TWI488846B - Polymerizable liquid crystal compounds and polymerizable liquid crystal compositions and alignment films - Google Patents

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Description

聚合性液晶化合物及聚合性液晶組成物及配向薄膜
本發明係有關具有聚合性及液晶性之聚合性液晶化合物,及含有其之組成物,及使用此等而得的聚合物,例如適用於顯示裝置、記錄材料等具有光學特性之材料,特別是液晶顯示器用之偏光板及相位差板等之光學補償薄膜的聚合性液晶化合物,及含有其之組成物,及使用此等而得的聚合物。
為了提升液晶顯示裝置之顯示品位及要求輕量化等,而對作為偏光板及相位差板等光學補償薄膜用,控制內部分子配向構造之高分子薄膜提高要求。因此該要求曾開發利用具有聚合性液晶化合物之光學各向異性的薄膜。
此時所使用的聚合性液晶化合物一般為,具有聚合性基及液晶構造部位(具有調距部及晶源部之構造部位)的液晶化合物,其中聚合性基廣泛使用丙烯酸基。
該類聚合性液晶化合物一般係以照射紫外線等放射線而聚合之方法而得聚合物(薄膜)。
例如已知的,支撐物之間附載具有丙烯酸基的特定聚合性液晶化合物,於該化合物保持液晶狀態下照射放射線而得聚合物之方法(參考專利文獻1),及將光聚合引發劑加入具有丙烯酸基之2種聚合性液晶化合物的混合物中,或該混合物混合螯合液晶之組成物中,再照射紫外線而得聚合物之方法(參考專利文獻2)。
由上述各方法而得之聚合物(薄膜)可作為偏光板及相位差板用薄膜等,搭載於監控器、電視等顯示裝置,及汽車內部等高溫環境下使用之顯示裝置上。因此作為顯示裝置用材料時,高溫環境下維持透明性係非常重要。
又,近年來於顯示器領域中曾積極檢討以此等材料作為In Cell相位差薄膜用之步驟簡略化。因此對該In Cell技術所使用的材料要求更高的熱安定性及耐藥品性。
另外比較其他步驟(例如延伸聚乙烯醇系薄膜)而得之光學各向異性薄膜時,由聚合性液晶化合物而得之薄膜會有光學各向異性之波長依存性較高的問題。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:特開昭62-70407號公報
專利文獻2:特開平9-208957號公報
有鑑於該事情,本發明之目的為提供可賦予具有優良光學各向異性,且既使高溫也可安定保持相位差值及透明性,及具有優良相位差值之波長分散特性的光學各向異性薄膜之聚合性液晶化合物,及含有其之聚合性液晶組成物,及其聚合物。
為了解決上述課題經本發明者專心檢討後發現,具有α-伸甲基-γ-丁內酯部位的特定聚合性液晶化合物具有液晶性,且其本身聚合性優良,可賦予安定的液晶組成物,又由該液晶組成物而得之聚合物及薄膜具有優良的光學各向異性、透明性及波長分散性之耐熱性,而完成本發明。
即,本發明係提供
1.一種聚合性液晶化合物,其特徵為如下述以式[i]所表示,
(式中,n為3至10之整數,m為4至8之整數);
2.一種液晶組成物,其為含有如前項1之聚合性液晶化合物;
3.如前項2之液晶組成物,其中另含有一分子中具有1個聚合性基之液晶性化合物;
4.如前項3之液晶組成物,其中前述液晶性化合物為,一分子中具有1個下述以式[ii]或式[iii]所表示之聚合性基;
5.如前項3或4之液晶組成物,其中前述液晶性化合物為由下述以式[vi]所表示之化合物所成群中選出的至少1種,
(式中,X為氟原子、氰基或碳數4至8之一價烴基,f為2至9之整數,M為下述式[ii]或式[iii]之基);
6.一種聚合物,其為由前項2至5中任何一項之液晶組成物而得;
7.一種被膜,其為由前項2至5中任何一項之液晶組成物而得;
8.一種配向薄膜,其為由前項2至5中任何一項之液晶組成物而得;
9.一種光學構件,其為備有如前項6之聚合物或前項8之配向薄膜。
本發明之聚合性液晶化合物及含有其之組成物除了可賦予具有較高光學各向異性之耐藥品性、高溫環境下安定的各向異性及透明性之聚合物外,其光學各向異性具有較低的波長依存性。
因此由含有該聚合性液晶化合物之組成物而得的聚合物,適用於偏光板及相位差板等之光學各向異性薄膜,特別是極適合使用於高溫環境下。
實施發明之形態
該說明書中用語之意義如下所述。
「聚合性液晶化合物」為,分子中具有丙烯酸基或α-伸甲基內酯環等可聚合部位及液晶構造部位,且呈現液晶相之化合物。該「液晶構造」係指,一般表示液晶分子時所使用的具有調距部及晶源部之構造。「液晶組成物」為,具有呈現液晶相之特性的組成物。「液晶性」為,呈現液晶相。
下面將更詳細說明本發明。
[聚合性液晶化合物]
本發明之聚合性液晶化合物如下述式[i]所表示。
(式中,n為3至10之整數,m為4至8之整數)。
以式[i]所表示之化合物為,具有內酯環及液晶構造部位之化合物中,具有α-伸甲基-γ-丁內酯部位之聚合性液晶化合物。
α-伸甲基-γ-丁內酯可發揮,既使於具有聚合性基之α-亞烷基-γ-丁內酯中也可減少受立體障礙影響,具有較高聚合性般非常優良效果。因此可有效使由該化合物而得之聚合物得到較高Tg及耐熱性。
式[i]中,伸甲基之重覆單位為,所謂的調距部之部位。其中n為伸甲基之重覆單位數,3至10之整數,但較佳為4至9之整數,更佳為4至6之整數。
又,m為伸甲基之重覆單位數,4至8之整數,但較佳為4至6之整數。
上述以式[i]所表示之聚合性液晶化合物係為近晶相或向列相般液晶相。該特性適用於偏光板及相位差板等利用光學各向異性之用途領域。
上述聚合性液晶化合物如下述(1)至(30)之化合物,但非限於此等。
[合成聚合性液晶化合物]
本發明之聚合性液晶化合物可由,組合使用有機合成化學之方法而合成,該合成方法並無特別限定。
具有α-伸甲基-γ-丁內酯構造之化合物如,可由下述合成流程圖(A1)所表示,塔拉岡等(P. Talaga,M. Schaeffer,C. Benezra and J. L. Stampf,Synthesis,530(1990))提案的方法合成。該方法為,使用二氯化鋅(SnCl2 )使2-(溴甲基)丙烯酸(2-(bromomethyl)propenoic acid)與醛或酮反應之方法。
又,2-(溴甲基)丙烯酸(2-(bromomethyl)propenoic acid)可由拉曼來等(K. Ramarajan et al)所提案的方法而得(K. Ramarajan,K. Kamalingam,D. J. O’ Donnell and K. D. Berlin,Organic Synthesis,vol. 61,56-59(1983))。
