聚合性液晶化合物、液晶性聚合物、液晶性组合物、及单层涂布型水平取向膜的制作方法

文档序号:9924826阅读:375来源:国知局
聚合性液晶化合物、液晶性聚合物、液晶性组合物、及单层涂布型水平取向膜的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及聚合性液晶化合物、液晶性聚合物、含有该聚合物的组合物、及单层涂 布型水平取向膜。详细地说,设及适宜利用于具有适于显示装置或记录材料等用途的光学 特性的材料、特别是液晶显示器用的偏光板和相位差板等光学补偿膜的聚合性液晶化合 物、液晶性聚合物、含有该聚合物的组合物、及由该组合物得到的单层涂布型水平取向膜。
【背景技术】
[0002] 出于提高液晶显示装置的显示品位和轻量化等的要求,作为偏光板或相位差板等 的光学补偿膜,对控制了内部的分子取向结构的高分子膜的要求日益增高。为了应对该要 求,开发了利用聚合性液晶化合物具有的光学各向异性的膜。
[0003] 此处使用的聚合性液晶化合物一般是具有聚合性基团和液晶结构部位(具有间隔 部和介晶部的结构部位)的液晶化合物,作为该聚合性基团广泛使用丙締酸基。
[0004] 运样的聚合性液晶化合物一般是通过照射紫外线等放射线进行聚合的方法来制 成聚合物(膜)。
[0005] 例如,已知将具有丙締酸基的特定聚合性液晶化合物负载于支撑体之间,一边将 该化合物保持在液晶状态、一边照射放射线W获得聚合物的方法(专利文献1); W及,在具 有丙締酸基的巧中聚合性液晶化合物的混合物中或在该混合物中混合有手性液晶的组合物 中添加光聚合引发剂,照射紫外线W获得聚合物的方法(专利文献2)。
[0006] 另外,有文献报导,不需液晶取向膜而使用聚合性液晶化合物或聚合物的取向膜 (专利文献3、4)、或使用含有光交联部位的聚合物的取向膜(专利文献5、6)等各种单层涂布 型取向膜。但是,由于在上述膜中使用的聚合物的溶解性低、作为溶剂必须使用N-甲基-2-化咯烧酬、氯仿、氯苯等溶解力优异的溶剂,因此,存在着由运些溶液得到的膜的折射率各 向异性(An)、雾度值等特性恶化等问题。
[0007] 另外,迄今为止未发现采用简单的工艺就能获得显示低雾度值的取向膜的材料。 [000引现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1:特开昭62-70407号公报
[0011] 专利文献2:特开平9-208957号公报
[0012] 专利文献3:欧州专利申请公开第1090325号说明书
[0013] 专利文献4:国际公开第2008/031243号
[0014] 专利文献5:特开2008-164925号公报
[0015] 专利文献6:特开平11-189665号公报

【发明内容】

[0016] 发明所要解决的课题
[0017] 本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于,提供通过更简单的工艺即可制作 显示低雾度值的单层涂布型水平取向膜的聚合性液晶化合物、液晶性聚合物、含有该液晶 性聚合物的液晶性组合物、及由该组合物得到的单层涂布型水平取向膜。
[0018] 用于解决课题的手段
[0019] 本发明人等为了解决上述课题而反复深入研究,结果找到,通过使用主链含有丫-下内醋骨架,且在由内醋环的丫位起延伸的侧链上具有肉桂酸结构的液晶性聚合物,可能 是由于在低曝光量的偏振光紫外线曝光后形成了稳定的网状结构,因此,可W在不使用液 晶取向膜的情况下得到具有An的水平取向膜,进而,可W在低溫条件下制作该显示低雾度 值的水平取向膜,至此完成了本发明。
[0020] 目P,本发明提供下述聚合性液晶化合物、液晶性聚合物、液晶性组合物、W及单层 涂布型水平取向膜。
[0021 ] 1、聚合性液晶化合物,其特征在于,其由下述式[1 ]表示:
[0022] 「化 n
[002;3]
[U
[0024] 式中,P表示2~9的整数。
[0025] 2、液晶性聚合物,其特征在于,其中含有由下述式[2a]和[2b]表示的重复单元:
[0026] [化2]
[0027]
[00%]式中,X为由下述式[3]或[4]表示的基团:
[0029] [化3]
[0030]
[0031] 式中,Ri为氨原子或甲基,虚线为键合键;
[0032] M为由下述式[引表示的基团:
[0033] 「化 41
[0034]
[3]
[00对式中,S巧日s2各自独立地为1或2沾为单键、-COO-或-0C0-;R2为氨原子、面原子、氯 基、碳数I~10的烷基或者碳数I~10的烷氧基;虚线为键合键;
[0036] m和n 为分别满足 0<111<100、0<11。00、且111+11。00的数;
[0037] P和q各自独立地为2~9的整数。
[003引3、液晶性组合物,其中含有2所述的聚合物和有机溶剂。
[0039] 4、单层涂布型水平取向膜,其是通过将3所述的液晶性组合物涂布于基板,接着照 射偏振光,使其固化而得到的。
[0040] 5、4所述的单层涂布型水平取向膜,其中,上述偏振光为直线偏振光紫外线。
[0041] 6、光学部件,其具备4或5所述的单层涂布型水平取向膜。
[0042] 发明的效果
[0043] 本发明的液晶性聚合物在主链上含有丫-下内醋骨架。因此,通过涂布含有该聚合 物的组合物,在室溫照射低曝光量的直线偏振光,进行后烘的工艺,制作显示低雾度值的单 层涂布型水平取向膜是可能的。
【具体实施方式】
[0044] [聚合性液晶化合物]
[0045] 本发明的聚合性液晶化合物由下述式[1]表示。
[0046] [化5]
[0047]
[I]
[004引式中,P表示2~9的整数,优选3~6。
[0049] 对于式[1]表示的聚合性液晶化合物的合成方法,进行后述。
[0050] [液晶性聚合物]
[0051] 本发明的液晶性聚合物含有由下述式[2a]和[2b]表示的重复单元。
[0052] [化6]
[0化3]
[0054] 式[2a]中,X为下述式[3]或[4]表示的基团。
[0055] [化7]
[0化6]
[0057](式中,Ri为氨原子或甲基。虚线为键合键。)
[005引式[2a]中,M为由下述式[5]表示的基团。
[0059] [化8]
[0060]

