CN116323718A - 光取向膜用组合物、光取向膜及光学层叠体 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于提供一种能够维持设置在光取向膜上的液晶层的优异的液晶取向性,并且能够改善面状的光取向膜用组合物、以及使用光取向膜用组合物所制作的光取向膜及光学层叠体。本发明的光取向膜用组合物含有:高分子体A,具有包含光取向性基团的重复单元A1及包含阳离子聚合性基团的重复单元A2;高分子体B,具有包含阳离子聚合性基团的重复单元B1且不具有光取向性基团;及至少1种产酸剂,选自包括光产酸剂及热产酸剂的组,高分子体B相对于高分子体B的所有重复单元含有90质量%以上的汉森溶解度参数的氢键项小于10.0的重复单元。
Description
技术领域
本发明涉及一种光取向膜用组合物、光取向膜及光学层叠体。
背景技术
就消除图像着色及扩大视场角等的观点而言,在各种图像显示装置中使用光学补偿片及相位差膜等光学膜。
作为光学膜,使用了拉伸双折射膜,但近年来,提出代替拉伸双折射膜而使用利用了液晶化合物的光学各向异性层(液晶层)。
关于这样的光学各向异性层,已知为了使液晶化合物取向而在形成光学各向异性层的支撑体上设置取向膜,并且,作为该取向膜,已知有代替摩擦处理而实施了光取向处理的光取向膜。
例如,在专利文献1中,记载有一种光取向膜,其使用含有光取向性共聚物的光取向膜用组合物而形成,所述光取向性共聚物具有包含规定光取向性基团的重复单元A及包含规定交联性基团的重复单元B([权利要求1][权利要求17])。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2019/225632号
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中所记载的光取向膜进行了研究,其结果明确了设置在光取向膜上的液晶层的取向性(以下,也简称为“液晶取向性”。)虽然优异,但是根据光取向膜用组合物的组成,设置在光取向膜上的液晶层的面状还存在改善的余地。
因此,本发明的课题在于提供一种能够维持设置在光取向膜上的液晶层的优异的液晶取向性,并且能够改善面状的光取向膜用组合物、以及使用光取向膜用组合物所制作的光取向膜及光学层叠体。
用于解决技术课题的手段
本发明人等为了解决上述课题而进行深入研究的结果,发现通过使用参和了具有包含光取向性基团的重复单元和包含阳离子聚合性基团的重复单元的高分子体A(共聚物)以及具有包含阳离子聚合性基团的重复单元且不具有光取向性基团的特定的高分子体B的光取向膜用组合物,能够解决上述课题,从而完成了本发明。
即,本发明人等发现通过以下结构能够实现上述课题。
[1]一种光取向膜用组合物,其含有:
高分子体A,具有包含光取向性基团的重复单元A1及包含阳离子聚合性基团的重复单元A2;
高分子体B,具有包含阳离子聚合性基团的重复单元B1且不具有光取向性基团;及
至少1种产酸剂,选自由光产酸剂及热产酸剂构成的组,
高分子体B相对于高分子体B的所有重复单元含有90质量%以上的汉森溶解度参数的氢键项小于10.0的重复单元。
[2]根据[1]所述的光取向膜用组合物,其中,
重复单元A1中所包含的光取向性基团为肉桂酰基。
[3]根据[1]或[2]所述的光取向膜用组合物,其中,
重复单元B1中所包含的阳离子聚合性基团为环氧基或氧杂环丁基。
[4]根据[1]至[3]中任一个所述的光取向膜用组合物,其中,
高分子体B相对于高分子体B的所有重复单元含有超过60质量%的汉森溶解度参数的分散项为16.0以上的重复单元。
[5]根据[1]至[4]中任一个所述的光取向膜用组合物,其中,
高分子体B相对于高分子体B的所有重复单元含有10质量%以上的LogP值为2.2以上的重复单元。
[6]根据[1]至[5]中任一个所述的光取向膜用组合物,其中,
高分子体B的含量相对于高分子体A100质量份超过40质量份。
[7]根据[1]至[6]中任一个所述的光取向膜用组合物,其中,
高分子体B相对于高分子体B的所有重复单元含有10质量%以上的汉森溶解度参数的氢键项为7.0以上且小于10.0的重复单元。
[8]根据[1]至[7]中任一个所述的光取向膜用组合物,其中,
重复单元B1为后述的式(1)~(4)中任一个所表示的重复单元。
[9]根据[1]至[8]中任一个所述的光取向膜用组合物,其中,
重复单元B1为后述的式(5)~(7)中任一个所表示的重复单元。
[10]一种光取向膜,其使用[1]至[9]中任一个所述的光取向膜用组合物而形成。
[11]一种光学层叠体,其具有光取向膜及液晶层,所述光学层叠体中,
光取向膜为[10]所述的光取向膜,
液晶层为含有二色性物质的光吸收各向异性层。
发明效果
根据本发明,能够提供一种能够维持设置在光取向膜上的液晶层的优异的液晶取向性,并且能够改善面状的光取向膜用组合物、以及使用光取向膜用组合物所制作的光取向膜及光学层叠体。
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根据本发明的代表性实施方式而完成,但是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“~”前后的数值作为下限值及上限值而包括的范围。
并且,在本说明书中,平行、正交、水平及垂直分别是指平行±10°的范围、正交±10°的范围、水平±10°及垂直±10°的范围,而不是分别指严格意义上的平行、正交、水平及垂直。
并且,在本说明书中,关于各成分,可以单独使用1种对应于各成分的物质,也可以并用2种以上。在此,关于各成分,在并用2种以上的物质的情况下,关于该成分的含量,只要没有特别指定,则是指所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”的标记,“(甲基)丙烯酸”为表示“丙烯酸”或“甲基丙烯酸”的标记,“(甲基)丙烯酰基”为表示“丙烯酰基”或“甲基丙烯酰基”的标记。
[光取向膜用组合物]
本发明的光取向膜用组合物是含有如下物质的组合物:高分子体A,具有包含光取向性基团的重复单元A1及包含阳离子聚合性基团的重复单元A2;高分子体B,具有包含阳离子聚合性基团的重复单元B1且不具有光取向性基团;及至少1种产酸剂,选自包括光产酸剂及热产酸剂的组。
并且,本发明的光取向膜用组合物是如下组合物:上述高分子体B相对于上述高分子体B的所有重复单元含有90质量%以上的汉森溶解度参数的氢键项小于10.0的重复单元。
在此,关于汉森溶解度参数(以下,也称为“HSP值”。)的详细内容,在Hansen,Charles(2007).Hansen Solubility Parameters:A user’shandbook,SecondEdition.Boca Raton,Fla:CRC Press.ISBN 9780849372483中有所说明。
并且,通过向以下的软件中输入化合物的结构式来计算HSP值的氢键项(δh)、分散项(δd)及极性项(δp)。作为软件,使用HSPiP(Hansen Solubility Parameters inPractice)ver4.1.07。
在本发明中,通过使用含有高分子体A及含有高分子体B的光取向膜用组合物,可以维持设置在所形成的光取向膜上的液晶层的优异的液晶取向性,并且面状也变得良好。
对此,详细内容尚不明确,但本发明人推测如下。
即,本发明人等认为,对于本发明的光取向膜用组合物中所包含的高分子体A及高分子体B,高分子体B相对于所有重复单元含有90质量%以上的HSP值的氢键项小于10.0的重复单元,由此在所形成的光取向膜中,高分子体B更多存在于高分子体A的下部(基材侧),高分子体A所具有的光取向性基团在光取向膜的表面(空气表面侧)被均匀取向,其结果,设置在光取向膜上的液晶层的优异的液晶取向性得以维持,并且面状也变得良好。
〔高分子体A〕
本发明的光取向膜用组合物中所包含的高分子体A为具有包含光取向性基团的重复单元A1及包含阳离子聚合性基团的重复单元A2的共聚物。
<重复单元A1(光取向性基团)>
作为重复单元A1中所包含的光取向性基团,从具有光取向性基团的单体的热稳定性或化学稳定性变得良好的理由考虑,优选为通过光的作用而产生二聚化及异构化中的至少一方的基团。
作为通过光的作用而二聚化的基团,具体而言,例如,可以优选举出具有选自包括肉桂酸衍生物、香豆素衍生物、查耳酮衍生物、马来酰亚胺衍生物及二苯甲酮衍生物的组中的至少1种衍生物的骨架的基团等。
另一方面,作为通过光的作用而异构化的基团,具体而言,例如,可以优选举出具有选自包括偶氮苯化合物、茋化合物、螺吡喃化合物、肉桂酸化合物及亚肼基-β-酮酯化合物的组中的至少1种化合物的骨架的基团等。
在这样的光取向性基团中,优选为具有选自包括肉桂酸衍生物、香豆素衍生物、查耳酮衍生物、马来酰亚胺衍生物、偶氮苯化合物、茋化合物及螺吡喃化合物的组中的至少1种衍生物或化合物的骨架的基团,其中,更优选为具有肉桂酸衍生物或偶氮苯化合物的骨架的基团,进一步优选为具有肉桂酸衍生物的骨架的基团(以下,也简称为“肉桂酰基”。)。
关于包含光取向性基团的重复单元A1的主链的结构,并没有特别限定,可以举出公知的结构,例如,优选为选自包括(甲基)丙烯酸系、苯乙烯系、硅氧烷系、环烯烃系、甲基戊烯系、酰胺系及芳香族酯系的组中的骨架。
在这些之中,更优选为选自包括(甲基)丙烯酸系、硅氧烷系及环烯烃系的组中的骨架,进一步优选为(甲基)丙烯酸系骨架。
作为包含光取向性基团的重复单元A1,从液晶取向性变得更良好的理由考虑,优选为下述式(A)所表示的重复单元。
[化学式1]
上述式(A)中,RA1表示氢原子或取代基。
并且,LA1表示单键或2价的连结基团。
并且,RA2、RA3、RA4、RA5及RA6分别独立地表示氢原子或取代基。RA2、RA3、RA4、RA5及RA6中,相邻的2个基团可以键合而形成环。
上述式(A)中,RA1表示氢原子或取代基。
关于RA1的一方式所表示的取代基的种类,并没有特别限定,可以举出公知的取代基。
作为取代基,例如,可以举出1价的脂肪族烃基及1价的芳香族烃基,更具体而言,可以举出烷基、烯基、炔基、芳基、氨基、烷氧基、芳氧基、芳香族杂环氧基、酰基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、酰氧基、酰氨基、烷氧基羰基氨基、芳氧基羰基氨基、磺酰氨基、氨磺酰基、氨基甲酰基、烷硫基、芳硫基、芳香族杂环硫基、磺酰基、亚磺酰基、脲基、磷酸酰胺基、羟基、巯基、卤原子、氰基、磺基、羧基、硝基、羟肟酸基、亚磺基、肼基、亚氨基、杂环基(例如,杂芳基)、甲硅烷基及将它们组合而成的基团。另外,上述取代基可以进一步被取代基取代。
其中,作为RA1的一方式所表示的取代基,优选为烷基,更优选为甲基。
并且,作为RA1,优选为氢原子或甲基。
上述式(A)中,LA1表示单键或2价的连结基团。
作为LA1的一方式所表示的2价的连结基团,例如,可以举出可以具有取代基的2价的烃基、2价的杂环基、-O-、-S-、-N(Q)-、-CO-或者将它们组合而成的基团。Q表示氢原子或取代基。
作为2价的烃基,例如,可以举出碳原子数1~10(优选为1~5)的亚烷基、碳原子数1~10的亚烯基、及、碳原子数1~10的亚炔基等2价的脂肪族烃基;亚芳基等2价的芳香族烃基。
作为2价的杂环基,例如,可以举出2价的芳香族杂环基,具体而言,可以举出亚吡啶基(吡啶-二基)、哒嗪-二基、咪唑-二基、亚噻吩基(噻吩-二基)、亚喹啉基(喹啉-二基)等。
