CN107312124A - 组合物和包含该组合物的光学膜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及组合物和包含该组合物的光学膜。提供一种组合物,即便在保管规定期间后,也可以用于形成品质高且二向色性比高的光学膜。组合物包含通式(A)所示的化合物和通式(B)所示的化合物,通式(A)和通式(B)中的R1a与R1b为相互不同的基团。R1a‑Ar1a‑N=N‑Ar2a‑N=N‑Ar3a‑R10a(A)、R1b‑Ar1b‑N=N‑Ar2b‑N=N‑Ar3b‑R10a(B)。
Description
技术领域
本发明涉及组合物和包含该组合物的光学膜。
背景技术
作为液晶显示装置等中使用的偏振膜(光学膜),已知由包含二向色性色素的组合物形成的偏振膜。若将该组合物保管规定时间,则有时所得偏振膜的品质下降,作为其解决方案,尝试了使用特定的结构相互不同的多种的二向色性色素(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-227532号公报(2013年11月7日公开)
发明内容
发明要解决的问题
然而,如专利文献1所记载的那样的由包含特定的结构相互不同的多种的二向色性色素的组合物形成的以往的光学膜存在其二向色性比不充分高的问题。
用于解决问题的手段
发明者进行了深入研究,结果发现,在包含多种的二向色性色素的组合物中,包含特定组合的二向色性色素的组合物即便保管规定时间,所得偏振膜的品质也不下降,并且所得偏振膜的二向色性比充分高,从而想到本发明。
本发明包含以下的<1>~<10>所述的发明。
<1>一种组合物,其包含通式(A)所示的化合物和通式(B)所示的化合物。
R1a-Ar1a-N=N-Ar2a-N=N-Ar3a-R10a (A)
R1b-Ar1b-N=N-Ar2b-N=N-Ar3b-R10a (B)
[通式(A)和通式(B)中,R10a表示通式(S-1)~通式(S-7)中任一个所示的基团。
通式(S-2)中,R2a和R3a各自独立地表示氢原子或烷基。R2a和R3a所示的上述烷基可以相互键合形成环。m表示0~10的整数。
Ar1a、Ar1b、Ar2a、Ar2b、Ar3a和Ar3b各自独立地表示通式(Ar-1)~通式(Ar-3)中任一个所示的基团。
(上述通式(Ar-1)~通式(Ar-3)中,P1和P2各自独立地表示-S-、-O-或-N(R12)-,R12表示氢原子或碳数1~4的烷基,Q1、Q2、Q3、Q4和Q5各自独立地表示=N-或=CH-。
R8~R9为氢原子以外的取代基,各自独立地表示碳数1~4的烷基、碳数1~4的烷氧基、卤原子或氰基,构成上述烷基和上述烷氧基的一个以上的氢原子可以经卤原子或羟基取代。q和r表示0~2的整数。)
R1a各自独立地表示碳数2~5的烷基、碳数2~5的烷氧基、碳数2~5的酰基、碳数2~5的烷氧羰基、碳数2~5的氧羰基、卤原子或氰基,构成上述烷基、烷氧基、酰基、烷氧羰基和氧羰基的一个以上的氢原子可以经卤原子或羟基取代。
R1b各自独立地表示碳数3~20的烷基、碳数3~20的烷氧基、碳数3~20的酰基、碳数3~20的烷氧羰基、碳数3~20的氧羰基、卤原子或氰基,构成上述烷基、烷氧基、酰基、烷氧羰基和氧羰基的一个以上的氢原子可以经卤原子或羟基取代。
需要说明的是,R1a与R1b是相互不同的基团。]
<2>如<1>所述的组合物,其中,在上述通式(A)和上述通式(B)中R10a为上述通式(S-2)所示的基团。
<3>如<1>或<2>所述的组合物,其中,上述Ar1a与上述Ar1b为相同的基团,上述Ar2a与上述Ar2a为相同的基团,上述Ar3a与上述Ar3b为相同的基团。
<4>如<1>~<3>中任一项所述的组合物,其还包含聚合性液晶化合物。
<5>如<4>所述的组合物,其中,上述聚合性液晶化合物为显示近晶型液晶相的化合物。
<6>一种光学膜,其包含<1>~<5>中任一项所述的组合物。
<7>一种光学膜,其是使<4>或<5>所述的组合物中含有的聚合性成分聚合而形成的。
<8>一种圆偏振板,其具备<6>或<7>所述的光学膜。
<9>一种液晶显示装置,其具备<6>或<7>所述的光学膜。
<10>一种显示装置,其具备<8>所述的圆偏振板。
发明的效果
根据本发明的组合物,发挥如下效果:即便将该组合物保管规定期间后,也能够形成品质高的光学膜,并且该光学膜的二向色性比充分高。
具体实施方式
以下,对于本发明的一个实施方式进行详细说明。需要说明的是,本申请中,“A~B”表示“A以上且B以下”。
[实施方式1:组合物]
本发明的实施方式1涉及的组合物的特征在于,包含通式(A)所示的化合物(以下称作化合物(A))和通式(B)所示的化合物(以下称作化合物(B))。
R1a-Ar1a-N=N-Ar2a-N=N-Ar3a-R10a (A)
R1b-Ar1b-N=N-Ar2b-N=N-Ar3b-R10a (B)
[通式(A)和通式(B)中,R10a表示通式(S-1)~通式(S-7)中任一个所示的基团。
通式(S-2)中,R2a和R3a各自独立地表示氢原子或烷基。R2a和R3a所示的上述烷基可以相互键合形成环。m表示0~10的整数。
(上述通式(Ar-1)~通式(Ar-3)中,P1和P2各自独立地表示-S-、-O-或-N(R12)-,R12表示氢原子或碳数1~4的烷基,Q1、Q2、Q3、Q4和Q5各自独立地表示=N-或=CH-。
R8~R9为氢原子以外的取代基,各自独立地表示碳数1~4的烷基、碳数1~4的烷氧基、卤原子或氰基,构成上述烷基和上述烷氧基的一个以上的氢原子可以经卤原子或羟基取代。q和r表示0~2的整数。)
R1a各自独立地表示碳数2~5的烷基、碳数2~5的烷氧基、碳数2~5的酰基、碳数2~5的烷氧羰基、碳数2~5的氧羰基、卤原子或氰基,构成上述烷基、烷氧基、酰基、烷氧羰基和氧羰基的一个以上的氢原子可以经卤原子或羟基取代。
R1b各自独立地表示碳数3~20的烷基、碳数3~20的烷氧基、碳数3~20的酰基、碳数3~20的烷氧羰基、碳数3~20的氧羰基、卤原子或氰基,构成上述烷基、烷氧基、酰基、烷氧羰基和氧羰基的一个以上的氢原子可以经卤原子或羟基取代。
需要说明的是,R1a与R1b是相互不同的基团。]
本发明的组合物由于含有具有相互不同的结构的化合物(A)和化合物(B),因而其稳定性提高,并且能够用作具有高二向色性比的光学膜的原料。
本发明的组合物的稳定性提高的理由推测是因为:在本发明的组合物中,化合物(A)和化合物(B)不易结晶化,因此,化合物(A)和化合物(B)的相容性(溶解性)提高,其导致本发明的组合物的稳定性提高。
