[发明专利]聚合性液晶化合物、聚合性液晶组合物、液晶性高分子和光学各向异性体

说明书

技术领域

本发明涉及聚合性液晶化合物、含有该聚合性液晶化合物和可聚合的手性化合物的聚合性液晶组合物、聚合上述聚合性液晶化合物或聚合性液晶组合物得到的液晶性高分子、以及以该液晶性高分子作为构成材料的光学各向异性体。

背景技术

近年来，作为液晶显示器中使用的光学补偿板等光学薄膜，人们开发了对液晶聚合物或具有聚合性官能团的液晶化合物进行取向处理得到的液晶取向膜，该液晶取向膜作为可以实现在利用了高分子薄膜的拉伸技术的双折射薄膜中无法实现的更高度的取向状态、即倾斜取向、扭转取向等取向状态的薄膜而受到关注。

另外，胆甾醇型偏光镜(コレステリツク光子，cholesteric polarizer)也已实际应用，该胆甾醇型偏光镜利用了将液晶聚合物或液晶性(甲基)丙烯酸酯化合物等聚合性液晶化合物与手性化合物组合的组合物进行胆甾醇型取向而得到的液晶取向膜(选择反射膜)的选择反射特性。

选择反射特性的选择反射中心波长λ以λ＝n×P(n表示平均折射率，P表示胆甾醇型节距)表示。选择反射波长带域Δλ以Δλ＝Δn×P〔式中，Δn为(ne-no)，ne表示非常折射率，no表示寻常折射率〕表示。因此，为了扩大选择反射波长带域Δλ，要求使用Δn、即光学各向异性大的材料。

将选择反射膜以胆甾醇型偏光镜的形式用于液晶显示器时，该反射膜必需是在可见光区产生选择反射的薄膜。通常，1层选择反射膜中的选择反射波长带域Δλ较可见光区窄，因此为了扩宽选择反射波长带域Δλ，将多层选择反射膜层叠起来。因此，在使用了选择反射波长带域Δλ窄的材料的选择反射膜中层叠数变多，存在着生产性低的问题。因此，从这个角度考虑，也要求使用选择反射波长带域Δλ宽的材料、即Δn大的材料(聚合性液晶化合物等)。

但是，在以往已知的聚合性液晶化合物等中，Δn大的聚合性液晶化合物均缺乏溶解性、涂布性和取向性，有时无法均匀制膜，或者存在着难以得到可供给使用的具有取向性的选择反射膜的问题。

另一方面，作为液晶性化合物，已知有下述式(A)所示的吖嗪类：

[化学式1]

式(A)中，R^a表示烷基，R^b表示烷基、氰基、氟原子、三氟甲氧基等。

该化合物是具有显示液晶相的温度范围广、化学性质比较稳定、可以廉价地进行制备等特性的优异的液晶材料。

但是，上述吖嗪类在与目前通用的液晶化合物的相溶性方面未必能够满足要求。上述式(A)中，通过增加侧链烷基的碳原子数，可以改善相溶性，但仍存在着显示液晶相的温度范围变窄的问题。

为了解决这个问题，在专利文献1中，提案了下述式(B)所示的液晶化合物：

[化学式2]

式(B)中，R^c表示氢原子或碳原子数为1～12的烷基，当R^c为烷基时，双键为反式构象。P表示1～10的整数；q表示0或1；W、X和Y表示氟原子、氯原子、甲基、氰基或氢原子。Z表示氟原子、氯原子、氰基、碳原子数为1～12的烷基或烷氧基、碳原子数为3～12的链烯基或链烯氧基，这些基团中所含的1个或1个以上的氢原子可以取代成氟原子。

该化合物在化学性质方面对热、光等稳定，液晶性优异，而且工业上也可以容易地制备。另外，由于该化合物与现有的液晶化合物或液晶组合物的相溶性优异，所以通过使用该化合物，可以大幅改善所得液晶的响应时间。因此，认为该化合物作为温度范围广、可高速响应的液晶显示元件用的液晶材料的构成成分是实用的。

但是，近年的液晶显示装置越来越谋求高性能化，其现状是要求开发显示液晶相的温度范围更广、化学性质稳定、可以廉价地进行制备、Δn更大的液晶材料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-147562号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明鉴于上述现有技术而设，其目的在于提供：与现有的液晶化合物或液晶组合物的相溶性优异、显示液晶相的温度范围更广、化学性质稳定、可以廉价地进行制备、而且选择反射波长带域Δλ广、即Δn大的聚合性液晶化合物；含有该化合物的聚合性液晶组合物；聚合上述液晶化合物或液晶组合物得到的液晶性高分子；以及以该液晶性高分子作为构成材料的光学各向异性体。

解决课题的方法