TWI449776B - A method for producing a liquid crystal coating liquid, and an optically anisotropic film - Google Patents

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Description

液晶性塗布液之製造方法以及光學各向異性薄膜 技術領域
本發明係有關於一種可成為光學各向異性薄膜形成材料的液晶性塗布液之製造方法。
 背景技術
包含有向液性液晶性化合物之液晶性塗布液，可於例如光學各向異性薄膜之製造中使用。以下，會有將「液晶性塗布液」僅記為「塗布液」的情形。
具體而言，向液性液晶性化合物係在塗布液中形成有超分子凝聚體，且藉由此凝聚體，塗布液會顯現液晶相。若一邊對此塗布液施加剪切力一邊將其延流在基材上而形成塗膜，則於此塗膜中超分子凝聚體之長軸會延著延流方向配向。如此般延流塗布液而形成塗膜的方法一般係稱為「溶液延流法」。其後，藉由乾燥前述塗膜，可得到由前述經配向的向液性液晶性化合物所構成的薄膜。此薄膜可作為光學各向異性薄膜來利用。
附帶一提，於上述光學各向異性薄膜之製造中，係以使用可顯現穩定液晶相的塗布液為佳。
於專利文獻1係揭示到，由於在液體中向液性液晶性化合物不會溶化，故其會成為結晶體而阻礙液晶相的顯現。為了使此向液性液晶性化合物不形成結晶體，於專利文獻1中係揭示一種塗布液之製造方法，該方法具有以下步驟：準備包含有溶劑及向液性液晶性化合物之結晶體的前處理液之步驟；於前述結晶體之熔解點以上加熱處理前處理液而得到各向同性溶液之步驟；及於可顯現液晶相的溫度以下冷卻處理各向同性溶液之步驟。
依據上述專利文獻1所揭示的方法，由於可得到可顯現穩定液晶相的塗布液，故藉由溶液延流法將其製膜，可製造光學各向異性薄膜。
然而，即便在向液性液晶性化合物不成為結晶體的情況下，仍會有塗布液中含有微細結晶的情形。由包含有前述微細結晶的塗布液所形成的光學各向異性薄膜，會有光散射大且透明性低的問題。
習知技術文獻
【專利文獻1】　日本專利特開2009-139806號公報
本發明之目的在於提供一種實質上不含微細結晶之液晶性塗布液之製造方法。
本發明人針對塗布液中會含有微細結晶之原因全力地研究。
塗布液係藉由在溶劑中使向液性液晶性化合物進行分散等而得到。然而，使用純度100%的向液性液晶性化合物在現實上很困難。因此，在所使用的向液性液晶性化合物中會包含有若干不純物。本發明人徹底查明到此不純物為微細結晶之原因物質，進而完成了本發明。
本發明之液晶性塗布液之製造方法，具有以下步驟：加熱步驟，係加熱包含向液性液晶性化合物及溶劑之處理液，且該向液性液晶性化合物含有不純物；析出步驟，係將前述加熱步驟後之處理液冷卻至小於40℃之溫度而使析出物析出；及去除步驟，係從處理液去除前述析出物。
上述液晶性塗布液之製造方法係使向液性液晶性化合物中所含的大部分不純物作為析出物析出，並將其從處理液中去除。因此，在所得到的液晶性塗布液中，可抑制起因於不純物之微細結晶之含有。
本發明之較佳的塗布液之製造方法，係前述不純物對於前述溶劑係難溶，且前述向液性液晶性化合物對於前述溶劑係可溶。
本發明之其他較佳的塗布液之製造方法，係於前述析出步驟中將前述不純物之微細結晶作為核來析出析出物。
本發明之其他較佳的塗布液之製造方法，係前述溶劑係水系溶劑，且前述向液性液晶性化合物係以下述式(1)表示的芳香族雙偶氮系化合物。
於通式(1)中，Q1 表示取代或未取代的芳基；Q2 表示取代或未取代的伸芳基；R1 獨立地表示氫原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的乙醯基、取代或未取代的苯甲醯基、取代或未取代的苯基；M表示對離子；m表示0~2之整數；n表示0~6之整數；m及n之至少任一者不為0；且1≦m+n≦6。
