TW202224948A - 光吸收異向性板 - Google Patents

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名田敬之
幡中伸行
村野耕太
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日商住友化學股份有限公司
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Abstract

本發明之目的在於提供一種包含施加力時不易產生膜破損的垂直配向型光吸收異向性膜的光吸收異向性板。 本發明係一種光吸收異向性板,其係包含膜基材及光吸收異向性膜者, 上述光吸收異向性膜係包含聚合性液晶化合物、含有反應性基之非液晶化合物及二色性色素之液晶組合物之硬化膜,其係上述聚合性液晶化合物及二色性色素在配向於與該光吸收異向性膜平面垂直之方向上之狀態下硬化而成之硬化膜。

Description

光吸收異向性板
本發明係關於一種光吸收異向性板及上述光吸收異向性板之製造方法。
作為用於對行動電話或銀行ATM(Automated Teller Machine,自動取款機)等之顯示器賦予防窺功能之光吸收異向性膜,已知有:藉由將包含二色性色素及液晶性化合物之液晶組合物塗佈於基材上,並使該液晶化合物及二色性色素相對於膜平面垂直配向而製造之光吸收異向性膜(專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2016-27387號公報
[發明所欲解決之問題]
另一方面,關於液晶化合物及二色性色素相對於膜平面垂直配向而成之光吸收異向性膜,需求一種施加力時不易產生膜破損之光吸收異向性膜。
本發明之目的在於提供一種包含施加力時不易產生膜破損之垂直配向型光吸收異向性膜的光吸收異向性板。 [解決問題之技術手段]
本發明人等為了解決上述問題而潛心研究,結果完成了本發明。即,本發明包含以下形態。 [1]一種光吸收異向性板,其係包含膜基材及光吸收異向性膜者, 上述光吸收異向性膜係包含聚合性液晶化合物、含有反應性基之非液晶化合物及二色性色素之液晶組合物之硬化膜,其係上述聚合性液晶化合物及二色性色素在配向於與該光吸收異向性膜平面垂直之方向上之狀態下硬化而成之硬化膜。 [2]如上述[1]中所記載之光吸收異向性板,其中含有反應性基之非液晶化合物具有選自丙烯醯氧基及甲基丙烯醯氧基中之至少1種反應性基。 [3]如上述[1]或[2]中所記載之光吸收異向性板,其中含有反應性基之非液晶化合物為選自單官能(甲基)丙烯酸酯及多官能(甲基)丙烯酸酯中之至少1種。 [4]如上述[1]至[3]中任一項所記載之光吸收異向性板,其中含有反應性基之非液晶化合物於分子內具有2個以上12個以下之反應性基。 [5]如上述[1]至[4]中任一項所記載之光吸收異向性板,其中含有反應性基之非液晶化合物所具有之反應性基、與聚合性液晶化合物所具有之聚合性基相同。 [6]如上述[1]至[5]中任一項所記載之光吸收異向性板,其中含有反應性基之非液晶化合物之含量相對於聚合性液晶化合物100質量份為0.2質量份以上15質量份以下。 [7]如上述[1]至[6]中任一項所記載之光吸收異向性板,其中聚合性液晶化合物為呈層列型液晶相之液晶化合物。 [8]如上述[1]至[7]中任一項所記載之光吸收異向性板,其中二色性色素為偶氮色素。 [9]如上述[1]至[8]中任一項所記載之光吸收異向性板,其中光吸收異向性膜之厚度為未達2 μm。 [10]如上述[1]至[9]中任一項所記載之光吸收異向性板,其中光吸收異向性膜於X射線繞射測定中顯示布勒格波峰。 [11]如上述[1]至[10]中任一項所記載之光吸收異向性板,其中膜基材為包含選自由聚醯亞胺系樹脂、纖維素酯系樹脂、環狀烯烴系樹脂、聚酯系樹脂及聚(甲基)丙烯酸系樹脂所組成之群中之至少1種的樹脂膜。 [12]如上述[1]至[11]中任一項所記載之光吸收異向性板,其中膜基材與光吸收異向性膜鄰接。 [13]一種製造方法,其係包含膜基材及光吸收異向性膜之光吸收異向性板之製造方法,其包括: 於膜基材上形成包含聚合性液晶化合物、含有反應性基之非液晶化合物及二色性色素之液晶組合物之塗膜之步驟; 使所獲得之塗膜乾燥而獲得乾燥塗膜之步驟;及, 使上述乾燥塗膜中之聚合性液晶化合物及二色性色素在配向於與上述塗膜平面垂直之方向上之狀態下硬化之步驟。 [14]如上述[13]中所記載之製造方法,其中光吸收異向性板為長條狀,上述製造方法包括: 捲出捲繞成卷狀之長條狀膜基材,於該膜基材上形成包含聚合性液晶化合物、含有反應性基之非液晶化合物及二色性色素之液晶組合物之塗膜之步驟; 連續地使所獲得之塗膜乾燥而獲得乾燥塗膜之步驟;及, 使上述乾燥塗膜中之聚合性液晶化合物及二色性色素配向於與上述塗膜平面垂直之方向上,藉由連續照射活性能量線而使其硬化之步驟。 [15]一種顯示材料,其包含如上述[1]至[12]中任一項所記載之光吸收異向性板。 [16]一種顯示裝置,其包含如上述[1]至[12]中任一項所記載之光吸收異向性板。 [發明之效果]
根據本發明,能夠提供一種包含施加力時不易產生膜破損之垂直配向型光吸收異向性膜的光吸收異向性板。
以下,對本發明之實施方式詳細地進行說明。再者,本發明之範圍並不限定於此處所說明之實施方式,可於不損害本發明之主旨之範圍內進行各種變更。
本發明之光吸收異向性板包含膜基材及光吸收異向性膜。 <光吸收異向性膜> 本發明中,光吸收異向性膜係包含聚合性液晶化合物、含有反應性基之非液晶化合物及二色性色素之液晶組合物之硬化膜,其係上述聚合性液晶化合物及二色性色素在配向於與該光吸收異向性膜平面垂直之方向上之狀態下硬化而成之硬化膜。
本發明中,形成光吸收異向性膜之液晶組合物(以下,亦稱作「光吸收異向性膜形成用組合物」)中所包含之聚合性液晶化合物為具有至少一個聚合性基且具有液晶性之化合物。此處,所謂聚合性基,係指參與聚合反應之基,較佳為光聚合性基。所謂光聚合性基,係指藉由從聚合起始劑所產生之活性自由基或酸等能夠參與聚合反應之基。作為聚合性液晶化合物所具有之聚合性基,例如可例舉:乙烯基、乙烯氧基、1-氯乙烯基、異丙烯基、4-乙烯基苯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、環氧乙烷基、氧雜環丁基等。其中,較佳為自由基聚合性基,更佳為丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯氧基、環氧乙烷基及氧雜環丁基,進而較佳為丙烯醯氧基。
本發明中,聚合性液晶化合物較佳為呈層列型液晶性相之液晶化合物。藉由使用呈層列型液晶相之聚合性液晶化合物,能夠形成配向秩序度較高、斜方向上之偏光功能優異之光吸收異向性膜。從能夠實現更高之配向秩序度之觀點而言,聚合性液晶化合物(A)所示之液晶狀態更佳為高次層列型相(高次層列型液晶狀態)。此處,所謂高次層列型相,係指層列型B相、層列型D相、層列型E相、層列型F相、層列型G相、層列型H相、層列型I相、層列型J相、層列型K相及層列型L相,該等之中,更佳為層列型B相、層列型F相及層列型I相。液晶性為熱致性液晶或溶致性液晶均可,但從能夠進行緻密膜厚控制之方面而言,較佳為熱致性液晶。又,聚合性液晶化合物(A)可為單體,但亦可為聚合性基聚合而成之低聚物或聚合物。
作為聚合性液晶化合物,只要是具有至少一個聚合性基之液晶化合物則並無特別限定,可使用公知之聚合性液晶化合物,但較佳為表現出層列型液晶性之化合物。作為此種聚合性液晶化合物,例如可例舉:下述式(A)所表示之化合物(以下,亦稱作「聚合性液晶化合物(A)」)。 U 1-V 1-W 1-(X 1-Y 1) n-X 2-W 2-V 2-U 2(A) [式(A)中, X 1及X 2相互獨立,表示2價之芳香族基或2價之脂環烴基,此處,該2價之芳香族基或2價之脂環烴基中所包含之氫原子可經鹵素原子、碳數1~4之烷基、碳數1~4之氟烷基、碳數1~4之烷氧基、氰基或硝基取代,構成該2價之芳香族基或2價之脂環烴基之碳原子可經氧原子或硫原子或氮原子取代。其中,X 1及X 2中之至少一者為可具有取代基之1,4-伸苯基、或可具有取代基之環己烷-1,4-二基。 Y 1為單鍵或二價之連結基。 n為1~3,於n為2以上之情形時,複數個X 1可相同亦可不同。X 2與複數個X 1中之任一者或全部可相同亦可不同。又,於n為2以上之情形時,複數個Y 1可相同亦可不同。從液晶性之觀點而言,n較佳為2以上。 U 1表示氫原子或聚合性基。 U 2表示聚合性基。 W 1及W 2相互獨立,為單鍵或二價之連結基。 V 1及V 2相互獨立,表示可具有取代基之碳數1~20之烷二基,構成該烷二基之-CH 2-可經-O-、-CO-、-S-或NH-取代。]
聚合性液晶化合物(A)中,X 1及X 2相互獨立,較佳為可具有取代基之1,4-伸苯基、或可具有取代基之環己烷-1,4-二基,X 1及X 2中之至少一者為可具有取代基之1,4-伸苯基、或可具有取代基之環己烷-1,4-二基,較佳為反式-環己烷-1,4-二基。作為可具有取代基之1,4-伸苯基、或可具有取代基之環己烷-1,4-二基所任意具有之取代基,可例舉:甲基、乙基及丁基等碳數1~4之烷基,氰基;以及氯原子、氟原子等鹵素原子。較佳為未經取代。
又,關於聚合性液晶化合物(A),從容易表現出層列型液晶性之方面而言,式(A)中,式(A1): -(X 1-Y 1) n-X 2-    (A1) 〔式中,X 1、Y 1、X 2及n分別表示與上述相同之含義。〕 所示之部分〔以下,亦稱作部分結構(A1)〕較佳為非對稱結構。 作為部分結構(A1)為非對稱結構之聚合性液晶化合物(A),例如可例舉:n為1且一個X 1與X 2為相互不同之結構的聚合性液晶化合物(A)。又,亦可例舉n為2且2個Y 1為相同結構之化合物中的:2個X 1為相同結構、且1個X 2與這2個X 1為不同結構的聚合性液晶化合物(A);2個X 1中之與W 1鍵結之X 1與另一個X 1及X 2為不同結構、且另一個X 1與X 2為相同結構的聚合性液晶化合物(A)。進而,可例舉n為3且3個Y 1為相同結構之化合物中的:3個X 1及1個X 2中之任一者與其他3個均為不同結構的聚合性液晶化合物(A)。
