專利名稱:各向異性色素膜用組合物、各向異性色素膜及偏光元件的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及各向異性色素膜用組合物、利用該各向異性色素膜用組 合物形成的各向異性色素膜以及應用了該各向異性色素膜的偏光元件,
所述各向異性色素膜用組合物能夠形成對于調光元件、液晶元件(LCD)、
有機電致發(fā)光元件(OLED)的顯示元件所具備的偏光膜等有用的且顯示高
二色性的各向異性色素膜。
背景技術:
在LCD中,使用線偏振片或圓偏振片來控制顯示時的旋光性或雙折 射性。在OLED中還使用圓偏振片來防止外光的光反射。以往,這樣的 偏振片(偏光元件)中廣泛地使用碘作為二色性物質。但是,由于碘具有高 的升華性,當?shù)庥糜谄衿瑫r,其耐熱性和耐光性不足、并且具有偏光 特性會隨時間劣化的缺點。
為此,例如如下述文獻1、 2、 3中所述,現(xiàn)在正在研究作為偏光膜 的各向異性色素膜,所述偏光膜使用有機類色素作為二色性物質(二色性 色素)。
這些文獻中所記載的二色性色素在水、醇等溶劑中形成溶致液晶相, 可以利用取向基板、流動場、電場、磁場等外場而容易地使其取向。例 如,已知使用亮黃(C.I.直接黃4)可以得到正的二色性色素膜,使用亞甲 藍(C丄堿性藍9)、莧菜紅(C.I.食用紅9)可以得到負的二色性色素膜。
但是,這些二色性色素膜具有二色性低的缺點。對于這一點,如這 些文獻中也記載到的液晶特有的線狀(schlieren)缺陷是一個問題,還存 在的問題是,在基于濕式成膜法的色素膜的成膜工序中,由于涂布膜干 燥時產(chǎn)生的干燥變形所導致的膜的缺陷或龜裂也會引起光的泄漏,結果 導致二色性降低。
另一方面,利用濕式成膜法進行各向異性色素膜的成膜時,優(yōu)選降 低各向異性色素膜用組合物中色素的固體成分濃度以提高涂布膜的膜厚 均一性并提高生產(chǎn)率,但是,若降低固體成分濃度,則具有上述干燥變 形增大的趨勢,反而導致了降低二色性的結果。
基于這些問題,在各向異性色素膜的成膜中,以往難以將高涂膜均 一性和生產(chǎn)率與高二色性兼顧起來。
文獻1美國專利第2,400,877號說明書
文獻2 Dreyer, J. F., Phys. And Colloid Chem., 1948, 52, 808., "The Fixing of Molecular Orientation"
文獻3 Dreyer, J. F., Journal de Physique, 1969, 4, 114" "Light Polarization From Films of Lyotropic Nematic Liquid Crystals"
此外,關于液晶的文獻4、 5、 6如下。
文獻4 J. Lydon, "Chromonics" in "Handbook of Liquid Crystals vol.2B: Low Molecular Weight Liquid Crystals II", p.981, edited by D. Demus, J. Goodby, G. W. Gray, H.-W.Spiess and V.Vill, Wiley-VCH,(1998).
文獻5 P. G. de Gennes and J. Prost, "Dynamical Properties of Smectics and Columnar Phases" in "The Physics of Liquid Crystals" p.408, Clarendon Press. Oxford, (1993)
文獻6 M. Gharbia, M. Cagnon and G. Durand, "Column undulation instability in a discotic liquid crystal", J. Physique Lett., 46(1985), L683.
發(fā)明內容
本發(fā)明的課題在于提供各向異性色素膜用組合物、利用該各向異性 色素膜用組合物形成的高二色性各向異性色素膜及應用了該各向異性色 素膜的偏光元件,所述各向異性色素膜用組合物能夠以良好的生產(chǎn)率形 成顯示出高二色性同時涂膜均一性也高的各向異性色素膜。
本發(fā)明的第1方面的各向異性色素膜用組合物含有色素并能夠形成 溶致液晶相,其特征在于,該組合物在5'C的溫度、施加變形后0.01秒 后的松馳彈性模量G降低至十分之一所用的時間為0.1秒以下。
本發(fā)明的第2方面的各向異性色素膜是使用上述各向異性色素膜用 組合物而形成的。
本發(fā)明的第3方面的各向異性色素膜的特征在于,該色素膜含有色 素、陽離子和強酸性陰離子,相對于該色素的酸性基團,所述陽離子為
0.9當量 0.99當量,所述強酸性陰離子為0.02當量 0.1當量。
本發(fā)明的第4方面的各向異性色素膜應用了上述第2或第3方面的 各向異性色素膜。
具體實施例方式
本發(fā)明人進行了深入的研究,結果發(fā)現(xiàn),通過使用如下的各向異性 色素膜用組合物能夠高效地形成涂膜均一性高且二色性也高的各向異性 色素膜,所述各向異性色素膜用組合物含有色素且能夠形成溶致液晶相, 在5'C的溫度測定的、施加變形后0.01秒后的松馳彈性模量G降低至十 分之一所用的時間為0.1秒以下。
本發(fā)明的各向異性色素膜用組合物含有色素且能夠形成溶致液晶 相,該組合物的特征在于,在5'C的溫度施加變形后0.01秒后的松馳彈 性模量G降低至十分之一所用的時間為0.1秒以下。
使用本發(fā)明的各向異性色素膜用組合物利用濕式成膜法進行成膜所 得到的涂膜均勻,并且,其生產(chǎn)率也優(yōu)異。從而能夠以良好的生產(chǎn)率形 成不僅顯示出高二色性并且涂膜均一性也高的各向異性色素膜。據(jù)推測 其理由如下。
對含有色素的溶致液晶薄膜進行涂布干燥后,色素濃度增高,色素 締合體之間的相互作用增強,從而在溶液中的締合體的相對位置上產(chǎn)生 秩序性。這種秩序性可以通過例如上述文獻4(Lydon)中所示的觀察X射 線衍射圖案來進行觀測。向這種在締合體相對位置上具有秩序性的液體 施加變形時,相對位置發(fā)生變化,產(chǎn)生要恢復原來的狀態(tài)的彈性應力, 同時,為了恢復至平衡位置,締合體整體流動,緩和了該應力。這樣的 液晶的緩和過程與一個締合體的平移和旋轉緩和時間相比需要較長的時 間,這方面的內容在上述文獻5(Gennesetal.)等中有記載。
