专利名称：涂布液、光学各向异性膜和图像显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及可用作光学薄膜的形成材料的涂布液，和使用该涂布液形成的光学各向异性膜以及设置有该光学各向异性膜的图像显示装置。
背景技术：
作为生产光学各向异性膜的方法,迄今已知有在展开表面(developing surface)上涂布通过将溶液状态的显示液晶性的化合物溶解于溶剂而获得的涂布液来形成涂膜，并固化涂膜的方法(所谓的溶液浇铸法)。这样的化合物也称为溶致液晶性化合物。由于溶致液晶性化合物在涂布液中形成柱状结构(超分子聚集体)，通过固化含有该化合物的涂膜而获得的膜可用作偏振膜等。
上述溶致液晶性化合物在其分子中具有π-共轭体系平面骨架部分。在溶液状态中，多个溶致液晶性化合物分子通过将其平面骨架部分彼此堆叠而形成柱状结构。然而,溶致液晶性化合物具有π -共轭体系平面骨架部分，所以其在溶剂中具有低溶解度。非专利文献I公开为了改善具有平面骨架部分如茈类骨架的溶致液晶性化合物的溶剂可溶性，用具有极性基团如COOH基团的长链烷基来取代平面骨架部分的末端。然而，该长链烷基的引入引起抑制平面骨架部分的上述堆叠的可能性。出于这样的原因，包含其中引入长链烷基的溶致液晶性化合物的涂布液有时不形成良好的柱状结构。专利文献I公开具有平面骨架部分如茈类骨架和磺酸基的溶致液晶性化合物。这样的化合物由于存在磺酸基因此在水性溶剂中的溶解度方面优异。这样的含磺酸基的溶致液晶性化合物通过用发烟硫酸或浓硫酸来处理花类化合物等来合成。然而，上述硫酸处理需要注意硫酸的操作。另外，其难以将磺酸基引入平面骨架部分的特定位置。因此，含磺酸基的溶致液晶性化合物具有其合成复杂的问题。
发明内容
本发明的目的是提供通过使用溶剂溶解度优异的溶致液晶性化合物来形成良好柱状结构的涂布液。在第一方面，本发明涉及涂布液，其包括具有JI-共轭体系平面骨架部分和键合到平面骨架部分的一个或多个含氮杂环阳离子部分或含氮杂芳族阳离子部分的溶致液晶性化合物；和溶剂。根据本发明的涂布液，优选含氮杂环阳离子部分或含氮杂芳族阳离子部分具有含共轭双键和构成杂环的氮原子作为阳离子。根据本发明的涂布液，优选烷基键合到构成含氮杂环阳离子部分或含氮杂芳族阳离子部分的杂环的氮阳离子。该烷基优选具有I至4个碳原子。根据本发明的涂布液，优选一个或多个含氮杂环阳离子部分或含氮杂芳族阳离子部分键合到共轭体系平面骨架部分的端部。根据本发明的涂布液，优选含氮杂环阳离子部分或含氮杂芳族阳离子部分形成^-共轭体系平面骨架部分的一部分以扩展π-共轭体系平面骨架部分。在第二方面，本发明涉及通过在展开表面上涂布任何上述涂布液以形成涂膜并固化该涂膜来获得的光学各向异性膜。在第三方面，本发明涉及设置有上述光学各向异性膜作为其构成构件的图像显示
>J-U ρ α装直。本发明的涂布液中，由于溶致液晶性化合物很好地溶解于溶剂中，所以多个溶致 液晶性化合物分子形成良好的柱状结构。在由这样的涂布液形成的涂膜中，溶致液晶性化合物很好地取向，并可以由该涂膜形成光学各向异性膜。
图I :图I为显示根据本发明一个实施方案的光学各向异性膜的局部截面图。图2 :图2为显示根据本发明一个实施方案的偏振片的局部截面图。附图标记说明I :光学各向异性膜2 :基材3 :保护膜5 :偏振片
