专利名称：光学膜的制作方法
技术领域：
本申请涉及光学膜。
背景技术：
平板显示器(FPD)如液晶显示器(LCD)和有机电致发光(EL)等，同CRT相比其节省空间且耗电量低，可广泛地作为电脑、电视、携带式电话、汽车导航或便携式信息终端的图像平面加以推广。在FPD中，各种各样的光学膜被用于减少反射和视角扩大等。对于这些光学膜，例如可提及减少反射膜，例如通过具有不同折射率的光学薄膜组成的多层结构而引起的光干涉效应来降低其表面反射系数的抗反射(AR)膜等；仅仅允许特定振动方向的光透过并遮断其它光的偏振膜；光学补色STN模式、TN模式等的LCD干涉色的延迟膜(retardation film)；集成偏振膜和延迟膜而制备的椭圆偏振膜；扩大LCD视角的视角扩大膜，等等。
作为具有光学补偿效应的延迟膜，λ/4片是已知的。作为延迟膜的光学性能之一，延迟的波长色散性(wavelength dispersionproperty)是公知的。具体来说，通常的延迟膜的波长色散性显示出[Re(450)/Re(550)]＞1＞[Re(650)/Re(550)]的性能(其中，Re(λ)代表在测量光波长λnm下所测量的延迟膜上的延迟)。也就是说，通常的延迟膜的波长色散性为正波长色散(positive wavelength dispersion)。
作为显示反波长色散(reverse wavelength dispersion)即[Re(450)/Re(550)]＜1＜[Re(650)/Re(550)]的波长色散性的延迟膜，采用当聚合物A为延迟膜时的Re(450)/Re(550)与当聚合物B为延迟膜时的Re(450)/Re(550)之间的差为0.05或更高的聚合物A和聚合物B，提出了一种两类聚合物A和聚合物B的混合物的膜，具体来说，已公开了通过拉伸该混合物所制备的膜(日本专利申请公开号(JP-A)No.2002-14234，[权利要求1]， ， ，实施例2-7)。然而，为了改变波长色散性，不仅需要改变聚合物A和聚合物B的混合比，而且也需要改变在聚合物A或聚合物B的共聚物中所用的单体比，并且简单地控制波长色散性是困难的，另外，拉伸过程对制备膜来说也是必须的。通常，聚合物显示出差的相互相容性，因而，当将它们混合时，会发生相分离和光学观察时模糊度增加的问题。
近年来，随着FPD尺寸的增加，已经证实的是，当从宽视角观看整个显示图像面时，显示图像着色(称为着色现象)且白色和黑色反转(称为反转现象)，而当视角向着反视角方向(其是显示图像面的上部方向)倾斜时，会发生对比度下降的问题。旨在实现这种宽视角和高显示质量的光学膜，除了光学补偿效果和降低反射功能以外，需要视角依赖性的改进，并进一步改善着色现象。而且，因为所要求的波长色散性依赖于使用者光学设计要求的差异和LCD模式的差异进行变化，所以需要一种可提供任意的波长色散性的光学膜。
发明内容
本发明的目的是提供一种光学膜、适用于该光学膜的材料以及由这种材料制备光学膜的方法，该光学膜即使使用单光学膜也能在较宽的范围内提供所需的延迟，另外，其波长色散性可任意地加以控制。
也就是说，本发明提供了下列的[1]-[30][1]一种组合物，其包含式(1)的可聚合化合物，和棒形可聚合液晶化合物P2-E2-X2-B2-A2-(G2)t-Y-(G1)s-A1-B1-X1-E1-P1(1)(式(1)中，Y代表二价基团，s和t分别独立地代表0或1的整数，当s和t都为1时，G1和G2分别独立地代表-CR1R2-，R1和R2分别独立地代表具有1-4个碳原子的烷基、卤素原子或氢原子，A1和A2分别独立地代表二价环烃基团、二价杂环基团、亚甲基亚苯基基团、氧亚苯基基团或硫亚苯基基团，并且具有1-5个碳原子的烷基、具有1-5个碳原子的烷氧基或卤素原子可以键合到A1和A2上，B1和B2分别独立地代表选自以下的二价基团-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-、-N＝N-、-N(→O)＝N-、-N＝N(→O)-、-C(＝O)-NR-、-NR-C(＝O)-、-OCH2-、-NR-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CH＝CH-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-CH＝CH-和单键，R和R′分别独立地代表氢原子或具有1-4个碳原子的烷基，X1和X2分别独立地代表式(2)的二价基团 [在式(2)中，A3代表二价环烃基团或杂环基团，B3代表与上述B1和B2相同的含义，n代表1-4的整数]E1和E2分别独立地代表具有2-25个碳原子的亚烷基，具有1-5个碳原子的烷基、具有1-5碳原子的烷氧基或卤素原子可进一步键合到E1和E2上，P1和P2代表氢原子或可聚合的基团，P1和P2至少之一为可聚合基团)。
根据[1]的组合物，其中Y是式(7)的二价基团 (其中，C1代表季碳原子或季硅原子，D1和D2分别独立地代表环烃基团、杂环基团或具有1-5个碳原子的烃基团，D1和D2可通过具有1-5个碳原子的烃基、氨基、醚基、硫醚基、氨烷基、羰基或单键连接，并且羟基、氨基、硫醇基、环烃基、具有1-5个碳原子的直链或支链烷基、具有1-5个碳原子的直链或支链烷氧基、三氟甲基、三氟甲氧基、腈基、硝基或卤素原子可键合到构成D1和D2的基团上)。
根据[1]或[2]的组合物，其含有可聚合化合物(1)，其中，式(1)中，s和t代表0，B1和B2代表-CRR′、-O-、-S-或-NR-(其中，R和R′代表与上述相同的含义)。
根据[1]或[2]的组合物，其含有可聚合化合物(1)，其中，式(1)中，(G1)s和(G2)t代表亚甲基基团，B1和B2代表单键、-C≡C-、-O-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-或-O-C(＝O)-O-。
根据[1]-[4]任一项所述的组合物，其中，式(1)中的Y代表选自式(D-1)到式(D-18)的二价基团 [6]根据[1]-[5]任一项所述的组合物，其中，式(1)中的可聚合基团为丙烯酰基或甲基丙烯酰基。
根据[1]-[6]任一项所述的组合物，其中，可聚合化合物(1)是至少一种选自以下结构式组成的组中的化合物
[8]根据[1]-[7]任一项所述的组合物，其中，所述棒形可聚合液晶化合物是式(3)、(4)或(5)的化合物P1-E1-B1-A1-B2-A2-B4-A4-B5-E2-P2 (3)P1-E1-B1-A1-B2-A2-F1 (4)
P1-E1-B1-A1-B2-A2-B3-F1 (5)(其中，E1、E2、B1、B2、B3、P1、P2、A1和A2代表与以上所述相同的含义，B4和B5代表与所述B1相同的含义，A4代表与所述A1相同的含义。F1代表具有1-5个碳原子的直链或支链烷基、腈基、硝基、三氟甲基、卤素原子或氢原子)。
根据[1]-[8]任一项所述的组合物，其中，所述棒形可聚合液晶化合物是式(3-1)到(3-6)、(4-1)、(4-2)、(5-1)或(5-2)的化合物 根据[1]-[9]任一项所述的组合物，其中，基于所述可聚合化合物(1)和所述棒形可聚合液晶化合物的总量100重量份计，所述组合物包含5-50重量份数量的可聚合化合物(1)。
一种显示双折射的未聚合膜，其通过使用根据[1]-[10]任一项所述的组合物得到。
一种光学膜，其通过使用包含衍生自式(1)的可聚合化合物的结构单元和衍生自所述棒形可聚合液晶化合物的结构单元的聚合物而得到。
根据[12]所述的光学膜，其中，延迟值(retardation value)Re(λ)满足0.65≤Re(450)/Re(550)≤1.0和1.0≤Re(650)/Re(550)≤1.2(其中，Re(λ)代表波长λnm处的延迟值)。
根据[12]或[13]所述的光学膜，其显示反波长色散。
根据[12]-[14]任一项所述的光学膜，其中，对于λ/4片，Re(550)是113-163nm。
根据[12]-[14]任一项所述的光学膜，其中，对于λ/2片，Re(550)是250-300nm。
