光聚合性液晶组合物、光学补偿膜、光学补偿层叠膜、电极基板、液晶显示装置用基板以及...的制作方法_2

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>[0060]CH2=CR71-C00-(L7)k7-Ph-(X7)-Ph-(Y7)_Ph-(M7)n7-0C0-CR72=CH2 ? ? ? (24)
[0061] (式中符号表示以下含义。R71以及R72:分别独立地为氢原子或甲基。X7以及Y7:分 别独立地为-0C0-或-coo-。L7: -(CH2)p7o-、- (ch2)p7o-coo-、- (ch2)p7oco-或-(ch2)p7coo-(这 里,p7 为 2 ~8 的整数。)。17:-0(〇12)1)7-、0〇)-0(〇12) 1)7-、-0〇)-(〇12)1)7或-〇)0(〇12) 1)7-(这 里,p7为2~8的整数。)。k7以及n7:分别独立地为0或1。Ph:l,4-亚苯基。其中,上 述1,4-亚苯基中的与碳原子键合的氢原子可被氟原子、氯原子或甲基取代。)
[0062] [10] -种光学补偿膜,其中,由[1]~[9]中任一项所述的光聚合性液晶组合物而 得,所述光学补偿膜显示正的单轴各向异性。
[0063] [11]一种光学补偿层叠膜,其中,具备显示负的单轴各向异性的光学补偿膜,和层 积在该光学补偿膜上的如[10]所述的显示正的单轴各向异性的光学补偿膜。
[0064] [12]如[11]所述的光学补偿层叠膜,其中,上述显示负的单轴各向异性的光学补 偿膜含有在骨架中具有脂肪族环的聚酰亚胺。
[0065] [13] -种电极基板,其中,在基板上具备如[12]所述的光学补偿层叠膜和形成于 该光学补偿层叠膜上的电极。
[0066] [14] 一种液晶显示装置用基板,其中,具备如[13]所述的电极基板和形成于该电 极基板上的取向膜。
[0067] [15] -种液晶显示装置,其中,具备如[14]所述的液晶用基板、对向基板、被该液 晶用基板以及对向基板夹持的液晶层。
[0068]发明的效果
[0069] 本发明的光聚合性液晶组合物能够形成改善了双折射的波长分散特性、且对液晶 显示装置的制造工艺而言具有良好的耐热性的正A板的光聚合性液晶组合物。
[0070] 本发明的由正A板构成的光学补偿膜改善了双折射的波长分散特性、且对液晶显 示装置的制造工艺而言具有良好的耐热性。
[0071] 本发明的光学补偿层叠膜包括负C板和正A板、改善了双折射的波长分散特性、且 对液晶显不装置的制造工艺而目具有良好的耐热性。
[0072] 具备上述光学补偿层叠膜的本发明的电极基板、液晶显示装置用基板以及液晶显 示装置的光学特性良好。本发明的电极基板、液晶显示装置用基板以及液晶显示装置由于 在液晶晶胞内具备光学补偿层叠膜,因此能够进行薄型化以及低成本化。
【附图说明】
[0073] 图1为本发明的一实施形态的液晶显示装置的分解示意剖面图。
[0074] 图2为表示设计变更例的分解示意剖面图。
[0075] 图3为表示本发明的一实施形态的光学补偿层叠膜的结构的示意剖面图。
[0076] 图4A是表示例21所得的光学补偿层叠膜的测定波长(nm)和Re关系的图。
[0077] 图4B是表示例22所得的光学补偿层叠膜的测定波长(nm)和Re关系的图。
[0078] 图4C是表示例23所得的光学补偿层叠膜的测定波长(nm)和Re关系的图。
[0079] 图4D是表示例24所得的光学补偿层叠膜的测定波长(nm)和Re关系的图。
[0080] 图5是表示正A板的理想波长(nm)及以往的波长(nm)和Re的关系的示意图。
【具体实施方式】
[0081] 本说明书中,式(x)表示的基团有时简记为基团(x)。
[0082] 本说明书中,式(y)表示的化合物有时简记为化合物(y)。
[0083]这里,式(X)、式(y)表示任意的式子。
[0084] 本说明书中,将与光学补偿膜(光学补偿层叠膜也相同)的膜面平行的面作为x_y 平面,将膜厚方向作为z方向,x方向、y方向、z方向的折射率分别为nx、ny、nz。
[0085] 作为光学补偿膜的材料,使用具有棒状分子结构的光聚合性液晶,所述棒状分子 结构具有直线性。光学补偿膜中,棒状分子处于长轴方向与膜面平行或与其接近的状态。x 轴方向为棒状分子的长轴方向。