對受外場作用而取向的溶致液晶薄膜進行涂布干燥時,膜面內產(chǎn)生
變形,出現(xiàn)與上述文獻6(Gharbia et al.)中所示的缺陷類似的缺陷禾P/或膜 的龜裂,有時會顯著破壞涂膜性狀,但據(jù)推測,如果締合體的位置恢復 至平衡狀態(tài)的緩和時間與涂膜的干燥時間相比足夠短的話,就不會出現(xiàn) 這樣的缺陷。
為了縮短該緩和時間,優(yōu)選締合體的相對位置上的秩序性低。締合 體的相對位置上的秩序性通過上述文獻4(Lydon)中所示的X射線衍射峰 的半峰寬來評價。為了降低締合體的相對位置上的秩序性,重要的是, 添加鹽來提高離子強度或是降低色素的中和度等,從而適度抑制締合體 間的電斥力。但若過度地降低色素的中和度,會導致色素析出。并且, 若過度地添加鹽,會使鹽從涂布膜中析出,而降低色素的取向度。
基于這種理論,作為通過干燥使?jié)舛壬邥r的上述緩和時間短的物 質,本發(fā)明人嘗試著使用在5'C的溫度施加變形后0.01秒后的松馳彈性 模量G降低至十分之一所用的時間為0.1秒以下的各向異性色素膜用組 合物,結果確認到這樣能夠抑制涂膜的缺陷和龜裂,發(fā)現(xiàn)能夠高效率地 形成涂膜均一性高、二色性也高的各向異性色素膜。
本發(fā)明的各向異性色素膜用組合物中所含有的色素優(yōu)選為偶氮類色 素,這種本發(fā)明的各向異性色素膜用組合物尤其對基于濕式成膜法的各 向異性色素膜的成膜是有用的。
并且,相對于所述色素的酸性基團,優(yōu)選本發(fā)明的各向異性色素膜 用組合物含有0.9當量 0.99當量的陽離子和0.02當量 0.1當量的強酸 性陰離子。
本發(fā)明的各向異性色素膜是使用這種本發(fā)明的各向異性色素膜用組 合物而形成的。
并且,本發(fā)明的各向異性色素膜含有色素、陽離子和強酸性陰離子, 相對于該色素的酸性基團,所述陽離子為0.9當量 0.99當量,所述強酸 性陰離子為0.02當量 0.1當量。
本發(fā)明的各向異性色素膜對于調光元件、液晶元件(LCD)、有機電致 發(fā)光元件(OLED)的顯示元件所具備的偏振片等各種偏光元件是有用的。
本發(fā)明的偏光元件應用了這種本發(fā)明的各向異性色素膜。 根據(jù)本發(fā)明,可以以高生產(chǎn)率形成涂膜均一性高、缺陷少并顯示高
二色性的各向異性色素膜,利用該各向異性色素膜,能夠提供耐熱性、
耐光性優(yōu)異并且偏光性能也優(yōu)異的偏光元件。
下面對本發(fā)明的實施方式進行詳細的說明,但下面所述的對構成要
件的說明只是本發(fā)明的實施方式的一個例子,本發(fā)明并不受這些內容的限制。
另外,本發(fā)明所說的各向異性色素膜是指,色素膜的厚度方向和任
意的正交面內2個方向的立體坐標體系中,從共計3個方向中選出的任 意2個方向上,在電磁性質上具有各向異性的色素膜。作為電磁性質, 可以舉出吸收、折射等光學性質、電阻、電容等電學性質等。作為具有 吸收、折射等光學各向異性的膜,例如有線性偏光膜、圓偏光膜、位相 差膜、各向異性導電膜等。
本發(fā)明的各向異性色素膜優(yōu)選使用偏光膜、位相差膜、各向異性導 電膜,更優(yōu)選使用偏光膜。
首先,對本發(fā)明的各向異性色素膜用組合物進行說明。 <在5'C的溫度、施加變形后0.01秒后的松馳彈性模量G降低至十 分之一的時間>
本發(fā)明的各向異性色素膜用組合物含有色素并能夠形成溶致液晶 相,其特征在于,該組合物在5"C的溫度測定的、施加變形后0.01秒后 的松馳彈性模量G降低至十分之一所用的時間(下文中有時稱為"松馳彈 性模量降低時間")為0.1秒以下。
本發(fā)明中,各向異性色素膜用組合物的松馳彈性模量是指,使用粘 彈性測定裝置ARES粘彈性測定系統(tǒng)(Rheometric Scientific社制造)的 Stress Relaxation模式按照如下條件測定的松馳彈性模量。并且,也可以 用等同于本裝置的裝置來測定。
松馳彈性模量的測定方法
在測定夾具上使用錐板,當試樣(各向異性色素膜用組合物)的松馳彈
性模量為100dyn/cn^以下時使用直徑為50mm的錐板,當松馳彈性模量 大于100dyn/cm2時使用直徑為25mm的錐板。將試樣溫度保持在5°C, 為了去除安裝試樣操作所帶來的影響,在測定開始前以剪切速度為 1000s"進行10秒預剪切,靜置1分鐘后,在變形10%的條件下進行測定。
本發(fā)明的各向異性色素膜用組合物是在如此地施加變形后0.01秒的 松馳彈性模量G降低至十分之一的時間為0.1秒以下的組合物。優(yōu)選該 松馳彈性模量降低時間較短,更優(yōu)選為0.07秒以下,進一步優(yōu)選為0.05秒 以下。若松馳彈性模量降低時間超過0.1秒,則無法以高生產(chǎn)率獲得涂膜 均一性高、二色性也高的各向異性色素膜。
具體地說,本發(fā)明的各向異性色素膜用組合物至少含有色素和溶劑, 具體地說,如非專利文獻3所述,色素在水或醇等極性溶劑中形成締合 體,由該締合體的形狀各向異性而形成溶致液晶相。
<色素〉
本發(fā)明中使用的色素優(yōu)選可溶于水或有機溶劑以便用于后述的濕式 成膜法,特別優(yōu)選為水溶性。通過色素的選擇可以獲得本發(fā)明的組合物。
并且,優(yōu)選本發(fā)明所用的色素為不成鹽的游離狀態(tài),其分子量優(yōu)選 為200以上,特別優(yōu)選為300以上,優(yōu)選為1500以下,特別優(yōu)選為1200 以下。
作為具體的色素,可以舉出縮合多環(huán)類和偶氮類色素等,但并不限 于這些。例如可以使用美國專利第2,400,877號說明書、Dreyer, J. R, Phys. And Colloid Chem., 1948, 52, 808., "The Fixing of Molecular Orientation"、 Dreyer, J. F., Journal de Physique, 1969, 4, 114., "Light Polarization From Films of Lyotropic Nematic Liquid Crystals"以及J. Lydon, "Chromonics" in "Handbook of Liquid Crystals Vol.2B: Low Molecular Weight Liquid Crystals II", D. Demus, J. Goodby, G. W. Gray, H. W. Spiessm V. Vill ed., Willey-VCH, P.981-1007, (1998)等中記載的色素。
