JP7025702B2 - 配向層形成組成物 - Google Patents
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Description
<1> (A)所定の温度範囲で液晶性を発現する感光性の側鎖型高分子、(B)二色性色素及び有機溶媒を含有する重合体組成物。
<2> (A)成分が、光架橋、光異性化、または光フリース転移を起こす感光性側鎖を有する側鎖型高分子である上記<1>記載の重合体組成物。
Sは、炭素原子数1~12のアルキレン基を表し、それらに結合する水素原子はハロゲン基に置き換えられていてもよい;
Tは、単結合または炭素原子数1~12のアルキレン基を表し、それらに結合する水素原子はハロゲン基に置き換えられていてもよい;
Y1は、1価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環および炭素原子数5~8の脂環式炭化水素からなる群から選ばれる環を表すか、又はそれらの置換基から選ばれる同一又は相異なった2~6の環が結合基Bを介して結合してなる基を表し、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に-COOR0(式中、R0は水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表す)、-NO2、-CN、-CH=C(CN)2、-CH=CH-CN、ハロゲン基、炭素原子数1~5のアルキル基、又は炭素原子数1~5のアルキルオキシ基で置換されてもよい;
Y2は、2価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環、炭素原子数5~8の脂環式炭化水素、および、それらの組み合わせからなる群から選ばれる基を表し、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に-NO2、-CN、-CH=C(CN)2、-CH=CH-CN、ハロゲン基、炭素原子数1~5のアルキル基、又は炭素原子数1~5のアルキルオキシ基で置換されてもよい;
Rは、ヒドロキシ基、炭素原子数1~6のアルコキシ基を表すか、又はY1と同じ定義を表す;
Xは、単結合、-COO-、-OCO-、-N=N-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、又は-O-CO-CH=CH-を表し、Xの数が2となるときは、X同士は同一でも異なっていてもよい;
Couは、クマリン-6-イル基またはクマリン-7-イル基を表し、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に-NO2、-CN、-CH=C(CN)2、-CH=CH-CN、ハロゲン基、炭素原子数1~5のアルキル基、又は炭素原子数1~5のアルキルオキシ基で置換されてもよい;
q1とq2は、一方が1で他方が0である;
q3は0または1である;
P及びQは、各々独立に、2価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環、炭素原子数5~8の脂環式炭化水素、および、それらの組み合わせからなる群から選ばれる基を表し;ただし、Xが-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-である場合、-CH=CH-が結合する側のP又はQは芳香環である;
l1は0または1である;
l2は0~2の整数である;
l1とl2がともに0であるときは、Tが単結合であるときはAも単結合を表す;
l1が1であるときは、Tが単結合であるときはBも単結合を表す;
H及びIは、各々独立に、2価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環、およびそれらの組み合わせからなる群から選ばれる基を表す。
Y3は、1価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、窒素含有複素環、及び炭素原子数5~8の脂環式炭化水素、および、それらの組み合わせからなる群から選ばれる基を表し、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に-NO2、-CN、ハロゲン基、炭素原子数1~5のアルキル基、又は炭素原子数1~5のアルキルオキシ基で置換されてもよい;
R3は、水素原子、-NO2、-CN、-CH=C(CN)2、-CH=CH-CN、ハロゲン基、1価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、窒素含有複素環、炭素原子数5~8の脂環式炭化水素、炭素原子数1~12のアルキル基、又は炭素原子数1~12のアルコキシ基を表す;
lは1~12の整数を表し、mは0から2の整数であり、但し、式(25)~(26)において、全てのmの合計は2以上であり、式(27)~(28)において、全てのmの合計は1以上であり、m1、m2およびm3は、それぞれ独立に1~3の整数である;
R2は、水素原子、-NO2、-CN、ハロゲン基、1価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、窒素含有複素環、及び炭素原子数5~8の脂環式炭化水素、および、アルキル基、又はアルキルオキシ基を表す;
Z1、Z2は単結合、-CO-、-CH2O-、-CH=N-、-CF2-を表す。
<6> 上記<1>~<5>のいずれかに記載の重合体組成物を含有する配向層形成組成物。
本発明の重合体組成物は、液晶性を発現し得る感光性の側鎖型高分子(以下、単に側鎖型高分子とも呼ぶ)と二色性色素とを有しており、前記重合体組成物を用いて得られる塗膜は、液晶性を発現し得る感光性の側鎖型高分子を有する膜である。この塗膜にはラビング処理を行うこと無く、偏光照射によって配向処理を行うことができる。そして、偏光照射の後、その側鎖型高分子膜を加熱する工程を経て、配向制御能が付与された塗膜(以下、配向層とも称する)となる。このとき、偏光照射によって発現した僅かな異方性がドライビングフォースとなり、液晶性の側鎖型高分子自体が自己組織化により効率的に再配向する。その結果、配向層として高効率な配向処理が実現し、高い配向制御能が付与された配向層を得ることができる。ここで、重合体組成物が二色性色素を含有することにより、高い二色性比を有する配向層を得ることができる。従って、本発明の重合体組成物は、偏光層を形成する際に、液晶性組成物と必要に応じて二色性色素とを含有する偏光層を配向させるための、配向層形成組成物として有用である。
(A)成分は、所定の温度範囲で液晶性を発現する感光性の側鎖型高分子である。
(A)側鎖型高分子は、250nm~400nmの波長範囲の光で反応し、かつ60℃~300℃の温度範囲で液晶性を示すのがよい。