并且,作为将它们组合而成的基团,可以举出上述的将选自包括2价的烃基、2价的杂环基、-O-、-S-、-N(Q)-及-CO-的组中的至少2种以上组合而成的基团,例如,可以举出-O-2价的烃基-、-(O-2价的烃基)p-O-(p表示1以上的整数)及-2价的烃基-O-CO-等。
这些2价的连结基团中,从液晶取向性变得更良好的理由考虑,优选为将选自包括可以具有取代基的碳原子数1~10的直链状的亚烷基、可以具有取代基的碳原子数3~10的支链状的亚烷基、可以具有取代基的碳原子数3~10的环状的亚烷基、可以具有取代基的碳原子数6~12的亚芳基、-O-、-CO-及-N(Q)-的组中的至少2以上的基团组合而成的2价的连结基团。Q表示氢原子或取代基。
作为亚烷基及亚芳基可以具有的取代基、以及Q所表示的取代基,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。
作为卤原子,例如,可以举出氟原子、氯原子、溴原子及碘原子,优选氟原子或氯原子。
作为烷基,例如,优选为碳原子数1~18的直链状、碳原子数3~18的支链状或环状的烷基,更优选为碳原子数1~8的直链状、碳原子数3~8的支链状或环状的烷基(例如,甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基及环己基),进一步优选为碳原子数1~4的直链状烷基,尤其优选为甲基或乙基。
作为烷氧基,例如,优选碳原子数1~18的烷氧基,更优选碳原子数1~8的烷氧基(例如,甲氧基、乙氧基、正丁氧基及甲氧基乙氧基),进一步优选碳原子数1~4的烷氧基,尤其优选甲氧基或乙氧基。
作为芳基,例如,可以举出碳原子数6~12的芳基,例如,可以举出苯基、α-甲基苯基及萘基,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、嘌呤基氧基及噻吩-3-基氧基。
作为烷氧基羰基,例如,可以举出甲氧基羰基及乙氧基羰基。
作为可以具有取代基的碳原子数1~10的直链状的亚烷基,例如,可以举出亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基及亚癸基。
作为可以具有取代基的碳原子数3~10的支链状的亚烷基,例如,可以举出二甲基亚甲基、甲基亚乙基、2,2-二甲基亚丙基及2-乙基-2-甲基亚丙基。
作为可以具有取代基的碳原子数3~10的环状的亚烷基,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-二基及外-四氢二环戊二烯-二基。
作为碳原子数6~12的亚芳基,例如,可以举出亚苯基、亚二甲苯基、亚联苯基、亚萘基及2,2’-亚甲基双苯基,优选亚苯基。
其中,从液晶取向性变得更良好的理由考虑,作为上述式(A)的LA1,优选至少包含可以具有取代基的碳原子数1~10的直链状的亚烷基、可以具有取代基的碳原子数3~10的环状的亚烷基及可以具有取代基的碳原子数6~12的亚芳基中的任一个的2价的连结基团,更优选至少包含可以具有取代基的碳原子数1~10的直链状的亚烷基或者可以具有取代基的碳原子数3~10的环状的亚烷基的2价的连结基团,进一步优选包含未经取代的碳原子数2~6的直链状的亚烷基或者未经取代的trans(反式)-1,4-亚环己基的2价的连结基团。
另外,将至少包含可以具有取代基的碳原子数1~10的直链状的亚烷基的2价的连结基团与至少包含可以具有取代基的碳原子数3~10的环状的亚烷基的2价的连结基团进行比较,至少包含可以具有取代基的碳原子数3~10的环状的亚烷基的2价的连结基团的情况下,效果更优异。
上述式(A)中,RA2、RA3、RA4、RA5及RA6分别独立地表示氢原子或取代基。关于上述取代基的种类,并没有特别限定,可以举出公知的取代基,可以举出上述RA1的一方式所表示的取代基中所例示的基团。
RA2、RA3、RA4、RA5及RA6中,相邻的2个基团可以键合而形成环。
作为RA2、RA3、RA4、RA5及RA6所表示的取代基,从液晶取向性变得更良好的理由考虑,优选分别独立地为卤原子、碳原子数1~20的直链状的烷基、碳原子数3~20的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、羟基、氰基、氨基或下述式(4)所表示的基团。另外,上述取代基也可以包含-(CH2)na-或者-O-(CH2)na-所表示的连结基团。na表示1~10的整数。
[化学式2]
在此,上述式(4)中,*表示键合位置。
RA7表示1价的有机基团。
作为卤原子,例如,可以举出氟原子、氯原子、溴原子及碘原子,优选氟原子或氯原子。
作为直链状的烷基,优选碳原子数1~6的烷基,例如,可以举出甲基、乙基及正丙基。
作为支链状的烷基,优选碳原子数3~6的烷基,例如,可以举出异丙基及叔丁基。
作为环状的烷基,优选碳原子数3~6的烷基,例如,可以举出环丙基、环戊基及环己基。
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,例如,可以举出三氟甲基、全氟乙基、全氟丙基、全氟丁基、2,2,3,3,4,4,5,5-八氟戊基及2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-十二氟庚基。其中,就使液晶取向性和上层涂布性这两者良好的观点而言,优选2,2,3,3,4,4,5,5-八氟戊基或2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7-十二氟庚基。
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3~18的烷氧基,进一步优选碳原子数6~18的烷氧基。例如,可以举出甲氧基、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、正十二烷氧基及正十四烷氧基。
作为碳原子数6~20的芳基,优选碳原子数6~12的芳基,例如,可以举出苯基、α-甲基苯基及萘基。
作为碳原子数6~20的芳氧基,优选碳原子数6~12的芳氧基,例如,可以举出苯氧基及2-萘氧基。
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、二苄基氨基及将含氮杂环化合物(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。
作为上述式(4)中的RA7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,例如可以举出甲基、乙基及正丙基,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,例如,可以举出环丙基、环戊基及环己基,优选环己基。
另外,作为上述式(4)中的RA7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。
就光取向性基团容易与液晶化合物进行相互作用而液晶取向性变得更良好的观点而言,上述式(A)中的RA2、RA3、RA4、RA5及RA6中,优选至少RA4表示上述的取代基(优选碳原子数1~20的烷氧基或卤代烷基),另外,从所得到的光取向性聚合物的线性得到提高且容易与液晶化合物进行相互作用而液晶取向性变得更良好的理由考虑,更优选RA2、RA3、RA5及RA6均表示氢原子。
就光取向性基团的反应效率得到提高的观点而言,优选为上述式(A)的RA4为供电子性的取代基。
在此,供电子性的取代基(供电子性基团)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、卤代烷基及烷氧基。
在这些之中,就液晶取向性变得更良好的观点而言,优选烷氧基,更优选碳原子数4~18的烷氧基,进一步优选碳原子数6~18的烷氧基,尤其优选碳原子数8~18的烷氧基。
作为包含光取向性基团的重复单元A1的具体例,可以举出下述式A-1~A-30所表示的重复单元。
[化学式3]
关于高分子体A中的重复单元A1的含量,并没有特别限定,从液晶取向性变得更良好的理由考虑,相对于高分子体A的所有重复单元,优选为5~50质量%,更优选为10~40质量%。
<重复单元A2(阳离子聚合性基团)>
作为重复单元A2中所包含的阳离子聚合性基团,例如,可以举出环氧基、环氧环己基及氧杂环丁基,优选为下述式(C1)~(C3)中任一个所表示的基团。
另外,下述式(C1)~式(C3)中的*表示键合位置,上述式(C3)中,RC2表示氢原子、甲基或乙基。
[化学式4]
关于包含阳离子聚合性基团的重复单元A2的主链的结构,并没有特别限定,可以举出公知的结构,例如,优选为选自包括(甲基)丙烯酸系、苯乙烯系、硅氧烷系、环烯烃系、甲基戊烯系、酰胺系及芳香族酯系的组中的骨架。
在这些之中,更优选为选自包括(甲基)丙烯酸系、硅氧烷系及环烯烃系的组中的骨架,进一步优选为(甲基)丙烯酸系骨架。
作为包含阳离子聚合性基团的重复单元A2,从液晶取向性变得更良好的理由考虑,优选为下述式(C)所表示的重复单元。
[化学式5]
上述式(C)中,RC1表示氢原子或取代基。
并且,LC1表示单键或2价的连结基团。
并且,LC2表示m+1价的连结基团。
并且,Z表示阳离子聚合性基团。
并且,m表示1以上的整数,在2以上的整数的情况下,多个Z分别可以相同也可以不同。
上述式(C)中,RC1表示氢原子或取代基。
作为RC1的一方式所表示的取代基,例如,可以举出上述式(A)中的RA1的一方式所表示的取代基中所例示的基团。其中,优选烷基,更优选甲基。
并且,作为RC1,优选为氢原子或甲基。
上述式(C)中,LC1表示单键或2价的连结基团。
作为LC1的一方式所表示的2价的连结基团,例如,可以举出与上述式(A)中的LA1的一方式所表示的2价的连结基团中所例示的基团相同的基团。
其中,作为LC1的一方式所表示的2价的连结基团,从液晶取向性变得更良好的理由考虑,优选为将选自包括可以具有取代基的碳原子数1~10的直链状的亚烷基、可以具有取代基的碳原子数3~10的支链状的亚烷基、可以具有取代基的碳原子数3~10的环状的亚烷基、可以具有取代基的碳原子数6~12的亚芳基、-O-、-CO-及-N(Q)-的组中的至少2以上的基团组合而成的2价的连结基团。Q表示氢原子或取代基。
上述各基团的定义与在上述的LA1所表示的2价的连结基团中所说明的各基团的定义相同。
LC2表示m+1价的连结基团。
作为m+1价的连结基团,从液晶取向性变得更良好的理由考虑,优选可以具有取代基的碳原子数1~24的m+1价的烃基,并且构成烃基的碳原子的一部分可以被杂原子取代的烃基,更优选可以包含碳原子数1~10的氧原子或氮原子的脂肪族烃基。
关于m+1价的连结基团中所包含的碳原子数,并没有特别限定,从液晶取向性变得更良好的理由考虑,优选为1~24,更优选为1~10。
作为m+1价的连结基团,优选为2价的连结基团。作为2价的连结基团,例如,可以举出与上述式(A)中的LA1的一方式所表示的2价的连结基团中所例示的基团相同的基团。
Z表示阳离子聚合性基团。阳离子聚合性基团的例示如上所述。
m表示1以上的整数。其中,从液晶取向性变得更良好的理由考虑,优选为1~5的整数,更优选为1~3的整数,进一步优选为1。
作为包含阳离子聚合性基团的重复单元A2的具体例,可以举出下述式C-1~C-8所表示的重复单元。
