本發(fā)明涉及一種新型聚合性化合物。本發(fā)明還涉及一種含有新型聚合性化合物的聚合性組合物及使用含有新型聚合性化合物的聚合性組合物而制作的薄膜、以及使用上述聚合性組合物而制作的投影圖像顯示用半反射鏡。
背景技術(shù):
使用具有液晶性的聚合性化合物,能夠制作相位差膜或反射膜等各種光學薄膜。聚合性化合物的雙折射性是與所得到的光學薄膜的光學性質(zhì)大有關系的性質(zhì)之一。例如,通過使用顯示較高的雙折射性的液晶,能夠以更薄的膜厚得到具有所希望的相位差的相位差膜(專利文獻1)。
另一方面,通過設為使用雙折射性較低的聚合性化合物來形成的膽甾醇型液晶相固定而得到的薄膜,能夠得到反射波長區(qū)域的選擇性較高的反射膜。專利文獻2中記載有如下:通過在使用特定結(jié)構(gòu)的非液晶性(甲基)丙烯酸酯化合物的同時使用聚合性液晶化合物,得到了低雙折射性相位差膜或反射波長區(qū)域的選擇性較高的反射膜。
以往技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:WO2011/162291
專利文獻2:日本特開2004-262884號公報
專利文獻3:WO2014/010325
專利文獻4:日本特開2010-270108號公報
發(fā)明的概要
發(fā)明要解決的技術(shù)課題
本發(fā)明的課題在于提供一種能夠用作低雙折射性液晶的新型聚合性化合物。本發(fā)明的課題還在于提供一種低雙折射性相位差膜或反射波長區(qū)域的選擇性較高的反射膜等薄膜。
用于解決技術(shù)課題的手段
本發(fā)明人等為了解決上述課題而對各種結(jié)構(gòu)的化合物進行了研究的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)具有與通過專利文獻3或4公知的聚合性化合物類似的結(jié)構(gòu)的新型化合物顯示低雙折射性,并且具有對薄膜的形成有利的性質(zhì),并基于該見解進一步重復進行了研究而完成了本發(fā)明。
即,本發(fā)明提供以下<1>~<22>。
<1>一種式(I)所表示的聚合性化合物;
[化學式1]
式中,Z1及Z2分別獨立地表示可以具有取代基的反式-1,4-亞環(huán)己基、可以具有取代基的亞芳基或可以具有取代基的雜亞芳基,
上述取代基均分別獨立地表示選自由-CO-X-Sp3-R3、烷基及烷氧基構(gòu)成的組中的1至4個取代基,
m表示1或2的整數(shù),n表示0或1的整數(shù),
當m表示2時n表示0,
當m表示2時兩個Z1可以相同也可以不同,
L1、L2、L3、L4分別獨立地表示選自由單鍵、-O-、-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)2OC(=O)-、-C(=O)O(CH2)2-、-NH-、N(CH3)-、-S-、-C(=O)O-、-OC(=O)-、-OC(=O)O-、-C(=O)N(T3)-、-N(T3)C(=O)-、-C(=O)S-、-SC(=O)-、-CH2C(=O)O-、-OC(=O)CH2-、-CH=CH-C(=O)O-、-OC(=O)-CH=CH-、-CH=N-、-N=CH-及-N=N-構(gòu)成的組中的連接基團,
T3表示-Sp4-R4,
X表示-O-、-S-或-N(Sp5-R5)-,或者表示與R3及Sp3一同形成環(huán)結(jié)構(gòu)的氮原子,
r表示1至4的整數(shù),
Sp1、Sp2、Sp3、Sp4、Sp5分別獨立地表示選自由單鍵、碳原子數(shù)1至20的直鏈或分支亞烷基及在碳原子數(shù)1至20的直鏈或分支亞烷基中一個或兩個以上的-CH2-被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-C(=O)-、-OC(=O)-或-C(=O)O-取代的基團構(gòu)成的組中的連接基團,
R1及R2分別獨立地表示選自由以下的式(Q-1)~式(Q-5)所表示的基團構(gòu)成的組中的任一聚合性基團,
R3、R4、R5分別獨立地表示選自由氫原子、環(huán)烷基、在環(huán)烷基中一個或兩個以上的-CH2-被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-C(=O)-、-OC(=O)-或-C(=O)O-取代的基團、或以下的式(Q-1)~式(Q-5)所表示的基團構(gòu)成的組中的任一聚合性基團,當X為與R3及Sp3一同形成環(huán)結(jié)構(gòu)的氮原子時,R3可以表示單鍵,當Sp5為單鍵時,R5不是氫原子。
[化學式2]
<2>根據(jù)<1>所述的聚合性化合物,其中,上述亞芳基為1,4-亞苯基。
<3>根據(jù)<1>或<2>所述的聚合性化合物,其中,Z1及Z2中的至少任一個為可以具有取代基的亞芳基或可以具有取代基的雜亞芳基。
<4>根據(jù)<1>至<3>中任一項所述的聚合性化合物,其中,m+n為2。
<5>根據(jù)<4>所述的聚合性化合物,其中,m為2,且兩個Z1從R1方向分別為可以具有取代基的反式-1,4-亞環(huán)己基、可以具有取代基的亞芳基,或者
m為1,n為1,Z1為可以具有取代基的亞芳基,且Z2為可以具有取代基的亞芳基。
<6>根據(jù)<1>至<5>中任一項所述的聚合性化合物,其中,L2從R1方向為-C(=O)O-,且L3從R1方向為-OC(=O)-。
<7>根據(jù)<1>至<6>中任一項所述的聚合性化合物,其中,R1及R2分別獨立地為式(Q-1)所表示的基團或式(Q-2)所表示的基團。
<8>根據(jù)<1>至<3>中任一項所述的聚合性化合物,其中,m為1,n為1,r為1,Sp3為碳原子數(shù)1至20的直鏈或分支亞烷基,且R3為氫原子。
<9>根據(jù)<1>或<2>所述的聚合性化合物,其中,m為1,n為1,Z1及Z2均為可以具有取代基的反式-1,4-亞環(huán)己基。
<10>根據(jù)<1>至<9>中任一項所述的聚合性化合物,其中,L1、L2、L3、L4均為-C(=O)O-或-OC(=O)-。
<11>一種聚合物,其通過<1>至<10>中任一項所述的聚合性化合物的聚合反應而得到。
<12>一種聚合性組合物,其含有<1>至<10>中任一項所述的聚合性化合物。
<13>根據(jù)<12>所述的聚合性組合物,其在含有式(I)所表示的聚合性化合物的同時含有其他液晶化合物。
<14><12>或<13>所述的聚合性組合物,其含有交聯(lián)劑。
<15>根據(jù)<12>至<14>中任一項所述的聚合性組合物,其含有聚合引發(fā)劑。
<16>根據(jù)<12>至<15>中任一項所述的聚合性組合物,其含有手性化合物。
<17>一種薄膜,其包含通過<12>至<16>中任一項所述的聚合性組合物的固化而得到的層。
<18>一種薄膜,其包含2層以上通過<12>至<16>中任一項所述的聚合性組合物的固化而得到的層。
<19>根據(jù)<17>或<18>所述的薄膜,其顯示選擇反射,
上述選擇反射的波長區(qū)域的半寬度Δλ與上述選擇反射的中心波長λ之比即Δλ/λ為0.09以下。
<20>根據(jù)<17>至<19>中任一項所述的薄膜,其反射可見光。
<21>一種薄膜,其包含至少3層由<12>至<16>中任一項所述的聚合性組合物形成的層,其中,
上述3層為固定了在紅色光波長區(qū)域具有選擇反射的中心波長的膽甾醇型液晶相的層、固定了在綠色光波長區(qū)域具有選擇反射的中心波長的膽甾醇型液晶相的層及固定了在藍色光波長區(qū)域具有選擇反射的中心波長的膽甾醇型液晶相的層。
<22>一種投影圖像顯示用半反射鏡,其包含<21>所述的薄膜。
<23>根據(jù)<22>所述的投影圖像顯示用半反射鏡,其包含無機玻璃或丙烯酸類樹脂基材。
<24>根據(jù)<22>或<23>所述的投影圖像顯示用半反射鏡,其在最表面包含防反射層。
發(fā)明效果
通過本發(fā)明,提供一種能夠用作低雙折射性液晶的新型聚合性化合物。本發(fā)明還提供一種低雙折射性相位差膜或反射波長區(qū)域的選擇性較高的反射膜等新型薄膜。
附圖說明
圖1是表示實施例中制作出的選擇反射膜1的透射光譜的圖。
圖2是表示實施例中制作出的選擇反射膜3的透射光譜的圖。
圖3是表示實施例中制作出的選擇反射膜4的透射光譜的圖。
具體實施方式
以下,對本發(fā)明進行詳細說明。另外,本說明書中,用“~”表示的數(shù)值范圍將“~”的前后所記載的數(shù)值作為下限值及上限值。
本說明書中,“(甲基)丙烯酸酯”的記載表示“丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯中的任一者或兩者”的含義?!?甲基)丙烯酸基”等也相同,“(甲基)丙烯酰基”表示“丙烯?;凹谆;械娜我徽呋騼烧摺钡暮x。
本說明書中,當稱為相位差時,表示面內(nèi)的延遲,當沒有提及波長時,表示波長550nm下的面內(nèi)的延遲。
本說明書中,面內(nèi)的延遲是使用AXOMETRICS,INC.制的偏振光相位差分析裝置AxoScan來測定的。波長λnm下的面內(nèi)的延遲也能夠通過在KOBRA 21ADH或WR(Oji Scientific Instruments Co.,Ltd.制)中使波長λnm的光沿薄膜法線方向入射來測定。
<式(I)所表示的聚合性化合物>
以下,對式(I)中的各基團進行說明。
式(I)中的亞環(huán)己基的立體構(gòu)型表示相對配置,即意味著反式-1,4-亞環(huán)己基。
Z1及Z2分別獨立地表示可以具有取代基的反式-1,4-亞環(huán)己基、可以具有取代基的亞芳基或可以具有取代基的雜亞芳基。
作為式(I)所表示的聚合性化合物的一個方式,優(yōu)選有可能存在兩個的Z1及Z2中的至少任一個不是可以具有取代基的反式-1,4-亞環(huán)己基。即,優(yōu)選有可能存在兩個的Z1及Z2中的至少任一個為可以具有取代基的亞芳基或可以具有取代基的雜亞芳基。
當m及n分別為1時,優(yōu)選Z1及Z2分別為可以具有取代基的亞芳基或可以具有取代基的雜亞芳基,更優(yōu)選為可以具有取代基的亞芳基。當m為2時,Z1中的至少任一個為可以具有取代基的亞芳基或可以具有取代基的雜亞芳基,優(yōu)選為可以具有取代基的亞芳基。尤其優(yōu)選更靠近鍵合于L2的環(huán)己基的Z1為可以具有取代基的亞芳基或可以具有取代基的雜亞芳基。
亞芳基為從芳香族化合物中去除兩個氫原子(氫自由基)而構(gòu)成的2價基團。芳香族化合物優(yōu)選為5~18元環(huán)。并且,雜亞芳基為從芳香族雜環(huán)化合物中去除兩個氫原子(氫自由基)而構(gòu)成的2價基團。芳香族雜環(huán)化合物優(yōu)選為5~18元環(huán)。
以下示出芳香族化合物及芳香族雜環(huán)化合物的例子,但并不限定于這些。
[化學式3]
作為亞芳基,尤其優(yōu)選亞苯基,尤其優(yōu)選1,4-亞苯基。
關于亞芳基及雜亞芳基、以及反式-1,4-亞環(huán)己基,“可以具有取代基”時的取代基均為選自由-CO-X-Sp3-R3、烷基及烷氧基構(gòu)成的組中的取代基。并且,可以具有1~4個取代基。當具有兩個以上的取代基時,兩個以上的取代基可以相互相同也可以不同。
本說明書中,烷基可以是直鏈狀或支鏈狀中的任一種。烷基的碳原子數(shù)優(yōu)選1~30,更優(yōu)選1~10,尤其優(yōu)選1~6。作為烷基的例子,例如可以舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、新戊基、1,1-二甲基丙基、正己基、異己基、直鏈狀或支鏈狀的庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基或十二烷基。關于烷基的上述說明在包含烷基的烷氧基中也相同。并且,本說明書中,稱為亞烷基時的亞烷基的具體例,可以舉出在上述烷基的各自的例子中去除一個任意的氫原子而得到的2價基團等。