(A)側鎖型高分子は、250nm~400nmの波長範囲の光に反応する感光性側鎖を有することが好ましい。
(A)側鎖型高分子は、60℃~300℃の温度範囲で液晶性を示すためメソゲン基を有することが好ましい。
Sは、炭素原子数1~12のアルキレン基を表し、それらに結合する水素原子はハロゲン基に置き換えられていてもよい;
Tは、単結合または炭素原子数1~12のアルキレン基を表し、それらに結合する水素原子はハロゲン基に置き換えられていてもよい;
Y1は、1価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環および炭素原子数5~8の脂環式炭化水素からなる群から選ばれる環を表すか、又はそれらの置換基から選ばれる同一又は相異なった2~6の環が結合基Bを介して結合してなる基を表し、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に-COOR0(式中、R0は水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表す)、-NO2、-CN、-CH=C(CN)2、-CH=CH-CN、ハロゲン基、炭素原子数1~5のアルキル基、又は炭素原子数1~5のアルキルオキシ基で置換されてもよい;
Y2は、2価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環、炭素原子数5~8の脂環式炭化水素、および、それらの組み合わせからなる群から選ばれる基を表し、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に-NO2、-CN、-CH=C(CN)2、-CH=CH-CN、ハロゲン基、炭素原子数1~5のアルキル基、又は炭素原子数1~5のアルキルオキシ基で置換されてもよい;
Rは、ヒドロキシ基、炭素原子数1~6のアルコキシ基を表すか、又はY1と同じ定義を表す;
Xは、単結合、-COO-、-OCO-、-N=N-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、又は-O-CO-CH=CH-を表し、Xの数が2となるときは、X同士は同一でも異なっていてもよい;
Couは、クマリン-6-イル基またはクマリン-7-イル基を表し、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に-NO2、-CN、-CH=C(CN)2、-CH=CH-CN、ハロゲン基、炭素原子数1~5のアルキル基、又は炭素原子数1~5のアルキルオキシ基で置換されてもよい;
q1とq2は、一方が1で他方が0である;
q3は0または1である;
P及びQは、各々独立に、2価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環、炭素原子数5~8の脂環式炭化水素、および、それらの組み合わせからなる群から選ばれる基を表し;ただし、Xが-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-である場合、-CH=CH-が結合する側のP又はQは芳香環を表し;
l1は0または1である;
l2は0~2の整数である;
l1とl2がともに0であるときは、Tが単結合であるときはAも単結合を表す;
l1が1であるときは、Tが単結合であるときはBも単結合を表す;
H及びIは、各々独立に、2価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環、およびそれらの組み合わせからなる群から選ばれる基を表す。
式中、A、B、D、Y1、X、Y2、及びRは、上記と同じ定義を有する;
lは1~12の整数を表す;
mは0~2の整数を表し、m1、m2は1~3の整数を表す;
nは0~12の整数(ただしn=0のときBは単結合である)を表す。
式中、A、B、Y1、l、q1、q2、m1、及びm2は、上記と同じ定義を有する。
R1は、水素原子、-NO2、-CN、-CH=C(CN)2、-CH=CH-CN、ハロゲン基、炭素原子数1~5のアルキル基、又は炭素原子数1~5のアルキルオキシ基を表す。
式中、A、B、q1及びq2は上記と同じ定義を有する;
Y3は、1価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、窒素含有複素環、及び炭素原子数5~8の脂環式炭化水素、および、それらの組み合わせからなる群から選ばれる基を表し、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に-NO2、-CN、ハロゲン基、炭素原子数1~5のアルキル基、又は炭素原子数1~5のアルキルオキシ基で置換されてもよい;
R3は、水素原子、-NO2、-CN、-CH=C(CN)2、-CH=CH-CN、ハロゲン基、1価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、窒素含有複素環、炭素原子数5~8の脂環式炭化水素、炭素原子数1~12のアルキル基、又は炭素原子数1~12のアルコキシ基を表す;
lは1~12の整数を表し、mは0から2の整数を表し、但し、式(25)~(26)において、全てのmの合計は2以上であり、式(27)~(28)において、全てのmの合計は1以上であり、m1、m2およびm3は、それぞれ独立に1~3の整数を表す;
R2は、水素原子、-NO2、-CN、ハロゲン基、1価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、窒素含有複素環、及び炭素原子数5~8の脂環式炭化水素、および、アルキル基、又はアルキルオキシ基を表す;
Z1、Z2は単結合、-CO-、-CH2O-、-CH=N-、-CF2-を表す。
上記の液晶性を発現し得る感光性の側鎖型高分子は、上記の感光性側鎖を有する光反応性側鎖モノマーおよび液晶性側鎖モノマーを重合することによって得ることができる。
光反応性側鎖モノマーとは、高分子を形成qした場合に、高分子の側鎖部位に感光性側鎖を有する高分子を形成することができるモノマーのことである。
側鎖の有する光反応性基としては下記の構造およびその誘導体が好ましい。
液晶性側鎖モノマーとは、該モノマー由来の高分子が液晶性を発現し、該高分子が側鎖部位にメソゲン基を形成することができるモノマーのことである。
側鎖の有するメソゲン基として、ビフェニルやフェニルベンゾエートなどの単独でメソゲン構造となる基であっても、安息香酸などのように側鎖同士が水素結合することでメソゲン構造となる基であってもよい。側鎖の有するメソゲン基としては下記の構造が好ましい。
その他のモノマーの具体例としては、不飽和カルボン酸、アクリル酸エステル化合物、メタクリル酸エステル化合物、マレイミド化合物、アクリロニトリル、マレイン酸無水物、スチレン化合物及びビニル化合物等が挙げられる。
