JPWO2017154695A1 - 着色組成物、光吸収異方性膜、積層体および画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、液晶ディスプレイ(liquid crystal display:LCD)では、表示における旋光性または複屈折性を制御するために直線偏光板または円偏光板が用いられている。また、有機発光ダイオード(Organic Light Emitting Diode:OLED)においても、外光の反射防止のために円偏光板が使用されている。
近年、偏光素子の高性能化にともなって、より高い配向度を有する2色性色素であることが求められている。このような高い配向度を示す2色性色素として、例えば特許文献1には、チエノチアゾールアゾ構造を有する2色性色素が開示されている(段落0134等)。
すなわち、本発明者らは、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。
後述する式(1D)で表される構造を有する2色性色素化合物と、液晶性化合物と、を含有する、着色組成物。
後述する式(1D)中、C1およびC2は、それぞれ独立に、1価の置換基を表す。ただし、C1およびC2の少なくとも一方は、架橋性基を表す。
後述する式(1D)中、M1およびM2は、それぞれ独立に、2価の連結基を表す。ただし、M1およびM2の少なくとも一方は、主鎖の原子の数が4個以上である。
後述する式(1D)中、Ar1およびAr2は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいフェニレン基、置換基を有していてもよいナフチレン基および置換基を有していてもよいビフェニレン基のいずれかの基を表す。
後述する式(1D)中、Eは、窒素原子、酸素原子および硫黄原子のいずれかの原子を表す。
後述する式(1D)中、R1は、水素原子または置換基を表す。
後述する式(1D)中、R2は、水素原子または置換基を有していてもよいアルキル基を表す。
後述する式(1D)中、nは、0または1を表す。ただし、Eが窒素原子である場合には、nは1であり、Eが酸素原子または硫黄原子である場合には、nは0である。
ただし、後述する式(1D)において、下記条件1および下記条件2の少なくとも一方の条件を満たす。
条件1:C1が架橋性基であり、かつ、M1の主鎖の原子の数が4個以上であること
条件2:C2が架橋性基であり、かつ、M2の主鎖の原子の数が4個以上であること
[2]
後述する式(1D)において、M1およびM2の少なくとも一方は、主鎖の原子の数が7個以上である、上記[1]に記載の着色組成物。
[3]
後述する式(1D)において、C1およびC2の両方が架橋性基である、上記[1]または[2]に記載の着色組成物。
[4]
上記架橋性基が、アクリロイル基またはメタクリロイル基である、上記[1]〜[3]のいずれか1つに記載の着色組成物。
[5]
上記[1]〜[4]のいずれか1つに記載の着色組成物を用いて形成される、光吸収異方性膜。
[6]
基材と、
上記基材上に形成された上記[5]に記載の光吸収異方性膜と、
を有する、積層体。
[7]
さらに、上記光吸収異方性膜上に形成されたλ/4板を有する、上記[6]に記載の積層体。
[8]
さらに、上記光吸収異方性膜上に形成された酸素遮断層を有する、上記[6]に記載の積層体。
[9]
上記[5]に記載の光吸収異方性膜、または、上記[6]〜[8]のいずれか1つに記載の積層体を有する、画像表示装置。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本発明において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
本発明の着色組成物は、後述する式(1D)で表される構造を有する2色性色素化合物と、液晶性化合物と、を含有する。
このように、式(1D)で表される構造を有する2色性色素化合物(以下、「特定2色性色素化合物」ともいう。)が、上記の優れた効果を奏する理由の詳細は未だ明らかになっていないが、概ね以下の理由によるものと推定される。
チエノチアゾールアゾ構造を有する色素(以下、単に「チエノチアゾールアゾ色素」ともいう。)は、0.8以上の非常に高い配向度を示す。単結晶の配向度が1.0であることを考慮すると、チエノチアゾールアゾ色素は結晶状態に近い状態で配向していると考えられる。
このように結晶状態に近い状態では、チエノチアゾールアゾ色素が架橋性基(重合性基)を有する場合、光吸収異方性膜中において架橋性基同士が近くに配置されにくくなることから、チエノチアゾールアゾ色素の重合が進行しない可能性が考えられる。
また、チエノチアゾール骨格自体に重合を阻害する性質があるため、チエノチアゾールアゾ色素のコア部と架橋性基との距離が近い場合には、チエノチアゾール色素のコア部が活性種をトラップしてしまい、チエノチアゾールアゾ色素の重合が進行しない可能性が考えられる。
しかしながら、チエノチアゾールアゾ色素が長い連結基(式(1D)における主鎖の原子の数が4個以上のM1またはM2)の先に架橋性基(式(1D)におけるC1またはC2)を持つ場合には、上記連結基が部分的に柔軟性を持つために、チエノチアゾールアゾ色素のコア部分が結晶状態に近い状態であっても、架橋性基同士が近づくことができること、および、チエノチアゾールアゾ色素のコア部と架橋性基との距離が離れているために活性種のトラップが起こりにくいこと、などの理由によって、チエノチアゾールアゾ色素の重合が進行しやすいと推定している。これにより、特定2色性色素化合物が光吸収異方性膜中において十分に固定化されるため、着色組成物の硬化性が向上し、光吸収異方性膜の耐久性が優れたものになると推測される。
本発明の着色組成物は、式(1D)で表される構造を有する2色性色素化合物(特定2色性色素化合物)を含有する。
上記式(1D)中、M1およびM2は、それぞれ独立に、2価の連結基を表す。ただし、M1およびM2の少なくとも一方は、主鎖の原子の数が4個以上である。
上記式(1D)中、Ar1およびAr2は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいフェニレン基、置換基を有していてもよいナフチレン基および置換基を有していてもよいビフェニレン基のいずれかの基を表す。
上記式(1D)中、Eは、窒素原子、酸素原子および硫黄原子のいずれかの原子を表す。
上記式(1D)中、R1は、水素原子または置換基を表す。
上記式(1D)中、R2は、水素原子または置換基を有していてもよいアルキル基を表す。
上記式(1D)中、nは、0または1を表す。ただし、Eが窒素原子である場合には、nは1であり、Eが酸素原子または硫黄原子である場合には、nは0である。
ただし、上記式(1D)において、下記条件1および下記条件2の少なくとも一方の条件を満たす。
条件1:C1が架橋性基であり、かつ、M1の主鎖の原子の数が4個以上であること
条件2:C2が架橋性基であり、かつ、M2の主鎖の原子の数が4個以上であること
C1およびC2が表す1価の置換基としては、アゾ化合物の溶解性またはネマチック液晶性を高めるために導入される基、色素としての色調を調節するために導入される電子供与性や電子吸引性を有する基、または、配向を固定化するために導入される架橋性基(重合性基)が好ましい。
例えば、置換基としては、アルキル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜12、特に好ましくは炭素数1〜8のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、tert-ブチル基、n-オクチル基、n-デシル基、n-ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、および、シクロヘキシル基などが挙げられる)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜12、特に好ましくは炭素数2〜8のアルケニル基であり、例えば、ビニル基、アリール基、2-ブテニル基、および、3-ペンテニル基などが挙げられる)、アルキニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜12、特に好ましくは炭素数2〜8のアルキニル基であり、例えば、プロパルギル基、および、3−ペンチニル基などが挙げられる)、アリール基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12のアリール基であり、例えば、フェニル基、2,6-ジエチルフェニル基、3,5-ジトリフルオロメチルフェニル基、スチリル基、ナフチル基、および、ビフェニル基などが挙げられる)、置換もしくは無置換のアミノ基(好ましくは炭素数0〜20、より好ましくは炭素数0〜10、特に好ましくは炭素数0〜6のアミノ基であり、例えば、無置換アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、および、アニリノ基などが挙げられる)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜15であり、例えば、メトキシ基、エトキシ基、および、ブトキシ基などが挙げられる)、オキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜15、特に好ましくは2〜10であり、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、および、フェノキシカルボニル基などが挙げられる)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜10、特に好ましくは2〜6であり、例えば、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基、アクリロイル基、および、メタクリロイル基などが挙げられる)、アシルアミノ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜10、特に好ましくは炭素数2〜6であり、例えば、アセチルアミノ基、および、ベンゾイルアミノ基などが挙げられる)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜10、特に好ましくは炭素数2〜6であり、例えば、メトキシカルボニルアミノ基などが挙げられる)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数7〜20、より好ましくは炭素数7〜16、特に好ましくは炭素数7〜12であり、例えば、フェニルオキシカルボニルアミノ基などが挙げられる)、スルホニルアミノ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜10、特に好ましくは炭素数1〜6であり、例えば、メタンスルホニルアミノ基、および、ベンゼンスルホニルアミノ基などが挙げられる)、スルファモイル基(好ましくは炭素数0〜20、より好ましくは炭素数0〜10、特に好ましくは炭素数0〜6であり、例えば、スルファモイル基、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基、および、フェニルスルファモイル基などが挙げられる)、カルバモイル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜10、特に好ましくは炭素数1〜6であり、例えば、無置換のカルバモイル基、メチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、および、フェニルカルバモイル基などが挙げられる)、アルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜10、特に好ましくは炭素数1〜6であり、例えば、メチルチオ基、および、エチルチオ基などが挙げられる)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜16、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えば、フェニルチオ基などが挙げられる)、スルホニル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜10、特に好ましくは炭素数1〜6であり、例えば、メシル基、および、トシル基などが挙げられる)、スルフィニル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜10、特に好ましくは炭素数1〜6であり、例えば、メタンスルフィニル基、および、ベンゼンスルフィニル基などが挙げられる)、ウレイド基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜10、特に好ましくは炭素数1〜6であり、例えば、無置換のウレイド基、メチルウレイド基、および、フェニルウレイド基などが挙げられる)、リン酸アミド基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜10、特に好ましくは炭素数1〜6であり、例えば、ジエチルリン酸アミド基、および、フェニルリン酸アミド基などが挙げられる)、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、および、ヨウ素原子)、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、アゾ基、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは1〜12のヘテロ環基であり、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を有するヘテロ環基であり、例えば、エポキシ基、オキセタニル基、イミダゾリル基、ピリジル基、キノリル基、フリル基、ピペリジル基、モルホリノ基、ベンゾオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、および、ベンズチアゾリル基などが挙げられる)、および、シリル基(好ましくは、炭素数3〜40、より好ましくは炭素数3〜30、特に好ましくは、炭素数3〜24のシリル基であり、例えば、トリメチルシリル基、および、トリフェニルシリル基などが挙げられる)が含まれる。
これらの置換基はさらにこれらの置換基によって置換されていてもよい。また、置換基を2つ以上有する場合は、同じでも異なってもよい。また、可能な場合には互いに結合して環を形成していてもよい。
架橋性基としては、具体的には、特開2010−244038号公報の[0040]〜[0050]段落に記載された重合性基が挙げられ、反応性および合成適性の観点から、アクリロイル基、メタクリロイル基、エポキシ基、オキセタニル基、または、スチリル基が好ましく、アクリロイル基またはメタクリロイル基が好ましい。
2価の連結基としては、例えば、−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−CO−O−、−CO−NRN−、−O−CO−NRN−、−SO2−、−SO−、アルキレン基、シクロアルキレン基、および、アルケニレン基、ならびに、これらの基を2つ以上組み合わせた基などが挙げられる。
これらの中でも、アルキレン基と、−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−O−CO−O−、−CO−NRN−、−O−CO−NRN−、−SO2−および−SO−からなる群より選択される1種以上の基と、を組み合わせた基が好ましい。なお、RNは、水素原子またはアルキル基を表す。
ここで、M1における「主鎖」とは、式(1D)における「C1」と「Ar1」とを直接連結するために必要な部分を指し、「主鎖の原子の数」とは、上記部分を構成する原子の個数のことを指す。同様に、M2における「主鎖」とは、式(1D)における「C2」と「E」とを直接連結するために必要な部分を指し、「主鎖の原子の数」とは、上記部分を構成する原子の数のことを指す。なお、「主鎖の原子の数」には、後述する分岐鎖の原子の数は含まない。
具体的には、下記式(D7)においては、M1の主鎖の原子の数は6個(下記式(D7)の左側の点線枠内の原子の数)であり、M2の主鎖の原子の数は7個(下記式(D7)の右側の点線枠内の原子の数)である。
M1およびM2の主鎖の原子の数の合計は、5〜30個が好ましく、7〜27個がより好ましい。主鎖の原子の数の合計が5個以上であることで、特定2色性色素化合物がより重合しやすくなり、主鎖の原子の数の合計が30個以下であることで、配向度に優れた光吸収異方性膜が得られたり、特定2色性色素化合物の融点が上がり耐熱性に優れた光吸収異方性膜が得られたりする。
分岐鎖の原子の数は、3個以下であることが好ましい。分岐鎖の原子の数が3個以下であることで、光吸収異方性膜の配向度がより向上するなどの利点がある。なお、分岐鎖の原子の数には、水素原子の数は含まれない。
置換基としては、特に限定されず、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、アルキルチオ基、オキシカルボニル基、チオアルキル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、スルフィニル基、および、ウレイド基などが挙げられる。これらの置換基はさらにこれらの置換基で置換されていてもよい。これらの中でも、アルキル基が好ましく、炭素数1〜5のアルキル基がさらに好ましく、原材料の入手が容易であることおよび配向度の観点から、メチル基およびエチル基が好ましい。
Ar1およびAr2は、置換基を有していてもよいフェニレン基、置換基を有していてもよいナフチレン基、または、置換基を有していてもよいビフェニレン基であるが、置換基を有していてもよい原材料の入手が容易であることおよび配向度の観点から、フェニレン基であることが好ましい。
式(1D)において、Ar1と連結する「M1」および「N」は、Ar1におけるパラ位に位置することが好ましい。また、Ar2と連結する「E」および「N」は、Ar1におけるパラ位に位置することが好ましい。
