液晶組合物涂布于支撐體、取向膜、成為下層的膽留醇型液晶 層等,膽留醇型取向熟化之后通過固定化能夠形成膽留醇型液晶層。
[0089]聚合性液晶化合物
[0090] 聚合性液晶化合物可以是棒狀液晶化合物,也可以是圓盤狀液晶化合物,但優(yōu)選 為棒狀液晶化合物。
[0091] 作為形成膽留醇型液晶層的棒狀聚合性液晶化合物的例子,可舉出棒狀向列相液 晶化合物。作為棒狀向列相液晶化合物,優(yōu)選使用甲亞氨類、氧化偶氮類、氰基聯(lián)苯類、氰基 苯酯類、苯甲酸酯類、環(huán)己烷甲酸苯酯類、氰基苯基環(huán)己烷類、氰基取代苯基嘧啶類、烷氧基 取代苯基嘧啶類、苯基二惡烷類、二苯乙炔類及環(huán)己烯基苯甲腈類。不僅能夠使用低分子液 晶化合物,還能夠使用高分子液晶化合物。
[0092] 聚合性液晶化合物通過將聚合性基導(dǎo)入到液晶化合物來獲得。聚合性基的例子中 包含不飽和聚合性基、環(huán)氧基及吖丙啶基,優(yōu)選為不飽和聚合性基,尤其優(yōu)選為乙烯性不飽 和聚合性基。聚合性基能夠通過各種方法導(dǎo)入到液晶化合物的分子中。聚合性液晶化合物 所具有的聚合性基的個(gè)數(shù)優(yōu)選為1~6個(gè),更優(yōu)選為1~3個(gè)。聚合性液晶化合物的例子包含 Makromol.Chem.,190卷、2255頁(1989年)、Advanced Materials5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W095/22586號公報(bào)、國際公開W095/24455號公報(bào)、國際公開W097/00600號公報(bào)、國際 公開W098/23580號公報(bào)、國際公開W098/52905號公報(bào)、日本專利公開平1-272551號公報(bào)、日 本專利公開平6-16616號公報(bào)、日本專利公開平7-110469號公報(bào)、日本專利公開平11-80081 號公報(bào)及日本專利公開2001-328973號公報(bào)等中記載的化合物。可同時(shí)使用2種以上的聚合 性液晶化合物。若同時(shí)使用2種以上的聚合性液晶化合物,則能夠降低取向溫度。
[0093]并且,液晶組合物中的聚合性液晶化合物的添加量相對于液晶組合物的固體成分 質(zhì)量(除了溶劑的質(zhì)量),優(yōu)選為80~99.9質(zhì)量%,更優(yōu)選為85~99.5質(zhì)量%,尤其優(yōu)選為90 ~99質(zhì)量%。
[0094]手性試劑(光學(xué)活性化合物)
[0095]手性試劑具有誘發(fā)膽留醇型液晶相的螺旋結(jié)構(gòu)的功能。關(guān)于手性化合物,根據(jù)化 合物,所誘發(fā)的螺旋旋向或螺旋間距不同,因此根據(jù)目的選擇即可。
[0096] 作為手性試劑,并無特別限定,能夠使用公知的化合物(例如,液晶器件手冊、第3 章4-3項(xiàng)、TN、STN用手性試劑、199頁、日本學(xué)術(shù)振興會(huì)第142委員會(huì)編、1989中記載)、異山梨 醇、異甘露糖醇衍生物。
[0097] 手性試劑通常包含不對稱碳原子,但也能夠?qū)⒉话粚ΨQ碳原子的軸向不對稱 化合物或者表面不對稱化合物用作手性試劑。軸向不對稱化合物或表面不對稱化合物的例 子中包含聯(lián)萘、螺烯、對二甲苯二聚體及它們的衍生物。手性試劑可具有聚合性基。手性試 劑與液晶化合物均具有聚合性基時(shí),通過聚合性手性試劑與聚合性液晶化合物的聚合反 應(yīng),能夠形成具有由聚合性液晶化合物衍生的重復(fù)單元及由手性試劑衍生的重復(fù)單元的聚 合物。該方式中,優(yōu)選聚合性手性試劑所具有的聚合性基為與聚合性液晶化合物所具有的 聚合性基相同種類的基。因此,手性試劑的聚合性基也優(yōu)選為不飽和聚合性基、環(huán)氧基或吖 丙啶基,進(jìn)一步優(yōu)選為不飽和聚合性基,尤其優(yōu)選為乙烯性不飽和聚合性基。
[0098] 并且,手性試劑可以是液晶化合物。
