[发明专利]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

说明书

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(thin membrane)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。