液晶组合物、二色性物质、光吸收各向异性膜、层叠体及图像显示装置的制作方法

文档序号:29649619发布日期:2022-04-14 00:14阅读:148来源:国知局
液晶组合物、二色性物质、光吸收各向异性膜、层叠体及图像显示装置的制作方法

1.本发明有关一种液晶组合物、二色性物质、光吸收各向异性膜、层叠体及图像显示装置。


背景技术:

2.以往,当需要包括激光或自然光的照射光的衰减功能、偏振功能、散射功能或遮光功能等时,利用了针对每个功能根据不同的原理进行工作的装置。因此,与上述功能对应的产品也是针对每个功能通过不同的制造工序被制造出来。
3.例如,在图像显示装置(例如,液晶显示装置)中,为了控制显示中的旋光性或双折射性而使用线性偏振器或圆偏振器。并且,在有机发光二极管(organic light emitting diode:oled)中,也使用圆偏振器以防止外部光的反射。
4.以往,在这些偏振器中,碘作为二色性物质被广泛使用,但是对使用有机色素来代替碘作为二色性物质的偏振器也正在进行研究。
5.例如,在专利文献1及专利文献2中,公开有使用含有二色性物质和液晶性化合物的液晶组合物而形成光吸收各向异性膜。
6.以往技术文献
7.专利文献
8.专利文献1:日本特开2019-120949号公报
9.专利文献2:日本特开2019-91088号公报


技术实现要素:

10.发明要解决的技术课题
11.近年来,使用含有二色性物质的液晶组合物而形成的光吸收各向异性膜被要求进一步提高性能,作为这样的性能之一可以举出耐光性
12.本发明人等对专利文献1及专利文献2的实施例栏中所记载的使用包含二色性物质的液晶组合物而形成的光吸收各向异性膜进行评价的结果,发现耐光性存在改善的余地。
13.因此,本发明的课题在于提供一种能够形成耐光性优异的光吸收各向异性膜的液晶组合物、二色性物质、光吸收各向异性膜、层叠体及图像显示装置。
14.用于解决技术课题的手段
15.本发明人等为了达成上述课题而深入研究的结果,发现若使用含有具有后述的式(1)所表示的结构的二色性物质的液晶组合物,则能够形成耐光性优异的光吸收各向异性膜,从而完成了本发明。
16.即,本发明人等发现,通过以下结构能够解决上述课题。
17.1.18.一种液晶组合物,其包含液晶性化合物和具有后述的式(1)所表示的结构的二色性物质。
19.后述的式(1)中,ar1表示(n1+2)价的芳香族烃基或杂环基,ar2表示(n2+2)价的芳香族烃基或杂环基,ar3表示(n3+2)价的芳香族烃基或杂环基。
20.后述的式(1)中,r1、r2及r3分别独立地表示1价的取代基。当n1≥2的情况下,多个r1可以彼此相同也可以不同,当n2≥2的情况下,多个r2可以彼此相同也可以不同,当n3≥2的情况下,多个r3可以彼此相同也可以不同。
21.后述的式(1)中,k为1或2。当k=2的情况下,多个ar2可以彼此相同也可以不同,多个r2可以彼此相同也可以不同。
22.后述的式(1)中,n1、n2及n3分别独立地表示0~4的整数。其中,当k=1的情况下,n1+n2+n3≥0,当k=2的情况下,n1+n2+n3≥1。
23.后述的式(1)中,m1及m2分别独立地表示0或1。其中,m1+m2为1或2。
24.后述的式(1)中,当m1=1的情况下,r4表示脂肪族烃基、芳香族烃基或杂环基,当m2=1的情况下,r5表示脂肪族烃基、芳香族烃基或杂环基。
25.后述的式(1)中,当m1=0的情况下,l1表示1价的取代基,当m1=1的情况下,l1表示2价的连结基团,当m2=0的情况下,l2表示1价的取代基,当m2=1的情况下,l2表示2价的连结基团。
26.2.27.根据[1]所述的液晶组合物,其中,
[0028]
在上述式(1)中,k为2。
[0029]
[3]
[0030]
根据[1]或[2]所述的液晶组合物。其中,
[0031]
在上述式(1)中,当m1=1的情况下,l1为碳原子数2~6的直链或支链的亚烷基,当m2=1的情况下,l2为碳原子数2~6的直链或支链的亚烷基。
[0032]
[4]
[0033]
根据[1]至[3]中任一项所述的液晶组合物,其中,
[0034]
在上述式(1)中,ar1、ar2及ar3均为亚苯基。
[0035]
[5]
[0036]
根据[1]至[4]中任一项所述的液晶组合物,其中,
[0037]
在上述式(1)中,当m1=1的情况下,r4为碳原子数1~6的烷基,当m2=1的情况下,r5为碳原子数1~6的烷基。
[0038]
[6]
[0039]
根据[1]至[5]中任一项所述的液晶组合物,其中,
[0040]
上述液晶性化合物为高分子液晶性化合物,在末端具有交联性基团。
[0041]
[7]
[0042]
根据[1]至[6]中任一项所述的液晶组合物,其还含有1种以上除了具有上述式(1)所表示的结构的二色性物质以外的其他二色性物质。
[0043]
[8]
[0044]
一种二色性物质,其具有后述的式(1)所表示的结构。
[0045]
后述的式(1)中,ar1表示(n1+2)价的芳香族烃基或杂环基,ar2表示(n2+2)价的芳香族烃基或杂环基,ar3表示(n3+2)价的芳香族烃基或杂环基。
[0046]
后述的式(1)中,r1、r2及r3分别独立地表示1价的取代基。当n1≥2的情况下,多个r1可以彼此相同也可以不同,当n2≥2的情况下,多个r2可以彼此相同也可以不同,当n3≥2的情况下,多个r3可以彼此相同也可以不同。
[0047]
后述的式(1)中,k为1或2。当k=2的情况下,多个ar2可以彼此相同也可以不同,多个r2可以彼此相同也可以不同。
[0048]
后述的式(1)中,n1、n2及n3分别独立地表示0~4的整数。其中,当k=1的情况下,n1+n2+n3≥0,当k=2的情况下,n1+n2+n3≥1。
[0049]
后述的式(1)中,m1及m2分别独立地表示0或1。其中,m1+m2为1或2。
[0050]
后述的式(1)中,当m1=1的情况下,r4表示脂肪族烃基、芳香族烃基或杂环基,当m2=1的情况下,r5表示脂肪族烃基、芳香族烃基或杂环基。
[0051]
后述的式(1)中,当m1=0的情况下,l1表示1价的取代基,当m1=1的情况下,l1表示2价的连结基团,当m2=0的情况下,l2表示1价的取代基,当m2=1的情况下,l2表示2价的连结基团。
[0052]
[9]
[0053]
根据[8]所述的二色性物质,其中,
[0054]
在上述式(1)中,k为2。
[0055]
[10]
[0056]
根据[8]或[9]所述的二色性物质。其中,
[0057]
在上述式(1)中,当m1=1的情况下,l1为碳原子数2~6的直链或支链的亚烷基,当m2=1的情况下,l2为碳原子数2~6的直链或支链的亚烷基。
[0058]
[11]
[0059]
根据[8]至[10]中任一项所述的二色性物质,其中,
[0060]
在上述式(1)中,ar1、ar2及ar3均为亚苯基。
[0061]
[12]
[0062]
根据[8]至[11]中任一项所述的二色性物质,其中,
[0063]
在上述式(1)中,当m1=1的情况下,r4为碳原子数1~6的烷基,当m2=1的情况下,r5为碳原子数1~6的烷基。
[0064]
[13]
[0065]
一种光吸收各向异性膜,其使用[1]至[7]中任一项所述的液晶组合物而形成。
[0066]
[14]
[0067]
一种层叠体,其具有基材及形成于上述基材上的[13]所述的光吸收各向异性膜。
[0068]
[15]
[0069]
根据[14]所述的层叠体,其还具有形成于上述光吸收各向异性膜上的λ/4板。
[0070]
[16]
[0071]
根据[14]或[15]所述的层叠体,其还具有形成于上述光吸收各向异性膜上的阻挡层。
[0072]
[17]
[0073]
一种图像显示装置,其具有[13]所述的光吸收各向异性膜、或[14]至[16]中任一项所述的层叠体。
[0074]
发明效果
[0075]
根据本发明,能够提供一种能够形成耐光性优异的光吸收各向异性膜的液晶组合物、二色性物质、光吸收各向异性膜、层叠体及图像显示装置。
附图说明
[0076]
图1是表示本发明的二色性物质中的氢键合方式的概念图。
具体实施方式
[0077]
以下,对本发明进行详细说明。
[0078]
以下记载的构成要件的说明有时根据本发明的代表性实施方式而完成,但是本发明并不限定于这种实施方式。
[0079]
另外,在本说明书中,使用“~”表示的数值范围是指将记载于“~”前后的数值作为下限值及上限值而包括的范围。
[0080]
并且,在本说明书中,(甲基)丙烯酸是指“丙烯酸”及“甲基丙烯酸”的总称,(甲基)丙烯酰基是指“丙烯酰基”及“甲基丙烯酰基”的总称。
[0081]
[液晶组合物]
[0082]
本发明的液晶组合物为含有液晶性化合物及具有后述的式(1)所表示的结构的二色性物质的液晶组合物。在本说明书中,有时将具有后述的式(1)所表示的结构的二色性物质称为“特定二色性物质”。
[0083]
根据本发明的液晶组合物,能够形成耐光性优异的光吸收各向异性膜。该理由的详细情况尚不明确,但是大致推定为如下。
[0084]
认为以往的偶氮系的二色性物质通过与液晶性化合物相溶而实现了高取向度,在该情况下,推定二色性物质在液晶性化合物中以单体状态分散。
[0085]
相对于此,认为特定二色性物质与液晶性化合物的相溶性低,且与液晶性化合物相分离。
[0086]
在此,特定二色性物质中的包含酯键的末端基团与以往的偶氮系的二色性物质中的包含酯键的末端基团相比,在偶氮基侧键合的酯键的方向相反。具体而言,关于作为末端基团而具有r
4-o-c(o)-或r
5-o-c(o)-的特定二色性物质,构成末端基团的酯键的-c(o)-位于偶氮基侧。相对于此,关于实施例栏中所使用的作为末端基团而具有丙烯酰氧基(ch2=ch-c(o)-o-)的二色性物质h1,末端基团的酯键中的-o-位于偶氮基侧。
[0087]
因此,本发明人等在进行使用了后述的实施例栏中所使用的二色性物质d1(相当于特定二色性物质)的单晶x线结构分析时,发现二色性物质d1在单晶中的排列状态下,在彼此的酯键的侧链形成有2个氢键(图1)。认为通过该氢键的贡献,特定二色性物质自身强烈缔合,从而与液晶性化合物的相溶性变低。认为在以往的二色性物质中没有这种氢键,因此与液晶性化合物相溶。
[0088]
由此推测,由于特定二色性物质在液晶组合物中形成缔合物,因此使用该缔合物而形成的光吸收各向异性膜的耐光性优异。
[0089]
