專利名稱:化合物及光學(xué)膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及適用于液晶顯示裝置或有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置等平板顯示裝置中使用的相位差膜或偏振片等光學(xué)膜優(yōu)選的化合物。
背景技術(shù):
液晶顯示裝置(以下也稱作“LCD”)或有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置(以下也稱作“EL”)等平板顯示裝置(以下也稱作“FPD”)與布勞恩管顯示裝置相比,省空間、且低耗電。因此,近年來(lái)FPD作為計(jì)算機(jī)、電視機(jī)、手機(jī)、車輛行駛用信息系統(tǒng)或攜帶式信息末端的畫面廣泛普及。FPD一般為了防反射、擴(kuò)大視角等,使用偏振片、相位差板等各種光學(xué)膜。
作為相位差膜的光學(xué)特性之一,已知相位差的波長(zhǎng)分散特性。具體地說(shuō),通常的相位差膜的波長(zhǎng)分散顯示[Re(450)/Re(550)>1>[Re(650)/Re(550)]的特性(Re(λ)表示在測(cè)定光波長(zhǎng)λnm下測(cè)定的相位差膜的相位差)。將這種波長(zhǎng)分散稱作正的波長(zhǎng)分散。將聚合性化合物聚合而獲得的相位差膜也同樣顯示正的波長(zhǎng)分散。
專利文獻(xiàn)1的實(shí)施例1報(bào)告了將含有鹵原子或硫原子的特定結(jié)構(gòu)的聚合性化合物聚合而獲得的相位差膜顯示[Re(450)/Re(550)]=1.065和[Re(650)/Re(550)]=0.962,雖然顯示正的波長(zhǎng)分散,但與比較例1的波長(zhǎng)分散特性相比,正的波長(zhǎng)分散向相反方向偏離。
光學(xué)膜需要降低相位差值的波長(zhǎng)依賴性。相位差值的波長(zhǎng)依賴性程度可以用Re(450)/Re(550)的值表示,該值越大于1則表示相位差值的波長(zhǎng)依賴性越大。這里,Re(λ)表示透射光學(xué)膜的波長(zhǎng)λnm的相位差值。
作為以往的光學(xué)膜,專利文獻(xiàn)1公開了在取向膜上涂覆式(20)所示化合物而獲得的光學(xué)膜,該光學(xué)膜所產(chǎn)生的Re(450)/Re(550)值為1.065,并不充分。
專利文獻(xiàn)1日本特開2006-58546號(hào)公報(bào)([權(quán)利要求1]、
、
)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題在于提供能夠進(jìn)一步抑制相位差值的波長(zhǎng)依賴性的新型化合物及新型的光學(xué)膜。
本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)具有特定結(jié)構(gòu)的化合物可以解決該課題,完成本發(fā)明。即,本發(fā)明為下述[1]~[35]記載的發(fā)明。
[1]式(a)所示的化合物。
(式(a)中,C10表示季碳原子或季硅(4級(jí)ケイ
)原子。
A10和A20各自獨(dú)立地表示2價(jià)的環(huán)狀烴基或2價(jià)的雜環(huán)基。A10和A20上可以鍵合有烷基、烷氧基或鹵原子。
D10和D20各自獨(dú)立地為烴基或雜環(huán)基,D10和D20所含的至少一個(gè)氫原子被吸電子基團(tuán)取代。D10和D20可以以烴基、氨基、醚基、硫醚基、氨基烷基、羰基或單鍵相互連接。
B10和B20各自獨(dú)立地表示-CRR’-、-C≡C-、-CH=CH-、-CH2-CH2-、-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-C(=S)-、-C(=S)-O-、-O-C(=S)-、-O-C(=S)-O-、-CH=N-、-N=CH-、-C(=O)-NR-、-NR-C(=O)-、-OCH2-、-NR-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-或單鍵。這里,R和R’各自獨(dú)立地表示氫原子或烷基。
X20并非單鍵時(shí),X10和X20各自獨(dú)立地表示式(2)所示的2價(jià)基團(tuán)。
[式(2)中,A3表示-C(=O)-C6H4-、2價(jià)的環(huán)狀烴基或2價(jià)的雜環(huán)基。該-C(=O)-C6H4-、2價(jià)的環(huán)狀烴基或2價(jià)的雜環(huán)基上可以鍵合碳原子數(shù)1~4的烷基、碳原子數(shù)1~4的烷氧基、三氟甲基、三氟甲基氧基、腈基、硝基或鹵原子。B3表示與上述B10和B20相同的意義。n表示1~4的整數(shù)。n為2~4時(shí),包含A3和B3的結(jié)構(gòu)單元可以相互相同或不同。] X20為單鍵時(shí),X10表示式(3)所示的2價(jià)基團(tuán)。
[式(3)中,A31表示-C(=O)-C6H4-、5~20員環(huán)的2價(jià)環(huán)狀烴基或5~20員環(huán)的2價(jià)雜環(huán)基。該-C(=O)-C6H4-、環(huán)狀烴基和該雜環(huán)基上可以鍵合碳原子數(shù)1~4的烷基、碳原子數(shù)1~4的烷氧基、三氟甲基、三氟甲基氧基、腈基、硝基或鹵原子。
B41表示-CR1’R1”-、-C≡C-、-CH=CH-、-CH2-CH2-、-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-CH=N-、-N=CH-、-C(=O)-NR1’-、-NR1’-C(=O)-、-OCH2-、-NR1’-、-CH2O-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-或單鍵。這里,R1’和R1”各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)1~4的烷基或氫原子。
n表示1~4的任意整數(shù)。n為2~4時(shí),包含A31和B41的結(jié)構(gòu)單元可以相互相同或不同。] X20并非單鍵時(shí),E10和E20各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)2~25的亞烷基,E10和E20還可以鍵合烷基、烷氧基、三氟甲基、三氟甲基氧基、腈基、硝基、鹵原子。
X20為單鍵時(shí),E10表示式(b)所示的2價(jià)基團(tuán),E20表示碳原子數(shù)1~12的亞烷基或環(huán)亞烷基,E20所含的氫原子可以被碳原子數(shù)1~4的烷基、碳原子數(shù)1~4的烷氧基或鹵原子取代。
[式(b)中,E3表示碳原子數(shù)1~12的亞烷基,E3所含氫原子可以被碳原子數(shù)1~4的烷基、碳原子數(shù)1~4的烷氧基或鹵原子取代。B5表示-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-NR1-、-NR1-C(=O)-、-OCH2-、-O-C(=O)-O-或單鍵。這里,R1表示碳原子數(shù)1~4的烷基或氫原子。] X20并非單鍵時(shí),P10和P20各自獨(dú)立地表示氫原子或聚合性基團(tuán),P10和P20的至少一者為聚合性基團(tuán)。
X20為單鍵時(shí),P10表示氫原子或(P-1)~(P-5)所示的基團(tuán),P20為氫原子。
[式(P-1)~(P-5)中,R1~R5各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)1~4的烷基或氫原子。]) [2]式(1)所示的聚合性化合物。
(式(1)中,C1表示季碳原子或季硅原子。
A1和A2各自獨(dú)立地表示2價(jià)的環(huán)狀烴基或2價(jià)的雜環(huán)基。A1和A2上可以鍵合烷基、烷氧基或鹵原子。
D1和D2各自獨(dú)立地為烴基或雜環(huán)基,D1和D2所含的至少一個(gè)氫原子被吸電子基團(tuán)取代。D1和D2可以以烴基、氨基、醚基、硫醚基、氨基烷基、羰基或單鍵相互連接。
B1和B2各自獨(dú)立地表示-CRR’-、-C≡C-、-CH=CH-、-CH2-CH2-、-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-C(=S)-、-C(=S)-O-、-O-C(=S)-、-O-C(=S)-O-、-CH=N-、-N=CH-、-C(=O)-NR-、-NR-C(=O)-、-OCH2-、-NR-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-或單鍵。這里,R和R’各自獨(dú)立地表示氫原子或烷基。
X1和X2各自獨(dú)立地表示式(2)所示2價(jià)基團(tuán)。
[式(2)中,A3表示-C(=O)-C6H4-、2價(jià)的環(huán)狀烴基或2價(jià)的雜環(huán)基。該-C(=O)-C6H4-、2價(jià)的環(huán)狀烴基或2價(jià)的雜環(huán)基上可以鍵合碳原子數(shù)1~4的烷基、碳原子數(shù)1~4的烷氧基、三氟甲基、三氟甲基氧基、腈基、硝基或鹵原子。B3表示與上述B1和B2相同的意義。n表示1~4的整數(shù)。n為2~4時(shí),包含A3和B3的結(jié)構(gòu)單元可以相互相同或不同。] E1和E2各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)2~25的亞烷基,E1和E2還可以鍵合烷基、烷氧基、三氟甲基、三氟甲基氧基、腈基、硝基、鹵原子。
P1和P2各自獨(dú)立地表示氫原子或聚合性基團(tuán),P1和P2的至少一者為聚合性基團(tuán)。) [3]上述[2]所述的聚合性化合物,其中,鍵合在式(1)中的構(gòu)成D1和D2的基團(tuán)的吸電子基團(tuán)為硝基、腈基、三氟甲基、式(4)所示基團(tuán)、或式(5)所示基團(tuán)。
(式(4)和(5)中,Ra表示氫原子、碳原子數(shù)1~18的直鏈狀烷基、碳原子數(shù)3~18的支鏈狀烷基、碳原子數(shù)5~18的環(huán)烷基、苯基、呋喃(フラニル)基或硫代苯基。Rb表示碳原子數(shù)1~18的直鏈狀烷基、碳原子數(shù)3~18的支鏈狀烷基、碳原子數(shù)5~18的環(huán)烷基、苯基、呋喃基或硫代苯基。) [4]上述[2]或[3]所述的聚合性化合物,其中,式(1)中的B1和B2為單鍵、-O-,-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-或-O-C(=O)-O-基。
[5]上述[2]~[4]任一項(xiàng)所述的聚合性化合物,其中,式(1)中的包含C1、D1和D2的2價(jià)基團(tuán)為選自式(D-1)~(D-11)的2價(jià)基團(tuán)。
(式(D-1)~(D-11)中,EWG各自獨(dú)立地表示吸電子基團(tuán)。p和q各自獨(dú)立地表示0~4、r表示0~6。當(dāng)上述基團(tuán)為具有(EWG)p和(EWG)q的基團(tuán)時(shí),為1≤p+q≤8,當(dāng)為具有(EWG)r和(EWG)q的基團(tuán)時(shí),為1≤r+q≤10。) [6]上述[2]~[5]任一項(xiàng)所述的聚合性化合物,其中,式(1)中的聚合性基團(tuán)為丙烯?;蚣谆;?。
[7]上述[2]所述的聚合性化合物,其中式(1)所示聚合性化合物為選自式(1-A)~(1-C)所示化合物的化合物。
(式(1-A)~(1-C)中,n1各自獨(dú)立地表示1~3的整數(shù),n2各自獨(dú)立地表示2~14的整數(shù)。R”各自獨(dú)立地表示氫原子或甲基。) [8]一種組合物,其含有與[2]~[7]任一項(xiàng)所述聚合性化合物不同的化合物且顯示液晶性的聚合性化合物和[2]~[7]任一項(xiàng)所述的聚合性化合物。
[9]上述[8]所述的組合物,其中,與[2]~[7]任一項(xiàng)所述聚合性化合物不同的化合物且顯示液晶性的聚合性化合物是式(I)、式(II)、式(III)或式(IV)所示的化合物。
P110-B110-E110-(B120-A110)s-B130-E120-B140-P120 (I) P110-B110-E110-(A110-B120)s-E120-B130-P120 (II) P110-B110-E110-(B120-A110)s-F110(III) P110-B110-E110-(B120-A110)s-B130-F110 (IV) [式(I)~(IV)中,A110各自獨(dú)立地表示2價(jià)的環(huán)狀烴基、2價(jià)的雜環(huán)基、亞甲基亞苯基、氧亞苯基(オキシフエニル基)或硫代亞苯基(チオフエニル基)。A110上還可以鍵合碳原子數(shù)1~5的烷基、碳原子數(shù)1~5的烷氧基或鹵原子。
B110、B120、B130和B140各自獨(dú)立地表示-CR1’R1”-、-C≡C-、-CH=CH-、-CH2-CH2-、-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-C(=S)-、-C(=S)-O-、-O-C(=S)-、-O-C(=S)-O-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-N(→O)=N-、-N=N(→O)-、-C(=O)-NR1’-、-NR1’-C(=O)-、-OCH2-、-NR1’-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-或單鍵。(予以說(shuō)明,R1’和R1”各自獨(dú)立地表示氫原子或碳原子數(shù)1~4的烷基)。
E110和E120各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)2~25的亞烷基。E110和E120上還可以鍵合碳原子數(shù)1~5的烷基、碳原子數(shù)1~5的烷氧基或鹵原子。
P110和P120各自獨(dú)立地表示聚合性基團(tuán)。
F110表示氫原子、烷基、腈基、硝基、三氟甲基或鹵原子。
s各自獨(dú)立地表示1~5的整數(shù)。s為2~5時(shí),包含A110和B120的結(jié)構(gòu)單元可以相互相同或不同。] [10]上述[8]或[9]所述的組合物,其中,相對(duì)于與[2]~[7]任一項(xiàng)所述聚合性化合物不同的化合物且顯示液晶性的聚合性化合物和[2]~[7]任一項(xiàng)所述聚合性化合物的總量100重量份,含有3~50重量份[2]~[7]任一項(xiàng)所述的聚合性化合物。
[11]一種光學(xué)膜,其含有來(lái)自[2]~[7]任一項(xiàng)所述聚合性化合物的結(jié)構(gòu)單元。
[12]一種光學(xué)膜,其聚合[8]~[10]任一項(xiàng)所述組合物而成。
[13]上述[11]或[12]所述的光學(xué)膜,其為波長(zhǎng)550nm的相位差值(Re(550))是113~163nm的λ/4板用。
[14]上述[11]或[12]所述的光學(xué)膜,其為波長(zhǎng)550nm的相位差值(Re(550))是250~300nm的λ/2板用。
[15]一種偏振片,其含有上述[11]~[14]任一項(xiàng)所述光學(xué)膜和偏光膜。
[16]一種平板顯示裝置,其具備上述[15]所述偏振片和液晶面板。
[17]一種有機(jī)EL顯示裝置,其具備含有上述[15]所述偏振片的有機(jī)電致發(fā)光面板。
[18]未聚合膜的制造方法,其在支撐基材上涂覆上述[8]~[10]任一項(xiàng)所述組合物后,進(jìn)行干燥。
[19]未聚合膜的制造方法,其在形成于支撐基材上的取向膜上涂覆上述[8]~[10]任一項(xiàng)所述組合物后,進(jìn)行干燥。
[20]光學(xué)膜的制造方法,其通過(guò)聚合將用上述[18]或[19]所述制造方法獲得的未聚合膜固化。
[21]式(11)或式(21)所示的化合物。
(式(11)和式(21)中,EWG各自獨(dú)立地表示吸電子基團(tuán),p1和q1各自獨(dú)立地表示0~4任意整數(shù)。1≤p1+q1≤8。
A11和A21各自獨(dú)立地表示1,4-亞苯基,該1,4-亞苯基上可以鍵合選自碳原子數(shù)1~4的烷基和碳原子數(shù)1~4的烷氧基的至少1種取代基。
B11、B21和B31各自獨(dú)立地表示-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-NR1’-、-NR1’-C(=O)-、-OCH2-、-O-C(=O)-O-或單鍵。這里,R1’表示碳原子數(shù)1~4的烷基或氫原子。
X表示式(3)所示的2價(jià)基團(tuán)。
[式(3)中,A31表示-C(=O)-C6H4-、5~20員環(huán)的2價(jià)環(huán)狀烴基或5~20員環(huán)的2價(jià)雜環(huán)基。該-C(=O)-C6H4-、環(huán)狀烴基和該雜環(huán)基上可以鍵合碳原子數(shù)1~4的烷基、碳原子數(shù)1~4的烷氧基、三氟甲基、三氟甲基氧基、腈基、硝基或鹵原子。
B41表示-CR1’R1”-、-C≡C-、-CH=CH-、-CH2-CH2-、-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-CH=N-、-N=CH-、-C(=O)-NR1’-、-NR1’-C(=O)-、-OCH2-、-NR1’-、-CH2O-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-或單鍵。這里,R1’和R1”各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)1~4的烷基或氫原子。
n表示1~4的任意整數(shù)。n為2~4時(shí),包含A31和B41的結(jié)構(gòu)單元可以相互相同或不同。] E11表示碳原子數(shù)1~12的亞烷基,E11所含的氫原子可以被碳原子數(shù)1~4的烷基、碳原子數(shù)1~4的烷氧基或鹵原子取代。
E21表示碳原子數(shù)1~12的烷基或環(huán)烷基,E21所含的氫原子可以被碳原子數(shù)1~4的烷基、碳原子數(shù)1~4的烷氧基或鹵原子取代。
P11為氫原子或(P-1)~(P-5)所示的基團(tuán)。
[式(P-1)~(P-5)中,R1~R5各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)1~4的烷基或氫原子。] [22]上述[21]所述的化合物,其中,式(11)和式(21)中的EWG為硝基、腈基或三氟甲基。
[23]上述[21]或[22]所述的化合物,其中,A31為式(4-1)~(4-5)所示的任一個(gè)基團(tuán)。
