CN105647253B - 用于光学膜的组合物、光学膜、补偿膜、抗反射膜和显示器件 - Google Patents

用于光学膜的组合物、光学膜、补偿膜、抗反射膜和显示器件 Download PDF

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Abstract

本发明提供用于光学膜的组合物、光学膜、补偿膜、抗反射膜和显示器件。用于光学膜的组合物，其包括：垂面液晶、在其末端处包括至少一个氟的硅烷或锗烷化合物、和能聚合的化合物。

Description

用于光学膜的组合物、光学膜、补偿膜、抗反射膜和显示器件
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年12月1日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2014-0169676的优先权和权益，将其全部内容引入本文作为参考。
技术领域
公开用于光学膜的组合物、膜、和显示器件。
背景技术
常用的平板显示器可分为通过自身发射光的发光显示器件和需要单独的光源的非发射性显示器件。为了改善其图像品质，经常采用补偿膜例如延迟膜。
发光显示器件例如有机发光显示器的可视性和对比度可因由金属例如电极导致的外部光的反射而恶化。为了减少或者防止有机发光显示器反射外部光以及其向外部的泄漏，通过使用偏振片和补偿膜将线性偏振光变成圆偏振光。
作为非发射性显示器件的液晶显示器(LCD)使用补偿膜并且由此保证宽视角，从而补偿由液晶产生的延迟。
所述补偿膜可为单个光学膜或者多个光学膜。所述光学膜可通过将液晶膜施加至取向(定向)层的一侧以控制液晶的取向而形成。然而，根据该方法，需要形成取向层的单独过程以及摩擦取向层的表面的物理处理、或者光处理例如光取向以控制液晶的取向。这样的处理过程不仅复杂，而且导致在保证取向均匀性方面的困难。
因此，在用于显示器件中的具有改善的液晶取向的光学薄膜方面仍然存在需要。
发明内容
一种实施方式提供用于光学膜的组合物，其在没有取向层的情况下实现液晶取向。
另一实施方式提供在没有取向层的情况下实现液晶取向的光学膜。
又一实施方式提供包括所述光学膜的补偿膜。
再一实施方式提供包括所述补偿膜的抗反射膜。
进一步的实施方式提供所述光学膜、所述补偿膜、或者所述抗反射膜应用于其的显示器件。
一种实施方式提供用于光学膜的组合物，其包括：
垂面(homeotropic)液晶，
在其末端处包括至少一个氟的硅烷或锗烷化合物，和
能聚合的化合物。
所述硅烷或锗烷化合物可由化学式1表示。
化学式1
Figure BDA0000863842770000021
在化学式1中，
Y为Si或Ge；
R1-R3、R5、和R6各自独立地为氢、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C2-C20烷氧基烷基、取代或未取代的C2-C20烷酰基、取代或未取代的C2-C20烷酰氧基、取代或未取代的C2-C20烷酰基烷基、取代或未取代的C2(C3)-C20烷酰氧基烷基、羟基、或其组合，
L为单键、取代或未取代的C1-C12亚烷基、取代或未取代的C1-C12亚杂烷基、取代或未取代的C7-C30亚烷芳基、或者取代或未取代的C7-C30亚芳烷基，
R4为氟、C1-C3氟烷基或者C1-C3氟烷氧基，和
n为0-4。
所述用于光学膜的组合物中的所述垂面液晶可由化学式A表示：
化学式A
(P1-S1-X1)n1-MG-(X2-S2-P2)n2
其中在化学式A中，
MG为棒状介晶(mesogen)基团，
X1和X2各自独立地为单键、-O-、-S-、-C(＝O)-、-C(＝O)O-、-O(C＝O)-、-O(C＝O)O-、基团(a)-(k)的任一种、或其组合，
Figure BDA0000863842770000031
S1和S2各自独立地为单键或者取代或未取代的C1-C30间隔体基团，
P1和P2各自独立地为能聚合的官能团，和
n1和n2各自独立地为0或1，条件是n1和n2不同时为0。
所述用于光学膜的组合物中的所述能聚合的化合物可由化学式C表示：
化学式C
(P3–(CH2)s1)T1-CR(3-T1)-(CH2)q1-O-(CH2)q2-CR(3-T2)-((CH2)s2-P4)T2
其中在化学式C中，
R为氢或甲基，
P3和P4各自独立地为能聚合的官能团，
S1、S2、q1、和q2各自独立地为0或1，
T1和T2各自独立地为2或3。
所述能聚合的化合物可包括具有4-10个丙烯酰基或者丙烯酰氧基基团的化合物。
所述用于光学膜的组合物可进一步包括溶剂，并且可包括约5-约50重量％的所述垂面液晶、约0.1-约1.1重量％的所述硅烷或锗烷化合物、约1-约10重量％的所述能聚合的化合物，和所述组合物的其余部分可为溶剂。
所述用于光学膜的组合物可进一步包括光引发剂，和所述光引发剂的量可为约0.1-约2重量％，基于所述组合物的总量。
另一实施方式提供光学膜，其包括：
基板(基底)，和
安置在所述基板上的液晶层，
其中所述液晶层包括垂面液晶、在其末端处包括至少一个氟的硅烷或锗烷化合物、和聚合物。
所述硅烷或锗烷化合物可由化学式1表示。
所述垂面液晶可以与所述基板的表面基本上垂直的方向排列，和所述硅烷或锗烷化合物可以基本上平行于所述垂面液晶的方向排列。
所述聚合物可安置在两垂面液晶之间。
对于约550纳米波长的入射光所述液晶层的面内相位延迟(R0)可在约0纳米≤R0≤约1纳米的范围内。
对于550纳米波长的入射光所述液晶层的厚度方向延迟(Rth)的绝对值可在约50纳米≤Rth≤约300纳米的范围内。
所述液晶层可具有满足关系方程1的折射率。
关系方程1
nz>nx＝ny
在关系方程1中，
nx为在所述液晶层的慢轴处的折射率，
ny为在所述液晶层的快轴处的折射率，和
nz为在垂直于所述液晶层的慢轴和快轴的方向上的折射率。
在所述基板和所述液晶层之间可不***取向层。
又一实施方式提供补偿膜，其包括所述光学膜和安置在所述光学膜的至少一侧上的相位延迟膜。
所述相位延迟膜可包括λ/4相位延迟膜、λ/2相位延迟膜、或其组合。
又一实施方式提供抗反射膜，其包括所述补偿膜和安置在所述补偿膜上的偏振器。
再一实施方式提供显示器件，其包括：显示面板，和所述光学膜、所述补偿膜、或者所述抗反射膜。
所述显示面板可为液晶面板或者有机发光面板。
附图说明
通过参照附图进一步详细地描述本公开内容的示例性实施方式，本公开内容的以上和其它方面、优点和特征将变得更明晰，其中：
图1和2为显示根据实施方式的光学膜的横截面图；
图3为显示根据一种实施方式的补偿膜的示意性横截面图；
图4为显示根据另一实施方式的补偿膜的示意性横截面图；
图5为显示根据实施方式的抗反射膜的示意性横截面图；
图6为说明根据实施方式的抗反射膜的外部光抗反射原理的示意图；
图7为显示根据实施方式的有机发光显示器件的示意性横截面图；
图8为显示根据实施方式的液晶显示器(LCD)器件的示意性横截面图；
图9-24为线性延迟(纳米，nm)对入射角(度，°)的图，其显示根据实施例1-11和对比例1-5的各膜的延迟曲线；
图25为显示根据实施例1的膜的偏振光学显微镜照片；
图26为显示根据实施例11的膜的偏振光学显微镜照片；
图27为显示根据对比例1的膜的偏振光学显微镜照片；
图28为显示根据对比例2的膜的偏振光学显微镜照片；
图29为显示根据对比例3的膜的偏振光学显微镜照片；
图30为显示根据对比例4的膜的偏振光学显微镜照片；和
图31为显示根据对比例5的膜的偏振光学显微镜照片。
具体实施方式
示例性实施方式将在下文中详细地描述，并且可由具有相关领域中的普通知识的人员容易地执行。然而，本公开内容可以许多不同的形式体现并且不应被解释为限于本文中所阐述的示例性实施方式。
因此，以下仅通过参照附图描述实施方式，以说明本描述的方面。如本文中使用的，术语“和/或”包括相关列举项目的一个或多个的任意和全部组合。术语“或”意味着“和/或”。表述例如“......的至少一个(种)”当在要素列表之前或之后时修饰整个要素列表而不是修饰该列表的单独要素。
将理解，当一个元件被称为“在”另外的元件“上”时，其可直接在所述另外的元件上或者在其间可存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接在”另外的元件“上”时，则不存在中间元件。