通式(1)所示的OH、(NHR1 )m 及(SO3 M)n 亦可分別鍵結於萘基環之7個取代部位之任一者上。
本發明之其他較佳的塗布液之製造方法，係前述去除步驟包含使用孔徑1μm以下之過濾器來過濾前述處理液之步驟。
本發明之其他較佳的塗布液之製造方法，係前述去除步驟包含離心分離前述處理液之步驟。
若依據本發明之其他狀態，可提供一種光學各向異性薄膜。
本發明之光學各向異性薄膜係藉由將以上述製造方法得到的液晶性塗布液塗布於展開面上而形成塗膜，並使該塗膜固化而得者。
若依據本發明之製造方法，可得到實質上不含微細結晶之液晶性塗布液。藉由使用此液晶性塗布液，可形成透明性優異的光學各向異性薄膜。
圖式簡單說明
【第1圖】實施例1~4及比較例1之光學各向異性薄膜的顯微鏡照片圖。
 用以實施發明的形態 [本發明之概要]
本發明之液晶性塗布液之製造方法具有以下步驟：加熱步驟，係加熱包含向液性液晶性化合物及溶劑之處理液，且該向液性液晶性化合物含有不純物；析出步驟，係將前述加熱步驟後之處理液冷卻至小於40℃之溫度而使析出物析出；及去除步驟，係從處理液去除前述析出物。
所使用的向液性液晶性化合物中通常含有不純物。此不純物會成為塗布液中產生微細結晶之原因物質。為了抑制此微細結晶之發生，若使用不含不純物之純度100%的向液性液晶性化合物雖佳，但合成純度100%的向液性液晶性化合物係相當困難。在本發明中，於製造塗布液的過程，係使不純物作為較大的析出物來析出。較大的析出物可以過濾等簡便的方法從液中去除。藉由去除析出物，可得到實質上不含微細結晶之塗布液。使用實質上不含微細結晶之塗布液，係可使透明性優異的光學各向異性薄膜之形成成為可能。
以下，具體地進行說明。
[向液性液晶性化合物]
本發明所使用的向液性液晶性化合物，只要是可在液中形成超分子凝聚體而顯現液晶相之化合物就無特別限定。如此的向液性液晶性化合物，可舉例如偶氮系化合物、蒽醌系化合物、苝系化合物、喹啉黃系化合物、萘醌系化合物、部花青素系化合物等。從顯現良好向液性液晶性的觀點來看，以使用偶氮系化合物為佳。
再者，向液性液晶性係指，藉由使溫度或濃度變化，於液中會產生各向同相-液晶相之相轉移的性質。
偶氮系化合物之中，以分子中具有芳香環的偶氮化合物為佳，且以具有萘環之雙偶氮化合物更佳。藉由將包含如此偶氮系化合物之塗布液進行製膜，可得到偏光特性優異的光學各向異性薄膜。
又，偶氮系化合物係以其分子中具有極性基之偶氮系化合物為佳。具有極性基之偶氮系化合物於水系溶劑係可溶，會溶解於水系溶劑中而容易形成超分子凝聚體。因此，包含有具有極性基之偶氮系化合物的塗布液，特別可顯現良好的向液性液晶性。
再者，極性基係指具有極性之官能基。極性基可列舉如OH基、COOH基、NH2 基、NO2 基、CN基般包含電負度較大的氧及/或氮之官能基。
上述具有極性基之偶氮系化合物的具體例，可列舉以下述通式(1)表示的芳香族雙偶氮化合物。
於通式(1)中，Q1 表示取代或未取代的芳基；Q2 表示取代或未取代的伸芳基；R1 獨立地表示氫原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的乙醯基、取代或未取代的苯甲醯基、取代或未取代的苯基；M表示對離子；m表示0~2之整數；且n表示0~6之整數。但，m及n之至少任一者不為0，且1≦m+n≦6。當前述m為2時，各R1 係相同或相異。
通式(1)所示的OH、(NHR1 )m 及(SO3 M)n 亦可分別鍵結於萘基環之7個取代部位之任一者上。
再者，於本說明書中，「取代或未取代」係指「以取代基取代，或者，未以取代基取代」之意。
又，於本說明書中，「X~Y」之記載係指「X以上Y以下」之意。
前述通式(1)之萘基與偶氮基(-N=N-)之鍵結位置並無特別限定。前述萘基係指式(1)中表示於右側的萘基。較佳地，前述萘基與偶氮基係鍵結於前述萘基之第1位置或第2位置。
當前述通式(1)之R1 之烷基、乙醯基、苯甲醯基或苯基具有取代基時，該取代基可列舉下述芳基或伸芳基中所例示的各取代基。