[24]上述[21]~[23]任一項(xiàng)所述的化合物,其中,式(11)和式(21)中的P1為式(P-1)所示的基團(tuán)。
[25]一種組合物,其含有上述[21]~[24]任一項(xiàng)所述化合物和顯示液晶性的聚合性化合物。
[26]聚合上述[25]所述組合物而成的光學(xué)膜。
[27]一種光學(xué)膜,其含有來(lái)源于上述[21]~[24]任一項(xiàng)所述化合物的結(jié)構(gòu)單元。
[28]一種λ/4板,其為上述[26]或[27]所述的光學(xué)膜,透射該光學(xué)膜的光在波長(zhǎng)550nm的相位差值(Re(550))為113~163nm。
[29]一種λ/2板,其為上述[26]或[27]所述的光學(xué)膜,透射該光學(xué)膜的光在波長(zhǎng)550nm的相位差值(Re(550))為250~300nm。
[30]一種偏振片,其含有上述[26]~[29]任一項(xiàng)所述的光學(xué)膜和偏光膜。
[31]一種平板顯示裝置,其含有上述[30]所述的偏振片和液晶面板。
[32]一種有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其具備上述[30]所述的偏振片和有機(jī)電致發(fā)光面板。
[33]未聚合膜的制造方法,其在支撐基材上涂覆含有上述[25]所述組合物的溶液后,進(jìn)行干燥。
[34]未聚合膜的制造方法,其在形成于支撐基材上的取向膜上涂覆含有上述[25]所述組合物的溶液后,進(jìn)行干燥。
[35]光學(xué)膜的制造方法,其通過(guò)聚合將用上述[33]或[34]所述制造方法獲得的未聚合膜固化。
本發(fā)明可以提供能夠更加抑制相位差值的波長(zhǎng)依賴性的新型化合物和新型光學(xué)膜。
本發(fā)明的光學(xué)膜可以在寬頻帶內(nèi)具有所需的相位差。由此,即便該光學(xué)膜為1張光學(xué)膜,也可作為λ/4板或λ/2板使用。
含有來(lái)源于式(1)所示聚合性化合物的結(jié)構(gòu)單元的光學(xué)膜為顯示正的波長(zhǎng)分散得到抑制的波長(zhǎng)分散特性的光學(xué)膜,由于來(lái)源于作為產(chǎn)生該特性的結(jié)構(gòu)單元的式(1)所示聚合性化合物的結(jié)構(gòu)單元的含量少,因此可以廉價(jià)地提供。
而且,式(1)所示的聚合性化合物相容性優(yōu)異、還可以使其溶解于常用的有機(jī)溶劑中,因此用作光學(xué)膜用聚合物的單體時(shí),光學(xué)膜的光學(xué)特性的調(diào)整極為容易,僅添加少量式(1)所示的聚合性化合物,即可使正的波長(zhǎng)分散向相反方向偏移。
圖1為本發(fā)明偏振片一例的截面圖。
圖2為本發(fā)明偏振片一例的截面圖。
圖3為本發(fā)明液晶面板一例的截面圖。
圖4為本發(fā)明有機(jī)EL面板一例的截面圖。
符號(hào)說(shuō)明 1、1’光學(xué)膜 2、2’偏光膜層 3、3’、3”粘接劑層 4偏振片 5粘接層 6液晶面板 7發(fā)光層 11、11’液晶層 12、12’取向膜層 13、13’支撐基材
具體實(shí)施例方式 本發(fā)明的化合物為式(a)所示的化合物。
(式(a)中,C10表示季碳原子或季硅原子。
A10和A20各自獨(dú)立地表示2價(jià)的環(huán)狀烴基或2價(jià)的雜環(huán)基。A10和A20上可以鍵合有烷基、烷氧基或鹵原子。
D10和D20各自獨(dú)立地為烴基或雜環(huán)基,是D10和D20所含的至少一個(gè)氫原子被吸電子基團(tuán)取代的基團(tuán)。D10和D20可以以烴基、氨基、醚基、硫醚基、氨基烷基、羰基或單鍵相互連接。
B10和B20各自獨(dú)立地表示-CRR’-、-C≡C-、-CH=CH-、-CH2-CH2-、-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-C(=S)-、-C(=S)-O-、-O-C(=S)-、-O-C(=S)-O-、-CH=N-、-N=CH-、-C(=O)-NR-、-NR-C(=O)-、-OCH2-、-NR-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-或單鍵。這里,R和R’各自獨(dú)立地表示氫原子或烷基。
X20并非單鍵時(shí),X10和X20各自獨(dú)立地表示式(2)所示的2價(jià)基團(tuán)。
[式(2)中,A3表示-C(=O)-C6H4-、2價(jià)的環(huán)狀烴基或2價(jià)的雜環(huán)基。該-C(=O)-C6H4-、2價(jià)的環(huán)狀烴基或2價(jià)的雜環(huán)基上可以鍵合碳原子數(shù)1~4的烷基、碳原子數(shù)1~4的烷氧基、三氟甲基、三氟甲基氧基、腈基、硝基或鹵原子。B3表示與上述B10和B20相同的意義。n表示1~4的整數(shù)。n為2~4時(shí),包含A3和B3的結(jié)構(gòu)單元可以相互相同或不同。] X20為單鍵時(shí),X10表示式(3)所示的2價(jià)基團(tuán)。
[式(3)中,A31表示-C(=O)-C6H4-、5~20員環(huán)的2價(jià)環(huán)狀烴基或5~20員環(huán)的2價(jià)雜環(huán)基。該-C(=O)-C6H4-、環(huán)狀烴基和該雜環(huán)基上可以鍵合碳原子數(shù)1~4的烷基、碳原子數(shù)1~4的烷氧基、三氟甲基、三氟甲基氧基、腈基、硝基或鹵原子。
B41表示-CR1’R1”-、-C≡C-、-CH=CH-、-CH2-CH2-、-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-CH=N-、-N=CH-、-C(=O)-NR1’-、-NR1’-C(=O)-、-OCH2-、-NR1’-、-CH2O-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-或單鍵。這里,R1’和R1”各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)1~4的烷基或氫原子。
n表示1~4的任意整數(shù)。n為2~4時(shí),包含A31和B41的結(jié)構(gòu)單元可以相互相同或不同。] X20并非單鍵時(shí),E10和E20各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)2~25的亞烷基,E10和E20還可以鍵合烷基、烷氧基、三氟甲基、三氟甲基氧基、腈基、硝基、鹵原子。
X20為單鍵時(shí),E10表示式(b)所示的2價(jià)基團(tuán),E20表示碳原子數(shù)1~12的亞烷基或環(huán)亞烷基,E20所含的氫原子可以被碳原子數(shù)1~4的烷基、碳原子數(shù)1~4的烷氧基或鹵原子取代。
[式(b)中,E3表示碳原子數(shù)1~12的亞烷基,E3所含氫原子可以被碳原子數(shù)1~4的烷基、碳原子數(shù)1~4的烷氧基或鹵原子取代。B5表示-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-NR1-、-NR1-C(=O)-、-OCH2-、-O-C(=O)-O-或單鍵。這里,R1表示碳原子數(shù)1~4的烷基或氫原子。] X20并非單鍵時(shí),P10和P20各自獨(dú)立地表示氫原子或聚合性基團(tuán),P10和P20的至少一者為聚合性基團(tuán)。
X20為單鍵時(shí),P10表示氫原子或(P-1)~(P-5)所示的基團(tuán),P20為氫原子。
[式(P-1)~(P-5)中,R1~R5各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)1~4的烷基或氫原子。]) 本發(fā)明化合物的一實(shí)施方式為下述式(1)所示的聚合性化合物(以下稱作“聚合性化合物(1)”)。
式(1)中,C1表示季碳原子或季硅原子。
由于C1為季取代基,因此A1和B1所構(gòu)成的面與A2和B2所構(gòu)成的面以100°~140°、優(yōu)選110°~130°形成。由此,將本實(shí)施方式的聚合性化合物(1)溶解于有機(jī)溶劑中時(shí),與后述液晶化合物的相容性提高,所得光學(xué)膜的相位差值有增加的傾向,因此優(yōu)選。其中,從聚合性化合物(1)的制造容易性出發(fā),C1優(yōu)選季碳原子。
式(1)中,A1和A2各自獨(dú)立地表示2價(jià)的環(huán)狀烴基或2價(jià)的雜環(huán)基、優(yōu)選碳原子數(shù)5~20左右的2價(jià)環(huán)狀烴基或碳原子數(shù)5~20左右的2價(jià)雜環(huán)基。
A1和A2所使用的2價(jià)環(huán)狀烴基可以舉出環(huán)戊基、環(huán)己基等碳原子數(shù)5~12左右的環(huán)烷基、下述式所示的碳原子數(shù)6~20左右的芳香族基、
下述式所示含有5員環(huán)和6員環(huán)等的脂環(huán)式基、
或者下述式所示的含有5員環(huán)和6員環(huán)等的雜環(huán)式基等。
A1和A2上可以鍵合烷基、烷氧基或鹵原子。例如,上述2價(jià)環(huán)狀烴基或2價(jià)雜環(huán)基的氫原子的一部分被甲基、乙基、異丙基、叔丁基等碳原子數(shù)1~4左右的烷基;甲氧基、乙氧基等碳原子數(shù)1~4左右的烷氧基;三氟甲基;三氟甲基氧基;腈基;硝基;氟原子、氯原子、溴原子等鹵原子取代。
其中,A1和A2為同種類的基團(tuán)時(shí),由于制造容易,因此優(yōu)選。另外,由于制造容易,A1和A2優(yōu)選1,4-亞苯基、1,4-環(huán)亞己烯基、3-甲基-1,4-亞苯基。
D1和D2各自獨(dú)立地為烴基或雜環(huán)基,是D1和D2所含的至少一個(gè)氫原子被吸電子基團(tuán)取代的基團(tuán)。
D1和D2的任一者含有吸電子基團(tuán)時(shí),在所得光學(xué)膜中即便來(lái)自聚合性化合物(1)的結(jié)構(gòu)單元的含量為少量,也可以使正的波長(zhǎng)分散向相反方向偏移,有所得光學(xué)膜的波長(zhǎng)分散特性的控制變得容易的傾向,因此優(yōu)選,特別是D1和D2任一者含有吸電子基團(tuán)時(shí),由于聚合性化合物(1)的合成變得容易,因此優(yōu)選。
D1和D2所含的烴基為環(huán)狀、直鏈狀或支鏈狀的碳原子數(shù)1~20的烴基,具體舉出作為未被吸電子基團(tuán)取代的基團(tuán)時(shí),環(huán)狀烴基可以舉出環(huán)戊基、環(huán)己基等碳原子數(shù)5~12左右的環(huán)烷基等。
另外,可以舉出被下述式所示碳原子數(shù)6~20左右吸電子基團(tuán)取代的芳香族基團(tuán)等。
這里,EWG各自獨(dú)立地表示吸電子基團(tuán)。p和q各自獨(dú)立地表示0~4、r表示0~6。當(dāng)上述基團(tuán)為具有(EWG)p和(EWG)q的基團(tuán)時(shí),為1≤p+q≤8,當(dāng)為具有(EWG)r和(EWG)q的基團(tuán)時(shí),為1≤r+q≤10。優(yōu)選p=q=r=1。
通常,吸電子基團(tuán)取代鍵合在與C1相鍵合碳原子的β位碳原子的氫原子。
D1和D2所用的、吸電子基團(tuán)可以取代的雜環(huán)基可以舉出下述式。
式中,EWG各自獨(dú)立地表示吸電子基團(tuán)。t表示1~5的整數(shù),優(yōu)選1~2。
通常,吸電子基團(tuán)取代鍵合在雜原子α位碳原子的氫原子。
這里,吸電子基團(tuán)可以舉出硝基、腈基、三氟甲基、式(4)所示基團(tuán)和式(5)所示基團(tuán)等。
其中,硝基、腈基、三氟甲基由于聚合性化合物(1)的制造容易,優(yōu)選。
(式(4)和(5)中,Ra表示氫原子、碳原子數(shù)1~18的直鏈狀烷基、碳原子數(shù)3~18的支鏈狀烷基、碳原子數(shù)5~18的環(huán)烷基、苯基、呋喃基或硫代苯基。Rb表示碳原子數(shù)1~18的直鏈狀烷基、碳原子數(shù)3~18的支鏈狀烷基、碳原子數(shù)5~18的環(huán)烷基、苯基、呋喃基或硫代苯基。) D1和D2可以以烴基、氨基、醚基、硫醚基、氨基烷基、羰基或單鍵相互連接。上述烴基優(yōu)選碳原子數(shù)1~5左右的烴基,更優(yōu)選亞甲基、亞乙基、亞丙基等亞烷基,亞烷基的單鍵取代為雙鍵或三鍵的連接基團(tuán)等。
包含C1、D1和D2的2價(jià)基團(tuán)(-C1D1D2-)優(yōu)選D1和D2相互連接的基團(tuán),具體例子可以舉出式(D-1)~(D-11)所示的2價(jià)基團(tuán)等。
式(D-1)~(D-11)中,EWG各自獨(dú)立地表示吸電子基團(tuán)。p和q各自獨(dú)立地表示0~4、r表示0~6。當(dāng)為具有(EWG)p和(EWG)q的基團(tuán)時(shí),為1≤p+q≤8,當(dāng)為具有(EWG)r和(EWG)q的基團(tuán)時(shí),為1≤r+q≤10。優(yōu)選p=q=r=1。
另外,EWG優(yōu)選取代鍵合于相對(duì)于對(duì)應(yīng)C1的碳原子為γ位碳原子的氫原子。
其中,(D-1)從制造的容易性的觀點(diǎn)出發(fā),特別優(yōu)選下述式所示的(D-1-1)。
(式中,EWG表示-NO2、-CN、-CF3等吸電子基團(tuán)。) 予以說(shuō)明,作為D1和D2上述示例的結(jié)構(gòu)所含氫原子的一部分可以取代為甲基、乙基、異丙基、叔丁基等碳原子數(shù)1~4左右的烷基;甲氧基、乙氧基等碳原子數(shù)1~4左右的烷氧基;氟原子、氯原子、溴原子等鹵原子取代。
B1和B2各自獨(dú)立地表示-CRR’-、-C≡C-、-CH=CH-、-CH2-CH2-、-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-C(=S)-、-C(=S)-O-、-O-C(=S)-、-O-C(=S)-O-、-CH=N-、-N=CH-、-C(=O)-NR-、-NR-C(=O)-、-OCH2-、-NR-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-或單鍵。這里,R和R’各自獨(dú)立地表示氫原子或烷基,烷基優(yōu)選甲基、乙基等碳原子數(shù)1~4的烷基。
另外,由于制造容易,優(yōu)選B1和B2為相同種類的2價(jià)基團(tuán)。
作為B1和B2,其中從聚合性化合物(1)的制造容易性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選式(1)中的B1和B2為-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-O-、-S-或單鍵。
B1和B2為上述結(jié)合基團(tuán)時(shí),由于液晶性提高,因此分子取向變得容易,優(yōu)選。
X1和X2各自獨(dú)立地表示式(2)所示的2價(jià)基團(tuán)。
[式(2)中,A3表示-C(=O)-C6H4-、2價(jià)的環(huán)狀烴基、2價(jià)的雜環(huán)基。該2價(jià)的環(huán)狀烴基、2價(jià)的雜環(huán)基具體可以舉出在A1和A2中示例的2價(jià)環(huán)狀烴基、2價(jià)的雜環(huán)基,從制造容易性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選1,4-亞苯基、1,4-環(huán)亞己烯基、3-甲基-1,4-亞苯基、3-甲氧基-1,4-亞苯基、苯環(huán)的碳原子取代為1~3個(gè)氮原子的2價(jià)基團(tuán),特別優(yōu)選1,4-亞苯基、1,4-環(huán)亞己烯基、3-甲基-1,4-亞苯基、3-甲氧基-1,4-亞苯基。
上述-C(=O)-C6H4-、2價(jià)的環(huán)狀烴基或2價(jià)的雜環(huán)基還可以鍵合碳原子數(shù)1~4的烷基、碳原子數(shù)1~4的烷氧基、三氟甲基、三氟甲基氧基、腈基、硝基或鹵原子。
另外,由于制造容易,優(yōu)選X1和X2為相同種類的2價(jià)基團(tuán)。
B3表示與上述B1和B2相同的意義,其中,從制造的容易性出發(fā),優(yōu)選-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-O-、-S-或單鍵。
n表示1~4的整數(shù)。n為2以上時(shí),包含A3和B3的結(jié)構(gòu)單元可以相互不同。
從流延所得聚合性化合物時(shí)的處理容易的觀點(diǎn)出發(fā),n優(yōu)選1或2,特別優(yōu)選1,其原因在于制造容易。
E1和E2各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)2~25的亞烷基、優(yōu)選碳原子數(shù)4~12的亞烷基。
E1和E2的氫原子可以被烷基、烷氧基、三氟甲基、三氟甲基氧基、腈基、硝基、鹵原子取代,優(yōu)選不被取代。
E1和E2優(yōu)選為同種類的亞烷基,其原因在于制造容易。
P1和P2各自獨(dú)立地表示氫原子或聚合性基團(tuán)。
這里,聚合性基團(tuán)為能夠使本實(shí)施方式聚合性化合物聚合的取代基,具體地例舉出乙烯基、對(duì)苯乙烯基、丙烯酰基、甲基丙烯?;?、羧基、甲基羰基、羥基、酰胺基、碳原子數(shù)1~4的烷基氨基、氨基、環(huán)氧基、氧雜環(huán)丁烷基、醛基、異氰酸酯基、硫代異氰酸酯基等。
另外,聚合性基團(tuán)為了將上述示例的基團(tuán)與E1和E2連接,還可以含有作為B1和B2示出的基團(tuán)。
其中,從進(jìn)行光聚合時(shí)的處理容易、且制造也容易的方面出發(fā),優(yōu)選丙烯?;蚣谆;?,特別優(yōu)選丙烯?;?。
P1和P2的至少一者為聚合性基團(tuán),優(yōu)選P1和P2均為聚合性基團(tuán)時(shí),有所得光學(xué)膜的膜硬度優(yōu)異的傾向,因此優(yōu)選。
聚合性化合物(1)的具體例子可以舉出式(1-A)、(1-B)和(1-C)等。其中,式中的n1為2、n2為2~8、R”為氫原子的化合物由于制造容易、且抑制所得光學(xué)膜的逆波長(zhǎng)分散特性,因此優(yōu)選。
(式(1-A)~(1-C)中,n1各自獨(dú)立地表示1~3的整數(shù),n2各自獨(dú)立地表示2~14的整數(shù)。R”各自獨(dú)立地表示氫原子或甲基。) 作為聚合性化合物(1)的優(yōu)選具體例子,為下述式(1-2)和式(1-3)所示的聚合性化合物。