[化学式6]
关于高分子体A中的重复单元A2的含量,并没有特别限定,从液晶取向性变得更良好的理由考虑,相对于高分子体A的所有重复单元,优选为10~60质量%,更优选为10~40质量%。
高分子体A可以具有除了上述以外的其他重复单元。
作为除了上述以外的形成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、苯乙烯化合物及乙烯基化合物。
关于高分子体A的合成法,并没有特别限定,例如,能够通过将形成上述重复单元A1的单体、形成上述重复单元A2的单体及形成任意的其他重复单元的单体进行混合,并在有机溶剂中,使用自由基聚合引发剂进行聚合来合成。
关于高分子体A的重均分子量(Mw),并没有特别限定,从液晶取向性变得更良好的理由考虑,优选为10000~500000,更优选为10000~300000,进一步优选为30000~150000。
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
·管柱:将3根TOSOH TSKgel Super HZM-H(4.6mm×15cm)连接使用
·管柱温度:40℃
·试样浓度:0.1质量%
·流速:1.0ml/min
·校准曲线:使用了TOSOH CORPORATION制TSK标准聚苯乙烯Mw=2800000~1050(Mw/Mn=1.03~1.06)为止的7个样品的校准曲线
关于本发明的光取向膜用组合物中的高分子体A的含量,并没有特别限定,在本发明的光取向膜用组合物含有后述的溶剂的情况下,相对于溶剂100质量份优选为1~50质量份,更优选为2~40质量份。
〔高分子体B〕
本发明的光取向膜用组合物中所包含的高分子体B是具有包含阳离子聚合性基团的重复单元B1且不具有光取向性基团的聚合物。
本发明的光取向膜用组合物中所包含的高分子体B是相对于高分子体B的所有重复单元含有90质量%以上的汉森溶解度参数(HSP值)的氢键项(δh)小于10.0的重复单元(以下,也称为“重复单元BH”。)的聚合物。
在此,从设置在所形成的光取向膜上的液晶层的液晶取向性变得更良好且面状也变得更良好的理由考虑,高分子体B中的重复单元BH的含量相对于高分子体B的所有重复单元优选超过90质量%且100质量%以下。
另外,重复单元BH可以为包含阳离子聚合性基团的重复单元B1本身,也可以为与包含阳离子聚合性基团的重复单元B1不同的重复单元。
从设置在所形成的光取向膜上的液晶层的液晶取向性变得更良好的理由考虑,本发明的光取向膜用组合物中所包含的高分子体B相对于高分子体B的所有重复单元优选含有超过60质量%的汉森溶解度参数(HSP值)的分散项(δd)为16.0以上的重复单元(以下,也简称为“重复单元BD”。)。
在此,高分子体B中的重复单元BD的含量相对于高分子体B的所有重复单元优选为70~100质量%。
另外,重复单元BD可以为包含阳离子聚合性基团的重复单元B1本身,也可以为与包含阳离子聚合性基团的重复单元B1不同的重复单元。
<重复单元B1(阳离子聚合性基团)>
作为重复单元B1中所包含的阳离子聚合性基团,例如,可以举出环氧基、环氧环己基及氧杂环丁基。
在本发明中,从设置在所形成的光取向膜上的液晶层的液晶取向性变得更良好的理由考虑,重复单元B1中所包含的阳离子聚合性基团优选为环氧基或氧杂环丁基。
关于重复单元B1的主链的结构,并没有特别限定,可以举出公知的结构,例如,优选选自包括(甲基)丙烯酸系、苯乙烯系、硅氧烷系、环烯烃系、甲基戊烯系、酰胺系及芳香族酯系的组中的骨架。
在这些之中,更优选为选自包括(甲基)丙烯酸系、硅氧烷系及环烯烃系的组中的骨架,进一步优选为(甲基)丙烯酸系骨架。
在本发明中,从设置在所形成的光取向膜上的液晶层的液晶取向性变得更良好的理由考虑,重复单元B1优选为下述式(1)~(4)中任一个所表示的重复单元,更优选为下述式(5)~(7)中任一个所表示的重复单元。
[化学式7]
在此,上述式(1)~(7)中,R1、R2、R3、R4及R5分别独立地表示氢原子或取代基。
并且,上述式(1)~(7)中,L1、L2、L3、L4、L5、L6及L7分别独立地表示2价的连结基团。
上述式(1)~(7)中,R1、R2、R3、R4及R5分别独立地表示氢原子或取代基。
在此,作为R1、R2、R3、R4及R5的一方式所表示的取代基,例如,可以举出上述式(A)中的RA1的一方式所表示的取代基中所例示的基团。
其中,作为R1、R2及R3,优选为氢原子或烷基,更优选为氢原子或甲基。
并且,作为R4,优选为氢原子或烷基,更优选为氢原子、甲基或乙基。
并且,作为R5,优选为氢原子或甲基。
上述式(1)~(7)中,L1、L2、L3、L4、L5、L6及L7分别独立地表示2价的连结基团。
作为L1、L2、L3、L4、L5、L6及L7所表示的2价的连结基团,例如,可以举出与上述式(A)中的LA1的一方式所表示的2价的连结基团中所例示的基团相同的基团。
其中,作为L1、L2及L3所表示的2价的连结基团,从液晶取向性变得更良好的理由考虑,优选为将选自包括可以具有取代基的碳原子数1~10的直链状的亚烷基、可以具有取代基的碳原子数3~10的支链状的亚烷基、可以具有取代基的碳原子数3~10的环状的亚烷基、可以具有取代基的碳原子数6~12的亚芳基、-O-、-CO-及-N(Q)-的组中的至少2以上的基团组合而成的2价的连结基团。Q表示氢原子或取代基。
上述各基团的定义与在上述的LA1所表示的2价的连结基团中所说明的各基团的定义相同。
并且,作为L4所表示的2价的连结基团,优选为可以具有取代基的碳原子数1~10的直链状的亚烷基、可以具有取代基的碳原子数3~10的支链状的亚烷基、或者构成这些亚烷基的-CH2-的1个以上被-O-、-S-、-NH-、-N(Q)-或-CO-取代的2价的连结基团,最优选为亚甲基。Q表示氢原子或取代基。
并且,作为L5、L6及L7所表示的2价的连结基团,优选为可以具有取代基的碳原子数1~10的直链状的亚烷基、可以具有取代基的碳原子数3~10的支链状的亚烷基、或者构成这些亚烷基的-CH2-的1个以上被-O-、-S-、-NH-、-N(Q)-或-CO-取代的2价的连结基团。Q表示氢原子或取代基。
上述各基团的定义与在上述的LA1所表示的2价的连结基团中所说明的各基团的定义相同。
作为包含阳离子聚合性基团的重复单元B1的具体例,可以举出作为包含阳离子聚合性基团的重复单元A2的具体例所记载的上述式C-1~C-8所表示的重复单元。
关于高分子体B中的重复单元B1的含量,并没有特别限定,从液晶取向性变得更良好的理由考虑,相对于高分子体B的所有重复单元,优选为20~100质量%,更优选为30~90质量%,进一步优选为40~80质量%。
<重复单元B2(其他重复单元)>
本发明的光取向膜用组合物中所包含的高分子体B可以具有除了重复单元B1以外的其他重复单元(以下,也简称为“重复单元B2”。)。
在本发明中,从具有所形成的光取向膜的光学层叠体的耐久性得到提高的理由考虑,作为重复单元B2,优选具有LogP值为2.2以上的重复单元,更优选具有LogP值为2.2~4.5的重复单元。
并且,LogP值为2.2以上的重复单元的含量相对于高分子体B的所有重复单元,优选为10质量%以上,更优选为20~80质量%,进一步优选为40~60质量%。
在此,LogP值是显现化学结构的亲水性及疏水性的性质的指标,有时称为亲水性/疏水性参数。能够使用ChemBioDrawUltra或HSPiP(Ver.4.1.07)等软件来计算LogP值。并且,也能够通过OECDGuidelines for the Testing of Chemicals,Sections1,TestNo.117的方法等实验性地求出。在本发明中,只要没有特别说明,则采用将化合物的结构式输入到HSPiP(Ver.4.1.07)中计算而得的值作为LogP值。
作为LogP值为2.2以上的重复单元的具体例,可以举出下述式D-1~D-4所表示的重复单元。
[化学式8]
从设置在所形成的光取向膜上的液晶层的液晶取向性变得更良好且面状也变得更良好的理由考虑,本发明的光取向膜用组合物中所包含的高分子体B优选具有汉森溶解度参数的氢键项为7.0以上且小于10.0的重复单元。
并且,汉森溶解度参数的氢键项为7.0以上且小于10.0的重复单元的含量相对于高分子体B的所有重复单元,优选为10质量%以上,更优选为10质量%以上且小于50质量%,进一步优选为10~40质量%。
另外,汉森溶解度参数的氢键项为7.0以上且小于10.0的重复单元可以为包含阳离子聚合性基团的重复单元B1本身,也可以为与包含阳离子聚合性基团的重复单元B1不同的重复单元,但就操作性及制造适用性的观点而言,优选为与重复单元B1不同的重复单元。
关于高分子体B的合成法,并没有特别限定,例如,能够通过将形成上述的重复单元B1的单体及形成任意的重复单元B2的单体进行混合,并在有机溶剂中,使用自由基聚合引发剂进行聚合来合成。
关于高分子体B的重均分子量(Mw),并没有特别限定,从液晶取向性变得更良好的理由考虑,优选为500以上,更优选为1000~500000,进一步优选为3000~100000,尤其优选为5000~50000。
在本发明中,从设置在所形成的光取向膜上的液晶层的面状变得更好,且具有所形成的光取向膜的光学层叠体的耐久性得到提高的理由考虑,高分子体B的含量相对于高分子体A100质量份,优选为超过40质量份,更优选为50~600质量份,进一步优选为100~500质量份。
关于本发明的光取向膜用组合物中的高分子体B的含量,并没有特别限定,在本发明的光取向膜用组合物含有后述的溶剂的情况下,相对于溶剂100质量份优选为30~300质量份,更优选为50~200质量份。
〔产酸剂〕
本发明的光取向膜用组合物中所包含的产酸剂为选自包括光产酸剂及热产酸剂的组中的至少1种产酸剂。
<光产酸剂>
关于光产酸剂,并没有特别限定,优选感应于波长300nm以上且优选波长300~450nm的活化光线而产生酸的化合物。并且,对于不直接感应于波长300nm以上的活化光线的光产酸剂,只要是通过与增敏剂并用而感应于波长300nm以上的活化光线,并产生酸的化合物,则能够与增敏剂组合而优选使用。
作为光产酸剂,优选产生pKa为4以下的酸的光产酸剂,更优选产生pKa为3以下的酸的光产酸剂,进一步优选产生2以下的酸的光产酸剂。另外,在本发明中,pKa基本上是指25℃的水中的pKa。无法在水中测定者是指变更为适于测定的溶剂并测定者。具体而言,能够参考化学便览等中所记载的pKa。作为pKa为3以下的酸,优选磺酸或磷酸,更优选磺酸。
作为光产酸剂,例如,可以举出鎓盐化合物、三氯甲基均三嗪类、锍盐、碘盐、季铵盐类、重氮甲烷化合物、酰亚胺磺酸酯化合物及肟磺酸酯化合物。其中,优选鎓盐化合物、酰亚胺磺酸酯化合物或肟磺酸酯化合物,更优选鎓盐化合物或肟磺酸酯化合物。光产酸剂能够单独使用1种或组合使用2种以上。
<热产酸剂>
热产酸剂为通过热而产生酸的化合物。
作为热产酸剂,具体而言,可以举出以往已知的热产酸剂,例如,可以举出苄基对羟基苯基甲基锍六氟锑酸盐、肉桂基四亚甲基锍六氟锑酸盐、二苯甲基二甲基锍六氟锑酸盐、除此以外、作为市售品的由King Industries,Inc.出售的K-PURE TAG系列、K-PURE CXC系列。