将理解，尽管术语第一、第二、第三等可用在本文中描述各种元件、部件(组分)、区域、层和/或部分(截面)，但是这些元件、部件(组分)、区域、层和/或部分(截面)不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、部件(组分)、区域、层或部分(截面)与另外的元件、部件(组分)、区域、层或部分(截面)区分开。因此，在不背离本实施方式的教导的情况下，下面讨论的第一元件、部件(组分)、区域、层或部分(截面)可称为第二元件、部件(组分)、区域、层或部分(截面)。
本文中所使用的术语仅用于描述具体实施方式的目的并且不意图为限制性的。如本文中使用的，单数形式“一个(种)(a，an)”和“该(所述)”也意图包括复数形式，除非上下文清楚地另外指明。将进一步理解，当用在本说明书中时，术语“包含”或“包括”表明存在所陈述的特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或部件(组分)，但是不排除存在或增加一个或多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、元件、部件(组分)、和/或其集合。
如本文中使用的“约”或“大约”包括所陈述的值并且意味着在如本领域普通技术人员考虑到所讨论的测量以及与具体量的测量有关的误差(即，测量***的限制)而确定的对于具体值的可接受的偏差范围内。
除非另外定义，在本文中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)的含义与该总的发明构思所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。将进一步理解，术语例如在常用词典中定义的那些应被解释为具有与它们在相关领域和本公开内容的范围内的含义一致的含义，并且将不以理想化或过度形式的意义进行解释，除非在本文中清楚地如此定义。
在本文中参照作为理想化实施方式的示意图的横截面图描述示例性实施方式。这样，将预计到作为例如制造技术和/或公差的结果的与图示形状的偏差。因此，本文中所描述的实施方式不应解释为限于如本文中图示的区域的特定形状，而是包括由例如制造导致的形状方面的偏差。例如，图示或者描述为平的区域可典型地具有粗糙的和/或非线性的特征。此外，所图示的尖锐的角可为圆形的。因而，图中所示的区域在本质上是示意性的，并且它们的形状不意图图示区域的精确形状，并且不意图限制本权利要求的范围。
如本文中使用的“混合物”涵盖包括共混物、合金、溶液等在内的所有类型的组合。
如本文中使用的，当未另外提供定义时，术语“取代(的)”指的是用选自如下的取代基代替化合物或基团中的氢而进行取代：卤素原子(F、Br、Cl、或I)、羟基、C1-C20烷氧基、氰基、氨基、C1-C20酯基、C1-C20烷基、C2-C20烯基、C2-C20炔基、C6-C20芳基、C3-C20杂芳基、以及其组合。
如本文中使用的，当未另外提供定义时，术语“烷基”表示得自完全饱和的、支化的或非支化的(或者直链或线型的)烃并且具有规定碳原子数的单价脂族基团。
如本文中使用的，当未另外提供定义时，术语“烷氧基”表示“烷基-O-”，其中术语“烷基”具有与以上描述的相同的含义。
如本文中使用的，当未另外提供定义时，术语“烷氧基烷基”表示被一个或多个烷氧基取代的烷基，其中术语“烷基”和“烷氧基”具有与以上描述的相同的含义。
如本文中使用的，当未另外提供定义时，术语“烷酰基”表示“烷基-C(＝O)-”，其中术语“烷基”具有与以上描述的相同的含义。
如本文中使用的，当未另外提供定义时，术语“烷酰氧基”表示“烷基-C(＝O)O-”，其中术语“烷基”具有与以上描述的相同的含义。
如本文中使用的，当未另外提供定义时，术语“烷酰基烷基”表示被一个或多个烷酰基取代的烷基，其中术语“烷基”和“烷酰基”具有与以上描述的相同的含义。
如本文中使用的，当未另外提供定义时，术语“烷酰氧基烷基”表示被一个或多个烷酰氧基取代的烷基，其中术语“烷基”和“烷酰氧基”具有与以上描述的相同的含义。
如本文中使用的，当未另外提供定义时，术语“芳基”表示包含至少一个环并且具有规定的碳原子数的单价芳族烃基团。
如本文中使用的，术语“亚烷基”表示这样的直链或支化的饱和脂族烃基：其具有2的化合价，任选地在所示处被一个或多个取代基取代，条件是不超过所述亚烷基的化合价。
如本文中使用的，当未另外提供定义时，术语“亚芳基”表示通过从芳烃的一个或多个环除去两个氢原子而形成的二价基团，其中可从所述芳烃的相同或不同环除去所述氢原子。
如本文中使用的，当未另外提供定义时，术语“亚杂烷基”表示这样的直链或支化的饱和脂族烃基：其具有2的化合价；任选地在所示处被一个或多个取代基取代，条件是不超过所述亚杂烷基的化合价；并且包括一个或多个选自氮(N)、氧(O)、硫(S)、和磷(P)的杂原子。
如本文中使用的，当未另外提供定义时，术语“亚烷芳基”表示表示被亚烷基取代的亚芳基，其中术语“亚芳基”和“亚烷基”具有与以上描述的相同的含义。
如本文中使用的，当未另外提供定义时，术语“亚芳烷基”表示被亚芳基取代的亚烷基，其中术语“亚烷基”和“亚芳基”具有与以上描述的相同的含义。
下文中，描述根据实施方式的用于光学膜的组合物。
根据实施方式的用于光学膜的组合物包括：
垂面液晶，
在其末端处包括至少一个氟的硅烷或锗烷化合物，和
能聚合的化合物。
所述液晶可为棒状单体、低聚物、和/或聚合物，且可为例如其中液晶的长轴以与基板的表面垂直的方向排列的垂面液晶。
所述液晶可为反应性介晶液晶，并且可具有例如至少一个能聚合的官能团。所述反应性介晶液晶可包括例如如下的至少一种：具有至少一个能聚合的官能团的棒状芳族衍生物、1-甲基-丙二醇、1,2-丙二醇-2-乙酸酯、和由式P1-A1-(Z1-A2)n-P2表示的化合物(其中P1和P2为能聚合的官能团，所述能聚合的官能团可独立地为丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基、乙烯基氧基、环氧基、或其组合，A1和A2各自独立地为1,4-亚苯基、萘-2,6-二基或其组合，Z1包括单键、-O-、-S-、-C(＝O)-、-C(＝O)O-、-O(C＝O)-、-O(C＝O)O-、或其组合，且n为0、1、或2)，但是不限于此。
所述反应性介晶液晶可为例如由以下化学式A表示的化合物。
化学式A
(P1-S1-X1)n1-MG-(X2-S2-P2)n2
在化学式A中，
MG为棒状介晶基团，
X1和X2各自独立地为单键、-O-、-S-、-C(＝O)-、-C(＝O)O-、-(O＝C)O-、-O(C＝O)O-、以下基团(a)-(k)的任一种、或其组合，
Figure BDA0000863842770000091
S1和S2各自独立地为单键或者取代或未取代的C1-C30间隔体基团，
P1和P2各自独立地为能聚合的官能团，和
n1和n2各自独立地为0或1，条件是n1和n2不同时为0。
例如，化学式A的MG可包括如下的至少一种：取代或未取代的芳基或亚芳基、取代或未取代的杂芳基或亚杂芳基、取代或未取代的环烷基或亚环烷基、取代或未取代的杂环烷基或亚杂环烷基、亚乙炔基(-C≡C-)、亚丙二烯基(-CH＝C＝CH-)、或其组合。
例如，化学式A的MG可由以下化学式B表示，但是不限于此。
化学式B
-(A1-Z1)m-A2-Z2-A3-
在化学式B中，
A1、A2、和A3各自独立地为取代或未取代的1,4-亚苯基、取代或未取代的1,4-亚环己基、取代或未取代的1,4-亚环己烯基、或者取代或未取代的萘-2,6-二基，
Z1和Z2各自独立地为单键、-O-、-S-、-C(＝O)-、-C(＝O)O-、-(O＝C)O-、-O(C＝O)O-、-(CH2)p1-、-O(CH2)p2-、-(CH2)p3O-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH＝CH-C(＝O)O-、-(O＝C)O-CH＝CH-、或其组合，其中p1、p2、和p3各自独立地为1-12，和
m为0、1、或2。
例如，化学式A的S1和S2各自独立地为单键或者取代或未取代的C1-C20亚烷基，但是不限于此。
例如，化学式A的P1和P2各自独立地为CH2＝CH-C(＝O)O-、CH2＝CCH3-C(＝O)O-、CH2＝CCl-C(＝O)O-、CH2＝CH-O-、C(CH3)H＝CH-O-、CHCl＝CH-O-、CH2＝CH-Ph-、CH2＝CH-Ph-O-(其中Ph为取代或未取代的亚苯基(C6H4)基团)、或其组合，但是不限于此。