前述R1 係以氫原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的乙醯基為佳，且以氫原子更佳。
前述取代或未取代的烷基可列舉取代或未取代的碳數1~6之烷基。
前述通式(1)之M(對離子)，較佳地可列舉氫離子；Li、Na、K、Cs等鹼金屬離子；Ca、Sr、Ba等鹼土金屬離子；其他金屬離子；亦可以烷基或羥烷基取代的銨離子；有機胺之鹽等。前述金屬離子可舉例如Ni+ 、Fe3+ 、Cu2+ 、Ag+ 、Zn2+ 、Al3+ 、Pd2+ 、Cd2+ 、Sn2+ 、Co2+ 、Mn2+ 、Ce3+ 等。有機胺可列舉碳數1~6之烷基胺、具有羥基的碳數1~6之烷基胺、具有羧基的碳數1~6之烷基胺等。於上述通式(1)中，當SO3 M為2個以上時，各M可相同或亦可相異。又，於前述通式(1)中，當SO3 M之M為2價以上之陽離子時，該M可與液中其他陰離子靜電性地結合而穩定化，或是，可與液中其他通式(1)之偶氮系化合物之SO3 - 結合而穩定化。
前述通式(1)之m係以1為佳。又，通式(1)之n係以1或2為佳。
通式(1)之萘基之具體例可舉例如下述式(a)至式(l)等。式(a)~式(l)之R1 及M係與通式(1)相同。
於前述通式(1)中，前述以Q1 表示的芳基，除苯基之外，可列舉如萘基等縮合2個以上苯環而成之縮合環基。
前述以Q2 表示的伸芳基，除伸苯基之外，可列舉如伸萘基等縮合2個以上苯環而成之縮合環基。
Q1 之芳基或Q2 之伸芳基亦可分別具有取代基，或者，亦可不具有取代基。不論是在前述芳基或伸芳基有取代或未取代的任一情況下，具有極性基之通式(1)之芳香族雙偶氮化合物對水系溶劑之溶解性皆優異。
當前述芳基或伸芳基具有取代基時，該取代基可舉例如碳數1~6之烷基、碳數1~6之烷氧基、碳數1~6之烷基胺基、苯基胺基、碳數1~6之醯基胺基、二羥丙基等碳數1~6之羥烷基、COOM基等羧基、SO3 M基等磺酸基、羥基、氰基、硝基、胺基、鹵基等。較佳地，前述取代基可選自於碳數1~6之烷氧基、碳數1~6之羥烷基、羧基、磺酸基及硝基中一者。具有如此取代基的芳香族雙偶氮化合物特別是水溶性優異。該等取代基亦可取代1種或2種以上。又，前述取代基亦可以任意比例取代。
前述通式(1)之Q1 係以取代或未取代的苯基為佳，且以具有前述取代基之苯基更佳。
前述Q2 係以取代或未取代的伸萘基為佳，且以具有前述取代基之伸萘基更佳，又以具有前述取代基之1,4-伸萘基特佳。
通式(1)之Q1 為取代或未取代的苯基且Q2 為取代或未取代的1,4-伸萘基之芳香族雙偶氮系化合物，係以下述通式(2)表示。
於通式(2)中，R1 、M、m及n係與上述通式(1)之其等相同。
於通式(2)中，A及B表示取代基，且a及b表示其取代數。前述A及B各自獨立地表示碳數1~6之烷基、碳數1~6之烷氧基、碳數1~6之烷基胺基、苯基胺基、碳數1~6之醯基胺基、二羥丙基等碳數1~6之羥烷基、COOM基等羧基、SO3 M基等磺酸基、羥基、氰基、硝基、胺基、鹵基。前述a係0~5之整數，前述b表示0~4之整數。但，a及b之至少任一者不為0。當前述a在2以上時，前述取代基A可相同，或是亦可相異。當前述b在2以上時，前述取代基B可相同，或是亦可相異。
在通式(2)中所含有的芳香族雙偶氮化合物之中，係以使用以下述通式(3)表示的芳香族雙偶氮化合物為佳。通式(3)之芳香族雙偶氮化合物，其取代基A係以偶氮基(-N=N-)為基準鍵結於對位上。此外，通式(3)之芳香族雙偶氮化合物，其萘基之OH基係鍵結於與偶氮基鄰接的位置上。若使用如此的通式(3)之芳香族雙偶氮化合物，可得到偏光度高的光學各向異性薄膜。
於通式(3)中，R1 、M、m及n係與上述通式(1)之其等相同，A則與通式(2)所述者相同。
於通式(3)中，p表示0~4之整數。前述p係以1或2為佳，且以1更佳。