本說明書中,環(huán)烷基的碳原子數(shù)優(yōu)選3~20,更優(yōu)選5以上,并且優(yōu)選10以下,更優(yōu)選8以下,進一步優(yōu)選6以下。作為環(huán)烷基的例子,可以舉出環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基、環(huán)辛基。
m表示1或2的整數(shù),n表示0或1的整數(shù)。其中,當m表示2時、n表示0。即,式(I)所表示的聚合性化合物具有4個或5個環(huán)狀基團。當m表示2時,兩個Z1可以相同也可以不同。式(I)所表示的聚合性化合物還優(yōu)選為1,4-亞苯基及反式-1,4-亞環(huán)己基交替存在的結(jié)構(gòu),例如優(yōu)選為m為2,n為0,且Z1從R1側(cè)分別為可以具有取代基的反式-1,4-亞環(huán)己基、可以具有取代基的亞芳基,或者m為1,n為1,Z1為可以具有取代基的亞芳基,且Z2為可以具有取代基的亞芳基的結(jié)構(gòu)。
L1、L2、L3、L4分別獨立地表示選自由單鍵、-O-、-CH2O-、-OCH2-、-(CH2)2OC(=O)-、-C(=O)O(CH2)2-、-NH-、N(CH3)-、-S-、-C(=O)O-、-OC(=O)-、-OC(=O)O-、-C(=O)N(T3)-、-N(T3)C(=O)-、-C(=O)S-、-SC(=O)-、-CH2C(=O)O-、-OC(=O)CH2-、-CH=CH-C(=O)O-、-OC(=O)-CH=CH-、-CH=N-、-N=CH-及-N=N-構(gòu)成的組中的連接基團。另外,本說明書中,當如上所述記載2價連接基團時,左側(cè)(若為“-CH2O-”,則“C”)的鍵合在式(I)中位于更靠R1側(cè),右側(cè)(若為“-CH2O-”,則“O”)的鍵合在式(I)中位于更靠R2側(cè)。優(yōu)選L1、L2、L3、L4分別獨立地為-C(=O)O-或-OC(=O)-,更優(yōu)選L2為-C(=O)O-且L3為-OC(=O)-,更優(yōu)選L1為-OC(=O)-,L2為-C(=O)O-,L3為-OC(=O)-及L4為-C(=O)O-。
T3表示-Sp4-R4,優(yōu)選為氫原子(Sp4為單鍵,且R4為氫原子)。
X表示-O-、-S-或-N(Sp5-R5)-,優(yōu)選為-O-。并且,X也可以表示與R3及Sp3一同形成環(huán)結(jié)構(gòu)的氮原子。即,-X-Sp3-R3也可以是通過氮原子鍵合于相鄰的羰基的含氮環(huán)狀基團。作為含氮環(huán)狀基團的例子,可以舉出1-哌啶基、1-哌嗪基及1-吡咯烷基等。
r表示1至4的整數(shù),優(yōu)選為1。即,式(I)所表示的聚合性化合物具有至少一個取代基,該取代基通過羰基鍵合于在兩側(cè)分別經(jīng)由L2及L3鍵合有反式-1,4-亞環(huán)己基的1,4-亞苯基,在該取代基中,羰基的特征在于具有鍵合于-O-、-S-或-N(Sp5-R5)-的結(jié)構(gòu)。上述鍵合于1,4-亞苯基的取代基尤其優(yōu)選通過-(C=O)-O-的C進行鍵合。
Sp1、Sp2、Sp3、Sp4、Sp5分別獨立地表示選自由單鍵、碳原子數(shù)1至20的直鏈或分支亞烷基、在碳原子數(shù)1至20的直鏈或分支亞烷基中一個或兩個以上的-CH2-被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-C(=O)-、-OC(=O)-或-C(=O)O-取代的基團構(gòu)成的組中的連接基團。Sp1及Sp2分別獨立地優(yōu)選為含有選自由在兩個末端分別鍵合有-O-的碳原子數(shù)1至10的直鏈亞烷基、-OC(=O)-(CH2)2-、-C(=O)O-(CH2)2-、-O-(CH2)2-、-(CH2)2-OC(=O)-、-(CH2)2-C(=O)O-及-(CH2)2-O-構(gòu)成的組中的一個以上的結(jié)構(gòu)單元的連接基團。Sp3、Sp4、Sp5分別獨立地優(yōu)選單鍵、碳原子數(shù)1至10的直鏈亞烷基、或在一個末端鍵合有-O-的碳原子數(shù)1至10的直鏈亞烷基。
R1及R2分別獨立地表示選自由以下的式(Q-1)~式(Q-5)所表示的基團構(gòu)成的組中的任一聚合性基團。
R3、R4、R5分別獨立地表示選自由氫原子、環(huán)烷基、在環(huán)烷基中一個或兩個以上的-CH2-被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-C(=O)-、-OC(=O)-或-C(=O)O-取代的基團、或以下的式(Q-1)~式(Q-5)所表示的基團構(gòu)成的組中的任一聚合性基團。
[化學式4]
作為在環(huán)烷基中一個或兩個以上的-CH2-被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-C(=O)-、-OC(=O)-或-C(=O)O-取代的基團的例子,具體而言,可以舉出四氫呋喃基、吡咯烷基、咪唑烷基、吡唑烷基、哌啶基、哌嗪基、嗎啉基等。取代位置并沒有特別限定。在這些之中,優(yōu)選四氫呋喃基,尤其優(yōu)選2-四氫呋喃基。
當X為與R3及Sp3一同形成環(huán)結(jié)構(gòu)的氮原子時,R3可以表示單鍵。并且,當Sp5為單鍵時,R5不是氫原子。
作為聚合性基團,優(yōu)選丙烯?;?式(Q-1))或甲基丙烯?;?式(Q-2))。
并且,R3、R4、R5分別優(yōu)選為氫原子。
作為式(I)所表示的聚合性化合物,還優(yōu)選m為1、n為1、Z1及Z2均為可以具有取代基的反式-1,4-亞環(huán)己基的聚合性化合物。此時,還更優(yōu)選r為1。另外,還優(yōu)選式(I)所表示的聚合性化合物為以下的式(I-1)所表示的化合物。
[化學式5]
式中,Sp3及R3的定義與式(I)中的定義相同。
Sp分別獨立地表示選自由單鍵、碳原子數(shù)1至20的直鏈或分支亞烷基及在碳原子數(shù)1至20的直鏈或分支亞烷基中一個或兩個以上的-CH2-被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-C(=O)-、-OC(=O)-或-C(=O)O-取代的基團構(gòu)成的組中的連接基團。
Sp均優(yōu)選為在碳原子數(shù)1至20的直鏈或分支亞烷基中一個或兩個以上的-CH2-被-O-、-OC(=O)-或-C(=O)O-取代的基團,更優(yōu)選為在碳原子數(shù)1至20的直鏈或分支亞烷基中一個末端的-CH2-被-O-取代且另一個末端的-CH2-被-C(=O)O-取代的基團并且通過-C(=O)O-的氧原子鍵合于亞環(huán)己基且通過-O-鍵合于-C(=O)-的基團,進一步優(yōu)選為-O-C4H8-O-C(=O)-或-C(=O)-O-C4H8-O-并且通過-C(=O)O-的氧原子鍵合于亞環(huán)己基且通過-O-鍵合于-C(=O)-的基團。
以下示出式(I)所表示的聚合性化合物的例子,但并不限定于這些例子。
[化學式6]
[化學式7]
[化學式8]
[化學式9]
[化學式10]
[化學式11]
[化學式12]
[化學式13]
式(I)所表示的聚合性化合物能夠通過公知的方法來制造,例如能夠利用以下方法來制造。
[化學式14]
例如,當L2為-C(=O)O-且L2為-OC(=O)-時,能夠通過使用酚(或醇)衍生物A-1和羧酸衍生物A-2及A-3進行酯化來制造。
作為酯化反應的方法,例如可以舉出如下方法:將羧酸衍生物A-2、A-3利用亞硫酰氯或乙二酰氯等進行酰氯化;或者使甲磺酰氯(mesyl chloride)等與堿發(fā)揮作用而進行混合酸酐化之后,使酚(或醇)衍生物A-1在堿的存在下發(fā)揮作用?;蛘撸梢耘e出使用碳化二亞胺等縮合劑將A-1和A-2、A-3直接酯化的方法。
作為酚(或醇)衍生物A-1的制造方法,例如當X為-O-時,能夠通過使用化合物A-5對羧酸衍生物A-4進行酯化來制造?;衔顰-5的LG表示羥基或離去基。當LG為羥基時,能夠通過碳化二亞胺等縮合劑或在酸催化劑的存在下進行加熱的脫水縮合來制造A-1。當LG為離去基時,能夠通過在非質(zhì)子性極性溶劑中,在堿的存在下對A-4和A-5進行加熱來制造A-1。作為離去基,可以使用鹵素、甲磺酰基、甲苯磺?;?。
[化學式15]
式(I)所表示的聚合性化合物在顯示液晶性的同時雙折射性較低,因此通過利用式(I)所表示的聚合性化合物來制作相位差膜,能夠?qū)⑾辔徊钅さ碾p折射性調(diào)整在所希望的范圍。尤其,通過使用式(I)所表示的聚合性化合物來形成膽甾醇型液晶相并設為將其固定而得到的薄膜,能夠得到選擇反射的波長范圍較窄的反射膜即反射波長區(qū)域的選擇性較高的反射膜。
并且,式(I)所表示的聚合性化合物與芳香環(huán)的取代基的種類或連接基團無關地,由于在可見光區(qū)域中的吸收極小而呈無色透明,滿足液晶相范圍較寬、易溶解于溶劑中、容易聚合等多種特性。源于此,使用含有式(I)所表示的聚合性化合物的聚合性組合物來制作的固化膜顯示充分的硬度,且無色透明,能夠滿足耐候性、耐熱性良好等多種特性。因此,利用上述聚合性組合物而形成的固化膜例如可以利用于作為光學元件的構(gòu)成要件的相位差片、偏振元件、選擇反射膜、濾色器、防反射膜、視角補償膜、全息術(shù)、取向膜等各種用途。
<聚合性組合物>
聚合性組合物中,可以僅含有一種式(I)所表示的聚合性化合物,也可以含有兩種以上。
式(I)所表示的聚合性化合物(當含有兩種以上時,兩種以上的總計量)相對于聚合性組合物的固體成分質(zhì)量為10質(zhì)量%以上即可,優(yōu)選為30~99.9質(zhì)量%,更優(yōu)選為50~99.5質(zhì)量%,進一步優(yōu)選為70~99質(zhì)量%即可。但是,并不限定于該范圍。
聚合性組合物除了式(I)所表示的聚合性化合物以外,可以含有其他液晶化合物、手性化合物、聚合引發(fā)劑、取向控制劑等其他成分。以下對各成分進行說明。
[其他液晶化合物]
聚合性組合物可以在含有式(I)所表示的聚合性化合物的同時含有一種以上的其他液晶化合物。式(I)所表示的聚合性化合物與其他液晶化合物的相溶性較高,因此即使混合其他液晶化合物,也不會產(chǎn)生不透明化等,能夠形成透明性較高的膜。由于能夠并用其他液晶化合物,因此能夠提供適合于各種用途的各種組成的組合物??刹⒂玫钠渌壕Щ衔锏睦涌梢耘e出棒狀向列液晶化合物。棒狀向列液晶化合物的例子可以舉出甲亞胺類、氧化偶氮類、氰基聯(lián)苯類、氰基苯基酯類、苯甲酸酯類、環(huán)己烷羧酸苯基酯類、氰基苯基環(huán)己烷類、氰基取代的苯基嘧啶類、烷氧基取代的苯基嘧啶類、苯基二噁烷類、二苯乙炔類及烯基環(huán)己基芐腈類。不僅可以使用低分子液晶化合物,還可以使用高分子液晶化合物。
其他液晶化合物可以是聚合性也可以是非聚合性。關于不具有聚合性基團的棒狀液晶化合物,在各種文獻(例如,Y.Goto et.al.,Mol.Cryst.Liq.Cryst.1995,Vol.260,pp.23-28)中有記載。
