TWI564350B - 用於形成染料型偏光器的組成物和染料型偏光器 - Google Patents

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Description

用於形成染料型偏光器的組成物和染料型偏光器
本發明涉及一種用於形成染料型偏光器之組成物，其可用以提供同時展示極佳偏光度、耐熱性以及二向色比率之染料型偏光器，且涉及一種染料型偏光器。
膜型偏光器亦稱為偏光片，一般是一種能夠將光向特定方向偏光之光學部件，且廣泛用於顯示裝置，諸如液晶顯示器等中。舉例而言，膜型偏光器廣泛用於液晶顯示裝置中以僅選擇性透射自背光發出之光及穿過液晶層之光中特定方向的光且控制偏光。
作為膜型偏光器，使用經二向色染料染色之拉伸聚乙烯醇(polyvinyl alcohol；PVA)膜的偏光器最常用於液晶顯示裝置等中。
然而，因為使用拉伸PVA膜之偏光器展示不良耐熱性及防潮性，所以其光學效能可因滲水或聚合物鬆弛而降低。出於 此原因，此偏光器包夾在待附著至液晶顯示裝置之諸如TAC等之保護膜之間。此外，需要黏著膜將此偏光器附著至液晶顯示裝置，由此使偏光器之總厚度為70微米至150微米。
由於偏光器之如此厚度、不良耐熱性以及防潮性，故實際上在使用拉伸PVA膜之偏光器應用中具有侷限性。因此，難以將使用拉伸PVA膜之偏光器應用於要求應用偏光器的新領域，例如更靈巧遮光物、用於OLED之抗反射膜等。
同時，為了解決使用拉伸PVA膜之偏光器之問題，已提出並研究使用呈包含具有定向二向色染料作為主要組分之染料層之薄膜或膜形式的染料型偏光器。此類染料型偏光器因二向色染料而展示極佳偏光度，其在使用額外配向膜之染料層中定向。
然而，發現此染料型偏光器亦展示相對不良之耐熱性。舉例而言，當現有染料型偏光器暴露於約80℃之高溫以測試其耐熱性時，發現二向色染料之定向及偏光器之偏光度大大降低，此情況可歸因於染料層中之二向色染料定向因熱能而無規化。
為了解決此問題，嘗試在染料層中添加定向液晶物質(液晶聚合物等)作為主體以便提供展示二向色染料定向更穩定及耐熱性改良之染料型偏光器。然而，此試驗亦不成功，且因此持續需要在暴露於高溫下之熱量時仍展示優良耐熱性以維持極佳染料層定向及高偏光度之染料型偏光器。
本發明提供一種用於形成染料型偏光器之組成物，其可用以提供同時展示極佳偏光度、耐熱性以及二向色比率之染料型 偏光器。
此外，本發明提供一種展示極佳偏光度以及大為改良之耐熱性及二向色比率之染料型偏光器，其藉由使用所述組成物獲得。
此外，本發明提供一種包含染料型偏光器之顯示裝置。
本發明提供一種用於形成染料型偏光器之組成物，包含以下化學式1之可固化各向異性染料；以及以下化學式2或化學式3之定向助劑或其自由基聚合物：
其中n可為2至5之整數，其中兩個或大於兩個-(A1-N=N)-重複單元可分別彼此相同或不同，Q1及Q2中之至少一者可為可固化不飽和官能基，且另一者可為氫、具有1至20個碳原子之烷基、具有1至20個碳原子之烷氧基、具有1至20個碳原子之烷基酯、或胺，A1及A2可彼此相同或不同，且可為經取代或未經取代之具有6至40個碳原子之伸芳基或經取代或未經取代之具有4至30個碳原子之伸雜芳基，B1及B2可彼此相同或不同，且可為由下列各者所構成的族群中選出之一者或大於一者之組合的二價官能基：單鍵、-(C=O)O-、-O(C=O)-、經取代或未經取代之具有1至20個碳原子之伸烷基、經取代或未經取代之具有6至40個碳原子之伸芳基、經取代或未經取代之具有4至30個碳原子之伸雜芳基、經取代或未經取代之具有1至20個碳原子之環氧烷、-O-、-S-、-NR1-以及-PR1-，以及 R1可為氫或具有1至20個碳原子之烷基，[化學式2]Q 3 -B 3 -A 3 -N=N-A 4 -B 4 -Q 4
其中Q3及Q4中之至少一者可為可固化不飽和官能基，且另一者可為氫、具有1至20個碳原子之烷基、具有1至20個碳原子之烷氧基、具有1至20個碳原子之烷基酯、-CN、-NO2、鹵素或經1或2個具有1至6個碳原子之烷基取代或未經取代之胺，A3及A4可彼此相同或不同，且可為經取代或未經取代之具有6至40個碳原子之伸芳基、或經取代或未經取代之具有4至30個碳原子之伸雜芳基，B3及B4可彼此相同或不同，且可為由下列各者所構成的族群中選出之一者或大於一者之組合的二價官能基：單鍵、-(C=O)O-、-O(C=O)-、經取代或未經取代之具有1至20個碳原子之伸烷基、經取代或未經取代之具有6至40個碳原子之伸芳基、經取代或未經取代之具有4至30個碳原子之伸雜芳基、經取代或未經取代之具有1至20個碳原子之環氧烷、-O-、-S-、-NR2-以及-PR2-，以及R2為氫或具有1至20個碳原子之烷基，[化學式3]Q5-B5-A5-B6-A6-B8-Q6
其中Q5及Q6中之至少一者可為可固化不飽和官能基，且另一者可為氫、具有1至20個碳原子之烷基、具有3至12個碳原子之環烷基、具有6至40個碳原子之芳基、具有1至20個碳原子之烷氧基、具有1至20個碳原子之烷基酯、-CN、-NO2、鹵素、 或經1或2個具有1至6個碳原子之烷基取代或未經取代之胺，A5及A6可彼此相同或不同，且可為經取代或未經取代之具有6至40個碳原子之伸芳基或經取代或未經取代之具有4至30個碳原子之伸雜芳基，B5、B6以及B8可彼此相同或不同，且可為由以下各者所構成的族群中選出之一者或大於一者之組合的二價官能基：單鍵、-(C=O)O-、-O(C=O)-、經取代或未經取代之具有1至20個碳原子之伸烷基、經取代或未經取代之具有6至40個碳原子之伸芳基、經取代或未經取代之具有4至30個碳原子之伸雜芳基、經取代或未經取代之具有1至20個碳原子之環氧烷、-O-、-S-、-NR3-以及-PR3-，以及R3為氫或具有1至20個碳原子之烷基。
此外，本發明提供一種染料型偏光器，包含含有用於形成染料型偏光器之組成物之固化產物之染料層。
此外，本發明提供一種包含染料型偏光器之顯示裝置。
[有利作用]
本發明之用於形成染料型偏光器之組成物包含特定可固化各向異性染料及定向助劑。可固化各向異性染料在其末端包含可固化不飽和官能基，所述官能基經定向且接著藉由固化與定向助劑共聚合在一起，以便形成交聯結構。因此，此交聯結構使各向異性染料及染料層之定向穩定，由此即使暴露於高溫下之熱量仍能防止定向之無規化。
此外，定向助劑為展示極佳定向且亦結合至可固化各向異性染料以形成交聯結構之組分，由此進一步改良染料層之定向 及二向色比率。
因此，使用用於形成染料型偏光器之組成物以便即使暴露於高溫下之熱量仍能維持染料層之高定向度及偏光度，且因此提供具有高偏光度及大為改良之耐熱性的染料型偏光器。此外，定向助劑充當染料層中之主體，且同時進一步改良各向異性染料之定向，且定向助劑亦可以原樣充當各向異性染料，由此進一步改良染料型偏光器之偏光度。因此，用於形成染料型偏光器之組成物用以提供一種具有極佳特性(諸如偏光度、透射率、耐熱性以及二向色比率)之染料型偏光器。
此類染料型偏光器有效替換使用拉伸PVA膜之現有偏光器，且克服現有染料型偏光器之侷限性以呈現極佳特性。
在下文中，將詳細描述根據本發明之實施例之用於形成染料型偏光器之組成物及染料型偏光器。
本發明之一實施例提供一種用於形成染料型偏光器之組成物，包含以下化學式1之可固化各向異性染料；及以下化學式2或化學式3之定向助劑或其自由基聚合物：