以上述通式(1)至(3)表示的芳香族雙偶氮化合物，舉例而言，可依循細田豐著「理論製造染料化學(5版)」(昭和43年7月15日技報堂發行，第135頁~第152頁)來合成。
舉例而言，通式(3)之芳香族雙偶氮化合物，可藉由使苯胺衍生物與萘磺酸衍生物進行偶氮化及偶合反應而得到單偶氮化合物後，且將該單偶氮化合物進行偶氮化後，進一步使其與1-胺基-8-萘酚磺酸衍生物進行偶合反應而合成。
[溶劑]
本發明所使用的溶劑只要是可使上述向液性液晶性化合物分散、沉澱或溶解者就無特別限定。
當向液性液晶性化合物為具有上述極性基之偶氮系化合物時，以使用水系溶劑為佳。水系溶劑可列舉水、親水性溶劑、水與親水性溶劑之混合溶劑。前述親水性溶劑係可與水略均勻地相溶之溶劑。親水性溶劑可舉例如甲醇、乙醇、甲基醇、異丙醇等醇類；乙二醇、二乙二醇等二醇類；甲基賽路蘇、乙基賽路蘇等賽路蘇類；丙酮、甲乙酮等酮類；乙酸乙酯等酯類等。上述水系溶劑係以使用水或是水與親水性溶劑之混合溶劑為佳。
通式(1)至(3)之芳香族雙偶氮化合物由於具有NHR1 基及/或SO3 M基，故對前述水系溶劑之溶解性優異。
[液晶性塗布液之製造方法] (前處理步驟)
前處理步驟係獲得包含含有不純物之向液性液晶性化合物及溶劑的處理液之步驟。
向液性液晶性化合物及溶劑可從上述說明中適當地選擇。較佳地，向液性液晶性化合物可使用1種或2種以上選自於以上述通式(1)至(3)表示的芳香族雙偶氮化合物者，而溶劑可使用上述水系溶劑。
以下，雖針對使用上述芳香族雙偶氮化合物作為向液性液晶性化合物，且使用上述水系溶劑作為溶劑的情況進行說明，但可使用的向液性液晶性化合物及溶劑當不限定於其等。
經選擇的特定芳香族雙偶氮化合物可如上述般進行合成。經合成的特定芳香族雙偶氮化合物並非純度100%，而會含有若干量的不純物。此不純物，認為是在合成時作為副產物產生的結構異構物或合成原料之未反應物等。不純物之含有量雖不清楚，但認為相對於芳香族雙偶氮化合物100質量份為0.1~5質量份左右。
於前處理步驟中，藉由將含有上述不純物之向液性液晶性化合物放入水系溶劑中以得到處理液。又，亦可將水系溶劑注入至含有不純物之芳香族雙偶氮化合物中。
水系溶劑之溫度係室溫左右，舉例而言可例示如10~35℃左右。
前述芳香族雙偶氮化合物只要是在水系溶劑中可成為分散、沉澱或溶解或是其等混合存在的狀態即可。
具體而言，通式(1)至(3)之芳香族雙偶氮化合物由於對於水系溶劑為可溶，因此在處理液中，會成為芳香族雙偶氮化合物溶解於水系溶劑的狀態。再者，亦可成為以下狀態：於處理液中一部分的芳香族雙偶氮化合物成為結晶體，且該等結晶體分散或沉澱於溶劑中的狀態。此係因為，即使存在有前述分散或沉澱狀態之芳香族雙偶氮化合物的結晶體，仍可藉由進行之後的加熱步驟，來將該一部分的芳香族雙偶氮化合物溶解於水系溶劑中。
又，不純物以對於水系溶劑難溶為佳。難溶於水系溶劑的不純物可容易在加熱步驟中作為析出物析出。
處理液中的芳香族雙偶氮化合物之濃度雖無特別限定，但通常為5~50質量%，且以10~40質量%為佳。
得到的處理液可顯現液晶相。液晶相並無特別限定，而可舉例如向列液晶相、中間相、層列型液晶相、膽固醇型液晶相或六角相液晶相等。液晶相可藉由以偏光顯微鏡觀察到的光學形態來確認、識別。
又，處理液中亦可添加添加劑。添加劑可舉例如相容劑、界面活性劑、熱穩定劑、光穩定劑、潤滑劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、難燃劑、抗靜電劑、增黏劑等。處理液中的添加劑濃度係以大於0且在10質量%以下為佳。
(加熱步驟)
加熱步驟係加熱前述處理液之步驟。
加熱溫度係在前述處理液相轉移成為各向同相的溫度以上，具體而言，係大於40℃，且以45~100℃為佳，又以60~100℃更佳，並且以80~100℃特佳。
藉由進行加熱步驟，可得到向液性液晶性化合物全部實質溶解於水系溶劑而成的處理液。又，加熱處理後之處理液，其向液性液晶性化合物之分子會無秩序地存在，而顯現各向同相。