条件1:C1が架橋性基であり、かつ、M1の主鎖の原子の数が4個以上であること
条件2:C2が架橋性基であり、かつ、M2の主鎖の原子の数が4個以上であること
また、特定2色性色素化合物を短波長側に吸収を持つもの(例えば、500〜530nm付近に極大吸収波長を持つもの)にすることが容易になるという観点からは、上記式(1D)におけるEは、酸素原子であることが好ましい。
一方、特定2色性色素化合物を長波長側に吸収を持つもの(例えば、600nm付近に極大吸収波長を持つもの)にすることが容易になるという観点からは、上記式(1D)におけるEは、窒素原子であることが好ましい。
R1が表す「置換基」の具体例および好適態様は、上述したAr1およびAr2における置換基と同じであり、好ましい態様も同じであるので、その説明を省略する。
置換基としては、例えば、ハロゲン原子、水酸基、エステル基、エーテル基、および、チオエーテル基等が挙げられる。
アルキル基としては、炭素数1〜8の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキル基が挙げられる。中でも、炭素数1〜6の直鎖状のアルキル基が好ましく、炭素数1〜3の直鎖状のアルキル基がより好ましく、メチル基またはエチル基がさらに好ましい。
なお、R2は、Eが窒素原子である場合に式(1D)中で存在する基となる(すなわち、n=1の場合を意味する)。一方で、R2は、Eが酸素原子または硫黄原子である場合、式(1D)中で存在しない基となる(すなわち、n=0の場合を意味する)。
特定2色性色素化合物の含有量は、後述する液晶性化合物100質量部に対して、0.5〜500質量部であることが好ましく、5〜300質量部であることがより好ましく、10〜200質量部であることがさらに好ましい。
本発明の着色組成物は、液晶性化合物を含有する。液晶性化合物を含むことで、2色性色素化合物の析出を抑止しながら、2色性色素化合物を高い配向度で配向させることができる。
液晶性化合物としては、低分子液晶性化合物および高分子液晶性化合物のいずれも用いることができる。ここで、「低分子液晶性化合物」とは、化学構造中に繰り返し単位を有さない液晶性化合物のことをいう。また、「高分子液晶性化合物」とは、化学構造中に繰り返し単位を有する液晶性化合物のことをいう。
低分子液晶性化合物としては、例えば、特開2013−228706号公報に記載されている液晶性化合物が挙げられる。
高分子液晶性化合物としては、例えば、特開2011−237513号公報に記載されているサーモトロピック液晶性高分子、および、特開2016−4055号公報に記載のサーモトロピック液晶性を有する2色性色素ポリマーが挙げられる。また、高分子液晶性化合物は、末端に架橋性基(例えば、アクリロイル基およびメタクリロイル基)を有していてもよい。
上記高分子液晶性化合物としては、下記式(1)で表される繰り返し単位を有する高分子液晶性化合物、または、下記式(2)で表される繰り返し単位および下記式(3)で表される繰り返し単位をいずれも有する高分子液晶性化合物も好ましく用いられる。以下、「高分子液晶性化合物」を「高分子化合物」と略記する場合がある。
また、上記式(2)中、R、LおよびMは、それぞれ、上記式(1)におけるR、LおよびMと同様の原子、基または結合を表し、Bは、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、オキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、フルホニル基、スルフィニル基、または、ウレイド基を表す。
また、上記式(3)中、R、LおよびCは、それぞれ、上記式(1)におけるR、LおよびCと同様の原子、基または結合を表す。
m1が2〜3の整数の場合、複数のAr11はそれぞれ同一であっても異なっていてもよく、複数のL11はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。
m2が2〜3の整数の場合、複数のAr12はそれぞれ同一であっても異なっていてもよく、複数のL12はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。
2価の連結基としては、例えば、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−O−CO−O−、−NRNCO−、−CONRN−、アルキレン基、または、これらの基を2以上組み合わせた2価の基などが挙げられる。なお、RNは、水素原子またはアルキル基を表す。
これらのうち、−O−、−COO−および−OCO−からなる群から選択される1種以上の基とアルキレン基とを組み合わせた2価の基であることが好ましい。
また、アルキレン基の炭素数は、高分子化合物が液晶性を示す観点から、2〜16であることが好ましい。
架橋性基としては、例えば、特開2010−244038号公報の[0040]〜[0050]段落に記載された重合性基が挙げられ、中でも、反応性および合成適性の観点から、アクリロイル基、メタクリロイル基、エポキシ基、オキセタニル基、または、スチリル基が好ましく、アクリロイル基またはメタクリロイル基(以下、「(メタ)アクリロイル基」とも略す。)がより好ましい。
ここで、置換基としては、特に限定されず、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、アルキルチオ基、オキシカルボニル基、チオアルキル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、スルフィニル基、および、ウレイド基などが挙げられる。
ここで、2価の連結基としては、例えば、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−O−CO−O−、−NRNCO−、−CONRN−、アルキレン基、および、これらの基を2以上組み合わせた2価の基などが挙げられる。なお、RNは、水素原子またはアルキル基を表す。
これらのうち、光吸収異方性膜の2色比がより向上する理由から、アゾ基であることが好ましい。
ここで、m1およびm2は、高分子化合物が液晶性を示す観点から、合計して2〜5の整数であることが好ましく、合計して2〜4の整数であることが好ましい。
Bは、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、アミノ基、オキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、(ポリ)アルキレンオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、アルキルチオ基、フルホニル基、スルフィニル基、または、ウレイド基を表す。
これらのうち、高分子化合物の液晶性発現や相転移温度調整の観点、溶解性の観点などから、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、オキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、(ポリ)アルキレンオキシ基、または、アルキルチオ基であることが好ましく、アルキル基、アルコキシ基、または、(ポリ)アルキレンオキシ基であることがより好ましい。
また、Bのうち、水素原子、ハロゲン原子およびシアノ基以外のアルキル基等は、高分子化合物の液晶性発現や相転移温度調整の観点、溶解性の観点などから、炭素数が1〜20であることが好ましく、1〜11であることがより好ましい。
ネマチック相を示す温度範囲は、室温(23℃)〜300℃であることが好ましく、取り扱いや製造適性の観点から、50℃〜200℃であることが好ましい。
ここで、本発明における重量平均分子量および数平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフ(GPC)法により測定された値である。
・溶媒(溶離液):テトラヒドロフラン
・装置名:TOSOH HLC−8220GPC
・カラム:TOSOH TSKgel Super HZM−H(4.6mm×15cm)を3本接続して使用
・カラム温度:25℃
・試料濃度:0.1質量%
・流速:0.35ml/min
・校正曲線:TOSOH製TSK標準ポリスチレン Mw=2800000〜1050(Mw/Mn=1.03〜1.06)までの7サンプルによる校正曲線を使用
本発明の着色組成物は、作業性等の観点から、溶媒を含有するのが好ましい。
