JP5703594B2 - 化合物、光学フィルム及び光学フィルムの製造方法 - Google Patents

化合物、光学フィルム及び光学フィルムの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5703594B2
JP5703594B2 JP2010120193A JP2010120193A JP5703594B2 JP 5703594 B2 JP5703594 B2 JP 5703594B2 JP 2010120193 A JP2010120193 A JP 2010120193A JP 2010120193 A JP2010120193 A JP 2010120193A JP 5703594 B2 JP5703594 B2 JP 5703594B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
compound
formula
carbon atoms
hydrogen atom
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2010120193A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2011246381A (ja
Inventor
大川 春樹
春樹 大川
忠弘 小林
忠弘 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority to JP2010120193A priority Critical patent/JP5703594B2/ja
Publication of JP2011246381A publication Critical patent/JP2011246381A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5703594B2 publication Critical patent/JP5703594B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、化合物、光学フィルム及び光学フィルムの製造方法に関する。
フラットパネル表示装置(FPD)には、偏光板、位相差板等の光学フィルムを用いた部材が含まれている。光学フィルムには、例えば、下記式で表される重合性化合物(商品名;LC242、BASF社製)を溶剤に溶かして得られる溶液を、支持基材に塗布した後、重合して得られる光学フィルムが知られている。
Figure 0005703594
Cordula Mock-Knoblauch, Olivier S. Enger, Ulrich D. Schalkowsky、"L-7 Novel Polymerisable Liquid Crystalline Acrylates for the Manufacturing of Ultrathin Optical Films"、SID Symposium Digest of Technical Papers、2006年、37巻、p.1673
このような光学フィルムは、広い波長域において一様の偏光変換を行う性能を有することが要求されている。そのため、当該要求を満足するような光学フィルムを与える重合性化合物が求められている。
本発明は、以下の発明である。
1.式(1−1)で表される化合物。
Figure 0005703594
[式(1−1)中、Z及びZは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、−R、シアノ基、ニトロ基、−SOR、−SO、カルボキシ基、−OR、−SR、−NR又は−SONRを表す。
は、炭素数1〜6のアルキル基を表す。
は、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
は、−CR−、−S−、−NR−、−CO−又は−O−を表す。
及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
は、式(Y−1)で表される基、式(Y−2)で表される基又は式(Y−3)で表される基を表す。
、B、D、D、E及びEは、それぞれ独立に、単結合又は2価の連結基を表す。
及びGは、それぞれ独立に、炭素数3〜12の2価の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、−R、−OR、シアノ基またはニトロ基で置換されていてもよく、該脂環式炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−、−S−又は−NH−で置き換わっていてもよい。
は、炭素数1〜4のアルキル基を表す。
は、炭素数1〜4のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。
及びAは、それぞれ独立に、2価の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜20の2価の芳香族炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基及び該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、−R又は−ORで置換されていてもよい。
k及びlは、それぞれ独立に、0〜3の整数を表す。kが2以上の整数である場合、複数のA及びBは互いに同一であっても異なっていてもよい。lが2以上の整数である場合、複数のA及びBは互いに同一であっても異なっていてもよい。
及びFは、それぞれ独立に、炭素数1〜12のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれる水素原子は、−OR又はハロゲン原子で置換されていてもよく、該アルカンジイル基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
及びPは、それぞれ独立に、水素原子又は重合性基を表す。]
Figure 0005703594
[式(Y−1)、式(Y−2)及び式(Y−3)中、*は結合手を表す。
及びZは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、−R、−SOR、−SO、−R、−OR、−SR、−NR又は−SONRを表す。
は、炭素数1〜6のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。
及びJは、それぞれ独立に−CO−、−S−、−NR−、−O−、−Se−又は−SO−を表し、J及びJのうち少なくとも1つは、−S−、−NR−、−O−又は−Se−を表す。
は、−CR=又は−N=を表す。
aは、0〜2の整数を表す。aが2以上の整数である場合、複数のZは互いに同一であっても異なっていてもよい。
bは、0〜4の整数を表す。bが2以上の整数である場合、複数のZは互いに同一であっても異なっていてもよい。
、R、R及びRは、前記と同じ意味を表す。]
2.Yが、式(Y−1)〜式(Y−8)で表される基のいずれかである1.記載の化合物。
Figure 0005703594
[式(Y−1)〜式(Y−8)中、Z、Z、a及びbは、上記と同じ意味を表す。*は結合手を表す。]
3.G及びGが、トランス−シクロヘキサン−1,4−ジイル基である1.又は2.記載の化合物。
4.A及びAが、それぞれ独立に、1,4−フェニレン基又はシクロヘキサン−1,4−ジイル基である1.〜3.のいずれか記載の化合物。
5.Aのみに結合しているB及びAのみに結合しているBが、それぞれ独立に、−CH−CH−、−CO−O−、−CO−NH−、−O−CH−又は単結合であり、Fに結合しているB及びFに結合しているBが、それぞれ独立に、−O−、−CO−O−、−O−CO−O−、−CO−NH−又は単結合である1.〜4.のいずれか記載の化合物。
6.重合性基が、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基である1.〜5.のいずれか記載の化合物。
7.1.〜6.のいずれか記載の化合物と溶剤とを含む組成物。
8.さらに、式(20)で表される化合物を含む7.記載の組成物。
11−E11−(B11−A11−B12−G (20)
[式(20)中、A11は、2価の芳香族炭化水素基、脂環式炭化水素基又は複素環基を表し、該芳香族炭化水素基、脂環式炭化水素基及び複素環基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、−R、−OR、−NR、ニトロ基、シアノ基又はスルファニル基で置換されていてもよい。
11及びB12は、それぞれ独立に、−CR1314−、−C≡C−、−CH=CH−、−CH−CH−、−O−、−S−、−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−C(=S)−、−C(=S)−O−、−CH=N−、−N=N−、−C(=O)−NR12−、−OCH−、−OCF−、−NR12−、−CH=CH−C(=O)−O−又は単結合を表す。
13及びR14は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表し、R13及びR14は互いに連結して炭素数4〜7のアルカンジイル基を形成してもよい。
12は、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
Gは、水素原子、ハロゲン原子、−R15、−OR16、−NR1617、シアノ基、ニトロ基又は−E12−P12を表す。
15は、炭素数1〜13のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。
16は、炭素数1〜13のアルキル基を表す。
17は、水素原子又は炭素数1〜13のアルキル基を表す。
11及びE12は、炭素数1〜12のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれる水素原子は、−OR又はハロゲン原子で置換されていてもよい。
11及びP12は、重合性基を表す。
tは、1〜5の整数を表す。tが2以上の整数である場合、複数のA11及びB11は互いに同一であっても異なっていてもよい。
及びRは、前記と同じ意味を表す。]
9.さらに重合開始剤を含有する7.又は8.記載の組成物。
10.重合開始剤が、アセトフェノン化合物を含有する重合開始剤である9.記載の組成物。
11.7.〜10.のいずれか記載の組成物を用いて形成される光学フィルム。
12.偏光フィルム及び11.記載の光学フィルムを含む偏光板。
13.11.記載の光学フィルムが、カラーフィルタ基板上に塗布された配向膜上に形成されてなるカラーフィルタ。
14.11.記載の光学フィルム、12.記載の偏光板及び13.記載のカラーフィルタからなる群から選ばれる少なくとも1種を含むフラットパネル表示装置。
15.7.〜10.のいずれか記載の組成物を支持基材に塗布し、乾燥し、組成物に含まれる重合性成分を重合させる光学フィルムの製造方法。
16.支持基材に配向膜が形成されている15.記載の光学フィルムの製造方法。
本発明の化合物によれば、広い波長域において一様の偏光変換を行う光学フィルムを製造することができる。
本発明に係るカラーフィルタ1を示す概略図である。 本発明に係る液晶表示装置5を示す概略図である。 本発明に係る偏光板30を示す概略図である。 本発明に係る液晶表示装置の液晶パネル20と偏光板30との貼合品21を示す概略図である。 本発明に係る有機EL表示装置の有機ELパネル23を示す概略図である。
本明細書において、化学式中に用いられるR〜R12は、以下の意味を表す。
は、炭素数1〜6のアルキル基を表す。
は、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
は、炭素数1〜4のアルキル基を表す。
は、炭素数1〜4のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。
は、炭素数1〜6のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。
、R、R10及びR11は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
12は、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基等が挙げられる。
炭素数1〜6のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げられる。
アルキル基に含まれる水素原子がフッ素原子で置換されている炭素数1〜4の基としては、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、フルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基、ノナフルオロブチル基等のフッ化アルキル基等が挙げられる。
アルキル基に含まれる水素原子がフッ素原子で置換されている炭素数1〜6の基としては、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、フルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基、ノナフルオロブチル基等のフッ化アルキル基等が挙げられる。
本発明の化合物は、式(1−1)で表される化合物(以下「化合物(1−1)」という場合がある)である。
Figure 0005703594
[式(1−1)中、Z及びZは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、−R、シアノ基、ニトロ基、−SOR、−SO、カルボキシ基、−OR、−SR、−NR又は−SONRを表す。
は、炭素数1〜6のアルキル基を表す。
は、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
は、−CR−、−S−、−NR−、−CO−又は−O−を表す。
及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
は、式(Y−1)で表される基、式(Y−2)で表される基又は式(Y−3)で表される基を表す。
、B、D、D、E及びEは、それぞれ独立に、単結合又は2価の連結基を表す。
及びGは、それぞれ独立に、炭素数3〜12の2価の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、−R、−OR、シアノ基またはニトロ基で置換されていてもよく、該脂環式炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−、−S−又は−NH−で置き換わっていてもよい。
は、炭素数1〜4のアルキル基を表す。
は、炭素数1〜4のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。
及びAは、それぞれ独立に、2価の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜20の2価の芳香族炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基及び該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、−R又は−ORで置換されていてもよい。
k及びlは、それぞれ独立に、0〜3の整数を表す。kが2以上の整数である場合、複数のA及びBは互いに同一であっても異なっていてもよい。lが2以上の整数である場合、複数のA及びBは互いに同一であっても異なっていてもよい。
及びFは、それぞれ独立に、炭素数1〜12のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれる水素原子は、−OR又はハロゲン原子で置換されていてもよく、該アルカンジイル基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
及びPは、それぞれ独立に、水素原子又は重合性基を表す。]
Figure 0005703594
[式(Y−1)、式(Y−2)及び式(Y−3)中、*は結合手を表す。
及びZは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、−R、−SOR、−SO、−R、−OR、−SR、−NR又は−SONRを表す。
は、炭素数1〜6のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。
及びJは、それぞれ独立に−CO−、−S−、−NR−、−O−、−Se−又は−SO−を表し、J及びJのうち少なくとも1つは、−S−、−NR−、−O−又は−Se−を表す。
は、−CR=又は−N=を表す。
aは、0〜2の整数を表す。aが2以上の整数である場合、複数のZは互いに同一であっても異なっていてもよい。
bは、0〜4の整数を表す。bが2以上の整数である場合、複数のZは互いに同一であっても異なっていてもよい。
、R、R及びRは、前記と同じ意味を表す。]
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、フッ素原子、塩素原子、臭素原子が好ましい。