Y 1較佳為-CH 2CH 2-、-CH 2O-、-CH 2CH 2O-、-COO-、-OCOO-、單鍵、-N=N-、-CR a=CR b-、-C≡C-、-CR a=N-或-CO-NR a-。R a及R b相互獨立,表示氫原子或碳數1~4之烷基。Y 1更佳為-CH 2CH 2-、-CH 2O-、-COO-、-OCOO-、單鍵、-N=N-、-CR a=CR b-、-C≡C-或-CR a=N-,更佳為-CH 2CH 2-、-COO-、-CH 2O-或單鍵,於存在複數個Y 1之情形時,進而較佳為與X 2鍵結之Y 1為-CH 2CH 2-或-CH 2O-,且不與X 2鍵結之Y 1為-CH 2CH 2-、-COO-或單鍵。於X 1及X 2為全部相同結構之情形時,較佳為存在相互不同之鍵結方式之2個以上Y 1。於存在相互不同之鍵結方式之複數個Y 1之情形時,成為非對稱結構,因此呈現容易表現出層列型液晶性之趨勢。
U 2為聚合性基。U 1為氫原子或聚合性基,較佳為聚合性基。U 1及U 2較佳為均為聚合性基,更佳為均為光聚合性基,進而較佳為均為光自由基聚合性基。作為聚合性基,可例舉與前文作為聚合性液晶化合物所具有之聚合性基所例示之基相同者。U 1所表示之聚合性基與U 2所表示之聚合性基可相互不同,但較佳為相同種類之基,較佳為U 1及U 2中之至少一者為(甲基)丙烯醯氧基,更佳為兩者均為(甲基)丙烯醯氧基,進而較佳為丙烯醯氧基。又,聚合性基可為聚合之狀態,亦可為未聚合之狀態,但較佳為未聚合之狀態。
作為V 1及V 2所表示之烷二基,可例舉:亞甲基、伸乙基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基、庚烷-1,7-二基、辛烷-1,8-二基、癸烷-1,10-二基、十四烷-1,14-二基及二十烷-1,20-二基等。V 1及V 2較佳為碳數2~12之烷二基,更佳為碳數6~12之烷二基。
作為該烷二基所任意具有之取代基,可例舉:氰基,以及氯原子、氟原子等鹵素原子等,但該烷二基較佳為未經取代,更佳為未經取代之直鏈狀烷二基。
W 1及W 2相互獨立,較佳為單鍵、-O-、-S-、-COO-或-OCOO-,更佳為單鍵或-O-。
作為容易表現出層列型液晶性之聚合性液晶化合物之結構,較佳為於分子結構中具有非對稱性之分子結構,更佳為具體而言具有下述(A-a)~(A-i)之部分結構、且表現出層列型液晶性之聚合性液晶化合物。從容易表現出高次層列型液晶性之觀點而言,更佳為具有(A-a)、(A-b)或(A-c)之部分結構。再者,下述(A-a)~(A-i)中,*表示鍵結鍵(單鍵)。
[化1]
Figure 02_image001
作為聚合性液晶化合物(A),例如可例舉:下述式(A-1)~式(A-25)所表示之化合物。於聚合性液晶化合物(A)具有環己烷-1,4-二基之情形時,該環己烷-1,4-二基較佳為反式體。
[化2]
Figure 02_image003
[化3]
Figure 02_image005
[化4]
Figure 02_image007
[化5]
Figure 02_image009
[化6]
Figure 02_image011
該等之中,較佳為選自由式(A-2)、式(A-3)、式(A-4)、式(A-6)、式(A-7)、式(A-8)、式(A-13)、式(A-14)及式(A-15)所表示之化合物所組成之群中之至少1種。作為聚合性液晶化合物(A),可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。
聚合性液晶化合物(A)例如可藉由Lub等之Recl. Trav. Chim. Pays-Bas, 115, 321-328 (1996)、或日本專利第4719156號等中所記載之公知之方法而製造。
本發明中,光吸收異向性膜較佳為包含聚合性液晶化合物(A)而形成,光吸收異向性膜形成用組合物較佳為包含聚合性液晶化合物(A)。於光吸收異向性膜形成用組合物中包含2種以上之聚合性液晶化合物之情形時,關於聚合性液晶化合物(A)相對於光吸收異向性膜形成用組合物中所包含之聚合性液晶化合物之總質量之比率,較佳為51質量%以上,更佳為70質量%以上,進而較佳為90質量%以上。若聚合性液晶化合物(A)之比率處於上述範圍內,則會變得易於獲得配向秩序度較高之光吸收異向性膜。
於光吸收異向性膜形成用組合物包含2種以上之聚合性液晶化合物之情形時,其中至少1種為聚合性液晶化合物(A)、或其全部為聚合性液晶化合物(A)均可。藉由組合複數種聚合性液晶化合物,存在即使於液晶-結晶相轉移溫度以下之溫度下,亦能夠暫時保持液晶性之情形。
關於光吸收異向性膜形成用組合物中之聚合性液晶化合物之含量,其相對於液晶組合物之固形物成分,較佳為40~99.9質量%,更佳為60~99質量%,進而較佳為70~99質量%。若聚合性液晶化合物之含量處於上述範圍內,則聚合性液晶化合物之配向性呈變高趨勢。再者,本說明書中,所謂光吸收異向性膜形成用組合物之固形物成分,係指從該組合物中去除溶劑等揮發性物質而獲得之成分之合計量。以下,其他組合物等中之固形物成分亦同樣表示從對象組合物等中去除溶劑等揮發性物質而獲得之成分之合計量。
本發明中,所謂含有反應性基之非液晶化合物,係指具有能夠與上述聚合性液晶化合物之聚合性基反應之反應性基(官能基),且即使溫度變化,固體與液體之間亦無液晶狀態之化合物。光吸收異向性膜由包含含有反應性基之非液晶化合物的液晶組合物而形成,因此光吸收異向性膜之膜強度提昇,並且獲得較高之可撓性。尤其是根據本發明之發明人等之研究可知:使聚合性液晶化合物配向於與膜平面垂直之方向上而成之液晶硬化膜中,液晶化合物於與膜平面垂直之方向上排列成層狀,導致該層間容易產生剝離,而藉由調配含有反應性基之非液晶化合物,能夠抑制該層間剝離。進而,於表現出(高次)層列型液晶之液晶相之硬化膜之情形時,呈液晶化合物越以較高之配向秩序配向於垂直方向上,層間剝離也就越容易產生之趨勢,因此,能夠更加顯著地獲得藉由調配含有反應性基之非液晶化合物所帶來之膜強度及可撓性之提昇效果,加之層間剝離之抑制效果。
關於含有反應性基之非液晶化合物,較佳為:(i)其本身無著色(對可見光之吸收),(ii)具有與聚合性液晶化合物均一混合之程度之相容性,且(iii)不會阻礙聚合性液晶化合物所示之液晶狀態之形成者。
作為含有反應性基之非液晶化合物所具有之反應性基,例如可例舉:能夠藉由自由基反應,於聚合性液晶化合物、及/或含有反應性基之非液晶化合物彼此之間交聯或聚合之反應性基,具體而言,可例舉:乙烯基、乙烯氧基、1-氯乙烯基、異丙烯基、4-乙烯基苯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、環氧乙烷基、氧雜環丁基、硫醇基、異氰酸基等。反應性基較佳為聚合性基,更佳為自由基聚合性基。其中,更佳為丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯氧基、環氧乙烷基及氧雜環丁基,進而較佳為丙烯醯氧基及甲基丙烯醯氧基。
本發明中,含有反應性基之非液晶化合物較佳為具有選自丙烯醯氧基及甲基丙烯醯氧基中之至少1種反應性基(聚合性基)。藉由包含具有選自丙烯醯氧基及甲基丙烯醯氧基中之至少1種反應性基的含有反應性基之非液晶化合物,易於提昇所獲得之液晶硬化膜之膜強度,易於抑制垂直配向之液晶硬化膜中之層間剝離。
作為含有反應性基之非液晶化合物,例如可例舉:單官能(甲基)丙烯酸酯及多官能(甲基)丙烯酸酯。所謂單官能,係指具有1個反應性基;所謂多官能,係指具有複數個反應性基。本發明中,關於構成光吸收異向性膜之含有反應性基之非液晶化合物,較佳為選自單官能(甲基)丙烯酸酯及多官能(甲基)丙烯酸酯中之至少1種,更佳為選自單官能丙烯酸酯及多官能丙烯酸酯中之至少1種,從聚合性液晶化合物與含有反應性基之非液晶化合物之聚合反應易於連續進行之方面而言,進而較佳為多官能丙烯酸酯。作為含有反應性基之非液晶化合物,可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。再者,本說明書中,所謂(甲基)丙烯酸酯,係指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,(甲基)丙烯醯氧基等亦同樣如此。又,從該單官能(甲基)丙烯酸酯及多官能(甲基)丙烯酸酯為非液晶性之方面而言,較佳為無液晶原結構者。進而,光吸收異向性膜形成用組合物之塗膜中,在不擾亂於其中所包含之聚合性液晶化合物之液晶相,尤其是層列型液晶相之範圍內,亦可於分子內包含胺基甲酸酯結構、胺基結構、環氧結構、乙二醇結構及聚酯結構。
所謂單官能(甲基)丙烯酸酯,係於分子內具有1個(甲基)丙烯醯氧基〔即,丙烯醯氧基(CH 2=CHCOO-)或甲基丙烯醯氧基(CH 2=C(CH 3)COO-)〕之化合物。
作為具有1個(甲基)丙烯醯氧基之單官能(甲基)丙烯酸酯,可例舉:(甲基)丙烯酸(碳數4~16之烷基)酯、(甲基)丙烯酸(碳數2~14之β-羧基烷基)酯、(甲基)丙烯酸(碳數2~14之烷基)化苯基酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯及(甲基)丙烯酸異𦯉基酯等。
所謂多官能(甲基)丙烯酸酯,係於分子內具有2個以上之(甲基)丙烯醯氧基之化合物。本發明中,用作含有反應性基之非液晶化合物的多官能(甲基)丙烯酸酯較佳為於分子內具有2~8個(甲基)丙烯醯氧基。
作為具有2個(甲基)丙烯醯氧基之2官能(甲基)丙烯酸酯,可例示:1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯;1,3-丁二醇(甲基)丙烯酸酯;1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯;乙二醇二(甲基)丙烯酸酯;二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯;新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯;三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯;四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯;聚乙二醇二丙烯酸酯;雙酚A之雙(丙烯醯氧基乙基)醚;乙氧化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯;丙氧化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯;乙氧化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯及3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