前述處理液之加熱時間並無特別限定，而可舉例如：將於前述加熱溫度使處理液昇溫的狀態保持1分鐘以上，且係以保持1~60分鐘為佳。
用於加熱前述處理液之加熱方法亦無特別限定，而可使用加熱板、恆溫槽、電爐等。
(析出步驟)
析出步驟係將加熱步驟後之前述處理液冷卻至小於40℃之溫度而使析出物析出之步驟。
前述處理液之冷卻溫度係小於40℃，且以38℃以下為佳，又以36℃以下更佳，並且以35℃以下特佳。
藉由將處理液冷卻至如此的溫度，會使不純物成為較大的析出物而析出。
處理液的冷卻溫度之下限雖無特別限定，但為-20℃以上，且以在-10℃以上為佳。
前述處理液由於含有向液性液晶性化合物，故處理液因凝固點降低而即使在0℃以下仍不會固體化(凍結)。然而，在小於-20℃之下，處理液會有固體化之虞。
處理液之冷卻速度雖無特別限定，但以1~20℃/分鐘為佳。若為如此的冷卻速度，可使不純物作為析出物析出。
如上述般，藉由將加熱處理後之處理液保持於小於40℃，會使不純物成為析出物而析出。此作用雖不清楚，但可推定如下述般。
難溶於水系溶劑的不純物，在前處理步驟中所得之處理液中並不會溶解於溶劑中。藉由於加熱步驟中加熱此處理液，不純物會變得可溶解於水系溶劑中。其後，藉由將處理液冷卻，不純物會成為不溶於水系溶劑的微細結晶而生成。於是，在冷卻過程中，會將該不純物之微細結晶作為核且使其成長，藉此析出較大的析出物。再者，前述較大的析出物，認為是藉由在前述不純物之微細結晶上進一步凝聚不純物、芳香族雙偶氮化合物等，而使該微細結晶成長變大而產生。
上述析出物的大小係最大徑大於1μm且在3μm以下，且最大徑係以1.5~3μm為佳。最大徑係指，從平面觀察析出物時其形狀最長的部分之長度。舉例而言，當析出物為略球形時，該析出物之最大徑係相當於直徑；當析出物為略橢圓球形時，該析出物之最大徑則相當於長徑。
析出物之最大徑可藉顯微鏡將析出物放大來測定。
(去除步驟)
去除步驟係從處理液去除前述析出物之步驟。
藉由進行前述析出步驟，可使處理液中較大的析出物析出。如此的析出物可以簡便的方法從處理液中去除。
前述析出物之去除方法可列舉使用過濾器之過濾、使用離心分離機之固液分離等，且其等可單獨使用或亦可併用2種方法。
過濾器只要是可使前述處理液且僅補捉析出物者就無特別限定。由於上述析出物之最大徑大於1μm，因此以使用孔徑在1μm以下的過濾器為佳，且進一步以使用孔徑在0.5μm以下的過濾器更佳。過濾器的孔徑下限雖無特別限定，但若考慮到過濾時間等，則以使用孔徑在0.05μm以上的過濾器為佳。
過濾器之材質並無特別限定，可列舉合成樹脂、金屬、纖維素系、無機化合物等。
藉由將處理液通過過濾器可過濾析出物。
離心分離機可使用迄今眾所皆知者。離心分離條件雖無特別限定，但可舉例如以5~15krpm進行1~30分鐘，且較佳為以5~15krpm進行5~15分鐘。
藉由進行離心分離，析出物會沉澱。因而，藉由取出離心分離後的上清液，可從處理液中去除析出物。
[塗布液]
如上述般進行而得到的液晶性塗布液實質上不含微細結晶。藉由使用實質上不含微細結晶之液晶性塗布液，可形成光散射小且透明性優異的薄膜。
塗布液中芳香族雙偶氮化合物之濃度雖無特別限定，但通常為1~50質量%，且以1~40質量%為佳。
前述濃度範圍之塗布液，舉例而言，可在23℃顯現良好的液晶相。
此外，於前述塗布液中亦可添加聚乙烯醇。藉由將包含聚乙烯醇之前述塗布液進行製膜，可得到具有更高偏光度的光學各向異性薄膜。
前述聚乙烯醇之鹼化度在97%以上，且以在98%以上為佳。
[光學各向異性薄膜之製造]
上述液晶性塗布液可藉由例如溶液延流法來進行製膜(形成為薄膜)。將塗布液進行製膜而得到的薄膜，可作為光學各向異性薄膜利用。
以下，簡單地說明使用液晶性塗布液之光學各向異性薄膜之製造方法。
首先，將塗布液塗布在適當的展開面上而形成塗膜。
