專利名稱：含有砜基的新型液晶化合物、包含該化合物的液晶組合物以及使用該液晶組合物的光學(xué)膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種含有砜基的液晶化合物、包含該液晶化合物的液晶組合物，以及使用該液晶組合物的光學(xué)膜。更具體而言，本發(fā)明涉及一種用于具有高品質(zhì)特性的視角補償膜的液晶材料、包含該材料的液晶組合物，以及由該液晶組合物制備的補償膜，該補償膜可以提高對比度并在暗態(tài)下使顏色隨視角的變化最小化。

背景技術(shù)：
近來，隨著手表、筆記本式個人電腦、便攜式電話、電視和監(jiān)視器市場大規(guī)模的擴張，對于輕重量和低能耗的顯示器的需求量大大增加。由于液晶顯示器(LCD)輕、薄并且能耗低，其已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到這些產(chǎn)品中。
然而，LCD具有視角依賴性的問題。換句話說，LCD根據(jù)觀看方向或角度顯示顏色或者亮/暗的變化。而且，隨著這種LCD的尺寸的增加，視角減小。與視角大約為180°的常規(guī)CRT(陰極射線管)器件相比，沒有視角補償?shù)腡FT-LCD顯示出只有大約±50°的視角。
為了解決上述問題，已經(jīng)使用了多種方法，這些方法包括其中在液晶盒中分割像素以控制液晶取向的多域方法(multi-domain method)、控制電壓的方法和使用光學(xué)補償膜的方法。
LCD的上述的視角依賴性是由具有與LCD面板成傾角的入射光引起的，該入射光顯示與垂直入射光不同的雙折射效果。為了對此進行補償，使用光學(xué)補償膜的方法已經(jīng)被廣泛地使用，其中，將對面板具有相反的雙折射率的延遲膜粘附至面板的兩個表面上。而且，隨著顯示面板的增大，需要高品質(zhì)的液晶補償膜。
延遲膜的制備步驟如下用液晶涂覆取向的透明支持體，并且沿著預(yù)先確定的方向取向該液晶至取向?qū)拥姆较?，接著進行固化。在取向后，在施加電壓時，所述液晶具有與液晶盒的方向相反的方向，從而可以使在暗態(tài)下的漏光最小化。當(dāng)這種延遲膜與液晶面板結(jié)合以使光可以穿透面板時，可以補償由光路的差異引起的光相位差，因為在所有方向的入射光的路徑彼此相似。此外，通過使各膜的雙折射大小、形成在膜之間的角度、摩擦方向和與偏光片的角度最優(yōu)化，可以在上/下/左/右方向上進行雙折射率差異的補償。
因此，需要用于制備視角補償膜的新型液晶化合物，該補償膜具有提高對比度的高品質(zhì)特性，并使在暗態(tài)下顏色根據(jù)視角的變化最小化。


發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題 因此，考慮到上述問題完成了本發(fā)明，并且提供了作為用于視角補償膜的材料的有用的新型化合物，該補償膜可以提高對比度和使在暗態(tài)下顏色隨視角的變化最小化。
此外，本發(fā)明提供了包含這種化合物的液晶組合物以及使用該液晶組合物的光學(xué)膜。
技術(shù)方案 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了含有砜基的新型液晶化合物。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了包含上述含有砜基的液晶化合物的液晶組合物以及使用該液晶組合物的光學(xué)膜。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了包括上述光學(xué)膜的液晶顯示器。
根據(jù)本發(fā)明含有砜基的新型液晶化合物為如下通式1所表示的化合物 [通式1]
在通式1中，G1為
V為-H、-CH3、-CH2CH3、-F、-Cl、-Br或-CF3； X1為-O-、-NH-、C1～C12的亞烷基或單鍵； A1為C1～C12的亞烷基、C2～C12的亞鏈烯基、-(CH2CH2O)n-、-(CH2CHCH3O)n-或-(CHCH3CH2O)n-，并且n為1～5的整數(shù)； K1為-O-、-NH-、C1～C12的亞烷基或單鍵； Y1為-O-、-NH-、C1～C18的亞烷基、-CH＝CH-、-C≡C-、-(CH2)oC(＝O)O(CH2)p-、-(CH2)oOC(＝O)(CH2)p-、-(CH2)oC(＝O)(CH2)p-、-(CH2)oC(＝O)NH(CH2)p-、-(CH2)oNHC(＝O)(CH2)p-或單鍵； o和p各自獨立地為0～2的整數(shù)；