及びZを表す−Rとしては、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、炭素数1〜2のアルキル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
及びZを表す−SORとしては、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、プロピルスルフィニル基、イソプロピルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、イソブチルスルフィニル基、sec−ブチルスルフィニル基、tert−ブチルスルフィニル基、ペンチルスルフィニル基、ヘキシル基スルフィニル等が挙げられ、炭素数1〜4のアルキルスルフィニル基が好ましく、炭素数1〜2のアルキルスルフィニル基がより好ましく、メチルスルフィニル基が特に好ましい。
及びZを表す−SOとしては、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、プロピルスルホニル基、イソプロピルスルホニル基、ブチルスルホニル基、イソブチルスルホニル基、sec−ブチルスルホニル基、tert−ブチルスルホニル基、ペンチルスルホニル基、ヘキシルスルホニル基等が挙げられ、炭素数1〜4のアルキルスルホニル基が好ましく、炭素数1〜2のアルキルスルホニル基がより好ましく、メチルスルホニル基が特に好ましい。
及びZを表す−ORとしては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基等が挙げられ、炭素数1〜4のアルコキシ基が好ましく、炭素数1〜2のアルコキシ基がより好ましく、メトキシ基が特に好ましい。
及びZを表す−SRとしては、メチルスルファニル基、エチルスルファニル基、プロピルスルファニル基、イソプロピルスルファニル基、ブチルスルファニル基、イソブチルスルファニル基、sec−ブチルスルファニル基、tert−ブチルスルファニル基、ペンチルスルファニル基、ヘキシルスルファニル基等が挙げられ、炭素数1〜4のアルキルスルファニル基が好ましく、炭素数1〜2のアルキルスルファニル基がより好ましく、メチルスルファニル基が特に好ましい。
及びZを表す−NRとしては、N−メチルアミノ基、N−エチルアミノ基、N−プロピルアミノ基、N−イソプロピルアミノ基、N−ブチルアミノ基、N−イソブチルアミノ基、N−sec−ブチルアミノ基、N−tert−ブチルアミノ基、N−ペンチルアミノ基、N−ヘキシルアミノ基等のN−モノアルキルアミノ基;N,N−ジメチルアミノ基、N−メチル−N−エチルアミノ基、N,N−ジエチルアミノ基、N,N−ジプロピルアミノ基、N,N−ジイソプロピルアミノ基、N,N−ジブチルアミノ基、N,N−ジイソブチルアミノ基、N,N−ジペンチルアミノ基、N,N−ジヘキシルアミノ基等のN,N−ジアルキルアミノ基が挙げられ、R及びRが炭素数1〜4のアルキル基であるN−アルキルアミノ基及びN,N−ジアルキルアミノ基が好ましく、R及びRが炭素数1〜2のN−アルキルアミノ基及びN,N−ジアルキルアミノ基がより好ましく、N−メチルアミノ基及びN,N−ジメチルアミノ基が特に好ましい。
及びZを表す−SONRとしては、N−メチルスルファモイル基、N−エチルスルファモイル基、N−プロピルスルファモイル基、N−イソプロピルスルファモイル基、N−ブチルスルファモイル基、N−イソブチルスルファモイル基、N−sec−ブチルスルファモイル基、N−tert−ブチルスルファモイル基、N−ペンチルスルファモイル基、N−ヘキシルスルファモイル基等のN−モノアルキルスルファモイル基;N,N−ジメチルスルファモイル基、N−メチル−N−エチルスルファモイル基、N,N−ジエチルスルファモイル基、N,N−ジプロピルスルファモイル基、N,N−ジイソプロピルスルファモイル基、N,N−ジブチルスルファモイル基、N,N−ジイソブチルスルファモイル基、N,N−ジペンチルスルファモイル基、N,N−ジヘキシルスルファモイル基のN,N−ジアルキルスルファモイル基が挙げられ、R及びRが炭素数1〜4のアルキル基であるN−アルキルスルファモイル基及びN,N−ジアルキルスルファモイル基が好ましく、R及びRが炭素数1〜2のアルキル基であるN−アルキルスルファモイル基及びN,N−ジアルキルスルファモイル基がより好ましく、N−メチルスルファモイル基及びN,N−ジメチルスルファモイル基が特に好ましい。
及びZは、水素原子、ハロゲン原子、メチル基、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、メチルスルホニル基、トリフルオロメチル基、メトキシ基、メチルスルファニル基、N−メチルアミノ基、N,N−ジメチルアミノ基、N−メチルスルファモイル基又はN,N−ジメチルスルファモイル基であることが好ましい。
を表す−CR−及び−NR−に含まれるR及びRとしては、炭素数1〜2のアルキル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
は、−S−、−NH−、−N(CH)−又は−O−であると化合物(1−1)の液晶性に優れることから好ましく、−S−又は−O−であると化合物(1−1)の安定性に優れることからより好ましい。
は、例えば、式(Y−1)〜式(Y−3)で表されるいずれかの基である。これらの基のいずれかであると、化合物(1−1)を含む組成物から得られる光学フィルムは光学特性に優れる。
Figure 0005703594
[式(Y−1)、式(Y−2)及び式(Y−3)中、*は結合手を表す。
及びZは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、−R、−SOR、−SO、−R、−OR、−SR、−NR又は−SONRを表す。
は、炭素数1〜6のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。
及びJは、それぞれ独立に−CO−、−S−、−NR−、−O−、−Se−又は−SO−を表し、J及びJのうち少なくとも1つは、−S−、−NR−、−O−又は−Se−を表す。
は、−CR=又は−N=を表す。
aは、0〜2の整数を表す。aが2以上の整数である場合、複数のZは互いに同一であっても異なっていてもよい。
bは、0〜4の整数を表す。bが2以上の整数である場合、複数のZは互いに同一であっても異なっていてもよい。
、R、R及びRは、前記と同じ意味を表す。]
としては、水素原子、ハロゲン原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シアノ基、ニトロ基、メチルスルホニル基、ニトロソ基、カルボキシ基、トリフルオロメチル基、メトキシ基、メチルスルファニル基、N,N−ジメチルアミノ基又はN−メチルアミノ基が好ましく、水素原子、ハロゲン原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シアノ基、ニトロ基、トリフルオロメチル基がより好ましく、水素原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基が特に好ましい。
としては、水素原子、ハロゲン原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シアノ基、ニトロ基、メチルスルホニル基、ニトロソ基、カルボキシ基、トリフルオロメチル基、メトキシ基、メチルスルファニル基、N,N−ジメチルアミノ基又はN−メチルアミノ基が好ましく、水素原子、ハロゲン原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シアノ基、ニトロ基、トリフルオロメチル基がより好ましく、水素原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基、sec−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基が特に好ましい。
は、−S−又は−O−であることが好ましく、−O−であることがより好ましい。
は、−S−又は−O−であることが好ましい。
は、それぞれ独立に、−CH=又は−N=であることが好ましい。
及びJのうち少なくとも1つは、−S−、−NR−、−O−又は−Se−であり、−S−、−NR−又は−O−であることが好ましい。
aは0又は1であることが好ましい。bは0又は1であることが好ましい。
さらにYは、原料が安価あるいは容易に合成可能であるので、式(Y−1)〜式(Y−8)で表されるいずれかの基であることが好ましい。
Figure 0005703594
[式(Y−1)〜式(Y−8)中、Z、Z、a、bは、上記と同じ意味を表す。]
上記のうち、化合物(1−1)の液晶性と安定性に優れることから式(Y−3)、式(Y−4)、式(Y−5)、及び式(Y−6)で表される基がより好ましい。
、B、D、D、E及びEは、それぞれ独立に、単結合又は2価の連結基である。
及びDを表す2価の連結基としては、−CO−O−、−C(=S)−O−、−CR−、−CR−CR1011−、−O−CR−、−CR−O−CR1011−、−CR−O−CO−、−O−CO−CR−、−CR−CO−O−CR1011−、−NR12−CR−、−NR12−CO−、−O−、−S−、−NR12−及び−CR=CR−が挙げられる。2つの結合手は、どちらの向きで結合してもよい。
及びDとしては、それぞれ独立に、−O−CO−*、−O−C(=S)−*、−O−CR−*、−NR12−CR−*又は−NR12−CO−*であることが好ましく、−O−CO−*、−O−C(=S)−*又は−NR12−CO−*であることがより好ましい。ここで、*はG又はGとの結合手を表す。D及びDを表す基に含まれるR、R、R10及びR11としては、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基であることが好ましく、水素原子、メチル基又はエチル基であることがより好ましい。R12は、水素原子、メチル基又はエチル基であることが好ましい。
本発明の化合物の製造がより容易であるという点で、DとDとが同一であることが好ましい。
、B、E及びEを表す2価の連結基としては、−CR−、−O−、−S−、−CO−O−、−O−CO−O−、−C(=S)−O−、−O−C(=S)−O−、−NR12−CO−、−O−CH−、−S−CH−、−NR12−、−CR=CR−が挙げられる。
及びEは、それぞれ独立に、−CO−O−、−O−CO−O−、−NR12−CO−、−CH−O−、−CH−S−又は単結合であることが好ましく、−CO−O−であることがより好ましい。
本発明の化合物の製造がより容易であるという点で、EとEとが同一であることが好ましい。
本発明の化合物の製造が容易であるという点で、Aのみに結合しているB及びAのみに結合しているBが、それぞれ独立に、−CH−CH−、−CO−O−、−CO−NH−、−O−CH−又は単結合であることが好ましく、本発明の化合物が特に高い液晶性を示すという点で、−CO−O−がより好ましい。
に結合しているB及びFに結合しているBは、それぞれ独立に、−O−、−CO−O−、−O−CO−O−、−CO−NH−又は単結合であることが好ましい。
本発明の化合物の製造がより容易であるという点で、BとBとが同一であることが好ましい。
及びGとしては、それぞれ独立に、炭素数3〜12の2価の脂環式炭化水素基であり、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、−R、−OR、シアノ基又はニトロ基で置換されていてもよく、該脂環式炭化水素基の−CH−は、−O−、−S−又はNH−で置き換わっていてもよい。
前記脂環式炭化水素基は、炭素数が3〜12かつ置換されている−CH−の数が0〜2である2価の脂環式炭化水素基が好ましく、5員環又は6員環の2価の脂環式炭化水素基であることがより好ましい。G及びGとしては、式(g−1)〜式(g−10)で表される基が挙げられる。
Figure 0005703594
及びGとしては、式(g−1)で表される基であることが好ましく、シクロヘキサン−1,4−ジイル基であることがより好ましく、trans−シクロへキサン−1,4−ジイル基であることが特に好ましい。
及びAを表す2価の脂環式炭化水素基としては、G及びGとして挙げたものと同じ基が挙げられ、例えば、上記式(g−1)〜式(g−10)で表される基が挙げられる。炭素数6〜20の2価の芳香族炭化水素基としては、式(a−1)〜式(a−8)で表される基が挙げられる。該脂環式炭化水素基及び該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、−R、−OR、シアノ基又はニトロ基で置換されていてもよい。
Figure 0005703594
中でも、A及びAとしては、1,4−フェニレン基又はシクロヘキサン−1,4−ジイル基であることが好ましく、本発明の化合物の製造が容易という点で、1,4−フェニレン基がより好ましい。本発明の化合物の製造がより容易であるという点で、AとAが同一であることが好ましい。
本発明の化合物の液晶性の観点から、k及びlの和が5以下であることが好ましく、4以下であることがより好ましく、k及びlは、それぞれ独立に、0〜2であることがさらに好ましい。
及びFを表す炭素数1〜12のアルカンジイル基は、直鎖のアルカンジイル基が好ましく、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−(CH10−、−(CF−、−(CF−、−(CF−がより好ましく、−(CH−、−(CH−がさらに好ましい。該炭素数1〜12のアルカンジイル基に含まれる水素原子は、−OR又はハロゲン原子で置換されていてもよく、該アルカンジイル基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
及びPは、それぞれ独立に、水素原子又は重合性基を表す。P及びPのうち少なくとも1つは、重合性基であることが好ましく、本発明の化合物から得られる光学フィルムの膜硬度が優れる傾向があるという点で、P及びPがともに重合性基であることがより好ましい。
重合性基とは、本発明の化合物の重合反応に関与し得る基であればよく、具体的には、ビニル基、ビニルオキシ基、スチリル基、p−(2−フェニルエテニル)フェニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、カルボキシ基、アセチル基、ヒドロキシ基、カルバモイル基、炭素数1〜4のN−アルキルアミノ基、アミノ基、オキシラニル基、オキセタニル基、ホルミル基、イソシアナト基又はイソチオシアナト基等が挙げられる。中でも、F又はFとエーテル結合又はエステル結合を介して結合している基が好ましく、光重合に適するという点で、ラジカル重合性基又はカチオン重合性基が好ましく、取り扱いが容易で、本発明の化合物の製造も容易であるという点でアクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基がより好ましく、アクリロイルオキシ基が特に好ましい。
−D−G−E−(A−B−F−P及び−D−G−E−(A−B−F−Pの具体的例としては、式(R−1)〜式(R−104)で表される基が挙げられる。*(アスタリスク)は結合手を表す。また式(R−1)〜式(R−104)におけるnは2〜12の整数を表す。式(R−1)〜式(R−104)中、シクロヘキサン環はトランス体であることが好ましい。
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
上記−D−G−E−(A−B−F−P及び−D−G−E−(A−B−F−Pの具体的例のうち、合成の工程数が少なく、光学特性に優れることから、(R−1)〜(R−40)がより好ましく、化合物(1−1)の液晶性に優れることから、(R−1)〜(R−36)が特に好ましい。
本発明の化合物(1−1)の好ましい例としては、式(A1−1)〜式(A70−8)で表される化合物が挙げられる。なお、*は結合手を表し、例えば式(A1−1)で表される化合物は、下記の化合物である。
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
本発明の化合物の製造方法について説明する。
本発明の化合物は、Methoden der Organischen Chemie、Organic Reactions、Organic Syntheses、Comprehensive Organic Synthesis、新実験化学講座等に記載されている公知の有機合成反応(例えば、縮合反応、エステル化反応、ウイリアムソン反応、ウルマン反応、ウイッティヒ反応、シッフ塩基生成反応、ベンジル化反応、薗頭反応、鈴木−宮浦反応、根岸反応、熊田反応、檜山反応、ブッフバルト−ハートウィッグ反応、フリーデルクラフト反応、ヘック反応、アルドール反応等)を、その構造に応じて、適宜組み合わせることにより、製造することができる。
例えば、D及びDが*−O−CO−である化合物の場合には、式(11−1)
Figure 0005703594
(式(11−2)中、Y、Q、Z及びZは、上記と同じ意味を表す。)
で示される化合物と式(11−2)
Figure 0005703594
(式中、G、E、A、B、F、P及びkは上記と同じ意味を表す。)
で示される化合物とを反応させることにより、式(11−3)
Figure 0005703594