将所述反应性介晶液晶暴露于热或光以使所述能聚合的官能团反应。此处，所述光可为例如具有范围为约250纳米(nm)-约400nm的波长的紫外光。
所述液晶可为一种类型的液晶或者两种或更多种类型的液晶的混合物。
基于所述组合物的总量，可以约5-约50重量％(wt％)的量包括所述液晶。在所述范围内，可以约5-约40重量％或约10-约30重量％的量包括其。虽然不希望受理论制约，但是理解，当在以上范围内包括所述液晶时，可更有效地保证所述光学膜的光学性质。
所述硅烷或锗烷化合物可为在其末端处包括至少一个氟的单体例如硅烷偶联剂。
所述硅烷或锗烷化合物可为例如由以下化学式1表示的化合物。
化学式1
Figure BDA0000863842770000101
在化学式1中，
Y为Si或Ge；
R1-R3、R5、和R6各自独立地为氢、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C2-C20烷氧基烷基、取代或未取代的C2-C20烷酰基、取代或未取代的C2-C20烷酰氧基、取代或未取代的C2-C20烷酰基烷基、取代或未取代的C2-C20烷酰氧基烷基、羟基、或其组合，
L为单键、取代或未取代的C1-C12亚烷基、取代或未取代的C1-C12亚杂烷基、取代或未取代的C7-C30亚烷芳基、或者取代或未取代的C7-C30亚芳烷基，
R4为氟、C1-C3氟烷基或者C1-C3氟烷氧基，和
n为0-4。
例如，R1-R3、R5、和R6可各自独立地为取代或未取代的C1-C20烷基或者取代或未取代的C1-C20烷氧基。例如，R1-R3可各自独立地为甲基、乙基、丙基、甲氧基、乙氧基、或者丙氧基。例如，所述烷基或者所述烷氧基可不被氟取代。
例如，L可为取代或未取代的C1-C12亚烷基。例如，L可为亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、或亚己基。例如，所述亚烷基可不被氟取代。
例如，R4可为单氟甲基、二氟甲基、或者三氟甲基。
由化学式1表示的硅烷或锗烷化合物在其末端处包括含氟部分。因此，由化学式1表示的硅烷或锗烷化合物可由于所述含氟部分而显示出对基板良好的亲和性或抗亲和性，并且可在所述基板上垂面取向。此处，所述基板可为例如玻璃基板、金属基板、半导体基板、或者聚合物基板，并且所述聚合物基板可为例如由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯醇(PVA)、聚碳酸酯(PC)、三乙酰基纤维素(TAC)、其衍生物、和/或其组合制成的基板。
例如，当所述基板为具有高表面能的玻璃时，所述硅烷或锗烷化合物的所述含氟部分显示出对所述基板的抗亲和性，并且因此所述含氟部分可在所述基板的相反侧上即在外侧(空气侧)上垂面取向。例如，当所述基板为具有低表面能的聚合物基板时，所述硅烷或锗烷化合物的所述含氟部分显示出对所述基板的亲和性并且可在所述基板上垂面取向。
以此方式，所述硅烷或锗烷化合物可在所述基板的表面上在垂面方向上取向，并且因此可并排存在于所述垂面液晶之间并且支持和强化所述垂面液晶的取向。因此，可在没有单独的取向层的情况下保证所述液晶在所述基板上的垂面性。
在化学式1中，n可为0-4。例如，在化学式1中，n可为0、1、2、3、或4。当n为0时，由化学式1表示的硅烷或锗烷化合物由化学式2表示：
化学式2
Figure BDA0000863842770000111
在化学式2中，基团Y、R1、R2、R3、和R4与化学式1中定义的相同。
当Y为硅时，由化学式2表示的化合物由化学式3表示：
化学式3
Figure BDA0000863842770000121
在化学式3中，基团R1、R2、R3、和R4与它们在化学式1中定义的相同。
所述在其末端处包括至少一个氟的硅烷化合物可为选自如下的氟化环三硅氧烷化合物：由以下化学式4表示的具有一个氟化基团的氟化环三硅氧烷、由以下化学式5表示的具有两个氟化基团的氟化环三硅氧烷、和由以下化学式6表示的具有三个氟化基团的氟化环三硅氧烷：
化学式4
Figure BDA0000863842770000122
在化学式4中，R7具有与化学式1中的R4相同的定义；R8-R12具有与化学式1中的R1-R3相同的定义；和L’具有与化学式1中的L相同的定义。
化学式5
Figure BDA0000863842770000123
在化学式5中，R7和R8具有与化学式1中的R4相同的定义；R9-R12具有与化学式1中的R1-R3相同的定义；和L’具有与化学式1中的L相同的定义。
化学式6
Figure BDA0000863842770000131
在化学式6中，R7-R9具有与化学式1中的R4相同的定义；R10-R12具有与化学式1中的R1-R3相同的定义；和L’具有与化学式1中的L相同的定义。
所述硅烷或锗烷化合物可包括例如(3,3,3-三氟丙基)三甲氧基硅烷、(3,3,3-三氟丙基)甲基二氯硅烷、(3,3,3-三氟丙基)甲基二甲氧基硅烷、(3,3,3-三氟丙基)甲基二乙氧基硅烷、(3,3,3-三氟丙基)三氯硅烷、或者(3,3,3-三氟丙基)三乙氧基硅烷。
基于所述组合物的总量，可以约0.1-约5重量％的量包括所述硅烷或锗烷化合物。在以上范围内，可以约0.1-约3重量％或者约0.1-约1.1重量％的量包括所述硅烷或锗烷化合物。虽然不希望受理论制约，但是理解，当在以上范围内包括所述硅烷或锗烷化合物时，可更有效地支持和强化所述垂面液晶的取向。
所述能聚合的化合物可为能够通过光或热而参与聚合反应的能光聚合的单体、能光聚合的低聚物、能热聚合的单体、和/或能热聚合的低聚物。所述能聚合的化合物可为任何具有至少一个能聚合的官能团的化合物而没有特别限制，并且可包括例如丙烯酰氧基基团、甲基丙烯酰氧基基团、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基、乙烯基氧基、环氧基、或其组合。例如，所述能聚合的化合物可包括CH2＝CH-C(＝O)O-、CH2＝CCH3-C(＝O)O-、CH2＝CCl-C(＝O)O-、CH2＝CH-O-、C(CH3)H＝CH-O-、CHCl＝CH-O-、CH2＝CH-Ph-、CH2＝CH-Ph-O-(其中Ph为取代或未取代的亚苯基(C6H4)基团)、或其组合，但是不限于此。
例如，所述能聚合的化合物可在其末端处具有丙烯酰基或者丙烯酰氧基基团例如4-10个丙烯酰基或者丙烯酰氧基基团。
所述能聚合的化合物可为例如由以下化学式C表示的化合物，但是不限于此。
化学式C
(P3–(CH2)s1)T1-CR(3-T1)(CH2)q1-O-(CH2)q2-CR(3-T2)-((CH2)s2-P4)T2
在化学式C中，
R为氢或甲基，
P3和P4各自独立地为能聚合的官能团例如CH2＝CH-C(＝O)O-、CH2＝CCH3-C(＝O)O-、CH2＝CCl-C(＝O)O-、CH2＝CH-O-、C(CH3)H＝CH-O-、CHCl＝CH-O-、CH2＝CH-Ph-、CH2＝CH-Ph-O-(其中Ph为取代或未取代的亚苯基(C6H4)基团)、或其组合，
S1、S2、q1、和q2各自独立地为0或1，和
T1和T2各自独立地为2或3。
所述能聚合的化合物可在暴露于光或热时反应，并且所述光可为例如具有约250nm-约400nm的波长的紫外光。
通过所述能聚合的化合物的反应获得的聚合物可强化所述垂面液晶之间、所述基板和所述垂面液晶之间、以及所述垂面液晶和所述硅烷或锗烷化合物之间的结合力，并且可起到支持和固定所述垂面液晶的基体的作用。因此，所述能聚合的化合物可支持和强化所述垂面液晶在所述基板上的取向，并且因此可与所述硅烷或锗烷化合物一起用于在没有单独的取向层的情况下保证所述液晶的垂面取向。
基于所述组合物的总量，可以约0.1-约10重量％的量包括所述能聚合的化合物。在该范围内，可以约0.5-约10重量％或者约1-约10重量％的量包括其。虽然不希望受理论制约，但是理解，当在以上范围内包括所述能聚合的化合物时，其与所述硅烷或锗烷化合物一起用于更有效地支持或强化所述垂面液晶的取向。
例如，基于所述组合物的总量，可分别以约5-约50重量％、约0.1-约5重量％、和约0.1-约10重量％的各量包括所述垂面液晶、所述硅烷或锗烷化合物、和所述能聚合的化合物。
例如，基于所述组合物的总量，可分别以约5-约50重量％、约0.1-约3重量％、和约1-约10重量％的各量包括所述垂面液晶、所述硅烷或锗烷化合物、和所述能聚合的化合物。