展開面係用於將塗布液略為均勻地展開者。只要是適於此目的，展開面的種類則無特別限定。展開面可舉例如聚合物薄膜之表面、玻璃板之表面、金屬桶之表面等。又，亦可將配向薄膜作為聚合物薄膜使用。配向薄膜由於在其表面上具有配向調整力(alignment regulating force)，而可確實地使向液性液晶性化合物配向。
塗布液之塗布可使用迄今眾所皆知之塗布器來進行。
在將液晶相狀態之塗布液塗布在展開面上時，於該過程中會對向液性液晶性化合物之超分子凝聚體施加剪切力。因而，可在展開面上形成該等超分子凝聚體延著預定方向配向而成的塗膜。
接著，使上述塗膜固化。當使用水系溶劑作為溶劑時，將前述塗膜乾燥。在塗膜之乾燥過程中，經配向的向液性液晶性化合物會被固定。乾燥後之塗膜係光學各向異性薄膜。
得到的光學各向異性薄膜之厚度係以0.05μm~10μm為佳。
當使用在可見光區具有吸收能的向液性液晶性化合物時，前述光學各向異性薄膜可作為偏光薄膜利用。而當使用在可視光區不具吸收能或吸收能小的向液性液晶性化合物時，前述光學各向異性薄膜可作為相位差薄膜利用。
[光學各向異性薄膜之用途等]
本發明之光學各向異性薄膜可作為例如液晶顯示裝置、有機EL顯示裝置等影像顯示裝置之構成部件使用。
當前述影像顯示裝置為液晶顯示裝置時，其較佳用途係電視、携帶式裝置、攝影機等。
實施例
以下，展示實施例及比較例以進一步說明本發明。但，本發明當不僅限定於下述實施例。再者，於實施例及比較例所使用的各分析方法係如以下所述。
[液晶相之觀察及處理液中之析出物的觀察]
於2片載玻片間夾入少量實施例之處理液等，且於室溫(23℃)下使用偏光顯微鏡進行液晶相之觀察。又，相同地進行來觀察析出物，並測定其最大徑。
前述偏光顯微鏡係使用具有大型樣品加熱冷卻臺(JAPAN HIGH TECH(股)製，製品名「10013L」)的偏光顯微鏡(Olympus(股)製，製品名「OPTIPHOT-POL」)。
[組成分析]
處理液中所含固狀部分之分析，係使用高效能液相層析法(Agilent Technologies(股)製，製品名「HP1100」)來進行。其管柱係使用Inertsil ODS3(4.6mmφ×25cm，5μm)(GL科學公司製)，且移動相係使用0.025%Na2 PO4 水溶液/0.1%TBAB/AN溶液。檢測係以波長254nm進行。
[光學各向異性薄膜之觀察]
將以實施例等而得到的光學各向異性薄膜之偏光軸，與市售的偏光薄膜之偏光軸重疊以成為正交尼寇稜鏡(crossed nicols)，並使用偏光顯微鏡(Olympus(股)製，製品名「OPTIPHOT-POL」)觀察該光學各向異性薄膜。
[芳香族雙偶氮化合物之合成例]
依循上述文獻所記載的方法，使4-硝基苯胺與8-胺基-2-萘磺酸進行偶氮化及偶合反應，藉此得到單偶氮化合物。依循同一方法將該單偶氮化合物偶氮化，再進一步使其與1-胺基-8-萘酚-2,4-二磺酸鋰鹽進行偶合反應，藉此得到粗生成物。以氯化鋰來鹽析此粗生成物，藉此得到以下述構造式(4)表示的芳香族雙偶氮化合物。
[處理液A之製備及組成分析]
使上述式(4)之芳香族雙偶氮化合物溶解於離子交換水，而製備濃度20質量%之處理液A。使用Poly-spuit採取此處理液A，且夾入少量於2片載玻片間，並使用偏光顯微鏡觀察。結果，前述處理液A係顯現向列液晶相。
又，為了調查該處理液A所含的固狀部分之組成，將處理液A置入高效能液相層析儀(HPCL)進行分析。結果，芳香族雙偶氮化合物之面積比為96%，而難溶性成分之面積比為0.5%。藉由HPCL之分析確認到，此難溶性成分並非芳香族雙偶氮化合物，而為不純物。
[實施例1]
使上述式(4)之芳香族雙偶氮化合物溶解於離子交換水，而製備濃度15質量%之處理液B。
一邊攪拌一邊加熱該處理液B直到液溫成為90℃，且於該狀態保持30分鐘。其後將該處理液B置入23℃恆溫室中，並於其中放置48小時自然放冷。
使用偏光顯微鏡觀察冷卻後的處理液B。結果，於液中確認到直徑約2μm之析出物。
