CN113544554B - 偏振元件及图像显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于提供一种偏振度高且偏振层与光取向膜的密合性优异的偏振元件及图像显示装置。本发明的偏振元件依次具有支撑体、光取向膜及偏振层,其中,光取向膜为使用光取向膜形成用组合物来形成的膜,该光取向膜形成用组合物含有具有下述式(A)所表示的重复单元A和下述式(B)所表示的重复单元B的共聚物,偏振层为使用偏振层形成用组合物来形成的层,该偏振层形成用组合物含有液晶化合物及二色性物质,液晶化合物及二色性物质中的至少一个具有聚合性基团。
Description
技术领域
本发明涉及一种偏振元件及图像显示装置。
背景技术
以往,当需要包括激光束或自然光的照射光的衰减功能、偏振功能、散射功能、遮光功能等时,针对各种功能,利用通过不同的原理进行工作的装置。因此,与上述功能对应的产品,也按各种功能通过不同的制造工序来进行制造。
例如,在液晶显示器(liquid crystal display:LCD)中,为了控制显示时的旋光性及双折射性,使用直线偏振片及圆偏振片。并且,在有机发光二极管(Organic LightEmitting Diode:OLED)中,为了防止外光的反射,也使用圆偏振片。
以往,在这些偏振片(偏振元件)中,碘被广泛用作二色性物质,但对于代替碘而将有机色素用作二色性物质的偏振元件,也正在进行研究。
例如,在专利文献1中记载有“一种偏振膜,其包括基板以及光取向膜和光吸收各向异性膜,所述光取向膜及光吸收各向异性膜按该顺序依次层叠在所述基板上,所述光吸收各向异性膜是通过将二色性色素组合物的取向固定而成的,所述二色性色素组合物中,液晶性的非着色性低分子化合物所占的比例为30质量%以下,且含有具有向列液晶性的偶氮系二色性色素中的至少一种,该光吸收各向异性膜在X射线衍射测定中,显示来自取向轴垂直方向的周期结构的衍射峰,至少一个所述衍射峰表示的周期为且该衍射峰的强度在垂直于取向轴的面内的膜法线方向±70°的范围内不显示极大值。”([权利要求1])。
并且,在专利文献2中记载有“一种偏振光元件,是一种在透明基材上,光取向层及偏振光层依次按照顺序设置的起偏器,该光取向层由具有光反应性基团的聚合物形成,该偏振光层由含有聚合性近晶液晶化合物及二色性色素的组合物形成。”([权利要求1])。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-215336号公报
专利文献2:日本特开2013-033249号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
本发明人等对专利文献1及2中所记载的偏振元件进行了研究,其结果明确了,在光取向膜上形成偏振层时,根据所使用的溶剂的种类,有时光取向膜的取向性紊乱,偏振元件的偏振度变低,并且,有时光取向膜与偏振层的密合性较差。
因此,本发明的课题在于提供一种偏振度高且偏振层与光取向膜的密合性优异的偏振元件及图像显示装置。
用于解决技术课题的手段
本发明人等为了实现上述课题而进行了深入研究,其结果发现了,通过在使用具有特定的重复单元的共聚物来形成的光取向膜上,使用含有液晶化合物及二色性物质的特定的偏振层形成用组合物来形成偏振层,会成为偏振度高且偏振层与光取向膜的密合性优异的偏振元件,从而完成了本发明。
即,本发明人等发现了通过以下构成能够实现上述课题。
[1]一种偏振元件,其依次具有支撑体、光取向膜及偏振层,其中,
光取向膜为使用光取向膜形成用组合物来形成的膜,上述光取向膜形成用组合物含有具有下述式(A)所表示的重复单元A和下述式(B)所表示的重复单元B的共聚物,
偏振层为使用偏振层形成用组合物来形成的层,上述偏振层形成用组合物含有液晶化合物及二色性物质,液晶化合物及二色性物质中的至少一个具有聚合性基团。
[化学式1]
上述式(A)及(B)中,
R1及R2分别独立地表示氢原子或取代基,
L1及L2分别独立地表示2价的连接基,
A表示下述式(a1)所表示的光取向性基团,
B表示下述式(PG-1)~(PG-9)所表示的任一聚合性基团。
[化学式2]
上述式(a1)中,
2个*中的任一个表示与L1的键合位置,另一个表示R7,
R3~R6及R7分别独立地表示氢原子或取代基,相邻的2个基团可以键合而形成环。
[化学式3]
上述式(PG-1)~(PG-9)中,
*表示与L2的键合位置,
R8表示氢原子、卤原子、甲基、乙基或三氟甲基。其中,上述式(PG-2)、(PG-5)、(PG-6)及(PG-9)中的多个R8分别可以相同也可以不同。
[2]根据[1]所述的偏振元件,其中,
重复单元B由重复单元B1及重复单元B2这两种重复单元构成,
重复单元B1为上述式(B)中的B表示上述式(PG-1)所表示的聚合性基团的重复单元,
重复单元B2为上述式(B)中的B表示上述式(PG-4)~(PG-9)所表示的任一聚合性基团的重复单元。
[3]根据[2]所述的共聚物,其中,重复单元A的含量a、重复单元B1的含量b1及重复单元B2的含量b2相对于共聚物的总质量的各质量%满足5≤a≤30、20≤b1≤45及50≤b2≤75。
[4]根据[1]至[3]中任一项所述的偏振元件,其中,共聚物的重均分子量为10000~100000。
[5]根据[1]至[4]中任一项所述的偏振元件,其中,液晶化合物为聚合性近晶液晶化合物。
[6]根据[1]至[4]中任一项所述的偏振元件,其中,液晶化合物为侧链型高分子液晶化合物。
[7]根据[6]所述的偏振元件,其中,侧链型高分子液晶化合物为具有下述式(1)所表示的重复单元的聚合物。
[化学式4]
上述式(1)中,PC1表示重复单元的主链,L1表示单键或2价的连接基,SP1表示间隔基,MG1表示介晶基团,T1表示末端基。
[8]根据[1]至[7]中任一项所述的偏振元件,其中,光取向膜形成用组合物还含有交联剂。
[9]一种图像显示装置,其具有[1]至[8]中任一项所述的偏振元件。
发明效果
根据本发明,能够提供一种偏振度高且偏振层与光取向膜的密合性优异的偏振元件及图像显示装置。
具体实施方式
以下,对本发明进行详细说明。
以下记载的构成要件的说明有时是根据本发明的代表性实施方式而进行的,但本发明并不限定于这种实施方式。
另外,在本说明书中,使用“~”表示的数值范围是指将记载于“~”的前后的数值作为下限值及上限值而包含的范围。
并且,在本说明书中,各成分可以单独使用一种对应于各成分的物质,也可以并用两种以上。在此,关于各成分,当并用两种以上的物质时,只要没有特别指定,则关于该成分的含量是指并用的物质的合计含量。
并且,在本说明书中,“(甲基)丙烯酸酯”为表示“丙烯酸酯”或“甲基丙烯酸酯”的表述,“(甲基)丙烯酸基”为表示“丙烯酸基”或“甲基丙烯酸基”的表述,“(甲基)丙烯酰基”为表示“丙烯酰基”或“甲基丙烯酰基”的表述。
[偏振元件]
本发明的偏振元件为依次具有支撑体、光取向膜及偏振层的偏振元件。
并且,在本发明的偏振元件中,光取向膜为使用光取向膜形成用组合物来形成的膜,该光取向膜形成用组合物含有具有后述的式(A)所表示的重复单元A和后述的式(B)所表示的重复单元B的共聚物。
另外,在本发明的偏振元件中,偏振层为使用偏振层形成用组合物来形成的层,该偏振层形成用组合物含有液晶化合物及二色性物质,液晶化合物及二色性物质中的至少一个具有聚合性基团。
在本发明中,通过在使用含有重复单元A和重复单元B的共聚物来形成的光取向膜上,使用含有液晶化合物及二色性物质且液晶化合物及二色性物质中的至少一个具有聚合性基团的偏振层形成用组合物来形成偏振层,会成为偏振度高且偏振层与光取向膜的密合性优异的偏振元件。
其详细内容虽然不明确,但本发明人等推测如下。
即,在本发明的偏振元件中,通过光取向膜形成用组合物中所包含的共聚物具有在侧链中含有后述的式(a1)所表示的结构的重复单元A,在偏振光照射下进行异构化反应或光二聚化反应,从而显现取向限制力。并且,通过该重复单元A具有后述的式(A)所表示的主链结构,在使用含有液晶化合物及二色性色素的涂布液(偏振层形成用组合物)来形成偏振层时,能够防止光取向膜因该涂布液而溶解的弊害。进而,通过共聚物具有在侧链中含有后述的式(PG-1)~(PG-9)所表示的聚合性基团的重复单元B,在加热或光照射下进行聚合反应,防止光取向膜因涂布液(偏振层形成用组合物)而松弛的弊害,且能够赋予偏振层与光取向膜的密合性。
〔支撑体〕
本发明的偏振元件所具有的支撑体并不受特别限定,例如优选使用透明支撑体。本发明中所说的透明是指可见光的透射率为60%以上。
作为透明支撑体,例如可以举出玻璃基板及聚合物薄膜。
作为构成聚合物薄膜的聚合物,具体而言,例如可以举出纤维素类聚合物;聚甲基丙烯酸甲酯、含内酯环聚合物等具有丙烯酸酯聚合物的丙烯酸类聚合物;热塑性降冰片烯类聚合物;聚碳酸酯类聚合物;聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯类聚合物;聚苯乙烯、丙烯腈·苯乙烯共聚物(AS树脂)等苯乙烯类聚合物;聚乙烯、聚丙烯、乙烯·丙烯共聚物等聚烯烃类聚合物;氯乙烯类聚合物;尼龙、芳香族聚酰胺等酰胺类聚合物;酰亚胺类聚合物;砜类聚合物;聚醚砜类聚合物;聚醚醚酮类聚合物;聚苯硫醚类聚合物;偏二氯乙烯类聚合物;乙烯醇类聚合物;乙烯醇缩丁醛类聚合物;芳酯类聚合物;聚甲醛类聚合物;环氧类聚合物;或将这些聚合物混合而成的聚合物。
在这些之中,能够优选使用以三乙酰纤维素(TAC)为代表的纤维素类聚合物(以下,也称为“纤维素酰化物”。)。
并且,支撑体也可以为在形成光取向膜之后能够剥离的伪支撑体。
在本发明中,关于上述支撑体的厚度并不受特别限定,但优选为1~100μm,更优选为5~50μm,进一步优选为5~20μm。
〔光取向膜〕
本发明的偏振元件所具有的光取向膜为使用光取向膜形成用组合物来形成的膜,该光取向膜形成用组合物含有具有后述的式(A)所表示的重复单元A和后述的式(B)所表示的重复单元B的共聚物。
以下,对光取向膜形成用组合物中所包含的共聚物及任意成分、以及使用了光取向膜形成用组合物的光取向膜的形成方法进行说明。
<共聚物>
光取向膜形成用组合物中所包含的共聚物为具有后述的式(A)所表示的重复单元A和后述的式(B)所表示的重复单元B的共聚物。
另外,光取向膜形成用组合物中的共聚物的含量并不受特别限定,但当光取向膜形成用组合物含有后述的有机溶剂时,相对于有机溶剂100质量份,优选为0.1~50质量份,更优选为0.5~10质量份。
(重复单元A)
共聚物所具有的重复单元A为下述式(A)所表示的重复单元。
[化学式5]
上述式(A)中,R1表示氢原子或取代基,L1表示2价的连接基,A表示后述的式(a1)所表示的光取向性基团。
接着,对上述式(A)中的R1所表示的氢原子或取代基进行说明。
上述式(A)中,作为R1的一方式所表示的取代基,优选为卤原子、碳原子数1~20的直链状、支链状或环状的烷基、碳原子数1~20的直链状的卤代烷基、碳原子数1~20的烷氧基、碳原子数6~20的芳基、碳原子数6~20的芳氧基、氰基或氨基。
作为卤原子,例如可以举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,其中,优选为氟原子、氯原子。
关于碳原子数1~20的直链状、支链状或环状的烷基,作为直链状的烷基,优选碳原子数1~6的烷基,具体而言,例如可以举出甲基、乙基、正丙基等。
作为支链状的烷基,优选碳原子数3~6的烷基,具体而言,例如可以举出异丙基、叔丁基等。
作为环状的烷基,优选碳原子数3~6的烷基,具体而言,例如可以举出环丙基、环戊基、环己基等。
作为碳原子数1~20的直链状的卤代烷基,优选碳原子数1~4的氟烷基,具体而言,例如可以举出三氟甲基、全氟乙基、全氟丙基、全氟丁基等,其中,优选三氟甲基。
作为碳原子数1~20的烷氧基,优选碳原子数1~18的烷氧基,更优选碳原子数6~18的烷氧基,进一步优选碳原子数6~14的烷氧基。具体而言,例如可以优选举出甲氧基、乙氧基、正丁氧基、甲氧基乙氧基、正己氧基、正辛氧基、正癸氧基、正十二烷氧基、正十四烷氧基等,其中,更优选正己氧基、正辛氧基、正癸氧基、正十二烷氧基、正十四烷氧基。
作为碳原子数6~20的芳基,优选碳原子数6~12的芳基,具体而言,例如可以举出苯基、α-甲基苯基、萘基等,其中,优选苯基。
作为碳原子数6~20的芳氧基,优选碳原子数6~12的芳氧基,具体而言,例如可以举出苯氧基、2-萘氧基等,其中,优选苯氧基。
作为氨基,例如可以举出伯氨基(-NH2);甲基氨基等仲氨基;二甲基氨基、二乙基氨基、二苄基氨基、将含氮杂环化合物(例如,吡咯烷、哌啶、哌嗪等)的氮原子作为连接键的基团等叔氨基。
接着,对上述式(A)中的L1所表示的2价的连接基进行说明。
作为2价的连接基,出于光取向性基团容易与液晶化合物相互作用而相邻的液晶层的液晶取向性变得更良好的原因,优选为将选自包括可以具有取代基的碳原子数1~18的直链状、支链状或环状的亚烷基、可以具有取代基的碳原子数6~12的亚芳基、醚基(-O-)、羰基(-C(=O)-)及可以具有取代基的亚氨基(-NH-)的组中的至少2个以上的基团组合而成的2价的连接基。
在此,作为亚烷基、亚芳基及亚氨基可具有的取代基,例如可以举出卤原子、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、氰基、羧基、烷氧基羰基及羟基等。
作为卤原子,例如可以举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,其中,优选为氟原子、氯原子。
作为烷基,例如优选为碳原子数1~18的直链状、支链状或环状的烷基,更优选为碳原子数1~8的烷基(例如,甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、环己基等),进一步优选为碳原子数1~4的烷基,尤其优选为甲基或乙基。
作为烷氧基,例如优选为碳原子数1~18的烷氧基,更优选为碳原子数1~8的烷氧基(例如,甲氧基、乙氧基、正丁氧基、甲氧基乙氧基等),进一步优选为碳原子数1~4的烷氧基,尤其优选为甲氧基或乙氧基。
作为芳基,例如可以举出碳原子数6~12的芳基,具体而言,例如可以举出苯基、α-甲基苯基、萘基等,其中,优选苯基。
作为芳氧基,例如可以举出苯氧基、萘氧基、咪唑基氧基、苯并咪唑基氧基、吡啶-4-基氧基、嘧啶基氧基、喹唑啉基氧基、嘌呤基氧基、噻吩-3-基氧基等。
作为烷氧基羰基,例如可以举出甲氧基羰基、乙氧基羰基等。
关于碳原子数1~18的直链状、支链状或环状的亚烷基,作为直链状的亚烷基,具体而言,例如可以举出亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚癸基、十一碳烯基、十二碳烯基、十三碳烯基、十四碳烯基、十五碳烯基、十六碳烯基、十七碳烯基、十八碳烯基等。
并且,作为支链状的亚烷基,具体而言,例如可以举出二甲基亚甲基、甲基亚乙基、2,2-二甲基亚丙基、2-乙基-2-甲基亚丙基等。
并且,作为环状的亚烷基,具体而言,例如可以举出亚环丙基、亚环丁基、亚环戊基、亚环己基、亚环辛基、亚环癸基、金刚烷-二基、降冰片烷-二基、外-四氢二环戊二烯-二基等,其中,优选亚环己基。
作为碳原子数6~12的亚芳基,具体而言,例如可以举出亚苯基、亚二甲苯基、亚联苯基、亚萘基、2,2’-亚甲基双苯基(2,2'-methylene bisphenyl group)等,其中,优选亚苯基。
接着,对上述式(A)中的A所表示的、下述式(a1)所表示的光取向性基团进行说明。
[化学式6]
上述式(a1)中,2个*中的任一个表示与L1的键合位置,另一个表示R7,R3~R6及R7分别独立地表示氢原子或取代基,相邻的2个基团可以键合而形成环。
在本发明中,上述式(a1)所表示的光取向性基团优选为下述式(a2)所表示的光取向性基团。
[化学式7]
上述式(a2)中,*表示与L1的键合位置,R3~R7分别独立地表示氢原子或取代基,相邻的2个基团可以键合而形成环。
在此,出于光取向性基团容易与液晶化合物相互作用而相邻的液晶层的液晶取向性变得更良好的原因,R3~R7的一方式所表示的取代基优选分别独立地为卤原子、碳原子数1~20的直链状、支链状或环状的烷基、碳原子数1~20的直链状的卤代烷基、碳原子数1~20的烷氧基、碳原子数6~20的芳基、碳原子数6~20的芳氧基、氰基、氨基或下述式(a3)所表示的基团。
另外,下述式(a3)所表示的基团以外的取代基的具体例可以举出与在上述式(A)中的R1的一方式表示的取代基中说明的取代基相同的取代基。
[化学式8]
在此,上述式(a3)中,*表示与上述式(a2)中的苯环的键合位置,R9表示1价的有机基团。
作为上述式(a3)中的R9所表示的1价的有机基团,例如可以举出碳原子数1~20的直链状或环状的烷基。
作为直链状的烷基,优选碳原子数1~6的烷基,具体而言,例如可以举出甲基、乙基、正丙基等,其中,优选甲基或乙基。
作为环状的烷基,优选碳原子数3~6的烷基,具体而言,例如可以举出环丙基、环戊基、环己基等,其中,优选环己基。
另外,作为上述式(a3)中的R9所表示的1价的有机基团,也可以为将上述直链状的烷基及环状的烷基直接或经由单键组合多个而成的基团。