[0099] 手性試劑具有光致異構(gòu)化基時(shí),在進(jìn)行涂布、取向之后通過光化射線等的光掩模 照射,可形成與發(fā)光波長相對應(yīng)的所希望的反射波長的圖案,因此優(yōu)選。作為光異構(gòu)化基, 優(yōu)選為示出光致變色(photochromic)性的化合物的異構(gòu)化部位、偶氮、氧化偶氮、肉桂酰 基。作為具體的化合物,能夠使用日本專利公開2002-80478號公報(bào)、日本專利公開2002-80851號公報(bào)、日本專利公開2002-179668號公報(bào)、日本專利公開2002-179669號公報(bào)、日本 專利公開2002-179670號公報(bào)、日本專利公開2002-179681號公報(bào)、日本專利公開2002-179682號公報(bào)、日本專利公開2002-338575號公報(bào)、日本專利公開2002-338668號公報(bào)、日本 專利公開2003-313189號公報(bào)、日本專利公開2003-313292號公報(bào)中記載的化合物。
[0100] 液晶組合物中的手性試劑的含量優(yōu)選為聚合性液晶性化合物量的0.01摩爾%~ 200摩爾%,更優(yōu)選為1摩爾%~30摩爾%。
[0101]聚合引發(fā)劑
[0102]液晶組合物優(yōu)選含有聚合引發(fā)劑。通過紫外線照射進(jìn)行聚合反應(yīng)的方式中,所使 用的聚合引發(fā)劑優(yōu)選為能夠通過紫外線照射引發(fā)聚合反應(yīng)的光聚合引發(fā)劑。作為光聚合引 發(fā)劑的例子,可舉出α-羰基化合物(美國專利第2367661號、美國專利第2367670號的各說明 書記載)、偶姻醚(美國專利第2448828號說明書記載)、α_烴取代芳香族偶姻化合物(美國專 利第2722512號說明書記載)、多核醌化合物(美國專利第3046127號、美國專利第2951758號 的各說明書記載)、三芳基咪唑二聚體與對氨基苯基酮的組合(美國專利第3549367號說明 書記載)、吖啶及吩嗪化合物(日本專利公開昭60-105667號公報(bào)、美國專利第4239850號說 明書記載)及噁二唑化合物(美國專利第4212970號說明書記載)等。
[0103] 液晶組合物中的光聚合引發(fā)劑的含量相對于聚合性液晶化合物的含量,優(yōu)選為 0.1~20質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.5質(zhì)量%~5質(zhì)量%。
[0104] 交聯(lián)劑
[0105] 為了提高固化后的膜強(qiáng)度、耐久性,液晶組合物可任意含有交聯(lián)劑。作為交聯(lián)劑, 能夠適當(dāng)使用通過紫外線、熱、濕氣等固化的交聯(lián)劑。
[0106] 作為交聯(lián)劑,并無特別限定,能夠根據(jù)目的適當(dāng)選擇,例如可舉出:三羥甲基丙烷 三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等多官能丙烯酸酯化合物;縮水甘油基(甲 基)丙烯酸酯、乙二醇二縮水甘油醚等環(huán)氧化合物;2,2_雙羥甲基丁醇-三[3-(1-吖丙啶基) 丙酸酯]、4,4_雙(乙烯亞氨基羰基氨)二苯基甲烷等吖丙啶化合物;六亞甲基二異氰酸酯、 縮二脲型異氰酸酯等異氰酸酯化合物;在側(cè)鏈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,能夠 根據(jù)交聯(lián)劑的反應(yīng)性而使用公知的催化劑,并且除了提高膜強(qiáng)度及耐久性之外還能夠提高 生產(chǎn)率。這些可單獨(dú)使用1種,也可同時(shí)使用2種以上。
[0107] 交聯(lián)劑的含量優(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) 劑的含量小于3質(zhì)量%,則有時(shí)無法獲得提高交聯(lián)密度的效果,若超過20質(zhì)量%,則有時(shí)會(huì) 導(dǎo)致膽甾醇型液晶層的穩(wěn)定性的下降。
[0108] 取向控制劑
[0109] 液晶組合物中可添加有助于穩(wěn)定地或迅速地設(shè)為平面取向的膽留醇型液晶層的 取向控制劑。作為取向控制劑的例子,可舉出日本專利公開2007-272185號公報(bào)的〔0018〕~ 〔0043〕段落等中記載的氟(甲基)丙烯酸酯類聚合物、日本專利公開2012-203237號公報(bào)的 〔0031〕~〔0034〕段落等中記載的以公式(I)~(IV)表示的化合物等。