以下,对本发明的液晶组合物中所包含的成分及可以包含的成分进行说明。
[0090]
〔特定二色性物质〕
[0091]
本发明的二色性物质为具有下述式(1)所表示的结构的二色性物质(特定二色性物质)。本发明的液晶组合物如上所述含有特定二色性物质。
[0092]
[化学式1]
[0093][0094]
式(1)中,ar1表示(n1+2)价的芳香族烃基或杂环基,ar2表示(n2+2)价的芳香族烃基或杂环基,ar3表示(n3+2)价的芳香族烃基或杂环基。
[0095]
式(1)中,r1、r2及r3分别独立地表示1价的取代基。当n1≥2的情况下,多个r1可以彼此相同也可以不同,当n2≥2的情况下,多个r2可以彼此相同也可以不同,当n3≥2的情况下,多个r3可以彼此相同也可以不同。
[0096]
式(1)中,k为1或2。当k=2的情况下,多个ar2可以彼此相同也可以不同,多个r2可以彼此相同也可以不同。
[0097]
式(1)中,n1、n2及n3分别独立地表示0~4的整数。其中,当k=1的情况下,n1+n2+n3≥0,当k=2的情况下,n1+n2+n3≥1。
[0098]
式(1)中,m1及m2分别独立地表示0或1。其中,m1+m2为1或2。
[0099]
式(1)中,当m1=1的情况下,r4表示脂肪族烃基、芳香族烃基或杂环基,当m2=1的情况下,r5表示脂肪族烃基、芳香族烃基或杂环基。
[0100]
式(1)中,当m1=0的情况下,l1表示1价的取代基,当m1=1的情况下,l1表示2价的连结基团,当m2=0的情况下l2表示1价的取代基,当m2=1的情况下,l2表示2价的连结基团。
[0101]
式(1)中,ar1表示(n1+2)价(例如,当n1为1的情况下,为3价)、ar2表示(n2+2)价(例如,当n2为1的情况下,为3价)、ar3表示(n3+2)价(例如,当n3为1的情况下,为3价)的芳香族烃基或杂环基。在此,可以换句话说ar1~ar3分别为被n1~n3个取代基(后述的r1~r3)取代的2价的芳香族烃基或2价的杂环基。
[0102]
作为ar1~ar3所表示的2价的芳香族烃基,可以为单环,也可以具有2环以上的稠环结构。从光吸收各向异性膜的耐光性进一步得到提高的观点考虑,2价的芳香族烃基的环数优选1~4,更优选1~2,进一步优选1(即为亚苯基)。
[0103]
作为2价的芳香族烃基的具体例,可以举出亚苯基、薁-二基、亚萘基、芴-二基、蒽-二基及并四苯-二基等,从光吸收各向异性膜的耐光性进一步得到提高的观点考虑,优选亚苯基及亚萘基,更优选亚苯基。
[0104]
作为2价的杂环基,可以是芳香族或非芳香族中的任一种,从取向度进一步得到提高的观点考虑,优选为2价芳香族杂环基。
[0105]
2价的芳香族杂环基可以为单环,也可以具有2环以上的稠环结构。作为构成芳香
族杂环基的碳以外的原子,可以举出氮原子、硫原子及氧原子。当芳香族杂环基具有多个除了碳以外的构成环的原子的情况下,这些原子可以相同,也可以不同。
[0106]
作为芳香族杂环基的具体例,例如可以举出亚吡啶基(吡啶-二基)、亚噻吩(噻吩-二基)、亚喹啉基(喹啉-二基)、亚异喹啉基(异喹啉-二基)、噻唑-二基、苯并噻二唑-二基、邻苯二甲酰亚胺-二基、噻吩并噻唑-二基(在本发明中,称为“噻吩并噻唑基”。)、噻吩并噻吩-二基及噻吩并噁唑-二基等。
[0107]
在上述之中,作为2价的芳香族杂环基,能够优选使用具有单环或下述结构式所表示的2环的稠环结构的基团。另外,下述结构式中,“*”表示与通式(1)中的偶氮基或氧原子的键合位置。
[0108]
[化学式2]
[0109][0110]
式(1)中,从光吸收各向异性膜的耐光性进一步得到提高的观点考虑,ar1~ar3均优选为2价的芳香族烃基,均优选为亚苯基团。
[0111]
在此,当ar1为亚苯基的情况下,从光吸收各向异性膜的取向度进一步得到提高的观点考虑,与ar1键合的氧原子相对于与ar1键合的偶氮基,优选位于间位或对位,优选位于对位。从同样的观点考虑,当ar2为亚苯基的情况下,与ar2键合的1个偶氮基相对于与ar2键合的另一个偶氮基,优选位于间位或对位,优选位于对位。从同样的观点考虑,当ar3为亚苯基的情况下,与ar3键合的氧原子相对于与ar3键合的偶氮基,优选位于间位或对位,优选位于对位。
[0112]
式(1)中,r1、r2及r3分别独立地表示1价的取代基。
[0113]
作为r1、r2及r3所表示的1价的取代基,可以举出卤原子、烷基、烷氧基、烷硫基、氧羰基、硫代烷基、酰氧基、酰氨基、烷氧基羰基氨基、磺酰氨基、氨磺酰基、氨基甲酰基、亚硫酰基及脲基。这些取代基可以进一步被这些取代基取代。
[0114]
这些之中,作为r1、r2及r3所表示的1价的取代基,从特定二色性物质的耐光性进一步得到提高的观点考虑,优选为氟原子、氯原子、甲基、乙基、丙基、三氟甲基、-o-(c2h4o)m-r’及-o-(c3h6o)m-r’,更优选为氟原子、氯原子、甲基、乙基,进一步优选为氯原子、甲基、乙基。在此,r’表示氢原子、甲基或乙基,m表示0~6的整数。
[0115]
式(1)中,k为1或2,从耐光性进一步优异的观点考虑,k为2。
[0116]
式(1)中,n1、n2及n3分别独立地表示0~4的整数,但优选为0~3。
[0117]
在此,当k=1的情况下,n1+n2+n3≥0。即,当式(1)具有双偶氮结构的情况下,与取
代基(式(1)的r1~r3)的有无无关地可得到对溶剂的充分的溶解性,但从进一步得到提高对溶剂的溶解性的观点考虑,优选具有取代基。
[0118]
当k=1的情况下,n1+n2+n3优选为0~9,更优选为1~9,进一步优选为1~5。
[0119]
另一方面,当k=2的情况下,n1+n2+n3≥1。即,当式(1)具有三偶氮结构的情况下,具有至少1个取代基(式(1)的r1~r3)。
[0120]
当k=2的情况下,n1+n2+n3优选为1~9,更优选为1~5。
[0121]
式(1)中,m1及m2分别独立地表示0或1。其中,m1+m2为1或2,从光吸收各向异性膜的耐光性进一步得到提高的观点考虑,优选为2(即,m1=m2=1)。
[0122]
r4及r5所表示的脂肪族烃基可以为饱和脂肪族烃基也可以为不饱和脂肪族烃基,从光吸收各向异性膜的耐光性进一步得到提高的观点考虑,优选为饱和脂肪族烃基。
[0123]
作为r4及r5所表示的饱和脂肪族烃基,可以举出烷基,也可以为直链状、支链状及环状中的任一种结构,但从光吸收各向异性膜的耐光性进一步得到提高的观点考虑,优选为直链状或支链状,更优选为直链状。
[0124]
从光吸收各向异性膜的耐光性进一步得到提高的观点考虑,饱和脂肪族烃基(优选为烷基)的碳原子数优选为1~20,更优选为1~12,进一步优选为1~8,尤其优选为1~6,最优选为1~3。
[0125]
作为饱和脂肪族烃基的具体例,可以举出甲基、乙基、异丙基、叔丁基、正辛基、正癸基、正十六烷基、环丙基、环戊基、环己基。
[0126]
作为r4及r5所表示的不饱和脂肪族烃基,可以举出烯基及炔基,优选为烯基。烯基可以为直链状、支链状及环状中的任一种结构,优选为直链状。炔基可以为直链状、支链状。
[0127]
从光吸收各向异性膜的耐光性进一步得到提高的观点考虑,不饱和脂肪族烃基(优选为烯基及炔基)的碳原子数优选为2~20,更优选为2~12,进一步优选为2~8,尤其优选为2~6,最优选为2~3。
[0128]
不饱和脂肪族烃基中,作为烯基的具体例,可以举出乙烯基、芳基、2-丁烯基、3-戊烯基,作为炔基的具体例,可以举出炔丙基、3-戊炔基。
[0129]
作为l1及l2所表示的1价的取代基,能够使用
[0130]
烷基(优选为碳原子数1~20、更优选为碳原子数1~12、尤其优选为碳原子数1~8的烷基,例如,可以举出甲基、乙基、异丙基、叔丁基、正辛基、正癸基、正十六烷基、环丙基、环戊基、环己基等)、
[0131]
烯基(优选为碳原子数2~20、更优选为碳原子数2~12、尤其优选为碳原子数2~8的烯基,例如,可以举出乙烯基、芳基、2-丁烯基、3-戊烯基等)、
[0132]
炔基(优选为碳原子数2~20、更优选为碳原子数2~12、尤其优选为碳原子数2~8的炔基,例如,可以举出炔丙基、3-戊炔基等)、
[0133]
芳基(优选为碳原子数6~30、更优选为碳原子数6~20、尤其优选为碳原子数6~12的芳基,例如,可以举出苯基、2,6-二乙基苯基、3,5-二三氟甲基苯基、萘基及联苯基等)、
[0134]
经取代或未经取代的氨基(优选为碳原子数0~20、更优选为碳原子数0~10、尤其优选为碳原子数0~6的氨基,例如,可以举出未经取代的氨基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、苯胺基等)、
[0135]
烷氧基(优选为碳原子数1~20、更优选为碳原子数1~15,例如,可以举出甲氧基、
乙氧基、丁氧基等)、
[0136]
氧羰基(优选为碳原子数2~20,更优选为碳原子数2~15,尤其优选为2~10,例如,可以举出甲氧基羰基、乙氧基羰基、苯氧基羰基等)、酰氧基(优选为碳原子数2~20、更优选为碳原子数2~10、尤其优选为2~6,例如,可以举出乙酰氧基及苯甲酰氧基等)、
[0137]
酰氨基(优选为碳原子数2~20、更优选为碳原子数2~10、尤其优选为碳原子数2~6,例如可以举出乙酰氨基及苯甲酰氨基等)、
[0138]
烷氧基羰基氨基(优选为碳原子数2~20、更优选为碳原子数2~10、尤其优选为碳原子数2~6,例如,可以举出甲氧基羰基氨基等)、芳氧基羰基氨基(优选为碳原子数7~20、更优选为碳原子数7~16、尤其优选为碳原子数7~12,例如,可以举出苯氧基羰基氨基等)、磺酰氨基(优选为碳原子数1~20、更优选为碳原子数1~10、尤其优选为碳原子数1~6,例如,可以举出甲磺酰氨基、苯磺酰氨基等)、氨磺酰基(优选为碳原子数0~20、更优选为碳原子数0~10、尤其优选为碳原子数0~6,例如,可以举出氨磺酰基、甲基氨磺酰基、二甲基氨磺酰基、苯基氨磺酰基等)、
[0139]
氨基甲酰基(优选为碳原子数1~20、更优选为碳原子数1~10、尤其优选为碳原子数1~6,例如,可以举出未经取代的氨基甲酰基、甲基氨基甲酰基、二乙基氨基甲酰基、苯基氨基甲酰基等)、
[0140]
烷硫基(优选为碳原子数1~20、更优选为碳原子数1~10、尤其优选为碳原子数1~6,例如,可以举出甲硫基、乙硫基等)、
[0141]
芳硫基(优选为碳原子数6~20、更优选为碳原子数6~16、尤其优选为碳原子数6~12,例如,可以举出苯硫基等)、
[0142]