(式中,R’為一價有機基,Amberlyst 15為洛姆安公司之登記商標)。
又,使用二氯化鋅(SnCl2 )的2-(溴甲基)丙烯酸(2-(bromomethyl)propenoic acid)之反應中,對應醛或酮變更為縮醛或縮酮進行反應時,可得α-伸甲基-γ-丁內酯構造。
縮醛或縮酮如二甲縮醛、二乙縮醛、1,3-二噁烷基、1,3-二茂烷基等。其合成法及保護基如下述流程圖(A2)所表示。
利用應用上述合成流程圖(A1)之方法的下述合成流程圖(B)之方法,可合成式[2]所表示之化合物(中間物)。
(式中,n同上述意義,Me為甲基,以下相同)。
使上述式[2]所表示之化合物與酚系化合物反應而酯化,可得以式[i]所表示之化合物。其反應詳細內容如下述合成流程圖(C)所表示。
(式中,n及m同上述意義)。
又,酚系化合物如,可由下述合成流程圖(D)所表示,Hikmet等(R. A. M. Hikmet et al)所提案的方法而得(R. A. M. Hikmet,J. Lub,and A. J. W. Tol,Macromolecules,vol. 28,3313-3327(1995))。
(式中,m同上述意義)。
[聚合性液晶組成物]
本發明之聚合性液晶組成物為,含有至少1種上述式[i]所表示之聚合性液晶化合物。聚合性液晶組成物所含的式[i]所表示之聚合性液晶化合物為2種以上時,可適當選擇聚合性液晶化合物後混合,又可任意組合。
本發明之聚合性液晶組成物因含有上述式[i]之化合物,故可發揮抑制光學各向異性薄膜之波長分散性的效果。
又,本發明之聚合性液晶組成物中,上述式[i]之聚合性液晶化合物可混合具有液晶構造部位之化合物(以下稱為特定化合物)。混合用之特定化合物可組合使用複數種。
此時之特定化合物可為呈現液晶性之化合物,或不呈現液晶性之化合物,又可具有丙烯酸基或內酯環等聚合性基,或不具有。具有聚合性基之特定化合物可為單官能性或多官能性。
該類特定化合物如,不具有聚合性基之化合物中呈現液晶性的化合物、不具有聚合性基之化合物中不呈現液晶性的化合物、具有聚合性基同時呈現液晶性之化合物中本發明的聚合性液晶化合物以外之物、具有聚合性基之化合物中不呈現液晶性的化合物。
特定化合物具有聚合性基時,該聚合性基並無特別限定,但較佳為下述式[ii]或[iii]所表示之基,特佳為式[ii]所表示之基。
又以具有液晶性之特定化合物為佳,更佳為具有聚合性基同時具有液晶性之特定化合物,例如下述式[vi]所表示具有聚合性基之液晶化合物。該化合物易與上述式[i]之化合物相溶。
(式中,X為氟原子、氰基或碳數4至8之一價烴基,f為2至9之整數,M為上述式[ii]或式[iii]之基,較佳為式[ii]之基)。
特定化合物之添加率並無特別限定,混合之特定化合物呈現液晶性時,相對於式[i]之聚合性液晶化合物100質量份較佳為900至5質量份,更佳為200至15質量份。
另外混合之特定化合物不呈現液晶性時,相對於式[i]之聚合性液晶化合物100質量份較佳為20質量份以下,更佳為5質量份以下。
上述之特定化合物的具體例如,國際公開第06/115033號報告及國際公開第06/115112號報告所記載的下述式(31)至(129)所表示之化合物,及向列液晶、強介電性液晶、市售液晶組成物等,但非限定於此等。
本發明之聚合性液晶組成物為了提升其聚合反應性可添加光聚合引發劑、熱聚合引發劑及光增感劑。
光聚合引發劑如,苯并異甲醚等苯并異醚類、二苯甲酮等二苯甲酮類、二乙氧基乙醯苯等乙醯苯類、苄基二甲縮酮等苄基縮酮類等。該類光聚合引發劑可組合使用複數種。
光聚合引發劑之添加劑相對於式[i]所表示之聚合性液晶化合物的合計量,或式[i]所表示之聚合性液晶化合物,及具有聚合性基且呈現液晶性之特定化合物的合計量(以下併稱兩者為合計聚合性液晶化合物)100質量份較佳為5質量份以下,更佳為0.5至2.0質量份。
熱聚合引發劑如,2,2’-偶氮雙異丁腈等。熱聚合引發劑可組合使用複數種,其添加量相對於式[i]所表示之合計聚合性液晶化合物100質量份較佳為5質量%以下,更佳為0.5至2.0質量份。
光增感劑如,蒽等蒽系光增感劑。光增感劑可組合使用複數種,其添加量相對於合計聚合性液晶化合物100質量份較佳為5質量份以下。
又,上述的光聚合引發劑、熱聚合引發劑及光增感劑中可組合使用至少1種。
本發明之聚合性液晶組成物為了提升其保存安定性可添加安定劑。
安定劑如,氫醌、氫醌單甲醚等氫醌單烷醚類、4-t-丁基兒茶酚等。安定劑可組合使用複數種,其添加量相對於合計聚合性液晶化合物100質量份較佳為0.1質量份以下。
又,本發明之聚合性液晶組成物為了提升對基板之密合性可添加密合促進劑。
密合促進劑如,三甲基氯矽烷、二甲基乙烯基氯矽烷、甲基二苯基氯矽烷、氯甲基二甲基氯矽烷等氯矽烷類;三甲基甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、甲基二甲氧基矽烷、二甲基乙烯基乙氧基矽烷、二苯基二甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷等烷氧基矽烷類;六甲基二矽氮烷、N,N’-雙(三甲基矽烷基)脲、二甲基三甲基矽烷基胺、三甲基矽烷基咪唑等矽氮烷類;乙烯基三氯矽烷、γ-氯丙基三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-(N-哌啶基)丙基三甲氧基矽烷等矽烷類;苯并三唑、苯并咪唑、吲唑、咪唑、2-巰基苯并咪唑、2-巰基苯并噻唑、2-巰基苯并噁唑、尿唑、硫尿唑、巰基咪唑、巰基嘧啶等雜環狀化合物;1,1-二甲基脲、1,3-二甲基脲等尿素化合物、硫尿素化合物等。
密合促進劑可組合使用複數種,其添加量相對於合計聚合性液晶化合物100質量份較佳為1質量份以下。
另外本發明之聚合性液晶組成物為了調整黏度可添加有機溶劑。此時含有有機溶劑之狀態可為不呈現液晶性。
有機溶劑如,四氫呋喃、二噁烷等醚類;苯、甲苯、二甲苯等芳香族烴類;N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基-2-吡咯烷酮等極性溶劑;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯等酯類;3-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯、2-乙氧基丙酸乙酯等烷氧酯類;乙二醇二甲醚、丙二醇二甲醚等乙二醇二烷醚類;二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲基乙醚、二丙二醇二甲醚等二乙二醇二烷醚類;乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚等乙二醇單烷醚類;二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚等二乙二醇單烷醚類;丙二醇單甲醚乙酸酯、卡必醇乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯等乙二醇單烷醚酯類;環己酮、甲基乙酮、甲基異丁酮、2-庚酮等酮類等。此等有機溶劑可單獨或2種以上組合使用。