其中優(yōu)選偶氮類色素。偶氮類色素中,優(yōu)選二偶氮色素或三偶氮色 素,對于偏光膜的用途,由于在可見光全波長范圍內均等地具有吸收而
優(yōu)選y酸類或RR酸類的偶氮色素。
本發(fā)明中,特別優(yōu)選其游離酸形式如下式所示的色素。
<formula>formula see original document page 11</formula>
上述式中,x'表示氫原子或磺基。V表示帶有或不帶有取代基的苯 基、帶有或不帶有取代基的萘基或是帶有或不帶有取代基的芳香族雜環(huán)
基。B1表示帶有或不帶有取代基的芳香族烴基或是帶有或不帶有取代基 的芳香族雜環(huán)基。n表示l或2。
A'為芳香族雜環(huán)基的情況下,作為芳香族雜環(huán)基的雜原子,可以舉 出氮原子、硫原子等,由于能降低體現(xiàn)液晶性的濃度而優(yōu)選具有氮原子 的芳香族雜環(huán)基。作為芳香族雜環(huán)基,具體地說,可以舉出吡啶基、喹 啉基、噻唑基、苯并噻唑基等,優(yōu)選吡啶基。
B'為芳香族烴基的情況下,具體地說,可以舉出亞苯基或亞萘基。 作為亞苯基優(yōu)選1,4-亞苯基,作為亞萘基,由于能夠顯示所述相互作用而 優(yōu)選l,4-亞萘基。Bi為芳香族雜環(huán)基的情況下,可以舉出上述V為芳香 族雜環(huán)基的情況中的例子的2價基團。
對于作為A1的苯基、萘基或芳香族雜環(huán)基或作為B1的芳香族烴基 或芳香族雜環(huán)基,它們可以具有的取代基可以舉出垸基、烷氧基、氨基、 ?;?、氨基甲?;?、羧基、磺基、羥基和氰基。
本發(fā)明中使用的色素特別優(yōu)選下述結構式(I-1)所表示的色素(下文中 有時稱為"色素No.(I-l)")、下述結構式(I-2)所表示的色素(下文中有時 稱為"色素No.(I-2)")、下述結構式(II-1)所表示的色素(下文中有時稱為 "色素No.(II-l)")、下述結構式(III-l)所表示的色素(下文中有時稱為"色
素No.(in-i)")、下述結構式(ni-2)所表示的色素(下文中有時稱為"色素
No.(III-2)")、下述結構式(IV-1)所表示的色素(下文中有時稱為"色素 No.(IV-l)")等。如后所述,這些色素也可以是鹽的形式。
<formula>formula see original document page 12</formula>
例如,上述色素No.(I-l)可以利用下述A)、 B)的工序來制造。
A) 按照常規(guī)方法(例如,參見細田豐所著《新染料化學》(昭和48年 12月21日,技報堂發(fā)行)第396頁第409頁),由4-氨基苯并腈和8-氨基 -2-萘磺酸(1,7-克列氏酸)經(jīng)重氮化、偶聯(lián)工序制造單偶氮化合物。
B) 同樣地利用常規(guī)方法對所得到的單偶氮化合物進行重氮化,與 7-氨基-l-萘酚-3,6-二磺酸(RR酸)進行偶聯(lián)反應,并通過利用氯化鈉進行 鹽析來獲得目的色素No.(I-l)。
本發(fā)明的各向異性色素膜用組合物中,可單獨使用上述那樣的色素, 也可以合用其中2種以上,并且,還可以在不降低取向的范圍內混合使 用如上所示色素以外的色素,由此可以制造具有各種色相的各向異性色 素膜。
混合其他色素的情況下,作為優(yōu)選的混合用色素的例子,例如可以 舉出C丄直接黃12、 C.I.直接黃34、 C.L直接黃86、 C.I.直接黃142、 C.I. 直接黃132、 C.I.酸性黃25、 C丄直接橙39、 C.I.直接橙72、 C丄直接橙79、 C丄酸性橙28、 C.I.直接紅39、 CI.直接紅79、 C.I.直接紅81、 C丄直接紅 83、 C.I.直接紅89、 C.I.酸性紅37、 C.I.直接紫9、 C.I.直接紫35、 C丄直 接紫48、 C.I.直接紫57、 C.I.直接藍1、 C.I.直接藍67、 C.I.直接藍83、 C.I. 直接藍90、C丄直接綠42、C丄直接綠51、C.I.直接綠59、茜素紅S(Alizarin Red S Monohydrate)、酸性藍45、酸性綠25、茜素藍黑B、酸性藍25、 蒽醌-2-磺酸、醌茜素、蒽醌-l,5-二磺酸鈉鹽、酸性紫34、酸性綠27、酸 性藍40、酸性藍80、茜素玉醇藍SE、茜素鮮紅、活性藍5、活性藍19、 活性藍114、酸性紫42、堅牢紫B等。
這些色素之中,具有酸性基團的色素可以直接以其游離酸的形式使 用,也可以是部分酸性基團成鹽的形式。并且,成鹽的形式的色素和游 離酸形式的色素也可以混合存在。并且,在制造時以鹽的形式得到的情 況下可直接使用,也可以轉換為所期望的鹽的形式后使用。作為鹽形式 的交換方法,可以任意地使用公知方法,例如可以使用如下的方法。
1)將鹽酸等強酸加到以鹽形式得到的色素的水溶液中,使色素以游 離酸形式析出后,用具有所期望的反離子的堿溶液(例如氫氧化鋰水溶液)
中和色素的酸性基團,進行鹽交換的方法。
2) 將具有所期望的反離子的大量過量的中性鹽(例如氯化鋰)加到以 鹽形式得到的色素的水溶液中,以鹽析餅的形式進行鹽交換的方法。
3) 用強酸型離子交換樹脂處理以鹽形式得到的色素的水溶液,使色 素以游離酸的形式析出后,用具有所期望的反離子的堿溶液(例如氫氧化 鋰水溶液)中和色素的酸性基團,進行鹽交換的方法。
4) 使以鹽形式得到的色素的水溶液與預先用具有所期望的反離子 的堿溶液(例如氫氧化鋰水溶液)處理的強酸型離子交換樹脂作用,進行鹽 交換的方法。
作為所示色素的鹽形式的示例,可以舉出Na、 Li、 K等堿金屬的鹽; 被烷基或羥垸基取代或未被取代的銨的鹽;或是有機胺的鹽。作為有機 胺的例子,可以舉出碳原子數(shù)為1 6的低級垸基胺、被羥基取代的碳原 子數(shù)為1 6的低級烷基胺、被羧基取代的碳原子數(shù)為1 6的低級垸基 胺等。這些鹽形式的情況中,其種類不限于1種,也可以混合存在兩種 以上。
本發(fā)明中,若能夠充分延長各向異性色素膜用組合物中的色素締合 長度,則能夠防止所得到的各向異性膜的取向性降低,從而更加優(yōu)選。 為了提高各向異性色素膜的取向,優(yōu)選本發(fā)明的各向異性色素膜用組合 物中色素締合體長度為5nm以上。并且,通過在以外場進行取向時充分 地賦予取向,能夠提高所得到的各向異性色素膜的取向性,從而優(yōu)選。
