JP6698628B2 - 負の光分散を有する重合性lc媒体およびポリマーフィルム - Google Patents

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Description

発明の分野
本発明は、負の光分散を有する重合性LC媒体、かかる材料から得られる負の光分散を有するポリマーフィルム、ならびに光学部品もしくは装置、電子光学部品もしくは装置、電子部品もしくは装置、半導体部品もしくは装置、または発光体の部品もしくは装置における重合性LC媒体およびポリマーフィルムの使用に関する。
先行技術の背景
先行技術は、液晶(LC)ディスプレイにおける無色光学リターダまたは補償器としての使用に適している、負の光学遅滞分散を有する改善した複屈折光学フィルムを記載している。例えば、WO2008/119427 A1は、負の光分散を有する複屈折のポリマーフィルムを記載しており、それは、負の分散部品として以下に示された構造を有する化合物を含む重合性LC材料から得られる:
WO2008/119427 A1において開示される重合性LC材料における負の分散成分の比率は、例えば固体(すなわち、溶媒なし)の総量の50〜60%である。
しかしながら、先行技術による負の分散化合物の嵩高い性質は、典型的に整列し難いかまたはアニーリング温度にとって狭いプロセスウィンドウを有する配合物を与え、それは大量生産にとって便利ではない。
さらに、先行技術による負の分散配合物の耐久性は標準の正の分散配合物と比較して低い。
したがって、先行技術に開示された負の分散材料は、なおさらなる改善の余地を残す。例えば、重合性混合物において通常高価な負の分散化合物の量を減らすことが望まれる。また、光学遅滞フィルムの遅滞はその複屈折の結果物およびフィルムの厚さにより与えられ、より薄い膜は一般にフラットパネルディスプレイ適用において好ましいので、同様の遅滞を達成する間フィルムの厚さを減らすことができるようにフィルムの複屈折を増加させることは望ましい。
負の分散を有するフィルムは、例えばAプレートまたはCプレートリターダとして用いられることができる。正のAプレートリターダは、例えば円偏光子における使用のために適しており、例えばOLEDパネルにおいて反射を減らしおよびしたがってコントラスト比を増加させるために適している。正のCプレートリターダは、例えばIPSモードのLCD補償フィルムにおける部品としての使用に適している。
また、負の分散化合物およびそれらを含む重合性LC媒体は、フィルム調製のために用いられ、良好な熱的特性、特に適度の融点、LCホストおよび有機溶媒における良好な溶解性、および合理的な外挿透明点を提示するべきであり、さらに優れた光学特性を提示するべきである。また、それらは大量製造工程において商業的に有望な4分の1の波膜を作成するのに適している。
本発明は、改善されたポリマーフィルムおよびそれらの調製のための重合性LC媒体を提供する目的を有し、それは従来技術の材料の欠点を有さず、本明細書で言及する利益を有する。
本発明のもう1つの目的は、専門家が利用可能な負の分散を有するポリマーフィルムおよび材料のプールを拡大することである。他の目的は、以下の記載から専門家には直ちに明らかである。
これらの目的は、本発明においてクレームされたとおりの重合性LC媒体およびポリマーフィルムを提供することにより達成されることができる。
発明の概要
本発明は、式A、
式中、
Pは、互いに独立して重合性基であり、好ましくは以下のPで与えられる意味の1つを有し、より好ましくは、アクリル、メタクリル、オキセタン、3−エチルオキセタン、エポキシ、ビニルオキシまたはスチレン基であり、
Spは、スペーサー基または単結合であり、好ましくは以下のSp’で与えられる意味の1つを有し、
は、多くの出現の場合において同一にまたは異なって、F、Cl、CN、SCN、SFまたは直鎖状もしくは分枝状であり、任意にモノまたはポリフッ素化されたアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、あるいは1〜12個のC原子を有するアルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシであり、(ここで、アルキルおよびアルコキシと異なる基は少なくとも2個のC原子を含み、分枝基は少なくとも3個のC原子を含む)または任意にハロゲン化された1〜5個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシであり、
rは、0、1、2、3または4である、で表される1種以上の化合物、
ならびに式I、
式中、
1,2は、互いに独立して、鏡像体を含む
から選択され、ここで、環UおよびUはアキシアル結合を介して基−(B)−とそれぞれ結合し、これらの環において1個または2個の隣接していないCH基は任意にOおよび/またはSによって置換され、および環UおよびUは任意に1つ以上の基Lによって置換され、
1,2は、互いに独立してCHまたはSiHであり、
は、CまたはSiであり、
Bは、各出現において互いに独立して−C≡C−、−CY=CY−または任意に置換された芳香族もしくは複素芳香族基であり、
1,2は、互いに独立してH、F、Cl、CNまたはRであり、
qは、1〜10の整数であり、好ましくは1、2、3、4、5、6または7であり、
1−4は、互いに独立して非芳香族、芳香族または複素芳香族炭素環もしくは複素環基から選択され、それらは任意に1種以上の基Rで置換され、およびここで、−(A−Z−U−(Z−A−および−(A−Z−U−(Z−A−の各々は非芳香族基よりも芳香族基を多く含まず、好ましくは1より多い芳香族基を含まず、
1−4は、互いに独立して−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−COO−、−CO−NR−、−NR−CO−、−NR−CO−NR−、−OCH−、−CHO−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−CHCH−、−(CH−、−(CH−、−CFCH−、−CHCF−、−CFCF−、−CH=CH−、−CY=CY−、−CH=N−、−N=CH−、−N=N−、−CH=CR−、−C≡C−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、CR00または単結合であり、
およびR00は、互いに独立してHまたは1〜12個のC原子を有するアルキルであり、
mおよびnは、互いに独立して0、1、2、3または4であり、
oおよびpは、互いに独立して0、1、2、3または4であり、
1−5は、互いに独立して、H、ハロゲン、−CN、−NC、−NCO、−NCS、−OCN、−SCN、−C(=O)NR00、−C(=O)X、−C(=O)R、−NH、−NR00、−SH、−SR、−SOH、−SO、−OH、−NO、−CF、−SF、P−Sp−、任意に置換されたシリル、または任意に置換され、かつ任意に1種以上のヘテロ原子を含む1〜40個のC原子を有するカルビルまたはヒドロカルビルから選択され、あるいはPもしくはP−Spを示し、またはPもしくはP−Spにより置換され、ここで化合物はPまたはP−Spを示すかもしくはPまたはP−Spにより置換されている少なくとも1つの基R1−5を含み、
Pは、重合性基であり、
Spは、スペーサー基または単結合である、
で表される1種以上の化合物を含む重合性液晶(LC)媒体に関する。
従来技術の配合物と比較して、本発明による重合性液晶媒体において必要とされる式Iで表される負の分散化合物の量は、著しく減少し、式Aで表される低分散反応性メソゲンを用いることにより媒体のための同じ分散値が維持される。
式Aの低分散反応性メソゲンの使用と共に式Iで表される負の分散化合物の低下量は、改善した耐久性、より広い温度工程窓およびより低いコストの配合物へと導く。
あるいは、式Iで表される負の分散化合物のドーパントのレベルは同じレベルに維持することができ、式Aで表される低分散反応性メソゲンを用いることにより、媒体の分散はさらに減少する。
したがって、本発明は特に負の遅滞分散、すなわち、R450/R550<1、好ましくは<0.9、特に<0.8を有し、ここでR450は450nmの波長での光学軸上の遅滞であり、R550は550nmの波長での光学軸上の遅滞である、本明細書において記載されるような重合性LC媒体またはポリマーフィルムに関する。
図1は、エリプソメータを用いて測定した遅滞プロファイルを示す。 図2は、エリプソメータを用いて測定した遅滞プロファイルを示す。 図3は、エリプソメータを用いて測定した遅滞プロファイルを示す。 図4は、エリプソメータを用いて測定した遅滞プロファイルを示す。
本発明はさらに、光学部品または装置、電子部品または装置および電気光学部品または装置における、好ましくは負の光分散を有する光学フィルム、リターダまたは補償器における、本明細書において記載される重合性LC媒体またはポリマーフィルムの使用に関する。
本発明はさらに、本明細書に記載されているように、好ましくはそのLC相において、薄膜の形態における配向状態において重合性LC媒体を重合することにより得ることができるか得られる複屈折ポリマーフィルムに関する。
本発明は、特に本明細書において記載されたポリマーフィルムに関し、それは、AプレートまたはCプレートであり、好ましくは正のAプレート(+Aプレート)または正のCプレート(+Cプレート)である。
本発明はさらに、光学の、電子のまたは電子光学部品または装置に関し、それは本明細書に記載した重合性LC媒体またはポリマーフィルムを含む。
該装置および部品は、限定されることなく、電子光学ディスプレイ、LCD、光学フィルム、リターダ、補償器、偏光子、ビームスプリッタ―、反射性フィルム、配向層、カラーフィルター、ホログラフィック素子、ホットスタンピングホイル、カラーイメージ、装飾的またはセキュリティーマーキング、LC顔料、粘着剤、非線形の視覚(NLO)装置、光情報記憶装置、電子装置、有機半導体、有機電界効果トランジスタ(OFET)、集積回路(IC)、薄膜トランジスタ(TFT)、無線認識票(RFID)タグ、有機発光ダイオード(OLED)、有機発光トランジスタ(OLET)、電子発光ディスプレイ、有機光起電(OPV)装置、有機太陽電池(O−SC)、有機レーザーダイオード(O−レーザー)、有機集積回路(O−IC)、照明装置、センサー装置、電極材料、光導電体、光検出器、電子写真記録装置、蓄電器、電荷注入層、ショットキーダイオード、平坦化層、帯電防止フィルム、伝導性基板、導電パターン、光導電体、電子写真応用システム、電子写真を記録する有機記憶装置、バイオセンサー、バイオチップを含む。
用語および定義
用語「液晶またはメソゲン化合物」は、1種以上の棒状(棒または板/木摺形である)または板状(ディスク形である)メソゲン基を含む化合物を意味する。用語「メソゲン基」は、液晶(LC)相挙動を誘引する能力を有する基を意味する。メソゲン基を含む化合物はLC相自身を必ずしも示す必要はない。それらは他の化合物との混合物において、あるいはメソゲン化合物もしくは材料、またはそれらの混合物を重合するとき、LC相挙動のみを示すということも可能である。便宜上、用語「液晶」は本明細書においてメソゲンおよびLC材料の両方のために用いられる。定義の概要のためにC. Tschierske, G. Pelzl and S. Diele, Angew. Chem. 2004, 116, 6340-6368を参照。