本发明的组合物优选还包含聚合性液晶化合物。利用还包含上述聚合性液晶化合物的组合物,通过使该组合物中的聚合性液晶化合物(聚合性成分)聚合,由此可适当地形成含有发挥作为二向色性色素的功能的化合物(A)和化合物(B)的光学膜(偏振膜)。
以下对本发明的组合物中可包含的各成分进行说明。
<二向色性色素>
本发明中的化合物(A)、化合物(B)发挥作为二向色性色素的功能,通常在波长400~800nm的范围内具有吸收。
化合物(A)、化合物(B)的偶氮苯部位的位置异构优选为反式。
化合物(A)和化合物(B)具有的R10a为相互相同的基团。化合物(A)、化合物(B)的R10a优选为上述通式(S-2)所示的基团。
上述通式(S-2)所示的基团中,R2a和R3a所示的基团优选为烷基,另外,该烷基优选为碳数1~3的烷基或下述通式(S-8)~(S-9)所示的基团。
化合物(A)、化合物(B)的Ar1a、Ar1b、Ar2a、Ar2b、Ar3a和Ar3b各自独立地表示通式(Ar-1)~通式(Ar-3)中任一个所示的基团。
上述通式(Ar-1)~通式(Ar-3)中,P1和P2各自独立地表示-S-、-O-或-N(R12)-,R12表示氢原子或碳数1~4的烷基,Q1、Q2、Q3、Q4和Q5各自独立地表示=N-或=CH-。另外,R8~R9为氢原子以外的取代基,各自独立地表示碳数1~4的烷基、碳数1~4的烷氧基、卤原子或氰基,构成上述烷基和上述烷氧基的一个以上的氢原子可以经卤原子或羟基取代。q和r表示0~2的整数。
上述通式(Ar-1)~通式(Ar-3)所示的基团没有特别限定,例如可以举出以下的式(R-1)~式(R-10)所示的基团。
上述基团之中,Ar1a、Ar1b、Ar3a和Ar3b优选为式(R-1)所示的基团,Ar2a和Ar2b优选为式(R-5)所示的基团。
本发明的组合物中包含的化合物(A)具有的Ar1a与化合物(B)具有的Ar1b优选为相同的基团。另外,化合物(A)具有的Ar2a与化合物(B)具有的Ar2b优选为相同的基团,化合物(A)具有的Ar3a与化合物(B)具有的Ar3b优选为相同的基团。更优选化合物(A)具有的Ar1a、Ar2a、Ar3a和与它们对应的化合物(B)具有的Ar1b、Ar2b、Ar3b为相同的基团。
即,本发明的组合物中,化合物(A)与化合物(B)优选除了R1a与R1b为相互不同的基团以外具有相同的结构。通过化合物(A)与化合物(B)除了R1a与R1b为相互不同的基团以外具有相同的结构,由此所得光学膜的二向色性比有提高的倾向,另外,如后所述,在组合物的生产率方面是优选的。
化合物(A)的R1a表示碳数2~5的烷基、碳数2~5的烷氧基、碳数2~5的酰基、碳数2~5的烷氧羰基、碳数2~5的氧羰基、卤原子或氰基,构成上述烷基、烷氧基、酰基、烷氧羰基和氧羰基的一个以上的氢原子可以经卤原子或羟基取代。
R1a优选为碳数2~5的烷基、碳数2~5的烷氧基、碳数2~5的酰基、碳数2~5的烷氧羰基或碳数2~5的氧羰基。
化合物(B)的R1b是与R1a不同的基团。R1b表示碳数3~20的烷基、碳数3~20的烷氧基、碳数3~20的酰基、碳数3~20的烷氧羰基、碳数3~20的氧羰基、卤原子或氰基,构成上述烷基、烷氧基、酰基、烷氧羰基和氧羰基的一个以上的氢原子可以经卤原子或羟基取代。
R1b优选为碳数2~5的烷基、碳数2~5的烷氧基、碳数2~5的酰基、碳数2~5的烷氧羰基或碳数2~5的氧羰基。
R1a和R1b各自独立地为碳数2~5的烷基、碳数2~5的烷氧基、碳数2~5的酰基、碳数2~5的烷氧羰基或碳数2~5的氧羰基的情况下,优选满足R1a的碳数<R1b的碳数的关系。
另外,优选R1a和R1b均为同一种类的基团。此处,“R1a和R1b均为同一种类的基团”是指,R1a和R1b均为属于选自上述烷基、烷氧基、酰基、烷氧羰基、氧羰基和卤原子中的同一类别的基团。
本发明中的化合物(A)只要满足上述的条件就没有特别限定,例如可以举出由下述式(A-1)~式(A-19)各自表示的化合物(以下称作化合物(A-N)(N:1~19的整数))。
在上述化合物之中,本发明中的化合物(A)优选为化合物(A-1)、化合物(A-4)、化合物(A-7)、化合物(A-9)、化合物(A-10)、化合物(A-17)或化合物(A-19),更优选为化合物(A-1)、化合物(A-17)或(A-19)。
另外,本发明中的化合物(A)可以是1种化合物,也可以是R1a为相同的基团的多种的化合物的混合物。
本发明中的化合物(B)只要满足上述的条件就没有特别限定,例如可以举出由下述式(B-1)~式(B-19)各自表示的化合物(以下称作化合物(B-M)(M:1~19的整数))。
在上述化合物之中,本发明中的化合物(B)优选为化合物(B-1)、化合物(B-4)、化合物(B-7)、化合物(B-9)、化合物(B-10)、化合物(B-17)或化合物(B-19),更优选为化合物(B-1)、化合物(B-17)或(B-19)。
另外,本发明中的化合物(B)可以为1种化合物,也可以为R1b为相同的基团的多种的化合物的混合物。
本发明中的化合物(A)与化合物(B)的组合优选为:化合物(A-1)与化合物(B-1)、化合物(A-4)与化合物(B-4)、化合物(A-7)与化合物(B-7)、化合物(A-9)与化合物(B-9)、化合物(A-10)与化合物(B-10)、化合物(A-17)与化合物(B-17)、或者化合物(A-19)与化合物(B-19),更优选为:化合物(A-1)与化合物(B-1)、化合物(A-17)与化合物(B-17)、或者(A-19)与化合物(B-19)。需要说明的是,即便在化合物(A)和/或化合物(B)为多种的化合物的混合物的情况下,在上述组合物中包含的化合物(A)和化合物(B)中,也只要包含上述的优选组合的化合物即可。
本发明的组合物中,化合物(A)与化合物(B)除了R1a与R1b为相互不同的基团以外具有相同的结构由于能够由相同原料制造化合物(A)和化合物(B),因此在组合物的生产率方面具有优点。举出具体例进行说明时,例如可以依据日本特开平1-146960号公报中公开的方法制造化合物(A)和化合物(B)。
化合物(A)和化合物(B)的具体制造方法例如可以举出以下所示的方法。
将以下的通式(C-1)所示的化合物(以下称作化合物(C-1))和以下的通式(C-2)所示的化合物(以下称作化合物(C-2))各自利用适当方法进行重氮化,依据日本特开平1-146960号公报中记载的方法,分别各自得到以下的通式(D-1)所示的化合物(以下称作化合物(D-1))和以下的通式(D-2)所示的化合物(以下称作化合物(D-2))。
R1a-Ar1-NH2 (C-1)
R1b-Ar1-NH2 (C-2)
