具有反向波长色散性的光学膜及包括该光学膜的显示设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种具有反向波长色散的光学膜及一种包括所述光学膜的显示设备。
【背景技术】
[0002] 相位延迟器是一种改变穿过其本身的光的偏振态的光学元件，也被称作波片 (wave plate)。当电磁波穿过相位延迟器时，其偏振方向（电场矢量的方向）变为平行或垂 直于光轴的两个部分(寻常光线和非常光线)之和，并随着所述部分的矢量和根据所述相位 延迟器的双折射率和厚度变化而改变。在这点上，使偏振方向改变90度的波片被称作四分 之一波片(λ/4)，而使偏振方向改变180度的波片被称作半波(λ/2)片。
[0003] 在这点上，所述相位延迟器的相位差值取决于波长，而所述相位差值的波长色散 分类为正向波长色散、平波长色散和反向波长色散。
[0004] 其中，展现出反向波长色散的相位延迟器是最为有用的，因为其在宽波段内具有 特定的相位差(λ/4、λ/2等），但是，由普通树脂膜形成的相位延迟器通常展现出正向波长色 散。
[0005] 为了解决此问题，已经进行了许多的研究。例如，日本专利公开第1998-068816、 1998-090521、1999-052131和2000-002841号公开了通过层压多个光学各向异性层来形成 层压型相位延迟器。然而，具有多个光学各向异性层的层压结构的层压型相位延迟器存在 低产量和高生产成本的缺点，因为所述相位延迟器的生产过程要求不仅排列多个膜，而且 控制所述膜的光学取向的复杂过程。
[0006] 与此同时，日本专利公开第2002-221622号公开了一种通过拉伸膜来诱导反向波 长色散以制备仅包含一个相位延迟器的宽波段λ/4波片的方法。然而，此波片并不适于要求 薄化(lamel Iation)的液晶显示设备，因为所述波片的厚度为100μπι以上。
[0007] 此外，日本专利公开第2002-267838号公开了一种利用包含杆状液晶化合物和与 所述杆状液晶化合物的主轴垂直定向的非液晶材料的液晶组合物，用以制备薄层宽波段波 片的方法。然而，在所述组合物的情况下，存在的缺点是：当所述非液晶材料的混合比例太 低时，不能诱导反向波长色散，以及当所述混合比例太高时，可能会丧失所述组合物本身的 液晶特性。
[0008] 因此，存在开发能够展现出稳定的反向波长色散的薄的宽波段相位延迟器的需 求，尤其是，存在研究使得可以通过更简单的方法制备延迟膜的液晶化合物、聚合物等的紧 迫的需求。
【发明内容】
[0009] [技术问题]
[0010] 因此，本发明的一个方面用来提供一种具有薄的厚度和优良的反向波长色散的光 学膜。
[0011] 本发明的另一个方面用来提供一种包含所述光学膜的显示设备。
[0012] [技术方案]
[0013] 根据本发明，提供了一种光学膜，包含共聚物，所述共聚物包含由80-99.99重量％ 的下列化学式1所表示的化合物与0.01-20重量％的基于丙烯酸酯的化合物的聚合反应而 得到的重复单元，并且所述光学膜满足以下式I和式II。
[0016]其中，R1为氢或甲基，以及
[0017] R2为具有5至20个碳原子的芳烃基或具有5至20个碳原子的杂芳烃基。
[0022]其中，Δ η(λ)表示在波长λ处的特定的双折射率。
[0023]根据本发明，化学式1所表示的化合物可以是选自N-乙烯基咔唑、N-乙烯基吲哚、 1-乙烯基萘、1-乙烯基蒽和N-乙烯基邻苯二甲酰亚胺中的一种或多种化合物。
[0024]此外，根据本发明，所述基于丙烯酸酯的化合物可以是下列化学式2所表示的化合 物。
[0027]其中，R3为氢或具有1至3个碳原子的取代或未取代的烷基，
[0028] R4为单键、具有1至20个碳原子的直链或支链亚烷基、具有2至20个碳原子的直链 或支链亚烯基、或者具有2至20个碳原子的直链或支链亚炔基，以及 [0029] R5为氢、羧基或环氧基。
[0030] 所述共聚物可具有10，000至3，000，000的重均分子量(Mw)。
