TW201134883A - Polarizing film - Google Patents

Description

201134883 六、發明說明： 發明領域 本發明關於一種在可見光之短波長側顯示高雙色比 (dichroic ratio)的偏光膜。

I：先前技術：J 發明背景 如JP-A-2008-133421中所述，迄今已知在可見光之短 波長範圍（ 380至500 nm)内顯示吸收雙色性（dichroism) 的偶氮化合物。舉例而言，藉由將此偶氮化合物與在可見 光之長波長範圍（大於500 nm至780 nm)内顯示吸收雙 色性的染料混合，此一偶氮化合物係用於中性灰偏光膜（在 380至780 nm之廣可見光範圍内具有平均的透射率及平均 的偏光度的偏光膜）的製備。 然而’雖然描述於上述jp_A2〇〇8-133421中的偶氮化 合物在可見光的短波長側（ 380至500 nm)顯示相當高的 雙色比，此偶氮化合物的雙色比最多約30及50或更低。 因此’此偶氮化合物的雙色比在目前狀況下仍過低。 C發明内容j 發明概要 為了解決上述的習知問題，基於以含有包括具高平面 性之芳族環且具適當短分子長軸的結構之偶氮化合物為適 當者的假設，本案發明人最近已合成一種在分子結構中具 有一苯環及二萘環的偶氮化合物，其中該等萘環中之一係 3 201134883 藉由一醯胺鍵聯結至該苯環。結果，已發現到獲得一在可 見光之短波長範圍内具有高雙色比的偏光膜。 基於此一發現，已完成本發明以解決上述的習知問 題，且本發明之一目的為提供一種在可見光之短波長範圍 中具有高雙色比的偏光膜。 換言之，本發明提供下述者。 1. 一種偏光膜，包含藉由下述式（1)表示之偶氮化合 物：

其中X為氫原子、鹵素原子、硝基、氰基、具有1至3個碳原 子之烷基或具有1至4個碳原子之烷氧基，以及Μ為相反離 子。 2. 根據第1項之偏光膜，其中以該偏光膜的總重為基 準，包含於該偏光膜中的該偶氮化合物的含量為30至100 重量％。 3. 根據第1或2項之偏光膜，其厚度為0.1至40/zm。 4. 根據第1至3項中任一項之偏光膜，其在可見光中 3 80至500 nm的波長範圍内顯示雙色性。 5. 根據第1至4項中任一項之偏光膜，其雙色比為55 或更高。 201134883 在一實施例中，該偏光膜含有一種藉由式（1)表示之偶 氮化合物，且此一化合物可藉由在分子結構中包括一苯環 及二萘環且藉由醯胺鍵聯結該等萘環中之一至該苯環，以 形成具有高平面性的分子結構結果，分子間的7Γ-7Γ交互作 用變強，造成苯環之相互堆疊及萘環之間的相互堆疊，藉 此可獲得具有高雙色比之偏光膜。再者，與個別芳族環（笨 環及萘環僅藉由偶氮鍵結聯結）的例子相較，該等苯環及 萘環的共軛長度變短，使得偏光膜在可見光之短波長範圍 顯示最大的吸收。 在一較佳實施例中，以該偏光膜的總重為基準，該偏 光膜中含有之該偶氮化合物的含量為30至100重量％。在 另一較佳實施例中，該偏光膜的厚度為0.1至40//m。 在又另一較佳實施例中，該偏光膜在可見光之380至 500 nm的波長範圍中顯示雙色性。 在又另一較佳實施例中，該偏光膜的雙色比為55或更 南。 I：實施方式3 本發明之詳細說明 根據本發明之偏光膜將基於具體表現本發明之一實施 例，描述於下文中。 (1)偏光膜 根據此實施例的偏光膜含有一描述於下文中的特定偶 氮化合物。該偶氮化合物係包含於該偏光膜中，以該偏光 膜的總重為基準，該偶氮化合物的含量較佳為30至100重 201134883 量％。 再者，該偏光膜的厚度較佳為0.1至40#m。又，較佳 地，該偏光膜在可見光之短波長範圍（ 380至500 nm)中 顯示吸收雙色性。此一特性係藉由該偏光膜中的該偶氮化 合物的位向來獲得。較佳地，該偏光膜的雙色比為55或更 高。 (2)偶氮化合物 根據此實施例之使用於偏光膜的偶氮化合物為藉由下 述式（1)表示之化合物，且較佳為藉由下述式（2)表示之化合 物：