側鎖型高分子における光反応性側鎖の含有量が側鎖全量に基づいて10モル%未満の場合、本発明の重合体組成物から形成される塗膜が、液晶配向膜としての効果を十分に奏さない可能性がある。
側鎖型高分子における液晶性側鎖の含有量が側鎖全量に基づいて90モル%より高い場合、光反応性側鎖の含有量が側鎖全量に基づいて10モル%未満となるので、本発明の重合体組成物から形成される塗膜が、液晶配向膜としての効果を十分に奏さない可能性がある。
また、ラジカル重合において有機溶媒中の酸素は重合反応を阻害する原因となるので、有機溶媒は可能な程度に脱気されたものを用いることが好ましい。
上述の反応により得られた、液晶性を発現し得る感光性の側鎖型高分子の反応溶液から、生成した高分子を回収する場合には、反応溶液を貧溶媒に投入して、それら重合体を沈殿させればよい。沈殿に用いる貧溶媒としては、メタノール、アセトン、ヘキサン、ヘプタン、ブチルセルソルブ、ヘプタン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エタノール、トルエン、ベンゼン、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル、水等を挙げることができる。貧溶媒に投入して沈殿させた重合体は、濾過して回収した後、常圧あるいは減圧下で、常温あるいは加熱して乾燥することができる。また、沈殿回収した重合体を、有機溶媒に再溶解させ、再沈殿回収する操作を2回~10回繰り返すと、重合体中の不純物を少なくすることができる。この際の貧溶媒として、例えば、アルコール類、ケトン類、炭化水素等が挙げられ、これらの中から選ばれる3種類以上の貧溶媒を用いると、より一層精製の効率が上がるので好ましい。
二色性色素とは、分子の長軸方向における吸光度と、短軸方向における吸光度とが異なる性質を有する色素をいう。
A1(-N=N-A2)p-N=N-A3 (b)
[式(b)中、
A1及びA3は、互いに独立に、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいナフチル基又は置換基を有していてもよい1価の複素環基を表す。A2は、置換基を有していてもよい1,4-フェニレン基、置換基を有していてもよいナフタレン-1,4-ジイル基又は置換基を有していてもよい2価の複素環基を表す。pは1~4の整数を表す。pが2以上の整数である場合、複数のA2は互いに独立して同一でも異なっていてもよい。]
B1~B20は、互いに独立に、水素原子、炭素原子数1~6のアルキル基、炭素原子数1~4のアルコキシ基、シアノ基、ニトロ基、置換又は無置換のアミノ基(置換アミノ基及び無置換アミノ基の定義は前記のとおり)、塩素原子又はトリフルオロメチル基を表す。
n1~n4は、互いに独立に0~3の整数を表す。
n1が2以上である場合、複数のB2は互いに独立して同一でも異なっていてもよく、
n2が2以上である場合、複数のB6は互いに独立して同一でも異なっていてもよく、
n3が2以上である場合、複数のB9は互いに独立して同一でも異なっていてもよく、
n4が2以上である場合、複数のB14は互いに独立して同一でも異なっていてもよい。]
R1~R8は、互いに独立に、水素原子、-Rx、-NH2、-NHRx、-NRx 2、-SRx又はハロゲン原子を表す。
Rxは、炭素原子数1~6のアルキル基又は炭素原子数6~12のアリール基を表す。]
R9~R15は、互いに独立に、水素原子、-Rx、-NH2、-NHRx、-NRx 2、-SRx又はハロゲン原子を表す。
Rxは、炭素原子数1~6のアルキル基又は炭素原子数6~12のアリール基を表す。]
R16~R23は、互いに独立に、水素原子、-Rx、-NH2、-NHRx、-NRx 2、-SRx又はハロゲン原子を表す。
Rxは、炭素原子数1~6のアルキル基又は炭素原子数6~12のアリール基を表す。]
D1及びD2は、互いに独立に、式(2-10a)~式(2-10d)のいずれかで表される基を表す。
本発明の重合体組成物は、(C)成分として、下記式(c)で表される化合物を含有させることもできる。
本発明の重合体組成物に用いる有機溶媒は、樹脂成分を溶解させる有機溶媒であれば特に限定されない。その具体例を以下に挙げる。
N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、N-メチルカプロラクタム、2-ピロリドン、N-エチルピロリドン、N-ビニルピロリドン、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ピリジン、ジメチルスルホン、ヘキサメチルスルホキシド、γ-ブチロラクトン、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、3-エトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、1,3-ジメチル-イミダゾリジノン、エチルアミルケトン、メチルノニルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジグライム、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン、プロピレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール-tert-ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノプロピルエーテル、3-メチル-3-メトキシブチルアセテート、トリプロピレングリコールメチルエーテル、イソプロピルアルコール、メトキシメチルペンタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルカルビトール、エチルカルビトール、エチルカルビトールアセテート、エチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール-tert-ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノプロピルエーテル、3-メチル-3-メトキシブチルアセテート、トリプロピレングリコールメチルエーテル、3-メチル-3-メトキシブタノール、ジイソプロピルエーテル、エチルイソブチルエーテル、ジイソブチレン、アミルアセテート、ブチルブチレート、ブチルエーテル、ジイソブチルケトン、メチルシクロへキセン、プロピルエーテル、ジヘキシルエーテル、1-ヘキサノール、n-へキサン、n-ペンタン、n-オクタン、ジエチルエーテル、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