其中就對地球環境、作業環境之安全性觀點較佳為丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、乳酸乙酯。
又,有機溶劑之使用量相對於聚合性液晶組成物較佳為60至95質量%。
本發明之聚合性液晶組成物為了提升對基板之親和性可添加表面活性劑。表面活性劑如,氟系表面活性劑、矽系表面活性劑、非離子系表面活性劑等,並無特定限定,但以對基板具有較高的親和性改善效果之氟系表面活性劑為佳。
氟系表面活性劑之具體例(以下為商品名)如,耶佛特EF301、EF303、EF352(特肯姆(股)製)、美凱發F171、F173、R-30(DIC(股)製)、佛洛拉FC430、FC431(住友3M(股)製)、艾撒西AG710、撒佛隆S-382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(旭硝子(股)製)等,但非限定於此等。該表面活性劑可組合使用複數種。
本發明之聚合性液晶組成物較佳如,式[i]所表示的聚合性液晶化合物100質量份、不呈現液晶性之特定化合物20質量份以下及光聚合引發劑5質量份以下所形成的液晶組成物;式[i]所表示之聚合性液晶化合物100質量份、呈現液晶性之特定化合物200至15質量份及光聚合引發劑5質量份以下所形成的液晶組成物等。
上述所說明的聚合性液晶組成物適用為形成配向性被膜用之組成物或塗布液。
本發明之聚合性液晶組成物的調製方法並無特別限定,可同時混合構成聚合性液晶組成物之各成份,或依序混合。依序混合時各成份的添加順序可任意。
又,1種成份使用複數種化合物時,可先混合此等再混合所得的混合物及其他成份,或各自與其他成份混合。
本發明之聚合性液晶組成物於製造光學各向異性物時,為了避免引發液晶狀態下光聚合時所不必要的熱聚合,而易固定分子之均勻配向狀態較佳為,室溫(20至40℃,以下相同)下呈現安定液晶相。又聚合性液晶組成物含有有機溶劑時較佳為,去除溶劑時室溫下呈現安定液晶相。
[聚合物及薄膜]
對上述所說明的本發明之聚合性液晶組成物實施光照射及加熱處理,得聚合物。
又,以2枚基板間挾持聚合性液晶組成物之狀態,或以旋塗或鑄造法等將聚合性液晶組成物塗布於基板之狀態實施光照射處理,得薄膜。
此時之基板可使用玻璃、石英、彩色濾光片、三乙醯纖維素(TAC)等塑料薄膜或片物等。又2枚基板中,一方基板可使用形成ITO等機能性薄膜之玻璃、塑料片或塑料薄膜,及不銹鋼板、電鍍或蒸鍍鉻或鋁等之帶或鼓。
所使用之基板為了提升所得薄膜的配向性較佳為,實施配向處理。配向處理之方法可適當選用,塗布含有聚醯亞胺先驅物、聚醯亞胺、聚乙烯基肉桂酸酯等之配向材料,再刷洗或照射偏光紫外線的配向處理方法,或形成二氧化矽之斜法蒸鍍膜的方法、或形成蘭米爾膜之方法等已知方法。
以2枚基板間挾持聚合性液晶組成物之方法中,可藉由調距器等於2枚基板間形成空隙製作單元後,利用毛細管現象之方法或將單元的空隙減壓等方法,將聚合性液晶組成物注入單元中,再照射光而聚合。
又,更簡便之方法可為,於沒有調距器等之基板上承載聚合性液晶組成物後,再將另一基板重合於其上方製作單元,其後照射光而聚合之方法。
此時聚合性液晶組成物可使用流動化之物,或承載於基板上再加熱等而流動化之物,但重合另一基板之前需使聚合性液晶組成物流動化。
塗布聚合性液晶組成物之方法中除了塗布聚合性液晶組成物之步驟外,必要時可於藉由光或熱聚合之步驟途中另備有以熱板等加熱之步驟。特別是使用含有有機溶劑之聚合性液晶組成物(塗布液)時,該步驟為有效的由該組成物去除有機溶劑之方法。
上述任何方法均以聚合性液晶組成物呈現液晶相之狀態聚合,因此可得具有配向之光學各向異性的薄膜。
為了得到接鄰之每個領域的配向不同之多域狀態聚合物,聚合過程中可使用多域化方法,或使基板配向處理多域化之方法。
藉由聚合方法之多域化的方法如,介由圖罩對液晶狀態之聚合性液晶組成物實施紫外線曝光而聚合形成領域,又殘留之領域係使用各向同性液體狀態聚合之方法等。
又,使基板配向處理多域化之方法如,介由圖罩刷洗形成於基板上之配向材料的方法,或介由圖罩照射紫外線的方法等。
藉由此等方法可得,刷洗後之領域及照射紫外線後之領域為配向處理的部分,其他為未處理部分之多域化基板。又形成於該多域化基板上之聚合性液晶組成物會受配向材料層的影響而多域化。
除了上述配向處理方法外,可使用利用電場、磁場之方法。
使用本發明之聚合性液晶組成物,可得具有波長依存性較低之光學各向異性的薄膜,該薄膜適用於偏光板及相位差板等。又該薄膜於高溫下具有良好透明性,因此適用於車用顯示裝置等使用於高溫環境下之電子機器。
下面將舉合成例、實施例及比較例更具體說明本發明,但本發明非限定於下述實施例。又實施例之各物性的測定方法及測定條件如下所述。
[1]NMR
將化合物溶解於氚化氯仿(CDCl3 )或氚化二甲基亞碸(DMSO-d6)後,使用核磁共振裝置(二元醇公司製)測定300MHz之1 H-NMR。
[2]觀察液晶相
鑑定液晶相之方法為,於熱台(MATS-2002S,東海熱公司製)上加熱試料後,使用偏光顯微鏡(尼康公司製觀察。相轉移溫度係使用麥克賽公司製差示掃描熱分析裝置(DSC3100SR)(以下稱為DSC),以掃描速度(Scan Rate)10℃/分之條件測定。
[3]霧化值
使用東京電色公司製Spectral Haze Meter(TC-1800H)測定薄膜之霧化值。
[4]相位差值
使用相位差值測定裝置(RETS-100,大塚電子(股)製)測定波長590nm之相位差值。
[1]聚合性液晶化合物 [合成例1]合成聚合性液晶化合物(E1)
將4-氰基-4’-羥基聯苯9.8g(50.0mmol)、3-溴-1-丙醇7.0g(50.0mmol)、碳酸鉀13.8g(100mmol)及丙酮150ml加入附冷卻管之500ml茄型燒瓶中,64℃下攪拌該混合物48小時進行反應。結束反應後減壓下餾去溶劑,得黃色濕潤固體。其後混合該固體及水140ml,再加入二乙醚100ml進行萃取。重覆3次萃取後,將硫酸鎂酐加入分液後之有機層中,乾燥後過濾,減壓下餾去溶劑後得黃色固體。使用己烷/乙酸乙酯=2/1之混合溶劑將該固體再結晶,精製後得白色固體8.7g。該固體由NMR測定之結果如下述。由該結果確認,該白色固體為中間物化合物(A1)(產率70%)。