為


為
E1為
a為0～2的整數(shù)； Q1～Q4與R1～R8各自獨立地為-H、-F、-Cl、-Br、-I、-CN、-OH、-CH3、-CH2CH3、-CF3或-C(＝O)CH3；以及 Z1為-H、-F、-Cl、-Br、-I、-CF3、-CN、-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-OCF3、C1～C12的烷基或C2～C12的鏈烯基。
此外，根據(jù)本發(fā)明含有砜基的新型液晶化合物為如下通式2所表示的化合物 [通式2]
在通式2中，G1和G2各自獨立地為
V為-H、-CH3、-CH2CH3、-F、-Cl、-Br或-CF3； X1和X2各自獨立地為-O-、-NH-、C1～C12的亞烷基或單鍵； A1和A2各自獨立地為C1～C12的亞烷基、C2～C12的亞鏈烯基、-(CH2CH2O)n-、-(CH2CHCH3O)n-或-(CHCH3CH2O)n-，并且n為1～5的整數(shù)； K1和K2各自獨立地為-O-、-NH-、C1～C12的亞烷基或單鍵； Y1和Y2各自獨立地為-O-、-NH-、C1～C18的亞烷基、-CH＝CH-、-C≡C-、-(CH2)oC(＝O)O(CH2)p-、-(CH2)oOC(＝O)(CH2)p-、-(CH2)oC(＝O)(CH2)p-、-(CH2)oC(＝O)NH(CH2)p-、-(CH2)oNHC(＝O)(CH2)p-或單鍵； o和p各自獨立地為0～2的整數(shù)；

為


為


為
E1和E2各自獨立地為
a和b各自獨立地為0～2的整數(shù)；以及 Q1～Q4和R1～R8各自獨立地為-H、-F、-Cl、-Br、-I、-CN、-OH、-CH3、-CH2CH3、-CF3或-C(＝O)CH3。



結(jié)合附圖，從如下詳細(xì)說明中，本發(fā)明的前述的和其它目的、特征和優(yōu)點將變得更加清楚明了，其中 圖1為當(dāng)使用根據(jù)本發(fā)明的實施例6制備的補償膜時，在暗態(tài)下通過偏光顯微鏡拍攝的照片。

具體實施例方式 通式1所表示的本發(fā)明的化合物和通式2所表示的本發(fā)明的化合物為可聚合的液晶化合物。
更具體而言，通式1所表示的本發(fā)明的化合物為其中作為取代基的可聚合基團被引入到液晶核(mesogenic core)的一個末端上的化合物。此外，通式2所表示的本發(fā)明的化合物為其中作為取代基的可聚合基團被引入到液晶核的任一個末端的化合物。然而，當(dāng)將可聚合基團直接連接至液晶核上時，在聚合時難以保持取向狀態(tài)。因此，在液晶核與可聚合基團之間引入連接基團。
在通式1中，SO2-環(huán)B-Y1-環(huán)C-(E1)a-Z1為所述液晶核，G1相當(dāng)于所述可聚合基團，以及X1-A1-K1相當(dāng)于所述連接基團。此外，在通式2中，SO2-環(huán)B-Y1-(E1)a-環(huán)C-(E2)b-Y2-環(huán)D-SO2為所述液晶核，G1和G2各自相當(dāng)于所述聚合基團，以及X1-A1-K1和X2-A2-K2各自相當(dāng)于所述連接基團。
在這種方式中，通過將SO2分別引入到通式1所表示的化合物和通式2所表示的化合物中，可以提高所述液晶化合物的可加工性(物理性能)。
通式1所表示的本發(fā)明的化合物和通式2所表示的本發(fā)明的化合物各自容易地與多種液晶材料混合，并且即使在低溫下也具有高溶解度。另外，在液晶顯示器通常使用的條件下，本發(fā)明的化合物各自為物理/化學(xué)穩(wěn)定的并且具有良好的熱/光穩(wěn)定性，并且可以為組成液晶組合物的較好的材料，因為在優(yōu)選的溫度范圍內(nèi)其可以形成液晶介晶中間相(liquid crystal mesophase)。另外，常規(guī)的液晶組合物在室溫下顯示出作為晶體沉淀的趨勢，但是，包含通式1所表示的本發(fā)明的化合物或者通式2所表示的本發(fā)明的化合物的液晶組合物即使保持一周以上的時間也不顯示這種晶體沉淀。
因此，通式1和2所表示的化合物為可適合用于提高多種液晶顯示器中的寬視角特性的光學(xué)膜的液晶化合物。
在通式1和2中，作為A1的C2～C12的亞鏈烯基和作為A2的C2～C12的亞鏈烯基可以各自獨立地選自-CH＝CH-、-CH＝CCH3-、-CH2CH＝CH-、-CH＝CHCH2CH2-、-CH2CH＝CHCH2-、-CH2CH2CH＝CH-、-CH＝CHCH2CH2CH2-、-CH2CH＝CHCH2CH2-、-CH2CH2CH＝CHCH2-和-CH2CH2CH2CH＝CH-中。