磺酰基(优选为碳原子数1~20、更优选为碳原子数1~10、尤其优选为碳原子数1~6,例如,可以举出甲磺酰基、甲苯磺酰基等)、
[0143]
亚硫酰基(优选为碳原子数1~20、更优选为碳原子数1~10、尤其优选为碳原子数1~6,例如,可以举出甲烷亚硫酰基、苯亚硫酰基等)、脲基(优选为碳原子数1~20、更优选为碳原子数1~10、尤其优选为碳原子数1~6,例如,可以举出未经取代的脲基、甲基脲基、苯基脲基等)、
[0144]
磷酸酰胺基(优选为碳原子数1~20、更优选为碳原子数1~10、尤其优选为碳原子数1~6,例如,可以举出二乙基磷酸酰胺基、苯基磷酸酰胺基等)、
[0145]
含杂原子环基(优选为碳原子数1~30、更优选为1~12的含杂原子环基,例如为具有氮原子、氧原子、硫原子等杂原子的含杂原子环基,可以举出咪唑基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、哌啶基、吗啉基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基等)、
[0146]
甲硅烷基(优选为碳原子数3~40、更优选为碳原子数3~30、尤其优选为碳原子数3~24的甲硅烷基,例如,可以举出三甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基等)、
[0147]
卤原子(例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、
[0148]
羟基、巯基、氰基、硝基、羟肟酸基、亚磺基、肼基、亚氨基及偶氮基等。
[0149]
这些取代基可以进一步被这些取代基取代。并且,当具有2个以上的取代基的情况下,可以相同也可以不同。并且,在可能的情况下,可以相互键合而形成环。
[0150]
作为上述取代基进一步被上述取代基取代的基团,例如可以举出烷氧基被烷基取代的基团即r
b-(o-ra)
na-基。其中,式中,ra表示碳原子数1~5的亚烷基,rb表示碳原子数1~
5的烷基,na表示1~10(优选1~5,更优选1~3)的整数。
[0151]
在这些之中,作为l1及l2所表示的1价的取代基,优选烷基、烯基及这些基团进一步被这些基团取代的基团(例如,上述r
b-(o-ra)
na-基),更优选烷基。
[0152]
在此,当l1为1价的取代基的情况下,l1不包含r
4-o-c(o)-所表示的基团(r4的定义如上所述。)。同样地,当l2为1价的取代基的情况下,l2不包含r
5-o-c(o)-所表示的基团(r5的定义如上所述。)。
[0153]
作为l1及l2所表示的2价的连结基团,例如,可以举出-o-、-s-、-c(o)-、-c(o)o-、-o-c(o)-o-、-c(o)-nr
n-、-o-c(o)-nr
n-、-nr
n-c(o)-nr
n-、-s(o)
2-、-s(o)-、亚烷基及亚烯基、以及将这些基团组合2个以上的基团等。rn表示氢原子或烷基。当存在多个rn的情况下,多个rn可以彼此相同也可以不同。
[0154]
在上述2价的连结基团的具体例中,键合顺序并没有特别限定,例如,当l1为-c(o)-nr
n-所表示的基团的情况下,左侧的连接键可以键合在式(1)的ar1侧,右侧的连接键可以键合在式(1)的ar1侧。
[0155]
亚烷基可以为直链状、支链状及环状中的任一种结构,从光吸收各向异性膜的耐光性进一步得到提高的观点考虑,优选为直链状或支链状,更优选为直链状。
[0156]
从光吸收各向异性膜的耐光性进一步得到提高的观点考虑,亚烷基的碳原子数优选为2~12,进一步优选为2~8,尤其优选为2~6,最优选为3~5。
[0157]
亚烯基可以为直链状、支链状及环状中的任一种结构,从光吸收各向异性膜的耐光性进一步得到提高的观点考虑,优选为直链状或支链状,更优选为直链状。
[0158]
从光吸收各向异性膜的耐光性进一步得到提高的观点考虑,亚烯基的碳原子数优选为2~12,进一步优选为2~8,尤其优选为2~6,最优选为3~5。
[0159]
这些之中,从光吸收各向异性膜的耐光性进一步得到提高的观点考虑,l1及l2所表示的2价的连结基团优选为亚烷基、或组合了亚烷基和选自由-o-、-c(o)o-及-o-c(o)-o-组成的组中的1种以上的基团的基团,更优选为亚烷基。
[0160]
从光吸收各向异性膜的耐光性进一步得到提高的观点考虑,特定二色性物质优选为具有下述式(1-1)所表示的结构的二色性物质。
[0161]
[化学式3]
[0162][0163]
式(1-1)中,r1、r3、r4、r5、n1、n3、l1及l2的定义分别与式(1)的r1、r3、r4、r5、n1、n3、l1及l2的定义相同。
[0164]
式(1-1)中,r
21
及r
22
的定义分别独立地与式(1)的r2的定义相同。
[0165]
式(1-1)中,n21及n22的定义分别独立地与式(1)的n2的定义相同。
[0166]
n1+n21+n22+n3≥1,n1+n21+n22+n3优选为1~9,更优选为1~5。
[0167]
以下,示出特定二色性物质的具体例,但本发明并不限定于这些。
[0168]
[化学式4]
[0169][0170]
[化学式5]
[0171][0172]
[化学式6]
[0173][0174]
特定二色性物质可以单独使用1种,也可以并用使用2种以上。
[0175]
相对于液晶组合物的总固体成分,特定二色性物质的含量优选为0.1~50质量%,更优选为0.5~40质量%,进一步优选为1~20质量%。
[0176]
在本发明中,二色性物质是指根据方向而吸光度不同的色素。
[0177]
特定二色性物质可以显示出液晶性,也可以不显示出液晶性。
[0178]
当特定二色性物质显示出液晶性的情况下,可以显示出向列性或近晶性中的任一种。显示出液晶相的温度范围优选为室温(约20℃~28℃)~300℃,从操作性及制造适用性的观点考虑,更优选为50℃~200℃。
[0179]
〔液晶性化合物〕
[0180]
本发明的液晶组合物含有液晶性化合物。通过含有液晶性化合物,能够一边抑制二色性物质的析出,一边使二色性物质以高取向度取向。
[0181]
液晶性化合物为不显示出二色性的液晶性化合物。
[0182]
作为液晶性化合物,能够使用低分子液晶性化合物及高分子液晶性化合物后中的任一种。在此,“低分子液晶性化合物”是指,在化学结构中不具有重复单元的液晶性化合物。在此,“高分子液晶性化合物”是指,在化学结构中具有重复单元的液晶性化合物。
[0183]
作为低分子液晶性化合物,例如,可以举出日本特开2013-228706号公报中所记载的液晶性化合物。
[0184]
作为高分子液晶性化合物,例如,可以举出日本特开2011-237513号公报中所记载的热致液晶性高分子。并且,从光吸收各向异性膜的强度(尤其耐弯曲性)优异的观点考虑,高分子液晶性化合物优选在末端具有交联性基团。作为交联性基团,例如,可以举出日本特开2010-244038号公报的[0040]~[0050]段中所记载的聚合性基团。这些之中,从反应性及合成适用性提高的观点考虑,优选为丙烯酰基、甲基丙烯酰基、环氧基、氧杂环丁基及苯乙烯基,更优选为丙烯酰基及甲基丙烯酰基。
[0185]
相对于液晶组合物中的二色性物质的含量100质量份,液晶性化合物的含量优选为25~2000质量份,更优选为33~1000质量份,进一步优选为50~500质量份。通过液晶性化合物的含量在上述范围内,偏振器的取向度进一步得到提高。
[0186]
液晶性化合物可以单独包含1种,也可以包含2种以上。当含有2种以上液晶性化合物的情况下,上述液晶性化合物的含量是指液晶性化合物的含量的合计。
[0187]
从本发明的效果更优异的理由考虑,液晶性化合物优选为包含下述式(1l)所表示
的重复单元(以下,也称为“重复单元(1l)”)的高分子液晶性化合物。
[0188]
[化学式7]
[0189][0190]
上述式(1l)中,p1表示重复单元的主链,l1表示单键或2价的连结基团,sp1表示间隔基团,m1表示介晶基团,t1表示末端基团。
[0191]
作为p1所表示的重复单元的主链,具体而言,例如,可以举出下述式(p1-a)~(p1-d)所表示的基团,其中,从作为原料的单体的多样性及操作性容易的观点考虑,优选为下述式(p1-a)所表示的基团。
[0192]
[化学式8]
[0193][0194]
在上述式(p1-a)~(p1-d)中,“*”表示与上述式(1l)中的l1的键合位置。在式(p1-a)~(p1-d)中,r1、r2、r3及r4分别独立地表示氢原子、卤原子、碳原子数为1~10的烷基、或碳原子数为1~10的烷氧基。上述烷基可以是直链或支链的烷基,也可以是具有环状结构的烷基(环烷基)。并且,上述烷基的碳原子数优选为1~5。
[0195]
式(p1-a)所表示的基团优选为通过(甲基)丙烯酸酯的聚合而得到的聚(甲基)丙烯酸酯的部分结构的一个单元。
[0196]
式(p1-b)所表示的基团优选为将具有环氧基的化合物的环氧基进行开环聚合而形成的乙二醇单元。
[0197]
式(p1-c)所表示的基团优选为将具有氧杂环丁烷基的化合物的氧杂环丁烷基进行开环聚合而形成的丙二醇单元。
[0198]
式(p1-d)所表示的基团优选为通过具有烷氧基甲硅烷基及硅烷醇基中的至少一个基团的化合物的缩聚而得到的聚硅氧烷的硅氧烷单元。在此,作为具有烷氧基甲硅烷基及硅烷醇基中的至少一个基团的化合物,可以举出具有式sir4(or5)
2-所表示的基团的化合物。式中,r4与(p1-d)中的r4含义相同,多个r5分别独立地表示氢原子或碳原子数为1~10的烷基。
[0199]
l1表示单键或2价的连结基团。
[0200]
作为l1所表示的2价的连结基团,可以举出-c(o)o-、-oc(o)-、-o-、-s-、-c(o)nr
3-、-nr3c(o)-、-so
2-及-nr3r
4-等。式中,r3及r4分别独立地表示氢原子、可以具有取代基w(后述)的碳原子数1~6的烷基。
[0201]
当p1为式(p1-a)所表示的基团的情况下,从本发明的效果更优异的理由考虑,l1优选为-c(o)o-所表示的基团。
[0202]
当p1为式(p1-b)~(p1-d)所表示的基团的情况下,从本发明的效果更优异的理由
考虑,l1优选为单键。
[0203]
从容易显现液晶性、原材料的获取性等理由考虑,sp1所表示的间隔基团优选包含选自由氧化乙烯结构、氧化丙烯结构、聚硅氧烷结构及氟化亚烷基结构组成的组中的至少1种结构。
[0204]