溶媒としては、例えば、ケトン類(例えば、アセトン、2−ブタノン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、および、シクロヘキサノンなど)、エーテル類(例えば、ジオキサン、テトラヒドロフラン、および、シクロペンチルメチルエーテルなど)、脂肪族炭化水素類(例えば、ヘキサンなど)、脂環式炭化水素類(例えば、シクロヘキサンなど)、芳香族炭化水素類(例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、および、トリメチルベンゼンなど)、ハロゲン化炭素類(例えば、ジクロロメタン、トリクロロメタン(クロロホルム)、ジクロロエタン、ジクロロベンゼン、および、クロロトルエンなど)、エステル類(例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、および、酢酸ブチルなど)、アルコール類(例えば、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、および、シクロヘキサノールなど)、セロソルブ類(例えば、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、および、1,2−ジメトキシエタンなど)、セロソルブアセテート類、スルホキシド類(例えば、ジメチルスルホキシドなど)、アミド類(例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど)、および、ヘテロ環化合物(例えば、ピリジンなど)などの有機溶媒、ならびに、水が挙げられる。これの溶媒は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらの溶媒のうち、有機溶媒を用いることが好ましく、ハロゲン化炭素類またはケトン類を用いることがより好ましい。
本発明の着色組成物が溶媒を含有する場合において、溶媒の含有量は、着色組成物の全質量に対して、70〜99.5質量%であることが好ましく、85〜99.0質量%であることがより好ましく、80〜97質量%であることがさらに好ましい。
本発明の着色組成物は、界面改良剤を含むことが好ましい。界面改良剤を含むことにより、塗布表面の平滑性が向上し、配向度が向上したり、ハジキおよびムラを抑制して、面内の均一性の向上が見込まれる。
界面改良剤としては、液晶性化合物を塗布表面側で水平にさせるものが好ましく、特開2011−237513号公報の[0253]〜[0293]段落に記載の化合物(水平配向剤)を用いることができる。
本発明の着色組成物が界面改良剤を含む場合、界面改良剤の含有量は、着色組成物中の上記2色性色素化合物と上記液晶性化合物との合計100質量部に対し、0.001〜5質量部が好ましく、0.01〜3質量部がより好ましい。
本発明に用いられる着色組成物は、重合開始剤を含有することが好ましい。
重合開始剤としては特に制限はないが、感光性を有する化合物、すなわち光重合開始剤であることが好ましい。
光重合開始剤としては、各種の化合物を特に制限なく使用できる。光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物(米国特許第2367661号、同2367670号の各明細書)、アシロインエーテル(米国特許第2448828号明細書)、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許第2722512号明細書)、多核キノン化合物(米国特許第3046127号および同2951758号の各明細書)、トリアリールイミダゾールダイマーとp−アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許第3549367号明細書)、アクリジンおよびフェナジン化合物(特開昭60−105667号公報および米国特許第4239850号明細書)、オキサジアゾール化合物(米国特許第4212970号明細書)、および、アシルフォスフィンオキシド化合物(特公昭63−40799号公報、特公平5−29234号公報、特開平10−95788号公報および特開平10−29997号公報)等が挙げられる。
このような光重合開始剤としては、市販品も用いることができ、BASF社製のイルガキュア184、イルガキュア907、イルガキュア369、イルガキュア651、イルガキュア819、イルガキュアOXE−01およびイルガキュアOXE−02等が挙げられる。
本発明の着色組成物が重合開始剤を含有する場合、重合開始剤の含有量は、着色組成物中の上記2色性色素化合物と上記液晶性化合物との合計100質量部に対し、0.01〜30質量部が好ましく、0.1〜15質量部がより好ましい。重合開始剤の含有量が0.01質量部以上であることで、光吸収異方性膜の耐久性が良好となり、30質量部以下であることで、光吸収異方性膜の配向が良好となる。
本発明の着色組成物は、さらに上記特定2色性色素化合物以外の2色性色素化合物を含有してもよいし、上記特定2色性色素化合物を複数含有してもよい。複数の2色性色素化合物を含有する場合、本発明の着色組成物をより硬化する観点からは、上記特定2色性色素化合物と架橋する架橋基を持つ2色性色素化合物を含有することが好ましく、上記特定2色性色素化合物を複数含有することがさらに好ましい。
本発明の光吸収異方性膜は、上述した着色組成物を用いて形成される。
本発明の光吸収異方性膜の製造方法の一例としては、上記着色組成物を基材上に塗布して塗布膜を形成する工程(以下、「塗布膜形成工程」ともいう。)と、塗布膜に含まれる液晶性成分を配向させる工程(以下、「配向工程」ともいう。)と、をこの順に含む方法が挙げられる。なお、液晶性成分とは、上記特定2色性色素化合物および液晶性化合物の両方を指す。
以下、工程毎に光吸収異方性膜の製造方法を説明する。
塗布膜形成工程は、上記着色組成物を基材上に塗布して塗布膜を形成する工程である。
上述した溶媒を含有する着色組成物を用いたり、着色組成物を加熱などによって溶融液などの液状物としたものを用いたりすることにより、基材上に着色組成物を塗布することが容易になる。
着色組成物の塗布方法としては、ロールコーティング法、グラビア印刷法、スピンコート法、ワイヤーバーコーティング法、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、ダイコーティング法、スプレー法、および、インクジェット法などの公知の方法が挙げられる。
本態様では、着色組成物が基材上に塗布されている例を示したが、これに限定されず、例えば、基材上に設けられた配向膜上に着色組成物を塗布してもよい。配向膜の詳細については後述する。
配向工程は、塗布膜に含まれる液晶性成分を配向させる工程である。これにより、光吸収異方性膜が得られる。
配向工程は、乾燥処理を有していてもよい。乾燥処理によって、溶媒などの成分を塗布膜から除去することができる。乾燥処理は、塗布膜を室温下において所定時間放置する方法(例えば、自然乾燥)によって行われてもよいし、加熱および/または送風する方法によって行われてもよい。
ここで、着色組成物に含まれる液晶性成分は、上述した塗布膜形成工程または乾燥処理によって、配向する場合がある。例えば、着色組成物が溶媒を含む塗布液として調製されている態様では、塗布膜を乾燥して、塗布膜から溶媒を除去することで、光吸収異方性を持つ塗布膜(すなわち、光吸収異方性膜)が得られる。
乾燥処理が塗布膜に含まれる液晶性成分の液晶相への転移温度以上の温度により行われる場合には、後述する加熱処理は実施しなくてもよい。
加熱処理は、製造適性等の面から10〜250℃が好ましく、25〜190℃がより好ましい。また、加熱時間は、1〜300秒が好ましく、1〜60秒がより好ましい。
以上の工程によって、光吸収異方性膜を得ることができる。
なお、本態様では、塗布膜に含まれる液晶性成分を配向する方法として、乾燥処理および加熱処理などを挙げているが、これに限定されず、公知の配向処理によって実施できる。
光吸収異方性膜の製造方法は、上記配向工程後に、光吸収異方性膜を硬化させる工程(以下、「硬化工程」ともいう。)を有していてもよい。これにより、耐久性により優れた光吸収異方性膜が得られる。
硬化工程は、例えば、加熱および/または光照射(露光)によって実施される。このなかでも、硬化工程は光照射によって実施されることが好ましい。
硬化に用いる光源は、赤外線、可視光または紫外線など、種々の光源を用いることが可能であるが、紫外線であることが好ましい。また、硬化時に加熱しながら紫外線を照射してもよいし、特定の波長のみを透過するフィルタを介して紫外線を照射してもよい。
露光が加熱しながら行われる場合、露光時の加熱温度は、光吸収異方性膜に含まれる液晶性成分の液晶相への転移温度にもよるが、25〜140℃であることが好ましい。
また、露光は、窒素雰囲気下で行われてもよい。ラジカル重合によって光吸収異方性膜の硬化が進行する場合において、酸素による重合の阻害が低減されるため、窒素雰囲気下で露光することが好ましい。
本発明の積層体は、基材と、上記基材上に形成された上記光吸収異方性膜と、を有する。本発明の積層体は、さらに上記光吸収異方性膜上に形成されたλ/4板を有していてもよく、上記光吸収異方性膜上に形成された酸素遮断層を有していてもよい。また、本発明の積層体は上記λ/4板と上記酸素遮断層の両方を有していてもよい。
また、本発明の積層体は、上記基材と上記光吸収異方性膜との間に配向膜を有することが好ましい。
以下、積層体を構成する各層について説明する。
基材としては、光吸収異方性膜の用途に応じて選択することができ、例えば、ガラスおよびポリマーフィルムが挙げられる。基材の光透過率は、80%以上であるのが好ましい。
なお、基材が画像表示装置の基板を兼ねていてもよく、液晶表示装置としての機能層を含む積層体を兼ねていてもよい。例えば、後述する液晶表示装置の場合では、基材が、液晶セルのガラス基板を兼ねていてもよく、カラーフィルタまたは透明電極を含めた積層体を兼ねていてもよい。