[通式(C-1)和通式(C-2)中的各符号均表示与上述通式(A)、上述通式(B)中的各符号相同的基团。]
R1a-Ar1-N=N-Ar2-NH2 (D-1)
R1b-Ar1-N=N-Ar2-NH2 (D-2)
[通式(D-1)和通式(D-2)中的各符号均表示与上述通式(A)、上述通式(B)中的各符号相同的基团。]
接着,使化合物(D-1)和化合物(D-2)与以下的通式(E-1)所示的化合物(以下称作化合物(E-1))发生重氮偶联反应,由此制造化合物(A)和化合物(B)。
[通式(E-1)中的各符号均表示与上述通式(A)、上述通式(B)中的各符号相同的基团。]
如上述方法所示,通过预先各自分别地制造化合物(A)和化合物(B)并将它们混合,可以制备本发明的组合物。
另一方面,例如如果使化合物(C-1)和化合物(C-2)的混合物在一个反应容器中同时进行重氮偶联反应,可以利用一次反应就得到化合物(D-1)和化合物(D-2)的混合物,通过使该混合物进一步与化合物(E-1)进行重氮偶联反应,还可以同时且简便地合成化合物(A)和化合物(B)。
如上文所示,能够利用一次反应同时制造化合物(A)和化合物(B)。另外,化合物(A)和化合物(B)可以通过其它以往公知的方法进行制造。例如,通过使用依据日本特开平1-146960号公报中公开的方法的方法,本领域技术人员能够容易地制造高纯度的化合物(A)和化合物(B)。
本发明的组合物中,将化合物(A)的含量和化合物(B)的含量的合计设为100质量%时,化合物(A)的含量优选为2质量%~98质量%,更优选为33质量%~66质量%。需要说明的是,在化合物(A)和/或化合物(B)为多种的化合物的混合物的情况下,上述含量是指这多种的化合物的合计量。
<聚合性液晶化合物>
聚合性液晶化合物是指,在分子内具有聚合性基团且通过进行取向由此可显示液晶相的化合物,优选为通过单独进行取向由此可显示液晶相的化合物。
聚合性基团是指参与聚合反应的基团,优选为光聚合性基团。此处,聚合性基团是指,借助由后述的聚合引发剂产生的活性自由基、酸等由此可参与聚合反应的基团。聚合性基团可以举出乙烯基、乙烯基氧基、1-氯乙烯基、异丙烯基、4-乙烯基苯基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、环氧乙基和氧杂环丁基。其中,优选丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、乙烯基氧基、环氧乙基和氧杂环丁基,更优选丙烯酰氧基。
聚合性液晶化合物可以是热致液晶型,也可以是溶致液晶型。
本发明中的聚合性液晶化合物优选为显示近晶型液晶相的近晶液晶性化合物,更优选为显示高度有序(高次)的近晶型液晶相的高度有序的近晶液晶化合物。包含显示近晶型液晶相的聚合性液晶化合物的本发明的组合物能够提供偏振性能更优异的偏振膜(光学膜)。本发明的组合物可以包含两种以上的聚合性液晶化合物。
化合物(A)和化合物(B)即便是在由显示近晶型液晶相的聚合性液晶化合物形成的紧密的分子链间分散的状态,也能够显示高的二向色性。
因此,本发明的组合物由于包含聚合性液晶化合物,因而可以适宜地用于形成二向色性比高的偏振膜(光学膜)。另外,通过使作为聚合性成分的聚合性液晶化合物聚合而形成的光学膜由于会形成稳定性更优异的偏振膜(光学膜),因此是优选的。
高度有序的近晶型液晶相可以举出近晶B相、近晶D相、近晶E相、近晶F相、近晶G相、近晶H相、近晶I相、近晶J相、近晶K相和近晶L相。其中,优选近晶B相、近晶F相和近晶I相,更优选近晶B相。若聚合性液晶化合物显示的近晶型液晶相为这些高度有序的近晶相,则可得到取向有序度更高的偏振膜(光学膜)。由包含显示取向有序度高的高度有序的近晶型液晶相的聚合性液晶化合物的组合物得到的偏振膜(光学膜)在X射线衍射测定中显示源自于六方(Hexatic)相或结晶(Cystal)相之类高度有序结构的布拉格峰。布拉格峰是指,源自于分子取向的面周期结构的峰。由本发明的组合物得到的偏振膜(光学膜)具有的周期间隔(有序周期)优选为0.30nm~0.50nm。
聚合性液晶化合物显示的液晶相的种类例如可以利用以下所示方法进行确认。即,准备适当的基材,在该基材上涂布包含聚合性液晶化合物和溶剂的溶液而形成涂布膜后,进行加热处理或减压处理由此除去该涂布膜中含有的溶剂。接着,将形成于基材上的涂布膜加热至各向同性相温度后,逐渐进行冷却由此显现出液晶相,对于该液晶相,通过利用偏振显微镜的纹理观察、X射线衍射测定或差示扫描量热进行考察。在该考察中,例如可以确认冷却至第一温度由此显示向列型液晶相,继而逐渐冷却至第二温度由此显示近晶型液晶相。
聚合性液晶组合物优选为式(4)所示的化合物(以下也称作“化合物(4)”)。
U1-V1-W1-X1-Y1-X2-Y2-X3-W2-V2-U2 (4)
(式中,X1、X2和X3各自独立地表示可具有取代基的1,4-亚苯基或可具有取代基的环己烷-1,4-二基。但是,X1、X2和X3之中至少一个为可具有取代基的1,4-亚苯基。构成环己烷-1,4-二基的-CH2-可以被置换成-O-、-S-或-NR-。R表示碳数1~6的烷基或苯基。
Y1和Y2各自独立地表示单键、-CH2CH2-、-CH2O-、-COO-、-OCOO-、-N=N-、-CRa=CRb-、-C≡C-或-CRa=N-。Ra和Rb各自独立地表示氢原子或碳数1~4的烷基。
U1表示氢原子或聚合性基团。
U2表示聚合性基团。
W1和W2各自独立地表示单键、-O-、-S-、-COO-或-OCOO-。
V1和V2各自独立地表示可具有取代基的碳数1~20的烷二基,构成该烷二基的-CH2-可以被置换成-O-、-S-或-NH-。)
化合物(4)中,X1、X2和X3之中的至少之一优选为可具有取代基的1,4-亚苯基。
可具有取代基的1,4-亚苯基优选为不具有取代基的1,4-亚苯基。可具有取代基的环己烷-1,4-二基优选为可具有取代基的反-环己烷-1,4-二基。可具有取代基的反-环己烷-1,4-二基优选为不具有取代基的反-环己烷-1,4-二基。
可具有取代基的1,4-亚苯基或可具有取代基的环己烷-1,4-二基可选具有的取代基可以举出:甲基、乙基、正丁基等碳数1~4的烷基、氰基和卤原子。
Y1优选为单键、-CH2CH2-或-COO-,Y2优选为-CH2CH2-或-CH2O-。
U1为氢原子或聚合性基团,优选为聚合性基团。U2为聚合性基团。U1和U2优选均为聚合性基团,更优选均为光聚合性基团。具有光聚合性基团的聚合性液晶化合物在可在更低温条件下进行聚合的方面是有利的。
