水和醇的混合溶剂中并被使用。这里，优选使用甲醇、乙醇、异丙醇等作为醇。这里，当制备混合溶剂时，在溶剂中水∶醇的比例优选为40∶60～50∶50；且当甲醇或乙醇被用作醇时，水∶醇的最优选的比例为41∶59；且当异丙醇被用作醇时，水∶醇的最优选的比例为40∶60。基于所述组合物的总重量(以溶液形式)，所述取向膜组合物优选以2.44～7.25重量％的含量存在。此时，所述取向膜组合物以低于2.44重量％的含量存在时，由于过量的溶剂存在，很难形成足够厚度的取向膜，且不可能确保粘附性。相反，当所述取向膜组合物以高于7.25重量％的含量存在时，很难斜展取向液晶。因此，除溶剂之外，所述取向膜组合物的适合的含量为2.44～7.25重量％。
选自由结合有丙烯酸酯基团作为反应基的化合物组成的组中的至少一种化合物可被用作涂覆在所述取向膜组合物制备的取向膜上的、具有斜展取向的聚合液晶化合物；且所述液晶膜可优选通过将液晶化合物的混合物溶解到溶剂中，接着用得到的混合物涂覆取向膜并经干燥和固化的工序制备而成的；液晶化合物的混合物是通过将4-(6-丙烯酰氧基己氧基)-苯甲酸(4-氰基苯酯)和4-(6-丙烯酰氧基己氧基)-苯甲酸[4-反式-4-丙基环己基]苯酯中的一种或两种加入到4-(3-丙烯酰氧基丙氧基)-苯甲酸2-甲基-1，4-亚苯酯中制备的。
同样，本发明的偏振板可包括上述O-板。
包括上述O-板的本发明的偏振板更优选集成化形成。在本发明中，术语“集成”意指，当常规的偏振板具有在偏振片的两侧提供保护膜以弥补偏振片的弱点的构型，且在需要时具有包括如延迟膜或视角补偿膜的O-板的构型；而如图3中所示，根据本发明的偏振板具有如下构型：形成在常规的偏振板中的偏振片的两侧上的一个或两个保护膜30被O-板替代。也就是说，本发明中表示的集成偏振板为具有O-板10-偏振片20-保护膜30(图3(a))、保护膜30-偏振片20-O-板10(图3(b))或O-板10-偏振片20-O-板10(图3(c))的构型的偏振板。在下文，具有此种构型的集成偏振板通常指“具有形成在偏振片的两侧上的一个或两个保护膜被O-板替代的构型的偏振板”。
发明方式
下文，参照附图将对本发明的示例性实施方式进行详细的描述。但是，应该理解的是：因为对于本领域的技术人员来说，从这些详细的描述中，本发明的实质和范围内的各种改变和修改将变得清晰，所以仅以举例说明方式给出详细描述和具体实施例，同时示出本发明的优选实施方式。
实施例
取向膜的制备
实施例1
取向膜组合物溶液是通过在150℃的温度下，将控制含量的取向膜组合物溶于水和醇的混合溶剂中制备而成的，如下表1中所列。
表1
[表1]
[表]

使用线棒将根据上述方法制备的取向膜组合物溶液涂覆到环烯烃聚合物(COP)，且所述取向膜组合物溶液在100℃的干燥箱中用热风干燥2分钟，然后使用80W/CM的高压汞蒸汽灯以3m/min的速率固化一次，并摩擦所述固化的取向膜的表面制备取向膜。
将具有斜展取向的聚合液晶混合物以25重量％的固体浓度溶解甲苯中，所述聚合液晶混合物是通过将16重量％的4-(6-丙烯酰氧基己氧基)-苯甲酸(4-氰基苯酯)、40重量％的4-(6-丙烯酰氧基己氧基)-苯甲酸[4-反式-4-丙基环己基]苯酯、40重量％的4-(3-丙烯酰氧基丙氧基)-苯甲酸2-甲基-1，4-亚苯酯和4重量％的IRGACURE907(由瑞士Ciba-Geigy制造)混合制备而成。使用线棒以得到的液晶溶液涂覆所述取向膜，在70℃的干燥箱中用热风干燥1分钟，然后使用80W/CM的高压汞蒸汽灯以3m/min的速率固化一次，以制备液晶膜。
结果，可能最终制备出复合薄膜，其包括COP基板、形成在COP基板上的经摩擦的取向膜以及形成在取向膜上的液晶膜，其全部按顺序层压。
根据ASTM标准评价层之间，也就是说，所述COP和取向膜之间，以及所述取向膜和所述液晶膜之间的粘附力，且根据视角使用AXOSCAN测量相差和光轴偏离角，以此来评价形成在所述取向膜上的所述液晶膜的光学性质。
实施例2
除了使用如下表2中列举的取向膜组分制备组合物溶液之外，以与实施例1中相同的方式在COP基板上形成取向膜，且然后以用于形成液晶膜的同样的方式制备复合薄膜，其包括COP基板、取向膜和液晶膜，其全部按顺序层压。
表2
[表2]
[表]