n-ブチル、酢酸プロピレングリコールモノエチルエーテル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸メチルエチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸、3-メトキシプロピオン酸、3-メトキシプロピオン酸プロピル、3-メトキシプロピオン酸ブチル、1-メトキシ-2-プロパノール、1-エトキシ-2-プロパノール、1-ブトキシ-2-プロパノール、1-フェノキシ-2-プロパノール、プロピレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールジアセテート、プロピレングリコール-1-モノメチルエーテル-2-アセテート、プロピレングリコール-1-モノエチルエーテル-2-アセテート、ジプロピレングリコール、2-(2-エトキシプロポキシ)プロパノール、乳酸メチルエステル、乳酸エチルエステル、乳酸n-プロピルエステル、乳酸n-ブチルエステル、乳酸イソアミルエステル等 等が挙げられる。これらは単独で使用しても、混合して使用してもよい。
本発明の重合体組成物は、(A)所定の温度範囲で液晶性を発現する感光性の側鎖型高分子、(B)二色性色素及び有機溶媒を含有する。また、必要に応じて(C)上記式(c)で表される化合物を含有する。
本発明に用いられる重合体組成物は、配向層の形成に好適となるように塗布液として調製されることが好ましい。すなわち、本発明に用いられる重合体組成物は、樹脂被膜を形成するための樹脂成分が有機溶媒に溶解した溶液として調製されることが好ましい。ここで、その樹脂成分とは、既に説明した液晶性を発現し得る感光性の側鎖型高分子を含む樹脂成分である。その際、樹脂成分の含有量は、1質量%~20質量%が好ましく、より好ましくは3質量%~15質量%、特に好ましくは3質量%~10質量%である。
そのような他の重合体は、例えば、ポリ(メタ)アクリレートやポリアミック酸やポリイミド等からなり、液晶性を発現し得る感光性の側鎖型高分子ではない重合体等が挙げられる。
より具体的には、例えば、エフトップ(登録商標)301、EF303、EF352(トーケムプロダクツ社製)、メガファック(登録商標)F171、F173、R-30(DIC社製)、フロラードFC430、FC431(住友スリーエム社製)、アサヒガード(登録商標)AG710(旭硝子社製)、サーフロン(登録商標)S-382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(AGCセイミケミカル社製)等が挙げられる。これらの界面活性剤の使用割合は、重合体組成物に含有される樹脂成分の100質量部に対して、好ましくは0.01質量部~2質量部、より好ましくは0.01質量部~1質量部である。
例えば、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、2-アミノプロピルトリメトキシシラン、2-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン、N-エトキシカルボニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-エトキシカルボニル-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-トリエトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、N-トリメトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、10-トリメトキシシリル-1,4,7-トリアザデカン、10-トリエトキシシリル-1,4,7-トリアザデカン、9-トリメトキシシリル-3,6-ジアザノニルアセテート、9-トリエトキシシリル-3,6-ジアザノニルアセテート、N-ベンジル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-ベンジル-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-ビス(オキシエチレン)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-ビス(オキシエチレン)-3-アミノプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
光増感剤としては、芳香族ニトロ化合物、クマリン(7-ジエチルアミノ-4-メチルクマリン、7-ヒドロキシ4-メチルクマリン)、ケトクマリン、カルボニルビスクマリン、芳香族2-ヒドロキシケトン、およびアミノ置換された、芳香族2-ヒドロキシケトン(2-ヒドロキシベンゾフェノン、モノ-もしくはジ-p-(ジメチルアミノ)-2-ヒドロキシベンゾフェノン)、アセトフェノン、アントラキノン、キサントン、チオキサントン、ベンズアントロン、チアゾリン(2-ベンゾイルメチレン-3-メチル-β-ナフトチアゾリン、2-(β-ナフトイルメチレン)-3-メチルベンゾチアゾリン、2-(α-ナフトイルメチレン)-3-メチルベンゾチアゾリン、2-(4-ビフェノイルメチレン)-3-メチルベンゾチアゾリン、2-(β-ナフトイルメチレン)-3-メチル-β-ナフトチアゾリン、2-(4-ビフェノイルメチレン)-3-メチル-β-ナフトチアゾリン、2-(p-フルオロベンゾイルメチレン)-3-メチル-β-ナフトチアゾリン)、オキサゾリン(2-ベンゾイルメチレン-3-メチル-β-ナフトオキサゾリン、2-(β-ナフトイルメチレン)-3-メチルベンゾオキサゾリン、2-(α-ナフトイルメチレン)-3-メチルベンゾオキサゾリン、2-(4-ビフェノイルメチレン)-3-メチルベンゾオキサゾリン、2-(β-ナフトイルメチレン)-3-メチル-β-ナフトオキサゾリン、2-(4-ビフェノイルメチレン)-3-メチル-β-ナフトオキサゾリン、2-(p-フルオロベンゾイルメチレン)-3-メチル-β-ナフトオキサゾリン)、ベンゾチアゾール、ニトロアニリン(m-もしくはp-ニトロアニリン、2,4,6-トリニトロアニリン)またはニトロアセナフテン(5-ニトロアセナフテン)、(2-[(m-ヒドロキシ-p-メトキシ)スチリル]ベンゾチアゾール、ベンゾインアルキルエーテル、N-アルキル化フタロン、アセトフェノンケタール(2,2-ジメトキシフェニルエタノン)、ナフタレン、アントラセン(2-ナフタレンメタノール、2-ナフタレンカルボン酸、9-アントラセンメタノール、および9-アントラセンカルボン酸)、ベンゾピラン、アゾインドリジン、メロクマリン等がある。
好ましくは、芳香族2-ヒドロキシケトン(ベンゾフェノン)、クマリン、ケトクマリン、カルボニルビスクマリン、アセトフェノン、アントラキノン、キサントン、チオキサントン、およびアセトフェノンケタールである。