(式中、Y、Q、Z、Z、G、E、A、B、F、P及びkは上記と同じ意味を表す。)
で示される化合物を得、得られた式(11−3)で示される化合物と式(11−4)
Figure 0005703594
(式中、G、E、A、B、F、P及びlは上記と同一の意味を表す。)
で示される化合物とを反応させることにより製造することができる。
なお、化合物(1−1)のうち、−G−E−(A−B−F−Pと−G−E−(A−B−F−Pとが同じ種類の基である場合には、式(11−1)で示される化合物と2当量以上の式(11−2)化合物とを反応させることにより、一段階で目的の化合物を製造することができる。
式(11−1)で示される化合物と式(11−2)で示される化合物との反応、及び式(11−3)で示される化合物と式(11−4)で示される化合物との反応は、縮合剤の存在下に実施することが好ましい。
縮合剤としては、1−シクロヘキシル−3−(2−モルホリノエチル)カルボジイミドメト−パラ−トルエンスルホネート、ジシクロヘキシルカルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(一部水溶性カルボジイミド:WSCとして市販されている)、ビス(2、6−ジイソプロピルフェニル)カルボジイミド、ビス(トリメチルシリル)カルボジイミド、N、N’−ジイソプロピルカルボジイミド、等のカルボジイミド、2−メチル−6−ニトロ安息香酸無水物、2,2’−カルボニルビス−1H−イミダゾール、1,1’−オキサリルジイミダゾール、ジフェニルホスフォリルアジド、1(4−ニトロベンゼンスルフォニル)−1H−1、2、4−トリアゾール、1H−ベンゾトリアゾール−1−イルオキシトリピロリジノホスホニウムヘキサフルオロホスフェート、1H−ベンゾトリアゾール−1−イルオキシトリス(ジメチルアミノ)ホスホニウムヘキサフルオロホスフェート、N,N,N’,N’−テトラメチル−O−(N−スクシンイミジル)ウロニウムテトラフルオロボレート、N−(1,2,2,2−テトラクロロエトキシカルボニルオキシ)スクシンイミド、N−カルボベンゾキシスクシンイミド、O−(6−クロロベンゾトリアゾール−1−イル)−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート、O−(6−クロロベンゾトリアゾール−1−イル)−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート、2−ブロモ−1−エチルピリジニウムテトラフルオロボレート、2−クロロ−1,3−ジメチルイミダゾリニウムクロリド、2−クロロ−1,3−ジメチルイミダゾリニウムヘキサフルオロホスフェート、2−クロロ−1−メチルピリジニウムアイオダイド、2−クロロ−1−メチルピリジニウム パラートルエンスルホネート、2−フルオロ−1−メチルピリジニウム パラートルエンスルホネート、トリクロロ酢酸ペンタクロロフェニルエステル等が挙げられる。反応性、コスト、使用できる溶媒の選択肢が多いため、縮合剤としてはジシクロヘキシルカルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩、ビス(2、6−ジイソプロピルフェニル)カルボジイミド、ビス(トリメチルシリル)カルボジイミド、N、N’−ジイソプロピルカルボジイミド、2,2’−カルボニルビス−1H−イミダゾールが好ましい。
本発明の組成物は、本発明の化合物と、本発明の化合物とは異なる液晶化合物(以下「液晶化合物(2)」という場合がある)とを含有する。
液晶化合物(2)の具体例としては、液晶便覧(液晶便覧編集委員会編、丸善(株)平成12年10月30日発行)の3章 分子構造と液晶性の、3.2 ノンキラル棒状液晶分子、3.3 キラル棒状液晶分子に記載された化合物の中で重合性基を有する化合物が挙げられる。
液晶化合物(2)は、単独で用いてもよいし、異なる複数種を併用してもよい。
本発明の化合物と液晶化合物(2)とを含む組成物を用いることにより、該組成物を用いて得られる光学フィルムの波長分散値、位相差値等の光学特性及び熱物性を所望の値に調整することができる。
液晶化合物(2)としては、例えば、式(20)で表される化合物(以下「化合物(20)」という場合がある)等が挙げられる。
11−E11−(B11−A11−B12−G (20)
[式(20)中、A11は、2価の芳香族炭化水素基、脂環式炭化水素基又は複素環基を表し、該芳香族炭化水素基、脂環式炭化水素基及び複素環基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、−R、−OR、−NR、ニトロ基、シアノ基又はスルファニル基で置換されていてもよい。
11及びB12は、それぞれ独立に、−CR1314−、−C≡C−、−CH=CH−、−CH−CH−、−O−、−S−、−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−C(=S)−、−C(=S)−O−、−CH=N−、−N=N−、−C(=O)−NR12−、−OCH−、−OCF−、−NR12−、−CH=CH−C(=O)−O−又は単結合を表す。
13及びR14は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表し、R13及びR14は互いに連結して炭素数4〜7のアルカンジイル基を形成してもよい。
12は、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
Gは、水素原子、ハロゲン原子、−R15、−OR16、−NR1617、シアノ基、ニトロ基又は−E12−P12を表す。
15は、炭素数1〜13のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。
16は、炭素数1〜13のアルキル基を表す。
17は、水素原子又は炭素数1〜13のアルキル基を表す。
11及びE12は、炭素数1〜12のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれる水素原子は、−OR又はハロゲン原子で置換されていてもよい。
11及びP12は、重合性基を表す。
tは、1〜5の整数を表す。tが2以上の整数である場合、複数のA11及びB11は互いに同一であっても異なっていてもよい。
及びRは、前記と同じ意味を表す。]
11の芳香族炭化水素基、脂環式炭化水素基及び複素環基の炭素数は、それぞれ、3〜18であり、5〜12であることが好ましく、5又は6であることがより好ましい。
11を表す2価の芳香族炭化水素基及び2価の脂環式炭化水素基としては、前記のA及びAを表す基として挙げたものと同じ基が挙げられる。
複素環基としては、式(A11−1)〜(A11−10)で表される基が挙げられる。
Figure 0005703594
11としては、フェニレン基、ナフタレンジイル基、ピリジンジイル基、シクロヘキサンジイル基、フルオレンジイル基が好ましく、フェニレン基、シクロヘキサンジイル基が特に好ましい。
製造が容易であるという点で、B11は、−CH−CH−、−CO−O−、−CO−NH−、−O−CH−又は単結合であることが好ましく、本発明の化合物が特に高い液晶性を示すという点で、−CO−O−又は単結合であることがより好ましい。
12は、それぞれ独立に、−O−、−CO−O−、−O−CO−O−、−CO−NH−又は単結合であることが好ましい。
13及びR14は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表し、R13及びR14は互いに連結して炭素数4〜7のアルカンジイル基を形成してもよい。炭素数1〜4のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基等が挙げられる。
Gは、水素原子、ハロゲン原子、−R15、−OR16、−NR1617、シアノ基、ニトロ基又は−E12−P12であり、中でも−E12−P12であることが好ましい。
11及びP12を表す重合性基としては、本発明の化合物の重合反応に関与する基であればよく、前記のP及びPを表す重合性基として挙げたものと同じ基が挙げられる。なかでも、E11又はE12とエーテル結合又はエステル結合を介して結合している基が好ましく、光重合の反応性が高いという点で、ラジカル重合性基又はカチオン重合性基が好ましく、取り扱いが容易で、液晶化合物の製造も容易であるという点で、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基又はビニルオキシ基がより好ましい。
11及びE12を表す炭素数1〜12のアルカンジイル基としては、前記のF及びFを表すアルカンジイル基として挙げたものと同じ基が挙げられる。
化合物(20)において、tが2であり、かつGが−E12−P12以外の基である化合物としては、式(V−1)〜式(V−8)で表される化合物が挙げられる。ただし、式中kは、1〜11の整数を表す。これらの化合物であれば、合成が容易であり、市販されているなど、入手が容易であることから好ましい。
Figure 0005703594
化合物(20)において、tが3であり、かつGが−E12−P12以外の基である化合物としては、式(IV−1)〜式(IV−24)で表される化合物が挙げられる。
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
化合物(20)において、tが3であり、かつGが−E12−P12である化合物としては、式(III−1)〜式(III−35)で表される化合物が挙げられる。
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
化合物(20)において、tが4であり、かつGが−E12−P12である化合物としては、式(II−1)〜式(II−12)で表される化合物が挙げられる。
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594

