CN104245885B - 可聚合液晶化合物、可聚合液晶组合物以及光学各向异性体 - Google Patents

可聚合液晶化合物、可聚合液晶组合物以及光学各向异性体 Download PDF

Info

Publication number
CN104245885B
CN104245885B CN201380020983.9A CN201380020983A CN104245885B CN 104245885 B CN104245885 B CN 104245885B CN 201380020983 A CN201380020983 A CN 201380020983A CN 104245885 B CN104245885 B CN 104245885B
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid crystal
formula
group
independently
chemical formula
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
CN201380020983.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104245885A (zh
Inventor
崔大胜
全成浩
柳东雨
洪美罗
徐庆昌
张炯玭
金廷玹
李旼炯
朴银石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Corp
Original Assignee
LG Chemical Co Ltd
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 LG Chemical Co Ltd filed Critical LG Chemical Co Ltd
Publication of CN104245885A publication Critical patent/CN104245885A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104245885B publication Critical patent/CN104245885B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • C09K19/42—Mixtures of liquid crystal compounds covered by two or more of the preceding groups C09K19/06 - C09K19/40
    • C09K19/46—Mixtures of liquid crystal compounds covered by two or more of the preceding groups C09K19/06 - C09K19/40 containing esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F22/00—Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof
    • C08F22/10—Esters
    • C08F22/12—Esters of phenols or saturated alcohols
    • C08F22/20—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F34/00—Homopolymers and copolymers of cyclic compounds having no unsaturated aliphatic radicals in a side chain and having one or more carbon-to-carbon double bonds in a heterocyclic ring
    • C08F34/04—Homopolymers and copolymers of cyclic compounds having no unsaturated aliphatic radicals in a side chain and having one or more carbon-to-carbon double bonds in a heterocyclic ring in a ring containing sulfur
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • 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
    • C09K19/20—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers
    • C09K19/2007—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers the chain containing -COO- or -OCO- groups
    • 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
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3066—Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers
    • C09K19/3068—Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers chain containing -COO- or -OCO- groups
    • 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
    • C09K19/32—Non-steroidal liquid crystal compounds containing condensed ring systems, i.e. fused, bridged or spiro ring systems
    • C09K19/322—Compounds containing a naphthalene ring or a completely or partially hydrogenated naphthalene ring
    • 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
    • C09K19/34—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring
    • C09K19/3491—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least one heterocyclic ring having sulfur as hetero atom
    • 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
    • C09K19/38—Polymers
    • C09K19/3804—Polymers with mesogenic groups in the main chain
    • C09K19/3809—Polyesters; Polyester derivatives, e.g. polyamides
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
    • G02B5/3033—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid
    • G02B5/3041—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid comprising multiple thin layers, e.g. multilayer stacks
    • G02B5/305—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state in the form of a thin sheet or foil, e.g. Polaroid comprising multiple thin layers, e.g. multilayer stacks including organic materials, e.g. polymeric layers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133365—Cells in which the active layer comprises a liquid crystalline polymer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/13378—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation
    • G02F1/133784—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation by rubbing
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/13378—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation
    • G02F1/133788—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation by light irradiation, e.g. linearly polarised light photo-polymerisation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/10—Definition of the polymer structure
    • C08G2261/22—Molecular weight
    • C08G2261/226—Oligomers, i.e. up to 10 repeat units
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/30—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain
    • C08G2261/34—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating partially-aromatic structural elements in the main chain
    • C08G2261/342—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating partially-aromatic structural elements in the main chain containing only carbon atoms
    • C08G2261/3422—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating partially-aromatic structural elements in the main chain containing only carbon atoms conjugated, e.g. PPV-type
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/40—Polymerisation processes
    • C08G2261/41—Organometallic coupling reactions
    • C08G2261/413—Heck reactions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/50—Physical properties
    • C08G2261/53—Physical properties liquid-crystalline
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/70—Post-treatment
    • C08G2261/74—Further polymerisation of the obtained polymers, e.g. living polymerisation to obtain block-copolymers
    • 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
    • C09K19/38—Polymers
    • 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
    • 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
    • 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
    • C09K19/12—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings at least two benzene rings directly linked, e.g. biphenyls
    • C09K2019/121—Compounds containing phenylene-1,4-diyl (-Ph-)
    • C09K2019/122—Ph-Ph
    • 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
    • C09K19/20—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers
    • C09K19/2007—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and oxygen atoms as chain links, e.g. esters or ethers the chain containing -COO- or -OCO- groups
    • C09K2019/2035—Ph-COO-Ph
    • 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
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3066—Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers
    • C09K19/3068—Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers chain containing -COO- or -OCO- groups
    • C09K2019/3075—Cy-COO-Ph
    • 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
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3066—Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers
    • C09K19/3068—Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers chain containing -COO- or -OCO- groups
    • C09K2019/3077—Cy-Cy-COO-Ph
    • 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
    • C09K19/30—Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing saturated or unsaturated non-aromatic rings, e.g. cyclohexane rings
    • C09K19/3001—Cyclohexane rings
    • C09K19/3066—Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers
    • C09K19/3068—Cyclohexane rings in which the rings are linked by a chain containing carbon and oxygen atoms, e.g. esters or ethers chain containing -COO- or -OCO- groups
    • C09K2019/3083—Cy-Ph-COO-Ph

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Abstract

本说明书涉及可聚合液晶化合物、包含该化合物的可聚合液晶组合物以及光学各向异性体。该可聚合液晶化合物包含：来自第一液晶分子的原子团，该第一液晶分子包含具有非芳环的液晶原基团；来自第二液晶分子的原子团，该第二液晶分子包含具有不同于所述具有非芳环的液晶原基团的结构并且包含含有双键的环的液晶原基团；和连接体，该连接体具有特定的结构并且连接来自第一液晶分子的原子团的非芳环中的sp3‑杂化碳和来自第二液晶分子的原子团的液晶原基团中的sp2‑杂化碳，其中，来自第一和第二液晶分子的原子团中的至少一个可以包含一个或多个直接或通过间隔基团与所述液晶原基团连接的可聚合基团。这种可聚合液晶化合物能够单独或通过与其他液晶材料混合而显示稳定的反向波长色散。