另外,各向異性色素膜用組合物中的色素締合體長度可以通過例如 D. J. Edwards et.al., "Aggregation and lyotropic liquid crystal formation of anionic azo dyes for textile fibers", in "Physico-Chemical Principles of Color Chemistry" p.83, edited by A. T. Peters and H. S. Freeman, Blackie Academic&Professional, (1996)中所述的X射線衍射峰解析來獲得。
<溶劑>
作為本發(fā)明的各向異性色素膜用組合物中所使用的溶劑,水、具有 水混和性的有機溶劑或是它們的混合物是適用的。作為有機溶劑的具體 例,可以舉出甲醇、乙醇、異丙醇等醇類;乙二醇、二甘醇等二醇類;
甲基溶纖劑、乙基溶纖劑等溶纖劑類等中的1種溶劑或2種以上的混合 溶劑。
<色素濃度>
本發(fā)明的各向異性色素膜用組合物為含有上述那樣的溶劑的溶液的 情況下,作為各向異性色素膜用組合物中色素的濃度,雖然也取決于后
述的成膜法,但通常為0.01重量%以上,特別優(yōu)選為0.1重量%以上,通 常為50重量%以下,特別優(yōu)選為30重量%以下。若色素濃度過低,則在 各向異性色素膜上無法獲得充分的二色性,若濃度過高,則色素有可能 析出。
<陽離子、陰離子>
本發(fā)明的各向異性色素膜用組合物優(yōu)選在組合物中相對于色素的酸 性基團含有0.9當量 0.99當量的陽離子和0.02當量 0.1當量的強酸性 陰離子。
通過在該范圍內含有陽離子和陰離子,也能夠獲得在5'C的溫度施 加變形后0.01秒后的松馳彈性模量G降低至十分之一的時間為0.1秒以 下的本發(fā)明的各向異性色素膜用組合物。
作為陽離子,可以舉出鋰、鈉、鉀、銣、銫等堿金屬離子;氨、烷 基胺、堿性氨基酸、羥基胺等胺類離子或是吡啶鑰離子等。這些既可以 單獨使用1種,也可以合用2種以上。
這些陽離子還包括與色素的酸性基團形成鹽形式的陽離子。
作為強酸性陰離子,可以舉出鹽酸、硝酸、高氯酸等的1價離子; 硫酸等的2價離子;磷酸等的3價離子等。這些既可以單獨使用1種, 也可以合用2種以上。
并且,優(yōu)選本發(fā)明的各向異性色素膜用組合物中陽離子含量與強酸 性陰離子含量之差相對于色素的酸性基團為0.9當量 0.95當量。
若陽離子多于上述范圍,則有可能產(chǎn)生由于干燥變形導致的缺陷和 龜裂。并且,若強酸性陰離子變多,則陽離子與強酸性陰離子的鹽有可 能析出,破壞取向,甚至在更多的情況中阻礙色素的溶解性。
具體地說,制作色素的鹽+時,可以制作中和度為50 80%左右的色
素和中和度為100%的色素等,適當?shù)鼗旌线@些色素和強酸或強酸鹽和 水,由此可以獲得含有這樣的陽離子和強酸性陰離子的組合物。 <添加劑〉
本發(fā)明的各向異性色素膜用組合物可以根據(jù)需要含有表面活性劑等 添加劑以提高對基材的潤濕性和涂布性等。作為表面活性劑,可以使用 陰離子型、陽離子型、非離子型中的任一種。對于其添加濃度,作為能 夠足以獲得目的效果且不阻礙色素分子的取向的量,以在各向異性色素
膜用組合物中的濃度表示,通常優(yōu)選為0.05重量% 0.5重量%。
并且,為了抑制在本發(fā)明的各向異性色素膜用組合物中出現(xiàn)色素的
成鹽或聚集等不穩(wěn)定性等的目的,可以在混合組成成分之前或之后添加
通常公知的酸、堿等pH調節(jié)劑等來調節(jié)pH。
進而,作為上述以外的添加物,也可以使用"AdditiveforCoating"(J.
Bieleman, Willey-VCH編,2000)中記載的公知的添加物。
并且,作為添加劑,優(yōu)選添加具有選自由酸性基團、堿性基團和中
性基團組成的組中的2個以上基團、該2個以上基團中至少1個為堿性
基團的化合物。
酸性基團和堿性基團是指在添加有O.l mol/dm 3 mol/dm的非活性 支持電解質的水溶液中分別具有小于7和7以上的pka的官能團。并且, 中性基團是指不具有解離常數(shù)的官能團。另外,如化學便覽基礎編II、 p.331(日本化學會編,丸善)中所述,pka是指濃度酸解離常數(shù)ka的倒數(shù) 的對數(shù)值,即-logka。
作為酸性基團,可以舉出例如磺基、羧基、磷酸基等。
作為堿性基團,可以舉出氨基、锍基、吡咯基、3-吡咯啉基、吡咯 烷基、吡唑基、2-吡唑啉基、吡唑垸基、咪唑基、1,2,3-三唑基、1,2,4-三 唑基、吡啶基、噠嗪基、哌啶基、吡嗪基、哌嗪基、嘧啶基、三嗪基等。 作為中性基團,可以舉出羥基、氧化胺基、亞砜基、氧化膦基等。上述 基團在不較大地改變本發(fā)明的各向異性色素膜用組合物的特性的范圍內 也可以帶有取代基。
上述酸性基團和堿性基團也可以部分或全部為鹽的形式。作為堿性
基團的鹽形式,可以舉出例如,鹽酸或硫酸等無機酸的鹽、乙酸或甲酸 等有機酸的鹽。并且,作為酸性基團的鹽形式,可以舉出例如,Na、 Li、 K等堿金屬的鹽;被烷基或者羥烷基取代的或未被取代的銨的鹽、或有 機胺的鹽。這些鹽形式的情況下,其種類不限于1種,也可以兩種以上 混合存在。
作為該化合物的分子量,通常為60以上,優(yōu)選為75以上,更優(yōu)選 為100以上,特別優(yōu)選為140以上,并且優(yōu)選為300以下,更優(yōu)選為250 以下,特別優(yōu)選為200以下。
該化合物優(yōu)選碳原子數(shù)為1以上的化合物,更優(yōu)選碳原子數(shù)為3以 上,特別優(yōu)選為6以上;并且優(yōu)選碳原子數(shù)為15以下,更優(yōu)選為12以 下,特別優(yōu)選為IO以下。
考慮到分子取向性、聚集性等方面,該化合物所具有的堿性基團為 l個以上即可,優(yōu)選為2 5個,進一步優(yōu)選為4個以下。另外,該化合 物不具有中性基團、酸性基團而僅具有堿性基團的情況下,優(yōu)選堿性基 團為3個以上,并且優(yōu)選堿性基團為5個以下,進一步優(yōu)選為4個以下。
該化合物具有酸性基團的情況下,酸性基團為1個以上即可,優(yōu)選 為4個以下,進一步優(yōu)選為3個以下。另外,該化合物中堿性基團與酸 性基團的個數(shù)之比優(yōu)選為1.3 4。
該化合物具有中性基團的情況中,中性基團為1個以上即可,對其 個數(shù)沒有特別限制,但通常為8個以下,優(yōu)選為6個以下。
該化合物具有2個以上堿性基團、酸性基團、中性基團的情況下, 該2個以上的基團既可以是相同的基團,也可以是不同的基團。