作為聚合性化合物(1)的制造方法,例如可以舉出使用具有C1、D1和D2結(jié)構(gòu)的化合物且C1為羰基的羰基化合物,使含有A1(A2)、B1(B2)、X1(X2)、E1(E2)和P1(P2)的化合物作用于該羰基化合物進(jìn)行稠合而獲得的方法等。具有A1(A2)、B1(B2)、X1(X2)、E1(E2)和P1(P2)的化合物可以如下制造通過(guò)稠合反應(yīng)、酯化反應(yīng)、威廉遜醚反應(yīng)、烏爾曼反應(yīng)、芐基化反應(yīng)、薗頭反應(yīng)、鈴木-宮浦反應(yīng)、根岸反應(yīng)、熊田反應(yīng)、檜山反應(yīng)、布赫瓦爾德-哈特維希(ブツフバルト一ハ一トウイツグ)反應(yīng)、維蒂希反應(yīng)、弗里德爾-克拉夫茨反應(yīng)、赫克反應(yīng)、醇醛縮合反應(yīng)等將含有A1(=A2)、B1(=B2)、X1(=X2)、E1(=E2)和P1(=P2)各結(jié)構(gòu)單元的化合物鍵合,從而制造。
本發(fā)明光學(xué)膜的一實(shí)施方式為含有來(lái)自聚合性化合物(1)的結(jié)構(gòu)單元的光學(xué)膜。本實(shí)施方式的光學(xué)膜中,可以使用不同的多種聚合性化合物(1)作為聚合性化合物(1)。
本實(shí)施方式的光學(xué)膜可以為僅含有來(lái)源于聚合性化合物(1)的結(jié)構(gòu)單元的光學(xué)膜,但還可以含有來(lái)源于與聚合性化合物(1)不同的化合物且顯示液晶性的聚合性化合物(以下有時(shí)稱作“液晶化合物”)的結(jié)構(gòu)單元。含有來(lái)源液晶化合物的結(jié)構(gòu)單元時(shí),有取向性增加、相位差值增加的傾向,因此優(yōu)選。
此時(shí),為了使聚合性化合物(1)與液晶化合物共聚,聚合性化合物(1)所含的P1和/或P2的聚合性基團(tuán)和液晶化合物的聚合性基團(tuán)為能夠相互反應(yīng)的聚合性基團(tuán),特別是優(yōu)選相互為丙烯?;湓蛟谟谀軌蛉菀椎厥蛊涔饩酆?。
另外,通過(guò)改變光學(xué)膜中所含來(lái)源于聚合性化合物(1)的結(jié)構(gòu)單元的含量與來(lái)源于液晶化合物的結(jié)構(gòu)單元的含量,可以控制所得光學(xué)膜的折射率的波長(zhǎng)依賴性(波長(zhǎng)分散)。
液晶化合物的具體例子可以舉出液晶便覽(液晶便覽編集委員會(huì)編、丸善(株)平成12年10月30日發(fā)行)的3章分子結(jié)構(gòu)和液晶性的3.2非手性(ノンキラル)棒狀液晶分子、3.3手性(キラル)棒狀液晶分子所記載的化合物中具有聚合性的化合物。
液晶化合物還可以并用不同的多個(gè)液晶化合物。
上述液晶化合物例如可以舉出下述式(I)、式(II)、式(III)或式(IV)所示化合物等。
P110-B110-E110-(B120-A110)s-B130-E120-B140-P120(I) P110-B110-E110-(A110-B120)s-E120-B130-P120 (II) P110-B110-E110-(B120-A110)s-F110 (III) P110-B110-E110-(B120-A110)s-B130-F110 (IV) 予以說(shuō)明,上述式(I)、式(II)、式(III)或式(IV)中,A110各自獨(dú)立地表示2價(jià)的環(huán)狀烴基、2價(jià)的雜環(huán)基、亞甲基亞苯基、氧亞苯基或硫代亞苯基。A110上還可以鍵合碳原子數(shù)1~5的烷基、碳原子數(shù)1~5的烷氧基或鹵原子。
B110、B120、B130和B140各自獨(dú)立地表示-CR1’R1”-、-C≡C-、-CH=CH-、-CH2-CH2-、-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-C(=S)-、-C(=S)-O-、-O-C(=S)-、-O-C(=S)-O-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-N(→O)=N-、-N=N(→O)-、-C(=O)-NR1’-、-NR1’-C(=O)-、-OCH2-、-NR1’-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-或單鍵。這里,R1’和R1”各自獨(dú)立地表示氫原子或碳原子數(shù)1~4的烷基)。
E110和E120各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)2~25的亞烷基。E110和E120上還可以鍵合碳原子數(shù)1~5的烷基、碳原子數(shù)1~5的烷氧基或鹵原子。
P110和P120各自獨(dú)立地表示聚合性基團(tuán)。
F110表示氫原子、烷基、腈基、硝基、三氟甲基或氟原子等鹵原子。
s各自獨(dú)立地表示1~5、優(yōu)選1~3的整數(shù)。s為2~5時(shí),包含A110和B120的結(jié)構(gòu)單元可以相互相同或不同。
液晶化合物由于獲得容易,優(yōu)選下述式(I-1)~(I-15)所示的化合物、
例如式(III-1)~式(III-6)所示的化合物、
例如式(IV-1)~式(IV-6)所示化合物等。
本實(shí)施方式的光學(xué)膜的波長(zhǎng)分散特性可以通過(guò)來(lái)源于光學(xué)膜的聚合性化合物(1)的結(jié)構(gòu)單元的含量任意地決定。不使用聚合性化合物(1)、僅使用液晶化合物時(shí),所得光學(xué)膜成為顯示正的波長(zhǎng)分散的膜。而且,通過(guò)增加光學(xué)膜中的結(jié)構(gòu)單元中來(lái)源于聚合性化合物(1)的結(jié)構(gòu)單元的含量,可以任意地使波長(zhǎng)分散從正的波長(zhǎng)分散向相反方向偏移。
具體地說(shuō),對(duì)于含有液晶化合物和聚合性化合物(1)的組合物,制備2~5種左右來(lái)源于聚合性化合物(1)的結(jié)構(gòu)單元的含量不同的組合,對(duì)于各個(gè)組合物,如后所述制造相同膜厚的光學(xué)膜,求出所得光學(xué)膜的相位差值,由此結(jié)果求出來(lái)源于聚合性化合物(1)的結(jié)構(gòu)單元的含量與光學(xué)膜的相位差值的相關(guān),由所得的相關(guān)關(guān)系,為了對(duì)上述膜厚的光學(xué)膜賦予所需相位差值,決定必要的來(lái)源于聚合性化合物(1)的結(jié)構(gòu)單元的含量即可。
作為制造光學(xué)膜的方法之一例,以下說(shuō)明含有來(lái)源于本實(shí)施方式聚合性化合物(1)的結(jié)構(gòu)單元和液晶化合物的光學(xué)膜。
首先,根據(jù)需要向聚合性化合物(1)、液晶化合物和有機(jī)溶劑中添加聚合引發(fā)劑、阻聚劑、光增敏劑、交聯(lián)劑、流平劑等添加劑,制備混合溶液。特別是,有機(jī)溶劑優(yōu)選在成膜時(shí)含有,其原因在于成膜變得容易,聚合引發(fā)劑由于起到將所得光學(xué)膜固化的作用而優(yōu)選。
作為混合溶液的聚合化合物(1)和液晶化合物的重量比例,相對(duì)于100重量份聚合化合物(1)和液晶化合物的總量,聚合化合物(1)為1~50重量份、或3~50重量份、優(yōu)選1~30重量份。為1重量份以上時(shí),從正的波長(zhǎng)分散向反方向的偏移變得顯著,因此優(yōu)選;為50重量份以下時(shí),可以廉價(jià)地制備光學(xué)膜,因此優(yōu)選。
[聚合引發(fā)劑] 制備本實(shí)施方式的光學(xué)膜時(shí),通常使用用于使液晶化合物或聚合性化合物(1)聚合的聚合引發(fā)劑。本實(shí)施方式的光學(xué)膜的優(yōu)選一實(shí)施方式可以舉出使液晶化合物或聚合性化合物(1)光聚合的方法。因此,聚合引發(fā)劑優(yōu)選光聚合引發(fā)劑。
光聚合引發(fā)劑例如可以舉出苯偶姻類、二苯甲酮類、芐基縮醛類、α-羥基酮類、α-氨基酮類、碘鎓鹽、锍鹽等,更具體地可以舉出Irgacure907Irgacure819、Irgacure184、Irgacure651、Irgacure250、和Irgacure369(以上均為チバスペシヤリテイ一ケミカルズ社制),セイクオ一ルBZ、セイクオ一ルZ、セイクオ一ルBEE(以上均為精工化學(xué)社制)、kayacureBP100(日本化藥社制)、kayacureUVI-6992(ダウ社制)、アデカオプトマ一SP-152或アデカオプトマ一SP-170(以上均為旭電化)等。
另外,聚合引發(fā)劑的使用量通常相對(duì)于100重量份液晶化合物和聚合性化合物(1)的總量為0.1重量份~30重量份、優(yōu)選為0.5重量份~10重量份。為上述范圍內(nèi),可以不打亂液晶化合物的取向性并使聚合性化合物(1)聚合。
[阻聚劑] 制備本實(shí)施方式的光學(xué)膜時(shí),還可以使用阻聚劑。阻聚劑例如可以舉出氫醌、具有烷基醚等取代基的氫醌類,丁基兒茶酚等具有烷基醚等取代基的兒茶酚類,連苯三酚類,2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧基自由基等自由基捕獲劑,硫代苯酚類,β-萘胺類和β-萘醇類等。
通過(guò)使用阻聚劑,可以控制液晶化合物或聚合性化合物(1)的聚合,可以提高所得光學(xué)膜的穩(wěn)定性。另外,阻聚劑的使用量通常相對(duì)于100重量份液晶化合物和聚合性化合物(1)的總量為0.1重量份~30重量份、優(yōu)選為0.5重量份~10重量份。為上述范圍內(nèi)時(shí),可以不打亂液晶化合物的取向性并使聚合性化合物(1)聚合。
[光增敏劑] 另外,制備本實(shí)施方式的光學(xué)膜時(shí),還可以使用光增敏劑。光增敏劑例如可以舉出呫噸酮、噻噸酮等呫噸酮類,蒽、具有烷基醚等取代基的蒽類,吩噻嗪或紅熒烯。
通過(guò)使用光增敏劑,可以將上述液晶化合物或聚合性化合物(1)的聚合高敏度化。另外,光增敏劑的使用量相對(duì)于100重量份液晶化合物和聚合性化合物(1)的總量通常為0.1重量份~30重量份、優(yōu)選為0.5重量份~10重量份。為上述范圍內(nèi)時(shí),可以不打亂液晶化合物的取向性并使聚合性化合物(1)聚合。
[流平劑] 進(jìn)而,在制備本實(shí)施方式的光學(xué)膜時(shí),還可以使用流平劑。流平劑例如可以舉出放射線固化涂料用添加劑(ビツクケミ一ジヤパン制BYK-352、BYK-353、BYK-361N)、涂料添加劑(東レ·ダウコ一ニング社制SH28PA、DC11PA、ST80PA)和涂料添加劑(信越シリコ一ン社制KP321、KP323、X22-161A、KF6001)等。
通過(guò)使用流平劑,可以將光學(xué)膜平滑化。而且,在光學(xué)膜的制造過(guò)程中,可以控制含有聚合性化合物(1)的混合溶液的流動(dòng)性、聚合液晶化合物或聚合性化合物(1)獲得的光學(xué)膜的交聯(lián)密度。另外,流平劑的使用量具體數(shù)值通常相對(duì)于100重量份液晶化合物和聚合性化合物(1)的總量為0.1重量份~30重量份、優(yōu)選0.5重量份~10重量份。為上述范圍內(nèi)時(shí),可以不打亂液晶化合物的取向性并使聚合性化合物(1)聚合。
[有機(jī)溶劑] 用于制備含有聚合性化合物(1)和液晶化合物等的混合溶液的有機(jī)溶劑為能夠溶解聚合性化合物(1)、液晶化合物等的有機(jī)溶劑,具體地可以舉出甲醇、乙醇、乙二醇、異丙醇、丙二醇、甲基溶纖劑、丁基溶纖劑等醇;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇甲醚乙酸酯、γ-丁內(nèi)酯、丙二醇甲基醚乙酸酯等酯系溶劑;丙酮、甲乙酮、環(huán)戊酮、環(huán)己酮、甲戊酮、甲基異丁基酮等酮系溶劑;戊烷、己烷、庚烷等脂肪族烴溶劑;甲苯、二甲苯、氯苯等芳香族烴溶劑;乙腈、丙二醇單甲醚、四氫呋喃、二甲氧基乙烷、乳酸乙酯、氯仿等。這些有機(jī)溶劑可以單獨(dú)使用,還可以組合多個(gè)使用。其中,本實(shí)施方式的組合物的相容性優(yōu)異、能夠溶解于醇、酯系溶劑、酮系溶劑、非氯系脂肪烴溶劑和非氯系芳香族烴溶劑等,因此即便不使用氯仿等鹵化烴,也可以溶解、將其涂覆。
含有聚合性化合物(1)和液晶性化合物的混合溶液的粘度通常調(diào)整為10Pa·s以下、優(yōu)選為0.1~7Pa·s左右,使得易于涂覆。
另外,上述混合溶液中固態(tài)成分的濃度通常為5~50重量%。固態(tài)成分的濃度為5%以上時(shí),光學(xué)膜不會(huì)變得過(guò)薄,有賦予液晶面板的光學(xué)補(bǔ)償所必需的光學(xué)各向異性的傾向。另外,為50%以下時(shí),由于上述混合溶液的粘度低,因此有難以在光學(xué)膜的膜厚上產(chǎn)生不均的傾向。
接著,將混合溶液涂覆在支撐基材上,進(jìn)行干燥、使其聚合,可以在支撐基材上獲得目標(biāo)光學(xué)膜。
在聚合性化合物(1)所含P1和/或P2以及液晶化合物所含聚合性基團(tuán)為光聚合性時(shí),聚合通過(guò)照射可見光、紫外光、激光等光使其固化,當(dāng)該聚合性基團(tuán)為熱聚合性時(shí),通過(guò)加熱使其聚合。
從成膜性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選光聚合,從處理性的觀點(diǎn)出發(fā),特別優(yōu)選利用紫外光的聚合。
溶劑的干燥,在為光聚合時(shí),為了提高成膜性,優(yōu)選在光聚合前將大部分溶劑干燥,獲得未聚合膜。另外,在為熱聚合時(shí),通??梢栽诟稍锏耐瑫r(shí)進(jìn)行聚合,但也可以在聚合前將大部分溶劑干燥,獲得未聚合膜的方法,其原因在于具有成膜性優(yōu)異的傾向,因此特別優(yōu)選。
溶劑的干燥方法例如可以舉出自然干燥、通風(fēng)干燥、減壓干燥等的方法。具體的加熱溫度優(yōu)選為10~120℃、更優(yōu)選為25~80℃。另外,加熱時(shí)間優(yōu)選為10秒鐘~60分鐘、更優(yōu)選為30秒鐘~30分鐘。加熱溫度和加熱時(shí)間在上述范圍內(nèi)時(shí),作為上述支撐基材可以使用耐熱性并不充分的支撐基材。
在支撐基材上的涂覆方法例如可以舉出擠出涂覆法、直接凹版涂覆法、逆凹版涂覆法、CAP涂覆法、口模涂覆法等。另外,可以舉出使用浸涂機(jī)、棒涂機(jī)、旋涂機(jī)等涂覆機(jī)進(jìn)行涂覆的方法等。
上述支撐基材只要能夠在該支撐基材上形成取向膜即可。例如可以舉出玻璃、塑料片、塑料膜和透光性膜。予以說(shuō)明,上述透光性膜例如可以舉出聚乙烯、聚丙烯、降冰片烯系聚合物等聚烯烴膜,聚乙烯醇膜、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜、聚甲基丙烯酸酯膜、聚丙烯酸酯膜、纖維素酯膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜、聚碳酸酯膜、聚砜膜、聚醚砜膜、聚醚酮膜、聚苯硫醚膜、聚苯醚膜等。
一般來(lái)說(shuō),由液晶化合物和聚合性化合物(1)獲得的光學(xué)膜為薄膜,例如即便在使用本實(shí)施方式的膜的粘貼工序、實(shí)施對(duì)膜的搬運(yùn)及保管等的工序等需要膜強(qiáng)度的工序中,通過(guò)使用支撐基材,也可以在不會(huì)破裂的情況下容易地處理。
本實(shí)施方式的膜優(yōu)選在支撐基材上形成取向膜,涂覆混合溶液。取向膜必要的是具有通過(guò)含有聚合性化合物(1)等的混合溶液的涂覆等不會(huì)溶解的溶劑耐性、具有對(duì)溶劑的除去或液晶取向的加熱處理的耐熱性、不會(huì)引起研磨所產(chǎn)生的摩擦等導(dǎo)致的剝離等,為聚合物或含有聚合物的組合物。
上述聚合物例如可以舉出分子內(nèi)具有酰胺鍵的聚酰胺或明膠類,分子內(nèi)具有酰亞胺鍵的聚酰亞胺及作為其水解物的聚酰胺酸,聚乙烯醇、烷基改性聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚噁唑、聚乙烯亞胺、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯等聚合物。這些聚合物可以單獨(dú)使用,還可以混合2種以上,還可以制成共聚物。這些聚合物可以通過(guò)利用脫水或脫胺等的縮聚、自由基聚合、陰離子聚合、陽(yáng)離子聚合等鏈聚合,配位聚合或開環(huán)聚合等容易地獲得。
另外,這些取向膜材料可以溶解于溶劑中涂覆。溶劑并無(wú)特別限定,具體地可以舉出水、甲醇、乙醇、乙二醇、異丙醇、丙二醇、甲基溶纖劑、丁基溶纖劑等醇;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇甲醚乙酸酯、γ-丁內(nèi)酯、丙二醇甲基醚乙酸酯等酯系溶劑;丙酮、甲乙酮、環(huán)戊酮、環(huán)己酮、甲戊酮、甲基異丁基酮等酮系溶劑;戊烷、己烷、庚烷等脂肪族烴溶劑;甲苯、二甲苯、氯苯等芳香族烴溶劑;乙腈、丙二醇單甲醚、四氫呋喃、二甲氧基乙烷、乳酸乙酯、氯仿等。這些有機(jī)溶劑可以單獨(dú)使用,還可以組合多個(gè)使用。
作為取向膜可以直接使用市售的取向膜。市售的取向膜,作為在感光性聚酰亞胺上實(shí)施偏光UV處理者可以舉出サンエバ一(注冊(cè)商標(biāo)、日產(chǎn)化學(xué)社制)、オプトマ一(注冊(cè)商標(biāo)、JSR制)等,作為改性聚乙烯醇可以舉出ポバ一ル(注冊(cè)商標(biāo)、クラレ制)等。
使用這種取向膜時(shí),由于不必進(jìn)行利用拉伸的折射率控制,因此雙折射的面內(nèi)不均減小。因此,起到可以在支撐基材上提供能夠?qū)?yīng)FPD大型化的光學(xué)膜的效果。
在上述支撐基材上形成取向膜的方法例如可以是在上述支撐基材上涂覆取向膜的材料,之后通過(guò)退火,在上述支撐基材上形成取向膜。
如此獲得的取向膜的厚度通常為10nm~10000nm、優(yōu)選10nm~1000nm。為上述范圍時(shí),在后述光學(xué)各向異性層形成工序中,可以使聚合性化合物(1)和液晶化合物等在該取向膜上取向?yàn)樗杞嵌取?br>
另外,這些取向膜可以根據(jù)需要進(jìn)行研磨或偏光UV照射。由此,可以使聚合性化合物(1)和液晶化合物等取向?yàn)樗杞嵌取?br>
對(duì)取向膜進(jìn)行研磨的方法例如可以使用卷繞研磨布,使旋轉(zhuǎn)的研磨輥接觸于放在臺(tái)上、正在搬送的取向膜的方法。
[未聚合膜制備工序] 只要在支撐基材上形成取向膜,當(dāng)將含有液晶化合物和聚合性化合物(1)的混合溶液涂覆在取向膜上進(jìn)行干燥,則可以獲得未聚合膜。該未聚合膜顯示向列相等液晶相時(shí),具有單疇(モノドメイン)取向所產(chǎn)生的雙折射性。該未聚合膜由于在0~120℃左右、優(yōu)選25~80℃的低溫下取向,因此也可以使用上述示例的耐熱性并非充分的支撐基材作為取向膜,取向后即便進(jìn)一步冷卻至30~10℃左右,也不會(huì)結(jié)晶化。
[未聚合膜聚合工序] 未聚合膜聚合工序中,將上述未聚合膜制備工序獲得的未聚合膜聚合,使其固化。由此,成為液晶化合物和聚合性化合物(1)的取向性固定的膜,即聚合膜。因此,可以制造折射率變化在膜的平面方向上少、折射率變化在薄膜法線方向上大的聚合膜。
