[发明专利]包含亚环己基基团的聚合物及其在具有负光色散的膜中的用途

说明书

发明领域

本发明涉及包含亚环己基基团的新型聚合物，其特别适用于具有负光色散的双折射膜，涉及包含该新型聚合物的新型组合物和聚合物膜，以及涉及所述聚合物、组合物和膜在光学、电光学、电子、半导体或发光组件或器件中的用途。

背景技术

存在着对于表现出负光学延迟色散的各向异性光学膜的需求。例如，用负色散双折射材料制得的四分之一波长膜是很大程度上消色差的。利用了这种四分之一波长膜的诸如发射式LCD的器件会具有没有色彩的暗黑状态。目前这样的器件不得不使用两个延迟膜以获得该效果。

这样的负色散双折射膜的色散功率可以许多方法来定义，但是一种普通的方法是测量450nm处的光学延迟并将其除以在550nm处测得的光学延迟(R₄₅₀/R₅₅₀)。如果在550nm处负延迟色散膜的轴上(on-axis)延迟是137.5nm和R₄₅₀/R₅₅₀值是0.82，则这样的膜将很大程度上对于可见光的所有波长而言是四分之一波长膜和采用这种膜的液晶显示器件(LCD)例如圆极化器将具有基本上黑色的外观。另一方面，具有137.5nm的轴上值的所制得的膜(其具有正常的正色散(典型地R₄₅₀/R₅₅₀＝1.13))将仅是对于一个波长(550nm)而言的四分之一波长膜，和采用该膜的LCD器件例如圆极化器将具有紫色外观。表示这一信息的另一方法是绘出作为波长函数的双折射率的变化图。图1显示了对于由市售可得的反应性介晶RM257(Merck KgaA，Darmstadt，Germany)制得的聚合膜的典型双折射率对波长的图。该化合物的R₄₅₀/R₅₅₀值是约1.115。

在由棒状的光学各向异性分子形成的各向异性光学膜中，延迟色散的起源是因为如下事实：各向异性分子的两个折射率n_e、n_o(其中n_e是沿着平行于分子长轴方向的“非寻常折射率”和n_o是沿着垂直于分子长轴方向的“寻常折射率”)随着不同量级的波长而变化，其中向着可见光波长光谱的蓝色端n_e变化得比n_o快得多。制备具有低延迟色散或负延迟色散的材料的一个方法是设计具有增加的n_o色散和下降的n_e色散的分子。这显示在图2中。这样一种途径已经在现有技术中有说明以获得具有负双折射和正色散的LC以及具有正双折射和负色散的化合物。

如果化合物是可聚合的或者是与包含例如可聚合介晶化合物(也称为“反应性介晶”或“RM”)的可聚合主体材料混合的，则可以制备具有负色散的光学各向异性聚合物膜。这可以简便地通过在于其中间相中均一取向时原位聚合，例如通过曝露于热或UV辐射来原位聚合可聚合材料而进行，由此持久地固定宏观的均一取向。合适的聚合方法是本领域技术人员已知的并且在文献中有描述。

现有技术描述了将具有负色散的可涂布材料用于制备光学膜。例如，JP2005-208146A1和WO2006/052001A1公开了很大程度上基于具有“轴节(cardo)”核基团的化合物的可聚合材料，其用于制备具有负色散的聚合物膜。

现有技术还报道了具有负色散的光学膜可通过拉伸溶剂浇铸或挤出的聚合物膜而获得。例如A.Uchiyama和T.Yatabe在Journal of Polymer Science，Part B：Polymer Physics，第41卷，1554-1562(2003)和Jpn.J.Appl.Phys.，42，5665-5669(2003)以及WO 00/26705 A1公开了具有负色散的经拉伸的光学聚合物膜。这些文献报道了使用“轴节”基团以在垂直于聚合物的拉伸方向上引入一些高折射率组分。