1 H-NMR(CDCl3 )δ:2.09(m,2H),3.90(t,2H),4.20(t,2H),6.99(d,2H),7.52(d,2H),7.66(m,4H)。
將上述所得的中間物化合物(A1)12.Og、三乙基胺7.7ml、少量丁基羥基甲苯(以下稱為BHT)溶解於THF 40ml中,室溫下攪拌後以水浴冷卻,其次以15分鐘滴入丙烯醯氯4.6ml溶解於THF 40ml之溶液。滴液後攪拌30分鐘,去除水浴後返回室溫的同時持續攪拌整夜,再過濾析出之三乙基胺鹽酸鹽。餾去所得濾液中約3/4之THF後加入二氯甲烷50ml,再依序以飽和碳酸氫鈉水溶液50ml、0.5N-HCl 50ml、飽和食鹽水50ml洗淨該有機層,以硫酸鎂乾燥後餾去溶劑得生成物。使用乙醇再結晶後,得化合物(E1)6.0g。
1 H-NMR(CDCl3 )δ:2.20(m,2H),4.10(t,2H),4.40(t,2H),5.81(d,1H),6.15(m,1H),6.41(d,1H),6.99(d,2H),7.55(d,2H),7.66(m,4H)。
[合成例2]合成聚合性液晶化合物(E2)
將4-氰基-4’-羥基聯苯5.0g(25.6mmol)、6-溴-1-己醇4.6g(25.6mmol)、碳酸鉀7.0g(50mmol)及丙酮50ml加入附冷卻管之100ml茄型燒瓶中,64℃下攪拌該混合物24小時進行反應。結束反應後減壓下餾去溶劑,得黃色濕潤固體。其後混合該固體及水70ml,再加入二乙醚50ml進行萃取,並重覆3次萃取。
將硫酸鎂酐加入分液後之有機層中,乾燥後過濾,減壓下餾去溶劑得黃色固體。將該固體溶解於乙酸乙酯3ml中,利用矽膠柱色譜法(管柱:矽膠60,0.063-0.200mm,美魯谷製,溶出液:己烷/乙酸乙酯=1/1)精製。由所得溶液餾去溶劑,得白色固體6.9g。該固體由NMR測定之結果如下述。由該結果確認,該白色固體為中間物化合物(A2)(產率91%)。
1 H-NMR(DMSO-d6)δ:1.26(m,6H),1.69(m,2H),3.37(t,2H),4.03(t,2H),7.06(d,2H),7.69(d,2H),7.85(m,4H)。
其次將吡啶鎓氯鉻酸鹽(以下稱為PCC)2.2g(10.0mmol)及CH2 Cl2 30.0ml加入附冷卻管之200ml三口燒瓶中,攪拌混合狀態下滴入上述所得的中間物化合物(A2)2.95g(10.0mmol)溶解於CH2 Cl2 (50.0ml)之溶液,40℃下再攪拌0.5小時。其後去除附著於燒瓶壁上之油狀物,再將二乙醚90ml加入該溶液中,減壓過濾後,減壓下餾去溶劑得濃綠色之濕潤固體。
將該固體溶解於乙酸乙酯3ml中,再以矽膠柱色譜法(管柱:矽膠60,0.063-0.200mm,美魯谷製,溶出液:己烷/乙酸乙酯=1/1)精製。餾去所得溶液之溶劑後,得無色固體2.8g。該固體由NMR測定之結果如下述。由該結果確認,該無色固體為中間物化合物(B2)(收獲率93%)。
1 H-NMR(CDCl3 )δ:1.84(m,6H),2.50(m,2H),4.02(m,2H),6.99(d,2H),7.53(d,2H),7.91(m,4H),9.80(s,1H)。
最後將上述所得的中間物化合物(B2)3.0g(10.0mmol)、2-(溴甲基)丙烯酸1.65g(10.0mmol)、Amberlyst(登記商標)15(洛姆安公司商品名)1.6g、四氫呋喃(THF)16.0ml、氯化錫(II)1.9g(10.0mmol)及純水4.0ml加入附冷卻管之50ml茄型燒瓶中,70℃下攪拌該混合物7小時進行反應。結束反應後減壓過濾反應液,再混合純水30ml,加入二乙醚50ml進行萃取,並重覆3次萃取。
將硫酸鎂酐加入萃取後之有機層中,由減壓過濾後之溶液餾去溶劑,得黃色固體。將該固體溶解於乙酸乙酯2ml中,以矽膠柱色譜法(管柱:矽膠60,0.063-0.200mm,美魯谷製,溶出液:己烷/乙酸乙酯=2/1)精製。餾去所得溶液之溶劑後,得白色固體1.5g。該固體由NMR測定之結果確認,該白色固體為目的之聚合性液晶化合物(E2)(產率41%)。
1 H-NMR(CDCl3 )δ:1.57(m,6H),1.85(m,2H),2.60(m,1H),3.05(m,1H),4.01(t,2H),4.54(m,1H),5.63(m,1H),6.23(m,1H),7.00(d,2H),7.52(d,2H),7.68(m,4H)。
又,觀察該聚合性液晶化合物(E2)之液晶性,結果84℃下為各向同性液體狀態,降溫至61℃時相轉移為液晶相(向列相)。
[實施例1]合成聚合性液晶化合物(Z1) (1)合成化合物(P1)
將4-羥基安息香酸甲酯7.61g(50.0mmol)、6-溴-1-己醇9.1g(50.0mmol)、碳酸鉀13.8g(100mmol)及丙酮70ml加入附冷卻管之200ml茄型燒瓶中,64℃下攪拌該混合物24小時進行反應。結束反應後減壓過濾反應液,減壓下餾去溶劑得黃色濕潤固體。以矽膠柱色譜法(管柱:矽膠60,0.063-0.200mm,美魯谷製,溶出液:己烷/乙酸乙酯=1/1)精製該固體後,由所得溶液餾去溶劑後得白色固體11.3g。該固體由NMR測定之結果如下述。由該結果確認,該白色固體為中間物化合物(P1)(產率90%)。
1 H-NMR(CDCl3 )δ:1.3-1.7(m,8H),3.67(m,2H),3.88(s,3H),4.03(t,2H),6.91(d,2H),7.99(d,2H)。
(2)合成化合物(Q1)
其次將PPC 2.2g(10.0mmol)及CH2 Cl2 15.0ml加入附冷卻管之100ml三口燒瓶中,攪拌混合狀態下滴入所得中間物化合物(P1)2.5g(10.0mmol)溶解於CH2 Cl2 (15.0ml)之溶液後,室溫下再攪拌6小時。
其後去除附著於燒瓶壁上之油狀物,將二乙醚90ml加入該溶液中,減壓過濾後減壓下餾去溶劑,得濃綠色之濕潤固體。
以矽膠柱色譜法(管柱:矽膠60,0.063-0.200mm,美魯谷製,溶出液:己烷/乙酸乙酯=2/1)精製該固體後,餾去所得溶液之溶劑,得無色固體1.3g。該固體由NMR測定之結果如下述。由該結果確認,該無色固體為中間物化合物(Q1)(產率50%)。
1 H-NMR(CDCl3 )δ:1.3-1.8(m,6H),2.49(t,2H),3.88(s,3H),3.99(t,2H),6.87(d,2H),7.99(d,2H),9.78(s,1H)。
(3)合成化合物(R1)