化合物(20)において、tが5であり、かつGが−E12−P12である化合物としては、式(I−1)〜式(I−8)で表される化合物が挙げられる。
Figure 0005703594
Figure 0005703594
さらに、化合物(20)において、tが5であり、かつGが−E12−P12である化合物としては、式(B1−1)〜式(B20−8)で表される化合物及び式(C1−1)〜式(C4−8)で表される化合物が挙げられる。なお、*は結合手を表し、例えば式(B1−1)で表される化合物は、下記の化合物である。
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
Figure 0005703594
液晶化合物(2)としては、式(I−1)〜式(I−8)、式(B1−1)、式(B5−1)、式(II−1)〜式(II−12)、式(III−1)〜式(III−35)で表される化合物が、得られるフィルムの信頼性に優れることからり好ましく、化合物(1−1)との相溶性に優れることから、液晶化合物(2)としては、式(I−1)〜式(I−8)、式(B1−1)、式(B5−1)、式(III−1)〜式(III−35)で表される化合物がより好ましく、逆波長分散特性を示す光学フィルムが得られるという点で、式(B1−1)〜式(B5−1)で示される化合物がさらに好ましい。
液晶化合物(2)の使用量は、液晶化合物(2)と本発明の化合物との合計100質量部に対して、90質量部以下である。
本発明の組成物は、さらに重合開始剤を含有する組成物であることが好ましい。重合開始剤は、本発明の化合物等の重合を開始する化合物であり、光照射により酸やラジカルを発生する光重合開始剤であることが好ましく、光重合開始剤としては、光照射によりラジカルを発生する光重合開始剤がより好ましい。
光重合開始剤としては、例えばベンゾイン化合物、ベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物、アシルホスフィンオキサイド化合物、トリアジン化合物、ヨードニウム塩又はスルホニウム塩等が挙げられる。
ベンゾイン化合物としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等が挙げられる。
ベンゾフェノン化合物としては、例えば、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルサルファイド、3,3’,4,4’−テトラ(tert−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、2,4,6−トリメチルベンゾフェノン等が挙げられる。
アセトフェノン化合物としては、例えば、α,α−ジエトキシアセトフェノン、2−メチル−2−モルホリノ−1−(4−メチルチオフェニル)プロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1,2−ジフェニル−2,2−ジメトキシ−1−エタノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−〔4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル〕プロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−〔4−(1−メチルビニル)フェニル〕プロパン−1−オンのオリゴマー等が挙げられる。
アシルホスフィンオキサイド化合物としては、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド等が挙げられる。
トリアジン化合物としては、例えば、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシナフチル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシスチリル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(5−メチルフラン−2−イル)エテニル〕−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(フラン−2−イル)エテニル〕−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(4−ジエチルアミノ−2−メチルフェニル)エテニル〕−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−〔2−(3,4−ジメトキシフェニル)エテニル〕−1,3,5−トリアジン等が挙げられる。
光重合開始剤としては、イルガキュア(Irgacure)907、イルガキュア184、イルガキュア651、イルガキュア819、イルガキュア250、イルガキュア369(以上、全てチバ・ジャパン(株)製)、セイクオールBZ、セイクオールZ、セイクオールBEE(以上、全て精工化学株式会社製)、カヤキュアー(kayacure)BP100(日本化薬(株)製)、カヤキュアーUVI−6992(ダウ社製)、アデカオプトマーSP−152又はアデカオプトマーSP−170(以上、全て(株)ADEKA製)、TAZ−A、TAZ−PP(以上、日本シイベルヘグナー社製)及びTAZ−104(三和ケミカル社製)等の市販の光重合開始剤も用いることができる。
得られる光学フィルムの耐熱性及び耐湿熱性が高くなる傾向があるという点で、光重合開始剤としては、アセトフェノン化合物が好ましい。なかでも2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オンがより好ましい。
本発明の組成物における重合開始剤の含有量は、液晶化合物(2)と本発明の化合物との合計100質量部に対して、0.1質量部〜30質量部であり、好ましくは、0.5質量部〜10質量部である。上記範囲内であれば、液晶化合物の配向を乱すことなく、本発明の組成物に含まれる重合性成分を重合させることができる。
本発明の組成物は、光増感剤を含有してもよい。光増感剤としては、例えばキサントン又はチオキサントン等のキサントン化合物(例えば、2,4−ジエチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン等)、アントラセン又はアルコキシ基等の置換基を有するアントラセン系化合物(例えば、ジブトキシアントラセン等)、フェノチアジン或いはルブレンを挙げることができる。
光増感剤を用いることにより、本発明の組成物に含まれる重合性成分の重合反応を高感度化したり、得られる光学フィルムの経時安定性を向上させたりすることができる。また光増感剤の含有量としては、液晶化合物(2)と本発明の化合物との合計100質量部に対して、0.1質量部〜30質量部であり、好ましくは0.5質量部〜10質量部である。上記範囲内であれば、液晶化合物の配向を乱すことなく、本発明の組成物に含まれる重合性成分を重合させることができる。
本発明の組成物は、重合禁止剤を含有してもよい。重合禁止剤としては、ハイドロキノン又はアルコキシ基等の置換基を有するハイドロキノン化合物、ブチルカテコール等のアルキル基等の置換基を有するカテコール化合物、ピロガロール化合物、2,2、6,6−テトラメチル−1−ピペリジニルオキシラジカル等のラジカル補足剤、チオフェノール化合物、β−ナフチルアミン化合物或いはβ−ナフトール化合物等を挙げることができる。
重合禁止剤を用いることにより、本発明の組成物に含まれる重合性成分の重合を容易に制御することができ、本発明の組成物の安定性を向上させることができる。また重合禁止剤の含有量は、液晶化合物と本発明の化合物との合計100質量部に対して、0.1質量部〜30質量部であり、好ましくは0.5質量部〜10質量部である。上記範囲内であれば、液晶化合物の配向を乱すことなく、本発明の組成物に含まれる重合性成分を重合させることができる。
さらに本発明の組成物は、レベリング剤を含有してもよい。レベリング剤としては、例えば放射線硬化塗料用添加剤(ビックケミージャパン製:BYK−352,BYK−353,BYK−361N)、塗料添加剤(東レ・ダウコーニング株式会社製:SH28PA、DC11PA、ST80PA)、塗料添加剤(信越化学工業株式会社製:KP321、KP323、X22−161A、KF6001)又はフッ素系添加剤(DIC株式会社製:F−445、F−470、F−479)等を挙げることができる。
レベリング剤を用いることにより、より平滑な光学フィルムを得ることができる。さらに光学フィルムの製造過程で、本発明の組成物の流動性を制御したり、得られる光学フィルム中の架橋密度を調整したりすることができる。レベリング剤の使用量の具体的な数値は、例えば液晶化合物(2)と本発明の化合物との合計100質量部に対して、0.01質量部〜30質量部であり、好ましくは0.05質量部〜10質量部である。上記範囲内であれば、液晶化合物の配向を乱すことなく、本発明の組成物に含まれる重合性成分を重合させることができる。
本発明の組成物は、溶剤を含む。溶剤としては、本発明の化合物、液晶化合物(2)等を溶解し、重合反応に不活性な溶剤であれば特に限定されない。本発明の組成物が溶剤を含むことで、組成物の流動性を調整することができるため、本発明の組成物を成膜することが容易になる。具体的には、メタノール、エタノール、エチレングリコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコール、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル等のアルコール溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、乳酸エチル等のエステル溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶剤;ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の非塩素化脂肪族炭化水素溶剤;トルエン、キシレン、フェノール等の非塩素化芳香族炭化水素溶剤;アセトニトリル等のニトリル溶剤;プロピレングリコールモノメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン等のエーテル溶剤;クロロホルム、クロロベンゼン等の塩素化炭化水素溶剤;フェノール;等が挙げられる。これら有機溶剤は、単独で用いてもよいし、複数を組み合わせて用いてもよい。特に、本発明の化合物は、相溶性に優れ、アルコール溶剤、エステル溶剤、ケトン溶剤、非塩素化脂肪族炭化水素溶剤及び非塩素化芳香族炭化水素溶剤に溶解し得るため、クロロホルム等の塩素化炭化水素溶剤を用いることなく、成膜することができる。
溶剤の使用量は、本発明の組成物に対して、50〜98質量%が好ましく、50〜95質量%がより好ましい。
言い換えると、本発明の組成物における固形分濃度は、2〜50質量%が好ましく、5〜50質量%がより好ましい。固形分濃度が2質量%以上であると、膜厚が薄くなりすぎず、偏光子に必要な二色性が得られる。また50質量%以下であると、組成物の粘度が低いことから、塗膜の膜厚にムラが生じにくくなる傾向がある。ここで固形分濃度とは、組成物から溶剤を除いた成分の合計の量をいう。
本発明の組成物の粘度は、0.1〜10mPa・sが好ましく、0.1〜7mPa・sがより好ましい。上記粘度が上記範囲内であれば、光学フィルムの膜厚にムラが生じにくくなる傾向がある。
本発明の光学フィルムとは、光を透過し得るフィルムであって、光学的な機能を有するフィルムをいう。光学的な機能とは、屈折、複屈折等を意味する。光学フィルムの一種である位相差フィルムは、直線偏光を円偏光や楕円偏光に変換したり、逆に円偏光又は楕円偏光を直線偏光に変換したりするために用いられる。
本発明の光学フィルムは、本発明の化合物に由来する構造単位を有し、該構造単位の含有量を変更することにより、光学フィルムの波長分散特性を調整することができる。光学フィルムに含まれる全構造単位中、本発明の化合物に由来する構造単位の含有量が多くなれば、長波長になるほど複屈折が大きくなる性質(いわゆる逆波長分散特性)を示しやすくなる傾向がある。
具体的には、以下の(a)〜(e)に示す操作により決定した、本発明の化合物に由来する構造単位の含有量を含む光学フィルムが得られるような本発明の組成物を調製すればよい。
(a)本発明の化合物の含有量が異なる本発明の組成物を2〜5種類程度調製する、
(b)調製したそれぞれの組成物を用いて、同じ膜厚であり、かつ本発明の化合物に由来する構造単位の含有量が異なる光学フィルムをそれぞれ製造する、
(c)(b)で得られた光学フィルムの位相差値をそれぞれ求める、
(d)(c)で得られた位相差値に基づいて、本発明の化合物に由来する構造単位の含有量と光学フィルムの位相差値との相関関係を求める、