U1和U2所示的聚合性基团可以相互不同,优选相互相同。聚合性基团可以举出乙烯基、乙烯基氧基、1-氯乙烯基、异丙烯基、4-乙烯基苯基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、环氧乙基和氧杂环丁基。其中,优选乙烯基氧基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、环氧乙基和氧杂环丁基,更优选丙烯酰氧基。
V1和V2所示的烷二基可以举出:亚甲基、亚乙基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基、庚烷-1,7-二基、辛烷-1,8-二基、癸烷-1,10-二基、十四烷-1,14-二基和二十烷-1,20-二基。V1和V2优选为碳数2~12的烷二基,更优选为碳数6~12的烷二基。
可具有取代基的碳数1~20的烷二基可选具有的取代基可以举出氰基和卤原子。该烷二基优选为不具有取代基的烷二基,更优选为不具有取代基且直链状的烷二基。
W1和W2优选各自独立地为单键或-O-。
化合物(4)的具体例可以举出下述式(4-1)~式(4-43)所示的化合物。化合物(4)具有环己烷-1,4-二基的情况下,该环己烷-1,4-二基优选为反式。
上述聚合性液晶化合物的具体例之中,优选选自式(4-5)、式(4-6)、式(4-7)、式(4-8)、式(4-9)、式(4-10)、式(4-11)、式(4-12)、式(4-13)、式(4-14)、式(4-15)、式(4-22)、式(4-24)、式(4-25)、式(4-26)、式(4-27)、式(4-28)和式(4-29)所示的化合物中的至少1种化合物(4)。
本发明的组合物可以包含2种以上的化合物(4)。组合2种以上的聚合性液晶化合物的情况下,优选其中的至少1种为化合物(4),更优选其中的2种以上为化合物(4)。通过组合2种以上的聚合性液晶化合物,有时即便在液晶-晶体相转变温度以下的温度也能够暂时保持液晶相。组合2种聚合性液晶化合物的情况下的混合比通常为1:99~50:50,优选为5:95~50:50,更优选为10:90~50:50。
化合物(4)例如可以通过Lub等Recl.Trav.Chim.Pays-Bas,115,321-328(1996)、日本专利第4719156号等公知文献中记载的方法进行制造。
从提高聚合性液晶化合物的取向性的观点出发,本发明的组合物中的聚合性液晶化合物的含有比例相对于本发明的组合物的固体成分100质量份优选为70~99.5质量份,更优选为80~99质量份,进一步优选为80~94质量份,特别优选为80~90质量份。此处,固体成分是指,本发明的组合物中的溶剂以外的成分的合计量。
本发明的光学膜和本发明的组合物优选包含聚合引发剂和溶剂,根据需要可以还包含光敏剂、阻聚剂和流平剂。
<聚合引发剂>
聚合引发剂是可引发聚合性液晶化合物的聚合反应的化合物。聚合引发剂优选为在光的作用下产生活性自由基的光聚合引发剂。
聚合引发剂可以举出:苯偶姻化合物、二苯甲酮化合物、烷基苯基酮化合物、酰基氧化膦化合物、三嗪化合物、碘鎓盐和锍盐。
苯偶姻化合物可以举出:苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚和苯偶姻异丁醚。
二苯甲酮化合物可以举出:二苯甲酮、邻苯甲酰苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲酰基-4’-甲基二苯硫醚、3,3’,4,4’-四(叔丁基过氧基羰基)二苯甲酮和2,4,6-三甲基二苯甲酮。
烷基苯基酮化合物可以举出:二乙氧基苯乙酮、2-甲基-2-吗啉基-1-(4-甲硫基苯基)丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉基苯基)丁烷-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1,2-二苯基-2,2-二甲氧基乙烷-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮和2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙烷-1-酮的低聚物。
酰基氧化膦化合物可以举出2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦和双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦。
三嗪化合物可以举出:2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(4-二乙氨基-2-甲基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪和2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪。
碘鎓盐和锍盐例如可以举出下述式所示的盐。
聚合引发剂可以仅使用一种,也可以组合使用两种以上。
聚合引发剂也可以使用市售品。市售的聚合引发剂可以举出:IRGACURE(イルガキュア)(注册商标)907、184、651、819、250和369(Ciba Specialty Chemicals株式会社制);SEIKUOL(注册商标)BZ、Z和BEE(精工化学株式会社制);KAYACURE(カヤキュアー)(注册商标)BP100和UVI-6992(Dow Chemical公司制);ADEKA OPTMER SP-152和SP-170(株式会社ADEKA制);TAZ-A和TAZ-PP(日本SiberHegner公司制);和TAZ-104(Sanwa Chemical公司制)。
在本发明的组合物包含聚合引发剂的情况下,从不易扰乱聚合性液晶化合物的取向的观点出发,本发明的组合物中的聚合引发剂的含量相对于聚合性液晶化合物100质量份通常为0.1~30质量份,优选为0.5~10质量份,更优选为0.5~8质量份。
<溶剂>
溶剂优选可完全溶解化合物(A)和化合物(B)以及上述聚合性液晶化合物的溶剂。另外,优选为对聚合性液晶化合物的聚合反应惰性的溶剂。
溶剂例如可以举出:甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、丙二醇、乙二醇甲醚、乙二醇丁醚和丙二醇单甲醚等醇溶剂;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇甲醚乙酸酯、γ-丁内酯、丙二醇甲醚乙酸酯和乳酸乙酯等酯溶剂;丙酮、甲乙酮、环戊酮、环己酮、2-庚酮和甲基异丁基酮等酮溶剂;戊烷、己烷和庚烷等脂肪族烃溶剂;甲苯和二甲苯等芳香族烃溶剂;乙腈等腈溶剂;四氢呋喃和二甲氧基乙烷等醚溶剂;以及氯仿和氯苯等含氯溶剂;等等。这些溶剂可以仅使用1种,也可以组合使用2种以上。