在本发明中,出于光取向性基团容易与液晶化合物相互作用而相邻的液晶层的液晶取向性变得更良好的原因,上述式(a1)中的R3~R6或上述式(a2)中的R3~R7中至少1个(尤其是R7)优选为上述取代基,出于所得到的光取向性共聚物的直线性得到提高且照射偏振光时反应效率得到提高的原因,更优选为给电子性的取代基。
在此,给电子性的取代基(给电子基团)是指哈米特值(Hammett取代基常数σp)为0以下的取代基,例如可以举出上述取代基中的烷基、卤代烷基、烷氧基等。
在这些之中,优选为烷氧基,出于相邻的液晶层的液晶取向性变得进一步良好的原因,更优选为碳原子数6~16的烷氧基,进一步优选为碳原子数7~10的烷氧基。
作为上述式(A)所表示的重复单元A,具体而言,例如可以举出以下所示的重复单元A-1~A-160。另外,在下述式中,Me表示甲基。
[化学式9]
[化学式10]
[化学式11]
[化学式12]
[化学式13]
[化学式14]
[化学式15]
[化学式16]
[化学式17]
(重复单元B)
共聚物所具有的重复单元B为下述式(B)所表示的重复单元。
[化学式18]
上述式(B)中,R2表示氢原子或取代基。另外,作为R2的一方式表示的取代基,可以举出与在上述式(A)中的R1的一方式表示的取代基中说明的取代基相同的取代基。
并且,L2表示2价的连接基。另外,作为L2所表示的2价的连接基,可以举出在上述式(A)中的L1表示的2价的连接基中说明的连接基相同的连接基。
并且,B表示下述式(PG-1)~(PG-9)所表示的任一聚合性基团。
[化学式19]
上述式(PG-1)~(PG-9)中,*表示与L2的键合位置。
并且,R8表示氢原子、卤原子、甲基、乙基或三氟甲基。其中,上述式(PG-2)、(PG-5)、(PG-6)及(PG-9)中的多个R8分别可以相同也可以不同。
在本发明中,出于偏振度进一步得到提高的原因,优选上述式(B)所表示的重复单元B由重复单元B1及重复单元B2这两种重复单元构成,重复单元B1为上述式(B)中的B表示上述式(PG-1)所表示的聚合性基团的重复单元,重复单元B2为上述式(B)中的B表示上述式(PG-4)~(PG-9)所表示的任一聚合性基团的重复单元。
作为上述重复单元B1,具体而言,例如可以举出以下所示的重复单元B-1~B-29。
[化学式20]
作为上述重复单元B2,具体而言,例如可以举出以下所示的重复单元B-30~B-52。
[化学式21]
在本发明中,上述共聚物优选上述重复单元A的含量a与上述重复单元B的含量b以质量比计满足下述式(11),更优选满足下述式(12),进一步优选满足下述式(13),尤其优选满足下述式(14)。
0.03≤a/(a+b)≤0.5……(11)
0.03≤a/(a+b)≤0.3……(12)
0.03≤a/(a+b)≤0.2……(13)
0.05≤a/(a+b)≤0.2……(14)
并且,在本发明中,当上述共聚物具有上述重复单元B1及上述重复单元B2时,出于使光取向膜固化并且与偏振层的密合性变得更良好的原因,上述重复单元A的含量a、上述重复单元B1的含量b1及上述重复单元B2的含量b2以质量比计优选满足下述式(15),更优选满足下述式(16)。
0.05≤b1/(a+b1+b2)≤0.7……(15)
0.10≤b1/(a+b1+b2)≤0.5……(16)
另外,在本发明中,出于偏振层与取向膜的密合性变得更良好的原因,重复单元A的含量a、重复单元B1的含量b1及重复单元B2的含量b2相对于上述共聚物的总质量的各质量%分别优选为5≤a≤30、20≤b1≤45及50≤b2≤75,更优选为7≤a≤22、23≤b1≤38及55≤b2≤70。
(其他重复单元)
只要不阻碍本发明的效果,则上述光取向性共聚物除了上述重复单元A及重复单元B以外,还可以具有其他重复单元。
作为形成这种其他重复单元的单体(自由基聚合性单体),例如可以举出丙烯酸酯化合物、甲基丙烯酸酯化合物、马来酰亚胺化合物、丙烯酰胺化合物、丙烯腈、马来酸酐、苯乙烯化合物、乙烯基化合物等。
上述共聚物的合成法并不受特别限定,例如能够通过混合形成上述重复单元A的单体、形成上述重复单元B的单体及形成任意的其他重复单元的单体并在有机溶剂中使用自由基聚合引发剂进行聚合来合成。
出于偏振度进一步得到提高的原因,上述共聚物的重均分子量(Mw)优选10000~500000,更优选10000~100000。
在此,本发明中的重均分子量及数均分子量为在以下所示的条件下通过凝胶渗透色谱(GPC)法测定出的值。
·溶剂(洗脱液):THF(四氢呋喃)
·装置名称:TOSOH HLC-8320GPC
·柱:将3根TOSOH TSKgel Super HZM-H(4.6mm×15cm)连接使用
·柱温度:40℃
·试样浓度:0.1质量%
·流速:1.0ml/min
·校准曲线:使用由TOSOH制造的TSK标准聚苯乙烯Mw=2800000~1050(Mw/Mn=1.03~1.06)的7个样品得到的校准曲线
<有机溶剂>
从制作光取向膜的操作性等观点考虑,光取向膜形成用组合物优选含有有机溶剂。
作为有机溶剂,具体而言,例如可以举出酮类(例如,丙酮、2-丁酮、甲基异丁基酮、环己酮、环戊酮等)、醚类(例如,二噁烷、四氢呋喃等)、脂肪族烃类(例如,己烷等)、脂环式烃类(例如,环己烷等)、芳香族烃类(例如,甲苯、二甲苯、三甲基苯等)、卤代碳类(例如,二氯甲烷、二氯乙烷、二氯苯、氯甲苯等)、酯类(例如,乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等)、水、醇类(例如,乙醇、异丙醇、丁醇、环己醇等)、溶纤剂类(例如,甲基溶纤剂、乙基溶纤剂等)、溶纤剂乙酸酯类、亚砜类(例如,二甲基亚砜等)、酰胺类(例如,二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等)等,可以将这些单独使用一种,也可以并用两种以上。
<聚合引发剂>
从通过对形成偏振层之前的光取向膜实施加热或光照射而使其产生聚合反应,从而抑制在形成偏振层时使用的溶剂所引起的光取向膜的取向性的紊乱的观点考虑,光取向膜形成用组合物优选含有聚合引发剂。
聚合引发剂可以根据聚合反应的形式进行选择,例如可以举出热聚合引发剂、光聚合引发剂。
作为热聚合引发剂,例如可以举出偶氮类化合物、过氧化物类化合物等。
作为光聚合引发剂,例如可以举出α-羰基化合物、偶姻醚、α-烃取代芳香族偶姻化合物、多核醌化合物、三芳基咪唑二聚物与对氨基苯基酮的组合等。
当含有聚合引发剂时,聚合引发剂的含量相对于光取向膜形成用组合物的总固体成分,优选为0.01~20质量%,更优选为0.5~5质量%。
<添加剂>
光取向膜形成用组合物可以含有除上述以外的其他成分,例如可以举出折射率调整剂、弹性模量调整剂、交联剂、填料、密合改良剂、流平剂、表面活性剂、增塑剂等添加剂。其中,从不会降低取向能力的观点考虑,优选使用交联剂,交联剂所具有的交联性基团优选能够与光取向膜形成用组合物中所包含的共聚物所具有的聚合性基团进行反应。
(交联剂)
作为交联剂,可以举出具有聚合性基团的交联剂,作为聚合性基团,优选为上述式(PG-1)~(PG-9)所表示的任一聚合性基团。
交联剂也优选在1个分子中具有多个上述式(PG-1)~(PG-9)所表示的基团,并且可以在1个分子中具有相同的上述式(PG-1)~(PG-9)所表示的基团,也可以具有不同的上述式(PG-1)~(PG-9)所表示的基团。
作为上述交联剂,例如可以举出在分子内具有2个以上的环氧基或氧杂环丁基的化合物、封端异氰酸酯化合物(具有被保护的异氰酸酯基的化合物)、含有烷氧基甲基的化合物等。
在这些之中,优选以下示出具体例的在分子内具有2个以上的环氧基或氧杂环丁基的化合物、封端异氰酸酯化合物。
(1)在分子内具有2个以上的环氧基的化合物
作为在分子内具有2个以上的环氧基的化合物的具体例,能够举出脂肪族环氧化合物等。
它们能够以市售品获得。例如,可以举出Denacol EX-611、EX-612、EX-614、EX-614B、EX-622、EX-512、EX-521、EX-411、EX-421、EX-313、EX-314、EX-321、EX-211、EX-212、EX-810、EX-811、EX-850、EX-851、EX-821、EX-830、EX-832、EX-841、EX-911、EX-941、EX-920、EX-931、EX-212L、EX-214L、EX-216L、EX-321L、EX-850L、EX-1111、EX-1112、DLC-201、DLC-203、DLC-204、DLC-205、DLC-206、DLC-301、DLC-402(以上为Nagase Chemtex Corporation制造)、CELLOXIDE 2021P、2081、3000、EHPE3150、EPOLEAD GT401、PB3600、PB4700、EHPE3150、EHPE3150CE、CELVENUS B0134、B0177(Daicel Corporation制造)、jER152、154、630、1031S、1255HX30、157S65、157S70、YL6810,YX4000、YX6954BH30、YX7200B35、YX7553BH30、YL6121HA、YL6677、YL6810(Mitsubishi Chemical Corporation制造)、EPCLON840-SS、EXA-1514、N-540、N-695、HP-820、HP-4032D、HP-4700、HP-4710、HP-7200(DICCorporation制造)、TEPIC-UC(Nissan Chemical Corporation制造)、KR-470(Shin-EtsuSilicone Co.,Ltd.制造)、EPOCHALIC THI-DE、DE-102、DE-103(JXTG Energy Co.,Ltd制造)等。
它们能够单独使用一种或者组合使用两种以上。
(2)在分子内具有2个以上的氧杂环丁基的化合物
作为在分子内具有2个以上的氧杂环丁基的化合物的具体例,能够使用ARONOXETANE OXT-121、OXT-221、OX-SQ、PNOX(以上为TOAGOSEI CO.,LTD.制造)。
(3)封端异氰酸酯化合物
封端异氰酸酯化合物只要是具有异氰酸酯基受到化学保护的封端异氰酸酯基的化合物,则不受特别限制,但从固化性的观点考虑,优选为在1个分子内具有2个以上的封端异氰酸酯基的化合物。
另外,本发明中的封端异氰酸酯基是指通过热能够生成异氰酸酯基的基团,例如能够优选例示出使封端剂与异氰酸酯基进行反应而保护了异氰酸酯基的基团。并且,上述封端异氰酸酯基优选为通过90℃~250℃的热能够生成异氰酸酯基的基团。
并且,作为封端异氰酸酯化合物,其骨架并不受特别限定,只要在1个分子中具有2个异氰酸酯基,则可以为任何封端异氰酸酯化合物,可以为脂肪族、脂环族或芳香族的聚异氰酸酯,例如能够优选使用2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、1,3-三亚甲基二异氰酸酯、1,4-四亚甲基二异氰酸酯、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、1,9-九亚甲基二异氰酸酯、1,10-十亚甲基二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、2,2’-二乙醚二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、邻二甲苯二异氰酸酯、间二甲苯二异氰酸酯、对二甲苯二异氰酸酯、亚甲基双(环己基异氰酸酯)、环己烷-1,3-二亚甲基二异氰酸酯、环己烷-1,4-二亚甲基二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、对亚苯基二异氰酸酯、3,3’-亚甲基二甲苯基-4,4’-二异氰酸酯、4,4’-二苯醚二异氰酸酯、四氯亚苯基二异氰酸酯(tetrachloro phenylenediisocyanate)、降冰片烷二异氰酸酯、氢化1,3-二甲苯二异氰酸酯、氢化1,4-二甲苯二异氰酸酯等异氰酸酯化合物及从这些化合物衍生的预聚物型骨架的化合物。在这些之在中,尤其优选甲苯二异氰酸酯(TDI)或二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)。
作为封端异氰酸酯化合物的母结构,能够举出缩二脲型、异氰脲酸酯型、加合型、2官能预聚物型等。
作为形成上述封端异氰酸酯化合物的封端结构的封端剂,能够举出肟化合物、内酰胺化合物、酚化合物、醇化合物、胺化合物、活性亚甲基化合物、吡唑化合物、硫醇化合物、咪唑类化合物、酰亚胺类化合物等。在这些之中,尤其优选选自肟化合物、内酰胺化合物、酚化合物、醇化合物、胺化合物、活性亚甲基化合物、吡唑化合物中的封端剂。
封端异氰酸酯化合物能够以市售品获得,例如能够优选使用Coronate AP stableM、Coronate 2503、2515、2507、2513、2555、Millionate MS-50(以上为NipponPolyurethane Industry Co.,Ltd.制造)、Takenate B-830、B-815N、B-820NSU、B-842N、B-846N、B-870N、B-874N、B-882N(以上为Mitsui Chemicals,Inc.制造)、Duranate 17B-60PX、17B-60P、TPA-B80X、TPA-B80E、MF-B60X、MF-B60B、MF-K60X、MF-K60B、E402-B80B、SBN-70D、SBB-70P、K6000(以上为Asahi Kasei Chemicals Corporation制造)、Desmodur BL1100、BL1265 MPA/X、BL3575/1、BL3272MPA、BL3370MPA、BL3475BA/SN、BL5375MPA、VPLS2078/2、BL4265SN、PL340、PL350、Sumidur BL3175(以上为Sumika Bayer Urethane Co.,Ltd.制造)等。
光取向膜形成用组合物含有交联剂时的含量并不受特别限制,但出于本发明的效果等更优异的原因,相对于光取向膜形成用组合物的总固体成分,优选为1~90质量份,更优选为4~80质量份。
作为使用上述光取向膜形成用组合物来形成的光取向膜的膜厚并没有特别限制,能够根据目的适当地选择,但优选10~5000nm,更优选10~3000nm。
<光取向膜的形成方法>
光取向膜除了使用上述光取向膜形成用组合物以外,能够通过以往公知的制造方法来进行制造,例如能够通过以下工序来进行制作:涂布工序,将上述光取向膜形成用组合物涂布于上述支撑体上而形成第1涂布膜;
加热工序,通过加热第1涂布膜以干燥去除有机溶剂来在上述支撑体上形成第1干燥被膜,从而得到第1层叠体;及
光照射工序,通过向第1干燥被膜照射偏振光紫外线(UV)或从相对于涂膜表面倾斜的方向照射非偏振光UV来由第1干燥被膜形成光取向膜,从而得到第2层叠体。
<涂布工序>
涂布工序中的涂布方法并不受特别限定,能够根据目的适当地选择,例如可以举出旋涂、模涂、凹版涂布、柔版涂布、喷墨印刷等。
<加热工序>
加热工序的温度只要是能够干燥去除第1涂布膜中所包含的有机溶剂的温度,则不受特别限定,当光取向膜形成用组合物含有聚合引发剂时,从产生聚合反应的观点考虑,优选为120~160℃,更优选为130~150℃。
并且,加热工序的时间只要是能够干燥去除第1涂布膜中所包含的有机溶剂的温度,则不受特别限定,当光取向膜形成用组合物含有聚合引发剂时,从充分进行聚合反应的观点考虑,优选为30秒~5分钟,更优选为1分钟~3分钟。
<光照射工序>
在光照射工序中,对第1干燥被膜照射的偏振光并没有特别限制,例如可以举出直线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光等,其中,优选直线偏振光。
并且,照射非偏振光的“倾斜方向”只要是相对于涂膜表面的法线方向倾斜极角θ(0<θ<90°)的方向,则没有特别限制,能够根据目的适当地选择,但优选θ为20~80°。
作为偏振光或非偏振光中的波长,只要能够对第1干燥被膜赋予针对液晶性分子的取向控制能力,则没有特别限制,例如可以举出紫外线、近紫外线、可见光线等。其中,尤其优选250nm~450nm的近紫外线。
并且,作为用于照射偏振光或非偏振光的光源,例如可以举出氙气灯、高压汞灯、超高压汞灯、金属卤化物灯等。通过针对从这种光源得到的紫外线或可见光线使用干涉滤光片或彩色滤光片等,能够限制所照射的波长范围。并且,通过针对来自这些光源的光使用偏振滤光片或偏振棱镜,能够得到直线偏振光。
作为偏振光或非偏振光的累计光量,只要能够对第1干燥被膜赋予针对液晶性分子的取向控制能力,则没有特别限制,但优选1~300mJ/cm2,更优选5~100mJ/cm2。
作为偏振光或非偏振光的照度,只要能够对第1干燥被膜赋予针对液晶性分子的取向控制能力,则没有特别限制,优选0.1~300mW/cm2,更优选1~100mW/cm2。
〔偏振层〕
本发明的偏振元件所具有的偏振层为使用偏振层形成用组合物来形成的层,该偏振层形成用组合物含有液晶化合物及二色性物质,液晶化合物及二色性物质中的至少一个具有聚合性基团。
以下,对偏振层形成用组合物中所包含的液晶化合物、二色性物质及任意成分、以及使用了偏振层形成用组合物的偏振层的形成方法进行说明。
<取代基W>
在液晶化合物的说明中使用的取代基W表示以下的基团。