作为其他热产酸剂,已知有锍盐、铵盐、鏻盐等鎓盐。作为鎓盐的热产酸剂,例如,能够使用日本特开2003-277353号公报、日本特开平2-1470号公报、日本特开平2-255646号公报、日本特开平3-11044号公报、日本特开2003-183313号公报、日本特开2003-277352号公报中所记载的化合物。
热产酸剂能够单独使用1种或组合使用2种以上。
关于本发明的光取向膜用组合物中的产酸剂的含量,并没有特别限定,相对于上述的高分子体A及高分子体B的合计100质量份,优选为1~30质量份,更优选为2~20质量份。
〔溶剂〕
就制作光取向膜的操作性等观点而言,本发明的光取向膜用组合物优选含有溶剂。
作为溶剂,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,这些可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
本发明的光取向膜用组合物可以含有除了上述以外的其他成分,例如,可以举出交联催化剂、密合改良剂、流平剂、表面活性剂、增塑剂等。
〔光取向膜的制造方法〕
本发明的光取向膜,除了使用上述的本发明的光取向膜用组合物以外还能够通过以往公知的制造方法来制造,例如,能够通过具有如下工序的制造方法来制造:涂布工序,将上述的本发明的光取向膜用组合物涂布在基材表面上;及光照射工序,对光取向膜用组合物的涂膜照射偏振光或从倾斜方向相对于涂膜表面照射非偏振光。
另外,对于基材,在后述的本发明的光学层叠体中进行说明。
<涂布工序>
关于涂布工序中的涂布方法,并没有特别限定,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、柔板印刷、喷墨印刷等。
<光照射工序>
在光照射工序中,关于对光取向膜用组合物的涂膜照射的偏振光,并没有特别的限制,例如,可以举出线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光等,其中,优选线偏振光。
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,则并没有特别限制,根据目的能够适当地选择,但优选θ为20~80°。
作为偏振光或非偏振光中的波长,只要能够对光取向膜用组合物的涂膜赋予针对液晶性分子的取向控制能力,则并没有特别限制,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。通过对从这种光源得到的紫外线或可见光线使用干扰过滤器或滤色器等,能够限制所照射的波长范围。并且,通过对来自这些光源的光使用偏振滤光片或偏振棱镜,能够得到线偏振光。
作为偏振光或非偏振光的积算光量,只要能够对光取向膜用组合物的涂膜赋予针对液晶性分子的取向控制能力,则并没有特别限制,但优选为1~300mJ/cm2,更优选为5~100mJ/cm2。
作为偏振光或非偏振光的照度,只要能够对光取向膜用组合物的涂膜赋予针对液晶性分子的取向控制能力,则并没有特别限制,但优选为0.1~300mW/cm2,更优选为1~100mW/cm2。
[光取向膜]
本发明的光取向膜为使用上述的本发明的光取向膜用组合物所形成的光取向膜,其表面为具有针对液晶分子的取向控制能力的膜。
作为光取向膜的膜厚,并没有特别限制,能够根据目的适当选择,优选为10~1000nm,更优选为10~700nm。
[光学层叠体]
本发明的光学层叠体是具有光取向膜及液晶层的光学层叠体,其中,光取向膜为上述的本发明的光取向膜,液晶层为含有二色性物质的光吸收各向异性层。
并且,本发明的光学层叠体也可以具有用于支撑光学各向异性层的基材。
〔基材〕
本发明的光学层叠体可以具有的任意的基材是用于支撑上述的光取向膜的基材,例如,可以举出在涂布上述的光取向膜用组合物而形成光取向膜时成为涂布上述的光取向膜用组合物的对象的基材。
这样的基材优选为透明,在本发明中,光透射率优选为80%以上。另外,在本发明中,透明表示可见光的透射率为60%以上。
基材优选为聚合物薄膜,作为聚合物薄膜的聚合物材料,例如,可以举出三乙酰纤维素(TAC)、二乙酰纤维素、乙酸丙酸纤维素等纤维素系聚合物;聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯等丙烯酸系聚合物;聚碳酸酯系聚合物;聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯系聚合物;聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)等苯乙烯系聚合物;聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物等聚烯烃系聚合物;降冰片烯系聚合物、单环的环状烯烃的聚合物、环状共轭二烯的聚合物、乙烯基脂环式烃聚合物等具有脂环式结构的聚合物;氯乙烯系聚合物;尼龙、芳香族聚酰胺等酰胺系聚合物;酰亚胺系聚合物;砜系聚合物;聚醚砜系聚合物;聚醚醚酮系聚合物;聚苯硫醚系聚合物;偏二氯乙烯系聚合物;乙烯醇系聚合物;乙烯醇缩丁醛系聚合物;芳酯系聚合物;聚甲醛系聚合物;环氧系聚合物;或混合这些聚合物而成的聚合物;等。
这些材料中,优选为纤维素系聚合物或具有脂环式结构的聚合物,更优选为纤维素系聚合物。
〔液晶层(光吸收各向异性层)〕
本发明的光学层叠体所具有的液晶层为含有二色性物质的光吸收各向异性层。
在本发明中,光吸收各向异性层优选使用含有二色性物质的组合物(以下,也简称为“光吸收各向异性层形成用组合物”。)来形成。
<二色性物质>
作为光吸收各向异性层及光吸收各向异性层形成用组合物中所包含的二色性物质并没有特别限定。
作为二色性物质,优选二色性偶氮色素化合物,能够使用通常用于所谓的涂布型偏振器的二色性偶氮色素化合物。关于二色性偶氮色素化合物,并没有特别限定,能够使用以往公知的二色性偶氮色素,但优选使用后述的化合物。
在本发明中,二色性偶氮色素化合物是指吸光度根据方向而不同的色素。
二色性偶氮色素化合物可以显示出液晶性,也可以不显示出液晶性。
在二色性偶氮色素化合物显示出液晶性的情况下,可以显示出向列性或近晶性中的任一种。显示出液晶相的温度范围优选为室温(约20℃~28℃)~300℃,就操作性及制造适用性的观点而言,更优选为50℃~200℃。
在本发明中,就调整色调的观点而言,光吸收各向异性层优选至少具有在波长560~700nm的范围内具有极大吸收波长的至少一种色素化合物(以下,也简称为“第1二色性偶氮色素化合物”。)和在波长455nm以上且小于560nm的范围内具有极大吸收波长的至少一种色素化合物(以下,也简称为“第2二色性偶氮色素化合物”。),具体而言,更优选至少具有后述的式(1)所表示的二色性偶氮色素化合物和后述的式(2)所表示的二色性偶氮色素化合物。
在本发明中,也可以并用3种以上的二色性偶氮色素化合物,例如,就使光吸收各向异性层接近黑色的观点而言,优选并用第1二色性偶氮色素化合物、第2二色性偶氮色素化合物及在波长380nm以上且小于455nm(优选为波长380~454nm的范围)的范围内具有极大吸收波长的至少一种色素化合物(以下,也简称为“第3二色性偶氮色素化合物”。)。
在本发明中,从抗压性变得更良好的理由考虑,优选二色性偶氮色素化合物具有交联性基团。
作为交联性基团,具体而言,例如,可以举出(甲基)丙烯酰基、环氧基、氧杂环丁基、苯乙烯基等,其中,优选(甲基)丙烯酰基。
(第1二色性偶氮色素化合物)
第1二色性偶氮色素化合物优选为具有作为核的发色团(chromophore)和键合于发色团的末端的侧链的化合物。
作为发色团的具体例,可以举出芳香族环基(例如,芳香族烃基、芳香族杂环基)、偶氮基等,优选具有芳香族环基及偶氮基这两者的结构,更优选具有芳香族杂环基(优选噻吩并噻唑基)和两个偶氮基的双偶氮结构。
作为侧链,并没有特别限定,可以举出后述的式(1)的L3、R2或L4所表示的基团。
就调整偏振器的色调的观点而言,第1二色性偶氮色素化合物优选为在560nm以上且700nm以下(更优选为560~650nm,尤其优选为560~640nm)的范围内具有最大吸收波长的二色性偶氮色素化合物。
本说明书中的二色性偶氮色素化合物的最大吸收波长(nm)根据使用将二色性偶氮色素化合物溶解于良溶剂中而成的溶液并利用分光光度计测定的波长380~800nm的范围内的紫外可见光光谱来求出。
在本发明中,从所形成的光吸收各向异性层的取向度进一步得到提高的理由考虑,第1二色性偶氮色素化合物优选为下述式(1)所表示的化合物。
[化学式9]
式(1)中,Ar1及Ar2分别独立地表示可以具有取代基的亚苯基或可以具有取代基的亚萘基,优选亚苯基。
式(1)中,R1表示氢原子、可以具有碳原子数1~20的取代基的直链或支链状的烷基、烷氧基、烷硫基、烷基磺酰基、烷基羰基、烷氧基羰基、酰氧基、烷基碳酸酯基、烷基氨基、酰氨基、烷基羰基氨基、烷氧基羰基氨基、烷基磺酰基氨基、烷基氨磺酰基、烷基氨基甲酰基、烷基亚磺酰基、烷基脲基、烷基磷酸酰胺基、烷基亚氨基或烷基甲硅烷基,
构成上述烷基的-CH2-可以被-O-、-CO-、-C(O)-O-、-O-C(O)-、-Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-、-N(R1’)-、-N(R1’)-CO-、-CO-N(R1’)-、-N(R1’)-C(O)-O-、-O-C(O)-N(R1’)-、-N(R1’)-C(O)-N(R1’)-、-CH=CH-、-C≡C-、-N=N-、-C(R1’)=CH-C(O)-或-O-C(O)-O-取代。
在R1为除了氢原子以外的基团的情况下,各基团所具有的氢原子可以被卤原子、硝基、氰基、-N(R1’)2、氨基、-C(R1’)=C(R1’)-NO2、-C(R1’)=C(R1’)-CN或-C(R1’)=C(CN)2取代。
R1’表示氢原子或碳原子数1~6的直链或支链状的烷基。在各基团中存在多个R1’的情况下,彼此可以相同也可以不同。
式(1)中,R2及R3分别独立地表示氢原子、可以具有碳原子数1~20的取代基的直链或支链状的烷基、烷氧基、酰基、烷氧基羰基、烷基酰胺基、烷基磺酰基、芳基、芳基羰基、芳基磺酰基、芳氧基羰基或芳基酰胺基。
构成上述烷基的-CH2-可以被-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)-O-、-O-C(O)-、-C(O)-S-、-S-C(O)-、-Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-、-NR2’-、-NR2’-CO-、-CO-NR2’-、-NR2’-C(O)-O-、-O-C(O)-NR2’-、-NR2’-C(O)-NR2’-、-CH=CH-、-C≡C-、-N=N-、-C(R2’)=CH-C(O)-或-O-C(O)-O-取代。
在R2及R3为除了氢原子以外的基团的情况下,各基团所具有的氢原子可以被卤原子、硝基、氰基、-OH基、-N(R2’)2、氨基、-C(R2’)=C(R2’)-NO2、-C(R2’)=C(R2’)-CN或-C(R2’)=C(CN)2取代。
R2’表示氢原子或碳原子数1~6的直链或支链状的烷基。在各基团中存在多个R2’的情况下,彼此可以相同也可以不同。
R2及R3可以彼此键合而形成环,R2或R3也可以与Ar2键合而形成环。
就耐光性的观点而言,R1优选为吸电子基团,R2及R3优选为供电子性低的基团。
