TW201114882A - Liquid-crystal coating fluid and polarizing film - Google Patents
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Description
201114882 六、發明說明: 【發明所屬之技術,域】 發明領域 本發明係有關於-種液晶性塗布液及使用其所製造之 偏光膜。 I:先前技術3 發明背景 作為液晶面板的偏光板,係廣泛地使用藉由碘或二色 性色素將聚乙_等_脂賴染色並在—方向拉伸而成 之偏光板。但是上述偏光板係因色素或樹脂薄膜的種類, 财熱性或_光性不充分。而且伴隨練晶面板的大型化, 薄膜的製造裝置必須大型化。 對此已去有種方法,係將含有具有易溶(lyotropic) 液晶化合物之液晶性塗布液,延流至玻璃板或樹脂薄膜等 的基材上,並使易溶液晶化合物配向來形成偏光膜之方法。 易溶液晶化合物在溶液中係形成顯示液晶性的超分子 締合體’若對含有其的液晶性塗布液施加剪切應力而使其 延流時,超分子締合體的長軸方向會配向於延流方向。 作為此種易溶液晶化合物,有偶氮化合物(專利文獻 1)。易溶液晶化合物的偏光膜不需要拉伸。又,能夠將膜 厚度顯著地薄化。因此’易溶液晶化合物的偏光膜之將來 性被期待。 但是先前之將含有偶氮化合物的液晶性塗布液延流而 得到的偏光膜’於乾燥過程在膜中有微細結晶析出而偏光 201114882 膜的霧度(光散射)變大,致使透明性變差。因此,為了解決 霧度的問題,要求一種含有新穎偶氮化合物之液晶性塗布 液。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]特開2006-323377號公報 【發明内容3 發明概要 發明欲解決之課題 先前之將含有偶氮化合物的液晶性塗布液延流而得到 的偏光膜,於乾燥過程在膜中有微細結晶析出而偏光膜的 霧度(光散射)變大,致使透明性變差。為了解決該霧度的問 題,本發明係提供一種含有新穎偶氮化合物之液晶性塗布 液。 用以欲解決課題之手段 本發明的要點如以下。 (1)本發明的液晶性塗布液係含有下述通式(1)所表示 的偶氮化合物及溶解該偶氮化合物之溶劑。
OH NHR
通式(1)中,Qi係表示亦可具有取代基之芳基。Q2係表 示亦可具有取代基之伸芳基。R係表示氫原子、碳數1〜3 的烷基、乙醯基、苯曱醯基或亦可具有取代基之苯基。Μ 201114882 係表示相對離子。 ⑺本發明的液晶性塗布液,其中溶劑係親水性溶劑。 (3) 本發_液晶性,塗布液,其心“合物的濃度為 0.5重量%〜5〇重量%。 (4) 本發明的液晶性塗布液,其中液晶性塗布液的pH為 5〜9。 、⑺本發月的偏光膜,其係將上述的液晶性塗布液延流 成為薄膜狀並乾燥而得到。 本發月者等對於含有偶氮化合物的液晶性塗布液之微 細結晶的析出進行專心研討。其結果,發現藉由使用績酸 基等的取代基係在特定位置取代而叙含有絲萘盼骨架 的偶氮化合物’能夠得到霧度小的偏光膜。 因為胺基萘盼骨架係平面性高,成為缺乏溶解性的部 位之可能性高。本發明的液紐塗布㈣在特定位置導入 續酸基而變為容易賴基萘时架溶解1為藉此能夠抑 制微細結晶的析出。 含有上述的偶氮化合物之本發明的液晶性塗布液,係 在延流並使其乾燥時能夠抑制微細結㈣析出。其結果, 相較於先前,成為霧度的原因之微細結晶的大小係變小。 認為藉此能夠減少霧度。 發明效果 將含有本發明的偶氮化合物之液晶性塗布液延流並乾 燥而得到的偏光膜’能夠抑制於乾燥過程在膜中有微細結 晶析出。藉妓用含有本發明的減化合物之液晶性塗布 201114882 液,能夠得到霧度小的偏光膜。 I:實施方式3 用以實施發明之形態 [液晶性塗布液] 本發明的液晶性塗布液係含有通式(1)所表示的偶氮化 合物及溶解該偶氮化合物之溶劑。