作为取代基W,具体而言,例如可以举出卤原子、碳原子数1~20的烷基、碳原子数1~20的卤代烷基、碳原子数1~20的环烷基、碳原子数1~20的烷氧基、碳原子数1~20的烯基、碳原子数1~20的炔基、碳原子数1~20的芳基、杂环基(heterocyclic group)、氰基、羟基、硝基、羧基、芳氧基、甲硅烷氧基、杂环氧基、酰氧基、氨甲酰氧基、烷氧基羰基氧基、芳氧基羰基氧基、氨基(包括苯胺基。以下相同。)、铵基、酰氨基、氨基羰基氨基、烷氧基羰基氨基、芳氧基羰基氨基、氨磺酰基氨基、烷基或芳基磺酰基氨基、巯基、烷硫基、芳硫基、杂环硫基、氨磺酰基、磺基、烷基或芳基亚磺酰基、烷基或芳基磺酰基、酰基、芳氧基羰基、烷氧基羰基、氨甲酰基、芳基或杂环偶氮基、酰亚胺基、膦基、氧膦基、氧膦基氧基、氧膦基氨基、膦酰基、甲硅烷基、肼基、脲基、硼酸基(-B(OH)2)、磷酸基(-OPO(OH)2)、硫酸基(-OSO3H)、其他公知的取代基等。
另外,关于取代基的详细内容,记载于日本特开2007-234651号公报的[0023]段。
并且,取代基W也可以为下述式(W1)所表示的基团。
[化学式22]
*-LW-SPW-Q (W1)
上述式(W1)中,LW表示单键或2价的连接基,SPW表示2价的间隔基,Q表示与后述的式(LC)中的Q1或Q2所表示的基团相同的基团,*表示键合位置。
作为LW的一方式所表示的2价的连接基,例如可以举出-O-、-(CH2)g-、-(CF2)g-、-Si(CH3)2-、-(Si(CH3)2O)g-、-(OSi(CH3)2)g-(其中,g表示1~10的整数。)、-N(Z)-、-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=N-、-N=C(Z)-、-C(Z)2-C(Z’)2-、-C(O)-、-OC(O)-、-C(O)O-、-O-C(O)O-、-N(Z)C(O)-、-C(O)N(Z)-、-C(Z)=C(Z’)-C(O)O-、-O-C(O)-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=N-、-N=C(Z)-、-C(Z)=C(Z’)-C(O)N(Z”)-、-N(Z”)-C(O)-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=C(Z’)-C(O)-S-、-S-C(O)-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=N-N=C(Z’)-(其中,Z、Z’及Z”分别独立地表示氢、碳原子数1~4的烷基、环烷基、芳基、氰基或卤原子。)、-C≡C-、-N=N-、-S-、-S(O)-、-S(O)(O)-、-(O)S(O)O-、-O(O)S(O)O-、-SC(O)-及-C(O)S-等。LW也可以为将这些基团组合2个以上而成的基团。
作为SPW所表示的间隔基,例如可以举出单键、碳原子数1~50的直链、支链或环状的亚烷基及碳原子数1~20的杂环基等。
在此,上述亚烷基及上述杂环基的碳原子可以被-O-、-Si(CH3)2-、-(Si(CH3)2O)g-、-(OSi(CH3)2)g-(其中,g表示1~10的整数。)、-N(Z)-、-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=N-、-N=C(Z)-、-C(Z)2-C(Z’)2-、-C(O)-、-OC(O)-、-C(O)O-、-O-C(O)O-、-N(Z)C(O)-、-C(O)N(Z)-、-C(Z)=C(Z’)-C(O)O-、-O-C(O)-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=N-、-N=C(Z)-、-C(Z)=C(Z’)-C(O)N(Z”)-、-N(Z”)-C(O)-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=C(Z’)-C(O)-S-、-S-C(O)-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=N-N=C(Z’)-(其中,Z、Z’及Z”分别独立地表示氢、碳原子数1~4的烷基、环烷基、芳基、氰基或卤原子。)、-C≡C-、-N=N-、-S-、-C(S)-、-S(O)-、-SO2-、-(O)S(O)O-、-O(O)S(O)O-、-SC(O)-、-C(O)S-及将这些基团组合2个以上而成的基团取代(以下,将取代碳原子的基团也简称为“SP-C”。)。
并且,上述亚烷基及上述杂环基的氢原子可以被卤原子、氰基、-ZH、-OH、-OZH、-COOH、-C(O)ZH、-C(O)OZH、-OC(O)ZH、-OC(O)OZH、-NZHZH’、-NZHC(O)ZH’、-NZHC(O)OZH’、-C(O)NZHZH’、-OC(O)NZHZH’、-NZHC(O)NZH’OZH”、-SH、-SZH、-C(S)ZH、-C(O)SZH及-SC(O)ZH取代(以下,将取代氢原子的基团也简称为“SP-H”。)。其中,ZH及ZH’分别独立地表示碳原子数1~10的烷基、卤代烷基或-L-CL。另外,L表示单键或连接基,连接基的具体例与上述LW及SPW相同。并且,CL表示交联性基团,可以举出后述的式(LC)中的Q1或Q2所表示的基团,优选后述的式(P1)~(P30)所表示的基团。
<液晶化合物>
偏振层形成用组合物所含有的液晶化合物优选在可见区域中不显示出二色性的液晶化合物。
作为液晶化合物,能够使用低分子液晶化合物及高分子液晶化合物后的任一种。在此,“低分子液晶化合物”是指在化学结构中不具有重复单元的液晶化合物。并且,“高分子液晶化合物”是指在化学结构中具有重复单元的液晶化合物。
作为低分子液晶化合物,例如可以举出日本特开2013-228706号公报中所记载的液晶化合物。
作为高分子液晶化合物,例如可以举出日本特开2011-237513号公报中所记载的热致性液晶性高分子。并且,高分子液晶化合物可以在末端具有交联性基团(例如,丙烯酰基及甲基丙烯酰基)。
液晶化合物可以单独使用一种,也可以并用两种以上。
液晶化合物的含量相对于偏振层形成用组合物中的二色性物质的含量100质量份,优选25~2000质量份,更优选33~1000质量份,进一步优选50~500质量份。通过液晶化合物的含量在上述范围内,起偏器的取向度进一步得到提高。
作为这种液晶化合物,优选为下述式(LC)所表示的液晶化合物或其聚合物。
[化学式23]
Q1-S1-MG-S2-Q2 (LC)
上述式(LC)中,Q1及Q2分别独立地表示氢原子、卤原子、碳原子数1~20的直链、支链或环状的烷基、碳原子数1~20的烷氧基、碳原子数1~20的烯基、碳原子数1~20的炔基、碳原子数1~20的芳基、杂环基、氰基、羟基、硝基、羧基、芳氧基、甲硅烷氧基、杂环氧基、酰氧基、氨甲酰氧基、烷氧基羰基氧基、芳氧基羰基氧基、氨基、铵基、酰氨基、氨基羰基氨基、烷氧基羰基氨基、芳氧基羰基氨基、氨磺酰基氨基、烷基或芳基磺酰基氨基、巯基、烷硫基、芳硫基、杂环硫基、氨磺酰基、磺基、烷基或芳基亚磺酰基、烷基或芳基磺酰基、酰基、芳氧基羰基、烷氧基羰基、氨甲酰基、芳基或杂环偶氮基、酰亚胺基、膦基、氧膦基、氧膦基氧基、氧膦基氨基、膦酰基、甲硅烷基、肼基、脲基、硼酸基(-B(OH)2)、磷酸基(-OPO(OH)2)、硫酸基(-OSO3H)或下述式(P1)~(P-30)所表示的交联性基团,Q1及Q2中的至少1个优选为下述式(P1)~(P-30)所表示的交联性基团。
[化学式24]
上述式(P-1)~(P-30)中,RP表示氢原子、卤原子、碳原子数1~10的直链、支链或环状的亚烷基、碳原子数1~20的卤代烷基、碳原子数1~20的烷氧基、碳原子数1~20的烯基、碳原子数1~20的炔基、碳原子数1~20的芳基、杂环基、氰基、羟基、硝基、羧基、芳氧基、甲硅烷氧基、杂环氧基、酰氧基、氨甲酰氧基、烷氧基羰基氧基、芳氧基羰基氧基、氨基、铵基、酰氨基、氨基羰基氨基、烷氧基羰基氨基、芳氧基羰基氨基、氨磺酰基氨基、烷基或芳基磺酰基氨基、巯基、烷硫基、芳硫基、杂环硫基、氨磺酰基、磺基、烷基或芳基亚磺酰基、烷基或芳基磺酰基、酰基、芳氧基羰基、烷氧基羰基、氨甲酰基、芳基或杂环偶氮基、酰亚胺基、膦基、氧膦基、氧膦基氧基、氧膦基氨基、膦酰基、甲硅烷基、肼基、脲基、硼酸基(-B(OH)2)、磷酸基(-OPO(OH)2)或硫酸基(-OSO3H),多个RP分别可以相同也可以不同。
作为交联性基团,优选为自由基聚合性基团或阳离子聚合性基团。
作为自由基聚合性基团,优选上述式(P-1)所表示的乙烯基、上述式(P-2)所表示的丁二烯基、上述式(P-4)所表示的(甲基)丙烯酸基、上述式(P-5)所表示的(甲基)丙烯酰胺基、上述式(P-6)所表示的乙酸乙烯酯基、上述式(P-7)所表示的富马酸酯基、上述式(P-8)所表示的苯乙烯基、上述式(P-9)所表示的乙烯基吡咯烷酮基、上述式(P-11)所表示的马来酸酐、上述式(P-12)所表示的马来酰亚胺基。
作为阳离子聚合性基团,优选上述式(P-18)所表示的乙烯基醚基、上述式(P-19)所表示的环氧基、上述式(P-20)所表示的氧杂环丁基。
上述式(LC)中,S1及S2表示2价的间隔基,S1及S2的优选方式可以举出与上述式(W1)中的SPW相同的结构,因此省略其说明。
上述式(LC)中,MG表示介晶(mesogen)基团。
MG所表示的介晶基团是指表示有助于形成液晶的液晶分子的主要骨架的基团。液晶分子显示出结晶态与各向同性液态的中间状态(中间相)的液晶性。关于介晶基团,并没有特别限制,例如能够参考“Flussige Kristalle in Tabellen II”(VEB DeutscheVerlag fur Grundstoff Industrie,Leipzig,1984年刊)、尤其第7页~第16页的记载及液晶便览编辑委员会编、液晶便览(丸善,2000年刊)、尤其第3章的记载。
MG所表示的介晶基团优选包含2~10个环状结构,更优选包含3~7个。
作为环状结构的具体例,可以举出芳香族烃基、杂环基及脂环式基团等。
作为MG所表示的介晶基团,从显现液晶性、调整液晶相变温度、原料获得性及合成适用性的观点等考虑,优选下述式(MG-A)或下述式(MG-B)所表示的基团,更优选式(MG-B)所表示的基团。
[化学式25]
上述式(MG-A)中,A1为选自包括芳香族烃基、杂环基及脂环式基团的组中的2价的基团。这些基团可以被上述取代基W等取代基取代。
A1所表示的2价的基团优选为4~15元环。并且,A1所表示的2价的基团可以为单环,也可以为稠环。
*表示与S1或S2的键合位置。
作为A1所表示的2价的芳香族烃基,例如可以举出亚苯基、亚萘基、芴-二基、蒽-二基及并四苯-二基等,从介晶骨架的设计的多样性或原材料的获得性等观点考虑,优选亚苯基、亚萘基。
作为A1所表示的2价的杂环基,可以为芳香族或非芳香族中的任一种,但从取向度进一步得到提高的观点考虑,优选为2价的芳香族杂环基。
作为构成2价的芳香族杂环基的除碳以外的原子,可以举出氮原子、硫原子及氧原子。当芳香族杂环基具有多个除碳以外的构成环的原子时,它们可以相同也可以不同。
作为2价的芳香族杂环基,具体而言,例如可以举出亚吡啶基(吡啶-二基)、哒嗪-二基、咪唑-二基、亚噻吩(噻吩-二基)、亚喹啉基(喹啉-二基)、亚异喹啉基(异喹啉-二基)、噁唑-二基、噻唑-二基、噁二唑-二基、苯并噻唑-二基、苯并噻二唑-二基、邻苯二甲酰亚胺-二基、噻吩并噻唑-二基、噻唑并噻唑-二基、噻吩并噻吩-二基及噻吩并噁唑-二基等。
作为A1所表示的2价的脂环式基团,具体而言,例如可以举出亚环戊基及亚环己基等,碳原子可以被-O-、-Si(CH3)2-、-N(Z)-、-C(O)-、(其中,Z表示氢原子、碳原子数1~4的烷基、环烷基、芳基、氰基或卤原子。)、-S-、-C(S)-、-S(O)-及-SO2-、将这些基团组合2个以上而成的基团取代。
上述式(MG-A)中,a1表示2~10的整数。多个A1可以相同也可以不同。
上述式(MG-B)中,A2及A3分别独立地表示选自包括芳香族烃基、杂环基及脂环式基团的组中的2价的基团。A2及A3的具体例及优选方式与上述式(MG-A)的A1相同,因此省略其说明。
上述式(MG-B)中,a2表示1~10的整数,当a2为2~10的整数时,多个A2可以相同也可以不同,多个LA1可以相同也可以不同。a2更优选为2以上。
上述式(MG-B)中,LA1表示单键或2价的连接基。
作为LA1的一方式所表示的2价的连接基,与上述LW相同,因此省略其说明。
作为MG的具体例,可以举出以下结构。另外,在以下结构中,芳香族烃基、杂环基及脂环式基团上的氢原子可以被上述取代基W取代。
[化学式26]
[化学式27]
当上述式(LC)所表示的液晶化合物为低分子液晶化合物时,作为介晶基团MG的环状结构的优选方式,可以举出亚环己基、亚环戊基、亚苯基、亚萘基、芴-二基、吡啶-二基、哒嗪-二基、噻吩-二基、噁唑-二基、噻唑-二基、噻吩并噻吩-二基等,环状结构的个数优选2~10个,进一步优选3~7个。
作为介晶环结构的侧链W的优选方式,可以举出卤原子、卤代烷基、氰基、羟基、硝基、羧基、碳原子数1~10的烷氧基、碳原子数1~10的烷基羰基、碳原子数1~10的烷氧基羰基、碳原子数1~10的烷基羰基氧基、氨基、碳原子数1~10的烷基氨基、烷基氨基羰基、经由间隔基(例如,上述LW)的上述(P1)~(P30)所表示的交联性基团等,作为交联性基团,优选乙烯基、丁二烯基、(甲基)丙烯酸基、(甲基)丙烯酰胺基、乙酸乙烯酯基、富马酸酯基、苯乙烯基、乙烯基吡咯烷酮基、马来酸酐、马来酰亚胺基、乙烯基醚基、环氧基、氧杂环丁基。
作为间隔基S1及S2的优选方式,与上述LW相同,因此省略其说明。
当使用显示出近晶性的低分子液晶时,间隔基的碳原子数(将用“SP-C”替换碳时为其原子数)优选碳原子数6以上,进一步优选8以上。
当上述式(LC)所表示的液晶化合物为低分子液晶化合物时,可以并用多个低分子液晶化合物,优选并用2~6种,进一步优选并用2~4种。通过并用低分子液晶化合物,能够提高溶解性或调整起偏器形成用组合物的相变温度。
作为低分子液晶化合物,具体而言,可以举出以下所示的(LC-1)~(LC-77),但本发明并不限定于这些。
[化学式28]
[化学式29]
在本发明中,作为上述液晶化合物,优选使用聚合性近晶液晶化合物。
在此,“聚合性近晶液晶化合物”是指具有聚合性基团且显示出近晶相的液晶态的化合物。
聚合性近晶液晶化合物显示出的液晶态优选为高阶的近晶相。在此所说的高阶的近晶相是指近晶A相、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相及近晶L相,其中,优选近晶A相、近晶B相、近晶F相、近晶I相、倾斜的近晶F相及倾斜的近晶I相,更优选近晶A相、近晶B相。
作为这种聚合性近晶液晶化合物,例如可以举出日本特开2013-033249号公报的[0043]~[0055]段中所记载的聚合性近晶液晶化合物。
并且,在本发明中,出于偏振度进一步得到提高的原因,上述液晶化合物优选为侧链型高分子液晶化合物,更优选为具有下述式(1)所表示的重复单元(以下,也简称为“重复单元(1)”。)的聚合物。
[化学式30]
上述式(1)中,PC1表示重复单元的主链,L1表示单键或2价的连接基,SP1表示间隔基,MG1表示介晶基团,T1表示末端基。
作为PC1所表示的重复单元的主链,具体而言,例如可以举出下述式(P1-A)~(P1-D)所表示的基团,其中,从成为原料的单体的多样性及容易处理的观点考虑,优选下述式(P1-A)所表示的基团。
[化学式31]
上述式(P1-A)~(P1-D)中,“*”表示与上述式(1)中的L1的键合位置。
上述式(P1-A)~(P1-D)中,R11、R12、R13及R14分别独立地表示氢原子、卤原子、氰基或碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的烷氧基。上述烷基可以为直链或支链状的烷基,也可以为具有环状结构的烷基(环烷基)。并且,上述烷基的碳原子数优选1~5。
上述式(P1-A)所表示的基团优选为通过(甲基)丙烯酸酯的聚合而得到的聚(甲基)丙烯酸酯的部分结构的一单元。
上述式(P1-B)所表示的基团优选为使具有环氧基的化合物的环氧基进行开环聚合而形成的乙二醇单元。
上述式(P1-C)所表示的基团优选为使具有氧杂环丁烷基的化合物的氧杂环丁烷基进行开环聚合而形成的丙二醇单元。
上述式(P1-D)所表示的基团优选为通过具有烷氧基甲硅烷基及硅烷醇基中的至少一个基团的化合物的缩聚而得到的聚硅氧烷的硅氧烷单元。在此,作为具有烷氧基甲硅烷基及硅烷醇基中的至少一个基团的化合物,可以举出具有式SiR14(OR15)2-所表示的基团的化合物。式中,R14的含义与(P1-D)中的R14的含义相同,多个R15分别独立地表示氢原子或碳原子数1~10的烷基。
L1为与上述LW相同的连接基,作为优选方式,可以举出-C(O)O-、-OC(O)-、-O-、-S-、-C(O)NR16-、-NR16C(O)-、-S(O)2-及-NR16R17-等。式中,R16及R17分别独立地表示氢原子、可以具有取代基(例如,上述取代基W)的碳原子数1~6的烷基。在上述2价的连接基的具体例中,左侧的连接键与PC1键合,右侧的连接键与SP1键合。
当PC1为式(P1-A)所表示的基团时,L1优选-C(O)O-或-C(O)NR16-所表示的基团。