此外，在通式1中，作為Z1的C2～C12的鏈烯基可以選自-CH＝CH2、-CH＝CHCH3、-CH2CH＝CH2、-CH＝CHCH2CH3、-CH2CH＝CHCH3、-CH2CH2CH＝CH2、-CH＝CHCH2CH2CH3、-CH2CH＝CHCH2CH3、-CH2CH2CH＝CHCH3和-CH2CH2CH2CH＝CH2中。
在通式1所表示的化合物中，當(dāng)A1為亞鏈烯基，或者環(huán)B、環(huán)C和/或E1為亞環(huán)己基時，通式1所表示的化合物可以為立體異構(gòu)體。另外，在通式2所表示的化合物中，當(dāng)A1和/或A2為亞鏈烯基，或者環(huán)B、環(huán)C、環(huán)D、E1和/或E2為亞環(huán)己基時，通式2所表示的化合物可以為立體異構(gòu)體。
在通式1和2所表示的化合物中，這樣可以為立體異構(gòu)體的化合物優(yōu)選為顯示液晶性的反式異構(gòu)體，并且反式異構(gòu)體∶順式異構(gòu)體的比率可以為85∶15～100∶0。
更特別地，通式1和2所表示的化合物可以為如下示例性的化合物，但是本發(fā)明的范圍并不限于此
結(jié)合如下的反應(yīng)式，現(xiàn)將給出通式1和2所表示的化合物的制備方法作為參考。
通式1所表示的本發(fā)明的化合物可以通過如下的反應(yīng)式1制備 [反應(yīng)式1]
通過通式3所表示的化合物與通式4所表示的化合物的酯化反應(yīng)可以合成通式1所表示的化合物。在酯化中，DCC(二環(huán)己基碳二亞胺)、EDC(1-乙基-3-(3-(二甲氨基)丙基)碳二亞胺)、SOCl2、COCl2、MsCl(甲磺酰氯)等可以用作試劑，但是本發(fā)明并不限于此，并且也可以使用本領(lǐng)域內(nèi)熟知的其它試劑。在反應(yīng)式1中，G1、X1、E1、a、Z1、環(huán)B和環(huán)C如在以上通式1中所限定，并且n為1～10的整數(shù)。
在反應(yīng)式1中，通式3所表示的化合物可以通過如下反應(yīng)式2制備 [反應(yīng)式2]
根據(jù)反應(yīng)式2，通式3所表示的化合物可以通過如下步驟制備通過親核取代進行烷基化、氧化S從而得到砜(SO2)、使所得的產(chǎn)物脫保護、然后引入可聚合的基團(G1)。
在反應(yīng)式2中，L為離去基團，并且其非限定性的實例包括鹵化物、甲磺酸酯(mesylate(-OSO2CH3))、甲苯磺酸酯(tosylate(-OSO2C6H4-p-CH3))等，但是本發(fā)明并不限于此。此外，P為保護基團，并且其非限定性的實例為THP(四氫吡喃基)、TBS(叔丁基二甲基甲硅烷基)等，但是也可以使用本領(lǐng)域內(nèi)通常已知的其它保護基團而不受特別的限制。
在反應(yīng)式2中，用于將S氧化成砜(SO2)的試劑的非限定性的實例包括mCPBA(間氯過苯甲酸)等，但是本發(fā)明并不限于此，也可以使用本領(lǐng)域通常已知的其它試劑。此外，G1、X1和環(huán)B如在通式1中所限定，并且n為1～10的整數(shù)。
通式2所表示的本發(fā)明的化合物可以通過如下反應(yīng)式3制備 [反應(yīng)式3]
通過使通式3所表示的化合物與通式5所表示的化合物酯化可以合成通式2所表示的化合物。在酯化中，DCC、EDC、SOCl2、COCl2、MsCl等可用作試劑，但是本發(fā)明并不限于此，并且也可以使用本領(lǐng)域熟知的其它試劑。
在反應(yīng)式3中，G1、X1、E1、E2、環(huán)B、環(huán)C、a和b如在上述通式2中所限定，并且n為1～10的整數(shù)。
通式1和2所表示的化合物的上述制備方法也涵蓋了經(jīng)由與反應(yīng)式1～3類似的反應(yīng)途徑的制備方法。
本發(fā)明也提供了包含通式1所表示的化合物和/或通式2所表示的化合物的液晶組合物。
包含在本發(fā)明的液晶組合物中的通式1所表示的化合物和/或通式2所表示的化合物可以為包含立體異構(gòu)體的化合物。至于這個問題，所述包含立體異構(gòu)體的化合物優(yōu)選為顯示液晶性的反式異構(gòu)體，并且反式異構(gòu)體∶順式異構(gòu)體的比率可以為85∶15～100∶0。
基于組合物的總重量，通式1所表示的化合物和通式2所表示的化合物可以各自獨立地以0.1～99.9wt％，優(yōu)選以1～80wt％的量包含在液晶組合物中。