聚合性棒狀液晶化合物可以通過將聚合性基團導入到棒狀液晶化合物中而得到。聚合性基團的例子包括不飽和聚合性基團、環(huán)氧基及吖丙啶基,優(yōu)選不飽和聚合性基團,尤其優(yōu)選烯屬不飽和聚合性基團。聚合性基團能夠利用各種方法來導入到棒狀液晶化合物的分子中。聚合性棒狀液晶化合物所具有的聚合性基團的個數(shù)優(yōu)選為1~6個,更優(yōu)選為1~3個。聚合性棒狀液晶化合物的例子包括Makromol.Chem.,190卷、2255頁(1989年)、Advanced Materials 5卷、107頁(1993年)、美國專利第4683327號說明書、美國專利第5622648號說明書、美國專利第5770107號說明書、國際公開WO95/22586號公報、國際公開WO95/24455號公報、國際公開WO97/00600號公報、國際公開WO98/23580號公報、國際公開WO98/52905號公報、日本特開平1-272551號公報、日本特開平6-16616號公報、日本特開平7-110469號公報、日本特開平11-80081號公報及日本特開2001-328973號公報等中所記載的化合物。也可以并用兩種以上的聚合性棒狀液晶化合物。若并用兩種以上的聚合性棒狀液晶化合物,則能夠降低取向溫度。
關于其他液晶化合物的添加量并沒有特別限制,相對于聚合性組合物的固體成分質(zhì)量優(yōu)選為0~70質(zhì)量%,更優(yōu)選為0~50質(zhì)量%,進一步優(yōu)選為0~30質(zhì)量%即可。但是,并不限定于該范圍。在聚合性組合物中,式(I)所表示的聚合性化合物與其他液晶化合物的質(zhì)量比(式(I)所表示的聚合性化合物的質(zhì)量/其他液晶化合物的質(zhì)量)為100/0~30/70即可,優(yōu)選為100/0~50/50,更優(yōu)選為100/0~70/30。該比可以根據(jù)用途調(diào)整在優(yōu)選范圍。
[手性化合物]
聚合性組合物可以含有手性化合物。通過利用手性化合物,能夠制備成顯示膽甾醇型液晶相的組合物。手性化合物可以是液晶性,也可以是非液晶性。手性化合物可以從公知的各種手性試劑(例如,記載于液晶器件手冊、第3章4-3項、TN、STN用手性試劑、199頁、日本學術(shù)振興會第142委員會編、1989)中選擇。手性化合物一般含有不對稱碳原子,但也可以使用不含不對稱碳原子的軸性不對稱化合物或面性不對稱化合物。軸性不對稱化合物或面性不對稱化合物的例子包括聯(lián)萘、螺烯、對環(huán)芳烷及它們的衍生物。手性化合物(手性試劑)可以具有聚合性基團。當手性化合物在具有聚合性基團的同時并用的棒狀液晶化合物也具有聚合性基團時,通過聚合性手性化合物與聚合性棒狀液晶化合物的聚合反應,能夠形成具有由棒狀液晶化合物衍生的重復單元和由手性化合物衍生的重復單元的聚合物。因此,聚合性手性化合物所具有的聚合性基團優(yōu)選為與聚合性棒狀液晶化合物、尤其式(I)所表示的聚合性化合物所具有的聚合性基團相同種類的基團。因此,手性化合物的聚合性基團優(yōu)選為不飽和聚合性基團、環(huán)氧基或吖丙啶基,進一步優(yōu)選為不飽和聚合性基團,尤其優(yōu)選為烯屬不飽和聚合性基團。
聚合性組合物中,手性化合物相對于含有式(I)所表示的聚合性化合物的液晶化合物的總摩爾數(shù),優(yōu)選為1~30摩爾%。手性化合物的使用量更少時,具有不對液晶性帶來影響的傾向,因此優(yōu)選。因此,作為手性化合物,優(yōu)選具有較強的扭曲力的化合物,以便即使量少也能夠?qū)崿F(xiàn)所希望的螺旋間距的扭曲取向。作為這種顯示較強的扭曲力的手性試劑,例如可以舉出日本特開2003-287623號公報中所記載的手性試劑。并且,可以舉出日本特開2002-302487號公報、日本特開2002-80478號公報、日本特開2002-80851號公報、日本特開2014-034581號公報中所記載的手性試劑、或BASF公司制的LC-756等。
使含有手性化合物的方式的聚合性組合物成為膽甾醇型液晶相之后將其固定而形成的膜,根據(jù)其螺旋間距,對規(guī)定的波長的光顯示選擇反射特性,作為反射膜(例如,可見光反射膜或紅外線反射膜)而有用。通過利用顯示較低的雙折射性的式(I)所表示的聚合性化合物,與利用了更高的雙折射性的液晶化合物的相同厚度的膜相比,具有反射波長區(qū)域較窄且選擇性較高的優(yōu)點。
[聚合引發(fā)劑]
聚合性組合物優(yōu)選含有聚合引發(fā)劑。例如,在通過紫外線照射進行固化反應來形成固化膜的方式中,所使用的聚合引發(fā)劑優(yōu)選為通過紫外線照射能夠引發(fā)聚合反應的光聚合引發(fā)劑。光聚合引發(fā)劑的例子可以舉出α-羰基化合物(記載于美國專利第2367661號、美國專利2367670號的各說明書)、偶姻醚(記載于美國專利第2448828號說明書)、α-烴取代的芳香族偶姻化合物(記載于美國專利第2722512號說明書)、多核醌化合物(記載于美國專利第3046127號、美國專利2951758號的各說明書)、三芳基咪唑二聚體與對氨基苯基酮的組合(記載于美國專利第3549367號說明書)、吖啶及吩嗪化合物(記載于日本特開昭60-105667號公報、美國專利第4239850號說明書)及噁二唑化合物(記載于美國專利第4212970號說明書)等。
在聚合性組合物中,相對于聚合性組合物的固體成分質(zhì)量,優(yōu)選含有0.1~20質(zhì)量%的光聚合引發(fā)劑,進一步優(yōu)選含有1~8質(zhì)量%。
[取向控制劑]
聚合性組合物中可以添加有助于穩(wěn)定或迅速地形成液晶相(例如,膽甾醇型液晶相)的取向控制劑。取向控制劑的例子包括含氟(甲基)丙烯酸酯類聚合物、WO2011/162291中所記載的通式(X1)~(X3)所表示的化合物及日本特開2013-47204的段落[0020]~[0031]中所記載的化合物。也可以含有選自這些中的兩種以上。這些化合物在層的空氣界面上能夠減小液晶化合物的分子的傾斜角或使其實質(zhì)上水平取向。另外,本說明書中,“水平取向”是指液晶分子長軸與膜面平行,但并不要求嚴格平行,本說明書中,是指與水平面所成的傾斜角小于20度的取向。當液晶化合物在空氣界面附近水平取向時,不易產(chǎn)生取向缺陷,因此可見光區(qū)域中的透明性變高。另一方面,若液晶化合物的分子以較大的傾斜角取向,則例如設為膽甾醇型液晶相時,其螺旋軸從膜面法線偏離,因此導致反射率下降,或產(chǎn)生指紋圖案,霧度增大或顯示衍射性,因此不優(yōu)選。
能夠用作取向控制劑的含氟(甲基)丙烯酸酯類聚合物的例子在日本特開2007-272185號公報的[0018]~[0043]等中有記載。
作為取向控制劑,可以單獨使用一種化合物,也可以并用兩種以上的化合物。聚合性組合物中的取向控制劑的含量優(yōu)選為式(I)的化合物質(zhì)量的0.01~10質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.01~5質(zhì)量%,尤其優(yōu)選為0.02~1質(zhì)量%。
[交聯(lián)劑]
為了提高固化后的膜強度并提高耐久性,聚合性組合物可以任意含有交聯(lián)劑。作為交聯(lián)劑,可以適當使用在紫外線、熱、濕氣等下固化的交聯(lián)劑。作為交聯(lián)劑并沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當選擇,例如可以舉出三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯等多官能丙烯酸酯化合物;(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、乙二醇二縮水甘油醚等環(huán)氧化合物;2,2-雙羥基甲基丁醇-三[3-(1-吖丙啶基)丙酸酯]、4,4-雙(亞乙基亞氨基羰基氨基)二苯基甲烷等氮雜環(huán)丙烷化合物;六亞甲基二異氰酸酯、雙縮脲型異氰酸酯等異氰酸酯化合物;側(cè)鏈上具有噁唑啉基的聚噁唑啉化合物;乙烯基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)3-氨基丙基三甲氧基硅烷等烷氧基硅烷化合物等。并且,根據(jù)交聯(lián)劑的反應性,可以使用公知的催化劑,除了提高膜強度及耐久性以外,還可以提高生產(chǎn)率。它們可以單獨使用一種,也可以并用兩種以上。
交聯(lián)劑的含量相對于聚合性組合物的固體成分質(zhì)量優(yōu)選為3質(zhì)量%~20質(zhì)量%,更優(yōu)選為5質(zhì)量%~15質(zhì)量%。若交聯(lián)劑的含量為3質(zhì)量%以上,則提高交聯(lián)密度的效果更高,若為20質(zhì)量%以下,則膽甾醇型液晶層的穩(wěn)定性更高。
[其他添加劑]
聚合性組合物可以含有一種或兩種以上的抗氧化劑、紫外線吸收劑、敏化劑、穩(wěn)定劑、增塑劑、鏈轉(zhuǎn)移劑、阻聚劑、消泡劑、流平劑、增粘劑、阻燃劑、表面活性物質(zhì)、分散劑、染料、顏料等色材等其他添加劑。
<薄膜>
式(I)所表示的聚合性化合物作為相位差膜、反射膜等各種光學膜的材料而有用,使用含有式(I)所表示的聚合性化合物的聚合性組合物能夠形成各種光學膜。
[薄膜的制造方法]
光學膜的制造方法的一例為至少包含如下步驟的制造方法:
(i)在基板等的表面涂布含有式(I)所表示的聚合性化合物的聚合性組合物來設為液晶相(膽甾醇型液晶相等)的狀態(tài);及
(ii)進行聚合性組合物的固化反應,將液晶相固定而形成固化膜。
也可以重復進行多次(i)及(ii)工序來制作層疊有多個上述固化膜的薄膜。并且,也可以將多個固化膜彼此利用粘接劑進行貼合來制作層疊有多個固化膜的薄膜。
在(i)工序中,首先,在基板或形成于其上的取向膜的表面涂布聚合性組合物。聚合性組合物優(yōu)選制備成溶劑中溶解和/或分散有材料的涂布液。作為制備涂布液時所使用的溶劑,優(yōu)選使用有機溶劑。作為有機溶劑,包括酰胺(例如N,N-二甲基甲酰胺);亞砜(例如二甲基亞砜);雜環(huán)化合物(例如吡啶);烴(例如苯、己烷);鹵代烷(例如氯仿、二氯甲烷);酯(例如乙酸甲酯、乙酸丁酯);酮(例如丙酮、甲乙酮);醚(例如四氫呋喃、1,2-二甲氧基乙烷);1,4-丁二醇二乙酸酯等。在這些之中,尤其優(yōu)選鹵代烷及酮。也可以并用兩種以上的有機溶劑。
涂布液的涂布能夠通過繞線棒涂布法、擠出涂布法、直接凹版涂布法、反向凹版涂布法、模涂法等各種方法來進行。并且,也可以使用噴墨裝置,從噴嘴噴出組合物來形成涂膜。
接著,使涂布于表面而成為涂膜的聚合性組合物成為膽甾醇型液晶相等液晶相的狀態(tài)。在將聚合性組合物制備成含有溶劑的涂布液的方式中,有時能夠通過干燥涂膜并去除溶劑而使其成為液晶相的狀態(tài)。并且,為了設為轉(zhuǎn)變?yōu)橐壕嗟臏囟龋鶕?jù)需要可以加熱涂膜。例如,通過暫時加熱至各向同性相的溫度之后,冷卻至液晶相轉(zhuǎn)變溫度等,從而能夠使其穩(wěn)定地成為液晶相的狀態(tài)。從制造適性等方面考慮,聚合性組合物的液晶相轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選在10~250℃的范圍內(nèi),更優(yōu)選在10~150℃的范圍內(nèi)。若小于10℃,則為了將溫度降低至呈現(xiàn)液晶相的溫度范圍,有時需要進行冷卻工序等。并且,若超過250℃,則為了設為比暫時呈現(xiàn)液晶相的溫度范圍更高溫度的各向同性液體狀態(tài),需要高溫,從熱能的浪費、基板的變形、變質(zhì)等方面也變得不利。
接著,在(ii)工序中,使成為液晶相的狀態(tài)的涂膜固化。固化可以按照自由基聚合法、陰離子聚合法、陽離子聚合法、配位聚合法等任意聚合法來進行。根據(jù)式(I)所表示的聚合性化合物選擇合適的聚合法即可。通過該聚合來得到在結(jié)構(gòu)單元中具有從式(I)所表示的聚合性化合物衍生的單元的聚合物。
在一例中,照射紫外線來進行固化反應。紫外線照射中利用紫外線燈等光源。在該工序中,通過照射紫外線來進行組合物的固化反應,液晶相(膽甾醇型液晶相等)被固定而形成固化膜。