当PC1为式(P1-B)~(P1-D)所表示的基团时,L1优选单键。
SP1所表示的间隔基表示与上述S1及S2相同的基团,从取向度的观点考虑,优选包含选自包括氧乙烯结构、氧丙烯结构、聚硅氧烷结构及氟化亚烷基结构的组中的至少一种结构的基团或碳原子数2~20的直链或支链亚烷基。其中,上述亚烷基可以包含-O-、-S-、-O-CO-、-CO-O-、或-O-CO-O-、-O-CNR-、-S(O)2-。在此,R表示碳原子数1~10的烷基。
出于容易显现液晶性或原材料的获得性等原因,SP1所表示的间隔基更优选为包含选自包括氧乙烯结构、氧丙烯结构、聚硅氧烷结构及氟化亚烷基结构的组中的至少一种结构的基团。
在此,SP1所表示的氧乙烯结构优选为*-(CH2-CH2O)n1-*所表示的基团。式中,n1表示1~20的整数,*表示与L1或MG1的键合位置。n1优选为2~10的整数,更优选为2~4的整数,最优选为3。
并且,SP1所表示的氧丙烯结构优选*-(CH(CH3)-CH2O)n2-*所表示的基团。式中,n2表示1~3的整数,*表示与L1或MG1的键合位置。
并且,SP1所表示的聚硅氧烷结构优选*-(Si(CH3)2-O)n3-*所表示的基团。式中,n3表示6~10的整数,*表示与L1或MG1的键合位置。
并且,SP1所表示的氟化亚烷基结构优选*-(CF2-CF2)n4-*所表示的基团。式中,n4表示6~10的整数,*表示与L1或MG1的键合位置。
作为T1所表示的末端基,可以举出氢原子、卤原子、氰基、硝基、羟基、-SH、羧基、硼酸基、-SO3H、-PO3H2、-NR11R12(其中,R11及R12分别独立地表示氢原子、取代或未取代的碳原子数1~10的烷基、环烷基或芳基。)、碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的烷氧基、碳原子数1~10的烷硫基、碳原子数1~10的烷氧基羰基氧基、碳原子数1~10的酰氧基、碳原子数1~10的酰氨基、碳原子数1~10的烷氧基羰基、碳原子数1~10的烷氧基羰基氨基、碳原子数1~10的磺酰基氨基、碳原子数1~10的氨磺酰基、碳原子数1~10的氨甲酰基、碳原子数1~10的亚磺酰基及碳原子数1~10的脲基、含有交联性基团的基团等。
作为上述含有交联性基团的基团,例如可以举出-L-CL。另外,L表示单键或连接基,连接基的具体例与上述LW及SPW相同。并且,CL表示交联性基团,可以举出上述式(LC)中的Q1或Q2所表示的基团,优选上述式(P1)~(P30)所表示的基团。
并且,T1也可以为将这些基团组合2个以上而成的基团。
T1优选碳原子数1~10的烷氧基,更优选碳原子数1~5的烷氧基,进一步优选甲氧基。这些末端基可以进一步被这些基团或日本特开2010-244038号公报中所记载的聚合性基团取代。
T1的主链的原子数优选1~20,更优选1~15,进一步优选1~10,尤其优选1~7。通过T1的主链的原子数为20以下,光吸收各向异性膜的取向度进一步得到提高。在此,T1中的“主链”是指与M1键合的最长的分子链,氢原子不计入T1的主链的原子数。例如,当T1为正丁基时,主链的原子数为4,T1为仲丁基时的主链的原子数为3。
(logP值)
上述式(1)中,PC1、L1及SP1的logP值(以下,也称为“logP1”。)与MG1的logP值(以下,也称为“logP2”。)之差(|logP1-logP2|)优选为4以上,从起偏器的取向度进一步得到提高的观点考虑,更优选4.25以上,进一步优选4.5以上。
并且,从调整液晶相变温度及合成适用性的观点考虑,上述差的上限值优选15以下,更优选12以下,进一步优选10以下。
在此,logP值是表现化学结构的亲水性及疏水性的性质的指标,有时被称为亲疏水参数。logP值能够使用ChemBioDraw Ultra或HSPiP(Ver.4.1.07)等软件来进行计算。并且,也能够通过OECD Guidelines for the Testing of Chemicals,Sections 1,TestNo.117的方法等实验地求出。在本发明中,只要没有特别指定,则采用在HSPiP(Ver.4.1.07)中输入化合物的结构式来计算的值作为logP值。
如上所述,上述logP1是指PC1、L1及SP1的logP值。“PC1、L1及SP1的logP值”是指将PC1、L1及SP1设为一体的结构的logP值,并不是将PC1、L1及SP1的各自的logP值合计而得到的值,具体而言,logP1通过将上述式(1)中的P1~SP1的一连串的结构式输入到上述软件中来进行计算。
但是,当计算logP1时,在PC1~SP1的一连串的结构式中,关于PC1所表示的基团的部分,可以使用PC1所表示的基团其本身的结构(例如,上述式(P1-A)~式(P1-D)等),也可以使用在使为了得到上述式(1)所表示的重复单元而使用的单体聚合之后可能成为PC1的基团的结构。
在此,后者(可能成为PC1的基团)的具体例如下。当PC1通过(甲基)丙烯酸酯的聚合而得到时为CH2=C(R1)-所表示的基团(R1表示氢原子或甲基。)。并且,当PC1通过乙二醇的聚合而得到时为乙二醇,当PC1为通过丙二醇的聚合而得到时为丙二醇。并且,当PC1通过硅烷醇的缩聚而得到时为硅烷醇(式Si(R2)3(OH)所表示的化合物(多个R2分别独立地表示氢原子或烷基。其中,多个R2中的至少1个表示烷基。)。
logP1只要与上述logP2之差为4以上,则可以低于logP2,也可以高于logP2。
在此,一般的介晶基团的logP值(上述logP2)趋于在4~6的范围内。此时,当logP1低于logP2时,logP1的值优选1以下,更优选0以下。另一方面,当logP1高于logP2时,logP1的值优选8以上,更优选9以上。
当上述式(1)中的PC1通过(甲基)丙烯酸酯的聚合而得到且logP1低于logP2时,上述式(1)中的SP1的logP值优选0.7以下,更优选0.5以下。另一方面,当上述式(1)中的PC1通过(甲基)丙烯酸酯的聚合而得到且logP1高于logP2时,上述式(1)中的SP1的logP值优选3.7以上,更优选4.2以上。
另外,作为logP值为1以下的结构,例如可以举出氧乙烯结构及氧丙烯结构等。作为logP值为6以上的结构,可以举出聚硅氧烷结构及氟化亚烷基结构等。
从提高取向度的观点考虑,上述侧链型高分子液晶化合物优选在末端包含具有给电子性和/或吸电子性的重复单元。
更具体而言,更优选包含具有介晶基团和存在于其末端的σp值大于0的吸电子基团的重复单元(21)和具有介晶基团和存在于其末端的σp值为0以下的基团的重复单元(22)。如此,当高分子液晶化合物包含重复单元(21)和重复单元(22)时,与仅包含上述重复单元(21)或上述重复单元(22)中的任一个的情况相比,使用其形成的起偏器的取向度得到提高。其原因的详细内容虽然不明确,但大致推断如下。
即,推测通过在重复单元(21)和重复单元(22)中产生的相反方向的偶极矩在分子间相互作用,介晶基团向短轴方向的相互作用变强,液晶的取向朝向变得更均匀,其结果,认为液晶的秩序度变高。由此,推测二色性物质的取向性也变得良好,因此所形成的光吸收各向异性膜的取向度变高。
另外,上述重复单元(21)及(22)也可以为上述式(1)所表示的重复单元。
重复单元(21)具有介晶基团和存在于上述介晶基团的末端的σp值大于0的吸电子基团。
上述吸电子基团为位于介晶基团的末端,且σp值大于0的基团。作为吸电子基团(σp值大于0的基团),可以举出后述的式(LCP-21)中的EWG所表示的基团,其具体例也相同。
上述吸电子基团的σp值大于0,从光吸收各向异性膜的取向度变得更高的观点考虑,优选0.3以上,更优选0.4以上。从取向的均匀性优异的观点考虑,上述吸电子基团的σp值的上限值优选1.2以下,更优选1.0以下。
σp值是指哈米特取代基常数σp值(也简称为“σp值”),其以数值表示取代苯甲酸的酸解离平衡常数下的取代基的效果,是表示取代基的吸电子性及给电子性的强度的参数。本说明书中的哈米特取代基常数σp值是指取代基位于苯甲酸的对位时的取代基常数σ。
本说明书中的各基的哈米特取代基常数σp值采用文献“Hansch et al.,ChemicalReviews,1991,Vol,91,No.2,165-195”中所记载的值。另外,关于上述文献中未示出哈米特取代基常数σp值的基团,能够使用软件“ACD/ChemSketch(ACD/Labs 8.00Release ProductVersion:8.08)”根据苯甲酸的pKa和在对位具有取代基的苯甲酸衍生物的pKa之差来计算哈米特取代基常数σp值。
重复单元(21)只要在侧链中具有介晶基团和存在于上述介晶基团的末端的σp值大于0的吸电子基团,则不受特别限定,但从光吸收各向异性膜的取向度变得更高的观点考虑,优选为下述式(LCP-21)所表示的重复单元。
[化学式32]
上述式(LCP-21)中,PC21表示重复单元的主链,更具体而言,表示与上述式(1)中的PC1相同的结构,L21表示单键或2价的连接基,更具体而言,表示与上述式(1)中的L1相同的结构,SP21A及SP21B分别独立地表示间隔基,更具体而言,表示与上述式(1)中的SP1相同的结构,MG21表示介晶结构,更具体而言,表示上述式(LC)中的介晶基团MG,EWG表示σp值大于0的吸电子基团。
SP21A及SP21B所表示的间隔基表示与上述式S1及S2相同的基团,优选包含选自包括氧乙烯结构、氧丙烯结构、聚硅氧烷结构及氟化亚烷基结构的组中的至少一种结构的基团或碳原子数2~20的直链或支链亚烷基。其中,上述亚烷基可以包含-O-、-O-CO-、-CO-O-或-O-CO-O-。
出于容易显现液晶性或原材料的获得性等原因,SP1所表示的间隔基优选包含选自包括氧乙烯结构、氧丙烯结构、聚硅氧烷结构及氟化亚烷基结构的组中的至少一种结构。
SP21B所表示的间隔基优选单键或碳原子数2~20的直链或支链亚烷基。其中,上述亚烷基可以包含-O-、-O-CO-、-CO-O-或-O-CO-O-。
在这些之中,从起偏器的取向度变得更高的观点考虑,SP21B所表示的间隔基优选单键。换言之,重复单元21优选具有作为式(LCP-21)中的吸电子基团的EWG直接连接于作为式(LCP-21)中的介晶基团的MG21的结构。如此,推测若吸电子基团直接连接于介晶基团,则在高分子液晶化合物中由适度的偶极矩产生的分子间相互作用更有效地起作用,由此液晶的取向朝向变得更均匀,其结果,认为液晶的秩序度变高,取向度变得更高。
EWG表示σp值大于0的吸电子基团。作为σp值大于0的吸电子基团,可以举出酯基(具体而言,*-C(O)O-RE所表示的基团)、(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰氧基、羧基、氰基、硝基、磺基、-S(O)(O)-ORE、-S(O)(O)-RE、-O-S(O)(O)-RE、酰基(具体而言,*-C(O)RE所表示的基团)、酰氧基(具体而言,*-OC(O)RE所表示的基团)、异氰酸酯基(-N=C(O))、*-C(O)N(RF)2、卤原子以及被这些基团取代的烷基(碳原子数优选1~20。)。上述各基团中,*表示与SP21B的键合位置。RE表示碳原子数1~20(优选碳原子数1~4,更优选碳原子数1~2)的烷基。RF分别独立地表示氢原子或碳原子数1~20(优选碳原子数1~4,更优选碳原子数1~2)的烷基。
在上述基团之中,EWG优选*-C(O)O-RE所表示的基团、(甲基)丙烯酰氧基或氰基、硝基。
从维持起偏器的高取向度并且能够使高分子液晶化合物及二色性物质均匀地取向的观点考虑,重复单元(21)的含量相对于高分子液晶化合物的总质量(100质量%),优选50质量%以下,更优选40质量%以下,尤其优选35%以下。
重复单元(21)的含量的下限值优选1质量%以上,更优选3质量%以上。
在本发明中,高分子液晶化合物中所包含的各重复单元的含量根据用于得到各重复单元的各单体的装入量(质量)来进行计算。
在高分子液晶化合物中可以单独包含一种重复单元(21),也可以包含两种以上。若高分子液晶化合物包含两种以上的重复单元(21),则具有高分子液晶化合物对溶剂的溶解性得到提高及容易调整液晶相变温度等优点。当包含两种以上的重复单元(21)时,优选其合计量在上述范围内。
当包含两种以上的重复单元(21)时,可以并用在EWG中不包含交联性基团的重复单元(21)和在EWG中包含聚合性基团的重复单元(21)。由此,光吸收各向异性膜的固化性进一步得到提高。另外,作为交联性基团,优选乙烯基、上丁二烯基、(甲基)丙烯酸基、(甲基)丙烯酰胺基、乙酸乙烯酯基、富马酸酯基、苯乙烯基、乙烯基吡咯烷酮基、马来酸酐、马来酰亚胺基、乙烯基醚基、环氧基、氧杂环丁基。
在该情况下,从光吸收各向异性膜的固化性与取向度的平衡的观点考虑,在EWG中包含聚合性基团的重复单元(21)的含量相对于高分子液晶化合物的总质量,优选为1~30质量%。
以下,示出重复单元(21)的一例,但重复单元(21)并不限定于以下重复单元。
[化学式33]
关于重复单元(21)及重复单元(22),本发明人等对组成(含有比例)以及末端基的给电子性及吸电子性进行了深入研究,其结果发现了,当重复单元(21)的吸电子基团的吸电子性强时(即,σp值时),若降低重复单元(21)的含有比例,则光吸收各向异性膜的取向度变得更高,当重复单元(21)的吸电子基团的吸电子性弱时(即,σp值接近0时),若提高重复单元(21)的含有比例,则光吸收各向异性膜的取向度变得更高。
其原因的详细内容虽然不明确,但大致推断如下。即,推测通过在高分子液晶化合物中由适度的偶极矩产生的分子间相互作用起作用,液晶的取向朝向变得更均匀,其结果,认为液晶的秩序度变高,光吸收各向异性膜的取向度变得更高。
具体而言,重复单元(21)中的上述吸电子基团(式(LCP-21)中,EWG)的σp值与高分子液晶化合物中的重复单元(21)的含有比例(质量基准)之积优选0.020~0.150,更优选0.050~0.130,尤其优选0.055~0.125。若上述积在上述范围内,则光吸收各向异性膜的取向度变得更高。
重复单元(22)具有介晶基团和存在于上述介晶基团的末端的σp值为0以下的基团。通过高分子液晶化合物具有重复单元(22),能够使高分子液晶化合物及二色性物质均匀地取向。
介晶基团是有助于形成液晶的表示液晶分子的主要骨架的基团,详细内容如后述的式(LCP-22)中的MG中说明,其具体例也相同。
上述基团为位于介晶基团的末端,且σp值为0以下的基团。作为上述基团(σp值为0以下的基团),可以举出σp值为0的氢原子及σp值小于0的后述的式(LCP-22)中的T22所表示的基团(给电子基团)。在上述基团之中,σp值小于0的基团(给电子基团)的具体例与后述的式(LCP-22)中的T22相同。
上述基团的σp值为0以下,从取向的均匀性更优异的观点考虑,优选小于0,更优选-0.1以下,尤其优选-0.2以下。上述基团的σp值的下限值优选-0.9以上,更优选-0.7以上。
重复单元(22)只要在侧链中具有介晶基团和存在于上述介晶基团的末端的σp值为0以下的基团,则不受特别限定,但从液晶的取向的均匀性变得更高的观点考虑,优选为不对应于上述式(LCP-21)所表示的重复单元且由下述式(PCP-22)表示的重复单元。
[化学式34]
上述式(LCP-22)中,PC22表示重复单元的主链,更具体而言,表示与上述式(1)中的PC1相同的结构,L22表示单键或2价的连接基,更具体而言,表示与上述式(1)中的L1相同的结构,SP22表示间隔基,更具体而言,表示与上述式(1)中的SP1相同的结构,MG22表示介晶结构,更具体而言,表示上述式(LC)中的介晶基团MG,T22表示哈米特取代基常数σp值小于0的给电子基团。
T22表示σp值小于0的给电子基团。作为σp值小于0的给电子基团,可以举出羟基、碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的烷氧基及碳原子数1~10的烷基氨基等。
通过T22的主链的原子数为20以下,光吸收各向异性膜的取向度进一步得到提高。在此,T22中的“主链”是指与MG22键合的最长的分子链,氢原子不计入T22的主链的原子数。例如,当T22为正丁基时,主链的原子数为4,T22为仲丁基时的主链的原子数为3。
以下,示出重复单元(22)的一例,但重复单元(22)并不限定于以下重复单元。
[化学式35]
重复单元(21)和重复单元(22)优选结构的一部分相同。推测重复单元彼此的结构越相似,液晶越均匀地排列。由此,光吸收各向异性膜的取向度变得更高。
具体而言,从光吸收各向异性膜的取向度变得更高的观点考虑,优选满足式(LCP-21)的SP21和式(LCP-22)的SP22为相同结构、式(LCP-21)的MG21和式(LCP-22)的MG22为相同结构及式(LCP-21)的L21和式(LCP-22)的L22为相同结构中的至少1个,更优选满足2个以上,尤其优选满足全部。
从取向的均匀性优异的观点考虑,重复单元(22)的含量相对于高分子液晶化合物的总质量(100质量%),优选50质量%以上,更优选55%以上,尤其优选60%以上。
从取向度得到提高的观点考虑,重复单元(22)的含量的上限值优选99质量%以下,更优选97质量%以下。