[0110] 另外,作為取向控制劑,可單獨(dú)使用1種,也可同時(shí)使用2種以上。
[0111] 液晶組合物中的取向控制劑的添加量相對于聚合性液晶化合物的總質(zhì)量,優(yōu)選為 0.01質(zhì)量%~10質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.01質(zhì)量%~5質(zhì)量%,尤其優(yōu)選為0.02質(zhì)量%~1質(zhì) 量%。
[0112]其他添加劑
[0113]此外,液晶組合物可含有選自用于調(diào)整涂膜的表面張力并使膜厚均勻的表面活性 劑及聚合性單體等各種添加劑的至少1種。并且,液晶組合物中,根據(jù)需要,在不會(huì)降低光學(xué) 性能的范圍內(nèi)能夠進(jìn)一步添加聚合禁止劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑、色料、金屬 氧化物微粒等。
[0114] 膽留醇型液晶層中,將使聚合性液晶化合物及聚合引發(fā)劑、進(jìn)一步根據(jù)需要而添 加的手性試劑、表面活性劑等溶解于溶劑而成的液晶組合物涂布于支撐體、取向?qū)踊蛑?制作的膽留醇型液晶層等上,使其干燥來獲得涂膜,向該涂膜照射光化射線來對膽留醇型 液晶性組合物進(jìn)行聚合,由此能夠形成膽留醇規(guī)則性被固定化的膽留醇型液晶層。另外,由 多個(gè)膽留醇型液晶層構(gòu)成的層疊膜能夠通過反復(fù)進(jìn)行膽留醇型液晶層的制造工序來形成。
[0115] 作為液晶組合物的制備中所使用的溶劑,并無特別限定,可根據(jù)目的而適當(dāng)選擇, 優(yōu)選使用有機(jī)溶劑。
[0116] 作為有機(jī)溶劑,并無特別限制,能夠根據(jù)目的而適當(dāng)選擇,例如可舉出酮類、鹵代 烷類、酰胺類、亞砜類、雜環(huán)化合物、烴類、酯類、醚類等。這些有機(jī)溶劑可單獨(dú)使用1種,也可 同時(shí)使用2種以上。這些有機(jī)溶劑中,在考慮到對環(huán)境的負(fù)荷的情況下,尤其優(yōu)選酮類。
[0117] 液晶組合物的涂布方法并無特別限制,能夠根據(jù)目的而適當(dāng)選擇,例如可舉出線 棒涂布法、簾式涂布法、擠出涂布法、直接凹版涂布法、逆向凹版涂布法、模涂法、旋轉(zhuǎn)涂布 法、浸涂法、噴涂法、滑動(dòng)涂布法等。另外,還可通過轉(zhuǎn)印另外涂設(shè)于支撐體上的液晶組合物 來實(shí)施。通過加熱所涂布的液晶組合物,使液晶分子進(jìn)行取向。加熱溫度優(yōu)選為200°C以下, 更優(yōu)選為130°C以下。通過該取向處理,可獲得聚合性液晶化合物以在相對于薄膜面實(shí)質(zhì)上 垂直的方向上具有螺旋軸的方式進(jìn)行扭轉(zhuǎn)取向的光學(xué)薄膜。
[0118] 使經(jīng)取向的液晶化合物進(jìn)一步進(jìn)行聚合即可。聚合可以是熱聚合、利用光照射的 光聚合的任一個(gè),但優(yōu)選為光聚合。光照射優(yōu)選使用紫外線。照射能量優(yōu)選為20mJ/cm 2~ 50 J/cm2,更優(yōu)選為100mJ/cm2~1500mJ/cm2。為了促進(jìn)光聚合反應(yīng),也可在加熱條件下或氮 氣氛下實(shí)施光照射。照射紫外線波長優(yōu)選為350nm~430nm。從穩(wěn)定性觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選聚合反 應(yīng)率較高,優(yōu)選為70%以上,更優(yōu)選為80%以上。聚合反應(yīng)率能夠使用IR吸收光譜來決定聚 合性官能基的消耗比例。
[0119](關(guān)于膽留醇型液晶層表面中的液晶分子的指向矢)
[0120]本發(fā)明的投影圖像顯示用半反射鏡中,在最靠近投影圖像顯示側(cè)的固定有膽甾醇 型液晶相的層的投影圖像顯示側(cè)的面中,形成膽留醇型液晶相的液晶分子的指向矢均勻。 液晶分子的指向矢均勻表示,形成膽留醇型液晶層的分子的取向方向以40°以內(nèi)對齊,優(yōu)選 以15°以內(nèi)對齊。層表面中的液晶分子的取向方向能夠通過測定表示反射率相對于選擇反 射帶以外的波長的線性偏振光的極大值的偏振光方位的方法、或者在液晶層表面涂布混合 二色性染料的液晶組合物并測