组合物100质量份中溶剂所占的含量优选为50质量份~98质量份。因此,组合物100质量份中所占的固体成分优选为2质量份~50质量份。若组合物的固体成分为50质量份以下,则组合物的粘度降低,因而有所得光学膜的厚度大致均匀,光学膜不易产生不均的倾向。上述固体成分可以考虑欲制造的光学膜的厚度适当确定。
<敏化剂>
通过使用敏化剂,可以进一步促进聚合性液晶化合物的聚合反应。
尤其在本发明的组合物中含有光聚合引发剂的情况下,敏化剂优选为光敏剂。敏化剂例如可以举出呫吨酮和噻吨酮等呫吨酮化合物(2,4-二乙基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮等);蒽和含烷氧基的蒽(二丁氧基蒽等)等蒽化合物;吩噻嗪和红荧烯等。
组合物中的敏化剂的含量相对于聚合性液晶化合物100质量份优选为0.1质量份~30质量份,更优选为0.5质量份~10质量份,进一步优选为0.5质量份~8质量份。
<阻聚剂>
通过使用阻聚剂,可以控制聚合性液晶化合物的聚合反应的进行程度。
阻聚剂可以举出2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚等酚系化合物、硫代二丙酸二月桂酯等硫系化合物、亚磷酸三辛酯等磷系化合物和以2,2,6,6-四甲基哌啶为代表的包含受阻胺结构的胺系化合物等自由基捕捉剂。
从作为液晶固化膜的光学膜的着色少的观点考虑,阻聚剂优选为酚系化合物。
组合物中的阻聚剂的含量相对于聚合性液晶化合物100质量份优选为0.1质量份~30质量份,更优选为0.5质量份~10质量份,进一步优选为0.5质量份~8质量份。如果为上述范围内,则可以在不扰乱聚合性液晶化合物的取向的条件下进行聚合。阻聚剂可以仅使用1种,也可以合用2种以上。
<流平剂>
流平剂是指具有调整组合物的流动性而使得涂布组合物得到的膜更平坦的功能的添加剂,可以举出表面活性剂。优选的流平剂可以举出“BYK-361N”(BYKChemie公司制)等以聚丙烯酸酯化合物为主要成分的流平剂和Surflon(注册商标)“S-381”(AGCSeimiChemical株式会社制)等以含氟原子的化合物为主要成分的流平剂。
组合物中的流平剂的含量相对于聚合性液晶化合物100质量份优选为0.01质量份~5质量份,进一步优选为0.1质量份~3质量份。若为上述范围内,则有容易使聚合性液晶化合物水平取向且所得光学膜更平滑的倾向。组合物可以含有2种以上流平剂。
[实施方式2:光学膜]
本发明的实施方式2涉及的光学膜包含本发明的实施方式1涉及的组合物。另外,本发明的光学膜优选由含有聚合性液晶化合物的本发明的组合物形成。更详细而言,本发明的光学膜可由在含有聚合性液晶化合物的本发明的组合物中使该聚合性液晶化合物(聚合性成分)聚合由此使该组合物固化而成的液晶固化膜形成。因此,本发明的光学膜可包含上述聚合性液晶化合物的聚合物。
本发明的光学膜通常为聚合性液晶化合物在进行取向的状态下进行固化的厚度为5μm以下的膜,优选为聚合性液晶化合物在相对于基材面呈水平方向或垂直方向进行取向的状态下进行固化的液晶固化膜。
本发明的光学膜的厚度优选为0.5μm~5μm,更优选1μm~3μm。偏振膜的厚度可以利用干涉膜厚计、激光显微镜或触针式膜厚计进行测定。
本发明的光学膜通过含有发挥作为二向色性色素的功能的化合物(A)和化合物(B),由此显示高的二向色性比。
<光学膜的部件>
本发明的光学膜通常可以如下得到:在基材上或形成于基材上的取向膜上涂布包含聚合性液晶化合物的本发明的组合物,使该组合物中的聚合性液晶化合物聚合由此得到。
以下对于构成本发明的光学膜的部件、具体而言在本发明的光学膜的制造中使用的基材和取向膜进行说明。
<基材>
基材可以举出玻璃基材和塑料基材,优选为塑料基材。构成塑料基材的塑料例如可以举出聚乙烯、聚丙烯、降冰片烯系聚合物等聚烯烃;环状烯烃系树脂;聚乙烯醇;聚对苯二甲酸乙二酯;聚甲基丙烯酸酯;聚丙烯酸酯;三乙酰基纤维素、二乙酰基纤维素和乙酸丙酸纤维素等纤维素酯;聚萘二甲酸乙二酯;聚碳酸酯;聚砜;聚醚砜;聚醚酮;聚苯硫醚和聚苯醚等塑料。
市售的纤维素酯基材可以举出“Fujitac膜”(富士胶片株式会社制);“KC8UX2M”、“KC8UY”和“KC4UY”(以上Konica Minolta Opto株式会社制)等。
市售的环状烯烃系树脂可以举出“Topas”(注册商标)(Ticona公司(德国)制)、“Arton”(注册商标)(JSR株式会社制)、“ZEONOR(ゼオノア)”(注册商标)、“ZEONEX(ゼオネックス)”(注册商标)(以上为日本瑞翁株式会社制)和“APEL”(注册商标)(三井化学株式会社制)。可以将这样的环状烯烃系树脂通过溶剂流延、熔融挤出法等公知的手段进行制膜并作为基材。也可以使用市售的环状烯烃系树脂基材。市售的环状烯烃系树脂基材可以举出:“エスシーナ”(注册商标)、“SCA40”(注册商标)(以上积水化学工业株式会社制)、“ZEONOR膜”(注册商标)(Optes株式会社制)和“Arton膜”(注册商标)(JSR株式会社制)。
从为可以进行实用操作的程度的质量的观点考虑,基材的厚度优选薄,若过薄则有强度下降、加工性差的倾向。基材的厚度通常为5μm~300μm,优选为20μm~200μm。
<取向膜>
取向膜是厚度为500nm以下的膜,是具有使聚合性液晶化合物沿所期望的方向进行液晶取向的具有取向限制力的膜。取向膜可以举出:由取向性聚合物形成的取向膜、光取向膜和沟槽(groove)取向膜。
取向膜使得聚合性液晶化合物的液晶取向变得容易。水平取向、垂直取向、混合取向、倾斜取向等液晶取向的状态随取向膜和聚合性液晶化合物的性质而变化,其组合可以任意选择。取向膜只要是作为取向限制力使得显现水平取向的材料,聚合性液晶化合物就可以形成水平取向或混合取向,只要是使得显现垂直取向的材料,聚合性液晶化合物就可以形成垂直取向或倾斜取向。此处所指的“水平”、“垂直”等表述是表示,在以光学膜(偏振膜)平面为基准的情况下,进行取向的聚合性液晶化合物的长轴的方向。垂直取向是指,具有沿相对于光学膜(偏振膜)平面垂直的方向取向的聚合性液晶化合物的长轴的取向。此处所指的“垂直”是指,相对于光学膜(偏振膜)平面呈90°±20°的角度。
取向膜由取向性聚合物形成的情况下,取向限制力能够利用该聚合物的表面状态、摩擦条件进行任意调整,在由光取向性聚合物形成的情况下,能够利用对该聚合物的偏振光照射条件等进行任意调整。通过选择聚合性液晶化合物的表面张力、液晶性等物性,也可以控制聚合性液晶化合物的液晶取向。