將未聚合膜聚合的方法根據(jù)液晶化合物和聚合性化合物(1)的種類而決定。例如,可以通過(guò)光聚合或熱聚合,使上述未聚合膜聚合。本實(shí)施方式中,特別優(yōu)選通過(guò)光聚合使未聚合膜聚合。由此,由于可以在低溫下使未聚合膜聚合,因此支撐基材的耐熱性選擇范圍寬。另外,工業(yè)上制造也變得容易。
使未聚合膜光聚合的方法例如可以舉出通過(guò)向未聚合膜照射紫外線,使未聚合膜聚合的方法等。
如此獲得的光學(xué)膜可以不使用液晶聚合物而制造。
在未聚合膜聚合工序中,可以通過(guò)光聚合將聚合性化合物(1)和液晶化合物交聯(lián)。因此,起到難以受到熱量所導(dǎo)致的雙折射變化的影響的效果。
另外,所得光學(xué)膜中可以不使用表面活性劑等表面處理劑。即,本實(shí)施方式的光學(xué)膜所用取向膜由于支撐基材與取向膜的密合性和取向膜與光學(xué)膜的密合性良好,因此光學(xué)膜的制造容易。
而且,本實(shí)施方式的光學(xué)膜與作為拉伸膜具有同等相位差值的膜相比,通常為薄膜。
本實(shí)施方式的光學(xué)膜的制造方法中,可以在上述工序后包含剝離支撐基材的工序。通過(guò)為這種構(gòu)成,所得膜成為包含取向膜和光學(xué)膜的膜。另外,除了剝離上述支撐基材的工序,還可以含有剝離取向膜的工序。通過(guò)成為這種構(gòu)成,所得光學(xué)膜成為僅包括光學(xué)各向異性層的膜。
予以說(shuō)明,通過(guò)適當(dāng)調(diào)整混合溶液的涂覆液的量或涂覆液的濃度,可以調(diào)整膜厚以便賦予所需的相位差。聚合性化合物(1)為一定的混合溶液時(shí),所得光學(xué)膜的相位差值(滯后值、Re(λ))如式(6)決定,因此可以為了獲得所需Re(λ)調(diào)整膜厚d。
Re(λ)=d×Δn(λ) (6) (式中,Re(λ)表示波長(zhǎng)λnm的相位差值、d表示膜厚、Δn(λ)表示波長(zhǎng)λnm的折射率各向異性。) 如此獲得的光學(xué)膜透明性優(yōu)異、作為各種顯示器用膜使用。所形成的層的厚度如上所述,隨所得膜的相位差值而不同。本實(shí)施方式中,上述厚度優(yōu)選為0.1~10μm,在減小光彈性的方面更優(yōu)選0.5~3μm。
如上所述,未聚合膜制備工序中,在層壓于任意支撐基材上的取向膜上層壓未聚合膜(液晶層)。由此,與制作液晶池、向該液晶池注入液晶化合物的方法相比,可以降低生產(chǎn)成本。而且,能夠利用輥膜生產(chǎn)膜。
使用取向膜具有雙折射性時(shí),通常作為相位差值為50~500nm左右、優(yōu)選100~300nm。
通過(guò)使用具有這種光學(xué)特性的膜,可以利用薄膜對(duì)全部液晶面板或有機(jī)EL等FPD進(jìn)行以逆波長(zhǎng)分散為必要的光學(xué)補(bǔ)償。
為了使用本實(shí)施方式的光學(xué)膜作為寬頻帶λ/4板或λ/2板,通過(guò)適當(dāng)選擇聚合性化合物(1)來(lái)源的結(jié)構(gòu)單元含量,根據(jù)式(6)在相位差值為λ/4板時(shí),可以按照所得光學(xué)膜的Re(550)達(dá)到113~163nm、優(yōu)選135~140nm、特別優(yōu)選約137.5nm左右調(diào)整膜厚,為λ/2板時(shí),按照所得光學(xué)膜的Re(550)達(dá)到250~300nm、優(yōu)選273~277nm、特別優(yōu)選約275nm左右調(diào)整膜厚。
為了使用本實(shí)施方式的光學(xué)膜作為VA(垂直向列)模式用光學(xué)膜,通過(guò)適當(dāng)選擇來(lái)源于聚合性化合物(1)的結(jié)構(gòu)單元的含量,根據(jù)式(6)按照所得光學(xué)膜的相位差值Re(550)優(yōu)選為40~100nm、更優(yōu)選60~80nm左右,調(diào)整膜厚。
本實(shí)施方式的光學(xué)膜可以作為具有優(yōu)異波長(zhǎng)分散特性的光學(xué)膜廣泛使用。上述光學(xué)膜可以舉出增透膜(AR)膜等防反射膜、偏光膜、相位差膜、橢圓偏光膜、視角擴(kuò)大膜和透射型液晶顯示器的視角補(bǔ)償用光學(xué)補(bǔ)償膜等。另外,實(shí)施方式的光學(xué)膜雖然即便為1張也可以顯示優(yōu)異的光學(xué)特性,但也可以層壓數(shù)張。
另外,還可以與其它膜組合。具體地說(shuō),可以舉出在偏光膜上粘貼有本實(shí)施方式的光學(xué)膜的橢圓偏振片、再在該橢圓偏振片上進(jìn)一步粘貼本實(shí)施方式的光學(xué)膜作為寬頻帶λ/4板的寬頻帶圓偏振片等。
而且,本實(shí)施方式的膜還可以利用于反射型液晶顯示器和有機(jī)電致發(fā)光(EL)顯示器的相位差板以及具備該相位差板或上述光學(xué)膜的平板顯示裝置。上述平板顯示裝置并無(wú)特別限定,例如可以舉出液晶顯示裝置(LCD)或有機(jī)電致發(fā)光(EL)。
這樣,認(rèn)為本實(shí)施方式的膜具有廣泛用途。例如,以下說(shuō)明其中層壓本實(shí)施方式光學(xué)膜和偏光膜而成的偏振片及具備該偏振片的平板顯示裝置。
本實(shí)施方式的偏振片通過(guò)在具有偏光功能的膜、即偏光膜的單面或兩面上直接或使用粘接劑或粘合劑粘貼上述光學(xué)膜而獲得。予以說(shuō)明,以下的圖1和圖2的說(shuō)明中,有時(shí)將粘接劑和粘合劑總稱為粘接劑。
例如,如圖1(a)~圖1(e)所示,可以舉出(1)光學(xué)膜1和偏光膜層2直接粘貼的實(shí)施方式(圖1(a))、(2)光學(xué)膜1和偏光膜層2介由粘接劑層3粘貼的實(shí)施方式(圖1(b))、(3)光學(xué)膜1和光學(xué)膜1’直接粘貼,進(jìn)而將光學(xué)膜1’與偏光膜層2直接粘貼的實(shí)施方式(圖1(c))、(4)介由粘接劑層3粘貼光學(xué)膜1和光學(xué)膜1’,進(jìn)而在光學(xué)膜1’上直接粘貼偏光膜2的實(shí)施方式(圖1(d))、(5)介由粘接劑層3將光學(xué)膜1和光學(xué)膜1’粘貼,進(jìn)而介由粘接劑層3’粘貼光學(xué)膜1’和偏光膜層2的實(shí)施方式(圖1(e))等。
本實(shí)施方式的偏振片可以通過(guò)在具有偏光功能的膜、即偏光膜的單面或兩面上直接或使用粘接劑或粘合劑粘貼上述光學(xué)膜而獲得。予以說(shuō)明,以下的圖1和圖2的說(shuō)明中,有時(shí)將粘接劑和粘合劑總稱為粘接劑。
例如,如圖1(a)~圖1(e)所示,可以舉出(1)光學(xué)膜1和偏光膜層2直接粘貼的實(shí)施方式(圖1(a))、(2)光學(xué)膜1和偏光膜層2介由粘接劑層3粘貼的實(shí)施方式(圖1(b))、(3)光學(xué)膜1和光學(xué)膜1’直接粘貼,進(jìn)而將光學(xué)膜1’與偏光膜層2直接粘貼的實(shí)施方式(圖1(c))、(4)介由粘接劑層3粘貼光學(xué)膜1和光學(xué)膜1’,進(jìn)而在光學(xué)膜1’上直接粘貼偏光膜2的實(shí)施方式(圖1(d))、(5)介由粘接劑層3將光學(xué)膜1和光學(xué)膜1’粘貼,進(jìn)而介由粘接劑層3’粘貼光學(xué)膜1’和偏光膜層2的實(shí)施方式(圖1(e))等。
本實(shí)施方式的偏振片為粘貼偏光膜和本實(shí)施方式的光學(xué)膜而成。光學(xué)膜(以下有時(shí)稱作液晶層)可以為僅含有來(lái)源于聚合性化合物(1)的結(jié)構(gòu)單元的膜,還可以使用含有支撐基材、取向膜和液晶層的層壓膜,以及含有取向膜和液晶層的層壓膜等。
本實(shí)施方式的偏振片還可以層壓多個(gè)光學(xué)膜,該多個(gè)光學(xué)膜可以全部相同,還可以組合不同者。更具體地說(shuō),本實(shí)施方式的偏振片還可以舉出圖2(a)~(k)所示的構(gòu)成。
圖2(a)~(e)中,作為光學(xué)膜1和光學(xué)膜1’使用含有液晶層11或液晶層11’(光學(xué)各向異性)和取向膜層12或取向膜層12’的膜。圖2(a)~(e)分別表示以下構(gòu)成光學(xué)膜1和偏光膜層2直接粘貼的構(gòu)成(圖2(a))、光學(xué)膜1和偏光膜層2介由粘接劑層3粘貼的構(gòu)成(圖2(b))、光學(xué)膜1和光學(xué)膜1’直接粘貼進(jìn)而直接粘貼光學(xué)膜1’和偏光膜層2的構(gòu)成(圖2(c))、介由粘接劑層3粘貼光學(xué)膜1和光學(xué)膜1’進(jìn)而在光學(xué)膜1’上直接粘貼偏光膜層2的構(gòu)成(圖2(d))、介由粘接劑層3粘貼光學(xué)膜1和光學(xué)膜1’進(jìn)而介由粘接劑層3’粘貼光學(xué)膜1’和偏光膜層2的構(gòu)成(圖2(e)) 另外,圖2(f)和(g)中,作為光學(xué)膜1和光學(xué)膜1’使用含有液晶層11或液晶層11’的膜,光學(xué)膜1不含取向膜層12或取向膜層12’。另外,圖2(f)中,光學(xué)膜1和偏光膜層2介由一對(duì)的粘接劑層3粘貼。另一方面,圖2(g)中介由粘接劑層3粘貼光學(xué)膜1和光學(xué)膜1’,進(jìn)而在其外側(cè)介由粘接劑層3’粘貼有偏光膜層2。
圖2(h)顯示與圖2(f)相同的結(jié)構(gòu)。與圖2(f)不同,作為膜1使用含有支撐基材13、形成于支撐基材13表面上的取向膜層12、和形成于取向膜層12表面上的液晶層11的層壓體(膜)。
圖2(i)顯示與圖2(g)相同的結(jié)構(gòu)。與圖2(g)不同,作為光學(xué)膜1和光學(xué)膜1’使用含有支撐基材13或支撐基材13’、形成于支撐基材13或支撐基材13’表面上的取向膜層12或取向膜層12’、和形成于取向膜層12或取向膜層12’表面上的液晶層11或液晶膜11’的層壓體(膜)。
圖2(j)和(k)顯示與圖2(g)相同的結(jié)構(gòu)。2張膜中,圖1(j)中使用含有液晶層11’的膜作為光學(xué)膜1’、使用包含液晶層11、取向膜層12和支撐基材13的膜作為光學(xué)膜1。另外,圖2(k)中使用包含液晶層11’、取向膜層12和支撐基材13的膜作為光學(xué)膜1’,使用含有液晶層11的膜作為光學(xué)膜1。
偏光膜層可以為具有偏光功能的膜,例如可以舉出在聚乙烯醇系膜上吸附碘或二色性色素進(jìn)行拉伸的膜,拉伸聚乙烯醇系膜吸附碘或二色性色素的膜等。
粘接劑層3和粘接劑層3’使用的粘接劑優(yōu)選透明性高、耐熱性優(yōu)異的粘接劑。這種粘接劑例如使用丙烯酸系、環(huán)氧系或氨酯系粘接劑等。
另外,偏光膜中如圖1(c)~圖1(e)所示,光學(xué)膜根據(jù)需要可以粘貼1層~3層。
本實(shí)施方式的平板顯示裝置具備本實(shí)施方式的光學(xué)膜,例如具備粘貼有本實(shí)施方式的偏光膜和液晶面板的液晶面板的液晶顯示裝置、具備粘貼有本實(shí)施方式偏光膜和發(fā)光層的有機(jī)電致發(fā)光(以下也稱作“EL”)面板的有機(jī)EL顯示裝置。
作為本實(shí)施方式的平板顯示裝置的實(shí)施方式,以下詳細(xì)闡述液晶顯示裝置和有機(jī)EL顯示裝置。
[液晶顯示裝置] 液晶顯示裝置例如可以舉出具備圖3所示液晶面板的液晶顯示裝置等。上述液晶面板介由粘接層5粘貼本實(shí)施方式偏振片4和液晶面板6而成。通過(guò)上述構(gòu)成,使用未圖示的電極,向液晶面板施加電壓,從而液晶分子驅(qū)動(dòng),發(fā)揮光快門效果。
[有機(jī)EL顯示裝置] 有機(jī)EL顯示裝置可以舉出具備圖4所示有機(jī)EL面板的有機(jī)EL顯示裝置等。上述有機(jī)EL面板介由粘接層5粘貼本實(shí)施方式的偏光膜4和發(fā)光層7而成。
上述有機(jī)EL面板中,偏光膜4作為寬頻帶偏振片發(fā)揮作用。另外,上述發(fā)光層7為含有導(dǎo)電性有機(jī)化合物的至少1層的層。
本發(fā)明化合物的其它實(shí)施方式為式(11)所示的化合物(以下有時(shí)記載為“化合物(11)”)或式(21)所示化合物(以下有時(shí)記載為“化合物21”)。
這里,EWG各自獨(dú)立地表示吸電子基團(tuán)。吸電子基團(tuán)例如可以舉出硝基、腈基、三氟甲基或氟基等。
p1和q1各自獨(dú)立地表示0~4的任意整數(shù)。但1≤p1+q1≤8、特別優(yōu)選p1=q1=1。
p1=q1=1時(shí),作為苯環(huán)的EWG的鍵合位置,在為化合物(11)時(shí)優(yōu)選鍵合在下述左式中標(biāo)記為“ii”的碳原子的位置。為化合物(21)時(shí)優(yōu)選鍵合在下述右式中“i”~“iii”的任何碳原子的位置,特別優(yōu)選標(biāo)記為“ii”的位置。
A11和A21各自獨(dú)立地表示1,4-亞苯基,該1,4-亞苯基上可以鍵合選自甲基、乙基、異丙基、叔丁基等碳原子數(shù)1~4的烷基;甲氧基、乙氧基等碳原子數(shù)1~4的烷氧基的至少1種取代基。
B11、B21和B31各自獨(dú)立地表示-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-NR1’-、-NR1’-C(=O)-、-OCH2-、-O-C(=O)-O-或單鍵。這里,R1’表示碳原子數(shù)1~4的烷基或氫原子。
X表示式(3)所示的2價(jià)基團(tuán)。
式(3)中,A31表示-C(=O)-C6H4-、5~20員環(huán)的2價(jià)環(huán)狀烴基或5~20員環(huán)的2價(jià)雜環(huán)基。
該-C(=O)-C6H4-、環(huán)狀烴基和該雜環(huán)基上可以鍵合羥基;甲基、乙基、異丙基、叔丁基等碳原子數(shù)1~4的烷基;甲氧基、乙氧基等碳原子數(shù)1~4的烷氧基;三氟甲基;三氟甲基氧基;腈基;硝基或氟原子、氯原子、溴原子等鹵原子。
作為2價(jià)的環(huán)狀烴基可以舉出下述式所示環(huán)狀烴基。
2價(jià)的雜環(huán)基為具有氧原子、氮原子、硫原子等雜原子和碳原子的2價(jià)環(huán)狀基,可以具有或不具芳香族性。
作為具有芳香族性的2價(jià)雜環(huán)基可以舉出下述式所示的基團(tuán)。
作為沒有芳香族性的2價(jià)雜環(huán)基可以舉出下述式所示的基團(tuán)。
A31特別優(yōu)選式(4-1)~(4-5)所示的基團(tuán),特別是從合成容易性出發(fā)優(yōu)選式(4-2)和(4-5)所示的基團(tuán)。
B41表示CR1’R1”-、-C≡C-、-CH=CH-、-CH2-CH2-、-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-CH=N-、-N=CH-、-C(=O)-NR1’-、-NR1’-C(=O)-、-OCH2-、-NR1’-、-CH2O-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-或單鍵。這里,R1’和R1”各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)1~4的烷基或氫原子。
n表示1~4的任意整數(shù)。n為2~4時(shí),包含A31和B41的結(jié)構(gòu)單元可以相互相同或不同。
如后所述,從流延化合物(11)或(21)時(shí)的處理容易的觀點(diǎn)和化合物的取向性提高的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選n為2~4任意的整數(shù)。
E11表示碳原子數(shù)1~12的亞烷基。
E11的氫原子可以被甲基、乙基、異丙基、叔丁基等碳原子數(shù)1~4的烷基;甲氧基、乙氧基等碳原子數(shù)1~4的烷氧基;三氟甲基;三氟甲基氧基;腈基;硝基或氟原子、氯原子、溴原子等鹵原子取代,但優(yōu)選不被取代。
E21表示碳原子數(shù)1~12的烷基或環(huán)烷基。
E21所含的氫原子可以被甲基、乙基、異丙基、叔丁基等碳原子數(shù)1~4的烷基;甲氧基、乙氧基等碳原子數(shù)1~4的烷氧基;三氟甲基;三氟甲基氧基;腈基;硝基或氟原子、氯原子、溴原子等鹵原子取代,但優(yōu)選不被取代。
P11為(P-1)~(P-5)所示的基團(tuán)或氫原子。
式(P-1)~(P-5)中,R1~R5各自獨(dú)立地表示甲基、乙基、異丙基、叔丁基等碳原子數(shù)1~4的烷基或氫原子。
P11為(P-1)~(P-5)所示的基團(tuán)時(shí),由于有易于將來(lái)源于化合物(11)或(21)的結(jié)構(gòu)單元固定于所得光學(xué)膜中的傾向,因此優(yōu)選,特別優(yōu)選式(P-1)所示的基團(tuán)。
作為本實(shí)施方式的化合物(11)和化合物(21)的制造方法,以式(11-B)所示羰基化合物和式(21-C)所示羰基化合物為例進(jìn)行說(shuō)明時(shí),首先例如使苯酚、間苯二酚、2-甲氧基苯酚等含有A1的酚類與該羰基化合物反應(yīng),獲得式(11-B-1)、式(11-B-2)、式(21-C-1)、式(21-C-2)等所示的雙酚衍生物。
接著,例如通過(guò)使甲基碘、乙基碘、正丙基碘、異丙基碘、正丁基碘、仲丁基碘、環(huán)己基碘、異丙基溴、環(huán)丙基溴、異丁基溴、環(huán)丁基溴、正戊基溴、仲戊基溴、正己基溴、環(huán)己基溴、環(huán)庚基溴、正庚基溴、正辛基溴、正癸基溴、正十二烷基溴、正十四烷基溴、正己基氯、正辛基氯等產(chǎn)生E2的化合物反應(yīng),制造單酚中間體。還可以利用硅膠柱色譜等對(duì)單酚中間體進(jìn)行精制。
作為產(chǎn)生本實(shí)施方式化合物(11)的單酚中間體的具體例子可以舉出式(1-A-1)~式(1-A-45)等。
作為產(chǎn)生本實(shí)施方式的化合物(21)的單酚中間體的具體例子可以舉出式(2-A-1)~式(2-A-45)等。
使產(chǎn)生B11-X-E11-B31-P11結(jié)構(gòu)的化合物與單酚中間體反應(yīng),可以制造本實(shí)施方式的化合物(11)和化合物(21)。B11為-OC(=O)-時(shí),可以使用對(duì)應(yīng)的羧酸、羧酸氯化物或羧酸的
基化的化合物等作為產(chǎn)生B11-X-E11-B31-P11結(jié)構(gòu)的化合物與單酚中間體進(jìn)行酯化;B11為-O-時(shí),可以使用對(duì)應(yīng)的鹵化物作為產(chǎn)生B11-X-E11-B31-P11結(jié)構(gòu)的化合物進(jìn)行醚化。
作為產(chǎn)生B11-X-E11-B31-P11結(jié)構(gòu)的化合物,可以舉出式(3-A-1)~式(1-A-124)所示羧酸和該羧酸的氯化物等。予以說(shuō)明,式中k各自獨(dú)立地表示1~12的整數(shù)。