作為該化合物,可以是鏈狀化合物或環(huán)式化合物中的任一種。
作為該化合物,優(yōu)選胺類化合物,特別優(yōu)選氨基酸類、甜菜堿類、 羥基胺類、具有堿基的環(huán)式化合物。
氨基酸類根據(jù)酸性基團和堿性基團的個數(shù)和性質分為中性氨基酸、 酸性氨基酸、堿性氨基酸。
作為中性氨基酸的具體例,可以舉出甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮 氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、脯氨
酸、4-羥基脯氨酸、半胱氨酸、胱氨酸、甲硫氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、 (3-丙氨酸、瓜氨酸、肌酸、犬尿氨酸等,其中特別優(yōu)選苯丙氨酸、天冬酰
胺、4-羥基脯氨酸、(3-丙氨酸。
并且,作為酸性氨基酸的具體例,可以舉出天冬氨酸、谷氨酸等, 其中特別優(yōu)選天冬氨酸、谷氨酸。
并且,作為堿性氨基酸的具體例,可以舉出賴氨酸、精氨酸、組氨酸等。
作為氨基酸的分子量,通常為60以上,優(yōu)選為75以上,通常為300 以下,優(yōu)選為250以下。若氨基酸的分子量過大,則由于分子體積大而 會破壞色素分子的取向,反過來,若分子量過小,則有可能無法充分發(fā) 揮色素分子的取向固定效果。
作為甜菜堿類,可以舉出羧烷基三烷基氫氧化銨、羧烷基氫氧化吡 啶鎗、磺烷基三烷基氫氧化銨、磺烷基氫氧化吡啶鎗、磷酸垸基三烷基 氫氧化銨、磷酸垸基氫氧化吡啶鐵等和這些化合物的衍生物,其中優(yōu)選 羧甲基三甲基氫氧化銨和磺丙基氫氧化吡啶鑰。
作為甜菜堿類的分子量,通常為60以上,優(yōu)選為75以上,并且通 常為300以下,優(yōu)選為250以下。若甜菜堿類的分子量過大,則由于分 子體積大而破壞色素分子的取向,反過來,若分子量過小,則有可能無 法充分發(fā)揮色素分子的取向固定效果。
作為羥基胺類,可以舉出氨基烷基醇、二氨基垸基醇、氨基烷基二 醇、二氨基烷基二醇等,其中優(yōu)選氨基丙二醇。
作為羥基胺類的分子量,通常為60以上,優(yōu)選為75以上,通常為
300以下,優(yōu)選為250以下。若羥基胺類的分子量過大,則由于分子體積
大而破壞色素分子的取向,反過來,若分子量過小,則有可能無法充分
發(fā)揮色素分子的取向固定效果。
作為具有堿基的環(huán)式化合物,可以舉出氨基吡啶、二氨基吡啶、三
氨基吡啶、氨基噠嗪、二氨基噠嗪、三氨基噠嗪、氨基嘧啶、二氨基嘧 啶、三氨基嘧啶、氨基吡嗪、二氨基吡嗪、三氨基吡嗪、氨基三嗪、二 氨基三嗪、三氨基三嗪等,其中優(yōu)選三氨基嘧啶。
作為具有堿性基團的環(huán)式化合物的分子量,通常為60以上,優(yōu)選為
75以上,并且通常為300以下,優(yōu)選為250以下。若具有堿性基團的環(huán) 式化合物的分子量過大,則由于分子體積大而破壞色素分子的取向,反 過來,若分子量過小,則有可能無法充分發(fā)揮色素分子的取向固定效果。
如上所述的該化合物既可以單獨使用1種,也可以組合使用同種化 合物或不同種類的化合物各2種以上。并且,例如存在于氨基酸中的光 學異構體既可以分別單獨使用,也可以含有兩者。并且,既可以含有鹽 形式的化合物和游離的化合物,也可以含有不同鹽形式的化合物。
通過向組合物中添加上述添加劑也能夠得到本發(fā)明的組合物。
例如,即使僅用色素和溶劑不能形成本發(fā)明所特定的組合物,也可 以通過進一步添加上述添加劑來獲得本發(fā)明的組合物。
下面,對使用這樣的本發(fā)明的各向異性色素膜用組合物所形成的本 發(fā)明的各向異性色素膜進行說明。
根據(jù)本發(fā)明的各向異性色素膜用組合物,能夠以高生產(chǎn)率形成不僅 顯示高二色性并且涂膜均一性也高的各向異性色素膜,因此,利用這樣 的本發(fā)明的各向異性色素膜用組合物所形成的本發(fā)明的各向異性色素膜 是顯示高二色性并且在穩(wěn)定性方面優(yōu)異的、在工業(yè)上有用的色素膜。
本發(fā)明的各向異性色素膜顯示高二色性比,優(yōu)選該二色性比為5以 上,更優(yōu)選為10以上,特別優(yōu)選為15以上。
這樣的本發(fā)明的各向異性色素膜是使用本發(fā)明的各向異性色素膜用 組合物通過干式成膜法或濕式成膜法來制作的。本發(fā)明中,由于含有色 素的各向異性色素膜用組合物顯示液晶性,因此優(yōu)選采用濕式成膜法。
作為干式成膜法,可以舉出對通過如下方法得到的未拉伸膜進行拉 伸的方法等,所述方法為將高分子聚合物成膜,制成膜后,使用本發(fā) 明的各向異性色素膜用組合物進行染色的方法;或向高分子聚合物的溶 液中添加本發(fā)明的各向異性色素膜用組合物,將原液染色后進行成膜的 方法等。上述染色、成膜以及拉伸可以根據(jù)以下說明的一般方法進行。
將高分子膜浸漬于加有本發(fā)明的各向異性色素膜用組合物及根據(jù)需
要使用的氯化鈉、芒硝等無機鹽、表面活性劑等染色助劑的染浴中,在
通常為2(TC以上、優(yōu)選為3(TC以上并且通常為8(TC以下、優(yōu)選為50°C 以下的溫度下浸漬通常為1分鐘以上、優(yōu)選為3分鐘以上并且通常為60分 鐘以下、優(yōu)選為20分鐘以下進行染色,染色后,根據(jù)需要進行硼酸處理, 并干燥?;蛘撸瑢⒏叻肿泳酆衔锶芙庥谒?或醇、甘油、二甲基甲酰胺 等親水性有機溶劑中,加入本發(fā)明的各向異性色素膜用組合物,進行原 液染色,利用流延法、溶液涂布法、擠出法等將該染色原液成膜,制作 出染色膜。作為在溶劑中溶解的高分子聚合物的濃度,根據(jù)高分子聚合 物的種類的不同而不同,但是通常為5重量%以上、優(yōu)選為10重量%以 上的程度,且通常為30重量%以下、優(yōu)選為20重量%以下的程度。此外, 作為在溶劑中溶解的色素的濃度,通常相對于高分子聚合物為0.1重量% 以上、優(yōu)選為0.8重量%以上的程度,且通常為5重量%以下、優(yōu)選為 2.5重量%以下的程度。