棒状メソゲン基は通常、互いに直接的にまたは結合基を介して結合した1種以上の芳香族または非芳香族性の環状基からなるメソゲンコアを含み、任意にメソゲンコアの末尾に結合する末端基を含み、任意にメソゲンコアの長辺に結合する1種以上の側基を含み、ここでこれらの末端および側基は通常、例えば、カルビルまたはヒドロカルビル基、ハロゲン、ニトロ、ヒドロキシなど、あるいは重合性基などの極性基から選択される。
用語「反応性メソゲン」(RM)は、重合性メソゲンまたは液晶化合物を意味する。
1つの重合性基を有する重合性化合物は、また「一反応性」化合物として、2つの重合性基を有する化合物は「二反応性」化合物として、2つより多い重合性基を有する化合物は「多反応性」化合物として参照される。重合性基を有さない化合物はまた、「非反応性」化合物として参照される。
重合性基(P)は、ラジカル的なまたはイオン的な連鎖重合反応、重付加または重縮合などの重合反応に関与することができ、または例えば縮合または付加によりポリマー類似反応においてポリマー骨格に融合できる基である。
重合は、通常の専門家に公知であり、文献、例えばDoer; G. Challa; G. N. Mol, Macromol. Chem, 1991, 192, 59に記載されている。
特に好ましいのは連鎖重合反応、例えばラジカル性、カチオン性またはアニオン性重合のための重合性基である。非常に好ましいのは、C−C二重結合または三重結合を含む重合性基であり、および開環反応により重合できる重合性基、オキセタンまたはエポキシドなどである。
適切で好ましい重合性基は、限定されないが、CH=CW−COO−、CH=CW−CO−、
CH=CW−(O)k1−、CH−CH=CH−O−、(CH=CH)CH−OCO−、(CH=CH−CHCH−OCO−、(CH=CH)CH−O−、(CH=CH−CHN−、(CH=CH−CHN−CO−、HO−CW−、HS−CW−、HWN−、HO−CW−NH−、CH=CW−CO−NH−、CH=CH−(COO)k1−フェニル−(O)k2−、CH=CH−(CO)k1−フェニル−(O)k2−、フェニル−CH=CH−、HOOC−、OCN−、およびWSi−であって、Wは、H、F、Cl、CN、CF、1〜5個のC原子を有するフェニルまたはアルキル、特にH、F、ClまたはCHであり、WおよびWは、互いに独立してHまたは1〜5個のC原子を有するアルキル、特にH、メチル、エチルまたはn−プロピルであり、W、WおよびWは互いに独立してCl、1〜5個のC原子を有するオキサアルキルまたはオキサカルボニルアルキルであり、WおよびWは、互いに独立してH、Clまたは1〜5個のC原子を有するアルキルであり、フェニルは、1,4−フェニレンであり、任意に置換されて、好ましくは1個以上の上で定義した基Lによって任意に置換されている(意味P−Sp−を除く)、ならびにkおよびkは互いに独立して0または1である、を含む。
非常に好ましい重合性基は、CH=CW−COO−、CH=CW−CO−、
(CH=CH)CH−OCO−、(CH=CH−CHCH−OCO−、(CH=CH)CH−O−、(CH=CH−CHN−, (CH=CH−CHN−CO−、HO−CW−、HS−CW−、HWN−、HO−CW−NH−、CH=CW−CO−NH−、CH=CH−(COO)k1−フェニル−(O)k2−、CH=CH−(CO)k1−フェニル−(O)k2−、フェニル−CH=CH−、HOOC−、OCN−、およびWSi−であって、Wは、H、F、Cl、CN、CF、フェニルまたは1〜5個のC原子を有するアルキル、特に、H、F、ClまたはCHであり、WおよびWは、互いに独立してHまたは1〜5個のC原子を有するアルキル、特にH、メチル、エチルまたはn−プロピルであり、W、WおよびWは、互いに独立してCl、1〜5個のC原子を有するオキサアルキルまたはオキサカルボニルアルキル、WおよびWは、互いに独立してH、Clまたは1〜5個のC原子を有するアルキルであり、フェニルは1,4−フェニレンであって任意に置換され、好ましくは上で定義された1種以上の基L(意味P−Spを除く)によって置換されkおよびkは互いに独立して0または1である、から選択される。
最も好ましい重合性基は、CH=CH−COO−、CH=C(CH)−COO−、CH=CF−COO−、(CH=CH)CH−OCO−、(CH=CH)CH−O−、
から選択される。
用語「スペーサー基」は、先行技術において公知であり、適切なスペーサー基は当業者に知られている(例えば、Pure Appl. Chem. 73(5), 888 (2001)参照)。スペーサー基(Sp)は、好ましくはSp’−X’から選択され、P−SpがP−S’−X’を示し、
式中
Sp’は、1〜20個のC原子、好ましくは1〜12個のC原子を有するアルキレンであり、それは任意にF、Cl、Br、IまたはCNにより一置換または多置換され、式中、1個以上の隣接していないCH基はいずれの場合にも互いに独立して任意に−O−、−S−、−NH−、−NR−、−SiR00−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−NR−CO−O−、−O−CO−NR−、−NR−CO−NR−、−CH=CH−または−C≡C−によって、Oおよび/またはS原子が互いに直接結合しないような方法において置換され、
X’は、−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、−CO−NR−、−NR−CO−、−NR−CO−NR−、−OCH−、−CHO−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−CFCH−、−CHCF−、−CFCF−、−CH=N−、−N=CH−、−N=N−、−CH=CR−、−CY=CY−、−C≡C−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−または単結合であり、
およびR00は、互いに独立してHまたは1〜12個のC原子を有するアルキルであり、
およびYは、互いに独立してH、F、ClまたはCNであり、
X’は、好ましくは−O−、−S−CO−、−COO−、−OCO−、−O−COO−、−CO−NR−、−NR−CO−、−NR−CO−NR−または単結合である。
典型的な基Sp’は、例えば、−(CHp1−、−(CHCHO)q1−CHCH−、−CHCH−S−CHCH−またはCHCH−NH−CHCH−または−(SiR00−O)p1−であり、p1は2〜12の整数であり、q1は1〜3の整数であり、RおよびR00は上で示した意味を有する。
好ましい基Sp’は、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン、ヘプチレン、オクチレン、ノニレン、デシレン、ウンデシレン、ドデシレン、オクタデシレン、エチレンオキシエチレン、メチレンオキシ−ブチレン、エチレン−チオエチレン、エチレン−N−メチル−イミノエチレン、1−メチルアルキレン、エテニレン、プロペニレンおよびブテニレンである。
さらに好ましいのはキラルスペーサー基である。
さらに好ましいのは、重合性基がスペーサー基Spなしでメソゲン基に直接結合する化合物である。
2種以上の基P−Sp−を有する化合物の場合において、重合性基Pおよびスペーサー基Spは同じであるかまたは異なることができる。
用語「フィルム」は、硬いまたは柔軟な、機械的安定性を有する自己支持のまたは独立したフィルム、ならびに支持基板上または2つの基板の間のコーティングまたは層を含む。
用語「カルビル基」は、非炭素原子がない(例えば、−C≡C−など)か、または例えばN、O、S、P、Si、Se、As、TeまたはGe(例えばカルボニルなど)の少なくとも1つの非炭素原子と任意に結合した、1価または多価の有機ラジカル部分を意味する。用語「ヒドロカルビル基」とは、付加的に1個以上のH原子を含み、任意に1個以上のヘテロ原子、例えばN、O、S、P、Si、Se、As、Te、またはGeなどを含む。3個以上のC原子の鎖を含むカルビルまたはヒドロカルビル基は直鎖、分枝状ならびに/またはスピロおよび/もしくは縮合環を含む環状である。
分子レベルにおいて液晶の複屈折は分極率の異方性に依存する
。「分極率」は、原子または分子における電子分布が簡単に歪められることができるということを意味する。分極率はより多くの電子数およびより拡大する電子雲を伴って増加する。分極率は、例えばJap. J. Appl. Phys. 42, (2003) p. 3463に記載される方法を用いて計算することができる。
液晶または複屈折材料の層の波長R(λ)(nmにおける)での「光学遅滞」は式
R(λ)=Δn(λ)・d
で表される波長Δn(λ)および層厚d(nm)での複屈折の結果物として定義される。
光学遅滞Rは、複屈折材料を透過する間、S分極したおよびP分極した光により伝達したナノメートルにおける光路長の差異を表す。「軸上の」遅滞は、試料表面への通常の入射での遅滞を意味する。
用語「負の(光)分散」は、複屈折(Δn)の大きさが波長(λ)が増加するのに伴って増加する逆回転する複屈折分散を表す、複屈折のまたは液晶の材料または層を表す。すなわち、|Δn(450)|<|Δn(550)|、またはΔn(450)/Δn(550)<1、ここでΔn(450)およびΔn(550)は各々450nmと550nmの波長で測定された材料の複屈折である。これに対して、「正の(光)分散」は、|Δn(450)|>|Δn(550)|またはΔn(450)/Δn(550)>1を有する材料または層を意味する。また、例Aを参照。Uchiyama, T. Yatabe “Control of Wavelength Dispersion of Birefringence for Oriented Copolycarbonate Films Containing Positive and Negative Birefringent Units”. J. Appl. Phys. Vol. 42 pp 6941-6945 (2003)。
既定の波長での光学遅滞は上の[R(λ)=Δn(λ)・d]に記載されたとおりの複屈折および層厚の結果物として定義されるので、光分散はΔn(450)/Δn(550)の比率による「複屈折分散」として、またはΔn(450)/Δn(550)の比率による「遅滞分散」としてのいずれかで表されることができ、R(450)およびR(550)は、それぞれ450nmおよび550nmの波長で測定された材料の遅滞である。層厚dは波長に伴って変化しないので、R(450)/R(550)は、Δn(450)/Δn(550)と等しい。従って、負のまたは逆回転する拡散は、R(450)/R(550)<1または|R(450)|<|R(550)|を有し、正のまたは標準の拡散を有する材料または層はR(450)/R(550)>1または|R(450)|>|R(550)|を有する。
本発明において他に言及しない限り「光分散」は遅滞分散、すなわちR(450)/R(550)を意味する。
用語「高分散」は、拡散の絶対値が1からの大きな偏差を示し、一方用語「低分散」は1からの小さな偏差を示すということを意味する。したがって「高い負の分散」は、1より著しく小さいことを意味し、「低い負の分散」は、1より少しだけ小さいことを意味する。
材料の遅滞(R(λ))は、分光エリプソメーター、例えばJ. A. Woollam Co.により製造されたM2000分光エリプソメーターを用いて測定することができる。この機器は複屈折試料のナノメーターにおける光学遅滞、例えば典型的に370nm〜2000nmの波長の範囲にわたるQuartz、を測定することができる。このデータから、材料の拡散(R(450)/R(550)またはΔn(450)/Δn(550))を計算することができる。
