專利名稱：涂布液、光學各向異性膜和圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可用作光學薄膜的形成材料的涂布液，和使用該涂布液形成的光學各向異性膜以及設(shè)置有該光學各向異性膜的圖像顯示裝置。
背景技術(shù)：
作為生產(chǎn)光學各向異性膜的方法,迄今已知有在展開表面(developing surface)上涂布通過將溶液狀態(tài)的顯示液晶性的化合物溶解于溶劑而獲得的涂布液來形成涂膜，并固化涂膜的方法(所謂的溶液澆鑄法)。這樣的化合物也稱為溶致液晶性化合物。由于溶致液晶性化合物在涂布液中形成柱狀結(jié)構(gòu)(超分子聚集體)，通過固化含有該化合物的涂膜而獲得的膜可用作偏振膜等。
上述溶致液晶性化合物在其分子中具有π-共軛體系平面骨架部分。在溶液狀態(tài)中，多個溶致液晶性化合物分子通過將其平面骨架部分彼此堆疊而形成柱狀結(jié)構(gòu)。然而,溶致液晶性化合物具有π -共軛體系平面骨架部分，所以其在溶劑中具有低溶解度。非專利文獻I公開為了改善具有平面骨架部分如茈類骨架的溶致液晶性化合物的溶劑可溶性，用具有極性基團如COOH基團的長鏈烷基來取代平面骨架部分的末端。然而，該長鏈烷基的引入引起抑制平面骨架部分的上述堆疊的可能性。出于這樣的原因，包含其中引入長鏈烷基的溶致液晶性化合物的涂布液有時不形成良好的柱狀結(jié)構(gòu)。專利文獻I公開具有平面骨架部分如茈類骨架和磺酸基的溶致液晶性化合物。這樣的化合物由于存在磺酸基因此在水性溶劑中的溶解度方面優(yōu)異。這樣的含磺酸基的溶致液晶性化合物通過用發(fā)煙硫酸或濃硫酸來處理花類化合物等來合成。然而，上述硫酸處理需要注意硫酸的操作。另外，其難以將磺酸基引入平面骨架部分的特定位置。因此，含磺酸基的溶致液晶性化合物具有其合成復(fù)雜的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供通過使用溶劑溶解度優(yōu)異的溶致液晶性化合物來形成良好柱狀結(jié)構(gòu)的涂布液。在第一方面，本發(fā)明涉及涂布液，其包括具有JI-共軛體系平面骨架部分和鍵合到平面骨架部分的一個或多個含氮雜環(huán)陽離子部分或含氮雜芳族陽離子部分的溶致液晶性化合物；和溶劑。根據(jù)本發(fā)明的涂布液，優(yōu)選含氮雜環(huán)陽離子部分或含氮雜芳族陽離子部分具有含共軛雙鍵和構(gòu)成雜環(huán)的氮原子作為陽離子。根據(jù)本發(fā)明的涂布液，優(yōu)選烷基鍵合到構(gòu)成含氮雜環(huán)陽離子部分或含氮雜芳族陽離子部分的雜環(huán)的氮陽離子。該烷基優(yōu)選具有I至4個碳原子。根據(jù)本發(fā)明的涂布液，優(yōu)選一個或多個含氮雜環(huán)陽離子部分或含氮雜芳族陽離子部分鍵合到共軛體系平面骨架部分的端部。根據(jù)本發(fā)明的涂布液，優(yōu)選含氮雜環(huán)陽離子部分或含氮雜芳族陽離子部分形成^-共軛體系平面骨架部分的一部分以擴展π-共軛體系平面骨架部分。在第二方面，本發(fā)明涉及通過在展開表面上涂布任何上述涂布液以形成涂膜并固化該涂膜來獲得的光學各向異性膜。在第三方面，本發(fā)明涉及設(shè)置有上述光學各向異性膜作為其構(gòu)成構(gòu)件的圖像顯示
>J-U ρ α裝直。本發(fā)明的涂布液中，由于溶致液晶性化合物很好地溶解于溶劑中，所以多個溶致 液晶性化合物分子形成良好的柱狀結(jié)構(gòu)。在由這樣的涂布液形成的涂膜中，溶致液晶性化合物很好地取向，并可以由該涂膜形成光學各向異性膜。


圖I :圖I為顯示根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的光學各向異性膜的局部截面圖。圖2 :圖2為顯示根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的偏振片的局部截面圖。附圖標記說明I :光學各向異性膜2 :基材3 :保護膜5 :偏振片