關于紫外線的照射能量并沒有特別限制,一般優(yōu)選0.1J/cm2~0.8J/cm2左右。并且,關于對涂膜照射紫外線的時間并沒有特別限制,從固化膜的充分的強度及生產(chǎn)率這兩者的觀點考慮確定即可。
為了促進固化反應,可以在加熱條件下實施紫外線照射。并且,為了不擾亂液晶相,紫外線照射時的溫度優(yōu)選維持在呈現(xiàn)液晶相的溫度范圍。并且,由于氣氛的氧濃度與聚合度有關,因此在達不到空氣中所希望的聚合度而膜強度不充分的情況下,優(yōu)選通過氮取代等方法來降低氣氛中的氧濃度。
在上述工序中,液晶相被固定而形成固化膜。在此,關于將液晶相“固定化”的狀態(tài),保持成為液晶相的化合物的取向的狀態(tài)是最典型且優(yōu)選的方式。但不僅限定于此,具體而言,是指通常在0℃~50℃、更苛刻的條件下在-30℃~70℃的溫度范圍,層中無流動性,并且不會因外場或外力而產(chǎn)生取向形態(tài)的變化,能夠穩(wěn)定地繼續(xù)保持被固定化的取向形態(tài)的狀態(tài)。本發(fā)明中,優(yōu)選通過利用紫外線照射進行的固化反應來將液晶相的取向狀態(tài)固定。
另外,在薄膜中,只要在層中保持液晶相的光學的性質(zhì)就充分,固化膜中的組合物最終已無需顯示液晶性。例如,組合物可以通過固化反應被高分子量化而已失去液晶性。
關于上述固化膜的厚度并沒有特別限制。根據(jù)用途或所希望的光學特性確定優(yōu)選的膜厚即可。一般而言,厚度優(yōu)選0.05~50μm,更優(yōu)選1~35μm。
[基板]
薄膜可以具有基板。該基板只要具有自支撐性并支撐上述固化膜,則對于材料及光學的特性沒有任何限定。可以從玻璃板、石英板及聚合物薄膜等中選擇。根據(jù)用途,也可以使用對紫外光具有較高的透明性的基板。作為對可見光的透射性較高的聚合物薄膜,可以舉出用作液晶顯示裝置等顯示裝置的部件的各種光學膜用的聚合物薄膜。作為基板,例如可以舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等聚酯薄膜;聚碳酸酯(PC)薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜;聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴薄膜;聚酰亞胺薄膜、三乙酰纖維素(TAC)膜等。優(yōu)選聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、三乙酰纖維素薄膜。
[取向?qū)覿
薄膜可以在基板與固化膜之間具有取向?qū)?。取向?qū)泳哂懈泳艿匾?guī)定液晶化合物的取向方向的功能。取向?qū)幽軌蛲ㄟ^有機化合物(優(yōu)選聚合物)的摩擦處理、無機化合物的斜向蒸鍍、具有微槽的層的形成等方法來設置。進而,還已知通過電場的賦予、磁場的賦予或光照射來產(chǎn)生取向功能的取向?qū)?。取向?qū)觾?yōu)選通過摩擦處理而形成于聚合物的膜的表面。
作為用于取向?qū)拥牟牧希瑑?yōu)選有機化合物的聚合物,經(jīng)常使用其本身可交聯(lián)的聚合物或通過交聯(lián)劑交聯(lián)的聚合物。當然,也可以使用具有這兩種功能的聚合物。作為聚合物的例子,可以舉出聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸/甲基丙烯酸共聚物、苯乙烯/馬來酰亞胺共聚物、聚乙烯醇及改性聚乙烯醇、聚(N-羥甲基丙烯酰胺)、苯乙烯/乙烯基甲苯共聚物、氯磺化的聚乙烯、硝基纖維素、聚氯乙烯、氯化聚烯烴、聚酯、聚酰亞胺、乙酸乙烯酯/氯乙烯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、羧甲基纖維素、明膠、聚乙烯、聚丙烯及聚碳酸酯等聚合物及硅烷偶聯(lián)劑等化合物。作為優(yōu)選的聚合物的例子,可以舉出聚(N-羥甲基丙烯酰胺)、羧甲基纖維素、明膠、聚乙烯醇及改性聚乙烯醇等水溶性聚合物,其中,優(yōu)選明膠、聚乙烯醇及改性聚乙烯醇,尤其優(yōu)選聚乙烯醇及改性聚乙烯醇。
[粘接層]
當將多個固化膜彼此利用粘接劑進行貼合時,在固化膜之間設置粘接層。粘接層只要由粘接劑形成即可。
作為粘接劑,從固化方式的觀點考慮,有熱熔型、熱固化型、光固化型、反應固化型、無需固化的壓敏粘接型,作為材料可以分別使用丙烯酸酯類、氨基甲酸酯類、氨基甲酸酯丙烯酸酯類、環(huán)氧類、環(huán)氧丙烯酸酯類、聚烯烴類、改性烯烴類、聚丙烯類、乙烯乙烯醇類、氯乙烯系、氯丁橡膠類、氰基丙烯酸酯類、聚酰胺類、聚酰亞胺類、聚苯乙烯類、聚乙烯醇縮丁醛類等的化合物。從作業(yè)性、生產(chǎn)率的觀點考慮,作為固化方式,優(yōu)選光固化型,從光學透明性、耐熱性的觀點考慮,材料優(yōu)選使用丙烯酸酯類、氨基甲酸酯丙烯酸酯類、環(huán)氧丙烯酸酯類等。
粘接層的膜厚為0.5~10μm,優(yōu)選為1~5μm即可。當用作投影圖像顯示用半反射鏡時,為了減輕顏色不均勻等,優(yōu)選以均勻的膜厚設置。
[薄膜的用途]
薄膜的一方式是將聚合性組合物的液晶相的取向(例如,水平取向、垂直取向、混合取向等)固定而得到的薄膜,是顯示光學各向異性的薄膜。該薄膜用作液晶顯示裝置等的光學補償膜等。
光學膜的一方式是包含將聚合性組合物的膽甾醇型液晶相固定而得到的層的薄膜,是對規(guī)定的波長區(qū)域的光顯示選擇反射特性的薄膜。在膽甾醇型液晶相中,液晶分子排列成螺旋狀。將膽甾醇型液晶相固定而得到的層(以下有時稱為“膽甾醇型液晶層”。)發(fā)揮在選擇反射波長區(qū)域中使右圓偏振光或左圓偏振光中的任一個選擇性反射并使另一個旋向的圓偏振光透射的圓偏振光選擇反射層的功能。包含1層或2層以上的膽甾醇型液晶層的薄膜可以用于各種用途。在包含2層以上的膽甾醇型液晶層的薄膜中,各膽甾醇型液晶層所反射的圓偏振光的旋向可以根據(jù)用途相同或不同。并且,各膽甾醇型液晶層的后述的選擇反射的中心波長也可以根據(jù)用途相同或不同。
另外,本說明書中,對于圓偏振光稱為“旋向”時,是指為右圓偏振光或左圓偏振光。關于圓偏振光的旋向,在以光朝向近前方行進的方式觀看的情況下,將電場矢量的前端隨著時間的增加而順時針方向旋轉(zhuǎn)的情況定義為右圓偏振光,將逆時針方向旋轉(zhuǎn)的情況定義為左圓偏振光。本說明書中,對于膽甾醇型液晶的螺旋的扭曲方向,有時還使用術(shù)語“旋向”。關于基于膽甾醇型液晶的選擇反射,當膽甾醇型液晶的螺旋的扭曲方向(旋向)為右時反射右圓偏振光,并使左圓偏振光透射,當旋向為左時反射左圓偏振光,并使右圓偏振光透射。
例如,包含在可見光波長區(qū)域(波長400~750nm)顯示選擇反射特性的膽甾醇型液晶層的薄膜能夠用作投影圖像顯示用的顯示屏或半反射鏡。并且,通過控制反射范圍,能夠用作濾色器或提高顯示器的顯示光的色純度的濾波器(例如參考日本特開2003-294948號公報)。
并且,光學膜能夠利用于作為光學元件的構(gòu)成要件的偏振元件、反射膜、防反射膜、視角補償膜、全息術(shù)、取向膜等各種用途。
以下對尤其優(yōu)選的用途即作為投影圖像顯示用部件的用途進行說明。
[投影圖像顯示用部件]
通過膽甾醇型液晶層的上述功能,在投射光中顯示選擇反射的波長下能夠使任一旋向的圓偏振光反射而形成投影圖像。投影圖像可以是顯示于投影圖像顯示用部件表面并如此被視覺辨認的圖像,也可以是由觀察者看來在投影圖像顯示用部件的前端看似懸浮的虛像。
上述選擇反射的中心波長λ依賴于膽甾醇型液晶相中的螺旋結(jié)構(gòu)的間距P(=螺旋的周期),與膽甾醇型液晶層的平均折射率n滿足λ=n×P的關系。另外,其中,膽甾醇型液晶層所具有的選擇反射的中心波長λ是指位于從該膽甾醇型液晶層的法線方向測定出的圓偏振光反射光譜的反射峰值的重心位置上的波長。由上述式可知,通過調(diào)節(jié)螺旋結(jié)構(gòu)的間距,能夠調(diào)整選擇反射的中心波長。即,能夠通過調(diào)節(jié)n值和P值來調(diào)節(jié)中心波長λ,以便例如對藍色光使右圓偏振光或左圓偏振光中的任一個選擇性反射,從而使表觀上的選擇反射的中心波長成為450nm~495nm的波長區(qū)域。另外,表觀上的選擇反射的中心波長是指位于從實際使用時的(作為投影圖像顯示用部件使用時)的觀察方向測定出的膽甾醇型液晶層的圓偏振光反射光譜的反射峰值的重心位置上的波長。膽甾醇型液晶相的間距依賴于與聚合性液晶化合物同時使用的手性試劑的種類或其添加濃度,因此通過調(diào)節(jié)這些能夠得到所希望的間距。另外,關于螺旋的旋向或間距的測定法,可以使用“液晶化學實驗入門”日本液晶學會編Sigma出版2007年出版、46頁及“液晶便覽”液晶便覽編輯委員會丸善196頁中所記載的方法。
關于顯示圓偏振光選擇反射的選擇反射波長區(qū)域的半寬度Δλ(nm),Δλ依賴于液晶化合物的雙折射Δn和上述間距P,并依照Δλ=Δn×P的關系。因此,選擇反射波長區(qū)域的寬度的控制能夠通過調(diào)整Δn來進行。即,在由含有低雙折射性的本發(fā)明的聚合性液晶化合物的組合物形成的膽甾醇型液晶層中,能夠增高選擇反射的波長選擇性。
作為表示選擇反射的波長選擇性的指標,例如可以使用選擇反射波長區(qū)域的半寬度Δλ與選擇反射的中心波長λ之比即Δλ/λ。本發(fā)明的薄膜、尤其用作投影圖像顯示用部件的薄膜的Δλ/λ優(yōu)選為0.09以下,更優(yōu)選為0.07以下。更具體而言,優(yōu)選在薄膜中的膽甾醇型液晶層中Δλ/λ滿足上述條件,在包含2層以上的膽甾醇型液晶層的薄膜中,優(yōu)選分別在2層以上的膽甾醇型液晶層中Δλ/λ滿足上述條件。另外,各層的Δλ及λ彼此可以分別相同也可以不同。
使用上述聚合性組合物,能夠分別制作在紅色光波長區(qū)域、綠色光波長區(qū)域及藍色光波長區(qū)域分別具有表觀上的選擇反射的中心波長的固化膜,并通過將它們層疊來制作能夠顯示全彩投影圖像的投影圖像顯示用部件。具體而言,優(yōu)選半反射鏡中層疊在750-620nm、630-500nm、530-420nm的各范圍分別具有相互不同的(例如50nm以上不同的)選擇反射的中心波長的固化膜。
通過根據(jù)用于投影的光源的發(fā)光波長區(qū)域及投影圖像顯示用部件的使用方式來調(diào)整各固化膜的選擇反射的中心波長,能夠以良好的光利用效率顯示鮮明的投影圖像。尤其,通過分別根據(jù)用于投影的光源的發(fā)光波長區(qū)域等來分別調(diào)整固化膜的選擇反射的中心波長,能夠以良好的光利用效率顯示鮮明的彩色投影圖像。作為投影圖像顯示用部件的使用方式,尤其可以舉出透射光向投影圖像顯示用半反射鏡表面的入射角、投影圖像顯示用部件表面的投影圖像觀察方向等。
例如,通過將上述投影圖像顯示用部件設為對可見光區(qū)域的光具有透射性的結(jié)構(gòu),能夠設為可用作抬頭顯示器的迭像鏡(combiner)的半反射鏡。投影圖像顯示用半反射鏡能夠以視覺辨認地顯示從投影儀等投影的圖像,并且從顯示有圖像的相同面?zhèn)扔^察投影圖像顯示用半反射鏡時,能夠同時觀察位于相反面?zhèn)鹊男畔⒒蝻L景。
當用作投影圖像顯示用半反射鏡時,優(yōu)選將如上述那樣制作的固化膜、尤其將3層以上的固化膜的層疊體設置于基材表面?;膬?yōu)選在可見光區(qū)域透明且為低雙折射性。例如,基材在波長550nm下的相位差優(yōu)選為50nm以下,更優(yōu)選為20nm以下。
作為基材的例子,可以舉出無機玻璃或高分子樹脂(丙烯酸類樹脂(聚(甲基)丙烯酸甲酯等丙烯酸酯類等)、聚碳酸酯、環(huán)戊二烯類聚烯烴或降冰片烯類聚烯烴等環(huán)狀聚烯烴、聚丙烯等聚烯烴類、聚苯乙烯等芳香族乙烯基聚合物類、聚芳酯、纖維素酰化物等)。