除了通式1所表示的化合物和/或通式2所表示的化合物以外，根據(jù)本發(fā)明的液晶組合物可以包含其它多種可以混合而不影響其性能的化合物。這種組合物的實例包括目前在常規(guī)的液晶組合物中使用的可聚合的液晶化合物、可聚合的非液晶化合物和聚合物，并且可以所需的多種比率使用。優(yōu)選地，可聚合的化合物各自含有可聚合物的基團，例如乙烯基、乙烯氧基、丙烯酸基或甲基丙烯酸基。
如果需要，根據(jù)本發(fā)明的液晶組合物可以包含光反應(yīng)引發(fā)劑，并且在此，所述光反應(yīng)引發(fā)劑可以包括本領(lǐng)域內(nèi)常規(guī)的引發(fā)劑而不受特別的限制。光反應(yīng)引發(fā)劑的非限定性的實例包括苯甲酰醚、苯甲酰異丁醚、苯甲酰異丙醚、二苯甲酮、苯乙酮、4-苯甲?；?4′-甲基二苯基硫化物(4-benzoyl-4′-methyldiphenyl sulfide)、芐基甲基縮酮、二甲氨基甲基苯甲酸酯、3，3′-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、甲基苯甲?；姿狨ァ?-甲基-1-(4-甲硫基)苯基)-2-嗎啉基丙烷-1-酮、2-芐基-2-二甲氨基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁烷-1-酮、1-羥基環(huán)己基苯基酮、基于Irgacure的引發(fā)劑等。此外，基于100重量份的可聚合的液晶化合物，加入光反應(yīng)引發(fā)劑的量可為0.001～20重量份，優(yōu)選為0.01～10重量份。
此外，如果需要，根據(jù)本發(fā)明的液晶組合物可以包含有機溶劑。包含有機溶劑促進液晶組合物在基板(例如膜)上應(yīng)用(涂覆)。
在此，至于有機溶劑，可以使用本領(lǐng)域內(nèi)已知的常規(guī)有機溶劑而不受特別的限制。有機溶劑的非限定性的實例包括例如環(huán)己烷、環(huán)戊烷、苯、甲苯、二甲苯、丁基苯等的烴類；例如丙酮、甲乙酮、甲基異丁酮、環(huán)己酮等的酮類；例如醋酸乙酯、乙二醇一甲醚醋酸酯、丙二醇一甲醚乙酸酯、γ-丁酸內(nèi)酯等的酯類；例如2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等的酰胺類；例如氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷、四氯乙烷、四氯乙烯、氯苯等的鹵素；例如叔丁基醇、二丙酮醇、丙三醇、甘油一乙酸酯、乙二醇、三乙二醇、己二醇、乙二醇一甲醚等的醇類；例如苯酚、對氯苯酚等的酚類；和例如甲氧基苯、1，2-二甲氧基苯、二乙二醇二甲基醚、乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、丙二醇二甲基醚、丙二醇二乙基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二丙二醇二甲基醚、二丙二醇二乙基醚等的醚類。此外，這些有機溶劑可以單獨使用，或者通過混合這些材料的至少兩種使用，并且在此，用量并不受限制。
此外，如果需要，根據(jù)本發(fā)明的液晶組合物可以包括表面活性劑。表面活性劑使得液晶組合容易地涂覆至基板上。至于表面活性劑，可以使用本領(lǐng)域已知的常規(guī)表面活性劑而不受特別的限制，并且加入量隨著表面活性劑的類型、液晶組合物的組分的組成比、溶劑的類型和基板的類型改變。
此外，根據(jù)本發(fā)明的液晶組合物可以包含防止液晶的螺旋結(jié)構(gòu)的扭曲或者液晶的反向扭曲的手性摻雜劑或流平劑等作為添加劑。
根據(jù)本發(fā)明的液晶組合物可以以常規(guī)的方式制備。典型地，在制備中，多種組分在室溫下或高溫下溶解。
本發(fā)明提供了使用根據(jù)本發(fā)明的液晶組合物的光學(xué)膜。
根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)膜是通過在基板上形成光學(xué)上各向異性層(即，液晶膜)制備的。在此，通過適當(dāng)?shù)剡x擇形成液晶組合物的可聚合的液晶化合物和其它化合物可以調(diào)整液晶膜中的液晶取向狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)膜的非限定性的實例包括A-板型補償膜、B-板型補償膜、(+)C-板型補償膜、或者(-)C-板型補償膜等。
在本發(fā)明的光學(xué)膜中，所使用的基板不受任何特別的限制，只要液晶膜能形成在其表面上即可。這種基板的實例包括聚合物膜、金屬或玻璃等。