[0086] 负C板中,nx=ny>nz〇
[0087]正A板中,nx>ny=nz〇
[0088] 作为负C板中的z方向的双折射的指标的延迟Rth、以及作为正A板中的x-y平面 的双折射的指标的延迟Re通过下式进行定义。
[0089]Rth=PXda
[0090](这里,da为负C板的厚度,P= ((nx+ny)/2_nz)。)
[0091]Re=AnXdb
[0092](这里,An为折射率各向异性,An=nx-ny。db为正A板的厚度。)
[0093] 以下,对本发明的实施方式进行说明。
[0094] 本说明书中,只要没有特别说明," % "表示质量%。
[0095][光聚合性液晶组合物]
[0096]本发明的光聚合性液晶组合物(以下称为组合物(Y)。)是用于形成显示正的单 轴各向异性的光学补偿膜(正A板)的材料。
[0097]组合物(Y)包括具有脂肪族环、不具有芳香族环的第一光聚合性液晶(A),和具有 芳香族环的第二光聚合性液晶(B)。
[0098] 本发明的光聚合性液晶组合物可适用于光学补偿层叠膜,所述光学补偿层叠膜是 在作为取向膜起作用的显示负的单轴各向异性的光学补偿膜(负C板)上层积显示正的单 轴各向异性的光学补偿膜(正A板)而成的。
[0099] 芳香族环具有光吸收性,该光吸收性依赖于波长。因此,在仅使用具有芳香族环的 第二光聚合性液晶的以往的正A板中,如图5的示意曲线II所示的那样,与所期望的相反, 随着波长变长而Re变小。
[0100] 延迟Re的波长分散、例如在将某个任意波长A中的延迟Re作为Re(A)时,可通 过绿色光和红色光的延迟Re之比进行评价。即,理想的正A板中Re(450)/Re(590) < 1,但 在使用以往材料的情况下Re(450)/Re(590) > 1。
[0101]通过使用不具有芳香族环的第一光聚合性液晶(A),可改善Re的波长分散特性, 可使Re(450)/Re(590)变小。但是,不具有芳香族环的材料与具有芳香族环的材料相比,有 耐热性差的倾向。为此,在仅使用具有脂肪族环、不具有芳香族环的第一光聚合性液晶(A) 来形成正A板的情况下,有可能不能呈现对液晶显示装置的制造工艺而言良好的耐热性。 例如,在液晶显示装置的制造工艺中,光学特性可能变化。
[0102]因此,通过并用第一光聚合性液晶(A)和第二光聚合性液晶(B),可形成改善了双 折射的波长分散特性,且具有对液晶显示装置的制造工艺而言良好的耐热性的正A板。
[0103] 组合物⑴中,相对于光聚合性液晶的总量,第一光聚合性液晶⑷的量在50质 量%以上且低于100质量%,第二光聚合性液晶(B)的量超过0质量%且在50质量%以下。
[0104] 如果含有50质量%以上的第一光聚合性液晶⑷且含有50质量%以下的第二光 聚合性液晶(B),则可形成显示合适的波长分散的正A板。此外,如果含有低于100质量% 的第一光聚合性液晶(A)且含有超过0质量%的第二光聚合性液晶(B),则可形成具有良好 的耐热性的正A板。
[0105] 组合物(Y)中,相对于光聚合性液晶的总量,第一光聚合性液晶(A)的量优选 50~90质量%,第二光聚合性液晶⑶的量优选50~10质量%以下。组合物⑴中,相 对于光聚合性液晶的总量,第一光聚合性液晶(A)的量进一步优选70~90质量%,第二光 聚合性液晶(B)的量进一步优选30~10质量%。
[0106] 使用组合物(Y)而得的正A板的Re(450)/Re(590)优选1.07以下,更优选1.05 以下。
[0107] 在对使用组合物(Y)而得的正A板进行230°C下30分钟的烧成时,烧成前后的 Re(590)的变化率优选5%以下。
[0108] 为了可形成显示波长分散的正A板,第一光聚合性液晶(A)可含有1种或2种以 上的单官能光聚合性液晶及/或二官能光聚合性液晶。
[0109] 第一光聚合性液晶(A)优选由1种或2种单官能光聚合性液晶及/或二官能光聚 合性液晶构成,更优选由1种单官能光聚合性液晶或二官能光聚合性液晶构成。
[0110] 作为适合用于第一光聚合性液晶(A)的单官能光聚合性液晶,可例举下式(11)表 示的化合物。