如上進行染色和成膜所得到的未拉伸膜利用適當?shù)姆椒ㄟM行單向拉 伸。通過拉伸處理,色素分子取向,顯示出二色性。作為單向拉伸的方 法,有以濕式法進行牽引拉伸的方法、以干式法進行牽引拉伸的方法、 以干式法進行輥間模壓拉伸的方法等,可以使用任一方法進行拉伸。以 拉伸倍數(shù)為2倍 9倍進行拉伸,但是使用聚乙烯醇及其衍生物作為高分 子聚合物的情況中,優(yōu)選拉伸倍數(shù)為2.5倍 6倍。拉伸取向處理后,為 了提高該拉伸膜的耐水性和提高偏光度,實施硼酸處理。通過硼酸處理, 各向異性色素膜的透光率和偏光度提高。作為硼酸處理的條件,根據(jù)使 用的親水性高分子聚合物和色素的種類的不同而不同,但一般而言,作 為硼酸濃度,通常為1重量%以上、優(yōu)選為5重量%以上的程度,且通 常為15重量%以下、優(yōu)選為10重量%以下的程度。此外,作為處理溫度, 優(yōu)選以下范圍通常為3(TC以上、優(yōu)選為5(TC以上,且通常為8(TC以下。 在硼酸濃度小于1重量%或處理溫度小于3(TC的情況中,處理效果較小, 此外,在硼酸濃度大于15重量%或處理溫度大于80"以上的情況中,各 向異性色素膜變脆,不是優(yōu)選的。
由這樣的干式成膜法得到的各向異性色素膜的膜厚優(yōu)選為10pm以
上,特別優(yōu)選為30|im以上,并且優(yōu)選為200|Lim以下,特別優(yōu)選為lOOpm 以下。
另一方面,作為濕式成膜法,可以舉出公知的方法,例如作為涂 布液制備本發(fā)明的各向異性色素膜用組合物,然后涂布到玻璃板等各種 基材上,并進行干燥,將色素取向,層積,從而得到色素膜。作為涂布 法,可以舉出原崎勇次著《-一于^ >夕"工學》(株式會社朝倉書店, 1971年3月20日發(fā)行)253頁 277頁或者市村國宏主編《分子協(xié)調材料 o創(chuàng)製t応用》(株式會社CMC出版,l"8年3月3日發(fā)行)ll8頁 149頁等記載的公知的方纟去以及例如在預先實施了取向處理的基材上利 用旋涂法、噴涂法、刮條涂布法、輥涂法、刮刀涂布法等進行涂布的方 法等。這種情況下,若各向異性色素膜用組合物中的色素濃度過低,則 不能得到充分的二色性,如果過高,則成膜變得困難。濕式成膜法中各 向異性色素膜用組合物中的色素濃度優(yōu)選為0.1重量%以上,特別優(yōu)選 為1重量%以上,且優(yōu)選為50重量%以下,特別優(yōu)選為30重量%以下。 涂布時的溫度優(yōu)選為0°C 80°C,濕度優(yōu)選為10%RH 80%RH的程度。
并且,涂膜干燥時的溫度優(yōu)選為(TC 12(TC,濕度優(yōu)選為10%RH 80。/。RH的程度。
利用濕式成膜法在基材上形成各向異性色素膜的情況下,各向異性 色素膜以干燥后的膜厚表示時,通常優(yōu)選為50nm以上,進一步優(yōu)選為 100nm以上,并且優(yōu)選為50^im以下,更優(yōu)選為20pm以下,進一步優(yōu)選
為1,以下o
另外,作為濕式成膜法中使用的基材,可以舉出玻璃以及三乙酸酯、 丙烯酸、聚酯、三乙?;w維素或聚氨酯類的膜等。并且,為了控制二
色性色素的取向方向,也可以利用《液晶便覧》(丸善株式會社,平成12 年10月30日發(fā)行)226頁 239頁等記載的公知的方法,在基材的表面上 施加取向處理層。
由干式成膜法或濕式成膜法得到的二色性色素的各向異性色素膜 根據(jù)需要可以設置保護層后使用。例如利用三乙酸酯、丙烯酸、聚酯、 聚酰亞胺、三乙?;w維素或聚氨酯類的膜等透明的高分子膜進行層積,從而形成所述保護層以供實用。
并且,將本發(fā)明的各向異性色素膜用組合物在LCD或OLED等各種
顯示元件中用作偏光過濾器等的情況中,可以在構成這些顯示元件的電 極基板等上直接形成本發(fā)明的各向異性色素膜,也可以將形成有本發(fā)明 的各向異性色素膜的基材用作這些顯示元件的構成部件。
并且,本發(fā)明的各向異性色素膜優(yōu)選含有相對于各向異性色素膜中
的色素的酸性基團為0.9當量 0.99當量的陽離子和0.02當量 (X1當量
的強酸性陰離子。
作為陽離子,可以舉出鋰、鈉、鉀、銣、銫等堿金屬離子;氨、烷 基胺、堿性氨基酸、羥基胺等胺類離子或吡啶鐵離子等。這些既可以單 獨使用1種,也可以合用2種以上。
這些陽離子還包括與色素的酸性基團形成鹽形式的陽離子。
作為強酸性陰離子,可以舉出鹽酸、硝酸、高氯酸等的1價離子; 硫酸等的2價離子;磷酸等的3價離子等。這些既可以單獨使用1種, 也可以合用2種以上。
并且,優(yōu)選本發(fā)明的各向異性色素膜中陽離子含量與強酸性陰離子
含量之差相對于色素的酸性基團為0.9當量 0.95當量。
若陽離子多于上述范圍,則有可能產(chǎn)生由于干燥變形導致的缺陷和 龜裂。并且,若強酸性陰離子變多,則有可能出現(xiàn)陽離子與強酸性陰離 子的鹽析出、破壞取向的情況,甚至在更多的情況中可能阻礙色素的溶 解性。
這樣的各向異性色素膜既可以使用相對于色素的酸性基團含有0.9當 量 0.99當量陽離子和0.02當量 0.1當量強酸性陰離子的各向異性色素 膜用組合物來形成,也可以用其他方法來獲得。
本發(fā)明的各向異性色素膜利用光吸收的各向異性可作為得到線性偏 振光、圓偏振光、橢圓偏振光等的偏光膜而發(fā)揮功能,除此之外,通過 對膜形成工序和含有基材、色素的組合物的選擇,本發(fā)明的各向異性色 素膜可作為折射各向異性或傳導各向異性等各種各向異性膜而發(fā)揮功 能,從而能制成各種可用于多樣用途的偏光元件。
本發(fā)明的偏光元件應用了上述的本發(fā)明的各向異性色素膜,其既可 以是僅由各向異性色素膜形成的偏光元件,也可以是在基板上具有各向 異性色素膜的偏光元件。在基板上具有各向異性色素膜的偏光元件包括 基材在內被稱為偏光元件。
在基板上形成本發(fā)明的各向異性色素膜從而用作偏光元件的情況 中,可使用所形成的各向異性色素膜本身,此外,也可以作為層積體來 使用,該層積體中除上述那樣的保護層以外,還通過濕式成膜法等層積 形成有粘合層或抗反射層、具有光學功能的層等具有各種功能的層,所 述光學功能為作為取向膜、位相差膜的功能、作為輝度提高膜的功能、 作為反射膜的功能、作為半透過反射膜的功能、作為擴散膜的功能等。
對于具有這些光學功能的層,例如,可以通過如下方法形成。
對于具有作為位相差膜的功能的層,例如,可以通過實施日本專利
第2841377號公報、日本專利第3094113號公報等記載的拉伸處理或者 實施日本專利第3168850號公報等所記載的處理來形成。
此外,具有作為輝度提高膜的功能的層可以通過以下方式形成例 如,以日本特開2002-169025號公報或特開2003-29030號公報所記載的 那樣的方法形成微細孔,或將選擇反射的中心波長不同的2層以上的膽 甾醇型液晶層重疊。