一种包含根据[12]-[16]任一项所述的光学膜的平板显示器。
一种制备光学膜的方法，其中将式(1)的可聚合化合物、棒形可聚合物液晶化合物和有机溶剂混合，以制备混合溶液，然后将所述溶液施加在支持基材上，干燥并聚合。
根据[18]所述的制备光学膜的方法，其中，对进一步包含聚合引发剂的所述混合溶液进行光聚合。
根据[18]或[19]所述的制备光学膜的方法，其中，将所述混合溶液施加在形成于所述支持基材上的定向层上。
一种制备λ/4片的方法，其中，将式(1)的可聚合化合物、棒形可聚合液晶化合物和有机溶剂混合以制备溶液，该溶液提供满足0.65≤Re(450)/Re(550)≤1.0和1.0≤Re(650)/Re(550)≤1.2的光学膜，将所述溶液施加在定向层上以提供Re(550)显示113-163nm的膜厚度，并干燥和聚合。
一种制备λ/2片的方法，其中，将式(1)的可聚合化合物、棒形可聚合液晶化合物和有机溶剂混合以制备溶液，该溶液提供满足0.65≤Re(450)/Re(550)≤1.0和1.0≤Re(650)/Re(550)≤1.2的光学膜，然后将所述溶液施加在定向层上以提供Re(550)显示250-300nm的膜厚度，并干燥和聚合。
一种制备未聚合膜的方法，其中，将包含根据[1]-[10]的组合物和有机溶剂的混合溶液施加到定向层上，并在10-120℃把有机溶剂蒸掉。
一种式(1)的可聚合化合物P2-E2-X2-B2-A2-(G2)t-Y-(G1)s-A1-B1-X1-E1-P1(1)(式(1)中，s和t分别独立地代表0或1的整数，当s和t都为1时，G1和G2分别独立地代表-CR1R2-，R1和R2分别独立地代表具有1-4个碳原子的烷基、卤素原子或氢原子，A1和A2分别独立地代表二价环烃基团、二价杂环基团、亚甲基亚苯基基团、氧亚苯基基团或硫亚苯基基团，并且具有1-5个碳原子的烷基、具有1-5个碳原子的烷氧基或卤素原子可以键合到A1和A2上，B1和B2分别独立地代表选自以下的二价基团-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-、-N＝N-、-N(→O)＝N-、-N＝N(→O)-、-C(＝O)-NR-、-NR-C(＝O)-、-OCH2-、-NR-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CH＝CH-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-CH＝CH-和单键，R和R′分别独立地代表氢原子或具有1-5个碳原子的烷基，X1和X2分别独立地代表式(2)的二价基团 ；Y代表式(7)的二价基团 [其中，C1代表季碳原子或季硅原子，D1和D2分别独立地代表环烃基团、杂环基团或具有1-5个碳原子的烃基团，D1和D2可通过具有1-5个碳原子的烃基、氨基、醚基、硫醚基、氨烷基、羰基或单键连接，并且羟基、氨基、硫醇基、环烃基、具有1-5个碳原子的烷基、具有1-5个碳原子的烷氧基、三氟甲基、三氟甲氧基、腈基、硝基或卤素原子可键合到构成D1和D2的基团上]，E1和E2分别独立地代表具有2-25个碳原子的亚烷基，具有1-5个碳原子的烷基、具有1-5碳原子的烷氧基或卤素原子可进一步键合到E1和E2上，P1和P2代表氢原子或可聚合的基团，P1和P2至少之一为可聚合基团)。
根据[24]所述的可聚合化合物，其中，在式(1)中，s和t代表0，且B1和B2代表-CRR′、-O-、-S-或-NR-(其中，R和R′代表与上述相同的含义)。
根据[24]所述的可聚合化合物，其中，在式(1)中，(G1)s和(G2)t代表亚甲基，B1和B2代表单键、-C≡C-、-O-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-或-O-C(＝O)-O-。
根据[24]-[26]任一项所述的可聚合化合物，其中，在式(1)中，Y代表选自式(D-1)到式(D-18)的二价基团
[28]根据[24]-[27 ]任一项所述的可聚合化合物，其中，式(1)中的所述可聚合基团为丙烯酰基或甲基丙烯酰基。
根据[24]-[28]任一项所述的可聚合化合物，其中，所述可聚合化合物(1)是至少一种选自以下结构式组成的组中的化合物
附图简述
图1为显示实施例1中所制备的光学膜的波长色散性的图。纵轴代表通过用延迟值除以550nm波长处的延迟值而获得的值[Re(λ)/Re(550)]，横轴代表波长(λ)。
图2为显示实施例2中所制备的光学膜的波长色散性的图。
图3为显示实施例3中所制备的光学膜的波长色散性的图。
图4为显示实施例4中所制备的光学膜的波长色散性的图。
图5为显示实施例5中所制备的光学膜的波长色散性的图。
图6为显示实施例6中所制备的光学膜的波长色散性的图。
图7为显示比较例1中所制备的光学膜的波长色散性的图。
实施本发明的具体实施方案本发明的组合物是一种包含上述式(1)的可聚合化合物和棒形可聚合液晶化合物的组合物。
式(1)中的Y代表二价基团，并且该基团优选具有弯曲结构。此处，弯曲结构是指，键合到包含A1的基团上的Y的键合基团与键合到包含A2的基团上的Y的键合基团形成通常为100°-140°的角，优选110°-130°。由此，会对当将本发明的组合物溶解到有机溶剂中时可聚合化合物(1)和棒形可聚合液晶化合物之间的相容性以及得到的光学膜的延迟值产生有利的改善趋势。
具体地，示例了式(7)的二价基团等。
如果键合到包含A1的基团上的Y的键合基团与键合到包含A2的基团上的Y的键合基团所形成的角由A1、A2、C1、D1、D2、(G1)s和(G2)t表示时，那么，式(7)中，在s＝t＝1的情况下所述角可由式(7-1)加以表述，式(7)中，在s＝t＝0的情况下所述角可由式(7-2)加以表述。
式(7)中，C1代表季碳原子或季硅原子，且因易于制备，优选为季碳原子。
式(7)中，D1和D2代表环烃基团，杂环基团，含有1-5个碳原子的直链烃基或含有1-5个碳原子的支链烃基。作为用作D1和D2的环烃基团，可提及的有具有大约5-12个碳原子的环烷基，诸如环戊基、环己基等；和由下列结构式所代表的具有大约6-12个碳原子的芳基，等等。
作为用作D1和D2的杂环基团，可提及的有以下的结构式，诸如5元环、6元环等。
D1和D2可通过具有1-5个碳原子的烃基、氨基、醚基、硫醚基或单键加以连接，并且羟基、氨基、硫醇基、环烃基团、具有1-5个碳原子的直链或支链烷基、具有1-5个碳原子的直链或支链烷氧基、三氟甲基、三氟甲氧基、腈基、硝基或卤素原子可键合到D1和D2上。
此处，可提及的烃基有亚烷基，诸如亚甲基、亚乙基、亚丙基等，用双键或三键取代亚烷基的单键而获得的连接基团等。对于环烃基团，与上述的环烃基团相同的基团可作为实例，对于烷基、烷氧基和卤素原子，与上述举例示出的作为A1和A2取代基团的相同烷基、烷氧基和卤素原子可作为实例。
式(7)的基团的具体实例，可提及式(D-1)到(D-18)的二价取代基(此处，对于季原子C1，因易于制备，所以将碳原子作为例子给出)，其中C1为碳原子且D1和D2都为苯基的取代基，等。
在可用以下的基团对包含在上述所示例结构中的一部分氢原子加以取代具有大约1-4个碳原子的烷基，如甲基、乙基、异丙基、叔丁基等；具有大约1-4个碳原子的烷氧基，如甲氧基、乙氧基等；三氟甲基；三氟甲氧基；腈基；硝基；卤素原子，如氟原子、氯原子、溴原子，等。
作为Y，优选其中C1为碳原子、D1和D2都为苯基的取代基，和从易于制备方面来看，优选式(D-1)到(D-12)的取代基，从显著的反波长色散方面看，特别优选式(D-1)到(D-12)的取代基。
在可聚合化合物(1)中，(G1)s和(G2)t的s和t分别独立地代表整数0或1。
当s和t都为1时，G1和G2分别独立地代表-CR1R2-。此处，R1和R2分别独立地代表具有1-4个碳原子烷基，例如甲基、乙基等；卤素原子，例如氟原子、氯原子、溴原子等。因为易于制备，所以(G1)s和(G2)t优选为亚甲基。