作為具有3~6個(甲基)丙烯醯氧基之多官能(甲基)丙烯酸酯,可例舉: 三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯;季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯;三(2-羥乙基)異氰尿酸酯三(甲基)丙烯酸酯;乙氧化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯;丙氧化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯;季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯;二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯;二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯;三季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯;三季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯;三季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯;三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯;三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯; 季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯與酸酐之反應物;二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯與酸酐之反應物;三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯與酸酐之反應物; 己內酯改性三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯;己內酯改性季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯;己內酯改性三(2-羥乙基)異氰尿酸酯三(甲基)丙烯酸酯;己內酯改性季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯;己內酯改性二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯;己內酯改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯;己內酯改性三季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯;己內酯改性三季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯;己內酯改性三季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯;己內酯改性三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯;己內酯改性三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯;己內酯改性季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯與酸酐之反應物;己內酯改性二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯與酸酐之反應物,及己內酯改性三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯與酸酐之反應物等。再者,所謂己內酯改性,係指於(甲基)丙烯酸酯化合物之來自醇之部位與(甲基)丙烯醯氧基之間導入己內酯之開環體或開環聚合體。
作為具有7個以上之(甲基)丙烯醯氧基之多官能(甲基)丙烯酸酯,可例舉:三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯;三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯;三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯與酸酐之反應物;己內酯改性三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯;己內酯改性三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯;己內酯改性三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯與酸酐之反應物等。
作為含有反應性基之非液晶化合物,亦可使用市售之多官能(甲基)丙烯酸酯。作為此種市售品,例如可例舉:A-DOD-N、A-HD-N、A-NOD-N、APG-100、APG-200、APG-400、A-GLY-9E、A-GLY-20E、A-TMM-3、A-TMPT、AD-TMP、ATM-35E、A-TMMT、A-9550、A-DPH、HD-N、NOD-N、NPG、TMPT(以上,新中村化學股份有限公司製造)、ARONIX M-220、ARONIX M-325、ARONIX M-240、ARONIX M-270、ARONIX M-309、ARONIX M-310、ARONIX M-321、ARONIX M-350、ARONIX M-360、ARONIX M-305、ARONIX M-306、ARONIX M-450、ARONIX M-451、ARONIX M-408、ARONIX M-400、ARONIX M-402、ARONIX M-403、ARONIX M-404、ARONIX M-405、ARONIX M-406(以上,東亞合成股份有限公司製造)、EBECRYL11、EBECRYL145、EBECRYL150、EBECRYL40、EBECRYL140、EBECRYL180、DPGDA、HDDA、TPGDA、HPNDA、PETIA、PETRA、TMPTA、TMPEOTA、DPHA、EBECRYL系列(以上,Daicel-Cytec股份有限公司製造)等。
作為較佳之多官能(甲基)丙烯酸酯,可例舉:藉由下述式(B-1)~(B-14)分別表示之化合物。 [化7]
Figure 02_image013
含有反應性基之非液晶化合物較佳為於分子內具有2個以上12個以下之反應性基,更佳為於分子內具有2個以上12個以下之聚合性基,進而較佳為於分子內具有2個以上12個以下之聚合性基之多官能(甲基)丙烯酸酯。從更加易於提昇膜強度之觀點而言,含有反應性基之非液晶化合物所具有之反應性基(聚合性基數)於一分子內較佳為3個以上,更佳為4個以上,進而較佳為5個以上。又,從能夠實現平衡良好地達成適度之膜強度與所獲得之液晶硬化膜中之較高之配向秩序、可撓性優異、抑制層間剝離、並且具有斜方向上之較高之偏光功能的光吸收異向性膜之觀點而言,含有反應性基之非液晶化合物所具有之聚合性基之數量於一分子內較佳為10個以下,更佳為9個以下,進而較佳為8個以下。
本發明中,較佳為含有反應性基之非液晶化合物所具有之反應性基(聚合性基)、與聚合性液晶化合物所具有之聚合性基相同。再者,於選自聚合性液晶化合物及含有反應性基之非液晶化合物中之至少一個化合物具有複數種反應性基之情形時,較佳為聚合性液晶化合物所具有之至少一個聚合性基、與含有反應性基之非液晶化合物所具有之至少一個反應性基相同。例如,於含有反應性基之非液晶化合物為單官能(甲基)丙烯酸酯之情形時,較佳為聚合性液晶化合物亦具有(甲基)丙烯醯氧基。於含有反應性基之非液晶化合物為多官能(甲基)丙烯酸酯之情形時,較佳為聚合性液晶化合物亦具有(甲基)丙烯醯氧基。
光吸收異向性膜中之含有反應性基之非液晶化合物之含量,相對於構成光吸收異向性膜之聚合性液晶化合物100質量份,較佳為0.2質量份以上15質量份以下。若含有反應性基之非液晶化合物之含量處於上述範圍內,則含有反應性基之非液晶化合物不易擾亂聚合性液晶化合物或二色性色素之配向,具有較高之偏光功能,並且易於提昇膜強度。從更加易於獲得適度之膜強度與聚合性液晶化合物之配向秩序間之平衡優異、表現出較高之膜強度及彎曲性、並且偏光功能優異之光吸收異向性膜之觀點而言,含有反應性基之非液晶化合物之含量相對於聚合性液晶化合物100質量份,更佳為0.5質量份以上,進而較佳為1質量份以上,特佳為1.2質量份以上,又,更佳為12質量份以下,進而較佳為10質量份以下,特佳為9質量份以下,尤佳為8質量份以下。
所謂二色性色素,係指具有分子之長軸方向上之吸光度與短軸方向上之吸光度不同之性質的色素。本發明中可使用之二色性色素只要是具有上述性質者則並無特別限制,可為染料,亦可為顏料。又,可分別組合2種以上之染料或顏料使用,亦可組合染料與顏料使用。又,二色性色素可具有聚合性,亦可具有液晶性。
作為二色性色素,較佳為在光吸收異向性膜中於波長300~700 nm之範圍內具有吸收極大波長(λ MAX)者。
