TWI402331B - 可聚合之液晶材料 - Google Patents

可聚合之液晶材料 Download PDF

Info

Publication number
TWI402331B
TWI402331B TW094130575A TW94130575A TWI402331B TW I402331 B TWI402331 B TW I402331B TW 094130575 A TW094130575 A TW 094130575A TW 94130575 A TW94130575 A TW 94130575A TW I402331 B TWI402331 B TW I402331B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
group
polymerizable
independently
oco
compound
Prior art date
Application number
TW094130575A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200624538A (en
Inventor
Alison Linda May
Peter Fang Yun Hsu
Tara Perrett
Ashley Nathan Smith
Owain Llyr Parri
Original Assignee
Merck Patent Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Merck Patent Gmbh filed Critical Merck Patent Gmbh
Publication of TW200624538A publication Critical patent/TW200624538A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI402331B publication Critical patent/TWI402331B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06—Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/14—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a carbon chain
    • C09K19/18—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a carbon chain the chain containing carbon-to-carbon triple bonds, e.g. tolans
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K2019/0444—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group
    • C09K2019/0448—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group the end chain group being a polymerizable end group, e.g. -Sp-P or acrylate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/04—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K2019/0488—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a special bonding
    • C09K2019/0496—Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a special bonding the special bonding being a specific pi-conjugated group
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00—Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

可聚合之液晶材料
本發明係關於一種可聚合之液晶(LC)材料、由其製備之光學雙軸薄膜、用於其中之新穎的可聚合化合物及該等材料與薄膜在諸如補償器及LC顯示器(LCD)之光學裝置中的用途。
雙軸負型C－板延遲器適於用作LCD中之補償器以改良光學參數，諸如在大視角處之對比率及灰階表示。雙光軸負型C－板延遲器之光學特性接近於平面A－板與負型C－板之組合，但其較該組合顯示出更好的光學性能。該雙軸負型C－板延遲器之平面內各向異性(△nx y )接近於該A－板且該平面外各向異性(△nx z 及△ny z )接近於該負型C－板。模擬已顯示該雙軸負型C－板延遲器之光學性能優於依序堆疊之A－板及負型C－板，且對於LCD，其顯示出異常好的視角性能。此外，替代兩個堆疊薄膜的單個雙軸薄膜之使用減少了成本及製造問題。
WO 03/01544揭示一種包含膽固醇型薄膜之雙軸負型C－板，該薄膜具有一變形螺旋結構，該結構具有一橢圓折射率。其亦揭示一種自可聚合之膽固醇型LC材料製備該薄膜之方法，該材料包含二向色UV－光引發劑。將該膽固醇型材料應用在一基板上且用線性偏振UV光輻射。將二向色UV－光引發劑與線性偏振UV光組合使用以在該LC材料中誘發變形之螺旋結構，該LC材料接著由原位聚合加以固定。因而所得聚合物薄膜呈現出一橢圓折射率及光學雙軸性。
然而，先前技術中所揭示之薄膜僅具有有限的雙軸性。需要新的材料及方法來增加該等薄膜之雙軸性。
本發明之一目的在於提供新的材料及方法用於製備具有改良特性之雙軸負型C－板延遲器，詳言之具有一較高之雙軸性指數。本發明之另一目的在於擴展材料之組合用於製備專業用的雙軸薄膜。由下列詳細說明，熟習此項技術者即刻明白本發明之其它目的。
已發現藉由提供如本發明所主張之材料及方法可達成該等目的。
術語"薄膜"包括具有機械穩定性之硬質或可撓性、自行支撐或獨立式薄膜，以及位於一支撐基板上或兩個基板之間的塗層或層。
術語"液晶或液晶原基材料"或"液晶或液晶原基化合物"意謂包含一或多種桿狀、板狀或碟狀液晶原基基團之材料或化合物，意即，具有誘發液晶(LC)相特性之能力的基團。具有桿狀或板狀基團之LC化合物在此項技術中亦稱為"棒狀"液晶。具有碟狀基團之LC化合物在此項技術中亦稱為"圓盤型"液晶。包含液晶原基基團之該等化合物或材料不必自身呈現LC相。亦可能僅在與其它化合物混合時，或當該等液晶原基化合物或材料或其混合物聚合時顯示LC相特性。
為了清楚起見，下文中之術語"液晶材料"係用於液晶原基及LC材料。
具有一個可聚合基團之可聚合化合物亦稱為"單反應性"化合物，具有兩個可聚合基團之化合物稱為"二反應性"化合物，且具有兩個以上可聚合基團之化合物稱為"多反應性"化合物。無可聚合基團之化合物亦稱為"非反應性"化合物。
術語"反應性液晶原"(RM)意謂一種可聚合之液晶原基或液晶化合物。
術語"引向器"在此項技術中係已知的且意謂LC材料中該等液晶原基基團之長分子軸(在棒狀化合物之狀況下)或短分子軸(在圓盤型化合物之狀況下)之較佳取向方向。
在包含單軸正型雙折射LC材料之薄膜中，該光軸係由引向器給出。
一光學薄膜或層中的雙軸性程度可由雙軸性指數BI＝R0 /Rt h 來表達，其中R0 ＝d． (nx －ny )，及Rt h ＝d． [(nx ＋ny )/2－nz ]其中d為薄膜厚度，nx 及ny 為該薄膜平面內直角方向上的主折射率且nZ 為垂直於該薄膜平面方向上的主折射率。
本發明係關於一種可聚合之LC材料，其包含：A)至少一種可聚合之液晶原基化合物，其具有0.15或更高的雙折射率(較佳為0.20或更高)且較佳選自式I： 其中P為可聚合基團，Sp為間隔基團或單鍵，A為(在多次互相獨立出現之狀況下)芳族或脂族5－或6－環，或包含兩或三個稠合芳族或脂族5－或6－環之基團，該等環視情況含有一或多個選自N、O及S之雜原子，且視情況經一或多個相同或不同基團L1 取代，Z為(在多次互相獨立出現之狀況下)－O－、－S－、－CO－、－COO－、－OCO－、－S－CO－、－CO－S－、－O－CO－O－、－CO－NR0 －、－NR0 －CO－、－OCH2 －、－CH2 O－、－SCH2 －、－CH2 S－、－CF2 O－、－OCF2 －、－CF2 S－、－SCF2 －、－CH2 CH2 －、－CF2 CH2 －、－CH2 CF2 －、－CF2 CF2 －、－CH＝CR0 －、－CH＝CH－、－CH＝CF－、－CY1 ＝CY1 －、－C≡C－、－CH＝CH－COO－、－OCO－CH＝CH－或單鍵，R0 及R0 0 各自獨立為H或具有1至12個C原子之烷基，Y1 及Y2 各自獨立為H、F、Cl或CN，m1、m2各自獨立為0、1或2，且m1＋m23，L1 、L2 各自獨立為F、Cl、Br、I、CN、NO2 、P－Sp－或具有1至12個C原子之烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，其中一或多個H原子視情況經由F或Cl置換，r1、r2各自獨立為0、1、2、3或4，R1 為H、鹵素、CN、NCS、SF5 、P－Sp－或具有1至20個C原子之直鏈或支鏈烷基，該烷基視情況經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代，且其中一或多個不相鄰之CH2 －基團視情況各自獨立經－O－、－S－、－NR0 －、－SiR0 R0 0 －、－CO－、－COO－、－OCO－、－OCO－O－、－NR0 －CO－、－CO－NR0 －、－NR0 －CO－NR0 －、－S－CO－、－CO－S－、－CY1 ＝CY2 －或－C≡C－置換，其置換方式須為O及/或S原子彼此非直接連接之方式，B)至少一種可聚合之液晶原基化合物，其具有兩個或兩個以上可聚合之基團，C)至少一種對掌性化合物，其較佳具有至少40 μm－ 1 之高螺旋狀扭轉力(HTP)，更佳為至少60 μm－ 1 ，D)視情況至少一種單反應性可聚合化合物，其具有一液晶相(較佳為一互變性向列相)及一高清澈點(較佳為75℃或更高)，E)至少一種二向色光引發劑。
本發明進一步係關於一種光學雙軸薄膜，其可自如上下文所述之可聚合LC材料獲得。
本發明進一步係關於如上下文所述在諸如(例如)LCD之光學裝置中作為延遲膜或補償膜之雙軸薄膜的用途。
本發明進一步係關於一種包含如上下文所述之雙軸薄膜之補償器。
本發明進一步係關於一種包含如上下文所述之補償器或雙軸薄膜之LCD。
式I之尤其較佳之化合物為彼等化合物，其中：－m1為1，－m2為0，－R1 係選自Cl或視情況選自具有1至12個C原子(較佳1至6個C原子)之單氟化或多氟化直鏈或支鏈烷基，其中一或兩個非相鄰CH2 －基團視情況經－O－、－S－、－CO－、－COO－、－OCO－、－OCO－O－、－S－CO－或－CO－S－置換，其置換方式須為O及/或S原子彼此非直接連接之方式，更佳為具有1至6個C原子之單氟化或多氟化直鏈或支鏈烷基Cl、烷基、烷氧基或硫烷基(－S－烷基)。
－A為1,4－伸環己基或1,4－伸苯基，其視情況經1至4個L1 基團取代，－r1為0、1或2，－r2為0、1或2，－r1＋r2為1或2，－Z為－COO－、－OCO－或單鍵。