投影圖像顯示用半反射鏡可以包含防反射層。防反射層優(yōu)選包含于最表面。也可以設置于使用投影圖像顯示用半反射鏡時成為觀察側(cè)的最表面,也可以設置于相反側(cè)的最表面,但優(yōu)選設置于觀察側(cè)的最表面。當在基材表面設置固化膜時,可以在基材側(cè)表面和成為觀察側(cè)的固化膜側(cè)這兩側(cè)設置防反射層。通過這種結(jié)構(gòu),尤其在基材的雙折射性較高時不易產(chǎn)生雙重像。
作為防反射層,例如,除了形成有微細的表面凹凸的膜以外,可以舉出將高折射率層和低折射率層組合的2層膜的結(jié)構(gòu)、依次層疊中折射率層、高折射率層及低折射率層的3層膜結(jié)構(gòu)的膜等。
作為結(jié)構(gòu)例,有從下側(cè)依次層疊有高折射率層/低折射率層的2層的結(jié)構(gòu)、以中折射率層(折射率高于下層且折射率低于高折射率層的層)/高折射率層/低折射率層的順序?qū)盈B有折射率不同的3層的結(jié)構(gòu)等,進而還提出有層疊有很多防反射層的結(jié)構(gòu)。其中,從耐久性、光學特性、成本或生產(chǎn)率等考慮,優(yōu)選在硬涂層上依次具有中折射率層/高折射率層/低折射率層,例如可以舉出日本特開平8-122504號公報、日本特開平8-110401號公報、日本特開平10-300902號公報、日本特開2002-243906號公報、日本特開2000-111706號公報等中所記載的結(jié)構(gòu)。并且,對膜厚變動的魯棒性優(yōu)異的3層結(jié)構(gòu)的防反射膜記載于日本特開2008-262187號公報中。當上述3層結(jié)構(gòu)的防反射膜設置于圖像顯示裝置的表面時,能夠?qū)⒎瓷渎实钠骄翟O為0.5%以下,能夠顯著減少反射炫光,從而能夠得到立體感優(yōu)異的圖像。并且,可以對各層賦予其他功能,例如可以舉出設為防污性的低折射率層、抗靜電性的高折射率層、抗靜電性的硬涂層、防眩性的硬涂層的層(例如,日本特開平10-206603號公報、日本特開2002-243906號公報、日本特開2007-264113號公報等)等。
作為構(gòu)成防反射層的無機材料,可以舉出SiO2、SiO、ZrO2、TiO2、TiO、Ti2O3、Ti2O5、Al2O3、Ta2O5、CeO2、MgO、Y2O3、SnO2、MgF2、WO3等,它們可以單獨使用或者并用兩種以上。在這些之中,SiO2、ZrO2、TiO2及Ta2O5能夠在低溫下真空蒸鍍,在塑料基板的表面也能夠形成膜,因此優(yōu)選。
作為由無機材料形成的多層膜,可以例示出從基板側(cè)交替形成ZrO2層與SiO2層的總計光學膜厚為λ/4、ZrO2層的光學膜厚為λ/4、最表層的SiO2層的光學膜厚為λ/4的高折射率材料層和低折射率材料層的層疊結(jié)構(gòu)。其中,λ為設計波長,通常使用520nm。最表層由于折射率較低且能夠?qū)Ψ婪瓷鋵淤x予機械強度,因此優(yōu)選設為SiO2。
當由無機材料形成防反射層時,成膜方法例如可以采用真空蒸鍍法、離子鍍法、濺射法、CVD法、通過飽和溶液中的化學反應進行析出的方法等。
作為用于低折射率層的有機材料,例如可以舉出FFP(四氟乙烯-六氟丙烯共聚物)、PTFE(聚四氟乙烯)、ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)等,并且可以適當使用日本特開2007-298974號公報中所記載的含有含氟固化性樹脂和無機微粒的組合物、或日本特開2002-317152號公報、日本特開2003-202406號公報及日本特開2003-292831號公報中所記載的含中空二氧化硅微粒的低折射率涂層組合物。成膜方法除了真空蒸鍍法以外,還可以利用旋涂法、浸涂法、凹版涂布法等批量生產(chǎn)性優(yōu)異的涂布方法進行成膜。
低折射率層的折射率優(yōu)選為1.30~1.51。更優(yōu)選為1.30~1.46,進一步優(yōu)選為1.32~1.38。
作為用于中折射率層、高折射率層的有機材料,可以舉出通過含有芳香環(huán)的電離放射線固化性化合物、含有氟以外的鹵化元素(例如,Br、I、Cl等)的電離放射線固化性化合物、含有S、N、P等原子的電離放射線固化性化合物等的交聯(lián)或聚合反應而得到的粘結(jié)劑、及添加于其中的以TiO2為主成分的無機粒子。具體而言,可以例示出日本特開2008-262187號公報的段落號[0074]~[0094]中所記載的有機材料。
高折射率層的折射率優(yōu)選為1.65~2.20,更優(yōu)選為1.70~1.80。中折射率層的折射率被調(diào)整為低折射率層的折射率與高折射率層的折射率之間的值。中折射率層的折射率優(yōu)選為1.55~1.65,進一步優(yōu)選為1.58~1.63。
防反射層的膜厚并沒有特別限定,只要是0.1~10μm、1~5μm、2~4μm左右即可。
實施例
以下,舉出實施例和比較例對本發(fā)明的特征進行進一步具體的說明。以下實施例所示的材料、使用量、比例、處理內(nèi)容、處理步驟等只要不脫離本發(fā)明的宗旨,則可以適當變更。因此,本發(fā)明的范圍不應通過以下所示的具體例進行限定性解釋。
<化合物I-1的合成>
[化學式16]
在70℃內(nèi)溫下,將反式(trans)-1,4-環(huán)己二羧酸(21g)和亞硫酰氯(29g)在甲苯(60mL)中攪拌了2小時。在減壓下餾去溶劑之后,添加THF(四氫呋喃)(50mL)、酚1(31.21g)及BHT(二丁基羥基甲苯)(0.2g),并滴加N,N-二甲基氨基吡啶(0.8g)、N,N-二異丙基乙胺(16.17g)的THF(15mL)溶液,并且在室溫下攪拌了3小時。加入甲醇(2mL),并在室溫下攪拌15分鐘之后,加入水和乙酸乙酯來去除水層,并依次用稀鹽酸、食鹽水進行了清洗。利用硫酸鎂干燥有機層,并過濾干燥劑之后,減壓餾去溶劑,并利用柱色譜(己烷:乙酸乙酯=4:1)進行提純,從而得到羧酸I-1。
1H-NMR(溶劑:CDCl3)δ(ppm):
1.4-1.7(m,7H),1.7-1.9(m,5H),2.1-2.3(m,4H),2.3-2.4(m,1H),2.5-2.6(m,1H),3.9(t,2H),4.2(t,2H),5.8(dd,1H),6.1(dd,1H),6.4(dd,1H),6.9(d,2H),7.0(d,2H)
<化合物20的合成>
[化學式17]
將羧酸I-1(500mg)、2-(甲氧基羰基)氫醌(100mg)、N,N-二甲基氨基吡啶(7.3mg)及BHT(6.6mg)在DMAc(二甲基乙酰胺)(2mL)和THF(1mL)的混合溶劑中進行攪拌,并添加3-[(乙基碳酰亞胺基)氨基]-N,N-二甲基-1-丙胺鹽酸鹽(252mg),攪拌了3小時。加入水和乙酸乙酯來去除水層,并利用稀鹽酸進行了清洗。利用硫酸鎂干燥有機層,并過濾干燥劑之后,加入BHT(0.1g)來減壓餾去溶劑,并加入甲醇(10mL),冷卻至內(nèi)溫成為0℃,并過濾所生成的晶體,從而得到化合物20(420mg)。
1H-NMR(溶劑:CDCl3)δ(ppm):
1.4-1.6(m,8H),1.6-1.9(m,16H),2.2-2.4(m,8H),2.5-2.7(m,4H),3.86(s,3H),3.94(t,4H),4.2(t,4H),5.8(dd,2H),6.1(dd,2H),6.4(dd,2H),6.9(d,4H),7.0(d,4H),7.1(d,1H),7.3(dd,1H),7.7(d,1H)
<化合物I-2的合成>
[化學式18]
將2,5-二羥基苯甲酸(10g)在二甲基乙酰胺(50mL)中進行攪拌,并加入三乙胺(9.8mL)、甲磺酸4-丙烯酰氧基丁酯(11.1g)及BHT(0.2g),在內(nèi)溫70℃下攪拌了10小時。冷卻至30℃之后,加入水和乙酸乙酯來去除水層,并依次用飽和碳酸氫鈉水溶液和稀鹽酸、食鹽水進行了清洗。利用硫酸鎂干燥有機層,并過濾干燥劑之后,加入BHT(0.1g)來減壓餾去溶劑,得到酚衍生物I-2。
<化合物28的合成>
[化學式19]
將羧酸I-1(500mg)、酚衍生物I-2(167mg)、N,N-二甲基氨基吡啶(7.3mg)及BHT(6.6mg)在DMAc(2mL)和THF(1mL)的混合溶劑中進行攪拌,并加入3-[(乙基碳酰亞胺基)氨基]-N,N-二甲基-1-丙胺鹽酸鹽(252mg),攪拌了5小時。加入水和乙酸乙酯來去除水層,并利用稀鹽酸進行了清洗。利用硫酸鎂干燥有機層,并過濾干燥劑之后,加入BHT(0.1g)來減壓餾去溶劑,并加入甲醇(10mL),冷卻至內(nèi)溫成為0℃,并過濾所生成的晶體,從而得到化合物28(603mg)。
1H-NMR(溶劑:CDCl3)δ(ppm):
1.4-1.9(m,28H),2.2-2.4(m,8H),2.5-2.7(m,4H),3.9(t,4H),4.18(t,4H),4.22(t,2H),4.3(t,2H),5.8-5.9(m,3H),6.1-6.2(m,3H),6.4-6.5(m,3H),6.9(d,4H),7.0(d,4H),7.1(d,1H),7.3(dd,1H),7.7(dd,1H)
<化合物I-3的合成>
[化學式20]
將琥珀酸單(2-丙烯酰氧基乙酯)(10g)在乙酸乙酯(32mL)和二甲基乙酰胺(8mL)的混合溶液中進行攪拌,并加入了BHT(0.2g)。將反應液冷卻至內(nèi)溫成為0℃,滴加亞硫酰氯(3.3mL)的乙酸乙酯(10mL)溶液,并在0℃下攪拌了30分鐘。然后,在0℃內(nèi)溫下攪拌2-(4-羥基苯基)乙醇(5.3g)及吡啶(3.7mL),并在室溫下攪拌了2小時。加入水和乙酸乙酯來去除水層,并依次用稀鹽酸和飽和碳酸氫鈉水溶液、食鹽水進行了清洗。利用硫酸鎂干燥有機層,并過濾干燥劑之后,加入BHT(0.1g)來減壓餾去溶劑。然后,利用柱色譜(己烷:乙酸乙酯=6:4)進行提純,得到酚衍生物I-3(9.63g)。
1H-NMR(溶劑:CDCl3)δ(ppm):
2.6-2.7(m,4H),2.8(t,2H),4.2(t,2H),4.3-4.4(m,4H),5.6(brs,1H),5.9(dd,1H),6.1(dd,1H),6.4(dd,1H),5.8(d,2H),7.1(d,2H)
<化合物I-4的合成>
[化學式21]
在70℃內(nèi)溫下,將反式-1,4-環(huán)己二羧酸(4.4g)及亞硫酰氯(6.1g)在甲苯(15mL)中攪拌了2小時。在減壓下餾去溶劑之后,添加THF(30mL)、酚衍生物I-3(8.38g)及BHT(0.3g),滴加N,N-二甲基氨基吡啶(0.3g)和N,N-二異丙基乙胺(4.5mL)的THF(10mL)溶液,并在室溫下攪拌了3小時。加入甲醇(2mL),并在室溫下攪拌15分鐘之后,加入水和乙酸乙酯來去除水層,并依次用稀鹽酸、食鹽水進行了清洗。利用硫酸鎂干燥有機層,并過濾干燥劑之后,減壓餾去溶劑,并利用柱色譜(己烷:乙酸乙酯=2:1)進行提純,從而得到羧酸I-4。
1H-NMR(溶劑:CDCl3)δ(ppm):
1.5-1.7(m,4H),2.1-2.3(m,4H),2.3-2.5(m,1H),2.5-2.7(m,5H),2.9(t,2H),4.2-4.4(m,6H),5.9(dd,1H),6.1(dd,1H),6.4(dd,1H),7.0(d,2H),7.2(d,2H)
<化合物16的合成>
[化學式22]
將羧酸I-4(700mg)、2-(甲氧基羰基)氫醌(115mg)、N,N-二甲基氨基吡啶(8.3mg)及BHT(7.5mg)在二氯甲烷(3mL)中進行攪拌,加入3-[(乙基碳酰亞胺基)氨基]-N,N-二甲基-1-丙胺鹽酸鹽(391mg),并攪拌了5小時。加入水來去除水層,并利用稀鹽酸進行了清洗。利用硫酸鎂干燥有機層,并過濾干燥劑之后,加入BHT(0.1g),減壓餾去溶劑,加入甲醇(10mL),并冷卻至內(nèi)溫成為0℃,過濾所生成的晶體,從而得到化合物16(620mg)。
1H-NMR(溶劑:CDCl3)δ(ppm):