在此,sp1所表示的氧化乙烯结构优选为*-(ch
2-ch2o)
n1-*所表示的基团。式中,n1表示1~20的整数,*表示与上述式(1l)中的l1或m1的键合位置。从本发明的效果更优异的理由考虑,n1优选为2~10的整数,更优选为2~4的整数,最优选为3。
[0205]
并且,从本发明的效果更优异的理由考虑,sp1所表示的氧化丙烯结构优选为*-(ch(ch3)-ch2o)
n2-*所表示的基团。式中,n2表示1~3的整数,*表示与l1或m1的键合位置。
[0206]
并且,从本发明的效果更优异的理由考虑,sp1所表示的聚硅氧烷结构优选为*-(si(ch3)
2-o)
n3-*所表示的基团。式中,n3表示6~10的整数,*表示与l1或m1的键合位置。
[0207]
并且,从本发明的效果更优异的理由考虑,sp1所表示的氟化亚烷基结构优选为*-(cf
2-cf2)
n4-*所表示的基团。式中,n4表示6~10的整数,*表示与l1或m1的键合位置。
[0208]
m1所表示的介晶基团是表示有助于液晶形成的液晶分子的主要骨架的基团。液晶分子显示出结晶状态和各向同性液体状态的中间状态(中间相)下的液晶性。关于介晶基团并没有特别的限制,例如能够参考“flussigekristalle in tabellen ii”(veb deutscheverlag fur grundstoff industrie,leipzig、1984年刊),尤其能够参考第7页~第16页的记载,以及液晶手册编辑委员会编著、液晶手册(丸善、2000年刊),尤其第3章的记载。
[0209]
作为介晶基团,例如,优选具有选自由芳香族烃基、杂环基及脂环式基团组成的组中的至少1种环状结构的基团。
[0210]
从本发明的效果更优异的理由考虑,介晶基团优选具有芳香族烃基,更优选具有2~4个的芳香族烃基,进一步优选具有3个芳香族烃基。
[0211]
作为介晶基团,从液晶性的显现、液晶相转变温度的调整、原料获取性及合成适用性的观点、以及本发明的效果更优异的理由考虑,优选为下述式(m1-a)或下述式(m1-b)所表示的基团,更优选为式(m1-b)所表示的基团。
[0212]
[化学式9]
[0213][0214]
式(m1-a)中,a1是选自由芳香族烃基、杂环基及脂环式基组成的组中的2价基团。这些基团可以被烷基、氟化烷基、烷氧基或取代基w取代。
[0215]
a1所表示的2价基团优选为4~6元环。并且,a1所表示的2价基团可以是单环,也可以是稠环。
[0216]
*表示与sp1或t1的键合位置。
[0217]
作为a1所表示的2价的芳香族烃基,可以举出亚苯基、亚萘基、芴-二基、蒽-二基及并四苯-二基等,从介晶骨架的设计多样性或原材料的获取性等观点考虑,优选为亚苯基或亚萘基,更优选为亚苯基。
[0218]
作为a1所表示的2价杂环基,可以是芳香族或非芳香族中的任一种,从取向度进一步得到提高的观点考虑,优选为2价芳香族杂环基。
[0219]
作为构成2价芳香族杂环基的除了碳以外的原子,可以举出氮原子、硫原子及氧原子。当芳香族杂环基具有多个除了碳以外的构成环的原子的情况下,这些原子可以相同,也可以不同。
[0220]
作为2价芳香族杂环基的具体例,例如可以举出亚吡啶基(吡啶-二基)、哒嗪-二基、咪唑-二基、亚噻吩基(噻吩-二基)、亚喹啉基(喹啉-二基)、异亚喹啉基(异喹啉-二基)、噁唑-二基、噻唑-二基、噁二唑-二基、苯并噻唑-二基、苯并噻二唑-二基、邻苯二甲酰亚胺-二基、噻吩并噻唑-二基、噻唑并噻唑-二基、噻吩并噻吩-二基及噻吩并噁唑-二基等。
[0221]
作为a1所表示的2价的脂环式基团的具体例,可以举出亚环戊基及亚环己基等。
[0222]
式(m1-a)中,a1表示1~10的整数。当a1为2以上的情况下,多个a1可以相同也可以不同。
[0223]
式(m1-b)中,a2及a3分别独立地为选自由芳香族烃基、杂环基及脂环式基团组成的组中的2价的基团。a2及a3的具体例及优选方式与式(m1-a)的a1相同,因此省略其说明。
[0224]
式(m1-b)中,a2表示1~10的整数,当a2为2以上的情况下,多个a2可以相同也可以不同,多个a3可以相同也可以不同,多个la1可以相同也可以不同。从本发明的效果更优异的理由考虑,a2优选为2以上的整数,更优选为2。
[0225]
式(m1-b)中,当a2为1的情况下,la1为2价的连结基团。当a2为2以上的情况下,多个la1分别独立地为单键或2价的连结基团,多个la1中的至少一个为2价的连结基团。当a2为2的情况下,从本发明的效果更优异的理由考虑,优选2个la1中,其中一个为2价的连结基团,另一个为单键。
[0226]
式(m1-b)中,作为la1所表示的2价的连结基团,可以举出-o-、-(ch2)
g-、-(cf2)
g-、-si(ch3)
2-、-(si(ch3)2o)
g-、-(osi(ch3)2)
g-(g表示1~10的整数。)、-n(z)-、-c(z)=c(z’)-、-c(z)=n-、-n=c(z)-、-c(z)
2-c(z’)
2-、-c(o)-、-oc(o)-、-c(o)o-、-o-c(o)o-、-n(z)c(o)-、-c(o)n(z)-、-c(z)=c(z’)-c(o)o-、-o-c(o)-c(z)=c(z’)-、-c(z)=n-、-n=c(z)-、-c(z)=c(z’)-c(o)n(z”)-、-n(z”)-c(o)-c(z)=c(z’)-、-c(z)=c(z’)-c(o)-s-、-s-c(o)-c(z)=c(z’)-、-c(z)=n-n=c(z’)-(z、z’、z”独立地表示氢、碳原子数为1~4的烷基、环烷基、芳基、氰基或卤原子。)、-c≡c-、-n=n-、-s-、-s(o)-、-s(o)(o)-、-(o)s(o)o-、-o(o)s(o)o-、-sc(o)-及-c(o)s-等。其中,从本发明的效果更优异的理由考虑,优选为-c(o)o-。la1也可以是将这些基团组合了两个以上的基团。
[0227]
作为m1的具体例,例如可以举出以下结构。另外,在下述具体例中,“ac”表示乙酰基。
[0228]
[化学式10]
[0229][0230]
[化学式11]
[0231][0232]
作为t1所表示的末端基团,可以举出氢原子、卤原子、氰基、硝基、羟基、碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的烷氧基、碳原子数1~10的烷硫基、碳原子数1~10的烷氧基羰基氧基、碳原子数1~10的烷氧基羰基(roc(o)-:r为烷基)、碳原子数1~10的酰氧基、碳原子数1~10的酰氨基、碳原子数1~10的烷氧基羰基氨基、碳原子数1~10的磺酰基氨基、碳原子数1~10的氨磺酰基、碳原子数1~10的氨基甲酰基、碳原子数1~10的亚磺酰基及碳原子数1~10的脲基、含有(甲基)丙烯酰氧基的基团等。作为上述含有(甲基)丙烯酰氧基的基团,例如,可以举出-l-a(l表示单键或连结基团。连结基团的具体例与上述l1及sp1相同。a表示(甲基)丙烯酰氧基)所表示的基团。
[0233]
从本发明的效果更优异的理由考虑,t1优选为碳原子数1~10的烷氧基,更优选为碳原子数1~5的烷氧基,进一步优选为甲氧基。这些末端基团可以被这些基团或上述的交联性基团进一步取代。
[0234]
从本发明的效果更优异的理由考虑,t1的主链的原子数优选为1~20,更优选为1~15,进一步优选为1~10,尤其优选为1~7。t1的主链的原子数为20以下,由此偏振器的取向度进一步得到提高。在此,t1中的“主链”是指与m1键合的最长的分子链,氢原子不计入t1的主链的原子数中。例如,当t1为正丁基的情况下,主链的原子数为4,在t1为仲丁基的情况下,主链的原子数为3。
[0235]
从本发明的效果更优异的理由考虑,相对于高分子液晶性化合物所具有的总重复单元100质量%,重复单元(1l)的含量优选为20~100质量%。
[0236]
在本发明中,高分子液晶性化合物中所包含的各个重复单元的含量根据为了得到各个重复单元而使用的各个单体的装入量(质量)来计算。
[0237]
在高分子液晶性化合物中,重复单元(1l)可以单独包含1种,也可以包含两种以上。其中,从本发明的效果更优异的理由考虑,优选在高分子液晶性化合物中包含2种重复单元(1l)。
[0238]
当高分子液晶性化合物包含2种重复单元(1l)的情况下,从本发明的效果更优异的理由考虑,在其中一个(重复单元a)中,t1所表示的末端基团为烷氧基,在另一个中(重复单元b)中,t1所表示的末端基团为除了烷氧基以外的基团。
[0239]
从本发明的效果更优异的理由考虑,在上述重复单元b中,t1所表示的末端基团优选为烷氧基羰基、氰基或含有(甲基)丙烯酰氧基的基团,更优选为烷氧基羰基或氰基。
[0240]
从本发明的效果更优异的理由考虑,高分子液晶性化合物中的上述重复单元a的含量与高分子液晶性化合物中的上述重复单元b的含量的比例(a/b)优选为50/50~95/5,更优选为60/40~93/7,进一步优选为70/30~90/10。
[0241]
并且,高分子液晶化合物可以具有重复单元(1l)并且具有不包含介晶基团的重复单元。作为不包含介晶基团的重复单元,可以举出式(1l)中的m1为单键的重复单元。
[0242]
当高分子液晶化合物具有不包含介晶基团的重复单元的情况下,相对于高分子液晶性化合物所具有的总重复单元100质量%,优选超过0质量%且20质量%以下。
[0243]
(重均分子量)
[0244]
从本发明的效果更优异的理由考虑,高分子液晶性化合物的重均分子量(mw)优选为1000~500000,更优选为2000~300000。若高分子液晶性化合物的mw在上述范围内,则变得容易操作高分子液晶性化合物。
[0245]
尤其,从抑制涂布时的裂纹的观点考虑,高分子液晶性化合物的重均分子量(mw)优选为10000以上,更优选为10000~300000。
[0246]
并且,从取向度的温度范围的观点考虑,高分子液晶性化合物的重均分子量(mw)优选小于10000,优选为2000以上且小于10000。
[0247]
在此,本发明中的重均分子量及数均分子量为通过凝胶渗透色谱(gpc)法测定出的值。
[0248]
·
溶剂(洗脱液):n-甲基吡咯烷酮
[0249]
·
装置名称:tosoh hlc-8220gpc
[0250]
·
管柱:将3根tosoh tskgelsuperawm-h(6mm
×
15cm)连接使用
[0251]
·
管柱温度:25℃
[0252]