例如，基于所述组合物的总量，可分别以约5-约50重量％、约0.1-约1.1重量％、和约1-约10重量％的各量包括所述垂面液晶、所述硅烷或锗烷化合物、和所述能聚合的化合物。
所述组合物可进一步包括反应引发剂。所述反应引发剂可为例如热引发剂或光引发剂例如自由基光引发剂和/或离子型光引发剂。热引发剂可为偶氮化合物例如4,4'-偶氮二(4-氰基戊酸)、1,1'-偶氮二(环己烷甲腈)、或者2,2'-偶氮二异丁腈(AIBN)；无机过氧化物例如过硫酸铵、羟基甲烷亚磺酸单钠盐脱水物、和过硫酸钠或过硫酸钾；和有机过氧化物例如过氧化苯甲酰、2,2-二(叔丁基过氧基)丁烷、1,1-二(叔丁基过氧基)环己烷、2,5-二(叔丁基过氧基)-2,5-二甲基己烷、2,5-二(叔丁基过氧基)-2,5-二甲基-3-己炔、二(1-(叔丁基过氧基)-1-甲基乙基)苯、1,1-二(叔丁基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷、氢过氧化叔丁基、过氧乙酸叔丁酯、叔丁基过氧化物、过氧化苯甲酸叔丁酯、叔丁基过氧基异丙基碳酸酯、氢过氧化枯烯、过氧化环己酮、过氧化二枯基、过氧化月桂酰、2,4-戊二酮过氧化物、和过氧乙酸，但是不限于此。光引发剂可为安息香和其衍生物例如安息香乙基醚、安息香异丁基醚、或者安息香甲基醚；苄基缩酮(benzyl ketal)；乙酰苯和其衍生物例如2,2-二乙氧基乙酰苯、2,2-二甲氧基-2-苯基乙酰苯、4'-乙氧基苯乙酮、3'-羟基苯乙酮,4'-羟基苯乙酮、4'-苯氧基苯乙酮；二苯甲酮和其衍生物例如3-羟基二苯甲酮、4-羟基二苯甲酮；酰基膦氧化物例如二苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)膦氧化物，但是不限于此。
基于所述组合物的总量，可以约0.01-5重量％的量包括所述反应引发剂。在以上范围内，可以约0.1-约4重量％或者约0.1-约2重量％的量包括其。虽然不希望受理论制约，但是理解，当在以上范围内包括所述引发剂时，可有效地引发反应。
所述组合物可进一步包括添加剂。所述添加剂可为表面活性剂、溶解助剂、和/或分散剂，但是不限于此。
所述组合物可进一步包括可溶解和/或分散以上组分的溶剂。所述溶剂可溶解和/或分散以上组分，并且可没有特别限制，只要其不导致对所述基板的物理或化学损害。所述溶剂可为例如选自如下的至少一种：去离子水、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-丙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、一缩二乙二醇甲基醚、一缩二乙二醇乙基醚、一缩二丙二醇甲基醚、甲苯、二甲苯、己烷、庚烷、辛烷、乙酸乙酯、乙酸丁酯、一缩二乙二醇二甲基醚、一缩二乙二醇甲基乙基醚、乙氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、乳酸乙酯、丙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇甲基醚、丙二醇丙基醚、甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、一缩二乙二醇甲基醚乙酸酯、一缩二乙二醇乙基醚乙酸酯、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环戊酮、环己酮、二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯、二乙基醚、乙二醇二甲基醚、四氢呋喃、乙酰丙酮、乙腈、氯仿、二氯甲烷、四氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯、氯苯、和苯。所述溶剂可为单一溶剂或混合溶剂。
基于所述组合物的总量，可以除了以上组分之外的余量包括所述溶剂。
可将所述组合物施加在所述基板上以形成层，和可将所述层干燥以制备膜。
所述基板可为例如玻璃基板、金属基板、半导体基板、或者聚合物基板，和所述聚合物基板可为例如由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯醇(PVA)、聚碳酸酯(PC)、三乙酰基纤维素(TAC)、其衍生物、和/或其组合制成的基板。
所述组合物可例如使用溶液工艺例如旋涂、狭缝涂布、和/或喷墨涂布施加并且考虑到所述膜的折射率，可控制厚度。
可将所施加的组合物例如在大于所述溶剂的沸点的温度下干燥。
如上所述，所述组合物包括所述硅烷或锗烷化合物和所述能聚合的化合物，并且由此可在没有取向层的情况下建立和强化所述垂面液晶的取向。因此，可简化制造所述膜的工艺和可建立取向层的取向均匀性而不管表面状态，并且因此可实现所述光学膜的良好光学性质。
下文中，参照附图描述使用所述组合物形成的光学膜。
在附图中，为了清楚起见，放大层、膜、面板、区域等的厚度。在说明书中相同的附图标记始终表示相同的元件(要素)。将理解，当一个元件例如层、膜、区域或基板被称为“在”另外的元件“上”时，其可直接在所述另外的元件上或者还可存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接在”另外的元件“上”时，则不存在中间元件。
图1和2为根据实施方式的光学膜的横截面图。
参照图1和2，根据实施方式的光学膜100包括基板110和安置在基板110上的液晶层120。
基板110可包括例如玻璃基板、金属基板、半导体基板、或者聚合物基板。所述聚合物基板可为例如由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯醇(PVA)、聚碳酸酯(PC)、三乙酰基纤维素(TAC)、其衍生物、和/或其组合制成的基板，但是不限于此。当光学膜100除了该基板之外还包括另外的下部层(未示出)时，图1和2中的基板110可为该下部层。
液晶层120包括液晶12a、在其末端处包括至少一个氟的硅烷或锗烷化合物12b、和聚合物12c。
液晶12a可为棒状单体、低聚物、和/或聚合物，并且可为其中液晶12a的长轴方向以与基板110的表面垂直的方向排列的垂面液晶。
液晶12a可为反应性介晶液晶，例如，具有至少一个能聚合的官能团的反应性介晶液晶和/或其所得聚合产物。
所述反应性介晶液晶可包括例如如下的至少一种：具有至少一个能聚合的官能团的棒状芳族衍生物、1-甲基-丙二醇、1,2-丙二醇-2-乙酸酯、和由P1-A1-(Z1-A2)n-P2表示的化合物(其中P1和P2为能聚合的官能团并且可独立地为丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基、乙烯基氧基、环氧基、或其组合，A1和A2各自独立地为1,4-亚苯基、萘-2,6-二基、或其组合，Z1包括单键、-O-、-S-、-C(＝O)-、-C(＝O)O-、-(O＝C)O-、-O(C＝O)O-、或其组合，且n为0、1、或2)，但是不限于此。
所述反应性介晶液晶可为例如由以下化学式A表示的化合物。
化学式A
(P1-S1-X1)n1-MG-(X2-S2-P2)n2
在化学式A中，
MG为棒状介晶基团，
X1和X2各自独立地为单键、-O-、-S-、-C(＝O)-、-C(＝O)O-、-(O＝C)O-、-OC(＝O)O-、以下基团(a)-(k)的任一种、或其组合，
Figure BDA0000863842770000181
S1和S2各自独立地为单键或者取代或未取代的C1-C30间隔体基团，
P1和P2各自独立地为能聚合的官能团，和
n1和n2各自独立地为0或1，条件是n1和n2不同时为0。
例如，化学式A的MG可包括如下的至少一种：取代或未取代的芳基或亚芳基、取代或未取代的杂芳基或亚杂芳基、取代或未取代的环烷基或亚环烷基、取代或未取代的杂环烷基或亚杂环烷基、或其组合。
例如，化学式A的MG可由以下化学式B表示，但是不限于此。
化学式B
-(A1-Z1)m-A2-Z2-A3-
在化学式B中，
A1、A2、和A3各自独立地为取代或未取代的1,4-亚苯基、取代或未取代的1,4-亚环己基、取代或未取代的1,4-亚环己烯基、或者取代或未取代的萘-2,6-二基，
Z1和Z2各自独立地为单键、-O-、-S-、-C(＝O)-、-C(＝O)O-、-(O＝C)O-、-O(C＝O)O-、-(CH2)p1-、-O(CH2)p2-、-(CH2)p3O-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH＝CH-C(＝O)O-、-(O＝C)O-CH＝CH-、或其组合，其中p1、p2、和p3各自独立地为1-12，和