当s＝0时，Y和A1以单键键合，当t＝0时，Y和A2以单键键合。
在可聚合化合物(1)中，A1和A2分别独立地代表二价环烃基团、二价杂环基团、亚甲基亚苯基基团、氧亚苯基基团或硫亚苯基基团。
此处，亚甲基亚苯基基团、氧亚苯基基团或硫亚苯基基团中的亚甲基、醚基和硫醚基键合到B1和B2上。
作为用于A1和A2的二价环烃基团，可提及具有大约5-12个碳原子的环烷基，诸如环戊基、环己基等；下式的具有大约6-12个碳原子的芳基 由下式的五元环和六元环组成的脂环基团
由下列式的由五元环和六元环组成的杂环基团 关于A1和A2，上述示例性基团上的一部分氢原子可用以下基团取代具有大约1-4个碳原子的烷基，如甲基、乙基、异丙基、叔丁基等；具有大约1-4个碳原子的烷氧基，如甲氧基、乙氧基等；三氟甲基；三氟甲氧基；腈基；硝基；卤素原子，如氟原子、氯原子、溴原子等。
因易于制备，所以优选A1和A2代表同类的基团。作为A1和A2，因易于制备，优选1，4-亚苯基、1，4-亚环己基和通过用1-3个氮原子取代苯环中的碳原子而获得的二价基团，特别优选1，4-亚苯基。
B1和B2分别独立地代表选自以下的二价基团-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-、-N＝N-、-N(→O)＝N-、-N＝N(→O)-、-C(＝O)-NR-、-NR-C(＝O)-、-OCH2-、-NR-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CH＝CH-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-CH＝CH-和单键。这里，R和R′分别独立地代表氢原子或具有1-4个碳原子的烷基，诸如甲基和乙基等，或卤素原子，诸如氟原子、氯原子、溴原子等。
因易于制备，优选B1和B2代表同类的二价基团。
当可聚合化合物(1)中的s和t为0时，B1和B2优选代表-CRR′-、-O-、-S-或-NR-。
当B1和B2代表上述的键合基时，由A1(A2)形成的平面和由X1(X2)形成的平面并不是相同的平面，优选地引起取向改进的趋势。
当s和t不为0时，例如可聚合化合物(1)中的(G1)s和(G2)t为亚甲基的情况下，因易于制备且倾向于改善取向，所以优选B1和B2代表单键、-C≡C-、-O-C(＝O)-、-O-C(＝O)-或-O-C(＝O)-O-。
可聚合化合物(1)中的X1和X2代表式(2)的二价基团。
在式(2)中，A3代表二价环烃基团或二价杂环基团。具体来说，为A1和A2所例示的二价环烃基团或二价杂环基团可作为实例，且因易于制备，优选1，4-亚苯基、1，4-亚环己基和通过用1-3个氮原子取代苯环中的碳原子而获得的二价基团，特别优选1，4-亚苯基。
因易于制备，优选X1和X2代表同类的二价基团。
B3代表与B1相同的含义，由于易于制备，其中由其优选-OC(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-和单键。
n代表1-4的整数。当n为2或以上时，正如下文所述的表1中的化合物(1-2)到(1-4)，由A3和B3组成的结构单元可以互不相同。
当浇铸得到的可聚合化合物时，从易于操作来看，优选n为1或2，从易于制备方面来看，特别优选1。
E1和E2分别独立地代表具有2-25个碳原子的亚烷基，优选4-10个碳原子的亚烷基。
在E1和E2中的氢原子可用烷基、烷氧基、三氟甲基、三氟甲氧基、腈基、硝基或卤素原子进行取代，氢原子自身是优选的。
因易于制备，优选E1和E2代表同类的亚烷基。
P1和P2代表氢原子或可聚合基团。
此处，该可聚合基团是能够聚合可聚合化合物(1)和下文所述的棒形可聚合液晶化合物的取代基，具体实例有乙烯基、对-均二苯乙烯基团、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、羧基、甲基羰基、羟基、酰胺基、具有1-4个碳原子的烷氨基、氨基、环氧基、氧杂环丁烷基(oxetanyl)、醛基、异氰酸酯基团、硫代异氰酸酯基团等等。
可聚合基团可包括针对B1和B2所例示的基团，以将上述所例示的基团连接到E1和E2的基团。
其中，优选丙烯酰基或甲基丙烯酰基，特别优选丙烯酰基，因为在光聚合中其操作简单，此外其生产也容易。
P1和P2至少之一为可聚合的基团，由于得到的光学膜倾向于具有更优良的膜硬度，所以优选P1和P2都为可聚合基团。
作为可聚合化合物(1)的具体实例，可提及示于表1到表4中的化合物等。此处，实施例中所制备的化合物作为(1-1)、(1-2)、(1-3)和(1-4)示于表1中。
本发明的组合物也可包含几种不同的可聚合化合物(1)。其中，因显著的反波长色散，由其优选表1和2中的化合物，因容易制备，特别优选表1中的化合物。
当针对化合物(1-1)对表中的描述进行说明时，A1＝A2意指A1和A2代表相同的亚苯基，B1＝B2的A侧意指酯基团的醚部分键合到A(亚苯基)上，并且其X侧意指酯基团的羰基部分键合到X(亚苯基醚基)上。对所述侧没有指定则是指任何方向的取代都是允许的。
表1
表2
表3
表4 作为化合物(1)，优选表1和表2中所述的化合物，更优选表1中所述的化合物，进一步优选下列结构式的化合物，特别优选式(1-1)、(1-2)、(1-3)、(1-4)和(1-5)的化合物。
作为制备象化合物(1-1)的其中式(1)中s＝t＝0的可聚合化合物的方法，可提及例如这样一种方法，其中相应的羰基化合物用作提供C1、D1和D2结构的化合物，并使含有A1(A2)、B1(B2)、X1(X2)、E1(E2)、P1(P2)的化合物的卤化物在羰基化合物上产生作用，以导致脱水缩合(dehydration condensation)，以及其它的方法。包含A1(A2)、B1(B2)、X1(X2)、E1(E2)和P1(P2)的化合物可借助下列反应通过键合含有A1(＝A2)、B1(＝B2)、X1(＝X2)、E1(＝E2)和P1(＝P2)的结构单元的化合物加以制备脱水缩合反应、酯化反应、Williamson反应、Ullmann反应、苄化反应、Sonogashira反应、Suzuki-Miyaura反应、Negishi反应、Kumada反应、Hiyama反应、Buchwald-Hartwig反应、Wittig反应、Friedel-Craft反应、Heck反应、Aldol反应等。
作为制备象化合物(1-2)的其中式(1)中的(G1)s和(G2)t代表亚甲基的可聚合化合物的方法，可提及例如这样的方法，其中使在苯环中带有碘的作为提供C2和A1(C3和A2)结构单元的化合物的苄基卤，和碱金属氢氧化物一起与上述羰基化合物反应，以合成包含A1(A2)、C1、G1(G2)、D1和D2的化合物，该化合物与单独合成的含有B1(B2)、X1(X2)、E1(E2)和P1(P2)的化合物进行反应，和另一种方法，其中由以相同方式制备的包含A1、A2、C1、G1、G2、D1和D2的化合物，提供B1(B2)、X1(X2)、E1(E2)和P1(P2)结构的化合物顺序进行反应，以及其它方法。
本发明的组合物包含衍生自上述可聚合化合物(1)和棒形可聚合液晶化合物的结构单元。
以可聚合化合物(1)和棒形可聚合液晶化合物的总量100重量份计，该组合物中所含的可聚合化合物(1)的含量通常为50重量份或更少，优选5-30重量份。当组合物中含有该可聚合化合物时，存在向得到的光学膜提供反波长色散的优选趋势，当含量为50重量份或更少时，存在获得更显著延迟值的优选趋势。
当本发明的组合物中包含所述棒形可聚合液晶化合物(下文中，一些情况下称为液晶化合物)时，存在得到的光学膜的取向度增加的优选趋势，并且以可聚合化合物(1)和棒形可聚合液晶化合物的总量为100重量份计，其含量通常为50-95重量份。
这种情况下，优选包含在可聚合化合物(1)中的P1和/或P2可聚合基团与液晶化合物的可聚合基团能够相互反应，以使可聚合化合物(1)和液晶化合物共聚，并且由于光聚合反应易于进行，所以特别优选它们两者都是丙烯酰基。
