聚合性液晶化合物、液晶性聚合物、液晶性組合物、及單層涂布型水平取向膜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及聚合性液晶化合物、液晶性聚合物、含有該聚合物的組合物、及單層涂 布型水平取向膜。詳細(xì)地說(shuō)，設(shè)及適宜利用于具有適于顯示裝置或記錄材料等用途的光學(xué) 特性的材料、特別是液晶顯示器用的偏光板和相位差板等光學(xué)補(bǔ)償膜的聚合性液晶化合 物、液晶性聚合物、含有該聚合物的組合物、及由該組合物得到的單層涂布型水平取向膜。
【背景技術(shù)】
[0002] 出于提高液晶顯示裝置的顯示品位和輕量化等的要求，作為偏光板或相位差板等 的光學(xué)補(bǔ)償膜，對(duì)控制了內(nèi)部的分子取向結(jié)構(gòu)的高分子膜的要求日益增高。為了應(yīng)對(duì)該要 求，開(kāi)發(fā)了利用聚合性液晶化合物具有的光學(xué)各向異性的膜。
[0003] 此處使用的聚合性液晶化合物一般是具有聚合性基團(tuán)和液晶結(jié)構(gòu)部位(具有間隔 部和介晶部的結(jié)構(gòu)部位)的液晶化合物，作為該聚合性基團(tuán)廣泛使用丙締酸基。
[0004] 運(yùn)樣的聚合性液晶化合物一般是通過(guò)照射紫外線等放射線進(jìn)行聚合的方法來(lái)制 成聚合物(膜）。
[0005] 例如，已知將具有丙締酸基的特定聚合性液晶化合物負(fù)載于支撐體之間，一邊將 該化合物保持在液晶狀態(tài)、一邊照射放射線W獲得聚合物的方法(專(zhuān)利文獻(xiàn)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該混合物中混合有手性液晶的組合物 中添加光聚合引發(fā)劑，照射紫外線W獲得聚合物的方法(專(zhuān)利文獻(xiàn)2)。
[0006] 另外，有文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)，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 (專(zhuān)利文獻(xiàn)3、4)、或使用含有光交聯(lián)部位的聚合物的取向膜(專(zhuān)利文獻(xiàn)5、6)等各種單層涂布 型取向膜。但是，由于在上述膜中使用的聚合物的溶解性低、作為溶劑必須使用N-甲基-2-化咯燒酬、氯仿、氯苯等溶解力優(yōu)異的溶劑，因此，存在著由運(yùn)些溶液得到的膜的折射率各 向異性（An)、霧度值等特性惡化等問(wèn)題。
[0007] 另外，迄今為止未發(fā)現(xiàn)采用簡(jiǎn)單的工藝就能獲得顯示低霧度值的取向膜的材料。 [000引現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009] 專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0010] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1:特開(kāi)昭62-70407號(hào)公報(bào)
[0011] 專(zhuān)利文獻(xiàn)2:特開(kāi)平9-208957號(hào)公報(bào)
[0012] 專(zhuān)利文獻(xiàn)3:歐州專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第1090325號(hào)說(shuō)明書(shū)
[0013] 專(zhuān)利文獻(xiàn)4:國(guó)際公開(kāi)第2008/031243號(hào)
[0014] 專(zhuān)利文獻(xiàn)5:特開(kāi)2008-164925號(hào)公報(bào)
[0015] 專(zhuān)利文獻(xiàn)6:特開(kāi)平11-189665號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 發(fā)明所要解決的課題
[0017] 本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而完成的，其目的在于，提供通過(guò)更簡(jiǎn)單的工藝即可制作 顯示低霧度值的單層涂布型水平取向膜的聚合性液晶化合物、液晶性聚合物、含有該液晶 性聚合物的液晶性組合物、及由該組合物得到的單層涂布型水平取向膜。
[0018] 用于解決課題的手段
[0019] 本發(fā)明人等為了解決上述課題而反復(fù)深入研究，結(jié)果找到，通過(guò)使用主鏈含有丫-下內(nèi)醋骨架，且在由內(nèi)醋環(huán)的丫位起延伸的側(cè)鏈上具有肉桂酸結(jié)構(gòu)的液晶性聚合物，可能 是由于在低曝光量的偏振光紫外線曝光后形成了穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因此，可W在不使用液 晶取向膜的情況下得到具有An的水平取向膜，進(jìn)而，可W在低溫條件下制作該顯示低霧度 值的水平取向膜，至此完成了本發(fā)明。
[0020] 目P，本發(fā)明提供下述聚合性液晶化合物、液晶性聚合物、液晶性組合物、W及單層 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的整數(shù)。
[0025] 2、液晶性聚合物，其特征在于，其中含有由下述式[2a]和[2b]表示的重復(fù)單元：
[0026] [化2]
[0027]
[00%]式中，X為由下述式[3]或[4]表示的基團(tuán)：
[0029] [化3]
[0030]
[0031] 式中，Ri為氨原子或甲基，虛線為鍵合鍵；
[0032] M為由下述式[引表示的基團(tuán)：
[0033] 「化 41
[0034]
[3]
[00對(duì)式中，S巧日s2各自獨(dú)立地為1或2沾為單鍵、-COO-或-0C0-;R2為氨原子、面原子、氯 基、碳數(shù)I~10的烷基或者碳數(shù)I~10的烷氧基;虛線為鍵合鍵；
[0036] m和n 為分別滿足 0<111<100、0<11。00、且111+11。00的數(shù)；