在高分子液晶性化合物中可以单独包含一种重复单元(22),也可以包含两种以上。若高分子液晶性化合物包含两种以上的重复单元(22),则具有高分子液晶性化合物对溶剂的溶解性得到提高及容易调整液晶相变温度等优点。当包含两种以上的重复单元(22)时,优选其合计量在上述范围内。
从提高针对通用溶剂的溶解性的观点考虑,上述侧链型高分子液晶化合物能够包含不含有液晶原的重复单元(3)。尤其,为了抑制取向度的下降并且提高溶解性,作为该不含有液晶原的重复单元(3),优选为分子量280以下的重复单元。如此,作为通过包含不含有液晶原的分子量280以下的重复单元来抑制取向度的下降并且提高溶解性的原因,推断如下。
即,认为通过高分子液晶在其分子链中包含不具有液晶原的重复单元(3),溶剂容易进入高分子液晶化合物中,因此溶解性得到提高,但非液晶原性的重复单元(3)会使取向度下降。然而,推断通过重复单元的分子量小,上述包含介晶基团的重复单元(1)、重复单元(21)或重复单元(22)的取向不易紊乱,可抑制取向度的下降。
上述重复单元(3)优选为分子量280以下的重复单元。
重复单元(3)的分子量不是指为了得到重复单元(3)而使用的单体的分子量,而是指通过单体的聚合而被编入高分子液晶化合物中的状态下的重复单元(3)的分子量。
重复单元(3)的分子量为280以下,优选180以下,更优选100以下。重复单元(3)的分子量的下限值通常为40以上,更优选50以上。若重复单元(3)的分子量为280以下,则可得到高分子液晶化合物的溶解性优异且高取向度的起偏器。
另一方面,若重复单元(3)的分子量超过280,则导致上述重复单元(LCP-1)、重复单元(21)或重复单元(22)部分的液晶取向紊乱,取向度降低。并且,由于溶剂难以进入高分子液晶化合物中,因此高分子液晶化合物的溶解性下降。
作为重复单元(3)的具体例,可以举出不包含交联性基团(例如,烯属不饱和基团)的重复单元(以下,也称为“重复单元(3-1)”。)及包含交联性基团的重复单元(以下,也称为“重复单元(3-2)”。)。
(重复单元(3-1))
作为重复单元(3-1)的聚合中所使用的单体的具体例,可以举出丙烯酸[72.1]、α-烷基丙烯酸类(例如,甲基丙烯酸[86.1]、衣康酸[130.1])、由它们衍生的酯类及酰胺类(例如,N-异丙基丙烯酰胺[113.2]、N-正丁基丙烯酰胺[127.2]、N-叔丁基丙烯酰胺[127.2]、N,N-二甲基丙烯酰胺[99.1]、N-甲基甲基丙烯酰胺[99.1]、丙烯酰胺[71.1]、甲基丙烯酰胺[85.1]、二丙酮丙烯酰胺[169.2]、丙烯酰吗啉[141.2]、N-羟甲基丙烯酰胺[101.1]、N-羟甲基甲基丙烯酰胺[115.1]、丙烯酸甲酯[86.0]、丙烯酸乙酯[100.1]、丙烯酸羟基乙酯[116.1]、丙烯酸正丙酯[114.1]、丙烯酸异丙酯[114.2]、丙烯酸2-羟基丙酯[130.1]、丙烯酸2-甲基-2-硝基丙酯[173.2]、丙烯酸正丁酯[128.2]、丙烯酸异丁酯[128.2]、丙烯酸叔丁酯[128.2]、丙烯酸叔戊酯[142.2]、丙烯酸2-甲氧基乙酯[130.1]、丙烯酸2-乙氧基乙酯[144.2]、丙烯酸2-乙氧基乙氧基乙酯[188.2]、丙烯酸2,2,2-三氟乙酯[154.1]、丙烯酸2,2-二甲基丁酯[156.2]、丙烯酸3-甲氧基丁酯[158.2]、丙烯酸乙基卡必醇酯[188.2]、丙烯酸苯氧基乙酯[192.2]、丙烯酸正戊酯[142.2]、丙烯酸正己酯[156.2]、丙烯酸环己酯[154.2]、丙烯酸环戊酯[140.2]、丙烯酸苄酯[162.2]、丙烯酸正辛酯[184.3]、丙烯酸2-乙基己酯[184.3]、丙烯酸4-甲基-2-丙基戊酯[198.3]、甲基丙烯酸甲酯[100.1]、甲基丙烯酸2,2,2-三氟乙酯[168.1]、甲基丙烯酸羟基乙酯[130.1]、甲基丙烯酸2-羟基丙酯[144.2]、甲基丙烯酸正丁酯[142.2]、甲基丙烯酸异丁酯[142.2]、甲基丙烯酸仲丁酯[142.2]、甲基丙烯酸辛酯[198.3]、甲基丙烯酸2-乙基己酯[198.3]、甲基丙烯酸2-甲氧基乙酯[144.2]、甲基丙烯酸2-乙氧基乙酯[158.2]、甲基丙烯酸苄酯[176.2]、甲基丙烯酸2-降冰片基甲酯[194.3]、甲基丙烯酸5-降冰片烯-2-基甲酯[194.3]、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯[157.2])、乙烯酯类(例如,乙酸乙烯酯[86.1])、由马来酸或富马酸衍生的酯类(例如,马来酸二甲酯[144.1]、富马酸二乙酯[172.2])、马来酰亚胺类(例如,N-苯基马来酰亚胺[173.2])、马来酸[116.1]、富马酸[116.1]、对苯乙烯磺酸[184.1]、丙烯腈[53.1]、甲基丙烯腈[67.1]、二烯类(例如,丁二烯[54.1]、环戊二烯[66.1]、异戊二烯[68.1])、芳香族乙烯基化合物(例如,苯乙烯[104.2]、对氯苯乙烯[138.6]、叔丁基苯乙烯[160.3]、α-甲基苯乙烯[118.2])、N-乙烯基吡咯烷酮[111.1]、N-乙烯基噁唑烷酮[113.1]、N-乙烯基琥珀酰亚胺[125.1]、N-乙烯基甲酰胺[71.1]、N-乙烯基-N-甲基甲酰胺[85.1]、N-乙烯基乙酰胺[85.1]、N-乙烯基-N-甲基乙酰胺[99.1]、1-乙烯基咪唑[94.1]、4-乙烯基吡啶[105.2]、乙烯基磺酸[108.1]、乙烯基磺酸钠[130.2]、烯丙基磺酸钠[144.1]、甲代烯丙基磺酸钠[158.2]、偏二氯乙烯[96.9]、乙烯基烷基醚类(例如,甲基乙烯基醚[58.1])、乙烯[28.0]、丙烯[42.1]、1-丁烯[56.1]以及异丁烯[56.1]。另外,[]内的数值是指单体的分子量。
上述单体可以单独使用一种,也可以并用两种以上。
在上述单体之中,优选丙烯酸、α-烷基丙烯酸类、由它们衍生的酯类及酰胺类、丙烯腈、甲基丙烯腈以及芳香族乙烯基化合物。
作为上述以外的单体,例如能够使用Research Disclosure No.1955(1980年、7月)中所记载的化合物。
以下,示出重复单元(3-1)的具体例及其分子量,但本发明并不限定于这些具体例。
[化学式36]
(重复单元(3-2))
在重复单元(3-2)中,作为交联性基团的具体例,可以举出上述P1~P30所表示的基团,更优选乙烯基、丁二烯基、(甲基)丙烯酸基、(甲基)丙烯酰胺基、乙酸乙烯酯基、富马酸酯基、苯乙烯基、乙烯基吡咯烷酮基、马来酸酐、马来酰亚胺基、乙烯基醚基、环氧基、氧杂环丁基。
从容易聚合的观点考虑,重复单元(3-2)优选为下述式(3)所表示的重复单元。
[化学式37]
上述式(3)中,PC32表示重复单元的主链,更具体而言,表示与上述式(LCP-1)中的PC1相同的结构,L32表示单键或2价的连接基,更具体而言,表示与上述式(LCP-1)中的L1相同的结构,P32表示上述P1~P30所表示的基团。
以下,示出重复单元(3-2)的具体例及其分子量,但本发明并不限定于这些具体例。
[化学式38]
重复单元(3)的含量相对于高分子液晶化合物的总质量(100质量%),优选小于14质量%,更优选为7质量%以下,进一步优选为5质量%以下。重复单元(3)的含量的下限值优选2质量%以上,更优选3质量%以上。若重复单元(3)的含量小于14质量%,则光吸收各向异性膜的取向度进一步得到提高。若重复单元(3)的含量为2质量%以上,则高分子液晶化合物的溶解性进一步得到提高。
在高分子液晶性化合物中可以单独包含一种重复单元(3),也可以包含两种以上。当包含两种以上的重复单元(3)时,优选其合计量在上述范围内。
从提高密合性或面状均匀性的观点考虑,上述侧链型高分子液晶化合物能够包含具有分子链长的柔软结构(后述的式(4)的SP4)的重复单元(4)。关于其原因,推断如下。
即,通过包含这种分子链长的柔软结构,容易产生构成高分子液晶化合物的分子链彼此的缠绕,起偏器的内聚破坏(具体而言,起偏器本身被破坏)得到抑制。其结果,推测起偏器与基底层(例如,基材或取向膜)的密合性得到提高。并且,认为面状均匀性的下降是由于二色性物质与高分子液晶化合物的相容性低而产生。即,认为若二色性物质与高分子液晶化合物的相容性不充分,则会产生以析出的二色性物质为核的面状不良(取向缺陷)。对此,推测通过高分子液晶化合物包含分子链长的柔软结构,二色性物质的析出得到抑制而得到了面状均匀性优异的光吸收各向异性膜。在此,面状均匀性优异是指包含高分子液晶化合物的液晶组合物在基底层(例如,基材或取向膜)上被排斥而产生的取向缺陷少。
上述重复单元(4)为下述式(4)所表示的重复单元。
[化学式39]
上述式(4)中,PC4表示重复单元的主链,更具体而言,表示与上述式(1)中的PC1相同的结构,L4表示单键或2价的连接基,更具体而言,表示与上述式(1)中的L1相同的结构(优选单键),T4表示末端基,更具体而言,表示上述式(1)中的T1。
式(4)中,SP4表示主链的原子数为10以上的亚烷基。其中,构成SP4所表示的亚烷基的1个以上的-CH2-可以被上述“SP-C”取代,尤其优选被选自包括-O-、-S-、-N(R21)-、-C(=O)-、-C(=S)-、-C(R22)=C(R23)-、亚炔基、-Si(R24)(R25)-、-N=N-、-C(R26)=N-N=C(R27)-、-C(R28)=N-及-S(=O)2-的组中的至少一种基团取代。其中,R21~R28分别独立地表示氢原子、卤原子、氰基、硝基或碳原子数1~10的直链状或支链状的烷基。并且,构成SP4所表示的亚烷基的1个以上的-CH2-中所包含的氢原子可以被上述“SP-H”取代。
式(4)中,T4的具体例及优选方式与式(1)的T1相同,因此省略其说明。
PC4的具体例及优选方式与式(1)的PC1相同,因此省略其说明。
作为L4所表示的可以具有取代基的2价的脂环式基团的具体例,与在式(M1-A)中的A1中说明的2价的脂环式基团相同,因此省略其说明。并且,作为取代基,可以举出上述取代基W,其中,优选氟原子、氯原子、烷基、氰基、羟基、羧基、烷氧基、硝基、酰氧基、氨基、巯基、烷硫基、烷基磺酰基、烷基磺酰氨基、磺基、烷基亚磺酰基或烷氧基羰基。
作为L4所表示的可以具有取代基的2价的芳香族基团,可以举出2价的芳香族烃基及2价的芳香族杂环基。2价的芳香族烃基的具体例及优选方式与在式(M1-A)中的A1中说明的2价的芳香族烃基相同,因此省略其说明。并且,2价的芳香族杂环基的具体例及优选方式与在式(M1-A)中的A1中说明的2价的芳香族杂环基相同,因此省略其说明。并且,作为取代基,可以举出上述取代基W,其中,优选氟原子、氯原子、烷基、氰基、羟基、羧基、烷氧基、硝基、酰氧基、氨基、巯基、烷硫基、烷基磺酰基、烷基磺酰氨基、磺基、烷基亚磺酰基或烷氧基羰基。
作为L4,优选单键。
SP4表示主链的原子数为10以上的亚烷基,构成亚烷基的1个以上的-CH2-可以被前述的“SP-C”取代,构成亚烷基的1个以上的-CH2-中所包含的氢原子可以被上述“SP-H”取代。
SP4的主链的原子数为10以上,从可得到密合性及面状均匀性中的至少一个更优异的光吸收各向异性膜的观点考虑,优选15以上,更优选19以上。并且,从可得到取向度更优异的光吸收各向异性膜的观点考虑,SP2的主链的原子数的上限优选70以下,更优选60以下,尤其优选50以下。
在此,SP4中的“主链”是指用于直接连接L4与T4所需要的部分结构,“主链的原子数”是指构成上述部分结构的原子的个数。换言之,SP4中的“主链”为连接L4与T4的原子的数量最少的部分结构。例如,SP4为3,7-二甲基癸基时的主链的原子数为10,SP4为4,6-二甲基十二烷基时的主链的原子数为12。并且,下述式(4-1)中,点线四边形所表示的框内相当于SP4,SP4的主链的原子数(相当于由点线圆形包围的原子的合计数)为11。
[化学式40]
SP4所表示的亚烷基可以为直链状,也可以为支链状。
从可得到取向度更优异的光吸收各向异性膜的观点考虑,SP4所表示的亚烷基的碳原子数优选8~80,优选15~80,更优选25~70,尤其优选25~60。
从可得到密合性及面状均匀性更优异的光吸收各向异性膜的观点考虑,构成SP4所表示的亚烷基的1个以上的-CH2-优选被上述“SP-C”取代。
并且,当具有多个构成SP4所表示的亚烷基的-CH2-时,从可得到密合性及面状均匀性更优异的光吸收各向异性膜的观点考虑,更优选仅有多个-CH2-的一部分被上述“SP-C”取代。
“SP-C”中,优选-O-、-S-、-N(R21)-、-C(=O)-、-C(=S)-、-C(R22)=C(R23)-、亚炔基、-Si(R24)(R25)-、-N=N-、-C(R26)=N-N=C(R27)-、-C(R28)=N-及-S(=O)2-,从可得到密合性及面状均匀性更优异的光吸收各向异性膜的观点考虑,进一步优选选自包括-O-、-N(R21)-、-C(=O)-及-S(=O)2-的组中的至少一种基团,尤其优选选自包括-O-、-N(R21)-及-C(=O)-的组中的至少一种基团。
尤其,SP4优选为包含选自包括构成亚烷基的1个以上的-CH2-被-O-取代的氧化烯结构、构成亚烷基的1个以上的-CH2-CH2-被-O-及-C(=O)-取代的酯结构以及构成亚烷基的1个以上的-CH2-CH2-CH2-被-O-、-C(=O)-及-NH-取代的氨基甲酸酯键的组中的至少1个的基团。
构成SP4所表示的亚烷基的1个以上的-CH2-中所包含的氢原子可以被上述“SP-H”取代。在该情况下,-CH2-中所包含的氢原子的1个以上被“SP-H”取代即可。即,可以是仅有-CH2-中所包含的氢原子中的1个被“SP-H”取代,也可以是-CH2-中所包含的氢原子全部(2个)被“SP-H”取代。
“SP-H”中,优选为选自包括卤原子、氰基、硝基、羟基、碳原子数1~10的直链状的烷基及碳原子数1~10的支链状的烷基、碳原子数1~10卤代烷基的组中的至少一种基团,进一步优选为选自包括羟基、碳原子数1~10的直链状的烷基及碳原子数1~10的支链状的烷基的组中的至少一种基团。
如上所述,T4表示与T1相同的末端基,表示氢原子、甲基、羟基、羧基、磺酸基、磷酸基、硼酸基、氨基、氰基、硝基、可以具有取代基的苯基或-L-CL。另外,L表示单键或连接基,连接基的具体例与上述LW及SPW相同。并且,CL表示交联性基团,可以举出上述式(LC)中的Q1或Q2所表示的基团,优选上述式(P1)~(P30)所表示的基团,优选乙烯基、丁二烯基、(甲基)丙烯酸基、(甲基)丙烯酰胺基、乙酸乙烯酯基、富马酸酯基、苯乙烯基、乙烯基吡咯烷酮基、马来酸酐、马来酰亚胺基、乙烯基醚基、环氧基、氧杂环丁基。
环氧基可以为环氧环烷基,环氧环烷基中的环烷基部分的碳原子数优选3~15,更优选5~12,尤其优选6(即,环氧环烷基为环氧环己基的情况)。
作为氧杂环丁基的取代基,可以举出碳原子数1~10的烷基,优选碳1~5的烷基。作为氧杂环丁基的取代基的烷基可以为直链状,也可以为支链状,但优选为直链状。
作为苯基的取代基,可以举出硼酸基、磺酸基、乙烯基、氨基,优选硼酸基。
作为重复单元(4)的具体例,例如可以举出以下结构。另外,在下述具体例中,n1表示2以上的整数,n2表示1以上的整数。
[化学式41]
重复单元(4)的含量相对于高分子液晶化合物所具有的所有重复单元(100质量%),优选2~20质量%,更优选3~18质量%。若重复单元(4)的含量为2质量%以上,则可得到密合性更优异的光吸收各向异性膜。并且,若重复单元(4)的含量为20质量%以下,则可得到面状均匀性更优异的光吸收各向异性膜。
在高分子液晶性化合物中可以单独包含一种重复单元(4),也可以包含两种以上。当包含两种以上的重复单元(4)时,上述重复单元(4)的含量是指重复单元(4)的合计含量。
从面状均匀性的观点考虑,上述侧链型高分子液晶化合物能够包含使多官能单体聚合而被导入的重复单元(5)。尤其,为了抑制取向度的下降并且提高面状均匀性,优选包含10质量%以下的该使多官能单体聚合而被导入的重复单元(5)。如此,作为通过包含10质量%以下的重复单元(5)来抑制取向度的下降并且提高面状均匀性的原因,推断如下。
重复单元(5)为使多官能单体聚合而被导入到高分子液晶化合物中的单元。因此,认为在高分子液晶化合物中包含由重复单元(5)形成有三维交联结构的高分子量体。在此,由于重复单元(5)的含量为少量,因此认为包含重复单元(5)的高分子量体的含有率少。
如此,推测通过存在少量的形成有三维交联结构的高分子量体,液晶组合物的排斥得到抑制而得到了面状均匀性优异的光吸收各向异性膜。
并且,由于高分子量体的含量为少量,因此推测能够维持抑制取向度的下降的效果。
上述使多官能单体聚合而被导入的重复单元(5)优选为下述式(5)所表示的重复单元。
[化学式42]
上述式(5)中,PC5A及PC5B表示重复单元的主链,更具体而言,表示与上述式(1)中的PC1相同的结构,L5A及L5B表示单键或2价的连接基,更具体而言,表示与上述式(1)中的L1相同的结构,SP5A及SP5B表示间隔基,更具体而言,表示与上述式(1)中的SP1相同的结构,MG5A及MG5B表示介晶结构,更具体而言,表示上述式(LC)中的介晶基团MG,a及b表示0或1的整数。
PC5A及PC5B可以为相同的基团,也可以为互不相同的基团,但从光吸收各向异性膜的取向度进一步得到提高的观点考虑,优选为相同的基团。
L5A及L5B可以均为单键,也可以为相同的基团,还可以为互不相同的基团,但从光吸收各向异性膜的取向度进一步得到提高的观点考虑,优选均为单键或相同的基团,更优选为相同的基团。