1.6-1.8(m,8H),2.2-2.4(m,8H),2.5-2.7(m,12H),2.9(t,4H),3.9(s,3H),4.2-4.4(m,12H),5.9(dd,1H),6.1(dd,1H),6.4(dd,1H),7.0(d,4H),7.1(d,1H),7.2-7.3(m,5H),7.7(d,1H)
<化合物I-5的合成>
[化學式23]
將2-(甲氧基羰基)氫醌(3.0g)及咪唑(1.8g)在二氯甲烷(60mL)中進行攪拌,在內(nèi)溫2℃下加入叔丁基二甲基氯硅烷(2.8g),并在室溫下攪拌了5小時。加入稀鹽酸來去除水層,并依次用稀鹽酸、食鹽水進行了清洗。利用硫酸鎂干燥有機層,并過濾干燥劑之后,減壓餾去溶劑。然后,加入硅膠(10g),并在乙酸乙酯(50mL)中攪拌了1小時。過濾硅膠之后,減壓餾去溶劑,從而得到酚I-5(4.9g)。
1H-NMR(溶劑:CDCl3)δ(ppm):
0.2(s,6H),1.0(s,9H),4.0(s,3H),6.8(d,1H),7.0(dd,1H),7.2(d,1H),10.4(s,1H)
<化合物I-6的合成>
[化學式24]
將反式-1,4-環(huán)己二羧酸(5.0g)在甲苯(30mL)中進行攪拌,并升溫至內(nèi)溫75℃,滴加亞硫酰氯(6.3mL),并攪拌了3小時。減壓餾去溶劑,利用己烷清洗并進行濾取,從而得到二羧酸氯化物I-6(4.5g)。
<化合物I-7的合成>
[化學式25]
將二羧酸氯化物I-6(1.7g)及酚(4.5g)在THF(10mL)中進行了攪拌。在2℃內(nèi)溫下添加三乙胺(2.5mL)及N,N-二甲基氨基吡啶(0.2g),并在室溫下攪拌了3小時。加入水和乙酸乙酯來去除水層,并依次用水、食鹽水進行了清洗。利用硫酸鎂干燥有機層,并過濾干燥劑之后,減壓餾去溶劑,從而得到酯I-7。
<化合物I-8的合成>
[化學式26]
將酯I-7(5.0g)在THF(16mL)和乙酸(4.6mL)的混合溶液中進行攪拌,并在2℃內(nèi)溫下滴加了1.0mol/L的N,N,N.N-四丁基氟化銨/THF溶液(23.8mL)。在室溫下攪拌1小時之后,加入水和乙酸乙酯來去除水層,并用水、食鹽水進行了清洗。利用硫酸鎂干燥有機層,并過濾干燥劑之后,減壓餾去溶劑,并利用乙腈清洗并進行濾取,從而得到酚衍生物I-8(1.7g)。
1H-NMR(溶劑:CD3OD)δ(ppm):
1.6-1.7(m,4H),2.2-2.4(m,4H),2.5-2.7(m,2H),3.8(s,6H),6.9-7.0(m,4H),7.3(d,2H)
<化合物I-9的合成>
[化學式27]
將反式-1,4-環(huán)己二羧酸(10g)、甲磺酰氯(1.9mL)及BHT(0.2g)在THF(72mL)中進行攪拌,將內(nèi)溫保持為25℃以下并滴加了三乙胺(3.7mL)。在室溫下攪拌2小時之后,添加N,N-二甲基氨基吡啶(0.3g)及4-羥基丙烯酸丁酯(3.1g),在25℃以下的內(nèi)溫下滴加了三乙胺(3.7mL)。在室溫下攪拌3小時之后,加入稀鹽酸和乙酸乙酯來去除水層,并依次用稀鹽酸、飽和碳酸氫鈉水溶液、食鹽水進行了清洗。利用硫酸鎂干燥有機層,并過濾干燥劑之后,減壓餾去溶劑,從而得到羧酸I-9(7.1g)。
1H-NMR(溶劑:CDCl3)δ(ppm):
1.4-1.6(m,4H),1.6-1.8(m,4H),2.0-2.2(m,4H),2.2-2.4(m,2H),4.1(t,2H),4.2(t,2H),5.8(dd,1H),6.1(dd,1H),6.4(dd,1H)
<化合物I-10的合成>
[化學式28]
將反式-1,4-環(huán)己二羧酸(10g)、甲磺酰氯(1.9mL)及BHT(0.2g)在THF(72mL)中進行攪拌,將內(nèi)溫保持為25℃以下并滴加了三乙胺(3.7mL)。在室溫下攪拌2小時之后,添加N,N-二甲基氨基吡啶(0.3g)和丙烯酸2-羥基乙酯(2.3mL),并在25℃以下的內(nèi)溫下滴加了三乙胺(3.7mL)。在室溫下攪拌3小時之后,加入稀鹽酸和乙酸乙酯來去除水層,并依次用稀鹽酸、飽和碳酸氫鈉水溶液、食鹽水進行了清洗。利用硫酸鎂干燥有機層,并過濾干燥劑之后,減壓餾去溶劑,從而得到羧酸I-9(3.8g)。
1H-NMR(溶劑:CDCl3)δ(ppm):
1.3-1.6(m,4H),2.0-2.2(m,4H),2.2-2.4(m,2H),4.3-4.4(m,4H),5.9(dd,1H),6.1(dd,1H),6.4(dd,1H)
<化合物1的合成>
[化學式29]
將羧酸I-9(1.0g)、酚衍生物I-8(751mg)、N,N-二甲基氨基吡啶(39mg)及BHT(18mg)在二氯甲烷(3.3mL)中進行攪拌,加入3-[(乙基碳酰亞胺基)氨基]-N,N-二甲基-1-丙胺鹽酸鹽(914mg),并在室溫下攪拌了4小時。進行硅藻土過濾之后,在濾液中加入水來去除水層,并利用硫酸鎂干燥了有機層。過濾干燥劑,加入BHT(10mg)并減壓餾去溶劑。加入甲醇(5mL),并冷卻至內(nèi)溫成為0℃,過濾所生成的晶體,從而得到化合物1。
1H-NMR(溶劑:CDCl3)δ(ppm):
1.5-1.6(m,8H),1.6-1.8(m,10H),2.1-2.4(m,16H),2.5-2.7(m,4H),3.9(s,6H),4.1-4.2(m,8H),5.8(dd,2H),6.1(dd,2H),6.4(dd,2H),7.1(d,2H),7.3(dd,2H),7.7(d,2H)
<混合物A的合成>
[化學式30]
將羧酸I-9(332mg)、羧酸I-10(301mg)、酚衍生物I-8(500mg)、N,N-二甲基氨基吡啶(26mg)及BHT(12mg)在二氯甲烷(2.1mL)中進行攪拌,加入3-[(乙基碳酰亞胺基)氨基]-N,N-二甲基-1-丙胺鹽酸鹽(920mg)并攪拌了4小時。進行硅藻土過濾之后,在濾液中加入水來去除水層,并利用硫酸鎂干燥了有機層。過濾干燥劑,加入BHT(10mg)并減壓餾去溶劑。加入甲醇(5mL),并冷卻至內(nèi)溫成為0℃,過濾所生成的晶體,從而得到混合物A(化合物1、3、5的混合物)(410mg)。
MALDI-MS
m/z=999.378[m+Na]+、1027.412[m+Na]+、1055.447[m+Na]+
<化合物I-11的合成>
[化學式31]
將2-(4-羥基苯基)乙醇(10g)、吡啶(7.0mL)及BHT(0.8g)在乙酸乙酯(72mL)中進行了攪拌。在內(nèi)溫3℃下滴加丙烯酰氯(6.9g),并在內(nèi)溫3~5℃下攪拌了8小時。加入水和乙酸乙酯來去除水層,并依次用水、食鹽水進行了清洗。利用硫酸鎂干燥有機層,并過濾干燥劑之后,減壓餾去溶劑。利用柱色譜(己烷:乙酸乙酯=2:1)進行提純,從而得到酚衍生物I-11。
1H-NMR(溶劑:CDCl3)δ(ppm):
2.9(t,2H),4.3(t,2H),5.0(s,1H),5.8(dd,1H),6.1(dd,1H),6.4(dd,1H),6.8(d,2H),7.1(d,2H)
<化合物I-12的合成>
[化學式32]
將反式-1,4-環(huán)己二羧酸(3.4g)、甲磺酰氯(1.2g)及BHT(0.1g)在THF(30mL)中進行攪拌,將內(nèi)溫保持為25℃以下并滴加了三乙胺(1.5mL)。在室溫下攪拌2小時之后,添加N,N-二甲基氨基吡啶(0.1g)和酚衍生物I-11(1.9g),并在25℃以下的內(nèi)溫下滴加了三乙胺(1.5mL)。在室溫下攪拌3小時之后,加入稀鹽酸和乙酸乙酯來去除水層,并以稀鹽酸、飽和碳酸氫鈉水溶液、食鹽水的順序進行了清洗。利用硫酸鎂干燥有機層,并過濾干燥劑之后,減壓餾去溶劑,從而得到羧酸I-12(1.4g)。
1H-NMR(溶劑:CD3OD)δ(ppm):
1.3-1.7(m,4H),1.9-2.4(m,5H),2.5-2.6(m,1H),3.0(t,2H),4.3(t,2H),5.9(dd,1H),6.1(dd,1H),6.3(dd,1H),7.0(d,2H),7.3(d,2H)
<化合物33的合成>
[化學式33]
將羧酸I-12(600mg)、2-(甲氧基羰基)氫醌(242mg)、N,N-二甲基氨基吡啶(11mg)及BHT(9.5mg)在二氯甲烷(4mL)和DMAc(2mL)的混合溶劑中進行攪拌,加入3-[(乙基碳酰亞胺基)氨基]-N,N-二甲基-1-丙胺鹽酸鹽(498mg),并在室溫下攪拌了6小時。進行硅膠過濾之后,在濾液中加入水來去除水層,并利用硫酸鎂干燥了有機層。過濾干燥劑,加入BHT(10mg)并減壓餾去溶劑。加入甲醇(5mL),并冷卻至內(nèi)溫成為0℃,過濾所生成的晶體,從而得到化合物33。
1H-NMR(溶劑:CDCl3)δ(ppm):
1.4-1.8(m,8H),2.1-2.4(m,8H),2.5-2.8(m,4H),3.0(s,4H),3.9(s,3H),4.4(t,4H),5.8(dd,2H),6.1(dd,2H),6.4(dd,2H),7.0-7.1(m,4H),7.2-7.3(m,5H),7.752-7.8(m,2H)
<化合物34的合成>
[化學式34]
將羧酸I-12(600mg)、酚衍生物I-2(145mg)、N,N-二甲基氨基吡啶(11mg)及BHT(9.5mg)在二氯甲烷(4mL)和DMAc(2mL)的混合溶劑中進行攪拌,加入3-[(乙基碳酰亞胺基)氨基]-N,N-二甲基-1-丙胺鹽酸鹽(498mg),并在室溫下攪拌了6小時。進行硅膠過濾之后,在濾液中加入水來去除水層,并利用硫酸鎂干燥了有機層。過濾干燥劑,加入BHT(10mg)并減壓餾去溶劑。加入甲醇(5mL),并冷卻至內(nèi)溫成為0℃,過濾所生成的晶體,從而得到化合物34。
1H-NMR(溶劑:CDCl3)δ(ppm):
1.4-2.0(m,12H),2.1-2.4(m,8H),2.5-2.7(m,4H),3.0(t,4H),4.2-4.4(m,8H),5.8-5.9(m,3H),6.0-6.2(m,3H),6.3-6.5(m,3H),7.0-7.1(m,4H),7.2-7.4(m,5H),7.5-7.7(m,2H)
<化合物I-13的合成>
[化學式35]
將二羧酸氯化物I-6(960mg)及2-(甲氧基羰基)氫醌(1.5g)在THF(5.7mL)中進行了攪拌。在2℃內(nèi)溫下添加三乙胺(1.5mL)及N,N-二甲基氨基吡啶(56mg),并在室溫下攪拌了2小時。加入水和乙酸乙酯來去除水層,并依次用水、食鹽水清洗了有機層。利用硫酸鎂干燥有機層,并過濾干燥劑之后,減壓餾去溶劑。加入甲醇(15mL),并在0℃內(nèi)溫下攪拌30分鐘,過濾所生成的晶體,從而得到化合物I-131.85g。
1H-NMR(溶劑:CDCl3)δ(ppm):
1.6-1.7(m,4H),2.2-2.4(m,4H),2.5-2.6(m,2H),3.9(s,6H),7.0(d,2H),7.2(dd,2H),7.6(d,2H)
<化合物47的合成>
[化學式36]
在室溫下,將羧酸I-9(1.72g)、BHT(0.3g)及亞硫酰氯(0.47mL)在甲苯(2.7mL)中攪拌了1小時。在減壓下餾去溶劑之后,添加乙酸乙酯(5mL)、酚衍生物I-13(0.8g),滴加N,N-二甲基氨基吡啶(0.1g)、三乙胺(1.1mL),并在室溫下攪拌了3小時。加入甲醇(1mL),并在室溫下攪拌15分鐘之后,加入水和乙酸乙酯來去除水層,并依次用稀鹽酸、食鹽水清洗了有機層。利用硫酸鎂干燥有機層,并過濾干燥劑之后,減壓餾去溶劑。加入甲醇(15mL),并在0℃內(nèi)溫下攪拌30分鐘,過濾所生成的晶體,從而得到化合物47 1.2g。
1H-NMR(溶劑:CDCl3)δ(ppm):
1.5-1.8(m,20H),2.1-2.2(m,4H),2.2-2.4(m,10H),2.5-2.7(m,4H),3.9(s,6H),4.1-4.3(m,8H),5.8(dd,2H),6.1(dd,2H),6.4(dd,2H),7.1(d,2H),7.3(dd,2H),7.7(d,2H)