Description

可聚合液晶化合物、可聚合液晶组合物以及光学各向异性体
技术领域
本说明书涉及一种可聚合液晶化合物、包含该可聚合液晶化合物的可聚合液晶组合物以及光学各向异性体。
背景技术
相位延迟片是一类改变经过其中的光偏振状态的光学元件，也称作波片。当光经过电磁相位延迟片时，偏振方向(电场矢量方向)变为平行或垂直于光轴的两个元件(寻常光和非常光)之和，并且由于两个元件的矢量和根据双折射率和相位延迟片的厚度而变化，从而在经过相位延迟片之后，偏振方向发生改变。此时，将光的偏振方向改变90度的板称为1/4波片(λ/4)，将光的偏振方向改变180度的板称为1/2波片(λ/2)。
此时，相位延迟片的相位差值取决于波长，相位差值的波长色散分为普通波长色散、平坦波长色散和反向波长色散。
它们中显示反向波长色散的相位延迟片是最有用的，因为其在宽的波长带中具有特定的相位差(λ/4、λ/2等)，但由普通树脂膜形成的相位延迟片一般显示普通波长色散。
为了解决这样的问题，进行了许多研究。例如，日本专利公开第1998-068816号、第1998-090521号、第1999-052131号和第2000-002841号公开了通过层压多个光学各向异性层而形成的层压型相位延迟片。然而，具有多个光学各向异性层的层压结构的层压型相位延迟片有着低产率和高生产成本的缺点，这是因为其制造过程需要复杂的工艺，不仅需要对多个膜进行排列，而且还要控制膜的光学取向。
同时，已经注意到一种利用膜拉伸来诱导反向色散以制备仅包括一个相位延迟片的宽带1/4波片的方法。然而，由于片的厚度为100μm或更高，这种波片并不适合于需要层化的液晶显示器件。
另外，日本专利公开第2002-267838号公开了一种杆型液晶化合物和使用含有垂直于所述化合物主轴取向的非液晶材料的液晶组合物的方法，从而实现制备薄层宽带的目的。然而，在所述化合物的情况下有一个缺点，即当所述非液晶材料的混合率低时，不能诱导反向波长色散，而当混合率高时，所述组合物可能会失去自身的液晶特性。
因此，需要开发一种可以显示稳定的反向波长色散的薄的宽带相位延迟片，并且特别急需研究能够利用更简单的方法制备所述相位延迟片的液晶化合物。
发明内容
本说明书一方面提供一种能够单独或通过与其他液晶材料混合而显示稳定的反向波长色散的可聚合液晶化合物，以及包含该化合物的可聚合液晶组合物。
本说明书另一方面提供一种不仅显示反向波长色散，而且还可以制成薄膜(thinmembrane)或膜(film)形式的光学各向异性体。
根据本说明书的一个实施方式，提供一种可聚合液晶化合物，该可聚合液晶化合物包含：来自第一液晶分子的原子团，该第一液晶分子包含具有非芳环的液晶原基团；来自第二液晶分子的原子团，该第二液晶分子包含具有不同于所述具有非芳环的液晶原基团的结构并且包含含有双键的环的液晶原基团；和由以下通式1所示的连接体，该连接体连接来自第一液晶分子的原子团的非芳环中的sp3-杂化碳和来自第二液晶分子的原子团的液晶原基团中的sp2-杂化碳，其中，来自第一和第二液晶分子的原子团中的至少一个包含一个或多个直接或通过间隔基团(spacer group)与液晶原基团连接的可聚合基团：
[通式1]
在通式1中，
M1和M2独立地为单键、-C≡C-、-C≡C-C≡C-、亚芳基或亚杂芳基；Q为-C≡C-、-CR4＝CR5-、亚芳基、亚杂芳基或这些基团中的两种或更多组合形成的二价官能团；M1、M2和Q中的一个或多个包含-C≡C-、-C≡C-C≡C-、亚芳基或亚杂芳基；以及R4和R5独立地为H、F、Cl、CN、C1-C10烷基或C1-C10酰基；以及
p为1至4的整数，以及1至4个重复单元中的每个可独立地相同或彼此不同。
根据本说明书的另一个实施方式，提供一种包含所述可聚合液晶化合物的可聚合液晶组合物。这种可聚合液晶组合物可进一步包含一种或多种具有不同于所述可聚合液晶化合物的结构的额外的液晶化合物，并且所述额外的液晶化合物可以为可聚合或不可聚合液晶化合物。
根据本说明书的另一个实施方式，提供一种包含由所述可聚合液晶组合物得到的固化材料或聚合物的光学各向异性体，以及包含该光学各向异性体的光学或电学器件。
有益效果
根据本说明书，通过使用所述可聚合液晶化合物，可以提供甚至显示稳定的反向波长色散或平坦的波长色散也具有薄的厚度的光学各向异性体。特别地，这种可聚合液晶化合物显示优秀的溶解性和加工性，并且甚至当在其上应用光取向层时，也可以稳定地实现反向波长色散或平坦波长色散。因此，所述可聚合液晶化合物能够容易地提供稳定地非常有效地实现反向波长色散或平坦波长色散的膜型光学各向异性体。
附图说明
图1和2显示在实施例1和2中制备的可聚合液晶化合物的核磁共振数据。
图3、5和6显示在实施例6至8中得到的膜型光学各向异性体的照片，该光学各向异性体被放置于两块垂直的偏光板之间以鉴别其取向，以及图4显示在对比例1中得到的膜型光学各向异性体的照片，该光学各向异性体被放置于两块垂直的偏光板之间。
具体实施方式
根据本说明书的一个实施方式，提供了：
一种可聚合液晶化合物，包含：
来自第一液晶分子的原子团，该第一液晶分子包含具有非芳环的液晶原基团；
来自第二液晶分子的原子团，该第二液晶分子包含具有不同于所述具有非芳环的液晶原基团的结构并且包含含有双键的环的液晶原基团；和
由以下通式1所示的连接体，该连接体连接来自第一液晶分子的原子团的非芳环中的sp3-杂化碳和来自第二液晶分子的原子团的液晶原基团中的sp2-杂化碳，
其中，来自第一和第二液晶分子的原子团中的至少一个包含一个或多个直接或通过间隔基团与液晶原基团连接的可聚合基团，
[通式1]
在通式1中，
M1和M2独立地为单键、-C≡C-、-C≡C-C≡C-、亚芳基或亚杂芳基；Q为-C≡C-、-CR4＝CR5-、亚芳基、亚杂芳基或这些基团中的两种或更多组合形成的二价官能团；M1、M2和Q中一个或多个包含-C≡C-、-C≡C-C≡C-、亚芳基或亚杂芳基；以及R4和R5独立地为H、F、Cl、CN、C1-C10烷基或C1-C10酰基；以及
p为1至4的整数，以及1至4个重复单元中的每个可独立地相同或彼此不同。
在这种可聚合液晶化合物中，所述来自第一和第二液晶分子的原子团可以为来自满足以下公式III和IV并且对波长450nm至650nm的光各自显示正Δn(λ)值的原子团。进一步地，连接来自第一和第二液晶分子的原子团的通式1的连接体可以为来自满足以下公式III和IV并且对波长450nm至650nm的光显示负Δn(λ)值的二价原子团：
(公式III)
┃△n(λ1)┃/┃△n(550nm)┃≥1.0
(公式IV)
┃△n(650nm)┃/┃△n(λ2)┃≤1.0
在公式III和IV中，Δn(λ)指在液晶相中，在λ波长处的双折射率，λ1指450nm或更高，且小于550nm的波长，λ2指550nm或更高，且小于650nm的波长。
此时，公式III和IV表示在某一λ波长处的双折射率的绝对值通常随波长的增大(即，在长波带)而减小，并且可以表示来自第一和第二液晶分子的原子团和通式I的连接体各自来自通常显示普通波长色散的液晶分子(或化合物)。例如，所述来自第一和第二液晶分子的原子团和连接体可以为具有显示这种普通波长色散的其中氢被除去的化合物结构的原子团。
除这种普通波长色散以外，所述来自第一和第二液晶分子的原子团可以为来自对大约450nm至650nm波长光显示正双折射率Δn(λ)值的液晶分子的原子团，所述连接体可以为来自对大约450nm至650nm波长光显示负双折射率Δn(λ)值的化合物的连接体。另外，所述来自第一和第二液晶分子的原子团可以为来自满足约1.0≤┃△n(550nm)┃/┃△n(450nm)┃≤约1.05的液晶分子的原子团，所述连接体可以为来自满足约1.1≤┃△n(550nm)┃/┃△n(450nm)┃≤约1.3(或约1.2)的化合物的连接体。
换言之，所述来自第一和第二液晶分子的原子团是来自显示小波长色散特性(即在普通波长色散中，由波长带分类的双折射率的绝对值之间的差别不大)的同时在每个波长带具有正双折射率的液晶分子，因此可以假定所述来自第一和第二液晶分子的原子团本身也满足这样的特性。此外，所述通式1的连接体是来自显示大波长色散特性(即在普通波长色散中，由波长带分类的双折射率的绝对值之间的差别相对显著)的同时在每个波长带具有负双折射率的化合物，因此可以假定所述连接体也满足这样的特性。
因此，可以假定同时包含满足这样特性的来自第一和第二液晶分子的原子团和连接体的一个实施方式的可聚合液晶化合物由于各原子团结构的波长色散特性和双折射趋向反映到可聚合液晶化合物上，因此可整体显示特殊的波长色散特性和双折射趋向。即，所述2种原子团结构的波长色散特性和双折射趋向反映到一个实施方式中的液晶化合物上，因此在短波长带处的双折射率的绝对值可以变得更小，而相反地，在长波长带处的双折射率的绝对值可以变得更大。