[0031]此外，所述共聚物可具有100至300°C的玻璃化转变温度(Tg)。
[0032]与此同时，根据本发明，提供了一种制备所述光学膜的方法，所述方法包括：制备 共聚物，所述共聚物包含由80-99.99重量％的下列化学式1所表示的化合物与0.01-20重 量％的基于丙烯酸酯的化合物的聚合反应而得到的重复单元;形成包含所述共聚物的膜； 以及拉伸所述膜。
[0033][有益效果]
[0034]根据本发明的光学膜具有薄的厚度和优良的反向波长色散，因而其可被适合应用 于采用液晶或OLED的显示设备的λ/2波片、λ/4波片、保护膜和减反射膜。
【具体实施方式】
[0035]下文中，将描述根据本发明的实施方式的光学膜及包含所述光学膜的显不设备。 [0036]在此之前，除非本说明书另有说明，否则"特定的双折射率"表示穿过所述光学膜 的光的波长(λ)处的相位差值，其可用△ η(λ)来表示。
[0037]本文所用的术语仅用于描述特定的实施方式的目的，而非意图限定本发明。如本 文中所用的，单数形式还意图包括复数形式，除非上下文另有明确的表示。
[0038]应当进一步理解的是：当术语"包含"或"包括"用于本说明书中时，表明了指定的 特征、区域、整数、步骤、操作、元件或组分的存在，但并不排除其它特征、区域、整数、步骤、 操作、元件或组分的添加。
[0039] 本发明的发明人对光学膜进行了细致的研究，他们发现：当采用通过使下列化学 式1所表示的化合物与基于丙烯酸酯的化合物、基于乙烯基的化合物或它们的的混合物以 特定比例共聚而得到的聚合物作为用于光学膜的树脂时，所述光学膜会变薄并具有优良的 反向波长色散，因而完成了本发明。
[0040] 根据本发明的一个实施方式，提供了一种光学膜，包含共聚物，所述共聚物包含由 80-99.99重量％的下列化学式1所表示的化合物与0.01-20重量％的基于丙烯酸酯的化合 物的聚合反应而得到的重复单元，并且所述光学膜满足以下式I和式II。
[0043]其中，R1为氢或甲基，以及
[0044] R2为具有5至20个碳原子的芳烃基或具有5至20个碳原子的杂芳烃基。
[0049] 其中，△ η(λ)表示在波长λ处的特定的双折射率。
[0050] 根据本发明一个实施方式的光学膜包含下列化学式1所表示的化合物和可与之共 聚的基于丙烯酸酯的化合物的共聚物。特别地，根据本发明一个【具体实施方式】的光学膜包 含通过以特定的比例共聚这些化合物而得到的聚合物，因而具有薄的厚度并显示出优良的 反向波长色散。因此，所述光学膜可被适合应用于采用液晶或OLED的显示设备的λ/2波片、 λ/4波片、保护膜和减反射膜。
[0051 ]下文中，将描述所述光学膜中包含的所述共聚物。
[0052 ]本发明的一个实施方式的共聚物包含由下列化学式1所表示的化合物得到的重复 单元。
[0053][化学式1]
[0055]其中，R1为氢或甲基，以及
[0056] R2为具有5至20个碳原子的芳烃基或具有5至20个碳原子的杂芳烃基。
[0057]根据本发明的一个实施方式，包含于所述芳烃基和所述杂芳烃基中的至少一个氢 原子可被羟基、羧基、卤素原子、具有1至12个碳原子的烷基、具有1至12个碳原子的烷氧基、 具有5至12个碳原子的芳基、具有7至12个碳原子的芳基烷基、具有2至4个碳原子的酰基等 所取代，以及包含于所述芳烃基和所述杂芳烃基中的至少一个亚甲基可被-NH-、-〇-、-S-等 所取代。
[0058]根据本发明的一个实施方式，化学式1所表示的化合物可以是选自N-乙烯基咔唑、 N-乙烯基吲哚、1-乙烯基萘、1-乙烯基蒽和N-乙烯基邻苯二甲酰亚胺中的一种或多种化合 物。其中，N-乙烯基咔唑为具有高折射率和高玻璃化转变温度的化合物，且在获得所述共聚 物的耐热性（即热成型时的热稳定性）以及获得所述共聚物的优良的反向波长色散方面是 有利的。
[0059]本文中，化学式1所表示的化合物的含量可以是至少80重量％，优选80至99.99重 量％、85至99重量％或85至95重量％。即化学式