作为这种基团的具体例,作为R1,可以举出烷基磺酰基、烷基羰基、烷氧基羰基、酰氧基、烷基磺酰基氨基、烷基氨磺酰基、烷基亚磺酰基及烷基脲基等,作为R2及R3,可以举出下述结构的基团等。另外,下述结构的基团在上述式(1)中,以包含R2及R3所键合的氮原子的形态表示。
[化学式10]
以下示出第1二色性偶氮色素化合物的具体例,但并不限定于此。
[化学式11]
(第2二色性偶氮色素化合物)
第2二色性偶氮色素化合物为与第1二色性偶氮色素化合物不同的化合物,具体而言,其化学结构不同。
第2二色性偶氮色素化合物优选为具有作为二色性偶氮色素化合物的核的发色团和键合于发色团的末端的侧链的化合物。
作为发色团的具体例,可以举出芳香族环基(例如,芳香族烃基、芳香族杂环基)、偶氮基等,优选具有芳香族烃基及偶氮基这两者的结构,更优选具有芳香族烃基和2个或3个偶氮基的双偶氮或三偶氮结构。
作为侧链,并没有特别限定,可以举出后述的式(2)的R4、R5或R6所表示的基团。
第2二色性偶氮色素化合物为在波长455nm以上且小于560nm的范围内具有最大吸收波长的二色性偶氮色素化合物,就调整偏振器的色调的观点而言,优选为在波长455~555nm的范围内具有最大吸收波长的二色性偶氮色素化合物,更优选为在波长455~550nm的范围内具有最大吸收波长的二色性偶氮色素化合物。
尤其,若使用最大吸收波长为560~700nm的第1二色性偶氮色素化合物和最大吸收波长为455nm以上且小于560nm的第2二色性偶氮色素化合物,则更容易调整偏振器的色调。
就偏振器的取向度进一步得到提高的观点而言,第2二色性偶氮色素化合物优选为式(2)所表示的化合物。
[化学式12]
式(2)中,n表示1或2。
式(2)中,Ar3、Ar4及Ar5分别独立地表示可以具有取代基的亚苯基、可以具有取代基的亚萘基或可以具有取代基的杂环基。
作为杂环基,可以为芳香族或非芳香族中的任一种。
作为构成芳香族杂环基的除了碳以外的原子,可以举出氮原子、硫原子及氧原子。在芳香族杂环基具有多个除了碳以外的构成环的原子的情况下,这些原子可以相同,也可以不同。
作为芳香族杂环基的具体例,例如,可以举出亚吡啶基(吡啶-二基)、哒嗪-二基、咪唑-二基、亚噻吩基(噻吩-二基)、亚喹啉基(喹啉-二基)、异亚喹啉基(异喹啉-二基)、恶唑-二基、噻唑-二基、恶二唑-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-二基及噻吩并恶唑-二基等。
式(2)中,R4的定义与式(1)中的R1相同。
式(2)中,R5及R6的定义分别与式(1)中的R2及R3相同。
就耐光性的观点而言,R4优选为吸电子基团,R5及R6优选为供电子性低的基团。
在这种基团中,R4为吸电子基团时的具体例与R1为吸电子基团时的具体例相同,R5及R6为供电子性低的基团时的具体例与R2及R3为供电子性低的基团时的具体例相同。
以下示出第2二色性偶氮色素化合物的具体例,但并不限定于此。
[化学式13]
(logP值之差)
logP值为显现化学结构的亲水性及疏水性的性质的指标。第1二色性偶氮色素化合物的侧链的logP值与第2二色性偶氮色素化合物的侧链的logP值之差的绝对值(以下,也称为“logP差”。)优选为2.30以下,更优选为2.0以下,进一步优选为1.5以下,尤其优选为1.0以下。若logP差为2.30以下,则第1二色性偶氮色素化合物与第2二色性偶氮色素化合物的亲和性得到提高而更容易形成排列结构,因此光吸收各向异性层的取向度进一步得到提高。
另外,在第1二色性偶氮色素化合物或第2二色性偶氮色素化合物的侧链存在多个的情况下,优选至少1个logP差满足上述值。
在此,第1二色性偶氮色素化合物及第2二色性偶氮色素化合物的侧链是指键合于上述的发色团的末端的基团。例如,在第1二色性偶氮色素化合物为式(1)所表示的化合物的情况下,式(1)中的R1、R2及R3为侧链,在第2二色性偶氮色素化合物为式(2)所表示的化合物的情况下,式(2)中的R4、R5及R6为侧链。尤其,在第1二色性偶氮色素化合物为式(1)所表示的化合物且第2二色性偶氮色素化合物为式(2)所表示的化合物的情况下,优选R1与R4的logP值之差、R1与R5的logP值之差、R2与R4的logP值之差及R2与R5的logP值之差中至少1个logP差满足上述值。
在此,logP值是显现化学结构的亲水性及疏水性的性质的指标,有时称为亲水性/疏水性参数。logP值能够使用ChemBioDrawUltra或HSPiP(Ver.4.1.07)等软件来计算。并且,也能够通过OECD Guidelines for the Testing of Chemicals,Sections1,TestNo.117的方法等实验性地求出。在本发明中,只要没有特别说明,则采用将化合物的结构式输入到HSPiP(Ver.4.1.07)中计算而得的值作为logP值。
(第3二色性偶氮色素化合物)
第3二色性偶氮色素化合物为除了第1二色性偶氮色素化合物及第2二色性偶氮色素化合物以外的二色性偶氮色素化合物,具体而言,其化学结构与第1二色性偶氮色素化合物及第2二色性偶氮色素化合物的化学结构不同。若光吸收各向异性层含有第3二色性偶氮色素化合物,则具有容易调整光吸收各向异性层的色调的优点。
第3二色性偶氮色素化合物的最大吸收波长为380nm以上且小于455nm,优选为385~454nm。
作为第3二色性偶氮色素化合物的具体例,可以举出国际公开第2017/195833号中所记载的作为式(1)所表示的化合物举出的化合物中除了上述第1二色性偶氮色素化合物及上述第2二色性偶氮色素化合物以外的化合物。
以下示出第3二色性色素化合物的具体例,但本发明并不限定于此。另外,下述具体例中,n表示1~10的整数。
[化学式14]
[化学式15]
(二色性偶氮色素化合物的含量)
二色性偶氮色素化合物的含量相对于光吸收各向异性层的总固体成分质量,优选为15~30质量%,更优选为18~28质量%,进一步优选为20~26质量%。若二色性偶氮色素化合物的含量在上述范围内,则即使在将光吸收各向异性层设为薄膜的情况下,也能够得到高取向度的光吸收各向异性层。因此,容易得到柔性优异的光吸收各向异性层。并且,若超过30质量%,则难以通过折射率调整层抑制内反射。
第1二色性偶氮色素化合物的含量相对于光吸收各向异性层形成用组合物中的二色性偶氮色素化合物整体的含量100质量份,优选为40~90质量份,更优选为45~75质量份。
第1二色性偶氮色素化合物的含量相对于光吸收各向异性层形成用组合物中的二色性偶氮色素化合物整体的含量100质量,优选为6~50质量份,更优选为8~35质量份。
第3二色性偶氮色素化合物的含量相对于光吸收各向异性层形成用组合物中的二色性偶氮色素化合物的含量100质量,优选为3~35质量份,更优选为5~30质量份。
为了调整光吸收各向异性层的色调,能够任意地设定第1二色性偶氮色素化合物、第2二色性偶氮色素化合物及根据需要使用的第3二色性偶氮色素化合物的含有比。但是,第2二色性偶氮色素化合物相对于第1二色性偶氮色素化合物的含有比(第2二色性偶氮色素化合物/第1二色性偶氮色素化合物)以摩尔换算计优选为0.1~10,更优选为0.2~5,尤其优选为0.3~0.8。若第2二色性偶氮色素化合物相对于第1二色性偶氮色素化合物的含有比在上述范围内,则可以提高取向度。
<液晶化合物>
光吸收各向异性层形成用组合物可以含有液晶化合物。通过含有液晶化合物,能够抑制二色性物质(尤其,二色性偶氮色素化合物)的析出,并且能够使二色性物质(尤其,二色性偶氮色素化合物)以高取向度取向。
液晶化合物为不显示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中的任一种,但高分子液晶化合物在获得高取向度方面更优选。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1种,也可以并用2种以上。
液晶化合物的含量相对于光吸收各向异性层形成用组合物中的有机二色性物质(尤其,二色性偶氮色素化合物)的含量100质量份,优选为100~600质量份,更优选为200~450质量份,进一步优选为250~400质量份。通过液晶化合物的含量在上述范围内,光吸收各向异性层的取向度进一步得到提高。
从二色性物质(尤其,二色性偶氮色素化合物)的取向度更优异的理由考虑,液晶化合物优选为包含下述式(3-1)所表示的重复单元(以下,也称为“重复单元(3-1)”)的高分子液晶性化合物。
[化学式16]
上述式(3-1)中,P1表示重复单元的主链,L1表示单键或2价的连结基团,SP1表示间隔基团,M1表示介晶基团,T1表示末端基团。
在重复单元(3-1)中,P1、L1及SP1的logP值与M1的logP值之差优选为4以上。进一步优选为4.5以上。由于主链、L1及间隔基团的logP值与介晶基团的log值相差规定值以上,因此处于从主链到间隔基团为止的结构与介晶基团的相容性低的状态。由此,推测高分子液晶化合物的结晶性变高,从而高分子液晶化合物的取向度处于高的状态。如此,推测若高分子液晶化合物的取向度高,则高分子液晶化合物与有机二色性物质(尤其,二色性偶氮色素化合物)的相容性下降(即,二色性偶氮色素化合物的结晶性得到提高),从而二色性偶氮色素化合物的取向度得到提高。其结果,认为所得到的光吸收各向异性层的取向度变高。
作为P1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,就作为原料的单体的多样性及操作性容易的观点而言,优选下述式(P1-A)所表示的基团。
[化学式17]
在式(P1-A)~(P1-D)中,“*”表示与式(3-1)中的L1的键合位置。
上述式(P1-A)~(P1-D)中,R1、R2、R3及R4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为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表示单键或2价的连结基团。
作为L1所表示的2价的连结基团,可以举出-C(O)O-、-OC(O)-、-O-、-S-、-C(O)NR3-、-NR3C(O)-、-SO2-及-NR3R4-等。式中,R3及R4分别独立地表示氢原子、可以具有取代基的碳原子数1~6的烷基。
在P1为式(P1-A)所表示的基团的情况下,从光吸收各向异性层的取向度更优异的理由考虑,L1优选-C(O)O-所表示的基团。
在P1为式(P1-B)~(P1-D)所表示的基团的情况下,从光吸收各向异性层的取向度更优异的理由考虑,L1优选单键。
从容易显现液晶性、原材料的获取性等理由考虑,SP1所表示的间隔基团优选包含选自包括氧化乙烯结构、氧化丙烯结构、聚硅氧烷结构及氟化亚烷基结构的组中的至少1种结构。
在此,SP1所表示的氧化乙烯结构优选为*-(CH2-CH2O)n1-*所表示的基团。式中,n1表示1~20的整数,*表示与上述式(3-1)中的L1或M1的键合位置。从光吸收各向异性层的取向度更优异的理由考虑,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,从光吸收各向异性层的取向度更优异的理由考虑,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M1的键合位置。
并且,从光吸收各向异性层的取向度更优异的理由考虑,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M1的键合位置。