式Ia之化合物更佳： 其中P及Sp如式I所定義，Z0 為－COO－、－OCO－或單鍵，較佳為－COO－，L1 a , 1 b , 2 a , 2 b 各自獨立為F、Cl、CN、(O)a Cb Fc H2 b ＋ 1 － c 或COCH3 ，較佳為Cl、CH3 或OCH3 ，r1a、r1b、r2a、r2b各自獨立為0或1，其中r1a、r1b、r2a、r2b之至少一者為1，R1 a 為Cl或視情況具有1至6個C原子之單氟化或多氟化直鏈或支鏈烷基，其中一或兩個非相鄰CH2 －基團視情況經－O－、－S－、－CO－、－COO－、－OCO－、－OCO－O－、－S－CO－或－CO－S－置換，其置換方式須為O及/或S原子彼此非直接連接之方式，a為0或1，b為1或2，c為0、1、2、3、4或5。
式Ia之化合物尤佳，其中：－r1a及r1b為1，－r1b為0，－r2b為0，－r2a及r2b為0，－r1a為1且r1b為0，－r2a為1且r2b為0，－R1 a 為Cl或視情況具有1至6個C原子之單氟化或多氟化烷基、烷氧基或硫烷基(－S－烷基)，更佳為Cl、CH3 、C2 H5 、OCH3 、OC2 H5 、SCH3 、SC2 H5 、OCF3 、OCHF2 、OCH2 F或OC2 F5 ，最佳為Cl、CH3 、C2 H5 、OCH3 或SCH3 。
式Ia之化合物係新穎的且為本發明之另一態樣。
本發明之又一態樣係關於式Ia之新穎化合物在光學及電光元件或裝置中的用途，詳言之為光學薄膜、偏振器、補償器、光束分光器、反射薄膜、對準層、彩色濾光器、全像元件、熱燙印箔、彩色影像、裝飾或安全標記、液晶顏料、黏著劑、具有各向異性機械性質之合成樹脂、化妝品、診斷用具、非線性光學、光學資訊儲存或用於LC顯示器裝置之LC介質中之用途，較佳係在可聚合LC材料中及製備光學雙軸薄膜中之用途。
式Ia之新穎化合物可由類似於US 6,514,578或GB 2 388 599 A中所述之方法來製備，詳言之係根據或類似於下述方案1及2，其中L具有上文給出之L1 a 含義中之一者，r為0、1或2，且R具有上文給出之R1 a 含義中之一者。
組份B)較佳包含一或多種式II之二反應性化合物 其中P、Sp、L1 、L2 、r1及r2各自獨立具有式I之含義，Z1 及Z2 具有式I中賦予Z之含義中之一者，L3 具有L1 之含義中之一者且r3具有r1之含義中之一者。
式II之化合物尤佳，其中Z1 及Z2 為－CH2 CH2 －、－COO－、－OCO－或單鍵，詳言之，其中Z1 為－COO－且Z2 為－OCO－。式II之化合物更佳，其中r2及r3為0，r1為0、1或2且L1 為F、Cl、CH3 、C2 H5 、OCH3 或COCH3 。
組份C)之對掌性化合物可視情況選自先前技術中已知之可聚合對掌性摻雜劑，例如可購得之R－或S－811、R－或S－1011、R－或S－2011、R－或S－3011、R－或S－4011、R－或S－5011或CB 15(自德國Merck KGaA,Darmstadt購得)。
具有一高螺旋狀扭轉力(HTP)值之對掌性化合物尤佳，詳言之，具有一至少40 μm－ 1 之HTP，至少60 μm－ 1 更佳，例如60至110 μm－ 1 。
WO 98/00428(山梨糖醇)、GB 2,328,207(氫化苯偶姻類)、WO 02/94805(聯萘酚)、WO 02/34739(聯萘酚)、WO 02/06265(TADDOL)、WO 02/06196或WO 02/06195(具有CF2 O－基團之化合物，詳言之為聯萘酚)中所揭示之具有高HTP的對掌性化合物更佳。
如WO 02/34739及WO 02/94805中所揭示之對掌性聯萘酚尤佳。式III之化合物更佳： 其中R3 具有式I之R1 含義中之一者或為P-Sp，且P、Sp、Z、A、L1 、L2 、r1及r2具有式I之含義且m3為0、1、2或3。
式III中R3 為P-Sp之化合物更佳。式III中m3為0或1，Z為-COO-、-OCO-或單鍵，A為視情況經1或2個L1 基團取代之1,4-伸苯基或反-1,4-伸環己基之化合物尤佳。下列化合物更佳： 其中x為1至12之整數且P係如式I中所定義。
組份D)較佳包含一或多種化合物，其具有一向列相(較佳一互變性向列相)及一85℃或更高(較佳100℃或更高)之清澈點(向列相-各向同性相轉移溫度)。選自式IV之化合物更佳： 其中P、Sp、A、Z、L1 、及r1具有式I之含義，m4 為0、1或2，Z3 為-COO-、-OCO-或單鍵，L4 、L5 各自獨立具有式I中L1 之含義中之一者，r4、r5各自獨立為0、1、2、3或4，且r4＋r5>0，R2 為H、鹵素、CN、NCS、SF5 或具有1至20個C原子之直鏈或支鏈烷基，該烷基視情況經F、Cl、Br、I或CN單－或多取代，且其中一或多個非相鄰CH2 基團視情況在各自獨立狀況下經－O－、－S－、－NR0 －、－SiR0 R0 0 －、－CO－、－COO－、－OCO－、－OCO－O－、－NR0 －CO－、－CO－NR0 －、－NR0 －CO－NR0 －、－S－CO－、－CO－S－、－CY1 ＝CY2 －或－C≡C－置換，其置換方式須為O及/或S原子彼此非直接連接之方式。
其中m4為0或1(以0最佳)、Z3 為－COO－、r1為0、r4為1且r5為0或1的式IV之化合物尤佳。下式之化合物更佳： 其中P及Sp係如式I中所定義，L4 a , 5 a 各自獨立為F、Cl、CH3 、C2 H5 、OCH3 或COCH3 ，r4a、r5a為0或1，且r4a＋r5a>0，R2 a 為Cl或視情況具有1至12個C原子(較佳1至6個C原子)之單氟化或多氟化直鏈烷基，其中一或兩個非相鄰CH2 －基團視情況經－O－、－S－、－CO－、－COO－、－OCO－、－OCO－O－、－S－CO－或－CO－S－以O及/或S原子彼此非直接連接之方式置換。
式IVa之化合物尤佳，其中：－r4a為1，－r5a為0，－L4 a 或L5 a 為Cl或OCH3 ，－R2 a 為Cl、CN、OCH3 、OC2 H5 、SCH3 、SC2 H5 、OCF3 、OCHF2 、OCH2 F或OC2 F5 ，更佳為Cl或OCH3 。組份E)較佳包含液晶原基或液晶光引發劑。
例如，下列化合物可用作二向色光引發劑：
如EP－A－1 388 538中所揭示之包含α－胺基之二向色光引發劑尤佳，詳言之為彼等式V之化合物： 其中A、Z、m3、L1 及r1係如上文所定義，且R、R'及R"具有式I中R1 含義中之一者。R'及R"較佳選自具有1至6個C原子之烷基或烷氧基。如上文所定義，R較佳為非極性基團。
下列式V之化合物更佳： 其中L"為H或F，R為具有1至12個C原子之烷基或烷氧基，R'及R"係選自具有1至6個C原子之烷基或烷氧基(較佳為甲基、乙基或丙基)。
在上下文所示之式中，R、R1 及R2 可為極性或非極性基團。極性基團較佳係選自鹵素、CN、NCS、SF5 、OCH3 ，視情況選自具有1至4個C原子之單氟化或多氟化烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基及具有1至4個C原子之單－、寡－或多氟化烷基或烷氧基。非極性基團較佳視情況選自未由上述"極性基團"之定義所涵蓋之具有一或多個(較佳1至15個)碳原子的鹵代烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基。
尤佳之極性基團係選自F、Cl、CN、OCH3 、COCH3 、COC2 H5 、COOCH3 、COOC2 H5 、CF3 、CHF2 、CH2 F、OCF3 、OCHF2 、OCH2 F、C2 F5 及OC2 F5 ，詳言之為F、Cl、CN、CF3 、OCHF2 及OCF3 。尤佳之非極性基團係選自具有1至12個C原子之未經取代之烷基或具有2至12個C原子之未經取代之烷氧基。
如果R、R1 或R2 為烷基或烷氧基，意即，其終端CH2 基團係由－O－置換，則可為直鏈或支鏈。最好係具有1、2、3、4、5、6、7或8個碳原子之直鏈，且因此較佳係例如：甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基或辛氧基，此外，壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、壬氧基、癸氧基、十一烷氧基、十二烷氧基、十三烷氧基或十四烷氧基。
如果R、R1 或R2 為氧雜烷基，意即其中一CH2 基團係由－O－置換，則最好為(例如)直鏈2－氧雜丙基(＝甲氧甲基)、2－氧雜丁基(＝乙氧甲基)或3－氧雜丁基(＝2－甲氧乙基)、2－、3－或4－氧雜戊基、2－、3－、4－或5－氧雜己基、2－、3－、4－、5－或6－氧雜庚基、2－、3－、4－、5－、6－或7－氧雜辛基、2－、3－、4－、5－、6－、7－或8－氧雜壬基或2－、3－、4－、5－、6－、7－、8－或9－氧雜癸基。
如果R、R1 或R2 為烷硫基(硫醚)，意即，烷基中連接至相鄰基團之CH2 基團係由－S－置換，則最好為具有1、2、3、4、5、6、7或8個碳原子之直鏈，且因此較佳為(例如)甲硫基、乙硫基、丙硫基、丁硫基、戊硫基、己硫基、庚硫基、辛硫基，此外，壬硫基、癸硫基、十一烷硫基或十二烷硫基。
R、R1 或R2 可為非對掌性或掌性基團。
在上下文所示之式中，A較佳係選自1,4－伸環己基、1,4－伸苯基、四氫吡喃－2,5－二基、二噁烷－2,5－二基、呋喃－2,5－二基、噻吩－2,5－二基、吡咯－2,5－二基、吡啶－2,5－二基、嘧啶－2,5－二基、萘－2,6－二基、1,2,3,4－四氫化萘－2,6－二基、十氫萘－2,6－二基、茚滿－2,5－二基，該等基團視情況經如上文所定義之L1 單或多取代。
Z、Z0 及Z1 － 3 較佳係選自－COO－、－OCO－、－CH2 CH2 －、－OCF2 －、－CF2 O－、－CY1 ＝CY2 －或單鍵，更佳為－COO－、－OCO－或單鍵。
L1 － 5 較佳係選自F、Cl、CN、NO2 、CH3 、C2 H5 、OCH3 、OC2 H5 、COCH3 、COC2 H5 、COOCH3 、COOC2 H5 、CF3 、OCF3 、OCHF2 或OC2 F5 ，詳言之為F、Cl、CN、CH3 、C2 H5 、OCH3 、COCH3 或OCF3 ，最佳為F、Cl、CH3 、OCH3 或COCH3 。
－(A－Z)m 1 －、－(A－Z)m 2 －、－(A－Z)m 3 －及－(A－Z)m 4 －較佳係選自以下所列之基團及其鏡像。其中，Phe為1,4－伸苯基，PheL為經1至4個如上所定義之L1 基團取代之1,4－伸苯基，Cyc為1,4－伸環己基且Z具有式I中Z1 含義中之一者。
－Phe－Z－ M1 －Cyc－Z－ M2 －PheL－Z－ M3 －Cyc－Z－Cyc－Z－ M4 －Phe－Z－Cyc－Z－ M5 －PheL－Z－Cyc－Z－ M6 －Phe－Z－Phe－Z－ M7 －PheL－Z－Phe－Z－ M8 －PheL－Z－PheL－Z－ M9
其中Z較佳為－COO－、－OCO－、－OCF2 －、－CF2 O－、－CH2 CH2 －、－CH＝CH－或單鍵。
該等較佳式中之PheL較佳以具有上文給出之各自獨立之含義中之一者的L表示為、或，以及。
鹵素較佳為F或Cl。
Y1 及Y2 數佳為H或F。
該可聚合之基團P為能參與諸如自由基或離子鏈聚合、加聚或縮聚之聚合反應或能在類聚合反應中藉由(例如)縮合或加成而接枝至聚合物主鏈上的基固。對於器如自由基、陽離子或陰離子聚合之鏈聚合反應，可聚合基團尤佳。更佳為包含C－C雙鍵或參鍵之可聚合基團及能夠藉由開環反應聚合的可聚合基團(諸如氧雜環丁烷或環氧化物)。
該可聚合之基團P更佳係選自：CH2 ＝CW1 －COO－、CH2 ＝CW1 －CO－、、、、CH2 ＝CW2 －(O)k 1 －、CH3 －CH＝CH－O－、(CH2 ＝CH)2 CH－OCO－、(CH2 ＝CH－CH2 )2 CH－OCO－、(CH2 ＝CH)2 CH－O－、(CH2 ＝CH－CH2 )2 N－、(CH2 ＝CH－CH2 )2 N－CO－、HO－CW2 W3 －、HS－CW2 W3 －、HW2 N－、HO－CW2 W3 －NH－、CH2 ＝CW1 －CO－NH－、CH2 ＝CH－(COO)k 1 －Phe－(O)k 2 －、CH2 ＝CH－(CO)k 1 －Phe－(O)k 2 －、Phe－CH＝CH－、HOOC－、OCN－及W4 W5 W6 Si－，其中W1 為H、Cl、CN、CF3 、苯基或具有1至5個C原子之烷基，詳言之為H、Cl或CH3 ，W2 及W3 各自獨立為H或具有1至5個C原子之烷基，詳言之為H、甲基、乙基或正丙基，W4 、W5 及W6 各自獨立為Cl、具有1至5個C原子之氧雜烷基或氧雜羰烷基，W7 及W8 各自獨立為H、Cl或具有1至5個C原子之烷基，Phe為視情況經一或多個上述定義之L基團取代之1,4－伸苯基，且k1 及k2 各自獨立為0或1。