此外，由于所述化合物同时具有来自具有小波长色散特性的第一和第二液晶分子的原子团和具有大波长色散特性且显示负双折射率的连接体，因此对短波长光的双折射率的绝对值可以变得更小，而相反地，对长波长带的光的双折射率的绝对值可以变得更大。作为参考，所述连接体包含一个在近紫外线范围内显示高吸收的官能团，如芳环或乙炔基(例如，乙炔基、亚芳基、亚杂芳基等)，并且这种官能团可影响可见光范围内的吸收特性。因此，所述连接体可以显示更大的波长色散特性，且可以增强以上公开的趋向。
因此，一个实施方式中的这种可聚合液晶化合物可以显示在特定λ波长处的双折射率的绝对值通常随波长的增大(即，在长波带)而增大的趋势，从而单独或通过与其他液晶材料混合而可以实现稳定的反向波长色散或平坦波长色散。
在一个实施方式中的可聚合液晶化合物中，所述来自第一和第二液晶分子的原子团可具有不同结构的液晶原基团。更具体地，所述来自第一液晶分子的原子团可包含具有非芳环的液晶原基团，该非芳环包含在其中的至少一个sp3-杂化碳，所述非芳环为，如脂肪环、降冰片烯环、樟脑环、金刚烷环(adamantine ring)等。相反地，所述来自第二液晶分子的原子团可包含具有不饱和脂肪环的液晶原基团，该不饱和脂肪环包含在其中的至少一个sp2-杂化碳，不饱和脂肪环包含杂原子、亚芳环、亚杂芳环等。
此外，所述通式1的连接体连接在来自第一液晶分子的原子团的液晶原基团中包含的sp3-杂化碳和在来自第二液晶分子的原子团的液晶原基团中包含的sp2-杂化碳，并且可以使一个实施方式的可聚合液晶化合物整体上具有不对称的结构。
大多数已知液晶化合物具有垂直或水平对称结构，例如，已知水平对称结构的液晶化合物，在该化合物中对应于通式1的连接体连接同一液晶原基团的sp3-杂化碳。然而，经验证这种已知的对称结构的液晶化合物具有低的溶剂溶解性。相反地，经验证一个实施方式的可聚合液晶化合物由于以上公开的不对称的结构，因此甚至在保持其优秀的光学特性下，也显示对不同溶剂的更好的溶解性。因此，包含有这种液晶化合物的溶液可以在涂布过程中显示更好的加工性等。
此外，以上公开的现有的水平对称型液晶化合物在当用于取向化合物的在下部形成的取向层的锚定能量低时，可能无法充分实现双折射以及波长色散特性。因此，也就不可能使用所述液晶化合物来实现反向波长色散或平坦波长色散。一般地，目前光取向层替代了现有的摩擦取向层而用于液晶取向，但已知这种光取向层的锚定能量低。因此，如果所述光取向层应用于以上公开的水平对称型液晶化合物以取向液晶，那么就难以提供有效地实现反向波长色散或平坦波长色散的光学各向异性体。
相反，由于在一个实施方式中的具有所述不对称结构(即，所述来自第一和第二液晶分子的原子团具有不同结构的液晶原基团和所述连接体连接在各液晶原基团中包含的sp3-杂化碳和sp2-杂化碳的不对称结构)的可聚合液晶化合物更好地显示以上公开的各原子团结构的双折射以及波长色散特性，因此即使在对其应用有相对低的锚定能量的光取向层，也能够更有效地实现反向波长色散或平坦波长色散。
如此，所述可聚合液晶化合物能够单独或通过与其他液晶材料混合而显示稳定的反向波长色散或平坦波长色散，并且可以满足以下公式I和II：
(公式I)
┃△n(λ1)┃/┃△n(550nm)┃≤1.0
(公式II)
┃△n(650nm)┃/┃△n(λ2)┃≥1.0
在公式I和II中，Δn(λ)表示在液晶相中，在λ波长处的双折射率，λ1表示450nm或更高，且小于550nm的波长，λ2表示550nm或更高，且小于650nm的波长。
公式I和II表示在某一λ波长处的双折射率的绝对值是保持的或一般随波长的增大(即，在长波带)而减小，并且也可以表示一个实施方式的可聚合液晶化合物显示反向波长色散或平坦波长色散。
同时，在一个实施方式中的可聚合液晶化合物中，来自第一和第二液晶分子的原子团中的至少一个可具有一个或多个直接或通过间隔基团与液晶原基团连接的可聚合基团，并且优选来自第一和第二液晶分子的原子团二者都可具有一种或多种如上公开的可聚合基团。
此时，所述“可聚合基团”可以定义为任意的可交联或可聚合官能团，如不饱和键、(甲基)丙烯酸酯基团等，并且例如，其可以表示丙烯酸酯基团、甲基丙烯酸酯基团、环氧基等。
由于这样的可聚合基团，在LC(液晶)取向可聚合液晶化合物的液晶原基团之后，通过所述可聚合基团之间或与其他粘合剂的交联或聚合可以稳定液晶取向，并且可以形成包含所述液晶的薄膜(membrane)型或膜(film)型的光学各向异性体。
同时，在所述可聚合液晶化合物中，例如，所述来自第一液晶分子的原子团可以为由以下通式2所示的原子团：
[通式2]
在通式2中，
环C为包含或不包含一个或多个氧或者硅的脂肪族6元环的非芳环、降冰片烯环、樟脑环或金刚烷环；
A1、A2、E1和E2独立地为单键或二价连接基团；
D1和D2独立地为包含选自取代或未取代的芳环、取代或未取代的脂肪环、取代或未取代的脂肪杂环和取代或未取代的杂芳环中的一个或多个环的二价官能团；
G1和G2独立地为单键或亚烷基；
J1和J2独立地为氢或可聚合基团，且J1和J2中的至少一个为可聚合官能团；以及
m1、m2、n1和n2独立地为1至5的整数。
进一步地，所述来自第二液晶分子的原子团可以为由以下通式3、4、5或6所示的原子团：
[通式3]
[通式4]
[通式5]
[通式6]
在通式3至6中，
A3、A4、E3和E4独立地为单键或二价连接基团；
D3和D4独立地为包含选自取代或未取代的芳环、取代或未取代的脂肪环、取代或未取代的脂肪杂环和取代或未取代的杂芳环中的一个或多个环的二价官能团；
G3和G4独立地为单键或亚烷基；
J3和J4独立地为氢或可聚合基团，且J3和J4中的至少一个为可聚合官能团；
R1至R5独立地为氢、卤素、-CN、烷基或酰基；
B1为N或P，且B2为O或S；以及
m3、m4、n3和n4独立地为1至5的整数。
更具体地，例如，包含来自第一和第二液晶分子的原子团和连接它们的连接体的一个实施方式的可聚合液晶化合物可以为由以下化学式1、2、3或4所示的化合物：
[化学式1]
[化学式2]
[化学式3]
[化学式4]
在化学式1至4中，环C、A1至A4、E1至E4、D1至D4、G1至G4、J1至J4、M1、M2、Q、R1至R5、B1、B2、m1至m4，以及n1至n4与关于通式1至4的以上公开的定义相同。
在通式1至6的原子团及化学式1至4的化合物中，每个官能团可以如下定义。
首先，A1至A4和E1至E4中的“二价连接基团”可以为-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-COO-、-CO-NR-、-NR-CO-、-NR-CO-NR-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-、-CH2CH2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-、-C＝C-或-C≡C-,且所述R可以独立地为氢或C1-C10烷基。
其次，所述D1至D4可以独立地为包含选自取代或未取代的芳环、取代或未取代的脂肪环、取代或未取代的脂肪杂环和取代或未取代的杂芳环中的一个或多个环的二价官能团，且这种二价官能团不仅可以包含由环本身组成的基团，而且还可以包含所述环通过其他官能团(如C1-C10亚烷基、-COO-、-OCO-、-O-、-S-、–O-(C1-C10亚烷基)-等)连接的二价官能团。所述二价官能团的更具体的例子可以为-Ph-、-Ph(OCH3)-、-CH2Ph-、-PhCH2-、-CH2CH2-Ph-、-PhCH2CH2-、亚环己基、-亚环己基-(OCH3)-、-CH2-亚环己基-、-亚环己基-CH2-、-CH2CH2-亚环己基-、-亚环己基-CH2CH2-等。
进一步地，所述G1至G4可以独立地为单键或C1-C10亚烷基。
以及，所述J1至J4可以独立地为氢或可聚合基团，此处所述的“可聚合基团”可以定义为任意可交联或可聚合官能团，如不饱和键、(甲基)丙烯酸酯基团等。例如，所述可聚合官能团可以为丙烯酸酯基团、甲基丙烯酸酯基团、环氧基等。
进一步地，在M1、M2和Q中，所述亚芳基和亚杂芳基可以为C6-C40亚芳基和C5-C40亚杂芳基。并且，所述Q不仅可以各自为-C≡C-、-CR4＝CR5-、亚芳基和亚杂芳基的一种，而且还可以为它们的两种或更多连接的二价官能团，例如，亚芳基(如亚苯基等)与-C≡C-的两端连接的官能团、或相反地，两个-C≡C-与与亚芳基的两端连接的官能团。例如，其中连接M1、M2和Q的通式1的连接体可以为-Ph-C≡C-Ph-、-Ph-C≡C-Ph-C≡C-Ph-、-Ph-C≡C-Ph-Ph-C≡C-Ph-、-C≡C-Ph-Ph-C≡C-、-C≡C-Ph-C≡C-Ph-C≡C-等。