m为0、1、或者2。
例如，化学式A的S1和S2各自独立地为单键或者取代或未取代的C1-C20亚烷基，但是不限于此。
例如，化学式A的P1和P2各自独立地为CH2＝CH-C(＝O)O-、CH2＝CCH3-C(＝O)O-、CH2＝CCl-C(＝O)O-、CH2＝CH-O-、C(CH3)H＝CH-O-、CHCl＝CH-O-、CH2＝CH-Ph-、CH2＝CH-Ph-O-(其中Ph为取代或未取代的亚苯基(C6H4)基团)、或其组合，但是不限于此。
液晶12a可为一种类型的液晶或者两种或更多种类型的液晶的混合物。
硅烷或锗烷化合物12b可为在其末端处包括至少一个氟的单体，例如硅烷偶联剂或者锗烷偶联剂。
硅烷或锗烷化合物12b可为例如由以下化学式1表示的化合物。
化学式1
Figure BDA0000863842770000191
在化学式1中，
Y为Si或Ge；
R1-R3、R5、和R6各自独立地为氢、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C2-C20烷氧基烷基、取代或未取代的C2-C20烷酰基、取代或未取代的C2-C20烷酰氧基、取代或未取代的C2-C20烷酰基烷基、取代或未取代的C2-C20烷酰氧基烷基、羟基、或其组合，
L为单键、取代或未取代的C1-C12亚烷基、取代或未取代的C1-C12亚杂烷基、取代或未取代的C7-C30亚烷芳基、或者取代或未取代的C7-C30亚芳烷基，
R4为氟、C1-C3氟烷基或者C1-C3氟烷氧基，和
n为0-4。
在化学式1中，n可为0-4。例如，在化学式1中，n可为0、1、2、3、或4。当n为0时，由化学式1表示的硅烷或锗烷化合物由化学式2表示：
化学式2
Figure BDA0000863842770000192
其中在化学式2中，基团Y、R1、R2、R3、和R4与化学式1中定义的相同。
当Y为硅时，由化学式2表示的化合物由化学式3表示：
化学式3
Figure BDA0000863842770000201
其中在化学式3中，基团R1、R2、R3、和R4与它们在化学式1中定义的相同。
例如，R1-R3、R5、和R6可各自独立地为取代或未取代的C1-C20烷基或者取代或未取代的C1-C20烷氧基。例如，R1-R3可各自独立地为甲基、乙基、丙基、甲氧基、乙氧基、或者丙氧基。例如，所述烷基或者所述烷氧基可不被氟取代。
例如，L可为取代或未取代的C1-C12亚烷基。例如，L可为亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、或者亚己基。例如，所述亚烷基可不被氟取代。
例如，R4可为单氟甲基、二氟甲基、或者三氟甲基。
所述在其末端处包括至少一个氟的硅烷化合物可为选自如下的氟化环三硅氧烷化合物：由以下化学式4表示的具有一个氟化基团的氟化环三硅氧烷、由以下化学式5表示的具有两个氟化基团的氟化环三硅氧烷、和由以下化学式6表示的具有三个氟化基团的氟化环三硅氧烷：
化学式4
Figure BDA0000863842770000202
在化学式4中，R7具有与化学式1中的R4相同的定义；R8-R12具有与化学式1中的R1-R3相同的定义；和L'具有与化学式1中的L相同的定义。
化学式5
Figure BDA0000863842770000211
在化学式5中，R7和R8具有与化学式1中的R4相同的定义；R9-R12具有与化学式1中的R1-R3相同的定义；和L'具有与化学式1中的L相同的定义。
化学式6
Figure BDA0000863842770000212
在化学式6中，R7-R9具有与化学式1中的R4相同的定义；R10-R12具有与化学式1中的R1-R3相同的定义；和L'具有与化学式1中的L相同的定义。
硅烷或锗烷化合物12b在其末端处包括含氟部分，并且由于该含氟部分而显示出对基板110的亲和性或抗亲和性，并且因此可垂面取向。
参照图2，硅烷或锗烷化合物12b的所述含氟部分可标记为●或■。例如，当基板110为玻璃时，硅烷或锗烷化合物12b的所述含氟部分(■)显示出对基板110的抗亲和性并且可在基板110的相反侧上即在外侧(空气侧)上垂面取向。例如，当基板110为疏水性聚合物基板时，硅烷或锗烷化合物12b的所述含氟部分(●)与基板110具有亲和性，并且因此可在基板110上垂面取向。
因此，如图2中所示，液晶12a可以相对于基板110的表面基本上垂直的方向取向并且可基本上平行于硅烷或锗烷化合物12b。
以此方式，硅烷或锗烷化合物12b可由于基板110和含氟部分(●)之间的亲和性或者基板110和含氟部分(■)之间的抗亲和性而以相对于基板110的表面垂直的方向取向。因此，硅烷或锗烷化合物12b在液晶12a之间平行于液晶12a取向，并且因此可支持和强化液晶12a的取向。结果，可在没有单独的取向层的情况下保证液晶12a在基板110上的垂面取向。
聚合物12c可为能聚合的化合物的反应产物，所述能聚合的化合物包括能够参与通过光或热引发的聚合反应的能光聚合的单体、能光聚合的低聚物、能热聚合的单体、和/或能热聚合的低聚物。
所述能聚合的化合物可为任何具有至少一个能聚合的官能团的化合物而没有特别限制，并且可包括，例如丙烯酰氧基基团、甲基丙烯酰氧基基团、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基、乙烯基氧基、环氧基、或其组合，例如CH2＝CH-C(＝O)O-、CH2＝CCH3-C(＝O)O-、CH2＝CCl-C(＝O)O-、CH2＝CH-O-、C(CH3)H＝CH-O-、CHCl＝CH-O-、CH2＝CH-Ph-、CH2＝CH-Ph-O-(其中–Ph-为取代或未取代的亚苯基(C6H4)基团)、或其组合，但是不限于此。
例如，所述能聚合的化合物可在其末端处具有丙烯酰基或者丙烯酰氧基基团例如4-10个丙烯酰基或者丙烯酰氧基基团。
所述能聚合的化合物可为例如由以下化学式C表示的化合物，但是不限于此。
化学式C
(P3-(CH2)s1)T1-CR(3-T1)(CH2)q1-O-(CH2)q2-CR(3-T2)-((CH2)s2-P4)T2
在化学式C中，
R为氢或甲基，
P3和P4各自独立地为能聚合的官能团例如CH2＝CH-C(＝O)O-、CH2＝CCH3-C(＝O)O-、CH2＝CCl-C(＝O)O-、CH2＝CH-O-、C(CH3)H＝CH-O-、CHCl＝CH-O-、CH2＝CH-Ph-、CH2＝CH-Ph-O-(其中Ph为取代或未取代的亚苯基(C6H4)基团)、或其组合，
S1、S2、q1、和q2各自独立地为0或1，和
T1和T2各自独立地为2或3。
聚合物12c可作为基体存在并且强化液晶12a之间、基板110和液晶12a之间、以及液晶12a和硅烷或锗烷化合物12b之间的结合力。因此，聚合物12c可支持和强化液晶12a在基板110上的取向，并且因此与硅烷或锗烷化合物12b一起使用。结果，聚合物12c可在没有单独的取向层的情况下保证液晶12a在基板110上的垂面性。
液晶层120的液晶12a可具有垂面性，其中液晶12a如上所述以相对于基板110的表面的垂直方向排列。此外，对于550nm波长(下文中称为“基准波长”)的入射光，液晶层120可具有这样的面内相位延迟(R0)：约0nm≤R0≤约1nm。此处，面内相位延迟(R0)可通过R0＝(nx-ny)d表示，其中nx为在液晶层120的具有最高面内折射率的方向(下文中称为“慢轴”)上的折射率，ny为在液晶层的具有最低面内折射率的方向(下文中称为“快轴”)上的折射率，和d为液晶层120的厚度。面内相位延迟(R0)可在约0nm≤R0≤约0.5nm的范围内，并且可基本上为约0。
另一方面，除了面内相位延迟(R0)之外，延迟还可包括厚度方向延迟(Rth)。液晶层120的厚度方向延迟(Rth)是在厚度方向上产生的延迟，其可通过Rth＝{[(nx+ny)/2]-nz}d表示，其中nx为在液晶层120的慢轴处的折射率，ny为在液晶层120的快轴处的折射率，nz为在与nx和ny垂直的方向上的折射率，和d为液晶层120的厚度。液晶层120的厚度方向延迟(Rth)的绝对值可在以下范围内：约50nm≤Rth≤约300nm。
液晶层120可具有满足以下关系方程1的折射率。
关系方程1
nz>nx＝ny
在关系方程1中，