其次將上述所得的中間物化合物(Q1)1.25g(5.0mmol)、2-(溴甲基)丙烯酸0.83g(5.0mmol)、Amberlyst(登記商標)15(洛姆安公司商品名)0.8g、THF 8.0ml、氯化錫(II)0.95g(5.0mmol)及純水2.0ml加入附冷卻管之50ml茄型燒瓶中,70℃下攪拌該混合物5小時進行反應。結束反應後減壓過濾反應液,再混合純水40ml,加入二乙醚50ml進行萃取,並重覆3次萃取。
將硫酸鎂酐加入萃取後有機層中,乾燥後減壓過濾後由溶液餾去溶劑,得無色固體1.5g。該固體由NMR測定之結果如下所述。由該結果確認,該無色固體為中間物化合物(R1)(產率94%)。
1 H-NMR(DMSO-d6)δ:1.3-1.8(m,8H),2.62(m,1H),3.04(s,1H),3.81(s,3H),4.05(t,2H),4.54(m,1H),5.70(s,1H),6.01(s,1H),7.03(d,2H),7.89(d,2H)。
(4)合成化合物(S1)
將乙醇35ml,上述所得的化合物(R1)1.5g(4.7mmol)及10%氫氧化鈉水溶液5ml加入附冷卻管之100ml茄型燒瓶中,85℃下攪拌該混合物3小時進行反應。結束反應後將反應液及水300ml加入500ml之燒杯中,室溫下攪拌30分鐘後,滴入10% HCl水溶液5ml再過濾,得白色固體1.3g。
其次將所得的白色固體1.1g、Amberlyst(登記商標)15(洛姆安公司商品名)1.0g及四氫呋喃20.0ml加入附冷卻管之50ml茄型燒瓶中,70℃下攪拌該混合物5小時進行反應。結束反應後減壓過濾反應液,再由溶液餾去溶劑得黃色固體。將該黃色固體再結晶(己烷/乙酸乙酯=1/1),精製後得白色固體0.9g。該固體由NMR測定之結果如下所述。由該結果確認,該白色固體為化合物(S1)(產率71%)。
1 H-NMR(DMSO-d6)δ:1.2-1.8(m,8H),2.60(m,1H),3.09(m,1H),4.04(m,2H),4.55(m,1H),5.69(s,1H),6.02(s,1H),6.99(d,2H),7.88(d,2H),12.5(s,broad,1H)。
(5)合成聚合性液晶化合物(Z1)
室溫下攪拌化合物(S1)6.1g(20.0mmol)、6-(4-羥基苯氧基)己基丙烯酸酯5.3g(20.0mmol)、N,N-二甲基-4-胺基吡啶(以下稱為DMAP)0.1g及少量BHT,懸浮於二氯甲烷100ml後,加入溶解二環己基碳二醯亞胺(以下稱為DCC)5.1g(25.0mmol)之溶液再攪拌整夜。濾取析出之DCC脲後,依序以0.5N-HCl 100ml、飽和碳酸氫鈉水溶液100ml、飽和食鹽水150ml洗淨濾液2次,再以硫酸鎂乾燥,減壓下餾去溶劑後得黃色固體。以矽膠柱色譜法(管柱:矽膠60,0.063-0.200mm,美魯谷製,溶出液:己烷/乙酸乙酯=1/1)精製該固體後,由所得溶液餾去溶劑,得目的之聚合性液晶化合物(Z1)4.3g(產率39%)。
1 H-NMR(CDCl3 )δ:1.53(m,10H),1.72(m,2H),1.79(m,4H),2.58(m,1H),3.07(m,1H),3.96(t,2H),4.05(t,2H),4.18(t,2H),4.54(m,1H),5.64(d,1H),5.81(d,1H),6.14(m,1H),6.24(d,1H),6.40(d,1H),6.97(m,4H),7.09(d,2H),8.14(d,2H)。
觀察聚合性液晶化合物(Z1)之液晶相,結果升溫時59℃下為各向同性液體狀態。又降溫時55℃下相轉移為近晶相。
[實施例2]合成聚合性液晶化合物(Z2) (1)合成化合物(P2)
將4-羥基苯甲酸甲酯5.5g(36.0mmol)、5-溴-1-戊醇6.0g(36.0mmol)、碳酸鉀9.0g(72mmol)及乙腈80ml加入附冷卻管之200ml茄型燒瓶中,80℃下攪拌該混合物24小時進行反應。結束反應後減壓過濾反應液,減壓下餾去溶劑得黃色之濕潤固體。以矽膠柱色譜法(管柱:矽膠60,0.063-0.200mm,美魯谷製,溶出液:己烷/乙酸乙酯=1/1)精製該固體後,由所得溶液餾去溶劑,得白色固體1.8g。該固體由NMR測定之結果如下所述。由該結果確認,該白色固體為中間物化合物(P2)(產率21%)。
1 H-NMR(CDCl3 )δ:1.5-1.7(m,4H),2.85(m,2H),3.67(t,2H),3.88(s,3H),4.02(t,2H),6.90(d,2H),7.99(d,2H)。
(2)合成化合物(Q2)
其次將PCC 1.7g(7.6mmol)及CH2 Cl2 15.0ml放入附冷卻管之100ml三口燒瓶中,攪拌混合狀態下滴入上述所得的中間物化合物(P2)1.8g(7.6mmol)溶解於CH2 Cl2 (15.0ml)之溶液後,室溫下再攪拌6小時。其後由燒瓶壁上去除油狀物,再將二乙醚90ml加入溶液中,減壓過濾後減壓下餾去溶劑,得濃綠色之濕潤固體。
以矽膠柱色譜法(管柱:矽膠60,0.063-0.200mm,美魯谷製,溶出液:己烷/乙酸乙酯=1/1)精製該固體後,由所得溶液餾去溶劑,得無色固體1.2g。該固體由NMR測定之結果如下所述。由該結果確認,該無色固體為中間物化合物(Q2)(產率67%)。
1 H-NMR(CDCl3 )δ:1.85(m,4H),2.54(t,2H),3.88(s,3H),4.01(t,2H),6.91(d,2H),7.99(d,2H),9.80(s,1H)。
(3)合成化合物(R2)
其次將上述所得的中間物化合物(Q2)1.20g(5.0mmol)、2-(溴甲基)丙烯酸0.83g(5.0mmol)、Amberlyst(登記商標)15(洛姆安公司商品名)0.8g、THF 8.0ml、氯化錫(II)0.95g(5.0mmol)及純水2.0ml加入附冷卻管之50ml茄型燒瓶中,70℃下攪拌該混合物5小時進行反應。結束反應後減壓過濾反應液,再混合純水40ml。加入二乙醚50ml進行萃取,並重覆3次萃取。
將硫酸鎂酐加入萃取後之有機層中,乾燥後減壓過濾,再由溶液餾去溶劑,得無色固體1.3g。該固體由NMR測定之結果確認,該固體為化合物(R2)(產率85%)。
1 H-NMR(CDCl3 )δ:1.5-1.9(m,6H),2.63(m,1H),3.06(m,1H),3.88(s,3H),4.03(t,2H),4.54(m,1H),5.63(s,1H),6.23(s,1H),6.90(d,2H),7.99(d,2H)。
(4)合成化合物(S2)
