[发明专利]纤维素酯的溶剂合金化以改性LCD膜的厚度延迟

说明书

相关申请的交叉引用

本申请根据 35 U.S.C. § 119(e)要求在2012年12月17日提交的美国临时申请序列号61/737,962的优先权，通过引用以其全部内容将其并入本文。

技术领域

本发明涉及纤维素酯的共混物，由纤维素酯共混物制备的膜以及用于制备所述共混物和所述膜的方法。更具体地，本发明涉及可混溶的纤维素酯共混物，由可混溶的纤维素酯共混物制备的光学膜，以及制备所述膜和共混物的方法。

背景技术

薄膜晶体管（TFT）液晶显示器（LCD）使用溶剂浇铸的纤维素酯膜用于多种功能。三乙酸纤维素（CTA）通常用于偏光器的保护膜，而二乙酸纤维素（CDA）、乙酸丙酸纤维素（CAP）和乙酸丁酸纤维素（CAB）通常使用在补偿膜中，且基于光学性质CAP和CAB是优选的。补偿膜为显示器提供宽视角。由于LCD是透射技术，仅约5-6%的由背光产生的光离开显示器，而余下的以热的形式消散。当一些光组分通过时其被减慢或延迟，且显示器的宽视角受到破坏，除非使用延迟膜或补偿膜。为了给LCD显示器提供优化的视角，使用具有厚度延迟（R_th）和平面延迟（R_e）的另一种膜是必要的，其确切地逆转CTA保护膜和液晶化合物的 R_th和R_e。当前的TFT LCD面板趋向于在每个排布的偏光器上具有一个补偿膜使得各个补偿膜与TFT相邻。在聚乙烯醇偏光器的另一面上具有玻璃化转变温度和吸水率比CAP或CAB补偿膜更高的CTA膜可导致偏光器组件上不均等的应力。如果由高温和潮湿造成了尺寸变形（dimensional distortion），那么光通过膜将受到影响，且图像质量降低。如果可将CTA 或CDA与CAP或CAB混合在合适的溶剂体系中，可浇铸将会是合金（alloy）的膜。可将此类合金化的膜用作保护膜或补偿膜。

由于较低的成本，在垂直取向宽视野（VA WV）补偿膜中的趋势是从远离CAB和CAP到二乙酸纤维素（CDA），环状烯烃聚合物（COP），环状烯烃共聚物（COC）或 CTA/CDA/CTA层压材料。然而，在给定的相对湿度下CDA比CAP吸收更多的水。较高的水含量作用类似增塑剂，较低的玻璃化转变温度（Tg）造成膜中的尺寸不稳定性，且导致大于在厚度方向（穿过平面方向）延迟（表示为Rth）的所需改变，其可影响LCD图像的视角并造成色偏移。实验已经显示了当更长链酰基基团例如丙酰基或丁酰基代替乙酰基基团中的一些时，纤维素酯变得更为疏水。然而，之前试图由乙酸纤维素和混合纤维素酰化物的共混物来制备膜产生低透明度、高雾度的膜。存在对具有CAP或CAB的光学补偿性质的低成本光学膜的需求以用于LCD工业中。

发明概述

已经预料不到地发现可在合适的溶剂体系中将纤维素酰化物混合并浇铸以形成具有高透明度和低雾度的可混溶的膜或合金。

本发明的一种实施方案提供了共混物，其包含：

第一纤维素酰化物，其具有第一总Hansen溶解度参数和第一数均分子量，

第二纤维素酰化物，其具有第二总Hansen溶解度参数和第二数均分子量，

其中组合物是可混溶的共混物，

其中第一与第二总Hansen溶解度参数相差不大于0.35 MPa^0.5，

其中第一和第二数均分子量范围为约15,000-约40,500 g/mol，和

其中所述纤维素酰化物中的至少一种包含混合的纤维素酯。

本发明的一种实施方案提供了包含共混物的膜，所述共混物包含：

第一纤维素酰化物，其具有第一总Hansen溶解度参数和第一数均分子量，

第二纤维素酰化物，其具有第二总Hansen溶解度参数和第二数均分子量，

其中组合物是可混溶的共混物，

其中第一与第二总Hansen溶解度参数相差不大于0.35 MPa^0.5，

其中第一和第二数均分子量范围为约15,000-约40,500 g/mol，和

其中所述纤维素酰化物中的至少一种包含混合的纤维素酯。

本发明的一个实施方案提供了制备膜的方法，所述方法包括：

使具有第一总Hansen溶解度参数和第一数均分子量的纤维素酰化物和具有第二总Hansen溶解度参数和第二数均分子量的第二纤维素酰化物溶解在溶剂中以形成铸膜液（dope），

将所述铸膜液浇铸到表面上，和

干燥所述铸膜液以形成膜，