并且,从光吸收各向异性层的取向度更优异的理由考虑,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M1的键合位置。
M1所表示的介晶基团是表示有助于液晶形成的液晶分子的主要骨架的基团。液晶分子显示出结晶状态和各向同性液体状态的中间状态(中间相)下的液晶性。关于介晶基团,并没有特别限制,例如,能够参考“Flussige Kristalle in Tabellen II”(VEBDeutsche Verlag 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)、尤其第三章的记载。
作为介晶基团,例如,优选具有选自包括芳香烃基、杂环基及脂环式基团的组中的至少1种环状结构的基团。
从光吸收各向异性层的取向度更优异的理由考虑,介晶基团优选具有芳香族烃基,更优选具有2~4个芳香族烃基,进一步优选具有3个芳香族烃基。
作为介晶基团,就液晶性的显现、液晶相转变温度的调整、原料得到性及合成适用性的观点而言以及光吸收各向异性层的取向度更优异的观点而言,优选下述式(M1-A)或下述式(M1-B)所表示的基团,更优选式(M1-B)所表示的基团。
[化学式18]
式(M1-A)中,A1是选自包括芳香烃基、杂环基及脂环式基团的组中的2价基团。这些基团可以被烷基、氟化烷基、烷氧基或取代基取代。
A1所表示的2价基团优选为4~6元环。并且,A1所表示的2价基团可以是单环,也可以是稠环。
*表示与SP1或T1的键合位置。
作为A1所表示的2价的芳香烃基,可以举出亚苯基、亚萘基、芴-二基、蒽-二基及并四苯-二基等,就介晶骨架的设计多样性或原材料的得到性等观点而言,优选亚苯基或亚萘基,更优选亚苯基。
作为A1所表示的2价杂环基,可以是芳香族或非芳香族中的任一种,就取向度进一步得到提高的观点而言,优选为2价芳香族杂环基。
作为构成2价芳香族杂环基的除了碳以外的原子,可以举出氮原子、硫原子及氧原子。在芳香族杂环基具有多个除了碳以外的构成环的原子的情况下,这些原子可以相同,也可以不同。
作为2价芳香族杂环基的具体例,例如可以举出亚吡啶基(吡啶-二基)、哒嗪-二基、咪唑-二基、亚噻吩基(噻吩-二基)、亚喹啉基(喹啉-二基)、异亚喹啉基(异喹啉-二基)、恶唑-二基、噻唑-二基、恶二唑-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-二基及噻吩并恶唑-二基等。
作为A1所表示的2价的脂环式基团的具体例,可以举出亚环戊基及亚环己基等。
式(M1-A)中,a1表示1~10的整数。在a1为2以上的情况下,多个A1可以相同也可以不同。
式(M1-B)中,A2及A3分别独立地为选自包括芳香烃基、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式(M1-A)的A1相同,因此省略其说明。
式(M1-B)中,a2表示1~10的整数,在a2为2以上的情况下,多个A2可以相同也可以不同,多个A3可以相同也可以不同,多个LA1可以相同也可以不同。从光吸收各向异性层的取向度更优异的理由考虑,a2优选为2以上的整数,更优选为2。
式(M1-B)中,在a2为1的情况下,LA1为2价的连结基团。在a2为2以上的情况下,多个LA1分别独立地为单键或2价的连结基团,多个LA1中的至少一个为2价的连结基团。在a2为2的情况下,从光吸收各向异性层的取向度更优异的理由考虑,优选为2个LA1中的一个为2价的连结基团且另一个为单键。
式(M1-B)中,作为LA1所表示的2价的连结基团,可以举出-O-、-(CH2)g-、-(CF2)g-、-Si(CH3)2-、-(Si(CH3)2O)g-、-(OSi(CH3)2)g-(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’)-(Z、Z’、Z”独立地表示氢、C1~C4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。
其中,从光吸收各向异性层的取向度更优异的理由考虑,优选-C(O)O-。
LA1也可以是将这些基团组合2个以上而成的基团。
作为M1的具体例,例如可以举出以下结构。另外,在下述具体例中,“Ac”表示乙酰基。
[化学式19]
[化学式20]
[化学式21]
[化学式22]
[化学式23]
[化学式24]
[化学式25]
作为T1所表示的末端基团,可以举出氢原子、卤原子、氰基、硝基、羟基、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的烷氧基羰基(ROC(O)-:R为烷基)、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的氨基甲酰基、碳原子数1~10的亚磺酰基、碳原子数1~10的脲基及含有(甲基)丙烯酰氧基的基团等。作为上述含有(甲基)丙烯酰氧基的基团,例如,可以举出-L-A(L表示单键或连结基团。连结基团的具体例与上述L1及SP1相同。A表示(甲基)丙烯酰氧基)所表示的基团。
从光吸收各向异性层的取向度更优异的理由考虑,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。这些末端基团可以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进一步取代。
从光吸收各向异性层的取向度更优异的理由考虑,T1的主链的原子数优选为1~20,更优选为1~15,进一步优选为1~10,尤其优选为1~7。通过T1的主链的原子数为20以下,光吸收各向异性层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的主链的原子数中。例如,在T1为正丁基的情况下,主链的原子数为4,当T1为仲丁基的情况下,主链的原子数为3。
从光吸收各向异性层的取向度更优异的理由考虑,重复单元(3-1)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%,优选为20~100质量%。
在本发明中,基于为了得到各个重复单元而使用的各个单体的装入量(质量)来计算高分子液晶化合物中所包含的各个重复单元的含量。
在高分子液晶化合物中,重复单元(3-1)可以单独包含1种,也可以包含2种以上。若高分子液晶化合物包含2种以上重复单元(3-1),则具有如下优点:高分子液晶化合物在溶剂中的溶解性得到提高、以及液晶相转变温度的调整变得容易等。在包含2种以上重复单元(3-1)的情况下,其总量优选在上述范围内。
在高分子液晶化合物包含2种重复单元(3-1)的情况下,从光吸收各向异性层的取向度更优异的理由考虑,优选一个(重复单元A)中T1所表示的末端基为烷氧基且另一个(重复单元B)中T1所表示的末端基为除了烷氧基以外的基团。
从光吸收各向异性层的取向度更优异的理由考虑,上述重复单元B中T1所表示的末端基优选为烷氧基羰基、氰基或含有(甲基)丙烯酰氧基的基团,更优选为烷氧基羰基或氰基。
从光吸收各向异性层的取向度更优异的理由考虑,高分子液晶化合物中的上述重复单元A的含量与高分子液晶化合物中的上述重复单元B的含量的比例(A/B)优选为50/50~95/5,更优选为60/40~93/7,进一步优选为70/30~90/10。
<重复单元(3-2)>
本发明的高分子液晶化合物还可以包含下述式(3-2)所表示的重复单元(在本说明书中,也称为“重复单元(3-2)”。)。由此,具有如下优点:高分子液晶化合物在溶剂中的溶解性得到提高、以及液晶相转变温度的调整等变得容易。
重复单元(3-2)与上述重复单元(3-1)的不同点在于,至少不具有介晶基团。
在高分子液晶化合物包含重复单元(3-2)的情况下,高分子液晶化合物为重复单元(3-1)与重复单元(3-2)的共聚物(也可以为进一步包含重复单元A、B的共聚物)、嵌段聚合物、交替聚合物、无规聚合物及接枝聚合物等任一种聚合物。
[化学式26]
式(3-2)中,P3表示重复单元的主链,L3表示单键或2价的连结基团,SP3表示间隔基团,T3表示末端基团。
式(3-2)中的P3、L3、SP3及T3的具体例分别与上述式(3-1)中的P1、L1、SP1及T1相同。
在此,就光吸收各向异性层的强度得到提高的观点而言,式(3-2)中的T3优选具有聚合性基团。
含有重复单元(3-2)时的含量相对于高分子液晶化合物所具有的总重复单元100质量%,优选为0.5~40质量%,更优选为1~30质量%。
在高分子液晶化合物中,重复单元(3-2)可以单独包含1种,也可以包含2种以上。在包含2种以上重复单元(3-2)的情况下,其总量优选在上述范围内。
(重均分子量)
从光吸收各向异性层的取向度更优异的理由考虑,高分子液晶化合物的重均分子量(Mw)优选为1000~500000,更优选为2000~300000。若高分子液晶化合物的Mw在上述范围内,则高分子液晶化合物的处理变得容易。
尤其,就抑制涂布时的裂纹的观点而言,高分子液晶化合物的重均分子量(Mw)优选为10000以上,更优选为10000~300000。
并且,就取向度的温度宽容度的观点而言,高分子液晶化合物的重均分子量(Mw)优选小于10000,优选为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
·管柱:将3根TOSOH TSKgelSuperAWM-H(6mm×15cm)连接使用
·管柱温度:25℃
·试样浓度:0.1质量%
·流速:0.35mL/min
·校准曲线:使用了TOSOH CORPORATION制TSK标准聚苯乙烯Mw=2800000~1050(Mw/Mn=1.03~1.06)为止的7个样品的校准曲线
<聚合引发剂>
光吸收各向异性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)、酮醇醚(记载于美国专利第2448828号说明书)、α-烃取代芳香族偶姻化合物(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)及恶二唑化合物(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10-95788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。
在光吸收各向异性层形成用组合物含有聚合引发剂的情况下,相对于光吸收各向异性层形成用组合物中的上述二色性物质和上述液晶化合物的合计100质量份,聚合引发剂的含量优选为0.01~30质量份,更优选为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1种,也可以并用2种以上。在包含2种以上的聚合引发剂的情况下,优选其合计量在上述范围内。
<溶剂>
就操作性等的观点而言,光吸收各向异性层形成用组合物优选包含溶剂。
作为有机溶剂,可以举出与在上述的本发明的光取向膜用组合物中所说明的有机溶剂相同的有机溶剂。
在光吸收各向异性层形成用组合物含有溶剂的情况下,溶剂的含量相对于光吸收各向异性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1种,也可以并用2种以上。在包含2种以上的溶剂的情况下,优选其合计量在上述范围内。