液晶化合物的具体实例包括在Liquid Crystal Manual(液晶手册编辑委员会编辑，Maruzen K.K.，2000年(Heisei 12)10月30日出版)第3章Molecular structure and crystallinity中3.2 Non-chiralrod-shaped liquid crystal molecule和3.3 Chiral rod-shaped liquidcrystal molecule中描述的化合物之中具有可聚合基团的化合物。
作为本发明组合物中的液晶化合物，可使用几种不同的液晶化合物。
作为液晶化合物，优选式(3)、(4)和(5)的化合物。
P1-E1-B1-A1-B2-A2-B4-A4-B5-E2-P2 (3)P1-E1-B1-A1-B2-A2-F1 (4)P1-E1-B1-A1-B2-A2-B3-F1 (5)(其中，E1、E2、B1、B2、B3、P1、P2、A1和A2代表与以上所述相同的含义。B4和B5代表与上述B1相同的含义，A4代表与上述A1相同的含义。F1代表具有1-5个碳原子的直链或支链烷基、腈基、硝基、三氟甲基、如氟原子等的卤素原子或氢原子)。
其中，因易于获得，优选(3-1)到(3-6)、(4-1)、(4-2)、(5-1)和(5-2)。
本发明的光学膜是一种含聚合物组份的光学膜，该聚合物包含衍射自式(1)的可聚合化合物的结构单元和衍生自棒形可聚合液晶化合物的结构单元，通常，其可通过聚合本发明的组合物获得。
具体来说，作为制备光学膜方法的实例之一，将含有衍生自可聚合化合物(1)的结构单元和衍生自棒形可聚合液晶化合物的结构单元的聚合物直接用作光学膜的情况将在下文阐述。
首先，根据需要向可聚合化合物(1)、液晶化合物和有机溶剂中加入添加剂，例如聚合引发剂、聚合抑制剂、光敏剂、交联剂、流平剂等等，以制备混合溶液。
此处，有机溶剂是能够溶解可聚合化合物(1)、液晶化合物等的有机溶剂，具体提及的有醇类如甲醇、乙醇、乙二醇、丙二醇等；酯系溶剂如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸乙二醇甲基醚酯、乙酸丙二醇甲基醚酯等；酮系溶剂如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮等；烃溶剂如戊烷、己烷、庚烷、甲苯、二甲苯等。对于所述有机溶剂，可使用几种有机溶剂。
为了容易施加，将混合溶液制备成粘度通常为10Pa·s或更小，优选约0.1-7Pa·s。
随后，可将混合溶液施加在支持基材上，并干燥和聚合，以在支持基材上形成目标光学膜。
当P1和/或P2和液晶化合物的可聚合基团可光聚合时，通过用光，如可见光、紫外线、激光束等辐照硬化使它们聚合，当可聚合基团可热聚合时，通过加热使它们聚合。
从成膜性来看，优选光聚合，从操作性来看，进一步优选通过紫外线聚合。
在干燥溶剂方面，光聚合的情况下，优选在光聚合前使溶剂差不多完全变干来改进成膜性能。热聚合的情况下，如果聚合通常与干燥一起进行，并优选地在聚合之前使大部分溶剂变干，那么成膜性趋向于更优异。
对于干燥溶剂的方法，例如可提及自然干燥、通风干燥、减压干燥等。
通常，干燥温度为约10-120℃，优选约40-80℃。
对于在支持基材上施加的方法，例如可提及挤出涂覆法、直接槽辊涂覆法、反槽辊涂覆法、CAP涂覆法、口模式涂覆法等。另外，也可以应用使用涂覆机如浸涂机、刮涂机、旋涂机等的施加方法。
对于支持基材，通常可提及提供平滑表面的金属板如铝、不锈钢等、玻璃板、透明膜等。此处，透明膜可提及聚烯烃的膜，如聚乙烯、聚丙烯、降冰片烯基聚合物等，聚乙烯醇膜、聚对苯二甲酸乙二酯膜、聚甲基丙烯酸酯膜、聚丙烯酸酯膜、纤维素酯膜等。
优选使用在支持基材上形成定向层并施加混合溶液的方法。通过该方法，可对得到的聚合物的取向方向加以控制。这里，作为定向层，可提及的有通过使用聚酰亚胺(在100℃-200℃焙烧可溶性聚酰亚胺或聚酰胺酸以引起酰亚胺化(imidation)而制备)、烷基改性的聚乙烯醇、明胶等来形成膜，并用尼龙布等对该膜进行摩擦处理而获得的那些，和通过对光敏聚酰亚胺实施偏光UV处理而得到的那些，等等。
对于定向层，可直接使用市购的定向层。对于市购的定向层，通过对光敏聚酰亚胺实施偏光UV处理而获得的那些的实例有SUNEVER(注册商标，Nissan Chemical industries，Ltd.制造)、OPTOMER(注册商标，JSR制造)等；作为改性聚乙烯醇，可提及的有POVAL(注册商标，Kuraray Co.Ltd制造)等。
如果在支持基材上形成定向层，则当把通过在有机溶剂中溶解本发明的组合物而制备的混合溶液施加在定向层上且干燥时，就会获得未聚合的膜，并且该未聚合膜显示出液晶相例如向列相等等，并通过单畴取向(mono-domain orientation)显示出双折射。该未聚合膜通常在约10至120℃的较低温度下，优选25至80℃下定向，因此可使用耐热性不必与上述例示的定向层相比足够充分的支持基材，并且定向后，即使进一步冷却到约30至10℃，也不会引起结晶。这样，通过工业上显著优异的方法得到显示双折射的光学膜，该方法即使不使用热致聚合，也能在低温导致光聚合。
通过适当地控制混合溶液的液体施加量和其施加液体的浓度，可对膜厚进行调节，以提供所要的延迟。得到的光学膜的延迟值(延迟值，Re(λ))由式(6)所示确定，因此，推荐控制膜厚d来获得想要的Re(λ)。
Re(λ)＝d×Δn(λ)(6)(其中，Re(λ)代表波长λnm下的延迟值，d代表膜厚度，Δn(λ)代表波长λnm下的折射率各向异性)为了获得所需的波长色散性能，有利的是对包含于聚合物中的衍生自可聚合化合物(1)的结构单元的比例加以控制，对得到的光学膜的延迟值进行测量，由此结果可适当地确定衍生自可聚合化合物(1)的结构单元的含量。
虽然一般的光学膜显示出常规波长色散(normal wavelengthdispersion)，但是如果增加衍生自可聚合化合物(1)的结构单元的含量，那么波长色散性能可任意地从常规波长色散到反波长色散进行转变。因为通常显示反波长色散，所以特别优选由下述聚合物制成的光学膜，其中该聚合物以衍生自可聚合化合物(1)的结构单元和衍生自棒形可聚合液晶化合物的结构单元的总重为100重量份计，包含约5重量份或更多的衍生自可聚合化合物(1)的结构单元。
因此，通过本发明可获得具有任意波长色散性能的光学膜。
如此得到的光学膜透明度优良，并用作用于各种显示器的膜。通常，其膜厚度一般为0.5-10μm，为降低光学弹性(optical elasticity)，为0.5-7μm，优选0.5-3μm。
当使用定向层显示出双折射时，延迟值通常约50-500nm，优选100-300nm。
通过使用具有这种光学性能的膜，可对其中在薄膜内必须具有反波长色散的所有FPD如液晶板、有机EL等进行光学补偿。
为了将本发明的光学膜用作宽带λ/4片或λ/2片，对衍生自可聚合化合物(1)的结构单元的含量进行合适地选择可能是有利的，以便获得0.65≤Re(450)/Re(550)≤1.0和1.0≤Re(650)/Re(550)≤1.3，优选0.75≤Re(450)/Re(550)≤0.85和1.1≤Re(650)/Re(550)≤1.2，特别优选Re(450)/Re(550)为约0.82，Re(650)/Re(550)约1.18，并且在控制衍生自可聚合化合物(1)的结构单元的含量以后，根据式(6)对膜厚度进行控制，以使在λ/4片的情况下，延迟值Re(550)为113-163nm，优选135-140nm，特别优选约137.5nm，在λ/2片的情况下，为250-300nm，优选273-277nm，特别优选约275nm。