(e)(d)で得られた相関関係から、上記膜厚における光学フィルムに所望の位相差値を与えるために必要な本発明の化合物に由来する構造単位の含有量を決定する。
ある波長λにおける位相差値Re(λ)を550nmにおける位相差値Re(550)で除した値(Re(λ)/Re(550))が1に近い波長域や、[Re(450)/Re(550)]<1かつ[Re(650)/Re(550)]>1の逆波長分散性を示す波長域では、一様の偏光変換が可能である。
本発明の光学フィルムは、本発明の組成物を塗布し、乾燥し、光照射及び/又は加熱することで、組成物に含まれる重合性成分を重合させることにより得られる。
本発明の組成物を塗布し、乾燥したフィルムがネマチック相等の液晶相を示す場合、得られる光学フィルムは、モノドメイン配向による複屈折性を示す。
本発明の組成物に含まれる本発明の化合物の含有量や支持基材上への本発明の組成物の塗布量を適宜調整することにより、光学フィルムの膜厚を調製することができる。本発明の化合物の量が一定である場合、得られる光学フィルムの位相差値(リタデーション値、Re(λ))は、式(7)
Re(λ)=d×Δn(λ) (7)
(式中、Re(λ)は、波長λnmにおける位相差値を表し、dは膜厚を表し、Δn(λ)は波長λnmにおける光学フィルムの複屈折率を表わす。)
に従って決定されるため、所望のRe(λ)を得るためには、膜厚d及びΔn(λ)を調整すればよい。
支持基材への本発明の組成物の塗布方法としては、例えば押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、CAPコーティング法又はダイコーティング法等が挙げられる。またディップコーター、バーコーター又はスピンコーター等のコーターを用いて塗布する方法等が挙げられる。
上記支持基材としては、例えばガラス、プラスチックシート、プラスチックフィルム又は透光性フィルムを挙げることができる。なお上記透光性フィルムとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ノルボルネン系ポリマー等のポリオレフィンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリメタクリル酸エステルフィルム、ポリアクリル酸エステルフィルム、セルロースエステルフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスルフォンフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、ポリフェニレンスルフィドフィルム又はポリフェニレンオキシドフィルム等が挙げられる。
光学フィルムの貼合工程、運搬工程、保管工程等、光学フィルムの強度が要求される工程においても、支持基材を用いることにより、破れ等がなく容易に取り扱うことができる。
支持基材上に配向膜を形成した後、該配向膜上に本発明の組成物を塗布することが好ましい。配向膜は、液晶性を示す化合物の配向を制御するために用いる膜である。配向膜は、本発明の組成物の塗布時に、本発明の組成物に含まれる溶剤に溶解しない溶剤耐性をもつことが好ましい。また、配向膜は、溶剤の除去や液晶の配向の加熱処理における耐熱性をもつことが好ましい。さらに、ラビング時に、摩擦等による剥がれ等が起きないことが好ましい。かかる配向膜としては、配向性ポリマー又は配向性ポリマーを含有する組成物からなることが好ましい。
上記配向性ポリマーとしては、例えば分子内にアミド結合を有するポリアミドやゼラチン類、分子内にイミド結合を有するポリイミド及びその加水分解物であるポリアミック酸、ポリビニルアルコール、アルキル変性ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリオキサゾール、ポリエチレンイミン、ポリスチレン、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸又はポリアクリル酸エステル類等のポリマーを挙げることができる。これらのポリマーは、単独で用いてもよいし、2種類以上混ぜたり、共重合体したりしてもよい。これらのポリマーは、脱水や脱アミン等による重縮合や、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等の連鎖重合、配位重合や開環重合等で容易に得ることができる。
またこれらの配向性ポリマーは、溶剤に溶解して、溶液として用いられる。溶剤は、特に制限はないが、具体的には、水;メタノール、エタノール、エチレングリコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコール、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル等のアルコール溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、乳酸エチル等のエステル溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶剤;ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の非塩素化脂肪族炭化水素溶剤;トルエン、キシレン等の非塩素化芳香族炭化水素溶剤、アセトニトリル等のニトリル溶剤;プロピレングリコールモノメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン等のエーテル溶剤;クロロホルム、クロロベンゼン等の塩素化炭化水素溶剤;等が挙げられる。これら有機溶剤は、単独で用いてもよいし、複数を組み合わせて用いてもよい。
また配向膜は、市販の配向膜材料をそのまま使用して形成してもよい。市販の配向膜材料としては、サンエバー(登録商標、日産化学工業(株)製)又はオプトマー(登録商標、JSR(株)製)等が挙げられる。
このような配向膜を用いると、延伸による屈折率制御を行う必要がないため、複屈折の面内ばらつきが小さくなる。それゆえ、支持基材上にフラットパネル表示装置(FPD)の大型化にも対応可能な大きな光学フィルムを提供することが可能である。
支持基材上に配向膜を形成する方法としては、例えば支持基材上に、市販の配向膜材料や配向膜の材料となる化合物を溶液にして塗布し、その後、アニールする方法が挙げられる。
配向膜の厚さは、10nm〜10000nmであり、好ましくは10nm〜1000nmである。上記範囲とすれば、本発明の化合物等を該配向膜上で所望の角度に配向させることができる。
必要に応じて、配向膜をラビング処理してもよいし、配向膜に偏光UV照射を行ってもよく、かかる処理により本発明の化合物等を所望の方向に配向させることができる。すなわち、製造した光学フィルムの複屈折状態を示す屈折率楕円体の形状や傾きを調整することができる。
配向膜をラビングする方法としては、例えばラビング布が巻きつけられ、回転しているラビングロールを、ステージに載せられ搬送されている配向膜に接触させる方法が挙げられる。
かかる支持基材上に積層した配向膜上に本発明の組成物を積層する方法は、液晶セルを作製し、該液晶セルに液晶化合物を注入する方法に比べて、生産コストを低減することができる。さらにロールフィルムで本発明の光学フィルムを生産することも可能である。
溶剤の除去方法としては、例えば自然乾燥、通風乾燥、減圧乾燥等の方法が挙げられる。乾燥温度は、0〜250℃が好ましく、50〜220℃がより好ましく、80〜170℃がさらに好ましい。また乾燥時間としては、10秒間〜60分間であることが好ましく、30秒間〜30分間であることがより好ましい。乾燥温度及び乾燥時間が上記範囲内であれば、上記支持基材として、耐熱性が必ずしも十分ではない支持基材を用いることができる。
乾燥後、本発明の組成物に含まれる重合性成分を重合させることにより、本発明の化合物の配向が固定されたフィルムが得られる。本発明の光学フィルムは配向が固定されているため、熱による複屈折への影響を受けにくい。
本発明の組成物に含まれる重合性成分を重合させる方法は、本発明の化合物及び液晶化合物(2)の種類に応じて、適宜決定すればよい。本発明の化合物及び/又は液晶化合物(2)が有する重合性基が光重合性であれば光重合法が用いられ、該重合性基が熱重合性であれば熱重合法が用いられる。光重合法によれば低温で本発明の光学フィルムを得ることができ、支持基材の耐熱性の選択幅が広がるという点及び工業的に製造が容易であるという点で、光重合性の重合性基を有する本発明の化合物及び/又は液晶化合物(2)を用いることが好ましい。また成膜性の観点からも光重合法が好ましい。光重合法による硬化は、未重合フィルムに可視光、紫外光又はレーザー光を照射することにより行われる。取り扱いやすいという点で、紫外光が好ましい。光照射は、本発明の化合物が液晶相を示す温度で行ってもよい。マスキングして光照射を行う等によってパターニングされた本発明の光学フィルムを得ることもできる。
複屈折率Δn(λ)は、前記光照射時の露光量、加熱温度、加熱時間適宜調整することにより、所望の位相差を与えるように調製することができる。
本発明の光学フィルムは、ポリマーを延伸することによって位相差を与える延伸フィルムと比較して、より膜厚が薄い。
支持基材を剥離することにより、配向膜と本発明の光学フィルムとが積層されたフィルムが得られる。さらに、配向膜を剥離して、本発明の光学フィルムのみからなるフィルムを得ることができる。
かくして得られた光学フィルムは、透明性に優れ、様々な表示装置用フィルムとして使用される。光学フィルムの厚みは、上記のとおり、光学フィルムの位相差値によって、異なるものであるが、0.1〜10μmであることが好ましく、光弾性を小さくする点で0.2〜5μmであることがより好ましく、0.5〜3μmであることが特に好ましい。
複屈折性を示す光学フィルムの位相差値としては、50〜500nm程度であり、好ましくは100〜300nmである。
このように、薄膜でより広い波長域において一様の偏光変換が可能な本発明の光学フィルムは、液晶パネルや有機ELパネル等のフラットパネル表示装置において、光学補償フィルムとして用いることができる。
本発明の光学フィルムは、広帯域λ/4板又はλ/2板として使用することができる。広帯域λ/4板又はλ/2板として使用する場合には、光学フィルム中の本発明の化合物に由来する構造単位の含有量を適宜選択すればよい。λ/4板の場合には、得られる光学フィルムのRe(550)を113〜163nm、好ましくは135〜140nm、特に好ましくは約137.5nmに膜厚を調整すればよく、λ/2板の場合には、得られる光学フィルムのRe(550)を250〜300nm、好ましくは273〜277nm、特に好ましくは約275nmとなるように、膜厚を調整すればよい。
本発明の光学フィルムは、VA(Vertical Alingment)モード用光学フィルムとして使用することもできる。VAモード用光学フィルムとして使用する場合には、本発明の化合物に由来する構造単位の含有量を適宜選択すればよい。得られる光学フィルムのRe(550)が、好ましくは40〜100nm、より好ましくは60〜80nmとなるように膜厚を調整すればよい。
本発明の光学フィルムは、アンチリフレクション(AR)フィルム等の反射防止フィルム、偏光フィルム、位相差フィルム、楕円偏光フィルム、広帯域円偏光フィルム、視野角拡大フィルム及び透過型液晶表示装置の視野角補償用光学補償フィルム等にも用いることができる。
本発明の光学フィルムは1枚でも優れた光学特性を示すが、複数枚を積層して用いてもよい。また、他のフィルムと組み合わせて用いてもよい。他のフィルムと組み合わせた具体例としては、偏光フィルムに本発明の光学フィルムを貼合させた楕円偏光板、該偏光フィルムに本発明の光学フィルムを広帯域λ/4板として貼合させた広帯域円偏光板等が挙げられる。
本発明の光学フィルムは、支持基材又は配向膜上に塗布し、組成物に含まれる重合性成分を重合させることによって形成することができるため、図1に示すように従来よりも簡便にカラーフィルタ上に広帯域の例えばλ/4、λ/2の光学フィルムを形成することができる。
図1は、本発明に係るカラーフィルタ1を示す概略図である。
カラーフィルタ1は、本発明の光学フィルム2が、配向膜3を介して該カラーフィルタ層4上に形成されてなるカラーフィルタである。
かかるカラーフィルタ1の製造方法の一例を以下に記載する。まず、カラーフィルタ層4の上に配向性ポリマーを積層し、ラビング処理を施して、配向膜3を形成する。配向性ポリマーは、インクジェット法を用いて積層してもよい。
続いて、得られた配向膜3上に、得られる光学フィルムが所望の波長分散特性をもつように、本発明の化合物の含有量が調整された本発明の組成物を調製し、所望の位相差値になるような厚みになるよう該組成物を塗布して、光学フィルム2を形成する。
かかるカラーフィルタ1を用いることにより、より薄型の液晶表示装置を製造することが可能となる。その一例として、本発明に係る液晶表示装置5を示す概略図を図2に示した。
図2は、本発明に係る液晶表示装置5を示す概略図である。