以及，所述p、m1、m2、m3、m4、n1、n2、n3和n4可以为1，或2或更大的整数。当其定义为2或更大的正整数时，根据定义中包含的2个或更多的重复单元可以为相同或彼此不同的。例如，当在通式3的中包含的重复单元结构中的m4定义为2时，可包含两个重复单元，且此时，根据以上公开的A4和D4的定义，可以重复两个相同的重复单元或者可以重复两个不同的重复单元。这一点可以应用于通式1至6和化学式1至4中包含的重复单元结构。
由于使用包含有来自通式2的第一液晶分子的原子团和来自选自通式3至6的第二液晶分子的原子团，以及与通式1的连接体的可聚合液晶化合物(更具体地，选自化学式1至4的化合物)，基于上述公开的原理，可以更有效地显示各原子团结构的波长色散特性，并且单独或通过与其他液晶材料混合而可以实现稳定的反向波长色散或平坦波长色散。
同时，化学式5至9的化合物可以为化学式1至4的可聚合液晶化合物的一些例子：
[化学式5]
[化学式6]
[化学式7]
[化学式8]
[化学式9]
以上公开的一个实施方式中的可聚合液晶化合物可以通过如下方式制备：依照待引入的官能团的种类，根据反应条件和对于本领域的技术人员而言的常规方法引入官能团和连接体。更具体的反应条件和其方法在以下实施例中详细公开。
同时，根据本公开的另一个实施方式，提供包含有以上公开的一个实施方式的可聚合液晶化合物的可聚合液晶组合物。
这样的可聚合液晶组合物可进一步包含一种或多种结构上不同于所述可聚合液晶化合物的额外的液晶化合物，并且这样的额外的液晶化合物可以为：具有液晶原基团和直接或通过间隔基团与所述液晶原基团连接的两个末端可聚合基团的可聚合液晶化合物，或者没有可聚合基团的非可聚合液晶化合物。
进一步地，所述额外的液晶化合物可以为对波长450nm至650nm的光显示负Δn(λ)值并且满足以下公式III和IV(即，所述化合物大体上显示普通波长色散)的化合物：
(公式III)
┃△n(λ1)┃/┃△n(550nm)┃≥1.0
(公式IV)
┃△n(650nm)┃/┃△n(λ2)┃≤1.0
在公式III和IV中，Δn(λ)表示在液晶相中，在λ波长处的双折射率，λ1表示450nm或更高，且小于550nm的波长，λ2表示550nm或更高，且小于650nm的波长。
同样的，由于同时使用对特定波长的光具有负双折射率并且显示普通波长色散的额外的液晶化合物，因此对短波长光的双折射率的绝对值可大幅度减少，并且相反地，对长波长光的双折射率的绝对值可相应小幅度减少。因此，通过同时使用所述额外的液晶化合物，可更有效地实现反向波长色散或平坦波长色散。
化学式10至13的化合物是所述额外的液晶化合物的例子：
[化学式10]
[化学式11]
[化学式12]
[化学式13]
在化学式10至13中，
F1和F2独立地为单键、–C(＝O)-、-OC(＝O)-、-C(＝O)O-或C1-C10亚烷基；
Y1至Y12独立地为H、卤素(如F、Cl等)、-CN、未取代或被卤素等取代的C1-C10烷基、未取代或被卤素等取代的C1-C10烷氧基、未取代或被卤素等取代的C1-C10烷基羰基、未取代或被卤素等取代的C1-C10烷氧基羰基，或未取代或被卤素等取代的C1-C10烷基酯基；以及
X1和X2独立地为氢或以下化学式10a的官能团；
[化学式10a]
-Gm-Jm-Lm-Mm-Nm-Qm
Gm、Lm和Nm独立地为单键、-O-、-S-、-C(＝O)-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-、-OC(＝O)O-、-C(＝O)NR-、-NRC(＝O)-、-NRC(＝O)NR-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-或未取代或被氟取代的C1-C10亚烷基(如-CH2-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-CF2CH2-、-CH2CF2-、-CF2CF2-等)，此处R为氢或C1-C10烷基；
Jm个Mm独立地为单键、C1-C10亚烷基或C3-C10亚环烷基；以及
Qm为氢、C1-C10烷基或可聚合基团，如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、环氧基等。
在这种额外的液晶化合物中，X1和X2中的至少一个可以为其中Qm为可聚合基团的化学式10a的官能团，此时所述额外的液晶化合物可以为可聚合液晶化合物。在这种情况下，所述可聚合基团可以与一个实施方式的可聚合液晶化合物中包含的可聚合基团交联或聚合，且液晶取向能够更加稳定。另外，可以更好地提高薄膜或膜(film)型光学各向异性体的表面硬度。
同时，例如，所述可聚合液晶组合物可以进一步包含可聚合粘合剂，如丙烯酸酯粘合剂等，以及除此之外，可进一步包含聚合引发剂和溶剂。此时，可以不限制地使用任何已知粘合剂、引发剂和溶剂，只要其能够与普通的可聚合液晶化合物一起使用即可，此处省略了对其额外的解释。
另外，根据本公开的一个实施例，所述液晶组合物可进一步包含选自化学式14至19的化合物中的一种或多种单丙烯酸酯化合物：
[化学式14]
[化学式15]
[化学式16]
[化学式17]
[化学式18]
[化学式19]
在化学式14至19中，Z独立地为0至12的整数；W为0或1；Y1独立地为H、卤素(如F、Cl等)、-CN、未取代或被卤素等取代的C1-C10烷基、未取代或被卤素等取代的或C1-C10烷氧基、未取代或被卤素等取代的C1-C10烷基羰基、未取代或被卤素等取代的C1-C10烷氧基羰基、或未取代或被卤素等取代的C1-C10烷基酯基。
这种单丙烯酸酯化合物的更具体的例子可以为化学式20至29的化合物：
[化学式20]
[化学式21]
[化学式22]
[化学式23]
[化学式24]
[化学式25]
[化学式26]
[化学式27]
[化学式28]
[化学式29]
在化学式20至29中，Z独立地为0至12的整数。
同时，在取向层(如光取向层或摩擦取向层)上涂布所述可聚合液晶组合物，并且在所述组合物中包含的液晶化合物可以为通过这种取向层取向的LC(液晶)。随后，通过如下方式可以得到膜或膜型光学各向异性体：通过所述聚合引发剂的介质，交联或聚合所述可聚合液晶化合物和任选地交联或聚合所述可聚合液晶化合物和可聚合粘合剂或单丙烯酸酯化合物，同时干燥并除去溶剂。根据这样的交联、聚合或固化，所述可聚合液晶化合物自身或与粘合剂或单丙烯酸酯化合物一起形成交联或聚合结构，并且可以使液晶取向稳定，以及可以形成薄膜或膜的形状。
因此，根据本说明书的另一个实施方式，提供一种包含固化材料或由所述可聚合液晶组合物得到的聚合物的光学各向异性体。在这种光学各向异性体中，至少一部分可聚合液晶化合物的可聚合基团可以为交联的或被加聚的。并且，所述光学各向异性体可为薄膜或膜的形式，且可显示稳定的反向波长色散或平坦波长色散，且满足以下公式V和VI：
(公式V)
R(λ1)/R(550nm)≤1.0
(公式VI)
R(650nm)/R(λ2)≥1.0
在公式V和VI中，R(λ)是在λ波长处在光轴上的相位差，其被定义为┃△n(λ)┃˙d，Δn(λ)表示液晶相中在λ波长处的双折射率，d表示薄膜或膜的厚度(nm)，λ1表示450nm或更高，且小于550nm的波长，λ2表示550nm或更高，且小于650nm的波长。
并且，所述薄膜或膜型光学各向异性体包含固化材料或由所述可聚合液晶组合物得到的聚合物，并且可以进一步包括在固化材料或聚合物下面的取向层。这种取向层可包含用于取向在所述可聚合液晶组合物中包含的液晶化合物的取向聚合物，且其可以为以现有已知的取向方式(如摩擦取向或光取向)形成的取向层。根据各取向方式的在所述取向层中可以包括的取向聚合物的类型对本领域技术人员来说是公知的。
由于所述光学各向异性体可以有效实现反向波长色散或平坦波长色散，并且可以容易地形成更薄的薄膜或膜形式，因此其可以应用于不同的光学或电子器件。
例如，所述光学各向异性体可应用于非常多种光学或电子器件，如电光显示器、液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)、全息设备、3D显示设备、光学信息存储设备、电子器件、有机半导体、有机场效应晶体管(OFET)、集成电路(IC)、薄膜晶体管(TFT)、射频识别(RFID)标签、有机发光二极管(OLED)、有机发光晶体管(OLET)、电致发光显示器、有机光伏(OPVO)设备、有机太阳能电池(O-SC)、有机激光二极管(O-laser)、有机集成电路(O-IC)、照明设备、传感器、电极材料、光电导体、肖特基二极管(Schottky diode)、非线性光学(NLO)设备、光感测器、光电记录设备、电容器、光电导体、电子相片工具、电子相片记录器、有机功能存储器件、生物传感器、生物芯片等。