具體實施例方式[涂布液]本發(fā)明的涂布液包括溶致液晶性化合物和溶劑。溶致液晶性化合物是具有通過改變液體溫度或化合物濃度等引起液體中各向同性相和液晶相之間的相變的性質(zhì)的化合物。本發(fā)明的涂布液通過形成溶致液晶性化合物的柱狀結(jié)構(gòu)(超分子聚集體)來形成液晶相。上述涂布液適于，例如作為形成光學各向異性膜例如偏振膜，或有機電子元件的有機半導(dǎo)體層的材料。此外，本說明書中，“XXX至ΥΥΥ”的描述指“XXX以上至YYY以下”。另外，本說明書中，“取代或未取代的”描述指“具有取代基或不具有取代基”。(溶致液晶性化合物)本發(fā)明中使用的溶致液晶性化合物是在其分子中具有π-共軛體系平面骨架部分和鍵合到平面骨架部分的一個或多個含氮雜環(huán)陽離子部分或含氮雜芳族陽離子部分的化合物。此外，在溶解于溶劑之前，溶致液晶性化合物以任意陰離子靜電鍵合到其的鹽形式而穩(wěn)定化。上述溶致液晶性化合物的鹽通過溶解溶致液晶性化合物于溶劑中而被離子化從而形成陽離子。上述Ji-共軛體系平面骨架部分具有含交替排列的單鍵和雙鍵的環(huán)結(jié)構(gòu)。以下有時將“ -共軛體系平面骨架部分”簡單稱作“平面骨架部分”。
含平面骨架部分的溶致液晶性化合物通過在溶劑中溶解其多個分子來生產(chǎn)平面骨架部分彼此堆疊的η-堆疊，從而由此形成穩(wěn)定的柱狀結(jié)構(gòu)。平面骨架部分包括苯環(huán)、兩個或更多個苯環(huán)彼此稠合的稠合芳族環(huán)、兩個或更多個稠合芳族環(huán)彼此鍵合的多環(huán)稠合芳族環(huán)、不飽和雜環(huán)、兩個或更多個不飽和雜環(huán)彼此稠合的稠合雜環(huán)、一個或多個苯環(huán)或者一個或多個稠合芳族環(huán)與一個或多個雜環(huán)稠合的稠合雜芳族環(huán)、和一個或多個苯環(huán)或者一個或多個稠合芳族環(huán)鍵合到一個或多個稠合雜環(huán)的多環(huán)稠合雜芳族環(huán)。一個或多個苯環(huán)彼此稠合的稠合芳族環(huán)包括式(Ic)所示的萘、蒽、菲、芘和苯并菲。
兩個或更多個稠合芳族環(huán)彼此鍵合的多環(huán)稠合芳族環(huán)包括式(Ia)所示的茈和式(Ib)所示的那些。兩個或更多個不飽和雜環(huán)彼此稠合的稠合雜環(huán)包括嘌呤和1，5- 二氮雜萘。一個或多個苯環(huán)或者一個或多個稠合芳族環(huán)與一個或多個雜環(huán)稠合的稠合雜芳族環(huán)包括吲哚、苯并咪唑、喹啉、喹喔啉、咔唑和咕噸。上述含氮雜環(huán)陽離子部分或含氮雜芳族陽離子部分具有正電荷，和構(gòu)成雜環(huán)的原子中至少一個原子為氮原子。雜環(huán)可包含除了氮原子之外的雜原子，只要雜環(huán)包含氮原子作為其構(gòu)分原子即可。另外，雖然雜環(huán)可以是3元至10元環(huán)或其稠環(huán)，但首先優(yōu)選5元或6元環(huán)或其稠環(huán)。在一些情況中，以下將“含氮雜環(huán)陽離子部分”稱作“雜環(huán)陽離子部分”，和以下將“含氮雜芳族陽離子部分”稱作“雜芳族陽離子部分”。構(gòu)成上述雜環(huán)陽離子部分或雜芳族陽離子部分的雜環(huán)可以是飽和或不飽和的。當然，由于可以與平面骨架部分一體地形成(develop) π -共軛，構(gòu)成雜環(huán)陽離子部分或雜芳族陽離子部分的雜環(huán)優(yōu)選具有不飽和的雜環(huán)(具有共軛雙鍵的雜環(huán))。雜環(huán)陽離子部分或雜芳族陽離子部分的化合價為I以上，優(yōu)選I至4，并更優(yōu)選I或2。雖然上述雜環(huán)陽離子部分或雜芳族陽離子部分的陽離子類型并不特別限定，但優(yōu)選陽離子類型為構(gòu)成雜環(huán)的氮原子，這是因為可以增強溶劑溶解度。當構(gòu)成雜環(huán)的多個氮原子存在于雜環(huán)中時，優(yōu)選，其至少一個氮原子為陽離子，并更優(yōu)選其一個氮原子為陽離子。形成陽離子的氮原子為三價或四價。上述一個或多個雜環(huán)陽離子部分或雜芳族陽離子部分可以鍵合到平面骨架部分的中心部分或可以鍵合到平面骨架部分的端部。一個或多個雜環(huán)陽離子部分或雜芳族陽離子部分優(yōu)選鍵合到平面骨架部分的至少一個端部，并更優(yōu)選鍵合到平面骨架部分的至少兩個端部，這是因為可以使雜環(huán)陽離子部分或雜芳族陽離子部分起η-共軛體系的擴展部分的作用。當溶致液晶性化合物的平面圖形狀(planar view shape)為矩形時,優(yōu)選一個或多個雜環(huán)陽離子部分或雜芳族陽離子部分鍵合到平面骨架部分的至少一個縱向端部，并更優(yōu)選鍵合到其至少兩個縱向端部。雜環(huán)陽離子部分或雜芳族陽離子部分可以鍵合到具有單鍵或具有兩個或更多個獨立的結(jié)合部分的平面骨架部分。