对于用作用于VA(垂直定向)模式的光学膜的本发明光学膜，对衍生自可聚合化合物(1)的结构单元的含量进行合适地选择可能是有利的，以便获得优选0.65≤Re(450)/Re(550)≤1.0和1.0≤Re(650)/Re(550)≤1.3，更优选0.75≤Re(450)/Re(550)≤0.85和1.1≤Re(650)/Re(550)≤1.2，进一步优选Re(450)/Re(550)约为0.82，Re(650)/Re(550)为约1.18，并且在控制衍生自可聚合化合物(1)的结构单元的含量以后，对膜厚进行控制，以使延迟值Re(550)优选为40-100nm，更优选为约60-80nm。
在支持基材上形成的聚合物可作为与支持基材的层合物用作光学膜，或者通过将聚合物的表面转移到其它透明膜等等上，使该聚合物从与支持基材的层合物上除去，以提供仅由该聚合物组成的光学膜。
本发明的光学膜本身可用作减少反射膜、延迟膜、视角扩大膜或光学补偿膜。
它也可以与其它膜组合。具体提及的是通过将本发明的光学膜贴合到偏振膜上制备的椭圆偏振片，通过进一步将作为宽带λ/4片的本发明光学膜贴合到所述椭圆偏振片上制备的宽带圆形偏振片，等等。
即使单独使用，本发明的光学膜也显示出优异的光学性能，但是，几个膜也可层叠。
本发明的光学膜可用在显示器中，诸如平板显示器(FPD)等。
对于平板显示器(FPD)，具体可提及液晶显示器(LCD)，其通过将液晶材料夹层在两个其上带有所形成的电极和定向层的透明基片之间，施加电压来驱动液晶分子，并将含有本发明光学膜的偏振片贴合到具有光闸(optical shutter)效果的液晶显示部件上而制备；有机电致发光(有机EL)，其具有由至少一层导电有机化合物组成的发光层，该发光层形成在其上带有形成的电极的透明基片和金、银、铝、铂等电极或合金电极之间，并在所述透明基片上具有包含本发明的光学膜的宽带圆形偏振片；等等。
通过控制所用的可聚合化合物的量，本发明的光学膜可显示任何常规波长色散和反波长色散中的期望的波长色散性能。特别地，当以衍生自可聚合化合物(1)的结构单元和衍生自棒形可聚合液晶化合物的结构单元的总量为100重量份计，所包含的衍生自可聚合化合物(1)的结构单元通常为5重量份或更多时，能够获得显示[Re(450)/Re(550)≤1≤Re(650)/Re(550)]的波长色散性能即近似为反波长色散的光学膜。而且，通过改变棒形可聚合液晶化合物的种类和数量，任意地改变延迟值也是可能的。
即使不拉伸，通过控制光学膜中衍生自可聚合化合物的结构单元的含量，本发明的光学膜也能在宽带范围内显示所需的延迟。这样，本发明的光学膜即使在单个光学膜的形式下，也能用作λ/4片和λ/2片。
本发明的光学膜，可适合用作反射型液晶显示器和有机电致发光(EL)显示器的宽带λ/4片，用作用于补偿透过型液晶显示器视角的光学补偿膜等等。
实施例以下基于实施例对本发明作更详细地说明，但显而易见的是本发明并不限于这些实施例。
实施例1[合成实施例1]可聚合化合物(1-1)的合成(4-(6-羟基己氧基)苯甲酸乙酯(a)的合成实施例)称量4-羟基苯甲酸乙酯150g(0.90mol)、碳酸钾186g(1.35mol)和N，N-二甲基乙酰胺750g，并加热到80℃。随后，经2小时滴加244g(1.24摩尔)6-溴己醇，然后将混合物在80℃下搅拌2小时。冷却后，将反应液体倒入冰水中，并用乙酸乙酯萃取。用水洗涤乙酸乙酯相，然后在减压下蒸馏掉溶剂，以获得312g含4-(6-羟基己氧基)苯甲酸乙酯(a)为主要成分的白色固体。分析的结果是，大致定量地获得(a)。
(4-(6-羟基己氧基)苯甲酸(b)的合成实施例)将含(a)作为主要成分的上述获得的白色固体312g溶于甲醇中。随后，滴加饱和状态下的含氢氧化钾的甲醇溶液(氢氧化钾328g(5.85mol))，并在约70℃下搅拌该混合物8小时。冷却后，过滤掉沉淀出的白色固体，同时用二乙醚洗涤，然后溶解于水中。向该溶液中慢慢地添加600g的36％的盐酸。过滤掉沉淀的白色固体同时用水洗涤，并在减压50℃干燥，以获得195g(0.82mol)含4-(6-羟基己氧基)苯甲酸(b)为主要成分的白色固体。基于(a)的收率为91％。
(4-(6-丙烯酰氧基己氧基)苯甲酸(c)的合成实施例)用氮气吹扫容纳有195g(0.82mol(b))上述制备的含(b)为主要成分的白色固体和208g N，N-二甲基苯胺的容器内的气氛，然后将内含物用1，4-二氧杂环己烷溶解。把反应溶液加热直到70℃，并经30分钟滴入148g(1.64mol)丙烯酰氯，再将混合物搅拌2小时。冷却后，将反应液体倒入冰水中，并用乙酸乙酯萃取，用水洗涤乙酸乙酯相，然后在减压下蒸馏掉溶剂，以获得120g(0.41mol)含4-(6-丙烯酰氧基己氧基)苯甲酸酯(c)为主要成分的白色固体。基于(b)的收率为50％。
(合成可聚合化合物(1-1))
用氮气吹扫容纳有1.17g(4.00mmol(c))上述制备的含(c)为主要成分的白色固体的容器，然后将内含物溶解在氯仿中，随后加入0.95g(7.50mmol)的乙二酰氯，并在室温下搅拌混合物2小时。在减压下蒸馏掉溶剂和过量添加的乙二酰氯，然后将残留物再次溶解在氯仿中。接着向该溶液中添加0.53g(1.51mmol)的9，9-二(4-羟苯基)芴，并将混合物冷却到0℃，然后经10分钟滴加0.46g(4.55mmol)三乙胺，并在室温进一步搅拌混合物2小时。将反应溶液用乙酸乙酯稀释并用水洗涤。蒸馏掉溶剂，然后分离得到的粗产物并用硅胶柱纯化，以获得0.86g(0.96mmol)可聚合化合物(1)，为无色粘稠液体。基于(c)的收率为64％。
可聚合化合物(1-1)的1H NMR(ppm)δ1.5(4Hk+4HI)，1.72(4Hm)，1.83(4Hj)，4.03(4Hi)，4.18(4Hn)，5.81(2Hp)，6.12(2Ho)，6.40(2Hq)，6.95(4Hh)，7.06(4Hf)，7.30(4He)，7.2-7.4(2Hb+2Hc+2Hc+2Hd)，7.78(2Ha)，8.10(4Hg)(棒形可聚合液晶化合物(3-3)的制备实施例)(4-(6-丙烯酰氧基戊氧基))苯甲酸(j)的合成实施例)除了使用5-溴戊醇作为原料以外，含(j)为主要成分的白色固体可根据[实施例1]化合物(a)到(c)中所述的过程获得。基于4-羟基苯酸乙酯，三个步骤的总收率为31％。
用氮气吹扫容纳有3.5g(13.2mmol)所获得的含(j)为主要成分的白色固体的容器，然后将内含物溶解在氯仿中，随后加入1.9g(15.0mmol)乙二酰氯，并在室温下搅拌混合物2小时。在减压下蒸馏掉溶剂和过量添加的乙二酰氯，然后将残留物再次溶解在氯仿中。接着向该溶液中添加0.96g(6.0mmol)的2，6-二氢萘，并将混合物冷却到0℃，然后经10分钟滴加0.73g(7.2mmol)三乙胺，并在室温进一步搅拌混合物2小时。将反应溶液用乙酸乙酯稀释并用水洗涤。蒸馏掉溶剂，然后分离合成的粗产物并用硅胶柱纯化，以获得2.9g(4.3mmol)棒形可聚合液晶化合物(3-3)，为无色粘稠液体。基于2，6-二氢萘的收率为72％。
(光学膜的制备实施例1)在玻璃基片上，施加聚酰亚胺定向层(SE-5291，Nissan Chemicalindustries，Ltd.制造)，然后干燥并退火以获得厚度138nm的膜。随后，实施摩擦处理，再于摩擦处理表面上，通过旋涂法施加具有表5中配方的液体，并且在55℃下干燥1分钟。通过偏光显微镜对得到的未聚合膜进行观察以确认为单畴。随后，实施紫外线辐照，以获得厚度1.5μm的光学膜。
表5
*1Irgacure 907(Ciba Specialty Chemicals制造)(波长色散性能测量)在450nm-700nm的波长范围内，用测量装置(KOBRA-WR，OjiKeiki Kiki K.K.制造)对制备的光学膜的波长色散进行测量。结果示于图1中。[Re(450)/Re(550)]，其为450nm测量波长处的延迟值Re(450)与550nm测量波长处的延迟值Re(550)的比值，为0.77，650nm测量波长处的延迟值Re(650)与550nm测量波长处的延迟值Re(550)的比值[Re(650)/Re(550)]为1.12。
(宽带λ/4片和宽带λ/2片的制备实施例)使用实施例1中所用的溶液，可将膜厚和延迟值分别控制为3.8μm和138nm，以获得宽带λ/4片，并且可将膜厚和延迟值分别控制为7.6μm和276nm，以获得宽带λ/2片。