在上述式（1)及(2)中，X為氫原子、鹵素原子、硝基、 氰基、具有1至3個碳原子之烷基，或具有1至4個碳原 子之烷氧基，且較佳為氰基。Μ為相反離子，較佳為鹼金 5 6 201134883 屬離子，且尤其較佳為選自於Li+ ' Na+及Κ+。 當此偶氮化合物溶解於溶劑以形成溶液且溫度或溶液 之濃度改變時，上述之偶氮化合物具有造成各向同性相-液 晶相轉變（向液性液晶性）的特性，且藉由例如剪應力之 定向調節力高度地定位。因此，可獲得顯示高雙色比的偏 光膜。 上述偶氮化合物之合成方法包括例如具有下述步驟之 方法：藉由使用亞硝酸納及鹽酸，將6-胺基萘二確酸衍生 物轉化為重氮鹽，在酸性低溫水溶液中，容許所得之重氮 鹽與2-胺基萘碌酸進行偶合反應，以獲得單偶氣化合物， 且接著在吡啶存在下，於例如Ν-曱基吡咯啶_之非極性溶 劑中，將所得之單偶氮化合物與醯氣反應。 (3)偏光膜之製造方法 對於根據此實施例之偏光膜的製造方法沒有特殊限 制。舉例而言，藉由將上述偶氮化合物溶解於溶劑中且將 所得溶液施覆在薄膜形式的定向基板上，可獲得厚度小於 10/z m的偏光膜。 此溶劑為可溶解偶氮化合物者，且較佳為親水性溶 劑。親水性溶劑的較佳例子包括水、醇類、赛路蘇類 (cellosolves)或其等之混合溶劑。 上述定向基板之例子包括拉伸膜或經摩擦處理的聚合 物。在定向基板之一表面上形成偏光膜之後，偏光膜可藉 由剝離去除或依原狀使用。在上述應用方法中，可使用例 如棒型塗布器（bar coater)、狹縫模具式塗布器（si〇t 7 201134883 coater)或其它類似物。 偶氮H面’例如藉由將~聚乙稀醇膜浸沒於含有上述 厚度超i uT水溶液中’接著拉伸此聚乙稀_，可獲得 二：μ 的偏光膜。較佳地’以此水溶液的總重為 於接!^液含有G 5至3G重量％之上述偶氮化合物。 ιηη 乂〗，上述聚乙稀醇膜的厚度在拉伸之前為15至 ㈣1乙_膜的總拉伸比為例如其原始長度的2至 6倍。 (4)應用 “ ^上文中製造之偏光膜係適合使用於連接至例如電 <行動電話、電視機及其類似物的各種不同面板。 貫施例 藉由使用亞硝酸鈉及鹽酸，將6_胺基·u_萘二磺酸轉 為重氮现’以及在酸性低溫水溶液巾進行重氮鹽與5-胺 基萘κδ文的偶合反應，以獲得單偶氮化合物。接下來， 在甲基比各咬酮中進行此單偶氮化合物與心氛苯甲酿氣 之偶合反應，以將賴鹽轉化為鐘鹽，藉此獲得藉由下述 式(3)表示之偶氮化合物（在水溶液中顯示向列型液晶相的 向液性液晶）。 將上述偶氮化合物溶解於離子交換水中，其將其濃度 〇周i至5重量％以製備塗布溶液。藉由使用棒型塗布器， 將此塗布 >谷液施覆於經摩擦處理且經電暈處理的環浠烴聚 合物膜（Zeon Corporation製造，商品名rZE〇N〇R」，厚 度：50/zm) ’接著藉由風乾以獲得厚度為〇 4//m之偏光 201134883 膜。此偏光膜的最大吸收波長為405 nm及雙色比為59。 測量方法 (1) 最大吸收波長的測量 藉由紫外線一可見光分光光度計（JASCO Corporation 製造’商品名「V_7100」）進行測量。 (2) 雙色比之測量 將格蘭-湯普遜偏光鏡（Glan-Thompson polarizer )置放 於分光光度計（JASCO Corporation製造，商品名「V-7100」） 的測量光之輸出位置’且容許經線性偏振之測量光進入樣 品。接下來，測定k!及k2’且由下述方程式計算出雙色比： 雙色比=logG/kJ/logG/ld)。 在本文中，k,表示線性偏振光在最大透射方向上的透 射率，且k2表示線性偏振光在與最大透射方向垂直的方向 上的透射率。 雖然本發明已詳細地且參考其特定實施例來描述，對 此項技術者而言，顯然可見在未偏離本發明之範圍之下， 可進行各種不同的變化及改良。 本申請案是以2010年1月5日提出申請之日本專利申 清案第2010-000654號為基礎，此日本申請案之全部内容 係併入本文中以供參考。 I：圖式簡單說明：J 無 【主要元件符號說明】無

Claims (1)

1. 201134883 七、申請專利範圍： 1. 一種偏光膜，包含藉由下述式（1)表示之偶氮化合物： so3m

   so3m 其中X為氫原子、_素原子、硝基、氰基、具有1至3個 碳原子之烷基或具有1至4個碳原子之烷氧基，以及Μ為 相反離子。 2. 如申請專利範圍第1項之偏光膜，其中以該偏光膜的總 重為基準，包含於該偏光膜中的該偶氮化合物的含量為 30至100重量％。 3. 如申請專利範圍第1項之偏光膜，其厚度為0.1至40 // m 〇 4. 如申請專利範圍第2項之偏光膜，其厚度為0.1至40 "m 〇 5. 如申請專利範圍第1項之偏光膜，其在可見光中380 至500 nm的波長範圍内顯示雙色性。 6. 如申請專利範圍第2項之偏光膜，其在可見光中380 至500 nm的波長範圍内顯示雙色性。 7. 如申請專利範圍第3項之偏光膜，其在可見光中380 至500 nm的波長範圍内顯示雙色性。 s 10 201134883 8. 如申請專利範圍第4項之偏光膜，其在可見光中380 至500 nm的波長範圍内顯示雙色性。 9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之偏光膜，其雙色 比為55或更高。 201134883 四、指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：無 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明：無 五、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：

   ⑴ S 2