nx为在液晶层120的慢轴处的折射率,
ny为在液晶层120的快轴处的折射率，和
nz为在与液晶层120的慢轴和快轴垂直的方向上的折射率。
光学膜100可单独使用或者可与具有与其不同的折射率的另外的膜堆叠。
下文中，参照图3以及图1和2描述根据实施方式的补偿膜。
图3为显示根据一种实施方式的补偿膜的示意性横截面图。
根据本实施方式的补偿膜300包括光学膜100和相位延迟膜200。
光学膜100包括基板110和液晶层120，如上所述。液晶层120包括硅烷或锗烷化合物12b和聚合物12c以及具有垂面性的液晶12a。因此，光学膜100可实现在没有取向层的情况下在与基板110的表面垂直的方向上的取向的垂面性以及其中面内相位延迟(R0)基本上为0的面内各向同性。光学膜100的详细描述与以上描述的相同。
相位延迟膜200可为单层或多层，并且可为具有与光学膜100的折射率不同的折射率的膜。相位延迟膜200可为例如λ/4相位延迟膜、λ/2相位延迟膜、或其组合，但是不限于此。此处，λ/4相位延迟膜对于550nm波长的入射光可具有例如约120nm-约160nm的面内相位延迟，和λ/2相位延迟膜对于550nm波长的入射光可具有例如约240nm-约320nm的面内相位延迟。相位延迟膜200可为例如正的或者负的A片、正的或负的B片、或其组合，但是不限于此。
补偿膜300可进一步在光学膜100和相位延迟膜200之间包括粘合层(未示出)。所述粘合层可有效地粘合在光学膜100和相位延迟膜200之间，并且可包括例如压敏性粘合剂。
补偿膜300可具有通过将光学膜100和相位延迟膜200的折射率组合而获得的与光学膜100和相位延迟膜200的折射率不同的折射率。
通过控制光学膜100和相位延迟膜200的各折射率和厚度，可将补偿膜300制备成具有期望的延迟。例如，光学膜100可减小或抵消相位延迟膜200在厚度方向上的延迟，并且因此使对视角和波长的依赖性降低，以获得具有经强化的补偿功能的补偿膜300。该补偿膜300可有效地实现圆偏振光补偿功能并且因此改善显示器件的显示特性。
补偿膜300可如下获得：通过分别制备光学膜100和相位延迟膜200，然后将这些膜组装在一起；通过将光学膜100涂布在相位延迟膜200上；或者通过将相位延迟膜200涂布在光学膜100上。光学膜100可通过如下制备：将前述组合物涂布在基板110上并且如上所述使其光聚合。补偿膜300可例如以如下方法形成：辊到辊(roll-to-roll)、旋涂、转移等，但是不限于此。
图4为显示根据另一实施方式的补偿膜的示意性横截面图。
根据本实施方式的补偿膜300包括安置在光学膜100的两侧上的相位延迟膜200a和200b，这与以上实施方式不同。
通过将光学膜100和相位延迟膜200a及200b的折射率组合，补偿膜300可具有与光学膜100和相位延迟膜200a及200b的折射率不同的折射率。通过控制光学膜100和相位延迟膜200a及200b的各折射率和厚度，可将补偿膜300制备成具有期望的延迟。
补偿膜300可进一步在光学膜100和相位延迟膜200a之间或者在光学膜100和相位延迟膜200b之间包括粘合层(未示出)。所述粘合层可有效地粘合在光学膜100与相位延迟膜200a和/或200b之间，并且可包括例如压敏性粘合剂。
补偿膜300可与偏振器一起形成抗反射膜并且所述抗反射膜可具有外部光抗反射功能。
图5为根据实施方式的抗反射膜的示意性横截面图。
参照图5，根据实施方式的抗反射膜500包括补偿膜300和安置在补偿膜300上的偏振器400。
偏振器400可安置在光学膜100上或者可安置在相位延迟膜200上。
偏振器400可设置在其中光进入的侧上并且可为将入射的非偏振光变成线性偏振光的线性偏振器。偏振器400可由例如伸长的聚乙烯醇(PVA)制成，所述伸长的聚乙烯醇(PVA)是根据例如如下的方法制备的：将聚乙烯醇膜拉伸，使碘或二向色性染料吸附至其，和对其进行硼化和洗涤。偏振器400可为例如通过将聚合物树脂和二向色性染料熔融共混而制备的偏振膜。所述偏振膜可通过如下制备：将聚合物树脂和二向色性染料混合并且将所述聚合物树脂和所述二向色性染料在高于所述聚合物树脂的熔点的温度下熔融。
抗反射膜500可进一步在偏振器400上包括保护层(未示出)。可提供保护层以进一步增强抗反射膜500的功能性或者改善抗反射膜500的耐久性，或者减少反射或者眩光，并且保护层例如可为三乙酰基纤维素(TAC)膜，但是不限于此。
抗反射膜500可进一步包括安置在补偿膜300的一侧上的校正层(未示出)。所述校正层可为例如抗色移层，但是不限于此。
抗反射膜500可进一步包括沿着边缘延伸的光阻挡层(未示出)。所述光阻挡层可作为条带沿着抗反射膜500的周边形成。所述光阻挡层可包括不透明材料例如黑色材料。例如，所述光阻挡层可由黑墨制成。
抗反射膜500可与补偿膜300和偏振器400通过辊到辊方法堆叠而没有限制。
图6为显示根据实施方式的抗反射膜的外部光抗反射原理的示意图。
参照图6，当入射的非偏振光穿过偏振器400时，两个垂直偏振分量的一个垂直偏振分量例如第一偏振分量透射通过偏振器400，同时偏振光穿过补偿膜300并且可变成圆偏振光。所述圆偏振光在包括基板、电极等的显示面板40中被反射，并且因此圆偏振光的方向改变。当其方向改变的圆偏振光再次穿过补偿膜300时，补偿膜300透射两个垂直偏振分量的另一垂直偏振分量，例如与第一偏振分量垂直的第二偏振分量。第二偏振分量可无法穿过偏振器400并且不从显示器件透射出去，从而有效地防止外部光的反射。
光学膜100、补偿膜300、或者抗反射膜500可应用于多种显示器件。
根据实施方式的显示器件包括显示面板和安置在所述显示面板的一侧上的膜。所述显示面板可为液晶面板或者有机发光面板，但是不限于此。所述膜可为光学膜100、补偿膜300、或者抗反射膜500。
下文中，描述有机发光显示器作为显示器件的一个实例。
图7为显示根据实施方式的有机发光显示器的横截面图。
参照图7，根据实施方式的有机发光显示器包括有机发光二极管面板600和安置在有机发光二极管面板600的一侧上的膜700。
有机发光二极管面板600可包括基础基板610、下部电极620、有机发射层630、上部电极640、和封装基板650。
基础基板610可由玻璃或塑料制成。
下部电极620和上部电极640之一可为阳极，且另一个可为阴极。所述阳极为空穴被注入其中的电极，其可由具有高功函的导体制成。所述阴极电子被注入至其的电极，其可由具有低功函的导体制成。下部电极620和上部电极640的至少一个可由透明导电材料例如ITO或IZO制成。
有机发射层630可包括当向下部电极620和上部电极640施加电压时可发射光的有机材料。
可进一步在下部电极620与有机发射层630之间和/或在上部电极640与有机发射层630之间提供辅助层(未示出)。所述辅助层可用于对电子和空穴进行平衡，并且可包括空穴传输层(HTL)、空穴注入层(HIL)、电子注入层(EIL)、和电子传输层(ETL)，但是不限于此。
封装基板650可由玻璃、金属、或聚合物制成，并且可密封下部电极620、有机发射层630、和上部电极640以防止水分和/或氧气从外部流入。
膜700可设置在其中发射光的一侧处。在所述显示器件为其中朝着基础基板610发射光的底发射型的实施方式中，膜700可设置在基础基板610的外表面处。在所述显示器件为其中朝着封装基板650发射光的顶发射型的替代实施方式中，膜700可设置在封装基板650的外表面处。
膜700可为光学膜100、补偿膜300、或者抗反射膜500。例如，当膜700为抗反射膜500时，可防止被有机发光二极管面板600的反射层例如电极和/或线路反射的外部光从所述显示器件透射出去以改善有机发光二极管(OLED)显示器的显示特性。
下文中，描述液晶显示器(LCD)作为显示器件的一个实例。
图8为根据实施方式的液晶显示器(LCD)器件的示意性横截面图。
参照图8，根据实施方式的液晶显示器(LCD)包括液晶面板800、和安置在液晶面板800的两侧上的膜700。
液晶面板800可为扭曲向列(TN)模式面板、垂面取向(PVA)模式面板、面内切换(IPS)模式面板、光学补偿弯曲(OCB)模式面板等。
液晶面板800可包括第一显示面板810、第二显示面板820、以及介于第一显示面板810和第二显示面板820之间的液晶层830。