形成于基材与光学膜(偏振膜)之间的取向膜优选为:在在取向膜上形成光学膜(偏振膜)时所使用的溶剂中不溶且具有在用于溶剂除去、液晶取向的加热处理中的耐热性的膜。取向膜可以举出由取向性聚合物构成的取向膜、光取向膜和沟槽取向膜等。
取向膜的厚度通常为10nm~500nm,优选为10nm~200nm。
<由取向性聚合物构成的取向膜>
由取向性聚合物构成的取向膜通常如下得到:将取向性聚合物溶于溶剂的组合物(以下有时称作取向性聚合物组合物)涂布于基材并除去溶剂由此得到,或将取向性聚合物组合物涂布于基材并除去溶剂,进行摩擦(摩擦法),由此得到。
取向性聚合物组合物中的取向性聚合物的浓度只要取向性聚合物材料为可完全溶于溶剂的范围内即可,以固体成分换算相对于溶液优选为0.1质量%~20质量%,进一步优选为0.1质量%~10质量%。
市售的取向性聚合物组合物可以举出Sunever(注册商标)(日产化学工业株式会社制)或OPTMER(注册商标)(JSR株式会社制)等。
<光取向膜>
光取向膜通常可如下得到:将包含具有光反应性基团的聚合物或单体(光取向性材料)和溶剂的组合物(以下有时称作光取向膜形成用组合物)涂布于基材,照射偏振光(优选为偏振UV)由此得到。从通过选择照射的偏振光的偏振方向能够任意控制取向限制力的方向的观点考虑,更优选光取向膜。
所谓光反应性基团,是指因照射光而产生液晶取向能力的基团。具体而言,光反应性基团是产生光反应的基团,所述光反应是通过照射光而产生的分子的取向诱导或异构化反应、二聚化反应、光交联反应、或光分解反应之类的反应,成为液晶取向能的起源。在该光反应性基团中,从取向性优异的方面考虑,优选引起二聚化反应或光交联反应的基团。作为可以产生上述反应的光反应性基团,优选具有不饱和键、特别是双键的基团,特别优选具有选自碳-碳双键(C=C键)、碳-氮双键(C=N键)、氮-氮双键(N=N键)、以及碳-氧双键(C=O键)中的至少一个的不饱和键的基团。
相对于光取向膜形成用组合物,具有光反应性基团的聚合物或单体的含量优选为0.2质量%以上,特别优选为0.3质量%~10质量%。在不显著损害光取向膜的特性的范围内,光取向膜形成用组合物可以包含聚乙烯醇、聚酰亚胺等高分子材料、光敏剂。
为了照射偏振光,对于从在基板上涂布的光取向膜形成用组合物除去溶剂后的组合物,可以利用直接照射偏振光的形式,也可以利用从基材侧照射偏振光,使偏振光透过而对组合物进行照射的形式。该偏振光特别优选实质上为平行光。进行照射的偏振光的波长是具有光反应性基团的聚合物或单体的光反应性基团可吸收光能的波长区域的波长为宜。具体来说,特别优选波长250nm~400nm的UV(紫外线)。
需要说明的是,如果在进行摩擦或偏振光照射时进行掩模,则也可以形成液晶取向的方向不同的多个区域(图案)。
<沟槽取向膜>
沟槽(groove)取向膜是在膜表面具有凹凸图案或多个沟槽(槽,groove)的膜。将聚合性液晶化合物涂布于具有以等间隔排列的多个直线状的沟槽的膜的情况下,液晶分子以沿着该槽的方向进行取向。
得到沟槽取向膜的方法可以举出:对于感光性聚酰亚胺膜表面,隔着具有图案形状的狭缝的曝光用掩模进行曝光后,进行显影和漂洗处理而形成凹凸图案的方法;在表面具有槽的板状的原盘上形成固化前的UV固化树脂的层,将树脂层转移至基材后进行固化的方法;和将具有多个槽的辊状的原盘抵靠于在基材上形成的固化前的UV固化树脂的膜而形成凹凸,之后进行固化的方法;等等。具体来说,可以举出日本特开平6-34976号公报和日本特开2011-242743号公报中记载的方法等。
涂布本发明的组合物的方法可以举出与作为将取向性聚合物组合物涂布于基材的方法所例示的上述方法相同的方法。
在本发明的组合物包含溶剂的情况下,通常从所形成的涂布膜除去溶剂。
溶剂的除去方法可以举出自然干燥法、通风干燥法、加热干燥法和减压干燥法等。
所形成的涂布膜中包含的聚合性液晶化合物通常加热至转化为溶液状态的温度以上,接着冷却至发生液晶取向的温度由此进行取向而形成液晶相。
所形成的涂布膜中包含的聚合性液晶化合物发生取向的温度预先通过使用包含该聚合性液晶化合物的组合物的纹理观察等求出即可。另外,可以同时进行溶剂的除去和液晶取向。此时的温度也与待除去的溶剂、聚合性液晶化合物的种类有关,优选为50~200℃的范围,在基材为树脂基材的情况下,更优选为80~130℃的范围。
使用作为1/4波片的基材来得到具有本发明的光学膜和该1/4波片的圆偏振板的情况下,聚合性液晶化合物的取向方向只要设置使得所得光学膜的透射轴与该基材的慢轴(光轴)实质上成45°即可。
通过对进行取向的聚合性液晶化合物照射活性能量射线,由此使聚合性液晶化合物聚合。
进行取向的聚合性液晶化合物发生聚合,由此可得到包含在进行取向的状态下聚合的聚合性液晶化合物、和与该聚合性液晶化合物一同进行取向的化合物(A)和化合物(B)的光学膜。
相比于以往的主客体型偏振膜、即在保持向列型液晶相的状态下使聚合性液晶化合物等聚合而得到的偏振膜,包含在保持近晶型液晶相的状态下聚合的聚合性液晶化合物的光学膜(偏振膜)的偏振性能高,另外,相比于仅涂布二向色性色素或溶致液晶型的液晶化合物的偏振膜,偏振性能和强度优异。
活性能量射线的光源只要是产生紫外线、电子射线、X射线等的光源即可。优选为低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、化学灯、黑光灯、微波激发汞灯、金属卤化物灯等在波长400nm以下具有发光分布的光源。
活性能量射线的照射能量优选进行设定使得对聚合引发剂的活性化有效的波长区域的照射强度得到10~5000mJ/cm2,更优选进行设定使得达到100~2000mJ/cm2。若照射能量低于10mJ/cm2,则有聚合性液晶化合物的固化不充分的倾向。
如此形成的本发明的光学膜的厚度优选为0.5μm以上且10μm以下的范围,进一步优选为1μm以上且5μm以下的范围。本发明的光学膜的厚度可以利用干涉膜厚计、激光显微镜或触针式膜厚计的测定求出。
本发明的光学膜特别优选为在X射线衍射测定可得到布拉格峰的光学膜。这样的可得到布拉格峰的本发明的光学膜例如可以举出显示源自六方(hexatic)相或结晶(crystal)相的衍射峰的偏振膜。
本发明的光学膜的最大吸收(λmax1)优选存在于400nm~800nm的范围,更优选存在于500nm~680nm的范围。
本发明的光学膜显示的二向色性比为65以上,优选为70以上,更优选为75以上。