所述聚合物膜的非限定性的實例包括聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚酰胺、聚醚酰亞胺、聚醚醚酮、聚醚酮、聚酮硫醚(polyketone sulfide)、聚醚砜、環(huán)烯烴聚合物、聚砜、聚苯硫醚、聚苯醚、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚縮醛、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、丙烯酸樹脂、聚乙烯醇、聚丙烯、纖維素、三乙酰纖維素、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等，并且這里的實例可以為單軸取向膜或雙軸取向的膜。而且，所述聚合物膜可以在進行表面處理(例如親水處理或疏水處理)后使用，并且可為層壓的膜。此外，金屬的非限定性的實例包括具有縫狀表面溝槽的鋁、鐵、銅等；以及玻璃的非限定性的實例包括具有通過刻蝕形成的縫狀表面的堿性玻璃、硼玻璃、印刷玻璃(print glass)等。
此外，在所述基板在上可以具有取向?qū)印Ｓ糜谌∠驅(qū)拥牟牧系姆窍薅ㄐ缘膶嵗ň埘啺?、聚酰胺、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇等?br> 可以直接使用一些基板材料，因為其具有足夠的能力使液晶化合物取向。然而，為了提高取向能力，在用作基板之前，可以對基板材料進行例如摩擦、拉伸、偏振光輻照或斜射光輻照的單獨處理。
在此，可以直接在基板上進行摩擦，或者在預(yù)先在基板上形成的取向?qū)由线M行摩擦。
通過本領(lǐng)域熟知的普通方法可以制備根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)膜。作為實例，本發(fā)明的光學(xué)膜可以通過如下步驟制備在基板上涂覆本發(fā)明的液晶組合物，使涂覆的液晶組合物干燥從而使液晶化合物取向，然后在保持液晶化合物的取向形式(alignment form)的同時使取向的液晶化合物固化從而使取向形式固定。
液晶組合物在基板上的涂覆法可以常規(guī)的方式進行。這該涂覆法的非限定性的實例包括旋涂法、輥涂法、印刷法、浸-拉涂覆法(dip-drawing coating)、幕涂法、模壓涂覆法、浸涂法等。
可以以常規(guī)的方式進行干燥步驟，在此，液晶化合物是在干燥步驟中取向的，或者在干燥步驟后通過額外的加熱而取向的。干燥條件根據(jù)用于液晶組合物的有機溶劑的沸點和用于基板和取向?qū)拥牟牧细淖?，而不受任何特別的限制。此外，可以通過加熱干燥或者在室溫或者低溫下逐漸干燥。
通過對涂覆的液晶組合物上進行射線輻照和/或者熱處理可以進行固化步驟。在此步驟中，使可聚合的化合物的可聚合的基團進行聚合，并將具有固定取向的液晶化合物粘附至基板上，從而形成具有光學(xué)各向異性層的液晶膜。用于固化步驟的射線的波長可以包括，但是不限于電子束、紫外線、可見光、紅外線等。此外，通常在10～200℃下進行熱處理3秒至30分鐘，但是熱處理的條件并不限于此。
此外，根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)膜可以通過如下的步驟制備在可剝離的膜上涂覆液晶組合物、使該組合物干燥、通過固化步驟形成液晶膜以及通過使用膠黏劑或粘合劑將形成的液晶膜轉(zhuǎn)移至基板上。
根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)膜可以用作光學(xué)補償膜或者使用光學(xué)補償膜的偏光片，并且可以將該光學(xué)膜設(shè)置在液晶顯示器中。
現(xiàn)在將描述本發(fā)明優(yōu)選的實施方式作為參考。然而，如下的實施例僅用于說明，并且本發(fā)明的范圍并不限于此。
[實施例1]