[0037] P和q各自獨(dú)立地為2~9的整數(shù)。
[003引3、液晶性組合物，其中含有2所述的聚合物和有機(jī)溶劑。
[0039] 4、單層涂布型水平取向膜，其是通過(guò)將3所述的液晶性組合物涂布于基板，接著照 射偏振光，使其固化而得到的。
[0040] 5、4所述的單層涂布型水平取向膜，其中，上述偏振光為直線偏振光紫外線。
[0041] 6、光學(xué)部件，其具備4或5所述的單層涂布型水平取向膜。
[0042] 發(fā)明的效果
[0043] 本發(fā)明的液晶性聚合物在主鏈上含有丫-下內(nèi)醋骨架。因此，通過(guò)涂布含有該聚合 物的組合物，在室溫照射低曝光量的直線偏振光，進(jìn)行后烘的工藝，制作顯示低霧度值的單 層涂布型水平取向膜是可能的。
【具體實(shí)施方式】
[0044] [聚合性液晶化合物]
[0045] 本發(fā)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的整數(shù)，優(yōu)選3~6。
[0049] 對(duì)于式[1]表示的聚合性液晶化合物的合成方法，進(jìn)行后述。
[0050] [液晶性聚合物]
[0051] 本發(fā)明的液晶性聚合物含有由下述式[2a]和[2b]表示的重復(fù)單元。
[0052] [化6]
[0化3]
[0054] 式[2a]中，X為下述式[3]或[4]表示的基團(tuán)。
[0055] [化7]
[0化6]
[0057](式中，Ri為氨原子或甲基。虛線為鍵合鍵。）
[005引式[2a]中，M為由下述式[5]表示的基團(tuán)。
[0059] [化8]
[0060]
巧
[0061 ](巧甲，Sl和s2谷目獨(dú)立地刃1或?yàn)閱捂I、-COO-或者-〇C〇-，R2為氨原子、面原 子、氯基、碳數(shù)1~10的烷基或者碳數(shù)1~10的烷氧基。虛線為鍵合鍵。）
[0062] 此處，作為面原子，可列舉氣、氯、漠、艦原子，本發(fā)明中，優(yōu)選氣原子。
[0063] 作為烷基，可W是直鏈狀、支鏈狀、環(huán)狀中的任一種，對(duì)于其碳數(shù)也沒(méi)有特殊限定。 作為上述烷基的具體例，可列舉甲基、乙基、正丙基、異丙基、環(huán)丙基、正下基、異下基、仲下 基、叔下基、環(huán)下基、正戊基、環(huán)戊基、正己基、環(huán)己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基等。其 中，優(yōu)選直鏈狀的碳數(shù)1~10的烷基，更優(yōu)選碳數(shù)1~3的烷基，特別優(yōu)選甲基、乙基等。
[0064] 作為烷氧基，可W是直鏈狀、支鏈狀、環(huán)狀中的任一種，對(duì)于其碳數(shù)也沒(méi)有特殊限 定。作為上述烷氧基的具體例，可列舉甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正下氧基、異下 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，優(yōu)選直鏈狀的碳數(shù)1~10的烷氧基，更優(yōu)選碳數(shù)1~3的烷氧基，特別優(yōu)選甲氧基、 乙氧基等。
[0065] 予W說(shuō)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] 作為R2,特別優(yōu)選為氨原子、氣原子、氯基、甲基、甲氧基等。
[0067] 作為 Gi,優(yōu)選-COO-或者-OCO-。
[00側(cè)式[2a]和[2b]中，m和n表示各重復(fù)單元的含有率(mol%)，為分別滿足0<m<100、 0<n。00、且m+n。00的數(shù)，從A n的提高和聚合物的溶解性的提高等觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選為分 別滿足〇<m < 90、10 < n<100的數(shù)，更優(yōu)選為滿足0<m < 50、50 < n<100的數(shù)。
[0069] 另外，式[2a]和[2b]中，P和q各自獨(dú)立地為2~9的整數(shù)，優(yōu)選為3~6,特別地，作為 q，更優(yōu)選為5或6。
[0070] 本發(fā)明的液晶性聚合物的重均分子量(Mw)優(yōu)選為3,000~200,000,更優(yōu)選為4， 000~150，000，進(jìn)一步優(yōu)選為5，000~100，000。如果Mw超過(guò)200，000，則在溶劑中的溶解性 降低，有時(shí)使操作性降低;而如果Mw低于3，000，則熱固化時(shí)固化變得不足，有時(shí)使溶劑耐性 和耐熱性降低。
[0071] 予W說(shuō)明，Mw為用凝膠滲透色譜法(GPC)測(cè)定的聚苯乙締換算值。
[0072] 另外，只要不損害本發(fā)明的效果，本發(fā)明的液晶性聚合物也可W含有式[2a]和 [2b] W外的其他重復(fù)單元。作為能夠提供上述其他重復(fù)單元的聚合性化合物，可列舉丙締 酸醋化合物、甲基丙締酸醋化合物、馬來(lái)酷亞胺化合物、丙締酷胺化合物、丙締臘、馬來(lái)酸 酢、苯乙締化合物等。
[0073] 在全部重復(fù)單元中，上述其他重復(fù)單元的含有率優(yōu)選為0~IOmol %。如果上述其 他重復(fù)單元的含有率過(guò)大，則本發(fā)明的聚合物的特性、例如液晶性等特性有時(shí)降低。
[0074] 予W說(shuō)明，本發(fā)明的液晶性聚合物可W是無(wú)規(guī)共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物中 的任一種。
[0075] [液晶性聚合物的合成]
[0076] 本發(fā)明的液晶性聚合物可W通過(guò)使式[I ]表示的聚合性液晶化合物和式[6]表示 的聚合性化合物進(jìn)行聚合來(lái)獲得。
[0077] [化9]
[0079] [式中，護(hù)、61、口、9、31和32如上所述;乂'為下述式[7]或者[引表示的聚合性基團(tuán)。[0080] [化 10] 川
[007引