作為此種二色性色素,例如可例舉:吖啶色素、㗁 𠯤色素、花青色素、萘色素、偶氮色素及蒽醌色素等。其中較佳為偶氮色素。作為偶氮色素,可例舉:單偶氮色素、雙偶氮色素、三偶氮色素、四偶氮色素及茋偶氮色素等,較佳為雙偶氮色素及三偶氮色素。
作為偶氮色素,例如可例舉:式(Ⅰ)所表示之化合物(以下,亦稱作「化合物(Ⅰ)」)。 K 1(-N=N-K 2) p-N=N-K 3(Ⅰ) [式(Ⅰ)中,K 1及K 3相互獨立,表示可具有取代基之苯基、可具有取代基之萘基、可具有取代基之苯甲酸苯酯基或可具有取代基之1價之雜環基。K 2表示可具有取代基之對伸苯基、可具有取代基之萘-1,4-二基、可具有取代基之4,4'-伸二苯乙烯基或可具有取代基之2價之雜環基。p表示0~4之整數。於p為2以上之整數之情形時,複數個K 2可相同亦可不同。於可見光範圍內顯示吸收之範圍內,-N=N-鍵可經-C=C-、-COO-、-NHCO-、-N=CH-鍵取代。]
作為1價之雜環基,例如可例舉:從喹啉、噻唑、苯并噻唑、噻吩并噻唑、咪唑、苯并咪唑、㗁唑、苯并㗁唑等雜環化合物中去除1個氫原子所獲得之基。作為2價之雜環基,可例舉:從上述雜環化合物中去除2個氫原子所獲得之基。
作為K 1及K 3中之苯基、萘基、苯甲酸苯酯基及1價之雜環基,以及K 2中之對伸苯基、萘-1,4-二基、4,4'-伸二苯乙烯基及2價之雜環基所任意具有之取代基,可例舉:碳數1~20之烷基、具有聚合性基之碳數1~20之烷基、碳數1~4之烯基;甲氧基、乙氧基、丁氧基等碳數1~20之烷氧基;具有聚合性基之碳數1~20之烷氧基;三氟甲基等碳數1~4之氟化烷基;氰基;硝基;鹵素原子;胺基、二乙基胺基、吡咯烷基等經取代或未經取代之胺基(所謂經取代之胺基,係指具有1個或2個碳數1~6之烷基的胺基、具有1個或2個具有聚合性基之碳數1~6之烷基的胺基、或者2個取代烷基相互鍵結而形成碳數2~8之烷二基的胺基。未經取代之胺基為-NH 2)等。再者,作為上述聚合性基,可例舉:(甲基)丙烯醯基、(甲基)丙烯醯氧基等。
化合物(Ⅰ)中,較佳為以下式(I-1)~式(I-8)中之任一者所表示之化合物。 [化8]
Figure 02_image015
[式(I-1)~(I-8)中, B 1~B 30相互獨立,表示氫原子、碳數1~6之烷基、碳數1~6之烯基、碳數1~4之烷氧基、氰基、硝基、經取代或未經取代之胺基(經取代之胺基及未經取代之胺基之定義如上所述)、氯原子或三氟甲基。 n1~n4相互獨立,表示0~3之整數。 於n1為2以上之情形時,複數個B 2可相同亦可不同, 於n2為2以上之情形時,複數個B 6可相同亦可不同, 於n3為2以上之情形時,複數個B 9可相同亦可不同, 於n4為2以上之情形時,複數個B 14可相同亦可不同。]
作為上述蒽醌色素,較佳為式(I-9)所表示之化合物。 [化9]
Figure 02_image017
[式(I-9)中, R 1~R 8相互獨立,表示氫原子、-R x、-NH 2、-NHR x、-NR x 2、-SR x或鹵素原子。 R x表示碳數1~4之烷基或碳數6~12之芳基。]
作為上述㗁酮色素,較佳為式(I-10)所表示之化合物。 [化10]
Figure 02_image019
[式(I-10)中, R 9~R 15相互獨立,表示氫原子、-R x、-NH 2、-NHR x、-NR x 2、-SR x或鹵素原子。 R x表示碳數1~4之烷基或碳數6~12之芳基。]
作為上述吖啶色素,較佳為式(I-11)所表示之化合物。 [化11]
Figure 02_image021
[式(I-11)中, R 16~R 23相互獨立,表示氫原子、-R x、-NH 2、-NHR x、-NR x 2、-SR x或鹵素原子。 R x表示碳數1~4之烷基或碳數6~12之芳基。] 式(I-9)、式(I-10)及式(I-11)中,作為R x之碳數1~6之烷基,可例舉:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基及己基等;作為碳數6~12之芳基,可例舉:苯基、甲苯甲醯基、二甲苯基及萘基等。
作為上述花青色素,較佳為式(I-12)所表示之化合物及式(I-13)所表示之化合物。 [化12]
Figure 02_image023
[式(I-12)中, D 1及D 2相互獨立,表示式(I-12a)~式(I-12d)中之任一者所表示之基。 [化13]
Figure 02_image025
n5表示1~3之整數。] [化14]
Figure 02_image027
[式(I-13)中, D 3及D 4相互獨立,表示式(I-13a)~式(1-13h)中之任一者所表示之基。 [化15]
Figure 02_image029
n6表示1~3之整數。]
二色性色素可單獨使用,亦可組合使用。偶氮色素直線性較高,因此適合偏光性能優異之光吸收異向性膜之製作。從偏光性能之觀點而言,較佳為包含:上述式(Ⅰ)中之K 1~K 3中之任一者為噻吩并噻唑或苯并噻唑之偶氮色素。於需要整個可見光區域的偏光特性之情形時,若組合較佳為2種以上,更佳為3種以上之二色性色素,則易於控制偏光性能。
於組合複數種二色性色素之情形時,較佳為於光吸收異向性膜中包含至少1種於波長500 nm~600 nm之範圍內具有極大吸收波長者。於組合2種二色性色素之情形時,較佳為進而包含於350 nm~499 nm或601 nm~750 nm之範圍內具有極大吸收波長者;於組合3種二色性色素之情形時,較佳為分別包含於350 nm~499 nm、500 nm~600 nm、601 nm~750 nm之範圍內具有極大吸收波長之二色性色素。藉由以此種方式組合二色性色素,更加易於提昇斜方向上之偏光功能,例如,能夠成為適合作為防窺用光學膜之用途的光吸收異向性板。
二色性色素之重量平均分子量通常為300~2000,較佳為400~1000。
本發明之一實施方式中,構成光吸收異向性膜之二色性色素較佳為疏水性。若二色性色素為疏水性,則二色性色素與聚合性液晶化合物之相容性提昇,二色性色素與聚合性液晶化合物形成均一之相態,易於獲得較高之配向秩序之光吸收異向性膜。再者,本發明中,所謂疏水性之二色性色素,係指相對於25℃、100 g之水之溶解度為1 g以下之色素。
關於光吸收異向性膜形成用組合物中之二色性色素之含量,可根據所使用之二色性色素之種類等酌情決定,但相對於聚合性液晶化合物100質量份,較佳為0.1~50質量份,更佳為0.1~30質量份,進而較佳為0.1~10質量份,特佳為0.1~5質量份。若二色性色素之含量處於上述範圍內,則不易擾亂聚合性液晶化合物之配向,能夠獲得較高之配向秩序之光吸收異向性膜。再者,於包含2種以上之二色性色素之情形時,較佳為所有二色性色素之合計量處於上述範圍內。
光吸收異向性膜形成用組合物亦可包含聚合起始劑。聚合起始劑為能夠使聚合性液晶化合物或含有反應性基之非液晶化合物等之聚合反應開始之化合物。作為聚合起始劑,從能夠於更低溫條件下使聚合反應開始之方面而言,較佳為藉由光之作用產生活性自由基或酸之光聚合起始劑,更佳為藉由光之作用產生自由基之光聚合起始劑。聚合起始劑可單獨使用,亦可組合兩種以上使用。
作為光聚合起始劑,可使用公知之光聚合起始劑,例如,作為產生活性自由基之光聚合起始劑,有自裂解型之光聚合起始劑、奪氫型之光聚合起始劑。 作為自裂解型之光聚合起始劑,可使用:自裂解型之安息香系化合物、苯乙酮系化合物、羥基苯乙酮系化合物、α-胺基苯乙酮系化合物、肟酯系化合物,醯基氧化膦系化合物,偶氮系化合物等。又,作為奪氫型光聚合起始劑,可使用:奪氫型之二苯甲酮系化合物、安息香醚系化合物、苯偶醯縮酮系化合物、二苯并環庚酮系化合物、蒽醌系化合物、𠮿酮系化合物、9-氧硫𠮿
Figure 110142887-0000-3
系化合物、鹵代苯乙酮系化合物、二烷氧基苯乙酮系化合物、鹵代雙咪唑系化合物、鹵代三𠯤系化合物、三𠯤系化合物等。
作為產生酸之光聚合起始劑,可使用錪鹽及鋶鹽等。
其中,從防止色素溶解之觀點而言,較佳為低溫下之反應,從低溫下之反應效率之觀點而言,較佳為自裂解型之光聚合起始劑,尤佳為苯乙酮系化合物、羥基苯乙酮系化合物、α-胺基苯乙酮系化合物、肟酯系化合物。
作為光聚合起始劑,具體而言例如可例舉下述者。 安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚及安息香異丁醚等安息香系化合物; 2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1,2-二苯基-2,2-二甲氧基乙烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]丙烷-1-酮、1-羥基環己基苯基酮及2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙烷-1-酮之低聚物等羥基苯乙酮系化合物; 2-甲基-2-𠰌啉基-1-(4-甲硫基苯基)丙烷-1-酮、2-二甲基胺基-2-苄基-1-(4-𠰌啉基苯基)丁烷-1-酮等α-胺基苯乙酮系化合物; 1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)-,2-(O-苯甲醯肟)]、乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙醯肟)等肟酯系化合物; 2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦及雙(2,4,6-三甲基苯甲醯)苯基氧化膦等醯基氧化膦系化合物; 二苯甲酮、鄰苯甲醯基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲醯基-4'-甲基二苯硫醚、3,3',4,4'-四(第三丁基過氧羰基)二苯甲酮及2,4,6-三甲基二苯甲酮等二苯甲酮化合物; 二乙氧基苯乙酮等二烷氧基苯乙酮系化合物; 2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三𠯤、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三𠯤、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三𠯤、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三𠯤、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三𠯤、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(4-二乙基胺基-2-甲基苯基)乙烯基]-1,3,5-三𠯤及2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-1,3,5-三𠯤等三𠯤系化合物。 光聚合起始劑例如可根據形成光吸收異向性膜之聚合性液晶化合物及含有反應性基之非液晶化合物的關係,自上述光聚合起始劑酌情選擇。