図2に示す液晶表示装置5では、偏光板6上に、例えばガラス基板等のバックライトと対向する基板7が接着剤を介して固定されている。基板7上に作成されたカラーフィルタ層4’上に配向膜3’を介して本発明の光学フィルム2’が形成されている。さらに光学フィルム2’上に対向電極8が形成され、対向電極8上に液晶相9が形成されている。バックライト側は、偏光板10にガラス基板等の基板11が接着剤を介して固定されており、さらに基板11には液晶層をアクティブ駆動させるための薄膜トランジスタ(TFT)及び絶縁層12が形成され、さらに絶縁層上にAg、Al又はITO(Indium Tin Oxide)による透明電極13及び/又は反射電極13’が形成されている。図2に示す液晶表示装置5の構成は、従来の液晶表示装置と比較して、光学フィルムの枚数が少ない構成であり、より薄型の液晶表示装置の製造が可能となる。
カラーフィルタ1’が一方の基板の液晶層側に形成された液晶表示装置5の製法の一例を以下に記載する。バックライト側の基板上にはホウケイ酸ガラス上に、MoやMoW等からなるゲート電極、ゲート絶縁膜、及びアモルファスシリコンを堆積・パターニングそして、アモルファスシリコンをエキシマレーザでアニールすることによって結晶化してなる半導体薄膜を形成、その後、ゲート電極両脇の領域にP、B等をドープさせ、nチャンネル、pチャンネルのTFTを形成させることができる。さらにSiOからなる絶縁層12を形成させることにより、バックライト側の基板が得られる。さらにバックライト側基板11上にITOをスパッタさせることにより、全透過型表示装置用の透明電極13を積層させることができる。また、同じくITOの換わりにAg、Al等を用いることにより全反射型表示装置用の反射電極13’が得られる。さらに反射電極、透明電極を適宜組み合わせることにより、半透過型の液晶表示装置用のバックライト側の電極も得られる。
一方、対向する基板7に、カラーフィルタ層4’を形成させる。R(赤色)、G(緑色)、B(青色)のカラーフィルタを具備することにより、フルカラーの液晶表示装置が得られる。次にカラーフィルタ層4’上に配向性ポリマーを塗布し、ラビングすることにより、配向膜3’を形成させる。この配向膜3’上に本発明の組成物を塗布して、液晶相を示す温度で保持しながら、紫外線照射によって組成物に含まれる重合性成分を重合し、本発明の光学フィルム2’を形成させる。光学フィルム形成後、ITOをスパッタさせることにより対向電極8を形成させることができる。さらに該対向電極上に配向膜を形成させ、液晶相9を形成させ、最後に上記バックライト側の基板とあわせて組み立てることにより、液晶表示装置5を作製することができる。
本発明の偏光板は、本発明の光学フィルム及び偏光機能を有するフィルム(偏光フィルム)を積層することにより得られる。具体的には、偏光フィルムの片面もしくは両面に直接、又は接着剤を用いて、本発明の光学フィルムを貼り合わせることにより得られる。本明細書において、接着剤とは、接着剤と粘着剤との両方を意味する。以下、図3〜図5を用いて、本発明の偏光板について説明する。
図3(a)〜図3(e)は、本発明に係る偏光板1を示す概略図である。
図3(a)に示す偏光板30aは、積層体14と、偏光フィルム15とが直接貼り合わされており、積層体14は、支持基材16、配向膜17及び本発明の光学フィルム18からなる。偏光板30aは、支持基材16、配向膜17、本発明の光学フィルム18、偏光フィルム15の順に積層されている。
図3(b)に示す偏光板30bは、積層体14と偏光フィルム15とが、接着剤層19を介して貼り合わされている。
図3(c)に示す偏光板30cは、積層体14と積層体14’とが直接貼り合わされ、さらに積層体14’と偏光フィルム15とが直接貼り合わされている。
図3(d)に示す偏光板30dは、積層体14と積層体14’とが接着剤層19を介して貼り合わされ、さらに積層体14’上に偏光フィルム15が直接貼り合わされている。
図3(e)に示す偏光板30eは、積層体14と積層体14’とを接着剤層19を介して貼り合わせ、さらに積層体14’と偏光フィルム15とを接着剤層19’を介して貼り合せた構成を示す。
本発明の偏光板とは、偏光フィルムと本発明の光学フィルムを含む積層体とを貼り合わせたものである。積層体14及び積層体14’の代わりに、積層体14から支持基材16及び配向膜17を剥離した、本発明の光学フィルム18を用いてもよいし、積層体14から支持基材16を剥離した、配向膜17及び本発明の光学フィルム18からなるフィルムを用いてもよい。
本発明の偏光板は、積層体を複数積層してもよく、その複数の積層体は、全て同一であっても、異なっていてもよい。
偏光フィルム15は、偏光機能を有するフィルムであればよく、例えばポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素や二色性色素を吸着させて延伸したフィルム、ポリビニルアルコール系フィルムを延伸してヨウ素や二色性色素を吸着させたフィルム等が挙げられる。
接着剤層19及び接着剤層19’に用いられる接着剤は、透明性が高く耐熱性に優れた接着剤であることが好ましい。かかる接着剤としては、例えばアクリル系接着剤、エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤等が挙げられる。
本発明のフラットパネル表示装置は、本発明の偏光板及び本発明のカラーフィルタからなる群から選ばれる少なくとも1種を備えるものである。フラットパネル表示装置としては、液晶表示装置及び有機EL表示装置が挙げられる。本発明のフラットパネル表示装置としては、例えば本発明の偏光板と液晶パネルとが貼り合わされた貼合品を備える液晶表示装置、本発明の偏光板と発光層とが貼り合わされた有機ELパネルを備える有機EL表示装置を挙げることができる。
本発明のフラットパネル表示装置の実施形態として、液晶表示装置と有機EL表示装置とを例にとり、以下説明する。
図4は、本発明の液晶表示装置の液晶パネル20と偏光板30との貼合品21を示す概略図である。貼合品21は、本発明の偏光板30と液晶パネル20とが、接着層22を介して貼り合わされてなるものである。図示しない電極を用いて、液晶パネル20に電圧を印加することにより、液晶層の液晶分子が駆動し、白黒表示ができる。
図5は、本発明の有機EL表示装置の有機ELパネル23を示す概略図である。有機ELパネル23は、本発明の偏光フィルム30と、発光層24とを、接着層25を介して貼り合わせてなるものである。
上記有機ELパネルにおいて、偏光フィルム30は、広帯域円偏光板として機能するものであることが好ましい。また上記発光層24は、導電性有機化合物からなる少なくとも1層の層である。
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。例中の「%」及び「部」は、特記ない限り、質量%及び質量部である。
(実施例3)
<化合物(A5−1)の合成例>
化合物(A5−1)は下記のスキームに従って合成した。
Figure 0005703594
[化合物(5−a)の合成例]
2−ヒドロキシ−1−ナフトアルデヒド20g、炭酸カリウム38.53g、をN、N’―ジメチルアセトアミド120mLに分散させた。80℃に加温した後、ブロモ酢酸ターシャリーブチル22.66gを30分かけて滴下した。混合液を140℃で2時間反応させた。反応液を室温まで冷却後、メチルイソブチルケトン200mLを加えて、純水1000mLで分液した。さらに有機層を2回1N−塩酸水500mLで洗浄し、有機層を回収した。無水硫酸ナトリウムで脱水後、エバポレータにて溶媒を留去した。残渣を酢酸150gに溶解させて、臭化水素酸水溶液45gを加えて、40℃で1時間攪拌した。室温まで放冷後、1N−塩酸150gを加えて析出した白色粉末を濾取した。得られた白色粉末をさらに、1N−塩酸、ついでn−ヘプタン、トルエンで洗浄した後、真空乾燥させることにより、化合物(5−a)を20.06gオフホワイト粉末として得た。収率は2−ヒドロキシ−1−ナフトアルデヒド基準で81%であった。
[化合物(5−b)の合成例]
2,5−ジメトキシアニリン21.66g、化合物(5−a)20.00gをクロロホルム100gに分散させた。得られた懸濁液を氷浴にて冷却した後、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩19.87gとクロロホルム120gの混合物を4時間かけて加えて室温で48時間反応させた。得られた混合物を濃縮し、残渣に1N−塩酸、メタノールの混合溶液(塩酸水2体積部、メタノール1体積部)400gを加えて結晶化させた。得られた沈殿を濾取し塩酸水―メタノールの混合溶液(塩酸水2体積部、メタノール1体積部)に加えた。淡黄緑色沈殿を濾取し、1N―KOH水溶液―メタノールの混合溶液(水酸化カリウム水溶液1体積部、メタノール2体積部)で洗浄し濾取した。真空乾燥して、淡黄色粉末として化合物(5−b)を30.19g得た。収率は化合物(5−a)基準で92%であった。
[化合物(5−c)の合成例]
化合物(5−b)30.19g、2,4−ビス(4−メトキシフェニル)−1,3−ジチア−2,4−ジホスフェタン−2,4−ジスルフィド(ローソン試薬)21.09g及びトルエン300gを混合し、得られた混合液を110℃に昇温して6時間反応させた。冷却後、トルエン溶液を2N−水酸化ナトリウム水溶液500mLで3回洗浄後、有機層を回収後、これを濃縮し、n−ヘプタンを加え結晶化させた。得られた淡橙色結晶31.59gを濾取した。粗化合物(5−c)はローソン試薬の分解物を含むが、全量そのまま次ステップに使用した。
[化合物(5−d)の合成例]
化合物(5−c)を31.59g、水酸化カリウム26.61g及び水505gを混合した。続いてフェリシアン化カリウム78.07gを加え化合物(5−c)を含む分散液を調製した。分散液にメタノール101.12gを加えて室温で24時間、70℃で8時間反応させて、析出した黄色沈殿を濾取した。濾取した沈殿を水、次いでメタノールで洗浄した。さらに黄色粉末を熱エタノールで洗浄、ついでトルエン50mLで洗浄後濾取した。得られた黄色を真空乾燥して、化合物(5−d)を主成分とする淡黄色固体26.80gを得た。収率は化合物(5−b)基準で85%であった。
[化合物(5−e)の合成例]
化合物(5−d)10.00g及び塩化ピリジニウム100.1g(10倍質量)を混合し、180℃に昇温して3時間反応させた。得られた混合液を氷に加え、得られた沈殿を濾取した。水で懸洗後、トルエン、洗浄後、飽和亜ニチオン酸ナトリウム水溶液、クロロホルムに分散させて室温で2時間攪拌した。分散液をろ過し、さらに沈殿を純水で洗浄後真空乾燥させて、化合物(5−e)を主成分とする橙色固体9.1gを得た。収率は化合物(5−d)基準で99%であった。
[化合物(A5−1)の合成例]
化合物(5−e)1.10g、化合物(A)2.90g、ジメチルアミノピリジン0.04g及びクロロホルム10g、トルエン10gを混合した。得られた混合液にN,N'
−ジイソプロピルカルボジイミド1.00gを氷冷下で加えた。得られた反応溶液を室温で終夜反応させた。反応液に、シリカゲル2g、活性炭を150mg加えて、一時間室温で攪拌後、セライト濾過した。濾液を減圧濃縮しクロロホルムを除去後、溶液にメタノールを加えて晶析させた。オフホワイト粉末を濾取し、さらにエタノールで2回洗浄後、ヘプタンで洗浄、真空乾燥して化合物(A5−1)をオフホワイト粉末として3.02g得た。収率は化合物(5−e)基準で81%であった。
化合物(A5−1)のH−NMR(CDCl):δ(ppm)1.45〜1.83(m、24H)、2.37〜2.52(m、8H)、2.64〜2.88(m、4H)、3.93〜3.95(t、4H)、4.15〜4.21(t、4H)、5.80〜5.84(dd、2H)、6.07〜6.18(m、2H)、6.37〜6.44(m、2H)、6.87〜7.03(m、8H)、7.25(s、2H)、7.56(dt、1H)、7.64〜7.73(m、2H)、7.85〜7.88(d、1H)、7.97〜8.00(d、1H)、8.04(s、1H)、8.22〜8.25(d、1H)。
得られた化合物(A5−1)の相転移温度を偏光顕微鏡によるテクスチャー観察によって確認した。化合物(A5−1)は、昇温時において、173℃から220℃以上までネマチック相を呈し、降温時において、116℃までネマチック相を呈し結晶化した。
(実施例2及び比較例1)
<光学フィルムの製造例>
ガラス基板に、ポリビニルアルコール(ポリビニルアルコール1000完全ケン化型、和光純薬工業株式会社製)の2重量%水溶液を塗布し、乾燥後、厚さ89nmの膜を形成した。続いて、得られた膜の表面にラビング処理を施し、ラビング処理を施した面に、表1の組成の組成物をスピンコート法により塗布し、表2に記載の乾燥温度で1分間乾燥した。次いで表5に記載の光照射時の温度まで加温しながら、表2に記載の積算光量の紫外線を照射して、表3に記載の膜厚の光学フィルムを形成させた。
Figure 0005703594