其中n可為2至5之整數，其中兩個或大於兩個-(A1-N=N)-重複單元可分別彼此相同或不同，Q1及Q2中之至少一者可為可固化不飽和官能基，且另一者可為氫、具有1至20個碳原子之烷基、具有1至20個碳原子之烷氧基、具有1至20個碳原子之烷基酯或胺，A1及A2可彼此相同或不同，且可為經取代或未經取代之具有6至40個碳原子之伸芳基或經取代或未經取代之具有4至30個碳原子之伸雜芳基，B1及B2可彼此相同或不同，且可為呈由下列各者所構成的族群中選出之一者或大於一者之組合的二價官能基：單鍵、-(C=O)O-、-O(C=O)-、經取代或未經取代之具有1至20個碳原子之伸烷基、經取代或未經取代之具有6至40個碳原子之伸芳基、經取代或未經取代之具有4至30個碳原子之伸雜芳基、經取代或未經取代之具有1至20個碳原子之環氧烷、-O-、-S-、-NR1-以及-PR1-，以及R1可為氫或具有1至20個碳原子之烷基，[化學式2]Q3-B3-A3-N=N-A4-B4-Q4
其中Q3及Q4中之至少一者可為可固化不飽和官能基，且另一者可為氫、具有1至20個碳原子之烷基、具有1至20個碳原子之烷氧基、具有1至20個碳原子之烷基酯、-CN、-NO2、鹵素或經1或2個具有1至6個碳原子之烷基取代或未經取代之胺，A3及A4可彼此相同或不同，且可為經取代或未經取代之具有6至40個碳原子之伸芳基或經取代或未經取代之具有4至30 個碳原子之伸雜芳基，B3及B4可彼此相同或不同，且可為呈由下列各者所構成的族群中選出之一者或大於一者之組合的二價官能基：單鍵、-(C=O)O-、-O(C=O)-、經取代或未經取代之具有1至20個碳原子之伸烷基、經取代或未經取代之具有6至40個碳原子之伸芳基、經取代或未經取代之具有4至30個碳原子之伸雜芳基、經取代或未經取代之具有1至20個碳原子之環氧烷、-O-、-S-、-NR2-以及-PR2-，以及R2為氫或具有1至20個碳原子之烷基，[化學式3]Q5-B5-A5-B6-A6-B8-Q6
其中Q5及Q6中之至少一者可為可固化不飽和官能基，且另一者可為氫、具有1至20個碳原子之烷基、具有3至12個碳原子之環烷基、具有6至40個碳原子之芳基、具有1至20個碳原子之烷氧基、具有1至20個碳原子之烷基酯、-CN、-NO2、鹵素或經1或2個具有1至6個碳原子之烷基取代或未經取代之胺，A5及A6可彼此相同或不同，且可為經取代或未經取代之具有6至40個碳原子之伸芳基或經取代或未經取代之具有4至30個碳原子之伸雜芳基，B5、B6以及B8可彼此相同或不同，且可為呈由以下各者所構成的族群中選出之一者或大於一者之組合的二價官能基：單鍵、-(C=O)O-、-O(C=O)-、經取代或未經取代之具有1至20個碳原子之伸烷基、經取代或未經取代之具有6至40個碳原子之伸芳基、經取代或未經取代之具有4至30個碳原子之伸雜芳基、經取代或 未經取代之具有1至20個碳原子之環氧烷、-O-、-S-、-NR3-以及-PR3-，以及R3為氫或具有1至20個碳原子之烷基。
上述實施例之組成物在應用於現有二向色染料等之不可固化偶氮類染料結構中包含化學式1之可固化各向異性染料與化學式2或化學式3之定向助劑或其自由基聚合物，其中可固化各向異性染料之兩端引入可藉由熱輻射或光輻射(諸如紫外光)固化之不飽和官能基。
更特定言之，化學式1之可固化各向異性染料具有偶氮基中之一者或大於一者連接至伸(雜)芳基以形成待藉由下配向膜定向之官能基的化學結構，且將可固化不飽和官能基引入化學結構之末端。此外，化學式2之定向助劑或其自由基聚合物形式亦可具有偶氮基及伸(雜)芳基連接以形成可定向官能基之化學結構，且將可固化不飽和官能基引入化學結構之末端。另外，化學式3之定向助劑或其自由基聚合物形式亦可包含伸(雜)芳基之芳族基以呈現極佳定向，由此進一步增強各向異性染料及包含其之染料層的定向。
因此，當使用包含可固化各向異性染料及定向助劑之實施例之組成物以形成染料型偏光器之染料層，使其定向且接著用熱量或UV輻射時，經定向各向異性染料及定向助劑末端之各別不飽和官能基發生固化及/或彼此聚合以形成交聯結構。因為交聯結構之形成使各向異性染料及染料層之定向穩定，所以即使暴露於高溫下之熱量仍可大大降低定向之無規化。
因此，使用實施例之組成物以便當暴露於高溫下之熱量 時仍能維持染料層之高定向度及高偏光度，因此提供具有高二向色比率及高偏光度以及大為改良之耐熱性的染料型偏光器。
此外，定向助劑可充當染料層中可固化各向異性染料之主體，且可以進一步改良各向異性染料之定向，且定向助劑亦可以原樣充當各向異性染料。因此，定向助劑可進一步改良由實施例之組成物形成之染料型偏光器之偏光度。用於形成實施例之染料型偏光器之組成物用以提供一種具有極佳特性(諸如偏光度、透射率、耐熱性以及二向色比率)之染料型偏光器。
此類染料型偏光器有效替換使用拉伸PVA膜之現有偏光器，且克服現有染料型偏光器之侷限性以呈現極佳特性。
同時，在實施例之組成物中所包含之可固化各向異性染料或定向助劑之各別結構中，Q1至Q6之不飽和官能基可為任何不飽和官能基，其已知藉由熱輻射或光輻射(諸如紫外光)固化、交聯及/或聚合。不飽和官能基之代表性實例可以包含(甲基)丙烯酸酯基、環氧基、乙烯基或在其末端包含這些基團之任何官能基。Q1至Q6可各自獨立地為相同或不同的不飽和官能基，且適當地為相同(甲基)丙烯酸酯基或環氧基。因為交聯結構由各向異性染料之適當固化、定向形成，所以在暴露於高溫下之熱量時可使定向助劑及包含其之染料層進一步穩定，由此有效抑制定向之無規化。
此外，在可固化各向異性染料或定向助劑之各別結構中，Q1至Q6中除不飽和官能基外之基團可各自獨立地為氫、具有1至20個碳原子之烷基、具有6至40個碳原子之芳基、具有1至20個碳原子之烷氧基、具有1至20個碳原子之烷基酯、-CN、鹵素或經1或2個具有1至6個碳原子之烷基取代或未經取代之 胺。
此外，A1至A6可各自獨立地為具有6至40個碳原子之伸芳基，其經具有1至20個碳原子之烷氧基、具有1至20個碳原子之烷基、鹵素、-NO2或具有1至6個碳原子之烷基酯取代或未經取代。
當在可固化各向異性染料及定向助劑之結構中包含A1至A6之特定伸芳基結構且末端Q1至Q6為上述官能基時，各向異性染料、定向助劑以及包含其之染料層可藉由下配向層更有效地定向，且可確保染料層之極佳定向及染料型偏光器之優良偏光度。
在可固化各向異性染料及定向助劑之結構中，B1至B8為充當使末端(不飽和)官能基與可定向偶氮基及伸(雜)芳基連接之連接基團的二價官能基。B1至B8各可為上述二價官能基或藉由使由上述二價官能基中選出的兩者或大於兩者連接成組合形式來製備之二價官能基。此外，B1至B8可彼此相同，但亦顯而易見的是，考慮到連接基團所連接的伸芳基或末端官能基之種類，B1至B8可彼此不同。
然而，根據可固化各向異性染料或定向助劑之電子密度變化或可溶性，B1至B8較佳各自獨立地為由下列各者所構成之族群中選出之二價官能基：單鍵、-(C=O)O-、-O(C=O)-、具有1至20個碳原子之伸烷基、具有6至40個碳原子之伸芳基、具有1至20個碳原子之環氧烷、-O-(具有1至20個碳原子之伸烷基)-、以及經具有1至6個碳原子之烷基取代或未經取代之胺基。
在化學式1之可固化各向異性染料之結構中，n可為2至5之整數，或2至4之整數。亦即，因為可定向偶氮基及伸(雜) 芳基之鍵聯結構適當重複，所以可固化各向異性染料展示極佳定向，且藉由末端不飽和官能基之交聯結構使各向異性染料之定向更有效地穩定，由此提供具有極佳耐熱性之染料型偏光器。此外，因為n為2或大於2之整數，所以包含兩個或大於兩個-(A1-N=N)-重複單元。相同重複單元可包含於各向異性染料之結構中，但不同-(A1-N=N)-重複單元亦可包含於各向異性染料之結構中。