將乙醇35ml,上述所得的化合物(R2)1.3g(4.3mmol)及10%氫氧化鈉水溶液5ml加入附冷卻管之100ml茄型燒瓶中,85℃下攪拌該混合物3小時進行反應。結束反應後,將水300ml及反應液加入500ml燒杯中,室溫下攪拌30分鐘後,滴入10% HCl水溶液5ml,過濾後得白色固體1.0g。
其次將所得的白色固體1.0g、Amberlyst(登記商標)15(洛姆安公司商品名)0.9g及四氫呋喃20.0ml加入附冷卻管之50ml茄型燒瓶中,70℃下攪拌該混合物5小時進行反應。結束反應後減壓過濾反應液,再由溶液餾去溶劑得黃色固體。將該黃色固體再結晶(己烷/四氫呋喃=2/1),精製後得白色固體0.9g。該固體由NMR測定之結果如下所述。由該結果確認,該白色固體為化合物(S2)(產率72%)。
1 H-NMR(DMSO-d6)δ:1.4-1.8(m,6H),2.60(m,1H),3.10(m,1H),4.06(m,2H),4.58(m,1H),5.71(s,1H),6.03(s,1H),7.00(d,2H),7.88(d,2H)。
(5)合成聚合性液晶化合物(Z2)
室溫下攪拌上述所得的化合物(S2)0.5g(1.7mmol)、6-(4-羥基苯氧基)己基丙烯酸酯0.5g(1.7mmol)、DMAP 0.01g及少量BHT,懸浮於二氯甲烷15ml後,加入溶解DCC 0.4g(1.9mmol)之溶液再攪拌整夜。濾取所析出之DCC脲後,依序以0.5N-HCl 30ml、飽和碳酸氫鈉水溶液30ml、飽和食鹽水60ml洗淨濾液2次,再以硫酸鎂乾燥,減壓下餾去溶劑後,得黃色固體。以矽膠柱色譜法(柱:矽膠60,0.063-0.200mm,美魯谷製,溶出液:己烷/乙酸乙酯=1/1)精製該固體後,由所得溶液餾去溶劑,得目的之聚合性液晶化合物(Z2)0.3g(產率30%)。
1 H-NMR(CDCl3 )δ:1.53(m,8H),1.70(m,2H),1.81(m,4H),2.58(m,1H)3.08(m,1H),3.93(t,2H),4.05(t,2H),4.18(t,2H),4.56(m,1H),5.64(d,1H),5.81(d,1H),6.14(m,1H),6.24(d,1H),6.40(d,1H),6.95(m,4H),7.09(d,2H),8.14(d,2H)。
觀察聚合性液晶化合物(Z2)之液晶相,結果升溫時56℃下為各向同性液體狀態。又降溫時26℃下相轉移為近晶相。
[實施例3]合成聚合性化合物(Z3) (1)合成化合物(P3)
將4-羥基苯甲酸甲酯16.0g(105.0mmol)、10-溴-1-癸醇25.0g(105.0mmol)、碳酸鉀29.0g(210.0mmol)及乙腈200ml加入附冷卻管之200ml茄型燒瓶中,80℃下攪拌該混合物48小時進行反應。結束反應後減壓過濾反應液,減壓下餾去溶劑得黃色之濕潤固體。以矽膠柱色譜法(管柱:矽膠60,0.063-0.200mm,美魯谷製,溶出液:己烷/乙酸乙酯=1/1)精製該固體後,由所得溶液餾去溶劑,得白色固體21.4g。該固體由NMR測定之結果如下所述。由該結果確認,該白色固體為中間物化合物(P3)產率66%)。
1 H-NMR(CDCl3 )δ:1.2-1.6(m,14H),1.8(m,2H),3.63(t,2H),3.88(s,3H),4.02(t,2H),6.90(d,2H),7.99(d,2H)。
(2)合成化合物(Q3)
其次將PCC 15.0g(69.5mmol)及CH2 Cl2 100.0ml加入附冷卻管之500ml三口燒瓶中,攪拌混合狀態下滴入上述所得的中間物化合物(P3)21.4g(69.5mmol)溶解於CH2 Cl2 (100.0ml)之溶液後,室溫下再攪拌6小時。其後去除附著於燒瓶壁上之油狀物,將二乙醚200ml加入溶液後減壓過濾,減壓下餾去溶劑得濃綠色之濕潤固體。
以矽膠柱色譜法(管柱:矽膠60,0.063-0.200mm,美魯谷製,溶出液:己烷/乙酸乙酯=2/1)精製該固體後,由所得溶液餾去溶劑,得無色固體16.2g。該固體由NMR測定之結果如下所述。由該結果確認,該無色固體為中間物化合物(Q3)(產率76%)。
1 H-NMR(CDCl3 )δ:1.26(m,10H),1.62(m,2H),1.79(m,2H),2.42(m,2H),3.88(s,3H),4.00(t,2H),6.91(d,2H),7.99(d,2H),9.76(s,1H)。
(3)合成化合物(R3)
其次將上述所得的中間物化合物(Q3)16.2g(53.0mmol)、2-(溴甲基)丙烯酸8.8g(53.0mmol)、Amberlyst(登記商標)15(洛姆安公司商品名)7.4g、THF 85.0ml、氯化錫(II)10.1g(53.0mmol)及純水20.0ml加入附冷卻管之300ml茄型燒瓶中,70℃下攪拌該混合物20小時進行反應。結束反應後減壓過濾反應液,再混合純水100ml。加入二乙醚100ml進行萃取,並重覆3次萃取。
將硫酸鎂酐加入萃取後之有機層中,乾燥後減壓過濾,再由溶液餾去溶劑,得無色固體16.4g。該固體由NMR測定之結果確認,該無色固體為化合物(R3)(產率83%)。
1 H-NMR(CDCl3 )δ:1.28(m,12H),1.60(m,2H),1.72(m,2H),2.51(m,1H),3.06(m,1H),3.85(s,3H),4.04(t,2H),4.54(m,1H),5.69(s,1H),6.02(s,1H),7.01(d,2H),7.88(d,2H)。
(4)合成化合物(S3)
將乙醇100ml、化合物(R3)16.4g(43.8mmol)及10%氫氧化鈉水溶液60ml加入附冷卻管之500ml茄型燒瓶中,85℃下攪拌該混合物5小時進行反應。結束反應後,將水1000ml及反應液加入2000ml之燒杯中,室溫下攪拌30分鐘後,滴入10% HCl水溶液60ml再過濾,得白色固體14.6g。
其次將所得的白色固體14.6g、Amberlyst(登記商標)15(洛姆安公司商品名)8.0g及四氫呋喃100ml加入附冷卻管之300ml茄型燒瓶中,70℃下攪拌該混合物5小時進行反應。結束反應後減壓過濾反應液,再由溶液餾去溶劑,得黃色固體。將該黃色固體再結晶(己烷/四氫呋喃=2/1),精製後得白色固體11.6g。該固體由NMR測定之結果如下所述。由該結果確認,該白色固體為化合物(S3)(產率73%)。
1 H-NMR(DMSO-d6)δ:1.32(m,12H),1.60(m,2H),1.80(m,2H),2.59(m,1H),3.02(m,1H),4.00(t,2H),4.50(m,1H),5.61(s,1H),6.02(s,1H),6.90(d,2H),7.98(d,2H)。
(5)合成聚合性化合物(Z3)