<化合物49的合成>
[化學式37]
利用與化合物I-13相同的方法合成了酚衍生物I-17。另外,使用與化合物47相同的合成法得到化合物49。
1H-NMR(溶劑:CDCl3)δ(ppm):
1.1(t,3H),1.2(t,3H),1.4-1.8(m,20H),2.0-2.4(m,14H),2.4-2.6(m,4H),3.1-3.3(m,4H),3.4-3.6(m,4H),4.1-4.3(m,8H),5.8(dd,2H),6.1(dd,2H),6.4(dd,2H),7.0-7.2(m,6H)
<化合物50的合成>
[化學式38]
利用與化合物I-8相同的方法合成了上述酚衍生物。另外,使用與化合物1相同的合成法得到化合物50。
1H-NMR(溶劑:CDCl3)δ(ppm):
1.0(t,6H),1.4-1.8(m,28H),2.1-2.4(m,14H),2.5-2.7(m,4H),4.1-4.3(m,12H),5.8(dd,2H),6.1(dd,2H),6.4(dd,2H),7.1(d,2H),7.3(dd,2H),7.7(d,2H)
<化合物51的合成>
[化學式39]
利用與化合物I-13相同的方法合成了上述酚衍生物。另外,使用與化合物47相同的合成法得到化合物51。
1H-NMR(溶劑:CDCl3)δ(ppm):
1.0(t,6H),1.4-1.8(m,28H),2.1-2.2(m,4H),2.2-2.4(m,10H),2.5-2.7(m,4H),4.1-4.3(m,12H),5.8(dd,2H),6.1(dd,2H),6.4(dd,2H),7.1(d,2H),7.3(dd,2H),7.7(d,2H)
<化合物52的合成>
[化學式40]
利用與化合物I-8相同的方法合成了上述酚衍生物。另外,使用與化合物1相同的合成法得到化合物52。
1H-NMR(溶劑:CDCl3)δ(ppm):
1.4-1.8(m,20H),2.0-2.4(m,14H),2.5-2.7(m,4H),3.4(s,6H),3.6(t,4H),3.7(t,4H),3.8(t,4H),4.1-4.2(m,8H),4.4(t,4H),5.8(dd,2H),6.1(dd,2H),6.4(dd,2H),7.1(d,2H),7.3(dd,2H),7.7(d,2H)
<化合物53的合成>
[化學式41]
利用與化合物I-8相同的方法合成了上述酚衍生物。另外,使用與化合物1相同的合成法得到化合物53。
1H-NMR(溶劑:CDCl3)δ(ppm):
1.5-1.8(m,20H),2.1-2.3(m,8H),2.3-2.4(m,6H),2.5-2.6(m,2H),2.6-2.7(m,2H),3.4(s,6H),3.6-3.7(m,4H),4.1-4.2(m,8H),4.4-4.5(m,4H),5.8(dd,2H),6.1(dd,2H),6.4(dd,2H),7.1(d,2H),7.3(dd,2H),7.7(d,2H)
<化合物54的合成>
[化學式42]
利用與化合物I-13相同的方法合成了上述酚衍生物。另外,使用與化合物47相同的合成法得到化合物54。
1H-NMR(溶劑:CDCl3)δ(ppm):
1.3-2.0(m,20H),2.1-2.2(m,4H),2.2-2.4(m,10H),2.5-2.7(m,4H),3.5(s,6H),3.6-3.7(m,4H),4.1-4.2(m,8H),4.4-4.5(m,4H),5.8(dd,2H),6.1(dd,2H),6.4(dd,2H),7.1(d,2H),7.3(dd,2H),7.7(d,2H)
<化合物55的合成>
[化學式43]
加熱攪拌反式-1,4-環(huán)己烷二羧酸(5g)、甲苯(40mL)及N,N-二甲基甲酰胺(0.05mL)的混合物,在80℃內(nèi)溫下滴加亞硫酰氯(8.3g)之后,在80℃內(nèi)溫下進行了2小時加熱攪拌。冷卻至內(nèi)溫30℃之后,加入2-乙氧基乙基-2,5-二羥基苯甲酸酯(13.1g)之后,在90℃內(nèi)溫下進行了4小時加熱攪拌。在40℃的內(nèi)溫下加入甲醇(60mL)之后,進而在5℃的內(nèi)溫下攪拌30分鐘,過濾所生成的晶體,從而得到酚衍生物B 11.5g。
1H-NMR(溶劑:CDCl3)δ(ppm):
1.25(t,6H),1.6-1.7(m,4H),2.2-2.4(m,4H),2.5-2.6(m,2H),3.55-3.65(m,4H),3.8-3.85(m,4H),4.45-4.5(m,4H),7.0(d,2H),7.2(dd,2H),7.6(d,2H)
[化學式44]
將化合物I-9(13.4g)、TsCl(10.3g)及BHT(0.2g)在THF(40mL)、1-乙基2-吡咯烷酮(25mL)中進行攪拌,在冰冷下滴加1-甲基咪唑(11mL),并在室溫下攪拌了1小時。添加酚衍生物B(10.6g),在室溫下進一步攪拌了2小時。加入水(10mL)之后去除水層,并加入水、甲醇,在冰冷下攪拌1小時,過濾所生成的晶體,從而得到化合物55(18.3g)。
1H-NMR(溶劑:CDCl3)δ(ppm):
1.2(t,6H),1.4-1.8(m,18H),2.1-2.2(m,4H),2.2-2.4(m,12H),2.5-2.7(m,4H),3.5(q,4H),3.7-3.8(m,4H),4.1-4.3(m,8H),4.4-4.5(m,4H),5.8(dd,2H),6.1(dd,2H),6.4(dd,2H),7.1(d,2H),7.3(dd,2H),7.7(d,2H)
<化合物56的合成>
[化學式45]
利用與化合物I-13相同的方法合成了上述酚衍生物。另外,使用與化合物47相同的合成法得到化合物56。
1H-NMR(溶劑:CDCl3)δ(ppm):
1.4-1.8(m,26H),1.9-2.0(m,4H),2.0-2.2(m,4H),2.2-2.4(m,10H),2.5-2.7(m,4H),3.8-4.0(m,4H),4.1-4.4(m,12H),5.8(dd,2H),6.1(dd,2H),6.4(dd,2H),7.1(d,2H),7.3(dd,2H),7.7(d,2H)
<化合物57的合成>
[化學式46]
利用與化合物I-13相同的方法合成了上述酚衍生物。另外,使用與化合物47相同的合成法得到化合物57。
1H-NMR(溶劑:CDCl3)δ(ppm):
1.2(d,6H),1.5-1.8(m,22H),1.8-2.0(m,4H),2.1-2.2(m,4H),2.2-2.4(m,10H),2.5-2.7(m,4H),3.3(s,6H),4.1-4.3(m,8H),4.3-4.4(m,4H),5.8(dd,2H),6.1(dd,2H),6.4(dd,2H),7.1(d,2H),7.3(dd,2H),7.7(d,2H)
<化合物58的合成>
[化學式47]
利用與化合物I-13相同的方法合成了酚衍生物。另外,使用與化合物47相同的合成法得到化合物58。
1H-NMR(溶劑:CDCl3)δ(ppm):
0.9-1.0(m,12H),1.2-1.3(m,2H),1.4-1.9(m,24H),2.1-2.2(m,4H),2.2-2.4(m,10H),2.5-2.7(m,4H),4.0-4.3(m,12H),5.8(dd,2H),6.1(dd,2H),6.4(dd,2H),7.1(d,2H),7.3(dd,2H),7.7(d,2H)
<化合物59的合成>
[化學式48]
利用與化合物I-13相同的方法合成了酚衍生物。另外,使用與化合物55相同的合成法,通過柱色譜進行提純而得到化合物59。
1H-NMR(溶劑:CDCl3)δ(ppm):
1.45-1.8(m,18H),2.1-2.2(m,4H),2.25-2.4(m,12H),2.5-2.7(m,4H),4.1-4.35(m,8H),4.4-4.55(m,8H),5.8(dd,4H),6.1(dd,4H),6.4(dd,4H),7.1(d,2H),7.3(dd,2H),7.7(d,2H)
<化合物62的合成>
[化學式49]
使用與化合物55相同的合成法得到化合物62。
1H-NMR(溶劑:CDCl3)δ(ppm):
1.2(t,6H),1.5-1.7(m,12H),2.1-2.2(m,4H),2.2-2.5(m,10H),2.5-2.7(m,4H),3.5(q,4H),3.7-3.8(m,4H),4.3-4.4(m,12H),5.9(dd,2H),6.1(dd,2H),6.4(dd,2H),7.1(d,2H),7.3(dd,2H),7.7(d,2H)
<化合物60的合成>
[化學式50]
利用與化合物I-13相同的方法合成了上述酚衍生物。另外,使用與化合物47相同的合成法,通過柱色譜進行提純而得到化合物60。
1H-NMR(溶劑:CDCl3)δ(ppm):
1.5-1.8(m,20H),2.1-2.2(m,4H),2.2-2.4(m,10H),2.5-2.7(m,4H),3.9-4.0(m,4H),4.1-4.3(m,12H),4.45-4.55(m,4H),5.8(dd,2H),6.1(dd,2H),6.4(dd,2H),6.55(dd,2H),7.1(d,2H),7.3(dd,2H),7.7(d,2H)
<化合物66~68的混合物的合成>
[化學式51]
利用與化合物I-10相同的方法合成了羧酸。另外,使用與化合物55相同的合成法,通過柱色譜進行提純而得到化合物66、67、68的混合物。
1H-NMR(溶劑:CDCl3)δ(ppm):
1.2-1.3(m,6H),1.5-1.7(m,12H),2.1-2.2(m,4H),2.2-2.4(m,10H),2.6-2.7(m,4H),3.9(s,6H),4.1-4.3(m,4H),5.2-5.3(m,2H),5.8-5.9(m,2H),6.1-6.2(m,2H),6.4-6.5(m,2H),7.1(d,2H),7.3(dd,2H),7.7(d,2H)
(化合物I-1-56的合成)
[化學式52]
將反式-1,4-環(huán)己烷二羧酸單乙氧基甲基酯(1.5g)在二甲基乙酰胺(7mL)中進行攪拌,加入醇衍生物(2.0g)與BHT(0.1g)、二甲基氨基吡啶(0.08g),并冷卻至0度。一點一點加入1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳化二亞胺鹽酸鹽(WSCD HCl)(1.5g),并攪拌了3小時。加入1M的稀鹽酸,進一步攪拌5分鐘之后,加入乙酸乙酯來去除水層,并依次用稀鹽酸、飽和碳酸氫鈉水溶液、食鹽水進行了清洗。利用硫酸鎂干燥有機層,并過濾干燥劑之后,加入BHT(0.1g)并減壓餾去溶劑。
接著,在反應組合物酯衍生物1中加入四氫呋喃7mL、水0.12mL及對甲苯磺酸一水合物0.12g,并在50℃下攪拌了2小時。減壓餾去溶劑,加入正己烷來濾出所產(chǎn)生的晶體,并溶解于乙酸乙酯中,利用硅膠柱色譜進行提純而得到了羧酸衍生物1。
[化學式53]
在冰冷下,將羧酸衍生物1(1.0g)與乙酸乙酯(3mL)、二異丙基乙胺(0.45mL)混合而得到的溶液緩慢滴加到甲烷磺酰氯(0.2mL)的四氫呋喃(4mL)溶液中。在冰冷下攪拌1小時之后,在混合物中滴加二甲基氨基吡啶(0.03g)和龍膽酸甲酯(0.16g)的四氫呋喃(4mL)溶液,接著,在冰冷下緩慢滴加了三乙胺(0.35mL)。在20℃下將反應溫度攪拌3小時之后加入甲醇,進一步加入水和乙酸乙酯來去除水層,并依次使用飽和碳酸氫鈉水溶液、稀鹽酸、食鹽水清洗了有機層。利用硫酸鎂干燥有機層,過濾干燥劑之后,加入BHT(0.1g)并減壓餾去溶劑,利用硅膠柱色譜進行提純而得到化合物I-1-56 0.7g。
1H-NMR(溶劑:CDCl3)δ(ppm):
1.35-1.8(m,30H),2.0-2.4(m,18H),2.5-2.7(m,2H),3.85(s,3H),4.1-4.25(m,8H),4.7-4.8(m,2H),5.8(dd,2H),6.15(dd,2H),6.4(dd,2H),7.1(dd,1H),7.3(dd,1H),7.8(d,1H)