此外，在上述化學式1之可固化各向異性染料、定向助劑或下述反應性液晶原基之結構中，「經取代基取代或未經取代之那些基團」意謂其涵蓋進一步經特定取代基取代之那些基團以及各取代基本身。在本文中，各取代基中進一步經取代之取代基之實例可包含-CN、-NO2、胺、烷基酯、鹵素、腈、烷基、烯基、炔基、鹵烷基、鹵烯基、鹵炔基、芳基、鹵芳基、芳烷基、鹵芳烷基、烷氧基、鹵烷氧基、羰氧基、鹵羰氧基、芳氧基、鹵芳氧基、矽烷基、矽烷氧基或其類似物。
上述化學式1之可固化各向異性染料之特定實例可包含(但不限於)由以下化學式1a至化學式1f所構成之族群中選出之化合物。顯而易見的是，使用(但不限於)屬於化學式1之任何可固化各向異性染料，由此提供具有極佳偏光度及耐熱性之染料型偏光器。
上述可固化各向異性染料可藉由在具有各向異性或二向色特性之已知不可固化偶氮類染料之末端引入不飽和官能基(諸如(甲基)丙烯酸酯基、環氧基或乙烯基)之方法來製備。然而，此製備方法可視典型反應條件及根據不飽和官能基之種類之引入各別官能基之方法而不同。特定反應條件及方法亦描述於以下實例中，且因此將不再對其額外描述。
在實施例之用於形成染料型偏光器之組成物中，可使用1至5類染料之混合物以使得上述可固化各向異性染料根據其用途而具有適當顏色。一般而言，化學式1之各向異性染料具有桿狀或棒狀結構。即使將其彼此混合，包含其之染料層可容易根據 下配向層之定向來定向，且由組成物形成之染料型偏光器可呈現優良偏光度。
同時，實施例之組成物可更包含化學式2或化學式3之定向助劑或呈其自由基聚合物形式。化學式2或化學式3之結構中之特定官能基之定義(亦即A3至A6、B3至B8以及Q3至Q6之特定實例及定義)與化學式1中所述相同，且因此將不再額外描述。
然而，定向助劑可以化學式2或化學式3之單體以及使化學式2或化學式3之末端不飽和基團藉由其自由基聚合而彼此連接所製備之自由基聚合物的形式包含在內。當定向助劑可以自由基聚合物之形式包含在內時，可適當改良上述可固化各向異性染料之定向及自實施例組成物獲得之偏光器之二向色比率及偏光度，且可使染料層之定向進一步穩定以改良耐熱性。
呈自由基聚合物形式之定向助劑可根據典型方法使用化學式2或化學式3之化合物作為單體藉由自由基聚合來製備，且藥劑之重量平均分子量可為例如約1000至30000，或約2000至15000，或約3000至10000。
此外，因為定向助劑在其至少一端包含Q3至Q6之不飽和官能基，如化學式2或化學式3之結構中所示，所以其與上述可固化各向異性染料一起藉由適當固化形成交聯結構，由此即使暴露於高溫下之熱量仍能使各向異性染料及包含其之染料層之定向進一步穩定，且更有效地抑制定向之無規化。
此外，因為定向助劑包含A3至A6之伸芳基結構，所以其展示極佳定向，且進一步改良上述可固化各向異性染料之定向 及自實施例組成物獲得之偏光器之二向色比率及偏光度。此外，因為化學式2之定向助劑包含偶氮基，其與化學式1之可固化各向異性染料中相同以便展示與其的極佳相互作用，所以可進一步改良各向異性染料之定向及偏光器之二向色比率及偏光度。
另外，可包含上述B3至B8之特定二價官能基作為連接基團，由此適當控制定向助劑及實施例組成物之電子密度變化。
上述化學式2或化學式3之定向助劑或其自由基聚合物可藉由所屬領域的技術人員已知之方法來製備或可購自市售來源。
上述定向助劑之特定實例可包含(但不限於)由下列化學式2a至化學式2d及化學式3a至化學式3f所構成之族群中選出之化合物或由其中之一者或大於一者作為單體獲得之自由基聚合物。顯而易見的是，使用(但不限於)屬於化學式2或化學式3或其自由基聚合物之任何定向助劑，由此提供具有極佳二向色比率、偏光度以及耐熱性之染料型偏光器。
同時，實施例之用於形成染料型偏光器之組成物可更包含反應性液晶原基以及上述可固化各向異性染料及定向助劑。如 先前已知之「反應性液晶原基(reactive mesogen；RM)」是指在待藉由UV輻照聚合、交聯或固化之分子中包含可聚合、可交聯或可固化不飽和基團且亦包含一或多個液晶原基以展示液晶相行為之物質，且反應性液晶原基亦具有可固化不飽和基團。
此類反應性液晶原基亦與上述可固化各向異性染料及定向助劑一起固化以形成交聯結構，由此即使暴露於高溫下之熱量仍能使各向異性染料之定向進一步穩定且抑制定向之無規化。因此，可進一步改良染料型偏光器之偏光度及耐熱性。
此外，添加反應性液晶原基可進一步改良各向異性染料及偏光器之定向及二向色比率，由此提供具有極佳特性之染料型偏光器。
作為反應性液晶原基，可使用(但不限於)任何物質，只要所述物質包含待藉由UV輻照聚合及/或固化之不飽和基團且亦包含液晶原基以展示液晶相行為即可。然而，為了藉由與可固化各向異性染料或定向助劑一起更有效地形成交聯結構而獲得具有極佳耐熱性之偏光器，且為了藉由進一步改良可固化各向異性染料及包含其之染料層之定向或二向色比率而獲得具有優良特性之偏光器，可適當地使用以下化學式4之化合物：
其中A及B各自獨立地為具有6至40個碳原子之伸芳基或具有6至12個碳原子或6至8個碳原子之伸環烷基，R15至R22 各自獨立地由下列各者所構成之族群中選出：氫、鹵素氯或氟、-CN、具有1至12個碳原子之烷基、具有6至40個碳原子之芳基、具有1至12個碳原子之烷氧基以及具有1至12個碳原子之烷氧羰基，E1及E2各自獨立地為單鍵、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH=CH-COO-、-OCO-CH=CH-、-C=C-、-OCH2-或-CH2O-，Z1及Z2各自獨立地為(甲基)丙烯酸酯基，P1、P2以及Q各自獨立地與A、E1或Z1中相同，且x1及x2各自獨立地為0至12之整數。
此外，為實現自實施例組成物獲得之偏光器之二向色比率之大為改良，化學式4中之A及B為伸苯基或伸環己基，其中A及B中之至少一者適當地為伸苯基。
含有化學式4之化合物之反應性液晶原基可藉由所屬領域的技術人員已知之方法來製備或購自市售來源。
同時，實施例之用於形成染料型偏光器之組成物可更包含含有兩個或大於兩個可固化不飽和官能基之多官能性黏合劑以及上述組分。因為更包含多官能性黏合劑，所以多官能性黏合劑之不飽和官能基與包含於其他組分(諸如各向異性染料等)中之不飽和官能基一起固化、交聯或聚合，以便在可固化各向異性染料定向之後進行固化時形成交聯結構且形成上述可固化各向異性染料、定向助劑以及視情況存在之反應性液晶原基及多官能性黏合劑以及包含其之染料層之交聯共聚物。因此，即使染料層及染料型偏光器暴露於高溫下之熱量，仍可使各向異性染料之定向更有效地穩定，且可提供具有優良耐熱性之染料型偏光器。此外，添加多官能性黏合劑可增加染料層及染料型偏光器之固化度，由此進一步改良機械特性。
作為多官能性黏合劑，可適當地使用具有二(甲基)丙烯酸酯基或更高(甲基)丙烯酸酯基之多官能性(甲基)丙烯酸酯類化合物。更特定言之，多官能性(甲基)丙烯酸酯類化合物之實例可包含由下列各者所構成之族群中選出之一者或大於一者：季戊四醇三丙烯酸酯、三(2-丙烯醯基氧基乙基)異氰尿酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯及二季戊四醇六丙烯酸酯，且亦可使用由其中選出之兩者或大於兩者。