第一显示面板810可包括，例如，形成于基板(未示出)上的薄膜晶体管(未示出)和连接至所述薄膜晶体管的第一电场产生电极(未示出)。第二显示面板820可包括，例如，形成于基板(未示出)上的滤色器(未示出)和第二电场产生电极(未示出)。然而，其不限于此，并且所述滤色器可包括在第一显示面板810中，而第一电场产生电极和第二电场产生电极可与其一起设置在第一显示面板810上。
液晶层830可包括多个液晶分子。所述液晶分子可具有正的或负的介电各向异性。当所述液晶分子具有正的介电各向异性时，在未施加电场时，其长轴可基本上平行于第一显示面板810和第二显示面板820的表面取向，和在施加电场时，长轴可基本上垂直于第一显示面板810和第二显示面板820的表面取向。另一方面，当所述液晶分子具有负的介电各向异性时，在未施加电场时，长轴可基本上垂直于第一显示面板810和第二显示面板820的表面取向，和当施加电场时，长轴可基本上平行于第一显示面板810和第二显示面板820的表面取向。
膜700可为光学膜100、补偿膜300、或者抗反射膜500。膜700设置在液晶面板800的外部。虽然在图中将所述膜显示为提供在液晶面板800的下部部分和上部部分两者上，但是它们不限于此，并且所述膜可形成于液晶面板800的上部部分和下部部分之一上。
下文中，参照实施例更详细地说明本公开内容。然而，这些实施例是示例性的，并且本公开内容不限于此。
组合物的制备
制备实施例1
将1.50克(g)(30.00重量％)由以下化学式A1表示的液晶、0.038g(0.76重量％)由以下化学式1a表示的硅烷化合物、0.074g(1.48重量％)由以下化学式C1表示的能光聚合的化合物、0.068g(1.36重量％)2,2-二甲氧基-2-苯基乙酰苯(光引发剂)、和3.32g(66.4重量％)丙二醇甲基醚乙酸酯(PGMEA)混合，并且将混合物在45℃热板上搅拌1小时以制备组合物。
化学式A1
Figure BDA0000863842770000281
化学式1a
Figure BDA0000863842770000282
化学式C1
Figure BDA0000863842770000283
制备实施例2
将1.50g(30.00重量％)由化学式A1表示的液晶、0.033g(0.66重量％)由化学式1a表示的硅烷化合物、0.074g(1.48重量％)由化学式C1表示的能光聚合的化合物、0.068g(1.36重量％)2,2-二甲氧基-2-苯基乙酰苯(光引发剂)、和3.325g(66.5重量％)丙二醇甲基醚乙酸酯(PGMEA)混合，并且将混合物在45℃热板上搅拌1小时以制备组合物。
制备实施例3
将1.50g(30.00重量％)由化学式A1表示的液晶、0.043g(0.86重量％)由化学式1a表示的硅烷化合物、0.074g(1.48重量％)由化学式C1表示的能光聚合的化合物、0.068g(1.36重量％)2,2-二甲氧基-2-苯基乙酰苯(光引发剂)、和3.315g(66.3重量％)丙二醇甲基醚乙酸酯(PGMEA)混合，并且将混合物在45℃热板上搅拌1小时以制备组合物。
制备实施例4
将1.50g(30.00重量％)由化学式A1表示的液晶、0.052g(1.04重量％)由化学式1a表示的硅烷化合物、0.074g(1.48重量％)由化学式C1表示的能光聚合的化合物、0.068g(1.36重量％)2,2-二甲氧基-2-苯基乙酰苯(光引发剂)、和3.306g(66.2重量％)丙二醇甲基醚乙酸酯(PGMEA)混合，并且将混合物在45℃热板上搅拌1小时以制备组合物。
制备实施例5
将1.50g(30.00重量％)由化学式A1表示的液晶、0.038g(0.76重量％)由化学式1a表示的硅烷化合物、0.064g(1.28重量％)由化学式C1表示的能光聚合的化合物、0.068g(1.36重量％)2,2-二甲氧基-2-苯基乙酰苯(光引发剂)、和3.33g(66.6重量％)丙二醇甲基醚乙酸酯(PGMEA)混合，并且将混合物在45℃热板上搅拌1小时以制备组合物。
制备实施例6
将1.50g(30.00重量％)由化学式A1表示的液晶、0.038g(0.76重量％)由化学式1a表示的硅烷化合物、0.084g(1.68重量％)由化学式C1表示的能光聚合的化合物、0.068g(1.36重量％)2,2-二甲氧基-2-苯基乙酰苯(光引发剂)、和3.31g(66.2重量％)丙二醇甲基醚乙酸酯(PGMEA)混合，并且将混合物在45℃热板上搅拌1小时以制备组合物。
制备实施例7
将1.50g(30.00重量％)由化学式A1表示的液晶、0.038g(0.76重量％)由化学式1a表示的硅烷化合物、0.118g(2.36重量％)由化学式C1表示的能光聚合的化合物、0.068g(1.36重量％)2,2-二甲氧基-2-苯基乙酰苯(光引发剂)、和3.276g(65.52重量％)丙二醇甲基醚乙酸酯(PGMEA)混合，并且将混合物在45℃热板上搅拌1小时以制备组合物。
制备实施例8
将1.50g(30.00重量％)由化学式A1表示的液晶、0.038g(0.76重量％)由化学式1a表示的硅烷化合物、0.160g(3.2重量％)由化学式C1表示的能光聚合的化合物、0.068g(1.36重量％)2,2-二甲氧基-2-苯基乙酰苯(光引发剂)、和3.234g(64.68重量％)丙二醇甲基醚乙酸酯(PGMEA)混合，并且将混合物在45℃热板上搅拌1小时以制备组合物。
制备实施例9
将1.50g(30.00重量％)由化学式A1表示的液晶、0.038g(0.76重量％)由化学式1a表示的硅烷化合物、0.222g(4.44重量％)由化学式C1表示的能光聚合的化合物、0.068g(1.36重量％)2,2-二甲氧基-2-苯基乙酰苯(光引发剂)、和3.172g(63.44重量％)丙二醇甲基醚乙酸酯(PGMEA)混合，并且将混合物在45℃热板上搅拌1小时以制备组合物。
制备实施例10
将1.50g(30.00重量％)由化学式A1表示的液晶、0.038g(0.76重量％)由化学式1a表示的硅烷化合物、0.265g(5.3重量％)由化学式C1表示的能光聚合的化合物、0.068g(1.36重量％)2,2-二甲氧基-2-苯基乙酰苯(光引发剂)、和3.129g(62.58重量％)丙二醇甲基醚乙酸酯(PGMEA)混合，并且将混合物在45℃热板上搅拌1小时以制备组合物。
制备对比例1
将1.50g(30.00重量％)由化学式A1表示的液晶、0.068g(1.36重量％)2,2-二甲氧基-2-苯基乙酰苯(光引发剂)、和3.432g(68.64重量％)丙二醇甲基醚乙酸酯(PGMEA)混合，并且将混合物在45℃热板上搅拌1小时以制备组合物。
制备对比例2
将1.50g(30.00重量％)由化学式A1表示的液晶、0.038g(0.76重量％)由化学式1a表示的硅烷化合物、0.068g(1.36重量％)2,2-二甲氧基-2-苯基乙酰苯(光引发剂)、和3.394g(67.88重量％)丙二醇甲基醚乙酸酯(PGMEA)混合，并且将混合物在45℃热板上搅拌1小时以制备组合物。
制备对比例3
将1.50g(30.00重量％)由化学式A1表示的液晶、0.074g(1.48重量％)由化学式C1表示的能光聚合的化合物、0.068g(1.36重量％)2,2-二甲氧基-2-苯基乙酰苯(光引发剂)、和3.358g(67.16重量％)丙二醇甲基醚乙酸酯(PGMEA)混合，并且将混合物在45℃热板上搅拌1小时以制备组合物。
制备对比例4
根据与制备实施例1中公开的相同的方法制备组合物，除了如下之外：使用由以下化学式1b表示的硅烷化合物代替由化学式1a表示的硅烷化合物。
化学式1b
Figure BDA0000863842770000311
膜的制造
实施例1
将制备实施例1的组合物在1毫米(mm)厚玻璃基板上以1,000转/分钟(rpm)旋涂30秒。容许经涂布的基板在80℃烘箱中静置2分钟和在室温下静置2分钟，由此干燥和冷却以形成液晶层。随后，通过辐照1,000毫焦耳/平方厘米(mJ/cm2)的紫外(UV)线而使所述液晶层固化以在所述基板上形成膜。
实施例2
根据与实施例1相同的方法形成膜，除了如下之外：使用制备实施例的组合物2代替制备实施例1的组合物。
实施例3
根据与实施例1相同的方法形成膜，除了如下之外：使用制备实施例3的组合物代替制备实施例1的组合物。
实施例4
根据与实施例1相同的方法形成膜，除了如下之外：使用制备实施例4的组合物代替制备实施例1的组合物。
实施例5
根据与实施例1相同的方法形成膜，除了如下之外：使用制备实施例5的组合物代替制备实施例1的组合物。
实施例6
根据与实施例1相同的方法形成膜，除了如下之外：使用制备实施例6的组合物代替制备实施例1的组合物。