上述的λ/4片在450nm、550nm、650nm显示出约λ/4的延迟，上述的λ/2片在450nm、550nm、650nm显示出约λ/2的延迟。
实施例2(光学膜的制备实施例2)除了使用表6中的施加液体以外，光学膜以与实施例1(光学膜的制备实施例1)中相同的方法加以制备。
以与实施例1中相同的方法对合成的光学膜从450nm-700nm的波长色散加以测量，结果示于图2中。[Re(450)/Re(550)]为0.89，[Re(650)/Re(550)]为1.07。
表6
*1Irgacure 907(Ciba Specialty Chemicals制造)实施例3(光学膜的制备实施例3)除了使用表7中的施加液体以外，光学膜以与实施例1(光学膜的制备实施例1)中相同的方法加以制备。
以与实施例1中相同的方法对合成的光学膜从450nm-700nm的波长色散加以测量，结果示于图3中。[Re(450)/Re(550)]为1.07，[Re(650)/Re(550)]为0.96。
表7
*1Irgacure 907(Ciba Specialty Chemicals制造)实施例4(9，9-二(4-碘苄基)芴(d)的合成实施例)称量芴1.0g(5.9mmol)和苄基三甲基氯化铵0.11g(0.6mmol)，并溶解于40ml的DMSO中。加入2.4ml的50％NaOH，并搅拌该混合物。5分钟后，加入3.7g(11.8mmol)的4-碘苄基溴，进一步搅拌混合物2小时，加入50ml的乙酸乙酯，然后用水和饱和盐水洗涤混合物。浓缩后，实施重结晶，以获得1.75g(2.9mmol)的(d)。基于芴的收率为49％。
(9，9-二(4-乙炔基苄基)芴(e)的合成实施例)称量2.1g(3.5mmol)上述获得的(d)、0.21g(0.17mmol)四(三苯基膦)合钯和0.34g(1.7mmol)的碘化亚铜(copper iodide)，并溶于12mol的二氧杂环己烷中。加入1.2ml(8.4mmol)的三甲基甲硅烷基乙炔和1.5ml(8.7mmol)的二异丙基乙胺，并搅拌混合物2小时。用30ml乙酸乙酯稀释该混合物，然后用水和饱和盐水洗涤，并蒸馏掉溶剂。将得到的粗产物溶解在20mlTHF中，并加入5.3ml(5.3mmol)的四丁基氟化铵-THF的溶液，并搅拌得到的混合物2小时。蒸馏掉溶剂，然后将残留物溶解在30ml乙酸乙酯中，用水和饱和盐水洗涤。蒸馏掉溶剂，然后分离合成的粗产物并用柱层析法纯化，以获得0.86g(2.2mmol)的(e)。基于(d)的收率为62％。
(9，9-二(4-(4-羟苯基)乙炔基苄基)芴(f)的合成实施例)称量0.2g(0.48mmol)上述获得的(e)、0.31g(1.01mmol)的4-碘苯酚-O-四氢吡喃基醚、0.026g(0.096mmol)的三苯基膦、0.056g(0.048mmol)的四(三苯基膦)合钯和0.23g(1.2mmol)的碘化亚铜，并溶于1.6ml的二氧杂环己烷和0.21ml(1.2mmol)的二异丙基乙胺中。将混合物搅拌2小时，然后加入3ml乙酸乙酯，并用水和饱和盐水洗涤得到的混合物。蒸馏掉溶剂，然后将残留物再次溶解在5ml的丙酮中并加入0.027g(0.14mmol)的对甲苯磺酸。将混合物搅拌3小时，然后加入10ml的饱和碳酸氢钠水溶液，并用乙酸乙酯萃取得到的混合物。蒸馏掉溶剂，然后分离合成的粗产物并用柱层析法纯化，以获得0.14g(0.24mmol)的(f)。基于(e)的收率为49％。
(可聚合化合物(1-2)的合成实施例)用氮气吹扫容纳有0.18g(0.6mmol))实施例1中所制备含(c)作为主要成分的白色固体的容器，然后将内含物溶解在氯仿中，随后加入0.12g(1.0mmol)的乙二酰氯，并加入几滴二甲基亚砜，在室温下搅拌混合物2小时。在减压下蒸馏掉溶剂和过量添加的乙二酰氯，然后将残留物再次溶解在氯仿中。接着向该溶液中添加0.15g(0.24mmol)的上述制备的(f)，并将混合物冷却到0℃，然后经1分钟滴加0.10ml(0.6mmol)二异丙基乙胺，并在室温进一步搅拌混合物2小时。将反应溶液用乙酸乙酯稀释并用水洗涤。蒸馏掉溶剂，然后分离得到的粗产物并用硅胶柱纯化，以获得0.04g(0.035mmol)形态为白色固体的可聚合化合物(1-2)。基于(f)的收率为15％。
可聚合化合物(1-2)的1H NMR(ppm)δ1.5(4Hn+4Ho)，1.72(4Hp)，1.85(4Hm)，3.39(4He)，4.06(4Hl)，4.18(Hq)，5.81(2Hs)，6.15(2Hr)，6.40(2Ht)，6.63(4Hh)，6.96(4Hg)，7.08(4Hf)，7.15(4Hi)，7.2(2Hb+2Hc)，7.4(2Ha+2Hd)，7.48(2Hk)，8.11(4Hj)(光学膜的制备实施例4)除了使用表8中的施加液体以外，光学膜以与实施例1(光学膜的制备实施例1)中相同的方法加以制备。
用测量装置(KOBRA-WR，Oji Keiki Kiki K.K.制造)对合成的光学膜的延迟值进行测量，发现在585.6nm的测量波长Re为164nm。
以与实施例1中相同的方法对从450nm-700nm的波长色散加以测量，结果示于图4中。[Re(450)/Re(550)]为0.86，[Re(650)/Re(550)]为1.09。
用激光显微镜(LEXT，Olympus Optical Co.Ltd.制造)对光学膜的衍生自可聚合化合物的厚度进行了测量，发现值为1.38μm。
表8
*1Irgacure 907(Ciba Specialty Chemicals制造)实施例5(9，9-二(4-(4-羟苯基)苄基)芴(g)的合成实施例)将5.0g(8.3mmol)实施例4中合成的9，9-二(4-碘苄基)芴、2.7g(19.9mmol)的4-羟基硼酸、0.19g(0.83mmol)的乙酸钯、0.44g(1.7mmol)三苯基膦和8.25g(24.8mmol)的碳酸铯溶解于27ml(0.3mol/l)的二甲基甲酰胺中，并在氮气氛下于80℃将混合物搅拌2小时。将混合物用100ml乙酸乙酯和50ml水加以稀释，然后，过滤掉沉淀。将滤液用水和饱和盐水洗涤并蒸馏掉溶剂。分离得到的粗产物并用柱层析法纯化。将得到的产物再次通过重结晶纯化(乙酸乙酯+二乙醚)，以获得1.4g的(g)。基于(d)的收率为33％。
(可聚合化合物(1-3)的合成实施例)用氮气吹扫容纳有1.62g(5.3mmol))实施例1中所获得的含有(c)作为主要成分的白色固体的容器，然后将内含物溶解在氯仿中，随后加入1.2g(9.7mmol)的乙二酰氯，并加入几滴二甲基亚砜，在室温下搅拌混合物2小时。在减压下蒸馏掉溶剂和过量添加的乙二酰氯，然后将残留物再次溶解在氯仿中。接着向该溶液中添加1.43g(2.4mmol)的上述制备的(g)，并将混合物冷却到0℃，然后经1分钟滴加1.03ml(6.1mmol)二异丙基乙胺，并在室温进一步搅拌混合物2小时。将反应溶液用乙酸乙酯稀释并用水洗涤。蒸馏掉溶剂，然后分离得到的粗产物并用硅胶柱纯化，以获得0.46g(0.42mmol)形态为白色固体的可聚合化合物(1-3)。基于(g)的收率为17％。
可聚合化合物(1-3)的1H NMR(ppm)δ1.5(4Hn+4Ho)，1.72(4Hp)，1.83(4Hm)，3.43(4He)，4.04(Hl)，4.18(Hq)，5.81(2Hs)，6.26(2Hr)，6.58(2Ht)，6.63(4Hh)，6.96(4Hg)，7.08(4Hf)，7.15(4Hi)，7.3(2Hb+2Hc)，7.4(2Ha+2Hd+4Hk)，8.13(4Hj)(光学膜的制备实施例5)在TAC膜上，施加烷基改性的聚乙烯醇(完全皂化产物)，然后干燥并退火以获得厚度105nm的膜。随后，实施摩擦处理，然后于摩擦处理的表面上，通过刮涂法施加具有表9中配方的施加液体，并且在室温下干燥1分钟，随后，实施紫外线辐照，以获得光学膜。