首先，將1當(dāng)量的K2CO3、1當(dāng)量的4-羥基苯硫酚和1當(dāng)量的己基碘化甲硅烷基醚(hexly iodide silyl ether)溶解在作為溶劑的丁烷中，然后將反應(yīng)混合物在室溫下攪拌大約40小時。在完成反應(yīng)后，將所得的產(chǎn)物用水和醚處理，然后使用硅膠進行分離，從而得到化合物6，其產(chǎn)率大約為80％。將化合物6溶解在作為溶劑的CH2Cl2中，在0℃向其中加入2.2當(dāng)量的mCPBA，然后使反應(yīng)混合進行緩慢的氧化。用水和CH2Cl2處理所得的產(chǎn)物，然后在用THF代替溶劑的同時，用10％的HCl水溶液進行脫保護，從而得到化合物7，其產(chǎn)率為70％。將化合物7溶解在作為溶劑的DMAc中，在0℃向其中加入1當(dāng)量的丙烯酰氯，將反應(yīng)的溫度升至室溫，然后攪拌該反應(yīng)混合物大約1小時。在反應(yīng)完成后，將所得的產(chǎn)物用水和醚處理，然后使用硅膠分離，從而得到化合物8，其產(chǎn)率為85％以上。將化合物8溶解在作為溶劑的無水THF中，將1當(dāng)量的反式，反式-4-(4’-正丙基環(huán)己基)環(huán)己烷?；?trans，trans-4-(4’-n-propyl cyclohexyl)cyclohexane carboxylic acid chloride)和1.1當(dāng)量的二異丙基乙胺加入到其中，然后將反應(yīng)混合物在室溫下攪拌大約10小時。在完成反應(yīng)后，用水和醚處理所得的產(chǎn)物，然后使用硅膠進行分離，從而得到最終的化合物，即，化合物9，其產(chǎn)率為90％以上。1HNMR(400MHz，CDCl3)δ0.89(t，3H)，0.91～1.25(m，8H)，1.26～1.40(m，10H)，1.48～1.78(m，9H)，1.80～1.90(d，2H)，2.11～2.19(d，2H)，2.39～2.51(m，1H)，3.71(t，2H)，4.15(t，2H)，5.84(d，1H)，6.14(dd，1H)，6.42(d，1H)，7.50(d，2H)，7.81(d，2H)。
[實施例2]
首先，在CH2Cl2(溶劑)的存在下，將1當(dāng)量的反式-1，4-環(huán)己烷二羧酸溶解在作為溶劑的無水THF中，將2.2當(dāng)量的MsCl和2.2當(dāng)量的二異丙基乙胺加入到其中，然后將反應(yīng)混合物攪拌大約30分鐘，從而得到二酰基氯化合物。將2當(dāng)量的化合物8和2.2當(dāng)量的二異丙基乙胺加入到所得的二?；然衔镏校缓笤诘諊覝叵聰嚢璺磻?yīng)混合物大約10小時。在完成反應(yīng)后，用水和醚處理所得的產(chǎn)物，然后使用硅膠進行分離，從而得到最終的化合物，即，化合物10，其產(chǎn)率為80％。1HNMR(400MHz，CDCl3)δ1.78～1.91(d，4H)，2.10～2.21(d，4H)，2.38～2.51(m，2H)，3.71(t，4H)，4.13(t，4H)，5.84(d，2H)，6.15(dd，2H)，6.42(d，2H)，7.51(d，4H)，7.80(d，4H)。
[實施例3液晶組合物1] 根據(jù)如下的組合物制備液晶組合物1
[實施例4液晶組合物2] 根據(jù)如下的組合物制備液晶組合物2
[實施例5液晶組合物3] 根據(jù)如下的組合物制備液晶組合物3
[實施例6+C型補償膜的制備] 首先，將9.28g的根據(jù)實施例3制備的液晶組合物1溶解在15g的甲苯和15g的二甲苯中，并向其中加入600mg的Irgacure 907(2-甲基-4’-(甲硫基)-2-嗎啉基苯酮)(2-methyl-4’-(methylthio)-2-morpholinophenone)、40mg的作為取向促進劑的FC-4430和80mg的作為流平劑的BYK-300，然后使反應(yīng)混合物充分地振蕩。在使反應(yīng)混合物溶解后，使用顆粒過濾器制備無粒子的溶液。使用線錠將所得的溶液刮條涂布到厚度為80μm的取向COP(環(huán)烯烴聚合物)上，該COP膜已經(jīng)用取向?qū)犹幚?。將涂覆的COP置入50℃的烘箱中干燥1分鐘，然后進行UV輻照(200W～80W/m)，從而提供+C型補償膜。
[實施例7+C型補償膜的制備] 除了使用根據(jù)實施例4制備的液晶組合物2代替根據(jù)實施例3制備的液晶組合物1之外，以與在實施例6中所述的相同的方式制備+C型補償膜。
[實施例8+C型補償膜的制備] 除了使用根據(jù)實施例5制備的液晶組合物3代替根據(jù)實施例3制備的液晶組合物1之外，以與在實施例6中所述的相同的方式制備+C型補償膜。
[比較實施例1+C型補償膜的制備] 除了使用Merck RM257代替根據(jù)實施例3制備的液晶組合物1之外，以與在實施例6中所述的相同的方式制備+C型補償膜。在涂層干燥后，發(fā)生所謂的反濕潤(dewetting)。而且，在固化后形成白色渾濁且不均勻的膜。
[補償膜的物理性能的測定] 測定根據(jù)實施例6～8制備的各補償膜的厚度和折射率。