上述實施例之組成物以100重量份所有組成物之固體含量計，可包含約1重量份至25重量份之可固化各向異性染料、約50重量份至95重量份之定向助劑以及約1重量份至45重量份之反應性液晶原基。另外，實施例之組成物可更包含以100重量份固體含量計約0重量份至49重量份之多官能性黏合劑。
因此，有可能形成具有不會藉由高溫下之熱量降低之極佳定向之染料層，且提供具有較高偏光度及透射率以及優良二向色比率及耐熱性之染料型偏光器。
此外，實施例之組成物可更包含有機溶劑以溶解或分散上述組分，且若需要，所述組成物可更包含諸如熱起始劑或光起始劑之起始劑以有助於固化各別組分，諸如可固化各向異性染料等。作為有機溶劑，適當有機溶劑可藉由所屬領域的技術人員選擇以有效溶解或分散各別組分，諸如可固化各向異性染料及定向助劑。作為熱起始劑或光起始劑，可適當地選擇並使用能夠有效固化可固化各向異性染料或定向助劑之不飽和官能基之起始劑。
有機溶劑之具體實例可包含二氯甲烷(methylene chloride；MC)、氯仿、環戊酮、環己酮、甲苯、二甲苯、二噁烷、 N-甲基吡咯啶酮(N-methyl pyrrolidone；NMP)、丙二醇單甲基醚乙酸酯(propyleneglycol monomethyletheracetate；PGMEA)、乙二醇丁醚、乙二醇乙醚、丁醇、乙醇、乙酸乙酯、苯甲醚、環己烷、水、甲基異丁酮(methyl isobutyl ketone；MIBK)、甲基乙基酮(methyl ethyl ketone；MEK)、丙二醇、乙腈、四氫呋喃(tetrahydrofuran；THF)、乙醚、丙三醇或2-吡咯啶酮，且熱起始劑或光起始劑之特定實例可包含名稱為豔佳固(Irgacure)系列之市售光起始劑，例如豔佳固184、豔佳固819、豔佳固907或豔佳固369。
同時，本發明之另一實施例提供包含上述用於形成染料型偏光器之組成物之固化產物之染料型偏光器。
在染料型偏光器之一實例中，包含於染料層中之固化產物可包含由可固化各向異性染料及定向助劑的所述組分之共聚合所產生之具有所述可固化不飽和官能基之交聯結構的交聯共聚物，其中可使可固化各向異性染料之至少一部分定向。更特定言之，在固化產物中，在固化過程中可固化各向異性染料及定向助劑之末端不飽和官能基彼此結合以形成交聯結構，且因此可形成交聯共聚物及包含其之染料層。
在另一實例中，若染料型偏光器之染料層獲自更包含反應性液晶原基及/或多官能性黏合劑以及可固化各向異性染料及定向助劑之組成物，則染料層之固化產物可包含交聯共聚物，其中使可固化各向異性染料、定向助劑、視情況存在之反應性液晶原基以及具有兩個或大於兩個可固化不飽和官能基之多官能性黏合劑共聚合，以形成各別組分之可固化官能基之交聯結構。在本文 中，可使可固化各向異性染料之至少一部分定向。更特定言之，在固化產物中，可固化各向異性染料及定向助劑之末端不飽和官能基以及視情況存在之反應性液晶原基之不飽和基團及多官能性黏合劑之不飽和官能基在固化過程中彼此結合以形成交聯結構，且因此，可形成交聯共聚物及包含其之染料層。
如上文所示，由於交聯共聚物中之交聯結構，所以即使暴露於高溫下之熱量仍可使染料層及各向異性染料之定向穩定而不會無規化。因此，另一實施例之染料型偏光器可呈現極佳偏光度及大為改良之耐熱性以即使暴露於高溫下之熱量仍維持極佳偏光度及其他物理特性。
同時，在偏光器中，染料層之二向色比率可為約10或高於10、或約15或高於15。特定言之，根據添加定向助劑或視情況存在之反應性液晶原基，偏光器可呈現大為改良之定向及二向色比率。就此而言，二向色比率可定義為沿消光軸線之吸光度(在正入射角下量測)與沿透射軸線之吸光度之比率。因為染料層具有極佳各向異性染料之定向及高二向色比率，所以偏光器可呈現優良偏光度，由此適當地應用於多個領域或用途。
在偏光器中，染料層之厚度可為約10微米或低於10微米，例如厚度為約1微米至5微米。因為染料層及包含其之偏光器薄如上文一般，所以染料型偏光器可更適當地應用於難以應用拉伸PVA膜偏光器之OLED之抗反射薄膜。
在下文更詳細地描述之製造偏光器之過程中可使上述可固化各向異性染料定向，且可固化各向異性染料可藉由先前已知之典型定向方法定向，例如藉由摩擦定向法或光定向法。因此， 偏光器可在染料層下部更包含能夠使可固化各向異性染料及視情況存在之反應性液晶原基或定向助劑定向之配向層。
根據更適當實例，在染料層之下部進一步形成含有光反應性聚合物之光配向層，且接著使光反應性聚合物光定向，其用以使可固化各向異性染料及視情況存在之定向助劑或反應性液晶原基定向。
光配向層可使用先前已知之任何光反應性聚合物形成，例如(但不限於)具有肉桂酸酯基、查耳酮基、偶氮基或香豆素基之光反應性基團之乙烯基類聚合物、降冰片烯類聚合物或(甲基)丙烯酸酯類聚合物。可固化各向異性染料可使用光配向層適當定向。
然而，在一特定實施例中，光配向層更適當地包含降冰片烯類光反應性聚合物，其藉由使降冰片烯類重複單元與一或多個由下列各者所構成之族群中選出之光反應性基團結合來製備：肉桂酸酯類光反應性基團、查耳酮類光反應性基團、香豆素類光反應性基團以及偶氮基類光反應性基團。可使可固化各向異性染料更有效地定向，且亦可藉由應用含有光反應性聚合物之光配向層改良光配向層及包含其之染料型偏光器之熱穩定性及機械特性。
然而，含有降冰片烯類光反應性聚合物之多種光反應性聚合物、包含其之光配向層以及其生產方法已揭露於專利公開案第KR 2012-0011796號、專利第KR 0982394號及第KR 1307494號以及專利公開案第KR 2012-0031882號中，且因此將不再對其額外描述。
同時，染料型偏光器可為具有預定圖案之圖案化染料型 偏光器，且在此情況下，染料層可具有固化產物圖案，其中用於形成染料型偏光器之組成物的固化產物選擇性地形成於一預定區域中且在另一區域中得以移除。如上所述，此圖案化偏光器可藉由在基板上形成用於形成染料型偏光器之組成物，且接著例如藉由經由遮罩用熱量或UV輻射選擇性區域以選擇性固化對應區域而形成。其後，自未固化區域移除組成物以便容易形成具有所需圖案之圖案化偏光器。
在圖案化偏光器中，固化產物圖案可以具有預定間距及寬度之線圖案形式形成，且固化產物圖案中所包含之各圖案可具有約0.002至1之截面縱橫比。
因為上述染料型偏光器可更包含基板，所以其可具有膜形狀，其中配向層及染料層形成於基板上。就此而言，作為基板，可使用纖維素類基板(諸如TAC等)、聚酯類基板(諸如PET等)、丙烯酸酯類基板、環狀烯烴類基板(諸如COP、COC等)，並且可適當地使用呈未拉伸膜形式之基板。
此外，染料型偏光器可具有約90或高於90之高偏光度，且在約80℃之熱處理100小時之後，其亦可展示偏光度降低約10%或小於10%，或約0.1%至5%，由此即使在高溫熱處理之後仍能展示極佳耐熱性及低偏光度降低。
同時，上述染料型偏光器可藉由包含以下步驟之方法來製造：在基板上形成實施例之用於形成染料型偏光器之組成物；使可固化各向異性染料及視情況存在之定向助劑或反應性液晶原基定向；以及固化包含經定向各向異性染料等之用於形成染料型偏光器之組成物。
亦即，如在上述製造方法中，偏光器可容易藉由以下形成：將實施例之組成物施用於所需基板上，且接著使作為組成物之組分的可固化各向異性染料定向，隨後固化。
在上述製造方法中，定向可藉由如上所述根據典型定向法之摩擦定向法或光定向法進行。在一特定實施例中，當可固化各向異性染料藉由光定向法定向時，可在基板與用於形成染料型偏光器之組成物之薄膜之間另外形成含有光反應性聚合物之光配向層，且接著可使光反應性聚合物光定向，其可用於使可固化各向異性染料等定向。