これらの測定を行う方法は、National Physics Laboratory (London, UK) by N. Singh in October 2006 で発表され、“Spectroscopic Ellipsometry, Part1-Theory and Fundamentals, Part 2 - Practical Examples and Part 3 - measurements”と題される。
Retardation Measurement (RetMeas) Manual (2002) and Guide to WVASE (2002) (Woollam Variable Angle Spectroscopic Ellipsometer) published by J. A. Woollam Co. Inc (Lincoln, NE, USA)に記載された測定手順に従った。他で言及しない限り、この方法は本発明に記載された材料、フィルムおよび装置を決定するために用いられる。
用語「Aプレート」は、層の平面に対して平行に配向したその特別な軸を有する一軸的に複屈折な材料の層を利用する光学リターダを表す。用語「Cプレート」は、層の平面に対して垂直に配向されるその特別な軸を有する一軸的に複屈折な材料の層を利用している光学リターダを表す。任意に一軸的な複屈折液晶材料を含むA/Cプレートにおいて、フィルムの光学軸は、特別な軸の方向により与えられる。正の複屈折を有する任意に一軸的な複屈折材料を含むA(またはC)プレートは、また「正のA(またはC)プレート」あるいは「+A(または+C)プレート」として表される。例えばディスコティック異方性などの負の複屈折を有する任意に一軸的な複屈折材料のフィルムを含むA(またはC)プレートはまた、ディスコティック材料の配向に依存して「負のA(またはC)プレート」または「−A(またはC)プレート」として表す。スペクトルのUV部分における反射バンドを有するコレステリックカラミチック材料から作られたフィルムはまた負のCプレートの視野角を有する。
発明の詳細な説明
好ましくは、重合性LC媒体は、式Aで表される1種または2種以上の化合物、より好ましくは式Aで表される1種の化合物を含む。
好ましくは、全体として重合性LC媒体における式Aで表される化合物の量は1〜40重量%であり、好ましくは5〜35重量%である。
好ましくは、重合性LC媒体は、式Iで表される1種または2種以上の化合物、より好ましくは式Iで表される1種の化合物を含む。
好ましくは、全体として重合性LC媒体における式Iで表される化合物の量は50重量%未満であり、特に25〜45重量%の範囲であり、とりわけ30〜40重量%の範囲である。
好ましい態様において、式Aの化合物は副次式
式中、パラメーターPは式A下で上に示された通りの意味の1つを有し、x、y、zは、互いに独立して0または1〜12の同一または異なる整数である、
から選択される。
さらに、好ましいのは式Aで表される化合物が以下の副次式
から選択される重合性LC媒体である。
さらに好ましい態様において、式Aで表される化合物は式A2またはA6で表される化合物の群から選択され、特に式A2で表される化合物である。
もう1つの好ましい態様において、式Iにおおける架橋基Bを形成するサブ基は、好ましくは120°以上、好ましくは180°の結合角を有する基から選択される。非常に好ましくは、−C≡C−基またはそれらの隣接する基とパラ位で接続する二価芳香族基、例えば、1,4−フェニレン、ナフタレン−2,6−ジイル、インダン−2,6−ジイルまたはチエノ[3,2−b]チオフェン−2,5−ジイルである。
さらに可能なサブ基は、−CH=CH−、−CY=CY−、−CH=N−、−N=CH−、−N=N−および−CH=CR−、式中、Y、Y、Rは上で示された意味を有する、である。
好ましくは架橋基、または式Iにおける−(B)q−は、−C≡C−、任意に置換された1,4−フェニレンおよび任意に置換された9H−フルオレン−2,7−ジイルからなる群から選択される1種以上の基を含む。
サブ基、または式IにおけるBは、好ましくは−C≡C−、任意に置換された1,4−フェニレンおよび任意に置換された9H−フルオレン−2,7−ジイルから選択され、ここでフルオレン基において9位のH原子は任意にカルビルまたはヒドロカルビル基により置換される。
非常に好ましくは、架橋基、または式Iにおける−(B)q−は、−C≡C−、−C≡C−C≡C−、−C≡C−C≡C−C≡C−、−C≡C−C≡C−C≡C−C≡C−、
式中、rは0、1、2、3または4であり、Lは以下に記載された意味を有する。
本発明のゲスト化合物において、架橋基が式IにおけるUおよびUのように結合しているメソゲン基の非芳香環は、好ましくは、
式中、Rは式Iにおいて定義されたとおりである、
から選択される。
好ましくは、式Iにおける芳香族基A1−4は、単環、すなわちただ1つの芳香環(例えば、フェニルまたはフェニレンなど)、または多環、すなわち2つ以上の縮合環(例えばナフチルまたはナフチレン)であってよい。特に好ましいのは、縮合環を含んでもよく任意に置換されている、25個までのC原子を有する、1−、2−または3環性の芳香族または複素芳香族基である。
好ましい芳香族基は、限定しないが、ベンゼン、ビフェニレン、トリフェニレン、[1,1’:3’,1’’]テルフェニル−2−イレン、ナフタレン、アントラセン、ビナフチレン、フェナントレン、ピレン、ジヒドロピレン、クリセン、ペリレン、テトラセン、ペンタセン、ベンズピレン、フルオレン、インデン、インデノフルオレン、スピロビフルオレンなどを含む。
好ましい複素芳香族基は、限定されずに、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、テトラゾール、フラン、チオフェン、セレノフェン、オキサゾール、イソキサゾール、1,2−チアゾール、1,3−チアゾール、1,2,3−オキサジアゾール、1,2,4−オキサジアゾール、1,2,5−オキサジアゾール、1,3,4−オキサジアゾール、1,2,3−チアジアゾール、1,2,4−チアジアゾール、1,2,5−チアジアゾール、1,3,4−チアジアゾールなどの5員環、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピリダジン、1,3,5−トリアジン、1,3,4−トリアジン、1,2,3−トリアジン、1,2,4,5−テトラジン、1,2,3,4−テトラジン、1,2,3,5−テトラジンなどの6員環、カルバゾール、インドール、イソインドール、インドリジン、インダゾール、ベンズイミダゾール、ベンゾトリアゾール、プリン、ナフチミダゾール、フェナントリミダゾール、ピリジミダゾール、ピラジニミダゾール、キノキサリミダゾール、ベンゾキサゾール、ナフトキサゾール、アントロキサゾール、フェナントロオキサゾール、イソキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、ジベンゾフラン、キノリン、イソキノリン、プテリジン、ベンゾ−5,6−キノリン、ベンゾ−6,7−キノリン、ベンゾ−7,8−キノリン、ベンゾイソキノリン、アクリジン、フェノチアジン、フェノキサジン、ベンゾピリダジン、ベンゾピリミジン、キノキサリン、フェナジン、ナフチリジン、アザカルバゾール、ベンゾカルボリン、フェナンチリジン、フェナントロリン、チエノ[2,3b]チオフェン、チエノ[3,2b]チオフェン、ジチエノチオフェン、ジチエノピリジン、イソベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ベンゾチアジアゾチオフェン、またはそれらの組み合わせなどの縮環系を含む。
式Iにおける化合物において、非芳香族炭素環および複素環式環A1−4は、飽和した(また「完全に飽和した」と表される)もの、すなわち、単結合により結合したC原子またはヘテロ原子を含むのみであるもの、および不飽和である(また「部分的に飽和した」と表される)もの、すなわちそれらはまた二重結合により結合したC原子またはヘテロ原子を含むものを含む。非芳香環はまた1個以上のヘテロ原子を含み、好ましくはSi、O、NおよびSを含んでもよい。
非芳香族炭素環および複素環基は単核、すなわち1個の環のみを有する(例えばシクロヘキサンなど)もの、または多核、すなわち2個以上の縮合環を有する(例えばデカヒドロナフタレンまたはビシクロオクタンなど)ものであってよい。特に好ましいのは、完全に飽和した基である。さらに好ましいのは、任意に縮合環を含む25個までのC原子を有する、一、二または三環性の非芳香族基である。非常に好ましいのは、5−、6−、7−または8環性の炭素環式環であって、1個以上の隣接していないC原子が任意にSiによって置換され、ならびに/または1個以上の隣接していないCH基が任意にNによって置換され、ならびに/または1個以上の隣接していないCH基が任意に−O−および/もしくは−S−によって置換され、それらの全ては任意に置換されている。
好ましい非芳香族基は、限定されないが、シクロペンタン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロチオフラン、ピロリジンなどの5員環、シクロヘキサン、シリナン、シクロヘキセン、テトラヒドロピラン、テトラヒドロチオピラン、1,3−ジオキサン、1,3−ジチアン、ピペリジンなどの6員環、シクロヘプタンなどの7員環、およびビシクロ[2.2.2]オクタン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、インダン、またはそれらの組み合わせなどの縮環系を含む。
好ましくは、式Iにおける非芳香族および芳香環、またはA1−4は、任意に1つ以上の基Lで置換されているトランス−1,4−シクロヘキシレンおよび1,4−フェニレンから選択される。
非常に好ましいのは、mおよびpが1であり、nおよびoが1または2である、式Iで表される化合物である。さらに好ましいのは、mおよびpが1または2であり、nおよびoが0である、式Iで表される化合物である。さらに好ましいのは、m、n、o、およびpが2である化合物である。
式Iで表される化合物において、メソゲン基における芳香族環基および非芳香族環基に連結する結合基、またはZ1−4は、好ましくは、−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−COO−、−CO−NR−、−NR−CO−、−NR−CO−NR−、−OCH−、−CHO−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−CHCH−、−(CH−、−(CH−、−CFCH−、−CHCF−、−CFCF−、−CH=CH−、−CY=CY−、−CH=N−、−N=CH−、−N=N−、−CH=CR−、−C≡C−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、CR00または単結合から、非常に好ましくは−COO−、−OCO−および単結合から選択される。
好ましくは、式Iの化合物において、Lなどの環上の置換基は、好ましくはP−Sp、F、Cl、Br、I、−CN、−NO、−NCO、−NCS、−OCN、−SCN、−C(=O)NR00、−C(=O)X、−C(=O)OR0、−C(=O)R、−NR00、−OH、−SF、任意に置換されているシリル、1〜12個、好ましくは1〜6個のC原子を有するアリールまたはヘテロアリール、ここで1個以上のH原子は任意にFまたはClによって置換され、ここでRおよびR00は式Iにおいて定義された通りであり、Xはハロゲンである、から選択される。