作為式(3-A-1)~(3-A-124)所示化合物的制造方法,可以通過(guò)利用稠合反應(yīng)、酯化反應(yīng)、成廉遜醚反應(yīng)、烏爾曼反應(yīng)、芐基化反應(yīng)、薗頭反應(yīng)、鈴木-宮浦反應(yīng)、根岸反應(yīng)、熊田反應(yīng)、檜山反應(yīng)、布赫瓦爾德-哈特維希反應(yīng)、維蒂希反應(yīng)、弗里德爾-克拉夫茨反應(yīng)、赫克反應(yīng)、醇醛縮合反應(yīng)等將含有A31、B31、B41、B51、E11和P11各結(jié)構(gòu)單元的化合物鍵合,從而制造。具體地說(shuō),例如可以通過(guò)日本特開2005-208416號(hào)公報(bào)所記載的方法(
)、日本特開2005-289980號(hào)公報(bào)所記載的方法(
)、Macromolecules,27卷,6722~6727(1994)所記載的方法、Advanced Functional Materials 15卷1961~1972所記載的方法等制造。
本實(shí)施方式的光學(xué)膜為含有來(lái)源于選自化合物(11)和化合物(21)至少1種化合物(以下有時(shí)記載為“本化合物”)的結(jié)構(gòu)單元的光學(xué)膜,通??梢詫⒑斜净衔锏慕M合物聚合獲得本實(shí)施方式的光學(xué)膜。另外,該組合物通常進(jìn)一步可以含有作為與化合物(11)和化合物(21)均不同的化合物且顯示液晶性的化合物(以下有時(shí)稱作“液晶化合物”)。含有來(lái)源于液晶化合物的結(jié)構(gòu)單元的光學(xué)膜由于有取向性增加、相位差值增加的傾向,因此優(yōu)選。
優(yōu)選本化合物所含P11的聚合性基團(tuán)和液晶化合物的聚合性基團(tuán)是能夠相互反應(yīng)的聚合性基團(tuán),使得本化合物和液晶化合物發(fā)生共聚,特別是相互的聚合性基團(tuán)為式(P-1)所示基團(tuán)時(shí),由于可以容易地使其光聚合,因此優(yōu)選。
另外,通過(guò)改變光學(xué)膜中所含來(lái)源于本化合物的結(jié)構(gòu)單元的含量和來(lái)源于液晶化合物的結(jié)構(gòu)單元的含量,可以控制所得光學(xué)膜的折射率的波長(zhǎng)依賴性。
液晶化合物的具體例子可以舉出液晶便覽(液晶便覽編集委員會(huì)編、丸善(株)平成12年10月30日發(fā)行)的3章分子結(jié)構(gòu)和液晶性的3.2非手性(ノンキラル)棒狀液晶分子、3.3手性(キラル)棒狀液晶分子所記載的化合物中具有聚合性的化合物。
液晶化合物還可以并用不同的多個(gè)液晶化合物。
液晶化合物例如可以舉出下述式(V)、式(VI)、式(VII)、式(VIII)或式(IX)所示的化合物等。
P210-E210-B210-A210-B220-A220-B230-A230-B240-A240-B250-A250-B260-E220-P220(V) P210-E210-B210-A210-B220-A220-B230-A230-B240-A240-B250-E220-P220 (VI) P210-E210-B210-A210-B220-A220-B230-A230-B240-E220-P220(VII) P210-E210-B210-A210-B220-A220-B230-A230-B240-F210 (VIII) P210-E210-B210-A210-B220-A220-B230-F210 (IX) 上述式(V)、式(VI)、式(VII)、式(VIII)或式(IX)中,A210、A220、A230、A240和A250各自獨(dú)立地表示2價(jià)的環(huán)狀烴基、2價(jià)的雜環(huán)基、芳香族烴基、芴基或硫代亞苯基。A210、A220、A230、A240和A250還可以鍵合碳原子數(shù)1~5的烷基、碳原子數(shù)1~5的烷氧基、硝基、腈基、苯基、二甲基氨基或鹵原子。
B210、B220、B230、B240、B250和B260各自獨(dú)立地表示-CR11R12-、-C≡C-、-CH=CH-、-CH2-CH2-、-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-C(=S)-、-C(=S)-O-、-O-C(=S)-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-C(=O)-NR11-、-NR11-C(=O)-、-OCH2-、-OCF2-、-NR11-、-CH2O-、-CF2O-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-或單鍵。這里,R11和R12各自獨(dú)立地表示氫原子、氟原子、碳原子數(shù)1~4的烷基或R11和R12鍵合、碳原子數(shù)5~7的亞烷基。
E210和E220各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)1~12的亞烷基。E210和E220上還可以鍵合碳原子數(shù)1~5的烷基、碳原子數(shù)1~5的烷氧基或鹵原子。
P210和P220各自獨(dú)立地表示式(P-1)~(P-5)所示的聚合性基團(tuán)。
F210表示氫原子、碳原子數(shù)1~13的烷基、碳原子數(shù)1~13的烷氧基、腈基、硝基、三氟甲基、二甲基氨基或鹵原子。
液晶化合物的具體例子例如可以舉出下式(I-21)~(I-25)、(II-1)~(II-6)、(III-11)~(III-29)、(IV-11)~(IV-24)、(V-1)~(V-5)所示的化合物等。式中,m各自獨(dú)立地表示1~12的任意整數(shù)。
為這些化合物時(shí),制造容易,有所市售、獲得容易,因此優(yōu)選。
作為制造本實(shí)施方式光學(xué)膜的方法之一例,對(duì)于將含有本實(shí)施方式本化合物和液晶化合物的組合物聚合而成的光學(xué)膜,以下說(shuō)明其制造方法。
首先,作為組合物,在本化合物和液晶化合物中根據(jù)需要混合有機(jī)溶劑、聚合引發(fā)劑、阻聚劑、光增敏劑、交聯(lián)劑、流平劑等添加劑,將組合物(以下有時(shí)記載為本組合物)制成溶液而制備。特別優(yōu)選有機(jī)溶劑在成膜時(shí)含有,其原因在于成膜變得容易。聚合引發(fā)劑由于起到將所得光學(xué)膜固化的作用,因此優(yōu)選。
[聚合引發(fā)劑] 本組合物通常含有用于聚合液晶化合物或本化合物的聚合引發(fā)劑。光學(xué)膜的優(yōu)選制造方法可以舉出使液晶化合物或本化合物光聚合的方法。因此,聚合引發(fā)劑優(yōu)選為光聚合引發(fā)劑。
光聚合引發(fā)劑例如可以舉出苯偶姻類、二苯甲酮類、芐基縮醛類、α-羥基酮類、α-氨基酮類、碘鎓鹽、锍鹽等,更具體地可以舉出Irgacure907、Irgacure184、Irgacure651、Irgacure819、Irgacure250、和Irgacure369(以上均為チバスペシヤリテイ一ケミカルズ社制),セイクオ一ルBZ、セイクオ一ルZ、セイクオ一ルBEE(以上均為精工化學(xué)社制)、kayacureBP100(日本化藥社制)、kayacureUVI-6992(ダウ社制)、アデカオプトマ一SP-152或アデカオプトマ一SP-170(以上均為旭電化)等。
另外,聚合引發(fā)劑的使用量通常相對(duì)于100重量份液晶化合物和本化合物的總量為0.1重量份~30重量份、優(yōu)選為0.5重量份~10重量份。為上述范圍內(nèi)時(shí),可以不打亂液晶化合物的取向性并使本化合物聚合。
[阻聚劑] 本組合物中還可以含有阻聚劑。阻聚劑例如可以舉出氫醌或具有烷基醚等取代基的氫醌類,丁基兒茶酚等具有烷基醚等取代基的兒茶酚類,連苯三酚類,2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧基自由基等自由基捕獲劑,硫代苯酚類,β-萘胺類或β-萘醇類等。
通過(guò)含有阻聚劑,可以控制液晶化合物或本化合物的聚合,可以提高所得光學(xué)膜的穩(wěn)定性和涂覆前的液晶組合物的穩(wěn)定性。另外,阻聚劑的使用量通常相對(duì)于100重量份液晶化合物和本化合物的總量為0.1重量份~30重量份、優(yōu)選為0.5重量份~10重量份。為上述范圍內(nèi)時(shí),可以不打亂液晶化合物的取向性并使本化合物聚合。
[光增敏劑] 另外,本化合物還可以含有光增敏劑。光增敏劑例如可以舉出呫噸酮、噻噸酮等呫噸酮類,蒽或具有烷基醚等取代基的蒽類,吩噻嗪或紅熒烯。
通過(guò)使用光增敏劑,可以將液晶化合物或本化合物的聚合高敏度化。另外,光增敏劑的使用量相對(duì)于100重量份液晶化合物和本化合物的總量通常為0.1重量份~30重量份、優(yōu)選為0.5重量份~10重量份。為上述范圍內(nèi)時(shí),可以不打亂液晶化合物的取向性并使本化合物聚合。
[流平劑] 進(jìn)而,本化合物還可以含有流平劑。流平劑例如可以舉出放射線固化涂料用添加劑(ビツクケミ一ジヤパン制BYK-352、BYK-353、BYK-36 1N)、涂料添加劑(東レ·ダウコ一ニング社制SH28PA、DC11PA、ST80PA)、涂料添加劑(信越シリコ一ン社制KP321、KP323、X22-161A、KF6001)等或氟系添加劑(大日本油墨化學(xué)工學(xué)制F-445、F-470、F-479)等。
通過(guò)使用流平劑,可以將光學(xué)膜平滑化。而且,在光學(xué)膜的制造過(guò)程中,可以控制本組合物溶液的流動(dòng)性、調(diào)整聚合液晶化合物或本化合物獲得的光學(xué)膜的交聯(lián)密度。另外,流平劑的使用量的具體數(shù)值通常相對(duì)于100重量份液晶化合物和本化合物的總量為0.1重量份~30重量份、優(yōu)選0.5重量份~10重量份。為上述范圍內(nèi)時(shí),可以不打亂液晶化合物的取向性并使本化合物聚合。
[有機(jī)溶劑] 作為本組合物所含的有機(jī)溶劑,為能夠溶解本化合物和液晶化合物等的有機(jī)溶劑,具體地可以舉出甲醇、乙醇、乙二醇、異丙醇、丙二醇、甲基溶纖劑或丁基溶纖劑等醇;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇甲醚乙酸酯、γ-丁內(nèi)酯或丙二醇甲基醚乙酸酯等酯系溶劑;丙酮、甲乙酮、環(huán)戊酮、環(huán)己酮、甲戊酮或甲基異丁基酮等酮系溶劑;戊烷、己烷或庚烷等脂肪族烴溶劑;甲苯、二甲苯或氯苯等芳香族烴溶劑;乙腈、丙二醇單甲醚、四氫呋喃、二甲氧基乙烷、乳酸乙酯、氯仿或苯酚等。這些有機(jī)溶劑可以單獨(dú)使用,還可以組合多個(gè)使用。其中,本實(shí)施方式的組合物的相容性優(yōu)異、能夠溶解于醇、酯系溶劑、酮系溶劑、非氯系脂肪烴溶劑和非氯系芳香族烴溶劑等,因此即便不使用氯仿等鹵化烴,也可以溶解、將其涂覆。
本實(shí)施方式的光學(xué)膜的波長(zhǎng)分散特性可以通過(guò)光學(xué)膜中來(lái)源于本化合物的結(jié)構(gòu)單元的含量任意地決定。不使用本化合物、僅使用液晶化合物時(shí),所得光學(xué)膜成為顯示正的波長(zhǎng)分散的膜。而且,通過(guò)增加光學(xué)膜的結(jié)構(gòu)單元中來(lái)源于本化合物結(jié)構(gòu)單元的含量,Re(450)/Re(550)和Re(650)/Re(550)減小,即可以使波長(zhǎng)分散由正向負(fù)向反波長(zhǎng)分散方向偏移。
作為具體地減少Re(450)/Re(550)等、使波長(zhǎng)分散由正向負(fù)向反波長(zhǎng)分散方向偏移的方法,對(duì)于含有本化合物和液晶化合物的組合物,制備2~5種左右來(lái)源于本化合物的結(jié)構(gòu)單元的含量不同的組合物,對(duì)各個(gè)組合物如后所述求得制造相同膜厚光學(xué)膜獲得的光學(xué)膜的相位差值,由該結(jié)果求得來(lái)源于本化合物的結(jié)構(gòu)單元的含量與光學(xué)膜的相位差值的關(guān)系,由所得相關(guān)關(guān)系,決定用于向上述膜厚的光學(xué)膜賦予所需相位差值所必需的來(lái)源于本化合物的結(jié)構(gòu)單元的含量。
作為本組合物的本化合物和液晶化合物的重量比例相對(duì)于100重量份本化合物和液晶化合物的總量,本化合物的總重量通常為1~50重量份、優(yōu)選為1~30重量份。為1重量份以上時(shí),由于波長(zhǎng)分散由正向負(fù)向相反方向的偏移變得顯著,因此優(yōu)選;為50重量份以下時(shí),可以穩(wěn)定地獲得混合物的液晶層;為30重量份以下時(shí),可以廉價(jià)地制備光學(xué)膜,因此優(yōu)選。
本組合物的溶液的粘度通常調(diào)整為10Pa·s以下、優(yōu)選0.1~7Pa·s左右,以便易于涂覆。
另外,本組合物溶液中固態(tài)成分的濃度通常為5~50重量%。固態(tài)成分的濃度為5%以上時(shí),光學(xué)膜不會(huì)變得過(guò)薄,有產(chǎn)生液晶面板的光學(xué)補(bǔ)償所必需光學(xué)各向異性的傾向。另外,為50重量%以下時(shí),由于上述混合溶液的粘度低,因此有難以在光學(xué)膜的膜厚中產(chǎn)生不均的傾向,因此優(yōu)選。
接著,將本組合物的溶液涂覆在支撐基材上,進(jìn)行干燥使其聚合,可以在支撐基材上獲得目標(biāo)光學(xué)膜。
聚合在本化合物所含P1和液晶化合物所含聚合性基團(tuán)為光聚合性時(shí),照射可見光、紫外光、激光等光使其固化,該聚合基為熱聚合性時(shí),通過(guò)加熱使其聚合。
從成膜性的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選光聚合;從處理性的觀點(diǎn)出發(fā),特別優(yōu)選利用紫外光的聚合。
溶劑的干燥在為光聚合時(shí),為了提高成膜性,優(yōu)選在光聚合前將大部分溶劑干燥,獲得未聚合膜。另外,為熱聚合時(shí),通常可以在干燥的同時(shí)進(jìn)行聚合,但優(yōu)選在聚合前將大部分的溶劑干燥,獲得未聚合膜后使其聚合的方法,其原因在于有成膜性優(yōu)異的傾向。
溶劑的干燥方法例如可以舉出自然干燥、通風(fēng)干燥、減壓干燥等方法。具體的加熱溫度優(yōu)選10~120℃、更優(yōu)選25~80℃。另外,加熱時(shí)間優(yōu)選10秒鐘~60分鐘,更優(yōu)選30秒鐘~30分鐘。加熱溫度和加熱時(shí)間為上述范圍內(nèi)時(shí),作為上述支撐基材可以使用耐熱性并不充分的支撐基材。
作為在支撐基材上的涂覆方法例如可以舉出擠出涂覆法、直接凹版涂覆法、逆凹版涂覆法、CAP涂覆法、口模涂覆法等。另外,可以舉出使用浸涂機(jī)、棒涂機(jī)、旋涂機(jī)等涂覆機(jī)進(jìn)行涂覆的方法等。
上述支撐基材只要能夠在該支撐基材上形成取向膜即可。例如可以舉出玻璃、塑料片、塑料膜和透光性膜。予以說(shuō)明,上述透光性膜例如可以舉出聚乙烯、聚丙烯、降冰片烯系聚合物等聚烯烴膜,聚乙烯醇膜、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜、聚甲基丙烯酸酯膜、聚丙烯酸酯膜、纖維素酯膜、聚萘二甲酸乙二醇酯膜、聚碳酸酯膜、聚砜膜、聚醚砜膜、聚醚酮膜、聚苯硫醚膜、聚苯醚膜等。
一般來(lái)說(shuō),由含有液晶化合物和本化合物的組合物獲得的光學(xué)膜為薄膜,例如即便在使用本實(shí)施方式的膜的粘貼工序、實(shí)施對(duì)膜的搬運(yùn)及保管等的工序等需要膜強(qiáng)度的工序中,通過(guò)使用支撐基材,也可以在不會(huì)破裂的情況下容易地處理。
本實(shí)施方式的光學(xué)膜優(yōu)選在支撐基材上形成取向膜,涂覆本組合物的溶液。取向膜必要的是具有通過(guò)含有本化合物等的組合物的溶液的涂覆等不會(huì)溶解的溶劑耐性、具有對(duì)溶劑的除去或液晶取向的加熱處理的耐熱性、不會(huì)引起研磨所產(chǎn)生的摩擦等導(dǎo)致的剝離等,為聚合物或含有聚合物的取向膜用組合物。
上述聚合物例如可以舉出分子內(nèi)具有酰胺鍵的聚酰胺或明膠類,分子內(nèi)具有酰亞胺鍵的聚酰亞胺及作為其水解物的聚酰胺酸,聚乙烯醇、烷基改性聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚噁唑、聚乙烯亞胺、聚苯乙烯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚丙烯酸或聚丙烯酸酯等聚合物。這些聚合物可以單獨(dú)使用,還可以混合2種以上,還可以制成共聚物。這些聚合物可以通過(guò)利用脫水或脫胺等的縮聚、自由基聚合、陰離子聚合、陽(yáng)離子聚合等鏈聚合,配位聚合或開環(huán)聚合等容易地獲得。
另外,這些聚合物可以溶解于溶劑中涂覆。溶劑并無(wú)特別限定,具體地可以舉出水、甲醇、乙醇、乙二醇、異丙醇、丙二醇、甲基溶纖劑、丁基溶纖劑等醇;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇甲醚乙酸酯、γ-丁內(nèi)酯、丙二醇甲基醚乙酸酯等酯系溶劑;丙酮、甲乙酮、環(huán)戊酮、環(huán)己酮、甲戊酮、甲基異丁基酮等酮系溶劑;戊烷、己烷、庚烷等脂肪族烴溶劑;甲苯、二甲苯、氯苯等芳香族烴溶劑;乙腈、丙二醇單甲醚、四氫呋喃、二甲氧基乙烷、乳酸乙酯、氯仿等。這些有機(jī)溶劑可以單獨(dú)使用,還可以組合多個(gè)使用。
另外,為了形成取向膜,還可以直接使用市售的取向膜。作為市售的取向膜可以舉出サンエバ一(注冊(cè)商標(biāo)、日產(chǎn)化學(xué)社制)、オプトマ一(注冊(cè)商標(biāo)、JSR制)等。
使用這種取向膜時(shí),由于不必進(jìn)行利用拉伸的折射率控制,因此雙折射的面內(nèi)不均減小。因此,起到可以在支撐基材上提供能夠?qū)?yīng)FPD大型化的光學(xué)膜的效果。
作為在上述支撐基材上形成取向膜的方法例如可以是將市售的取向膜材料或成為取向膜材料的化合物制成溶液后涂覆在上述支撐基材上,之后通過(guò)退火,在上述支撐基材上形成取向膜。
如此獲得的取向膜的厚度通常為10nm~10000nm、優(yōu)選為10nm~1000nm。為上述范圍時(shí),在后述的未聚合膜制備工序中,可以使具有本化合物和液晶化合物的膜層在該取向膜上取向?yàn)樗杞嵌取?br>
另外,這些取向膜可以根據(jù)需要進(jìn)行研磨或偏光UV照射。由此,可以使具有本化合物和液晶化合物的膜層等取向?yàn)樗杞嵌取?br>
對(duì)取向膜進(jìn)行研磨的方法例如可以使用卷繞研磨布,使旋轉(zhuǎn)的研磨輥接觸于放在臺(tái)上、正在搬送的取向膜的方法。
[未聚合膜制備工序] 作為未聚合膜制備工序中,例如可以舉出在任意的支撐基材上將本組合物的溶液涂覆在取向膜上進(jìn)行干燥,獲得具有本化合物和液晶化合物的膜(以下有時(shí)記載為未聚合膜)的方法;制作液晶池,向該液晶池注入液晶化合物的方法等。特別是在層壓于支撐基材上的取向膜上獲得未聚合膜的方法由于可以降低生產(chǎn)成本、可以用輥膜生產(chǎn)膜,因此優(yōu)選。