本発明の重合体組成物から形成された液晶配向膜を有する基板の製造方法は、
[I] (A)所定の温度範囲で液晶性を発現する感光性の側鎖型高分子、(B)二色性色素及び有機溶媒を含有する重合体組成物を、基板上に塗布して塗膜を形成する工程;
[II] [I]で得られた塗膜に偏光した紫外線を照射する工程;及び
[III] [II]で得られた塗膜を加熱する工程;
を有する。
上記工程により、配向制御能が付与された液晶配向膜を得ることができ、該液晶配向膜を有する基板を得ることができる。
[IV]上記で得られた配向層を有する基板を準備する工程;及び下記[V-1]及び[V-2]から選ばれる工程を有する。
[V-1]前記配向層を有する基板の配向層上に、(B)二色性色素と(D)重合性液晶とを含有する偏光層形成組成物を塗付し、加熱乾燥することにより塗膜を形成し、得られた塗膜に紫外線を照射する工程;
[V-2]前記配向層を有する基板の配向層上に、(E)リオトロピック液晶性を有する色素を含有する偏光層形成組成物を塗付し、加熱乾燥することにより塗膜を形成する工程。
これにより偏光素子を得ることができる。
<工程[I]>
工程[I]では、基板上に、(A)所定の温度範囲で液晶性を発現する感光性の側鎖型高分子、(B)二色性色素及び有機溶媒を含有する重合体組成物を塗布して塗膜を形成する。
基板は通常透明基板である。なお、本発明の偏光板(以下、本偏光板ということがある)の基板が表示素子の表示面に設置されないとき、例えば、本偏光板から基板を取り除いた偏光フィルムを表示素子の表示面に設置する場合は、基板は透明でなくてもよい。透明基板とは、光、特に可視光を透過し得る透明性を有する基板を意味し、透明性とは、波長380~780nmにわたる光線に対しての透過率が80%以上となる特性をいう。具体的な透明基板としては、透光性樹脂基板が挙げられる。透光性樹脂基板を構成する樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン;ノルボルネン系ポリマーなどの環状オレフィン系樹脂;ポリビニルアルコール;ポリエチレンテレフタレート;ポリメタクリル酸エステル;ポリアクリル酸エステル;トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、セルロースアセテートプロピオネートなどのセルロースエステル;ポリエチレンナフタレート;ポリカーボネート;ポリスルホン;ポリエーテルスルホン;ポリエーテルケトン;ポリフェニレンスルフィドおよびポリフェニレンオキシドが挙げられる。入手のしやすさや透明性の観点から、ポリエチレンテレフタレート、ポリメタクリル酸エステル、セルロースエステル、環状オレフィン系樹脂またはポリカーボネートが好ましい。
塗布方法は、工業的には、スクリーン印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷またはインクジェット法などで行う方法が一般的である。その他の塗布方法としては、ディップ法、ロールコータ法、スリットコータ法、スピンナ法(回転塗布法)またはスプレー法などがあり、目的に応じてこれらを用いてもよい。
工程[II]では、工程[I]で得られた塗膜に、偏光した紫外線を照射する。塗膜の膜面に偏光した紫外線を照射する場合、基板に対して一定の方向から偏光板を介して偏光された紫外線を照射する。使用する紫外線としては、波長100nm~400nmの範囲の紫外線を使用することができる。好ましくは、使用する塗膜の種類によりフィルター等を介して最適な波長を選択する。そして、例えば、選択的に光架橋反応を誘起できるように、波長290nm~400nmの範囲の紫外線を選択して使用することができる。紫外線としては、例えば、高圧水銀灯から放射される光を用いることができる。
工程[III]では、工程[II]で偏光した紫外線の照射された塗膜を加熱する。加熱により、塗膜に配向制御能を付与することができる。
加熱は、ホットプレート、熱循環型オーブンまたはIR(赤外線)型オーブンなどの加熱手段を用いることができる。加熱温度は、使用する塗膜の液晶性を発現させる温度を考慮して決めることができる。
なお、液晶発現温度は、側鎖型高分子または塗膜表面が固体相から液晶相に相転移がおきるガラス転移温度(Tg)以上であって、液晶相からアイソトロピック相(等方相)に相転移を起こすアイソトロピック相転移温度(Tiso)以下の温度をいう。
以上の工程を有することにより、本発明の製造方法では、高効率な、塗膜への異方性の導入を実現することができる。そして、高効率に配向層付基板を製造することができる。
本発明に用いる塗膜では、側鎖の光反応と液晶性に基づく自己組織化によって誘起される分子再配向の原理を利用して、塗膜への高効率な異方性の導入を実現する。本発明の製造方法では、側鎖型高分子に光反応性基として光架橋性基を有する構造の場合、側鎖型高分子を用いて基板上に塗膜を形成した後、偏光した紫外線を照射し、次いで、加熱を行った後、偏光素子を作成する。
(D)重合性液晶とは、重合性基を有し、かつ、液晶性を示す化合物である。
重合性基とは、重合反応に関与する基を意味し、光重合性基であることが好ましい。ここで、光重合性基とは、後述する光重合開始剤から発生した活性ラジカルや酸などによって重合反応し得る基のことをいう。重合性基としては、ビニル基、ビニルオキシ基、1-クロロビニル基、イソプロペニル基、4-ビニルフェニル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、オキシラニル基、オキセタニル基等が挙げられる。中でも、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニルオキシ基、オキシラニル基及びオキセタニル基が好ましく、アクリロイルオキシ基がより好ましい。液晶性を示す化合物は、サーモトロピック性液晶でもリオトロピック液晶でもよく、また、サーモトロピック液晶における、ネマチック液晶でもスメクチック液晶でもよい。
このような化合物は、具体的には、下記式(d)で表される化合物(以下、化合物(d)ということがある。)等が挙げられる。当該重合性液晶化合物は、単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよい。
U1-V1-W1-X1-Y1-X2-Y2-X3-W2-V2-U2 (d)
[式(d)中、
X1、X2及びX3は、互いに独立に、置換基を有していてもよい1,4-フェニレン基又は置換基を有していてもよいシクロヘキサン-1,4-ジイル基を表す。ただし、X1、X2及びX3のうち少なくとも1つは、置換基を有していてもよい1,4-フェニレン基である。シクロへキサン-1,4-ジイル基を構成する-CH2-は、-O-、-S-又は-NR-に置き換わっていてもよい。Rは、炭素原子数1~6のアルキル基又はフェニル基を表す。