OH NHR
通式(1)中,Qi係表示亦可具有取代基之芳基。Q2係表 示亦可具有取代基之伸芳基。R係表示氫原子、碳數1〜3 的烷基、乙醯基、苯甲醯基或亦可具有取代基之苯基。Μ 係表示相對離子。 在本發明的液晶性塗布液,上述的偶氮化合物在溶液 中係形成超分子締合體並顯示液晶相。液晶相沒有特別限 制,可舉出向列液晶相、六角形(hexagonal)液晶相等。該 等液晶相能夠藉由使用偏光顯微鏡觀察光學花紋來識別、 確認。 在本發明的液晶性塗布液之偶氮化合物的濃度係以 0.5重量%〜50重量%為佳。在上述濃度範圍,能夠得到至 少一部分顯示安定的液晶相之液晶性塗布液,能夠容易地 得到目標厚度的偏光膜。 本發明的液晶性塗布液的pH係以5〜9為佳。pH在上述 範圍時,能夠得到配向度高的偏光膜。又,因為不會腐蝕 201114882 不鏽鋼等金屬製塗布器,生產性優良。 本發明的液晶性塗布液係只要含有Μ的偶氮化合物 及溶劑,亦可含有其他任意物,例如其他液晶化合物或添 加劑。作為添加劑,可舉出界面活性劑、抗氧化劑、抗靜 電劑。該等添加劑的濃度係通常小於10重量%。 本發明的液晶性塗布液的調配方法係沒有特別限制, 例如可在溶劑添加偶氮化合物,相反地,亦可在偶氮化合 物添加溶劑。 [偶氮化合物] 在本發明的液晶性塗布液所使用的偶氮化合物係上述 通式⑴所表㈣化合物。該贿化合物錢其溶解在溶劑 而成的溶液狀態,若變化其濃度時具有產生各向同相_液晶 相的相轉移之性質(易溶液晶性)。 在通式(1)所表示的偶氮化合物係在可見光區域(波長 38〇nm〜78Gnm)顯示吸收二色性,為通式⑴所表示的偶 氮化合物在特定位置具有俩基等的取代基,能夠抑制微 細結晶的析出,且能夠得到霧度小的偏光膜。 在通式⑴中,Q!係表示亦可具有取代基之芳基。&係 表示亦可具有取代基之㈣基。作為取代基,能 夠使用適合用以調整吸收波長的範圍之取代基。 R係表示氫原子、碳數1〜3的料、乙酿基、苯甲酿基 或亦可具有取代基之苯基。 Μ係表示相對離子,較佳μ原子、驗金屬原子、驗 土類金屬原子、其他的金屬離子、取代或未取代的敍離子。 201114882 作為金屬離子,可舉出例如Li+、祕2+、t; 3+ , 1 Fe、Cu2+、Ag+、 Zn、Al3+、Pd2+、Cd2+、Sn2+、C〇2+ 2+
Mn 、Ce3+等。相對 離子M係多價離子時,複數種偶氮化合物可共有—個多價 離子(相對離子)。 通式⑴所表示的偶氮化合物係例如能夠藉由將苯胺衍 生物及萘衍生物,個常財岐其錢化及偶合反應而 成為-偶氮化合物後,進而重氮化並使其始·胺基冬蔡盼 衍生物偶合反應來得到。 [溶劑] 在本發明所使用的溶劑係將上述偶氮化合物溶解者, 以使用親水性溶劑為佳。親水性溶劑以水、醇類、赛路蘇 類及該等的混合溶劑為佳。亦可在溶劑添加甘油、乙二醇 等水溶性的化合物。該等添加物能夠使用於調整偶氮化合 物的易溶性或液晶性塗布液的乾燥速度。 [偏光膜] 本發明的偏光膜能夠將本發明的液晶性塗布液延流於 基材或金屬轉筒表面並乾燥而得到。 