具有作為反射膜或半透過反射膜的功能的層可以使用以蒸鍍或濺射 等得到的金屬薄膜來形成。
具有作為擴散膜的功能的層可以通過在上述的保護層上涂布含有微 粒的樹脂溶液來形成。
此外,對于具有作為位相差膜或光學補償膜的功能的層,可以通過 涂布盤狀液晶性化合物、向列液晶性化合物等液晶性化合物并使其取向 來形成。
本發(fā)明的各向異性色素膜可以直接形成于玻璃等高耐熱性基材上, 從而能夠得到高耐熱性的偏光元件,從這點考慮,所述各向異性色素膜 不僅適合用于液晶顯示器或有機EL顯示器,還適合在液晶投影儀或車輛
用顯示面板等要求高耐熱性的用途上使用。 實施例和比較例
下面根據(jù)實施例和比較例對本發(fā)明進行更具體的說明,但只要不超 出其要點,本發(fā)明并不限于以下實施例。下文中,"份"表示"重量份"。 另外,下文中,對形成的色素膜所做的各種評價如下進行。
i) 二色性比
用在入射光學系統(tǒng)中配置碘系偏光元件的分光光度計測定各向異性 色素膜的透光率,然后用下式計算二色性比。
二色性比(D^Az/Ay Az = -log(Tz) Ay = -log(Ty)
TZ:色素膜對吸收軸方向上的偏振光的透過率
Ty:色素膜對偏光軸方向上的偏振光的透過率
ii) 缺陷、龜裂
使用偏光顯微鏡Nikon Optiphot-POL,使用放大倍數(shù)為100的物鏡 和放大倍數(shù)為10的目鏡,在消光位置進行了觀察。 實施例1
在80份水中攪拌溶解20份上述示例出的色素No.(I-l)的鋰鹽,過濾 后得到各向異性色素膜用組合物。
對于該各向異性色素膜用組合物,利用上述方法測定出的在5。C的 溫度施加變形后0.01秒的松馳彈性模量G為9.2xl0Myn/cm2,該松馳彈 性模量G直至降低至十分之一所用的時間為0.04秒,短于0.1秒。
在玻璃制基板(75mmX25mm,厚lmm)上利用絲網(wǎng)印刷法形成有聚 酰亞胺的取向膜(膜厚約800A),預先用布對該基板實施摩擦處理,預先 準備這樣的基板,在其上使用間隙為2pm的涂布器(井元制作所社制造的 四面涂布器)涂布上述各向異性色素膜用組合物,之后通過真空干燥獲得 膜厚為0.4pm的各向異性色素膜。
在所得到的各向異性色素膜上沒有觀察到缺陷和龜裂。并且在 550nm的波長下的二色性比為27。
實施例2
在69份水中攪拌溶解30份上述示例出的色素No.(II-l)的鋰鹽和1份 4,5,6-三氨基嘧啶硫酸鹽(東京化成社制造)后過濾,得到各向異性色素膜 用組合物。
對于該各向異性色素膜用組合物,利用上述方法測定出的在5'C的 溫度施加變形后0.01秒的松馳彈性模量G為1.8xl04dyn/cm2,該松馳彈 性模量G降低至十分之一所用的時間為0.05秒,短于0.1秒。
將該各向異性色素膜用組合物用與實施例1同樣的方法涂布在與實 施例l相同的基板上,得到各向異性色素膜。
在所得到的各向異性色素膜上沒有觀察到缺陷和龜裂。并且在 550nm的波長下的二色性比為30。
實施例3
在78.94份水中攪拌溶解15份經(jīng)脫鹽精制的上述示例出的色素 No.(I-l)的鋰鹽、5份上述示例出的色素No.(I-l)的80moP/。鋰中和鹽、l份 經(jīng)脫鹽精制的Aldrich制茜素紅S以及0.06份氯化鋰后,進行過濾,得到 各向異性色素膜用組合物。
對于該各向異性色素膜用組合物,利用上述方法測定出的在5'C的 溫度施加變形后0.01秒的松馳彈性模量G為9.9xl0Myn/cm2,該松馳彈 性模量G降低至十分之一的時間為0.04秒,短于0.1秒。
將該各向異性色素膜用組合物用與實施例1同樣的方法涂布在與實 施例1相同的基板上,得到各向異性色素膜。
在所得到的各向異性色素膜上沒有觀察到缺陷和龜裂。并且在 550nm的波長下的二色性比為28。
對各向異性色素膜進行元素分析,相對于色素No.(I-l)和茜素紅S的 酸性基團,作為陽離子的鋰和鈉的合計濃度為0.95當量,作為強酸性陰 離子的氯濃度為0.06當量。
實施例4
在78.94份水中攪拌溶解16份經(jīng)脫鹽精制的上述示例出的色素 No.(I-l)的鋰鹽、4份上述示例出的色素No.(I-l)的80mol。/。鋰中和鹽、l份
經(jīng)脫鹽精制的Aldrich制茜素紅S以及0.08份氯化鋰后,進行過濾,得到
各向異性色素膜用組合物。
對于該各向異性色素膜用組合物,利用上述方法測定出的在5。C的 溫度施加變形后0.01秒的松馳彈性模量G為9.2xl0Myn/cm2,該松馳彈 性模量G降低至十分之一的時間為0.04秒,短于0.1秒。
將該各向異性色素膜用組合物用與實施例1同樣的方法涂布在與實 施例l相同的基板上,得到各向異性色素膜。
在所得到的各向異性色素膜上沒有觀察到缺陷和龜裂。并且在 550nm的波長下的二色性比為29。
對各向異性色素膜進行元素分析,相對于色素No.(I-l)和茜素紅S的 酸性基團,作為陽離子的鋰和鈉的合計濃度為0.99當量,作為強酸性陰 離子的氯濃度為0.08當量。
實施例5
在58.4份水中攪拌溶解15.8份經(jīng)脫鹽精制的上述示例出的色素 No.(III-l)的鋰鹽、9.2份上述示例出的色素No.(m-l)的80moP/。鋰中和鹽、 1.5份經(jīng)脫鹽精制的上述示例出的色素No.(III-2)的鈉鹽以及15.1份1重 量%氯化鋰水溶液后,進行過濾,得到各向異性色素膜用組合物。
對于該各向異性色素膜用組合物,利用上述方法測定出的在5'C的 溫度施加變形后0.01秒的松馳彈性模量G為9.4xl02dyn/cm2,該松馳彈 性模量G降低至十分之一的時間為0.04秒,短于0.1秒。
將該各向異性色素膜用組合物用與實施例1同樣的方法涂布在與實 施例l相同的基板上,得到各向異性色素膜。
在所得到的各向異性色素膜上沒有觀察到缺陷和龜裂。并且在 550nm的波長下的二色性比為28。
對各向異性色素膜進行元素分析,相對于色素No.(III-l)和No.(III-2) 的酸性基團,作為陽離子的鋰和鈉的合計濃度為0.98當量,作為強酸性 陰離子的氯濃度為0.04當量。
比較例1
在70份水中攪拌溶解30份上述結構式(II-1)所表示的色素化合物的鋰鹽后,進行過濾,得到pH為7的各向異性色素膜用組合物。
對于該各向異性色素膜用組合物,利用上述方法測定出的在5t的
溫度施加變形后0.01秒的松馳彈性模量G為2.0xl04dyn/Cm2,該松馳彈 性模量G降低至十分之一所用的時間為0.5秒,長于0.1秒。
將該各向異性色素膜用組合物用與實施例1同樣的方法涂布在與實 施例l相同的基板上,得到各向異性色素膜。