·
试样浓度:0.1质量%
[0253]
·
流速:0.35ml/min
[0254]
·
校准曲线:tosoh corporation制造的tsk标准聚苯乙烯使用了mw=2800000~1050(mw/mn=1.03~1.06)为止的7个样品的校准曲线
[0255]
对本说明书中的取代基w进行说明。
[0256]
作为取代基w,例如,可以举出烷基(优选为碳原子数1~20、更优选为碳原子数1~12、尤其优选为碳原子数1~8的烷基,例如,可以举出甲基、乙基、异丙基、叔丁基、正辛基、正癸基、正十六烷基、环丙基、环戊基及环己基等)、烯基(优选为碳原子数2~20、更优选为碳原子数2~12、尤其优选为碳原子数2~8的烯基,例如,可以举出乙烯基、芳基、2-丁烯基及3-戊烯基等)、炔基(优选为碳原子数2~20、更优选为碳原子数2~12、尤其优选为碳原子数2~8的炔基,例如,可以举出炔丙基及3-戊炔基等)、芳基(优选为碳原子数6~30、更优选为碳原子数6~20、尤其优选为碳原子数6~12的芳基,例如,可以举出苯基、2,6-二乙基苯基、3,5-二三氟甲基苯基、苯乙烯基、萘基及联苯基等)、经取代或未经取代的氨基(优选为碳原子数0~20、更优选为碳原子数0~10、尤其优选为碳原子数0~6的氨基,例如,可以举出未经取代的氨基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基及苯胺基等)、烷氧基(优选为碳原子数1~20、更优选为碳原子数1~15,例如,可以举出甲氧基、乙氧基及丁氧基等)、氧羰基(优选为碳原子数2~20,更优选为碳原子数2~15,尤其优选为2~10,例如,可以举出甲氧基羰基、乙氧基羰基及苯氧基羰基等)、酰氧基(优选为碳原子数2~20、更优选为碳原子数2~10、尤其优选为2~6,例如,可以举出乙酰氧基、苯甲酰氧基、丙烯酰基及甲基丙烯酰基等)、酰氨基(优选为碳原子数2~20、更优选为碳原子数2~10、尤其优选为碳原子数2~6,例如,可以举出乙酰氨基及苯甲酰氨基等)、烷氧基羰基氨基(优选为碳原子数2~20、更优选为碳原子数2~10、尤其优选为碳原子数2~6,例如,可以举出甲氧基羰基氨基等)、芳氧基羰基氨基(优选为碳原子数7~20、更优选为碳原子数7~16、尤其优选为碳原子数7~12,例如,可以举出苯氧基羰基氨基等)、磺酰氨基(优选为碳原子数1~20、更优选为碳原子数1~10、尤其优选为碳原子数1~6,例如,可以举出甲磺酰氨基及苯磺酰氨基等)、氨磺酰基(优选为碳原子数0~20、更优选为碳原子数0~10、尤其优选为碳原子数0~6,例如,可以举出氨磺酰基、甲基氨磺酰基、二甲基氨磺酰基及苯基氨磺酰基等)、氨基甲酰基(优选为碳原子数1~20、更优选为碳原子数1~10、尤其优选为碳原子数1~6,例如,可以举出未经取代的氨基甲酰基、甲基氨基甲酰基、二乙基氨基甲酰基及苯基氨基甲酰基等)、烷硫基(优选为碳原子数1~20、更优选为碳原子数1~10、尤其优选为碳原子数1~6,例如,可以举出甲硫基及乙硫基等)、芳硫基(优选为碳原子数6~20、更优选为碳原子数6~16、尤其优选为碳原子数6~12,例如,可以举出苯硫基等)、磺酰基(优选为碳原子数1~20、更优选为碳原子数1~10、尤其优选为碳原子数1~6,例如,可以举出甲磺酰基及甲苯磺酰基等)、亚硫酰基(优选为碳原子数1~20、更优选为碳原子数1~10、尤其优选为碳原子数1~6,例如,可以举出甲烷亚硫酰基及苯亚硫酰基等)、脲基(优选为碳原子数1~20、更优选为碳原子数1~10、尤其优选为碳原子数1~6,例如,可以举出未经取代的脲基、甲基脲基及苯基脲基等)、磷酸酰胺基(优选为碳原子数1~20、更优选为碳原子数1~10、尤其优选为碳原子数1~6,例如,可以举出二乙基磷酸酰胺基及苯基磷酸酰胺基等)、羟基、巯基、卤原子(例如,氟原子、氯原子、溴原子及碘原子)、氰基、硝基、羟肟酸基、亚磺基、肼基、亚氨基、偶氮基、含杂原子环基(优选为碳原子数1~30、更优选为碳原子数1~12的含杂原子环基,例如为具有氮原子、氧
原子、硫原子等杂原子的含杂原子环基,例如,可以举出环氧基、氧杂环丁基、咪唑基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、哌啶基、吗啉基、马来酰亚胺基、苯并噁唑基、苯并咪唑基及苯并噻唑基等。)甲硅烷基(优选为碳原子数3~40、更优选为碳原子数3~30、尤其优选为碳原子数3~24的甲硅烷基,例如,可以举出三甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基等)、羧基、磺酸基、磷酸基等。
[0257]
〔溶剂〕
[0258]
从操作性等观点考虑,本发明的液晶组合物优选含有溶剂。
[0259]
作为溶剂,例如可以举出酮类(例如,丙酮、2-丁酮、甲基异丁基酮、环戊酮、环己酮等)、醚类(例如,二噁烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、环戊基甲醚、四氢吡喃、二氧戊环等)、脂肪族烃类(例如,己烷等)、脂环式烃类(例如,环己烷等)、芳香族烃类(例如,苯、甲苯、二甲苯、三甲苯等)、卤代碳类(例如,二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、二氯苯、氯甲苯等)、酯类(例如,乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯等)、醇类(例如,乙醇、异丙醇、丁醇、环己醇、异戊醇、新戊醇、二丙酮醇、苄醇等)、溶纤剂类(例如,甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、1,2-二甲氧基乙烷等)、溶纤剂乙酸酯类、亚砜类(例如,二甲基亚砜等)、酰胺类(例如,二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、n-乙基吡咯烷酮等)及含杂原子环化合物(例如,吡啶等)等有机溶剂、以及水。这些溶剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
[0260]
在这些溶剂中,优选酮类(尤其是环戊酮、环己酮)、醚类(尤其是四氢呋喃、环戊基甲醚、四氢吡喃、二氧戊环)及酰胺类(尤其是二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、n-乙基吡咯烷酮)。
[0261]
当本发明的液晶组合物含有溶剂的情况下,相对于液晶组合物的总质量,溶剂的含量优选为80~99质量%,更优选为83~98质量%,进一步优选为85~96质量%。
[0262]
当含有2种以上溶剂的情况下,上述溶剂的含量是指溶剂的含量的合计。
[0263]
〔表面改良剂〕
[0264]
本发明的液晶组合物优选包含表面改良剂。通过包含表面改良剂,涂布表面的平滑度提高,取向度提高,或者控制凹陷及不均匀,从而可以期待面内均匀性的提高。
[0265]
作为表面改良剂,优选为使液晶性化合物在涂布表面侧成为水平的表面改良剂,能够使用在日本特开2011-237513号公报的[0253]~[0293]段中记载的化合物(水平取向剂)。并且,能够使用在日本特开2007-272185号公报的[0018]~[0043]等中记载的氟(甲基)丙烯酸酯系聚合物。作为表面改良剂,还可以使用除此以外的化合物。
[0266]
当本发明的液晶组合物含有表面改良剂的情况下,相对于液晶组合物中的上述二色性物质和上述高分子液晶性化合物的合计100质量份,表面改良剂的含量优选为0.001~5质量份,更优选为0.01~3质量份。
[0267]
表面改良剂可以单独包含1种,也可以包含2种以上。当包含2种以上表面改良剂的情况下,上述表面改良剂的含量指表面改良剂的含量的合计。
[0268]
〔聚合引发剂〕
[0269]
本发明的液晶组合物优选含有聚合引发剂。
[0270]
作为聚合引发剂,并没有特别的限制,但优选为具有感光性的化合物即光聚合引发剂。
[0271]
作为光聚合引发剂,能够没有特别限制地使用各种化合物。在光聚合引发剂的示
例中,可以举出α-羰基化合物(美国专利第2367661号、美国专利2367670号的各说明书)、偶姻醚(美国专利第2448828号说明书)、α-烃取代芳香族偶姻化合物(美国专利第2722512号说明书)、多核醌化合物(美国专利第3046127号及同2951758号的各说明书)、三芳基咪唑二聚体和对氨基苯基酮的组合(美国专利第3549367号说明书)、吖啶及吩嗪化合物(日本特开昭60-105667号公报及美国专利第4239850号说明书)、噁二唑化合物(美国专利第4212970号说明书)及酰基氧化膦化合物(日本特公昭63-40799号公报、日本特公平5-29234号公报、日本特开平10-95788号公报及日本特开平10-29997号公报)等。
[0272]
作为这种光聚合引发剂,还能够使用市售品,可以举出basf公司制的irgacure184、907、369、651、819、oxe-01及oxe-02等。
[0273]
当本发明的液晶组合物含有聚合引发剂的情况下,相对于液晶组合物中的上述二色性物质和上述高分子液晶性化合物的合计100质量份,聚合引发剂的含量优选为0.01~30质量份,更优选为0.1~15质量份。通过聚合引发剂的含量为0.01质量份以上,光吸收各向异性膜的耐久性变得良好,通过为30质量份以下,光吸收各向异性膜的取向变得良好。
[0274]
聚合引发剂可以单独包含1种,也可以包含2种以上。当包含2种以上聚合引发剂的情况下,上述聚合引发剂的含量指聚合引发剂的含量的合计。
[0275]
〔其他二色性物质〕
[0276]
本发明的液晶组合物还可以含有1种以上除了上述特定二色性物质以外的二色性物质(以下,还称为“其他二色性物质”。)。
[0277]