SP5A及SP5B可以均为单键,也可以为相同的基团,还可以为互不相同的基团,但从光吸收各向异性膜的取向度进一步得到提高的观点考虑,优选均为单键或相同的基团,更优选为相同的基团。
在此,上述式(5)中的相同的基团是指无论各基团的键合朝向如何,化学结构均相同,例如SP5A为*-CH2-CH2-O-**(*表示与L5A的键合位置,**表示与MG5A的键合位置。)且SP5B为*-O-CH2-CH2-**(*表示与MG5B的键合位置,**表示与L5B的键合位置。)的情况也是相同的基团。
a及b分别独立地为0或1的整数,从起偏器的取向度进一步得到提高的观点考虑,优选为1。
a及b可以相同也可以不同,但从起偏器的取向度进一步得到提高的观点考虑,优选均为1。
从起偏器的取向度进一步得到提高的观点考虑,a及b的合计优选为1或2(即,式(5)所表示的重复单元具有介晶基团),更优选为2。
从起偏器的取向度进一步得到提高的观点考虑,-(MG5A)a-(MG5B)b-所表示的部分结构优选具有环状结构。在该情况下,从起偏器的取向度进一步得到提高的观点考虑,-(MG5A2)a-(MG5B)b-所表示的部分结构中的环状结构的个数优选2个以上,更优选2~8个,进一步优选2~6个,尤其优选2~4个,最优选4个。
从起偏器的取向度进一步得到提高的观点考虑,MG5A及MG5B所表示的介晶基团分别独立地优选包含1个以上的环状结构,优选包含2~4个,更优选包含2~3个,尤其优选包含2个。
作为环状结构的具体例,可以举出芳香族烃基、杂环基及脂环式基团,在这些之中,优选芳香族烃基。
MG5A及MG5B可以为相同的基团,也可以为互不相同的基团,但从起偏器的取向度进一步得到提高的观点考虑,优选为相同的基团。
作为MG5A及MG5B所表示的介晶基团,从显现液晶性、调整液晶相变温度、原料获得性及合成适用性的观点考虑,优选为上述式(LC)中的介晶基团MG。
尤其,重复单元(5)优选PC5A和PC5B为相同的基团,L5A和L5B均为单键或相同的基团,SP5A和SP5B均为单键或相同的基团,MG5A和MG5B为相同的基团。由此,起偏器的取向度进一步得到提高。
重复单元(5)的含量相对于高分子液晶化合物所具有的所有重复单元的含量(100质量%),优选为10质量%以下,更优选为0.001~5质量%,进一步优选为0.05~3质量%。
在高分子液晶性化合物中可以单独包含一种重复单元(5),也可以包含两种以上。当包含两种以上的重复单元(5)时,优选其合计量在上述范围内。
在本发明中,上述高分子液晶化合物可以为星型聚合物。本发明中的星型聚合物是指具有3个以上的以核为起点延伸的聚合物链的聚合物,具体而言,由下述式(6)表示。
作为高分子液晶化合物而由式(6)表示的星型聚合物为高溶解性(针对溶剂的溶解性优异),并且能够形成取向度高的光吸收各向异性膜。
[化学式43]
上述式(6)中,nA表示3以上的整数,优选4以上的整数。nA的上限值并不限定于此,但通常为12以下,优选6以下。
多个PI分别独立地表示包含上述式(1)、(21)、(22)、(3)、(4)、(5)所表示的重复单元中的任一个的聚合物链。其中,多个PI中的至少1个表示包含上述式(1)所表示的重复单元的聚合物链。
A表示成为星型聚合物的核的原子团。作为A的具体例,可以举出日本特开2011-074280号公报的[0052]~[0058]段、日本特开2012-189847号公报的[0017]~[0021]段、日本特开2013-031986号公报的[0012]~[0024]段、日本特开2014-104631号公报的[0118]~[0142]段等中所记载的从多官能硫醇化合物的硫醇基中去除了氢原子的结构。在该情况下,A和PI通过硫醚键键合。
成为A的来源的上述多官能硫醇化合物的硫醇基的数量优选3个以上,更优选4以上。多官能硫醇化合物的硫醇基的数量的上限值通常为12以下,优选6以下。
以下,示出多官能硫醇化合物的具体例。
[化学式44]
[化学式45]
从提高取向度的观点考虑,高分子液晶化合物可以为热致性液晶且结晶性高分子。
(热致液晶)
热致液晶是指通过温度变化显示出向液晶相的转变的液晶。
显示出向列相的温度范围优选为室温(23℃)~450℃,从处理或制造适用性的观点考虑,更优选为50℃~400℃。
(结晶性高分子)
结晶性高分子是指通过温度变化显示出向结晶层的转变的高分子。结晶性高分子除了向结晶层的转变以外,还可以显示出玻璃转变。
另外,以如下方式评价高分子液晶化合物有无结晶性。
以相互正交的方式配置光学显微镜(NIKON Co.,Ltd.制造的ECLIPSE E600POL)的两片起偏器,并在两片起偏器之间固定样品台。然后,将少量的高分子液晶化合物放置于载玻片上,并在置于样品台上的热载台上固定载玻片。一边观察样品的状态,一边将热载台的温度提高至高分子液晶化合物显示出液晶性的温度而使高分子液晶化合物成为液晶态。在高分子液晶化合物成为液晶态之后,一边逐渐降低热载台的温度一边观察液晶相变的行为,并记录液晶相变的温度。另外,当高分子液晶化合物显示出多个液晶相(例如,向列相和近晶相)时,还记录所有的其转变温度。
接着,将高分子液晶化合物的样品约5mg放入铝盘中,盖上盖,并固定于差示扫描量热计(DSC)中(使用空铝盘作为参考)。加热至上述中所测定的高分子液晶化合物显示出液晶相的温度,然后温度保持了1分钟。然后,一边以10℃/分钟的速度降温,一边进行热量测定。从所得到的热量光谱确认发热峰。
其结果,当在除液晶相变的温度以外的温度下观测到发热峰时,该发热峰为由结晶化产生的峰,可以说高分子液晶化合物具有结晶性。
另一方面,当在除液晶相变的温度以外的温度下未观测到发热峰时,可以说高分子液晶化合物不具有结晶性。
(分子量)
出于所得到的偏振层的取向度变得更高的原因,高分子液晶化合物的重均分子量(Mw)优选1000~500000,更优选2000~300000。若高分子液晶化合物的Mw在上述范围内,则容易处理高分子液晶化合物。
尤其,从抑制涂布时的裂纹的观点考虑,高分子液晶化合物的重均分子量(Mw)优选10000以上,更优选10000~300000。
并且,从取向度的温度宽容度的观点考虑,高分子液晶化合物的重均分子量(Mw)优选小于10000,优选2000以上且小于10000。
在此,本发明中的重均分子量及数均分子量为通过凝胶渗透色谱(GPC)法测定出的值。
·溶剂(洗脱液):N-甲基吡咯烷酮
·装置名称:TOSOH HLC-8220GPC
·柱:将3根TOSOH TSKgelSuperAWM-H(6mm×15cm)连接使用
·柱温度:25℃
·试样浓度:0.1质量%
·流速:0.35ml/min
·校准曲线:使用由TOSOH制造的TSK标准聚苯乙烯Mw=2800000~1050(Mw/Mn=1.03~1.06)的7个样品得到的校准曲线
高分子液晶化合物的液晶性可以显示出向列性及近晶性中的任一种,但优选至少显示出向列性。
显示出向列相的温度范围优选为室温(23℃)~450℃,从处理或制造适用性的观点考虑,优选为50~400℃。
(含量)
液晶化合物的含量优选为成为偏振层形成用组合物中的固体成分中的8~99质量%的量,更优选为成为8~96质量%的量。
在此,“偏振层形成用组合物中的固体成分”是指除溶剂以外的成分,作为固体成分的具体例,可以举出上述液晶化合物及后述的二色性物质、聚合引发剂、表面改良剂等。
〔二色性物质〕
偏振层形成用组合物所含有的二色性物质并不受特别限定,可以举出可见光吸收物质(二色性色素)、发光物质(荧光物质、磷光物质)、紫外线吸收物质、红外线吸收物质、非线性光学物质、碳纳米管、无机物质(例如量子杆)等,能够使用以往公知的二色性物质(二色性色素)。
具体而言,例如可以举出日本特开2013-228706号公报的[0067]至[0071]段、日本特开2013-227532号公报的[0008]至[0026]段、日本特开2013-209367号公报的[0008]至[0015]段、日本特开2013-14883号公报的[0045]至[0058]段、日本特开2013-109090号公报的[0012]至[0029]段、日本特开2013-101328号公报的[0009]至[0017]段、日本特开2013-37353号公报的[0051]至[0065]段、日本特开2012-63387号公报的[0049]至[0073]段、日本特开平11-305036号公报的[0016]至[0018]段、日本特开2001-133630号公报的[0009]至[0011]段、日本特开2011-215337号公报的[0030]至[0169]段、日本特开2010-106242号公报的[0021]至[0075]段、日本特开2010-215846号公报的[0011]至[0025]段、日本特开2011-048311号公报的[0017]至[0069]段、日本特开2011-213610号公报的[0013]至[0133]段、日本特开2011-237513号公报的[0074]至[0246]段、日本特开2016-006502号公报的[0005]至[0051]段、WO2016/060173号公报的[0005]至[0041]段、WO2016/136561号公报的[0008]至[0062]段、国际公开第2017/154835号的[0014]至[0033]段、国际公开第2017/154695号的[0014]至[0033]段、国际公开第2017/195833号的[0013]至[0037]段、国际公开第2018/164252号的[0014]至[0034]段等中所记载的二色性物质。
在本发明中,也可以并用两种以上的二色性物质,例如,从使所得到的偏振层接近黑色的观点考虑,优选并用在波长370~550nm的范围内具有极大吸收波长的至少一种二色性物质和在波长500~700nm的范围内具有极大吸收波长的至少一种二色性物质。
(含量)
出于所得到的偏振层的取向度变得更高的原因,二色性物质的含量相对于上述液晶化合物100质量份,优选为1~400质量份,更优选为2~100质量份,进一步优选为5~30质量份。
在本发明中,上述液晶化合物及二色性物质中的至少一个具有聚合性基团,但出于偏振层与光取向膜的密合性变得更良好的原因,优选液晶化合物及二色性物质中的至少一个所具有的聚合性基团和上述共聚物所具有的聚合性基团为相同种类。
〔聚合引发剂〕
偏振层形成用组合物优选包含聚合引发剂。
所使用的聚合引发剂优选为能够通过紫外线照射而引发聚合反应的光聚合引发剂。
作为光聚合引发剂,例如可以举出α-羰基化合物(记载于美国专利第2367661号、美国专利第2367670号的各说明书)、偶姻醚(记载于美国专利第2448828号说明书)、α-烃取代的芳香族偶姻化合物(记载于美国专利第2722512号说明书)、多核醌化合物(记载于美国专利第3046127号、美国专利第2951758号的各说明书)、三芳基咪唑二聚物与对氨基苯基酮的组合(记载于美国专利第3549367号说明书)、吖啶及吩嗪化合物(记载于日本特开昭60-105667号公报、美国专利第4239850号说明书)、噁二唑化合物(记载于美国专利第4212970号说明书)、酰基氧化膦化合物(记载于日本特公昭63-40799号公报、日本特公平5-29234号公报、日本特开平10-095788号公报、日本特开平10-29997号公报)等。
并且,在本发明中,也优选聚合引发剂为肟型的聚合引发剂,作为其具体例,可以举出国际公开第2017/170443号的[0049]~[0052]段中所记载的引发剂。
当偏振层形成用组合物含有聚合引发剂时,聚合引发剂的含量相对于偏振层形成用组合物中的上述二色性物质与上述液晶化合物合计100质量份,优选0.01~30质量份,更优选0.1~15质量份。通过聚合引发剂的含量为0.01质量份以上,偏振层的耐久性变得良好,通过为30质量份以下,偏振层的取向度变得更良好。
聚合引发剂可以单独使用一种,也可以并用两种以上。当包含两种以上的聚合引发剂时,优选其合计量在上述范围内。
〔有机溶剂〕
从操作性等观点考虑,偏振层形成用组合物优选包含有机溶剂。
作为有机溶剂,可以举出与在上述光取向膜形成用组合物中说明的有机溶剂相同的有机溶剂。
当偏振层形成用组合物含有有机溶剂时,有机溶剂的含量相对于偏振层形成用组合物的总质量,优选为80~99质量%,更优选为83~97质量%,尤其优选为85~95质量%。
溶剂可以单独使用一种,也可以并用两种以上。当包含两种以上的溶剂时,优选其合计量在上述范围内。
<偏振层的形成方法>
偏振层的形成方法并不受特别限定,可以举出依次包括以下工序的方法:将上述偏振层形成用组合物涂布于上述光取向膜上而形成涂布膜的工序(以下,也称为“涂布膜形成工序”。);及使涂布膜中所包含的液晶成分取向的工序(以下,也称为“取向工序”。)。
另外,液晶成分是指,不仅包含上述液晶化合物,当上述二色性物质具有液晶性时,还包含具有液晶性的二色性物质的成分。
(涂布膜形成工序)
涂布膜形成工序为将偏振层形成用组合物涂布于光取向膜上而形成涂布膜的工序。
通过使用含有上述有机溶剂的偏振层形成用组合物或者将偏振层形成用组合物通过加热等制成熔融液等液态物的偏振层形成用组合物,容易在光取向膜上涂布偏振层形成用组合物。
作为偏振层形成用组合物的涂布方法,具体而言,例如可以举出辊涂法、凹版印刷法、旋涂法、绕线棒涂布法、挤压涂布法、直接凹版涂布法、逆向凹版涂布法、模涂法、喷涂法及喷墨法等公知的方法。
(取向工序)
取向工序为使涂布膜中所包含的液晶成分取向的工序。由此,可得到偏振层。
取向工序可以具有干燥处理。通过干燥处理,能够从涂布膜中去除溶剂等成分。干燥处理可以通过在室温下将涂布膜放置规定时间的方法(例如,自然干燥)来进行,也可以通过进行加热和/或送风的方法来进行。
在此,光偏振层形成用组合物中所包含的液晶性成分有时通过上述涂布膜形成工序或干燥处理而取向。例如,在偏振层形成用组合物制备成包含溶剂的涂布液的方式中,通过干燥涂布膜以从涂布膜中去除溶剂,可得到具有光吸收各向异性的涂布膜(即,光吸收各向异性膜)。
当在涂布膜中所包含的液晶性成分转变为液晶相的转变温度以上的温度下进行干燥处理时,也可以不实施后述的加热处理。
从制造适用性等方面考虑,涂布膜中所包含的液晶性成分转变为液晶相的转变温度优选10~250℃,更优选25~190℃。若上述转变温度为10℃以上,则不需要进行用于将温度降低至呈液晶相的温度范围的冷却处理等,因此优选。并且,若上述转变温度为250℃以下,则即使在使液晶性成分成为比暂时呈液晶相的温度范围更高温的各向同性液体状态的情况下也不需要高温,能够减少热能的浪费以及基板的变形及变质等,因此优选。
取向工序优选具有加热处理。由此,能够使涂布膜中所包含的液晶性成分取向,因此能够将加热处理后的涂布膜优选用作光吸收各向异性膜。
从制造适用性等方面考虑,加热处理优选10~250℃,更优选25~190℃。并且,加热时间优选1~300秒,更优选1~60秒。
取向工序可以具有在加热处理之后实施的冷却处理。冷却处理为将加热后的涂布膜冷却至室温(20~25℃)左右的处理。由此,能够固定涂布膜中所包含的液晶性成分的取向。作为冷却方法并不受特别限定,能够通过公知的方法来实施。
通过以上工序,能够得到光吸收各向异性膜。
另外,在本方式中,作为使涂布膜中所包含的液晶性成分取向的方法,可以举出干燥处理及加热处理等,但并不限定于此,能够通过公知的取向处理来实施。
(其他工序)
偏振层的形成方法可以在上述取向工序之后具有使偏振层固化的工序(以下,也称为“固化工序”。)。
例如,当偏振层具有交联性基团(聚合性基团)时,固化工序通过加热和/或光照射(曝光)来实施。其中,固化工序优选通过光照射来实施。
用于固化中的光源能够使用红外线、可见光或紫外线等各种光源,但优选为紫外线。并且,可以在固化时一边进行加热一边照射紫外线,也可以经由仅使特定波长透射的滤光片照射紫外线。
当一边加热一边进行曝光时,虽然曝光时的加热温度也取决于光吸收各向异性膜中所包含的液晶性成分向液晶相的转变温度,但优选为25~140℃。
并且,曝光可以在氮气氛下进行。当通过自由基聚合进行光吸收各向异性膜的固化时,可减少由氧引起的聚合的阻碍,因此优选在氮气氛下进行曝光。
偏振层的厚度并不受特别限定,但从柔性的观点考虑,优选为100~8000nm,更优选为300~5000nm。
[图像显示装置]
本发明的图像显示装置为具有本发明的偏振元件的图像显示装置。
用于本发明的图像显示装置中的显示元件并不受特别限定,例如可以举出液晶单元、有机电致发光(以下,简称为“EL”。)显示面板、等离子显示面板等。
在这些之中,优选为液晶单元、有机EL显示面板,更优选为液晶单元。即,作为本发明的图像显示装置,优选为使用液晶单元作为显示元件的液晶显示装置、使用有机EL显示面板作为显示元件的有机EL显示装置,更优选为液晶显示装置。
〔液晶显示装置〕
本发明的图像显示装置的一例的液晶显示装置为具有上述本发明的偏振元件和液晶单元的液晶显示装置。
另外,在本发明中,在设置于液晶单元的两侧的偏振片之中,优选使用本发明的偏振元件作为前侧的偏振片,更优选使用本发明的偏振元件作为前侧及后侧的偏振片。
以下,对构成液晶显示装置的液晶单元进行详细叙述。
<液晶单元>
液晶显示装置中所利用的液晶单元优选为VA(Vertical Alignment:垂直取向)模式、OCB(Optically Compensated Bend:光学补偿弯曲)模式、IPS(In-Plane-Switching:面内切换)模式或TN(Twisted Nematic:扭曲向列),但并不限定于此。