尤佳之基團P為CH2 ＝CH－COO－、CH2 ＝C(CH3 )－COO－、CH2 ＝CH－、CH2 ＝CH－O－、(CH2 ＝CH)2 CH－OCO－、(CH2 ＝CH)2 CH－O－、及。
更佳為丙烯酸酯及氧雜環丁烷基團。氧雜環丁烷對於聚合(交聯)產生較小之收縮率，其在薄膜內導致較小之應力發展，且導致較高之順序保留及較少缺陷。氧雜環丁烷交聯亦需要陽離子引發劑，其不同於對氧有惰性之自由基引發劑。
為達成此目的，熟習此項技術者可將已知之所有基團用作間隔基團Sp。該間隔基團Sp較佳為式Sp'－X，從而P－Sp－為P－Sp'－X－，其中：Sp'為具有1至20個C原子之伸烷基，較佳為1至12個C原子，其視情況經F、Cl、Br、I或CN單－或多取代，且其中一或多個非相鄰CH2 基團視情況在各自獨立狀況下經－O－、－S－、－NH－、－NR0 －、－SiR0 R0 0 －、－CO－、－COO－、－OCO－、－OCO－O－、－S－CO－、－CO－S－、－NR0 －CO－O－、－O－CO－NR0 －、－NR0 －CO－NR0 －、－CH＝CH－或－C≡C－以O及/或S原子彼此非直法連接之方式置換，X為－O－、－S－、－CO－、－COO－、－OCO－、－O－COO－、－CO－NR0 －、－NR0 －CO－、－NR0 －CO－NR0 －、－OCH2 －、－CH2 O－、－SCH2 －、－CH2 S－、－CF2 O－、－OCF2 －、－CF2 S－、－SCF2 －、－CF2 CH2 －、－CH2 CF2 －、－CF2 CF2 －、－CH＝N－、－N＝CH－、－N＝N－、－CH＝CR0 －、－CY1 ＝CY2 －、－C≡C－、－CH＝CH－COO－、－OCO－CH＝CH－或單鍵，R0 及R0 0 各自獨立為H或具有1至12個C原子之烷基，且Y1 及Y2 各自獨立為H、F、Cl或CN。
X較佳為－O－、－S－、－OCH2 －、－CH2 O－、－SCH2 －、－CH2 S－、－CF2 O－、－OCF2 －、－CF2 S－、－SCF2 －、－CH2 CH2 －、－CF2 CH2 －、－CH2 CF2 －、－CF2 CF2 －、－CH＝N－、－N＝CH－、－N＝N－、－CH＝CR0 －、－CY1 ＝CY2 －、－C≡C－或單鍵，詳言之為－O－、－S－、－C≡C－、－CY1 ＝CY2 －或單鍵，更佳為能形成一共扼系統之基團(諸如－C≡C－或－CY1 ＝CY2 －或單鍵)。
Sp'基團一般為(例如)－(CH2 )p －、－(CH2 CH2 O)q －CH2 CH2 －、－CH2 CH2 －S－CH2 CH2 －或－CH2 CH2 －NH－CH2 CH2 －或－(SiR0 R0 0 －O)p －，其中p為2至12之整數，q為1至3之整數且R0 及R0 0 具有上文給出之含義。
較佳的基團Sp'為(例如)伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、伸癸基、伸十一基、伸十二基、伸十八基、伸乙基氧基伸乙基、亞甲基氧基伸丁基、伸乙基－硫代伸乙基、伸乙基－N－甲基－亞胺基伸乙基、1－甲基伸烷基、亞乙烯基、伸丙烯基及伸丁烯基。
具有一或兩個P－Sp－基團之化合物尤佳，其中Sp為單鍵。在具有兩個P－Sp－基團之化合物的狀況下，該等兩個可聚合之基團P及該等兩個間隔基團Sp可各自相同或不同。
在另一較佳實施例中，基團Sp'為下式之對掌性基團： 其中，Q1 為具有1至9個C原子之伸烷基或伸烷基－氧基團或單鍵，Q2 為可未經取代、經F、Cl、Br或CN單－或多取代之具有1至10個C原子之烷基或烷氧基，在各自獨立之狀況下，一或多個非相鄰CH2 基團亦可能經－C≡C－、－O－、－S－、－NH－、－N(CH3 )－、－CO－、－COO－、－OCO－、－OCO－O－、－S－CO－或－CO－S－以氧原子彼此非直接連接之方式置換，Q4 為具有1至10個C原子之伸烷基或伸烷基－氧基團或單鍵，其不同於Q1 ，且將Q1 連接至該可聚合基團P上。
根據本發明，可聚合之LC材料較佳具有一對掌性近晶型或對掌性向列型(膽固醇型)LC相或一藍相。膽固醇型LC(CLC)材料尤佳。
可聚合之LC材料較佳包含一或多種單官能對掌性可聚合液晶原基化合物及一或多種二－或多官能非對掌性可聚合液晶原基化合物。
除上文所提及之組份A－E)之化合物之外，可聚合之LC材料可包含一或多種額外可聚合液晶原基化合物。該等額外化合物較佳係選自下式： 其中P及L1 係如上文所定義，A為視情況經1至4個L1 基團取代之伸環己基或伸苯基，x為1至12之整數，u與v各自獨立為0或1，R0 為如上文所定義之極性或非極性基團，且該等苯環視情況經1、2、3或4個L1 基團取代。
式I、IV、II、III、V及R1－R10之化合物在先前技術中已知或可根據或類似於本身已知及有機化學之權威書籍(例如Houben－Weyl,Methoden der organischen Chemie,Thieme－Verlag,Stuttgart)中所述之方法來合成。
例如，US 6,514,578中揭示式I之化合物。US 6,491,990中揭示式IV之化合物。WO 02/94805中揭示式III之化合物。EP－A－1 388 538中揭示式V之化合物。例如，在WO 93/22397、US 5,518,652、DE 195 04 224、US 5,750,051、US 5,770,107及US 6,514,578中揭示式II之化合物及類似於彼等式R1－R10之適當額外的可聚合之液晶原基化合物。
除組份A)－E)而外，可聚合之LC材料較佳包含一或多種選自下列各物之組份：F)一或多種界面活性劑，G)一或多種具有一、二或多個可聚合基團之非液晶原基化合物，H)一或多種鏈轉移劑，I)一或多種染料，其具有用於起始該材料之光聚合的最大吸收波長。
在一較佳實施例中，該可聚合材料包含一或多種界面活性劑F)以達成具有一低傾角之平面對準。合適的界面活性劑在(例如)J.Cognard,Mol.Cryst.Liq.Cryst.78，贈刊1，1－77(1981年)中有所描述。非離子型界面活性劑尤佳，例如非離子型氟碳化物界面活性劑，如可購得之Fluorad(自3M)或Zonyl FSN(自DuPont)，或在EP 1 256 617 A1中揭示之可聚合之碳氟化物界面活性劑。更佳為GB 2 383 040 A中揭示之多嵌段界面活性劑。
在另一較佳實施例中，可聚合之材料包含一或多種非液晶原基可聚合化合物G)，較佳以0至30%之濃度，更佳為0至20%。單反應性非液晶原基化合物之一般實例為烷基丙烯酸酯或烷基甲基丙烯酸酯。二反應性非液晶原基化合物之一般實例為具有1至20個C原子之烷基的烷基二丙烯酸酯或烷基二甲基丙烯酸酯。多反應性非液晶原基化合物之一般實例為三甲基丙烷三甲基丙烯酸酯或異戊四醇四丙烯酸酯。
在又一較佳實施例中，該可聚合材料包含一或多種鏈轉移劑H)以調節該聚合物薄膜之物理性質。硫醇化合物尤佳，諸如(例如)十二烷硫醇之單官能硫醇化合物或諸如(例如)三甲基丙烷三(3－巰基丙酸酯)之多官能硫醇化合物，更佳為(例如)WO 96/12209、WO 96/25470或US 6,420,001中揭示之液晶原基或LC硫醇化合物。當添加鏈轉移劑時，可以控制聚合物薄膜中兩個交聯之間的自由聚合鏈之長度及/或聚合鏈之長度。當該鏈轉移劑之量增加時，該聚合物薄膜中聚合鏈之長度隨之減少。
在另一較佳實施例中，該可聚合材料包含一或多種染料I)，其具有用於該材料聚合之輻射的最大吸收波長。諸如(例如)4,4'－氧偶氮基苯甲醚之UV染料或可購得之Tinuvin(自Ciba AG,Basel,Switzerland)尤佳。
較佳之可聚合LC混合物包含：A)5至60%，較佳10至40%，更佳15至30%之一或多種式I化合物，B)5至80%，較佳10至65%，更佳15至55%之一或多種具有一或多個可聚合基團之液晶原基化合物，C)0.1至20%，較佳1至15%，更佳2至10%之一或多種對掌性化合物，D)0至70%，較佳5至60%，更佳10至50%之一或多種式IV化合物，E)0.1至15%，較佳0.5至10%，更佳1至7%之一或多種二向色光引發劑，F)0至10%，較佳0.01至5%，更佳0.05至3%之一或多種界面活性劑，G)0至30%，較佳5至20%之一或多種單－、二－或多官能可聚合之非液晶原基化合物，H)0至15%，較佳0.5至7%之一或多種鏈轉移劑，I)0至10%，較佳0.1至7%之一或多種具有用於該材料聚合之最大吸收波長的染料。
根據本發明，該可聚合之LC材料可用於製備雙軸薄膜。因此，本發明之另一態樣係關於一種自上下文所述之可聚合材料獲得之雙軸薄膜。
根據本發明，該雙軸薄膜較佳具有一扭曲螺旋之膽固醇型結構，其導致一橢圓型、圓盤型折射率橢球。此外，該膽固醇型螺旋之間距剛好具有一在可見波長範圍以下的值，在225 nm以下較佳，由此僅經歷平均定向性折射率。由於布拉格(Bragg)反射帶發生在UV光範圍內，因此對於該等可見波長，該薄膜為透明的且僅充當交叉偏振器之間的延遲器。
該雙軸薄膜具有nx >ny >nz 之光學雙軸負型C對稱性，其中nx 及ny 為該薄膜平面內直角方向上的主要折射率且nz 為垂直於該薄膜平面的主要折射率。
雙軸薄膜之反射波長較佳在380 nm以下。對400 nm或更高(較佳為380 nm或更高)波長的光大體上透明的雙軸薄膜尤佳。對380至(至少)780 nm波長的光大體上透明的雙軸薄膜更佳。
該雙軸薄膜之厚度較佳為0.5至5 μm，更佳為0.5至3 μm。
根據本發明，雙軸薄膜之軸上延遲(先前定義為R0 )較佳為10至150 nm，更佳為20至100 nm，最佳為30至80 nm。
另一較佳實施例係關於具有約四分之一光波(λ/4)延遲(λ＝入射光波長)之雙軸薄膜，其係作為四分之一光波延遲薄膜(QWF)使用。對於該等用途，延遲值尤佳為90至200 nm，更佳為100至175 nm。
又一較佳實施例係關於具有約二分之一光波(λ/2)延遲之雙光軸薄膜，其係作為二分之一光波延遲薄膜(HWF)使用。對於該等用途，延遲值尤佳為180至400 nm，更佳為200至350 nm。
本發明之另一態樣係關於一種製備雙軸薄膜之方法。製備雙軸薄膜尤佳之方法係於一基板上提供一上下文所述之可聚合LC材料層，將該材料在其LC相中對準至沿平面取向，藉由曝露於線性偏振光來使該材料光聚合，及視情況將該聚合材料自該基板移出。
以類似於WO 03/54111中所述之方法製備該雙軸薄膜更佳。根據此方法，可聚合之膽固醇型LC材料係作為薄膜塗佈於基板上，其採用沿平面取向，且該膽固醇型螺旋大體上垂直於該薄膜平面。該LC材料之平面對準可借助於添加諸如界面活性劑之對準劑，或將一對準層應用到基板上及/或摩擦該基板或該對準層。該材料亦可在高溫下退火以改良對準。
接著將經對準之膽固醇型材料曝露於線性偏振UV光。存在於該材料中之二向色光引發劑(E)係局部對準其平行於該LC引向器之UV吸收軸。當以偏振UV光照射時，聚合引發自由基主要產生於該局部引向器平行於偏振方向放置之處。
不均勻自由基之產生導致局部聚合，主要為高反應性組份，諸如二－或多官能可聚合化合物。此導致該螺旋半轉以內高與低反應性組份之間的濃度梯度。該等高反應性組份在引向器平行於E－場放置之處變濃(自由基最大濃度)且該等較低反應性組份(諸如單官能可聚合或不可聚合化合物)在引向器垂直於E－場之處變濃。該對掌性組份之局部變化導致正弦螺旋之扭曲(上下文亦稱為"扭曲"或"變形"螺旋)。
根據本發明，藉由使用可聚合LC材料可能達成具有0.2或更高之雙軸性指數BI的薄膜。根據本發明，該等雙軸薄膜較佳具有0.14之BI值，詳言之0.20，更佳0.25，最佳0.30。