又,亦可使用市售之光聚合起始劑。作為市售之聚合起始劑,可例舉:Irgacure(註冊商標)907、184、651、819、250及369、379、127、754、OXE01、OXE02、OXE03(BASF公司製造);Omnirad BCIM、Esacure 1001M、Esacure KIP160(IDM Resins B.V.公司製造);Seikuol(註冊商標)BZ、Z、及BEE(精工化學股份有限公司製造);kayacure(註冊商標)BP100、及UVI-6992(Dow Chemical股份有限公司製造);Adeka Optomer SP-152、N-1717、N-1919、SP-170,Adeka Arkles NCI-831,Adeka Arkles NCI-930(ADEKA股份有限公司製造);TAZ-A、及TAZ-PP(Nihon SiberHegner股份有限公司製造);以及,TAZ-104(三和化學股份有限公司製造)等。
聚合起始劑之含量相對於聚合性液晶化合物100質量份,較佳為0.1~20質量份,更佳為0.1~15質量份,進而較佳為0.5~10質量份,特佳為0.5~8質量份。若聚合起始劑之含量處於上述之範圍內,則能夠在不會較大程度地擾亂聚合性液晶化合物之配向的情況下進行聚合反應。
光吸收異向性膜亦可包含調平劑。調平劑具有調整光吸收異向性膜形成用組合物之流動性,使藉由塗佈該組合物而獲得之塗膜更加平坦之功能,具體而言,可例舉界面活性劑。作為調平劑,較佳為選自由以聚丙烯酸酯化合物為主成分之調平劑、及以含有氟原子之化合物為主成分之調平劑所組成之群中之至少1種。調平劑可單獨或組合2種以上使用。
作為以聚丙烯酸酯化合物為主成分之調平劑,例如可例舉:BYK-350、BYK-352、BYK-353、BYK-354、BYK-355、BYK-358N、BYK-361N、BYK-380、BYK-381及BYK-392(BYK Chemie公司)。
作為以含有氟原子之化合物為主成分之調平劑,例如可例舉:MEGAFAC(註冊商標)R-08、R-30、R-90、F-410、F-411、F-443、F-445、F-470、F-471、F-477、F-479、F-482及F-483(DIC(股));Surflon(註冊商標)S-381、S-382、S-383、S-393、SC-101、SC-105、KH-40及SA-100(AGC清美化學(股));E1830、E5844(大金精密化學研究所(股));Eftop EF301、Eftop EF303、Eftop EF351及Eftop EF352(三菱綜合材料電子化成(股))。
於光吸收異向性膜含有調平劑之情形時,其含量相對於聚合性液晶化合物100質量份,較佳為0.01~5質量份,更佳為0.05~3質量份。若調平劑之含量處於上述之範圍內,則呈易於使聚合性液晶化合物配向,且不易產生不均,獲得更加平滑之光吸收異向性膜之趨勢。
光吸收異向性膜亦可包含調平劑以外之其他添加劑。作為其他添加劑,例如可例舉:光敏劑、抗氧化劑、離型劑、穩定劑、上藍劑等著色劑、阻燃劑及潤滑劑等。於含有其他添加劑之情形時,其他添加劑之含量相對於光吸收異向性膜形成用組合物之固形物成分,較佳為超過0%且20質量%以下,更佳為超過0%且10質量%以下。
光吸收異向性膜形成用組合物可藉由先前公知之液晶組合物之製備方法而製造,通常可藉由對聚合性液晶化合物、含有反應性基之非液晶化合物及二色性色素,以及視需要之聚合起始劑及上述添加劑等進行混合、攪拌而製備。又,一般而言表現出層列型液晶性之液晶化合物黏度較高,因此從提昇液晶組合物之塗佈性而使光吸收異向性膜之形成變得容易之觀點而言,亦可藉由於液晶組合物中添加溶劑而進行黏度調整。
關於溶劑,根據所使用之聚合性液晶性化合物、含有反應性基之非液晶化合物及二色性色素等之溶解性酌情選擇即可,較佳為能夠將上述成分完全溶解,且對於聚合反應而言為惰性之溶劑。
作為溶劑,可例舉:甲醇、乙醇、乙二醇、異丙醇、丙二醇、乙二醇甲醚、乙二醇丁醚及丙二醇單甲醚等醇溶劑;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇甲醚乙酸酯、γ-丁內酯或丙二醇甲醚乙酸酯及乳酸乙酯等酯溶劑;丙酮、甲基乙基酮、環戊酮、環己酮、2-庚酮及甲基異丁基酮等酮溶劑;戊烷、己烷及庚烷等脂肪族烴溶劑;甲苯及二甲苯等芳香族烴溶劑;乙腈等腈溶劑;四氫呋喃及二甲氧基乙烷等醚溶劑;氯仿及氯苯等含氯溶劑等。該等溶劑可單獨使用,亦可組合2種以上使用。
溶劑之含量相對於光吸收異向性膜形成用組合物之固形物成分100質量份,較佳為100~1900質量份,更佳為150~1000質量份,進而較佳為180~800質量份。
本發明中,光吸收異向性膜係聚合性液晶化合物及二色性色素在配向於與該膜平面垂直之方向上之狀態下硬化而成之膜,於將光吸收異向性膜面內之任意方向設為x軸,將於膜面內與x軸正交之方向設為y軸,將與x軸及y軸正交之膜厚方向設為z軸時,滿足下述式(1)。 Az>(Ax+Ay)/2     (1) 〔Ax、Ay及Az均為光吸收異向性膜中之二色性色素之吸收極大波長下之吸光度, Ax表示於x軸方向上振動之直線偏光之吸光度, Ay表示於y軸方向上振動之直線偏光之吸光度, Az表示於z軸方向上振動之直線偏光之吸光度。〕
Ax可自z軸方向朝膜面入射於x軸方向上振動之直線偏光而進行測定。Ay可自z軸方向朝膜面入射於y軸方向上振動之直線偏光而進行測定。Az例如可自x-y平面方向朝膜側面,即,將光吸收異向性膜設為x-y平面時,朝其側面(厚度方向)垂直地,入射於z軸方向上振動之直線偏光而進行測定。
關於式(1)中之z方向之吸光度,由於為自膜側面之光入射,故而有時測定會較為困難。因此,於將作為測定光之直線偏光之振動面與膜之x-y平面所成之角設為90°時,可藉由對該振動面,將膜之x-y平面向直線偏光之入射方向傾斜30°及60°而進行測定,從而對Az方向之吸光度進行估測。
具體而言,可藉由以下方法等進行估測。 於將y軸作為旋轉軸使上述膜旋轉30°及60°之狀態下,藉由入射與測定Ax之直線偏光相同之直線偏光而測定Ax(z=30)及Ax(z=60),同樣地,於將x軸作為旋轉軸而使上述膜旋轉30°及60°之狀態下,藉由入射與測定Ay之直線偏光相同之直線偏光而測定Ay(z=30)及Ay(z=60)。 此時,若Ax(z=30)<Ax(z=60)且Ay(z=30)=Ay(z=60),則Ax(z=30)<Ax(z=60)<Ax(z=90)=Az,且若Ay(z=30)<Ay(z=60)且Ax(z=30)=Ax(z=60),則Ay(z=30)<Ay(z=60)<Ay(z=90)=Az,因此,可以說必然滿足式(1)。
尤其是於x-y平面無吸收異向性之情形時,即Ax與Ay相等之情形時,Ax(z=30)=Ay(z=30)且Ax(z=60)=Ay(z=60),因此,可將Ax(z=30)及Ay(z=30)設為A(z=30),可將Ax(z=60)及Ay(z=60)設為A(z=60)。即,若A(z=30)<A(z=60),則滿足A(z=30)<A(z=60)<A(z=90)=Az之關係。進而,若A(z=30)>(Ax+Ay)/2,則可以說Az必然滿足式(1)。
又,本發明中光吸收異向性膜較佳為除了上述式(1),亦滿足下述式(2)及(3)。 Ax(z=60)/Ax>5   (2) Ay(z=60)/Ay>5    (3) 〔Ax、Ay及Az與上述含義相同。Ax(z=60)及Ay(z=60)均為光吸收異向性膜中之二色性色素之吸收極大波長下之吸光度, Ax(z=60)表示將y軸作為旋轉軸而使上述膜旋轉60°時之x軸方向上振動之直線偏光之吸光度, Ay(z=60)表示將x軸作為旋轉軸而使上述膜旋轉60°時之y軸方向上振動之直線偏光之吸光度。〕
對於Ax(z=60),可於將y軸作為旋轉軸而使上述膜旋轉60°之狀態下,入射與測定Ax之直線偏光相同之直線偏光而進行測定。此處,膜之旋轉係將y軸作為旋轉軸,使測定Ax之狀態之膜向直線偏光之入射方向旋轉60°而進行。對於Ay(z=60),可於將x軸作為旋轉軸而使上述膜旋轉60°之狀態下,入射與測定Ay之直線偏光相同之直線偏光而進行測定。此處,膜之旋轉係將x軸作為旋轉軸,使測定Ay之狀態之膜向直線偏光之入射方向旋轉60°而進行。
Ax(z=60)/Ax及Ay(z=60)/Ay之含義為:其數值越大,越表現出優異之光吸收異向性。該等數值例如可為50以下,又亦可為30以下。 進而,本發明中光吸收異向性膜更佳為滿足下述式(4)及(5)。 Ax(z=60)/Ax>10  (4) Ay(z=60)/Ay>10  (5) 作為聚合性液晶化合物,使用形成層列型液晶相、尤其是高次層列型液晶相之化合物,藉此易於獲得亦滿足上述式(2)及(3)、或者式(4)及(5)之光吸收異向性膜。
若光吸收異向性膜滿足式(1)、式(2)及式(3),則可以說具有優異之吸收異向性,即,優異之偏光性能。藉由該優異特性,能夠有效地透過來自正面方向之光,且能夠有效地吸收來自斜方向之光。
光吸收異向性膜之厚度較佳為0.01 μm以上,更佳為0.05 μm以上,進而較佳為0.1 μm以上;較佳為未達2 μm,更佳為1.5 μm以下,進而較佳為1 μm以下。若光吸收異向性膜之厚度為上述下限以上,則來自斜方向之光吸收良好,易於提昇斜方向上之偏光特性;若厚度為上述上限以下,則不易擾亂聚合性液晶化合物及二色性色素之配向,能夠確保正面方向之較高之透過性,能夠期待組裝入顯示裝置等時之薄型化。光吸收異向性膜之厚度可藉由雷射顯微鏡或膜厚計等進行測定,以下,構成光吸收異向性板之膜基材等各層之厚度之測定亦同樣如此。