<雙折射的測定1>
按照液晶便覽(液晶便覽編輯委員會)的p.202中所記載的方法,測定了上述中合成的各化合物及以往公知的化合物的雙折射(Δn)。具體而言,將試料注入到楔形比色槽中,對其照射波長550nm的激光束,并測定透射光的折射角,從而求出了60℃下的Δn。作為試料,使用了按照以下表混合上述中合成的各化合物或以往公知的化合物而得到的液晶組合物。在實施例1至4及比較例1中,在測定過程中未觀察到晶體的析出,但在比較例2中,在測定過程中晶體析出,無法測定Δn。
[表1]
[化學式54]
化合物(M-1)
化合物(M-2)
日本特開2010-270108號公報中所記載的化合物
<雙折射的測定2>
按照液晶便覽(液晶便覽編輯委員會)的p.202中所記載的方法測定了混合化合物I-1-56和以下化合物M-3而得到的液晶組合物的雙折射(Δn)。具體而言,將混合化合物I-1-56(50質(zhì)量份)和以下化合物M-3(50質(zhì)量份)而得到的上述液晶組合物注入到楔形比色槽中,并在波長550nm的光下測定以正交偏光鏡條件觀察到的條紋模樣的間隔,從而求出了50℃下的Δn。所得到的Δn為0.066。
<相位差膜的制作>
使用上述中合成的例示化合物制備出下述組成的液晶性組合物涂布液(1)。
接著,通過旋涂法在已清洗的玻璃基板上涂布NISSAN CHEMICAL INDUSTRIES,LTD.制聚酰亞胺取向膜SE-130,干燥后在250℃下燒成了1小時。對其進行摩擦處理來制作出帶取向膜的基板。在室溫下,通過旋涂法在制作出的帶取向膜的基板的摩擦處理面涂布液晶性組合物涂布液(1),并在100℃下進行1分鐘取向熟化之后,在氮氣氣氛下于50℃下使用高壓汞燈進行30秒鐘光照射而將取向固定,從而形成了相位差膜1。在涂布后且加熱之前期間,涂布膜上未觀察到晶體的析出。
使用AXOMETRICS Inc.制的AxoScan,在傾斜(Tip-Tilt)模式下對制作出的相位差膜進行了測定的結(jié)果,確認到該裝置計算出的液晶的平均傾斜角度為0.8度,形成了A-板(A-plate)型的相位差膜。并且,使用該裝置測定出的相位差為211nm。
并且,使用非接觸三維表面形狀測量系統(tǒng)(Nikon Corporation制BW-A501)測定出的膜厚為1.9nm,根據(jù)相位差與膜厚之比計算出的波長550nm下的Δn為0.111。
[化學式55]
空氣界面取向劑(1)
在聚合性組合物涂布液(1)中,使用將化合物20分別更換為化合物44、化合物16、聚合性液晶化合物(M-2)、化合物50、化合物53、化合物54、化合物55、化合物57、化合物59、化合物62及化合物60的聚合性組合物涂布液,與相位差膜1的制作同樣地制作相位差膜2~11,并與相位差膜1的測定同樣地計算出Δn。將結(jié)果示于表2。
此時,在使用化合物20、化合物44、化合物16、化合物50、化合物53、化合物54、化合物55、化合物57、化合物59、化合物62及化合物60時,在涂布后且聚合之前期間,未觀察到晶體的析出,但在使用聚合性液晶化合物(M-2)時,在涂布后且聚合之前期間,在涂布面的一部分觀察到晶體的析出,成為不均勻的面狀。
<相位差膜的制作>
使用上述實施例中合成的例示化合物制備出下述組成的液晶性組合物涂布液(13)。
接著,通過旋涂法在已清洗的玻璃基板上涂布NISSAN CHEMICAL INDUSTRIES,LTD.制聚酰亞胺取向膜SE-130,干燥后在250℃下燒成了1小時。對其進行摩擦處理來制作出帶取向膜的基板。在室溫下,通過旋涂法在制作出的帶取向膜的基板的摩擦處理面涂布液晶性組合物涂布液(13),并在130℃下進行1分鐘取向熟化之后,在氮氣氣氛下于50℃下使用高壓汞燈進行30秒鐘光照射而將取向固定,從而形成了相位差膜12。在涂布后且加熱之前期間,在涂布膜上未觀察到晶體的析出。
使用AXOMETRICS Inc.制的AxoScan,在傾斜模式下對制作出的相位差膜進行了測定的結(jié)果,確認到該裝置計算出的液晶的平均傾斜角度為1.0度,形成了A-板型的相位差膜。并且,使用該裝置測定出的相位差為200nm。
并且,使用非接觸三維表面形狀測量系統(tǒng)(Nikon Corporation制BW-A501)測定出的膜厚為1.8nm,根據(jù)相位差與膜厚之比計算出的波長550nm下的Δn為0.112。
<選擇反射膜1的形成>
使用上述中合成的例示化合物制備出下述組成的液晶性組合物涂布液(111)。
[化學式56]
化合物(M-3)
接著,通過旋涂法在已清洗的玻璃基板上涂布NISSAN CHEMICAL INDUSTRIES,LTD.制聚酰亞胺取向膜SE-130,干燥后在250℃下燒成了1小時。對其進行摩擦處理來制作出帶取向膜的基板。在室溫下,通過旋涂法在制作出的帶取向膜的基板的摩擦處理面涂布液晶性組合物涂布液(111),并在120℃下進行2分鐘取向熟化之后,在氮氣氣氛下于70℃下使用高壓汞燈以照射量成為300mJ/cm2的方式進行UV照射而將取向固定,形成選擇反射層(111),從而得到選擇反射膜1。在涂布后且加熱之前期間,在涂布膜上未觀察到晶體的析出。涂布膜的厚度為5.2μm。
利用偏光顯微鏡觀察了將該液晶組合物進行取向固定而得到的選擇反射層(111)的結(jié)果,確認到無取向缺陷,且均勻地取向。另外,利用Shimadzu Corporation制的分光光度計UV-3100PC測定了選擇反射膜1的透射光譜的結(jié)果,存在在472nm具有中心的選擇反射峰值,其半寬度為27nm。選擇反射波長區(qū)域的半寬度與選擇反射的中心波長之比(Δλ/λ)為0.057。
將所得到的透射光譜示于圖1。
<選擇反射膜2的形成>
制備出下述組成的液晶組合物涂布液(112)。
代替上述液晶性組合物涂布液(111)而使用液晶組合物涂布液(112),除此以外,通過與選擇反射層(111)的制作相同的步驟形成選擇反射層(112),得到選擇反射膜2。此時,在涂布涂布液(112)之后且聚合之前期間,在涂布面的一部分觀察到晶體的析出,成為不均勻的面狀。
測定了選擇反射膜2的均勻部分的透射光譜的結(jié)果,存在在569nm具有中心的選擇反射峰值,其半寬度為71nm。選擇反射波長區(qū)域的半寬度與選擇反射的中心波長質(zhì)子比(Δλ/λ)為0.125。
<選擇反射膜3的形成>
使用上述中合成的例示化合物制備出下述組成的液晶性組合物涂布液(113)。
在室溫下,使用繞線棒在實施了摩擦處理的FUJIFILM Corporation制PET的摩擦處理面以干燥后的干膜的厚度成為3.3μm的方式涂布了聚合性組合物涂布液(113)。在室溫下將涂布層干燥30秒鐘之后,在75℃的氣氛中加熱2分鐘,并在氮氣氣氛下于50℃下使用高壓汞燈以照射量成為300mJ/cm2的方式進行UV照射來形成選擇反射層(113),從而得到選擇反射膜3。在涂布后且加熱之前期間,在涂布膜上未觀察到晶體的析出。
利用偏光顯微鏡對選擇反射層(113)進行了觀察的結(jié)果,確認到無取向缺陷,且均勻地取向。另外,利用Shimadzu Corporation制的分光光度計UV-3100PC測定了選擇反射膜3的透射光譜的結(jié)果,存在在498nm具有中心的選擇反射峰值,其半寬度為23nm。選擇反射波長區(qū)域的半寬度與選擇反射的中心波長之比(Δλ/λ)為0.046。將所得到的透射光譜示于圖2。
<選擇反射膜4的形成>
使用上述中合成的例示化合物制備出下述組成的液晶性組合物涂布液(114)。
[化學式57]
空氣界面取向劑(2)
使用上述中合成的例示化合物制備出下述組成的液晶性組合物涂布液(115)。
使用上述中合成的例示化合物制備出下述組成的液晶性組合物涂布液(116)。
在室溫下,使用繞線棒在實施了摩擦處理的FUJIFILM Corporation制PET的摩擦處理面以干燥后的干膜的厚度成為4.5μm的方式涂布了聚合性組合物涂布液(114)。在室溫下將涂布層干燥30秒鐘之后,在75℃的氣氛中加熱2分鐘,并在氮氣氣氛下于55℃下使用高壓汞燈以照射量成為300mJ/cm2的方式進行UV照射來形成選擇反射層(114)。在涂布后且加熱之前期間,在涂布膜上未觀察到晶體的析出。
接著,在室溫下,使用繞線棒在選擇反射層(114)上以干燥后的干膜的厚度成為3.8μm(與下層的總計膜厚為8.3μm)的方式涂布了聚合性組合物涂布液(115)。在室溫下將涂布層干燥30秒鐘之后,在75℃的氣氛中加熱2分鐘,并在氮氣氣氛下于55℃下,使用高壓汞燈以照射量成為300mJ/cm2的方式進行UV照射,從而形成了選擇反射層(115)。
另外,在室溫下,使用繞線棒在選擇反射層(115)上以干燥后的干膜的厚度成為2.8μm(與下層的總計膜厚為11.1μm)的方式涂布了聚合性組合物涂布液(116)。在室溫下將涂布層干燥30秒鐘之后,在70℃的氣氛中加熱1分鐘,并在氮氣氣氛下于55℃下使用高壓汞燈以照射量成為300mJ/cm2的方式進行UV照射來形成選擇反射層(116),從而得到選擇反射膜4。
利用Shimadzu Corporation制的分光光度計UV-3100PC測定了該選擇反射膜4的透射光譜的結(jié)果,得知在449nm、532nm及640nm存在反射峰值,且具有80%以上的較高的可見光透射率。將所得到的透射光譜示于圖3。
<半反射鏡1的制作>
在室溫下,使用繞線棒在選擇反射膜4的選擇反射層(116)側(cè)以干燥后的干膜的厚度成為5μm的方式涂布了DIC CORPORATION制UV75固化型粘接劑Exp.U12034-6。以使偏振片正交并設置于其間的狀態(tài),在面內(nèi)無法視覺辨認出顏色不均勻的10cm見方的面內(nèi)貼合最大5nm的相位差的厚度5mm的甲基丙烯酸制的透明基材(Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.制“ACRYLITE L”)表面和選擇反射膜4的粘接劑涂布面,并進行UV照射,并且剝離選擇反射膜4的PET薄膜,從而在丙烯酸基材上制作出投影圖像顯示用半反射鏡1。
<帶防反射層的半反射鏡2的制作>
準備如下在550nm下的表面反射率為0.4%的帶防反射層的薄膜:在40μm厚度的TAC膜上形成有折射率為1.52且厚度為3.0μm的硬涂層、在其上形成有折射率為1.594且厚度為0.06μm的中間折射率層、進而在其上形成有折射率為1.708且厚度為0.13μm的高折射率層、進而在其上形成有折射率為1.343且厚度為0.094μm的低折射率層。在室溫下,使用繞線棒在該TAC膜側(cè)以干燥后的干膜的厚度成為5μm的方式涂布了DIC CORPORATION制UV固化型粘接劑Exp.U12034-6。將該涂布面和上述中制作出的選擇反射膜4的選擇反射層(116)側(cè)貼合成無氣泡進入,然后,在30℃下利用Fusion,Co.,Ltd.制D燈泡(燈90mW/cm)以60%的輸出進行6~12秒鐘UV照射,然后,剝離選擇反射膜4的PET薄膜,從而制作出帶防反射層的可見光反射膜11。
接著,在室溫下,使用繞線棒對可見光反射膜11的選擇反射層(114)側(cè)的面以干燥后的干膜的厚度成為5μm的方式涂布了DIC CORPORATION制UV固化型粘接劑Exp.U12034-6。以使偏振片正交并設置于其間的狀態(tài),在面內(nèi)無法視覺辨認到顏色不均勻的10cm見方的面內(nèi)貼合最大5nm的相位差的厚度5mm的甲基丙烯酸制的透明基材(Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.制“ACRYLITE L”)表面和可見光反射膜11的粘接劑涂布面,并進行UV照射,從而制作出依次具有丙烯酸基材、選擇反射層(114)、選擇反射層(115)、選擇反射層(116)及防反射層的投影圖像顯示用半反射鏡2。