Y1及びY2は、互いに独立に、-CH2CH2-、-CH2O-、-COO-、-OCOO-、単結合、-N=N-、-CRa=CRb-、-C≡C-又は-CRa=N-を表す。
Ra及びRbは、互いに独立に、水素原子又は炭素原子数1~4のアルキル基を表す。
U1は、水素原子又は重合性基を表す。
U2は、重合性基を表す。
W1及びW2は、互いに独立に、単結合、-O-、-S-、-COO-又は-OCOO-を表す。
V1及びV2は、互いに独立に、置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基を構成する-CH2-は、-O-、-S-又は-NH-に置き換わっていてもよい。]
置換基を有していてもよい1,4-フェニレン基は、無置換であることが好ましい。置換基を有していてもよいシクロへキサン-1,4-ジイル基は、置換基を有していてもよいトランス-シクロへキサン-1,4-ジイル基であることが好ましく、置換基を有していてもよいトランス-シクロへキサン-1,4-ジイル基は無置換であることが好ましい。
置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアルカンジイル基が任意に有する置換基としては、シアノ基及びハロゲン原子などが挙げられるが、該アルカンジイル基は、無置換であることが好ましく、無置換且つ直鎖状のアルカンジイル基であることがより好ましい。
また、2種以上の重合性液晶化合物を組み合わせる場合には、少なくとも1種が化合物(c)であると好ましく、2種以上が化合物(d)であるとより好ましい。組み合わせることにより、液晶-結晶相転移温度以下の温度でも一時的に液晶性を保持することができる場合がある。2種類の重合性液晶化合物を組み合わせる場合の混合比は、通常、1:99~50:50であり、好ましくは5:95~50:50であり、より好ましくは10:90~50:50である。
偏光層に(E)リオトロピック液晶性を有する色素を含有させる場合は、当該色素はリオトロピック液晶性を有し、且つ、超分子会合体を形成し得るものであれば特に限定されない。
このようなリオトロピック液晶性を有する色素としては、例えば、アゾ系化合物、アントラキノン系化合物、ペリレン系化合物、キノフタロン系化合物、ナフトキノン系化合物、メロシアニン系化合物などが挙げられる。良好なリオトロピック液晶性を示すことから、アゾ系化合物を用いることが好ましい。
また、アゾ系化合物は、その分子中に極性基を有するアゾ系化合物が好ましい。極性基を有するアゾ系化合物は、水系溶媒に可溶であり、水系溶媒に溶解して超分子会合体を形成し易い。このため、極性基を有するアゾ系化合物を含むコーティング液は、特に良好なリオトロピック液晶性を示す。
なお、極性基とは、極性を持つ官能基を意味する。極性基としては、OH基、COOH基、NH2基、NO2基、CN基のような比較的電気陰性度の大きい酸素及び/又は窒素を含む官能基が挙げられる。
一般式(E-1)に示されたOH、(NHRE)m7、及び(SO3M)n7は、それぞれナフチル環の7つの置換部位のいずれに結合していてもよい。
なお、本明細書において、「置換若しくは無置換」とは、「置換基で置換されている、又は、置換基で置換されていない」ことを意味する。
前記R1は、好ましくは、水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアセチル基であり、より好ましくは水素原子である。
前記置換若しくは無置換のアルキル基としては、置換若しくは無置換の炭素原子数1~6のアルキル基が挙げられる。
一般式(E-1)のナフチル基の具体例としては、例えば、下記式(E-a)乃至式(E-l)などが挙げられる。式(E-a)乃至式(E-l)のRE及びMは、一般式(E-1)と同様である。
前記Q2で表されるアリーレン基は、フェニレン基の他、ナフチレン基などのようなベンゼン環が2以上縮合した縮合環基が挙げられる。
前記Q2は、好ましくは置換若しくは無置換のナフチレン基であり、より好ましくは前記置換基を有するナフチレン基であり、特に好ましくは前記置換基を有する1,4-ナフチレン基である。
一般式(E-2)において、AE及びBEは、置換基を表し、a及びbは、その置換数を表す。前記AE及びBEは、それぞれ独立して、炭素原子数1~6のアルキル基、炭素原子数1~6のアルコキシ基、炭素原子数1~6のアルキルアミノ基、フェニルアミノ基、炭素原子数1~6のアシルアミノ基、ジヒドロキシプロピル基等の炭素原子数1~6のヒドロキシアルキル基、COOM基などのカルボキシル基、SO3M基などのスルホン酸基、水酸基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、ハロゲノ基を表す。前記aは、0~5の整数であり、前記bは、0~4の整数を表す。ただし、a及びbの少なくとも何れか一方は0でない。前記aが2以上の場合、前記置換基AEは、同じでもよいし、又は、異なっていてもよい。前記bが2以上の場合、前記置換基BEは、同じでもよいし、又は、異なっていてもよい。
一般式(E-3)において、p7は、0~4の整数を表す。前記p7は、好ましくは1又は2であり、より好ましくは1である。
例えば、一般式(E-3)の芳香族ジスアゾ化合物は、アニリン誘導体とナフタレンスルホン酸誘導体をジアゾ化及びカップリング反応させてモノアゾ化合物を得た後、このモノアゾ化合物をジアゾ化した後、さらに、1-アミノ-8-ナフトールスルホン酸誘導体とカップリング反応させることによって合成できる。
工程[IV]は上記の配向層を有する基板を準備する工程であり;及び工程[V]は下記[V-1]及び[V-2]から選ばれる工程である。
[V-1]前記配向層を有する基板の配向層上に、(B)二色性色素と(D)重合性液晶とを含有する偏光層形成組成物を塗付し、加熱乾燥することにより塗膜を形成し、得られた塗膜に紫外線を照射する工程;
[V-2]前記配向層を有する基板の配向層上に、(E)リオトロピック液晶性を有する色素を含有する偏光層形成組成物を塗付し、加熱乾燥することにより塗膜を形成する工程。
乾燥時間は、乾燥温度や溶媒の種類によって、適宜、選択され得る。例えば、自然乾燥の場合には、乾燥時間は、好ましくは1秒~120分であり、より好ましくは10秒~5分である。
また、乾燥温度は特に限定されないが、基板のガラス転移温度(Tg)よりも低いことが好ましい。乾燥温度が基板のガラス転移温度を超えると、基板の性質(機械的強度や光学特性等)が変質する虞がある。具体的には、乾燥温度は、好ましくは10℃~100℃であり、より好ましくは10℃~90℃であり、特に好ましくは10℃~80℃である。
なお、乾燥温度とは、(E)リオトロピック液晶性を有する色素を含有する塗膜の表面や内部の温度ではなく、塗膜を乾燥する雰囲気の温度を意味する。