在定向步驟之後，可固化各向異性染料及定向助劑以及視情況存在之反應性液晶原基及/或多官能性黏合劑可藉由熱輻射或光輻射(諸如紫外光)來固化。
藉由上述方法，染料型偏光器可極容易由實施例之組成物以薄膜型來形成。
同時，上述染料型偏光器可包含於多個顯示裝置中，諸如液晶光學膜、OLED裝置等，且亦應用於OLED之抗反射膜、更靈巧遮光物等。
在下文中，提供較佳實例以便更充分理解。然而，這些實例僅為達成說明之目的，且本發明不欲受限於這些實例。
如在以下製備實例中，以下化學式1a至化學式1f之可固化各向異性染料得以合成並用於實例中。此外，以下化學式1g及化學式1h之已知不可固化各向異性染料用於比較例中：[化學式1a]
<製備實例1>：合成可固化各向異性染料(化學式1a)
將甲醛(1.2當量)及硫酸氫鈉(1當量)添加至水中且攪拌1小時。將苯胺(1當量)添加至此溶液中且在60℃下攪拌16小時。在反應之後，使此溶液冷卻至0℃或低於0℃之溫度，以便使溶解於溶劑中之未純化之產物沈澱出，隨後過濾，用乙酸乙酯洗滌且在真空烘箱中乾燥。由此，製備中間產物1。
使4-羥基乙基苯胺(1當量)於DMF中之溶液與溶解於蒸餾水中之亞硝酸鈉(1.1當量)混合，且在0℃下向其中緩慢添加1當量濃度HCl，隨後攪拌約1小時。將經攪拌溶液逐滴添加至中間產物1(1當量)及乙酸鈉(3.5當量)溶解於40毫升蒸餾水中之溶液中。此時，使溫度維持在0℃下，且在逐滴添加之後，攪拌約4小時。在攪拌之後，過濾由此形成之固體且用丙酮洗滌。過濾之後，獲得中間產物2。
將中間產物2添加至1當量濃度NaOH(8當量)溶液中，隨後在70℃下攪拌16小時。使此反應溶液冷卻至室溫，且接著維持在0℃下30分鐘，隨後過濾。用蒸餾水及乙酸乙酯萃取由此過濾之未純化產物以獲得中間產物3。
將中間產物3(1公克)溶解於丙酸(60毫升)及DMF(20毫升)中且冷卻至0℃。將NaNO2(1.2當量)於水(0.5毫升)中之溶液逐滴添加至此溶液中，隨後攪拌1小時。接著，向其中添加胺磺酸(0.5當量)，隨後攪拌10分鐘。在0℃下將此溶液逐滴添加至溶解有羥基丙氧基苯(1.5當量)之乙醇溶液中，隨後攪拌30分鐘，且接著在室溫下攪拌16小時。添加飽和NaHCO3水溶液(400毫升)以形成沈澱，隨後過濾且用水洗滌。在真空烘箱中乾燥所得物以獲得中間產物4。
將中間產物4溶解於DMAc中，且冷卻至0℃。向其中緩慢添加丙烯醯氯(3當量)，隨後在室溫下攪拌4小時。用乙醚稀釋所得物，用1當量濃度HCl及NaHCO3水溶液洗滌，且用二氯甲烷(MC)萃取。使用MC作為溶離劑進行管柱層析以製備化學式1a之化合物。
NMR(1H,CDCl3)：2.01(m,2H),2.98(m,2H),3.15(m,6H),5.83(m,2H),6.11(m,2H),6.35(t,2H),7.62~8.10(m,12H)
<製備實例2>：合成可固化各向異性染料(化學式1b)
將甲醛(1.2當量)及硫酸氫鈉(1當量)添加至水中且攪拌1小時。將苯胺(1當量)添加至此溶液中且在60℃下攪拌16小時。在反應之後，使此溶液冷卻至0℃或低於0℃之溫度，以便使溶解於溶劑中之未純化之產物沈澱出，隨後過濾，用乙酸乙酯洗滌且在真空烘箱中乾燥。由此，製備中間產物1。
使4-羥基乙基-3-氟-苯胺(1當量)於DMF中之溶液與溶解於蒸餾水中之亞硝酸鈉(1.1當量)混合，且在0℃下向其中緩慢添加1當量濃度HCl，隨後攪拌約1小時。將經攪拌溶液逐滴添加至中間產物1(1當量)及乙酸鈉(3.5當量)溶解於40毫升蒸餾水中之溶液中。此時，使溫度維持在0℃下，且在逐滴添加之後，攪拌約4小時。在攪拌之後，過濾由此形成之固體且用丙酮洗滌。過濾之後，獲得中間產物2。
將中間產物2添加至1當量濃度NaOH(8當量)溶液中，隨後在70℃下攪拌16小時。使此反應溶液冷卻至室溫，且接著維持在0℃下30分鐘，隨後過濾。用蒸餾水及乙酸乙酯萃取由此過濾之未純化產物以獲得中間產物3。
將中間產物3(1公克)溶解於丙酸(60毫升)及DMF(20毫升)中且冷卻至0℃。將NaNO2(1.2當量)於水(0.5毫升)中之溶液逐滴添加至此溶液中，隨後攪拌1小時。接著，向其中添加胺磺酸(0.5當量)，隨後攪拌10分鐘。在0℃下將此溶液逐滴添加至溶解有羥基丙氧基苯(1.5當量)之乙醇溶液中，隨後攪拌30分鐘，且接著在室溫下攪拌16小時。添加飽和NaHCO3水溶液(400毫升)以形成沈澱，隨後過濾且用水洗滌。A在真空烘箱中乾燥所得物以獲得中間產物4。
將中間產物4溶解於DMAc中，且冷卻至0℃。向其中緩慢添加丙烯醯氯(3當量)，隨後在室溫下攪拌4小時。用乙醚稀釋所得物，用1當量濃度HCl及NaHCO3水溶液洗滌，且用二氯甲烷(MC)萃取。使用MC作為溶離劑進行管柱層析以製備化學式1b之化合物。
NMR(1H,CDCl3)：2.01(m,2H),3.02~3.18(m,2H),5.83(m,2H),6.11(m,2H),6.35(t,2H),7.62~8.18(m,11H)
<製備實例3>：合成可固化各向異性染料(化學式1c)
將甲醛(1.2當量)及硫酸氫鈉(1當量)添加至水中且攪拌1小時。將苯胺(1當量)添加至此溶液中且在60℃下攪拌16小時。在反應之後，使此溶液冷卻至0℃或低於0℃之溫度，以便使溶解於溶劑中之未純化之產物沈澱出，隨後過濾，用乙酸乙酯洗滌且在真空烘箱中乾燥。由此，製備中間產物1。
使4-羥基乙基苯胺(1當量)於DMF中之溶液與溶解於蒸餾水中之亞硝酸鈉(1.1當量)混合，且在0℃下向其中緩慢添加1當量濃度HCl，隨後攪拌約1小時。將經攪拌溶液逐滴添 加至中間產物1(1當量)及乙酸鈉(3.5當量)溶解於40毫升蒸餾水中之溶液中。此時，使溫度維持在0℃下，且在逐滴添加之後，攪拌約4小時。在攪拌之後，過濾由此形成之固體且用丙酮洗滌。過濾之後，獲得中間產物2。
將中間產物2添加至1當量濃度NaOH(8當量)溶液中，隨後在70℃下攪拌16小時。使此反應溶液冷卻至室溫，且接著維持在0℃下30分鐘，隨後過濾。用蒸餾水及乙酸乙酯萃取由此過濾之未純化產物以獲得中間產物3。
將中間產物3(1公克)及NaNO2(1.2當量)溶解於DMF/水(80/20(v/v))中，且冷卻至0℃。將硫酸(4.2毫升)溶液逐滴添加至此溶液中，隨後攪拌1小時。接著，向其中添加胺磺酸(0.3當量)，隨後攪拌10分鐘。在0℃下將此溶液逐滴添加至溶解有1-萘胺(1當量)及飽和NaOAc(21毫升)之乙醇溶液(130毫升)中，隨後攪拌30分鐘。向其中添加飽和NaHCO3水溶液(84毫升)，隨後攪拌16小時。添加水(800毫升)以形成沈澱，隨後過濾且用水洗滌。在真空烘箱中乾燥由此獲得之固體以獲得中間產物4。
將中間產物4(1公克)溶解於丙酸(60毫升)及DMF(20毫升)中且冷卻至0℃。將NaNO2(1.2當量)於水(0.5毫升)中之溶液逐滴添加至此溶液中，隨後攪拌1小時。接著，向其中添加胺磺酸(0.5當量)，隨後攪拌10分鐘。在0℃下將此溶液逐滴添加至溶解有N-苯基-N-乙基-乙醇胺(1.5當量)之乙醇溶液中，隨後攪拌30分鐘，且接著在室溫下攪拌16小時。添加飽和NaHCO3水溶液(400毫升)以形成沈澱，隨後過濾且用水洗滌。所得物在 真空烘箱中乾燥以獲得中間產物5。
將中間產物5溶解於DMAc中，且冷卻至0℃。向其中緩慢添加丙烯醯氯(3當量)，隨後在室溫下攪拌4小時。用乙醚稀釋所得物，用1當量濃度HCl及NaHCO3水溶液洗滌，且用二氯甲烷(MC)萃取。使用MC作為溶離劑進行管柱層析以製備化學式1c之化合物。