光吸収異方性膜については、上述した通りであるので、その説明を省略する。
「λ/4板」とは、λ/4機能を有する板であり、具体的には、ある特定の波長の直線偏光を円偏光に(または円偏光を直線偏光に)変換する機能を有する板である。
λ/4板の具体例としては、例えば米国特許出願公開2015/0277006号などが挙げられる。
例えば、λ/4板が単層構造である態様としては、具体的には、延伸ポリマーフィルム、または、支持体上にλ/4機能を有する光学異方性層を設けた位相差フィルム等が挙げられる。また、λ/4板が複層構造である態様としては、具体的には、λ/4板とλ/2板とを積層してなる広帯域λ/4板が挙げられる。
λ/4板と光吸収異方性膜とは、接して設けられていてもよいし、λ/4板と光吸収異方性膜との間に、他の層が設けられていてもよい。このような層としては、密着性担保のための粘着層または接着層が挙げられる。
本発明の積層体は、耐熱性を向上させる目的で酸素遮断層を有していてもよい。
「酸素遮断層」とは、酸素遮断機能のある酸素遮断膜であり、具体例としては、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、ポリビニルエーテル、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、セルロースエーテル、ポリアミド、ポリイミド、スチレン/マレイン酸共重合体、ゼラチン、塩化ビニリデン、および、セルロースナノファイバー、などの有機化合物を含む層が挙げられる。
本発明の積層体は、基材と光吸収異方性膜との間に、配向膜を有していてもよい。
配向膜は、配向膜上において本発明の着色組成物に含まれる液晶性成分を所望の配向状態とすることができるのであれば、どのような層でもよい。
有機化合物(好ましくはポリマー)の膜表面へのラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、あるいはラングミュアブロジェット法(LB膜)による有機化合物(例、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル)の累積のような手段で、設けることができる。さらに、電場の付与、磁場の付与あるいは光照射により、配向機能が生じる配向膜も知られている。なかでも、本発明では、配向膜のプレチルト角の制御し易さの点からはラビング処理により形成する配向膜が好ましく、配向の均一性の点からは光照射により形成する光配向膜も好ましい。
ラビング処理により形成される配向膜に用いられるポリマー材料としては、多数の文献に記載があり、多数の市販品を入手することができる。本発明においては、ポリビニルアルコールまたはポリイミド、または、その誘導体が好ましく用いられる。配向膜については国際公開WO01/88574A1号公報の43頁24行〜49頁8行の記載を参照することができる。配向膜の厚さは、0.01〜10μmであることが好ましく、0.01〜1μmであることがより好ましい。
光照射により形成される配向膜に用いられる光配向材料としては、多数の文献等に記載がある。本発明においては、例えば、特開2006−285197号公報、特開2007−76839号公報、特開2007−138138号公報、特開2007−94071号公報、特開2007−121721号公報、特開2007−140465号公報、特開2007−156439号公報、特開2007−133184号公報、特開2009−109831号公報、特許第3883848号、特許第4151746号に記載のアゾ化合物、特開2002−229039号公報に記載の芳香族エステル化合物、特開2002−265541号公報、特開2002−317013号公報に記載の光配向性単位を有するマレイミドおよび/またはアルケニル置換ナジイミド化合物、特許第4205195号、特許第4205198号に記載の光架橋性シラン誘導体、特表2003−520878号公報、特表2004−529220号公報、または、特許第4162850号に記載の光架橋性ポリイミド、ポリアミドもしくはエステルが好ましい例として挙げられる。より好ましくは、アゾ化合物、光架橋性ポリイミド、ポリアミド、または、エステルである。
本明細書において、「直線偏光照射」「非偏光照射」とは、光配向材料に光反応を生じせしめるための操作である。用いる光の波長は、用いる光配向材料により異なり、その光反応に必要な波長であれば特に限定されるものではない。光照射に用いる光のピーク波長は、200〜700nmが好ましく、光のピーク波長が400nm以下の紫外光がより好ましい。
非偏光の場合には、配向膜に対して、斜めから非偏光を照射する。その入射角度は、10〜80°が好ましく、20〜60°がより好ましく、30〜50°がさらに好ましい。
照射時間は、1分〜60分が好ましく、1分〜10分がより好ましい。
本発明の積層体は、偏光素子(偏光板)として使用でき、例えば直線偏光板または円偏光板として使用できる。
本発明の積層体が上記λ/4板などの光学異方性層を有さない場合には、積層体は直線偏光板として使用できる。一方、本発明の積層体が上記λ/4板を有する場合には、積層体は円偏光板として使用できる。
本発明の画像表示装置は、上述した光吸収異方性膜または上述した積層体を有する。
本発明の画像表示装置に用いられる表示素子は特に限定されず、例えば、液晶セル、有機エレクトロルミネッセンス(以下、「EL」と略す。)表示パネル、および、プラズマディスプレイパネル等が挙げられる。
これらのうち、液晶セルまたは有機EL表示パネルであるのが好ましく、液晶セルであるのがより好ましい。すなわち、本発明の画像表示装置としては、表示素子として液晶セルを用いた液晶表示装置、表示素子として有機EL表示パネルを用いた有機EL表示装置であるのが好ましく、液晶表示装置であるのがより好ましい。
本発明の画像表示装置の一例である液晶表示装置としては、上述した光吸収異方性膜と、液晶セルと、を有する態様が好ましく挙げられる。より好適には、上述した積層体(ただし、λ/4板を含まない)と、液晶セルと、を有する液晶表示装置である。
なお、本発明においては、液晶セルの両側に設けられる光吸収異方性膜(積層体)のうち、フロント側の偏光素子として本発明の光吸収異方性膜(積層体)を用いるのが好ましく、フロント側およびリア側の偏光素子として本発明の光吸収異方性膜(積層体)を用いるのがより好ましい。
以下に、液晶表示装置を構成する液晶セルについて詳述する。
液晶表示装置に利用される液晶セルは、VA(Vertical Alignment)モード、OCB(Optical Compensated Bend)モード、IPS(In−Plane−Switching)モード、またはTN(Twisted Nematic)モードであることが好ましいが、これらに限定されるものではない。
TNモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に水平配向し、さらに60〜120゜にねじれ配向している。TNモードの液晶セルは、カラーTFT(Thin Film Transistor)液晶表示装置として最も多く利用されており、多数の文献に記載がある。
VAモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に垂直に配向している。VAモードの液晶セルには、(1)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直に配向させ、電圧印加時に実質的に水平に配向させる狭義のVAモードの液晶セル(特開平2−176625号公報記載)に加えて、(2)視野角拡大のため、VAモードをマルチドメイン化した(MVAモードの)液晶セル(SID97、Digest of tech.Papers(予稿集)28(1997)845記載)、(3)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直配向させ、電圧印加時にねじれマルチドメイン配向させるモード(n−ASMモード)の液晶セル(日本液晶討論会の予稿集58〜59(1998)記載)および(4)SURVIVALモードの液晶セル(LCDインターナショナル98で発表)が含まれる。また、PVA(Patterned Vertical Alignment)型、光配向型(Optical Alignment)、およびPSA(Polymer−Sustained Alignment)のいずれであってもよい。これらのモードの詳細については、特開2006−215326号公報、および特表2008−538819号公報に詳細な記載がある。
IPSモードの液晶セルは、棒状液晶分子が基板に対して実質的に平行に配向しており、基板面に平行な電界が印加することで液晶分子が平面的に応答する。IPSモードは電界無印加状態で黒表示となり、上下一対の偏光板の吸収軸は直交している。光学補償シートを用いて、斜め方向での黒表示時の漏れ光を低減させ、視野角を改良する方法が、特開平10−54982号公報、特開平11−202323号公報、特開平9−292522号公報、特開平11−133408号公報、特開平11−305217号公報、および、特開平10−307291号公報などに開示されている。