較佳地設計該可聚合LC對掌性混合物以便其選擇性反射波長在一般用於聚合之光波長(通常UV光為約365 nm)以下且使該雙折射產生局部變化。可藉由使用具有高度扭曲之式III之對掌性化合物以將布拉格(Bragg)反射帶推入UV中，且藉由使用經改良之二向色光引發劑(尤其為彼等式V之化合物)來達成此目的。
根據本發明，該可聚合LC對掌性混合物允許使得該薄膜生產方法適用於在塑料基板上的製造，且固化時間小於3分鐘，較佳小於1分鐘，其尤其適用於大批量生產。
根據本發明，該可聚合LC混合物具有一高清澈點且允許於較高溫度下在LC相內聚合。發現在該可聚合材料之LC相中藉由將聚合溫度增至一定程度，可能增加所得聚合物薄膜之雙軸性。因此，具有高清澈點之可聚合LC混合物尤其合適且較佳。聚合溫度(該可聚合材料之LC相中)較佳係選自40℃至100℃之範圍，詳言之為40℃至90℃，較佳為50℃至80℃，更佳為55℃至65℃或60℃至80℃之範圍。
亦可能藉由改變線性偏振光輻射之偏振方向來控制該雙軸薄膜之慢軸的方向(該"慢軸"對應x－方向，意即，最高折射率nx 的方向)。舉例而言，藉由使UV光透過一線性偏振器(例如市售之摻雜染料之吸收偏振器)可達成線性偏振UV光之照射。所得雙軸薄膜之慢軸方向接著將與該偏振器之穿透軸方向相對應。藉由旋轉該偏振器，可由此控制該慢軸之方向。
在本發明之另一較佳實施例中，該光學雙軸薄膜包含至少兩個具有不同延遲雙折射率之區域或包含具有不同延遲之兩個或兩個以上區域的圖案。
該薄膜可由上文所述之方法來製備，其中僅聚合該可聚合材料之選定區域。可藉由(例如)透過一光罩進行光聚合以使得僅將未覆蓋區域曝露於UV光中來達成此目的。不同區域接著在不同條件下(例如不同的固化溫度)聚合，導致軸上延遲發生改變。
亦可能製備包含一或多個(較佳為一個、兩個或三個)具有不同延遲值之不同區域之圖案的雙軸薄膜，調整各個該等值使得將線性偏振光轉化至圓形偏振光之效率優化以用於原色紅、綠及藍(R、G、B)中的一種光。詳言之，該等延遲值係如下所示：對於波長為600 nm之紅光，其延遲為140至190 nm，較佳為145至180 nm，更佳為145 nm至160 nm，最佳為150 nm。
對於波長為550 nm之綠光，其延遲為122至152 nm，較佳為127至147 nm，更佳為132 nm至142 nm，最佳為137 nm。
對於波長為450 nm之藍光，其延遲為85至120 nm，較佳為90至115 nm，更佳為100 nm至115 nm，最佳為112 nm。
對於製備該雙軸薄膜，較佳將該可聚合材料塗佈或印刷於基板上、對準至一統一定向且聚合以使該定向永久固定。諸如玻璃或石英薄片或塑料薄膜或薄片均可用作基板。亦可能於聚合之前及/或期間及/或之後將一第二基板置於經塗佈之混合物之頂部。聚合之後可移除或不移除該等基板。當在藉由光化輻射進行固化之狀況下使用兩個基板時，則必需傳輸至少一個基板用於聚合所用之光化輻射。可使用各向同性或雙折射性基板。在該基板在聚合之後不自該聚合薄膜移除之狀況下，較佳使用各向同性基板。
較佳至少一基板為塑料基板，諸如(例如)聚酯薄膜(諸如聚苯二酸乙二酯(PET)或聚萘二酸乙二酯(PEN))、聚乙烯醇(PVA)薄膜、聚碳酸酯(PC)薄膜或三乙醯基纖維素(TAC)薄膜，PET薄膜或TAC薄膜尤佳。例如單光軸拉伸塑料薄膜可用作雙折射性基板。例如，可自DuPont Teijin Films購得商品名為Melinex的PET薄膜。
可藉由習知之塗佈技術(諸如旋塗或刮塗)將可聚合材料塗佈於基板上。亦可藉由專家已知之習知印刷技術類似諸如絲網印刷、平版印刷、卷對卷印刷、凸版印刷、凹版印刷、輪轉凹版印刷、柔性凸版印刷、凹板印刷、移印、熱封印刷、噴墨印刷或藉助於壓印或印刷圖版之印刷將其應用於基板上。
亦可能將可聚合材料溶解於合適的溶劑中。接著將此溶液塗佈或印刷於基板上，例如藉由旋塗或印刷或其它已知技術，且在聚合前將該溶劑蒸發掉。在多數狀況下，適當地加熱該混合物以促進溶劑之蒸發。例如，標準有機溶劑可作為溶劑使用。該等溶劑可選自(例如)酮類(諸如丙酮、甲基乙基酮、甲基丙基酮或環己酮)、乙酸酯類(諸如乙酸甲酯、乙酸乙酯或乙酸丁酯或乙醯乙酸甲酯)、醇類(諸如甲醇、乙醇或異丙醇)、芳族溶劑(諸如甲苯或二甲苯)、鹵代烴類(諸如二氯甲烷或三氯甲烷、乙二醇)或其酯(諸如PGMEA(丙二醇單甲基醚乙酸酯)、γ－丁內酯及其類似物)。亦可使用上述溶劑之二元、三元或更高元混合物。
較佳藉由曝露於熱或光化輻射達成該材料之聚合。光化輻射意謂光照射(諸如UV光、IR光或可見光)、X－射線或伽瑪射線照射或高能粒子照射(諸如離子或電子)。較佳藉由光照射來進行聚合，該等光詳言之為UV光，更佳為線性偏振UV光。例如單個UV燈或一組UV燈均可作為光化輻射之來源使用。當使用一高功率燈時，可減少固化時間。光輻射之另一可能來源為雷射，諸如UV雷射、IR雷射或可見雷射。
除了組份E)之二向色光引發劑之外，該可聚合材料亦可包含一或多種習知之光引發劑。例如，市售之Irgacure651、Irgacure184、Darocure1173或Darocure4205(均購自Ciba Geigy AG)可作為自由基聚合之標準的光引發劑，然而在陽離子光聚合之狀況下，可使用市售之UVI 6974(Union Carbide)。
固化時間尤其視可聚合材料之反應性、塗佈層之厚度、聚合引發劑之類型及UV燈之功率而定。根據本發明，固化時間較佳不超過10分鐘，尤為較佳不超過5分鐘且更佳少於2分鐘。對於大批量生產而言，3分鐘或更少(更佳為1分鐘或更少，詳言之為30秒或更少)之固化時間較佳。
可聚合材料可額外包含一或多種其它合適的組份諸如(例如)催化劑、感光劑、穩定劑、鏈轉移劑、抑制劑、促進劑、共反應單體、表面活性化合物、潤滑劑、潤濕劑、分散劑、疏水劑、黏著劑、助流劑、消泡劑、除氣器、稀釋劑、活性稀釋劑、助劑、著色劑、染料或顏料。
除使用組份F)之界面活性劑之外，材料之統一對準可藉由以(例如)刮漿刀剪切材料來輔助。亦可將一對準層(例如，摩擦聚醯亞胺或濺鍍SiOx 之層)應用在該等基板之至少一者之頂部上。亦可藉由摩擦該基板(例如藉助於一摩擦布或一摩擦滾筒)而無須施加一額外對準層來達成對準。
在一較佳實施例中，聚合之前該可聚合LC材料在LC相中於高溫下退火以改良對準，較佳為接近其清澈點之溫度，更佳低於5℃，最佳低於其清澈點以下2℃。
在某些狀況下，施加一第二基板係有利的，其有助於對準及排除可抑制聚合之氧。在一較佳實施例中，在諸如氮或氬之惰性氣體的氣氛下進行聚合作用。
根據本發明，該雙軸薄膜可單獨或組合其它延遲薄膜作為補償器或延遲器使用，詳言之用於LCD中的視角補償。
因此，本發明之另一態樣係關於一種LCD裝置，其包含至少一種上下文所述之雙軸薄膜或補償器。
該LCD裝置較佳包含下列元件：－一LC面板，其係由具有彼此相反表面之兩個透明基板形成，一電極層，其係提供於該等兩個透明基板之至少一者之內側且視情況可與一對準層重疊，及一LC介質，其係存在於兩個透明基板之間，－一偏振器，其係設置於該等透明基板之外部，或一對偏振器，其夾在該等基板之間，及－根據本發明之至少一個雙軸薄膜或補償器，其係安置於該LC面板與該等偏振器之至少一者之間。
上述顯示器元件可在彼此頂部分離、層疊、安裝或藉助於黏結層與裝配件構件之任意組合來連接。
根據本發明，該雙軸薄膜及補償器可用於習知顯示器之補償，詳言之為彼等TN(扭轉向列型)、HTN(高度扭轉向列型)或STN(超級扭轉向列型)模式之顯示器，AMD－TN(主動式矩陣驅動之TN)顯示器、IPS(共平面切換型)模式之顯示器(其亦稱為"超級TFT"顯示器)、DAP(對準相之形變)或VA(垂直排列)模式之顯示器(諸如ECB(電控雙折射型)、CSH(彩色單純矩陣顯示模式)、VAN或VAC(垂直排列向列型或膽固醇型)顯示器、MVA(多域垂直排列型)顯示器)，彎曲型或混合型顯示器(諸如OCB(光學補償彎曲型面板或光學補償雙折射型)、R－OCB(反射式OCB)、HAN(混合式排列向列型)或π－面板(π－面板)顯示器，或半透反射式顯示器。
TN、STN、VA、MVA、OCB及π－面板顯示器尤佳。
該雙軸薄膜較佳係於LCD中作為光學延遲薄膜，其不在該顯示器之可轉換LC面板之外部，而在該等基板(通常為玻璃基板)之間，該等基板形成可轉換LC面板且含有可轉換LC介質(內面板應用)。其避免視差問題且允許減少該LCD裝置之總厚度。
進一步較佳之LCD包含：－一LC面板，其係藉由兩個平面平行之基板(其中至少一者對入射光係透明的)形成，一電極層，其係提供於該等兩個透明基板之至少一者的內側且視情況與一對準層重疊，及一LC介質，其係存在於該等兩個基板之間且藉由施加一電場而在至少兩個不同狀態之間轉換，－一第一線性偏振器，其係位於該LC面板之一側，－視情況一第二線性偏振器，其係位於與第一線性偏振器所在一側相反的該LC面板之一側，－至少一種如上下文所述之雙軸薄膜，其係安置於該LC面板之兩個平面平行基板之間。
一尤佳之LCD包含：－一包含下列元件之LC面板，－一第一及一第二平面相互平行之基板，其中至少一者對入射光係透明的，－一於該等基板之一者上的非線性電子元件陣列，其可用於個別地轉換該LC面板之各個像素，該等元件較佳為主動元件(諸如電晶體)，更佳為TFT，－一濾色器陣列，其係提供於該等基板之一者上，較佳在與承載非線性元件陣列之基板相反的基板上，且具有不同像素之圖案，該等像素傳送原色紅、綠及藍(R、G、B)中之一者，該濾色器視情況可由一平面層來塗佈，－一第一電極層，其係提供於該第一基板之內側，－視情況一第二電極層，其係提供於該第二基板之內側，－視情況第一及第二對準層，其係提供於該等第一及第二電極上，－一LC介質，其係藉由施加一電場而在至少兩個不同的方位之間轉換，－一第一(或"前")線性偏振器，其係在LC面板之第一側，－視情況一第二(或"後")線性偏振器，其係在LC面板之第二側，及－至少一種如上下文所述之雙軸薄膜，其係位於該LC面板之第一與第二基板之間，較佳在濾色器與液晶介質之間為，更佳在濾色器與該等電極層之一者之間，或若存在一平面層，則其係位於該平面層與該等電極層之一者之間。
另一較佳實施例係關於一種具有三個不同延遲區域或像素之圖案的雙軸薄膜，對於紅色、綠色及藍色之一者而言，調整該等區域內的延遲值以使得在各個區域或像素中線性偏振光轉換為圓形偏振光之效率最優化，且該薄膜較佳係安置於濾色器之上以使得該濾色器之各R－、G－或B－像素係由該雙軸薄膜之對應的像素所覆蓋，該薄膜對於此顏色具有最佳延遲。
舉例而言，像素化雙軸性QWF可構建為具有三種類型之延遲為約112 nm、137 nm及150 nm之像素，其分別對應於濾色器之約四分之一的藍(B)像素波長(450 nm)、約四分之一的綠(G)像素波長(550 nm)及約四分之一的紅(R)像素波長(600 nm)。可類似地製備像素化HWF。相比之下，對於顯示器之所有區域，非像素化薄膜將僅提供一平均的統一特性。
另外或除RGB－圖案之外，該雙軸薄膜亦可具有一含有QWF(或HWF)延遲區域及另一延遲(例如零延遲)區域的圖案。該圖案化薄膜尤其適合用作圖案化半透反射式顯示器之補償器，例如一反射鏡帶孔型半透反射式顯示器，其在WO 03/019276 A2或在Van der Zande等人，SID Digest 14.2,2003年，第194－197頁、S.Roosendaal等人，SID Digest 8.1，2003年，第78－81頁及M.Kubo等人，Proccedings of the IDW，1999年，第183－186頁中有所描述。
根據本發明，亦可能在LCD(例如VA或MVA型)中使用一非圖案化雙軸薄膜作為內面板薄膜。
在上下文中，除非另有規定，否則所有溫度均為攝氏度，且所有百分數均以重量計。下列縮寫係用於說明該等化合物之液晶相特性：C＝結晶；N＝向列型；S＝近晶型；N＊ 、Ch＝對掌性向列型或膽固醇型；I＝各向同性。該等符號之間的數字係以攝氏度來顯示相轉移溫度。另外，mp為熔點且cp為清澈點(℃)。