以偏光顯微鏡的消光位對所得到的各向異性色素膜進行觀察,在涂 布方向上存在垂直的周期性的條狀缺陷,出現(xiàn)了平行于涂布方向的龜裂。 并且,在550nm的波長下的二色性比為20,低于實施例1和實施例2的 各向異性色素膜。
比較例2
在76.9份水中攪拌溶解22份經(jīng)脫鹽精制的上述示例色素No.(I-l)的 鋰鹽和U份經(jīng)脫鹽精制的Aldrich制茜素紅S后,進行過濾,得到各向 異性色素膜用組合物。
對于該各向異性色素膜用組合物,利用上述方法測定出的在5X:的 溫度施加變形后0.01秒的松馳彈性模量G為2.1xl02dyn/cm2,該松馳彈 性模量G降低至十分之一所用的時間為0.15秒,長于0.1秒。
將該各向異性色素膜用組合物用與實施例1同樣的方法涂布在與實 施例l相同的基板上,得到各向異性色素膜。
以偏光顯微鏡的消光位對所得到的各向異性色素膜進行觀察,在涂 布方向上存在垂直的周期性的條狀缺陷,出現(xiàn)了平行于涂布方向的龜裂。 并且,在550nm的波長下的二色性比為20,低于實施例3和實施例4的
各向異性色素膜。
對各向異性色素膜進行元素分析,相對于色素No.(I-l)和茜素紅S的 酸性基團,作為陽離子的鋰和鈉的合計濃度為1.01當量,作為強酸性陰 離子的氯濃度為0.0001當量。
比較例3
在73.5份水中攪拌溶解25份經(jīng)脫鹽精制的上述示例色素No.(III-l) 的鋰鹽以及1.5份經(jīng)脫鹽精制的上述示例色素No.(III-2)的鈉鹽后,進行過濾,得到各向異性色素膜用組合物。
對于該各向異性色素膜用組合物,利用上述方法測定出的在5。C的溫度施加變形后0.01秒的松馳彈性模量G為1.7xl04dyn/cm2,該松馳彈 性模量G降低至十分之一所用的時間為9.4秒,長于0.1秒。
將該各向異性色素膜用組合物用與實施例1同樣的方法涂布在與實 施例l相同的基板上,得到各向異性色素膜。
以偏光顯微鏡的消光位對所得到的各向異性色素膜進行觀察,在涂 布方向上存在垂直的周期性的條狀缺陷,出現(xiàn)了平行于涂布方向的龜裂。 并且,在550nm的波長下的二色性比為20,低于實施例5的各向異性色 素膜。
對各向異性色素膜進行元素分析,相對于色素No.(III-l)和No.(III-2)
的酸性基團,作為陽離子的鋰和鈉的合計濃度為1.01當量,作為強酸性 陰離子的氯濃度為0當量。
由上述實施例1 5和比較例1 3的結果可知,通過使用在5"C的溫 度施加變形后0.01秒的松馳彈性模量G降低至十分之一的時間為0.1秒以 下的各向異性色素膜用組合物,能夠形成涂膜均一性高且二色性也高的 各向異性色素膜。
利用特定的方式對本發(fā)明進行了詳細的說明,但是對本領域技術人 員來說顯而易見的是,可以在不脫離本發(fā)明的意圖和范圍的條件下進行 各種變更。
另外,本申請基于2005年7月19日提出的日本專利申請(特愿 2005-208751)和2005年11月29日提出的日本專利申請(特愿 2005-344098),以引用的方式援引其全部內容。
權利要求
1.一種各向異性色素膜用組合物,該組合物含有色素并能形成溶致液晶相,所述組合物的特征在于,在5℃的溫度、施加變形后0.01秒后的松馳彈性模量G降低至十分之一的時間為0.1秒以下。
2. 如權利要求1所述的各向異性色素膜用組合物,其特征在于,所 述色素為偶氮類色素。
3. 如權利要求1所述的各向異性色素膜用組合物,其特征在于,該 組合物用于基于濕式成膜法的各向異性色素膜的成膜。
4. 如權利要求l所述的各向異性色素膜用組合物,其特征在于,相 對于所述色素的酸性基團,該組合物含有0.9當量 0.99當量的陽離子和 0.02當量 0.1當量的強酸性陰離子。
5. 如權利要求l所述的各向異性色素膜用組合物,其特征在于,所 述色素是其游離酸形式如下式所示的色素;上述式中,Xi表示氫原子或磺基;V表示帶有或不帶有取代基的苯 基、帶有或不帶有取代基的萘基或是帶有或不帶有取代基的芳香族雜環(huán) 基;B表示帶有或不帶有取代基的芳香族烴基或是帶有或不帶有取代基 的芳香族雜環(huán)基;n表示l或2。
6.如權利要求5所述的各向異性色素膜用組合物,其特征在于,所 述色素是其游離酸形式如下述結構式(I-1)、 (1-2)、 (II-l)、 (ni-i)、 (III-2) 或(IV-1)所示的色素;<formula>see original document page 3</formula>
7.如權利要求4所述的各向異性色素膜用組合物,其特征在于,所述陽離子為選自由堿金屬離子、胺類離子和吡啶鎿離子組成的組中的1種 或2種以上的陽離子。
8. 如權利要求4所述的各向異性色素膜用組合物,其特征在于,所 述強酸性陰離子為選自由鹽酸、硝酸、高氯酸、硫酸和磷酸組成的組中 的1種或2種以上的離子。
9. 如權利要求7所述的各向異性色素膜用組合物,其特征在于,各向異性色素膜用組合物中的陽離子含量與強酸性陰離子含量之差相對于色素的酸性基團為0.9當量 0.95當量。
10. —種各向異性色素膜,其是使用權利要求1的各向異性色素膜 用組合物而形成的。
11. 一種各向異性色素膜,其特征在于,該色素膜含有色素、陽離子 和強酸性陰離子,相對于該色素的酸性基團,所述陽離子為0.9當量 0.99當量,所述強酸性陰離子為0.02當量 0.1當量。
12. —種偏光元件,其應用了權利要求10所述的各向異性色素膜。
13. —種偏光元件,其應用了權利要求ll所述的各向異性色素膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及各向異性色素膜用組合物、各向異性色素膜及偏光元件。本發(fā)明的目的是以良好的生產(chǎn)率形成顯示出高二色性且涂膜均一性也高的各向異性色素膜。本發(fā)明的各向異性色素膜用組合物含有色素并能形成溶致液晶相,該組合物在5℃的溫度、施加變形后0.01秒后的松馳彈性模量G降低至十分之一所用的時間為0.1秒以下。相對于色素的酸性基團,該組合物含有0.9當量~0.99當量的陽離子和0.02當量~0.1當量的強酸性陰離子。使用該各向異性色素膜用組合物可形成各向異性色素膜。使用該各向異性色素膜可形成偏光元件。
文檔編號G02B5/30GK101208622SQ20068002291
公開日2008年6月25日 申請日期2006年7月14日 優(yōu)先權日2005年7月19日
發(fā)明者佐野秀雄, 大泉淳一, 長谷川龍一, 門脇雅美 申請人:三菱化學株式會社