好ましい置換基は、F、Cl、CN、NOまたは1〜12個のC原子を有する直鎖状または分枝状アルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシであり、ここで、アルキル基は任意にパーフルオロ化されるか、またはP−Sp−である。
非常に好ましい置換基はF、Cl、CN、NO、CH、C、C(CH、CH(CH、CHCH(CH)C、OCH、OC、COCH、COC、COOCH、COOC、CF、OCF、OCHF、OCまたはP−Sp、特にF、Cl、CN、CH、C、C(CH、CH(CH、OCH、COCHまたはOCF、最も好ましくはF、Cl、CH、C(CH、OCHまたはCOCH、あるいはP−Spから選択される。
は、好ましくは互いに独立して上で示した意味の1つを有するLを有する
である。
好ましくは、式IにおけるR1−5などのカルビルおよびヒドロカルビル基は、好ましくは直鎖状、分枝状または環状アルキルから選択され、それは1〜40個、好ましくは1〜25個のC−原子を有し、それは非置換であるかF、Cl、Br、IまたはCNにより単置換または多置換され、1つ以上の隣接していないCH基は任意に、各場合において互いに独立して、Oおよび/またはSが互いに直接結合しないような様式により、−O−、−S−、−NH−、−NR−、−SiR00−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−CO−O−、−S−CO−、−CO−S−、−SO−、−CO−NR−、−NR−CO−、−NR−CO−NR、−CY=CY−または−C≡C−によって置換され、ここで、Y1およびY2は互いに独立してH、F、ClまたはCNであり、RおよびR00は互いに独立してHまたは1〜20個のC原子を有する置換された脂肪族または芳香族炭化水素である。
非常に好ましくは、カルビルおよびヒドロカルビル基は、C−C20−アルキル、C−C20−オキサアルキル、C−C20−アルコキシ、C−C20−アルケニル、C−C20−アルキニル、C−C20−チオアルキル、C−C20−シリル、C−C20−エステル、C−C20−アミノ、C−C20−フルオロアルキルから選択される。
アルキルまたはアルコキシラジカル、すなわち末端CH基が−O−により置換されている、は直鎖または分枝していてもよい。それは好ましくは直鎖であり、2、3、4、5、6、7または8個の炭素原子を有し、したがって好ましくは、例えば、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペントキシ、ヘキソキシ、ヘプトキシ、またはオクトキシ、さらにはメチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ノノキシ、デコキシ、ウンデコキシ、ドデコキシ、トリデコキシまたはテトラデコキシである。
オキサアルキル、すなわちここで1個のCH基は−O−により置換されている、は、好ましくは、例えば、直鎖2−オキサプロピル(=メトキシメチル)、2−(=エトキシメチル)もしくは3−オキサブチル(=2−メトキシエチル)、2−、3−、もしくは4−オキサペンチル、2−、3−、4−、もしくは5−オキサヘキシル、2−、3−、4−、5−、もしくは6−オキサヘプチル、2−、3−、4−、5−、6−、もしくは7−オキサオクチル、2−、3−、4−、5−、6−、7−、もしくは8−オキサノニル、2−、3−、4−、5−、6−、7−、8−、もしくは9−オキサデシルである。
1個以上のCH基が−CH=CH−によって置換されているアルキル基は、直鎖状または分枝状になり得る。それは好ましくは直鎖状であり、2〜10個のC原子を有し、したがって好ましくはビニル、プロパ−1−、またはプロパ−2−エニル、ブタ−1−、2−またはブタ−3−エニル、ペンタ−1−、2−、3−、またはペンタ−4−エニル、ヘキサ−1−、2−、3−、4−、またはヘキサ−5−エニル、へプタ−1−、2−、3−、4−、5−またはへプタ−6−エニル、オクタ−1−、2−、3−、4−、5−、6−またはオクタ−7−エニル、ノナ−1−、2−、3−、4−、5−、6−、7−またはノナ−8−エニル、デカ−1−、2−、3−、4−、5−、6−、7−、8−またはデカ−9−エニルである。
特に好ましいアルケニル基は、C−C−1E−アルケニル、C−C−3E−アルケニル、C−C−4−アルケニル、C−C−5−アルケニルおよびC−6−アルケニル、特にC−C−1E−アルケニル、C−C−3E−アルケニル、C−C−4−アルケニルである。
例えば特に好ましいアルケニル基は、ビニル、1E−プロペニル、1E−ブテニル、1E−ペンテニル、1E−ヘキセニル、1E−ヘプテニル、3−ブテニル、3E−ペンテニル、3E−ヘキセニル、3E−ヘプテニル、4−ペンテニル、4Z−キセニル、4E−ヘキセニル、4Z−ヘプテニル、5−ヘキセニル、6−ヘプテニルなどである。5個のC原子までを有する基が一般に好ましい。
1つのCH基が−O−によって、1つが−CO−によって置換されているアルキル基において、これらのラジカルは好ましくは隣接している。したがってこれらのラジカルは一緒にカルボニルオキシ基−CO−O−またはオキシカルボニル基−O−CO−を形成する。好ましくは、この基は、直鎖であり2〜6個のC原子を有する。それはしたがって好ましくは、アセチルオキシ、プロピオニルオキシ、ブチリルオキシ、ペンタノイルオキシ、ヘキサノイルオキシ、アセチルオキシメチル、プロピオニルオキシメチル、ブチリルオキシメチル、ペンタノイルオキシメチル、2−アセチルオキシエチル、2−プロピオニルオキシエチル、2−ブチリルオキシエチル、3−アセチルオキシプロピル、3−プロピオニルオキシプロピル、4−アセチルオキシブチル、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、プロポキシカルボニル、ブトキシカルボニル、ペントキシカルボニル、メトキシカルボニルメチル、エトキシカルボニルメチル、プロポキシカルボニルメチル、ブトキシカルボニルメチル、2−(メトキシカルボニル)エチル、2−(エトキシカルボニル)エチル、2−(プロポキシ−カルボニル)エチル、3−(メトキシカルボニル)プロピル、3−(エトキシカルボニル)プロピル、4−(メトキシカルボニル)−ブチルである。
2つ以上のCH基が−O−および/または−COO−により置換されているアルキル基は、直鎖状または分枝状になり得る。それは好ましくは直鎖状であり、3〜12個のC原子を有する。したがってそれは好ましくはビス−カルボキシ−メチル、2,2−ビス−カルボキシ−エチル、3,3−ビス−カルボキシ−プロピル、4,4−ビス−カルボキシ−ブチル、5,5−ビス−カルボキシ−ペンチル、6,6−ビス−カルボキシ−ヘキシル、7,7−ビス−カルボキシ−ヘプチル、8,8−ビス−カルボキシ−オクチル、9,9−ビス−カルボキシ−ノニル、10,10−ビス−カルボキシ−デシル、ビス−(メトキシカルボニル)−メチル、2,2−ビス−(メトキシカルボニル)−エチル、3,3−ビス−(メトキシカルボニル)−プロピル、4,4−ビス−(メトキシカルボニル)−ブチル、5,5−ビス−(メトキシカルボニル)−ペンチル、6,6−ビス−(メトキシカルボニル)−ヘキシル、7,7−ビス−(メトキシカルボニル)−ヘプチル、8,8−ビス−(メトキシカルボニル)−オクチル、ビス−(エトキシカルボニル)−メチル、2,2−ビス−(エトキシカルボニル)−エチル、3,3−ビス−(エトキシカルボニル)−プロピル、4,4−ビス−(エトキシカルボニル)−ブチル、5,5−ビス−(エトキシカルボニル)−ヘキシルである。
CNまたはCFによって一置換されているアルキルまたはアルケニル基は、好ましくは直鎖状である。CNまたはCFによる置換は、任意の所望の位置においてされることができる。
ハロゲンにより少なくとも一置換されているアルキルまたはアルケニル基は、好ましくは直鎖状である。ハロゲンは好ましくはFまたはClであり、多置換の場合には好ましくはFである。結果として生じる基は、またパーフルオロ化基を含む。一置換の場合において、FまたはCl置換基は任意の所望の位置になり得、しかし好ましくはω位である。特に好ましい例は末端F置換基を有する直鎖状基は、フルオロメチル、2−フッ化メチル、3−フッ化プロピル、4−フッ化ブチル、5−フッ化ペンチル、6−フッ化ヘキシルおよび7−フッ化ヘプチルである。しかしながら、Fの他の位置は除かれない。
およびR00は、好ましくは、H、1〜12個のC原子を有する直鎖または分枝のアルキルから選択される。
−CY=CY−は、好ましくは、−CH=CH−、−CF=CF−または−CH=C(CN)−である。
ハロゲンは、F、Cl、BrまたはIであり、好ましくはFまたはClである。
1−5は、アキラルまたはキラル基であることができる。特に好ましいキラル基は、例えば、2−ブチル(=1−メチルプロピル)、2−メチルブチル、2−メチルペンチル、3−メチルペンチル、2−エチルヘキシル、2−プロピルペンチル、特に、2−メチルブチル、2−メチルブトキシ、2−メチルペントキシ、3−メチルペントキシ、2−エチルヘキソキシ、1−メチルヘキソキシ、2−オクチルオキシ、2−オキサ−3−メチルブチル、3−オキサ−4−メチルペンチル、4−メチルヘキシル、2−ヘキシル、2−オクチル、2−ノニル、2−デシル、2−ドデシル、6−メトキシオクトキシ、6−メチルオクトキシ、6−メチルオクタノイルオキシ、5−メチルヘプチルオキシカルボニル、2−メチルブチリルオキシ、3−メチルバレロイルオキシ、4−メチルヘキサノイルオキシ、2−クロロ−プロプロピオニルオキシ、2−クロロ−3−メチルブチリルオキシ、2−クロロ−4−メチルバレリルオキシ、2−クロロ−3−メチルバレリルオキシ、2−メチル−3−オキサペンチル、2−メチル−3−オキサヘキシル、1−メトキシプロピル−2−オキシ、1−エトキシプロピル−2−オキシ、1−プロポキシプロピル−2−オキシ、1−ブトキシプロピル−2−オキシ、1−フルオロオクチルオキシ、2−フルオロデシルオキシ、1,1,1−トリフルオロ−2−オクチルオキシ、1,1,1−トリフルオロ−2−オクチル、2−フルオロメチルオクチルオキシである。非常に好ましくは、2−ヘキシル、2−オクチル、2−オクチルオキシ、1,1,1−トリフルオロ−2−ヘキシル、1,1,1−トリフルオロ−2−オクチルおよび1,1,1−トリフルオロ−2−オクチルオキシである。
好ましいアキラルな分枝状基は、イソプロピル、イロブチル(=メチルプロピル)、イソペンチル(=3−メチルブチル)、イソプロポキシ、2−メチル−プロポキシおよび3−メチルブトキシである。
もう1つの好ましい態様において、式Iで表される化合物はR1−4などの一種以上の末端基、またはR5などの置換基を含みそれは2種以上の重合性基PまたはP−Sp−(多官能性重合性基)により置換される。この型の適切な多官能性重合性基は、例えばUS 7,060,200 B1またはUS 2006/0172090 A1に開示されている。非常に好ましいのは、以下の式から選択される1種以上の多官能性重合性基を含む化合物である:
−X−アルキル−CHP−CH−CH P1
−X’−アルキル−C(CH)(CH)−CH P2
−X’−アルキル−CHPCHP−CH P3
−X’−アルキル−C(CH)(CH)−C2a+1 P4
−X’−アルキル−CHP−CH P5
−X’−アルキル−CHP P5
−X’−アルキル−CP−C2a+1 P6
−X’−アルキル−C(CH)(CH)−CHOCH−C(CH)(CH)CH P7
−X’−アルキル−CH((CH)((CH) P8
−X’−アルキル−CHPCHP−C2a+1 P9