<光吸收各向异性层的形成方法>
关于光吸收各向异性层的形成方法,并没有特别限定,可以举出依次包括如下工序的方法:将上述的光吸收各向异性层形成用组合物涂布在上述的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”。);及使涂布膜中所包括的液晶成分取向的工序(以下,也称为“取向工序”。)。
另外,液晶成分是不仅包含上述的液晶化合物,且在上述的二色性物质具有液晶性的情况下,还包含具有液晶性的二色性物质的成分。
(涂布膜形成工序)
涂布膜形成工序是将光吸收各向异性层形成用组合物涂布在光取向膜上而形成涂布膜的工序。
通过使用含有上述溶剂的光吸收各向异性层形成用组合物或者使用将光吸收各向异性层形成用组合物通过加热等而制成熔融液等液状物的光吸收各向异性层形成用组合物,容易在后述的光取向膜上涂布光吸收各向异性层形成用组合物。
作为光吸收各向异性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、挤出涂布法、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)
取向工序是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。干燥处理可以通过将涂布膜在室温下放置规定时间的方法(例如,自然干燥)来进行,也可以通过加热和/或送风的方法来进行。
在此,光吸收各向异性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,在光吸收各向异性层形成用组合物被制备成包含溶剂的涂布液的方式中,通过干燥涂布膜并从涂布膜中去除溶剂,能够得到具有吸光各向异性的涂布膜(即,光吸收各向异性膜)。
在以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进行干燥处理的情况下,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为10~250℃,更优选为25~190℃。若上述转变温度为10℃以上,则不需要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,则在设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,从而能够减少热能的浪费、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,加热处理优选为10~250℃,更优选为25~190℃。并且,加热时间优选为1~300秒,更优选为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。冷却处理是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。作为冷却方式,没有特别限定,能够利用公知的方法来实施。
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,举出了干燥处理及加热处理等,但是并不限定于此,能够通过公知的取向处理来实施。
(其他工序)
光吸收各向异性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,在偏振层具有交联性基团(聚合性基团)的情况下,通过加热和/或光照射(曝光)来实施固化工序。其中,固化工序优选通过光照射来实施。
用于固化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,当进行固化时,可以一边加热,一边照射紫外线,也可以经由仅透射特定波长的滤光器而照射紫外线。
在一边加热一边进行曝光的情况下,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转变为液晶相的转变温度,但优选为25~140℃。
并且,曝光也可以在氮环境下进行。在通过自由基聚合进行光吸收各向异性膜的固化的情况下,减少了由氧引起的聚合的阻碍,因此优选在氮气氛下进行曝光。
关于光吸收各向异性层的厚度,并没有特别限定,但就柔性的观点而言,优选为100~8000nm,更优选为300~5000nm。
[图像显示装置]
本发明的光学层叠体能够剥离基材而薄型化,因此能够在制作图像显示装置时优选使用。
关于图像显示装置中所使用的显示元件,并没有特别限定,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,作为图像显示装置,优选为将液晶单元用作显示元件的液晶显示装置、将有机EL显示面板用作显示元件的有机EL显示装置,更优选为液晶显示装置。
〔液晶显示装置〕
作为图像显示装置的一例的液晶显示装置是具有上述的本发明的光学层叠体和液晶单元的液晶显示装置。
另外,在本发明中,设置在液晶单元的两侧的偏振片中,优选使用本发明的光学层叠体作为前侧的偏振片。
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)模式,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模式的液晶单元作为彩色TFT液晶显示装置而被最广泛利用,且记载于多个文献中。
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模式多域化的(MVA(Multi-domain VerticalAlignment:多域垂直取向)模式的)液晶单元(记载于SID97、Digest of tech.Papers(论文集)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域取向的模式(n-ASM模式(Axially symmetric aligned microcell:轴对称排列微单元))的液晶单元(记载于日本液晶研讨会的论文集58~59(1998))及(4)SURVIVAL(Super Ranged Viewing by Vertical Alignment)模式的液晶单元(在LCD(liquidcrystal display:液晶显示器)国际98中发表)。并且,可以为PVA(Patterned VerticalAlignment:图案化垂直取向)型、光取向型(Optical Alignment:光学对准)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,使液晶性分子平面响应。在IPS模式中,在未施加电场时成为黑色显示,上下一对偏振片的吸收轴正交。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色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线偏振光转换为圆偏振光(或将圆偏振光转换为线偏振光)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显示面板是使用在电极之间(阴极及阳极之间)夹持有机发光层(有机电致发光层)而成的有机EL元件构成的显示面板。关于有机EL显示面板的结构,并没有特别限制,可以采用公知的结构。
实施例
以下,基于实施例对本发明进行更详细的说明。以下实施例示出的材料、使用量、比例、处理内容、处理顺序等只要不脱离本发明的主旨,则能够适当进行变更。从而,本发明的范围不应该被以下所示的实施例限定地解释。
[实施例1]
〔纤维素酰化物薄膜1的制作〕
<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27]
<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质量份而制备了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这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宽度机夹具进行固定,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A1的制作〕
如下制作了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A1。
<带光取向膜的TAC薄膜的制作>
用#4的绕线棒将后述的取向膜形成用涂布液PA1连续涂布在上述纤维素酰化物薄膜1上。通过用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PA1,从而得到了带光取向膜的TAC薄膜。光取向膜PA1的膜厚为0.5μm。
高分子体A1
[化学式28]
高分子体B1
[化学式29]
San-Aid SI-B3A
[化学式30]
DIPEA
[化学式31]
<液晶层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PA1上连续涂布下述的液晶层形成用组合物P1,从而形成了涂布层P1。
接着,在140℃下将涂布层P1加热30秒钟,并将涂布层P1冷却至室温(23℃)。
接着,在90℃下加热60秒钟,再次冷却至室温。
之后,利用LED(Light Emitting Diode)灯(中心波长365nm)在照度200mW/cm2的照射条件下,照射2秒钟,由此在光取向膜PA1上形成了液晶层P1(光吸收各向异性层)。液晶层P1的厚度为0.4μm。
二色性物质D-4
[化学式32]
二色性物质D-5
[化学式33]
二色性物质D-6
[化学式34]
高分子液晶化合物P-2
[化学式35]
低分子液晶化合物M-1
[化学式36]
表面活性剂F-2
[化学式37]
<固化层N1的形成>
用绕线棒在所形成的上述液晶层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,由此在液晶层P1上制作了固化层N1。
固化层N1的膜厚为0.05μm(50nm)。
棒状液晶化合物的混合物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38]
改性三羟甲基丙烷三丙烯酸酯
[化学式39]
光聚合引发剂I-1
[化学式40]
表面改良剂F-3
[化学式41]
<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42]
以这种方式,得到了依次相邻地具备纤维素酰化物薄膜1、光取向膜PA1、液晶层P1、固化层N1及阻氧层B1的层叠体A1。
〔光学层叠体A1的制作〕
如下所述,得到了依次相邻地具有纤维素酰化物薄膜1、取向膜PA2、正C板C1、UV粘接剂层、正A板A1(λ/4板)、粘合剂A(粘合剂层1)、光取向膜PA1、液晶层P1(光吸收各向异性层)、固化层N1、阻氧层B1、粘合剂A(粘合剂层2)、低反射表面薄膜CV-LC5(表面保护层)的光学层叠体A1。
<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PA10连续涂布在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PA10,从而得到了带有光取向膜的TAC薄膜。