此外，所述光学各向异性体可应用于非常多的器件、部件，或用于所述光学或电子器件的光学膜的用途，如减反射膜或抗眩光膜、偏光片、补偿器、分光器、反射膜、取向层、滤光片、装饰或安全标示、LC色素、粘合剂、电子注入层、平面化层、抗静电膜、导电基板、导电图案等。
以下通过一些实施例来更详细地揭示根据本说明书的可聚合液晶化合物、可聚合液晶组合物和光学各向异性体的功能和效果。然而，下面的实施例仅提供用于示例说明书，本说明书的范围不限于它们，或由它们所限定。
制备实施例1：中间体1的合成
根据下面反应式1所示的反应条件和方法合成以下中间体1：
[中间体1]
[反应式1]
在反应式1中，各缩写可以如下定义：
TEA：三乙胺；DCM：二氯甲烷；R.T.：室温；DIPEA：N,N’-二异丙基乙胺；EDC：1-乙基-3-[3-二甲基氨基丙基]碳酰亚胺盐酸盐；DMAP：4-二甲基氨基吡啶。
制备实施例2：中间体2的合成
除了用替代制备实施例1的反应式1中的之外，基本根据与在制备实施例1的相同的方法和条件合成以下中间体2。
[中间体2]
制备实施例3：中间体3的合成
根据下面反应式2所示的反应条件和方法合成以下中间体3：
[中间体3]
[反应式2]
在反应式2中，各缩写可以如下定义：
DCM：二氯甲烷；DIPEA：N,N’-二异丙基乙胺；R.T.：室温；EDC：1-乙基-3-[3-二甲基氨基丙基]碳酰亚胺盐酸盐；DMAP：4-二甲基氨基吡啶。
制备实施例4：中间体4的合成
根据下面反应式3所示的反应条件和方法合成以下中间体4：
[中间体4]
[反应式3]
在反应式3中，各缩写可以如下定义：
DMAP：4-二甲基氨基吡啶；EDCI：1-乙基-3-[3-二甲基氨基丙基]碳酰亚胺；DCM：二氯甲烷；DIPEA：N,N’-二异丙基乙胺；R.T.：室温；DCE：二氯乙烷。
制备实施例5：中间体6的合成
根据下面反应式4所示的反应条件和方法合成以下中间体6：
[中间体6]
[反应式4]
在反应式4中，各缩写可以如下定义：
TEA：三乙胺；DCM：二氯甲烷；DIPEA：N,N’-二异丙基乙胺；DMAP：4-二甲基氨基吡啶；EDC：1-乙基-3-[3-二甲基氨基丙基]碳酰亚胺盐酸盐；R.T.：室温。
实施例1：化学式5的可聚合液晶化合物的制备
根据以下反应式5所示的反应条件和方法，使用在制备实施例1中得到的中间体1和在制备实施例3中得到的中间体3来制备化学式5的可聚合液晶化合物。这样得到的化学式5的可聚合液晶化合物的核磁共振数据如图1所示：
[化学式5]
[反应式5]
在反应式5中，DIPEA指N,N’-二异丙基乙胺。
实施例2：化学式6的可聚合液晶化合物的制备
根据以下反应式6所示的反应条件和方法，使用制备在实施例1中得到的中间体1来制备化学式6的可聚合液晶化合物。这样得到的化学式6的可聚合液晶化合物的核磁共振数据如图2所示：
[化学式6]
[反应式6]
在反应式6中，DIPEA指N,N’-二异丙基乙胺。
实施例3：化学式7的可聚合液晶化合物的制备
根据以下反应式7所示的反应条件和方法，使用在制备实施例2中得到的中间体2和在制备实施例4中得到的中间体4来制备化学式7的可聚合液晶化合物。化学式7的可聚合液晶化合物的结构通过核磁共振数据识别：
[化学式7]
[反应式7]
在反应式6中，DIPEA指N,N’-二异丙基乙胺。
实施例4：化学式8的可聚合液晶化合物的制备
除了使用下面已知的中间体5替代中间体4，并且使用替代之外，基本根据与实施例3的反应式7中相同的方法和条件制备化学式8的可聚合液晶化合物。化学式8的可聚合液晶化合物的结构通过核磁共振数据识别：
[中间体5]
[化学式8]
实施例5：化学式9的可聚合液晶化合物的制备
根据以下反应式8所示的反应条件和方法，使用在制备实施例3中得到的中间体3和在制备实施例5中得到的中间体6来制备化学式9的可聚合液晶化合物。化学式9的可聚合液晶化合物的结构通过核磁共振数据识别：
[化学式9]
[反应式8]
在反应式6中，DIPEA指N,N’-二异丙基乙胺。
实施例6：可聚合液晶组合物的制备
通过混合39.68重量％的在实施例1中得到的化学式5的可聚合液晶化合物、18.01重量％的以下化学式30的液晶化合物、15.83重量％的以下化学式31的液晶化合物、24.14重量％的以下化学式32的液晶化合物、1.39重量％的光敏引发剂(Irgacure651)和0.96重量％的表面活性剂来制备所述液晶组合物。
[化学式30]
[化学式31]
[化学式32]
在c-戊酮溶剂中溶解5-降冰片烯-2-乙基-(4-甲基肉桂酸酯)聚合物(Mw＝163,000)至浓度为2重量％，将溶液利用辊涂法涂布于80μm厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯(产品名称：SH71，SKC有限公司制造)基板上，使得其干燥厚度达到之后通过在80℃烘箱中加热涂布层3分钟以清除其中包含溶剂来形成涂层。
通过在偏振紫外线下对所述涂层曝光5秒以使其取向来形成光取向层，其中，紫外线光源为强度200mW/cm2的高压汞灯，且利用Moxtek有限公司的线栅起偏器对紫外光进行起偏以使其垂直于膜前进(progress)的方向。
同时，通过在甲苯中溶解以上制备的可聚合液晶组合物来制备可聚合液晶组合物，以使液晶的浓度为30重量份/100重量份的液晶溶液。
将可聚合液晶组合物通过辊涂法涂布于以上形成的光取向层上，以使其干燥膜厚度达到1μm，之后通过在80℃对其干燥2分钟以取向液晶分子来得到液晶层。通过在非偏振紫外线(紫外线光源为用于固定所述液晶的取向状态的强度200mW/cm2的高压汞灯)下对取向的液晶层曝光来制备包含光取向层和液晶层的膜型光学各向异性体。
经验证该光学各向异性体具有A板的光学特性，并且显示R(450nm)/R(550nm)＝0.971的反向波长色散特性。此外，所述膜型光学各向异性体被放置于两块垂直的偏光板之间，并且对其拍照，在图3中显示以鉴别所述光学各向异性体的总体取向。参照图3，经验证整体上无漏光现象且取向优秀且均一。
对比例1：可聚合液晶组合物的制备
除了使用具有连接体连接来自各液晶分子的原子团的sp3-杂化碳的结构的对比化学式1的对称的可聚合液晶化合物替代在实施例1中得到的化学式5的可聚合液晶化合物之外，基本根据实施例6中相同的方法制备可聚合液晶组合物、光取向层、液晶层和光学各向异性体。
此处，因为对比化学式1的可聚合液晶化合物对甲苯的溶解性非常低，因此使用二氯甲烷作为溶剂。
[对比化学式1]
经验证该光学各向异性体具有A板的光学特性，并且显示R(450nm)/R(550nm)＝0.994的反向波长色散特性。然而，也验证出该R(450nm)/R(550nm)值接近约1.0，从而与实施例6相比，无法合适地实现反向波长色散特性。
此外，所述膜型光学各向异性体被放置于两块垂直的偏光板之间，对其拍照，并在图4中显示以鉴别所述光学各向异性体的总体取向。参照图4，经验证有大量的漏光现象且取向和均一性较差。
实施例7：可聚合液晶组合物的制备
通过混合41.05重量％的在实施例2中得到的化学式6的可聚合液晶化合物、10.71重量％的化学式30的液晶化合物、16.94重量％的化学式31的液晶化合物、29.24重量％的化学式32的液晶化合物、0.99重量％的光敏引发剂(Irgacure651)和0.96重量％的表面活性剂来制备可聚合液晶组合物。
根据与实施例6中相同的方法进行后续步骤来制备可聚合液晶组合物、光取向层、液晶层和光学各向异性体。
经验证所述光学各向异性体具有A板的光学特性，并且显示R(450nm)/R(550nm)＝0.970的反向波长色散特性。此外，所述膜型光学各向异性体被放置于两块垂直的偏光板之间，对其拍照，并在图5中显示以鉴别该光学各向异性体的总体取向。参照图5，经验证整体上无漏光现象且取向优秀且均一。
实施例8：可聚合液晶组合物的制备
通过混合33.67重量％的在实施例3中得到的化学式7的可聚合液晶化合物、31.08重量％的化学式31的液晶化合物、32.87重量％的化学式32的液晶化合物、0.99重量％的光敏引发剂(Irgacure651)和0.96重量％的表面活性剂来制备可聚合液晶组合物。
根据与实施例6中相同的方法进行后续步骤来制备可聚合液晶组合物、光取向层、液晶层和光学各向异性体。
经验证所述光学各向异性体具有A板的光学特性，并且显示R(450nm)/R(550nm)＝0.982的反向波长色散特性。此外，所述膜型光学各向异性体被放置于两块垂直的偏光板之间，对其拍照，并在图6中显示以鉴别所述光学各向异性体的总体取向。参照图6，经验证整体上无漏光现象且取向优秀且均一。