在TN模式的液晶单元中,在未施加电压时棒状液晶性分子(棒状液晶化合物)实质上水平取向,进而以60~120゜扭曲取向。TN模式的液晶单元最经常用作彩色TFT液晶显示装置,并在许多文献中有记载。
在VA模式的液晶单元中,在未施加电压时棒状液晶性分子实质上垂直取向。在VA模式的液晶单元中,除了(1)使棒状液晶性分子在未施加电压时实质上垂直取向,且在施加电压时实质上水平取向的狭义的VA模式的液晶单元(记载于日本特开平2-176625号公报)以外,还包括(2)为了扩大视场角而将VA模式多畴化的(MVA模式(Multi-domain VerticalAlignment:多畴垂直取向)的)液晶单元(记载于SID97、Digest of tech.Papers(预稿集)28(1997)845)、(3)使棒状液晶性分子在未施加电压时实质上垂直取向,且在施加电压时扭曲多畴取向的模式(n-ASM(Axially symmetric aligned microcell:轴对称排列微单元)模式)的液晶单元(记载于日本液晶讨论会的预稿集58~59(1998))及(4)SURVIVAL模式的液晶单元(在LCD(liquid crystal display:液晶显示器)国际98发表)。并且,可以为PVA(Patterned Vertical Alignment:图案化垂直取向)型、光取向型(Optical Alignment)及PSA(Polymer-Sustained Alignment:聚合物稳定取向)中的任一种。关于这些模式的详细内容,在日本特开2006-215326号公报及日本特表2008-538819号公报中有详细记载。
在IPS模式的液晶单元中,棒状液晶性分子相对于基板实质上平行取向,通过施加与基板面平行的电场,使液晶分子平面响应。在IPS模式中,在未施加电场时变为黑显示,上下一对偏振片的吸收轴相正交。在日本特开平10-54982号公报、日本特开平11-202323号公报、日本特开平9-292522号公报、日本特开平11-133408号公报、日本特开平11-305217号公报、日本特开平10-307291号公报等中公开有使用光学补偿片减少倾斜方向上的黑显示时的漏光来改善视场角的方法。
〔有机EL显示装置〕
作为本发明的图像显示装置的一例的有机EL显示装置,例如可以优选举出从视觉辨认侧依次具有本发明的偏振元件、具有λ/4功能的板(以下,也称为“λ/4板”。)及有机EL显示面板的方式。
在此,“具有λ/4功能的板”是指具有将某一特定波长的直线偏振光转换为圆偏振光(或将圆偏振光转换为直线偏振光)的功能的板,例如,作为λ/4板为单层结构的方式,具体而言,可以举出拉伸聚合物薄膜或在支撑体上设置有具有λ/4功能的光学各向异性层的相位差膜等,并且,作为λ/4板为多层结构的方式,具体而言,可以举出将λ/4板和λ/2板层叠而成的宽频带λ/4板。
并且,有机EL显示面板为使用在电极之间(阴极与阳极之间)夹持有机发光层(有机电致发光层)而成的有机EL元件来构成的显示面板。有机EL显示面板的结构并不受特别限制,可以采用公知的结构。
实施例
以下,根据实施例对本发明进行进一步详细的说明。以下实施例所示的材料、使用量、比例、处理内容、处理步骤等只要不脱离本发明的宗旨,则能够适当地进行变更。因此,本发明的范围不应通过以下所示的实施例进行限定性的解释。
[实施例1]
<光取向膜PA1的形成>
用绕线棒将下述光取向膜形成用组合物PA1连续涂布于作为支撑体的TAC薄膜TJ40UL(厚度40μm,Fujifilm Corporation制造)上而形成了第1涂布膜。
接着,用140℃的暖风将支撑体上的第1涂布膜干燥120秒钟而在支撑体上形成了第1干燥被膜。
接着,对第1干燥被膜进行偏振光紫外线照射(10mJ/cm2,使用超高压汞灯),由此形成光取向膜PA1,从而得到了带光取向膜的TAC薄膜。
光取向膜PA1的膜厚为1.0μm。
共聚物PA-1(重均分子量:35000)
[化学式46]
(上述式中,各重复单元中所标注的数值表示各重复单元的质量%。)
产酸剂PAG-1
[化学式47]
产酸剂CPI-110F
[化学式48]
<偏振层P1的形成>
用绕线棒在所得到的光取向膜PA1上连续涂布下述偏振层形成用组合物P1而形成了涂布层P1。
接着,在140℃下将涂布层P1加热90秒钟,并将涂布层P1冷却至变为室温(23℃)。
接着,在80℃下加热60秒钟,并再次冷却至变为室温。
然后,使用高压汞灯在照度28mW/cm2的照射条件下照射60秒钟,由此在光取向膜PA1上形成偏振层P1,从而制作出实施例1的偏振元件。
偏振层P1的膜厚为1.5μm。
偶氮色素Y-1
[化学式49]
偶氮色素M-1
[化学式50]
偶氮色素C-1
[化学式51]
高分子液晶化合物P-1(重均分子量:18000)
[化学式52]
液晶化合物L-1
[化学式53]
表面改良剂F-1
[化学式54]
[实施例2~10]
在光取向膜PA1的形成中,将共聚物PA-1变更为下述共聚物PA-2~PA-10,除此以外,通过与实施例1相同的方法形成了光取向膜PA2~PA10。
代替光取向膜PA1而使用光取向膜PA2~PA10,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作出实施例2~10的偏振元件。光取向膜的膜厚为1.0μm,偏振层的膜厚为1.5μm。
共聚物PA-2(重均分子量:24000)
[化学式55]
(上述式中,各重复单元中所标注的数值表示各重复单元的质量%。)
共聚物PA-3(重均分子量:15000)
[化学式56]
(上述式中,各重复单元中所标注的数值表示各重复单元的质量%。)
共聚物PA-4(重均分子量:45000)
[化学式57]
(上述式中,各重复单元中所标注的数值表示各重复单元的质量%。)
共聚物PA-5(重均分子量:35000)
[化学式58]
(上述式中,各重复单元中所标注的数值表示各重复单元的质量%。)
共聚物PA-6(重均分子量:120000)
[化学式59]
(上述式中,各重复单元中所标注的数值表示各重复单元的质量%。)
共聚物PA-7(重均分子量:7000)
[化学式60]
(上述式中,各重复单元中所标注的数值表示各重复单元的质量%。)
共聚物PA-8(重均分子量:32000)
[化学式61]
(上述式中,各重复单元中所标注的数值表示各重复单元的质量%。)
共聚物PA-9(重均分子量:41000)
[化学式62]
(上述式中,各重复单元中所标注的数值表示各重复单元的质量%。)
共聚物PA-10(重均分子量:37000)
[化学式63]
(上述式中,各重复单元中所标注的数值表示各重复单元的质量%。)
[实施例11]
<偏振层P11的形成>
制备下述偏振层形成用组合物P11,一边搅拌一边在50℃下加热溶解3小时,并且用0.45μm过滤器进行了过滤。
接着,用绕线棒在实施例1中所得到的光取向膜PA1上连续涂布过滤后的偏振层形成用组合物P11而形成了涂布层P11。
接着,在120℃下将涂布层P11加热60秒钟,并将涂布层P6冷却至变为室温(23℃)。
然后,使用高压汞灯在照度28mW/cm2的照射条件下照射60秒钟,由此在光取向膜PA1上制作出偏振层P11。
偏振层P11的膜厚为3.8μm。
偶氮色素M-3
[化学式64]
偶氮色素Y-3
[化学式65]
偶氮色素C-4
[化学式66]
液晶化合物P-3(以下述化合物A/下述化合物B=75/25进行混合)
化合物A
[化学式67]
化合物B
[化学式68]
[比较例1]
在光取向膜PA1的形成中,将共聚物PA-1变更为下述共聚物PAA-1,除此以外,通过与实施例1相同的方法形成了光取向膜PAA1。
代替光取向膜PA1而使用了光取向膜PAA1,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作出比较例1的偏振元件。光取向膜的膜厚为1.0μm,偏振层的膜厚为1.5μm。
共聚物PAA-1(重均分子量:36000)
[化学式69]
(上述式中,各重复单元中所标注的数值表示各重复单元的质量%。)
[比较例2]
在光取向膜PA1的形成中,将共聚物PA-1变更为下述共聚物PAA-2,除此以外,通过与实施例1相同的方法形成了光取向膜PAA2。
代替光取向膜PA1而使用了光取向膜PAA2,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作出比较例2的偏振元件。光取向膜的膜厚为1.0μm,偏振层的膜厚为1.5μm。
共聚物PAA-2(重均分子量:28000)
[化学式70]
(上述式中,各重复单元中所标注的数值表示各重复单元的质量%。)
[比较例3]
<光取向膜PAA3的形成>
用绕线棒将日本特开2007-25202号公报中所记载的下述例示化合物P-10的THF溶液(1质量%)连续涂布于TAC薄膜TJ40UL(厚度40μm,Fujifilm Corporation制造)上。将形成有涂膜的支撑体在室温下进行干燥,接着,使用超高压汞灯,通过紫外线用偏振滤光片对涂膜照射偏振光紫外线,由此形成光取向膜PAA3,从而得到了带光取向膜的TAC薄膜。
例示化合物P-10(重均分子量:40000)
[化学式71]
<液晶层PP3的形成>
依据日本特开2007-25202号公报的实施例1中所记载的方法,在所得到的光取向膜PAA3上涂布聚合性液晶UCL-001-K1(DIC Corporation制造)并使其取向之后,通过照射无偏振光紫外线而使其聚合,从而形成了液晶层PP3。
[比较例4]
<光取向膜PAA4的形成>
在光取向膜PA1的形成中,将共聚物PA-1变更为下述共聚物PAA-4,除此以外,通过与实施例1相同的方法形成了光取向膜PAA4。
共聚物PAA-4(重均分子量:32000)
[化学式72]
(上述式中,各重复单元中所标注的数值表示各重复单元的质量%。)
<液晶层PP4的形成>
通过与比较例3的液晶层PP3相同的方法,在所得到的光取向膜PAA4上形成液晶层PP4而制作出比较例4的偏振元件。
[比较例5]
在光取向膜PA1的形成中,将共聚物PA-1变更为下述共聚物PAA-5,除此以外,通过与实施例1相同的方法形成了光取向膜PAA5。
代替光取向膜PA1而使用了光取向膜PAA5,除此以外,通过与实施例1相同的方法制作出比较例5的偏振元件。光取向膜的膜厚为1.0μm,偏振层的膜厚为1.5μm。
另外,按照国际公开第2018/186500号中所记载的方法合成了下述共聚物PAA-5。
共聚物PAA-5(重均分子量:36000)
[化学式73]
(上述式中,各重复单元中所标注的数值表示各重复单元的质量%。)
[评价]
<偏振度>
使用JASCO Corporation制造的自动偏振膜测定装置VAP-7070,对所制作出的偏振元件(以下,本段落中简称为“偏振膜B”。)计算出经可见度校正的偏振度。将结果示于下述表1。
在此,“经可见度校正的偏振度”是指,依次设置光源、线性起偏器及偏振膜B,测定从支撑体侧入射的380~780nm的波长区域中的透射率,用下述式计算各波长的偏振度,乘以可见度校正系数后的值的平均值就是经可见度校正的偏振度。
偏振度P=√((Tp-Tc)/(Tp+Tc)
Tp=(Ty^2+Tx^2)/2
Tc=Ty*Tx
Tx:入射偏振光与偏振膜B以成为正交尼科耳的方式配置时的透射率(将入射偏振光设为100%)
Ty:入射偏振光与偏振膜B以成为开放尼科尔(open nicol)的方式配置时的透射率(将入射偏振光设为100%)
<密合性>
将所制作出的偏振元件裁剪为25mm×150mm的大小,在偏振元件的偏振层上贴附胶布而将其剥离。
观察偏振层剥离面,按照以下基准进行了评价。将结果示于下述表1。
A:无剥离
B:可观察到剥离残留,但以面积计为5%以下
C:可观察到剥离残留,但以面积计为5%以上
[表1]
表1 | 光取向膜 | 偏振层等 | 偏振度 | 密合性 |
实施例1 | PA1 | P1 | 99.9 | A |
实施例2 | PA2 | P1 | 99.9 | A |
实施例3 | PA3 | P1 | 99.9 | A |
实施例4 | PA4 | P1 | 99.9 | A |
实施例5 | PA5 | P1 | 99.0 | A |
实施例6 | PA6 | P1 | 99.7 | A |
实施例7 | PA7 | P1 | 99.7 | A |
实施例8 | PA8 | P1 | 99.5 | A |
实施例9 | PA9 | P1 | 99.5 | A |
实施例10 | PA10 | P1 | 99.9 | B |
实施例11 | PA1 | P11 | 99.0 | A |
比较例1 | PAA1 | P1 | 无法测定 | C |
比较例2 | PAA2 | P1 | 88 | C |
比较例3 | PAA3 | PP3 | 无法测定 | C |
比较例4 | PAA4 | PP4 | 无法测定 | A |
比较例5 | PAA5 | P1 | 85 | C |
根据表1所示的结果可知,当使用在侧链中具有以肉桂酸基表示的光取向性基团的均聚物来作为用于光取向膜的形成中的聚合物时,偏振层形成用组合物中所包含的液晶成分不取向,无法测定偏振度,并且可知偏振层与光取向膜的密合性也差(比较例1)。
并且,可知当使用具有包含偶氮基的重复单元和包含聚合性基团的重复单元B的共聚物来作为用于光取向膜的形成中的聚合物时,偏振层与光取向膜的密合性良好,但偏振度降低(比较例2)。
并且,可知当使用在侧链中具有以肉桂酸基表示的光取向性基团的均聚物来作为用于光取向膜的形成中的聚合物时,在光取向膜上形成了不包含二色性物质的液晶层而不是偏振层的情况下,具有与通常的向列液晶相同的取向性,但由于不包含二色性物质而无法测定偏振度,并且偏振层与光取向膜的密合性也差(比较例3)。
并且,可知即使使用具有重复单元A及重复单元B的共聚物来作为用于光取向膜的形成中的聚合物时,在光取向膜上形成了不包含二色性物质的液晶层而不是偏振层的情况下,液晶成分也不取向,无法测定偏振度(比较例4)。
并且,可知当将主链结构为硅氧烷骨架的共聚物适用于光取向膜时,偏振度降低,偏振层与光取向膜的密合性也差(比较例5)。这是因为,二色性物质为空间位阻小的刚性分子,因此针对有机溶剂的溶解性低,但由于涂布溶剂必须使用溶解力高的有机溶剂,所以在形成偏振层时光取向膜被有机溶剂侵蚀。
相对于此,可知当使用具有重复单元A及重复单元B的共聚物来形成光取向膜并在其上形成了偏振层时,偏振度变高,并且,偏振层与光取向膜的密合性也变得良好(实施例1~11)。
尤其,比较实施例1~5可知,若使用具有重复单元A、重复单元B1及重复单元B2的三元系共聚物,则偏振度变得更高。
并且,比较实施例1~4与实施例6~7可知,若用于光取向膜的形成中的共聚物的重均分子量为10000~100000,则偏振度变得更高。
另外,比较实施例1与实施例10可知,若用于光取向膜的形成中的重复单元A的含量a、重复单元B1的含量b1及重复单元B2的含量b2相对于共聚物的总质量的各质量%满足5≤a≤30、20≤b1≤45及50≤b2≤75,则密合性变得更良好。
[实施例12]
〔纤维素酰化物薄膜1的制作〕
如下制作出纤维素酰化物薄膜1。
<芯层纤维素酰化物浓液的制作>
将下述组合物投入到混合罐中,并进行搅拌而溶解各成分,从而制备出用作芯层纤维素酰化物浓液的乙酸纤维素溶液。
化合物F
[化学式74]
<外层纤维素酰化物浓液的制作>
向上述芯层纤维素酰化物浓液90质量份中加入下述消光剂溶液10质量份而制备出用作外层纤维素酰化物浓液的乙酸纤维素溶液。
<纤维素酰化物薄膜1的制作>
将上述芯层纤维素酰化物浓液和上述外层纤维素酰化物浓液用平均孔径34μm的滤纸及平均孔径10μm的烧结金属过滤器进行过滤之后,将上述芯层纤维素酰化物浓液和其两侧的外层纤维素酰化物浓液以3层同时从流延口流延到20℃的滚筒上(带式流延机)。
接着,在溶剂含有率大致为20质量%的状态下剥取,将薄膜的宽度方向的两端用拉幅机夹具进行固定,一边以1.1倍的拉伸倍率沿横向拉伸一边进行了干燥。
然后,通过在热处理装置的辊之间进行输送而进一步进行干燥,制作出厚度40μm的光学膜,将其作为纤维素酰化物薄膜1。所得到的纤维素酰化物薄膜1的面内延迟为0nm。
〔层叠体A的制作〕
如下制作出依次相邻地具备上述纤维素酰化物薄膜1、光取向膜PA1、液晶层P1、固化层N1及阻氧层B1的层叠体A。
<带光取向膜的TAC薄膜的制作>
用绕线棒将后述的取向膜形成用涂布液PA12连续涂布于上述纤维素酰化物薄膜1上。用140℃的暖风将形成有涂膜的支撑体干燥120秒钟,接着,对涂膜进行偏振光紫外线照射(10mJ/cm2,使用超高压汞灯)来形成光取向膜PA12,从而得到了带有光取向膜的TAC薄膜。
光取向膜PA12的厚度d为1.0μm。光取向膜PA12的弹性模量E为4.7GPa。
<偏振层P1的形成>
用绕线棒在所得到的带光取向膜的TAC薄膜的光取向膜PA12上连续涂布与实施例1相同的偏振层形成用组合物P1,并利用与实施例1相同的方法形成了偏振层P1。
<固化层N1的形成>
用绕线棒在所得到的上述偏振层P1上连续涂布下述固化层形成用组合物N1而形成了固化层N1。
接着,在室温下干燥固化层N1,接着,使用高压汞灯在照度28mW/cm2的照射条件下照射15秒钟,由此在偏振层P1上制作出固化层N1。
固化层N1的膜厚为0.05μm(50nm)。