藉由使用孔徑0.20μm之針筒過濾器(ADVANTEC公司製，製品名「DISMIC 25HP020AN」)過濾含有該析出物之處理液B，以去除析出物。使用偏光顯微鏡觀察此濾液(已去除析出物之處理液B)。結果，濾液中並不存在析出物，且濾液係顯示向列液晶相。
此外，與上述處理液A之組成分析同樣地使用高效能液相層析法(HPCL)分析該濾液。結果，芳香族雙偶氮化合物之面積比為97%，而難溶性成分之面積比為0.04%。
將上述濾液作為實施例1之塗布液使用。然後，使用塗布棒(BUSHMAN公司製，製品名「Mayer rot HS5」)，在經施以摩擦處理及電暈處理之降烯系聚合物薄膜(日本ZEON(股)製，製品名「ZEONOR」)的表面上塗布前述塗布液。藉由在23℃恆溫室內自然乾燥該塗膜，而製作光學各向異性薄膜。
以偏光顯微鏡觀察所得到的光學各向異性薄膜後，並未見到異物。將該薄膜之顯微鏡照片示於第1圖。
[實施例2]
與實施例1相同地進行而製備處理液B，並將其加熱並冷卻。
於冷卻後之處理液B中，與實施例1相同地確認到直徑約2μm的析出物。
使用離心分離機((股)TOMY精工製，製品名「微量高速冷卻離心機MX-305型」)離心分離該含有析出物的處理液B後取出上清液，藉此去除析出物。但，離心分離係藉由將液體以各為100ml的方式分為4根離心分離管，並於前述離心分離機以10krpm運轉10分鐘來進行。
使用偏光顯微鏡觀察該上清液(已去除析出物之處理液)。結果，上清液中並不存在析出物，且上清液係顯示向列液晶相。
此外，與上述處理液A之組成分析同樣地使用高效能液相層析法(HPCL)分析該上清液。結果，芳香族雙偶氮化合物之面積比為97%，而難溶性成分之面積比為0.1%。
將上述上清液作為實施例2之塗布液使用。藉由將此塗布液與實施例1同樣地進行製膜，而製作光學各向異性薄膜。以偏光顯微鏡觀察所得到的光學各向異性薄膜後，並未見到異物。將該薄膜之顯微鏡照片示於第1圖。
[實施例3]
除了以在35℃之恆溫室中將處理液B放置48小時而自然放冷，來取代於23℃將處理液B放冷48小時之外，與實施例1同樣地進行，加熱並冷卻處理液B。
於冷卻後之處理液B中，與實施例1相同地確認到直徑約2μm的析出物。
與實施例1同樣地進行，使用孔徑0.20μm之針筒過濾器過濾該含有析出物之處理液B後，製作光學各向異性薄膜。
以偏光顯微鏡觀察所得到的光學各向異性薄膜後，並未見到異物。
[比較例1]
與實施例1同樣地進行，製備處理液B，並將其加熱並冷卻。
於冷卻後之處理液B中，與實施例1相同地確認到直徑約2μm的析出物。
使用處理液B作為比較例1之塗布液。藉由將此塗布液與實施例1同樣地進行製膜，而製作光學各向異性薄膜。以偏光顯微鏡觀察所得到的光學各向異性薄膜，見到了多數異物。將該薄膜之顯微鏡照片示於第1圖。
產業上之可利用性
本發明之液晶性塗布液之製造方法可利用於實質上不含微細結晶之塗布液之製造。此塗布液可作為光學各向異性薄膜之形成材料使用。
【第1圖】實施例1~4及比較例1之光學各向異性薄膜的顯微鏡照片圖。

Claims (7)

  1. 一種液晶性塗布液之製造方法，具有以下步驟：加熱步驟，係在處理液相轉移成為各向同相的溫度以上加熱包含向液性液晶性化合物及溶劑之處理液，且該向液性液晶性化合物含有不純物；析出步驟，係將前述加熱步驟後之處理液冷卻至小於40℃之溫度而使不純物作為析出物析出；及去除步驟，係從處理液去除前述析出物。
  2. 如申請專利範圍第1項之液晶性塗布液之製造方法，其中前述不純物對於前述溶劑係難溶，且前述向液性液晶性化合物對於前述溶劑係可溶。
  3. 如申請專利範圍第1項之液晶性塗布液之製造方法，係於前述析出步驟中，將前述不純物之微細結晶作為核來析出析出物。