延机手段係只要能夠將液晶性塗布液均勻地延流,沒 有特別限制,能夠使料當的塗布器、例如斜板式塗布器 (slide coater)、縫口塗布器、棒塗布器、桿塗布器、輥塗布 益、簾流塗布器、喷霧塗布器等。 &燥方法沒有特別限制,能夠使用自然乾燥、減塵乾 燥、加熱乾燥、減壓加熱乾燥等。作為加熱乾燥手段,能 夠使用工氣循環式乾燥供箱或熱輕等任意的乾燥裝置。加 201114882 熱乾燥時之乾燥溫度以50°C〜120°C為佳。本發明的偏光膜 係以相對於膜的總重量,殘留溶劑量為5重量%以下的方式 乾燥為佳。 本發明的偏光膜係以在可見光區域(波長3 80nm〜 780nm)顯示吸收二色性為佳。該特性能夠藉由偶氮化合物 在偏光膜中配向來得到。偶氮化合物在液晶性塗布液中係 形成超分子締合體,若對液晶性塗布液邊施加剪切應力邊 使其延流時,超分子締合體的長轴方向會配向於延流方 向。作為配向手段係未只限定於剪切應力,亦可組合摩擦 處理或光配向等的配向處理、藉由磁場或電場之配向等。 本發明的偏光膜之厚度以0.1 μηι〜3μιη為佳。本發明的 偏光膜之偏光度以95%以上為佳,以97%以上為更佳。依照 本發明,以將偏光膜的霧度值設為10%以下為佳,以5%以 下為較佳,以2%以下為更佳。 [基材] 用以延流本發明的液晶性塗布液之基材沒有特別限 制,可以是單層者,亦可以是複數層者(例如含有配向膜之 積層體)。 具體上,作為基材可舉出玻璃板或樹脂薄膜。基材係 含有配向膜時,配向膜以經施加配向處理者為佳。 作為含有配向膜之基材,可舉出例如在玻璃板塗布聚 醯亞胺膜而成之基材。該聚醯亞胺膜能夠使用眾所周知的 方法例如摩擦等機械性配向處理、或光配向處理等來賦予 配向性。作為基材的玻璃,以液晶胞所使用的無驗玻璃為 201114882 佳。 必要撓性的用途係以樹脂薄膜為佳。樹脂薄膜的表面 亦可經藉由摩擦等之配向處理,亦可在樹脂薄膜的表面形 成由其他材料所構成之配向膜。 作為基材所使用的樹脂薄膜之材料,只要是具有薄膜 形成性,沒有特別限定,可舉出例如苯乙烯系樹脂、(曱基) 丙烯酸系樹脂、聚酯系樹脂、聚烯系樹脂、降福烯系樹脂、 聚醯亞胺系樹脂、纖維素系樹脂、聚乙烯醇系樹脂、聚碳 酸酯系樹脂。基材的厚度係除了依照用途以外沒有特別限 定,通常為Ιμηι〜ΙΟΟΟμιη的範圍。 [偏光膜的用途] 本發明的偏光膜係適合使用作為偏光元件。偏光元件 能夠使用於各種機器的液晶面板、例如液晶顯示器、電腦 顯示器、行動電話、攝錄影機、遊戲機、汽車導航器、ΟΑ 機器、FA機器、醫療機器、警備機器等的液晶面板。 本發明的偏光膜可從基材剝離而使用,亦可與基材積 層後直接使用。與基材積層後直接使用於光學用途時,基 材以對可見光透明者為佳。從基材剝離時,以積層其他支 撐體或光學元件而使用為佳。 [實施例] [實施例1] 將4-硝基苯胺及8-胺基-2-萘磺酸依照常用方法使其重 氮化及偶合反應而得到一偶氮化合物。「常用方法」係依照 細田豊著「理論製造染料化學第5版」)昭和43年7月15曰 10 201114882 技報堂發行,第135頁〜152頁)。 將所得到的一偶氮化合物,同樣地依照常用方法重氮 化,進而與1_胺基-8-萘酚_2,4_二磺酸鋰鹽進行偶合反應而 得到含下述構造式(2)的偶氮化合物之粗生成物。藉由將其 以氯化鋰鹽析,來得到下述構造式(2)的偶氮化合物。