以下、実施例を用いて本発明を説明するが、本発明は、該実施例に限定されるものではない。
実施例及び比較例の各樹脂組成物は溶剤を含有し、その溶剤として、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PM)、シクロヘキサノン(CYH)、メチルイソブチルケトン(MIBK)を用いた。
重合例におけるアクリル共重合体の分子量は、(株)Shodex社製常温ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)装置(GPC-101)、Shodex社製カラム(KD―803、KD-805)を用い以下のようにして測定した。
なお、下記の数平均分子量(以下、Mnと称す。)及び重量平均分子量(以下、Mwと称す。)は、ポリスチレン換算値にて表した。
カラム温度:50℃
溶離液:N,N-ジメチルホルムアミド(添加剤として、臭化リチウム-水和物(LiBr・H2O)が30mmol/L、リン酸・無水結晶(o―リン酸)が30mmol/L、テトラヒドロフラン(THF)が10mL/L)
流速:1.0mL/分
検量線作成用標準サンプル:東ソー社製 TSK 標準ポリエチレンオキサイド(分子量 約900,000、150,000、100,000、30,000)、及び、ポリマーラボラトリー社製 ポリエチレングリコール(分子量 約12,000、4,000、1,000)。
1-ヒドロキシシンナミックアシッドと1-ブロモ-6-ヘキサノールをアルカリ条件下で加熱することにより4-(6-ヒドロキシヘキシルオキシ)シンナミックアシッドを合成した。この生成物にメタクリル酸クロライドを塩基性条件下で反応させ、下記式(Ex-1)に示される化合物(M1)を得た。
1-ヒドロキシ安息香酸と1-ブロモ-6-ヘキサノールをアルカリ条件下で加熱することにより4-(6-ヒドロキシヘキシルオキシ)安息香酸を合成した。この生成物にメタクリル酸クロライドを塩基性条件下で反応させ、式(Ex-A)で表される化合物(以下、化合物(Ex-A)ともいう。)を得た。この化合物(Ex-A)をDCCとDMAP存在下でメトキシフェノールと反応させることで、下記式(Ex-2)に示される化合物を得た。
上記式(Ex-1)で示されるメタクリル酸エステル 16.0g、重合触媒としてα、α’-アゾビスイソブチロニトリル 0.4gを1、4-ジオキサン 180.0gに溶解し、80℃にて20時間反応させることによりアクリル共重合体溶液を得た。アクリル共重合体溶液をジエチルエーテル 1000.0gに徐々に滴下して固体を析出させ、ろ過および減圧乾燥することで残モノマーを除去し、アクリル重合体(P1)を得た。得られたアクリル共重合体のMnは9,300、Mwは16,000であった。
上記式(Ex-1)で示されるメタクリル酸エステル 8.0g、上記式(Ex-A)で示されるメタクリル酸エステル 7.4g、重合触媒としてα、α’-アゾビスイソブチロニトリル 0.8gを1、4-ジオキサン 145.0gに溶解し、80℃にて20時間反応させることによりアクリル共重合体溶液を得た。アクリル共重合体溶液をジエチルエーテル 1000.0gに徐々に滴下して固体を析出させ、ろ過および減圧乾燥することで残モノマーを除去し、アクリル共重合体(P2)を得た。得られたアクリル共重合体のMnは8,000、Mwは20,000であった。
上記式(Ex-1)で示されるメタクリル酸エステル 10.0g、上記式(Ex-2)で示されるメタクリル酸エステル 5.3g、重合触媒としてα、α’-アゾビスイソブチロニトリル 0.2gを1、4-ジオキサン 165.0gに溶解し、80℃にて20時間反応させることによりアクリル共重合体溶液を得た。アクリル共重合体溶液をジエチルエーテル 1000.0gに徐々に滴下して固体を析出させ、ろ過および減圧乾燥することで残モノマーを除去し、アクリル共重合体(P3)を得た。得られたアクリル共重合体のMnは11,000、Mwは21,000であった。
上記式(Ex-1)で示されるメタクリル酸エステル 8.0g、上記式(Ex-2)で示されるメタクリル酸エステル 9.8g、重合触媒としてα、α’-アゾビスイソブチロニトリル 0.2gを1、4-ジオキサン 180.0gに溶解し、80℃にて20時間反応させることによりアクリル共重合体溶液を得た。アクリル共重合体溶液をジエチルエーテル 1000.0gに徐々に滴下して固体を析出させ、ろ過および減圧乾燥することで残モノマーを除去し、アクリル共重合体(P4)を得た。得られたアクリル共重合体のMnは14,000、Mwは24,000であった。
[偏光層形成組成物RM1の調製]
重合性液晶(RMM141C、メルク社製)14.6g、二色性色素(G-241、林原社製)0.44gをMIBK 35.0gに溶解し、固形分濃度30質量%の偏光層形成組成物(RM1)を調製した。
[偏光層形成組成物RM2の調製]
重合性液晶(RMM141C、メルク社製)14.4g、二色性色素(G-470、林原社製)0.58gをMIBK 35.0gに溶解し、固形分濃度30質量%の偏光層形成組成物(RM2)を調製した。
表1に示す組成にて実施例1乃至6および比較例1乃至2の各配向層形成組成物を調製した。各配向層形成組成物を用いて配向層を形成し、配向層それぞれについて、二色性比測定を行った。次に、偏光層形成組成物を用いて偏光素子を形成した。得られた偏光素子それぞれについて、配向性の評価、偏光度測定、二色比測定を行った。
[配向層の形成]
表1に示す配向層形成組成物を石英基板上にスピンコートし、55℃のホットプレート上で60秒間乾燥後、膜厚200nmの塗膜を形成した。次いで、塗膜面に偏光板を介して313nmの直線偏光を2mJ/cm2の露光量で垂直に照射した。次いで、ホットプレートにて170℃で5分間加熱して、配向層を形成した。
得られた配向層の二色性比は、以下のようにして測定した。透過軸方向の吸光度(A1)及び吸収軸方向の吸光度(A2)を、分光光度計(島津製作所株式会社製 UV-3600)に偏光子付フォルダーをセットした装置を用いて測定した。測定された透過軸方向の吸光度(A1)及び吸収軸方向の吸光度(A2)の値から、下記式を用いて二色性比を算出した。測定結果を表2に示す。
二色性比=(A2)/(A1)
得られた配向層の上に、偏光層形成組成物RM1を、2000rpm・30secにてスピンコートし、65℃のホットプレート上で60秒間乾燥し、塗膜を形成した。次いで、この塗膜を500mJ/cm2で露光することで、偏光素子を得た。
得られた偏光素子の配向性を偏光顕微鏡観察によって確認した。偏光顕微鏡クロスニコルの間に0°および45°の方向にサンプルを挿入し、光抜けの状態の観察を実施した。配向している場合、0°では光抜けは発生せずに暗視野の状態が観察され、45°では光抜けが発生して明視野の状態で観察される。0°で暗視野、45°で明視野が得られた場合は「○」、得られなかった場合は「×」とした。これらの測定結果を表2に示す。