[0111] CH2= CRU-COO-aOd-EH-GObi-EU-C^UE'di-R12 ? ? ? (11)
[0112] 光聚合性液晶(11)中,R11为氢原子或甲基,优选为氢原子。如果R11为氢原子,则 在使含有光聚合性液晶(11)的组合物(Y)光聚合时,可使聚合迅速进行。此外,还有得到 的光学补偿膜的光学特性不易受温度等外部环境的影响、可减小光学补偿膜的延迟Re偏 差的优点。
[0113] 光聚合性液晶(11)中,R12为碳数1~8的烷基或氟原子。在R12为烷基时,碳-碳 键之间或与环基键合的末端上可具有醚键性的氧原子,氢原子的一部分或全部可被氟原子 取代。
[0114] 通过使R12为上述基团,可降低含有光聚合性液晶(11)的组合物(Y)的熔点(Tm: 结晶相-向列相相转移点)。R12优选碳数2~6的烷基或氟原子。而且,由于可以拓宽光 聚合性液晶(11)表现出液晶性的温度范围,在R12为烷基时,优选直链结构。
[0115] 光聚合性液晶(11)中,L1是碳数1~8的烷基,所述碳数1~8的烷基在碳-碳 键之间可具有醚键性的氧原子,氢原子的一部分或全部可被氟原子取代,在与E11键合的位 置上可具有C00、0C0 或 0。L1 优选-(ch2)p1coo-、-(ch2)p1oco-、-(ch2)p1o-或 _(CH2)p1_,pi 优选1~8的整数。L1更优选-(CH2)P1C00-,pi更优选1~8的整数。
[0116] 通常,如果使光聚合性液晶聚合,则在聚合的前后折射率各向异性An的值有下 降的倾向。但是,在L1为上述的具有多亚甲基的基团时,可抑制聚合的前后的An值的下 降。而且,从确保聚合前的液晶性的观点出发,pi优选2~4的整数。
[0117] 光聚合性液晶(11)中,En、E12以及E13分别独立地为反-1,4-亚环己基或 反-2, 6-十氢化萘基。E11、E12以及E13中的与碳原子键合的氢原子可被氟原子或甲基所取 代。但是,在本发明中,反-1,4-亚环己基以及反-2, 6-十氢化萘基优选为这些基团中的与 碳原子键合的氢原子没有被其他基团所取代的非取代基团。
[0118]光聚合性液晶(11)中,S1 以及T1 分别独立为-0C0-、-C00-、-(CH2)2-、-CH20-、-0CH 2_或单键。从体现化合物的液晶性的观点出发,优选单键。
[0119] 光聚合性液晶(11)中,al、bl、cl以及dl分别独立地为0或1。
[0120] 光聚合性液晶(11)在分子内优选具有下述基团(I)或基团(II)。
[0121] [化 1]
[0122]
[0123] 作为具有基团(I)的光聚合性液晶(11)的具体例,可例举下述化合物(11A)。化 合物(11A)中的符号如前所述。另外,在式中的烷基存在异构的基团的情况下,包括其中所 有的基团,优选直链烷基。
[0124][化 2]
[0126] 化合物(11A)中,R11优选氢原子,al优选0或1,R12优选碳数2~6的直链烷基 或氟原子。由于能够确保更大范围的液晶性,L1优选_(CH2)p1C00_或_(CH2)p10C0_。而且, 由于可减少合成的工序数,L1特别优选_(CH2)p1C00_。此外,pi特别优选2~4的整数。
[0127] 作为化合物(11A),可例举以下所示的化合物。这些化合物中的符号如前所述。pi 优选2~4的整数。反-2, 6-十氢化萘基从体现液晶性的方面考虑,优选反-2, 6-反十氢 化萘基。R12适合是碳数2~6的直链烷基。
[0128][化 3]
[0130] 对于上述化合物(11A-1)以及(11A-2)的合成方法,望参照专利文献3的段落 0050-0056。
[0131] 作为具有基团(II)的光聚合性液晶(11)的具体例,可例举下述化合物(11B)~ (11D)。化合物中的符号如前所述。另外,在式中的烷基存在异构的基团的情况下,包括其 中所有的基团,优选直链烷基。
[0132][化 4]
[0133]
[0134] 化合物(11B)~(11D)中,R11优选氢原子,al优选0或1,R12优选碳数2~6的直 链烷基或氟原子。由于能够确保更大范围的液晶性
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