將構造式(2)的偶氮化合物溶解於離子交換水,來調製 2〇重量%的液晶性塗布液。該液晶性塗布液的1)1^系74。使 用聚乙烯滴管採取該液晶性塗布液並夾於二片玻璃載片之 間’且在室溫(23°C)使用偏光顯微鏡觀察時,係觀察到向列 液晶相。 將上述液晶性塗布液用離子交換水稀釋並以成為5重 量%的方式調製。在經施加摩擦處理及電暈處理之降箱稀 系樹脂薄膜(曰本ΖΕΟΝ公司製ZEONOR)的表面,使用棒塗 布器(BUSCHMAN公司製Mayerrot HS9)塗布該液晶性塗布 液,隨後,在23°C的恆溫室使其自然乾燥,來製造厚度為 0.6//m偏光膜。所得到的偏光膜的光學特性係如表〖所示。 [實施例2] 除了使用5-胺基-2-萘磺酸代替8-胺基萘確酸以外, 使用與實施例1同樣的方法來得到構造式(3)的偶氣化合物。 201114882
OH NH
將構造式(3)的偶氮化合物溶解於離子交換水,來調製 20重量%的液晶性塗布液。該液晶性塗布液的pHs7 2。使 用t乙稀满管採取該液晶性塗布液並夾於二片玻璃載片之 間,且在室溫(23°C)使用偏光顯微鏡觀察時,係觀察到向列 液晶相。 將上述液晶性塗布液用離子交換水稀釋並以成為5重 畺%的方式調製。使用該液晶性塗布液並藉由與實施例】同 樣的方法來製造厚度為0.6" m偏光膜。所得到的偏光膜的 光學特性係如表1所示。 [比較例1] 除了使用7-胺基-1-萘酚-3,6-二磺酸鋰鹽代替胺基_8_ 萘酚-2,4-二磺酸鋰鹽以外,使用與實施例丨同樣的方法來得 到構造式(4)的偶氮化合物。
將構造式(4)的偶氮化合物溶解於離子交換水,來調製 2〇重量%的液晶性塗布液。該液晶性塗布液的pH係6.7。使 用聚乙浠滴管採取έ亥液晶性塗布液並夾於二片玻璃載片之 12 201114882 間,且在室溫(23°C)使用偏光顯微鏡觀察時,係觀察到向列 液晶相。 使用該液晶性塗布液並藉由與實施例1同樣的方法來 製造厚度為〇.6#m偏光膜。所得到的偏光膜的光學特性係 如表1所示。 [比較例2] 除了使用對茴香胺代替4-硝基苯胺以外,使用與比較 例1同樣的方法來得到構造式(5)的偶氮化合物。
使構造式(5)的偶氮化合物溶解於離子交換水,來調製 20重量%的液晶性塗布液。該液晶性塗布液的pH係6.0。使 用聚乙烯滴管採取該液晶性塗布液並夾於二片玻璃載片之 間,且在室溫(23°C)使用偏光顯微鏡觀察時,係觀察到向列 液晶相。 將上述液晶性塗布液用離子交換水稀釋並以成為10重 量°/。的方式調製。使用該液晶性塗布液並藉由與實施例1同 樣的方法來製造厚度為0.6//m偏光膜。所得到的偏光膜的 光學特性係如表1所示。 [比較例3] 除了使用對對甲苯胺代替4-硝基苯胺以外,使用與比 較例1同樣的方法來得到構造式(6)的偶氮化合物。 13 201114882
OH
使構造式(6)的偶氮化合物溶解於離子交換水,來調製 20重量%的液晶性塗布液。該液晶性塗布液的pH係6.0。使 用聚乙烯滴管採取該液晶性塗布液並夾於二片玻璃載片之 間,且在室溫(23°C)使用偏光顯微鏡觀察時,係觀察到向列 液晶相。 將上述液晶性塗布液用離子交換水稀釋並以成為10重 量%的方式調製。使用該液晶性塗布液並藉由與實施例1同 樣的方法來製造厚度為0.6#m偏光膜。所得到的偏光膜的 光學特性係如表1所示。 [表1] 化合物 偏光度(%) 霧度值(%) 實施例1 化合物(2) 97.8 2.9 實施例2 化合物(3) 96.7 1.3 比較例1 化合物(4) 98.1 12.3 比較例2 化合物(5) 92.5 17.9 比較例3 化合物(6) 92.7 16.5 [測定方法] [厚度] 將偏光膜的一部分剝離,並使用三維非接觸表面形狀 計量系統(菱化SYSTEM公司製Micromap MM5200)測定段 差,來求取偏光膜的厚度。 [液晶相] 使用聚乙烯滴管採取少量液晶性塗布液並夾於二片玻 14 201114882 璃載片(松浪GLASS公司製MATWUNAMI SLIDE GLASS) 之間,且使用具備顯微鏡用大型試料加熱冷卻載物台 (JAPAN HIGH TECH公司製10013L)之偏光顯微鏡 (OLYMPUS公司製OPTIPHOT-POL)在室溫(23°C)觀察。 [pH] 液晶性塗布液的pH係使用pH計(DENVER INSTRUMENT公司製 UltraBasic)來測定。 [偏光度] 使用具備格蘭-湯姆森(Glan-Thomson)偏光鏡之分光光 度計(曰本分光公司製U-7100),測定在波長380mn〜780nm 的範圍之偏光透射光譜。從該光譜求取已進行視感度修正 之透射率Υι、Y2。並從 偏光度 KYrYzMYfYj) 求取偏光度。透射率¥,係表示最大透射率方向的直線 偏光之透射率’ γζ係表示與最大透射率方向正交的方向之 透射率。 [霧度] 務度係使用霧度測定裝置(村上色彩研究所製 HR 1〇〇),在室溫(23〇c)測定。重複測定3次並將其平均值設 作測定值。 [產業之可利用性] 本發明的偏光膜係適合使用作為偏光元件。偏光元件 係例如使用於各種機器的液晶面板、例如液晶電視、電腦 辱茛^ ''' 行動電話、數位相機、攝錄影機、遊戲機、汽車 15 201114882 導航器、OA機器、FA機器、醫療機器、警備機器等的液晶 面板。 I:圖式簡單說明3 (無) 【主要元件符號說明】 (無) 16
Claims (1)
- 201114882 七、申請專利範圍: 1. 一種液晶性塗布液,其特徵係含有下述通式(1)所表示的 偶氮化合物及溶解該偶氮化合物之溶劑,(通式(1)中,Qi係表示亦可具有取代基之芳基,Q2 係表示亦可具有取代基之伸芳基,R係表示氫原子、碳 數1〜3的烷基、乙醯基、笨曱醯基或亦可具有取代基之 苯基,Μ係表示相對離子)。 2. 如申請專利範圍第1項之液晶性塗布液,其中該溶劑係 親水性溶劑。 3. 如申請專利範圍第1或2項之液晶性塗布液,其中該偶氮 化合物的濃度為〇·5重量%〜5〇重暈%。 4. 如申請專利範圍第1或2項之液晶性塗布液,其中該液晶 性塗布液的pH為5〜9。 5. 如申請專利範圍第3項之液晶性塗布液,其中該液晶性 塗布液的pH為5〜9。 6. —種偏光膜,其係將如申請專利範圍第1或2項之液晶性 塗布液延流成為薄膜狀並乾燥而得到。 7. —種偏光膜,其係將如申請專利範圍第3項液晶性塗布 液延流成為薄膜狀並乾燥而得到。 8. —種偏光膜,其係將如申請專利範圍第4項液晶性塗布 液延流成為薄膜狀並乾燥而得到。 17 201114882 9. 一種偏光膜,其係將如申請專利範圍第5項液晶性塗布 液延流成為薄膜狀並乾燥而得到。 18 201114882 四、指定代表圖: (一) 本案指定代表圖為:第( )圖。(無) (二) 本代表圖之元件符號簡單說明: 五、本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化學式:2
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