[发明专利]溴化苯乙烯聚合物的光学补偿膜及相关方法

说明书

技术领域

本发明通常涉及适用于光学膜和/或液晶应用的溴化苯乙烯聚合物及其制备方法。一些实施方案可具有一种或多种改进的机械性质。

背景技术

图1展示了简化的液晶像素装置(liquid crystal pixel device)。典型的液晶显示器(LCD)像素包括夹在一对透明电极200、202(如氧化铟锡玻璃(ITO))之间的双折射液晶层300。所述电极200、202包括使液晶分子取向的表面处理。例如，在扭转向列相装置中，第一电极200将包括与x轴对齐的单向水平槽201，且第二电极202将包括与y轴对齐的垂直槽203。所述电极本身被夹在彼此呈直角取向的第一偏振层和第二偏振层100、102之间。每一偏振层与其相邻的电极对齐，使得适宜的偏振光通过这两个偏振层。光源400，(例如背光)位于所述像素的一面。通常，液晶分子层在设备内排列，使得所述液晶分子层将穿过的偏振光旋转90°。因此，光从在背面的光源穿过装置，并可在正面观察到。然而，当将所述液晶层300通电时，液晶分子在电场中重新取向，并因此旋转入射的偏振光不足以穿过第二偏振器102。因此，光被所述第二偏振层阻挡。净效应是当将液晶通电时，基本上没有光能穿过所述像素。

由于所述液晶层是双折射的，离开这种装置的光具有两个折射率，即被称作“非寻常光”的平行分量(component)和被称作“寻常光”的垂直分量。双折射的量级Δn为这两个分量之间的差值(见等式1)。

沿弧线的影像质量可接受的所述弧线被称作视角。重要地，视角的大小直接与液晶层的双折射相关。特别地，如果平行分量和垂直分量相等，则视角接近180°。但是，通常是一个分量远大于另一个分量。差值越大，则视角越小。例如，液晶层可具有高得多的平行分量。因此，这种装置将具有小视角。光学补偿膜使平行分量和垂直分量趋于平衡，由此降低Δn的量级并增大了视角。

Δn＝n_o-n_e＝n_⊥-n_||  等式1

在液晶领域内已知光学补偿膜。然而，由于聚苯乙烯延迟(retardation)(Γ)的不稳定性，其通常被视为较差的材料选择。如在等式2中所示，延迟(Γ)是材料厚度(d)和双折射(Δn)的乘积。这部分归因于聚苯乙烯在大约正常操作温度范围内相对大的光弹性模量。因此，聚苯乙烯的延迟对小的应力非常敏感。此外，聚苯乙烯的延迟是波长的强函数，并且聚苯乙烯具有较差的耐热性质。由于这些原因，聚苯乙烯通常不用于光学补偿膜。

Γ＝Δn·d  等式2

在化学领域内已知溴化聚苯乙烯，但是由于各种持久性问题，还未将其应用于光学补偿膜领域。例如，具有各种溴化程度的溴化聚苯乙烯产物通常不相容。可通过在溶剂中混合两种具有不同取代程度(DS)的溴化聚苯乙烯而观察到该不相容性。例如，在1，2-二氯乙烷中混合DS＝1(单溴化)和DS＝2(双溴化)产物的两种样品，将得到模糊溶液，尽管每种样品在不存在另一种样品时可溶于同样的溶剂。由于不能铸塑透明膜，所述模糊溶液对于光学膜应用而言是个问题。该问题不仅可在两种不同的溴化产物中发生，还可在单个产物中发生。通过一些方法制得的溴化产物可包含具有显著不同的取代程度的分子，这进而导致不相容性的问题并使得该产物不适用于光学膜应用。

此外，由于在溴化过程中的聚合物降解，使用更高温度的方法、更长的反应时间和/或更高的催化剂水平制得的产物可具有过低的分子量而不能生成具有足够完整性的膜。

本发明的一些实施方案提供了克服一种或多种现有技术缺陷，并适合用作光学补偿膜的溴化聚苯乙烯。

发明内容

本发明的一些实施方案涉及一种光学补偿膜，其包含：根据[(CH₂CH)Ar]_n的各向异性聚合物组合物，其中Ar基团包括苯、萘、蒽、菲或芘的一种或多种；并且其中所述Ar基团包含至少一个Br原子取代基；并且所述聚合物组合物限定具有正双折射的光学透明膜。