LC主材料中對掌性摻雜之HTP係定義為HTP＝(p * c)－ 1 (μm－ 1 )，其中p為分子螺旋之間距(μm)且c為主材料中對掌性化合物之濃度(重量%)(例如，以重量計1%之濃度對應c＝0.01)。除非另有規定，否則上下文給出之特定HTP係關於20℃下該LC主混合物MLC－6260(自德國達姆施塔特的Merck KGaA，可購得)中1%的摻雜濃度。
下列實例將對本發明進行說明，而不欲限制其。
比較實例1
如WO 03/054111之實例2所示，製備一種可聚合之混合物，其包含：化合物(B1) 51.50%化合物(B2) 12.00%化合物(a) 8.00%化合物(b) 21.00%化合物(Cl) 6.00%化合物(e) 1.00% FC1710.20%
FC171為界面活性劑，其可自3M(St.Paul,Minnesota,USA)購得。對掌性化合物(C1)在WO 02/94805中有所揭示。
如WO 03/054111之實例2所述，自此混合物製備雙軸聚合物薄膜。藉由所計算的一定範圍之視角及雙軸性指數BI來量測該雙光軸薄膜之延遲。結果出示於下表1中。
實例1
1a)式Ia之化合物： 如以上方案1中所述，製備化合物(A1)：
1b)可聚合之混合物 製備下列可聚合之混合物：化合物(A1) 19.60%化合物(B1) 19.20%化合物(a) 11.20%化合物(b) 33.62%化合物(C2) 2.00% Paliocolor LC7569.80%化合物(E1) 4.00% FC1710.50% Irganox 10760.08%
Paliocolor LC756為反應性可聚合對掌性材料，其可自BASF AG(Ludwigshafen,Germany)購得。Irganox 1076可自Ciba AG(Basel,Switzerland)購得。對掌性化合物(C2)在WO 98/00428中有所揭示。二向色光引發劑(E1)在EP 1 388 538中有所揭示。
該混合物具有一膽固醇相及59.6℃之清澈點。
將該混合物溶解於PGMEA中以產生45% w/w之溶液。使用2000 rpm之旋轉速度將該溶液旋塗於一摩擦聚醯亞胺基板上。將該溶劑在周圍溫度下蒸發且將該塗層於57℃下退火一分鐘。接著在室溫下將該塗層於惰性氣氛中使用365 nm之UV光通過一UV線性偏振器光聚合1分鐘以產生聚合物薄膜。
在光聚合之後，藉由所計算之一定範圍之視角及雙軸性指數BI來量測該聚合物薄膜之延遲。結果係顯示於表1中。
該聚合物薄膜之延遲曲線(x－軸上延遲(nm)對y－軸上視角(度))係顯示在圖1中。
實例2－3
自如實例1所述之可聚合混合物製備聚合物薄膜，但其中化合物(E1)分別係經化合物(E2)(實例2，cp 65.3℃)及(E3)(實例3，cp 59.1℃)以相同量來置換(退火溫度為63℃)。
不同視角處之延遲及該等聚合物薄膜之雙軸性指數BI係顯示在表1中。該等薄膜之延遲曲線係顯示於圖1中。
實例4－5
製備下列可聚合之混合物：化合物(A1) 19.60%化合物(B1) 21.40%化合物(a) 11.20%化合物(b) 33.62%化合物(C3) 9.60%化合物(E2) 4.00% FC1710.50% Irganox 10760.08%
對掌性化合物(C3)在WO 02/94805中有所揭示。
該混合物具有一膽固醇相及55.1℃之清澈點。
自如實例1中所述之此混合物製備聚合物薄膜(實例4)(退火溫度為53℃，固化溫度為室溫)。
自如上文所述之可聚合混合物製備另一聚合物薄膜(實例5)，但其中化合物(E2)係經化合物(E3)以相同量來置換(該混合物之清澈點為48.2℃)。
不同視角處之延遲及該等聚合物薄膜之雙軸性指數BI係顯示在表2中。該等薄膜之延遲曲線係顯示在圖2中。
實例6
製備下列可聚合之混合物：化合物(A1) 20.00%化合物(B1) 32.00%化合物(B2) 8.0%化合物(C3) 9.60%化合物(D1) 25.82%化合物(E2) 4.00% FC1710.50% Irganox0.08%
化合物(D1)在US 6,491,990中有所揭示。
該混合物具有一膽固醇相及96.6℃之清澈點。
將該混合物溶解於PGMEA中以產生45% w/w的溶液。使用2000 rpm之旋轉速度將該溶液旋塗於一摩擦聚醯亞胺基板上。將該溶劑在周圍溫度下蒸發且將該塗層於98℃下退火一分鐘。接著在20℃下將該塗層於惰性氣氛中使用365 nm之UV光通過一UV線性偏振器光聚合1分鐘以產生聚合物薄膜。使用相同方法但光聚合分別於40℃、60℃及80℃下進行來製備另外的聚合物薄膜樣本。
在光聚合之後，藉由所計算的一定範圍之視角及雙軸性指數BI來量測該聚合物薄膜之延遲。該等結果係顯示於表3中。
該等聚合物薄膜之延遲曲線係顯示於圖3A中，在圖3B中顯示該雙軸性指數(BI)對固化溫度。
實例7
自如實例6所述之可聚合混合物製備聚合物薄膜，但其中化合物(D1)係經化合物(D2)以相同量來置換(該混合物之清澈點為101.5℃)。
不同視角處之延遲及該等聚合物薄膜之雙軸性指數BI係顯示於表4中。該等聚合物薄膜之延遲曲線係顯示於圖4A中，圖4B中顯示該雙軸性指數對固化溫度。
實例8
自如實例6所述之可聚合混合物製備聚合物薄膜，但其中化合物(D1)係經化合物(D3)以相同量來置換(該混合物之清澈點為90.0℃)。
不同視角處之延遲及該等聚合物薄膜之雙軸性指數BI係顯示於表5中。該等聚合物薄膜之延遲曲線係顯示於圖5A中，圖5B中顯示該雙軸性指數對固化溫度。
實例9
自如實例6所述之可聚合混合物製備聚合物薄膜，但其中化合物(D1)係經化合物(D4)以相同量來置換(該混合物之清澈點為86.0℃)。
不同視角處之延遲及該等聚合物薄膜之雙軸性指數BI係顯示於表6中。該等聚合物薄膜之延遲曲線係顯示於圖6A中，圖6B中顯示該雙軸性指數對固化溫度。
實例10
自如實例6所述之可聚合之混合物製備聚合物薄膜，但其中化合物(D1)係經化合物(D5)以相同量來置換(該混合物之清澈點為80.0℃)。
不同視角處之延遲及該等聚合物薄膜之雙軸性指數BI係顯示在表7中。該等聚合物薄膜之延遲曲線係顯示在圖7A中，圖7B中顯示該雙軸性指數對固化溫度。
實例11
自如實例6所述之可聚合之混合物製備聚合物薄膜，但其中化合物(D1)係經化合物(D6)以相同量來置換(該混合物之清澈點為84.0℃)。
不同視角處之延遲及該等聚合物薄膜之雙軸性指數BI係顯示於表8中。該等聚合物薄膜之延遲曲線係顯示在圖8A中，圖8B中顯示該雙軸性指數對固化溫度。
實例12
自如實例6所述之可聚合之混合物製備聚合物薄膜，但其中化合物(D1)係經化合物(D7)以相同量來置換(該混合物之清澈點為76.0℃)。
不同視角處之延遲及該等聚合物薄膜之雙軸性指數BI係顯示在表9中。該等聚合物薄膜之延遲曲線係顯示在圖9A中，圖9B中顯示該雙軸性指數對固化溫度。
實例13
自如實例6所述之可聚合之混合物來製備聚合物薄膜，但其中化合物(D1)係經化合物(D8)以相同量來置換(該混合物之清澈點為73.0℃)。
不同視角處之延遲及該等聚合物薄膜之雙軸性指數BI係顯示於表10中。該等聚合物薄膜之延遲曲線係顯示在圖10A中，圖10B中顯示該雙軸性指數對固化溫度。
實例14
自如實例6所述之可聚合之混合物來製備聚合物薄膜，但其中化合物(E2)係經化合物(E3)以相同量來置換(該混合物之清澈點為92.4℃)。
不同視角處之延遲及該等聚合物薄膜之雙軸性指數BI係顯示於表11中。該等聚合物薄膜之延遲曲線係顯示於圖11A中，圖11B中顯示該雙軸性指數對固化溫度。
實例15
自如實例6所述之可聚合之混合物製備聚合物薄膜，但其中化合物(D1)係經化合物(D2)以相同量來置換且化合物(E2)係經化合物(E3)以相同量來置換(該混合物之清澈點為100.2℃)。
不同視角處之延遲及該等聚合物薄膜之雙軸性指數BI係顯示於表12中。該等聚合物薄膜之延遲曲線係顯示於圖12A中，圖12B中顯示該雙軸性指數對固化溫度。
實例16
製備下列可聚合之混合物：化合物(A1) 20.00%化合物(B1) 17.12%化合物(B2) 4.28%化合物(D1) 44.42%化合物(C3) 9.60%化合物(E2) 4.00% FC171(界面活性劑) 0.50% Irganox0.08%
該混合物具有一膽固醇相及101.0℃之清澈點。
自如實例6所述之可聚合之混合物來製備聚合物薄膜。
不同視角處之延遲及該等聚合物薄膜之雙軸性指數BI係顯示於表15中。該等聚合物薄膜之延遲曲線係顯示於圖13A中，圖13B中顯示該雙軸性指數對固化溫度。
實例17
自如實例16所述之可聚合之混合物來製備聚合物薄膜，但其中化合物(D1)係經化合物(D2)以相同量來置換(該混合物之清澈點為105.0℃)。
不同視角處之延遲及該等聚合物薄膜之雙軸性指數BI係顯示於表14中。該等聚合物薄膜之延遲曲線係顯示於圖14A中，圖14B中顯示該雙軸性指數對固化溫度。
實例18
自如實例16所述之可聚合之混合物來製備聚合物薄膜，但其中化合物(C3)係經化合物(C4)以相同量來置換(該混合物之清澈點為102.0℃)。
不同視角處之延遲及該等聚合物薄膜之雙軸性指數BI係顯示於表15中。該等聚合物薄膜之延遲曲線係顯示於圖15A中，圖15B中顯示該雙軸性指數對固化溫度。
實例19
製備下列可聚合之混合物：化合物(A1) 19.60%化合物(B1) 21.40%化合物(a) 11.20%化合物(b) 33.62%化合物(C2) 9.60%化合物(E1) 4.00% FC1710.50% Irganox 10760.08%
自如實例1所述之混合物製備聚合物薄膜(退火溫度為61℃，於室溫下固化)。
不同視角處之延遲及該聚合物薄膜之雙軸性指數BI係顯示於表16中。
實例20
製備下列可聚合之混合物：化合物(A1) 19.60%化合物(B1) 14.00%化合物(a) 11.20%化合物(b) 33.62%化合物(C2) 2.00%化合物(C5) 15.00%化合物(E1) 4.00% FC1710.50% Irganox 10760.08%
對掌性化合物(C5)在US 6,511,719中有所揭示。
自如實例1所述之混合物製備聚合物薄膜(退火溫度為43℃)。
不同視角處之延遲及該聚合物薄膜之雙軸性指數BI係顯示於表17中。
實例21
製備下列可聚合之混合物：化合物(A1) 19.60%化合物(B1) 15.36%化合物(B2) 3.84%化合物(a) 11.20%化合物(b) 33.62%化合物(C2) 2.00% Paliocolor LC7569.80%化合物(E1) 4.00% FC1710.50% Irganox 10760.08%
自如實例1所述之混合物來製備聚合物薄膜(退火溫度為57℃)。
不同視角處之延遲及該聚合物薄膜之雙軸性指數BI係顯示於表18中。
實例22
如上方案1至3中所述，製備化合物(A2－A8)。
實例23
製備下列可聚合之膽固醇型LC混合物：化合物(A2) 19.60%化合物(B1) 19.20%化合物(a) 11.20%化合物(b) 33.62%化合物(C2) 2.00% Paliocolor LC7569.80%化合物(E1) 4.00% FC1710.50% Irganox 10760.08%
自如實例1所述之混合物來製備聚合物薄膜(退火溫度為58℃)。
不同視角處之延遲及該聚合物薄膜之雙軸性指數BI係顯示於表19中。
實例24－26
自如實例23所述之可聚合混合物來製備聚合物薄膜，但其中化合物(A2)係分別經化合物(A3)(實例24)、(A4)(實例25)及(A5)(實例26)以相同量來置換。
不同視角處之延遲及該聚合物薄膜之雙軸性指數BI係顯示於表20中。
實例27
製備下列可聚合之混合物：化合物(A1) 19.60%化合物(B1) 21.40%化合物(a) 11.20%化合物(b) 33.62%化合物(C3) 9.60%化合物(E1) 4.00% FC1710.50% Irganox 10760.08%
自如實例1所述之混合物來製備聚合物薄膜(退火溫度為45℃)。
不同視角處之延遲及該聚合物薄膜之雙軸性指數BI係顯示於表21中。
實例28