NMR(1H,CDCl3)：1.3(q,5H),1.48(s,4H),3.05(d,2),3.55(d,2),3.81(d,2),4.43(m,4H),5.87(m,2H),6.15(m,2H),6.43(t,2H),6.90(d,2H),7.31(s,2H),7.44(d,2H),7.73~8.24(m,14H),9.04(dd,2H)
<製備實例4>：合成可固化各向異性染料(化學式1d)
以與製備實例3相同之方式合成化學式1d之化合物，但其中在合成中間產物1時改用1-萘胺替代苯胺，在合成中間產物2時改用4-羥基乙基苯甲酸苯胺替代4-羥基乙基苯胺，且在合成中間產物5時改用N-(3-甲基苯基)-N-乙基-乙醇胺替代N-苯基-N-乙基-乙醇胺。
NMR(1H,CDCl3)：1.22(q,5H),1.45(s,4H),3.10(d,2),3.57(d,2),3.86(d,2),4.43(m,4H),4.8(s,3H),5.87(m,2H),6.18(m,2H),6.49(t,2H),6.92(d,2H),7.22(s,2H),7.44(d,2H),7.65~8.29(m,20H),9.08(dd,2H)
<製備實例5>：合成可固化各向異性染料(化學式1e)
以與製備實例1中相同之方式合成化學式1e之化合物，但其中在合成中間產物2時改用2-胺基-6-氟苯并噻唑替代4-羥基乙基苯胺，且在合成中間產物4時改用N-苯基-N-乙基-乙醇 胺替代羥基丙氧基苯。
NMR(1H,CDCl3)：3.13(d,2H),3.81(d,2H),4.46(m,4H),4.75(s,3H),5.80(m,2H),6.16(m,1H),6.44(t,1H),6.90(m,2H),7.30~8.29(m,10H),9.05(dd,2H)
<製備實例6>：合成可固化各向異性染料(化學式1f)
以與製備實例1中相同之方式合成化學式1f之化合物，但其中在合成中間產物2時改用4-丙基苯胺替代4-羥基乙基苯胺。
NMR(1H,CDCl3)：0.98(t,3H),1.53(m,2H),2.01(m,2H),2.49(t,2H),2.98(m,2H),3.15(m,6H),5.83(m,2H),6.11(m,2H),6.35(t,2H),7.62~8.10(m,12H)
以下化學式2a至化學式3f之已知化合物或其自由基聚合物為商業上購得且在以下實例及比較例中用作定向助劑：
[化學式2d]
<實例1>：製造染料型偏光器
將溶解於環戊酮中之聚(肉桂酸酯-降冰片烯)棒塗佈於COP基板上，且在80℃下乾燥。將30毫焦之經偏光UV輻射至其 上以形成光配向層。將溶解於環戊酮中之化學式1a之化合物(可固化各向異性染料；於溶液中之濃度：2重量%)、化學式2a之化合物(定向助劑；於溶液中之濃度：15重量%)以及豔佳固907(於溶液中之濃度：0.7重量%)棒塗佈於由此形成之光配向層上。其後，在60℃下乾燥所述層2分鐘，且藉由50毫焦/平方公分之UV輻照固化以製造染料型偏光器。
<實例2>：製造染料型偏光器
以與實例1中相同之方式製造染料型偏光器，但其中改用化學式1a之化合物(可固化各向異性染料；於溶液中之濃度：2重量%)、化學式2c之化合物之自由基聚合物(定向助劑；Mw：8000；於溶液中之濃度：15重量%)以及豔佳固907(於溶液中之濃度：0.7重量%)。
<實例3>：製造染料型偏光器
以與實例1中相同之方式製造染料型偏光器，但其中改用化學式1b之化合物(可固化各向異性染料；於溶液中之濃度：2重量%)、化學式2a之化合物(定向助劑；於溶液中之濃度：15重量%)以及豔佳固907(於溶液中之濃度：0.7重量%)。
<實例4>：製造染料型偏光器
以與實例1中相同之方式製造染料型偏光器，但其中改用化學式1c之化合物(可固化各向異性染料；於溶液中之濃度：2重量%)、化學式2a之化合物(定向助劑；於溶液中之濃度：15重量%)以及豔佳固907(於溶液中之濃度：0.7重量%)。
<實例5>：製造染料型偏光器
以與實例1中相同之方式製造染料型偏光器，但其中改 用化學式1c之化合物(可固化各向異性染料；於溶液中之濃度：2重量%)、化學式2b之化合物(定向助劑；於溶液中之濃度：15重量%)以及豔佳固907(於溶液中之濃度：0.7重量%)。
<實例6>：製造染料型偏光器
以與實例1中相同之方式製造染料型偏光器，但其中改用化學式1c之化合物(可固化各向異性染料；於溶液中之濃度：2重量%)、化學式2c之化合物之自由基聚合物(定向助劑；Mw：8000；於溶液中之濃度：15重量%)以及豔佳固907(於溶液中之濃度：0.7重量%)。
<實例7>：製造染料型偏光器
以與實例1中相同之方式製造染料型偏光器，但其中改用化學式1c之化合物(可固化各向異性染料；於溶液中之濃度：2重量%)、化學式2d之化合物之自由基聚合物(定向助劑；Mw：8000；於溶液中之濃度：15重量%)以及豔佳固907(於溶液中之濃度：0.7重量%)。
<實例8>：製造染料型偏光器
以與實例1中相同之方式製造染料型偏光器，但其中改用化學式1c之化合物(可固化各向異性染料；於溶液中之濃度：2重量%)、化學式3a之化合物(定向助劑；於溶液中之濃度：15重量%)以及豔佳固907(於溶液中之濃度：0.7重量%)。
<實例9>：製造染料型偏光器
以與實例1中相同之方式製造染料型偏光器，但其中改用化學式1c之化合物(可固化各向異性染料；於溶液中之濃度：2重量%)、化學式3c之化合物之自由基聚合物(定向助劑；Mw： 10000；於溶液中之濃度：15重量%)以及豔佳固907(於溶液中之濃度：0.7重量%)。
<實例10>：製造染料型偏光器
以與實例1中相同之方式製造染料型偏光器，但其中改用化學式1c之化合物(可固化各向異性染料；於溶液中之濃度：2重量%)、化學式3d之化合物之自由基聚合物(定向助劑；Mw：8000；於溶液中之濃度：15重量%)以及豔佳固907(於溶液中之濃度：0.7重量%)。
<實例11>：製造染料型偏光器
以與實例1中相同之方式製造染料型偏光器，但其中改用化學式1c之化合物(可固化各向異性染料；於溶液中之濃度：2重量%)、化學式3e之化合物之自由基聚合物(定向助劑；Mw：6000；於溶液中之濃度：15重量%)及以豔佳固907(於溶液中之濃度：0.7重量%)。
<實例12>：製造染料型偏光器
以與實例1中相同之方式製造染料型偏光器，但其中改用化學式1d之化合物(可固化各向異性染料；於溶液中之濃度：2重量%)、化學式2c之化合物之自由基聚合物(定向助劑；Mw：8000；於溶液中之濃度：15重量%)以及豔佳固907(於溶液中之濃度：0.7重量%)。
<實例13>：製造染料型偏光器
以與實例1中相同之方式製造染料型偏光器，但其中改用化學式1e之化合物(可固化各向異性染料；於溶液中之濃度：2重量%)、化學式2c之化合物之自由基聚合物(定向助劑；Mw： 8000；於溶液中之濃度：15重量%)以及豔佳固907(於溶液中之濃度：0.7重量%)。
<實例14>：製造染料型偏光器
以與實例1中相同之方式製造染料型偏光器，但其中改用化學式1f之化合物(可固化各向異性染料；於溶液中之濃度：2重量%)、化學式2c之化合物之自由基聚合物(定向助劑；Mw：8000；於溶液中之濃度：15重量%)以及豔佳固907(於溶液中之濃度：0.7重量%)。
<實例15>：製造染料型偏光器