Claims (21)

1.一种可聚合液晶化合物，包含：
来自第一液晶分子的原子团，该第一液晶分子包含具有非芳环的液晶原基团；
来自第二液晶分子的原子团，该第二液晶分子包含具有不同于所述具有非芳环的液晶原基团的结构并且包含含有双键的环的液晶原基团；和
由以下通式1所示的连接体，该连接体连接来自第一液晶分子的原子团的非芳环中的sp3-杂化碳和来自第二液晶分子的原子团的液晶原基团中的sp2-杂化碳，
其中，来自第一和第二液晶分子的原子团中的至少一个包含一个或多个直接或通过间隔基团与所述液晶原基团连接的可聚合基团，
其中，所述来自第一液晶分子的原子团由以下通式2所示，以及所述来自第二液晶分子的原子团由以下通式3、4、5或6所示：
[通式1]
在通式1中，
M1和M2独立地为单键、-C≡C-、-C≡C-C≡C-、亚芳基或亚杂芳基；Q为-C≡C-、-CR4＝CR5-、亚芳基、亚杂芳基或这些基团中的两种或更多组合形成的二价官能团；M1、M2和Q中的一个或多个包含-C≡C-、-C≡C-C≡C-、亚芳基或亚杂芳基；以及R4和R5独立地为H、F、Cl、CN、C1-C10烷基或C1-C10酰基；以及
p为1至4的整数，以及1至4个重复单元中各自独立地相同或彼此不同，
[通式2]
在通式2中，
环C为包含或不包含一个或多个氧或者硅的脂肪族6元环的非芳环、降冰片烯环、樟脑环或金刚烷环；
A1、A2、E1和E2独立地为单键或二价连接基团；
D1和D2独立地为包含选自取代或未取代的芳环、取代或未取代的脂肪环、取代或未取代的脂肪杂环和取代或未取代的杂芳环中的一个或多个环的二价官能团；
G1和G2独立地为单键或亚烷基；
J1和J2独立地为氢或可聚合基团，且J1和J2中的至少一个为可聚合官能团；以及
m1、m2、n1和n2独立地为1至5的整数，
[通式3]
[通式4]
[通式5]
[通式6]
在通式3至6中，
A3、A4、E3和E4独立地为单键或二价连接基团；
D3和D4独立地为包含选自取代或未取代的芳环、取代或未取代的脂肪环、取代或未取代的脂肪杂环和取代或未取代的杂芳环中的一个或多个环的二价官能团；
G3和G4独立地为单键或亚烷基；
J3和J4独立地为氢或可聚合基团，且J3和J4中的至少一个为可聚合官能团；
R1至R5独立地为氢、卤素、-CN、烷基或酰基；
B1为N或P，以及B2为O或S；以及
m3、m4、n3和n4独立地为1至5的整数，
在通式1至6中的“*”表示所述连接体与来自第一和第二液晶分子的原子团的结合位点。
2.根据权利要求1所述的可聚合液晶化合物，其中，
所述来自第一和第二液晶分子的原子团为来自满足以下公式III和IV并且对波长450nm至650nm的光显示正Δn(λ)值的原子团，以及
所述连接体为来自满足以下公式III和IV并且对波长450nm至650nm的光显示负Δn(λ)值的二价原子团：
(公式III)
┃△n(λ1)┃/┃△n(550nm)┃≥1.0
(公式IV)
┃△n(650nm)┃/┃△n(λ2)┃≤1.0
在公式III和IV中，Δn(λ)表示在液晶相中，在λ波长处的双折射率，λ1表示450nm或更高，且小于550nm的波长，λ2表示550nm或更高，且小于650nm的波长。
3.根据权利要求2所述的可聚合液晶化合物，其中，
所述来自第一和第二液晶分子的原子团为来自满足1.0≤┃△n(450nm)┃/┃△n(550nm)┃≤1.05的液晶分子的原子团，以及
所述连接体为来自满足约1.1≤┃△n(450nm)┃/┃△n(550nm)┃≤1.3的二价原子团。
4.根据权利要求1所述的可聚合液晶化合物，其中，所述来自第一和第二液晶分子的原子团均具有一个或多个直接或通过间隔基团与所述液晶原基团连接的可聚合基团。
5.根据权利要求1所述的可聚合液晶化合物，满足以下公式I和II：
(公式I)
┃△n(λ1)┃/┃△n(550nm)┃≤1.0
(公式II)
┃△n(650nm)┃/┃△n(λ2)┃≥1.0
在公式I和II中，Δn(λ)表示在液晶相中，在λ波长处的双折射率，λ1表示450nm或更高，且小于550nm的波长，以及λ2表示550nm或更高，且小于650nm的波长。
6.根据权利要求1所述的可聚合液晶化合物，由以下化学式1、2、3或4所示：
[化学式1]
[化学式2]
[化学式3]
[化学式4]
在化学式1至4中，
环C为包含或不包含一个或多个氧或者硅的脂肪族6元环的非芳环、降冰片烯环、樟脑环或金刚烷环；
A1、A2、A3、A4、E1、E2、E3和E4独立地为单键或二价连接基团；
D1、D2、D3和D4独立地为包含选自取代或未取代的芳环、取代或未取代的脂肪环、取代或未取代的脂肪杂环和取代或未取代的杂芳环中的一个或多个环的二价官能团；
G1、G2、G3和G4独立地为单键或亚烷基；
J1、J2、J3和J4独立地为氢或可聚合基团，且J1和J2中的至少一个以及J3和J4中的至少一个为可聚合官能团；
M1和M2独立地为单键、-C≡C-、-C≡C-C≡C-、亚芳基或亚杂芳基；Q为-C≡C-、-CR4＝CR5-、亚芳基、亚杂芳基或这些基团中的两种或更多组合形成的二价官能团；M1、M2和Q中的一个或多个包含-C≡C-、-C≡C-C≡C-、亚芳基或亚杂芳基；以及R4和R5独立地为H、F、Cl、CN、C1-C10烷基或C1-C10酰基；
p为1至4的整数，以及p个重复单元各自独立地相同或彼此不同；
R1至R5独立地为氢、卤素、-CN、烷基或酰基；
B1为N或P，且B2为O或S；以及
m1、m2、m3、m4、n1、n2、n3和n4独立地为1至5的整数。
7.一种可聚合液晶组合物，包含根据权利要求1至6中任一项所述的可聚合液晶化合物。
8.根据权利要求7所述的可聚合液晶组合物，进一步包含一种或多种具有不同于所述可聚合液晶化合物的结构的额外的液晶化合物。
9.根据权利要求8所述的可聚合液晶组合物，其中，所述额外的液晶化合物为具有液晶原基团且两个末端可聚合基团直接或通过间隔基团与所述液晶原基团连接的可聚合液晶化合物。
10.根据权利要求8所述的可聚合液晶组合物，其中，所述额外的液晶化合物对波长450nm至650nm的光显示负Δn(λ)值并且满足以下公式III和IV：
(公式III)
┃△n(λ1)┃/┃△n(550nm)┃≥1.0
(公式IV)
┃△n(650nm)┃/┃△n(λ2)┃≤1.0
在公式III和IV中，Δn(λ)表示在液晶相中，在λ波长处的双折射率，λ1表示450nm或更高，且小于550nm的波长，以及λ2表示550nm或更高，且小于650nm的波长。
11.根据权利要求8所述的可聚合液晶组合物，其中，所述额外的液晶化合物为选自以下化学式10至13的化合物中的至少一种：
[化学式10]
[化学式11]
[化学式12]
[化学式13]
在化学式10至13中，
F1和F2独立地为单键、–C(＝O)-、-OC(＝O)-、-C(＝O)O-或C1-C10亚烷基；
Y1至Y12独立地为H、卤素、-CN、取代或未取代的C1-C10烷基、取代或未取代的C1-C10烷氧基、取代或未取代的C1-C10烷基羰基、取代或未取代的C1-C10烷氧基羰基或取代或未取代的C1-C10烷基酯基；以及
X1和X2独立地为氢或以下化学式10a的官能团；
[化学式10a]
-Gm-Jm-Lm-Mm-Nm-Qm
Gm、Lm和Nm独立地为单键、-O-、-S-、-C(＝O)-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-、-OC(＝O)O-、-C(＝O)NR-、-NRC(＝O)-、-NRC(＝O)NR-、-OCH2-、-CH2O-、-SCH2-、-CH2S-、-CF2O-、-OCF2-、-CF2S-、-SCF2-，或取代或未取代的C1-C10亚烷基，以及R为氢或C1-C10烷基；
Jm和Mm独立地为单键、C1-C10亚烷基或C3-C10亚环烷基；以及
Qm为氢、C1-C10烷基或可聚合基团。
12.根据权利要求7所述的可聚合液晶组合物，进一步包含可聚合粘合剂或单丙烯酸酯化合物。
13.根据权利要求12所述的可聚合液晶组合物，其中，所述单丙烯酸酯化合物为选自化学式14至19的化合物中的一种或多种化合物：
[化学式14]
[化学式15]
[化学式16]
[化学式17]
[化学式18]
[化学式19]
在化学式14至19中，
Z独立地为0至12的整数；W为0或1；以及
Y1独立地为H、卤素、-CN、取代或未取代的C1-C10烷基、取代或未取代的C1-C10烷氧基、取代或未取代的C1-C10烷基羰基、取代或未取代的C1-C10烷氧基羰基，或取代或未取代的C1-C10烷基酯基。
14.根据权利要求7所述的可聚合液晶组合物，进一步包含聚合引发剂和溶剂。
15.一种光学各向异性体，包含由根据权利要求7至14中任一项所述的可聚合液晶组合物得到的聚合物。
16.根据权利要求15所述的光学各向异性体，包含所述聚合物，在所述聚合物中，至少一部分的可聚合液晶化合物的可聚合基团被交联或加聚。
17.根据权利要求15所述的光学各向异性体，其为薄膜或膜型。
18.根据权利要求17所述的薄膜或膜型光学各向异性体，满足以下公式V和VI：
(公式V)
R(λ1)/R(550nm)≤1.0
(公式VI)
R(650nm)/R(λ2)≥1.0
在公式V和VI中，R(λ)表示在λ波长处在光轴上的相位差，其被定义为┃△n(λ)┃˙d的相位差，Δn(λ)表示在液晶相中在λ波长处的双折射率，d表示薄膜或膜的厚度(nm)，λ1表示450nm或更高，且小于550nm的波长，以及λ2表示550nm或更高，且小于650nm的波长。
19.根据权利要求17所述的薄膜或膜型光学各向异性体，进一步包含在所述聚合物下面的取向层。
20.根据权利要求19所述的薄膜或膜型光学各向异性体，其中，所述取向层为摩擦取向层或光取向层。
21.一种光学或电子器件，包含根据权利要求15至20中的任一项所述的光学各向异性体。
CN201380020983.9A 2012-04-20 2013-04-19 可聚合液晶化合物、可聚合液晶组合物以及光学各向异性体 Active CN104245885B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20120041780 2012-04-20
KR10-2012-0041780 2012-04-20
PCT/KR2013/003346 WO2013157888A1 (ko) 2012-04-20 2013-04-19 중합성 액정 화합물, 중합성 액정 조성물 및 광학 이방체
KR20130043281A KR101363479B1 (ko) 2012-04-20 2013-04-19 중합성 액정 화합물, 중합성 액정 조성물 및 광학 이방체
KR10-2013-0043281 2013-04-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104245885A CN104245885A (zh) 2014-12-24
CN104245885B true CN104245885B (zh) 2016-09-07