自如實例27所述之可聚合混合物來製備聚合物薄膜，但其中化合物(A1)係經化合物(A5)以相同量來置換。
不同視角處之延遲及該聚合物薄膜之雙軸性指數BI係顯示於表22中。
實例29
製備下列可聚合之膽固醇型LC混合物：化合物(A1) 20.00%化合物(B1) 52.00%化合物(B2) 13.50% Paliocolor LC75610.00%化合物(E1) 4.00% FC1710.50%
自如實例1所述之混合物來製備聚合物薄膜(退火溫度為100℃)。
不同視角處之延遲及該聚合物薄膜之雙軸性指數BI係顯示於表23中。
表23－在不同視角處所量測的實例29之聚合物薄膜的延遲(nm)
實例30－35
自如實例29所述之可聚合混合物來製備聚合物薄膜，但其中化合物(A1)係經下列化合物以相同量來置換：
不同視角處之延遲及該等聚合物薄膜之雙軸性指數BI係顯示於表24中。
實例36
製備下列可聚合之膽固醇型LC混合物：化合物(A3) 19.60%化合物(B1) 45.42%化合物(a) 5.00%化合物(b) 13.60%化合物(C2) 13.50% Paliocolor LC75610.00%化合物(E1) 4.00% FC1710.50% Irganox 1076 0.08%
自如實例1所述之混合物來製備聚合物薄膜(退火溫度為77℃)。
不同視角處之延遲及該聚合物薄膜之雙軸性指數BI係顯示於表25中。
圖1顯示根據本發明之實例1、2及3之雙軸薄膜的延遲曲線(延遲對視角)。
圖2顯示根據本發明之實例4及5之雙軸薄膜的延遲曲線。
圖3A－15A顯示根據本發明之實例6－18之雙軸薄膜的延遲曲線。
圖3B－15B顯示根據本發明之實例6－18之雙軸薄膜的雙軸性指數對固化溫度。

Claims (25)

  1. 一種可聚合之LC材料，其包含：A)至少一種選自式Ia之具有高雙折射率之化合物： 其中P 為可聚合或反應性基團，Sp 為間隔基團或單鍵，Z0 為-COO-、-OCO-或單鍵，L1a,1b,2a,2b 各自獨立為F、Cl、CN、(O)a Cb Fc H2b+1-c 或COCH3 ，r1a、r1b、r2a、r2b各自獨立為0或1，其中r1a、r1b、r2a、r2b之至少一者為1，R1a 為Cl或視情況具有1至6個C原子之單氟化或多氟化直鏈或支鏈烷基，其中一或兩個非相鄰CH2 -基團視情況經-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-CO-或-CO-S-置換，其置換方式須為O及/或S原子彼此非 直接連接之方式，a 為0或1，b 為1或2，c 為0、1、2、3、4或5，B)至少一種可聚合之液晶原基化合物，其具有兩個或兩個以上可聚合之基團，C)至少一種對掌性化合物，其具有一高螺旋狀扭轉力(HTP)，D)視情況至少一種單反應性可聚合化合物，其具有一互變性向列相及一75℃或更高之清澈點，E)至少一種二向色光引發劑。
  2. 如請求項1之可聚合之LC材料，其特徵在於組份B)包含一或多種式II之化合物： 其中P 為可聚合或反應性基團，Sp 為間隔基團或單鍵，L1 、L2 及L3 係各自獨立為F、Cl、Br、I、CN、NO2 、P-Sp-或具有1至12個C原子之烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，其中一或多個H原子視情況經F或Cl置換， r1、r2、r3各自獨立為0、1、2、3或4，及Z1 、Z2 彼此獨立為-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-S-CO-、-CO-S-、-O-CO-O-、-CO-NR0 -、-NR0 -CO-、-OCH2 -、-CH2 O-、-SCH2 -、-CH2 S-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CF2 S-、-SCF2 -、-CH2 CH2 -、-CF2 CH2 -、-CH2 CF2 -、-CF2 CF2 -、-CH=CR0 -、-CH=CH-、-CH=CF-、-CY1 =CY1 -、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或單鍵。
  3. 如請求項1之可聚合之LC材料，其特徵在於組份C)包含一或多種式III之化合物： 其中R3 為H、鹵素、CN、NO2 、NCS、SF5 、P-Sp-或具有1至20個C原子之直鏈或支鏈烷基，其視情況經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代，且其中一或多個非相鄰之CH2 -基團視情況各自獨立經-O-、-S-、-NR0 -、-SiR0 R00 -、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-NR0 -CO-、-CO-NR0 -、-NR0 -CO-NR0 -、-S-CO-、-CO-S-、-CY1 =CY2 - 或-C≡C-置換，其置換方式須為O及/或S原子彼此非直接連接之方式，或者 為P-Sp，其中P 為可聚合或反應性基團，Sp 為間隔基團或單鍵，Z 在多次出現之情況下彼此獨立為-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-S-CO-、-CO-S-、-O-CO-O-、-CO-NR0 -、-NR0 -CO-、-OCH2 -、-CH2 O-、-SCH2 -、-CH2 S-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CF2 S-、-SCF2 -、-CH2 CH2 -、-CF2 CH2 -、-CH2 CF2 -、-CF2 CF2 -、-CH=CR0 -、-CH=CH-、-CH=CF-、-CY1 =CY1 -、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或單鍵，A 在多次出現之情況下彼此獨立為芳族或脂族5-或6-環，或包含兩或三個稠合芳族或脂族5-或6-環之基團，此等環視情況含有一或多個選自N、O及S之雜原子，且視情況經一或多個相同或不同的基團L1 取代，L1 及L2 係各自獨立為F、Cl、Br、I、CN、NO2 、P-Sp-或具有1至12個C原子之烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，其中一或多個H原子視情況經F或Cl置換，r1及r2各自獨立為0、1、2、3或4，及m3為0、1、2或3。
  4. 如請求項1之可聚合之LC材料，其特徵在於其包含組份D)，且該組份D)包含一或多種式IV之化合物： 其中P 為可聚合或反應性基團，Sp 為間隔基團或單鍵，Z 在多次出現之情況下彼此獨立為-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-S-CO-、-CO-S-、-O-CO-O-、-CO-NR0 -、-NR0 -CO-、-OCH2 -、-CH2 O-、-SCH2 -、-CH2 S-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CF2 S-、-SCF2 -、-CH2 CH2 -、-CF2 CH2 -、-CH2 CF2 -、-CF2 CF2 -、-CH=CR0 -、-CH=CH-、-CH=CF-、-CY1 =CY1 -、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或單鍵，A 在多次出現之情況下彼此獨立為芳族或脂族5-或6-環，或包含兩或三個稠合芳族或脂族5-或6-環之基團，此等環視情況含有一或多個選自N、O及S之雜原子，且視情況經一或多個相同或不同的基團L1 取代，m4為0、1或2，Z3 為-COO-、-OCO-或單鍵，L1 、L4 及L5 係各自獨立為F、Cl、Br、I、CN、NO2 、P-Sp-或具有1至12個C原子之烷基、烷氧基、烷 基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，其中一或多個H原子視情況經F或Cl置換，r1 在多次出現之情況下彼此獨立為0、1、2、3或4，r4 、r5 各自獨立為0、1、2、3或4，且r4+r5>0，及R2 為H、鹵素、CN、NO2 、NCS、SF5 或具有1至20個C原子之直鏈或支鏈烷基，該烷基視情況經F、Cl、Br、I或CN單或多取代，且其中一或多個非相鄰CH2 基團視情況在各自獨立狀況下經-O-、-S-、-NR0 -、-SiR0 R00 -、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-NR0 -CO-、-CO-NR0 -、-NR0 -CO-NR0 -、-S-CO-、-CO-S-、-CY1 =CY2 -或-C≡C-置換，其置換方式須為O及/或S原子彼此非直接連接之方式，其中R0 、R00 各自獨立為H或具有1至12個C原子之烷基，及Y1 、Y2 各自獨立為H、F、Cl或CN。
  5. 如請求項1之可聚合之LC材料，其特徵在於組份E)包含一或多種式V之化合物： 其中A 在多次出現之情況下彼此獨立為芳族或脂族5-或6-環，或包含兩或三個稠合芳族或脂族5-或6-環之基團，此等環視情況含有一或多個選自N、O及S之雜原子，且視情況經一或多個相同或不同的基團L1 取代，Z 在多次出現之情況下彼此獨立為-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-S-CO-、-CO-S-、-O-CO-O-、-CO-NR0 -、-NR0 -CO-、-OCH2 -、-CH2 O-、-SCH2 -、-CH2 S-、-CF2 O-、-OCF2 -、-CF2 S-、-SCF2 -、-CH2 CH2 -、-CF2 CH2 -、-CH2 CF2 -、-CF2 CF2 -、-CH=CR0 -、-CH=CH-、-CH=CF-、-CY1 =CY1 -、-C≡C-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-或單鍵，m3 為0、1、2或3，L1 在多次出現之情況下彼此獨立為F、Cl、Br、I、CN、NO2 、P-Sp-或具有1至12個C原子之烷基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基或烷氧基羰氧基，其中一或多個H原子視情況經F或Cl置換，r1 在多次出現之情況下彼此獨立為0、1、2、3或4，R、R'、R"彼此獨立為H、鹵素、CN、NO2 、NCS、SF5 、P-Sp-或具有1至20個C原子之直鏈或支鏈 烷基，其視情況經F、Cl、Br、I或CN單取代或多取代，且其中一或多個非相鄰之CH2 -基團視情況各自獨立經-O-、-S-、-NR0 -、-SiR0 R00 -、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-NR0 -CO-、-CO-NR0 -、-NR0 -CO-NR0 -、-S-CO-、-CO-S-、-CY1 =CY2 -或-C≡C-置換，其置換方式須為O及/或S原子彼此非直接連接之方式。
  6. 如請求項1之可聚合之LC材料，其特徵在於其包含：- A)一或多種式Ia之化合物，- B)一或多種如請求項2所定義之式II之化合物，其中Z1 及Z2 為-COO-或-OCO-，r2及r3為0，r1為0、1或2，且L1 為F、Cl、CH3 、C2 H5 、OCH3 或COCH3 ，- C)一或多種下式之化合物 其中x為1至12之整數且P係如請求項1之式Ia中所定義，- D)一或多種下式之化合物 其中P及Sp係如請求項1之式Ia中所定義， L4a,5a 各自獨立為F、Cl、CH3 、C2 H5 、OCH3 或COCH3 ，r4a、r5a 為0或1，且r4a+r5a>0，R2a 為Cl或視情況為具有1至12個C原子之單氟化或多氟化直鏈烷基，其中一或兩個非相鄰CH2 -基團視情況經-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-CO-或-CO-S-置換，其置換方式須為O及/或S原子彼此非直接連接之方式，- E)一或多種下式之化合物： 其中L"為H或F，R為具有1至12個C原子之烷基或烷氧基，R'及R"係選自具有1至6個C原子之烷基或烷氧基。