  4. 如申請專利範圍第1項之塗布液之製造方法，其中前述溶劑係水系溶劑，且前述向液性液晶性化合物係以下述式(1)表示的芳香族雙偶氮系化合物： Q1 表示取代或未取代的芳基；Q2 表示取代或未取代的伸芳基；R1 獨立地表示氫原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的乙醯基、取代或未取代的苯甲醯基、取代或未取代的苯基；M表示對離子；m表示0~2之整數；n 表示0~6之整數；m及n之至少任一者不為0；且1≦m+n≦6。
  5. 如申請專利範圍第1項之液晶性塗布液之製造方法，其中前述去除步驟包含使用孔徑1μm以下之過濾器來過濾前述處理液之步驟。
  6. 如申請專利範圍第1項之液晶性塗布液之製造方法，其中前述去除步驟包含離心分離前述處理液之步驟。
  7. 一種光學各向異性薄膜，係藉由將以如申請專利範圍第1至6項中任一項之製造方法得到的液晶性塗布液塗布於展開面上而形成塗膜，並使該塗膜固化而得者。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5978529B2 (ja) * 2012-04-18 2016-08-24 日東電工株式会社 偏光フィルム、画像表示装置、及び偏光フィルムの製造方法
US9087947B2 (en) 2012-06-15 2015-07-21 Kanzo, Inc. Clamp for mounting solar modules
US20170073581A1 (en) * 2014-03-04 2017-03-16 Dic Corporation Mixture that includes compound containing mesogenic group
CN106030394B (zh) * 2014-03-04 2019-09-24 Dic株式会社 含有具有介晶基的化合物的聚合性组合物及其聚合物
JP6447084B2 (ja) * 2014-12-16 2019-01-09 日本ゼオン株式会社 液晶性組成物、円偏光分離素子及びその製造方法、偽造防止用媒体及びその製造方法、輝度向上フィルム並びにセキュリティ媒体
TWI640556B (zh) * 2017-09-13 2018-11-11 日商住友化學股份有限公司 用於製造偏光膜的方法與系統

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02309302A (ja) * 1989-05-25 1990-12-25 Nippon Kayaku Co Ltd 偏光板

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5422864B2 (ja) * 2004-12-27 2014-02-19 三菱化学株式会社 トリスアゾ色素、該色素を含む異方性色素膜用組成物、異方性色素膜及び偏光素子
JP2008150517A (ja) * 2006-12-19 2008-07-03 Nippon Kayaku Co Ltd 新規化合物およびその水溶液、それを用いる偏光素子の製造法
JP2009139806A (ja) * 2007-12-10 2009-06-25 Nitto Denko Corp 液晶性コーティング液の製造方法
JP4915699B2 (ja) 2007-12-28 2012-04-11 日東電工株式会社 液晶性コーティング液および偏光膜
KR101131091B1 (ko) 2008-08-11 2012-03-30 인더스트리얼 테크놀로지 리서치 인스티튜트 액정 표시 장치 폐기 패널의 액정 회수 방법 및 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02309302A (ja) * 1989-05-25 1990-12-25 Nippon Kayaku Co Ltd 偏光板

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