以與實例1中相同之方式製造染料型偏光器，但其中改用化學式1a之化合物(可固化各向異性染料；於溶液中之濃度：2重量%)、化學式2a之化合物(定向助劑；於溶液中之濃度：15重量%)、由默克公司(MERCK)製造之反應性液晶原基RM257(於溶液中之濃度：5重量%)以及豔佳固907(於溶液中之濃度：1重量%)。
<實例16>：製造染料型偏光器
以與實例1中相同之方式製造染料型偏光器，但其中改用化學式1a之化合物(可固化各向異性染料；於溶液中之濃度：2重量%)、化學式2c之化合物之自由基聚合物(定向助劑；Mw：8000；於溶液中之濃度：15重量%)、RM257(於溶液中之濃度：5重量%)以及豔佳固907(於溶液中之濃度：1重量%)。
<實例17>：製造染料型偏光器
以與實例1中相同之方式製造染料型偏光器，但其中改用化學式1b之化合物(可固化各向異性染料；於溶液中之濃度： 2重量%)、化學式2a之化合物(定向助劑；於溶液中之濃度：15重量%)、RM257(於溶液中之濃度：5重量%)以及豔佳固907(於溶液中之濃度：1重量%)。
<實例18>：製造染料型偏光器
以與實例1中相同之方式製造染料型偏光器，但其中改用化學式1c之化合物(可固化各向異性染料；於溶液中之濃度：2重量%)、化學式2a之化合物(定向助劑；於溶液中之濃度：15重量%)、RM257(於溶液中之濃度：5重量%)以及豔佳固907(於溶液中之濃度：1重量%)。
<實例19>：製造染料型偏光器
以與實例1中相同之方式製造染料型偏光器，但其中改用化學式1c之化合物(可固化各向異性染料；於溶液中之濃度：2重量%)、化學式2b之化合物(定向助劑；於溶液中之濃度：15重量%)、RM257(於溶液中之濃度：5重量%)以及豔佳固907(於溶液中之濃度：1重量%)。
<實例20>：製造染料型偏光器
以與實例1中相同之方式製造染料型偏光器，但其中改用化學式1c之化合物(可固化各向異性染料；於溶液中之濃度：2重量%)、化學式2c之化合物之自由基聚合物(定向助劑；Mw：8000；於溶液中之濃度：15重量%)、RM257(於溶液中之濃度：5重量%)以及豔佳固907(於溶液中之濃度：1重量%)。
<實例21>：製造染料型偏光器
以與實例1中相同之方式製造染料型偏光器，但其中改用化學式1c之化合物(可固化各向異性染料；於溶液中之濃度： 2重量%)、化學式2d之化合物之自由基聚合物(定向助劑；Mw：7000；於溶液中之濃度：15重量%)、RM257(於溶液中之濃度：5重量%)以及豔佳固907(於溶液中之濃度：1重量%)。
<實例22>：製造染料型偏光器
以與實例1中相同之方式製造染料型偏光器，但其中改用化學式1c之化合物(可固化各向異性染料；於溶液中之濃度：2重量%)、化學式3a之化合物(定向助劑；於溶液中之濃度：15重量%)、RM257(於溶液中之濃度：5重量%)以及豔佳固907(於溶液中之濃度：1重量%)。
<實例23>：製造染料型偏光器
以與實例1中相同之方式製造染料型偏光器，但其中改用化學式1c之化合物(可固化各向異性染料；於溶液中之濃度：2重量%)、化學式3c之化合物之自由基聚合物(定向助劑；Mw：10000；於溶液中之濃度：15重量%)以及豔佳固907(於溶液中之濃度：1重量%)。
<實例24>：製造染料型偏光器
以與實例1中相同之方式製造染料型偏光器，但其中改用化學式1c之化合物(可固化各向異性染料；於溶液中之濃度：2重量%)、化學式3d之化合物之自由基聚合物(定向助劑；Mw：8000；於溶液中之濃度：15重量%)、RM257(於溶液中之濃度：5重量%)以及豔佳固907(於溶液中之濃度：1重量%)。
<實例25>：製造染料型偏光器
以與實例1中相同之方式製造染料型偏光器，但其中改用化學式1c之化合物(可固化各向異性染料；於溶液中之濃度： 2重量%)、化學式3e之化合物之自由基聚合物(定向助劑；Mw：6000；於溶液中之濃度：15重量%)以及豔佳固907(於溶液中之濃度：1重量%)。
<實例26>：製造染料型偏光器
以與實例1中相同之方式製造染料型偏光器，但其中改用化學式1d之化合物(可固化各向異性染料；於溶液中之濃度：2重量%)、化學式2c之化合物之自由基聚合物(定向助劑；Mw：8000；於溶液中之濃度：15重量%)以及豔佳固907(於溶液中之濃度：1重量%)。
<實例27>：製造染料型偏光器
以與實例1中相同之方式製造染料型偏光器，但其中改用化學式1e之化合物(可固化各向異性染料；於溶液中之濃度：2重量%)、化學式2c之化合物之自由基聚合物(定向助劑；Mw：8000；於溶液中之濃度：15重量%)、RM257(於溶液中之濃度：5重量%)以及豔佳固907(於溶液中之濃度：1重量%)。
<實例28>：製造染料型偏光器
以與實例1中相同之方式製造染料型偏光器，但其中改用化學式1f之化合物(可固化各向異性染料；於溶液中之濃度：2重量%)、化學式2c之化合物之自由基聚合物(定向助劑；Mw：8000；於溶液中之濃度：15重量%)以及豔佳固907(於溶液中之濃度：1重量%)。
<比較例1>：製造染料型偏光器
以與實例1中相同之方式製造染料型偏光器，但其中改用化學式1g之化合物(已知不可固化各向異性染料；於溶液中之 濃度：2重量%)、化學式2c之化合物之自由基聚合物(定向助劑；Mw：8000；於溶液中之濃度：15重量%)以及豔佳固907(於溶液中之濃度：0.7重量%)。
<比較例2>：製造染料型偏光器
以與實例1中相同之方式製造染料型偏光器，但其中改用化學式1h之化合物(已知不可固化各向異性染料；於溶液中之濃度：2重量%)、化學式2c之化合物之自由基聚合物(定向助劑；Mw：8000；於溶液中之濃度：15重量%)以及豔佳固907(於溶液中之濃度：0.7重量%)。
<比較例3>：製造染料型偏光器
以與實例1中相同之方式製造染料型偏光器，但其中改用化學式1g之化合物(已知不可固化各向異性染料；於溶液中之濃度：2重量%)、化學式2c之化合物之自由基聚合物(定向助劑；Mw：8000；於溶液中之濃度：15重量%)以及豔佳固907(於溶液中之濃度：1重量%)。
<比較例4>：製造染料型偏光器
以與實例1中相同之方式製造染料型偏光器，但其中改用化學式1h之化合物(已知不可固化各向異性染料；於溶液中之濃度：2重量%)、化學式2c之化合物之自由基聚合物(定向助劑；Mw：8000；於溶液中之濃度：15重量%)以及豔佳固907(於溶液中之濃度：1重量%)。
<比較例5>：製造染料型偏光器
以與實例1中相同之方式製造染料型偏光器，但其中改用化學式1a之化合物(可固化各向異性染料；於溶液中之濃度： 2重量%)及豔佳固907(於溶液中之濃度：0.7重量%)，而不使用實例1之組成物中之定向助劑。
<比較例6>：製造染料型偏光器
以與實例15中相同之方式製造染料型偏光器，但其中改用化學式1a之化合物(可固化各向異性染料；於溶液中之濃度：2重量%)、RM257(於溶液中之濃度：5重量%)以及豔佳固907(於溶液中之濃度：1重量%)，而不使用實例15之組成物中之定向助劑。
<實驗實例1>：評估染料型偏光器之二向色比率(DR)及耐熱性
使用日本分光偏光計(Jasco polarimeter)量測二向色比率(在380奈米至780奈米之波長下量測之值的平均值)，且為評估耐熱性，在烘箱中在80℃下進行熱處理100小時，且比較熱處理之前及之後的二向色比率以評估二向色比率之降低速率。結果概述於下表1中。
參考表1，實例之染料型偏光器展示優良二向色比率。因此，偏光器具有極佳的作為偏光器之特性且藉由使在熱處理之後二向色比率之降低以及偏光度之降低減至最小而具有極佳耐熱性及耐久性。