本発明の画像表示装置の一例である有機EL表示装置としては、例えば、視認側から、光吸収異方性膜と、λ/4板と、有機EL表示パネルと、をこの順で有する態様が好適に挙げられる。
より好適には、視認側から、λ/4板を有する上述した積層体と、有機EL表示パネルと、をこの順に有する態様である。この場合には、積層体は、視認側から、基材、必要に応じて設けられる配向膜、光吸収異方性膜、および、λ/4板の順に配置されている。
また、有機EL表示パネルは、電極間(陰極および陽極間)に有機発光層(有機エレクトロルミネッセンス層)を挟持してなる有機EL素子を用いて構成された表示パネルである。有機EL表示パネルの構成は特に制限されず、公知の構成が採用される。
実施例および比較例の着色組成物に用いる2色性色素化合物は、以下のルートで合成した。
以下のステップに従い、2色性色素化合物(D1)を合成した。
4−ニトロフェノール27.8g(200mmol)、11−ブロモウンデカノール50.2g(200mmol)、炭酸カリウム30.4g(220mmol)をN,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)150mlに溶解させ、得られた溶液を外設105℃で2時間攪拌した。溶液を室温まで降温し、酢酸エチル・10%塩化アンモニウム水溶液で分液洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮し白色固体を得た。
次に、この固体にDMAc150mlに添加し、得られた溶液を氷浴下で攪拌した。反応系の温度を15℃以下に維持してアクリル酸クロライド18.1gを溶液に滴下し、適下後に室温で1時間攪拌した。得られた溶液に対して酢酸エチル・10%塩化アンモニウム水溶液を添加して、分液洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮し黄色固体(A)を得た。
別途、Fe粉末89.4g(1.6mol)、塩化アンモニウム8.9g(166mmol)、2−プロパノール210ml、および、水88mlを混ぜ、得られた溶液を外設105で還流させた。この還流させた系内へ、2−プロパノール88mlに加熱溶解させた黄色固体(A)を滴下した。滴下終了後、還流下、30分反応させた。溶液を室温まで降温後、セライトろ過により鉄粉を除去し、ろ液を酢酸エチル・水で分液し、有機層を水で3回洗浄した。
有機層を硫酸ナトリウムで乾燥させた後、濃縮した。カラムで精製し、目的のアニリン誘導体を8.1gで得た(3ステップ収率12%)。
NMRデータ(DMSO−d6)δ:1.20−1.38(m、14H)、1.50−1.70(m、4H)4.20(d、2H)、3.80(t、2H)、4.00(t、2H)、4.50−4.70(brs、2H)、5.80−5.85(d、1H)、6.10−6.15(dd、1H)、6.38−6.43(d、1H)、6.50(d、2H)、6.60(d、2H)
2−アミノチオフェン塩酸塩は文献記載(Journal of Medicinal Chemistry、2005年、第48巻、5794ページ)の方法に従い、2−ニトロチオフェン(和光純薬製)より合成した。
ステップ3で得られたアニリン誘導体6.0g(17.9mmol)を12mol/L塩酸15ml、水30mlおよびTHF(テトラヒドロフラン)30mlの混合液に添加し、内温5℃以下となるよう冷却し、得られた溶液に、亜硝酸ナトリウム(和光純薬製)1.4gを水9mlに溶解させた溶液を滴下した。得られた溶液を内温5℃以下で1時間攪拌し、ジアゾニウム溶液を調製した。
次に、2−アミノチオフェン塩酸塩2.4g(17.9mmol)を水12ml、塩酸6ml中に溶解させて得られた溶液に、上記で調製したジアゾニウム溶液を、内温0℃にて滴下した。反応液を室温にまで上昇させて、2時間攪拌した。
析出した固体をろ別、乾燥させて、橙色固体の目的物を6.5g得た。
NMRデータ(DMSO−d6)δ:1.20−1.38(m、14H)、1.50−1.70(m、4H)4.20(d、2H)、3.90(t、2H)、4.00(t、2H)、5.80−5.85(d、1H)、6.10−6.15(dd、1H)、6.38―6.43(d、1H)、6.78(s、1H)7.00(d、2H)、7.42(d、2H)、7.85(s、1H)
ステップ4で得られた橙色固体6.0g(12.4mmol)を酢酸100mlに懸濁溶解させ、得られた溶液に、室温下でチオシアン酸ナトリウム1.5g(18.6mmol)加えた。得られた溶液を水冷し、内温を20℃以下に維持しながら臭素2.0g(24.8mmol)を滴下した。
得られた溶液を室温で2時間攪拌後、水を100ml加え、得られた固体をろ別、乾燥させて、黒色固体の目的物を6.1g得た。
NMRデータ(DMSO−d6)δ:1.20−1.38(m、14H)、1.50−1.70(m、4H)4.00−4.20(t×2、4H)、5.90−5.95(d、1H)、6.10−6.15(dd、1H)、6.38−6.43(d、1H)、6.78(s、1H)7.00(d、2H)、7.60−7.70(d、2H)、7.90(s、1H)、8.10(brs、2H)
ステップ5で得られた黒色固体5.0g(10.0mmol)を塩酸6mlと酢酸6mlに添加し、氷冷下、得られた溶液に、亜硝酸ナトリウム0.72g(10.5mmol)の水溶液5mlを0℃以下で滴下し、1時間攪拌後に0.52mgのアミド硫酸を添加しジアゾニウム溶液を得た。
N−エチル−N−(6−アクリロイルオキシヘキシル)アニリン2.8gの10mlメタノール溶液を0℃以下に維持しながら、ジアゾニウム溶液を滴下した。得られた溶液を室温まで昇温させ、1時間攪拌後、水を30ml添加し得られた固体をろ別した。カラムにより精製し、下記式(D1)で表される黒紫色固体の化合物を0.51g得た。
なお、N−エチル−N−(6−アクリロイルオキシヘキシル)アニリンは、N−エチルアニリンを原料にして、米国特許第7601849号および公知の方法により合成した。
NMRデータ(CDCl3)δ:1.20−1.50(m、21H)、1.60−1.90(m、8H)3.40(t、2H)、3.50(t、2H)、4.05(t、2H)、4.10(t、2H)、4.20(t、2H)、5.80−5.85(d、2H)、6.10−6.15(dd、2H)、6.38―6.43(d×2、2H)、6.70(d、2H)、7.00(d、2H)、7.82(s、1H)7.88(d、2H)、7.95(d、2H)
2色性色素化合物D2〜D14は、上記2色性色素化合物D1と同様の方法にて製造した。
以下のようにして作製した配向膜PI上に、着色組成物1(後述する第1表参照)を塗布して実施例1の光吸収異方性膜を作製した。
ガラス基材(セントラル硝子社製、青板ガラス、サイズ300mm×300mm、厚み1.1mm)をアルカリ洗剤で洗浄し、次いで純水を注いだ後、ガラス基材を乾燥させた。
下記の配向膜形成用組成物1を#4のバーを用いて乾燥後のガラス基材上に塗布し、塗布した配向膜形成用組成物1を80℃で15分間乾燥後、250℃で1時間加熱して、ガラス基材上に塗布膜を形成した。
得られた塗布膜にラビング処理(ローラーの回転数:1000回転/スペーサー厚2.6mm、ステージ速度1.8m/分)を1回施して、ガラス基材上に配向膜PIを作製した。
配向膜形成用組成物1の組成
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・SE−130(製品名、日産化学社製) 2.0質量部
・N−メチルピロリドン 98.0質量部
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得られた配向膜PI上に、スピンコーターを用いて回転速度500回転/10秒の条件にて、着色組成物1(後述する第1表参照)をスピンコートして、塗布膜を形成した。塗布膜を25℃で30秒間乾燥させた後、さらに120℃で15秒間加熱した。続いて、塗布膜を室温になるまで冷却した後、高圧水銀灯を用いて照度27mW/cm2の照射条件で55秒間照射することにより(25℃環境下での照射、照射量1.5J/cm2)、実施例1の光吸収異方性膜を配向膜PI上に作製した。
以下のようにして作製した配向膜上に、着色組成物2(後述する第1表参照)を用いて作製した実施例2の光吸収異方性膜を作製した。
ガラス基材(セントラル硝子社製、青板ガラス、サイズ300mm×300mm、厚み1.1mm)をアルカリ洗剤で洗浄し、次いで純水を注いだ後、ガラス基材を乾燥させた。
下記の配向膜形成用組成物2を#12のバーを用いて乾燥後のガラス基材上に塗布し、塗布した配向膜形成用組成物2を110℃で2分間乾燥して、ガラス基材上に塗布膜を形成した。
得られた塗布膜にラビング処理(ローラーの回転数:1000回転/スペーサー厚2.9mm、ステージ速度1.8m/分)を1回施して、ガラス基材上に配向膜PVAを作製した。
配向膜形成用組成物2の組成
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・変性ビニルアルコール(下記式(PVA−1)参照) 2.00質量部
・水 74.08質量部
・メタノール 23.86質量部