ここで、アルキルは、非置換、F、Cl、Br、IまたはCNによって単置換または多置換されている1から12個のC原子を有する直鎖または分枝のアルキレンであり、ここで、1個以上の隣接していないCH基が各場合において互いに独立して、Oおよび/またはS原子が互いに直接に結合せず、RおよびR00が上に示した意味を有するかまたは単結合を示すような様式において−O−、−S−、−NH−、−NR−、−SiR00−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−CO−O−、−S−CO−、−CO−S−,−SO−、−CO−NR−、−NR−CO−、−NR−CO−NR00−、−CY=CY−、または−C≡C−によって置換されている。
aおよびbは、互いに独立して、0、1、2、3、4、5または6であり、
X’は、上で定義した通りであり、
1−5は、互いに独立して上でPを示す意味の1つを有する。
式Iで表される非常に好ましい化合物は、以下の副次式で表される化合物である:
式中、R1−5、A1−4、Z1−4、B、m、n、o、pおよびqは、上で示された意味の1つを有する。
特に好ましいのは、以下の副次式で表される化合物である:
ここで、Zは、上で示したZの意味の1つを有し、RはP−Spとは異なる上で示したRの意味の1つを有し、P、Sp、Lおよびrは上で定義した通りであり、メソゲン基におけるベンゼン環は上で定義した1以上の基Lにより任意に置換されている。
さらに好ましいのは、式Iで表された化合物が、式I25またはI26で表される化合物の群から選択され、特にここでZは−COO−であり、rは各出現において0であり、P、Spは上で定義した通りである。
これらの好ましい化合物におけるP−Spは、好ましくはP−Sp’−X’であり、X’は好ましくは−O−、−COO−または−OCOO−である。
式Iで表される化合物およびそれらの合成のための適切な方法は、WO 2008/119427 A1に開示されている。
さらに、さらなる重合性化合物が本発明にしたがって重合性LC材料に加えられることができる。これらの化合物は好ましくはメソゲンまたは液晶である。より好ましくは、LC材料は、反応性メソゲン(RM)から選択され、最も好ましくは1−および2−反応性RMから選択される1種以上のさらなる化合物を含む。
さらなるRMは、それ自体公知であり、有機化学の標準的な著書、例えばHouben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Thieme-Verlag, Stuttgartに記載されている。適切なRMは、例えば、WO 93/22397、EP 0 261 712、DE 195 04 224、WO 95/22586、WO 97/00600、US 5,518,652、US 5,750,051、US 5,770,107およびUS 6,514,578に記載されている。特に適切で好ましいRMの例は、以下のリストに示される。
式中、
は、多くの出現の場合において互いに独立して、上のPとして与えられた意味の1つを有する重合性基であり、好ましくは、アクリル、メタクリル、オキセタン、3−エチルオキセタン、エポキシ、ビニルオキシまたはスチレン基であり、
Spは、上のSp’として与えられた意味の1つを有し、
は、上のX’として与えられた意味の1つを有し、
Sp−Xは、好ましくは、−(CHp1−、−(CHp1−O−、−(CHp1−COO−および−(CH)p1−O−CO−O−から選択され、ここでp1は、1〜12の整数であり、ここでこれらの基は存在する場合にはO−原子を介して隣接する環と結合し、
およびBは、多くの出現の場合において互いに独立して、任意に1、2、3または4個の基Lで置換されている1,4−フェニレン、またはトランス−1,4−シクロヘキシレンであり、
は、多くの出現の場合において互いに独立して、−COO−、−OCO−、−CHCH−、−C≡C−、−CH=CH−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−または単結合であり、
は、任意にフッ素化されている、1〜20個、好ましくは1〜15個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、チオアルキル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシであるか、またはYもしくはP−Sp−X−を示し、
は、F、Cl、CN、NO、OCH、OCN、SCN、SF、任意にフッ素化されている、1〜4個のC原子を有するアルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシ、あるいは1〜4個のC原子を有するモノ、オリゴまたはポリフッ素化アルキルまたはアルコキシであり、
00は、−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−COO−、−CO−NR01−、−NR01−CO−、−NR01−CO−NR01−、−OCH−、−CHO−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−CFCH−、−CHCF−、−CFCF−、−CH=N−、−N=CH−、−N=N−、−CH=CR01−、−CF=CF−、−C≡C−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−または単結合であり、
01は、Hまたは1〜12個のC原子を有するアルキルであり、
は、2−メチルブチル、2−メチルオクチル、2−メチルブトキシまたは2−メチルオクトキシなどの、4個以上の、好ましくは4〜12個のC原子を有するキラルアルキルまたはアルコキシ基であり、
Chは、メチルまたはシトロネリルなどのコレステリル、エストラジオール、またはテルペノイドから選択されるキラル基であり、
Lは、多数の出現の場合において、同一にまたは異なって、F、Cl、CN、SCN、SF5、または直鎖状もしくは分枝状で、任意にモノまたはポリフッ素化された、1〜12個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、またはアルキルカルボニルオキシもしくはアルコキシカルボニルオキシ(ここで、アルキルおよびアルコキシとは異なる基は少なくとも2個のC原子を含み、分枝状の基は少なくとも3個のC原子を含む)であり、あるいは任意にハロゲン化された、1〜5個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシであり、
rは、0、1、2、3または4であり、
uは、0または1であり、
vおよびvは、互いに独立して0、1または2であり、ここでベンゼンまたはナフタレン環はさらに1種以上の同一または異なる基Lで置換されることができる。
特に好ましくは、重合性LCホスト成分がアキラルな化合物のみを含みキラルな化合物を含まない。
さらに好ましくは、重合性LCホスト成分は、式MR3、MR4、MR7、MR8、MR9、MR10、MR18、MR27、MR28、DR1、DR5、DR6、DR7、DR8およびDR9からなる群から選択された1種以上の化合物を含む。
式中PおよびRは上で定義した通りであり、R0は好ましくは、1〜6個のC原子を有するアルキル、アルコキシまたはアルキルカルボニルオキシであり、Lは、HまたはCHであり、
xおよびyは、互いに独立して0または同一もしくは異なって1〜12からの整数であり、
zは、各出現において互いに異なって0または1であり、隣接しているxまたはyが0である場合zは0である。
さらに好ましくは、重合性LCホスト成分は以下の式から選択される1種以上の化合物を含む:
式中Lは、HまたはCHである。
前記RMおよびそれらの合成は先行技術から公知である。例えば、化合物DR1a1およびDR1a2は、D. J. Broer; G. Challa; G. N. Mol, Macromol. Chem, 1991, 192, 59に記載されており、化合物MR10a1およびMR10a2は、US 6,183,822に記載されており、および化合物MR7a1およびMR7a2は、US 5, 720, 900に記載されている。
好ましくは、重合性材料の重合性化合物は1−または2−反応性RMであり、好ましくは低い複屈折率を有する。
特に好ましいのは、0.01〜0.2、非常に好ましくは0.04〜0.16の複屈折率の絶対値を有する重合性材料である。
本発明によるポリマーLCフィルムの一般的な調整は通常の専門家に公知であり、文献、例えばJ. Broer; G. Challa; G. N. Mol, Macromol. Chem, 1991, 192, 59に記載されている。典型的に重合性LC材料は被覆されるか、さもなければ均一な配向に整列し、選択される温度でそのLC相の元の位置において重合され、例えば熱または化学線への曝露により、好ましくは、光重合により、非常に好ましくはUV−光重合により重合され、LC分子の配列に固定する。必要な場合、均一な配向をLC材料のせん断またはアニーリング、基板の表面処理、あるいはLC材料への界面活性剤の添加などのさらなる手段により促進することができる。
基板として例えばガラスもしくは石英シートまたはプラスチックフィルムを用いることができる。また、重合の前におよび/または重合の間におよび/または重合の後に被覆した材料の上に第二の基板を置くことができる。基板は重合の後に取り除くこと、または取り除かないことができる。化学線により硬化する場合において2つの基板を用いるとき、少なくとも1つの基板は重合のために用いられる化学線を透過しなければならない。イソトロピックまたは複屈折基板を用いることができる。重合の後、基板が重合されたフィルムから取り除かれない場合、好ましくはイソトロピック基板が用いられる。
適切で好ましいプラスチック基板は例えばポリエチレンテレフタラート(PET)またはポリエチレン−ナフタラート(PEN)、ポリビニルアルコール(PVA)、ポリカルボナート(PC)またはトリアセチルセルロース(TAC)、非常に好ましくはPETまたはTAC膜などのポリエステルの膜である。例えば、一軸延伸プラスチック膜が用いられることができる。PETフィルムは、例えば帝人デュポンフィルムからの商品名Melinex(登録商標)の下で市販されている。
重合性材料は、スピンコーティングまたはブレードコーティングなどの従来のコーティング技術により基板上に適用されることができる。それはまた、例えばスクリーン印刷、オフセット印刷、リール−トゥ−リール印刷、レタープレス印刷、グラビア印刷、輪転グラビア印刷、フレキソ印刷、凹版印刷、パッド印刷、ヒートシール印刷、インクジェット印刷またはスタンプもしくは印刷プレートによる印刷により基板上に適用されてもよい。
重合性材料を適切な溶媒に溶解することもまた可能である。その後この溶液は、例えばスピンコーティングまたは印刷あるいは他の既知の技術により基板上に被覆され印刷され、溶媒は重合前に蒸発して取り除かれる。多くの場合において、溶媒の蒸発を容易にするために混合物を加熱することが好ましい。溶媒としては、例えば標準的な有機溶媒が用いられることができる。溶媒は例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトンまたはシクロヘキサノンなどのケトン;メチル、エチルまたはブチルアセタートあるいはメチルアセトアセタートなどのアセタート;メタノール、エタノールまたはイソプロピルアルコールなどのアルコール;トルエンまたはキシレンなどの芳香族溶媒;ジまたはトリクロロメタンなどのハロゲン化炭化水素;グリコールまたはPGMEA(プロピルグリコールモノメチルエーテルアセタート)、γ−ブチロラクトンなどのそのエステルなどから選択されることができる。また、上記溶媒の2成分、3成分またはより多い成分の混合物を用いることも可能である。