  7. 如請求項1之可聚合之LC材料，其特徵在於其進一步包含一或多種下列組份：F)一或多種界面活性劑，G)一或多種具有一、二或多個可聚合基團之非液晶原基化合物，H)一或多種鏈轉移劑，I)一或多種染料，其於起始該材料之光聚合作用的波長下，具有最大吸收。
  8. 如請求項1之可聚合之LC材料，其特徵在於其包含：A)5至60%之一或多種式I之化合物，B)5至80%之一或多種具有兩種或兩種以上可聚合基團之 液晶原基化合物，C)0.1至20%之一或多種對掌性化合物，D)0至70%之一或多種如請求項4所定義之式IV之化合物，E)0.1至15%之一或多種二向色光引發劑，F)0至10%之一或多種界面活性劑，G)0至30%之一或多種單、二或多官能可聚合非液晶原基化合物，H)0至15%之一或多種鏈轉移劑，I)0至10%之一或多種染料，其於用於該材料之光聚合的波長下，具有最大吸收。
  9. 一種式Ia之化合物： 其中P 為可聚合或反應性基團，Sp 為間隔基團或單鍵，Z0 為-COO-、-OCO-或單鍵，L1a,1b,2a,2b 各自獨立為F、Cl、CN、(O)a Cb Fc H2b+1-c 或COCH3 ，r1a、r1b、r2a、r2b各自獨立為0或1，其中r1a、r1b、r2a、r2b之至少一者為1， R1a 為Cl或視情況為具有1至6個C原子之單氟化或多氟化直鏈或支鏈烷基，其中一或兩個非相鄰CH2 -基團視情況經-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCO-O-、-S-CO-或-CO-S-置換，其置換方式須為O及/或S原子彼此非直接連接之方式，a 為0或1，b 為1或2，c 為0、1、2、3、4或5。
  10. 如請求項9之式Ia之化合物，其中Z0 為-COO-、L1a,1b,2a,2b 為Cl、CH3 或OCH3 ，且R1a 為Cl、(O)CH3 、(O)C2 H5 或SCH3 。
  11. 一種如請求項9或10之式Ia之化合物之用途，其係用於光學及電光學元件或裝置、光學薄膜、雙軸薄膜、偏振器、補償器、光束分光器、反射薄膜、對準層、彩色濾光片、全像元件、熱燙印箔、彩色影像、裝飾或安全標記、液晶顏料、黏著劑、具有各向異性機械性質之合成樹脂、化妝品、診斷用具、非線性光學物、光學資訊儲存、用於LC顯示器裝置之LC介質及用於可聚合之LC材料中。
  12. 一種自如請求項1至8中任一項之可聚合LC材料製備光學雙軸薄膜之方法，該方法係藉由於一基板上提供一可聚合之LC材料層，將該材料在其LC相中對準至沿平面之方向，經曝露於線性偏振光以使該材料光聚合，及視情 況將經聚合材料自該基板移除而達成。
  13. 如請求項12之方法，其特徵在於光聚合作用係於40℃至80℃之溫度下進行。
  14. 一種自如請求項1至8中任一項之可聚合LC材料或藉由如請求項12或13之方法獲得的光學雙軸薄膜。
  15. 如請求項14之雙軸薄膜，其特徵在於nx >ny >nz ，其中nx 及ny 為該薄膜平面內直角方向上的主要折射率，而nz 為垂直於該薄膜平面之方向上的主要折射率。
  16. 如請求項14或15之雙軸薄膜，其特徵在於R0 /Rth 0.14，其中R0 =d．(nx -ny )而Rth =d．[(nx +ny )/2-nz ]，其中d為該薄膜厚度。
  17. 一種如請求項14至16中任一項之雙軸薄膜在諸如液晶顯示器之光學裝置中作為延遲或補償薄膜或對準層之用途。
  18. 一種包含至少一種如請求項14至16中任一項之薄膜的補償器。
  19. 一種包含至少一種如請求項14至16中任一項之薄膜或如請求項18之補償器的液晶顯示器。
  20. 一種液晶顯示器，其包含下列元件：- LC面板，其係藉由兩個平面平行之基板而形成，其中至少一基板對入射光係透明的，一電極層，其係位於該等兩個透明基板之至少一者的內側且視情況與一對準層重疊，及一LC介質，其係存在於該等兩個基板之間且藉由施加一電場而在至少兩個不同狀態之間轉 換，- 第一線性偏振器，其係於該LC面板之一側，- 視情況之第二線性偏振器，其係位於與該第一線性偏振器所在側相反的該LC面板之一側，- 至少一種如請求項14至16中任一項之雙軸薄膜或如請求項18之補償器，其係安置於該LC面板之兩個平面平行基板之間。
  21. 一種液晶顯示器，其包含：- 一包含下列元件之LC面板，- 第一及第二平面相互平行之基板，其中至少一者對入射光係透明的，- 位於該等基板之一者上的非線性電元件陣列，其可用於個別地轉換該LC面板之個別像素，- 濾色器陣列，其係位於該等基板之一者上，較佳在與承載該非線性元件陣列之基板相對的基板上，且具有傳送紅、綠及藍(R、G、B)三原色之一之不同像素的圖案，該濾色器視情況由一平面化層所覆蓋，- 第一電極層，其係位於該第一基板之內側，- 視情況之第二電極層，其係位於該第二基板之內側，- 視情況第一及第二對準層，其係位於該等第一及第二電極上，- LC介質，其係藉由施加一電場而在至少兩個不同的 方位之間轉換，-一第一(或"前")線性偏振器，其係位於該LC面板之第一側，-視情況一第二(或"後")線性偏振器，其係位於該LC面板之第二側，及- 至少一種如請求項14至16中任一項之雙軸薄膜或如請求項18之補償器，其係位於該LC面板之該第一基板與該第二基板之間。
  22. 如請求項19至21中任一項之液晶顯示器，其特徵在於其為TN(扭轉向列型)、OCB(光學補償彎曲型)、π-面板、VA(垂直排列型)或MVA(多域垂直排列型)模式之顯示器或透射反射式顯示器。
  23. 如請求項21之液晶顯示器，其中該非線性電元件係主動元件。
  24. 如請求項23之液晶顯示器，其中該非線性電元件係電晶體。
  25. 如請求項23之液晶顯示器，其中該非線性電元件係TFTs。
TW094130575A 2004-09-06 2005-09-06 可聚合之液晶材料 TWI402331B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP04021104 2004-09-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200624538A TW200624538A (en) 2006-07-16
TWI402331B true TWI402331B (zh) 2013-07-21

Family

ID=35044561

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW094130575A TWI402331B (zh) 2004-09-06 2005-09-06 可聚合之液晶材料

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7597942B2 (zh)
EP (1) EP1786887B1 (zh)
JP (1) JP4846724B2 (zh)
KR (1) KR101176677B1 (zh)
CN (1) CN101010414B (zh)
AT (1) ATE399832T1 (zh)
DE (1) DE602005007917D1 (zh)
TW (1) TWI402331B (zh)
WO (1) WO2006027076A1 (zh)

Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007262288A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Dainippon Ink & Chem Inc 重合性液晶組成物
JP5051417B2 (ja) * 2006-03-29 2012-10-17 Ｄｉｃ株式会社 光開始剤及び重合性組成物
JP4917400B2 (ja) * 2006-03-29 2012-04-18 富士フイルム株式会社 ホログラフィック記録用組成物及び光記録媒体、並びに光記録方法
JP5354238B2 (ja) * 2006-05-31 2013-11-27 Ｄｉｃ株式会社 重合性液晶組成物
JP2008203382A (ja) * 2007-02-19 2008-09-04 Hitachi Displays Ltd 液晶表示装置
EP2227513B1 (en) 2008-01-11 2012-08-29 Merck Patent GmbH Reactive mesogenic compounds and mixtures
EP2218764B1 (en) * 2009-02-13 2012-01-18 Merck Patent GmbH Chiral reactive mesogen mixture
TWI544062B (zh) 2009-02-20 2016-08-01 Dainippon Ink & Chemicals 聚合性液晶組成物
US8176924B2 (en) * 2009-03-11 2012-05-15 Kent Displays Incorporated Color changing artificial fingernails
WO2010127052A1 (en) * 2009-04-28 2010-11-04 Abbott Diabetes Care Inc. Dynamic analyte sensor calibration based on sensor stability profile
KR101644046B1 (ko) * 2009-05-07 2016-08-01 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
CN102219876B (zh) * 2010-04-14 2014-09-24 统炀企业有限公司 高分子液晶配向聚合物以及用其制造液晶显示装置的方法
JP5743129B2 (ja) * 2010-04-16 2015-07-01 Dic株式会社 重合性化合物を含有する液晶組成物及びそれを使用した液晶表示素子
KR101810718B1 (ko) 2010-06-25 2017-12-19 메르크 파텐트 게엠베하 중합가능한 화합물 및 이의 액정 디스플레이에서의 용도
JP5376272B2 (ja) 2011-04-18 2013-12-25 Ｄｉｃ株式会社 末端環構造にラテラル置換基を有する重合性化合物
JP5718260B2 (ja) * 2011-09-08 2015-05-13 富士フイルム株式会社 重合性液晶化合物、重合性組成物、高分子材料、及びフィルム
JP5797148B2 (ja) * 2011-09-12 2015-10-21 富士フイルム株式会社 コレステリック液晶性混合物、フィルム、選択反射板、積層体および合わせガラス
JP2012162742A (ja) * 2012-05-21 2012-08-30 Dic Corp 重合性液晶組成物
US10100253B2 (en) 2012-06-26 2018-10-16 Merck Patent Gmbh Method of preparing a birefringent polymer film
JP5816232B2 (ja) * 2012-09-25 2015-11-18 富士フイルム株式会社 液晶組成物およびその製造方法ならびにフィルム
TW201510186A (zh) * 2013-05-29 2015-03-16 Dainippon Ink & Chemicals 聚合性液晶組成物、相位差膜、相位差圖案化膜、及沿面配向液晶膜