室溫下攪拌化合物(S3)2.0g(5.6mmol)、6-(4-羥基苯氧基)己基丙烯酸酯1.5g(5.6mmol)、DMAP 0.03g及少量BHT,懸浮於二氯甲烷20ml後,加入溶解DCC 1.3g(6.2mmol)之溶液再攪拌整夜。濾取所析出之DCC脲後,依序以0.5N-HCl 50ml、飽和碳酸氫鈉水溶液50ml、飽和食鹽水100ml洗淨濾液2次,再以硫酸鎂乾燥,減壓下餾去溶劑得黃色固體。使用乙醇將該固體再結晶,精製後得白色固體1.3g(產率38%)。該固體由NMR測定之結果如下所述。由該結果確認,該白色固體為化合物(Z3)。
1 H-NMR(CDCl3 )δ:1.33(m,10H),1.50(m,8H),1.72(m,2H),1.80(m,4H),2.58(m,1H),3.07(m,1H),3.96(t,2H),4.05(t,2H),4.14(t,2H),4.55(m,1H),5.63(d,1H),5.82(d,1H),6.14(m,1H),6.24(d,1H),6.40(d,1H),6.97(m,4H),7.09(d,2H),8.12(d,2H)。
觀察聚合性液晶化合物(Z3)之液晶相,結果升溫時68℃下為各向同性液體狀態。又降溫時53℃下相轉移為近晶相。
[2]聚合性液晶組成物及其聚合物(薄膜)
下面實施例及比較例所使用的化合物如下所述。又實施例4至12及比較例1之組成如表1所示(單位為mg)。
[實施例4]聚合性液晶組成物及其聚合物(薄膜)
將聚合性液晶化合物(E1)70.0mg、聚合性液晶化合物(E2)65.0mg、聚合性液晶化合物(Z1)15.0mg、光聚合引發劑用吉巴凱公司製伊魯凱369(商品名)3.0mg及表面活性劑用R-30(DIC股份公司)0.3mg溶解於環己酮0.35g中,得聚合性液晶組成物。
使用旋塗機(1000rpm,20秒)將該聚合性液晶組成物塗布於附液晶配向膜之基板的液晶配向膜面上,置於100℃熱板上預烤60秒後,放冷至室溫。此時基板上之聚合性組成物為液晶狀態。所使用的附液晶配向膜之基板為,使用旋塗機將液晶配向劑(日產化學工業公司製SE-1410)塗布於附ITO之玻璃基板的ITO面上,以230℃焙燒形成厚度100nm之薄膜後,實施刷洗之物。
其次於空氣中使用鹵素燈,將強度2000mJ/cm2 之光線照射於形成於附液晶配向膜之基板上的塗膜,聚合聚合性液晶組成物。
所得薄膜之膜厚為1.3μm,以偏光顯微鏡觀察時,確認薄膜係水平配向於基板面。其相位差值為191nm,霧化值為0.05。又△n(400nm)/△n(550nm)為1.253。
將該薄膜置於160℃熱板上加熱30分鐘後,相位差值為148nm,霧化值為0.00,又△n(400nm)/△n(550nm)為1.227。
又,將160℃加熱30分鐘後之薄膜置於200℃熱板上加熱1小時,結果相位差值為128nm,霧化值為0.03,又△n(400nm)/△n(550nm)為1.233。
[實施例5]聚合性液晶組成物及其聚合物(薄膜)
將聚合性液晶化合物(E1)45.0mg、聚合性液晶化合物(E2)75.0mg、聚合性液晶化合物(Z1)30.0mg、光聚合引發劑用吉巴凱公司製伊魯凱369(商品名)3.0mg及表面活性劑用R-30(DIC股份公司)0.3mg溶解於環己酮0.35g中,得聚合性液晶組成物。
使用該聚合性液晶組成物同實施例4得薄膜。又預烤後基板上之組成物為液晶狀態。
所得薄膜之膜厚為1.4μm,以偏光顯微鏡觀察時,確認薄膜係水平配向於基板面。其相位差值為194nm,霧化值為0.02,又△n(400nm)/△n(550nm)為1.256。
將該薄膜置於160℃熱板上加熱30分鐘後,相位差值為149nm,霧化值為0.03,又△n(400nm)/△n(550nm)為1.233。
又,將160℃加熱30分鐘後之薄膜置於200℃熱板上加熱1小時,結果相位差值為127nm,霧化值為0.05,又△n(400nm)/△n(550nm)為1.232。
[實施例6]聚合性液晶組成物及其聚合物(薄膜)
將聚合性液晶化合物(E1)55.0mg、聚合性液晶化合物(E2)50.0mg、聚合性液晶化合物(Z1)45.0mg、光聚合引發劑用吉巴凱公司製伊魯凱369(商品名)3.0mg及表面活性劑用R-30(DIC股份公司)0.3mg溶解於環己酮0.35g中,得聚合性液晶組成物。
使用該聚合性液晶組成物同實施例4得薄膜。又預烤後基板上之組成物為液晶狀態。
所得薄膜之膜厚為1.3μm,以偏光顯微鏡觀察時,確認薄膜係水平配向於基板面。其相位差值為169nm,霧化值為0.00,又△n(400nm)/△n(550nm)為1.228。
將該薄膜置於160℃熱板上加熱30分鐘後,相位差值為138nm,霧化值為0.00,又△n(400nm)/△n(550nm)為1.227。
又,將160℃加熱30分鐘後之薄膜置於200℃熱板上加熱1小時,結果相位差值為117nm,霧化值為0.03,又△n(400nm)/△n(550nm)為1.222。
[實施例7]聚合性液晶組成物及其聚合物(薄膜)
將聚合性液晶化合物(E1)40.0mg、聚合性液晶化合物(E2)50.0mg、聚合性液晶化合物(Z1)60.0mg、光聚合引發劑用吉巴凱公司製伊魯凱369(商品名)3.0mg及表面活性劑用R-30(DIC股份公司)0.3mg溶解於環己酮0.35g中,得聚合性液晶組成物。
使用該聚合性液晶組成物同實施例4得薄膜。又預烤後基板上之組成物為液晶狀態。
所得薄膜之膜厚為1.3μm,以偏光顯微鏡觀察時,確認薄膜係水平配向於基板面。其相位差值為135nm,霧化值為0.00,又△n(400nm)/△n(550nm)為1.228。
將該薄膜置於160℃熱板上加熱30分鐘後,相位差值為122nm,霧化值為0.03,又△n(400nm)/△n(550nm)為1.209。
又,將160℃加熱30分鐘後之薄膜置於200℃熱板上加熱1小時,結果相位差值為97nm,霧化值為0.05,又△n(400nm)/△n(550nm)為1.222。
[實施例8]聚合性液晶組成物及其聚合物(薄膜)
將聚合性液晶化合物(E1)25.0mg、聚合性液晶化合物(E2)35.0mg、聚合性液晶化合物(Z1)90.0mg、光聚合引發劑用吉巴凱公司製伊魯凱369(商品名)3.0mg及表面活性劑用R-30(DIC股份公司)0.3mg溶解於環己酮0.35g中,得聚合性液晶組成物。
使用該聚合性液晶組成物同實施例4得薄膜。又預烤後基板上之組成物為液晶狀態。
所得薄膜之膜厚為1.3μm,以偏光顯微鏡觀察時,確認薄膜係水平配向於基板面。其相位差值為119nm,霧化值為0.05,又△n(400nm)/△n(550nm)為1.207。