重合性LC材料の均一な配列、例えば平面配列(Aプレートを調製するための)またはホメオトロピック、すなわち、垂直配列(Cプレートを調製するための)は、例えば基板のラビング処理により、コーティングの間または後の材料のせん断により、重合前の材料をアニーリングにより、配向層の適用により、磁場または電場を被覆された材料に適用することにより、あるいは界面活性化合物の材料への添加により達成することができる。配列技術の報告は、I. Sage in "Thermotropic Liquid Crystals", edited by G. W. Gray, John Wiley & Sons, 1987, pages 75-77により;およびT. Uchida and H. Seki in "Liquid Crystals - Applications and Uses Vol. 3", edited by B. Bahadur, World Scientific Publishing, Singapore 1992, pages 1-63により与えられる。配列材料および技術の報告は、 J. Cognard, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 78, Supplement 1 (1981), pages 1-77により与えられる。
特に好ましいのは、LC分子の特別な表面配列を促進する1種以上の界面活性剤を含む重合性材料である。適切な界面活性剤は、例えばJ. Cognard, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 78, Supplement 1, 1-77 (1981)に記載されている。平面配列のための好ましい配列剤は、例えば非イオン性界面活性剤、好ましくは、市販されているFluorad FC-171(登録商標)(3M Co.からの)、Tego Twin 4100(登録商標)(Evonikからの)、またはZonyl FSN(登録商標)(DuPontからの)などのフルオロカーボン界面活性剤、GB 2 383 040に記載されているようなマルチブロック界面活性剤またはEP 1 256 617に記載されているような重合性界面活性剤である。好ましくは、重合性LC材料における界面活性剤の全濃度は0.05〜3%であり、非常に好ましくは0.1〜1%である。
また、基板上の配列層を適用し、この配列層上の重合性材料を提供することができる。適切な配列層は技術分野において知られ、例えば、US 5,602,661、 US 5,389,698またはUS 6,717,644において記載されるようなラビングしたポリイミドまたは光配列により調製される配向層などである。
ラビングしたポリイミド(PI)は、例えば平面配列を誘導するために用いられ、一方未処理のガラス基板は、例えばホメオトロピック配列を誘引するために用いられることができる。
昇温で、好ましくはその重合温度で重合前に、重合性LC材料をアニーリングすることにより配列を誘導し改善することがまた可能である。
重合は、例えば重合性材料を熱または化学線にさらすことにより達成される。化学線は、UV光、IR光または可視光などの光を用いた照射、X線もしくはガンマ線を用いた照射、またはイオンもしくは電子などの高エネルギー粒子を用いた照射を意味する。好ましい重合は、UV照射によって行われる。化学線源として例えば単独のUVランプまたはUVランプのセットが用いられ得る。高いランプ出力を用いるとき、硬化時間を減らすことができる。他の可能な化学線源はレーザーであり、例えば、UV、IRまたは可視レーザーなどである。
重合は好ましくは化学線の波長で吸収する開始剤の存在において行われる。この目的のために、重合性LC材料は好ましくは1種以上の開始剤、好ましくは0.01〜10%、非常に好ましくは0.05〜5%の濃度において含む。例えば、UV光を用いて重合するとき、光開始剤は、重合反応を開始するフリーラジカルまたはイオンを製造するためにUV照射下で分解するように用いられてもよい。アクリラートまたはメタクリラート基を重合するために好ましくはラジカル光開始剤を用いる。ビニル、エポキシドまたはオキセタン基を重合するために、好ましくはカチオン性光開始剤を用いる。重合を開始するフリーラジカルまたはイオンを生産するために加熱したとき分解する熱重合開始剤を用いることがまた可能である。典型的なラジカル光開始剤は例えば市販されているIrgacure(登録商標)またはDarocure(登録商標)(Ciba AG, Basel, Switzerland)である。典型的なカチオン性光開始剤は例えばUVI6974(Union Carbide)である。
重合性材料はまた1種以上の安定剤または望ましくない自然に生じる重合を妨げる阻害剤、例えば市販のIrganox(登録商標)(Ciba AG, Basel Switzerland)を、好ましくは0.005〜1%、非常に好ましくは0.01〜0.2%の濃度において含んでもよい。
硬化時間は、とりわけ、重合性材料、被覆された層の厚さ、重合開始剤およびUVランプの出力に依存する。硬化時間は好ましくは≦5分であり、非常に好ましくは≦3分であり、最も好ましくは≦1分である。大量生産のためには≦30秒の短い硬化時間は好ましい。
適切なUV放射力は好ましくは5〜200mWcm−2の範囲であり、より好ましくは10〜175mWcm−2の範囲であり、最も好ましくは15〜150mWcm−2の範囲である。
適用したUV照射に関連して、時間の機能として、適切なUV量は好ましくは25〜7500mJcm−2の範囲であり、より好ましくは500〜7200mJcm−2の範囲であり、最も好ましくは3000〜7200mJcm−2の範囲である。
好ましい重合は、窒素やアルゴンなどの不活性ガス雰囲気において行われる。
重合性材料はまた重合のために用いられる放射の波長に調整された吸収極大を有する1種以上の染料、特に例えば4,4’’−アゾキシアニソールまたはTinuvin(登録商標)染料(Ciba AG,Basel,スイスから)などのUV染料を含んでもよい。
別の好ましい態様において重合性材料は1種以上の1反応性重合性非メソゲン化合物であり、好ましくは0〜50%であり、非常に好ましくは0〜20%である。典型的な例はアルキルアクリラートまたはアルキルメタクリラートである。
もう1つの好ましい態様において、重合性材料は1種以上の二または多反応性重合性非メソゲン化合物を含み、好ましくは0〜50%、非常に好ましくは0〜20%の量において含み、二または多反応性重合性非メソゲン化合物と代替的にまたは加えて含む。二反応性メソゲン化合物の典型的な例は、1〜20個のC原子を有するアルキルジアクリラートまたはアルキルジメタクリラートである。多反応性非メソゲン化合物の典型的な例は、トリメチルプロパントリメタクリラートまたはペンタエリスリトールテトラアクリラートである。
ポリマーフィルムの物性を修正するために重合性材料に1種以上の連鎖移動剤を加えることがまた可能である。特に好ましいのは、チオール化合物であり、例えばドデカンチオールなどの単官能性チオールまたはトリメチルプロパントリ(3−メルカプトプロピオナート)などの多官能性チオールである。非常に好ましいのは、例えばWO 96/12209、WO 96/25470またはUS 6,420,001に開示されているメソゲンまたはLCチオールである。連鎖移動剤を用いることにより、フリーポリマー鎖の長さおよび/またはポリマーフィルムにおける2つの架橋間のポリマー鎖の長さが制御され得る。連鎖移動剤の量が増大するとき、ポリマーフィルムにおけるポリマー鎖長は減少する。
重合性材料はまた重合性結合剤または重合性結合剤を形成することができる1種以上のモノマー、および/または1種以上の分散補助剤を含んでもよい。適切な結合剤および分散補助剤は、例えばWO 96/02597に開示されている。しかしながら、好ましくは、重合性材料は結合剤または分散補助剤を含まない。
重合性材料は付加的に、例えば触媒、増感剤、安定剤、阻害剤、連鎖移動剤、共反応するモノマー、表面活性化合物、潤滑剤、湿潤剤、分散剤、疎水化剤、粘着剤、流動性向上剤、消泡剤、脱気装置、希釈剤、反応性希釈剤、補助剤、着色剤、染料、顔料またはナノ粒子などの1種以上の添加物を含む。
本発明のポリマーフィルムおよび材料を、例えばLCDにおける遅滞または補償フィルムとして大きい視野角でのコントラストおよび輝度を改善するためおよび色度を減らすために用いることができる。それは、LCDの切り替え可能なLCセルの外側または基板、通常ガラス基板の間に用いられることができ、切り替え可能なLCセルを形成し切り替え可能なLC媒体(セル内適用)を含む。入射ビーム(λ)の波長の機能としてポリマーフィルムの光学遅滞(δ(λ))が以下の方程式(6)で与えられる:
δ(λ)=(2πΔn・d)/λ (6)
ここで(Δn)は、フィルムの複屈折であり、(d)は、フィルムの厚さであり、λは、入射ビームの波長である。
スネルの法則によると、入射ビームの方向の機能としての複屈折は、
式中、
はフィルムにおける光学軸の入射角または傾斜角であり、
は、対応する反射角である、
として定義される。
これらの法則に基づき、複屈折およびしたがって光学遅滞はフィルムの厚さおよびフィルムにおける光学軸の傾斜角に依存する(比較、ベレークの補償器)。そのため、技術のある専門家は異なる光学遅滞または異なる複屈折がポリマーフィルムにおける液晶分子の配向を調整することによって誘導され得るということに気づく。
本発明のポリマーフィルムはまた、例えばWO2006/039980 A1に記載されたような他の液晶またはRM材料を用いることができる。例えば、それらはLCDにおいて切り替え可能な液晶媒体の配列を誘導しまたは改善するために、あるいはそれらの上に被覆される重合性液晶材料の連続層を配列するために用いることができる。このように重合する液晶フィルムの積み重ねが調製され得る。
本発明によるポリマーフィルムの厚さは好ましくは0.3〜5ミクロン、非常に好ましくは0.5〜3ミクロン、最も好ましくは0.7〜2.5ミクロンである。配向層としての使用のために0.05〜1、好ましくは0.1〜0.4ミクロンの厚さを有する薄膜が好ましい。
本発明のポリマーフィルムおよび材料を従来のLCディスプレイ、例えばDAP(配列した相の変形)、ECB(電界制御複屈折)、CSH(カラースーパーホメオトロピック)、VA(垂直に配列した)、VANまたはVAC(垂直に配列したネマチックまたはコレステリック)、MVA(垂直に配列した複数領域)、PVA(パターン化され垂直に配列した)またはPSVA(ポリマー安定化され垂直に配列した)モードなどの垂直配列を有するディスプレイ;OCB(光学補償ベンドセルまたは光学補償複屈折)、R−OCB(反射OCB)、HAN(ハイブリッド配列されたネマチック)またはパイ−セル(π−セル)モードなどのベンドまたはハイブリッド配列を有するディスプレイ;TN(ねじれネマチック)、HTN(高度にねじれネマチック)、STN(超ねじれネマチック)、AMD−TN(アクティブマトリクス駆動型TN)モードなどのねじれた配列を有するディスプレイ;IPS(インプレーンスウィッチング)モードのディスプレイ、あるいは光学イソトロピック相におけるスウィッチングを有するディスプレイにおいて用いることができる。
本発明の層、フィルムおよび材料は光学フィルムの多様な型に用いることができ、好ましくは光学的に一軸的なフィルム(A−プレート、C−プレート、負のC−プレート、O−プレート)、ねじれた光学リターダ、例えばねじれた4分の1波長ホイル(QWF)、無色のリターダ、無色のQWFもしくは半波ホイル(HWF)、および任意に二軸のフィルムから選択される。層または材料におけるLC相構造はコレステリック、スメティック、ネマチックもしくはブルー相から選択されることができる。層におけるLC材料の配列は、ホメオトロピックな、広げられた、傾けられた平面およびブルー相配列から選択されることができる。層は均一に配向され、異なる配向の様式を提示することができる。