雜環(huán)陽離子部分或雜芳族陽離子部分可通過鍵合雜環(huán)陽離子部分或雜芳族陽離子部分到具有兩個或更多個獨立的結(jié)合部分的平面骨架部分來形成平面骨架部分的一部分。因此，由于雜環(huán)陽離子部分或雜芳族陽離子部分可以與平面骨架部分一體(integrally)地擴展π -共軛體系平面骨架部分，優(yōu)選雜環(huán)陽離子部分或雜芳族陽離子部分鍵合到具有兩個或更多個獨立結(jié)合部分的平面骨架部分。構(gòu)成雜環(huán)陽離子部分的雜環(huán)包括吡咯、咪唑、吡唑、咪唑啉、吡啶、嘧啶、吡嗪、三嗪、嘌呤和聯(lián)萘胺。這些雜環(huán)可具有取代基或沒有取代基。構(gòu)成雜芳族陽離子部分的雜芳族環(huán)包括苯并咪唑、苯并噁唑、吲哚、異吲哚、喹啉、異喹啉、喹唑啉、喹喔啉、噌啉和吖啶。這些雜芳族環(huán)可具有取代基或沒有取代基。如上所述的溶致液晶性化合物包括例如，由下式(la)、(Ib)、(Ic)和(Id)所示的化合物。由這些式子表示的溶致液晶性化合物，雖然其平面骨架部分的化學結(jié)構(gòu)簡單，但具有高度的平面性(planarity)。另外，由于由這些式子表示的溶致液晶性化合物在平面骨 架部分的端部具有氮陽離子，因此它們的溶劑溶解度優(yōu)異，此外并且在溶液狀態(tài)具有平面骨架部分易于堆疊的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種涂布液，其包含 具有η-共軛體系平面骨架部分和鍵合到所述平面骨架部分的ー個或多個含氮雜環(huán)陽離子部分或含氮雜芳族陽離子部分的溶致液晶性化合物；和溶剤。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的涂布液，其中所述含氮雜環(huán)陽離子部分或含氮雜芳族陽離子部分包含具有共軛雙鍵和 構(gòu)成雜環(huán)的氮原子作為陽離子。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的涂布液，其中烷基鍵合到構(gòu)成所述含氮雜環(huán)陽離子部分或含氮雜芳族陽離子部分的雜環(huán)的氮陽離子。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的涂布液，其中所述烷基具有I至4個碳原子。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的涂布液，其中所述ー個或多個含氮雜環(huán)陽離子部分或含氮雜芳族陽離子部分鍵合到所述η-共軛體系平面骨架部分的端部。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的涂布液，其中所述含氮雜環(huán)陽離子部分或含氮雜芳族陽離子部分形成所述η-共軛體系平面骨架部分的一部分，從而擴展所述η-共軛體系平面骨架部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的涂布液，其中所述溶致液晶性化合物包括由下式(la)、(Ib)、(Ic)或(Id)表示的化合物
8.一種光學各向異性膜，其通過在展開表面上涂布根據(jù)權(quán)利要求I至7任一項所述的涂布液以形成涂膜并固化所述涂膜而獲得。
9.一種圖像顯示裝置，其設(shè)置有根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學各向異性膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及涂布液、光學各向異性膜和圖像顯示裝置。公開一種涂布液、一種光學各向異性膜和一種圖像顯示裝置，所述涂布液包含具有π-共軛體系平面骨架部分和鍵合到所述平面骨架部分的一個或多個含氮雜環(huán)陽離子部分或含氮雜芳族陽離子部分的溶致液晶性化合物；和溶劑，所述光學各向異性膜通過在展開表面上涂布所述涂布液以形成涂膜并固化所述涂膜而獲得，和所述圖像顯示裝置設(shè)置有所述光學各向異性膜。
文檔編號C09K19/34GK102816571SQ20121018987
公開日2012年12月12日 申請日期2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月10日
發(fā)明者尾之內(nèi)久成 申請人:日東電工株式會社