將該薄膜置於160℃熱板上加熱30分鐘後,相位差值為111nm,霧化值為0.05,又△n(400nm)/△n(550nm)為1.179。
又,將160℃加熱30分鐘後之薄膜置於200℃熱板上加熱1小時,結果相位差值為95nm,霧化值為0.07,又△n(400nm)/△n(550nm)為1.184。
[實施例9]聚合性液晶組成物及其聚合物(薄膜)
將聚合性液晶化合物(E1)15.0mg、聚合性液晶化合物(E2)15.0mg、聚合性液晶化合物(Z1)120.0mg、光聚合引發劑用吉巴凱公司製伊魯凱369(商品名)3.0mg及表面活性劑R-30(DIC股份公司)0.3mg溶解於環己酮0.35g中,得聚合性液晶組成物。
使用該聚合性液晶組成物同實施例4得薄膜。又預烤後基板上之組成物為液晶狀態。
所得薄膜之膜厚為1.3μm,以偏光顯微鏡觀察時,確認薄膜係水平配向於基板面。其相位差值為103nm,霧化值為0.03,又△n(400nm)/△n(550nm)為1.156。
將該薄膜置於160℃熱板上加熱30分鐘後,相位差值為96nm,霧化值為0.01。又△n(400nm)/△n(550nm)為1.169。
又,將160℃加熱30分鐘後之薄膜置於200℃熱板上加熱1小時,結果相位差值為83nm,霧化值為0.11,又△n(400nm)/△n(550nm)為1.174。
[實施例10]聚合性液晶組成物及其聚合物(薄膜)
將聚合性液晶化合物(E1)7.5mg、聚合性液晶化合物(E2)15.0mg、聚合性液晶化合物(Z1)127.5mg、光聚合引發劑用吉巴凱公司製伊魯凱369(商品名)3.0mg及表面活性劑R-30(DIC股份公司)0.3mg溶解於環己酮0.35g中,得聚合性液晶組成物。
使用該聚合性液晶組成物同實施例4得薄膜。又預烤後基板上之組成物為液晶狀態。
所得薄膜之膜厚為1.3μm,以偏光顯微鏡觀察時,確認薄膜係水平配向於基板面。其相位差值為116nm,霧化值為0.05,又△n(400nm)/△n(550nm)為1.156。
將該薄膜置於160℃熱板上加熱30分鐘後,相位差值為107nm,霧化值為0.07,又△n(400nm)/△n(550nm)為1.167。
又,將160℃加熱30分鐘後之薄膜置於200℃熱板上加熱1小時,結果相位差值為93nm,霧化值為0.03,又△n(400nm)/△n(550nm)為1.173。
[實施例11]聚合性液晶組成物及其聚合物(薄膜)
將聚合性液晶化合物(E1)60.0mg、聚合性液晶化合物(E2)60.0mg、聚合性液晶化合物(Z2)30.0mg、光聚合引發劑用吉巴凱公司製伊魯凱369(商品名)3.0mg及表面活性劑R-30(DIC股份公司)0.3mg溶解於環己酮0.35g中,得聚合性液晶組成物。
使用該聚合性液晶組成物同實施例4得薄膜。又預烤後基板上之組成物為液晶狀態。
所得薄膜之膜厚為1.3μm,以偏光顯微鏡觀察時,確認薄膜係水平配向於基板面。其相位差值為149nm,霧化值為0.07,又△n(400nm)/△n(550nm)為1.237。
將該薄膜置於160℃熱板上加熱30分鐘後,相位差值為120nm,霧化值為0.07,又△n(400nm)/△n(550nm)為1.227。
又,將160℃加熱30分鐘後之薄膜置於200℃熱板上加熱1小時,結果相位差值為101nm,霧化值為0.04,又△n(400nm)/△n(550nm)為1.201。
[實施例12]聚合性液晶組成物及其聚合物(薄膜)
將聚合性液晶化合物(E1)55.0mg、聚合性液晶化合物(E2)50.0mg、聚合性液晶化合物(Z3)45.0mg、光聚合引發劑用吉巴凱公司製伊魯凱369(商品名)3.0mg及表面活性劑R-30(DIC股份公司)0.3mg溶解於環己酮0.35g中,得聚合性液晶組成物。
使用該聚合性液晶組成物同實施例4得薄膜。又預烤後基板上之組成物為液晶狀態。
所得薄膜之膜厚為1.3μm,以偏光顯微鏡觀察時,確認薄膜係水平配向於基板面。其相位差值為173nm,霧化值為0.00,又△n(400nm)/△n(550nm)為1.209。
將該薄膜置於160℃熱板上加熱30分鐘後,相位差值為146nm,霧化值為0.05,又△n(400nm)/△n(550nm)為1.222。
又,將160℃加熱30分鐘後之薄膜置於200℃熱板上加熱1小時,結果相位差值為112nm,霧化值為0.03,又△n(400nm)/△n(550nm)為1.228。
[比較例1]聚合性液晶組成物及其聚合物(薄膜)
將聚合性液晶化合物(E1)400mg、聚合性液晶化合物(E2)350mg、光聚合引發劑用吉巴凱公司製伊魯凱369(商品名)15.0mg及表面活性劑R-30(DIC股份公司)0.8mg溶解於環己酮1.75g中,得聚合性液晶組成物。
使用該聚合性液晶組成物同實施例4得薄膜。又預烤後基板上之組成物為液晶狀態。
所得薄膜之膜厚為1.5μm,以偏光顯微鏡觀察時,確認薄膜係水平配向於基板面。其相位差值為240nm,霧化值為0.07,又△n(400nm)/△n(550nm)為1.266。
將該薄膜置於160℃熱板上加熱30分鐘後,相位差值為2.9nm,霧化值為0.45。
又,將160℃加熱30分鐘後之薄膜置於200℃熱板上加熱1小時,結果相位差值為0nm,霧化值為0.09。
上述實施例4至12及比較例1之結果如表2所示。

Claims (9)

  1. 一種聚合性液晶化合物,其特徵為,如下述式[i]所表示, (式中,n為3至10之整數,m為4至8之整數)。
  2. 一種液晶組成物,其係含有如申請專利範圍第1項之聚合性液晶化合物。
  3. 如申請專利範圍第2項之液晶組成物,其中另含有一分子中具有1個聚合性基之液晶性化合物。
  4. 如申請專利範圍第3項之液晶組成物,其中前述液晶性化合物為一分子中具有1個以下述式[ii]或式[iii]所表示之聚合性基的化合物,
  5. 如申請專利範圍第3或4項之液晶組成物,其中前述液晶性化合物為由以下述式[vi]所表示之化合物所成群中選出的至少1種, (式中,X為氟原子、氰基、或碳數4至8之一價烴基,f為2至9之整數,M為下述式[ii]或式[iii]之基)
  6. 一種聚合物,其係由如申請專利範圍第2至5項中任何一項之液晶組成物而得。
  7. 一種被膜,其係由如申請專利範圍第2至5項中任何一項之液晶組成物而得。
  8. 一種配向薄膜,其係由如申請專利範圍第2至5項中任何一項之液晶組成物而得。
  9. 一種光學構件,其係備有如申請專利範圍第6項之聚合物或如申請專利範圍第8項之配向薄膜。
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