作为这种其他二色性物质,例如,可以举出在日本特开2013-228706号公报的[0067]~[0071]段、日本特开2013-227532号公报的[0008]~[0026]段、日本特开2013-209367号公报的[0008]~[0015]段、日本特开2013-14883号公报的[0045]~[0058]段、日本特开2013-109090号公报的[0012]~[0029]段、日本特开2013-101328号公报的[0009]~[0017]段、日本特开2013-37353号公报的[0051]~[0065]段、日本特开2012-63387号公报的[0049]~[0073]段、日本特开平11-305036号公报的[0016]~[0018]段、日本特开2001-133630号公报的[0009]~[0011]段、日本特开2011-215337号公报的[0030]~[0169]段、日本特开2010-106242号公报的[0021]~[0075]段、日本特开2010-215846号公报的[0011]~[0025]段、日本特开2011-048311号公报的[0017]~[0069]段、日本特开2011-213610号公报的[0013]~[0133]段、日本特开2011-237513号公报的[0074]~[0246]段、日本特开2016-006502号公报的[0005]~[0051]段、国际公开第2016/060173号的[0005]~[0041]段、wo2016/136561号的[0008]~[0062]段、wo2017/154835号的[0014]~[0033]段、wo2017/154695号的[0014]~[0033]段、wo2017/195833号的[0013]~[0037]段、wo2018/164252号的[0014]~[0034]段等中记载的二色性物质。
[0278]
当本发明的液晶组合物含有其他二色性物质的情况下,相对于液晶组合物中的特定二色性物质100质量份,其他二色性物质的含量优选为20~500质量份,更优选为30~300质量份。
[0279]
其他二色性物质可以单独包含1种,也可以包含2种以上。当包含2种以上其他二色性物质的情况下,上述其他二色性物质的含量指其他二色性物质的含量的合计。
[0280]
[光吸收各向异性膜]
[0281]
本发明的光吸收各向异性膜为使用上述的本发明的液晶组合物而形成的光吸收
各向异性膜。
[0282]
作为本发明的光吸收各向异性膜的制造方法的一例,可以举出依次包括如下工序的方法:将上述液晶组合物涂布于基材上而形成涂布膜的工序(以下,也称为“涂布膜形成工序”。);及使涂布膜中所包含的二色性物质取向的工序(以下,也称为“取向工序”。)。
[0283]
以下,对制作本发明的光吸收各向异性膜的制造方法的各工序进行说明。
[0284]
〔涂布膜形成工序〕
[0285]
涂布膜形成工序为将上述液晶组合物涂布于基材上而形成涂布膜的工序。
[0286]
通过使用含有上述溶剂的液晶组合物、或使用通过加热等使液晶组合物成为溶融液等的液状物,容易将液晶组合物涂布于基材上。
[0287]
作为液晶组合物的涂布方法,可以举出辊涂法、凹版印刷法、旋涂法、线棒涂布法、挤出涂布法、直接凹版涂布法、反凹版涂布法、模涂法、喷涂法及喷墨法等公知的方法。
[0288]
在本方式中,示出将液晶组合物涂布于基材上的例,但并不限定于此,例如,也可以将液晶组合物涂布于设置于基材上的取向膜上。对基材及取向膜的详细内容进行后述。
[0289]
〔取向工序〕
[0290]
取向工序是使涂布膜中所包含的二色性物质取向的工序。由此,可得到光吸收各向异性膜。
[0291]
取向工序可以具有干燥处理。通过干燥处理,能够从涂布膜中去除溶剂等成分。干燥处理可以通过将涂布膜在室温下放置规定时间的方法(例如自然干燥)来进行,也可以通过加热和/或送风的方法来进行。
[0292]
在此,液晶组合物中所包含的二色性物质有时通过上述的涂布膜形成工序或干燥处理而取向。例如,在液晶组合物被制备成包含溶剂的涂布液的方式中,通过干燥涂布膜而从涂布膜去除溶剂,由此得到具有吸光各向异性的涂布膜(即,光吸收各向异性膜)。
[0293]
取向工序优选具有加热处理。由此,能够使涂布膜中所包含的二色性物质取向,因此能够将加热处理后的涂布膜优选用作光吸收各向异性膜。
[0294]
从制造适用性等方面考虑,加热处理优选为10~250℃,更优选为25~190℃。并且,加热时间优选为1~300秒,更优选为1~60秒。
[0295]
取向工序可以具有在加热处理之后实施的冷却处理。冷却处理是将加热后的涂布膜冷却至室温(20~25℃)左右的处理。由此,能够固定涂布膜中所包含的二色性物质的取向。作为冷却方式,没有特别限定,能够利用公知的方法来实施。
[0296]
通过以上工序,能够得到光吸收各向异性膜。
[0297]
另外,在本方式中,作为使涂布膜中所包含的二色性物质取向的方法,可以举出干燥处理及加热处理等,但是并不限定于此,能够通过公知的取向处理而实施。
[0298]
〔其他工序〕
[0299]
光吸收各向异性膜的制造方法可以在上述取向工序之后具有固定光吸收各向异性膜的工序(以下,也称为“固化工序”。)。
[0300]
固化工序例如通过加热和/或光照射(曝光)而实施。其中,固化工序优选通过光照射而实施。
[0301]
固化中使用的光源能够使用红外线、可见光或紫外线等各种光源,但是优选为紫外线。并且,当进行固化时,可以一边加热,一边照射紫外线,也可以经由仅透射特定波长的
滤光器而照射紫外线。
[0302]
并且,曝光也可以在氮环境下进行。当通过自由基聚合进行光吸收各向异性膜的固化的情况下,可减少由氧引起的聚合的阻碍,因此优选在氮气氛下进行曝光。
[0303]
光吸收各向异性膜的膜厚优选为0.1~5.0μm,更优选为0.3~1.5μm。虽然取决于液晶组合物中的二色性物质的浓度,但若膜厚为0.1μm以上,则可以得到优异的吸光度的光吸收各向异性膜,若膜厚为5.0μm以下,则可以得到优异的透射率的光吸收各向异性膜。
[0304]
[层叠体]
[0305]
本发明的层叠体具有基材及设置于基材上的本发明的光吸收各向异性膜。
[0306]
并且,本发明的层叠体可以在上述光吸收各向异性膜上具有λ/4板,也可以在上述光吸收各向异性膜上具有阻挡层。并且,本发明的层叠体可以具有λ/4板及阻挡层这两者,在该情况下,优选在上述光吸收各向异性膜与λ/4板之间具有阻挡层。
[0307]
而且,本发明的层叠体在上述基材与上述光吸收各向异性膜之间,可以具有取向膜。
[0308]
以下,对构成本发明的层叠体的各层进行说明。
[0309]
〔基材〕
[0310]
作为基材,能够根据光吸收各向异性膜的用途适当选择,例如,可以举出玻璃及聚合物薄膜。基材的透光率优选为80%以上。
[0311]
当将聚合物薄膜用作基材的情况下,优选使用光学各向同性的聚合物薄膜。聚合物的具体例及优选方式能够适用日本特开2002-22942号公报的[0013]段的记载。并且,即使是以往已知的聚碳酸酯或聚砜之类的容易显现出双折射的聚合物,也可以使用通过修饰国际公开第2000/26705号公报中记载的分子而使显现性降低的聚合物。
[0312]
〔光吸收各向异性膜〕
[0313]
关于光吸收各向异性膜,如上所述,因此省略其说明。
[0314]
[λ/4板]
[0315]
所谓“λ/4板”,是具有λ/4功能的板,具体而言,是具有将某一特定波长的线偏振光转换成圆偏振光(或者将圆偏振光转换成线偏振光)的功能的板。
[0316]
例如,作为λ/4板是单层结构的方式,具体而言,可以举出拉伸聚合物薄膜、在支撑体上设置有具有λ/4功能的光学各向异性层的相位差薄膜等,并且,作为λ/4板为多层结构的方式,具体而言,可以举出层叠λ/4板和λ/2板而成的宽带λ/4板。
[0317]
λ/4板和光吸收各向异性膜可以接触设置,也可以在λ/4板与光吸收各向异性膜之间设置有其他层。作为这种层,可以举出用于确保密合性的粘合层或粘接层及阻挡层。
[0318]
〔阻挡层〕
[0319]
当本发明的层叠体具有阻挡层的情况下,阻挡层优选设置在光吸收各向异性膜与λ/4板之间。另外,当在光吸收各向异性膜与λ/4板之间具备除了阻挡层以外的其他层(例如粘合层或粘接层)的情况下,阻挡层例如能够设置于光吸收各向异性膜与其他层之间。
[0320]
阻挡层也被称为阻气层(阻氧层),并具有从大气中的氧等气体、水分或相邻层中所包含的化合物等保护光吸收各向异性膜的功能。
[0321]
关于阻挡层,能够参考日本特开2014-159124号公报的[0014]~[0054]段、日本特开2017-121721号公报的[0042]~[0075]段、日本特开2017-115076号公报的[0045]~
[0054]段、日本特开2012-213938号公报的[0010]~[0061]段、日本特开2005-169994号公报的[0021]~[0031]段的记载。
[0322]
〔取向膜〕
[0323]
本发明的层叠体可以在基材与光吸收各向异性膜之间具有取向膜。
[0324]
关于取向膜,只要能够在取向膜上,使本发明的液晶组合物中所包含的二色性物质成为所期望的取向状态,则可以为任何层。
[0325]
能够通过有机化合物(优选为聚合物)对膜表面的摩擦处理、无机化合物的倾斜蒸镀、具有微槽的层的形成、或者基于朗格缪尔布洛杰特法(lb膜)的有机化合物(例如,ω-二十三烷酸、双十八烷基甲基氯化铵、硬脂酸甲酯)的累积的方式来设置。此外,还已知通过赋予电场、赋予磁场或光照射而产生取向功能的取向膜。其中,在本发明中,从取向膜的预倾角的控制容易度的观点考虑,优选为通过摩擦处理而形成的取向膜,从取向均匀性的观点考虑,也优选为通过光照射而形成的光取向膜。
[0326]
另外,取向膜有时作为上述的阻挡层发挥功能。
[0327]
<摩擦处理取向膜>
[0328]
作为用于通过摩擦处理而形成的取向膜的聚合物材料,在许多文献中有记载,能够获得许多市售品。在本发明中,优选使用聚乙烯醇或聚酰亚胺及其衍生物。关于取向膜,可以参考国际公开第2001/88574a1号公报的43页24行~49页8行的记载。取向膜的厚度优选为0.01~10μm,进一步优选为0.01~1μm。
[0329]
<光取向膜>
[0330]
作为用于通过光照射而形成的取向膜的光取向材料,在许多文献等中有记载。在本发明中,作为优选例,例如可以举出:在日本特开2006-285197号公报、日本特开2007-76839号公报、日本特开2007-138138号公报、日本特开2007-94071号公报、日本特开2007-121721号公报、日本特开2007-140465号公报、日本特开2007-156439号公报、日本特开2007-133184号公报、日本特开2009-109831号公报、日本专利第3883848号、日本专利第4151746号中记载的偶氮化合物;在日本特开2002-229039号公报中记载的芳香族酯化合物;在日本特开2002-265541号公报、日本特开2002-317013号公报中记载的具有光取向性单元的马来酰亚胺和/或烯基取代的萘二酰亚胺化合物;在日本专利第4205195号、日本专利第4205198号中记载的光交联性硅烷衍生物;及在日本特表2003-520878号公报、日本特表2004-529220号公报或日本专利第4162850号中记载的光交联性聚酰亚胺、聚酰胺或酯。更优选为偶氮化合物、光交联性聚酰亚胺、聚酰胺或酯。