・光重合開始剤
(イルガキュア2959、BASF社製) 0.06質量部
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得られた配向膜PVA上に、着色組成物2(後述する第1表参照)を、スピンコーターを用いて、回転速度1000回転/10秒の条件でスピンコートして塗布膜を形成した。塗布膜を25℃で30秒間乾燥させた後、さらに170℃で15秒間加熱した。続いて、塗布膜を室温になるまで冷却した後、高圧水銀灯を用いて照度27mW/cm2の照射条件で48秒間照射することにより(60℃環境下での照射、照射量1.3J/cm2)、実施例2の光吸収異方性膜を配向膜PVA上に作製した。
実施例3の光吸収異方性膜は、第1表に示す組成の着色組成物3を用い、光吸収異方性膜の作製における露光条件(照射条件)を第1表に示す条件にした以外は、実施例2と同様にして作製した。
実施例4の光吸収異方性膜は、第1表に示す組成の着色組成物4を用い、光吸収異方性膜の作製における露光条件(照射条件)を第1表に示す条件にした以外は、実施例1と同様にして作製した。
実施例5の光吸収異方性膜は、基材にポリエチレンテレフタレートフィルム(製品名「コスモシャイン」、東洋紡社製、表中「PET」と略記する)を用い、第1表に示す組成の着色組成物5を用い、光吸収異方性膜の作製における露光条件(照射条件)を第1表に示す条件にした以外は、実施例2と同様にして作製した。
実施例6の光吸収異方性膜は、基材にポリエチレンテレフタレートフィルムを用い、第1表に示す組成の着色組成物6を用い、光吸収異方性膜の作製における露光条件(照射条件)を第1表に示す条件にした以外は、実施例2と同様にして作製した。
実施例7の光吸収異方性膜は、第1表に示す組成の着色組成物7を用い、光吸収異方性膜の作製における露光条件(照射条件)を第1表に示す条件にした以外は、実施例2と同様にして作製した。
実施例8の光吸収異方性膜は、第1表に示す組成の着色組成物8を用い、光吸収異方性膜の作製における露光条件(照射条件)を第1表に示す条件にした以外は、実施例2と同様にして作製した。
比較例1の光吸収異方性膜は、基材にポリエチレンテレフタレートフィルムを用い、第1表に示す組成の着色組成物9を用い、光吸収異方性膜の作製における露光条件(照射条件)を第1表に示す条件にした以外は、実施例2と同様にして作製した。
比較例2の光吸収異方性膜は、第1表に示す組成の着色組成物10を用い、光吸収異方性膜の作製における露光条件(照射条件)を第1表に示す条件にした以外は、実施例2と同様にして作製した。
下記ステップ1〜3に従い、液晶性化合物L1を合成した。
また、水酸化ナトリウム18.6gを水500mLに溶解させ、得られた溶液にo−メチルフェノール16.2gを滴下し、外設0℃で10分撹拌し、カプラー溶液を調製した。
次いで、調製したカプラー溶液に、上記で調製したジアゾニウム溶液を、内温10℃以下を維持して滴下した。滴下終了後、室温で1時間撹拌した。
次いで、希塩酸水を用いてpHが8〜9になるまで中和し、固体を析出させた。析出した固体を濾別し、水で洗浄後、40℃で乾燥し、黄色固体L1−Aを35g得た。
次いで、t−ブトキシカリウム11.36gとTHF200mLを外設0℃で撹拌し、内温10℃以下を維持して、得られた溶液に、THF200mLに黄色固体L1−Aを19.88g溶解させた溶液を、滴下した。反応液を室温で1時間撹拌後、メタノール100mLと水1000mLを加えて晶析した。得られた固体を、外設80℃で酢酸エチル500mLに溶解させ、n−ヘキサン550mLを加え、室温まで降温することで、固体を析出させた。得られた固体をn−ヘキサンで洗浄し、室温で乾燥することで、黄色固体L1−Bを32g得た。
次いで、反応液を外設0℃で冷却し、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール0.2gを添加し、内温15℃以下を維持してアクリル酸クロライド45.6gを滴下した。室温で2時間反応後、反応液に酢酸エチル500mLを添加し、得られた溶液をメタノール2000mLに滴下してポリマー固体を析出させた。濾別したポリマー固体をメタノールで洗浄し、室温で乾燥し、黄色固体の液晶性化合物L1を31.6g得た。得られた液晶性化合物L1をゲル浸透クロマトグラフ(GPC)で分析したところ、数平均分子量(Mn)は9000であり、重量平均分子量(Mw)は19000(いずれもポリスチレン換算)であった。
下記ステップ1〜3に従い、液晶性化合物L2を合成した。
<2色性色素化合物の反応率の測定>
実施例および比較例の各光吸収異方性膜を1cm×1cmの大きさにカットし、テトラヒドロフラン1mlで抽出した。抽出液をHPLC(高速液体クロマトグラフィー、東ソー社製、ODS−80Ts)によって解析して、未反応の2色性色素化合物の面積値(A1)を得た。同様に未露光状態の光吸収異方性膜をHPLCによって解析し、未反応の2色性色素化合物の面積値(A0)を得た。下記式に従い、露光前後での2色性色素化合物の反応率を算出した。なお、2色性色素化合物が2種類以上含まれている場合には、1種類ずつの反応率を算出した。評価結果を下記第1表に示す。
反応率(%)=[(A0−A1)/A0]×100
以上の評価試験の結果を第1表に示す。
なお、実施例1の着色組成物は、上述した式(1D)に該当しない2色性色素化合物D2(式(1D)におけるM1およびM2の主鎖の原子の数がいずれも4個未満)を含有する。実施例1においては、上述した式(1D)で表される構造を有する2色性色素化合物D1の作用により、反応性に劣る2色性色素化合物D2が重合したと考えられる。
また、実施例1〜8の対比によれば、上述した式(1D)におけるM1およびM2の少なくとも一方の主鎖の原子の数が7個以上であることで、光吸収異方性膜に含まれる2色性色素化合物がより反応(重合)していることが示された(実施例1〜7)。
一方、比較例1および2は、上述した式(1D)におけるM1およびM2の主鎖の原子の数がいずれも4個未満であるため、光吸収異方性膜に含まれる2色性色素化合物が全く反応(重合)していないことが示された。この結果から、着色組成物の硬化性が不十分となり、光吸収異方性膜の耐久性が劣ることが推測される。
実施例2で用いた配向膜PVA上に、下記組成の着色組成物11を、スピンコーターを用いて、回転速度1000回転/10秒の条件でスピンコートして塗布膜を形成した。塗布膜を25℃で30秒間乾燥させた後、さらに130℃で15秒間加熱した。続いて、塗布膜を室温になるまで冷却し、光吸収異方性膜を得た。得られた光吸収異方性膜をテトラヒドロフランにて抽出したところ、残膜は透明であった。
一方、同様にして得た光吸収異方性膜を、高圧水銀灯を用いて照度27mW/cm2の照射条件で60秒間照射した(60℃環境下での照射、照射量1.6J/cm2)。照射後の光吸収異方性膜をテトラヒドロフランで抽出したところ、残膜の色はグレーであり、2色性色素化合物が硬化していることを確認した。
着色組成物11の組成
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・液晶性化合物L1(上記式(L1)参照) 2.36質量部
・2色性色素化合物D4(上記式(D4)参照) 1.06質量部
・2色性色素化合物D5(上記式(D5)参照) 0.78質量部
・2色性色素化合物D15(下記式(D15)参照) 0.80質量部
・光重合開始剤
(イルガキュア819、BASF社製) 0.18質量部
・界面改良剤F1(上記式(F1)参照) 0.02質量部
・クロロホルム(溶媒) 94.80質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
実施例1で作製した配向膜PI上に、上記着色組成物11を、スピンコーターを用いて、回転速度1000回転/10秒の条件でスピンコートして塗布膜を形成した。塗布膜を25℃で30秒間乾燥させた後、さらに130℃で15秒間加熱した。続いて、塗布膜を室温になるまで冷却し、光吸収異方性膜を得た。得られた光吸収異方性膜を、高圧水銀灯を用いて照度27mW/cm2の照射条件で60秒間照射した(60℃環境下での照射、照射量1.6J/cm2)。
実施例10と同様にして作製した光吸収異方性膜上に、下記酸素遮断層形成用組成物1を、スピンコーターを用いて、回転速度1000/10秒の条件でスピンコートし塗布膜を形成した。その後、塗布膜を110℃で2分間乾燥して、光吸収異方性膜上に酸素遮断層が形成された積層体を作製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
酸素遮断層形成用組成物1の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・変性ビニルアルコール(上記式(PVA−1)参照) 7.00質量部
・水 72.00質量部
・イソプロピルアルコール 21.00質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
実施例10と同様にして作製した光吸収異方性膜を、真空成膜装置内に設置し、下記条件にてプラズマCVD法により、光吸収異方性膜の表面上に、厚さ20nmのSiOxCyで表される酸化珪素からなる酸素遮断層を形成し、光吸収異方性膜上に酸素遮断層が形成された積層体を作製した。