棒状液晶性化合物的混合物L1(下述式中的数值表示质量%,R表示通过氧原子键合的基团。)
[化学式75]
改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯
[化学式76]
光聚合引发剂I-1
[化学式77]
表面改良剂F-3
[化学式78]
<阻氧层B1的形成>
用绕线棒在所形成的上述固化层N1上连续涂布了下述组成的涂布液。然后,用100℃的暖风干燥2分钟,由此在固化层N1上形成了厚度1.1μm的聚乙烯醇(PVA)取向膜(阻氧层B1)。
改性聚乙烯醇
[化学式79]
以该方式,得到了依次相邻地具备纤维素酰化物薄膜1、光取向膜PA12、偏振层P1、固化层N1及阻氧层B1的层叠体A。
〔具有正A板A1的TAC薄膜A1的制作〕
用绕线棒将后述的取向膜形成用涂布液PAAA1连续涂布于上述纤维素酰化物薄膜1上。用140℃的暖风将形成有涂膜的支撑体干燥120秒钟,接着,对涂膜进行偏振光紫外线照射(10mJ/cm2,使用超高压汞灯),由此形成0.2μm的厚度的光取向膜PAAA1,从而得到了带有光取向膜的TAC薄膜。
使用棒涂机将后述的组成的组合物A-1涂布于上述光取向膜PAAA1上。利用暖风将形成于光取向膜PAAA1上的涂膜加热至120℃,然后冷却至60℃之后,在氮环境气体下使用高压汞灯在波长365nm下将100mJ/cm2的紫外线照射到涂膜,接着,一边加热至120℃一边将500mJ/cm2的紫外线照射到涂膜,由此使液晶性化合物的取向固定化,从而制作出具有正A板A1的TAC薄膜A1。
正A板A1的厚度为2.5μm,Re(550)为144nm。并且,正A板A1满足Re(450)≤Re(550)≤Re(650)的关系。Re(450)/Re(550)为0.82。
聚合物PAAA1
[化学式80]
聚合性液晶性化合物L-1(tBu表示叔丁基)
[化学式81]
聚合性液晶性化合物L-2
[化学式82]
聚合性液晶性化合物L-3
[化学式83]
聚合性液晶性化合物L-4(Me表示甲基)
[化学式84]
聚合引发剂PI-1
[化学式85]
流平剂T-1
[化学式86]
〔具有正C板C1的TAC薄膜C1的制作〕
作为伪支撑体,使用了上述纤维素酰化物薄膜1。
使纤维素酰化物薄膜1通过温度60℃的介电式加热辊而将薄膜表面温度升温至40℃之后,使用棒涂机在薄膜的一面以涂布量14ml/m2涂布下述所示的组成的碱溶液,并加热至110℃,并且在Noritake Co.,Ltd.制造的蒸汽式远红外加热器的下方输送了10秒钟。
接着,同样使用棒涂机在薄膜上涂布了纯水3ml/m2。
接着,反复进行3次基于喷注式涂布机的水洗和基于气刀的脱水之后,将薄膜在70℃的干燥区域输送10秒钟而进行干燥,从而制作出经碱皂化处理的纤维素酰化物薄膜1。
使用#8的绕线棒将下述组成的取向膜形成用涂布液3连续涂布于上述经碱皂化处理的纤维素酰化物薄膜1上。将所得到的薄膜用60℃的暖风干燥60秒钟,进一步用100℃的暖风干燥120秒钟而形成了取向膜。
将后述的正C板形成用涂布液C1涂布于取向膜上,将所得到的涂膜在60℃下熟化60秒钟之后,在空气下使用70mW/cm2的气冷金属卤化物灯(EYE GRAPHICS Co.,Ltd.制造)照射1000mJ/cm2的紫外线而将其取向状态固定化,由此使液晶性化合物垂直取向,从而制作出具有厚度0.5μm的正C板C1的TAC薄膜C1。
所得到的正C板的Rth(550)为-60nm。
[化学式87]
[化学式88]
[化学式89]
〔粘合剂N1、N2的制作〕
接着,按照以下步骤制备出丙烯酸酯类聚合物。
在具备冷却管、氮导入管、温度计及搅拌装置的反应容器中,使丙烯酸丁酯95质量份、丙烯酸5质量份通过溶液聚合法聚合而得到了平均分子量200万、分子量分布(Mw/Mn)3.0的丙烯酸酯类聚合物(A1)。
接着,使用所得到的丙烯酸酯类聚合物(A1)以以下的表2的组成制作出丙烯酸酯类粘合剂。使用模涂机将这些组合物涂布于用硅酮类剥离剂进行了表面处理的分离膜,在90℃的环境下干燥1分钟,并在下述条件下照射紫外线(UV)而得到了丙烯酸酯类粘合剂N1、N2(粘合剂层)。将丙烯酸酯类粘合剂的组成和膜厚示于下述表2。另外,粘合剂N2为在评价后述的耐久性时使用的粘合剂层。
<UV照射条件>
·Fusion公司的无极灯H灯泡
·照度600mW/cm2、光量150mJ/cm2
·UV照度·光量使用EYE GRAPHICS Co.,Ltd.制造的“UVPF-36”进行了测定。
[表2]
(A)多官能丙烯酸酯类单体:三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯,分子量=423,3官能型(TOAGOSEI CO.,LTD.制造,商品名“ARONIX M-315”)(B)光聚合引发剂:二苯甲酮与1-羟基环己基苯基酮的质量比1:1的混合物,Ciba Specialty Chemicals Co.,Ltd.制造的“IRGACURE500”
(C)异氰酸酯类交联剂:三羟甲基丙烷改性甲苯二异氰酸酯(NipponPolyurethane Industry Co.,Ltd.制造的“Coronate L”)
(D)硅烷偶联剂:3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制造的“KBM-403”)
〔UV粘接剂组合物的制备〕
制备出下述UV粘接剂组合物。
CPI-100P
[化学式90]
〔实施例12的光学层叠体的制作〕
使用上述UV粘接剂组合物,通过600mJ/cm2的UV照射贴合了上述具有正A板A1的TAC薄膜A1的相位差侧和上述具有正C板C1的TAC薄膜C1的相位差侧。UV粘接剂层的厚度为3μm。另外,对用UV粘接剂贴合的表面分别进行了电晕处理。接着,去除正A板A1侧的光取向膜PAAA1和纤维素酰化物薄膜1,将其作为相位差板1。
使用上述粘合剂N1(粘合剂层2),在低反射表面薄膜CV-LC5(FujifilmCorporation制造)的支撑体侧贴合了上述层叠体A的阻氧层侧。接着,仅去除纤维素酰化物薄膜1,使用上述粘合剂N1(粘合剂层1)将该去除的面和上述相位差板1的正A板A1侧进行贴合而制作出实施例12的层叠体。此时,贴合成光吸收各向异性层(偏振层P1)的吸收轴与正A板A1的慢轴所成的角度成为45°。
以该方式,得到了依次相邻地具有纤维素酰化物薄膜1、取向膜、正C板C1、UV粘接剂层、正A板A1(λ/4板)、粘合剂N1(粘合剂层1)、光取向膜PA12、偏振层P1(光吸收各向异性层)、固化层N1、阻氧层B1、粘合剂N1(粘合剂层2)及低反射表面薄膜CV-LC5(表面保护层)的实施例12的光学层叠体。
[实施例13]
代替取向膜形成用涂布液PA12而使用以下所示的涂布液,除此以外,按照与实施例12相同的步骤得到了光学层叠体。
[实施例14]
代替取向膜形成用涂布液PA12而使用以下所示的涂布液,除此以外,按照与实施例12相同的步骤得到了光学层叠体。
[实施例15]
代替取向膜形成用涂布液PA12而使用以下所示的涂布液,除此以外,按照与实施例12相同的步骤得到了光学层叠体。
[实施例16]
代替取向膜形成用涂布液PA12而使用上述光取向膜形成用组合物PA1,除此以外,按照与实施例12相同的步骤得到了光学层叠体。
<耐久性的评价>
对实施例12~16中所制作出的各光学层叠体评价了耐久性。
具体而言,将光学层叠体切成5cm×5cm的尺寸。接着,使用粘合剂N2将光学层叠体的正C板C1侧贴合于铝基板之后,在80℃、80%RH的恒温恒湿槽中静置15小时后取出,然后目视观察面状,并给予以下的评分。另外,所准备的铝基板的表面反射率为84%。
S:投入到恒温恒湿槽之后,未观察到反射不均匀的发生。
A:投入到恒温恒湿槽之后,在样品的1/4以下的面积中观察到轻微的反射不均匀的发生。
B:投入到恒温恒湿槽之后,在样品的一半以下的面积中观察到反射不均匀的发生。
将结果示于下述表3。
[表3]
表3 | 取向膜形成用涂布液 | 耐久性 |
实施例12 | PA12 | S |
实施例13 | PA13 | S |
实施例14 | PA14 | S |
实施例15 | PA15 | A |
实施例16 | PA1 | B |
Claims (8)
1.一种偏振元件,其依次具有支撑体、光取向膜及偏振层,其中,
所述光取向膜为使用光取向膜形成用组合物而形成的膜,所述光取向膜形成用组合物含有具有下述式(A)所表示的重复单元A和下述式(B)所表示的重复单元B的共聚物,
所述重复单元B由重复单元B1及重复单元B2这两种重复单元构成,
所述偏振层为使用偏振层形成用组合物而形成的层,所述偏振层形成用组合物含有液晶化合物及二色性物质,所述液晶化合物及所述二色性物质中的至少1个具有聚合性基团,
所述式(A)及(B)中,
R1及R2分别独立地表示氢原子或取代基,
L1及L2分别独立地表示2价的连接基,
A表示下述式(a1)所表示的光取向性基团,
B表示下述式(PG-1)~(PG-9)所表示的任一聚合性基团,
所述式(a1)中,
2个*中的任一个表示与L1的键合位置,另一个表示R7,
R3~R6及R7分别独立地表示氢原子或取代基,相邻的2个基团可以键合而形成环,
所述式(PG-1)~(PG-9)中,
*表示与L2的键合位置,
R8表示氢原子、卤原子、甲基、乙基或三氟甲基,其中,所述式(PG-2)、(PG-5)、(PG-6)及(PG-9)中的多个R8分别可以相同也可以不同,
所述重复单元B1为所述式(B)中的B表示由所述式(PG-1)所表示的聚合性基团的重复单元,
所述重复单元B2为所述式(B)中的B表示由所述式(PG-4)~(PG-9)所表示的任一聚合性基团的重复单元。
2.根据权利要求1所述的偏振元件,其中,
相对于所述共聚物的总质量,所述重复单元A的含量a、所述重复单元B1的含量b1及所述重复单元B2的含量b2的各质量%满足5≤a≤30、20≤b1≤45及50≤b2≤75。
3.根据权利要求1或2所述的偏振元件,其中,
所述共聚物的重均分子量为10000至100000。
4.根据权利要求1或2所述的偏振元件,其中,
所述液晶化合物为聚合性近晶液晶化合物。
5.根据权利要求1或2所述的偏振元件,其中,
所述液晶化合物为侧链型高分子液晶化合物。
7.根据权利要求1或2所述的偏振元件,其中,
所述光取向膜形成用组合物还含有交联剂。
8.一种图像显示装置,其具有权利要求1至7中任一项所述的偏振元件。
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Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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WO2024070641A1 (ja) * | 2022-09-29 | 2024-04-04 | 富士フイルム株式会社 | 光学フィルム、偏光板、配向膜形成用組成物、偏光板の製造方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05281548A (ja) * | 1992-03-31 | 1993-10-29 | Hoechst Japan Ltd | 液晶表示素子 |
EP0708149A1 (en) * | 1994-10-21 | 1996-04-24 | Hoechst Aktiengesellschaft | Alignment layer material for liquid crystal display devices |
CN101250412A (zh) * | 2007-02-22 | 2008-08-27 | 富士胶片株式会社 | 液晶性组合物、光学各向异性膜、光学薄膜、偏振片以及液晶显示装置 |
CN102967894A (zh) * | 2011-08-31 | 2013-03-13 | 富士胶片株式会社 | 光学膜、偏振片、液晶显示装置及取向控制剂 |
JP2015026050A (ja) * | 2013-06-18 | 2015-02-05 | Jsr株式会社 | 液晶配向剤、位相差フィルム及び位相差フィルムの製造方法 |
CN105892155A (zh) * | 2015-02-17 | 2016-08-24 | 富士胶片株式会社 | 液晶取向膜的制造方法、液晶显示装置的制造方法及液晶显示装置 |
CN108885300A (zh) * | 2016-03-30 | 2018-11-23 | 富士胶片株式会社 | 光学薄膜、偏振片及图像显示装置 |
WO2019003682A1 (ja) * | 2017-06-30 | 2019-01-03 | 富士フイルム株式会社 | 光配向性共重合体、光配向膜、光学積層体および画像表示装置 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1994000797A1 (en) * | 1992-06-19 | 1994-01-06 | F. Hoffmann-La Roche Ag | Optical non-linear polymers |
JP4441992B2 (ja) * | 2000-06-09 | 2010-03-31 | Jsr株式会社 | 偏光フィルムおよび偏光板 |
JP4708287B2 (ja) * | 2006-08-25 | 2011-06-22 | 富士フイルム株式会社 | 光学フィルムの製造方法、光学フィルム、偏光板、転写材料、液晶表示装置、及び偏光紫外線露光装置 |
JP5300776B2 (ja) * | 2010-03-31 | 2013-09-25 | 富士フイルム株式会社 | 偏光フィルム、表示装置、及びその製造方法 |
KR101933220B1 (ko) * | 2011-07-07 | 2018-12-27 | 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 | 편광 소자, 원편광판 및 이들의 제조 방법 |
CN104159938B (zh) * | 2012-03-09 | 2016-08-17 | 日产化学工业株式会社 | 聚合物、含有该聚合物的组合物、和单层涂布型水平取向膜 |
WO2014133042A1 (ja) * | 2013-02-28 | 2014-09-04 | 日産化学工業株式会社 | 重合体、液晶配向処理剤、液晶配向膜および液晶表示素子 |
KR102413901B1 (ko) * | 2015-04-24 | 2022-06-28 | 삼성디스플레이 주식회사 | 와이어 그리드 편광판 및 이를 포함하는 표시장치 |
CN110168051B (zh) * | 2016-12-28 | 2022-11-22 | 富士胶片株式会社 | 液晶性组合物、高分子液晶化合物、吸光各向异性膜、层叠体及图像显示装置 |
WO2018173727A1 (ja) * | 2017-03-24 | 2018-09-27 | 富士フイルム株式会社 | 光配向性共重合体、光配向膜および光学積層体 |
WO2019131943A1 (ja) * | 2017-12-28 | 2019-07-04 | 富士フイルム株式会社 | 光学積層体の製造方法、光学積層体および画像表示装置 |
-
2020
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05281548A (ja) * | 1992-03-31 | 1993-10-29 | Hoechst Japan Ltd | 液晶表示素子 |
EP0708149A1 (en) * | 1994-10-21 | 1996-04-24 | Hoechst Aktiengesellschaft | Alignment layer material for liquid crystal display devices |
CN101250412A (zh) * | 2007-02-22 | 2008-08-27 | 富士胶片株式会社 | 液晶性组合物、光学各向异性膜、光学薄膜、偏振片以及液晶显示装置 |
CN102967894A (zh) * | 2011-08-31 | 2013-03-13 | 富士胶片株式会社 | 光学膜、偏振片、液晶显示装置及取向控制剂 |
JP2015026050A (ja) * | 2013-06-18 | 2015-02-05 | Jsr株式会社 | 液晶配向剤、位相差フィルム及び位相差フィルムの製造方法 |
CN105892155A (zh) * | 2015-02-17 | 2016-08-24 | 富士胶片株式会社 | 液晶取向膜的制造方法、液晶显示装置的制造方法及液晶显示装置 |
CN108885300A (zh) * | 2016-03-30 | 2018-11-23 | 富士胶片株式会社 | 光学薄膜、偏振片及图像显示装置 |
WO2019003682A1 (ja) * | 2017-06-30 | 2019-01-03 | 富士フイルム株式会社 | 光配向性共重合体、光配向膜、光学積層体および画像表示装置 |
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