[0331]
对由上述材料形成的光取向膜实施线偏振光或非偏振光照射而制造光取向膜。
[0332]
在本说明书中,“线偏振光照射”“非偏振光照射”是指,用于使光取向材料发生光反应的操作。所使用的光的波长根据所使用的光取向材料而不同,只要是在该光反应中所需波长,则并没有特别限定。光照射中使用的光的峰值波长优选为200nm~700nm,更优选为光的峰值波长为400nm以下的紫外部光。
[0333]
光照射中使用的光源能够举出通常使用的光源,例如钨灯、卤素灯、氙气灯、氙气闪光灯、汞灯、汞氙气灯及碳弧灯等灯,各种激光器[例如,半导激光器、氦气氖激光器、氩离子激光器、氦镉激光器及yag(钇
·

·
石榴石)激光器]、发光二极管和阴极射线管等。
[0334]
作为得到线偏振光的方式,能够采用使用偏振片(例如,碘偏振片、二色色素偏振
片及线栅偏振片)的方法、使用利用了棱镜系元件(例如格兰-汤姆逊棱镜)或布儒斯特角的反射型偏振器的方法、或者使用从具有偏振光的激光源射出的光的方法。并且,可以使用滤光器或波长转换元件等选择性地仅照射所需波长的光。
[0335]
当所照射的光是线偏振光的情况下,采用从上表面或背面对取向膜照射光、从垂直或倾斜地对取向膜表面照射光的方法。光的入射角度根据光取向材料而不同,但是优选为0~90
°
(垂直),优选为40~90
°

[0336]
在非偏振光的情况下,对取向膜倾斜地照射非偏振光。其入射角度优选为10~80
°
,更优选为20~60
°
,进一步优选为30~50
°

[0337]
照射时间优选为1分钟~60分钟,更优选为1分钟~10分钟。
[0338]
在需要图案化的情况下,能够采用将使用了光掩模的光照射实施在图案制作中所需次数的方法,或者通过激光扫描而写入图案的方法。
[0339]
〔用途〕
[0340]
本发明的层叠体能够用作偏振元件(偏振片),例如能够用作线偏振片或圆偏振片。
[0341]
当本发明的层叠体不具有上述λ/4板等光学各向异性层的情况下,层叠体能够用作线偏振片。
[0342]
另一方面,当本发明的层叠体具有上述λ/4板的情况下,层叠体能够用作圆偏振片。
[0343]
[图像显示装置]
[0344]
本发明的图像显示装置具有上述的光吸收各向异性膜或上述的层叠体。
[0345]
本发明的图像显示装置中所使用的显示元件,没有特别限定,例如可以举出液晶单元、有机电致发光(以下,简称为“el”。)显示面板及等离子显示面板等。
[0346]
其中,优选为液晶单元或有机el显示面板,更优选为液晶单元。即,作为本发明的图像显示装置,优选为将液晶单元用作显示元件的液晶显示装置、将有机el显示面板用作显示元件的有机el显示装置,更优选为液晶显示装置。
[0347]
〔液晶显示装置〕
[0348]
作为本发明的图像显示装置的一例即液晶显示装置,可以优选举出具有上述的光吸收各向异性膜和液晶单元的方式。更优选为具有上述的层叠体(其中,不包括λ/4板)和液晶单元的液晶显示装置。
[0349]
另外,在本发明中,优选将本发明的光吸收各向异性膜(层叠体)用作设置于液晶单元的两侧的光吸收各向异性膜(层叠体)中的前侧的偏振元件,更优选将本发明的光吸收各向异性膜(层叠体)用作前侧及后侧的偏振元件。
[0350]
以下,对构成液晶显示装置的液晶单元进行详细描述。
[0351]
<液晶单元>
[0352]
液晶显示装置中所利用的液晶单元优选为va(vertical alignment:垂直取向)模式、ocb(optically compensated bend:光学补偿弯曲)模式、ips(in-plane-switching:面内切换)模式或tn(twisted nematic:扭曲向列)模式,但并不限定于这些。
[0353]
在tn模式的液晶单元中,当不施加电压时,棒状液晶分子实质上水平取向,进而以60~120

扭曲取向。tn模式的液晶单元最常用作彩色tft(thin film transistor:薄膜晶
体管)液晶显示装置,在许多文献中有记载。
[0354]
在va模式的液晶单元中,当不施加电压时,棒状液晶分子实质上垂直取向。在va模式的液晶单元中,除了(1)当不施加电压时使棒状液晶分子实质上垂直取向,当施加电压时实质上使其水平取向的狭义的va模式的液晶单元(日本特开平2-176625号公报记载)以外,还包括:(2)为了扩大视场角,将va模式多域化的(mva模式的)液晶单元(sid97、digest of tech.papers(论文集)28(1997)845记载);(3)当不施加电压时使棒状液晶分子实质上垂直取向,当施加电压时使其扭曲并多域取向的模式(n-asm模式的)的液晶单元(日本液晶研讨会的论文集58~59(1998)记载);及(4)survival模式的液晶单元(在lcd国际98中发布)。并且,也可以是pva(patterned vertical alignment:图案垂直取向)型、光取向型(optical alignment)及psa(polymer-sustained alignment:聚合物稳定取向)中的任一种。关于这些模式的详细内容,在日本特开2006-215326号公报及日本特表2008-538819号公报中有详细记载。
[0355]
在ips模式的液晶单元中,棒状液晶分子相对于基板实质上平行取向,通过施加与基板面平行的电场,液晶分子以平面方式进行响应。ips模式在不施加电场的状态下成为黑色显示,上下一对偏振片的吸收轴正交。使用光学补偿片来减少在倾斜方向上的黑色显示时的漏光并改进视场角的方法在日本特开平10-54982号公报、日本特开平11-202323号公报、日本特开平9-292522号公报、日本特开平11-133408号公报、日本特开平11-305217号公报、日本特开平10-307291号公报等中公开。
[0356]
〔有机el显示装置〕
[0357]
作为本发明的图像显示装置的一例即有机el显示装置,例如,可以优选举出从视觉辨认侧依次具有光吸收各向异性膜、λ/4板、有机el显示面板的方式。
[0358]
更优选为从视觉辨认侧依次具有具有λ/4板的上述的层叠体和有机el显示面板的方式。在该情况下,层叠体从视觉辨认侧依次配置有基材、根据需要设置的取向膜、光吸收各向异性膜、根据需要设置的阻挡层及λ/4板。
[0359]
并且,有机el显示面板是使用在电极之间(阴极及阳极之间)夹持有机发光层(有机电致发光层)而成的有机el元件构成的显示面板。有机el显示面板的结构并没有特别的限制,而可以采用公知的结构。
[0360]
实施例
[0361]
根据以下的实施例,对本发明更详细地进行说明。以下实施例中所示的材料、使用量、比例、处理内容及处理顺序等,只要不脱离本发明的主旨就能够适当地进行变更。从而,本发明的范围不应该被以下所示的实施例限定地解释。
[0362]
[合成例1]
[0363]
二色性物质d1如下合成。
[0364]
[化学式12]
[0365][0366]
按照文献(chem.eur.j.2004.10.2011),合成了式a所表示的化合物a。
[0367]
使化合物a(10g)溶解于水(300ml)及盐酸(17ml)中,在冰浴中进行冷却,添加亚硝酸钠(3.3g)并搅拌了30分钟。在进而添加氨基磺酸(0.5g)之后,加入间甲苯胺(5.1g),并在室温下搅拌了1小时。在搅拌之后,通过抽滤而回收通过用盐酸进行中和而得到的固体,从而得到了式b所表示的化合物b(3.2g)。
[0368]
接着,使化合物b(1g)溶解于四氢呋喃(30ml)、水(10ml)、盐酸(1.6ml)中,在冰浴中进行冷却,并添加亚硝酸钠(0.3g)搅拌30分钟之后,进一步添加了氨基磺酸(0.5g)。另外,使苯酚(0.4g)溶解于碳酸钾(2.76g)、水(50ml)中,在冰浴中冷却之后,滴加上述thf溶液,并在室温下搅拌了1小时。在搅拌之后,添加水(200ml),并将所得到的化合物c(1.7g)进行了抽滤。
[0369]
接着,使化合物c(0.6g)、5-溴戊酸乙酯(0.7g)(tokyo chemical industry co.,ltd.制造)、碳酸钾(0.5g)溶解于n,n-二甲基乙酰胺(dmac)(10ml)中,在85℃下搅拌了3.5小时。在搅拌之后,添加甲醇(100ml),将所得到的固体进行抽滤,得到二色性物质d1(0.9g)。
[0370]
二色性物质d1为黄色粉体,极大吸收波长为420nm。另外,二色性物质d1的极大吸收波长使用使二色性物质d1溶解于氯仿的样品,并通过分光光度计(产品名uv-3100、shimadzu corporation.制造)测定。
[0371]
[合成例2]
[0372]
二色性物质d2如下合成。
[0373]
[化学式13]
[0374][0375]
使通过上述的方法得到的化合物c(0.8g)、5-溴戊酸甲酯(0.8g)(tokyo chemical industry co.,ltd.制造)、碳酸钾(0.6g)溶解于dmac(10ml),在85℃下搅拌了3.5小时。在搅拌之后,添加甲醇(100ml),将所得到的固体进行抽滤,得到二色性物质d2(0.9g)。
[0376]
二色性物质d2为黄色粉体,极大吸收波长为420nm。另外,二色性物质d2的极大吸收波长以与二色性物质d1相同的方式,进行了测定。
[0377]
[合成例3]
[0378]
二色性物质d7如下合成。
[0379]
[化学式14]
[0380][0381]
使通过上述的方法得到的化合物c(0.8g)、4-溴丁酸乙酯(0.8g)(tokyo chemical industry co.,ltd.制造)、碳酸钾(0.6g)溶解于dmac(10ml),在85℃下搅拌了3.5小时。在搅拌之后,添加甲醇(100ml),将所得到的固体进行抽滤,得到二色性物质d7(0.9g)。
[0382]
二色性物质d7为黄色粉体,极大吸收波长为419nm。另外,二色性物质d7的极大吸收波长以与二色性物质d1相同的方式,进行了测定。
[0383]
[合成例4]
[0384]
二色性物质d9如下合成。
[0385]
[化学式15]
[0386][0387]
原料10-溴代癸酸乙酯按照journal medicinal chemistry第55卷、第7163-7172页、2012年中所记载的方法进行了合成。