用测量装置(KOBRA-WR Oji Keiki Kiki K.K.制造)对合成的光学膜的延迟值进行了测量，发现在585.6nm的测量波长Re为133nm。
以与实施例1中相同的方法对从450nm-700nm的波长色散加以测量，结果示于图5中。[Re(450)/Re(550)]为0.91，[Re(650)/Re(550)]为1.05。
另外，用激光显微镜(LEXT，Olympus Optical Co.Ltd.制造)对光学膜的衍生自可聚合化合物的厚度进行了测量，发现值为0.83μm。
表9
*1Irgacure 907(Ciba Specialty Chemicals制造)实施例6(4-碘苯酚四氢吡喃基醚(h)的合成实施例)将20g(89mmol)的4-碘苯酚溶解在45ml(2.0mol/l)的甲苯中。向该溶液中加入16.4ml(0.18mol)的2，3-二羟基吡喃和1.15g(4.5mmol)的对甲苯磺酸吡啶盐，并将混合物在氮气气氛下搅拌2小时。反应完成后，加入饱和碳酸氢钠水溶液，并用乙酸乙酯萃取混合物，然后用水洗涤有机层，蒸馏掉溶剂。结果获得26.5g(87.1mmol)的(h)。基于4-碘苯酚的收率为98％。
(9，9-二(4-(4-羟基苯氧基)苯基)芴(i)的合成实施例)用氮气吹扫容纳有3.0g(8.4mmol))9，9-二(4-羟基苯基)芴和10.9g(33.6mmol)上述合成的(h)的混合物的容器，然后将内含物溶解在N-甲基-2-pyrrolidione中，并加入14.4g(42mmol)碳酸铯、2.4g(16.8mmol)N，N-二甲基甘氨酸氯化物和3.2g(16.8mmol)碘化亚铜，将混合物在120℃搅拌2小时。反应完成后，加入饱和碳酸氢钠水溶液，并过滤沉淀物同时用乙酸乙酯洗涤。用水洗涤滤液，然后蒸馏掉溶剂。分离合成的粗产物并用柱层析法纯化，以获得2.7g(3.8mmol)的9，9-二(4-(4-羟基苯氧基)苯基)芴。将该产物溶解在氯仿和乙醇中，并向溶液中加入0.08g(0.41mmol)的对甲苯磺酸，在室温下搅拌得到的混合物2小时。反应完成后，加入饱和碳酸氢钠水溶液，并用乙酸乙酯萃取混合物，然后用水洗涤有机层，然后蒸馏掉溶剂。结果获得2.5g(4.3mmol)白色固体形态的(i)。基于9，9-二(4-羟基苯基)芴的收率为51％。
(可聚合化合物(1-4)的合成实施例)用氮气吹扫容纳有2.33g(7.6mmol))实施例1中所获得的(c)的容器，然后将内含物溶解在氯仿中，随后加入1.8g(13.9mmol)的乙二酰氯，并加入几滴二甲基甲酰胺，在室温下搅拌混合物2小时。在减压下蒸馏掉溶剂和过量添加的乙二酰氯，然后将残留物再次溶解在氯仿中。接着向该溶液中添加2.0g(3.5mmol)在(合成实施例4-2)中所获得的(i)，并将混合物冷却到0℃，然后经1分钟滴加1.5ml(8.7mmol)二异丙基乙胺，并在室温进一步搅拌混合物2小时。将反应溶液用乙酸乙酯稀释并用水洗涤。蒸馏掉溶剂，然后分离得到的粗产物并用硅胶柱纯化，以获得0.54g(0.50mmol)形态为白色固体的可聚合化合物(1-4)。基于(i)的收率为14％。
可聚合化合物(1-4)的1H NMR(ppm)δ1.5(4Hm+4Hn)，1.74(4Ho)，1.83(4Hl)，4.05(4Hk)，4.18(4Hp)，5.82(2Hr)，6.16(2Hq)，6.44(2Hs)，6.87(4Hf)，6.95(4Hj)，7.02(4Hg)，7.1-7.2(4He+4Hh)，7.3-7.4(2Hb+2Hc+2Hd)，7.76(2Ha)，8.12(4Hi)(光学膜的制备实施例6)除了使用表10中的施加液体以外，光学膜以与实施例1(光学膜的制备实施例1)中相同的方法加以制备。
用测量装置(KOBRA-WR，Oji Keiki Kiki K.K.制造)对得到的光学膜的延迟值进行了测量，发现在585.6nm的测量波长Re为65nm。
以与实施例1中的相同方法对从450nm-700nm的波长色散加以测量，结果示于图6中。[Re(450)/Re(550)]为0.98，[Re(650)/Re(550)]为1.01。
另外，用激光显微镜(LEXT，Olympus Optical Co.Ltd.制造)对光学膜的衍生自可聚合化合物的厚度进行了测量，发现值为0.78μm。
表10
*1Irgacure 907(Ciba Specialty Chemicals制造)比较例1(光学膜的制备实施例7)除了使用不包含表1中所述的可聚合化合物(1-1)的表11中所示的施加液体以外，光学膜以与实施例1(光学膜的制备实施例1)中相同的方法加以制备且膜厚为0.7μm。
以与实施例1中相同的方法对所得光学膜从450nm-700nm的波长色散加以测量，结果示于图7中。[Re(450)/Re(550)]为1.09，[Re(650)/Re(550)]为0.94。
表11
*1Irgacure 907(Ciba Specialty Chemicals制造)比较例2(光学膜的制备实施例8)
除了使用不包含棒形可聚合液晶化合物的表12中所示的施加液体以外，光学膜以与实施例1(光学膜的制备实施例1)中相同的方法加以制备且膜厚为0.7μm。
在交叉尼科耳条件(cross nicol condition)下，将该膜夹在两偏振片之间并旋转，发现完全没有颜色改变。
表12
*1Irgacure 907(Ciba Specialty Chemicals制造)工业实用性本发明的可聚合化合物以简单的方式提供了一种具有优异波长色散性能的光学膜，例如减少反射膜如抗反射(AR)膜等；偏振膜；延迟膜；椭圆偏振膜；视角扩大膜等等。另外通过简单的方式即可对所需的波长色散性能加以控制，例如将光学膜的波长色散性从常规波长色散转变为反波长色散。而且，本发明的光学膜可用在平板显示器(FPD)如液晶显示器(LCD)和有机电致发光(EL)等中。
权利要求
1.一种组合物，其包含式(1)的可聚合化合物，和棒形可聚合液晶化合物P2-E2-X2-B2-A2-(G2)t-Y-(G1)s-A1-B1-X1-E1-P1 (1)(式(1)中，Y代表二价基团，s和t分别独立地代表0或1的整数，当s和t都为1时，G1和G2分别独立地代表-CR1R2-，R1和R2分别独立地代表具有1-4个碳原子的烷基、卤素原子或氢原子，A1和A2分别独立地代表二价环烃基团、二价杂环基团、亚甲基亚苯基基团、氧亚苯基基团或硫亚苯基基团，并且具有1-5个碳原子的烷基、具有1-5个碳原子的烷氧基或卤素原子可以键合到A1和A2上，B1和B2分别独立地代表选自以下的二价基团-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-、-N＝N-、-N(→O)＝N-、-N＝N(→O)-、-C(＝O)-NR-、-NR-C(＝O)-、-OCH2-、-NR-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CH＝CH-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-CH＝CH-和单键，R和R′分别独立地代表氢原子或具有1-4个碳原子的烷基，X1和X2分别独立地代表式(2)的二价基团 [在式(2)中，A3代表二价环烃基团或杂环基团，B3代表与所述B1和B2相同的含义，n代表1-4的整数]E1和E2分别独立地代表具有2-25个碳原子的亚烷基，具有1-5个碳原子的烷基、具有1-5碳原子的烷氧基或卤素原子可进一步键合到E1和E2上，P1和P2代表氢原子或可聚合的基团，P1和P2至少之一为可聚合基团)。