重合開始剤:2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン(イルガキュア369;BASFジャパン(株)製)
重合開始剤:アシルホスフィンオキシド化合物(イルガキュア819;BASFジャパン(株)製)
レベリング剤:BYK361N(ビックケミージャパン製)
液晶化合物LC242:PoliocolorLC242(BASF社登録商標)
Figure 0005703594

溶剤:シクロペンタノン
Figure 0005703594
<光学特性の測定>
光学フィルムの正面位相差値を測定機(KOBRA−WR、王子計測機器社製)を用いて測定した。尚、基材に使用したガラス基板には、複屈折性が無いため、ガラス基板付きフィルムを測定機で計測することにより、ガラス基板上に作製した光学フィルムの正面位相差値を得ることができる。得られた光学測定正面位相差値は、波長450.9nm、549.4nm、及び627.8nmにおいて、それぞれ測定し、[Re(450.9)/Re(549.4)](αとする)及び[Re(627.8)/Re(549.4)](βとする)を算出した。また、光学フィルムの膜厚d(μm)を、レーザー顕微鏡(LEXT、オリンパス社製)を用いて測定した。結果を表3に示す。Δnは、Re(549.4)の値を膜厚で割って算出した(Δn=Re(549.4)/d)。
Figure 0005703594
本発明の化合物によれば、広い波長域において一様の偏光変換を行う光学フィルムを製造することができる。
1,1’ カラーフィルタ
2,2’,18,18’ 本発明の光学フィルム
3,3’ 配向膜
4,4’ カラーフィルタ層
5 液晶表示装置
6,10 偏光板
7,11 基板
8 対向電極
9 液晶層
12 TFT、絶縁層
13 透明電極
13’ 反射電極
30,30a,30b,30c,30d,30e 偏光板
14,14’ 積層体
15 偏光フィルム
16,16’ 支持基材
17,17’ 配向膜
19,19’,22,25 接着剤層
20 液晶パネル
21 貼合品
23 有機ELパネル
24 発光層