所得未聚合膜顯示向列相等液晶相時(shí),具有單疇取向所產(chǎn)生的雙折射性。該未聚合膜由于在0~120℃左右、優(yōu)選25~80℃的低溫下取向,因此也可以使用上述示例的耐熱性并非充分的支撐基材作為取向膜,取向后即便進(jìn)一步冷卻至30~10℃左右,也不會(huì)結(jié)晶化。
[未聚合膜聚合工序] 未聚合膜聚合工序中,將上述未聚合膜制備工序獲得的未聚合膜聚合,使其固化。由此,成為具有來(lái)源于本化合物的結(jié)構(gòu)單元和來(lái)源于液晶化合物的結(jié)構(gòu)單元的膜層(以下有時(shí)記載為液晶層)的取向性被固定,層壓有液晶層、取向膜和支撐基材而成的光學(xué)膜。由此,可以制造折射率變化在液晶層的平面方向上少、折射率變化在液晶層的法線方向上大的光學(xué)膜。
將未聚合膜聚合的方法根據(jù)液晶化合物和本化合物的種類而決定。例如,可以通過(guò)光聚合或熱聚合,使上述未聚合膜聚合。本實(shí)施方式中,特別優(yōu)選通過(guò)光聚合使未聚合膜聚合。由此,由于可以在低溫下使未聚合膜聚合,因此支撐基材的耐熱性選擇范圍寬。另外,工業(yè)上制造也變得容易。
使未聚合膜光聚合的方法例如可以舉出通過(guò)向未聚合膜照射紫外線,使未聚合膜聚合的方法等。
如此獲得的光學(xué)膜可以不使用液晶聚合物而制造。
在未聚合膜聚合工序中,可以通過(guò)光聚合將本化合物和液晶化合物交聯(lián)。因此,起到難以受到熱量所導(dǎo)致的雙折射變化的影響的效果。
另外,所得光學(xué)膜中可以不使用表面活性劑等表面處理劑。即,本實(shí)施方式的光學(xué)膜所用取向膜由于支撐基材與取向膜的密合性和取向膜與光學(xué)膜的密合性良好,因此光學(xué)膜的制造容易。
而且,本實(shí)施方式的光學(xué)膜與作為拉伸膜具有同等相位差值的膜相比,通常為薄膜。
在上述工序后還可以包含剝離支撐基材的工序。通過(guò)為這種構(gòu)成,所得膜成為含有取向膜和光學(xué)膜的光學(xué)膜。
另外,除了剝離上述支撐基材的工序,還可以含有剝離取向膜的工序。所得光學(xué)膜成為不含支撐基材或取向膜、含有來(lái)源于本化合物的結(jié)構(gòu)單元和來(lái)源于液晶化合物的結(jié)構(gòu)單元的膜,即僅含有液晶層的光學(xué)膜。
予以說(shuō)明,通過(guò)適當(dāng)調(diào)整涂覆本組合物時(shí)的量和有機(jī)溶劑的濃度,可以調(diào)整液晶層的膜厚以便賦予所需的相位差。本實(shí)施方式的光學(xué)膜的相位差值(滯后值、Re(λ))如式(6)決定,因此可以為了獲得所需Re(λ)調(diào)整膜厚d。
Re(λ)=d×Δn(λ) (6) (式中,Re(λ)表示波長(zhǎng)λnm的相位差值、d表示膜厚、Δn(λ)表示波長(zhǎng)λnm的折射率各向異性。) 本實(shí)施方式的光學(xué)膜的液晶層的膜厚優(yōu)選為0.1~10μm,在減小光彈性的方面更優(yōu)選0.5~3μm。
使用取向膜具有雙折射性時(shí),通常作為相位差值為50~500nm左右、優(yōu)選為100~300nm。
通過(guò)使用具有這種光學(xué)特性的膜,可以利用薄膜對(duì)全部液晶面板或有機(jī)EL等FPD進(jìn)行以逆波長(zhǎng)分散為必要的光學(xué)補(bǔ)償。
如此獲得的光學(xué)膜的透明性優(yōu)異、作為各種顯示器用膜使用。例如,為了使用本實(shí)施方式的光學(xué)膜作為寬頻帶λ/4板或λ/2板,通過(guò)適當(dāng)選擇來(lái)源于本化合物的結(jié)構(gòu)單元的含量,根據(jù)式(6)調(diào)整液晶層的厚度。具體地說(shuō),在為λ/4板時(shí),可以按照所得光學(xué)膜的Re(550)達(dá)到113~163nm、優(yōu)選135~140nm、特別優(yōu)選約137.5nm左右調(diào)整膜厚,為λ/2板時(shí),按照所得光學(xué)膜的Re(550)達(dá)到250~300nm、優(yōu)選273~277nm、特別優(yōu)選約275nm左右進(jìn)行調(diào)整。
為了使用本實(shí)施方式的光學(xué)膜作為VA(垂直向列)模式用光學(xué)膜,通過(guò)適當(dāng)選擇來(lái)源于本化合物的結(jié)構(gòu)單元的含量,根據(jù)式(6)調(diào)整液晶層的膜厚。具體地按照所得光學(xué)膜的相位差值Re(550)優(yōu)選為40~100nm、更優(yōu)選60~80nm左右,調(diào)整膜厚。
本實(shí)施方式的光學(xué)膜可以作為具有優(yōu)異波長(zhǎng)分散特性的光學(xué)膜廣泛使用。上述光學(xué)膜可以舉出增透膜(AR)膜等防反射膜、偏光膜、相位差膜、橢圓偏光膜、視角擴(kuò)大膜和透射型顯示器的視角補(bǔ)償用光學(xué)補(bǔ)償膜等。另外,本實(shí)施方式的光學(xué)膜雖然即便為1張也可以顯示優(yōu)異的光學(xué)特性,但也可以層壓數(shù)張。
另外,還可以與其它膜組合。具體地說(shuō),可以舉出在偏光膜上粘貼有本實(shí)施方式的光學(xué)膜的橢圓偏振片、再在該橢圓偏振片上進(jìn)一步粘貼本實(shí)施方式的光學(xué)膜作為寬頻帶λ/4板的寬頻帶圓偏振片等。
進(jìn)而,僅添加少量本化合物,即可降低光學(xué)膜的Re(450)/Re(550)的值,結(jié)果可以通過(guò)簡(jiǎn)單的方法制備相位差值的波長(zhǎng)依賴性得到降低的光學(xué)膜。
本實(shí)施方式的膜還可以利用于反射型液晶顯示器和有機(jī)電致發(fā)光(EL)顯示器的相位差板以及具備該相位差板或上述光學(xué)膜的平板顯示裝置。上述平板顯示裝置并無(wú)特別限定,例如可以舉出液晶顯示裝置(LCD)或有機(jī)電致發(fā)光(EL)。
這樣,認(rèn)為本實(shí)施方式的膜具有廣泛用途。例如,以下說(shuō)明其中層壓本實(shí)施方式光學(xué)膜和偏光膜而成的偏振片及具備該偏振片的平板顯示裝置。
本實(shí)施方式的偏振片通過(guò)在具有偏光功能的膜、即偏光膜的單面或兩面上直接或使用粘接劑或粘合劑粘貼上述光學(xué)膜而獲得。予以說(shuō)明,以下的圖1和圖2的說(shuō)明中,有時(shí)將粘接劑和粘合劑總稱為粘接劑。
例如,如圖1(a)~圖1(e)所示,可以舉出(1)光學(xué)膜1和偏光膜層2直接粘貼的實(shí)施方式(圖1(a))、(2)光學(xué)膜1和偏光膜層2介由粘接劑層3粘貼的實(shí)施方式(圖1(b))、(3)光學(xué)膜1和光學(xué)膜1’直接粘貼,進(jìn)而將光學(xué)膜1’與偏光膜層2直接粘貼的實(shí)施方式(圖1(c))、(4)介由粘接劑層3粘貼光學(xué)膜1和光學(xué)膜1’,進(jìn)而在光學(xué)膜1’上直接粘貼偏光膜2的實(shí)施方式(圖1(d))、(5)介由粘接劑層3將光學(xué)膜1和光學(xué)膜1’粘貼,進(jìn)而介由粘接劑層3’粘貼光學(xué)膜1’和偏光膜層2的實(shí)施方式(圖1(e))等。
本實(shí)施方式的偏振片為粘貼偏光膜和本實(shí)施方式的光學(xué)膜而成的。光學(xué)膜可以為僅是含有來(lái)源于本化合物的結(jié)構(gòu)單元和來(lái)源于液晶化合物的結(jié)構(gòu)單元的層、即液晶層,還可以使用含有支撐基材、取向膜和液晶層的光學(xué)膜,以及含有取向膜和液晶層的光學(xué)膜等。
本實(shí)施方式的偏振片還可以層壓多個(gè)光學(xué)膜,該多個(gè)光學(xué)膜可以全部相同,還可以組合不同者。更具體地說(shuō),本實(shí)施方式的偏振片還可以舉出圖2(a)~(k)所示的構(gòu)成。
圖2(a)~(e)中,作為光學(xué)膜1和光學(xué)膜1’使用含有液晶層11或液晶層11’和取向膜層12或取向膜層12’的膜。圖2(a)~(e)分別表示以下構(gòu)成光學(xué)膜1和偏光膜層2直接粘貼的構(gòu)成(圖2(a))、光學(xué)膜1和偏光膜層2介由粘接劑層3粘貼的構(gòu)成(圖2(b))、光學(xué)膜1和光學(xué)膜1’直接粘貼進(jìn)而直接粘貼光學(xué)膜1’和偏光膜層2的構(gòu)成(圖2(c))、介由粘接劑層3粘貼光學(xué)膜1和光學(xué)膜1’進(jìn)而在光學(xué)膜1’上直接粘貼偏光膜層2的構(gòu)成(圖2(d))、介由粘接劑層3粘貼光學(xué)膜1和光學(xué)膜1’進(jìn)而介由粘接劑層3’粘貼光學(xué)膜1’和偏光膜層2的構(gòu)成(圖2(e))。
另外,圖2(f)和(g)中,作為光學(xué)膜1和光學(xué)膜1’使用含有液晶層11或液晶層11’的膜,光學(xué)膜1不含取向膜層12或取向膜層12’。另外,圖2(f)中,光學(xué)膜1和偏光膜層2介由一對(duì)的粘接劑層3粘貼。另一方面,圖2(g)中,介由粘接劑層3粘貼光學(xué)膜1和光學(xué)膜1’,進(jìn)而在其外側(cè)介由粘接劑層3’粘貼有偏光膜層2。
圖2(h)顯示與圖2(f)相同的結(jié)構(gòu)。與圖2(f)不同,作為膜1使用含有支撐基材13、形成于支撐基材13表面上的取向膜層12和形成于取向膜層12表面上的液晶層11的層壓體(膜)。
圖2(i)顯示與圖2(g)相同的結(jié)構(gòu)。與圖2(g)不同,作為光學(xué)膜1和光學(xué)膜1’使用含有支撐基材13或支撐基材13’、形成于支撐基材13或支撐基材13’表面上的取向膜層12或取向膜層12’、和形成于取向膜層12或取向膜層12’表面上的液晶層11或液晶膜11’的層壓體(膜)。
圖2(j)和(k)顯示與圖2(g)相同的結(jié)構(gòu)。2張膜中,圖1(j)中使用含有液晶層11’的膜作為光學(xué)膜1’、使用包含液晶層11、取向膜層12和支撐基材13的膜作為光學(xué)膜1。另外,圖2(k)中使用包含液晶層11’、取向膜層12和支撐基材13的膜作為光學(xué)膜1’,使用含有液晶層11的膜作為光學(xué)膜1。
偏光膜層可以為具有偏光功能的膜,例如可以舉出在聚乙烯醇系膜上吸附碘或二色性色素進(jìn)行拉伸的膜,拉伸聚乙烯醇系膜吸附碘或二色性色素的膜等。
粘接劑層3和粘接劑層3’使用的粘接劑優(yōu)選透明性高、耐熱性優(yōu)異的粘接劑。這種粘接劑例如使用丙烯酸系、環(huán)氧系或氨酯系粘接劑等。
另外,偏光膜中如圖1(c)~圖1(e)所示,光學(xué)膜根據(jù)需要可以粘貼1層~3層。
本實(shí)施方式的平板顯示裝置(FPD)具備本實(shí)施方式的光學(xué)膜,例如具備粘貼有本實(shí)施方式的偏光膜和液晶面板的液晶面板的液晶顯示裝置(LCD)、具備粘貼有本實(shí)施方式偏光膜和發(fā)光層的有機(jī)電致發(fā)光面板的有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置(EL)。
作為本實(shí)施方式的FPD的實(shí)施方式,以下詳細(xì)闡述LCD和EL。
[LCD] LCD例如可以舉出具備圖3所示液晶面板的LCD等。LCD為介由粘接層5粘貼本實(shí)施方式的偏振片4和液晶面板6而成。通過(guò)上述構(gòu)成,使用未圖示的電極,向液晶面板施加電壓,從而液晶分子驅(qū)動(dòng)、起到光快門效果。
[EL] EL可以舉出具備圖4所示有機(jī)電致發(fā)光面板的EL等。有機(jī)電致發(fā)光面板介由粘接層5粘貼本實(shí)施方式的光學(xué)膜4和發(fā)光層7而成。
有機(jī)電致發(fā)光面板中,光學(xué)膜4作為寬頻帶圓偏振片發(fā)揮功能。另外,上述發(fā)光層7為含有導(dǎo)電性有機(jī)化合物的至少1層的層。
實(shí)施例 以下通過(guò)實(shí)施例,更加詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。
<聚合性化合物(1-1)的制造例> 以下顯示聚合性化合物(1-1)的合成例。
(4-(6-羥基己基氧基)苯甲酸乙酯(PG-a)的合成例) 加入4-羥基苯甲酸乙酯150g(0.90mol)、碳酸鉀186g(1.35mol)、N,N-二甲基乙酰胺750g,加熱至80℃。接著,用2小時(shí)的時(shí)間滴加6-溴己醇244g(1.24mol),之后在80℃下攪拌2小時(shí)。冷卻后,將反應(yīng)容液注入冰水中,用乙酸乙酯提取。將乙酸乙酯相水洗后,在減壓下將溶劑蒸餾除去,從而獲得312g以4-(6-羥基己基氧基)苯甲酸乙酯(PG-a)為主成分的白色固體。
(4-(6-羥基己基氧基)苯甲酸(PG-b)的合成例) 將以前項(xiàng)所得(PG-a)為主成分的白色固體312g溶解于甲醇中。接著,滴加以飽和狀態(tài)含有氫氧化鉀的甲醇溶液(氫氧化鉀328g(5.85mol)),在約70℃下攪拌8小時(shí)。冷卻后,慢慢加入600g的36%鹽酸。將析出的白色固體水洗,同時(shí)過(guò)濾,在50℃減壓下將其干燥,從而獲得195g(0.82mol)以4-(6-羥基己基氧基)苯甲酸(PG-b)為主成分的白色固體。收率以(PG-a)標(biāo)準(zhǔn)為91%。
(4-(6-丙烯酰氧基己基氧基)苯甲酸(PG-c)的合成例) 將裝有以前項(xiàng)所得(PG-b)為主成分的白色固體195g((PG-b)為0.82mol)和N,N-二甲基苯胺208g的容器內(nèi)氮?dú)庵脫Q后,用1,4-二噁烷將其溶解。將反應(yīng)溶液加熱至70℃,用30分鐘的時(shí)間滴加丙烯酰氯148g(1.64mol),進(jìn)而攪拌2小時(shí)。冷卻后將反應(yīng)容液注入冰水中,用乙酸乙酯提取,將其乙酸乙酯相水洗后,在減壓下將溶劑蒸餾除去,從而獲得120g(0.41mol)以4-(6-丙烯?;夯趸?苯甲酸(PG-c)為主成分的白色固體。收率以(PG-b)標(biāo)準(zhǔn)為50%。
(4-羥基苯甲酸乙氧基甲酯(PG-d)的合成例) 將4-羥基苯甲酸166g(1.2mol)、三乙胺121g(1.2mol)和氯仿1193g放入容器內(nèi)攪拌。在室溫下,用30分鐘的時(shí)間滴加氯甲基乙基醚113g(1.2mol)和氯仿298g的混合溶液,進(jìn)而攪拌2小時(shí)。冷卻后,用水、鹽酸水溶液、碳酸鈉水溶液依次洗滌反應(yīng)容液,取出有機(jī)層。在減壓下對(duì)有機(jī)層蒸餾除去溶劑,從而獲得251g以4-羥基苯甲酸乙氧基甲酯(PG-d)為主成分的黃色液體。
(4-(4-(6-丙烯酰氧基己基氧基)芐基氧基)苯甲酸(PG-e)的合成例) 在以前項(xiàng)所得4-羥基苯甲酸乙氧基甲酯(PG-d)為主成分的黃色液體124g中加入前項(xiàng)所得(PG-c)的白色固體147g(0.50mol)、4-二甲基氨基吡啶7.7g(63mmol)、氯仿824g。接著,將N,N’-二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)123g(0.60mol)溶解于氯仿165g中,在室溫下滴加,攪拌24小時(shí)。之后,進(jìn)行過(guò)濾取出固態(tài)物,用989g的2N鹽酸對(duì)所得有機(jī)層進(jìn)行分液洗滌2次。所洗滌的有機(jī)層將溶劑蒸餾除去,獲得237g淡黃色液體。向所得液體中加入乙醇474g和對(duì)甲苯磺酸吡啶鹽12.7g(50mmol),在60℃下攪拌3小時(shí)。將該反應(yīng)溶液冷卻至室溫時(shí),則析出白色結(jié)晶,因此進(jìn)行過(guò)濾除去固態(tài)物。所得固態(tài)物用乙醇小心地洗滌,干燥后,獲得180g(4-(4-(6-丙烯酰氧基己基氧基)芐基氧基)苯甲酸(PG-e)。收率以(PG-c)標(biāo)準(zhǔn)為86%。
在容器中混合9,9-雙(4-羥基苯基)芴4.6g(13mmol)、(4-(4-(6-丙烯酰氧基己基氧基)芐基氧基)苯甲酸(PG-e)10.7g(32mmol)、4-二甲基氨基吡啶0.3g(3mmol)和氯仿107g,接著,將N,N’-二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)5.4g(26mmol)溶解于氯仿21g中,在室溫下滴加,攪拌24小時(shí)。之后,添加107g的2N鹽酸后,進(jìn)行過(guò)濾除去固態(tài)物,將濾液分液,取出有機(jī)層。在所得有機(jī)層中添加107g的2N鹽酸,進(jìn)行分液洗滌后,蒸餾除去溶解,添加于甲醇,獲得固態(tài)物。所得固態(tài)物用甲醇小心地洗滌。獲得8.6g作為淡黃色固體的聚合性化合物(1-1)。收率以9,9-雙(4-羥基苯基)芴標(biāo)準(zhǔn)為58%。
<聚合性化合物(1-2)的制造例> 聚合性化合物(1-2)為以下結(jié)構(gòu)。以下顯示其合成例。
(2,7-二硝基-9,9-雙(4-羥基苯基)芴的合成例) 在容器中混合2,7-二硝基-9-芴酮25.0g(93mmol)、苯酚87g(925mmol)、3-巰基丙酸0.49g(5mmol)、硫酸4.5g,在90℃下攪拌3小時(shí)。將該反應(yīng)溶液添加于放入有甲醇35g和水70g的容器中,析出結(jié)晶。過(guò)濾該結(jié)晶時(shí),獲得24.1g(55mmol)作為黃色結(jié)晶的2,7-二硝基-9,9-雙(4-羥基苯基)芴。收率以2,7-二硝基-9-芴酮標(biāo)準(zhǔn)為59%。
除了使用前項(xiàng)所得2,7-二硝基-9,9-雙(4-羥基苯基)芴代替9,9-雙(4-羥基苯基)芴之外,與<聚合性化合物(1-1)的制造例>同樣,獲得作為淡黃色固體的聚合性化合物(1-2)11.7g。收率以2,7-二硝基-9,9-雙(4-羥基苯基)芴標(biāo)準(zhǔn)為64%。
<聚合性化合物(1-3)的制造例> 聚合性化合物(1-3)為以下結(jié)構(gòu)。以下顯示其合成例。
(2,7-二溴-9,9-雙(4-羥基苯基)芴的合成例) 將裝有2,7-二溴-9-芴酮25.0g(73mmol)、苯酚76g(732mmol)、3-巰基丙酸0.7g(7mmol)、硫酸3.4g的容器加熱至90℃,熟化3小時(shí)。將該反應(yīng)溶液添加于放入有甲醇78ml和水306g的容器中,析出結(jié)晶。過(guò)濾該結(jié)晶時(shí),用甲苯洗滌時(shí),獲得31.1g作為白色結(jié)晶的2,7-二溴-9,9-雙(4-羥基苯基)芴。收率以2,7-二溴-9-芴酮標(biāo)準(zhǔn)為84%。