フィルムがLCDの視野角増大のための光学補償器としてまたは輝度増大の要素における成分として、さらには無色のリターダとして、例えば反射または半透過型LCDにおいて用いられることができる。さらなる好ましい適用および装置は、
−読み込み、書き出し、再書き出しを行うデータ記憶システムを含む、組み合わされたCD/DVD/HD−DVD/Blu−Rayなどの多波長で同様の相シフトを必要とする光電子装置における遅滞部品
−カメラなどの光学装置のための無色リターダ
−OLEDおよびLCDを含むディスプレイのための無色リターダ
を含む。
本発明は、好ましい態様を特別な参照を用いて本明細書で記載される。多様な変化および修正が発明の趣旨および範囲から逸脱することなく本明細書においてなされることが理解されるべきである。
本明細書において、他で言及しない限り、百分率は全て重量パーセントである。温度は全て摂氏度で示される。「m.p.」は、融点を表し、「cl.p.」は、透明点を表し、「T」は、ガラス遷移温度を表す。さらに、C=結晶状態、N=ネマチック相、S=スメチック相およびI=イソトロピック相。これらの記号の間または後のデータは遷移温度を表す。Δnは550nmおよび20℃で測定された光学異方性(Δn=n−n、ここでnは縦の分子軸に対して平行である屈折率を表しnは、それらに垂直な屈折率を表す)を表す。光学的および電子光学的データは他で明確に言及されない限り、20℃で測定される。
新規な単一の化合物の屈折率を測定する方法:
製品コードZLI4792でMerck KGaAから市販されている液晶混合物の屈折率はアッベ屈折計を用いて20℃で、波長550nmの光を用いて測定される。この混合物をその後、試験下で10重量%の化合物でドープし、屈折率を再測定する。100%までの外挿は試験下での化合物の屈折率を与える。
ほかで言及しない限り、本明細書で与えられた重合性LC材料の部品の百分率は重量%であり、重合性混合物における固体の総量、すなわち溶媒を含まない量を表す。
本明細書で言及される多くの化合物またはその混合物は市販されている。これらの化合物の全ては公知であるかまたは文献(例えば、Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie [Methods of Organic Chemistry], Georg-Thieme-Verlag, Stuttgartなどの標準的な著書において)に記載されているとおり、公知であり該反応に適している反応条件下精密になるようにそれ自体公知の方法により調製されることができる。用途はまた本明細書においてでそれ自体公知である変形から作られるが、本明細書において記載されない。文脈で明らかに示さない限り本明細書において用語の複数形は単数形を含むものと解釈され、逆もまた同様である。
本明細書の記載および特許請求の範囲を通して、単語「含む(comprise)」および「含む(contain)」およびその単語の変形、例えば「含む(comprising)」および「含む(comprises)」は、「含有するがそれに限定されない」ことを意味し、他の要素を除く(および除かない)ことを意図しない。他方で、単語「含む(comprise)」はまた用語「からなる(consisting of)」を含むが、それに限定されない。
本明細書の記載および特許請求の範囲を通して、単語「得られる(obtainable)」および「得られる(obtained)」およびその単語の変形は、「含まれるが限定されない」を意味し、および他の要素を除く(および除かない)ことを意図しない。他方、単語「得られる(obtainable)」はまた用語「得られる(obtained)」を含むがそれに限定されない。
本発明の前述の態様への変形は、なお本発明の範囲内にある間はなされ得ると認識されるだろう。同じ、同等、または同様な目的に役立つ別の特性は、他に言及しない限り本明細書において開示された各特性に置き換えられてもよい。したがって、他で言及しない限り開示された各特性は一般的な一連の同等または同様の特性の一例に過ぎない。
本明細書に開示された全ての特徴を、かかる特徴および/またはステップの少なくとも複数が相互に排他的である組み合わせを除いて、任意の組み合わせにおいて組み合わせてもよい。特に、本発明の好ましい特徴を本発明の全ての面に適用可能であり、任意の組み合わせにおいて用いてもよい。同様に、必須でない組み合わせにおいて記載された特徴を分離して(組み合わせでなく)用いてもよい。
上に記載した特徴、特に好ましい態様の多くはそれら自身の権利において進歩性があり、本発明の態様の部分として適切ではない。現在クレームされている任意の発明に加えるかまたは代替するこれらの特徴のために独立した保護を求めてもよい。
本発明は、今以下の実施例を参照により詳細に記載されるが、それは実例に過ぎず、発明の範囲を限定するものではない。

以下の混合物の調製のために、以下の化合物および略語が用いられる:
LC242は、BASF AG(Ludwigshafen, Germany)から市販されている重合性キラル材料である。
ポリマーフィルム製造のための一般的な方法
まず初めに、トルエン/シクロヘキサン溶液(7:3)において対応するLC媒体の33.3%w/w溶液を調製する。
溶液は、3000rpmで30秒間ホメオトロピカル的に配向する磨かれたポリイミド被覆ガラススライド上でスピンコーティングされる。
試料は、与えられた温度で60秒間温度制御されたホットプレート上で焼鈍される。
サンプルは、窒素雰囲気下60秒間20℃に冷却されその後20℃で60秒間UV硬化(365nmフィルター、80mW/cm)される。
遅滞は20℃の温度で、400〜700nmの範囲の波長で20°間隔で−40°〜60°までの入射角で測定される。
比較例1
81℃の透明点および550nmで0.06の複屈折を有する以下の混合物:
Irgacure(登録商標)369 1.00
Irganox(登録商標)1076 0.12
LC242 24.98
RM 2 40.00
RM 3 17.91
RM 4 14.99
Zonyl FSO(登録商標)100 1.00
混合物を69〜61℃の範囲の温度でアニールすることができる。
図1aおよび図1bに記載されているような遅滞プロファイル(異なる波長での遅滞分散および遅滞対視野角)をエリプソメータを用いて測定し、2.29μmの厚さを表面プロファイラを用いて測定する。
異なる入射角での遅滞分散値が以下の表1に示される。
ポリマー膜の耐久性を試験するために膜を169時間までの時間、80℃の温度にさらす。表1.1に耐久性試験の結果をまとめる。
例1
81℃の透明点および550nmで0.06の複屈折を有する以下の混合物を配合した(重量%において):
Irgacure(登録商標) 1.00
Irganox (登録商標) 0.12
LC242 16.66
RM 1 37.63
RM 2 30.00
RM 4 13.59
Zonyl FSO(登録商標) 1.00
混合物を80〜51℃の範囲の温度でアニールすることができる。
図2aおよび2bに示すように遅滞プロファイル(遅滞拡散および遅滞対異なる波長での視野角)をエリプソメーターを用いて測定し、2.29μmの厚さを表面観測記録装置を用いて測定した。
異なる入射角での遅滞分散値が以下の表2に示されている。
ポリマーフィルムの耐久性を試験するために、フィルムを80℃の温度に169hまでの時間さらす。表2.1は、耐久性試験の結果をまとめる
比較例2
83℃の透明点および550nmで0.06の複屈折を有する以下の混合物を配合した(重量%において):
Irgacure(登録商標)369 1.00
Irganox(登録商標)1076 0.12
LC242 26.30
RM 2 40.00
RM 3 18.87
RM 4 13.11
TegoTwin(登録商標)4100 0.60
混合物を71〜65℃の範囲の温度でアニールすることができる。
図3aおよび3bに示すように遅滞プロファイル(遅滞拡散および遅滞対異なる波長での視野角)をエリプソメーターを用いて測定し、2.29μmの厚さを表面観測記録装置を用いて測定した。
異なる入射角での遅滞分散値が以下の表3に示されている。
ポリマーフィルムの耐久性を試験するために、フィルムを80℃の温度に260hまでの時間さらす。表3.1は、耐久性試験の結果をまとめる
例2
76℃の透明点および550nmで0.06の複屈折を有する以下の混合物を配合した(重量%において):
Irgacure(登録商標)369 1.00
Irganox(登録商標)1076 0.12
LC242 26.88
RM 1 37.63
RM 2 30.00
RM 4 3.77
TegoTwin(登録商標)4100 0.60
混合物を70〜52℃の範囲の温度でアニールすることができる。
図4aおよび4bに示すように遅滞プロファイル(遅滞拡散および遅滞対異なる波長での視野角)をエリプソメーターを用いて測定し、2.29μmの厚さを表面観測記録装置を用いて測定した。
異なる入射角での遅滞分散値が以下の表4に示されている。
ポリマーフィルムの耐久性を試験するために、フィルムを80℃の温度に260hまでの時間さらす。表4.1は、耐久性試験の結果をまとめる
分散制御
1.00重量%のIrgacure(登録商標)369、0.08重量%のIrganox(登録商標)1076および1.00重量%のZonyl FSO(登録商標)100を各々含む以下の混合物を配合する(重量%において):
450/R550の値からわかるように、RM1は強い負の分散効果を達成するために必要であり、RM1を用いることにより、0.79と同じくらい低い分散が達成される。

Claims (17)

  1. 式A
    式中、
    Pは、互いに独立して、重合性基であり、
    Spは、スペーサー基または単結合であり、
    は、複数の出現において同一にまたは異なって、F、Cl、CN、SCN、SFあるいは直鎖状または分枝状の、任意にモノまたはポリフッ素化した、1〜12個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、またはアルキルカルボニルオキシもしくはアルコキシカルボニルオキシであり、あるいは任意にハロゲン化された、1〜5個のC原子を有するアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシであり、
    rは、0、1、2、3または4である、
    の化合物の1種以上、
    ならびに、式I
    式中、
    1,2は、互いに独立して、鏡像体を含む、
    式中、環UおよびUは、各々基−(B)−とアキシアル結合を介して結合し、これらの環において1つまたは2つの隣接していないCH基は、任意にOおよび/またはSにより置換されており、環UおよびUは、任意に1種以上の基Lにより置換されている、から選択され、
    Lは、P−Sp−、F、Cl、Br、I、−CN、−NO 、−NCO、−NCS、−OCN、−SCN、−C(=O)NR 00 、−C(=O)X、−C(=O)OR 、−C(=O)R 、−NR 00 、−OH、−SF 、任意に置換されたシリル、1〜12個を有するアリール、および直鎖もしくは分枝状の、1〜12個を有するアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシ、ここで1個以上のH原子は任意にFまたはClによって置換されており、Xは、ハロゲンであり、