EP3060947B1 (en) 2013-10-21 2021-04-14 Merck Patent GmbH Method of preparing a birefringent polymer film
CN104479691B (zh) * 2014-12-05 2016-09-07 京东方科技集团股份有限公司 制造取向层的组合物、显示基板及其制造方法和显示面板
CN105441089B (zh) * 2015-01-26 2018-06-26 江苏和成新材料有限公司 聚合性液晶组合物及其应用
JP6847052B2 (ja) * 2015-05-21 2021-03-24 メルク・パテント・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツングＭｅｒｃｋ Ｐａｔｅｎｔ ＧｍｂＨ 反応性メソゲン
EP3359625B1 (en) * 2015-10-06 2019-10-23 Merck Patent GmbH Chiral compounds
KR102421011B1 (ko) * 2016-01-07 2022-07-13 삼성전자주식회사 모노머, 중합체, 보상 필름, 광학 필름 및 표시 장치
CN105807359B (zh) * 2016-05-30 2017-04-05 京东方科技集团股份有限公司 线偏光层、圆偏光层、柔性显示装置及其制备方法
EP3612615B1 (en) 2017-04-20 2024-10-16 Merck Patent GmbH Light modulation element
IL272838B2 (en) 2017-10-06 2023-09-01 Forma Therapeutics Inc Peptidase-specific ubiquitin inhibition 30
SG11202011299PA (en) 2018-05-17 2020-12-30 Forma Therapeutics Inc Fused bicyclic compounds useful as ubiquitin-specific peptidase 30 inhibitors
PE20211053A1 (es) 2018-10-05 2021-06-07 Forma Therapeutics Inc Inhibicion de la proteasa 30 especifica de la ubiquitina (usp30)
JP7467851B2 (ja) * 2019-09-17 2024-04-16 三菱ケミカル株式会社 異方性色素膜形成用組成物、異方性色素膜、および光学素子
JP7467850B2 (ja) * 2019-09-17 2024-04-16 三菱ケミカル株式会社 異方性色素膜形成用組成物、異方性色素膜、および光学素子
US20230340329A1 (en) 2020-09-24 2023-10-26 Merck Patent Gmbh Polymerizable liquid crystal material and polymerized liquid crystal film
EP4039776A3 (en) 2020-11-20 2022-08-24 Merck Patent GmbH Polymerisable lc material and polymer film
GB2603274A (en) 2020-12-04 2022-08-03 Merck Patent Gmbh Polymerizable liquid crystal material and polymerized liquid crystal film
JP2024521031A (ja) 2021-05-07 2024-05-28 メルク・パテント・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング 反応性メソゲン
WO2024096003A1 (ja) * 2022-11-04 2024-05-10 株式会社村田製作所 芳香族アミン化合物、液晶組成物、液晶素子、表示装置および調光装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW513598B (en) * 2000-03-29 2002-12-11 Sharp Kk Liquid crystal display device
US6514578B1 (en) * 1999-06-30 2003-02-04 Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Polymerizable mesogenic tolanes
EP1388538A1 (en) * 2002-07-09 2004-02-11 MERCK PATENT GmbH Polymerisation Initiator
TW200407416A (en) * 2001-12-12 2004-05-16 Merck Patent Gmbh Biaxial film
CN1509280A (zh) * 2001-05-21 2004-06-30 Ĭ��ר���ɷ����޹�˾ 手性化合物

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993022397A1 (en) 1992-04-27 1993-11-11 Merck Patent Gmbh Electrooptical liquid crystal system
US5871556A (en) * 1997-05-02 1999-02-16 Hepa Corporation Clean room air filter system with self-supporting filter units
JP4517416B2 (ja) * 1999-03-30 2010-08-04 Ｄｉｃ株式会社 重合性化合物、該化合物の合成中間体、該重合性化合物を含有する重合性液晶組成物、該組成物からなる光学異方体及び該光学異方体の製造方法
KR100955968B1 (ko) * 1999-07-02 2010-05-13 메르크 파텐트 게엠베하 모노반응성 메소제닉 화합물
JP4058480B2 (ja) 2001-03-12 2008-03-12 日東電工株式会社 液晶性（メタ）アクリレート化合物、該化合物を含有する液晶組成物およびこれらを用いた光学フィルム
JP4058481B2 (ja) 2001-04-12 2008-03-12 日東電工株式会社 重合性液晶化合物および光学フィルム
GB2388599B (en) * 2002-04-18 2005-07-13 Merck Patent Gmbh Polymerisable tolanes
TWI284230B (en) * 2002-05-17 2007-07-21 Merck Patent Gmbh Compensator comprising a positive and a negative birefringent retardation film and use thereof
GB2395201B (en) * 2002-09-24 2006-10-04 Merck Patent Gmbh Broadband reflective film
JP4008358B2 (ja) 2003-01-10 2007-11-14 日東電工株式会社 広帯域コレステリック液晶フィルムの製造方法
US7393570B2 (en) 2003-01-10 2008-07-01 Nitto Denko Corporation Broad-band-cholesteric liquid-crystal film, process for producing the same, circularly polarizing plate, linearly polarizing element, illiminator, and liquid-crystal display
WO2004063780A1 (ja) 2003-01-10 2004-07-29 Nitto Denko Corporation 広帯域コレステリック液晶フィルムおよびその製造方法、円偏光板、直線偏光子、照明装置および液晶表示装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6514578B1 (en) * 1999-06-30 2003-02-04 Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Polymerizable mesogenic tolanes
TW513598B (en) * 2000-03-29 2002-12-11 Sharp Kk Liquid crystal display device
CN1509280A (zh) * 2001-05-21 2004-06-30 Ĭ��ר���ɷ����޹�˾ 手性化合物
TW200407416A (en) * 2001-12-12 2004-05-16 Merck Patent Gmbh Biaxial film
EP1388538A1 (en) * 2002-07-09 2004-02-11 MERCK PATENT GmbH Polymerisation Initiator

Also Published As

Publication number Publication date
TW200624538A (en) 2006-07-16
CN101010414A (zh) 2007-08-01
WO2006027076A1 (en) 2006-03-16
DE602005007917D1 (de) 2008-08-14
US20080143943A1 (en) 2008-06-19
CN101010414B (zh) 2012-05-30
KR101176677B1 (ko) 2012-08-23
EP1786887B1 (en) 2008-07-02
EP1786887A1 (en) 2007-05-23
JP2008512504A (ja) 2008-04-24
JP4846724B2 (ja) 2011-12-28
KR20070061534A (ko) 2007-06-13
ATE399832T1 (de) 2008-07-15
US7597942B2 (en) 2009-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI402331B (zh) 可聚合之液晶材料
KR101540139B1 (ko) 반응성 메소젠 화합물 및 혼합물
KR101779226B1 (ko) 음성 광학 분산도를 갖는 중합성 lc 물질 및 중합체 필름
KR101489541B1 (ko) 플루오렌 유도체
KR101506055B1 (ko) 메소젠 이량체
JP5377959B2 (ja) ホメオトロピック配向の材料
KR101489525B1 (ko) 음성 광학 분산도를 갖는 복굴절성 중합체 필름
TWI409552B (zh) 用於配向反應性液晶原之粒子束方法
KR20170040316A (ko) 음성 광학 분산도를 갖는 중합성 lc 매질 및 중합체 필름
KR101602518B1 (ko) 디스코틱 및 칼라미틱 기를 포함하는 메소젠 화합물
KR102134572B1 (ko) 복굴절성 중합체 필름의 제조 방법
JP5405113B2 (ja) キラル化合物類
KR101356857B1 (ko) 중합성 액정 혼합물
JP5000179B2 (ja) 配向膜