(2,7-二氰基-9,9-雙(4-羥基苯基)芴的合成例) 在容器中混合2,7-二溴-9,9-雙(4-羥基苯基)芴33.1g(63mmol)、氰化銅14.2g(142mmol)和N,N二甲基甲酰胺171ml,在153℃下攪拌6小時(shí)。將該反應(yīng)溶液添加至裝入有乙二胺171ml和水1709g的容器,用乙酸乙酯1282ml提取2次,獲得乙酸乙酯相。將所得乙酸乙酯相水洗后,蒸餾除去溶劑,用乙醇進(jìn)行重結(jié)晶,獲得結(jié)晶。用柱色譜精制所得結(jié)晶,獲得6.2g作為淡黃色結(jié)晶的2,7-二氰基-9,9-雙(4-羥基苯基)芴。收率以2,7-二溴-9,9-雙(4-羥基苯基)芴標(biāo)準(zhǔn)為24%。
除了使用前項(xiàng)所得2,7-二氰基-9,9-雙(4-羥基苯基)芴代替9,9-雙(4-羥基苯基)芴之外,與<聚合性化合物(1-1)的制造例>同樣,獲得作為淡黃色固體的聚合性化合物(1-3)7.9g。收率以2,7-二氰基-9,9-雙(4-羥基苯基)芴標(biāo)準(zhǔn)為83%。
(實(shí)施例1) <光學(xué)膜的制造例> 將聚乙烯醇(聚乙烯醇1000完全酮化型、和光純藥工業(yè)株式會(huì)社制)的2重量%水溶液涂覆于玻璃基板上后,進(jìn)行加熱干燥后,獲得厚度89nm膜。接著,在表面實(shí)施研磨處理后,在經(jīng)研磨處理的面上利用旋涂法涂覆表1組成的涂覆液(混合溶液),在45℃下干燥1分鐘。接著,在室溫下放置1分鐘后,照射1200mJ/cm2紫外線,制作膜厚0.98μm的光學(xué)膜。
表1中,LC242為從BASF社獲得的液晶化合物,光聚合引發(fā)劑使用Irgacure907(チバスペシヤリテイ一ケミカルズ社制),流平劑使用BYK361N(ビツクケミ一ジヤパン制),溶劑使用環(huán)戊酮。另外,溶劑以外的表中的重量%表示以涂覆液為100重量%時(shí)的固態(tài)成分的重量%。
表1
光聚合性引發(fā)劑Irgacure907(チバスペシヤリテイ一ケミカルズ社)溶劑環(huán)戊酮 <波長(zhǎng)分散特性的測(cè)定> 在450nm~700nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi),使用測(cè)定機(jī)(KOBRA-WR、王子計(jì)測(cè)機(jī)器社制)測(cè)定所制作的光學(xué)膜的相位差值,利用裝置所帶程序計(jì)算波長(zhǎng)450nm的相位差值Re(450)、波長(zhǎng)550nm的相位差值Re(550)、波長(zhǎng)650nm的相位差值Re(650),可知[Re(450)/Re(550)]=1.059、[Re(650)/Re(550)]=0.966。結(jié)果示于表2。
表2
(實(shí)施例2) 除了使用表1的涂覆液之外,與實(shí)施例1同樣制造光學(xué)膜,制作膜厚1.00μm的光學(xué)膜。對(duì)于所得光學(xué)膜,使用測(cè)定機(jī)(KOBRA-WR、王子計(jì)測(cè)機(jī)器社制)測(cè)定相位差值,可知[Re(450)/Re(550)]=1.063、[Re(650)/Re(550)]=0.964。結(jié)果示于表2。
(比較例1) 除了使用表1的涂覆液之外,與實(shí)施例1同樣制造光學(xué)膜,制作膜厚1.09μm的光學(xué)膜。對(duì)于所得光學(xué)膜,使用測(cè)定機(jī)(KOBRA-WR、王子計(jì)測(cè)機(jī)器社制)測(cè)定相位差值時(shí),可知[Re(450)/Re(550)]=1.070、[Re(650)/Re(550)]=0.960。結(jié)果示于表2。
(比較例2) 除了使用表1的涂覆液之外,與實(shí)施例1同樣制造光學(xué)膜,制作膜厚1.04μm的光學(xué)膜。對(duì)于所得光學(xué)膜,使用測(cè)定機(jī)(KOBRA-WR、王子計(jì)測(cè)機(jī)器社制)測(cè)定相位差值時(shí),可知[Re(450)/Re(550)]=1.069、[Re(650)/Re(550)]=0.960。結(jié)果示于表2。
<本化合物(J-3)的制造例> 本化合物(J-3)為以下結(jié)構(gòu)。
(J-3)等所用丙烯酸酯衍生物(PG-e)根據(jù)以下路線合成。
(4-(6-羥基己基氧基)苯甲酸乙酯(PG-a)的合成例) 加入4-羥基苯甲酸乙酯169g(1.02mol)、碳酸鉀211g(1.53mol)、N,N-二甲基乙酰胺847g,升溫至80℃。接著,用2小時(shí)的時(shí)間滴加6-溴己醇277g(1.53mol),之后在80℃下攪拌2小時(shí)。冷卻后,將反應(yīng)容液注入冰水中,用乙酸乙酯提取。將乙酸乙酯層水洗后,將溶劑蒸餾除去,從而獲得377g以4-(6-羥基己基氧基)苯甲酸乙酯(PG-a)為主成分的無(wú)色透明液體。
(4-(6-羥基己基氧基)苯甲酸(PG-b)的合成例) 在以前項(xiàng)所得(PG-a)為主成分的無(wú)色透明液體377g中添加甲醇905g和水181g。接著,滴加以飽和狀態(tài)含有氫氧化鉀的甲醇溶液2092g(溶液中氫氧化鉀397g(7.08mol)),在約70℃下攪拌5小時(shí)。冷卻后,慢慢加入718g的35%鹽酸。將析出的白色固體水洗,同時(shí)過(guò)濾,在50℃減壓下將其干燥,從而獲得228g以4-(6-羥基己基氧基)苯甲酸(PG-b)為主成分的白色固體。收率以4-羥基苯甲酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)為94%。
(4-(6-丙烯酰氧基己基氧基)苯甲酸(PG-c)的合成例) 將裝有前項(xiàng)所得(PG-b)的白色固體228g(0.96mol)和N,N-二甲基苯胺244g(2.01mol)的容器內(nèi)氮?dú)庵脫Q后,用1,4-二噁烷2282g將其溶解。將反應(yīng)溶液加熱至70℃,用30分鐘的時(shí)間滴加丙烯酰氯173g(1.92mol),進(jìn)而攪拌2小時(shí)。冷卻后將反應(yīng)容液注入冰水中,加入乙酸乙酯進(jìn)行分液提取,取出有機(jī)層。將所得有機(jī)層水洗后,在減壓下將溶劑蒸餾除去,從而獲得109g(0.37mol)4-(6-丙烯?;夯趸?苯甲酸(PG-c)的白色固體。收率以(PG-b)標(biāo)準(zhǔn)為39%。
(4-羥基苯甲酸乙氧基甲酯(PG-d)的合成例) 將4-羥基苯甲酸166g(1.2mol)、三乙胺121g(1.2mol)和氯仿1193g放入容器內(nèi)攪拌。在室溫下,用30分鐘的時(shí)間滴加氯甲基乙基醚113g(1.2mol)和氯仿298g的混合溶液,進(jìn)而攪拌2小時(shí)。冷卻后,用水、鹽酸水溶液、碳酸鈉水溶液依次洗滌反應(yīng)容液,取出有機(jī)層。在減壓下對(duì)有機(jī)層蒸餾除去溶劑,從而獲得251g以4-羥基苯甲酸乙氧基甲酯(PG-d)為主成分的黃色液體。
(4-(4-(6-丙烯酰氧基己基氧基)芐基氧基)苯甲酸(PG-e)的合成例) 在以前項(xiàng)所得4-羥基苯甲酸乙氧基甲酯(PG-d)為主成分的黃色液體124g中加入前項(xiàng)所得(PG-c)的白色固體147g(0.50mol)、4-二甲基氨基吡啶7.7g(63mmol)、氯仿824g。接著,將N,N’-二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)123g(0.60mol)溶解于氯仿165g中,在室溫下滴加,攪拌24小時(shí)。之后,進(jìn)行過(guò)濾取出固態(tài)物,用989g的2N鹽酸對(duì)所得有機(jī)層進(jìn)行分液洗滌2次。所洗滌的有機(jī)層將溶劑蒸餾除去,獲得237g淡黃色液體。向所得液體中加入乙醇474g和對(duì)甲苯磺酸吡啶鹽12.7g(50mmol),在60℃下攪拌3小時(shí)。將該反應(yīng)溶液冷卻至室溫時(shí),則析出白色結(jié)晶,因此進(jìn)行過(guò)濾除去固態(tài)物。所得固態(tài)物用乙醇小心地洗滌,干燥后,獲得180g(4-(4-(6-丙烯酰氧基己基氧基)芐基氧基)苯甲酸(PG-e)。收率以(PG-c)標(biāo)準(zhǔn)為86%。
(J-3)等所用芴衍生物(J-3A)的結(jié)構(gòu)如下所述。
(2,7-二硝基-9,9-雙(4-羥基苯基)芴的合成例) 在容器中混合2,7-二硝基-9-芴酮25.0g(93mmol)、苯酚87g(925mmol)、3-巰基丙酸0.49g(5mmol)、硫酸4.5g,在90℃下攪拌3小時(shí)。將該反應(yīng)溶液添加于放入有甲醇35g和水70g的容器中,析出結(jié)晶。過(guò)濾該結(jié)晶時(shí),獲得24.1g(55mmol)作為黃色結(jié)晶的2,7-二硝基-9,9-雙(4-羥基苯基)芴。收率以2,7-二硝基-9-芴酮標(biāo)準(zhǔn)為59%。
((J-3A)的合成例) 將裝有2,7-二溴-9,9-雙(4-羥基苯基)芴15.0g(34mmol)、N,N-二甲基乙酰胺75g、碳酸鉀7.1g(51mmol)、乙基碘5.3g(34mmol)的容器加熱至70℃,熟化3小時(shí)。冷卻后,在該反應(yīng)溶液添加甲基異丁基酮75g和1N鹽酸105g,進(jìn)行分液。用1N鹽酸105g對(duì)所得有機(jī)層進(jìn)行2次分液洗滌,取出有機(jī)層。將所得有機(jī)層濃縮,加入正庚烷使其析晶,獲得15.7g黃色結(jié)晶。使用硅膠柱色譜進(jìn)行精制所得結(jié)晶獲得6.5g作為黃色結(jié)晶的(J-3A)。收率以2,7-二硝基-9,9-雙(4-羥基苯基)芴標(biāo)準(zhǔn)為41%。
((J-3)的合成例) 在容器中混合(J-3A)5.6g(12mmol)、(4-(4-(6-丙烯酰氧基己基氧基)芐基氧基)苯甲酸(PG-e)5.9g(14mmol)、4-二甲基氨基吡啶0.2g(1mmol)和氯仿48g,接著,將N,N’-二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)3.3g(16mmol)溶解于氯仿12g中,在室溫下滴加,攪拌24小時(shí)。之后,添加59g的2N鹽酸后,進(jìn)行過(guò)濾除去固態(tài)物,將濾液分液,取出有機(jī)層。在所得有機(jī)層中添加59g的2N鹽酸,進(jìn)行分液洗滌后,蒸餾除去溶劑,添加于甲醇,獲得固態(tài)物。所得固態(tài)物用甲醇小心地洗滌。獲得4.6g作為淡黃色固體的本化合物(J-3)。收率以(J-3A)標(biāo)準(zhǔn)為44%。
<本化合物(J-4)的制造例> 本化合物(J-4)為以下的結(jié)構(gòu)。
(J-4)等所用芴衍生物(J-4A)如下所述。
(2,7-二硝基-9,9-雙(4-羥基-3-甲基-苯基)芴的合成例) 除了使用間苯二酚代替苯酚之外,與(2,7-二硝基-9,9-雙(4-羥基苯基)芴的合成例)同樣,獲得37g作為黃色固體的本化合物2,7-二硝基-9,9-雙(4-羥基-3-甲基-苯基)芴。收率以2,7-二硝基-9-芴酮標(biāo)準(zhǔn)為67%。
((J-4A)的合成例) 除了使用2,7-二硝基-9,9-雙(4-羥基-3-甲基-苯基)芴代替2,7-二硝基-9,9-雙(4-羥基苯基)芴之外,與((J-3A)的合成例)同樣,獲得10.3g作為黃色固體的(J-4A)。收率以2,7-二硝基-9,9-雙(4-羥基-3-甲基-苯基)芴標(biāo)準(zhǔn)為49%。
((J-4)的合成例) 除了使用(J-4A)代替(J-3A)之外,與((J-3A)的合成例)同樣,獲得7.0g作為淡黃色固體的(J-4)。收率以(J-4A)標(biāo)準(zhǔn)為79%。
<本化合物(J-5)的制造例> 本化合物(J-5)為以下的結(jié)構(gòu)。以下顯示其合成例。
(J-5)所用丙烯酸酯衍生物(PG-h)根據(jù)以下路線合成。
((PG-f)的合成例) 加入4-(4-羥基苯基)苯甲酸80g(0.37mol)、碳酸鉀206g(1.49mol)、N,N-二甲基乙酰胺400g,升溫至90℃。接著,用2小時(shí)的時(shí)間滴加6-氯己醇153g(1.12mol),之后在90℃下攪拌8小時(shí)。將反應(yīng)溶液冷卻后,進(jìn)行過(guò)濾,除去固態(tài)物后,加入水進(jìn)行析晶,過(guò)濾取出固態(tài)物。用1N鹽酸洗滌固態(tài)物后,獲得434g未干燥的(PG-f)白色固體。
((PG-g)的合成例) 在未干燥的(PG-f)白色固體434g中加入四氫呋喃600g、乙二醇300g,升溫至65℃。接著,滴加10%氫氧化鈉394g(氫氧化鈉0.87mol),之后在65℃下攪拌3小時(shí)。將反應(yīng)溶液冷卻后,注入至水中,加入鹽酸直至達(dá)到酸性時(shí),結(jié)晶析出。進(jìn)行過(guò)濾取出固態(tài)物后,進(jìn)行干燥時(shí),獲得103g(PG-g)的白色固體。
((PG-h)的合成例) 在(PG-g)的白色固體100g(0.45mol)加入N,N-二甲基乙酰胺1000g、N,N-二甲基苯胺123g(1.02mol),冷卻至0℃。接著,滴加丙烯酰氯60.5g(0.67mol),之后在室溫下攪拌3小時(shí)。將反應(yīng)溶液冷卻后,加入1N鹽酸直至達(dá)到酸性時(shí),結(jié)晶析出。進(jìn)行過(guò)濾取出固態(tài)物后,進(jìn)行干燥時(shí),獲得80g(PG-h)的白色固體。收率以(PG-g)標(biāo)準(zhǔn)為64%。
((J-5)的合成例) 除了使用(PG-g)代替(PG-e)之外,與((J-3)的合成例)同樣,獲得7.0g作為淡黃色固體的(J-5)。收率以(J-3A)標(biāo)準(zhǔn)為79%。
<本化合物(J-6)的制造例> 本化合物(J-6)為以下的結(jié)構(gòu)。以下顯示其合成例。
(J-6)所用丙烯酸酯衍生物(PG-i)根據(jù)以下路線合成。
((PG-i)的合成例) 在19.6g以前項(xiàng)所得4-羥基苯甲酸乙氧基甲酯(PG-d)為主成分的黃色液體中加入前項(xiàng)所得(PG-e)的白色固體30.9g(75mmol)、4-二甲基氨基吡啶1.2g(10mmol)、氯仿245g。接著,將N,N’-二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)20.6g(100mmol)溶解于氯仿49g中,在室溫下滴加,攪拌24小時(shí)。之后,進(jìn)行過(guò)濾除去固態(tài)物,用989g的2N鹽酸將所得有機(jī)層分液洗滌2次。將所洗滌的有機(jī)層的溶劑蒸餾除去,獲得88g淡黃色固體。向所得液體加入四氫呋喃88g、對(duì)甲苯磺酸吡啶鹽1.9g(8mmol)和乙醇88g,在60℃下攪拌3小時(shí)。將該反應(yīng)溶液冷卻至室溫時(shí),白色結(jié)晶析出,因此進(jìn)行過(guò)濾取出固態(tài)物。所得固態(tài)物用乙醇小心地洗滌,進(jìn)行干燥時(shí),獲得19.2g(PG-i)。收率以(PG-e)標(biāo)準(zhǔn)為48%。
((J-6)的合成例) 除了使用(PG-i)代替(PG-e)之外,與((J-3)的合成例)同樣地獲得7.3g作為淡黃色固體的(J-5)。收率以(J-3A)標(biāo)準(zhǔn)為83%。
(實(shí)施例3) <光學(xué)膜的制造例> 將聚乙烯醇(聚乙烯醇1000完全酮化型、和光純藥工業(yè)株式會(huì)社制)的2重量%水溶液涂覆于玻璃基板上后,進(jìn)行加熱干燥后,獲得厚度89nm膜。接著,在表面實(shí)施研磨處理后,在經(jīng)研磨處理的面上利用旋涂法涂覆表3實(shí)施例3的組成的涂覆液(混合溶液),在45℃下干燥1分鐘。接著,在室溫下放置1分鐘后,照射1200mJ/cm2紫外線,制作光學(xué)膜。
表3中,LC242為從BASF社獲得的液晶化合物,光聚合引發(fā)劑使用Irgacure907(チバスペシヤリテイ一ケミカルズ社制),流平劑使用BYK361N(ビツクケミ一ジヤパン制),溶劑使用環(huán)戊酮。另外,溶劑以外的表中的重量%表示以涂覆液為100重量%時(shí)的固態(tài)成分的重量%。
表3
<波長(zhǎng)分散特性的測(cè)定> 在450nm~700nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi),使用測(cè)定機(jī)(KOBRA-WR、王子計(jì)測(cè)機(jī)器社制)測(cè)定所制作的光學(xué)膜的相位差值,利用裝置所帶程序計(jì)算波長(zhǎng)450nm的相位差值Re(450)、波長(zhǎng)550nm的相位差值Re(550)、波長(zhǎng)650nm的相位差值Re(650)。結(jié)果示于表4。表中的d表示液晶層的膜厚,β表示作為雙折射性指標(biāo)的傾斜角,β值越小則表示越水平取向。
可知Re(450)/Re(550)的值越接近1,則相位差值的波長(zhǎng)依賴性也降低。
表4
*專利文獻(xiàn)1
(實(shí)施例1)的數(shù)據(jù) (實(shí)施例4) 除了使用表3的涂覆液之外,與實(shí)施例3同樣地制造光學(xué)膜。對(duì)所得光學(xué)膜,使用測(cè)定機(jī)(KOBRA-WR、王子計(jì)測(cè)機(jī)器社制)測(cè)定相位差值。結(jié)果示于表4??芍猂e(450)/Re(550)的值越接近1,則相位差值的波長(zhǎng)依賴性也降低。
(實(shí)施例5) 除了使用表3的涂覆液之外,與實(shí)施例3同樣地制造光學(xué)膜。對(duì)所得光學(xué)膜,使用測(cè)定機(jī)(KOBRA-WR、王子計(jì)測(cè)機(jī)器社制)測(cè)定相位差值。結(jié)果示于表4??芍猂e(450)/Re(550)的值越接近1,則相位差值的波長(zhǎng)依賴性也降低。
(實(shí)施例6) 除了使用表3的涂覆液之外,與實(shí)施例3同樣地制造光學(xué)膜。對(duì)所得光學(xué)膜,使用測(cè)定機(jī)(KOBRA-WR、王子計(jì)測(cè)機(jī)器社制)測(cè)定相位差值。結(jié)果示于表4??芍猂e(450)/Re(550)的值越接近1,則相位差值的波長(zhǎng)依賴性也降低。
(比較例3) 除了使用表3的涂覆液之外,與實(shí)施例3同樣地制造光學(xué)膜。對(duì)所得光學(xué)膜,使用測(cè)定機(jī)(KOBRA-WR、王子計(jì)測(cè)機(jī)器社制)測(cè)定相位差值。結(jié)果示于表4。
產(chǎn)業(yè)實(shí)用性 本發(fā)明可以提供能夠更加抑制相位差值的波長(zhǎng)依賴性的新型化合物和新型光學(xué)膜。本發(fā)明的光學(xué)膜可以用于液晶顯示裝置(LCD)或有機(jī)電致發(fā)光(EL)等平板顯示裝置(FPD)中。
式(a)所示聚合性化合通過(guò)簡(jiǎn)單的方法提供增透膜(AR)等防反射膜、偏光膜、相位差膜、橢圓偏光膜、視角放大膜等具有優(yōu)異波長(zhǎng)分散特定的光學(xué)膜。另外,僅少量添加該化合物即可使光學(xué)膜的波長(zhǎng)分散特性向負(fù)方向偏移,可以以簡(jiǎn)單的方法制備所需波長(zhǎng)分散特性。
權(quán)利要求
1.式(a)所示的化合物,