本發明中,光吸收異向性膜較佳為配向秩序度較高之液晶硬化膜。配向秩序度較高之液晶硬化膜於X射線繞射測定中獲得來自六角相或結晶相之類的高次結構之布勒格波峰。所謂布勒格波峰,係指來自分子配向之面週期結構的峰。因此,構成本發明之光吸收異向性板的光吸收異向性膜較佳為於X射線繞射測定中顯示布勒格波峰。即,構成本發明之光吸收異向性板的光吸收異向性膜中,較佳為聚合性液晶化合物或其聚合體以於X射線繞射測定中該膜顯示布勒格波峰之方式配向。本發明中,較佳為分子配向之面週期間隔為3.0~6.0Å之光吸收異向性膜。關於顯示布勒格波峰之較高之配向秩序度,可藉由對所使用之聚合性液晶化合物之種類、二色性色素之種類或其量、以及聚合起始劑之種類或其量等進行控制而實現。
<膜基材> 光吸收異向性膜可藉由將包含聚合性液晶化合物、含有反應性基之非液晶化合物及二色性色素的光吸收異向性膜形成用組合物塗佈於膜基材上等方法而形成。 作為基材膜,可使用光學膜之領域中先前公知之樹脂膜基材,於將本發明之光吸收異向性板組裝至其他光學積層體或顯示裝置等中之情形時,於轉印而並不剝離膜基材之情形時,較佳為透明樹脂膜基材。所謂透明樹脂膜基材,係指具有能夠透過光,尤其是可見光之透光性的膜基材;所謂透光性,係指對跨波長380 nm~780 nm之光線具有80%以上之視感度補正透過率之特性。
作為構成膜基材之樹脂,例如可例舉:聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴系樹脂;降𦯉烯系聚合物等環狀烯烴系樹脂;聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯系樹脂;(甲基)丙烯酸、聚(甲基)丙烯酸甲酯等聚(甲基)丙烯酸系樹脂;三乙醯纖維素、雙乙醯纖維素及醋酸丙酸纖維素等纖維素酯系樹脂;聚乙烯醇及聚乙酸乙烯酯等乙烯醇系樹脂;聚碳酸酯系樹脂;聚苯乙烯系樹脂;聚芳酯系樹脂;聚碸系樹脂;聚醚碸系樹脂;聚醯胺系樹脂;聚醯亞胺系樹脂;聚醚酮系樹脂;聚苯硫醚系樹脂;聚苯醚系樹脂、以及該等之混合物等。其中,從通用性、耐熱性等之觀點而言,較佳為選自由聚醯亞胺系樹脂、纖維素酯系樹脂、環狀烯烴系樹脂、聚酯系樹脂及聚(甲基)丙烯酸系樹脂所組成之群中之至少1種,更佳為纖維素酯系樹脂及環狀烯烴系樹脂。該等單獨使用或組合2種以上使用均可。可將此種樹脂,藉由溶劑流延法、熔融擠出法等公知之方法製膜而製成樹脂膜基材。
作為膜基材或構成膜基材之樹脂,可使用市售品。作為市售之纖維素酯系樹脂膜基材,可例舉:Fujitac膜(富士軟片股份有限公司製造);KC8UX2M、KC8UY及KC4UY(以上,Konica Minolta Opto股份有限公司製造)等。作為市售之環狀烯烴系樹脂,可例舉:Topas(註冊商標)(Ticona公司(獨)製造)、ARTON(註冊商標)(JSR股份有限公司製造)、ZEONOR(註冊商標)、ZEONEX(註冊商標)(以上,日本ZEON股份有限公司製造)及APEL(註冊商標)(三井化學股份有限公司製造)等。可將此種環狀烯烴系樹脂藉由溶劑流延法、熔融擠出法等公知之方法製膜而製成膜基材。作為市售之環狀烯烴系樹脂基材,可例舉:S-SINA(註冊商標)、SCA40(註冊商標)(以上,積水化學工業股份有限公司製造)、ZEONORFILM(註冊商標)(Optes股份有限公司製造)及ARTONFILM(註冊商標)(JSR股份有限公司製造)等。
亦可對膜基材實施表面處理。作為表面處理之方法,例如可例舉:於真空至大氣壓之氛圍下,藉由電暈或電漿對膜基材之表面進行處理之方法;對膜基材之表面進行雷射處理之方法;對膜基材之表面進行臭氧處理之方法;對膜基材之表面進行皂化處理之方法;對膜基材之表面進行火焰處理之方法;於膜基材之表面塗佈偶合劑之方法;對膜基材之表面進行底塗處理之方法;及使反應性單體或具有反應性之聚合物附著於膜基材表面後,照射放射線、電漿或紫外線使其發生反應之接枝聚合法等。其中,較佳為於真空至大氣壓之氛圍下,對膜基材表面進行電暈或電漿處理之方法。
作為藉由電暈或電漿進行膜基材之表面處理之方法,可例舉:於大氣壓附近之壓力下,在對向之電極間設置膜基材,產生電暈或電漿而進行膜基材之表面處理之方法;使氣體於對向之電極間流動,於電極間使氣體電漿化,將電漿化之氣體噴附於膜基材上之方法;及,於低壓條件下,產生輝光放電電漿而進行膜基材之表面處理之方法等。
其中,較佳為:於大氣壓附近之壓力下,在對向之電極間設置膜基材,產生電暈或電漿而進行膜基材之表面處理之方法;或使氣體於對向之電極間流動,於電極間使氣體電漿化,將電漿化之氣體噴附於膜基材上之方法。利用該電暈或電漿所進行之表面處理通常藉由市售之表面處理裝置進行。
膜基材亦可於與塗佈光吸收異向性膜形成用組合物之面相反側之面具有保護膜。作為保護膜,可例舉:聚乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯及聚烯烴等之膜,以及於該膜中進而具有黏著劑層之膜等。其中,聚對苯二甲酸乙二酯較佳,其原因在於乾燥時之熱變形較小。藉由於與塗佈光吸收異向性膜形成用組合物之面相反側之面具有保護膜,能夠抑制膜基材搬送時之膜之搖晃或塗佈面之細微振動,能夠提昇塗膜之均一性。
關於膜基材之厚度,從實用上之操作性之觀點而言,較佳為較薄者,從強度或加工性之觀點而言,較佳為較厚者。本發明之一形態中,膜基材之厚度較佳為5 μm~300 μm,更佳為20 μm~200 μm。
<光吸收異向性板之製作方法> 本發明中,光吸收異向性膜係藉由使二色性色素之吸收軸配向於與膜面正交之方向上而獲得。關於此種主-賓型之光吸收異向性膜中之二色性色素之吸收軸之方向,通常藉由聚合性液晶化合物所配向之方向而進行控制。藉由將聚合性液晶化合物之分子長軸之配向方向設為與膜面正交之方向,通常能夠使二色性色素之吸收軸配向於與膜面正交之方向上。聚合性液晶化合物之配向方向可藉由:塗佈包含聚合性液晶化合物、含有反應性基之非液晶化合物及二色性色素之液晶組合物之基材,或配向膜之性質,以及,聚合性液晶化合物之性質而進行控制。
本發明中,光吸收異向性板例如可藉由包括如下步驟的方法而製造: 於膜基材上,介隔或不介隔配向膜而形成包含聚合性液晶化合物、含有反應性基之非液晶化合物及二色性色素之液晶組合物(光吸收異向性膜形成用組合物)之塗膜之步驟; 使所獲得之塗膜乾燥而獲得乾燥塗膜之步驟;及, 使上述塗膜中之聚合性液晶化合物及二色性色素在配向於與上述塗膜平面垂直之方向上之狀態下硬化之步驟。
本發明中,光吸收異向性膜亦可形成於配向膜上。配向膜係具有使聚合性液晶化合物液晶配向於所需方向上之配向限制力者,藉由於配向膜上塗佈光吸收異向性膜形成用組合物,易於容易地獲得得精度良好地配向之光吸收異向性膜。作為配向膜,較佳為具有不會由於上述光吸收異向性膜形成用組合物之塗佈等而溶解之耐溶劑性,且具有用於去除溶劑或使聚合性液晶化合物配向的加熱處理中之耐熱性者。作為該配向膜,可例舉:包含配向性聚合物之配向膜、光配向膜等,具體而言,例如可使用:日本專利特開2016-27387號公報中所記載之包含配向性聚合物之配向膜或光配向膜。於本發明之一實施方式中,膜基材與光吸收異向性膜鄰接積層。
作為於膜基材上等塗佈光吸收異向性膜形成用組合物之方法,例如可例舉:旋轉塗佈法、擠壓法、凹版塗佈法、模嘴塗佈法、棒式塗佈法、敷料法等塗佈法,柔版法等印刷法等公知之方法。
於光吸收異向性膜形成用組合物包含溶劑之情形時,通常從塗佈之組合物中去除溶劑。作為溶劑之去除方法,可例舉:自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥及減壓乾燥法等。乾燥塗膜較佳為以光吸收異向性膜中之殘存溶劑相對於光吸收異向性膜之總質量成為1重量%以下之方式進行乾燥。殘存溶劑之量可藉由從膜基材上剝離光吸收異向性膜並進行秤量,將所獲得之光吸收異向性膜浸漬於四氫呋喃等使光吸收異向性膜溶解之溶劑中,照射10分鐘超音波而提取溶解成分後,利用氣相層析法對該溶液進行分析而定量。乾燥溫度及乾燥時間等各條件可根據光吸收異向性膜形成用組合物之組成、膜基材之材料等酌情決定。
關於塗膜中之聚合性液晶化合物,通常藉由加熱至轉變成液晶狀態或溶液狀態之溫度以上,繼而冷卻至液晶配向之溫度而與二色性色素一起配向,形成液晶相。
關於塗膜中之聚合性液晶化合物配向之溫度,預先藉由使用包含該聚合性液晶化合物之組合物之紋理觀察等求出即可。又,溶劑之去除與液晶配向亦可同時進行。作為此時之溫度,亦根據去除之溶劑或所使用之聚合性液晶化合物之種類而異,但較佳為50~200℃之範圍,更佳為80~130℃之範圍。
保持著聚合性液晶化合物之液晶狀態直接使聚合性液晶化合物聚合、硬化,藉此形成光吸收異向性膜作為液晶組合物之硬化膜。作為聚合方法,較佳為光聚合法。作為於光聚合中對乾燥塗膜照射之光,根據該乾燥塗膜中所包含之聚合性液晶化合物、含有反應性基之非液晶化合物等之種類(尤其是,聚合性液晶化合物/含有反應性基之非液晶化合物所具有之聚合性基之種類),聚合起始劑之種類及該等之量等酌情選擇。關於保持著層列型相之液晶相直接聚合而成之包含聚合性液晶化合物之液晶硬化膜,其與先前之主賓型之液晶硬化膜,即,保持著向列相之液晶相直接使聚合性液晶化合物等聚合所獲得之液晶硬化膜相比,偏光性能較高,又,與僅塗佈二色性色素或溶致液晶者相比,偏光性能及膜強度優異。
作為活性能量線之光源,例如可例舉:低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、氙氣燈、鹵素燈、碳弧燈、鎢絲燈、鎵燈、準分子雷射、於波長範圍380~440 nm內發光之LED(Light Emitting Diode,發光二極體)光源、化學燈、黑光燈、微波激發水銀燈、金屬鹵化物燈等。較佳為:低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、化學燈、黑光燈、微波激發水銀燈、金屬鹵化物燈等在波長400 nm以下具有發光分佈之光源,更佳為相對於膜基材之法線方向平行之紫外線。
關於活性能量線之照射能量,較佳為以對聚合起始劑之活化有效之波長區域之照射強度成為10~5000 mJ/cm 2之方式進行設定,更佳為100~2000 mJ/cm 2