得られた偏光素子の偏光度は、以下のようにして測定した。透過軸方向の透過率(T1)及び吸収軸方向の透過率(T2)を、分光光度計(島津製作所(株)製 UV-3600)に偏光子付フォルダーをセットした装置を用いて測定した。測定された透過軸方向の透過率(T1)及び吸収軸方向の透過率(T2)の値から、下記式を用いて偏光度を算出した。測定結果を表2に示す。
偏光度(%)={(T1-T2)/(T1+T2)}1/2×100
得られた偏光素子の二色性比は、以下のようにして測定した。透過軸方向の吸光度(A1)及び吸収軸方向の吸光度(A2)を、分光光度計(島津製作所株式会社製 UV-3600)に偏光子付フォルダーをセットした装置を用いて測定した。測定された透過軸方向の吸光度(A1)及び吸収軸方向の吸光度(A2)の値から、下記式を用いて二色性比を算出した。測定結果を表2に示す。
二色性比=(A2)/(A1)
配向層形成時の直線偏光を5mJ/cm2、偏光露光後の加熱温度を150℃とした以外は、実施例1と同様にして偏光素子を作成した。結果を表2にまとめる。
配向層形成時の偏光露光後の加熱温度を120℃とした以外は、実施例1と同様にして偏光素子を作成した。結果を表2にまとめる。
配向層形成時の偏光露光後の加熱温度を100℃とした以外は、実施例1と同様にして偏光素子を作成した。結果を表2にまとめる。
配向層形成時の偏光露光後の加熱温度を140℃とした以外は、実施例1と同様にして偏光素子を作成した。結果を表2にまとめる。
配向層形成時の偏光露光後の加熱温度を100℃とし、偏光層形成組成物にRM2を用いた以外は、実施例1と同様にして偏光素子を作成した。結果を表2にまとめる。
配向層形成時の偏光露光後の加熱温度を100℃とした以外は、実施例1と同様にして偏光素子を作成した。結果を表2にまとめる。
配向層形成時の偏光露光後の加熱温度を100℃とし、偏光層形成組成物にRM2を用いた以外は、実施例1と同様にして偏光素子を作成した。結果を表2にまとめる。
Claims (2)
- (A)下記式(2)の感光性側鎖を有し、且つ、所定の温度範囲で液晶性を発現する感光性の側鎖型高分子、(B)二色性色素及び有機溶媒を含有する重合体組成物から得られる配向層。
Sは、炭素原子数1~12のアルキレン基を表し、それらに結合する水素原子はハロゲン基に置き換えられていてもよい;
Tは、単結合または炭素原子数1~12のアルキレン基を表し、それらに結合する水素原子はハロゲン基に置き換えられていてもよい;
Y 2は、2価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環、炭素原子数5~8の脂環式炭化水素、および、それらの組み合わせからなる群から選ばれる基を表し、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に-NO2、-CN、-CH=C(CN)2、-CH=CH-CN、ハロゲン基、炭素原子数1~5のアルキル基、又は炭素原子数1~5のアルキルオキシ基で置換されてもよい;
Rは、ヒドロキシ基、炭素原子数1~6のアルコキシ基を表すか、1価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環および炭素原子数5~8の脂環式炭化水素からなる群から選ばれる環を表すか、又はそれらの置換基から選ばれる同一又は相異なった2~6の環が結合基Bを介して結合してなる基を表し、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に-COOR 0 (式中、R 0 は水素原子又は炭素原子数1~5のアルキル基を表す)、-NO 2 、-CN、-CH=C(CN) 2 、-CH=CH-CN、ハロゲ
ン基、炭素原子数1~5のアルキル基、又は炭素原子数1~5のアルキルオキシ基で置換されてもよい;
Xは、単結合、-COO-、-OCO-、-N=N-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH=CH-CO-O-、又は-O-CO-CH=CH-を表し、Xの数が2となるときは、X同士は同一でも異なっていてもよい;
P及びQは、各々独立に、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環、炭素原子数5~8の脂環式炭化水素、および、それらの組み合わせからなる群から選ばれる基を表し;ただし、Xが-CH=CH-CO-O-、-O-CO-CH=CH-である場合、-CH=CH-が結合する側のP又はQは芳香環を表す;
l1は0または1である;
l2は0~2の整数である;
l1とl2がともに0であるときは、Tが単結合であるときはAも単結合を表す;
l1が1であるときは、Tが単結合であるときはBも単結合を表す; - (A)成分が、下記式(21)~(31)からなる群から選ばれるいずれか1種の液晶性側鎖を有する請求項1に記載の配向層。
q1とq2は、一方が1で他方が0である;
Y3は、1価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、窒素含有複素環、及び炭素原子数5~8の脂環式炭化水素、および、それらの組み合わせからなる群から選ばれる基を表し、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に-NO2、-CN、ハロゲン基、炭素原子数1~5のアルキル基、又は炭素原子数1~5のアルキルオキシ基で置換されてもよい;
R3は、水素原子、-NO2、-CN、-CH=C(CN)2、-CH=CH-CN、ハロゲン基、1価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、窒素含有複素環、炭素原子数5~8の脂環式炭化水素、炭素原子数1~12のアルキル基、又は炭素原子数1~12のアルコキシ基を表す;
lは1~12の整数を表し、mは0から2の整数を表し、但し、式(25)~(26)において、全てのmの合計は2以上であり、式(27)~(28)において、全てのmの合計は1以上であり、m1、m2およびm3は、それぞれ独立に1~3の整数を表す;
R2は、水素原子、-NO2、-CN、ハロゲン基、1価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、窒素含有複素環、及び炭素原子数5~8の脂環式炭化水素、および、アルキル基、又はアルキルオキシ基を表す;
Z1、Z2は単結合、-CO-、-CH2O-、-CH=N-、-CF2-を表す。
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