具体实施例方式[涂布液]本发明的涂布液包括溶致液晶性化合物和溶剂。溶致液晶性化合物是具有通过改变液体温度或化合物浓度等引起液体中各向同性相和液晶相之间的相变的性质的化合物。本发明的涂布液通过形成溶致液晶性化合物的柱状结构(超分子聚集体)来形成液晶相。上述涂布液适于，例如作为形成光学各向异性膜例如偏振膜，或有机电子元件的有机半导体层的材料。此外，本说明书中，“XXX至ΥΥΥ”的描述指“XXX以上至YYY以下”。另外，本说明书中，“取代或未取代的”描述指“具有取代基或不具有取代基”。(溶致液晶性化合物)本发明中使用的溶致液晶性化合物是在其分子中具有π-共轭体系平面骨架部分和键合到平面骨架部分的一个或多个含氮杂环阳离子部分或含氮杂芳族阳离子部分的化合物。此外，在溶解于溶剂之前，溶致液晶性化合物以任意阴离子静电键合到其的盐形式而稳定化。上述溶致液晶性化合物的盐通过溶解溶致液晶性化合物于溶剂中而被离子化从而形成阳离子。上述Ji-共轭体系平面骨架部分具有含交替排列的单键和双键的环结构。以下有时将“ -共轭体系平面骨架部分”简单称作“平面骨架部分”。
含平面骨架部分的溶致液晶性化合物通过在溶剂中溶解其多个分子来生产平面骨架部分彼此堆叠的η-堆叠，从而由此形成稳定的柱状结构。平面骨架部分包括苯环、两个或更多个苯环彼此稠合的稠合芳族环、两个或更多个稠合芳族环彼此键合的多环稠合芳族环、不饱和杂环、两个或更多个不饱和杂环彼此稠合的稠合杂环、一个或多个苯环或者一个或多个稠合芳族环与一个或多个杂环稠合的稠合杂芳族环、和一个或多个苯环或者一个或多个稠合芳族环键合到一个或多个稠合杂环的多环稠合杂芳族环。一个或多个苯环彼此稠合的稠合芳族环包括式(Ic)所示的萘、蒽、菲、芘和苯并菲。
两个或更多个稠合芳族环彼此键合的多环稠合芳族环包括式(Ia)所示的茈和式(Ib)所示的那些。两个或更多个不饱和杂环彼此稠合的稠合杂环包括嘌呤和1，5- 二氮杂萘。一个或多个苯环或者一个或多个稠合芳族环与一个或多个杂环稠合的稠合杂芳族环包括吲哚、苯并咪唑、喹啉、喹喔啉、咔唑和咕吨。上述含氮杂环阳离子部分或含氮杂芳族阳离子部分具有正电荷，和构成杂环的原子中至少一个原子为氮原子。杂环可包含除了氮原子之外的杂原子，只要杂环包含氮原子作为其构分原子即可。另外，虽然杂环可以是3元至10元环或其稠环，但首先优选5元或6元环或其稠环。在一些情况中，以下将“含氮杂环阳离子部分”称作“杂环阳离子部分”，和以下将“含氮杂芳族阳离子部分”称作“杂芳族阳离子部分”。构成上述杂环阳离子部分或杂芳族阳离子部分的杂环可以是饱和或不饱和的。当然，由于可以与平面骨架部分一体地形成(develop) π -共轭，构成杂环阳离子部分或杂芳族阳离子部分的杂环优选具有不饱和的杂环(具有共轭双键的杂环)。杂环阳离子部分或杂芳族阳离子部分的化合价为I以上，优选I至4，并更优选I或2。虽然上述杂环阳离子部分或杂芳族阳离子部分的阳离子类型并不特别限定，但优选阳离子类型为构成杂环的氮原子，这是因为可以增强溶剂溶解度。当构成杂环的多个氮原子存在于杂环中时，优选，其至少一个氮原子为阳离子，并更优选其一个氮原子为阳离子。形成阳离子的氮原子为三价或四价。上述一个或多个杂环阳离子部分或杂芳族阳离子部分可以键合到平面骨架部分的中心部分或可以键合到平面骨架部分的端部。一个或多个杂环阳离子部分或杂芳族阳离子部分优选键合到平面骨架部分的至少一个端部，并更优选键合到平面骨架部分的至少两个端部，这是因为可以使杂环阳离子部分或杂芳族阳离子部分起η-共轭体系的扩展部分的作用。