Claims (14)

  1. 式(1−1)で表される化合物。
    Figure 0005703594
    [式(1−1)中、Z及びZは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、−R、シアノ基、ニトロ基、−SOR、−SO、カルボキシ基、−OR、−SR、−NR又は−SONRを表す。
    は、炭素数1〜6のアルキル基を表す。
    は、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表す。
    は、−CR−、−S−、−NR−、−CO−又は−O−を表す。
    及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
    は、式(Y−1)で表される基、式(Y−2)で表される基又は式(Y−3)で表される基を表す。
    のみに結合しているB 及びA のみに結合しているB が、それぞれ独立に、−CH −CH −、−CO−O−、−CO−NH−、−O−CH −又は単結合であり、 F に結合しているB 及びF に結合しているB が、それぞれ独立に、−O−、−CO−O−、−O−CO−O−、−CO−NH−又は単結合である。
    及びD は−CO−O−を表わし、2つの結合手は、どちらの向きで結合してもよい。
    及びEは、−CO−O−を表し、2つの結合手は、どちらの向きで結合してもよい
    及びGは、それぞれ独立に、炭素数3〜12の2価の脂環式炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、−R、−OR、シアノ基またはニトロ基で置換されていてもよく、該脂環式炭化水素基に含まれる−CH−は、−O−、−S−又は−NH−で置き換わっていてもよい。
    は、炭素数1〜4のアルキル基を表す。
    は、炭素数1〜4のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。
    及びAは、それぞれ独立に、2価の脂環式炭化水素基又は炭素数6〜20の2価の芳香族炭化水素基を表し、該脂環式炭化水素基及び該芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、−R又は−ORで置換されていてもよい。
    k及びlは、それぞれ独立に、0〜3の整数を表す。kが2以上の整数である場合、複数のA及びBは互いに同一であっても異なっていてもよい。lが2以上の整数である場合、複数のA及びBは互いに同一であっても異なっていてもよい。
    及びFは、それぞれ独立に、炭素数1〜12のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれる水素原子は、−OR又はハロゲン原子で置換されていてもよく、該アルカンジイル基に含まれる−CH−は、−O−又は−CO−で置き換わっていてもよい。
    及びPは、それぞれ独立に、水素原子、アクリロイルオキシ基又はメタクリロイルオキシ基を表す
    Figure 0005703594
    [式(Y−1)、式(Y−2)及び式(Y−3)中、*は結合手を表す。
    及びZは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、−R、−SOR、−SO、−R、−OR、−SR、−NR又は−SONRを表す。
    は、炭素数1〜6のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。
    及びJは、それぞれ独立に−CO−、−S−、−NR−、−O−、−Se−又は−SO−を表し、J及びJのうち少なくとも1つは、−S−、−NR−、−O−又は−Se−を表す。
    は、−CR=又は−N=を表す。
    aは、0〜2の整数を表す。aが2以上の整数である場合、複数のZは互いに同一であっても異なっていてもよい。
    bは、0〜4の整数を表す。bが2以上の整数である場合、複数のZは互いに同一であっても異なっていてもよい。
    、R、R及びRは、前記と同じ意味を表す。]
  2. が、式(Y−1)〜式(Y−8)で表される基のいずれかである請求項1記載の化合物。
    Figure 0005703594
    [式(Y−1)〜式(Y−8)中、Z、Z、a及びbは、上記と同じ意味を表す。*は結合手を表す。]
  3. 及びGが、トランス−シクロヘキサン−1,4−ジイル基である請求項1又は2記載の化合物。
  4. 及びAが、それぞれ独立に、1,4−フェニレン基又はシクロヘキサン−1,4−ジイル基である請求項1〜3のいずれか記載の化合物。
  5. 請求項1〜のいずれか記載の化合物と溶剤とを含む組成物。
  6. さらに、式(20)で表される化合物を含む請求項記載の組成物。
    11−E11−(B11−A11−B12−G (20)
    [式(20)中、A11は、2価の芳香族炭化水素基、脂環式炭化水素基又は複素環基を表し、該芳香族炭化水素基、脂環式炭化水素基及び複素環基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、−R、−OR、−NR、ニトロ基、シアノ基又はスルファニル基で置換されていてもよい。
    11及びB12は、それぞれ独立に、−CR1314−、−C≡C−、−CH=CH−、−CH−CH−、−O−、−S−、−C(=O)−、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−O−、−C(=S)−、−C(=S)−O−、−CH=N−、−N=N−、−C(=O)−NR12−、−OCH−、−OCF−、−NR12−、−CH=CH−C(=O)−O−又は単結合を表す。
    13及びR14は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表し、R13及びR14は互いに連結して炭素数4〜7のアルカンジイル基を形成してもよい。
    12は、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表す。
    Gは、水素原子、ハロゲン原子、−R15、−OR16、−NR1617、シアノ基、ニトロ基又は−E12−P12を表す。
    15は、炭素数1〜13のアルキル基を表し、該アルキル基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。
    16は、炭素数1〜13のアルキル基を表す。
    17は、水素原子又は炭素数1〜13のアルキル基を表す。
    11及びE12は、炭素数1〜12のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれる水素原子は、−OR又はハロゲン原子で置換されていてもよい。
    11及びP12は、それぞれ独立して、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基又はビニルオキシ基を表す。
    tは、1〜5の整数を表す。tが2以上の整数である場合、複数のA11及びB11は互いに同一であっても異なっていてもよい。
    及びRは、前記と同じ意味を表す。]
  7. さらに重合開始剤を含有する請求項又は記載の組成物。
  8. 重合開始剤が、アセトフェノン化合物を含有する重合開始剤である請求項記載の組成物。
  9. 請求項のいずれか記載の組成物を用いて形成される光学フィルム。
  10. 偏光フィルム及び請求項記載の光学フィルムを含む偏光板。
  11. 請求項記載の光学フィルムが、カラーフィルタ基板上に塗布された配向膜上に形成されてなるカラーフィルタ。
  12. 請求項記載の光学フィルム、請求項10記載の偏光板及び請求項11記載のカラーフィルタからなる群から選ばれる少なくとも1種を含むフラットパネル表示装置。
  13. 請求項のいずれか記載の組成物を支持基材に塗布し、乾燥し、組成物に含まれる重合性成分を重合させる光学フィルムの製造方法。
  14. 支持基材に配向膜が形成されている請求項13記載の光学フィルムの製造方法。
JP2010120193A 2010-05-26 2010-05-26 化合物、光学フィルム及び光学フィルムの製造方法 Active JP5703594B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010120193A JP5703594B2 (ja) 2010-05-26 2010-05-26 化合物、光学フィルム及び光学フィルムの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010120193A JP5703594B2 (ja) 2010-05-26 2010-05-26 化合物、光学フィルム及び光学フィルムの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011246381A JP2011246381A (ja) 2011-12-08
JP5703594B2 true JP5703594B2 (ja) 2015-04-22

Family

ID=45412124

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010120193A Active JP5703594B2 (ja) 2010-05-26 2010-05-26 化合物、光学フィルム及び光学フィルムの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5703594B2 (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105073728A (zh) 2013-03-15 2015-11-18 全球血液疗法股份有限公司 化合物及其用于调节血红蛋白的用途
EA201992707A1 (ru) 2013-11-18 2020-06-30 Глобал Блад Терапьютикс, Инк. Соединения и их применения для модуляции гемоглобина
KR20170068529A (ko) 2014-10-09 2017-06-19 디아이씨 가부시끼가이샤 중합성 화합물 및 광학 이방체
US10633353B2 (en) 2014-12-04 2020-04-28 Dic Corporation Polymerizable compound, composition, polymer, optically anisotropic body, liquid crystal display element, and organic EL display
US11261378B2 (en) 2014-12-25 2022-03-01 Dic Corporation Polymerizable compound and optically anisotropic object
US11697695B2 (en) 2015-01-16 2023-07-11 Dic Corporation Polymerizable composition and optically anisotropic body using same
WO2016114252A1 (ja) 2015-01-16 2016-07-21 Dic株式会社 重合性組成物及びそれを用いた光学異方体
JP6308407B2 (ja) * 2015-01-16 2018-04-11 Dic株式会社 重合性組成物及び光学異方体
KR102614432B1 (ko) 2015-12-08 2023-12-15 디아이씨 가부시끼가이샤 중합성 화합물 및 광학 이방체
JPWO2018116836A1 (ja) * 2016-12-20 2019-10-24 日本ゼオン株式会社 重合性化合物の製造方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4873205B2 (ja) * 2001-01-30 2012-02-08 Dic株式会社 重合性液晶組成物及び光学素子
JP4606195B2 (ja) * 2004-03-08 2011-01-05 富士フイルム株式会社 液晶化合物、液晶組成物、重合体、位相差板、及び楕円偏光板
KR101230815B1 (ko) * 2004-07-07 2013-02-06 메르크 파텐트 게엠베하 주기적으로 변화하는 국소 복굴절을 갖는 이축 필름
JP4297436B2 (ja) * 2004-08-19 2009-07-15 日東電工株式会社 液晶性ジ(メタ)アクリレート化合物及びこれを用いた位相差フィルム、光学フィルム、偏光板、液晶パネル並びに液晶表示装置
JP4440817B2 (ja) * 2005-03-31 2010-03-24 富士フイルム株式会社 光学異方性膜、輝度向上フィルムおよび積層光学フィルムならびにこれらを用いた画像表示装置。
JP2007031709A (ja) * 2005-06-24 2007-02-08 Fujifilm Corp 液晶組成物及び位相差板
JP2007279705A (ja) * 2006-03-13 2007-10-25 Fujifilm Corp 半透過型液晶表示装置
JP5453798B2 (ja) * 2007-12-28 2014-03-26 住友化学株式会社 化合物、光学フィルムおよび光学フィルムの製造方法
JP5463666B2 (ja) * 2007-12-28 2014-04-09 住友化学株式会社 化合物、光学フィルム及び光学フィルムの製造方法
JP5531419B2 (ja) * 2008-02-27 2014-06-25 住友化学株式会社 化合物および該化合物を含む光学フィルム
JP5219594B2 (ja) * 2008-04-08 2013-06-26 住友化学株式会社 組成物、光学フィルム及びフラットパネル表示装置
JP5899607B2 (ja) * 2009-03-16 2016-04-06 住友化学株式会社 化合物、光学フィルム及び光学フィルムの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011246381A (ja) 2011-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6617216B2 (ja) 化合物、光学フィルム及び光学フィルムの製造方法
JP5703594B2 (ja) 化合物、光学フィルム及び光学フィルムの製造方法
JP5453956B2 (ja) 化合物、光学フィルム及び光学フィルムの製造方法
JP5375644B2 (ja) 組成物及び光学フィルム
JP5899607B2 (ja) 化合物、光学フィルム及び光学フィルムの製造方法
JP5453798B2 (ja) 化合物、光学フィルムおよび光学フィルムの製造方法
KR101641385B1 (ko) 화합물, 광학 필름 및 광학 필름의 제조 방법
JP5652011B2 (ja) 光学フィルム
JP5613992B2 (ja) 組成物、フィルム及びフィルムの製造方法
JP2011042606A (ja) 化合物、光学フィルム及び光学フィルムの製造方法
KR102477376B1 (ko) 조성물 및 광학 필름 그리고 조성물 및 광학 필름의 제조 방법
JP5754086B2 (ja) 位相差板、表示装置ならびに位相差板の製造方法
JP2012077055A (ja) 化合物、光学フィルム及び光学フィルムの製造方法
JP2011006360A (ja) 化合物、光学フィルム及び光学フィルムの製造方法
JP2017101235A (ja) 液晶組成物
JP2012077057A (ja) ジヒドロキシベンゼン化合物の製造方法
JP2010001284A (ja) 化合物及び光学フィルム
JP2012077056A (ja) ジヒドロキシベンゼン化合物の製造方法
US20180120624A1 (en) Compound, liquid crystal composition, optical film, polarizing plate, and optical display
JP2012097078A (ja) ジヒドロキシベンゼン化合物の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130401

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140424

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140603

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140804

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150127

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150209

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5703594

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350