在所使用的基材并非1/4波片的情况下,通过将所得到的本发明的光学膜(偏振膜)与1/4波片进行层叠由此可以得到圆偏振板。此时,优选进行层叠使得本发明的光学膜的透射轴与1/4波片的慢轴(光轴)实质上呈45°。另外,通过使本发明的光学膜(偏振膜)的透射轴与1/4波片等相位差膜的光轴一致或正交,由此还可以得到发挥作为光学补偿膜的功能的偏振板。
本发明的光学膜与1/4波片的层叠也可以与形成有本发明的光学膜的基材或形成有取向膜的基材一起进行,也可以除去基材、或者基材和取向膜来进行。形成于基材或形成有取向膜的基材的表面的本发明的光学膜与1/4波片的层叠例如可以如下进行:使用粘接剂将形成有本发明的偏振膜的面与1/4波片贴合后,除去该基材或形成有光学膜的基材,由此进行。此时,粘接剂可以涂布于本发明的光学膜,也可以涂布于1/4波片。
<光学膜的用途>
光学膜(偏振膜)和圆偏振板可以用于各种各样的显示装置。
显示装置是指,具有显示元件的装置,包含作为发光源的发光元件或发光装置。显示装置可以举出液晶显示装置、有机电致发光(EL)显示装置、无机电致发光(EL)显示装置、触控面板显示装置、电子发射显示装置(场发射显示装置(FED等)、表面电场发射显示装置(SED))、电子纸(使用电子墨、电泳元件的显示装置)、等离子体显示装置、投射型显示装置(光栅光阀(GLV)显示装置、具有数字微镜器件(DMD)的显示装置等)和压电陶瓷显示器等。
液晶显示装置涵盖透射型液晶显示装置、半透射型液晶显示装置、反射型液晶显示装置、直视型液晶显示装置和投影型液晶显示装置等中的任一种。这些显示装置可以是显示二维图像的显示装置,也可以是显示三维图像的立体显示装置。尤其圆偏振板可以有效地用于有机EL显示装置和无机EL显示装置,光学补偿偏振板可以有效地用于液晶显示装置和触控面板显示装置。
实施例
<使用药品>
[二向色性色素]
以下示出在实施例和比较例中使用的二向色性色素。
[聚合性液晶化合物]
以下示出在实施例和比较例中使用的聚合性液晶化合物。
[其他]
以下示出在实施例和比较例中使用的其他药品。
聚合性非液晶化合物A:二季戊四醇六丙烯酸酯(Daicel Cytec株式会社制)
聚合引发剂A:2-二甲氨基-2-苄基-1-(4-吗啉基苯基)丁烷-1-酮(IRGACURE369:Ciba Speciality Chemicals公司制)
聚合引发剂B:1-羟基环己基苯基酮(IRGACURE184:Ciba Speciality Chemicals公司制)
流平剂A:聚丙烯酸酯化合物(BYK-361N;BYK-Chemie公司制)
溶剂A:二甲苯-异佛尔酮(质量比:95∶5)
[实施例1]
[光学膜形成用组合物的制备]
将化合物(F-1):2.5质量份、化合物(G-1):3.0质量份、化合物(H-1):2.2质量份、化合物(A-1):1.9质量份和化合物(B-1):1.1质量份、以及作为聚合性液晶化合物的化合物(4-6):90质量份和化合物(4-8):10质量份、以及聚合性非液晶化合物A:5质量份、以及聚合引发剂A:1质量份和聚合引发剂B:6质量份、以及流平剂A:0.5质量份、以及溶剂A:400质量份混合,将所得混合物在80℃搅拌1小时。目视确认上述混合物中的可溶成分完全溶解后,使用孔径为0.2微米的过滤器,通过对上述可溶成分完全溶解的混合物进行过滤,由此得到光学膜形成用组合物(1)。表1中示出上述组合物中的二向色性色素的含量。
[光学膜的制造、以及组合物和光学膜的评价]
1.取向膜的形成
作为基材使用玻璃基材。
在该玻璃基材上,通过旋涂法涂布聚乙烯醇(聚乙烯醇1000完全皂化型和光纯药工业株式会社制)的2质量%水溶液(取向膜聚合物组合物),干燥后,形成了厚度100nm的膜。接着,对所得到的膜的表面实施摩擦处理由此形成取向层。摩擦处理使用半自动摩擦装置(商品名:LQ-008型、常阳工学株式会社制)利用布(商品名:YA-20-RW、吉川化工株式会社制)在压入量0.15mm、转速500rpm、16.7mm/s的条件下进行。通过该摩擦处理,得到了在玻璃基材上形成有取向膜的层叠体(1)。
2.光学膜的形成
在层叠体(1)的取向膜上,通过旋涂法涂布上述光学膜形成用组合物(1),在120℃的加热板上加热干燥1分钟后,迅速冷却至室温,在上述取向层上形成了干燥覆膜。接下来,使用UV照射装置(SPOT CURE SP-7:牛尾电机株式会社制)以曝光量1500mJ/cm2(313nm基准)照射紫外线,由此使该干燥覆膜中包含的聚合性液晶化合物聚合,由该干燥覆膜形成光学膜(偏振膜),得到了层叠体(2)。利用激光显微镜(奥林巴斯株式会社制:OLS3000)测定此时的光学膜(偏振膜)的厚度,结果为1.8μm。
3.二向色性比的测定
为了确认所得到的光学膜(偏振膜)的有用性,如下进行,测定了层叠体(2)的二向色性比。
使用对分光光度计(岛津制作所株式会社制:UV-3150)安装了带偏振片的支架的装置,利用双光束法测定了最大吸收波长处的透射轴方向的吸光度(A1)和吸收轴方向的吸光度(A2)。该支架在参比侧设置了将光量50%截止的丝网(mesh)。根据所测定的透射轴方向的吸光度(A1)和吸收轴方向的吸光度(A2)的值,算出比(A2/A1)作为二向色性比。结果示于表中。二向色性比越高,则可以说作为偏振膜(光学膜)有用。吸收轴方向的吸光度(A2)的最大吸收波长、以及在该波长处的二向色性比的测定结果示于表2。
4.偏振膜的外观评价
将光学膜形成用组合物(1)在20℃静置90小时后,利用同样的方法制作偏振膜,利用目视以及显微镜观察对有无因结晶析出导致的取向缺陷进行评价。评价结果示于表1。产生取向缺陷的作为“×”,无取向缺陷、保持良好取向性的作为“○”,按照如此两个层级进行评价。上述评价结果示于表2。
5.组合物的色素析出评价
将刚制备后的光学膜形成用组合物(1)和在20℃静置保管90小时的光学膜形成用组合物(1)利用孔径为0.2微米的过滤器进行过滤,对所得到的溶液利用液相色谱进行分析,算出化合物(A)和化合物(B)的保持率。保持率设定为保管前后的[(色素的峰面积(580nm))/(异佛尔酮的峰面积(254nm))]×100的值。上述评价结果示于表2。
需要说明的是,上述液相色谱(LC)在以下所示的测定条件下进行实施。
柱:Kinetex 2.6u C18 100A(4.6mm×100mm)
流动相:A液0.1%TFA/水
B液0.1%TFA/乙腈
烘箱温度:40℃
B液初始浓度:2%
LC程序:时间/单元/处理命令/数值
0.01/泵/B.Conc/2
30.00/泵/B.Conc/100
40.00/泵/B.Conc/100
40.01/泵/B.Conc/2
50.00/泵/B.Conc/2
50.00/控制器/stop
[实施例2]