使用ガス:ヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)5sccm/酸素50sccmの混合ガス
印加周波数:13.56MHz
印加電力:0.5kW
Claims (9)
- 下記式(1D)で表される構造を有する2色性色素化合物と、液晶性化合物と、を含有する、着色組成物。
前記式(1D)中、M1およびM2は、それぞれ独立に、2価の連結基を表す。ただし、M1およびM2の少なくとも一方は、主鎖の原子の数が4個以上である。
前記式(1D)中、Ar1およびAr2は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいフェニレン基、置換基を有していてもよいナフチレン基および置換基を有していてもよいビフェニレン基のいずれかの基を表す。
前記式(1D)中、Eは、窒素原子、酸素原子および硫黄原子のいずれかの原子を表す。
前記式(1D)中、R1は、水素原子または置換基を表す。
前記式(1D)中、R2は、水素原子または置換基を有していてもよいアルキル基を表す。
前記式(1D)中、nは、0または1を表す。ただし、Eが窒素原子である場合には、nは1であり、Eが酸素原子または硫黄原子である場合には、nは0である。
ただし、前記式(1D)において、下記条件1および下記条件2の少なくとも一方の条件を満たす。
条件1:C1が架橋性基であり、かつ、M1の主鎖の原子の数が4個以上であること
条件2:C2が架橋性基であり、かつ、M2の主鎖の原子の数が4個以上であること - 前記式(1D)において、M1およびM2の少なくとも一方は、主鎖の原子の数が7個以上である、請求項1に記載の着色組成物。
- 前記式(1D)において、C1およびC2の両方が架橋性基である、請求項1または2に記載の着色組成物。
- 前記架橋性基が、アクリロイル基またはメタクリロイル基である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の着色組成物。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の着色組成物を用いて形成される、光吸収異方性膜。
- 基材と、
前記基材上に形成された請求項5に記載の光吸収異方性膜と、
を有する、積層体。 - さらに、前記光吸収異方性膜上に形成されたλ/4板を有する、請求項6に記載の積層体。
- さらに、前記光吸収異方性膜上に形成された酸素遮断層を有する、請求項6に記載の積層体。
- 請求項5に記載の光吸収異方性膜、または、請求項6〜8のいずれか1項に記載の積層体を有する、画像表示装置。
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JP7265389B2 (ja) * | 2018-03-29 | 2023-04-26 | 住友化学株式会社 | 組成物及び偏光膜 |
JP2019191507A (ja) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 富士フイルム株式会社 | 光吸収異方性膜、積層体、積層体の製造方法および画像表示装置 |
JP7016412B2 (ja) * | 2018-05-14 | 2022-02-04 | 富士フイルム株式会社 | 光学積層体の製造方法、表示装置の製造方法 |
WO2020004106A1 (ja) * | 2018-06-27 | 2020-01-02 | 富士フイルム株式会社 | 偏光子および画像表示装置 |
JP7062770B2 (ja) * | 2018-08-15 | 2022-05-06 | 富士フイルム株式会社 | 積層体および画像表示装置 |
JP7223122B2 (ja) * | 2019-03-29 | 2023-02-15 | 富士フイルム株式会社 | 偏光板、粘着層付き偏光板、粘着層付き偏光板の製造方法、積層体および画像表示装置 |
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WO2024048194A1 (ja) * | 2022-08-30 | 2024-03-07 | 富士フイルム株式会社 | 積層体、積層体の製造方法および仮想現実表示装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010038818A1 (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-08 | 富士フイルム株式会社 | 二色性色素組成物、光吸収異方性膜及び偏光素子 |
WO2010038817A1 (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-08 | 富士フイルム株式会社 | 二色性色素組成物、光吸収異方性膜および偏光素子 |
WO2011024890A1 (ja) * | 2009-08-28 | 2011-03-03 | 富士フイルム株式会社 | 偏光子積層体、カラーフィルタ、及び表示装置 |
JP2011048311A (ja) * | 2009-08-28 | 2011-03-10 | Fujifilm Corp | 二色性色素、光吸収異方性膜、偏光子及びその製造方法、並びに表示装置 |
JP2011237513A (ja) * | 2010-05-07 | 2011-11-24 | Fujifilm Corp | 光吸収異方性膜、その製造方法、及びそれを用いた液晶表示装置 |
JP2013210624A (ja) * | 2012-02-28 | 2013-10-10 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 偏光膜、円偏光板及びそれらの製造方法 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4959172A (en) * | 1987-06-04 | 1990-09-25 | Mitsubishi Kasei Corporation | Liquid crystal composition containing a pleochroic azo type compound |
JP2005266696A (ja) * | 2004-03-22 | 2005-09-29 | Nitto Denko Corp | 円偏光板、光学フィルムおよび画像表示装置 |
US8623476B2 (en) * | 2008-11-28 | 2014-01-07 | Fujifilm Corporation | Polarizing element and method of producing the same |
JP5742727B2 (ja) * | 2012-01-04 | 2015-07-01 | 三菱化学株式会社 | 二色性色素組成物及び該組成物を含む液晶組成物 |
KR102087442B1 (ko) * | 2012-03-26 | 2020-03-10 | 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 | 혼합물 및 그 제조 방법 |
JP6246078B2 (ja) * | 2014-06-13 | 2017-12-13 | 富士フイルム株式会社 | 偏光膜の製造方法およびその応用 |
-
2017
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010038818A1 (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-08 | 富士フイルム株式会社 | 二色性色素組成物、光吸収異方性膜及び偏光素子 |
WO2010038817A1 (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-08 | 富士フイルム株式会社 | 二色性色素組成物、光吸収異方性膜および偏光素子 |
WO2011024890A1 (ja) * | 2009-08-28 | 2011-03-03 | 富士フイルム株式会社 | 偏光子積層体、カラーフィルタ、及び表示装置 |
JP2011048311A (ja) * | 2009-08-28 | 2011-03-10 | Fujifilm Corp | 二色性色素、光吸収異方性膜、偏光子及びその製造方法、並びに表示装置 |
JP2011237513A (ja) * | 2010-05-07 | 2011-11-24 | Fujifilm Corp | 光吸収異方性膜、その製造方法、及びそれを用いた液晶表示装置 |
JP2013210624A (ja) * | 2012-02-28 | 2013-10-10 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 偏光膜、円偏光板及びそれらの製造方法 |
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