Claims (17)

  1. 一種用於形成染料型偏光器之組成物，包括以下化學式1之可固化各向異性染料；以及以下化學式2或化學式3之定向助劑或其自由基聚合物： 其中n為2至5之整數，其中-(A1-N=N)-重複單元中之兩者或大於兩者分別彼此相同或不同，Q1及Q2彼此相同或不同，且為可固化不飽和官能基，A1及A2彼此相同或不同，且為經取代或未經取代之具有6至40個碳原子之伸芳基或經取代或未經取代之具有4至30個碳原子之伸雜芳基，B1及B2彼此相同或不同，且為由下列各者所構成的族群中選出之一者或大於一者之組合的二價官能基：單鍵、-(C=O)O-、-O(C=O)-、經取代或未經取代之具有1至20個碳原子之伸烷基、經取代或未經取代之具有6至40個碳原子之伸芳基、經取代或未經取代之具有4至30個碳原子之伸雜芳基、經取代或未經取代之具有1至20個碳原子之環氧烷、-O-、-S-、-NR1-以及-PR1-，且R1為氫或具有1至20個碳原子之烷基，[化學式2]Q3-B3-A3-N=N-A4-B4-Q4其中Q3及Q4中之至少一者為可固化不飽和官能基，且另一者為氫、具有1至20個碳原子之烷基、具有1至20個碳原子之 烷氧基、具有1至20個碳原子之烷基酯、-CN、-NO2、鹵素或經1或2個具有1至6個碳原子之烷基取代或未經取代之胺，A3及A4彼此相同或不同，且為經取代或未經取代之具有6至40個碳原子之伸芳基、或經取代或未經取代之具有4至30個碳原子之伸雜芳基，B3及B4彼此相同或不同，且為由下列各者所構成的族群中選出之一者或大於一者之組合的二價官能基：單鍵、-(C=O)O-、-O(C=O)-、經取代或未經取代之具有1至20個碳原子之伸烷基、經取代或未經取代之具有6至40個碳原子之伸芳基、經取代或未經取代之具有4至30個碳原子之伸雜芳基、經取代或未經取代之具有1至20個碳原子之環氧烷、-O-、-S-、-NR2-以及-PR2-，且R2為氫或具有1至20個碳原子之烷基，[化學式3]Q5-B5-A5-B6-A6-B8-Q6其中Q5及Q6中之至少一者為可固化不飽和官能基，且另一者為氫、具有1至20個碳原子之烷基、具有3至12個碳原子之環烷基、具有6至40個碳原子之芳基、具有1至20個碳原子之烷氧基、具有1至20個碳原子之烷基酯、-CN、-NO2、鹵素、或經1或2個具有1至6個碳原子之烷基取代或未經取代之胺，A5及A6彼此相同或不同，且可為經取代或未經取代之具有6至40個碳原子之伸芳基或經取代或未經取代之具有4至30個碳原子之伸雜芳基，B5、B6以及B8彼此相同或不同，且為由以下各者所構成的族群中選出之一者或大於一者之組合的二價官能基：單鍵、 -(C=O)O-、-O(C=O)-、經取代或未經取代之具有1至20個碳原子之伸烷基、經取代或未經取代之具有6至40個碳原子之伸芳基、經取代或未經取代之具有4至30個碳原子之伸雜芳基、經取代或未經取代之具有1至20個碳原子之環氧烷、-O-、-S-、-NR3-以及-PR3-，且R3為氫或具有1至20個碳原子之烷基。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的組成物，其中Q1至Q6之所述可固化不飽和官能基各自獨立地為在其末端具有(甲基)丙烯酸酯基、環氧基或乙烯基之可固化不飽和官能基。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的組成物，其中Q3至Q6中除所述可固化不飽和官能基外之基團各自獨立地為氫、具有1至20個碳原子之烷基、具有6至40個碳原子之芳基、具有1至20個碳原子之烷氧基、具有1至20個碳原子之烷基酯、-CN、鹵素、或經1或2個具有1至6個碳原子之烷基取代或未經取代之胺。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的組成物，其中A1至A6各自獨立地為具有6至40個碳原子之伸芳基，其經具有1至20個碳原子之烷氧基、具有1至20個碳原子之烷基、鹵素、-NO2或具有1至6個碳原子之烷基酯取代或未經取代。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的組成物，其中B1至B6和B8各自獨立地為由下列各者所構成之族群中選出之二價官能基：單鍵、-(C=O)O-、-O(C=O)-、具有1至20個碳原子之伸烷基、具有6至40個碳原子之伸芳基、具有1至20個碳原子之環氧烷、-O-(具有1至20個碳原子之伸烷基)-、以及經具有1至6個碳原子之烷基取代或未經取代之胺基。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的組成物，更包括反應性液晶原基(mesogen)，所述反應性液晶原基包含不飽和基團以及一個或數個液晶原基以展示液晶相行為。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的組成物，以100重量份所述所有組成物之固體含量計，包括1重量份至25重量份之所述可固化各向異性染料、50重量份至95重量份之所述定向助劑以及1重量份至45重量份之所述反應性液晶原基。
  8. 一種染料型偏光器，包括包含如申請專利範圍第1項第至7項中任一項所述之用於形成染料型偏光器之組成物之固化產物的染料層。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的染料型偏光器，其中所述固化產物包括交聯共聚物，所述交聯共聚物具有由所述可固化各向異性染料及所述定向助劑的組分之共聚合所產生之具有所述可固化不飽和官能基之交聯結構，以及使所述可固化各向異性染料之至少一部分定向。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的染料型偏光器，其中所述固化產物包括交聯共聚物，所述交聯共聚物具有由所述可固化各向異性染料、所述定向助劑以及所述反應性液晶原基的組分之共聚合所產生之具有所述可固化不飽和官能基之交聯結構，以及使所述可固化各向異性染料之至少一部分定向。
  11. 如申請專利範圍第8項所述的染料型偏光器，其中所述染料層之二向色比率為10或高於10。
  12. 如申請專利範圍第8項所述的染料型偏光器，其中所述染料層之厚度為1微米至10微米。
  13. 如申請專利範圍第8項所述的染料型偏光器，更包括配向層，能夠使所述染料層之下部中之所述可固化各向異性染料定向。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的染料型偏光器，其中所述配向層包括降冰片烯類光反應性聚合物，其藉由使降冰片烯類重複單元與一個或大於一個由下列各者所構成之族群中選出之光反應性基團結合來製備：肉桂酸酯類光反應性基團、查耳酮類光反應性基團、香豆素類光反應性基團以及偶氮基類光反應性基團。
  15. 如申請專利範圍第8項所述的染料型偏光器，其中其偏光度為90或高於90，且在80℃下熱處理100小時後之偏光度之降低率為10%或小於10%。
  16. 如申請專利範圍第8項所述的染料型偏光器，其中所述染料型偏光器更包括基板且具有膜形狀。
  17. 一種顯示裝置，包括如申請專利範圍第8項所述的染料型偏光器。
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