实施例3
除了使用如下表3中列举的取向膜组分制备组合物溶液之外，以与实施例1中相同的方式在COP基板上形成取向膜，且然后以用于形成液晶膜的同样的方式制备复合薄膜，其包括COP基板、取向膜和液晶膜，其全部按顺序层压。
表3
[表3]
[表]

比较实施例1
除了使用如下表4中列举的取向膜组分制备组合物溶液之外，以与实施例1中相同的方式在COP基板上形成取向膜，且然后以用于形成液晶膜的同样的方式制备复合薄膜，其包括COP基板、取向膜和液晶膜，其全部按顺序层压。下表4中列举的组合物表示在本领域中广泛用作基于聚乙烯醇的取向膜的组合物。
表4
[表4]
[表]

比较实施例2
通过在COP基板上层压液晶膜且不形成取向膜制备复合薄膜。
斜展取向中相差的测定
如图4所示，根据形成在根据实施例2制备的取向膜上的液晶膜的视角测定相差分布。从图4的曲线图中可看出，其显示：根据不断增加的视角，所述斜展取向液晶膜的相差分布均匀。虽然这里没有显示，但是可以确定：实施例1和3中的曲线图是以相似的方式绘制。
测定相对于摩擦角的取向偏离
为了与实施例1中制备的O-板比较，将WV(宽视角)-EA薄膜(富士)作为TN-型补偿膜一起评价光轴偏离性质，且结果示于图5中。在图5中，在矩形中存在的线的方向表示液晶相对于摩擦角的取向程度。也就是说，当线以相同的方向取向时，所述液晶具有相对较低的光轴偏离程度。根据本发明，其显示：实施例1的相对摩擦角的光轴偏离角为约0.16°(度)，且在比较实施例中使用的薄膜具有约0.31°的光轴偏离角。
取向性能和粘附性的测定
评价实施例1、2和3、比较实施例1和2中制备的液晶膜的取向性能、所述基板和所述取向膜之间的粘附性以及所述取向膜和所述液晶之间的粘附性，且结果列于下述表5中。所述取向性能的评价分开进行：完全无取向时(X)；及有轻微偏离的取向时(O)。根据ASTM标准，通过用如棋盘格的线型以1mm的间隔交叉切割液晶膜的表面来测定粘附性，并且测定当透明胶带粘附到所述液晶膜且随后从所述液晶膜剥离时，液晶膜是否仍粘附基板。此处，“O”级表示所述液晶膜完整地粘附于基板，“×”级表示所述液晶膜部分或完全从基板的棋盘格剥离，以及“-”表示没有结果。
表5
[表5]
[表]

集成O-板偏振板的制备和评价
层压实施例2中制备的集成COP的O-板和TAC作为PVA偏振片两侧的保护膜，碘化物被吸收之后对其进行拉伸，且用丙烯酸粘合剂涂覆PVA偏振片的一个侧面以制备偏振板。在此情况下，偏振片的吸收轴垂直于COP的基轴(ground axis)设置。由此制备的偏振板分别连接到观测者一侧和背光一侧，以使液晶层(O-板)可以朝使用TN-型液晶盒的液晶显示装置中的液晶盒设置，且通过使连接到观测者一侧和背光一例的偏振板的吸收轴设置成E-型来测定视角。使用EZ对比度测定系统(ELDIM)测定制备的液晶显示器件的对比度性质，且结果示于图6中。在图6中，线100表示其对比率为10∶1，线200表示其对比率为30∶1。所述视角范围列于下述表6中，其中当所述O-板以与上述同样的方式层压到PVA偏振片上并测量对比率(C/R)时，实施例1～3中制备的所述O-板的对比率(C/R)保持在10或更高的水平。
表6
[表6]
[表]

表6中列举的结果显示，根据本发明的所述O-板可以确保宽视角。
根据本发明，不需要附加的分离和纯化工序，且可能制备出包括对形成在取向膜上的液晶层具有优异粘附性的取向膜组合物的光学补偿膜。即使当其形成在除了如环烯烃聚合物的三乙酰纤维素的特定基板上，所述取向膜也具有良好的粘附性，且形成在取向膜上的液晶膜具有最小化的光轴偏离角，且因此根据本发明的光学补偿膜即使在热湿的环境下，也具有优异的耐久性和良好的光学性能。
此外，由于保护膜的一个或两个可被光学膜取代，因而根据本发明的包括所述光学补偿膜的偏振板具有良好的生产率和优异的光学性能。
虽然结合示例性实施方式已对本发明进行了说明和描述，但是对于本领域的技术人员明显的是，不偏离所附的权利要求限定的发明的实质和范围可以进行修改和改变。