[0061 ](巧甲,Sl和s2谷目独立地刃1或为单键、-COO-或者-〇C〇-,R2为氨原子、面原 子、氯基、碳数1~10的烷基或者碳数1~10的烷氧基。虚线为键合键。)
[0062] 此处,作为面原子,可列举氣、氯、漠、舰原子,本发明中,优选氣原子。
[0063] 作为烷基,可W是直链状、支链状、环状中的任一种,对于其碳数也没有特殊限定。 作为上述烷基的具体例,可列举甲基、乙基、正丙基、异丙基、环丙基、正下基、异下基、仲下 基、叔下基、环下基、正戊基、环戊基、正己基、环己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基等。其 中,优选直链状的碳数1~10的烷基,更优选碳数1~3的烷基,特别优选甲基、乙基等。
[0064] 作为烷氧基,可W是直链状、支链状、环状中的任一种,对于其碳数也没有特殊限 定。作为上述烷氧基的具体例,可列举甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正下氧基、异下 氧基、仲下氧基、叔下氧基、正戊氧基、正己氧基、正庚氧基、正辛氧基、正壬氧基、正癸氧基 等。其中,优选直链状的碳数1~10的烷氧基,更优选碳数1~3的烷氧基,特别优选甲氧基、 乙氧基等。
[0065] 予W说明,上述烷基、烷氧基中,其氨原子的一部分或者全部也可W用氣原子等面 原子取代。
[0066] 作为R2,特别优选为氨原子、氣原子、氯基、甲基、甲氧基等。
[0067] 作为 Gi,优选-COO-或者-OCO-。
[00側式[2a]和[2b]中,m和n表示各重复单元的含有率(mol%),为分别满足0<m<100、 0<n。00、且m+n。00的数,从A n的提高和聚合物的溶解性的提高等观点考虑,优选为分 别满足〇<m < 90、10 < n<100的数,更优选为满足0<m < 50、50 < n<100的数。
[0069] 另外,式[2a]和[2b]中,P和q各自独立地为2~9的整数,优选为3~6,特别地,作为 q,更优选为5或6。
[0070] 本发明的液晶性聚合物的重均分子量(Mw)优选为3,000~200,000,更优选为4, 000~150,000,进一步优选为5,000~100,000。如果Mw超过200,000,则在溶剂中的溶解性 降低,有时使操作性降低;而如果Mw低于3,000,则热固化时固化变得不足,有时使溶剂耐性 和耐热性降低。
[0071] 予W说明,Mw为用凝胶渗透色谱法(GPC)测定的聚苯乙締换算值。
[0072] 另外,只要不损害本发明的效果,本发明的液晶性聚合物也可W含有式[2a]和 [2b] W外的其他重复单元。作为能够提供上述其他重复单元的聚合性化合物,可列举丙締 酸醋化合物、甲基丙締酸醋化合物、马来酷亚胺化合物、丙締酷胺化合物、丙締腊、马来酸 酢、苯乙締化合物等。
[0073] 在全部重复单元中,上述其他重复单元的含有率优选为0~IOmol %。如果上述其 他重复单元的含有率过大,则本发明的聚合物的特性、例如液晶性等特性有时降低。
[0074] 予W说明,本发明的液晶性聚合物可W是无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物中 的任一种。
[0075] [液晶性聚合物的合成]
[0076] 本发明的液晶性聚合物可W通过使式[I ]表示的聚合性液晶化合物和式[6]表示 的聚合性化合物进行聚合来获得。
[0077] [化9]
[0079] [式中,护、61、口、9、31和32如上所述;乂'为下述式[7]或者[引表示的聚合性基团。[0080] [化 10] 川
[007引
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