[0388]
使通过上述的方法得到的化合物c(0.8g)、10-溴代癸酸乙酯(1.4g)、碳酸钾(0.6g)溶解于dmac(10ml),在85℃下搅拌了3.5小时。在搅拌之后,添加甲醇(100ml),将所得到的固体进行抽滤,得到二色性物质d9(1.1g)。
[0389]
二色性物质d9为黄色粉体,极大吸收波长为420nm。另外,二色性物质d9的极大吸收波长以与二色性物质d1相同的方式,进行了测定。
[0390]
[合成例5]
[0391]
二色性物质d12如下合成。
[0392]
[化学式16]
[0393][0394]
使通过上述的方法得到的化合物c(0.8g)、4-氯苯甲酸乙酯(1.3g)(tokyo chemical industry co.,ltd.制造)、碳酸钾(0.6g)溶解于dmac(10ml),在85℃下搅拌了3.5小时。在搅拌之后,添加甲醇(100ml),将所得到的固体进行抽滤,得到二色性物质d12(1.0g)。
[0395]
二色性物质d12为黄色粉体,极大吸收波长为412nm。另外,二色性物质d12的极大吸收波长以与二色性物质d1相同的方式,进行了测定。
[0396]
[合成例6]
[0397]
二色性物质e1如下合成。
[0398]
[化学式17]
[0399][0400]
上述式m所表示的化合物m通过wo2017/195833号中所记载的方法进行了合成。
[0401]
使化合物m(0.5g)、5-溴戊酸乙酯(0.7g)(tokyo chemical industry co.,ltd.制造)、碳酸钾(0.5g)溶解于dmac(10ml),在85℃下搅拌了3.5小时。在搅拌之后,添加甲醇(100ml),将所得到的固体进行抽滤,得到二色性物质e1(0.7g)。
[0402]
二色性物质e1为黄色粉体,极大吸收波长为395nm。另外,二色性物质e1的极大吸收波长以与二色性物质d1相同的方式,进行了测定。
[0403]
[合成例7]
[0404]
二色性物质e2如下合成。
[0405]
[化学式18]
[0406][0407]
使化合物m(0.5g)、5-溴戊酸甲酯(0.6g)(tokyo chemical industry co.,ltd.制造)、碳酸钾(0.5g)溶解于dmac(10ml),在85℃下搅拌了3.5小时。在搅拌之后,添加甲醇(100ml),将所得到的固体进行抽滤,得到二色性物质e2(0.6g)。
[0408]
二色性物质e2为黄色粉体,极大吸收波长为395nm。另外,二色性物质e2的极大吸收波长以与二色性物质d1相同的方式,进行了测定。
[0409]
[合成例8]
[0410]
二色性物质f1如下合成。
[0411]
[化学式19]
[0412][0413]
原料l按照journal chemistry of society第43卷、第439页、1883年中所记载的方法进行了合成。
[0414]
使通过上述的方法得到的化合物l(1.0g)、5-溴戊酸乙酯(0.6g)(tokyo chemical industry co.,ltd.制造)、碳酸钾(0.6g)溶解于dmac(10ml),在85℃下搅拌了3.5小时。在搅拌之后,添加甲醇(100ml),将所得到的固体进行抽滤,得到二色性物质f1(1.2g)。
[0415]
二色性物质f1为黄色粉体,极大吸收波长为430nm。另外,二色性物质f1的极大吸收波长以与二色性物质d1相同的方式,进行了测定。
[0416]
[实施例1]
[0417]
在如下制作的取向膜上,使用后述的实施例1的液晶组合物制作了光吸收各向异性膜。
[0418]
〔取向膜的制作〕
[0419]
用碱型清洗剂清洗玻璃基材(central glass co.,ltd.制造,青板玻璃,尺寸300mm
×
300mm,厚度1.1mm),接着,注入纯水之后,干燥了玻璃基材。
[0420]
使用#12的棒将下述取向膜形成用组成物1涂布于干燥后的玻璃基材上,并将所涂布的取向膜形成用组成物1在110℃下干燥2分钟而在玻璃基材上形成了涂布膜。
[0421]
对所得到的涂布膜实施1次摩擦处理(辊的转速:1000转/间隔物厚度2.9mm,载物台速度1.8m/分钟)而在玻璃基材上制作出取向膜。
[0422][0423]
[化学式20]
[0424][0425]
〔光吸收各向异性膜的制作〕
[0426]
在所得到的取向膜上,利用旋涂机以旋转速度500转/30秒旋涂实施例1的着色组合物1(参考下述组成)之后,在室温下干燥30秒钟,而在取向膜上形成了涂布膜。接着,使涂布膜在140℃下加热15秒钟之后,进行uv(紫外线)曝光(300mj),而得到了在取向膜上形成有光吸收各向异性膜的层叠体。
[0427][0428][0429]
[化学式21]
[0430][0431]
另外,式(l1)中,重复单元的括号中的数值指液晶性化合物l1中所包含的重复单元的含量(质量%)。
[0432]
[化学式22]
[0433][0434]
[化学式23]
[0435][0436]
[实施例2~9、比较例1~3]
[0437]
使用实施例2~16及比较例1~3的液晶组合物,除此以外,以与实施例1相同的方式,制作了具有实施例2~9及比较例1~3的光吸收各向异性膜的层叠体。
[0438]
在此,实施例2~9及比较例1~3的液晶组合物分别将实施例1的液晶组合物中所包含的二色性物质及液晶性化合物的种类变更为如表1所示,除此以外,为与实施例1的液晶组合物相同的组成。
[0439]
另外,液晶性化合物l2及二色性物质h1~h3的结构如下所述。
[0440]
[化学式24]
[0441][0442]
[化学式25]
[0443][0444]
另外,式(l2)中,重复单元的括号中的数值指液晶性化合物l2中所包含的重复单元的含量(质量%)。
[0445]
并且,式(h3)中,n-bu指正丁基。
[0446]
[耐光性试验前的取向度的测定]
[0447]
进一步使用12的棒将上述的取向膜形成用组合物1涂布于实施例及比较例的层叠体的光吸收各向异性膜上,并将所涂布的膜在110℃下干燥2分钟而制作了评价样品。
[0448]
在将线性偏振器插入到光学显微镜(nikon corporation制造,产品名称“eclipse e600 pol”)的光源侧的状态下,在样品台上设置评价样品,使用多通道分光器(ocean optics,inc.制造,产品名称“qe65000”)以1nm间距测定380nm~780nm的波长区域中的光吸收各向异性膜的吸光度,并通过下式计算400nm~500nm的波场区域中的平均值作为取向度。将结果示于表1。
[0449]
取向度:s=((az0/ay0)-1)/((az0/ay0)+2)
[0450]
az0:光吸收各向异性膜对吸收轴方向的偏振光的吸光度
[0451]
ay0:光吸收各向异性膜对偏振光轴方向的偏振光的吸光度
[0452]
[耐光性试验后的取向度的测定]
[0453]
将实施例及比较例的层叠体设置于耐光性试验机(suga test instruments co.,ltd.制、商品名“阳光碳弧灯式促进耐候试验机”),从碳弧灯光源以12万lux且200小时(相当于累积光量2400万lux
·
h)的条件下,对层叠体中的光吸收各向异性膜的形成面照射光,从而实施了耐光性试验。另外,在碳弧灯光源中安装有370nm的紫外线截止滤光片。
[0454]
使用耐光性试验后的层叠体,除此以外,以与上述的“耐光性试验前的取向度的测定”相同的步骤制作了评价样品,并对所得到的评价样品,以与上述的“耐光性试验前的取向度的测定”相同的步骤计算了取向度。将结果示于表1。
[0455]
另外,示出耐光性试验后的取向度的降低率越小,光吸收各向异性膜的耐光性越优异。
[0456]
[表1]
[0457][0458]
如表1所示,示出若使用包含具有上述的式(1)所表示的结构的二色性物质的液晶组合物,则可以得到耐光性优异的光吸收各向异性膜(实施例)。
[0459]
根据实施例1~8的对比可知,若使用式(1)中的ar1、ar2及ar3均为亚苯基的二色性物质(实施例1~7),则与使用了不满足这些的二色性物质(实施例8)的情况相比,可以得到耐光性试验前后的取向度的变化小且耐光性优异的光吸收各向异性膜。
[0460]
根据实施例1~7的对比可知,若使用式(1)中的k为2的二色性物质(实施例1~5),则与使用了不满足这些的二色性物质(实施例6及7)的情况相比,可以得到耐光性试验前后的取向度的变化小且耐光性优异的光吸收各向异性膜。
[0461]
根据实施例1~5的对比可知,当使用了在式(1)中,当m1=1的情况下,l1为碳原子数2~6的直链或支链的亚烷基,当m2=1的情况下,l2为碳原子数2~6的直链或支链的亚烷基的二色性物质(实施例1~3)的情况下,与使用了不满足这些的二色性物质(实施例4及5)的情况相比,可以得到耐光性试验前后的取向度的变化小且耐光性优异的光吸收各向异性膜。
[0462]
相对于此,示出若使用不包含具有上述的式(1)所表示的结构的二色性物质的液晶组合物,则光吸收各向异性膜的耐光性差(比较例)。
[0463]
[耐弯曲性试验]
[0464]
作为在形成取向膜时所使用的基材,代替玻璃基材使用了聚酯薄膜,除此以外,以与实施例1相同的方式,制作了实施例a1的层叠体。
[0465]
并且,,作为在形成取向膜时所使用的基材,代替玻璃基材使用了聚酯薄膜,除此以外,以与实施例9相同的方式,制作了实施例a9的层叠体。
[0466]
然后,准备了将实施例a1及实施例a9的层叠体切割成宽度15mm、长度150mm的尺寸的评价样品。
[0467]
利用耐折度试验机(tester sangyo co,.ltd.制、mit、be-201型、弯曲曲率半径0.38mm),在温度25℃、荷载500g的条件下,按照基于jis p8115(2001)的方法,测定了直到评价样品断裂为止的次数。断裂为止的次数越多,表示耐弯曲性越优异,表示耐重复弯曲性越优异。
[0468]
实施例a1的层叠体在弯曲次数小于1000次时断裂,相对于此,实施例a9的层叠体在弯曲次数为1000次的时点也未断裂。由此可知,当使用了含有在末端具有交联性基团的液晶性化合物的液晶组合物的情况下(实施例a9),与使用了含有在末端不具有交联性基团
的液晶性化合物的液晶组合物的情况下(实施例a1)相比,可以得到耐弯曲性优异的光吸收各向异性膜。
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