使用棒涂布机将后述组成的组合物A-1涂布于上述光取向膜PA10上。利用暖风将形成于光取向膜PA10上的涂膜加热至120℃,然后冷却至60℃之后,在氮气氛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,由此使液晶化合物的取向固定化,从而制作了具有正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PA-10
[化学式43]
产酸剂PAG-1
[化学式44]
产酸剂CPI-110TF
[化学式45]
聚合性液晶化合物L-1(tBu表示叔丁基)
[化学式46]
聚合性液晶化合物L-2
[化学式47]
聚合性液晶化合物L-3
[化学式48]
聚合性液晶化合物L-4(Me表示甲基)
[化学式49]
聚合引发剂PI-1
[化学式50]
流平剂T-1
[化学式51]
<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.制的蒸气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,从而制作了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PA2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PA2。
将后述的正C板形成用涂布液C1涂布于取向膜PA2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)照射1000mJ/cm2的紫外线而使其取向状态固定化,由此使液晶化合物垂直取向,从而制作了具有厚度0.5μm的正C板C1的TAC薄膜C1。
所得到的正C板的Rth(550)为-60nm。
液晶化合物L-11
[化学式52]
液晶化合物L-12
[化学式53]
垂直取向性液晶化合物(S01)
[化学式54]
化合物B03
[化学式55]
<粘合剂N的制作>
接着,按照以下步骤制备出丙烯酸酯系聚合物。
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的丙烯酸酯系聚合物(A1)。
接着,使用所得到的丙烯酸酯系聚合物(A1)以以下的表1的组成制作了丙烯酸酯系粘合剂。使用模涂机将这些组合物涂布于用硅系剥离剂进行了表面处理的分离膜,在90℃的环境下使其干燥1分钟,并在下述条件下照射紫外线(UV)从而得到了丙烯酸酯系粘合剂N(粘合剂层)。将丙烯酸酯系粘合剂的组成和膜厚示于下述表1。另外,粘合剂N为在评价后述的耐久性时所使用的粘合剂层。
(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“UVPF-36”进行了测定。
[表1]
上述表1中,除了上述的丙烯酸酯系聚合物(A1)以外的成分的详细内容如下所述。
·异氰酸酯系交联剂:三羟甲基丙烷改性甲苯二异氰酸酯(Nippon PolyurethaneIndustry Co.,Ltd.制“CORONATE L”)
·硅烷偶联剂:3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(Shin-Etsu ChemicalCo.,Ltd.制“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56]
<光学层叠体A1的制作>
使用上述UV粘接剂组合物,通过600mJ/cm2的UV照射贴合了具有上述正A板A1的TAC薄膜A1的相位差侧和具有上述正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PA10和纤维素酰化物薄膜1,将其作为相位差板1。
在低反射表面薄膜CV-LC5(FUJIFILM Corporation制)的支撑体侧,使用OpteriaD692(厚度15μm、储能模量0.004GPa、LINTEC Corporation制)作为粘合剂A(粘合剂层2),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A(粘合剂层1)将该去除的面和上述相位差板1的正A板A1侧进行贴合而制作了实施例1的层叠体。此时,贴合成光吸收各向异性层(液晶层P1)的吸收轴与正A板A1的慢轴所成的角度成为45°。
如此,得到了依次相邻地具有纤维素酰化物薄膜1、取向膜PA2、正C板C1、UV粘接剂层、正A板A1(λ/4板)、粘合剂A(粘合剂层1)、光取向膜PA1、液晶层P1(光吸收各向异性层)、固化层N1、阻氧层B1、粘合剂A(粘合剂层2)、低反射表面薄膜CV-LC5(表面保护层)的实施例1的光学层叠体A1。
[实施例2~20及比较例1~3]
对于实施例2~20及比较例1~3,将取向膜形成用涂布液变更为下述表2中的组合物,除此以外,以与实施例1相同的方法,制作了层叠体及光学层叠体。
[评价]
对于液晶取向性及面状,用在实施例1~20及比较例1~3中所制作的各层叠体进行评价,对于耐久性,用在实施例1~20及比较例1~3中所制作的各光学层叠体进行了评价。将这些结果适于下述表2。
〔液晶取向性〕
在光学显微镜(Nikon Corporation制,产品名称“ECLIPSE E600POL”)的光源侧插入线性偏振器的状态下,在样品台上设置实施例1~20及比较例1~3中所制作的各层叠体,使用多通道分光器(Ocean Optics,Inc.制,产品名称“QE65000”)以1nm间距测定380nm~780nm的波长区域下的液晶层(光吸收各向异性层)的吸光度,并通过以下的式计算出400nm~700nm的取向度。基于所得到的取向度,并按照以下的评价基准对液晶取向性进行了评价。
取向度:S=((Az0/Ay0)-1)/((Az0/Ay0)+2)
在上述式中,“Az0”表示光学各向异性层的吸收轴方向相对于偏振光的吸光度,“Ay0”表示光学各向异性层的透射轴方向相对于偏振光的吸光度。
A:取向度为0.96以上
B:取向度为0.90以上且小于0.96
C:取向度小于0.90
〔面状〕
将在实施例1~20及比较例1~3中所制作的各层叠体夹持在配置于正交尼科耳上的2片偏振片之间并进行观察,使该光吸收各向异性膜在水平面内旋转,确认了明暗的状态。根据明暗的状态,确认了有无上层涂布时的不均匀或凹陷、取向缺陷。
A:目视下整体上未观察到不均匀、凹陷
B:目视下部分观察到不均匀、凹陷
C:目视下整体上观察到不均匀、凹陷
〔耐久性〕
对于在实施例1~20及比较例1~3中所制作的各光学层叠体评价了耐久性。具体而言,将光学层叠体切割成10cm平方之后,去除纤维素酰化物薄膜1和取向膜PA2,使正C板C1露出。接着,利用粘合剂N贴合正C板C1的露出面与铝基板之后,在60℃90%RH的恒温恒湿槽中静放65小时并取出,然后通过目视观察面状,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%。
AA:投入到恒温恒湿槽之后,完全未观察到反射不均匀的产生。
A:投入到恒温恒湿槽之后,几乎未观察到反射不均匀的产生。
B:投入到恒温恒湿槽之后,观察到轻微的反射不均匀的产生。
C:投入到恒温恒湿槽之后,观察到强烈的反射不均匀的产生。
以下示出表2中的高分子体A的结构。
[化学式57]
在下述表3及表4中示出表2中的高分子体B的结构式、重复单元的质量%、汉森溶解度参数(HSP值)的氢键项(δh)及分散项(δd)、以及LogP值。
以下示出表2中的比较例2及比较例3中所使用的B1’及B2’的结构式。
[化学式58]
根据表2~表4所示的结果,可知在不掺合高分子体B的情况下,设置在所形成的光取向膜上的液晶层的液晶取向性优异,但是对于面状还存在改善的余地(比较例1)。
并且,可知向比较例1的组成中掺合不属于高分子体B的化合物的情况下,设置在所形成的光取向膜上的液晶层的液晶取向性差(比较例2~3)。
相对于此,可知若掺合高分子体A及高分子体B,则能够维持设置在所形成的光取向膜上的液晶层的优异的液晶取向性,并且能够改善面状(实施例1~20)。
尤其,根据实施例3~8的对比,可知,若高分子体B相对于高分子体B的所有重复单元含有超过60质量%的HSP值的分散项(δd)为16.0以上的重复单元,则设置在所形成的光取向膜上的液晶层的液晶取向性变得更良好。
并且,根据实施例11~14、实施例17及实施例18的对比,可知若相对于高分子体B的所有重复单元含有10质量%以上的LogP值为2.2以上的重复单元,则具有所形成的光取向膜的光学层叠体的耐久性得到提高。同样地,根据实施例3、实施例15及实施例16的对比,可知若相对于所有重复单元含有10质量%以上的LogP值为2.2以上的重复单元的高分子体B的含量相对于高分子体A100质量份超过40质量份,则具有所形成的光取向膜的光学层叠体的耐久性得到提高。
并且,根据实施例1~6的对比,可知若高分子体B的含量相对于高分子体A100质量份超过40质量份,则设置在所形成的光取向膜上的液晶层的面状变得更良好。
Claims (11)
1.一种光取向膜用组合物,其含有:
高分子体A,具有包含光取向性基团的重复单元A1及包含阳离子聚合性基团的重复单元A2;
高分子体B,具有包含阳离子聚合性基团的重复单元B1且不具有光取向性基团;及
至少1种产酸剂,选自由光产酸剂及热产酸剂构成的组,
所述高分子体B相对于所述高分子体B的所有重复单元含有90质量%以上的汉森溶解度参数的氢键项小于10.0的重复单元。
2.根据权利要求1所述的光取向膜用组合物,其中,所述重复单元A1中所包含的所述光取向性基团为肉桂酰基。
3.根据权利要求1或2所述的光取向膜用组合物,其中,所述重复单元B1中所包含的所述阳离子聚合性基团为环氧基或氧杂环丁基。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光取向膜用组合物,其中,所述高分子体B相对于所述高分子体B的所有重复单元含有超过60质量%的汉森溶解度参数的分散项为16.0以上的重复单元。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光取向膜用组合物,其中,所述高分子体B相对于所述高分子体B的所有重复单元含有10质量%以上的LogP值为2.2以上的重复单元。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的光取向膜用组合物,其中,所述高分子体B的含量相对于100质量份所述高分子体A超过40质量份。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的光取向膜用组合物,其中,所述高分子体B相对于所述高分子体B的所有重复单元含有10质量%以上的汉森溶解度参数的氢键项为7.0以上且小于10.0的重复单元。
10.一种光取向膜,其使用权利要求1至9中任一项所述的光取向膜用组合物而形成。
11.一种光学层叠体,其具有光取向膜及液晶层,其中,
所述光取向膜为权利要求10所述的光取向膜,
所述液晶层为含有二色性物质的光吸收各向异性层。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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