更具體而言，使用偏光顯微鏡評價膜的涂覆性(coatability)，使用千分尺(micro-gauge)測量膜的厚度，以及使用阿貝折射計(Abbe refractometer)測量在550nm的平均波長下膜的雙折射率。其物理性能的結(jié)果如在下表1中所示。
[表1] 從表1中可以看出，使用本發(fā)明的液晶組合物制備的各補償膜具有優(yōu)異的膜涂覆性能，固化后形成透明膜并且提供了雙折射率(Δn)為0.109～0.125的均勻膜。然而，由于根據(jù)比較實施例1制備的補償膜具有差的表面品質(zhì)，所測量膜的厚度和折射率不是一個常數(shù)，并且測量的數(shù)據(jù)的可靠性十分低，所以其結(jié)果值沒有出現(xiàn)在表1中。
圖1為當(dāng)顯示根據(jù)實施例6制備的補償膜在暗態(tài)下的偏光顯微鏡的照片。
一般而言，補償膜是用于防止在暗態(tài)下漏光。由于在暗態(tài)下黑色的程度在對比度和視角方面是很重要的，可以說黑色越純，補償膜就越好。因此，參照圖1所示的通過偏光顯微鏡拍攝的純黑態(tài)的照片，測定根據(jù)實施例7的膜的表面品質(zhì)和取向狀態(tài)，而因此，確定該膜具有優(yōu)異的取向狀態(tài)，而因此適合用于光學(xué)補償膜。
工業(yè)實用性 從前述可以看出，根據(jù)本發(fā)明的化合物和包含該化合物的液晶組合物具有低折射的各向異性。另外，通過使用根據(jù)本發(fā)明的液晶組合物可以制備高品質(zhì)的視角補償膜，當(dāng)與從前表面測量的對比度比較時，該補償膜可以改善以傾角測量的對比度，并且使在暗態(tài)下的顏色根據(jù)視角的變化最小化。
盡管已經(jīng)描述了用于說明目的的本發(fā)明的幾個示例性的實施方式，那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，在不偏離如在所附的權(quán)利要求中的本發(fā)明的范圍和實質(zhì)的前提下作出多種修改、添加和替代是可能的。
權(quán)利要求
1、一種如下通式1所表示的化合物
[通式1]
在通式1中，G1為
或
V為-H、-CH3、-CH2CH3、-F、-Cl、-Br或-CF3；
X1為-O-、-NH-、C1～C12的亞烷基或單鍵；
A1為C1～C12的亞烷基、C2～C12的亞鏈烯基、-(CH2CH2O)n-、-(CH2CHCH3O)n-或-(CHCH3CH2O)n-，并且n為1～5的整數(shù)；
K1為-O-、-NH-、C1～C12的亞烷基或單鍵；
Y1為-O-、-NH-、C1～C18的亞烷基、-CH＝CH-、-C≡C-、-(CH2)oC(＝O)O(CH2)p-、-(CH2)oOC(＝O)(CH2)p-、-(CH2)oC(＝O)(CH2)p-、-(CH2)oC(＝O)NH(CH2)p-、-(CH2)oNHC(＝O)(CH2)p-或單鍵；
o和p各自獨立地為0～2的整數(shù)；
為
或
為
或
E1為
或
a為0～2的整數(shù)；
Q1～Q4和R1～R8各自獨立地為-H、-F、-Cl、-Br、-I、-CN、-OH、-CH3、-CH2CH3、-CF3或-C(＝O)CH3； 以及
Z1為-H、-F、-Cl、-Br、-I、-CF3、-CN、-OH、-OCH3、-OCH2CH3、-OCF3、C1～C12的烷基或C2～C12的鏈烯基。
2、一種如下通式2所表示的化合物
[通式2]
在通式2中，G1和G2各自獨立地為
或
V為-H、-CH3、-CH2CH3、-F、-Cl、-Br或-CF3；
X1和X2各自獨立地為-O-、-NH-、C1～C12的亞烷基或單鍵；
A1和A2各自獨立地為C1～C12的亞烷基、C2～C12的亞鏈烯基、-(CH2CH2O)n-、-(CH2CHCH3O)n-或-(CHCH3CH2O)n-，并且n為1～5的整數(shù)；
K1和K2各自獨立地為-O-、-NH-、C1～C12的亞烷基或單鍵；
Y1和Y2各自獨立地為-O-、-NH-、C1～C18的亞烷基、-CH＝CH-、-C≡C-、-(CH2)oC(＝O)O(CH2)p-、-(CH2)oOC(＝O)(CH2)p-、-(CH2)oC(＝O)(CH2)p-、-(CH2)oC(＝O)NH(CH2)p-、-(CH2)oNHC(＝O)(CH2)p-或單鍵；
o和p各自獨立地為0～2的整數(shù)；
為
或
為
或
為
或
E1和E2各自獨立地為
或
a和b各自獨立地為0～2的整數(shù)；以及
Q1～Q4和R1～R8各自獨立地為-H、-F、-C1、-Br、-I、-CN、-OH、-CH3、-CH2CH3、-CF3或-C(＝O)CH3。