2.权利要求1所述的组合物，其中Y是式(7)的二价基团 (其中，C1代表季碳原子或季硅原子，D1和D2分别独立地代表环烃基团、杂环基团或具有1-5个碳原子的烃基团，D1和D2可通过具有1-5个碳原子的烃基、氨基、醚基、硫醚基、氨烷基、羰基或单键连接，并且羟基、氨基、硫醇基、环烃基、具有1-5个碳原子的直链或支链烷基、具有1-5个碳原子的直链或支链烷氧基、三氟甲基、三氟甲氧基、腈基、硝基或卤素原子可键合到构成D1和D2的基团上)。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其含有可聚合化合物(1)，其中，式(1)中，s和t代表0，B1和B2代表-CRR′-、-O-、-S-或-NR-(其中，R和R′代表与上述相同的含义)。
4.根据权利要求1或2所述的组合物，其含有可聚合化合物(1)，其中，式(1)中，(G1)s和(G2)t代表亚甲基基团，B1和B2代表单键、-C≡C-、-O-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-或-O-C(＝O)-O-。
5.根据权利要求1-4任一项所述的组合物，其中，式(1)中的Y代表选自式(D-1)到式(D-18)的二价基团
6.根据权利要求1-5任一项所述的组合物，其中，式(1)中的可聚合基团为丙烯酰基或甲基丙烯酰基。
7.根据权利要求1-6任一项所述的组合物，其中，可聚合化合物(1)是至少一种选自以下各式组成的组中的化合物
8.根据权利要求1-7任一项所述的组合物，其中，所述棒形可聚合液晶化合物是式(3)、(4)或(5)的化合物P1-E1-B1-A1-B2-A2-B4-A4-B5-E2-P2(3)P1-E1-B1-A1-B2-A2-F1(4)P1-E1-B1-A1-B2-A2-B3-F1 (5)(其中，E1、E2、B1、B2、B3、P1、P2、A1和A2代表与以上所述相同的含义，B4和B5代表与所述B1相同的含义，A4代表与所述A1相同的含义，F1代表具有1-5个碳原子的直链或支链烷基、腈基、硝基、三氟甲基、卤素原子或氢原子)。
9.根据权利要求1-8任一项所述的组合物，其中，所述棒形可聚合液晶化合物是式(3-1)到(3-6)、(4-1)、(4-2)、(5-1)或(5-2)的化合物
10.根据权利要求1-9任一项所述的组合物，其中，基于所述可聚合化合物(1)和所述棒形可聚合液晶化合物的总量100重量份计，所述组合物包含5-50重量份数量的可聚合化合物(1)。
11.一种显示双折射的未聚合膜，其通过使用根据权利要求1-10任一项所述的组合物得到。
12.一种光学膜，其通过使用包含衍生自式(1)的可聚合化合物的结构单元和衍生自所述棒形可聚合液晶化合物的结构单元的聚合物而得到。
13.根据权利要求12所述的光学膜，其中，延迟值Re(λ)满足0.65≤Re(450)/Re(550)≤1.0和1.0≤Re(650)/Re(550)≤1.2(其中，Re(λ)代表波长λnm处的延迟值)。
14.根据权利要求12或13所述的光学膜，其显示反波长色散。
15.根据权利要求12-14任一项所述的光学膜，其中，对于λ/4片，Re(550)是113-163nm。
16.根据权利要求12-14任一项所述的光学膜，其中，对于λ/2片，Re(550)是250-300nm。
17.一种包含根据权利要求12-16任一项所述的光学膜的平板显示器。
18.一种制备光学膜的方法，其中将式(1)的可聚合化合物、棒形可聚合物液晶化合物和有机溶剂混合，以制备混合溶液，然后将所述溶液施加在支持基材上，干燥并聚合。
19.根据权利要求18所述的制备光学膜的方法，其中，对进一步包含聚合引发剂的所述混合溶液进行光聚合。
20.根据权利要求18或19所述的制备光学膜的方法，其中，将所述混合溶液施加在形成于所述支持基材上的定向层上。
21.一种制备λ/4片的方法，其中，将式(1)的可聚合化合物、棒形可聚合液晶化合物和有机溶剂混合以制备溶液，该溶液提供满足0.65≤Re(450)/Re(550)≤1.0和1.0≤Re(650)/Re(550)≤1.2的光学膜，将所述溶液施加在定向层上以提供Re(550)显示113-163nm的膜厚度，并干燥和聚合。
22.一种制备λ/2片的方法，其中，将式(1)的可聚合化合物、棒形可聚合液晶化合物和有机溶剂混合以制备溶液，该溶液提供满足0.65≤Re(450)/Re(550)≤1.0和1.0≤Re(650)/Re(550)≤1.2的光学膜，然后将所述溶液施加在定向层上以提供Re(550)显示250-300nm的膜厚度，并干燥和聚合。
23.一种制备未聚合膜的方法，其中，将包含根据权利要求1-10的组合物和有机溶剂的混合溶液施加到定向层上，并在10-120℃把有机溶剂蒸掉。
24.一种式(1)的可聚合化合物P2-E2-X2-B2-A2-(G2)t-Y-(G1)s-A1-B1-X1-E1-P1(1)(式(1)中，s和t分别独立地代表0或1的整数，当s和t都为1时，G1和G2分别独立地代表-CR1R2-，R1和R2分别独立地代表具有1-4个碳原子的烷基、卤素原子或氢原子，A1和A2分别独立地代表二价环烃基团、二价杂环基团、亚甲基亚苯基基团、氧亚苯基基团或硫亚苯基基团，并且具有1-5个碳原子的烷基、具有1-5个碳原子的烷氧基或卤素原子可以键合到A1和A2上，B1和B2分别独立地代表选自以下的二价基团-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-、-N＝N-、-N(→O)＝N-、-N＝N(→O)-、-C(＝O)-NR-、-NR-C(＝O)-、-OCH2-、-NR-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CH＝CH-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-CH＝CH-和单键，R和R′分别独立地代表氢原子或具有1-5个碳原子的烷基，X1和X2分别独立地代表式(2)的二价基团 [在式(2)中，A3代表二价环烃基团或杂环基团，B3代表与所述B1和B2相同的含义，n代表1-4的整数]；Y代表式(7)的二价基团 [其中，C1代表季碳原子或季硅原子，D1和D2分别独立地代表环烃基团、杂环基团或具有1-5个碳原子的烃基团，D1和D2可通过具有1-5个碳原子的烃基、氨基、醚基、硫醚基、氨烷基、羰基或单键连接，并且羟基、氨基、硫醇基、环烃基、具有1-5个碳原子的烷基、具有1-5个碳原子的烷氧基、三氟甲基、三氟甲氧基、腈基、硝基或卤素原子可键合到构成D1和D2的基团上]，E1和E2分别独立地代表具有2-25个碳原子的亚烷基，具有1-5个碳原子的烷基、具有1-5碳原子的烷氧基或卤素原子可进一步键合到E1和E2上，P1和P2代表氢原子或可聚合的基团，P1和P2至少之一为可聚合基团)。
25.根据权利要求24所述的可聚合化合物，其中，在式(1)中，s和t代表0，且B1和B2代表-CRR′-、-O-、-S-或-NR-(其中，R和R′代表与上述相同的含义)。
26.根据权利要求24所述的可聚合化合物，其中，在式(1)中，(G1)s和(G2)t代表亚甲基，B1和B2代表单键、-C≡C-、-O-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-或-O-C(＝O)-O-。
27.根据权利要求24-26任一项所述的可聚合化合物，其中，在式(1)中，Y代表选自式(D-1)到式(D-18)的二价基团
28.根据权利要求24-27任一项所述的可聚合化合物，其中，式(1)中的所述可聚合基团为丙烯酰基或甲基丙烯酰基。
29.根据权利要求24-28任一项所述的可聚合化合物，其中，所述可聚合化合物(1)是至少一种选自以下各式组成的组中的化合物
全文摘要
一种组合物，包含式(1)的可聚合化合物，和棒形可聚合液晶化合物P2－E2－X2－B2－A2－(G2)t－Y－(G1)s－A1－B1－X1－E1－P1(1)(式(1)中，Y代表二价基团，s和t分别独立地代表0或1的整数，当s和t都为1时，G1和G2分别独立地代表－CR
文档编号C07C69/92GK101056903SQ20058003830
公开日2007年10月17日 申请日期2005年11月9日 优先权日2004年11月11日
发明者山原基裕, 长谷川辉 申请人:住友化学株式会社