式(a)中,C10表示季碳原子或季硅原子;
A10和A20各自獨(dú)立地表示2價(jià)的環(huán)狀烴基或2價(jià)的雜環(huán)基,A10和A20上可以鍵合有烷基、烷氧基或鹵原子;
D10和D20各自獨(dú)立地為烴基或雜環(huán)基,是D10和D20所含的至少一個(gè)氫原子被吸電子基團(tuán)取代的基團(tuán),D10和D20可以以烴基、氨基、醚基、硫醚基、氨基烷基、羰基或單鍵相互連接;
B10和B20各自獨(dú)立地表示-CRR’-、-C≡C-、-CH=CH-、-CH2-CH2-、-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-C(=S)-、-C(=S)-O-、-O-C(=S)-、-O-C(=S)-O-、-CH=N-、-N=CH-、-C(=O)-NR-、-NR-C(=O)-、-OCH2-、-NR-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-或單鍵,這里,R和R’各自獨(dú)立地表示氫原子或烷基;
X20并非單鍵時(shí),X10和X20各自獨(dú)立地表示式(2)所示的2價(jià)基團(tuán);
式(2)中,A3表示-C(=O)-C6H4-、2價(jià)的環(huán)狀烴基或2價(jià)的雜環(huán)基,該-C(=O)-C6H4-、2價(jià)的環(huán)狀烴基或2價(jià)的雜環(huán)基上可以鍵合碳原子數(shù)1~4的烷基、碳原子數(shù)1~4的烷氧基、三氟甲基、三氟甲基氧基、腈基、硝基或鹵原子,B3表示與上述B10和B20相同的意義,n表示1~4的整數(shù),n為2~4時(shí),包含A3和B3的結(jié)構(gòu)單元可以相互相同或不同,
X20為單鍵時(shí),X10表示式(3)所示的2價(jià)基團(tuán);
式(3)中,A31表示-C(=O)-C6H4-、5~20員環(huán)的2價(jià)環(huán)狀烴基或5~20員環(huán)的2價(jià)雜環(huán)基,該-C(=O)-C6H4-、環(huán)狀烴基和該雜環(huán)基上可以鍵合碳原子數(shù)1~4的烷基、碳原子數(shù)1~4的烷氧基、三氟甲基、三氟甲基氧基、腈基、硝基或鹵原子,
B41表示-CR1’R1”-、-C≡C-、-CH=CH-、-CH2-CH2-、-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-CH=N-、-N=CH-、-C(=O)-NR1’-、-NR1’-C(=O)-、-OCH2-、-NR1’-、-CH2O-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-或單鍵,這里,R1’和R1”各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)1~4的烷基或氫原子,
n表示1~4的任意整數(shù),n為2~4時(shí),包含A31和B41的結(jié)構(gòu)單元可以相互相同或不同,
X20并非單鍵時(shí),E10和E20各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)2~25的亞烷基,E10和E20還可以鍵合烷基、烷氧基、三氟甲基、三氟甲基氧基、腈基、硝基、鹵原子;
X20為單鍵時(shí),E10表示式(b)所示的2價(jià)基團(tuán),E20表示碳原子數(shù)1~12的亞烷基或環(huán)亞烷基,E20所含的氫原子可以被碳原子數(shù)1~4的烷基、碳原子數(shù)1~4的烷氧基或鹵原子取代;
式(b)中,E3表示碳原子數(shù)1~12的亞烷基,E3所含氫原子可以被碳原子數(shù)1~4的烷基、碳原子數(shù)1~4的烷氧基或鹵原子取代,B5表示-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-NR1-、-NR1-C(=O)-、-OCH2-、-O-C(=O)-O-或單鍵,這里,R1表示碳原子數(shù)1~4的烷基或氫原子,
X20并非單鍵時(shí),P10和P20各自獨(dú)立地表示氫原子或聚合性基團(tuán),P10和P20的至少一者為聚合性基團(tuán);
X20為單鍵時(shí),P10表示氫原子或(P-1)~(P-5)所示的基團(tuán),P20為氫原子;
式(P-1)~(P-5)中,R1~R5各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)1~4的烷基或氫原子。
2.式(1)所示的聚合性化合物,
式(1)中,C1表示季碳原子或季硅原子;
A1和A2各自獨(dú)立地表示2價(jià)的環(huán)狀烴基或2價(jià)的雜環(huán)基,A1和A2上可以鍵合烷基、烷氧基或鹵原子;
D1和D2各自獨(dú)立地為烴基或雜環(huán)基,是D1和D2所含的至少一個(gè)氫原子被吸電子基團(tuán)取代的基團(tuán),D1和D2可以以烴基、氨基、醚基、硫醚基、氨基烷基、羰基或單鍵相互連接;
B1和B2各自獨(dú)立地表示-CRR’-、-C≡C-、-CH=CH-、-CH2-CH2-、-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-C(=S)-、-C(=S)-O-、-O-C(=S)-、-O-C(=S)-O-、-CH=N-、-N=CH-、-C(=O)-NR-、-NR-C(=O)-、-OCH2-、-NR-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-或單鍵,這里,R和R’各自獨(dú)立地表示氫原子或烷基;
X1和X2各自獨(dú)立地表示式(2)所示2價(jià)基團(tuán);
式(2)中,A3表示-C(=O)-C6H4-、2價(jià)的環(huán)狀烴基或2價(jià)的雜環(huán)基,該-C(=O)-C6H4-、2價(jià)的環(huán)狀烴基或2價(jià)的雜環(huán)基上可以鍵合碳原子數(shù)1~4的烷基、碳原子數(shù)1~4的烷氧基、三氟甲基、三氟甲基氧基、腈基、硝基或鹵原子,B3表示與上述B1和B2相同的意義,n表示1~4的整數(shù),n為2~4時(shí),包含A3和B3的結(jié)構(gòu)單元可以相互相同或不同,
E1和E2各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)2~25的亞烷基,E1和E2還可以鍵合烷基、烷氧基、三氟甲基、三氟甲基氧基、腈基、硝基、鹵原子;
P1和P2各自獨(dú)立地表示氫原子或聚合性基團(tuán),P1和P2的至少一者為聚合性基團(tuán)。
3.權(quán)利要求1所述的聚合性化合物,其中,鍵合在式(1)中的構(gòu)成D1和D2的基團(tuán)的吸電子基團(tuán)為硝基、腈基、三氟甲基、式(4)所示基團(tuán)、或式(5)所示基團(tuán),
式(4)和(5)中,Ra表示氫原子、碳原子數(shù)1~18的直鏈狀烷基、碳原子數(shù)3~18的支鏈狀烷基、碳原子數(shù)5~18的環(huán)烷基、苯基、呋喃基或硫代苯基;Rb表示碳原子數(shù)1~18的直鏈狀烷基、碳原子數(shù)3~18的支鏈狀烷基、碳原子數(shù)5~18的環(huán)烷基、苯基、呋喃基或硫代苯基。
4.權(quán)利要求2或3所述的聚合性化合物,其中,式(1)中的B1和B2為單鍵、-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-或-O-C(=O)-O-基。
5.權(quán)利要求2~4任一項(xiàng)所述的聚合性化合物,其中,式(1)中的包含C1、D1和D2的2價(jià)基團(tuán)為選自式(D-1)~(D-11)的2價(jià)基團(tuán),
式(D-1)~(D-11)中,EWG各自獨(dú)立地表示吸電子基團(tuán),p和q各自獨(dú)立地表示0~4、r表示0~6,當(dāng)上述基團(tuán)為具有(EWG)p和(EWG)q的基團(tuán)時(shí),為1≤p+q≤8,當(dāng)為具有(EWG)r和(EWG)q的基團(tuán)時(shí),為1≤r+q≤10。
6.權(quán)利要求2~5任一項(xiàng)所述的聚合性化合物,其中,式(1)中的聚合性基團(tuán)為丙烯?;蚣谆;?。
7.權(quán)利要求2所述的聚合性化合物,其中式(1)所示聚合性化合物為選自式(1-A)~(1-C)所示化合物的化合物。
式(1-A)~(1-C)中,n1各自獨(dú)立地表示1~3的整數(shù),n2各自獨(dú)立地表示2~14的整數(shù);R”各自獨(dú)立地表示氫原子或甲基。
8.組合物,其含有與權(quán)利要求2~7任一項(xiàng)所述聚合性化合物不同的化合物且顯示液晶性的聚合性化合物和權(quán)利要求2~7任一項(xiàng)所述的聚合性化合物。
9.權(quán)利要求8所述的組合物,其中,與權(quán)利要求2~7任一項(xiàng)所述聚合性化合物不同的化合物且顯示液晶性的聚合性化合物是式(I)、式(II)、式(III)或式(IV)所示的化合物,
P110-B110-E110-(B120-A110)s-B130-E120-B140-P120(I)
P110-B110-E110-(A110-B120)s-E120-B130-P120 (II)
P110-B110-E110-(B120-A110)s-F110 (III)
P110-B110-E110-(B120-A110)s-B130-F110 (IV)
式(I)~(IV)中,A110各自獨(dú)立地表示2價(jià)的環(huán)狀烴基、2價(jià)的雜環(huán)基、亞甲基亞苯基、氧亞苯基或硫代亞苯基;A110上還可以鍵合碳原子數(shù)1~5的烷基、碳原子數(shù)1~5的烷氧基或鹵原子;
B110、B120、B130和B140各自獨(dú)立地表示-CR1’R1”-、-C≡C-、-CH=CH-、-CH2-CH2-、-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-C(=S)-、-C(=S)-O-、-O-C(=S)-、-O-C(=S)-O-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-N(→O)=N-、-N=N(→O)-、-C(=O)-NR1’-、-NR1’-C(=O)-、-OCH2-、-NR1’-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-或單鍵,其中,R1’和R1”各自獨(dú)立地表示氫原子或碳原子數(shù)1~4的烷基;
E110和E120各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)2~25的亞烷基,E110和E120上還可以鍵合碳原子數(shù)1~5的烷基、碳原子數(shù)1~5的烷氧基或鹵原子;
P110和P120各自獨(dú)立地表示聚合性基團(tuán);
F110表示氫原子、烷基、腈基、硝基、三氟甲基或鹵原子;
s各自獨(dú)立地表示1~5的整數(shù),s為2~5時(shí),包含A110和B120的結(jié)構(gòu)單元可以相互相同或不同。
10.權(quán)利要求8或9所述的組合物,其中,相對(duì)于與權(quán)利要求2~7任一項(xiàng)所述聚合性化合物不同的化合物且顯示液晶性的聚合性化合物和權(quán)利要求2~7任一項(xiàng)所述聚合性化合物的總量100重量份,含有3~50重量份權(quán)利要求2~7任一項(xiàng)所述的聚合性化合物。
11.光學(xué)膜,其含有來(lái)自權(quán)利要求2~7任一項(xiàng)所述聚合性化合物的結(jié)構(gòu)單元。
12.光學(xué)膜,其聚合權(quán)利要求8~10任一項(xiàng)所述組合物而成。
13.權(quán)利要求11或12所述的光學(xué)膜,其用于波長(zhǎng)550nm的相位差值(Re(550))是113~163nm的λ/4板。
14.權(quán)利要求11或12所述的光學(xué)膜,其用于波長(zhǎng)550nm的相位差值(Re(550))是250~300nm的λ/2板。
15.偏振片,其含有權(quán)利要求11~14任一項(xiàng)所述光學(xué)膜和偏光膜。
16.平板顯示裝置,其具備權(quán)利要求15所述偏振片和液晶面板。
17.有機(jī)EL顯示裝置,其具備含有權(quán)利要求15所述偏振片的有機(jī)電致發(fā)光面板。
18.未聚合膜的制造方法,其在支撐基材上涂覆權(quán)利要求8~10任一項(xiàng)所述組合物后,進(jìn)行干燥。
19.未聚合膜的制造方法,其在形成于支撐基材上的取向膜上涂覆權(quán)利要求8~10任一項(xiàng)所述組合物后,進(jìn)行干燥。
20.光學(xué)膜的制造方法,其通過(guò)聚合將用權(quán)利要求18或19所述制造方法獲得的未聚合膜固化。
21.式(11)或式(21)所示的化合物,
式(11)和式(21)中,EWG各自獨(dú)立地表示吸電子基團(tuán),p1和q1各自獨(dú)立地表示0~4任意整數(shù),1≤p1+q1≤8;
A11和A21各自獨(dú)立地表示1,4-亞苯基,該1,4-亞苯基上可以鍵合選自碳原子數(shù)1~4的烷基和碳原子數(shù)1~4的烷氧基的至少1種取代基;
B11、B21和B31各自獨(dú)立地表示-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-NR1’-、-NR1’-C(=O)-、-OCH2-、-O-C(=O)-O-或單鍵,這里,R1’表示碳原子數(shù)1~4的烷基或氫原子;
X表示式(3)所示的2價(jià)基團(tuán);
式(3)中,A31表示-C(=O)-C6H4-、5~20員環(huán)的2價(jià)環(huán)狀烴基或5~20員環(huán)的2價(jià)雜環(huán)基;該-C(=O)-C6H4-、環(huán)狀烴基和該雜環(huán)基上可以鍵合碳原子數(shù)1~4的烷基、碳原子數(shù)1~4的烷氧基、三氟甲基、三氟甲基氧基、腈基、硝基或鹵原子;
B41表示-CR1’R1”-、-C≡C-、-CH=CH-、-CH2-CH2-、-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-CH=N-、-N=CH-、-C(=O)-NR1’-、-NR1’-C(=O)-、-OCH2-、-NR1’-、-CH2O-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-或單鍵。這里,R1’和R1”各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)1~4的烷基或氫原子;
n表示1~4的任意整數(shù),n為2~4時(shí),包含A31和B41的結(jié)構(gòu)單元可以相互相同或不同,
E11表示碳原子數(shù)1~12的亞烷基,E11所含的氫原子可以被碳原子數(shù)1~4的烷基、碳原子數(shù)1~4的烷氧基或鹵原子取代;
E21表示碳原子數(shù)1~12的烷基或環(huán)烷基,E21所含的氫原子可以被碳原子數(shù)1~4的烷基、碳原子數(shù)1~4的烷氧基或鹵原子取代;
P11為氫原子或(P-1)~(P-5)所示的基團(tuán);
式(P-1)~(P-5)中,R1~R5各自獨(dú)立地表示碳原子數(shù)1~4的烷基或氫原子。
22.權(quán)利要求21所述的化合物,其中,式(11)和式(21)中的EWG為硝基、腈基或三氟甲基。
23.權(quán)利要求21或22所述的化合物,其中,A31為式(4-1)~(4-5)所示的任一個(gè)基團(tuán),
24.權(quán)利要求21~23任一項(xiàng)所述的化合物,其中,式(11)和式(21)中的P1為式(P-1)所示的基團(tuán)。
25.組合物,其含有權(quán)利要求21~24任一項(xiàng)所述化合物和顯示液晶性的聚合性化合物。
26.光學(xué)膜,其聚合權(quán)利要求25所述組合物而成。
27.光學(xué)膜,其含有來(lái)源于權(quán)利要求21~24任一項(xiàng)所述化合物的結(jié)構(gòu)單元。
28.λ/4板,其為權(quán)利要求26或27所述的光學(xué)膜,透射該光學(xué)膜的光在波長(zhǎng)550nm的相位差值(Re(550))為113~163nm。
29.λ/2板,其為權(quán)利要求26或27所述的光學(xué)膜,透射該光學(xué)膜的光在波長(zhǎng)550nm的相位差值(Re(550))為250~300nm。
30.偏振片,其含有權(quán)利要求26~29任一項(xiàng)所述的光學(xué)膜和偏光膜。
31.平板顯示裝置,其含有權(quán)利要求30所述的偏振片和液晶面板。
32.有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置,其具備權(quán)利要求30所述的偏振片和有機(jī)電致發(fā)光面板。
33.未聚合膜的制造方法,其在支撐基材上涂覆含有權(quán)利要求25所述組合物的溶液后,進(jìn)行干燥。
34.未聚合膜的制造方法,其在形成于支撐基材上的取向膜上涂覆含有權(quán)利要求25所述組合物的溶液后,進(jìn)行干燥。
35.光學(xué)膜的制造方法,其通過(guò)聚合將用權(quán)利要求33或34所述制造方法獲得的未聚合膜固化。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供能夠更加抑制相位差值的波長(zhǎng)依賴性的新型化合物和新型光學(xué)膜。本發(fā)明提供式(a)所示化合物。(式(a)中,C10表示季碳原子,A10和A20表示2價(jià)的環(huán)狀烴基或2價(jià)的雜環(huán)基。D10和D20為烴基或雜環(huán)基,是該基所含的至少一個(gè)氫原子被吸電子基團(tuán)取代的基團(tuán)。B10和B20表示2價(jià)基團(tuán)。X10和X20例如表示式(2)所示的2價(jià)基團(tuán)。[式(2)中,A3表示-C(=O)-C6H4-、2價(jià)的環(huán)狀烴基或2價(jià)的雜環(huán)基。B3表示與上述B10相同的意義。n表示1~4的整數(shù)。]E10和E20例如表示亞烷基,P10和P20例如表示聚合性基團(tuán)。)。
文檔編號(hào)C07C69/017GK101333162SQ20081012953
公開日2008年12月31日 申請(qǐng)日期2008年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月29日
發(fā)明者落合鋼志郎, 杉原昌子, B·M·樸 申請(qǐng)人:住友化學(xué)株式會(huì)社