本發明之光吸收異向性板亦可為長條之膜狀,可藉由Roll to Roll(輥對輥)形式連續進行製造。作為該製造方法,可例舉包括如下步驟之方法等: 捲出捲繞成卷狀之長條狀膜基材,於該膜基材上,介隔或不介隔配向膜形成包含聚合性液晶化合物、含有反應性基之非液晶化合物及二色性色素之液晶組合物之塗膜之步驟; 連續地使所獲得之塗膜乾燥而獲得乾燥塗膜之步驟;及, 使上述塗膜中之聚合性液晶化合物及二色性色素配向於與上述塗膜平面垂直之方向上,藉由連續照射活性能量線而使其硬化之步驟。
作為捲出捲繞成卷狀之長條狀膜基材之方法,可例舉:藉由於捲取膜基材之捲芯中設置合適之旋轉機構,並利用該旋轉機構使膜基材捲繞而成之上述卷旋轉而進行之方法;於從上述膜基材卷搬送膜基材之方向上設置合適之輔助輥,利用該輔助輥之旋轉機構捲出膜基材之方法等;較佳為一面對膜基材賦予適度之張力一面捲出膜基材。
長條狀膜基材之尺寸酌情決定即可,膜基材之長邊方向之長度例如為10~3000 m,較佳為100~2000m。又,膜基材之短邊方向之長度例如為0.1~5 m,較佳為0.2~2m。
對從膜基材卷所捲出之膜基材,使用合適之塗佈裝置,通過該裝置時,於其表面上塗佈光吸收異向性膜形成用組合物。作為用於連續塗佈光吸收異向性膜形成用組合物之塗佈裝置,較佳為凹版塗佈法、模嘴塗佈法及柔版法。
將通過了塗佈裝置之膜基材向乾燥爐搬送,利用乾燥爐進行乾燥,藉此,於膜基材表面連續形成光吸收異向性膜形成用組合物之乾燥塗膜。作為乾燥爐,例如可使用組合了通風乾燥法與加熱乾燥法之熱風式乾燥爐等。
藉由通過乾燥爐,從光吸收異向性膜形成用組合物中去除溶劑,且利用熱能使該組合物中所包含之聚合性液晶化合物配向。乾燥爐可為包含設定溫度相互不同之複數個區域者,亦可為以串列設置有設定溫度相互不同之複數個乾燥爐者。
繼而,於塗膜中之聚合性液晶化合物配向之狀態下,向活性能量線照射裝置搬送。於活性能量線照射裝置中,照射活性能量線,藉此使聚合性液晶化合物於配向之狀態下聚合,連續地獲得光吸收異向性膜。
將連續製造出之光吸收異向性板捲取於第2捲芯上,藉此能夠獲得捲繞成卷狀之光吸收異向性板。再者,於捲取時,亦可使用合適之間隔件進行供卷。
關於本發明之光吸收異向性板,其適度之膜強度與聚合性液晶化合物之配向秩序的平衡優異,表現出較高之膜強度及可撓性,並且表現出斜方向上之偏光功能,因此能夠適合地用作液晶顯示裝置或有機電致發光(EL)顯示裝置等之構成材料。因此,本發明亦將包含本發明之光吸收異向性板的顯示材料、及包含本發明之光吸收異向性板的顯示裝置作為對象。
本發明之光吸收異向性板例如可用作防窺用膜或提昇顯示器外觀之材料。又,本發明之光吸收異向性板之偏光性能優異且可撓性亦優異,因此亦適合作為撓性顯示材料。
作為顯示材料,於組裝入顯示裝置之情形時,具體而言,例如可經由黏接著層貼合於圓偏光板之視認側,上述圓偏光板包含:在與膜面平行之方向上具有吸收軸之具有偏光功能之偏光膜或相位差膜等。
作為顯示裝置,可例舉作為具有顯示元件之裝置之、包含發光元件或發光裝置作為發光源的液晶顯示裝置、有機電致發光(EL)顯示裝置、無機電致發光(EL)顯示裝置、觸控面板顯示裝置、電子發射顯示裝置(例如場發射顯示裝置(FED)、表面場發射顯示裝置(SED))、電子紙(使用了電子墨水或電泳元件之顯示裝置)、電漿顯示裝置、投射型顯示裝置(例如柵狀光閥成像系統(GLV)顯示裝置、具有數位微鏡裝置(DMD)之顯示裝置)及壓電陶瓷顯示器等。
關於在與膜面平行之方向上具有吸收軸之具有偏光功能之偏光膜或相位差膜等構成顯示裝置之各材料及構件,可從顯示裝置中所使用之公知之材料或構件中酌情選用。 [實施例]
以下,藉由實施例及比較例對本發明進而詳細地進行說明。實施例及比較例中之「%」及「份」除非另有說明,則指「質量%」及「質量份」。
1.實施例1 (1)光吸收異向性膜形成用組合物之製備 將下述成分混合,於80℃下攪拌1小時,藉此獲得光吸收異向性膜形成用組合物。二色性色素使用日本專利特開2013-101328號公報之實施例中所記載之偶氮系色素。
・式(A-6)所表示之聚合性液晶化合物 75份 [化16]
Figure 02_image031
・式(A-7)所表示之聚合性液晶化合物 25份 [化17]
Figure 02_image033
・如下所示之二色性色素(1)    1份 [化18]
Figure 02_image035
・聚合起始劑:2-二甲基胺基-2-苄基-1-(4-𠰌啉基苯基)丁烷-1-酮(Irgacure 369;Ciba Specialty Chemicals公司製造)  6份 ・含有反應性基之非液晶化合物(1):二季戊四醇六丙烯酸酯(6官能)    1.5份 ・溶劑:鄰二甲苯   650份
(2)光吸收異向性膜之製作 將三乙醯纖維素膜(Konica Minolta公司製造KC4UY-TAC,厚度40 μm)切出四邊形作為膜基材,使用電暈處理裝置(AGF-B10;春日電機股份有限公司製造)於輸出0.3 kW、處理速度3 m/分鐘之條件下實施1次電暈處理。於膜基材之經過電暈處理之面上使用棒式塗佈機塗佈光吸收異向性膜形成用組合物後,藉由設定為100℃之乾燥烘箱乾燥1分鐘。
繼而,使用高壓水銀燈(uniQure VB-15201BY-A,牛尾電機股份有限公司製造),照射紫外線(氮氣氛圍下,波長:365 nm,波長365 nm下之累計光量:1000 mJ/cm 2),藉此形成聚合性液晶化合物及二色性色素相對於塗膜平面垂直配向的光吸收異向性膜,獲得包含膜基材/光吸收異向性膜之光吸收異向性板(1)。此時,藉由橢圓偏光計對光吸收異向性膜之厚度進行測定,為0.4 μm。
(3)特性評價 [膜強度之評價] 於所獲得之光吸收異向性板(1)之光吸收異向性膜側積層黏著劑,將三乙醯纖維素膜貼合於該黏著劑層。對藉由該貼合所獲得之包含膜基材、光吸收異向性膜、黏著劑層及三乙醯纖維素膜之積層體,於光吸收異向性膜與黏著劑層之界面打開缺口後,以100 mm/min之剝離速度將光吸收異向性板(1)剝離。將結果示於表2。 <評價基準> A:光吸收異向性板在與黏著劑之界面剝離(材料未破損) B:光吸收異向性板之剝離面之未達1/3發生材料破損 C:光吸收異向性板之剝離面之1/3以上發生材料破損 D:光吸收異向性板之整個面發生材料破損
[可撓性之評價] 針對所獲得之光吸收異向性板(1),使用JIS-K-5600-5-1中所記載之塗料通用試驗方法―耐可撓性(圓筒形心軸法)之方法,以如下方式進行可撓性之評價。 將光吸收異向性板(1)切下25 mm×200 mm的長方形,使用圓筒型心軸法耐可撓性試驗機II型(TP技研股份有限公司製造),於溫度25℃、相對濕度55%RH之條件下,以使光吸收異向性膜成為外側之方式將其捲於直徑為6 mm(彎曲半徑R=3 mm)之心軸棒上而進行可撓性試驗。對10000次彎曲後、50000次彎曲後、100000次彎曲後之光吸收異向性板,於暗室環境下藉由照明透過光進行目視確認。將結果示於表2。 <評價基準> A:試驗前後無變化 B:100000次彎曲後確認剝離 C:50000次彎曲後確認剝離 D:10000次彎曲後確認剝離 E:1次彎曲便確認基材破裂
[正面/斜角吸光度比] 對光吸收異向性板(1),以下述方式測定吸光度。 使用在分光光度計(島津製作所股份有限公司製造 UV-3150)上設置附稜鏡偏光元件之夾子而成之裝置,藉由雙光束法,對在2 nm步進380~680 nm之波長範圍內表現出極大吸收之波長下之三維吸光度進行測定。此處之三維吸光度,係指將光吸收異向性膜之膜面內之任意方向設為x軸,將於膜面內與x軸正交之方向設為y軸,將膜之膜厚方向設為z軸時,各方向上對直線偏光之吸光度(Ax、Ay、Az)。具體而言,藉由使樣品相對於作為測定光之直線偏光旋轉而進行測定。 又,關於z方向之吸光度,由於定義上為自樣品側面之光入射,故而難以測定。因此,將樣品之x-y平面相對於作為測定光之直線偏光之振動面傾斜60°而進行測定,藉此估測Az方向之吸光度。 具體而言,於以包含y軸之方式使樣品旋轉30°及60°之狀態下,入射與測定Ax時相同之直線偏光,藉此測定Ax(z=60),同樣地,於以包含x軸之方式使樣品旋轉60°之狀態下,入射與測定Ay時相同之直線偏光,藉此測定Ay(z=60)。 再者,於x-y平面無吸收異向性之情形時,即Ax與Ay相等之情形時,Ax(z=60)=Ay(z=60),因此將Ax(z=60)及Ay(z=60)設為A(z=60)。將Ax(z=60)/Ax之值作為正面/斜角吸光度比。
2.實施例2~5 於光吸收異向性膜形成用組合物中,將含有反應性基之非液晶化合物之調配量變更為表1中所示之量,除此以外,與實施例1同樣地製作光吸收異向性板(2)~(5),與實施例1同樣地進行特性評價。將結果示於表2。
3.實施例6 於光吸收異向性膜形成用組合物中,使用下述所示之二色性色素(2)代替二色性色素(1),除此以外,與實施例2同樣地製作光吸收異向性板(6),與實施例1同樣地進行特性評價。將結果示於表2。 [化19]
Figure 02_image037
4.實施例7 於光吸收異向性膜形成用組合物中,使用下述所示之二色性色素(3)代替二色性色素(1),除此以外,與實施例2同樣地製作光吸收異向性板(7),與實施例1同樣地進行特性評價。將結果示於表2。 [化20]
Figure 02_image039
5.實施例8 於光吸收異向性膜形成用組合物中,調配二色性色素(1)、(2)及(3)各1質量份作為二色性色素,除此以外,與實施例2同樣地製作光吸收異向性板(8),與實施例1同樣地進行特性評價。將結果示於表2。
6.實施例9~17 於光吸收異向性膜形成用組合物中,將含有反應性基之非液晶化合物(1)變更為表1中所示之含有反應性基之非液晶化合物(2)~(10),除此以外,與實施例2同樣地製作光吸收異向性板(9)~(17),與實施例1同樣地進行特性評價。將結果示於表2。 再者,作為表1中所示之各含有反應性基之非液晶化合物(2)~(10),使用以下化合物。