将化合物(A-1)的使用量变更为1.5质量份,将化合物(B-1)的使用量变更为1.6质量份,以外与实施例1同样地进行,得到了光学膜形成用组合物(2)。另外,使用光学膜形成用组合物(2),利用与实施例1同样的方法制作了光学膜。进一步,利用与实施例1同样的方法,实施所得到的光学膜形成用组合物(2)和由光学膜形成用组合物(2)形成的光学膜的评价。上述组合物中的二向色性色素的含量示于表1,上述评价的结果示于表2。
[实施例3]
将化合物(A-1)的使用量变更为1.0质量份,将化合物(B-1)的使用量变更为2.2质量份,除此以外与实施例1同样地进行,得到了光学膜形成用组合物(3)。另外,使用光学膜形成用组合物(3),利用与实施例1同样的方法制作了光学膜。进一步,利用与实施例1同样的方法,实施所得到的光学膜形成用组合物(3)和由光学膜形成用组合物(3)形成的光学膜的评价。上述组合物中的二向色性色素的含量示于表1,上述评价的结果示于表2。
[实施例4]
将化合物(A-1)的使用量变更为0.7质量份,将化合物(B-1)的使用量变更为2.4质量份,除此以外与实施例1同样地进行,得到了光学膜形成用组合物(4)。另外,使用光学膜形成用组合物(4),利用与实施例1同样的方法制作了光学膜。进一步,利用与实施例1同样的方法,实施所得到的光学膜形成用组合物(4)和由光学膜形成用组合物(4)形成的光学膜的评价。上述组合物中的二向色性色素的含量示于表1、上述评价的结果示于表2。
[比较例1]
将化合物(A-1)的使用量变更为2.9质量份且不使用化合物(B-1),除此以外与实施例1同样地进行,得到了比较用光学膜形成用组合物(1)。另外,使用比较用光学膜形成用组合物(1),利用与实施例1同样的方法制作了光学膜。进一步,利用与实施例1同样的方法,实施所得到的比较用光学膜形成用组合物(1)和由比较用光学膜形成用组合物(1)形成的光学膜的评价。上述组合物中的二向色性色素的含量示于表1,上述评价的结果示于表2。
[比较例2]
不使用化合物(A-1)且将化合物(B-1)的使用量变更为3.2质量份,除此以外与实施例1同样地进行,得到了比较用光学膜形成用组合物(2)。另外,使用比较用光学膜形成用组合物(2),利用与实施例1同样的方法制作了光学膜。进一步,利用与实施例1同样的方法,实施所得到的比较用光学膜形成用组合物(2)和由比较用光学膜形成用组合物(2)形成的光学膜的评价。上述组合物中的二向色性色素的含量示于表1、上述评价的结果示于表2。
[比较例3]
使用化合物(B-20)1.0质量份代替化合物(B-1),除此以外与实施例1同样地进行,得到了比较用光学膜形成用组合物(3)。另外,使用比较用光学膜形成用组合物(3),利用与实施例1同样的方法制作了光学膜。进一步,利用与实施例1同样的方法,实施所得到的比较用光学膜形成用组合物(3)和由比较用光学膜形成用组合物(3)形成的光学膜的评价。上述组合物中的二向色性色素的含量示于表1,上述评价的结果示于表2。
表1
*在化合物(A-1)、化合物(B-1)、化合物(B-20)的栏中,不仅记载了二向色性色素的含量(质量份),而且记载了将化合物(A)与化合物(B)的合计含量设为100摩尔%时的各化合物的含有率(摩尔比率)。
表2
*比较例3的化合物(B)的保持率表示化合物(B-20)的保持率。
[结论]
基于表1、2的记载,将实施例1~4与比较例1、2进行比较,结果可知,通过使用包含化合物(A)和化合物(B)这两者的组合物,即便保管规定期间后,也能够形成无取向缺陷且外观品质优异的光学膜。
另外,将实施例1~4与比较例3进行比较,结果可知,通过使用包含上述通式(A)、通式(B)中的R1a与R1b为相互不同的基团的化合物(A)和化合物(B)这两者的组合物,能够形成二向色性比充分高的光学膜。
产业上的可利用性
由本发明的组合物形成的光学膜可在具备该光学膜(偏振膜)的液晶显示装置、液晶单元、圆偏振板和有机EL显示装置的制造领域中广泛利用。
Claims (10)
1.一种组合物,其包含通式(A)所示的化合物和通式(B)所示的化合物,
R1a-Ar1a-N=N-Ar2a-N=N-Ar3a-R10a (A)
R1b-Ar1b-N=N-Ar2b-N=N-Ar3b-R10a (B)
通式(A)和通式(B)中,R10a表示通式(S-1)~通式(S-7)中任一个所示的基团,
通式(S-2)中,R2a和R3a各自独立地表示氢原子或烷基,R2a和R3a所示的所述烷基可以相互键合形成环,m表示0~10的整数,
Ar1a、Ar1b、Ar2a、Ar2b、Ar3a和Ar3b各自独立地表示通式(Ar-1)~通式(Ar-3)中任一个所示的基团,
所述通式(Ar-1)~通式(Ar-3)中,P1和P2各自独立地表示-S-、-O-或-N(R12)-,R12表示氢原子或碳数1~4的烷基,Q1、Q2、Q3、Q4和Q5各自独立地表示=N-或=CH-,
R8~R9为氢原子以外的取代基,各自独立地表示碳数1~4的烷基、碳数1~4的烷氧基、卤原子或氰基,构成所述烷基和所述烷氧基的一个以上的氢原子可以经卤原子或羟基取代,q和r表示0~2的整数,
R1a各自独立地表示碳数2~5的烷基、碳数2~5的烷氧基、碳数2~5的酰基、碳数2~5的烷氧羰基、碳数2~5的氧羰基、卤原子或氰基,构成所述烷基、烷氧基、酰基、烷氧羰基和氧羰基的一个以上的氢原子可以经卤原子或羟基取代,
R1b各自独立地表示碳数3~20的烷基、碳数3~20的烷氧基、碳数3~20的酰基、碳数3~20的烷氧羰基、碳数3~20的氧羰基、卤原子或氰基,构成所述烷基、烷氧基、酰基、烷氧羰基和氧羰基的一个以上的氢原子可以经卤原子或羟基取代,
需要说明的是,R1a与R1b是相互不同的基团。
2.如权利要求1所述的组合物,其中,所述通式(A)和所述通式(B)中R10a为所述通式(S-2)所示的基团。
3.如权利要求1或2所述的组合物,其中,所述Ar1a与所述Ar1b为相同的基团,所述Ar2a与所述Ar2a为相同的基团,所述Ar3a与所述Ar3b为相同的基团。
4.如权利要求1~3中任一项所述的组合物,其还包含聚合性液晶化合物。
5.如权利要求4所述的组合物,其中,所述聚合性液晶化合物为显示近晶型液晶相的化合物。
6.一种光学膜,其包含权利要求1~5中任一项所述的组合物。
7.一种光学膜,其是使权利要求4或5所述的组合物中含有的聚合性成分聚合而形成的。
8.一种圆偏振板,其具备权利要求6或7所述的光学膜。
9.一种液晶显示装置,其具备权利要求6或7所述的光学膜。
10.一种显示装置,其具备权利要求8所述的圆偏振板。
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