Family

ID=49636961

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380020983.9A Active CN104245885B (zh) 2012-04-20 2013-04-19 可聚合液晶化合物、可聚合液晶组合物以及光学各向异性体

Country Status (6)

Country Link
US (2) US9206355B2 (zh)
EP (1) EP2824162B1 (zh)
JP (1) JP6069487B2 (zh)
KR (1) KR101363479B1 (zh)
CN (1) CN104245885B (zh)
WO (1) WO2013157888A1 (zh)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6069487B2 (ja) * 2012-04-20 2017-02-01 エルジー・ケム・リミテッド 重合性液晶化合物、重合性液晶組成物および光学異方体
KR101623929B1 (ko) * 2013-09-30 2016-05-24 주식회사 엘지화학 역 파장 분산성 화합물, 이를 포함하는 역 파장 분산성 조성물 및 광학 이방체
KR101683336B1 (ko) * 2014-03-10 2016-12-06 단국대학교 천안캠퍼스 산학협력단 내부에 미세구조의 채널을 가지는 생분해성 신경도관 및 이의 제조방법
JP6648438B2 (ja) * 2014-08-27 2020-02-14 Jnc株式会社 液晶性化合物、液晶組成物およびその重合体
WO2016056542A1 (ja) 2014-10-09 2016-04-14 Dic株式会社 重合性化合物及び光学異方体
CN107001242B (zh) 2014-12-04 2020-11-17 Dic株式会社 聚合性化合物、组合物、聚合物、光学各向异性体、液晶显示元件和有机el元件
JP2016110152A (ja) 2014-12-08 2016-06-20 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 反射防止フィルムおよびこれを備えた有機発光装置
KR101623086B1 (ko) 2014-12-08 2016-05-20 삼성전자 주식회사 반사방지필름 및 이를 구비한 유기발광장치
KR102573091B1 (ko) * 2014-12-25 2023-09-01 디아이씨 가부시끼가이샤 중합성 화합물 및 광학 이방체
KR102552213B1 (ko) 2015-01-16 2023-07-06 디아이씨 가부시끼가이샤 중합성 조성물 및 이를 이용한 광학 이방체
JP6308407B2 (ja) * 2015-01-16 2018-04-11 Dic株式会社 重合性組成物及び光学異方体
US11697695B2 (en) 2015-01-16 2023-07-11 Dic Corporation Polymerizable composition and optically anisotropic body using same
KR20160106513A (ko) * 2015-03-02 2016-09-12 제이엔씨 주식회사 중합성 액정 조성물 및 광학 이방성 필름
CN108349925B (zh) * 2015-11-09 2022-08-16 Dic株式会社 聚合性化合物和光学各向异性体
KR102614432B1 (ko) 2015-12-08 2023-12-15 디아이씨 가부시끼가이샤 중합성 화합물 및 광학 이방체
KR20180091827A (ko) * 2015-12-22 2018-08-16 니폰 제온 가부시키가이샤 액정성 조성물, 액정 경화층 및 그 제조 방법, 그리고 광학 필름
CN109072082A (zh) * 2016-03-08 2018-12-21 日本瑞翁株式会社 液晶性组合物、液晶固化层及该液晶固化层的制造方法
TWI695877B (zh) * 2016-03-29 2020-06-11 日商住友化學股份有限公司 液晶組成物
EP3668947B1 (en) * 2017-08-15 2023-09-27 Merck Patent GmbH Polymerisable lc medium and polymer film with flat optical dispersion
KR102183678B1 (ko) * 2017-12-22 2020-11-27 주식회사 엘지화학 액정 조성물 및 이의 용도
JP6871474B2 (ja) * 2018-02-14 2021-05-12 富士フイルム株式会社 画像表示装置および感光性接着剤付き円偏光板
US20210028407A1 (en) * 2018-03-29 2021-01-28 Sharp Kabushiki Kaisha Display device and production method therefor
US20220119336A1 (en) * 2018-12-27 2022-04-21 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Compound, (co)polymer, composition, method for forming pattern, and method for producing compound
KR102695013B1 (ko) 2019-04-24 2024-08-13 삼성전자주식회사 펠리클 조립체의 제조 방법 및 포토마스크 조립체의 제조 방법
US11215743B2 (en) * 2020-03-05 2022-01-04 Facebook Technologies, Llc Achromatic optical device based on birefringent materials having positive and negative birefringence dispersions
US20230174688A1 (en) * 2020-05-15 2023-06-08 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Compound, (co)polymer, composition, method for forming resist pattern, method for producing compound, and method for producing (co)polymer