・含有反應性基之非液晶化合物(2):三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯(2官能) ・含有反應性基之非液晶化合物(3):二-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯(4官能) ・含有反應性基之非液晶化合物(4):乙氧化二季戊四醇聚丙烯酸酯(6官能) ・含有反應性基之非液晶化合物(5):三季戊四醇八丙烯酸酯(8官能) ・含有反應性基之非液晶化合物(6):三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(3官能) ・含有反應性基之非液晶化合物(7):季戊四醇四(3-巰基丙酸酯)(4官能) ・含有反應性基之非液晶化合物(8):二季戊四醇六(3-巰基丙酸酯)(6官能) ・含有反應性基之非液晶化合物(9):3,4-環氧環己基羧酸3',4'-環氧環己基甲酯(2官能) ・含有反應性基之非液晶化合物(10):丙烯酸2-異氰酸乙酯(2官能)
7.實施例18 於光吸收異向性膜形成用組合物中,調配0.3質量份之聚丙烯酸酯化合物(BYK-361N;BYK-Chemie公司製造)作為調平劑,將二色性色素(1)之調配量變更為2.8質量份,溶劑之量變更為250質量份,除此以外,與實施例2同樣地製作光吸收異向性板(18),與實施例1同樣地進行特性評價。將結果示於表2。
8.實施例19 除了使用於40 μm之環烯烴聚合物膜上形成厚度3 μm之硬塗層(包含丙烯酸樹脂之層)而成之膜作為膜基材以外,與實施例2同樣地製作光吸收異向性板(19),與實施例1同樣地進行特性評價。將結果示於表2。
9.比較例1 除了使用玻璃板(厚度0.7 mm)代替膜基材,未於光吸收異向性膜形成用組合物中調配含有反應性基之非液晶化合物以外,與實施例18同樣地製作光吸收異向性板(20),與實施例1同樣地進行特性評價。將結果示於表2。
10.比較例2 除了未於光吸收異向性膜形成用組合物中調配含有反應性基之非液晶化合物以外,與實施例1同樣地製作光吸收異向性板(21),與實施例1同樣地進行特性評價。將結果示於表2。
11.比較例3 除了未於光吸收異向性膜形成用組合物中調配含有反應性基之非液晶化合物以外,與實施例19同樣地製作光吸收異向性板(22),與實施例1同樣地進行特性評價。將結果示於表2。
[表1]
   光吸收異向性板之構成
膜基材 光吸收異向性膜之組成
聚合性液晶化合物 含有反應性基之非液晶化合物 二色性色素 聚合起始劑 調平劑 溶劑
種類 量 (質量份) 種類 量 (質量份) 反應性基(聚合性基) 種類 量 (質量份) 量 (質量份) 量 (質量份) 量 (質量份)
種類 數量
實施例1 TAC (A-6):(A-7) 75:25 含有反應性基之非液晶化合物(1) 1.5 丙烯酸基 6 二色性色素(1) 1 6 - 650
實施例2 TAC (A-6):(A-7) 75:25 含有反應性基之非液晶化合物(1) 3 丙烯酸基 6 二色性色素(1) 1 6 - 650
實施例3 TAC (A-6):(A-7) 75:25 含有反應性基之非液晶化合物(1) 6 丙烯酸基 6 二色性色素(1) 1 6 - 650
實施例4 TAC (A-6):(A-7) 75:25 含有反應性基之非液晶化合物(1) 9 丙烯酸基 6 二色性色素(1) 1 6 - 650
實施例5 TAC (A-6):(A-7) 75:25 含有反應性基之非液晶化合物(1) 12 丙烯酸基 6 二色性色素(1) 1 6 - 650
實施例6 TAC (A-6):(A-7) 75:25 含有反應性基之非液晶化合物(1) 3 丙烯酸基 6 二色性色素(2) 1 6 - 650
實施例 7 TAC (A-6):(A-7) 75:25 含有反應性基之非液晶化合物(1) 3 丙烯酸基 6 二色性色素(3) 1 6 - 650
實施例8 TAC (A-6):(A-7) 75:25 含有反應性基之非液晶化合物(1) 3 丙烯酸基 6 二色性色素(1),(2),(3) 3 6 - 650
實施例9 TAC (A-6):(A-7) 75:25 含有反應性基之非液晶化合物(2) 3 丙烯酸基 2 二色性色素(1) 1 6 - 650
實施例10 TAC (A-6):(A-7) 75:25 含有反應性基之非液晶化合物(3) 3 丙烯酸基 4 二色性色素(1) 1 6 - 650
實施例11 TAC (A-6):(A-7) 75:25 含有反應性基之非液晶化合物(4) 3 丙烯酸基 6 二色性色素(1) 1 6 - 650
實施例12 TAC (A-6):(A-7) 75:25 含有反應性基之非液晶化合物(5) 3 丙烯酸基 8 二色性色素(1) 1 6 - 650
實施例13 TAC (A-6):(A-7) 75:25 含有反應性基之非液晶化合物(6) 3 甲基丙烯酸基 3 二色性色素(1) 1 6 - 650
實施例14 TAC (A-6):(A-7) 75:25 含有反應性基之非液晶化合物(7) 3 硫醇基 4 二色性色素(1) 1 6 - 650
實施例15 TAC (A-6):(A-7) 75:25 含有反應性基之非液晶化合物(8) 3 硫醇基 6 二色性色素(1) 1 6 - 650
實施例16 TAC (A-6):(A-7) 75:25 含有反應性基之非液晶化合物(9) 3 環氧基 2 二色性色素(1) 1 6 - 650
實施例17 TAC (A-6):(A-7) 75:25 含有反應性基之非液晶化合物(10) 3 丙烯酸基、 異氰酸基 2 二色性色素(1) 1 6 - 650
實施例18 TAC (A-6):(A-7) 75:25 含有反應性基之非液晶化合物(1) 3 丙烯酸基 6 二色性色素(1) 2.8 6 0.3 250
實施例19 COP/HC (A-6):(A-7) 75:25 含有反應性基之非液晶化合物(1) 3 丙烯酸基 6 二色性色素(1) 1 6 - 650
比較例1 玻璃 (A-6):(A-7) 75:25 - - - - 二色性色素(1) 2.8 6 0.3 250
比較例2 TAC (A-6):(A-7) 75:25 - - - - 二色性色素(1) 1 6 - 650
比較例3 COP/HC (A-6):(A-7) 75:25 - - - - 二色性色素(1) 1 6 - 650
[表2]
   光吸收異向性板 膜強度 可撓性 正面/斜角吸光度比
實施例1 (1) B B 10.2
實施例2 (2) A A 10
實施例3 (3) A A 12
實施例4 (4) C B 10
實施例5 (5) C C 5.5
實施例6 (6) A A 6.8
實施例7 (7) A A 4.3
實施例8 (8) A A 9.3
實施例9 (9) C C 16.5
實施例10 (10) B C 10.3
實施例11 (11) A A 18
實施例12 (12) A A 6.5
實施例13 (13) B B 7.4
實施例14 (14) B B 5.9
實施例15 (15) C B 7.2
實施例16 (16) B C 13
實施例17 (17) C C 6.6
實施例18 (18) B B 8.8
實施例19 (19) A B 10
比較例1 (20) D E 2.1
比較例2 (21) D D 12.2
比較例3 (22) D D 9.8

Claims (16)

  1. 一種光吸收異向性板,其係包含膜基材及光吸收異向性膜者, 上述光吸收異向性膜係包含聚合性液晶化合物、含有反應性基之非液晶化合物及二色性色素之液晶組合物之硬化膜,其係上述聚合性液晶化合物及二色性色素在配向於與該光吸收異向性膜平面垂直之方向上之狀態下硬化而成之硬化膜。
  2. 如請求項1之光吸收異向性板,其中含有反應性基之非液晶化合物具有選自丙烯醯氧基及甲基丙烯醯氧基中之至少1種反應性基。
  3. 如請求項1或2之光吸收異向性板,其中含有反應性基之非液晶化合物為選自單官能(甲基)丙烯酸酯及多官能(甲基)丙烯酸酯中之至少1種。
  4. 如請求項1至3中任一項之光吸收異向性板,其中含有反應性基之非液晶化合物於分子內具有2個以上12個以下之反應性基。
  5. 如請求項1至4中任一項之光吸收異向性板,其中含有反應性基之非液晶化合物所具有之反應性基、與聚合性液晶化合物所具有之聚合性基相同。
  6. 如請求項1至5中任一項之光吸收異向性板,其中含有反應性基之非液晶化合物之含量相對於聚合性液晶化合物100質量份為0.2質量份以上15質量份以下。
  7. 如請求項1至6中任一項之光吸收異向性板,其中聚合性液晶化合物為呈層列型液晶相之液晶化合物。
  8. 如請求項1至7中任一項之光吸收異向性板,其中二色性色素為偶氮色素。
  9. 如請求項1至8中任一項之光吸收異向性板,其中光吸收異向性膜之厚度為未達2 μm。
  10. 如請求項1至9中任一項之光吸收異向性板,其中光吸收異向性膜於X射線繞射測定中顯示布勒格波峰。
  11. 如請求項1至10中任一項之光吸收異向性板,其中膜基材為包含選自由聚醯亞胺系樹脂、纖維素酯系樹脂、環狀烯烴系樹脂、聚酯系樹脂及聚(甲基)丙烯酸系樹脂所組成之群中之至少1種的樹脂膜。
  12. 如請求項1至11中任一項之光吸收異向性板,其中膜基材與光吸收異向性膜鄰接。
  13. 一種製造方法,其係包含膜基材及光吸收異向性膜之光吸收異向性板之製造方法,其包括: 於膜基材上形成包含聚合性液晶化合物、含有反應性基之非液晶化合物及二色性色素之液晶組合物之塗膜之步驟; 使所獲得之塗膜乾燥而獲得乾燥塗膜之步驟;及, 使上述塗膜中之聚合性液晶化合物及二色性色素在配向於與上述塗膜平面垂直之方向上之狀態下硬化之步驟。
  14. 如請求項13之製造方法,其中光吸收異向性板為長條狀,上述製造方法包括: 捲出捲繞成卷狀之長條狀膜基材,於該膜基材上形成包含聚合性液晶化合物、含有反應性基之非液晶化合物及二色性色素之液晶組合物之塗膜之步驟; 連續地使所獲得之塗膜乾燥而獲得乾燥塗膜之步驟;及, 使上述乾燥塗膜中之聚合性液晶化合物及二色性色素配向於與上述塗膜平面垂直之方向上,藉由連續照射活性能量線而使其硬化之步驟。
  15. 一種顯示材料,其包含如請求項1至12中任一項之光吸收異向性板。
  16. 一種顯示裝置,其包含如請求項1至12中任一項之光吸收異向性板。
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