3、如權(quán)利要求1所述的化合物，其中，作為A1的C2～C12的亞鏈烯基選自-CH＝CH-、-CH＝CCH3-、-CH2CH＝CH-、-CH＝CHCH2CH2-、-CH2CH＝CHCH2-、-CH2CH2CH＝CH-、-CH＝CHCH2CH2CH2-、-CH2CH＝CHCH2CH2-、-CH2CH2CH＝CHCH2-和-CH2CH2CH2CH＝CH-中，以及作為Z1的C2～C12的鏈烯基選自-CH＝CH2、-CH＝CHCH3、-CH2CH＝CH2、-CH＝CHCH2CH3、-CH2CH＝CHCH3、-CH2CH2CH＝CH2、-CH＝CHCH2CH2CH3、-CH2CH＝CHCH2CH3、-CH2CH2CH＝CHCH3和-CH2CH2CH2CH＝CH2中。
4、如權(quán)利要求2所述的化合物，其中，作為A1的C2～C12的亞鏈烯基和作為A2的C2～C12的亞鏈烯基各自獨立地選自-CH＝CH-、-CH＝CCH3-、-CH2CH＝CH-、-CH＝CHCH2CH2-、-CH2CH＝CHCH2-、-CH2CH2CH＝CH-、-CH＝CHCH2CH2CH2-、-CH2CH＝CHCH2CH2-、-CH2CH2CH＝CHCH2-和-CH2CH2CH2CH＝CH-中。
5、如權(quán)利要求1所述的化合物，其是通過如下反應(yīng)式1制備的
[反應(yīng)式1]
其中，G1、X1、E1、a、Z1、環(huán)B和環(huán)C如在權(quán)利要求1中所限定，并且n為1～10的整數(shù)。
6、如權(quán)利要求5所述的化合物，其中，通式3所表示的化合物是通過如下反應(yīng)式2制備的
[反應(yīng)式2]
其中，G1、X1和環(huán)B如在權(quán)利要求1中所限定，并且n為1～10的整數(shù)。
7、如權(quán)利要求2所述的化合物，其是通過如下反應(yīng)式3制備的
[反應(yīng)式3]
其中，G1、X1、E1、E2、環(huán)B、環(huán)C、a和b如在權(quán)利要求2中所限定，并且n為1～10的整數(shù)。
8、一種包含如下通式1所表示的化合物和/或如下通式2所表示的化合物的液晶組合物
[通式1]
其中，G1、X1、A1、K1、Y1、環(huán)B、環(huán)C、E1、a和Z1如在權(quán)利要求1中所限定；以及
[通式2]
其中，G1、G2、X1、X2、A1、A2、K1、K2、Y1、Y2、環(huán)B、環(huán)C、環(huán)D、E1、E2、a和b如在權(quán)利要求2中所限定。
9、如權(quán)利要求8所述的液晶組合物，其中，在含有來自于通式1所表示的化合物中的立體異構(gòu)體的化合物中，所述化合物的立體異構(gòu)體以反式異構(gòu)體∶順式異構(gòu)體為85∶15～100∶0的比率存在。
10、如權(quán)利要求8所述的液晶組合物，其中，在含有來自于通式2所表示的化合物中的立體異構(gòu)體的化合物中，所述化合物的立體異構(gòu)體以反式異構(gòu)體∶順式異構(gòu)體為85∶15～100∶0的比率存在。
11、如權(quán)利要求8所述的液晶組合物，其中，基于液晶組合物的總重量，通式1所表示的化合物和通式2所表示的化合物以1～80wt％的量各自獨立地包含在所述液晶組合物中。
12、一種使用如權(quán)利要求8～11中任意一項所述的液晶組合物的光學(xué)膜。
13、如權(quán)利要求13所述的光學(xué)膜，其為A-板型補償膜、B-板型補償膜、(+)C-板型補償膜或(-)C-板型補償膜。
14、一種包括如權(quán)利要求12所述的光學(xué)膜的液晶顯示器。
全文摘要
本發(fā)明披露了一種包含砜基的新型液晶化合物、包含該液晶化合物的液晶組合物以及使用該液晶組合物的光學(xué)膜。更具體而言，本發(fā)明提供了一種用于具有高品質(zhì)特性的視角補償膜的液晶材料、包含該液晶材料的液晶組合物和由該液晶組合物制得的補償膜，該視角補償膜能夠提高在與正面成傾角測量的對比度，并且使在暗態(tài)下的顏色隨視角的變化最小化。
文檔編號C09K19/06GK101578349SQ200880001954
公開日2009年11月11日 申請日期2008年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月23日
發(fā)明者鄭宰昊, 高敏鎮(zhèn), 文明善, 崔范圭, 姜大昊, 李奇烈, 金潤鳳 申請人:Lg化學(xué)株式會社