    1,2は、互いに独立してCHまたはSiHであり、
    は、CまたはSiであり、
    Bは、各出現において互いに独立して−C≡C−、−CY=CY−または任意に置換された芳香族または複素芳香族基であり、
    1,2は、互いに独立してH、F、Cl、CNまたはRであり、
    qは、1〜10の整数であり、
    1−4は、互いに独立して、非芳香族、芳香族または複素芳香族炭素環または複素環基、これらは任意に1種以上の基Rによって置換され、ここで−(A−Z−U−(Z−A−および−(A−Z−U−(Z−A−の各々は芳香族基を非芳香族基より多く含まない、から選択され、
    1−4は、互いに独立して−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−COO−、−CO−NR−、−NR−CO−、−NR−CO−NR−、−OCH−、−CHO−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−CHCH−、−(CH−、−(CH−、−CFCH−、−CHCF−、−CFCF−、−CH=CH−、−CY=CY−、−CH=N−、−N=CH−、−N=N−、−CH=CR−、−C≡C−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−CR00または単結合であり、
    およびR00は、互いに独立して、Hまたは1〜12個のC原子を有するアルキルであり、
    mおよびnは、互いに独立して、0、1、2、3または4であり、
    oおよびpは、互いに独立して、0、1、2、3または4であり、
    1−5は、互いに独立して、H、ハロゲン、−CN、−NC、−NCO、−NCS、−OCN、−SCN、−C(=O)NR00、−C(=O)X、−C(=O)R、−NH、−NR00、−SH、−SR、−SOH、−SO、−OH、−NO、−CF、−SF、P−Sp−、任意に置換されたシリル、または任意に置換されており、任意に1種以上のヘテロ原子を含む1〜40個のC原子を有するカルビルもしくはヒドロカルビルから選択される同一または異なる基であり、あるいはPまたはP−Sp−を示し、あるいはPまたはP−Sp−によって置換されており、ここで化合物は、PまたはP−Sp−を示すか、PまたはP−Sp−によって置換されている少なくとも1つの基R1−5を含み、
    Pは、重合性基であり、
    Spは、スペーサー基または単結合である、
    の化合物の1種以上、
    を含む、重合性LC媒体。
  2. 式Aの化合物が以下の副次式
    式中、変数Pは、請求項1における上記の意味の1つを有し、x、y、zは互いに独立して0または同一もしくは異なる1〜12の整数である、から選択されることを特徴とする、請求項1に記載の重合性LC媒体。
  3. 架橋基、または式Iにおける−(B)−が、−C≡C−、−C≡C−C≡C−、−C≡C−C≡C−C≡C−、−C≡C−C≡C−C≡C−C≡C−、
    式中、
    rは、0、1、2、3または4であり、
    Lは、P−Sp−、F、Cl、Br、I、−CN、−NO、−NCO、−NCS、−OCN、−SCN、−C(=O)NR00、−C(=O)X、−C(=O)OR、−C(=O)R、−NR00、−OH、−SF、任意に置換されたシリル、1〜12個を有するアリール、および直鎖もしくは分枝状の、1〜12個を有するアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシ、ここで1個以上のH原子は任意にFまたはClによって置換されており、ここでRおよびR00は請求項1で定義した通りであり、Xは、ハロゲンである、
    から選択されることを特徴とする、請求項1または2に記載の重合性LC媒体。
  4. 架橋基が結合しているメソゲン基の非芳香環、または式IのUおよびUが、
    式中、Rは請求項1における上記の意味の1つを有する、
    から選択されることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の重合性LC媒体。
  5. 芳香族および非芳香族基、または式IのA1−4、1種以上の基Lで任意に置換されているトランス−1,4−シクロヘキシレンおよび1,4−フェニレンから選択されることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の重合性LC媒体。
  6. メソゲン基における芳香族環基および非芳香族環基をつなぐ連結基、または式IにおけるZ1−4が、−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−COO−、−CO−NR−、−NR−CO−、−NR−CO−NR−、−OCH−、−CHO−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−CHCH−、−(CH−、−(CH−、−CFCH−、−CHCF−、−CFCF−、−CH=CH−、−CY=CY−、−CH=N−、−N=CH−、−N=N−、−CH=CR−、−C≡C−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、CR00または単結合、ここで、R、R00、YおよびYが請求項1で与えられた意味を有する、から選択されることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の重合性LC媒体。
  7. 式Iの重合性化合物が、以下の副次式:
    式中、R1−5、A1−4、Z1−4、B、m、n、o、pおよびqは、請求項1において与えられた意味を有する、
    から選択されることを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の重合性LC媒体。
  8. 式Iの重合性化合物が、以下の副次式:
    式中、Zは、請求項1において与えられるZの意味の1つを有し、Rは、P−Sp−とは異なる、請求項1で与えられるRの意味の1つを有し、P、Sp、Lおよびrは請求項1で定義される通りであり、メソゲン基におけるベンゼン環は任意に請求項1において定義される1種以上の基Lにより置換されている、
    から選択されることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の重合性LC媒体。
  9. 式Iの重合性化合物が、副次式I25またはI26、ここでZは−COO−を示し、rは各出現において0であり、RはP−Spとは異なる、請求項1で与えられるRの意味の1つを有し、P、Spは請求項1において定義されたとおりである、請求項に記載の重合性LC媒体。
  10. 1種以上の式Iの化合物、請求項1〜9のいずれか一項において定義された式Aで表される1種以上の化合物ならびに任意に重合性および/またはメソゲンまたは液晶である1種以上のさらなる化合物を含む、重合性LC媒体。
  11. 請求項1〜9のいずれか一項において定義される重合性LC媒体を、薄膜の形態で配向状態にあるそのLC相において重合することにより得られる、ポリマーフィルム。
  12. 光学装置、電子装置または電子光学装置、あるいはそれらの部品における、請求項11に記載のポリマーフィルム、または請求項1〜9のいずれか一項に記載の重合性LC媒体の使用。
  13. 請求項11に記載のポリマーフィルムまたは請求項1〜9のいずれか一項に記載の重合性LC材料を含む、光学装置、電子装置または電子光学装置、あるいはそれらの部品。
  14. 請求項13に記載の光学装置、電子装置または電子光学装置、あるいはそれらの部品であって、それがA−プレート、C−プレート、負のC−プレートまたはO−プレート、ねじれた光学リターダ、ねじれた4分の1波ホイル(QWF)、任意に二軸のフィルム、無色のリターダ、無色のQWFもしくは半波ホイル(HWF)、コレステリック、スメティック、ネマチックもしくはブルー相を有するフィルム、ホメオトロピックな、広げられた、傾けられた、平面またはブルー相の配列を有し、単一に配向し、または異なる配向のパターンを提示するフィルム、から選択される任意に単軸のフィルムであることを特徴とする、前記光学装置、電子装置または電子光学装置、あるいはそれらの部品
  15. 請求項13または14に記載の光学装置、電子装置または電子光学装置、あるいはそれらの部品であって、それがLCDの視野角強化のための光学補償フィルム、輝度強化フィルムにおける部品、または反射もしくは半透過LCDにおける無色の要素であることを特徴とする、前記光学装置、電子装置または電子光学装置、あるいはそれらの部品
  16. 請求項13〜15のいずれか一項に記載の光学装置、電子装置または電子光学装置、あるいはそれらの部品であって、それが、電子光学ディスプレイ、LCD、光学フィルム、偏光子、補償器、ビームスプリッタ―、反射性フィルム、配向層、カラーフィルター、ホログラフィック素子、ホットスタンピングホイル、カラーイメージ、装飾的またはセキュリティマーキング、LC顔料、粘着剤、非線形の視覚(NLO)装置、光学情報記憶装置、電子装置、有機半導体、有機電界効果トランジスタ(OFET)、集積回路(IC)、薄膜トランジスタ(TFT)、無線認識票(RFID)タグ、有機発光ダイオード(OLED)、有機発光トランジスタ(OLET)、電子発光ディスプレイ、有機光起電力(OPV)装置、有機太陽電池(O−SC)、有機レーザーダイオード(O−レーザー)、有機集積回路(O−IC)、照明装置、センサー装置、電極材料、光導電体、光検出器、電子写真記録装置、蓄電器、電荷注入層、ショットキーダイオード、平坦化層、帯電防止フィルム、伝導性基板、導電パターン、光導電体、電子写真応用システム、電子写真を記録する有機記憶装置、バイオセンサー、バイオチップ、多波長で同様の相シフトを必要とする光電子装置、組み合わされたCD/DVD/HD−DVD/Blu−Ray、読み込み、書き出し、再書き出しを行うデータ記憶装置、またはカメラから選択されることを特徴とする、前記光学装置、電子装置または電子光学装置、あるいはそれらの部品
  17. 請求項13〜16のいずれか一項に記載の光学装置、電子装置または電子光学装置、あるいはそれらの部品であって、それが、電子光学ディスプレイ、LCD、光学フィルム、偏光子、補償器、ビームスプリッタ―、反射性フィルム、配向層、カラーフィルター、ホログラフィック素子、ホットスタンピングホイル、カラーイメージ、装飾的またはセキュリティマーキング、LC顔料、粘着剤、非線形の視覚(NLO)装置、光学情報記憶装置、電子装置、有機半導体、有機電界効果トランジスタ(OFET)、集積回路(IC)、薄膜トランジスタ(TFT)、無線認識票(RFID)タグ、有機発光ダイオード(OLED)、有機発光トランジスタ(OLET)、電子発光ディスプレイ、有機光起電力(OPV)装置、有機太陽電池(O−SC)、有機レーザーダイオード(O−レーザー)、有機集積回路(O−IC)、照明装置、センサー装置、電極材料、光導電体、光検出器、電子写真記録装置、蓄電器、電荷注入層、ショットキーダイオード、平坦化層、帯電防止フィルム、伝導性基板、導電パターン、光導電体、電子写真応用システム、電子写真を記録する有機記憶装置、バイオセンサー、バイオチップから選択されることを特徴とする、前記光学装置、電子装置または電子光学装置、あるいはそれらの部品
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