当溶致液晶性化合物的平面图形状(planar view shape)为矩形时,优选一个或多个杂环阳离子部分或杂芳族阳离子部分键合到平面骨架部分的至少一个纵向端部，并更优选键合到其至少两个纵向端部。杂环阳离子部分或杂芳族阳离子部分可以键合到具有单键或具有两个或更多个独立的结合部分的平面骨架部分。杂环阳离子部分或杂芳族阳离子部分可通过键合杂环阳离子部分或杂芳族阳离子部分到具有两个或更多个独立的结合部分的平面骨架部分来形成平面骨架部分的一部分。因此，由于杂环阳离子部分或杂芳族阳离子部分可以与平面骨架部分一体(integrally)地扩展π -共轭体系平面骨架部分，优选杂环阳离子部分或杂芳族阳离子部分键合到具有两个或更多个独立结合部分的平面骨架部分。构成杂环阳离子部分的杂环包括吡咯、咪唑、吡唑、咪唑啉、吡啶、嘧啶、吡嗪、三嗪、嘌呤和联萘胺。这些杂环可具有取代基或没有取代基。构成杂芳族阳离子部分的杂芳族环包括苯并咪唑、苯并噁唑、吲哚、异吲哚、喹啉、异喹啉、喹唑啉、喹喔啉、噌啉和吖啶。这些杂芳族环可具有取代基或没有取代基。如上所述的溶致液晶性化合物包括例如，由下式(la)、(Ib)、(Ic)和(Id)所示的化合物。由这些式子表示的溶致液晶性化合物，虽然其平面骨架部分的化学结构简单，但具有高度的平面性(planarity)。另外，由于由这些式子表示的溶致液晶性化合物在平面骨 架部分的端部具有氮阳离子，因此它们的溶剂溶解度优异，此外并且在溶液状态具有平面骨架部分易于堆叠的结构。
权利要求
1.一种涂布液，其包含 具有η-共轭体系平面骨架部分和键合到所述平面骨架部分的ー个或多个含氮杂环阳离子部分或含氮杂芳族阳离子部分的溶致液晶性化合物；和溶剤。
2.根据权利要求I所述的涂布液，其中所述含氮杂环阳离子部分或含氮杂芳族阳离子部分包含具有共轭双键和 构成杂环的氮原子作为阳离子。
3.根据权利要求2所述的涂布液，其中烷基键合到构成所述含氮杂环阳离子部分或含氮杂芳族阳离子部分的杂环的氮阳离子。
4.根据权利要求3所述的涂布液，其中所述烷基具有I至4个碳原子。
5.根据权利要求I所述的涂布液，其中所述ー个或多个含氮杂环阳离子部分或含氮杂芳族阳离子部分键合到所述η-共轭体系平面骨架部分的端部。
6.根据权利要求I所述的涂布液，其中所述含氮杂环阳离子部分或含氮杂芳族阳离子部分形成所述η-共轭体系平面骨架部分的一部分，从而扩展所述η-共轭体系平面骨架部分。
7.根据权利要求I所述的涂布液，其中所述溶致液晶性化合物包括由下式(la)、(Ib)、(Ic)或(Id)表示的化合物
8.一种光学各向异性膜，其通过在展开表面上涂布根据权利要求I至7任一项所述的涂布液以形成涂膜并固化所述涂膜而获得。
9.一种图像显示装置，其设置有根据权利要求8所述的光学各向异性膜。
全文摘要
本发明涉及涂布液、光学各向异性膜和图像显示装置。公开一种涂布液、一种光学各向异性膜和一种图像显示装置，所述涂布液包含具有π-共轭体系平面骨架部分和键合到所述平面骨架部分的一个或多个含氮杂环阳离子部分或含氮杂芳族阳离子部分的溶致液晶性化合物；和溶剂，所述光学各向异性膜通过在展开表面上涂布所述涂布液以形成涂膜并固化所述涂膜而获得，和所述图像显示装置设置有所述光学各向异性膜。
文档编号C09K19/34GK102816571SQ20121018987
公开日2012年12月12日 申请日期2012年6月8日 优先权日2011年6月10日
发明者尾之内久成 申请人:日东电工株式会社