实施例7
根据与实施例1相同的方法形成膜，除了如下之外：使用制备实施例7的组合物代替制备实施例1的组合物。
实施例8
根据与实施例1相同的方法形成膜，除了如下之外：使用制备实施例8的组合物代替制备实施例1的组合物。
实施例9
根据与实施例1相同的方法形成膜，除了如下之外：使用制备实施例9的组合物代替制备实施例1的组合物。
实施例10
根据与实施例1相同的方法形成膜，除了如下之外：使用制备实施例10的组合物代替制备实施例1的组合物。
实施例11
根据与实施例1相同的方法形成膜，除了如下之外：使用20微米(μm)厚聚碳酸酯基板代替所述玻璃基板。
对比例1
根据与实施例1相同的方法形成膜，除了如下之外：使用制备对比例1的组合物代替制备实施例1的组合物。
对比例2
根据与实施例1相同的方法形成膜，除了如下之外：使用制备对比例2的组合物代替制备实施例1的组合物。
对比例3
根据与实施例1相同的方法形成膜，除了如下之外：使用制备对比例3的组合物代替制备实施例1的组合物。
对比例4
根据与实施例1相同的方法形成膜，除了如下之外：使用制备对比例4的组合物代替制备实施例1的组合物。
对比例5
根据与实施例11相同的方法形成膜，除了如下之外：使用制备对比例4的组合物代替制备实施例1的组合物。
评价
评价1
测量根据实施例1-11和对比例1-5制备的膜的延迟。
所述延迟是通过使用AxoScanTM(Axometrics)测量的。
结果示于表1中并且示于图9-24中。
图9-24为显示根据实施例1-11和对比例1-5的各膜的延迟曲线的图。
表1
Figure BDA0000863842770000341
在图9-24中，虚曲线表示关于液晶层的快轴的倾斜，并且实曲线表示关于液晶层的慢轴的倾斜。当快轴和慢轴的两条曲线在图中对称地形成字母U时，液晶层在大致相同的光的入射角下显示出相同或者类似的延迟。即，随着快轴和慢轴的曲线更加对称，液晶层是更加垂面的，并且因此具有更接近于0的面内相位延迟(R0)。
参照表1和图9-19，根据实施例1-11制备的液晶层分别显示出令人满意的关于入射角的延迟图和小于或等于约1.0nm的非常低的面内相位延迟(R0)。这里，由于膜的面内相位延迟(R0)还受到除了液晶层的面内相位延迟之外的基板本身的面内相位延迟的影响，因此当所述膜具有小于或等于约1nm的面内相位延迟(R0)时，液晶层具有基本上0的面内相位延迟(R0)。
评价2
通过使用偏振光学显微镜研究根据实施例1和11以及对比例1-5的液晶层的取向状态。
在将偏振光学显微镜(EclipseLV100POL，NIKON)的偏振器和分析仪垂直地安置成具有90°的角度之后，将实施例1和11以及对比例1-5的膜设置在样品保持器上。然后，检查膜的颜色(膜是否是黑色的)。完美的黑色表明液晶层具有令人满意的垂面取向，但是较低程度的黑色表明液晶层具有不足的垂面取向并且泄漏光。
结果提供于图25-31中。
图25为根据实施例1制备的膜的偏振光学显微镜照片，图26为根据实施例11制备的膜的偏振光学显微镜照片，图27为根据对比例1制备的膜的偏振光学显微镜照片，图28为根据对比例2制备的膜的偏振光学显微镜照片，图29为根据对比例3制备的膜的偏振光学显微镜照片，图30为根据对比例4制备的膜的偏振光学显微镜照片，和图31为根据对比例5制备的膜的偏振光学显微镜照片。
参照图25和26，实施例1和11的膜显示出完美的黑色。因此，实施例1和11的膜在液晶层中具有液晶的基本上完美的垂面取向。
另一方面，参照图27-31，对比例1-5的膜显示出不完美的黑色并且泄漏光。对比例1-5的膜看起来在液晶层中具有液晶的不完美的垂面取向。
虽然已经关于当前被认为是实践性的示例性实施方式的内容描述了本发明构思，但是应理解，本发明构思不限于所公开的实施方式，而是相反，意图涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims (17)

1.用于光学膜的组合物，其包括：
垂面液晶；
在其末端处包括至少一个氟的硅烷化合物；和
能聚合的化合物，
其中所述硅烷化合物由化学式2表示：
化学式2
Figure FDA0002485927470000011
在化学式2中，
Y为Si；
R1-R3各自独立地为氢、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C2-C20烷氧基烷基、取代或未取代的C2-C20烷酰基、取代或未取代的C2-C20烷酰氧基、取代或未取代的C2-C20烷酰基烷基、取代或未取代的C2-C20烷酰氧基烷基、或其组合，
L为单键、取代或未取代的C1-C12亚烷基、取代或未取代的C7-C30亚烷芳基、或者取代或未取代的C7-C30亚芳烷基，和
R4为氟或C1-C3氟烷基，
其中所述组合物进一步包括溶剂，
其中所述组合物包括5-50重量％的所述垂面液晶、0.76-1.1重量％的所述硅烷化合物、和1-10重量％的所述能聚合的化合物，基于所述组合物的总重量，和
其中所述组合物的其余部分为所述溶剂。
2.根据权利要求1所述的用于光学膜的组合物，
其中所述垂面液晶由化学式A表示：
化学式A
(P1-S1-X1)n1-MG-(X2-S2-P2)n2
其中在化学式A中，
MG为棒状介晶基团，
X1和X2各自独立地为单键、-O-、-S-、-C(＝O)-、-O(C＝O)-、-(O＝C)O-、-O(C＝O)O-、基团(a)-(k)的任一种、或其组合，
Figure FDA0002485927470000021
S1和S2各自独立地为单键或者取代或未取代的C1-C30间隔体基团，
P1和P2各自独立地为能聚合的官能团，和
n1和n2各自独立地为0或1，条件是n1和n2不同时为0。
3.根据权利要求1所述的用于光学膜的组合物，其中所述能聚合的化合物由化学式C表示：
化学式C
(P3–(CH2)s1)T1-CR(3-T1)(CH2)q1-O-(CH2)q2-CR(3-T2)-((CH2)s2-P4)T2
其中在化学式C中，
R为氢或甲基，
P3和P4各自独立地为能聚合的官能团，
S1、S2、q1、和q2各自独立地为0或1，
T1和T2各自独立地为2或3。
4.根据权利要求1所述的用于光学膜的组合物，其中所述能聚合的化合物包括具有4-10个丙烯酰基或者丙烯酰氧基基团的化合物。
5.根据权利要求1所述的用于光学膜的组合物，其进一步包括光引发剂，其中所述光引发剂的量为0.1-2重量％，基于所述组合物的总重量。
6.光学膜，其包括：
基板，和
安置在所述基板的一侧上的液晶层，
其中所述液晶层包括垂面液晶、在其末端处包括至少一个氟的硅烷化合物、和聚合物，
其中所述液晶层为根据权利要求1-5任一项所述的用于光学膜的组合物的固化层。
7.根据权利要求6所述的光学膜，其中所述垂面液晶以与所述基板的表面垂直的方向排列，和
所述硅烷化合物以与所述垂面液晶的长度方向基本上平行的方向排列。
8.根据权利要求6所述的光学膜，其中所述聚合物安置在两垂面液晶之间。
9.根据权利要求6所述的光学膜，其中对于550纳米波长的入射光所述液晶层的面内相位延迟R0在0纳米≤R0≤1纳米的范围内。
10.根据权利要求9所述的光学膜，其中对于550纳米波长的入射光所述液晶层的厚度方向延迟Rth的绝对值在50纳米≤Rth≤300纳米的范围内。
11.根据权利要求6所述的光学膜，其中所述液晶层具有满足关系方程1的折射率：
关系方程1
nz>nx＝ny
其中，在关系方程1中，
nx为在所述液晶层的慢轴处的折射率，
ny为在所述液晶层的快轴处的折射率，和
nz为在与所述液晶层的慢轴和快轴垂直的方向上的折射率。
12.根据权利要求6所述的光学膜，其中在所述基板和所述液晶层之间未***取向层。
13.补偿膜，其包括：
根据权利要求6-12中任一项所述的光学膜，和
安置在所述光学膜的至少一侧上的相位延迟膜。
14.根据权利要求13所述的补偿膜，其中所述相位延迟膜包括λ/4相位延迟膜、λ/2相位延迟膜、或其组合。
15.抗反射膜，其包括：
根据权利要求13-14中任一项所述的补偿膜，和
安置在所述补偿膜上的偏振器。
16.显示器件，其包括：
显示面板，和
根据权利要求6-12中任一项所述的光学膜、根据权利要求13-14中任一项所述的补偿膜、或者根据权利要求15所述的抗反射膜。
17.根据权利要求16所述的显示器件，其中所述显示面板为液晶面板或者有机发光面板。
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