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6203724B1 (en) * 1998-12-03 2001-03-20 Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Crosslinked cyclohexane derivatives, and liquid-crystalline medium
TW200907029A (en) * 2007-03-30 2009-02-16 Merck Patent Gmbh Birefringent polymer film with negative optical dispersion
CN101796163A (zh) * 2007-09-03 2010-08-04 默克专利股份有限公司 棒状介晶化合物
CN101809119A (zh) * 2007-09-25 2010-08-18 默克专利股份有限公司 介晶二聚物
CN102124078A (zh) * 2008-08-18 2011-07-13 默克专利股份有限公司 包含盘状和棒状基团的介晶化合物

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6279724B1 (en) 1997-12-19 2001-08-28 Semitoll Inc. Automated semiconductor processing system
US6139771A (en) 1997-04-04 2000-10-31 Displaytech, Inc. Mesogenic materials with anomalous birefringence dispersion and high second order susceptibility (X.sup.(2)).
JPH1090521A (ja) 1996-07-24 1998-04-10 Sumitomo Chem Co Ltd 偏光軸回転積層位相差板およびこれを用いた投射型液晶表示装置
JPH1068816A (ja) 1996-08-29 1998-03-10 Sharp Corp 位相差板及び円偏光板
JPH1152131A (ja) 1997-08-01 1999-02-26 Sumitomo Bakelite Co Ltd 位相差板及びそれを用いた偏光素子
US6097368A (en) 1998-03-31 2000-08-01 Matsushita Electric Industrial Company, Ltd. Motion pixel distortion reduction for a digital display device using pulse number equalization
GB9815269D0 (en) * 1998-07-14 1998-09-09 Rolic Ag Compositions
JP4320125B2 (ja) 2001-03-06 2009-08-26 富士フイルム株式会社 位相差膜
JP4608852B2 (ja) * 2002-10-15 2011-01-12 チッソ株式会社 液晶性ビニルケトン誘導体およびその重合体
JP4747257B2 (ja) 2003-06-03 2011-08-17 Ｊｎｃ株式会社 不飽和結合を有する重合性液晶性化合物およびその重合体
JP5670179B2 (ja) * 2007-03-30 2015-02-18 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＭｅｒｃｋ Ｐａｔｅｎｔ Ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ ｍｉｔ ｂｅｓｃｈｒａｅｎｋｔｅｒ Ｈａｆｔｕｎｇ 負の光学的分散を有する複屈折層
KR101051746B1 (ko) * 2008-11-25 2011-07-25 주식회사 포스코 전기강판의 자구미세화방법 및 자구미세화 처리된 전기강판
KR20100098036A (ko) * 2009-02-27 2010-09-06 에스케이에너지 주식회사 2개 이상의 메소젠이 일정한 결합각을 갖는 네마틱 액정화합물의 두께 방향으로의 배열이 하이브리드 형태를 갖는 광학 보상 필름 및 이의 제조방법
KR101106528B1 (ko) 2009-06-30 2012-01-20 금오공과대학교 산학협력단 이 메소젠 구조를 갖는 액정화합물
JP2011042606A (ja) 2009-08-20 2011-03-03 Sumitomo Chemical Co Ltd 化合物、光学フィルム及び光学フィルムの製造方法
JP5826759B2 (ja) * 2009-10-30 2015-12-02 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＭｅｒｃｋ Ｐａｔｅｎｔ Ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ ｍｉｔ ｂｅｓｃｈｒａｅｎｋｔｅｒ Ｈａｆｔｕｎｇ 重合性ｌｃ材料および負の光学的分散を有するポリマーフィルム
JP6069487B2 (ja) * 2012-04-20 2017-02-01 エルジー・ケム・リミテッド 重合性液晶化合物、重合性液晶組成物および光学異方体

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6203724B1 (en) * 1998-12-03 2001-03-20 Merck Patent Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Crosslinked cyclohexane derivatives, and liquid-crystalline medium
TW200907029A (en) * 2007-03-30 2009-02-16 Merck Patent Gmbh Birefringent polymer film with negative optical dispersion
CN101796163A (zh) * 2007-09-03 2010-08-04 默克专利股份有限公司 棒状介晶化合物
CN101809119A (zh) * 2007-09-25 2010-08-18 默克专利股份有限公司 介晶二聚物
CN102124078A (zh) * 2008-08-18 2011-07-13 默克专利股份有限公司 包含盘状和棒状基团的介晶化合物

Also Published As

Publication number Publication date
US20150115199A1 (en) 2015-04-30
KR20130118805A (ko) 2013-10-30
EP2824162B1 (en) 2018-12-12
EP2824162A4 (en) 2015-11-25
US9206355B2 (en) 2015-12-08
CN104245885A (zh) 2014-12-24
KR101363479B1 (ko) 2014-02-17
WO2013157888A1 (ko) 2013-10-24
US20160024385A1 (en) 2016-01-28
US9416317B2 (en) 2016-08-16
JP6069487B2 (ja) 2017-02-01
EP2824162A1 (en) 2015-01-14
JP2015516972A (ja) 2015-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104245885B (zh) 可聚合液晶化合物、可聚合液晶组合物以及光学各向异性体
KR102119328B1 (ko) 광배향막용 조성물, 광배향막, 광학 적층체 및 화상 표시 장치
TWI731012B (zh) 光學層合體
KR102671094B1 (ko) 위상차 필름
CN102879848A (zh) 起偏器及其制造方法
JP2018136483A (ja) 光学フィルム及びその製造方法
KR101732687B1 (ko) 염료형 편광체 형성용 조성물 및 염료형 편광체
WO2019131976A1 (ja) 光吸収異方性膜、光学積層体および画像表示装置
JP7553474B2 (ja) 光吸収異方性層、積層体、光学フィルム、画像表示装置、バックライトモジュール
CN105593751B (zh) 聚合物、聚合物组合物和横向电场驱动型液晶表示元件用液晶取向膜
WO2017018004A1 (ja) 積層体、固体撮像素子、積層体の製造方法、キット
CN107488249A (zh) 用于制造光学薄膜的组合物及光学薄膜
JP2012194357A (ja) 偏光フィルム、コーティング液、及び画像表示装置
JPWO2019124439A1 (ja) 液晶表示装置
JP7573609B2 (ja) 光学フィルム、光学積層体および画像表示装置
KR20200018567A (ko) 중합성 액정 조성물 및 위상차판
US20200355847A1 (en) Laminate
CN114450607A (zh) 偏振器及图像显示装置
JP7162068B2 (ja) 液晶フィルム、偏光板、円偏光板および画像表示装置
CN115280199A (zh) 聚合性液晶组合物、相位差膜、椭圆偏光板及光学显示器
JP6651353B2 (ja) 光学異方性フィルムの製造方法
JP7182685B2 (ja) 組成物、光学異方性膜、円偏光板、表示装置、近赤外線吸収色素
JP2020020996A (ja) 偏光板、及び、液晶表示装置
JP2005274595A (ja) 位相差フィルム
KR101768191B1 (ko) 게스트-호스트 편광체 형성용 조성물 및 이를 포함하는 게스트-호스트 편광체

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant