JP2010122670A - Anisotropic film, viewing angle compensation membrane, viewing angle compensation element, polarization element and liquid crystal display apparatus - Google Patents
Anisotropic film, viewing angle compensation membrane, viewing angle compensation element, polarization element and liquid crystal display apparatus Download PDFInfo
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Abstract
【課題】 色変化がなく低コストで耐久性の高い、視野角補償膜等に有用な異方性膜を提供する。
【解決手段】 膜厚方向の消衰係数kzと、膜面内方向の消衰係数kx及びkyが、波長550nmにおいて下記式(1)を満たすことを特徴とする異方性膜。
(上記式(1)において、x及びyは膜面内の直交する光学主軸を表し、zは膜厚方向の光学主軸を表す。)
【選択図】なし
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an anisotropic film useful for a viewing angle compensation film and the like which has no color change and is low in cost and high in durability.
A and the thickness direction of the extinction coefficient k z, extinction coefficient k x and k y in the film plane direction, the anisotropic film, which satisfies the following formula (1) at a wavelength of 550 nm.
(In the above formula (1), x and y represent orthogonal optical principal axes in the film plane, and z represents the optical principal axis in the film thickness direction.)
[Selection figure] None
Description
本発明は、主に液晶表示装置に使用される視野角補償膜等に有用な異方性膜、視野角補償膜、視野角補償素子、偏光素子及び液晶表示装置に関する。 The present invention relates to an anisotropic film, a viewing angle compensation film, a viewing angle compensation element, a polarizing element, and a liquid crystal display device that are useful mainly for viewing angle compensation films used in liquid crystal display devices.
近年、液晶表示装置(以下、「液晶ディスプレイ」と称することがある)の大画面化、高画質化が進み、視野角特性向上への要求が高まっている。視野角特性とは、ディスプレイ画面に対して、見る方向によって画像のコントラストや色の変化する特性を意味し、液晶ディスプレイの根本的な構造上の問題点とされてきた。この特性改善が求められた結果、例えば液晶テレビ用途では、垂直配向(VA)モードや水平電界(IPS)モード等、液晶セルの視野角特性を改良した表示モードが主流になっている。 In recent years, liquid crystal display devices (hereinafter sometimes referred to as “liquid crystal displays”) have increased in screen size and image quality, and there has been an increasing demand for improving viewing angle characteristics. The viewing angle characteristic means a characteristic in which the contrast or color of an image changes depending on the viewing direction with respect to the display screen, and has been regarded as a fundamental structural problem of a liquid crystal display. As a result of this improvement in characteristics, for example, in liquid crystal television applications, display modes with improved viewing angle characteristics of liquid crystal cells, such as a vertical alignment (VA) mode and a horizontal electric field (IPS) mode, have become mainstream.
こうした液晶セルの視野角特性改善に伴い、最近ではヨウ素偏光板に代表されるO型偏光板の視野角特性が問題視されている(非特許文献1等参照)。これを改善する方法として、E型偏光板(非特許文献2等参照)や楕円偏光板(特許文献1等参照)をO型偏光板の替わりに用いる方法、複数の位相差フィルムを補償板として組み合わせる方法(非特許文献3〜11等参照)が知られている。 With the improvement of the viewing angle characteristics of such liquid crystal cells, the viewing angle characteristics of O-type polarizing plates represented by iodine polarizing plates have recently been regarded as a problem (see Non-Patent Document 1, etc.). As a method for improving this, a method of using an E-type polarizing plate (see Non-Patent Document 2, etc.) or an elliptical polarizing plate (see Patent Document 1, etc.) instead of an O-type polarizing plate, a plurality of retardation films as compensation plates A combination method (see Non-Patent Documents 3 to 11, etc.) is known.
しかし、E型偏光板や楕円偏光板を用いる方法は、ヨウ素偏光板に比べ高い偏光度を得るのが困難であるため、現在、ヨウ素偏光板に位相差フィルムを補償板として組み合わせ用いる方法が主流となっている。一方、位相差フィルムにはカラーシフト等の問題があることから、最近では、斜めから見た際の色相を制御するために正と負の分子分極率異方性を有するモノマー単位からなる共重合体を用いて屈折率の波長分散制御を行う方法(非特許文献10等参照)や、精密に三次元屈折率を制御した二軸性フィルムを2枚用いる方法(非特許文献11等参照)等が提案されている。
However, the method using an E-type polarizing plate or an elliptical polarizing plate is difficult to obtain a higher degree of polarization than an iodine polarizing plate, and currently, a method using a retardation film as a compensation plate in combination with an iodine polarizing plate is mainly used. It has become. On the other hand, since retardation films have problems such as color shift, recently, in order to control the hue when viewed obliquely, a co-polymer consisting of monomer units having positive and negative molecular polarizability anisotropy is used. A method of controlling the wavelength dispersion of the refractive index using a coalescence (see Non-Patent
しかしながら、上記のような位相差フィルムの波長分散制御や三次元屈折率制御を精密に行う方法は、製造プロセス上の困難を伴うことに加え、環境変化に伴う性能低下を起こしやすいという耐久性に関する欠点を有していた。また、コスト上昇の問題もあった。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、色変化がなく低コストで耐久性の高い、視野角補償膜等に有用な異方性膜を提供することにある。
However, the method of precisely performing the wavelength dispersion control and the three-dimensional refractive index control of the retardation film as described above relates to the durability that it is liable to cause performance deterioration due to environmental changes in addition to difficulties in the manufacturing process. Had drawbacks. There was also a problem of cost increase.
The present invention has been made in view of the above circumstances. That is, an object of the present invention is to provide an anisotropic film that is useful for a viewing angle compensation film and the like that has no color change and is low in cost and high in durability.
本発明者らが上記課題について検討したところ、そもそも、三次元複素屈折率の虚部の異方性を原理とするO型偏光板の視野角特性の問題を、実部の異方性の制御を原理とする複屈折型の位相差板で補償するこれまでの考え方は本質的に遠回りをしており、結果として製造プロセスや光学設計に大きな負荷を与えていたことを見出した。
そして、鋭意検討の結果、可視光波長域における三次元複素屈折率の虚部の異方性を特定範囲に制御した異方性膜を用いることにより、視野角特性を顕著に改善できることが判明した。さらに、かくして得られる異方性膜は、色変化がなく、低コストで作製でき、かつ高い耐久性を有することを見出し、本発明を完成するに至った。
When the present inventors examined the above problems, in the first place, the problem of viewing angle characteristics of the O-type polarizing plate based on the imaginary part anisotropy of the three-dimensional complex refractive index was controlled. It has been found that the conventional idea of compensating with a birefringent retardation plate based on the principle is a detour, and as a result, a large load is imposed on the manufacturing process and optical design.
As a result of intensive studies, it was found that viewing angle characteristics can be remarkably improved by using an anisotropic film in which the anisotropy of the imaginary part of the three-dimensional complex refractive index in the visible light wavelength region is controlled to a specific range. . Furthermore, it has been found that the anisotropic film thus obtained has no color change, can be produced at low cost, and has high durability, and has completed the present invention.
すなわち、本発明は、膜厚方向の三次元複素屈折率の虚部に相当する消衰係数kzと、膜面内方向の三次元複素屈折率の虚部に相当する消衰係数kx及びkyが、波長550nmにおいて下記式(1)を満たすことを特徴とする異方性膜に存する。 That is, the present invention provides an extinction coefficient k z corresponding to the imaginary part of the three-dimensional complex refractive index in the film thickness direction, an extinction coefficient k x corresponding to the imaginary part of the three-dimensional complex refractive index in the in-plane direction, and k y is consists in an anisotropic film, which satisfies the following formula (1) at a wavelength of 550 nm.
(上記式(1)において、x及びyは膜面内の直交する光学主軸を表し、zは膜厚方向の光学主軸を表す。) (In the above formula (1), x and y represent orthogonal optical principal axes in the film plane, and z represents the optical principal axis in the film thickness direction.)
ここで、本発明の異方性膜は、kz/kx≧2かつkz/ky≧2であることを特徴とする。
また、極角45度方向からp偏光を入射した際の透過光の刺激純度が40%以下であることを特徴とする。
さらに、刺激純度が20%以下であるアゾ化合物を含有することを特徴とする。
またさらに、アゾ化合物が、遊離酸の形が下記一般式(2)で表され、かつ、リオトロピック液晶性を有するアゾ化合物であることも特徴とする。
Here, the anisotropic film of the present invention is characterized in that k z / k x ≧ 2 and k z / k y ≧ 2.
Further, the stimulation purity of transmitted light when p-polarized light is incident from the polar angle of 45 degrees is 40% or less.
Furthermore, it contains an azo compound having an excitation purity of 20% or less.
Furthermore, the azo compound is characterized in that the form of the free acid is represented by the following general formula (2) and is an azo compound having lyotropic liquid crystallinity.
(上記一般式(2)において、Aは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい複素環基を表す。
Bは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい複素環基を表す。
(In the general formula (2), A represents an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent or a heterocyclic group which may have a substituent.
B represents an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent or a heterocyclic group which may have a substituent.
mは、0又は1を表す。
pは、0〜3の整数を表す。pが2〜3の場合、一分子中に存在する複数のBは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
R1及びR2は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基または置換基を有していてもよいアシル基を表す。)
m represents 0 or 1.
p represents an integer of 0 to 3. When p is 2 to 3, a plurality of B present in one molecule may be the same or different from each other.
R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group that may have a substituent, a phenyl group that may have a substituent, or an acyl group that may have a substituent. To express. )
本発明の別の要旨は、本発明の異方性膜からなることを特徴とする視野角補償膜に存する。
本発明のさらに別の要旨は、本発明の視野角補償膜と、他の部材とを備えてなることを特徴とする視野角補償素子に存する。
また、本発明の要旨は、本発明の異方性膜、本発明の視野角補償膜又は本発明の視野角補償素子と、偏光膜とを備えてなることを特徴とする偏光素子に存する。
さらに、本発明の要旨は、本発明の異方性膜、本発明の視野角補償膜、本発明の視野角補償素子又は本発明の偏光素子を備えてなることを特徴とする液晶表示装置に存する。
Another gist of the present invention resides in a viewing angle compensation film comprising the anisotropic film of the present invention.
Still another subject matter of the present invention lies in a viewing angle compensation element comprising the viewing angle compensation film of the present invention and another member.
The gist of the present invention resides in a polarizing element comprising the anisotropic film of the present invention, the viewing angle compensation film of the present invention or the viewing angle compensation element of the present invention, and a polarizing film.
Further, the gist of the present invention is a liquid crystal display device comprising the anisotropic film of the present invention, the viewing angle compensation film of the present invention, the viewing angle compensation element of the present invention or the polarizing element of the present invention. Exist.
本発明によれば、色変化もなく低コストで耐久性の高い、視野角補償膜等に有用な異方性膜を提供できる。また、該異方性膜からなる視野角補償膜、視野角補償素子、偏光素子、液晶表示装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an anisotropic film that is useful for a viewing angle compensation film and the like that has no color change and is low in cost and high in durability. In addition, a viewing angle compensation film, a viewing angle compensation element, a polarizing element, and a liquid crystal display device including the anisotropic film can be provided.
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施形態の一例(代表例)であり、本発明はその要旨を超えない限り、これらの内容に特定はされない。
なお、本明細書において置換基を有していてもよいとは、置換基を1または2以上有していてもよいことを意味する。
また、本明細書において置換基の「炭素数」という場合には、その置換基中に含まれる炭素原子の数を表し、置換基がさらなる置換基を有しているときに置換基の「総炭素数」といった場合には、さらなる置換基に含まれる炭素数も含めたすべての炭素数である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The description of the constituent requirements described below is an example (representative example) of an embodiment of the present invention, and the present invention is not specified in these contents unless it exceeds the gist.
In the present specification, “may have a substituent” means that one or more substituents may be present.
Further, in this specification, the term “carbon number” of a substituent represents the number of carbon atoms contained in the substituent, and when the substituent has a further substituent, In the case of “carbon number”, it means all the carbon numbers including the carbon number contained in the further substituent.
1.異方性膜
本明細書において異方性膜とは、膜の厚み方向(以下、「膜厚方向」と称することがある)及び任意の直交する膜面内2方向の立体座標系における合計3方向から選ばれる任意の2方向における電磁気学的性質に異方性を有する膜を意味する。電磁気学的性質としては、吸収、屈折などの光学的性質、抵抗、容量などの電気的性質などが挙げられる。吸収、屈折などの光学的異方性を有する膜の例としては、一般に、視野角補償膜、直線偏光膜、円偏光膜、位相差膜、導電異方性膜等がある。
1. Anisotropic film In the present specification, the anisotropic film means a total of 3 in a three-dimensional coordinate system in the film thickness direction (hereinafter sometimes referred to as “film thickness direction”) and in two directions in an arbitrary orthogonal film plane. It means a film having anisotropy in electromagnetic properties in any two directions selected from directions. Examples of electromagnetic properties include optical properties such as absorption and refraction, and electrical properties such as resistance and capacitance. Examples of films having optical anisotropy such as absorption and refraction generally include a viewing angle compensation film, a linearly polarizing film, a circularly polarizing film, a retardation film, and a conductive anisotropic film.
本発明の異方性膜は、三次元複素屈折率の虚部、すなわち三次元消衰係数が後述する特定範囲にあることを特徴とする。
ここで、複素屈折率Nとは、真空中と該物質中の光の伝播速度の比である屈折率nと該物質による光の吸収を表す消衰係数kから、N≡n−ikと定義され、実部が屈折率、虚部が消衰係数を表す。該物質が異方性を有する物質である場合、三次元複素屈折率は、複素屈折率を拡張して下記式(3)で表される。
The anisotropic film of the present invention is characterized in that the imaginary part of the three-dimensional complex refractive index, that is, the three-dimensional extinction coefficient is in a specific range described later.
Here, the complex refractive index N is defined as N≡n−ik from the refractive index n which is the ratio of the propagation speed of light in vacuum and the material and the extinction coefficient k representing the light absorption by the material. The real part represents the refractive index and the imaginary part represents the extinction coefficient. When the substance is an anisotropic substance, the three-dimensional complex refractive index is expressed by the following formula (3) by expanding the complex refractive index.
(上記式(3)において、x及びyは膜面内の直交する光学主軸を表し、zは膜厚方向の光学主軸を表す。
Nx、Ny及びNzは三次元複素屈折率を表す。
nx、ny及びnzは三次元屈折率を表し、kx、ky及びkzは三次元消衰係数を表す。)
(In the above formula (3), x and y represent orthogonal optical principal axes in the film plane, and z represents the optical principal axis in the film thickness direction.
N x , N y and N z represent a three-dimensional complex refractive index.
n x, n y and n z represent the three-dimensional refractive index, k x, k y and k z is the number of three-dimensional extinction coefficient. )
本発明においては、三次元立体座標系における3方向をそれぞれx、y、zと定義し、x及びyを膜面内方向、zを膜厚方向に定義する。すなわち、x及びyは、膜面内において直交する任意の2本の光学主軸である。kx及びkyは、それぞれx、y方向の消衰係数を表し、kzは膜厚方向の消衰係数を表す。 In the present invention, the three directions in the three-dimensional solid coordinate system are defined as x, y, and z, respectively, and x and y are defined as the in-film direction and z is defined as the film thickness direction. That is, x and y are arbitrary two optical principal axes orthogonal to each other in the film plane. k x and k y represent extinction coefficients in the x and y directions, respectively, and k z represents the extinction coefficient in the film thickness direction.
三次元屈折率と三次元消衰係数は、分光エリプソメータ、単一波長エリプソメータ、プリズムカップラ、反射分光膜厚計等により測定される。中でも、本発明の異方性膜の三次元複素屈折率の値を精度良く算出するには、分光エリプソメータによる測定をおこなうことが好ましい。分光エリプソメータとしては、例えば、ホリバ・ジョバンイボン社製「UVISEL」等が挙げられる。
以下に、分光エリプソメータにより本発明の異方性膜の各光学定数(三次元屈折率と三次元消衰係数)を算出する場合を例に挙げて記述する。
The three-dimensional refractive index and the three-dimensional extinction coefficient are measured by a spectroscopic ellipsometer, a single wavelength ellipsometer, a prism coupler, a reflection spectral film thickness meter, or the like. Among these, in order to calculate the value of the three-dimensional complex refractive index of the anisotropic film of the present invention with high accuracy, it is preferable to perform measurement with a spectroscopic ellipsometer. Examples of the spectroscopic ellipsometer include “UVISEL” manufactured by Horiba Joban Yvon.
Hereinafter, the case where each optical constant (three-dimensional refractive index and three-dimensional extinction coefficient) of the anisotropic film of the present invention is calculated by a spectroscopic ellipsometer will be described as an example.
(測定)
測定に当たって、異方性膜は、光学軸が入射光に平行または垂直方向になるように設置することが後述する解析が容易になり好ましい。測定波長範囲は可視光波長領域から近赤外波長領域であることが、精度良く光学定数を求めるため好ましい。
また、適切な入射角は材料によるため特に限定されないが、異方性膜が基板上に積層した状態である場合、該基板が一般的に光学材料に用いられるガラス、ポリマーフィルム等の基板であれば60°にすることが好ましい。さらに、後述する解析の精度を高めるために、基板のみの測定も行うことが好ましい。
(Measurement)
In the measurement, it is preferable that the anisotropic film is installed so that the optical axis is parallel or perpendicular to the incident light because analysis described later becomes easy. The measurement wavelength range is preferably from the visible light wavelength region to the near infrared wavelength region in order to obtain the optical constant with high accuracy.
Further, the appropriate incident angle depends on the material and is not particularly limited. However, when the anisotropic film is laminated on the substrate, the substrate may be a substrate such as glass or polymer film generally used for optical materials. If it is 60 degrees, it is preferable. Furthermore, it is preferable to measure only the substrate in order to increase the accuracy of the analysis described later.
(解析)
異方性膜が基板上に積層した状態である場合は、解析精度を高めるために、基板のみの光学定数を先に算出した後に、その光学定数を有する基板上に積層した異方性膜として解析することが好ましい。本発明の異方性膜は二軸異方性を有しているため、三次元複素屈折率をもつモデルで測定データの最適当てはめを行うことにより光学定数を算出することができる。例えば、ホリバ・ジョバンイボン社製解析ソフト「DeltaPsi2」等の公知の解析ソフトを用いて算出することができる。
(analysis)
When the anisotropic film is in a state of being laminated on the substrate, in order to improve the analysis accuracy, after calculating the optical constant of only the substrate first, the anisotropic film is laminated on the substrate having the optical constant. It is preferable to analyze. Since the anisotropic film of the present invention has biaxial anisotropy, the optical constant can be calculated by optimally fitting measurement data with a model having a three-dimensional complex refractive index. For example, it can be calculated using known analysis software such as analysis software “DeltaPsi2” manufactured by Horiba Joban Yvon.
ここで三方向各々の複素屈折率成分を記述するには、複数のLorentz振動子分散式を用いる。得られた最適当てはめ結果の是非を判断するに当たっては、χ2の値が十分に小さいことだけでなく、光学定数と同時に得られた膜厚値が妥当であることと、得られたkx、ky、kzから算出される膜の吸収スペクトルが分光光度計で実測された吸収スペクトルと大きく相違がないことも基準とする。 Here, in order to describe the complex refractive index components in each of the three directions, a plurality of Lorentz oscillator dispersion formulas are used. In determining the appropriateness of the obtained optimum fitting result, not only the value of χ 2 is sufficiently small, but also the film thickness value obtained at the same time as the optical constant is reasonable, and the obtained k x , It is also based on the fact that the absorption spectrum of the film calculated from k y and k z is not significantly different from the absorption spectrum actually measured with a spectrophotometer.
本発明の異方性膜の好ましい測定及び解析条件の例は以下の通りである。
<好ましい測定及び解析の条件>
・測定装置:分光エリプソメータ「UVISEL」(ホリバ・ジョバンイボン社製)
・解析ソフト:装置付属ソフト「DeltaPsi2」(ホリバ・ジョバンイボン社製)・試料:ポリイミドの配向膜で被覆されたガラス基板上に形成された異方性膜
・光学軸:異方性膜の塗布方向を入射光と平行になるように設置
・入射光の入射角:60°
・測定域:フォトンエネルギー0.6〜3.1eVの波長域
・測定方法
(ア)まず基板のみの測定を行い、ポリイミドの配向膜に対して単一のLorentz振動子分散式を用いたモデルで解析し、基板の光学定数を得る。
(イ)続いて基板上の異方性膜の測定を行い、異方性膜に対して、先に得られた光学定数を有する基板上に積層した三次元複素屈折率をもつ二軸性異方性膜として解析する。このとき、塗布平行方向をx軸、垂直方向をy軸、膜深さ方向をz軸として、x軸成分に1つのLorentz振動子、y軸成分に2つのLorentz振動子、z軸成分に3つのLorentz振動子を有するモデルとして測定データの最適当てはめを実施する。Lorentz振動子分散式で初期値として与える振動周波数は、分光光度計による吸収スペクトルをもとに決定する。
(ウ)上記(イ)の解析により、異方性膜のx、y、z軸方向の複素屈折率nx−ikx、ny−iky、nz−ikzを得る。
Examples of preferable measurement and analysis conditions for the anisotropic film of the present invention are as follows.
<Preferable measurement and analysis conditions>
・ Measurement equipment: Spectroscopic ellipsometer “UVISEL” (manufactured by Horiba Joban Yvon)
・ Analysis software: Software DeltaPsi2 (Horiba Joban Yvon) ・ Sample: Anisotropic film formed on glass substrate covered with polyimide alignment film ・ Optical axis: Application of anisotropic film Installation so that the direction is parallel to the incident light. Incident angle of incident light: 60 °
・ Measurement range: Wavelength range of photon energy of 0.6 to 3.1 eV ・ Measurement method (a) First, measure only the substrate and use a single Lorentz vibrator dispersion formula for the polyimide alignment film. Analyze to obtain the optical constant of the substrate.
(B) Next, the anisotropic film on the substrate is measured, and the biaxiality difference having a three-dimensional complex refractive index laminated on the substrate having the optical constant obtained previously is measured with respect to the anisotropic film. Analyze as isotropic membrane. At this time, the coating parallel direction is the x-axis, the vertical direction is the y-axis, the film depth direction is the z-axis, one Lorentz vibrator for the x-axis component, two Lorentz vibrators for the y-axis component, and 3 for the z-axis component. Optimal fitting of measurement data is performed as a model having two Lorentz oscillators. The vibration frequency given as the initial value in the Lorentz vibrator dispersion formula is determined based on the absorption spectrum by the spectrophotometer.
Analysis of (c) (a) above, to obtain anisotropic films x, y, the complex refractive index of the z-axis n x -ik x, n y -ik y, a n z -ik z.
本発明の異方性膜は、膜厚方向の消衰係数kzと、膜面内方向の消衰係数kx及びkyが、波長550nmにおいて下記式(1)を満たすことを特徴とする。 Anisotropic film of the present invention, the extinction coefficient k z in the thickness direction, the extinction coefficient k x and k y in the film plane direction, and satisfies the following formula (1) at a wavelength of 550nm .
(上記式(1)において、x及びyは膜面内の直交する光学主軸を表し、zは膜厚方向の光学主軸を表す。)
上記式(1)は、すなわち、本発明の異方性膜が膜面内方向よりも膜厚方向により大きな吸収を有することを意味する。本発明の異方性膜は、膜面内方向により大きな吸収を有するので、膜を正面から見たときはほとんど透明であるが、斜めから見たときは着色して見える。こうした機能は、液晶ディスプレイ等の表示装置においてその表示には悪影響を与えず、視野角補償、拡散光や散乱光の制御、可視角度制御等の目的に有用である。
(In the above formula (1), x and y represent orthogonal optical principal axes in the film plane, and z represents the optical principal axis in the film thickness direction.)
The above formula (1) means that the anisotropic film of the present invention has larger absorption in the film thickness direction than in the in-film direction. The anisotropic film of the present invention has greater absorption in the in-plane direction of the film, so it is almost transparent when the film is viewed from the front, but appears colored when viewed from an oblique direction. Such a function does not adversely affect the display in a display device such as a liquid crystal display, and is useful for purposes such as viewing angle compensation, control of diffused light and scattered light, and visible angle control.
本発明の異方性膜の機能について説明するため、まず、前記非特許文献1等にも記載されているO型偏光板の視野角特性問題について以下に説明する。
図1(A)に示すように、対角線上に吸収軸を有する正方形のO型偏光板2枚を各吸収軸が垂直になるよう平行に配置し、垂直に光を入射する。出射側から観察すると2枚の偏
光板は正方形に見え、異なる対角線上にある2つの吸収軸は垂直なので、偏光板が理想的であれば漏れ光は無い。
In order to describe the function of the anisotropic film of the present invention, first, the viewing angle characteristic problem of the O-type polarizing plate described in Non-Patent Document 1 and the like will be described below.
As shown in FIG. 1A, two square O-type polarizing plates having absorption axes on a diagonal line are arranged in parallel so that the absorption axes are vertical, and light is incident vertically. When viewed from the emission side, the two polarizing plates appear square, and the two absorption axes on different diagonal lines are vertical, so there is no leakage light if the polarizing plate is ideal.
一方、図1(B)に示すように偏光板に対して斜めに光を入射し、同様に出射側から観察すると、正方形の偏光板は平行四辺形や長方形に見える。そのため、異なる対角線上にある2つの吸収軸は一般には垂直ではなく、漏れ光を生じてしまう。また、重なった偏光板が菱形に見える方向では、2つの吸収軸は垂直になるが、一方の偏光板の吸収軸が傾くことからやはり光漏れを起こすことが報告されている(Iimura and Suzuki, 「負のAプ
レートを用いた直交偏光板の光学補償技術」、月間ディスプレイ、2006(7)、p.16、図4等参照)。
On the other hand, as shown in FIG. 1B, when the light is incident obliquely on the polarizing plate and similarly observed from the emission side, the square polarizing plate looks like a parallelogram or a rectangle. For this reason, the two absorption axes on different diagonal lines are not generally vertical, and leak light is generated. In addition, in the direction where the overlapping polarizing plates appear to be diamond-shaped, the two absorption axes are perpendicular to each other, but light absorption is also reported because the absorption axis of one polarizing plate is tilted (Iimura and Suzuki, “Optical compensation technology for crossed polarizing plates using negative A plate”, Monthly Display, 2006 (7), p.16, Fig. 4).
液晶表示装置にO型偏光板を用いる場合、こうした斜めからの光漏れが、視野角特性を低下させる大きな要因である。
次に、本発明の異方性膜を出射側のO型偏光板と組み合わせた模式図を図2に示す。本発明の異方性膜は正方形の底面を持つ直方体として表現した。本発明の異方性膜は、主として膜厚方向に吸収を持ち、膜面内方向に大きな吸収を持たないため、膜厚方向の吸収のみを模式的に記載している。すなわち、直方体の高さ方向に吸収を有している。これを、入射側のO型偏光板と出射側のO型偏光板の吸収軸が垂直になるよう平行に配置した2枚のO型偏光板の間に配置する。
When an O-type polarizing plate is used in a liquid crystal display device, such oblique light leakage is a major factor that deteriorates viewing angle characteristics.
Next, the schematic diagram which combined the anisotropic film | membrane of this invention with the O-type polarizing plate by the side of emission is shown in FIG. The anisotropic film of the present invention is expressed as a rectangular parallelepiped having a square bottom surface. Since the anisotropic film of the present invention has absorption mainly in the film thickness direction and does not have large absorption in the film in-plane direction, only absorption in the film thickness direction is schematically described. That is, it has absorption in the height direction of the rectangular parallelepiped. This is disposed between two O-type polarizing plates arranged in parallel so that the absorption axes of the incident-side O-type polarizing plate and the outgoing-side O-type polarizing plate are perpendicular to each other.
まず、図2(A)において、光を垂直入射した場合、出射側から膜厚方向の吸収は見えないので、図1(A)と同様に2枚の偏光板は正方形に見え、異なる対角線上にある2つの吸収軸は垂直となり、偏光板が理想的であれば漏れ光は無い。
一方、図2(B)において斜めに光を入射した場合は、図1(B)とは異なり、直方体の高さ方向の吸収が見えてくるが、図に模式的に示すように、直方体の吸収軸は入射側の吸収軸に垂直なものを適当に選ぶことが可能である。そのため、斜め方向でも光漏れが無い。また、菱形に見える方向でも、減じた偏光板の吸収を本発明の異方性膜の吸収で補うことができることから、光漏れを防ぐことができる。
First, in FIG. 2A, when light is vertically incident, absorption in the film thickness direction is not visible from the emission side, so that the two polarizing plates appear square as in FIG. 1A, and are on different diagonal lines. The two absorption axes are perpendicular to each other, and there is no light leakage if the polarizing plate is ideal.
On the other hand, when light is incident obliquely in FIG. 2 (B), absorption in the height direction of the rectangular parallelepiped is visible unlike FIG. 1 (B), but as shown schematically in the figure, An absorption axis perpendicular to the absorption axis on the incident side can be appropriately selected. Therefore, there is no light leakage even in an oblique direction. Moreover, since the absorption of the reduced polarizing plate can be supplemented by the absorption of the anisotropic film of the present invention even in the direction where it looks like a diamond, light leakage can be prevented.
このような機能を有する本発明の異方性膜は、三次元消衰係数kx、ky及びkzが前記式(1)を満たすものであるが、好ましくは、kz≧0.3であり、より好ましくはkz≧0.4である。また、好ましくは、kx及びkyがいずれも0.3以下であり、より好ましくは0.2以下である。kx及びkyは近い大きさであることが好ましく、好ましくは0.5≦kx/ky≦2.0である。 Anisotropic film of the present invention having such a function, three-dimensional extinction coefficient k x, but k y and k z are those satisfying the formula (1), preferably, k z ≧ 0.3 And more preferably k z ≧ 0.4. Preferably, k x and k y are both 0.3 or less, more preferably 0.2 or less. k x and k y are preferably close to each other, and preferably 0.5 ≦ k x / k y ≦ 2.0.
また、好ましくはkz/kx≧2かつkz/ky≧2であり、より好ましくはkz/kx≧3かつkz/ky≧3である。
本発明の異方性膜は、上記のとおり三次元消衰係数kx、ky及びkzが、波長550nmにおいて前記式(1)を満たすものであるが、450nm、550nm、650nmにおいていずれも前記式(1)を満たすことが好ましい。また、可視光波長領域全体にわたり広く上記の特性を有することが、視野角補償効率の観点ではさらに好ましい。
Further, preferably k z / k x ≧ 2 and k z / k y ≧ 2, more preferably k z / k x ≧ 3 and k z / k y ≧ 3.
Anisotropic film of the present invention, the above as a three-dimensional extinction coefficient k x, k y and k z are but satisfies the formula at a wavelength 550nm to (1), 450 nm, 550nm, neither the 650nm It is preferable to satisfy the formula (1). In addition, it is more preferable to have the above characteristics over the entire visible light wavelength region from the viewpoint of viewing angle compensation efficiency.
また、本発明の異方性膜は、極角45度方向からp偏光を入射した際の透過光の刺激純度が、方位角によらず40%以下であることが好ましい。
ここで、極角とは、入射光線と膜面に垂直な垂線との角度であって、極角0°は垂直入射を意味する。方位角とは、入射光線を膜面に垂直に投影した直線と、膜中の膜面に平行な任意の直線との角度である。また、p偏光とは、入射光の電場が入射面に平行な偏光成分のことである。
In the anisotropic film of the present invention, it is preferable that the stimulation purity of transmitted light when p-polarized light is incident from a 45 ° polar angle direction is 40% or less regardless of the azimuth angle.
Here, the polar angle is an angle between an incident light beam and a perpendicular perpendicular to the film surface, and a polar angle of 0 ° means normal incidence. The azimuth angle is an angle between a straight line obtained by projecting incident light rays perpendicularly to the film surface and an arbitrary straight line parallel to the film surface in the film. The p-polarized light is a polarized component in which the electric field of incident light is parallel to the incident surface.
刺激純度とは、色度図より標準の光の色度座標Nと求めた色度座標Cを直線で結び、そ
の延長のスペクトル軌跡との交点に対応する波長を主波長とし、各点の比率から算出する。異方性膜の色度座標Cは、極角45度からp偏光を入射した際の可視光波長透過率を分光光度計で測定し、CIE1964 XYZ表色系、D65標準光源下での色度xyを算出して得ることができる。その算出法としては、日本色彩学会編「新編 色彩科学ハンドブック」(財団法人東京大学出版会、1989年11月25日(第2回改訂)発行)104頁〜105頁等に記載の公知の方法により求めることができる。刺激純度が0(ゼロ)の異方性膜とは、光源と同じ色度を有する無彩色な膜である。
本発明の異方性膜に極角45度方向からp偏光を入射した際の透過光の刺激純度は、好ましくは40%以下、より好ましくは30%以下である。このような膜は、特に視野角補償膜に有用な異方性膜である。
Stimulus purity refers to the ratio of each point with the wavelength corresponding to the intersection of the chromaticity coordinate N of the standard light and the chromaticity coordinate C obtained from the chromaticity diagram as a straight line, and the intersection with the extended spectral locus. Calculate from The chromaticity coordinate C of the anisotropic film is a CIE1964 XYZ color system, chromaticity under a D65 standard light source, measured with a spectrophotometer when visible light wavelength transmittance is incident from 45 degrees polar angle. xy can be calculated and obtained. As a calculation method thereof, a known method described in pages 104 to 105, etc. of the New Color Science Handbook (published by the University of Tokyo Press, November 25, 1989 (2nd revision)) edited by the Japan Color Society It can ask for. An anisotropic film having a stimulus purity of 0 (zero) is an achromatic film having the same chromaticity as the light source.
The stimulus purity of transmitted light when p-polarized light is incident on the anisotropic film of the present invention from the 45 ° polar angle direction is preferably 40% or less, more preferably 30% or less. Such a film is an anisotropic film particularly useful for a viewing angle compensation film.
本発明の異方性膜の厚さは、後述する成膜方法にもよるが、通常0.05μm以上、好ましくは0.1μm以上、また、通常10μm以下、好ましくは5μm以下、さらに好ましくは2μm以下である。この範囲を上回ると、配向欠陥が生じたり輝度低下を招く可能性がある。また、この範囲を下回ると、視野角補償等の機能が不十分となる場合がある。 The thickness of the anisotropic film of the present invention is usually 0.05 μm or more, preferably 0.1 μm or more, and usually 10 μm or less, preferably 5 μm or less, more preferably 2 μm, although it depends on the film forming method described later. It is as follows. If it exceeds this range, orientation defects may occur or brightness may be reduced. Also, if it falls below this range, functions such as viewing angle compensation may become insufficient.
[本発明の異方性膜に含有されるアゾ化合物]
本明細書において異方性膜とは、前記のとおり、膜厚方向及び任意の直交する膜面内2方向の立体座標系における合計3方向から選ばれる任意の2方向における電磁気学的性質に異方性を有する膜である。異方性膜は、通常、異方性を付与する異方性材料を含む。
[Azo compound contained in anisotropic film of the present invention]
In this specification, the anisotropic film is different from the electromagnetic property in any two directions selected from a total of three directions in the three-dimensional coordinate system of the film thickness direction and any two directions in the orthogonal film plane as described above. It is a film having anisotropy. The anisotropic film usually includes an anisotropic material that imparts anisotropy.
本発明の異方性膜は、好ましくは、異方性材料としてアゾ化合物を含有する。
(i)刺激純度
本発明の異方性膜は、刺激純度が20%以下であるアゾ化合物を含有することが好ましい。アゾ化合物の刺激純度とは、アゾ化合物を水に加えて濃度1000ppmの水溶液として測定され、前記の膜におけると同様に公知の方法に従って算出されたものをいう。本発明の異方性膜に用いられるアゾ化合物の刺激純度は、好ましくは20%以下、より好ましくは12%以下である。このようなアゾ化合物を用いることによって、特に視野角補償膜に有用な異方性膜を提供することができる。
The anisotropic film of the present invention preferably contains an azo compound as an anisotropic material.
(I) Stimulus purity The anisotropic film of the present invention preferably contains an azo compound having a stimulus purity of 20% or less. The stimulating purity of the azo compound means that the azo compound is measured as an aqueous solution having a concentration of 1000 ppm by adding water and calculated according to a known method in the same manner as in the above film. The stimulating purity of the azo compound used in the anisotropic film of the present invention is preferably 20% or less, more preferably 12% or less. By using such an azo compound, an anisotropic film particularly useful for a viewing angle compensation film can be provided.
なお、ここで、アゾ化合物とは、いわゆる色素としての機能をも有する化合物であって、本発明の異方性膜は、色素膜としても機能し得るものである。ここでいう色素とは、一般に、可視光波長領域において吸収を有する化合物を意味する。
刺激純度が20%以下であるアゾ化合物とは、すなわち、可視光波長領域全体にわたって広く吸収を有する低彩度、無彩色な黒色系のアゾ化合物である。例えば、種々の波長に吸収を有する複数種類の化合物を混合することによっても、可視光波長領域全体にわたって吸収を持たせることはできるが、分子配向の観点からは、単一の化合物で可視光波長領域全体にわたって広く吸収を有するものを用いることが好ましい。例えば、異方性膜の色相改良等の目的で刺激純度20%以下のアゾ化合物を複数併用する場合には、主として用いるアゾ化合物の配向度や液晶性を低下させず、形成される異方性膜が前記式(1)を満たす範囲で適宜他のアゾ化合物を組み合わせて用いることが好ましい。
Here, the azo compound is a compound that also has a function as a so-called dye, and the anisotropic film of the present invention can also function as a dye film. The term “dye” as used herein generally means a compound having absorption in the visible light wavelength region.
An azo compound having an excitation purity of 20% or less is a low-saturation, achromatic, black-colored azo compound having absorption over the entire visible light wavelength region. For example, by mixing multiple types of compounds having absorption at various wavelengths, absorption can be achieved over the entire visible light wavelength range, but from the viewpoint of molecular orientation, a single compound can be used for visible light wavelengths. It is preferable to use a material having a wide absorption over the entire region. For example, when a plurality of azo compounds having an excitation purity of 20% or less are used in combination for the purpose of improving the hue of the anisotropic film, the anisotropy formed is not reduced without lowering the orientation degree or liquid crystallinity of the azo compound used mainly. It is preferable to use a combination of other azo compounds as appropriate as long as the film satisfies the formula (1).
(ii)吸収軸と分子長軸のなす角度
本発明の異方性膜に含有されるアゾ化合物は、例えば、J.Phys.Chem.A,1999,103,p2251等に記載されている方法で得られる吸収軸と分子長軸のなす角が10度以下となる化合物であることが好ましい。このような化合物を選択すると、本発明の異方性膜の三次元消衰係数が前記式(1)の関係を満たしやすくなり、さらにはkz/kx≧2かつkz/ky≧2となりやすい傾向もあるので好ましい。好ましくは5度以下、より好ましくは2度以下である。
このような性質を有する化合物は、液晶表示装置の輝度を低下させないことからも好ま
しい。
(Ii) Angle formed by absorption axis and molecular long axis The azo compound contained in the anisotropic film of the present invention is, for example, J.A. Phys. Chem. A, 1999, 103, p2251 and the like, and the compound is preferably a compound in which the angle formed by the absorption axis and the molecular major axis is 10 degrees or less. When such a compound is selected, the three-dimensional extinction coefficient of the anisotropic film of the present invention easily satisfies the relationship of the above formula (1), and k z / k x ≧ 2 and k z / k y ≧ This is preferable because it tends to be 2. Preferably it is 5 degrees or less, More preferably, it is 2 degrees or less.
A compound having such properties is also preferable because it does not lower the luminance of the liquid crystal display device.
(iii)一般式(2)で表され、かつ、リオトロピック液晶性を有するアゾ化合物
本発明の異方性膜においては、好ましくは、遊離酸の形が下記一般式(2)で表され、かつ、リオトロピック液晶性を有するアゾ化合物が用いられる。これにより、該膜の三次元消衰係数がより前記式(1)を満たしやすくなる。
(Iii) An azo compound represented by the general formula (2) and having lyotropic liquid crystallinity In the anisotropic film of the present invention, preferably, the form of the free acid is represented by the following general formula (2), and An azo compound having lyotropic liquid crystallinity is used. This makes it easier for the three-dimensional extinction coefficient of the film to satisfy the formula (1).
(上記一般式(2)において、Aは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい複素環基を表す。
Bは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい複素環基を表す。
mは、0又は1を表す。
pは、0〜3の整数を表す。pが2〜3の場合、一分子中に存在する複数のBは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
R1及びR2は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基または置換基を有していてもよいアシル基を表す。)
(In the general formula (2), A represents an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent or a heterocyclic group which may have a substituent.
B represents an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent or a heterocyclic group which may have a substituent.
m represents 0 or 1.
p represents an integer of 0 to 3. When p is 2 to 3, a plurality of B present in one molecule may be the same or different from each other.
R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group that may have a substituent, a phenyl group that may have a substituent, or an acyl group that may have a substituent. To express. )
なお、ここで、遊離酸の形で表される化合物とは、上記一般式(2)で表される酸化合物そのもののみではなく、溶液中または組成物中で遊離して該酸化合物になり得るもの、例えば、塩等も含む。具体的には、Na、Li、K等のアルカリ金属の塩、アンモニウム塩、四級アンモニウム塩、有機アミンの塩などが挙げられる。また、組成物中や異方性膜中において、該化合物は酸型と塩型が混合していてもよいし、他に加えた添加剤と塩交換していてもよい。 Here, the compound represented by the form of the free acid is not limited to the acid compound represented by the general formula (2), but can be liberated in the solution or in the composition to become the acid compound. Including, for example, salts and the like. Specific examples include alkali metal salts such as Na, Li, and K, ammonium salts, quaternary ammonium salts, and organic amine salts. Further, in the composition or the anisotropic film, the compound may be mixed in an acid form and a salt form, or may be salt exchanged with other additives added.
可視光波長領域全体にわたって広く吸収を有するといわれる公知の化合物としては、例えば、バイオランスロン系化合物、H酸系アゾ化合物(阿部田、今田、「解説 染料化学」、色染社、(1989)等参照)等もあるが、特に液晶性の観点から、上記一般式(2)で表され、かつ、リオトロピック液晶性を有するアゾ化合物が好ましい。
リオトロピック液晶性を有さないアゾ化合物であっても、例えば、"Self-Assembled Monolayers and Multilayered Stacks of Lyotropic Chromonic Liquid Crystalline Dyes with In-Plane Orientational Order", T. Schneider and O. D. Lavrentovich, Langmuir, 16, 5227,(2000)に記載されているLBL(Layer By Layer)法等を用いることにより精密に配向させることは可能である。しかし、例えば、十分な視野角補償能を発現するためには、積層工程を数十回以上繰り返すことが必要となり、現実的ではない。リオトロピック液晶性を有するアゾ化合物を用いることにより、化合物分子が均一に配向した異方性膜を簡単なプロセスで作製できる。
Known compounds that are said to have a wide absorption over the entire visible light wavelength range include, for example, biolanthrone compounds, H acid azo compounds (Abeda, Imada, “Explanation Dye Chemistry”, Color dyeing company, (1989). In particular, from the viewpoint of liquid crystallinity, an azo compound represented by the above general formula (2) and having lyotropic liquid crystallinity is preferable.
Even azo compounds that do not have lyotropic liquid crystallinity, for example, "Self-Assembled Monolayers and Multilayered Stacks of Lyotropic Chromonic Liquid Crystalline Dyes with In-Plane Orientational Order", T. Schneider and OD Lavrentovich, Langmuir, 16, 5227 , (2000), the LBL (Layer By Layer) method or the like can be used for precise orientation. However, for example, in order to develop sufficient viewing angle compensation capability, it is necessary to repeat the stacking process several tens of times or more, which is not realistic. By using an azo compound having lyotropic liquid crystallinity, an anisotropic film in which compound molecules are uniformly oriented can be produced by a simple process.
なお、アゾ化合物がリオトロピック液晶性を有するか否かは、例えば、特開2008−145901号公報等に記載の公知の方法に従い、該アゾ化合物を適当な濃度で蒸留水に溶解し、偏光顕微鏡(例えば、Nikon社製 Eclipse E600−POL等)により観察することで確認できる。具体的には、アゾ化合物の水溶液をスライドガラスに
滴下し、カバーガラスで覆った後、偏光顕微鏡を用いてクロスニコル状態で観察する。ここで、J.Lydon, "Chapter XVIII. Chromonics", in "Handbook of Liquid Crystals", vol.2B: Low Molecular Weight Liquid Crystals II, p981, Wiley-VCH, (1998).等に記載されているようなシュリーレン状のテクスチャーを観察できれば、液晶性を有していることがわかる。
Whether or not the azo compound has lyotropic liquid crystallinity is determined by, for example, dissolving the azo compound in distilled water at an appropriate concentration according to a known method described in JP-A-2008-145901, etc. For example, it can confirm by observing by Eclipse E600-POL etc. made from Nikon. Specifically, an aqueous solution of an azo compound is dropped on a slide glass, covered with a cover glass, and then observed in a crossed Nicol state using a polarizing microscope. Here, as described in J. Lydon, "Chapter XVIII. Chromonics", in "Handbook of Liquid Crystals", vol. 2B: Low Molecular Weight Liquid Crystals II, p981, Wiley-VCH, (1998). If a schlieren-like texture can be observed, it turns out that it has liquid crystallinity.
以下、上記式(2)で表されるアゾ化合物について詳述する。
<A>
Aは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、または置換基を有していてもよい複素環基を表す。
Aの芳香族炭化水素基としては、置換基を有していてもよいフェニル基および置換基を有していてもよいナフチル基が好ましい。
Hereinafter, the azo compound represented by the above formula (2) will be described in detail.
<A>
A represents an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent or a heterocyclic group which may have a substituent.
As the aromatic hydrocarbon group for A, a phenyl group which may have a substituent and a naphthyl group which may have a substituent are preferable.
Aの芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基としては、アゾ化合物の溶解性を高めるために導入される親水性基や色素としての色調を調節するために導入される電子供与性や電子吸引性を有する基が好ましく、具体的には、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアルケニル基、アミノ基、置換基を有していてもよいアルキルアミノ基、置換基を有していてもよいアリールアミノ基、置換基を有していてもよいアシルアミノ基、カルバモイル基、置換基を有していてもよいアルキルカルバモイル基、置換基を有していてもよいアリールカルバモイル基、スルファモイル基、置換基を有していてもよいアルキルスルファモイル基、置換基を有していてもよいアリールスルファモイル基、ニトロ基、カルボキシ基、スルホ基、水酸基、シアノ基、ハロゲン原子等が挙げられる。 Examples of the substituent that the aromatic hydrocarbon group of A may have include a hydrophilic group introduced to increase the solubility of the azo compound and an electron donating property introduced to adjust the color tone as a dye. Or an electron-withdrawing group is preferable, and specifically, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, an alkenyl group which may have a substituent An amino group, an alkylamino group which may have a substituent, an arylamino group which may have a substituent, an acylamino group which may have a substituent, a carbamoyl group, and a substituent An optionally substituted alkylcarbamoyl group, an optionally substituted arylcarbamoyl group, a sulfamoyl group, an optionally substituted alkylsulfamoyl group, and an optionally substituted arylsulfamoyl group. Amoiru group, a nitro group, a carboxy group, a sulfo group, a hydroxyl group, a cyano group and a halogen atom.
該アルキル基は置換基の総炭素数が通常1以上、通常6以下、好ましくは4以下である。該アルキル基に置換していてもよい基としては、炭素数が1から4のアルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子、スルホ基及びカルボキシ基などが挙げられる。アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、ヒドロキシエチル基、2,3−ジヒドロキシプロピル基等の置換基を有していてもよい低級アルキル基が挙げられる。 In the alkyl group, the total number of carbon atoms of the substituent is usually 1 or more, usually 6 or less, preferably 4 or less. Examples of the group that may be substituted on the alkyl group include an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a hydroxyl group, a halogen atom, a sulfo group, and a carboxy group. Specific examples of the alkyl group include a lower alkyl group which may have a substituent such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, a hydroxyethyl group, or a 2,3-dihydroxypropyl group.
該アルコキシ基は置換基の総炭素数が通常1以上、通常6以下、好ましくは3以下である。該アルコキシ基に置換していてもよい基としては、炭素数が1から4のアルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子、スルホ基及びカルボキシ基などが挙げられる。アルコキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、n−ブトキシ基、ヒドロキシエトキシ基、2,3−ジヒドロキシプロポキシ基等の置換基を有していてもよい低級アルコキシ基が挙げられる。 In the alkoxy group, the total carbon number of the substituent is usually 1 or more, usually 6 or less, preferably 3 or less. Examples of the group that may be substituted on the alkoxy group include an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a hydroxyl group, a halogen atom, a sulfo group, and a carboxy group. Specific examples of the alkoxy group include a lower alkoxy group which may have a substituent such as a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, an n-butoxy group, a hydroxyethoxy group, and a 2,3-dihydroxypropoxy group. Can be mentioned.
該アルケニル基は置換基の総炭素数が通常1以上、通常10以下、好ましくは8以下である。該アルケニル基に置換していてもよい基としては、炭素数が1から4のアルキル基、フェニル基、ハロゲン原子、スルホ基及びカルボキシ基などが挙げられる。アルケニル基の具体例としては、トランス−2−カルボキシエテニル基、トランス−(2−スルホフェニル)エテニル基等が挙げられる。 In the alkenyl group, the total number of carbon atoms of the substituent is usually 1 or more, usually 10 or less, preferably 8 or less. Examples of the group that may be substituted on the alkenyl group include an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a phenyl group, a halogen atom, a sulfo group, and a carboxy group. Specific examples of the alkenyl group include a trans-2-carboxyethenyl group and a trans- (2-sulfophenyl) ethenyl group.
該アルキルアミノ基は、−NR61R62で表され、R61は、置換基を有していてもよいアルキル基を表し、R62は水素原子または置換基を有していてもよいアルキル基を表す。該アルキル基は、置換基の総炭素数が通常1以上、通常4以下、好ましくは2以下である。該アルキル基に置換していてもよい基としては、炭素数が1から4のアルコキシ基、水酸基、スルホ基、カルボキシ基およびハロゲン原子などが挙げられる。該アルキルアミノ基の具体例としては、メチルアミノ基、エチルアミノ基、プロピルアミノ基、ジメチルアミノ基等が挙げられる。 The alkylamino group is represented by —NR 61 R 62 , R 61 represents an alkyl group which may have a substituent, and R 62 represents a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent. Represents. In the alkyl group, the total carbon number of the substituent is usually 1 or more, usually 4 or less, preferably 2 or less. Examples of the group that may be substituted on the alkyl group include an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a hydroxyl group, a sulfo group, a carboxy group, and a halogen atom. Specific examples of the alkylamino group include a methylamino group, an ethylamino group, a propylamino group, and a dimethylamino group.
該アリールアミノ基は、−NR63R64で表され、R63は、置換基を有していてもよいフェニル基またはナフチル基を表し、R64は水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基または置換基を有していてもよいナフチル基を表す。該アルキル基の好ましい置換基の総炭素数、有していてもよい置換基の例は、前記R61およびR62のアルキル基の場合に例示したものと同様である。該フェニル基は、置換基の総炭素数が通常6以上、通常10以下、好ましくは8以下である。該ナフチル基は、置換基の総炭素数が通常10以上、通常14以下、好ましくは12以下である。該フェニル基および該ナフチル基に置換していてもよい基としては、炭素数が1から4のアルコキシ基、水酸基、スルホ基、カルボキシ基およびハロゲン原子などが挙げられる。該フェニルアミノ基の具体例としては、フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、フェニルメチルアミノ基等が挙げられる。 The arylamino group is represented by —NR 63 R 64 , R 63 represents a phenyl group or naphthyl group which may have a substituent, and R 64 may have a hydrogen atom or a substituent. It represents a good alkyl group, a phenyl group which may have a substituent, or a naphthyl group which may have a substituent. Examples of the total number of carbon atoms of the preferred substituents of the alkyl group and the substituents that may be present are the same as those exemplified for the alkyl groups of R 61 and R 62 . In the phenyl group, the total carbon number of the substituent is usually 6 or more, usually 10 or less, preferably 8 or less. In the naphthyl group, the total carbon number of the substituent is usually 10 or more, usually 14 or less, preferably 12 or less. Examples of the group that may be substituted on the phenyl group and the naphthyl group include an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a hydroxyl group, a sulfo group, a carboxy group, and a halogen atom. Specific examples of the phenylamino group include a phenylamino group, a diphenylamino group, and a phenylmethylamino group.
該アシルアミノ基は、−NH−COR65で表され、R65は、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基または置換基を有していてもよいナフチル基を表す。該アルキル基は、置換基の総炭素数が通常1以上、通常4以下、好ましくは2以下である。該フェニル基は、置換基の炭素数が通常6以上、通常10以下、好ましくは8以下である。該ナフチル基は、置換基の総炭素数が通常10以上、通常14以下、好ましくは12以下である。該アルキル基、該フェニル基および該ナフチル基に置換していてもよい基としては、炭素数が1から4のアルコキシ基、水酸基、スルホ基、カルボキシ基およびハロゲン原子などが挙げられる。アシルアミノ基の具体例としては、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基等が挙げられる。 The acylamino group is represented by —NH—COR 65 , and R 65 may have an alkyl group which may have a substituent, a phenyl group which may have a substituent, or a substituent. Represents a good naphthyl group. In the alkyl group, the total carbon number of the substituent is usually 1 or more, usually 4 or less, preferably 2 or less. The phenyl group generally has 6 or more, usually 10 or less, preferably 8 or less carbon atoms in the substituent. In the naphthyl group, the total carbon number of the substituent is usually 10 or more, usually 14 or less, preferably 12 or less. Examples of the group which may be substituted on the alkyl group, the phenyl group and the naphthyl group include an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a hydroxyl group, a sulfo group, a carboxy group and a halogen atom. Specific examples of the acylamino group include an acetylamino group and a benzoylamino group.
該アルキルカルバモイル基は、−CO−NHR66で表され、R66は置換基を有していてもよいアルキル基を表す。該アルキル基の好ましい置換基の総炭素数、有していてもよい置換基の例は、前記R61およびR62のアルキル基の場合に例示したものと同様である。該アルキルカルバモイル基の具体例としては、メチルカルバモイル基、エチルカルバモイル基等が挙げられる。 The alkylcarbamoyl group is represented by —CO—NHR 66 , and R 66 represents an alkyl group which may have a substituent. Examples of the total number of carbon atoms of the preferred substituents of the alkyl group and the substituents that may be present are the same as those exemplified for the alkyl groups of R 61 and R 62 . Specific examples of the alkylcarbamoyl group include a methylcarbamoyl group and an ethylcarbamoyl group.
該アリールカルバモイル基は、−CO−NHR67で表され、R67は置換基を有していてもよいフェニル基または、置換基を有していてもよいナフチル基を表す。該フェニル基およびナフチル基の好ましい置換基の総炭素数、有していてもよい置換基の例は、前記R63およびR64のフェニル基およびナフチル基の場合に例示したものと同様である。該アリールカルバモイル基の具体例としてはフェニルカルバモイル基、ナフチルカルバモイル基等が挙げられる。 The arylcarbamoyl group is represented by —CO—NHR 67 , and R 67 represents a phenyl group which may have a substituent or a naphthyl group which may have a substituent. Examples of the total carbon number of the preferred substituents of the phenyl group and naphthyl group, and the substituents that may be present, are the same as those exemplified for the phenyl group and naphthyl group of R 63 and R 64 . Specific examples of the arylcarbamoyl group include a phenylcarbamoyl group and a naphthylcarbamoyl group.
該アルキルスルファモイル基は、−CO−NHR68で表され、R68は置換基を有していてもよいアルキル基を表す。該アルキル基の好ましい置換基の総炭素数、有していてもよい置換基の例は、前記R61およびR62のアルキル基の場合に例示したものと同様である。該アルキルスルファモイル基の具体例としては、メチルスルファモイル基、エチルスルファモイル基等が挙げられる。 The alkylsulfamoyl group is represented by —CO—NHR 68 , and R 68 represents an alkyl group which may have a substituent. Examples of the total number of carbon atoms of the preferred substituents of the alkyl group and the substituents that may be present are the same as those exemplified for the alkyl groups of R 61 and R 62 . Specific examples of the alkylsulfamoyl group include a methylsulfamoyl group and an ethylsulfamoyl group.
該アリールスルファモイル基は、−CO−NHR69で表され、R69は置換基を有していてもよいフェニル基または、置換基を有していてもよいナフチル基を表す。該フェニル基およびナフチル基の好ましい置換基の総炭素数、有していてもよい置換基の例は、前記R63およびR64のフェニル基およびナフチル基の場合に例示したものと同様である。該アリールスルファモイル基の具体例としてはフェニルスルファモイル基、ナフチルスルファモイル基等が挙げられる。 The arylsulfamoyl group is represented by —CO—NHR 69 , and R 69 represents a phenyl group which may have a substituent or a naphthyl group which may have a substituent. Examples of the total carbon number of the preferred substituents of the phenyl group and naphthyl group, and the substituents that may be present, are the same as those exemplified for the phenyl group and naphthyl group of R 63 and R 64 . Specific examples of the arylsulfamoyl group include a phenylsulfamoyl group and a naphthylsulfamoyl group.
該芳香族炭化水素基は、これら置換基を1〜5個有していてもよく、好ましくは1〜2
個有していることである。
複素環基としては 、単環または二環性の複素環由来の基が好ましい。複素環基を構成
する炭素以外の原子としては、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子が挙げられる。複素環基が炭素以外の環を構成する原子を複数有する場合、これらは同一であっても異なっていてもよい。複素環基として具体的には、ピリジル基、キノリル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、キノロニル基、ナフタルイミドイル基、ナフトスチリル基、下式の基などが挙げられる。
The aromatic hydrocarbon group may have 1 to 5 of these substituents, preferably 1-2.
It is to have.
As the heterocyclic group, a group derived from a monocyclic or bicyclic heterocyclic ring is preferable. Examples of the atoms other than carbon constituting the heterocyclic group include a nitrogen atom, a sulfur atom, and an oxygen atom. When the heterocyclic group has a plurality of atoms constituting a ring other than carbon, these may be the same or different. Specific examples of the heterocyclic group include a pyridyl group, a quinolyl group, a thiazolyl group, a benzothiazolyl group, a quinolonyl group, a naphthalimidoyl group, a naphthostyryl group, and a group represented by the following formula.
上記式中、R41は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基を表す。該置換基としては、炭素数が1から4のアルキル基、炭素数が1から4のアルコキシ基、アミノ基、炭素数が1から4のアルキルアミノ基、フェニルアミノ基、炭素数が1から7のアシルアミノ基、ニトロ基、カルボキシ基、水酸基、スルホ基、シアノ基、ハロゲン原子等が挙げられる。中でもピリジル基、キノリル基或いはフタルイミドイル基が好ましい。 In the above formula, R 41 represents a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or a phenyl group which may have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, an amino group, an alkylamino group having 1 to 4 carbon atoms, a phenylamino group, and 1 to 7 carbon atoms. Acylamino group, nitro group, carboxy group, hydroxyl group, sulfo group, cyano group, halogen atom and the like. Of these, a pyridyl group, a quinolyl group or a phthalimidoyl group is preferred.
該複素環基が有していてもよい置換基としては、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、アミノ基、置換基を有していてもよいアルキルアミノ基、置換基を有していてもよいアリールアミノ基、置換基を有していてもよいアシルアミノ基、ニトロ基、カルボキシ基、水酸基、シアノ基、スルホ基、ハロゲン原子等が挙げられる。該アルキル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基およびアシルアミノ基の好ましい置換基の総炭素数、有していてもよい置換基の例および好ましい具体例は、Aが芳香族炭化水素基の場合に有していてもよい置換基として例示したものと同様である。該置換基としては、水酸基、スルホ基、カルボキシ基が好ましい。 Examples of the substituent that the heterocyclic group may have include an alkyl group that may have a substituent, an alkoxy group that may have a substituent, an amino group, and a substituent. And an alkylamino group which may have a substituent, an arylamino group which may have a substituent, an acylamino group which may have a substituent, a nitro group, a carboxy group, a hydroxyl group, a cyano group, a sulfo group, a halogen atom, etc. It is done. The total number of carbon atoms of the preferred substituents of the alkyl group, alkoxy group, alkylamino group, arylamino group, and acylamino group, examples of preferred substituents that may have, and preferred specific examples thereof include those in which A is an aromatic hydrocarbon group This is the same as those exemplified as the substituent that may be present. The substituent is preferably a hydroxyl group, a sulfo group or a carboxy group.
本発明の異方性膜は、後述するように湿式成膜法により形成されることが好ましいが、該成膜法においてはアゾ化合物を含む溶液(以下、これを「塗布液」と称することがある)を基板に塗布する工程を含む。このとき、塗布を行う基板表面に予め極性基ρを導入し、A中に極性基ρとの相互作用を有する構造、具体的には、極性基σ及び/または複素環基を有するアゾ化合物を用いるのが好ましい。複素環基としては、A自身が置換基を有していてもよい複素環基であってもよいし、Aが有する置換基として複素環基を含む基を有していてもよい。極性基ρと、極性基σ及び/または複素環基の間の非共有結合性相互作用により、アゾ化合物分子はその分子端であるAの部位で基板に結合し、基板に対して垂直に配向しやすくなる。 The anisotropic film of the present invention is preferably formed by a wet film formation method as will be described later. In this film formation method, a solution containing an azo compound (hereinafter referred to as “coating liquid”). A step) of applying to a substrate. At this time, a polar group ρ is previously introduced into the surface of the substrate to be coated, and a structure having an interaction with the polar group ρ in A, specifically, an azo compound having a polar group σ and / or a heterocyclic group is prepared. It is preferable to use it. As the heterocyclic group, A itself may be a heterocyclic group which may have a substituent, or A may have a group containing a heterocyclic group as a substituent. Due to the non-covalent interaction between the polar group ρ and the polar group σ and / or the heterocyclic group, the azo compound molecule binds to the substrate at the site A which is the end of the molecule and is oriented perpendicular to the substrate. It becomes easy to do.
その結果、本発明の異方性膜において膜厚方向の消衰係数kzと、膜面内方向の消衰係数kx及びkyが、波長550nmにおいて前記式(1)を満たしやすくなる傾向がある。
極性基ρ及びσとしては、それぞれ独立に、ヘテロ原子又はヘテロ原子を有する原子団等を挙げることができ、ヘテロ原子としては、例えば、酸素原子、窒素原子、ケイ素原子、ハロゲン原子等を挙げることができる。これらヘテロ原子を有する原子団としては、具体的には、水酸基、カルボキシ基、オキシ基、エポキシ基、グリシジル基、オキシカルボニル基、カルボニルオキシ基、カルボニル基、アミノ基、エステル基、ハロゲン基、シアノ基、アミド基、イミド基、スルホ基、カルボニルオキシカルボニル基等を挙げることができる。
As a result, the tendency of the extinction coefficient k z in the thickness direction in the anisotropic film of the present invention, the extinction coefficient k x and k y in the film plane direction is easily satisfied the formula (1) at a wavelength of 550nm There is.
Examples of the polar groups ρ and σ can each independently include a heteroatom or an atomic group having a heteroatom. Examples of the heteroatom include an oxygen atom, a nitrogen atom, a silicon atom, and a halogen atom. Can do. Specific examples of the atomic group having a hetero atom include a hydroxyl group, a carboxy group, an oxy group, an epoxy group, a glycidyl group, an oxycarbonyl group, a carbonyloxy group, a carbonyl group, an amino group, an ester group, a halogen group, and a cyano group. Group, amide group, imide group, sulfo group, carbonyloxycarbonyl group and the like.
好ましい極性基ρ及びσの組み合わせとしては、例えば、J-M. Lehn, "Supramolecular
Chemistry", VCH Verlagsgesellschaft (1995)や、M. Oh-e, H. Yokoyama, D. Kim, "Mapping molecular conformation and orientation of polyimide surfaces for homeotropic liquid crystal alignment by nonlinear optical spectroscopy", Physical Review E, 69, 051705, (2004)、桐生春雄監修「水性コーティング」、シーエムシー出版(2004)
等に挙げられているような相互作用相補性(international complementarity)を有する組
み合わせ等が挙げられる。
Preferred combinations of polar groups ρ and σ include, for example, JM. Lehn, “Supramolecular
Chemistry ", VCH Verlagsgesellschaft (1995), M. Oh-e, H. Yokoyama, D. Kim," Mapping molecular conformation and orientation of polyimide surfaces for homeotropic liquid crystal alignment by nonlinear optical spectroscopy ", Physical Review E, 69, 051705, (2004), supervised by Haruo Kiryu, “Water-Based Coating”, CMC Publishing (2004)
And the like having combinations of interaction complementarity (international complementarity).
例えば、エーテル基−アミノ基、エーテル基−グアニジニウム基、エーテル基−イミダゾリウム基、カルボキシ基−アミノ基、カルボキシ基−グアニジニウム基、カルボキシ基−ピリジニウム基、カルボキシ基−アミド基、カルボキシ基−アジリジン基、カルボキシ基−オキサゾリン基、カルボキシ基−カルボジイミド基、カルボキシ基−カルボキシ基、アミド基−アミド基、リン酸基−アミノ基、リン酸基−グアニジニウム基、リン酸基−ピリジニウム基、バルビツール酸基−2,4,6−トリアミノピリミジン基、2,6−ジアミノピリジン基−ウラシル基、水酸基−アミノ基、シアノ基−イミド基、エポキシ基−アミノ基、エポキシ基−カルボキシ基、イソシアネート基−水酸基、イソシアネート基−アミノ基、カルボニル基−ヒドラジン基の組み合わせ等が好ましく挙げられる。 For example, ether group-amino group, ether group-guanidinium group, ether group-imidazolium group, carboxy group-amino group, carboxy group-guanidinium group, carboxy group-pyridinium group, carboxy group-amide group, carboxy group-aziridine group Carboxy group-oxazoline group, carboxy group-carbodiimide group, carboxy group-carboxy group, amide group-amide group, phosphate group-amino group, phosphate group-guanidinium group, phosphate group-pyridinium group, barbituric acid group -2,4,6-triaminopyrimidine group, 2,6-diaminopyridine group-uracil group, hydroxyl group-amino group, cyano group-imide group, epoxy group-amino group, epoxy group-carboxy group, isocyanate group-hydroxyl group , Isocyanate group-amino group, carbonyl group-hydra Combination of emissions group preferably.
中でも、水溶液中でも相互作用が有効に働くためには、アミド基−アミド基、カルボニル基−ヒドラジン基、シアノ基−イミド基の組み合わせ等、比較的疎水的な極性基同士の組み合わせがより好ましい。特に好ましい極性基の組み合わせとしては、アゾ化合物の分子端に導入される極性基σがシアノ基であり、基板に導入される極性基ρがポリイミドが有するイミド基である。なお、ポリイミドは、基板に設けられる配向膜として機能するものであってもよい。 Among these, in order for the interaction to work effectively even in an aqueous solution, a combination of relatively hydrophobic polar groups such as a combination of an amide group-amide group, a carbonyl group-hydrazine group, and a cyano group-imide group is more preferable. As a particularly preferred combination of polar groups, the polar group σ introduced into the molecular end of the azo compound is a cyano group, and the polar group ρ introduced into the substrate is an imide group possessed by the polyimide. Note that the polyimide may function as an alignment film provided on the substrate.
このような組み合わせによれば、イミド基とシアノ基の相互作用によって分子長軸が基板に対して垂直に配向しやすく、膜厚方向の消衰係数kzと、膜面内方向の消衰係数kx及びkyが、波長550nmにおいて前記式(1)を満たしやすくなる。
なお、極性基ρと相互作用を有する置換基を有していてもよい複素環基については、前述のAが複素環基の場合と同様のものが挙げられる。極性基ρとの相互作用を有するのは、複素環基が有するピリジニウム基、2,4,6−トリアミノピリミジン基、2,6−ジアミノピリジン基、イミド基等の部分構造である。従って、上記した極性基の組み合わせのうち、ピリジニウム基、2,4,6−トリアミノピリミジン基、2,6−ジアミノピリジン基、イミド基等を、該複素環基の部分構造と読み替え、同様にして好ましい組み合わせを選択することができる。
According to such a combination, the molecular long axis is easily oriented perpendicularly to the substrate by the interaction of the imide group and the cyano group, the extinction coefficient k z in the film thickness direction, and the extinction coefficient in the in-film direction. k x and k y are easily satisfied the formula (1) at a wavelength of 550 nm.
Examples of the heterocyclic group that may have a substituent that interacts with the polar group ρ are the same as those in the case where A is a heterocyclic group. What has an interaction with the polar group ρ is a partial structure such as a pyridinium group, a 2,4,6-triaminopyrimidine group, a 2,6-diaminopyridine group, and an imide group which the heterocyclic group has. Therefore, among the combinations of polar groups described above, pyridinium group, 2,4,6-triaminopyrimidine group, 2,6-diaminopyridine group, imide group and the like are read as partial structures of the heterocyclic group, and the same manner. Preferred combinations can be selected.
特に好ましいAの具体例を、以下に挙げる。 Specific examples of particularly preferable A are given below.
<B>
Bは、置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基、または2価の複素環基を表す。
Bの芳香族炭化水素基としては、フェニレン基、ナフチレン基が好ましい。
該芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基としては、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、水酸基、ニトロ基、スルホ基、カルボキシ基、ハロゲン原子、アミノ基、置換基を有していてもよいアルキルアミノ基、置換基を有していてもよいアリールアミノ基、置換基を有していてもよいアシルアミノ基、カルバモイル基、置換基を有していてもよいアルキルカルバモイル基、置換基を有していてもよいアリールカルバモイル基及びシアノ基等が挙げられる。
<B>
B represents a divalent aromatic hydrocarbon group which may have a substituent, or a divalent heterocyclic group.
As the aromatic hydrocarbon group for B, a phenylene group and a naphthylene group are preferable.
Examples of the substituent that the aromatic hydrocarbon group may have include an alkyl group that may have a substituent, an alkoxy group that may have a substituent, a hydroxyl group, a nitro group, a sulfo group, A carboxy group, a halogen atom, an amino group, an alkylamino group which may have a substituent, an arylamino group which may have a substituent, an acylamino group which may have a substituent, a carbamoyl group, Examples thereof include an alkylcarbamoyl group which may have a substituent, an arylcarbamoyl group which may have a substituent, and a cyano group.
尚、該置換基を有していてもよいアルキル基、該置換基を有していてもよいアルコキシ基、該置換基を有していてもよいアルキルアミノ基、該置換基を有していてもよいアリールアミノ基、該置換基を有していてもよいアシルアミノ基、該置換基を有していてもよいアルキルカルバモイル基、該置換基を有していてもよいアリールカルバモイル基の好ましい炭素数、有していてもよい置換基の例、その具体例は、前記Aが芳香族炭化水素基の場合に記載したものと同様である。中でも、アルキル基、アルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子などの極性の小さい基或いは水素結合性を有する基がリオトロピック液晶を形成する上での相互作用による会合性向上の点で好ましく、水溶化の観点からは、スルホ基が好ましい。 In addition, the alkyl group which may have the substituent, the alkoxy group which may have the substituent, the alkylamino group which may have the substituent, the substituent Preferred arylamino group, acylamino group optionally having substituent (s), alkylcarbamoyl group optionally having substituent (s), preferred carbon number of arylcarbamoyl group optionally having substituent (s) Examples of the substituents that may be present and specific examples thereof are the same as those described in the case where the A is an aromatic hydrocarbon group. Among them, a group having a small polarity such as an alkyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group, or a halogen atom or a group having hydrogen bonding property is preferable from the viewpoint of improving the associative property by interaction in forming a lyotropic liquid crystal, and from the viewpoint of water solubility Is preferably a sulfo group.
該芳香族炭化水素基は、無置換でも、これら置換基を1〜5個有していてもよく、好ましくは置換基を1〜2個有する。
Bの複素環基としては、単環または二環性の複素環由来の基が好ましい。複素環基を構成する炭素以外の原子としては、窒素原子、硫黄原子及び酸素原子が挙げられるが、窒素原子が特に好ましい。複素環基が炭素以外の環を構成する原子を複数有する場合、これらは同一であっても異なっていてもよい。
The aromatic hydrocarbon group may be unsubstituted or may have 1 to 5 of these substituents, and preferably has 1 to 2 substituents.
The heterocyclic group for B is preferably a monocyclic or bicyclic heterocyclic ring-derived group. Examples of the atoms other than carbon constituting the heterocyclic group include a nitrogen atom, a sulfur atom and an oxygen atom, and a nitrogen atom is particularly preferable. When the heterocyclic group has a plurality of atoms constituting a ring other than carbon, these may be the same or different.
複素環基として、具体的には、ピリジンジイル基、キノリンジイル基、イソキノリンジイル基、ベンゾチアジアゾールジイル基、フタルイミドジイル基等が挙げられる。中でも、キノリンジイル基、イソキノリンジイル基が好ましい。
該複素環基が有していてもよい置換基としては、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、アミノ基、置換基を有していてもよいアルキルアミノ基、置換基を有していてもよいアリールアミノ基、置換基を有していてもよいアシルアミノ基、ニトロ基、カルボキシ基、水酸基、シアノ基、スルホ基、ハロゲン原子等が挙げられる。中でも、水酸基、スルホ基、カルボキシ基が好ましい。該アルキル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アリールアミノ基およびアシルアミノ基の好ましい置換基の総炭素数、有していてもよい置換基の例および好ましい具体例は、Aが芳香族炭化水素基の場合に有していてもよい置換基として例示したものと同様である。該複素環基は、無置換または、これら置換基を1〜5個有していてもよく、好ましくは無置換、または該置換基を1〜2個有する。
Specific examples of the heterocyclic group include a pyridinediyl group, a quinolinediyl group, an isoquinolinediyl group, a benzothiadiazolediyl group, and a phthalimidodiyl group. Among these, a quinoline diyl group and an isoquinoline diyl group are preferable.
Examples of the substituent that the heterocyclic group may have include an alkyl group that may have a substituent, an alkoxy group that may have a substituent, an amino group, and a substituent. And an alkylamino group which may have a substituent, an arylamino group which may have a substituent, an acylamino group which may have a substituent, a nitro group, a carboxy group, a hydroxyl group, a cyano group, a sulfo group, a halogen atom, etc. It is done. Among these, a hydroxyl group, a sulfo group, and a carboxy group are preferable. The total number of carbon atoms of the preferred substituents of the alkyl group, alkoxy group, alkylamino group, arylamino group, and acylamino group, examples of preferred substituents that may have, and preferred specific examples thereof include those in which A is an aromatic hydrocarbon group This is the same as those exemplified as the substituent that may be present. The heterocyclic group may be unsubstituted or may have 1 to 5 of these substituents, and is preferably unsubstituted or has 1 to 2 of the substituents.
特に好ましいBの具体例を、以下に挙げる。 Specific examples of particularly preferable B are given below.
<R1及びR2>
R1及びR2は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基または置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいアシル基、または置換基を有していてもよいトリアジニル基を表す。
該アルキル基は、置換基の総炭素数が通常1以上、6以下、好ましくは4以下である。該フェニル基は、置換基の総炭素数が通常6以上、通常12以下、好ましくは10以下、さらに好ましくは8以下である。
<R 1 and R 2 >
R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group, an optionally substituted phenyl group, an optionally substituted acyl group, Or the triazinyl group which may have a substituent is represented.
In the alkyl group, the total carbon number of the substituent is usually 1 or more and 6 or less, preferably 4 or less. In the phenyl group, the total carbon number of the substituent is usually 6 or more, usually 12 or less, preferably 10 or less, more preferably 8 or less.
該アルキル基および該フェニル基が有していてもよい置換基としては、水酸基、カルボ
キシ基、スルホ基が挙げられる。
R1およびR2の置換基を有していてもよいアシル基は、−NH−COR71で表され、R71は置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基を表す。該アルキル基は、置換基の総炭素数が通常1以上、通常4以下、好ましくは2以下である。該フェニル基は、置換基の炭素数が通常6以上、通常10以下、好ましくは8以下である。該アルキル基および該フェニル基に置換していてもよい基としては、炭素数が1から4のアルコキシ基、水酸基、スルホ基およびカルボキシ基などが挙げられる。アシル基の具体例としては、アセチル基、ベンゾイル基等が挙げられる。
Examples of the substituent that the alkyl group and the phenyl group may have include a hydroxyl group, a carboxy group, and a sulfo group.
The acyl group which may have a substituent for R 1 and R 2 is represented by —NH—COR 71 , and R 71 has an alkyl group which may have a substituent and a substituent. Represents a good phenyl group. In the alkyl group, the total carbon number of the substituent is usually 1 or more, usually 4 or less, preferably 2 or less. The phenyl group generally has 6 or more, usually 10 or less, preferably 8 or less carbon atoms in the substituent. Examples of the group which may be substituted on the alkyl group and the phenyl group include an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a hydroxyl group, a sulfo group and a carboxy group. Specific examples of the acyl group include an acetyl group and a benzoyl group.
R1およびR2の置換基を有していてもよいトリアジニル基は、置換基の総炭素数が、通常3以上、通常21以下、好ましくは、12以下である。該トリアジニル基に置換していてもよい基としては、炭素数が1から8のアルキル基、炭素数が1から8のアルコキシ基、アミノ基、炭素数が1から8のアルキルアミノ基、フェニルアミノ基、フェノキシ基、水酸基が挙げられる。これらの置換基はさらにスルホ基、水酸基、アミノ基、カルボキシ基、炭素数が1から4のアルキル基、炭素数が1から4のアルコキシ基が置換していてもよい。 The triazinyl group which may have a substituent of R 1 and R 2 has a total carbon number of the substituent of usually 3 or more, usually 21 or less, preferably 12 or less. Examples of the group which may be substituted on the triazinyl group include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, an amino group, an alkylamino group having 1 to 8 carbon atoms, phenylamino Group, phenoxy group and hydroxyl group. These substituents may be further substituted with a sulfo group, a hydroxyl group, an amino group, a carboxy group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.
特に、−NR1R2としては、R1およびR2が水素原子であるアミノ基、R1が水素原子およびR2がアルキル基であるアルキルアミノ基、R1が水素原子およびR2がフェニル基であるフェニルアミノ基などが好ましく、リオトロピック液晶性を発現し易いという観点からは、水素原子、カルボキシ基またはスルホ基を有するアルキル基、カルボキシ基またはスルホ基を有するアシル基であることが好ましい。とりわけ比較的低濃度でリオトロピック液晶性を発現し易く、プロセス適性に優れているという観点から、好ましくは、R1及びR2のいずれもが水素原子である。 In particular, —NR 1 R 2 includes an amino group in which R 1 and R 2 are hydrogen atoms, an alkylamino group in which R 1 is a hydrogen atom and R 2 is an alkyl group, R 1 is a hydrogen atom, and R 2 is phenyl. A phenylamino group which is a group is preferable, and from the viewpoint that lyotropic liquid crystallinity is easily developed, an alkyl group having a hydrogen atom, a carboxy group or a sulfo group, or an acyl group having a carboxy group or a sulfo group is preferable. In particular, from the viewpoint of easily exhibiting lyotropic liquid crystal properties at a relatively low concentration and excellent process suitability, both R 1 and R 2 are preferably hydrogen atoms.
<m>
mは、0又は1を表す。
<p>
pは、0〜3の整数を表す。pが2〜3の場合、一分子中に存在する複数のBは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
pは、大きいほうがアゾ化合物の刺激純度が小さくなりやすく好ましいが、配向性の観点では小さいほうが好ましい。その為、色相と配向性のバランスから、pは1が好ましい。
上記一般式(2)で表されるアゾ化合物の特に好ましい例として、例えば、下記一般式(3)に記載のものが挙げられる。なお、下記式中、(B1)は、上述したBのうち任意のものを示す。
<M>
m represents 0 or 1.
<P>
p represents an integer of 0 to 3. When p is 2 to 3, a plurality of B present in one molecule may be the same or different from each other.
A larger p is preferred because the stimulating purity of the azo compound tends to be smaller, but a smaller p is preferred from the viewpoint of orientation. Therefore, p is preferably 1 from the balance of hue and orientation.
Particularly preferable examples of the azo compound represented by the general formula (2) include those described in the following general formula (3). In the following formula, (B 1 ) represents an arbitrary one of B described above.
その他にも、下記一般式(4)〜(9)で現されるようなアゾ化合物が好ましい具体例として挙げられる。なお、下記式中、(B2)〜(B7)は、上述したBのうち任意のものを示す。 In addition, azo compounds represented by the following general formulas (4) to (9) are preferable specific examples. In the following formulas, (B 2) ~ (B 7) shows any of the above-mentioned B.
上記のアゾ化合物の中でも、分子末端にシアノ基を有する、上記一般式(3)または(9)で現される化合物がより好ましい。
その中でも、より具体的には、高い会合性とリオトロピック液晶性を有し、刺激純度が小さいことから、以下のアゾ化合物が好ましく挙げられる。
Among the azo compounds, compounds represented by the above general formula (3) or (9) having a cyano group at the molecular end are more preferable.
Among these, more specifically, the following azo compounds are preferably mentioned because they have high associative properties and lyotropic liquid crystallinity and low stimulation purity.
(iv)その他のアゾ化合物
本発明の異方性膜において、上記(iii)に記載の一般式(2)で表されるアゾ化合物の他に用い得るアゾ化合物としては、例えば、上記(i)及び(ii)に詳述した刺激純度や吸収軸と分子長軸のなす角度等の値、リオトロピック液晶性等に優れるアゾ化合物の中から適宜選択することができる。
例えば、以下のアゾ化合物は、刺激純度は必ずしも小さくはないが、高い会合性とリオトロピック液晶性を有し、本発明の異方性膜に用いることができる。これらのアゾ化合物を含有する異方性膜も前記式(1)を満たすが、異方性膜の諸性質のさらなる向上のため、上記一般式(2)で表されるアゾ化合物やその他のアゾ化合物と混合して用いることにより刺激純度が抑制され、さらに好ましく用いることができる。
(Iv) Other azo compounds In the anisotropic film of the present invention, examples of the azo compound that can be used in addition to the azo compound represented by the general formula (2) described in (iii) above include (i) And an azo compound having excellent lyotropic liquid crystallinity and the like, such as the stimulation purity, the angle between the absorption axis and the molecular long axis, and the like described in detail in (ii).
For example, the following azo compounds are not necessarily small in excitation purity, but have high associative properties and lyotropic liquid crystal properties, and can be used for the anisotropic film of the present invention. Anisotropic films containing these azo compounds also satisfy the above formula (1). However, in order to further improve the properties of the anisotropic film, the azo compounds represented by the above general formula (2) and other azo compounds When used in combination with a compound, the stimulation purity is suppressed, and it can be used more preferably.
本発明の異方性膜は、特に後述する湿式成膜法により作製されたものである場合、通常、上記(iii)又は(iv)に詳述したようなアゾ化合物を、遊離酸に換算した濃度で20重量%以上、好ましくは30重量%以上、より好ましくは40重量%以上含有する。本発明の化合物の含有量が少ないと、リオトロピック液晶状態における配向性が不十分となり、異方性膜として好ましくない性質を示す可能性がある。 When the anisotropic film of the present invention is produced by a wet film-forming method described later, the azo compound as described in detail in (iii) or (iv) is usually converted into a free acid. The concentration is 20% by weight or more, preferably 30% by weight or more, and more preferably 40% by weight or more. When there is little content of the compound of this invention, the orientation in a lyotropic liquid crystal state will become inadequate, and it may show the property which is not preferable as an anisotropic film | membrane.
[本発明の異方性膜に含有される他の成分]
本発明の異方性膜は、その効果を著しく損なわない限り、さらに他の化合物を成分として含有していてもよい。例えば、後述する湿式成膜法を用いて作製されたものである場合には、成膜の際に濡れ性を改良する等の目的で添加される界面活性剤、配向性を向上させる等の目的で添加される糖アルコール類または糖類、アミノ酸類、膜の強度を付与するため等の目的で添加される高分子化合物及びそのモノマー、又は重合開始剤、水に対する不溶性を付与する等の目的で添加されるアミン類等が含まれていてもよい。これらの化合物は1種を含んでいてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で含んでいてもよい。
これらの中でも、糖アルコール類または糖類を含有することが好ましく、これらについては後述する異方性膜の作製方法においてさらに詳述するが、例えば、特開2006−098958号公報等に記載の糖類が挙げられる。
[Other components contained in the anisotropic film of the present invention]
The anisotropic film of the present invention may further contain other compounds as components unless the effects are significantly impaired. For example, in the case of being produced using a wet film formation method described later, a surfactant added for the purpose of improving wettability during film formation, the purpose of improving orientation, etc. Added for the purpose of imparting insolubility to water, sugar compounds, amino acids, polymer compounds added for the purpose of imparting film strength and the like, monomers thereof, or polymerization initiators. May be contained. These compounds may contain 1 type, and may contain 2 or more types by arbitrary combinations and ratios.
Among these, it is preferable to contain sugar alcohols or saccharides, and these will be described in more detail in the method for producing an anisotropic film described later. For example, the saccharides described in JP-A-2006-098958 Can be mentioned.
また、前記アゾ化合物の配向を低下させない範囲で、色素として機能する他の化合物をさらに含んでいてもよい。これにより、各種の色相を有する異方性膜を製造することができる。配合用色素として好ましい化合物の例としては、例えば、C.I.Direct Yellow 12、C.I.Direct Yellow 34、C.I.Direct Yellow 86、C.I.Direct Yellow 142、C.I.Direct Yellow 132、C.I.Acid Yellow 25、C.I.Direct Orange 39、C.I.Direct Orange 72、C.I.Direct Orange 79、C.I.Acid Orange 28、C.I.Direct Red 39、C.I.Direct Red 79、C.I.Direct Red 81、C.I.Direct Red 83、C.I.Direct Red 89、C.I.Acid Red 37、C.I.Direct Violet 9、C.I.Direct Violet 35、C.I.Direct Violet 48、C.I.Direct Violet 57、C.I.Direct Blue 1、C.I.Direct Blue 67、C.I.Direct Blue 83、C.I.Direct Blue 90、C.I.Direct Green 42、C.I.Direct Green 51、C.I.Direct Green 59、アリザリンレッドS等が挙げられる。 Further, it may further contain another compound that functions as a dye as long as the orientation of the azo compound is not lowered. Thereby, anisotropic films having various hues can be produced. Examples of preferable compounds as a coloring matter include C.I. I. Direct Yellow 12, C.I. I. Direct Yellow 34, C.I. I. Direct Yellow 86, C.I. I. Direct Yellow 142, C.I. I. Direct Yellow 132, C.I. I. Acid Yellow 25, C.I. I. Direct Orange 39, C.I. I. Direct Orange 72, C.I. I. Direct Orange 79, C.I. I. Acid Orange 28, C.I. I. Direct Red 39, C.I. I. Direct Red 79, C.I. I. Direct Red 81, C.I. I. Direct Red 83, C.I. I. Direct Red 89, C.I. I. Acid Red 37, C.I. I. Direct Violet 9, C.I. I. Direct Violet 35, C.I. I. Direct Violet 48, C.I. I. Direct Violet 57, C.I. I. Direct Blue 1, C.I. I. Direct Blue 67, C.I. I. Direct Blue 83, C.I. I. Direct Blue 90, C.I. I. Direct Green 42, C.I. I. Direct Green 51, C.I. I. Direct Green 59, Alizarin Red S and the like can be mentioned.
このような各種の成分を適宜調整することにより、本発明の異方性膜の三次元消衰係数が前記式(1)を満たすよう調整することができる。 By appropriately adjusting such various components, the three-dimensional extinction coefficient of the anisotropic film of the present invention can be adjusted so as to satisfy the formula (1).
[異方性膜の作製方法]
以下、代表的な本発明の異方性膜の作製方法を説明するが、本発明の効果を著しく損なわない限り、以下に限定されるものではない。
異方性膜は、前記アゾ化合物等の異方性材料を膜状に形成することができれば、公知の何れの方法を用いて作製されてもよいが、本発明においては、異方性材料を含有する溶液または分散液(以下、単に「塗布液」と称することがある)を用いて、湿式成膜法により成膜して得ることが好ましい。
<塗布液>
塗布液中における異方性材料の濃度は、異方性材料の溶解性やリオトロピック液晶状態などの超分子構造の形成濃度にも依存するが、通常0.1重量%以上、好ましくは0.5重量%以上、また、通常50重量%以下、好ましくは30重量%以下である。この範囲を下回ると均一な異方性膜が形成されない可能性がある。また、この範囲を上回ると塗布液の粘性が増し取り扱いにくくなる可能性がある。
[Method for producing anisotropic film]
Hereinafter, a typical method for producing an anisotropic film of the present invention will be described, but the present invention is not limited to the following as long as the effects of the present invention are not significantly impaired.
The anisotropic film may be produced using any known method as long as the anisotropic material such as the azo compound can be formed into a film shape. It is preferable to obtain a film by a wet film forming method using a solution or a dispersion liquid (hereinafter sometimes simply referred to as “coating liquid”).
<Coating solution>
The concentration of the anisotropic material in the coating liquid depends on the solubility of the anisotropic material and the formation concentration of the supramolecular structure such as the lyotropic liquid crystal state, but is usually 0.1% by weight or more, preferably 0.5 % By weight or more, usually 50% by weight or less, preferably 30% by weight or less. Below this range, a uniform anisotropic film may not be formed. On the other hand, if it exceeds this range, the viscosity of the coating solution may increase, making it difficult to handle.
塗布液には、異方性材料の他に溶剤が含まれる。溶剤は、後述の湿式成膜法における塗
布液の操作性、異方性材料の液晶状態の発現性等を考慮して選定すればよい。
溶剤の例を挙げると、水、水混和性のある有機溶剤、あるいはこれらの混合物が適している。水混和性のある有機溶剤の具体例としては、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等の炭素数1〜4の低級アルコール類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン等の多価アルコール類;メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等のセロソルブ類;N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド等の非プロトン性溶剤等の単独または2種以上の混合溶剤等が挙げられる。なお、溶剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
The coating liquid contains a solvent in addition to the anisotropic material. The solvent may be selected in consideration of the operability of the coating liquid in the wet film forming method described later, the manifestation of the liquid crystal state of the anisotropic material, and the like.
Examples of solvents are water, water-miscible organic solvents, or mixtures thereof. Specific examples of water-miscible organic solvents include lower alcohols having 1 to 4 carbon atoms such as methyl alcohol, ethyl alcohol, and isopropyl alcohol; polyhydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, and glycerin; methyl cellosolve, ethyl Cellosolves such as cellosolve; aprotic solvents such as N-methylpyrrolidone and N, N-dimethylformamide, or a mixture of two or more of them. In addition, a solvent may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.
塗布液は、溶剤以外に、その他の成分を含有していてもよい。また、これらのその他の成分は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
その他の成分の例としては、前記本発明の異方性膜中に含まれていてもよい他の成分と同様のものが挙げられるが、例えば、糖類やアミノ酸類等の水溶性添加剤が好ましく挙げられる。その中でも、トレイトール、meso−エリトリトール、リビトール、アラビトール、キシリトール、イノシトール等の糖アルコール類、マルトース、マルトトリオース等の糖類が好ましく挙げられる。
これらの添加剤は、例えば、前記一般式(2)で表されるリオトロピック液晶性を有するアゾ化合物等と相互作用し、化合物分子の長軸が基板に対して垂直に配向するのを助ける等の働きがある。この作用により、本発明の異方性膜の三次元消衰係数が前記式(1)を満たしやすくなる。
例えば、前記一般式(2)で表されるような細長い分子形状を有する化合物を異方性材料として用いる場合、該化合物は異方性膜の形成工程において、何らかの外的な要因や作用無しでは分子の長軸が基板に対して平行に配向されやすく、前記式(1)を満たし難くなる。これらの添加剤は、該化合物の水酸基と相互作用することにより、見かけ上、該化合物の細長い分子形状を円盤状分子に近い形状にすると考えられる。この擬似的な効果により、該化合物分子の長軸が基板に対して平行に配向されることを抑制し、異方性膜の形成工程、特に乾燥工程において該化合物分子の長軸を基板に対して垂直に配向させる効果を有すると考えられる。
また、糖アルコール類または糖類の中でも、リビトール、アラビトール、キシリトール、イノシトール、マルトース、マルトトリオース等の炭素数が5以上のものが、乾燥後の異方性膜表面にブリードアウト(析出)しにくいことから、より好ましい。さらに、糖アルコール類または糖類の分子内の水酸基数が多いほど、前記化合物分子の長軸を基板に対して垂直に配向させる働きが強くなることから、マルトースやマルトトリオース等のオリゴ糖を用いることが効率的であるが、コストや入手のしやすさ等の観点から、適当なものを選ぶことができる。また、異なる糖アルコール類や糖類を混合して用いてもよい。乾燥後の異方性膜表面へのブリードアウト抑制の観点からは、混合して用いることが好ましい。
The coating liquid may contain other components in addition to the solvent. Moreover, these other components may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios.
Examples of other components include those similar to the other components that may be contained in the anisotropic film of the present invention. For example, water-soluble additives such as sugars and amino acids are preferred. Can be mentioned. Among these, sugar alcohols such as threitol, meso-erythritol, ribitol, arabitol, xylitol, and inositol, and sugars such as maltose and maltotriose are preferable.
These additives, for example, interact with the azo compound having the lyotropic liquid crystal property represented by the general formula (2) and help the long axis of the compound molecule be aligned perpendicular to the substrate. There is work. This action makes it easy for the three-dimensional extinction coefficient of the anisotropic film of the present invention to satisfy the formula (1).
For example, when a compound having an elongated molecular shape represented by the general formula (2) is used as an anisotropic material, the compound must be used without any external factor or action in the anisotropic film forming process. The long axis of the molecule is easily oriented in parallel to the substrate, and it is difficult to satisfy the formula (1). These additives are considered to interact with the hydroxyl group of the compound to make the elongated molecular shape of the compound close to a disk-like molecule. This pseudo effect suppresses the long axis of the compound molecule from being oriented parallel to the substrate, and the long axis of the compound molecule with respect to the substrate in the anisotropic film formation process, particularly the drying process. This is considered to have the effect of vertically aligning.
Among sugar alcohols or sugars, those having 5 or more carbon atoms, such as ribitol, arabitol, xylitol, inositol, maltose, maltotriose, etc., are difficult to bleed out (deposit) on the anisotropic film surface after drying. Therefore, it is more preferable. In addition, the larger the number of hydroxyl groups in the sugar alcohol or saccharide molecule, the stronger the function of orienting the long axis of the compound molecule perpendicular to the substrate. Therefore, oligosaccharides such as maltose and maltotriose are used. However, it is possible to select an appropriate one from the viewpoint of cost and availability. Further, different sugar alcohols and sugars may be mixed and used. From the viewpoint of suppressing bleed-out to the anisotropic film surface after drying, it is preferable to use a mixture.
塗布液中の上記添加剤の濃度は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常は1重量%以上、好ましくは2重量%以上、また、通常30重量%以下、好ましくは20重量%以下である。 また、前記一般式(2)で表されるようなアゾ化合物との相互
作用の観点からは、塗布液中の該アゾ化合物100に対して、上記添加剤が10重量部から100重量部添加されることが好ましい。これより少なすぎても多すぎても配向性を損なうことがある。
The concentration of the additive in the coating solution is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 1% by weight or more, preferably 2% by weight or more, and usually 30% by weight or less, preferably 20%. % By weight or less. Further, from the viewpoint of interaction with the azo compound represented by the general formula (2), 10 to 100 parts by weight of the additive is added to the azo compound 100 in the coating solution. It is preferable. If it is too little or too much, the orientation may be impaired.
それ以外の成分としては、界面活性剤等の添加剤等が挙げられる。界面活性剤は、異方性膜の形成に際して塗布液を基材に塗布する場合に、基材表面への濡れ性、塗布性を向上させるために必要に応じて用いられるものである。
界面活性剤としては、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面
活性剤のいずれも使用可能である。また、界面活性剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
塗布液中の界面活性剤の濃度は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常は0.01重量%以上、好ましくは0.05重量%以上、また、通常0.5重量%以下、好ましくは0.2重量%以下である。
Examples of other components include additives such as surfactants. The surfactant is used as necessary in order to improve the wettability to the substrate surface and the coating property when the coating liquid is applied to the substrate in forming the anisotropic film.
As the surfactant, any of an anionic surfactant, a cationic surfactant, and a nonionic surfactant can be used. Moreover, surfactant may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.
The concentration of the surfactant in the coating solution is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 0.01% by weight or more, preferably 0.05% by weight or more, and usually 0.5% by weight. % Or less, preferably 0.2% by weight or less.
また、塗布液には、他の異方性材料を含有させることも可能である。その例を挙げると、R. Hentschke, P.J.B. Edwards, N. Boden, R.J. Bushby, Macromol. Symp., 81, 361-367 (1994)等に記載されたクロモニック液晶化合物等が挙げられる。これらの異方性材料は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。 Further, the coating liquid may contain other anisotropic materials. Examples thereof include chromonic liquid crystal compounds described in R. Hentschke, P.J.B. Edwards, N. Boden, R.J. Bushby, Macromol. Symp., 81, 361-367 (1994) and the like. These anisotropic materials may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.
<湿式成膜法>
本発明の異方性膜は、好ましくは湿式成膜法によって成膜される。
湿式成膜法とは、前記の塗布液を成膜する成膜工程と、溶剤の除去を行なう乾燥工程と、水に対する不溶化工程を含むプロセスである。成膜工程と乾燥工程との間に他の工程を行なってもよく、不溶化工程を省略してもよい。異方性膜において、通常、異方性材料は膜中で配向しているが、異方性材料の配向は成膜工程又は乾燥工程の何れの工程で行なってもよい。
<Wet deposition method>
The anisotropic film of the present invention is preferably formed by a wet film forming method.
The wet film forming method is a process including a film forming process for forming the coating liquid, a drying process for removing the solvent, and an insolubilizing process for water. Another process may be performed between the film forming process and the drying process, and the insolubilization process may be omitted. In the anisotropic film, the anisotropic material is usually oriented in the film, but the anisotropic material may be oriented in any of the film forming process and the drying process.
具体的には、塗布液を調製後、当該塗布液を成膜し、溶剤を乾燥除去して形成する方法等、公知の方法が挙げられる。以下、この方法について更に詳しく説明する。
(成膜工程)
成膜工程は、前記の塗布液を塗布して成膜する工程である。ここでは成膜工程によって、ガラス板などの基板上に異方性膜を形成する場合を例に挙げて説明する。なお、成膜が可能であれば、基板に限定されることはなく、任意の基材上に成膜することができる。
Specifically, a known method such as a method of forming a coating solution after forming the coating solution and drying and removing the solvent can be used. Hereinafter, this method will be described in more detail.
(Film formation process)
The film forming step is a step of forming a film by applying the coating liquid. Here, a case where an anisotropic film is formed on a substrate such as a glass plate by the film forming process will be described as an example. Note that as long as film formation is possible, the film is not limited to a substrate and can be formed on an arbitrary base material.
基材に制限は無いが、例えば、ガラス、トリアセテート、アクリル、ポリエステル、トリアセチルセルロース、ウレタン系のフィルム又は環状ポリオレフィンなどが挙げられる。
例えば、前記一般式(2)で表されるアゾ化合物を異方性材料として用いる場合、基材の表面には、該アゾ化合物の分子端Aが有する極性基σ及び/又は複素環基と相互作用を有する極性基ρを有していることが好ましい。このような相互作用を利用することにより、本発明の異方性膜の三次元消衰係数が前記式(1)を満たしやすくなる。
Although there is no restriction | limiting in a base material, For example, glass, a triacetate, an acryl, polyester, a triacetyl cellulose, a urethane-type film, or cyclic polyolefin etc. are mentioned.
For example, when the azo compound represented by the general formula (2) is used as the anisotropic material, the polar surface σ and / or the heterocyclic group which the molecular end A of the azo compound has on the surface of the base material It preferably has a polar group ρ having an action. By utilizing such an interaction, the three-dimensional extinction coefficient of the anisotropic film of the present invention easily satisfies the formula (1).
基材への極性基ρの導入方法としては、例えば、「表面・界面工学大系」(フジ・テクノシステム、(2005)、上巻、p.51及び下巻p.689)等に記載されているように、放電処理、高エネルギー線照射、フレーム処理、蒸着、イオン注入といった乾式処理と化学薬品処理、グラフト重合、ポリマーコーティング、電着といった湿式処理とがある。中でも、任意の極性基ρを導入できること、表面の均一性、配向処理のし易さから、ポリマーコーティングが好ましい。 The method for introducing the polar group ρ into the substrate is described in, for example, “Surface and Interface Engineering System” (Fuji Techno System, (2005), upper volume, p.51 and lower volume, p.689). As described above, there are dry processing such as discharge processing, high energy ray irradiation, flame processing, vapor deposition and ion implantation and wet processing such as chemical processing, graft polymerization, polymer coating and electrodeposition. Among them, a polymer coating is preferable from the viewpoint that an arbitrary polar group ρ can be introduced, surface uniformity, and easy orientation treatment.
また、この基材表面には、配向方向を制御するために、「液晶便覧」(丸善株式会社、平成12年10月30日発行)226〜239頁等に記載の公知の方法により配向処理層を形成する配向処理を施すのが好ましい。 配向処理を施すことにより、異方性材料が配
向方向の異なる微小ドメインを形成して可視光を散乱してしまう等の好ましくない効果を抑制することができる。
なお、前記極性基ρがポリイミドの有するイミド基である場合、配向処理層として設けられるポリイミド層がこれを兼ねていてもよい。ポリイミド層は、液晶ディスプレイの分野で古くから使われていることから配向処理技術が完成されており、また、高い耐久性を
有するので、配向処理層として特に好ましい。
In addition, in order to control the orientation direction, an orientation treatment layer is formed on the surface of the base material by a known method described in “Liquid Crystal Handbook” (Maruzen Co., Ltd., issued on October 30, 2000), pages 226 to 239. It is preferable to perform an alignment treatment to form the film. By performing the alignment treatment, it is possible to suppress undesirable effects such as the anisotropic material forming minute domains having different alignment directions to scatter visible light.
In addition, when the said polar group (rho) is an imide group which a polyimide has, the polyimide layer provided as an orientation processing layer may serve as this. Since the polyimide layer has been used for a long time in the field of liquid crystal displays, the alignment treatment technology has been completed, and since it has high durability, it is particularly preferable as the alignment treatment layer.
基材上に塗布液を塗布する具体的な方法に制限はない。その塗布方法の具体例を挙げると、原崎勇次著「コーティング工学」(株式会社朝倉書店、1971年3月20日発行)253〜277頁、市村國宏監修「分子協調材料の創製と応用」(株式会社シーエムシー出版、1998年3月3日発行)118〜149ページ等に記載の公知の方法、及び、原崎勇次著「コーティング方式」(槇書店、1979年10月30日発行)3ページ(表1−2)および6〜154ページに記載の各コータ方式、並びに、スピンコート法、スプレーコート法、バーコート法、ロールコート法、ブレードコート法、フリースパンコート法、ダイコート法等が挙げられる。 There is no restriction | limiting in the specific method of apply | coating a coating liquid on a base material. Specific examples of the coating method include Yuji Harasaki, “Coating Engineering” (Asakura Shoten Co., Ltd., published on March 20, 1971) pp. 253-277, supervised by Kunihiro Ichimura, “Creation and Application of Molecular Cooperative Materials” ( CMC Publishing Co., Ltd., published March 3, 1998) Known methods described on pages 118-149, etc., and Yuji Harasaki's "Coating Method" (Tsubaki Shoten, published October 30, 1979) 3 pages ( Table 1-2) and each coater system described on pages 6 to 154, and spin coating, spray coating, bar coating, roll coating, blade coating, free span coating, die coating, and the like. .
前記の塗布を行なう際の操作条件は任意であるが、異方性材料の自己組織化による高い液晶性に基づいて形成される、高次の分子配向状態を維持するように制御することが好ましい。
具体的には、基材上への塗布時の温度は、通常0℃以上が好ましく、また、通常80℃以下、中でも40℃以下が好ましい。また、塗布時の湿度は、通常10%RH以上、中でも30%RH以上が好ましく、通常80%RH以下が好ましい。
なお、RHとはRelative humidityの略であり、%RHとは相対湿度のことである。
The operating conditions for performing the coating are arbitrary, but it is preferable to control so as to maintain a high-order molecular alignment state formed based on high liquid crystallinity due to self-organization of the anisotropic material. .
Specifically, the temperature at the time of application on the substrate is usually preferably 0 ° C. or higher, and is usually 80 ° C. or lower, and particularly preferably 40 ° C. or lower. Moreover, the humidity at the time of application is usually 10% RH or more, preferably 30% RH or more, and usually 80% RH or less.
Note that RH is an abbreviation for Relative humidity, and% RH is relative humidity.
(乾燥工程)
塗布工程の後、基材上に成膜された塗膜を乾燥して溶剤を除去する。この際、溶剤の除去と共に異方性材料が配向し、リオトロピック液晶性を示すようになることが好ましい。
特に前記一般式(2)で表されるアゾ化合物を用いる場合、該アゾ化合物の分子端Aが有する極性基σ及び/又は複素環基と基材の極性基ρとの相互作用は近距離相互作用であり、必ずしも強いものではないので、予め液晶性を示す溶液を塗布すると、双方の極性基が近づくことなく配向状態が固定されてしまい、本発明の異方性膜の三次元消衰係数が前記式(1)を満たし難くなると考えられる。そこで、リオトロピック液晶性を示す溶液を溶剤で希釈するなどして等方相に調整して塗布し、乾燥工程で溶媒が除去されるに従いリオトロピック液晶相を示すようにすると、アゾ化合物の分子端Aが有する極性基σ及び/又は複素環基と基材の極性基ρとの間の相互作用が起こりやすくなる。その結果、アゾ化合物の分子端Aが有する極性基σ及び/又は複素環基が基板に向いた状態で液晶相ドメインが形成され、成長し、本発明の異方性膜の三次元消衰係数が前記式(1)を満たしやすくなると考えられる。
(Drying process)
After the coating step, the coating film formed on the substrate is dried to remove the solvent. At this time, it is preferable that the anisotropic material is aligned with the removal of the solvent and exhibits lyotropic liquid crystallinity.
In particular, when the azo compound represented by the general formula (2) is used, the interaction between the polar group σ and / or the heterocyclic group at the molecular end A of the azo compound and the polar group ρ of the substrate is a short-range mutual interaction. Since the liquid crystallinity is applied in advance, the orientation state is fixed without approaching both polar groups, and the three-dimensional extinction coefficient of the anisotropic film of the present invention is not necessarily strong. Is considered to be difficult to satisfy the formula (1). Therefore, when the solution showing lyotropic liquid crystallinity is applied with an isotropic phase by diluting with a solvent or the like, and the lyotropic liquid crystal phase is shown as the solvent is removed in the drying step, the molecular end A of the azo compound is obtained. Interaction between the polar group σ and / or the heterocyclic group and the polar group ρ of the substrate tends to occur. As a result, a liquid crystal phase domain is formed and grown in a state where the polar group σ and / or the heterocyclic group of the molecular end A of the azo compound faces the substrate, and the three-dimensional extinction coefficient of the anisotropic film of the present invention Is considered to satisfy the formula (1).
乾燥の条件は任意であり、自然乾燥、加熱乾燥、減圧乾燥、及びこれらの組み合わせでもよいが、異方性材料の自己組織化による高いリオトロピック液晶性に基づいて形成される高次の分子配向状態を維持するように制御することが好ましい。
具体的には、乾燥工程における乾燥時の温度は、通常0℃以上、中でも10℃以上が好ましく、通常120℃以下、中でも110℃以下が好ましい。また、乾燥工程における乾燥時の湿度は、通常10%RH以上、中でも30%RH以上が好ましく、通常90%RH以下が好ましい。なお、乾燥に際して昇温させる場合には、急速な温度上昇は避けることがより好ましい。
The drying conditions are arbitrary, and may be natural drying, heat drying, reduced pressure drying, or a combination thereof, but a higher-order molecular alignment state formed based on high lyotropic liquid crystallinity due to self-organization of anisotropic material It is preferable to control so as to maintain the above.
Specifically, the temperature during drying in the drying step is usually 0 ° C. or higher, preferably 10 ° C. or higher, and usually 120 ° C. or lower, particularly preferably 110 ° C. or lower. Further, the humidity during drying in the drying step is usually 10% RH or more, preferably 30% RH or more, and usually 90% RH or less. It is more preferable to avoid a rapid temperature rise when the temperature is raised during drying.
(不溶化工程)
不溶化工程とは、少ない価数のイオンをそれより大きい価数のイオンに置き換える(例えば、1価のイオンを多価のイオンに置き換える)処理工程を意味する。より具体的には、例えば、細田豊著「理論製造 染料化学」(技報堂、1957年)435〜437頁等に記載されている処理工程等の公知の方法が用いられる。好ましくは、得られた異方性膜を、特開2007−241267号公報等に記載の方法で処理し、水に対して不溶性の膜にするのが、後工程の容易さ及び耐久性等の観点から好ましい。
(Insolubilization process)
The insolubilization step means a treatment step in which ions having a lower valence are replaced with ions having a higher valence (for example, monovalent ions are replaced with multivalent ions). More specifically, for example, known methods such as processing steps described in Yutaka Hosoda, “Theoretical Manufacturing Dye Chemistry” (Gihodo, 1957), pages 435 to 437, etc. are used. Preferably, the obtained anisotropic film is treated by a method described in JP-A No. 2007-241267, etc. to form a film that is insoluble in water, such as ease of post-processing and durability. It is preferable from the viewpoint.
以上、詳述したとおり、本発明の三次元消衰係数が前記式(1)を満たすことを特徴とする異方性膜は、例えば、
・刺激純度が20%以下であるアゾ化合物を用いる。
・前記一般式(2)で表され、かつ、リオトロピック液晶性を有するアゾ化合物を用いる。
・吸収軸と分子長軸のなす角度が10度以下であるアゾ化合物を用いる。
・特に湿式成膜法で成膜される場合、分子端に極性基もしくは複素環基を有するアゾ化合物を用い、該極性基または該複素環基と相互作用する極性基を基板表面に導入する。
・特に湿式成膜法で成膜される場合、基板表面に配向処理層を設ける。
・特に湿式成膜法で成膜される場合、アゾ化合物分子の長軸が基板に対して垂直に配向するのを助ける機能を有する成分を塗布液に添加する。
・特に湿式成膜法で成膜される場合、塗布時には等方性を有するアゾ化合物が、乾燥工程において溶剤の除去と共に配向してリオトロピック液晶性を示すよう調整する。
等の手法を適宜組み合わせて用いることにより得ることができる。
As described above in detail, the anisotropic film characterized in that the three-dimensional extinction coefficient of the present invention satisfies the formula (1) is, for example,
-Use an azo compound having an excitation purity of 20% or less.
An azo compound represented by the general formula (2) and having lyotropic liquid crystallinity is used.
-An azo compound whose angle between the absorption axis and the molecular long axis is 10 degrees or less is used.
In particular, when a film is formed by a wet film forming method, an azo compound having a polar group or a heterocyclic group at the molecular end is used, and a polar group that interacts with the polar group or the heterocyclic group is introduced to the substrate surface.
-An orientation treatment layer is provided on the substrate surface, particularly when the film is formed by a wet film formation method.
In particular, when a film is formed by a wet film forming method, a component having a function of helping the long axis of the azo compound molecules to be aligned perpendicularly to the substrate is added to the coating solution.
In particular, when a film is formed by a wet film forming method, an azo compound having an isotropic property is adjusted at the time of coating so that it is aligned with the removal of the solvent in the drying process and exhibits lyotropic liquid crystallinity.
It can obtain by using methods, such as these, combining suitably.
本発明の異方性膜は、湿式成膜法により成膜されることが好ましく、上記の各種手法の中でも、(a)湿式成膜法を用いて、分子端に極性基を有するアゾ化合物を、該極性基と相互作用する極性基が基板に導入された基板に成膜する手法と、(b)該アゾ化合物分子の長軸が基板に対して垂直に配向するのを助ける機能を有する成分を塗布液に添加する手法の組合せが好ましく用いられる。さらに、(c)基板表面に配向処理層を設ける手法、及び/または、(d)塗布時に等方性を有するアゾ化合物が、乾燥工程において溶剤の除去と共に配向してリオトロピック液晶性を示すよう調整する手法が、好ましく組み合わされ得る。
特に、下記一般式(3)または(9)で表されリオトロピック液晶性を有するアゾ化合物と糖アルコール類もしくは糖類を含有する等方性の塗布液を、配向処理を施したポリイミド層に塗布し、乾燥工程においてリオトロピック液晶性を示すように成膜することで、配向性が高く、三次元消衰係数が前記式(1)を高度に満たす異方性膜を得ることができる。
The anisotropic film of the present invention is preferably formed by a wet film formation method, and among the various methods described above, (a) an azo compound having a polar group at the molecular end is formed using the wet film formation method. A method of forming a film on a substrate in which a polar group that interacts with the polar group is introduced into the substrate; and (b) a component having a function of helping the long axis of the azo compound molecule to be oriented perpendicular to the substrate. A combination of techniques for adding to the coating solution is preferably used. Further, (c) a method of providing an alignment treatment layer on the substrate surface and / or (d) an azo compound having isotropic properties at the time of coating is adjusted so as to exhibit lyotropic liquid crystal properties by aligning with the removal of the solvent in the drying process. The techniques to be combined can be preferably combined.
In particular, an isotropic coating solution containing an azo compound represented by the following general formula (3) or (9) and having lyotropic liquid crystallinity and a sugar alcohol or a saccharide is applied to the alignment-treated polyimide layer, By forming a film so as to exhibit lyotropic liquid crystallinity in the drying step, an anisotropic film having high orientation and a three-dimensional extinction coefficient that satisfies the above formula (1) can be obtained.
[本発明の異方性膜の用途]
本発明の異方性膜は、必要に応じて各種の後工程を加えることにより、様々な光学素子への適用が可能である。
本発明の異方性膜は、視野角補償膜、偏光膜、位相差膜、導電異方性膜等の用途に用いることが好ましく、視野角補償膜、位相差膜、偏光膜の用途に用いることがより好ましく、視野角補償膜の用途に用いることが特に好ましい。特に、異方性膜のkz/kxやkz/kyが大きい場合、具体的には、kz/kx≧2かつkz/ky≧2である場合に、本発明の異方性膜を用いることにより得られる効果が大きくなるため、望ましい。
[Use of anisotropic film of the present invention]
The anisotropic film of the present invention can be applied to various optical elements by adding various post processes as necessary.
The anisotropic film of the present invention is preferably used for applications such as a viewing angle compensation film, a polarizing film, a retardation film, and a conductive anisotropic film, and is used for a viewing angle compensation film, a retardation film, and a polarizing film. More preferably, it is particularly preferable to use for a viewing angle compensation film. In particular, if k z / k x and k z / k y anisotropic film is large, specifically, in the case of k z / k x ≧ 2 and k z / k y ≧ 2, of the present invention Since the effect obtained by using an anisotropic film becomes large, it is desirable.
このような光学素子として用いる場合、例えば、本発明の異方性膜は、必要に応じ、保護層を設けて使用することができる。この保護層は、例えば、トリアセテート、アクリル、ポリエステル、ポリイミド、トリアセチルセルロース、ノルボン系、環状ポリオレフィン系又はウレタン系のフィルム等の透明な高分子膜によりラミネーションして形成され、光学素子として実用に供することができる。 When used as such an optical element, for example, the anisotropic film of the present invention can be used with a protective layer provided if necessary. This protective layer is formed by lamination with a transparent polymer film such as triacetate, acrylic, polyester, polyimide, triacetylcellulose, norbon-based, cyclic polyolefin-based or urethane-based film, and is practically used as an optical element. be able to.
また、本発明の異方性膜は、ガラス等の高耐熱性基板上に形成することが可能である。従って、高耐熱性の視野角補償膜、偏光膜、位相差膜等の光学素子を得ることができるため、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ等だけでなく、液晶プロジェクタ、車載用表示パネル等の高耐熱性が求められる用途にも好適に使用することができる。
また、本発明の異方性膜は、耐久性に優れることから液晶素子のIn−Cell型偏光膜、In−Cell型位相差膜等への適用も期待できる。
The anisotropic film of the present invention can be formed on a high heat resistant substrate such as glass. Accordingly, optical elements such as a high heat resistance viewing angle compensation film, a polarizing film, and a retardation film can be obtained, so that not only a liquid crystal display, an organic EL display, etc., but also a high heat resistance such as a liquid crystal projector, an in-vehicle display panel, etc. It can also be suitably used for applications where properties are required.
In addition, since the anisotropic film of the present invention is excellent in durability, application to an In-Cell type polarizing film, an In-Cell type retardation film, or the like of a liquid crystal element can be expected.
さらに、膜形成工程と、基板と、異方性材料を含有する塗布液とを必要に応じて選択することにより、屈折異方性、伝導異方性等の各種異方性膜として機能化が可能となり、様々な種類の、多様な用途に使用可能な光学素子に適用することができる。 Furthermore, functionalization as various anisotropic films such as refractive anisotropy and conduction anisotropy can be performed by selecting a film forming process, a substrate, and a coating liquid containing an anisotropic material as necessary. It becomes possible and can be applied to various types of optical elements that can be used for various purposes.
2.視野角補償膜
本発明の視野角補償膜は、上記本発明の異方性膜からなることを特徴とする。
本発明の視野角補償膜は、通常は前記異方性膜の作製方法と同様にして適当な基材上に作製され、素子として用いられる(以下、これを「視野角補償素子」と称することがある)。基材としては、例えば、前記異方性膜の作製に用いられる基材として例示したもの等が挙げられる。また、基材には前記異方性膜の作製方法と同様に配向処理が施されることが好ましい。
2. Viewing Angle Compensation Film The viewing angle compensation film of the present invention is formed of the anisotropic film of the present invention.
The viewing angle compensation film of the present invention is usually produced on a suitable substrate in the same manner as the above-mentioned anisotropic film production method and used as an element (hereinafter referred to as “viewing angle compensation element”). There is). As a base material, what was illustrated as a base material used for preparation of the said anisotropic film | membrane is mentioned, for example. The substrate is preferably subjected to an orientation treatment in the same manner as in the method for producing the anisotropic film.
また、視野角補償素子の構成としては、前記基材以外の部材を1又は2以上備えさせてもよい。例えば、保護層が挙げられる。この保護層は、視野角補償膜の機械的強度が低い場合に必要に応じて設けられる層である。その具体的構成に制限は無いが、例えば、前記異方性膜の場合と同様にして形成される。
さらに、視野角補償素子は、例えば、粘着層、或いは、反射防止層、配向膜、偏光膜、位相差フィルムとしての機能を有する層、輝度向上フィルムとしての機能を有する層、反射フィルムとしての機能を有する層、半透過反射フィルムとしての機能を有する層、拡散フィルムとしての機能を有する層などの、様々な光学機能を有する層を積層形成し、積層体として使用してもよい。この場合、前記の層及び膜は、例えば湿式成膜法などにより積層形成することができる。また、前記の層及び膜は、用途に応じてどのような順番で積層してもよい。このように積層した場合、本発明の光学素子は積層体として構成される。本発明の視野角補償素子においては、これらのうち特に偏光膜を有するものであることが好ましい。
Moreover, as a structure of a viewing angle compensation element, you may equip 1 or 2 or more members other than the said base material. For example, a protective layer is mentioned. This protective layer is a layer provided as necessary when the mechanical strength of the viewing angle compensation film is low. Although there is no restriction | limiting in the specific structure, For example, it forms similarly to the case of the said anisotropic film | membrane.
Further, the viewing angle compensation element is, for example, an adhesive layer, an antireflection layer, an alignment film, a polarizing film, a layer having a function as a retardation film, a layer having a function as a brightness enhancement film, or a function as a reflecting film. A layer having various optical functions such as a layer having a function as a transflective film and a layer having a function as a diffusion film may be laminated and used as a laminate. In this case, the layers and films can be stacked by, for example, a wet film forming method. Moreover, you may laminate | stack the said layer and film | membrane in what order according to a use. When laminated in this way, the optical element of the present invention is configured as a laminate. Of these, the viewing angle compensation element of the present invention preferably has a polarizing film.
これら光学機能を有する層は、例えば以下の様な方法により形成することができる。
位相差フィルムとしての機能を有する層は、例えば特開平2−59703号公報、特開平4−230704号公報等に記載の延伸処理を施したり、特開平7−230007号公報等に記載された処理を施したりすることにより形成することができる。
また、輝度向上フィルムとしての機能を有する層は、例えば特開2002−169025号公報、特開2003−29030号公報等に記載の微細孔を形成する方法により、及び/又は、選択反射の中心波長が異なる2層以上のコレステリック液晶層を重畳することにより形成することができる。
These layers having an optical function can be formed, for example, by the following method.
The layer having a function as a retardation film is subjected to, for example, a stretching process described in JP-A-2-59703, JP-A-4-230704, or a process described in JP-A-7-230007. Or can be formed.
In addition, the layer having a function as a brightness enhancement film may be formed by, for example, a method of forming micropores described in JP-A Nos. 2002-169025 and 2003-29030, and / or a central wavelength of selective reflection. Can be formed by superimposing two or more cholesteric liquid crystal layers having different values.
さらに、反射フィルム又は半透過反射フィルムとしての機能を有する層は、例えば、蒸着、スパッタリング等で得られた金属薄膜を用いて形成することができる。
拡散フィルムとしての機能を有する層は、例えば、上記の保護層に微粒子を含む樹脂溶液をコーティングすることにより、形成することができる。
また、位相差フィルム、光学補償フィルムとしての機能を有する層は、例えば、ディスコティック液晶性化合物、ネマティック液晶性化合物等の液晶性化合物を塗布して配向させることにより、形成することができる。
Furthermore, the layer which has a function as a reflective film or a transflective film can be formed using the metal thin film obtained by vapor deposition, sputtering, etc., for example.
The layer having a function as a diffusion film can be formed, for example, by coating the protective layer with a resin solution containing fine particles.
The layer having a function as a retardation film or an optical compensation film can be formed by applying and aligning a liquid crystal compound such as a discotic liquid crystal compound or a nematic liquid crystal compound.
3.偏光素子
本発明の偏光素子は、前記本発明の異方性膜、前記本発明の視野角補償膜又は視野角補償素子と、偏光膜(偏光板)とを備えてなることを特徴とする。
前記本発明の異方性膜又は前記本発明の視野角補償膜を、例えば、ヨウ素や染料を用いた延伸偏光板、ワイヤーグリッド偏光板等と組み合わせることにより、視野角特性に優れた偏光素子として機能する。
これらの組み合わせ方に制限はないが、例えば、保護フィルム(この場合、基材を兼ねる)にラビングや光配向等の方法で配向層を設け、この上に本発明の異方性膜又は視野角補償膜を形成した後、偏光板と保護フィルムを、粘着層を介して順に張り合わせることが好ましい。このような手法により、上下を2枚の保護フィルムで挟まれ、偏光板及び本発明の異方性膜又は視野角補償膜を含む偏光素子を構成することができる。
3. Polarizing Element The polarizing element of the present invention comprises the anisotropic film of the present invention, the viewing angle compensation film or viewing angle compensation element of the present invention, and a polarizing film (polarizing plate).
By combining the anisotropic film of the present invention or the viewing angle compensation film of the present invention with, for example, a stretched polarizing plate using iodine or a dye, a wire grid polarizing plate, etc., as a polarizing element having excellent viewing angle characteristics Function.
Although there is no restriction | limiting in these combinations, For example, the protective film (it serves also as a base material in this case) provides an orientation layer by methods, such as rubbing and photo-alignment, On this, the anisotropic film or viewing angle of this invention After the formation of the compensation film, it is preferable that the polarizing plate and the protective film are laminated in order via the adhesive layer. By such a method, a polarizing element including the polarizing plate and the anisotropic film or the viewing angle compensation film of the present invention can be constituted by sandwiching the upper and lower sides with two protective films.
また、本発明の偏光素子は、前記本発明の異方性膜又は前記本発明の視野角補償膜と偏光膜のほかに、さらに別の部材等を備えていてもよい。別の部材としては、上記視野角補償素子の場合と同様のもの等が挙げられる。 In addition to the anisotropic film of the present invention or the viewing angle compensation film and the polarizing film of the present invention, the polarizing element of the present invention may further include another member or the like. Examples of the other member include the same members as those in the case of the viewing angle compensation element.
4.液晶表示装置
本発明の液晶表示装置は、前記本発明の異方性膜、前記本発明の視野角補償膜、前記本発明の視野角補償素子又は前記本発明の偏光素子を備えてなることを特徴とする。
以下に、本発明の異方性膜を湿式成膜法により成膜して視野角補償膜として用いる場合を例に挙げて、その構成例と、作製方法を説明するが、これらの例に限定されることなく、その用途やプロセスに応じて任意の位置に挿入することができる。
液晶セル内に前記本発明の異方性膜を備える、所謂インセル型の場合、特開2006−184325号公報記載のインセル型偏光子のようにTFT側の平坦化層上に形成された画素電極上に塗布液を塗布してもよいし、特開2008−151817号公報記載のように画素電極を形成する前に平坦化層上に塗布液を塗布してもよい。また、特開2006−330215号公報記載のように、カラーフィルターのオーバーコート層上に塗布液を塗布してもよいし、特開2006−309185号公報記載のようにTFT側とカラーフィルター側の両側に備えてもよい。
4). Liquid crystal display device The liquid crystal display device of the present invention comprises the anisotropic film of the present invention, the viewing angle compensation film of the present invention, the viewing angle compensation element of the present invention or the polarizing element of the present invention. Features.
In the following, a configuration example and a manufacturing method will be described with reference to an example in which the anisotropic film of the present invention is formed by a wet film formation method and used as a viewing angle compensation film. However, the present invention is limited to these examples. Without being done, it can be inserted at an arbitrary position according to its use and process.
In the case of the so-called in-cell type having the anisotropic film of the present invention in the liquid crystal cell, a pixel electrode formed on the flattening layer on the TFT side like the in-cell type polarizer described in JP-A-2006-184325 The coating liquid may be applied on the top, or the coating liquid may be applied on the planarizing layer before forming the pixel electrode as described in JP-A-2008-151817. In addition, as described in JP-A-2006-330215, a coating solution may be applied on the overcoat layer of the color filter, or on the TFT side and the color filter side as described in JP-A-2006-309185. It may be provided on both sides.
液晶セルの外側に前記本発明の異方性膜を備える、所謂アウトセル型の場合、通常の偏光板のかわりに前記本発明の偏光素子を用いてもよい。また、特開2006−330215号公報記載のように、光源ユニット側の拡散板等に塗布液を塗布してもよいし、液晶セルのガラス基板に塗布液を塗布してもよい。 In the case of the so-called out-cell type having the anisotropic film of the present invention outside the liquid crystal cell, the polarizing element of the present invention may be used instead of a normal polarizing plate. Further, as described in JP-A-2006-330215, a coating solution may be applied to a diffusion plate or the like on the light source unit side, or a coating solution may be applied to a glass substrate of a liquid crystal cell.
以下、本発明について実施例を示して更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定される物ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変更して実施できる。なお、以下の実施例の説明において、「部」は、特に断りがない限り「重量部」を意味するものとする。
[実施例1]
<1>アゾ化合物の合成
4−アミノベンゾニトリルと8−アミノ−2−ナフタレンスルホン酸(1,7−Cleves酸)とから常法(例えば、細田豊著「新染料化学」(昭和48年12月21日、技報堂発行)第396頁第409頁参照)に従って、ジアゾ化、カップリング工程を経てモノアゾ化合物を製造した。得られたモノアゾ化合物を同様に、常法によりジアゾ化し、7−アミノ−1−ナフトール−3,6−ジスルホン酸(RR酸)とカップリング反応を行い、塩化ナトリウムで塩析した。塩型で得られたアゾ化合物の水溶液を、強酸性イオン交換樹脂で処理し、アゾ化合物を遊離酸の形で酸析せしめた後、水酸化リチウム水溶液でアゾ化合物酸性基を中和し塩交換し、下記式(10)で表わされるアゾ化合物のリチウム塩を得た。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples, and can be arbitrarily modified and implemented without departing from the gist of the present invention. . In the following description of the examples, “parts” means “parts by weight” unless otherwise specified.
[Example 1]
<1> Synthesis of Azo Compound From 4-aminobenzonitrile and 8-amino-2-naphthalenesulfonic acid (1,7-Cleaves acid), a conventional method (for example, “New Dye Chemistry” written by Yutaka Hosoda, 12 The monoazo compound was produced through a diazotization and coupling process according to (published by Gihodo on May 21) (see page 396, page 409). Similarly, the obtained monoazo compound was diazotized by a conventional method, subjected to a coupling reaction with 7-amino-1-naphthol-3,6-disulfonic acid (RR acid), and salted out with sodium chloride. The aqueous solution of the azo compound obtained in the salt form is treated with a strongly acidic ion exchange resin, the azo compound is acidified in the form of a free acid, and then the azo compound acidic group is neutralized with an aqueous lithium hydroxide solution to perform salt exchange. Thus, a lithium salt of an azo compound represented by the following formula (10) was obtained.
<2>アゾ化合物の刺激純度の算出
水99.9部に上記式(10)で表わされるアゾ化合物のリチウム塩を0.1部加えて濃度1000ppmとし、攪拌溶解後濾過してアゾ化合物の水溶液を得た。この水溶液を光路長0.1mmの石英製角セル(キュベット)に注入した。このキュベットに注入したアゾ化合物の水溶液の可視光波長透過率(単体透過率:Ts)を分光光度計で測定し、JIS−Z−8701の方法に従ってCIE1964 XYZ表色系、D65標準光源下での色度xyを算出し、色度座標C1とした。
さらに、色度図よりD65標準光源の色度座標Nと求めたアゾ化合物の水溶液の色度座標C1を各々直線で結び、その延長のスペクトル軌跡との交点に対応する波長を主波長とし、各点(N、C1及び該交点)の比率からアゾ化合物の水溶液の刺激純度(pe1)を算出した。下記表1に記載したように、得られた刺激純度は9%であり、低彩度無彩色なアゾ化合物であった。
<2> Calculation of stimulation purity of azo compound 0.1 part of lithium salt of the azo compound represented by the above formula (10) is added to 99.9 parts of water to obtain a concentration of 1000 ppm, and after stirring and dissolving, the solution is filtered to obtain an aqueous solution of the azo compound. Got. This aqueous solution was poured into a quartz square cell (cuvette) having an optical path length of 0.1 mm. The visible light wavelength transmittance (single transmittance: Ts) of the aqueous solution of the azo compound injected into this cuvette was measured with a spectrophotometer, and was measured under the CIE1964 XYZ color system, D65 standard light source according to the method of JIS-Z-8701. Chromaticity xy was calculated and used as chromaticity coordinates C1.
Further, from the chromaticity diagram, the chromaticity coordinate N of the D65 standard light source and the obtained chromaticity coordinate C1 of the aqueous solution of the azo compound are each connected by a straight line, and the wavelength corresponding to the intersection with the extended spectral locus is defined as the main wavelength, The stimulation purity (pe1) of the aqueous solution of the azo compound was calculated from the ratio of the points (N, C1 and the intersection). As shown in Table 1 below, the obtained stimulus purity was 9%, and it was an azo compound having a low chroma and achromatic color.
<3>異方性膜の作製
水71.8部に、上記式(10)で表わされるアゾ化合物のリチウム塩を20部と、脱塩精製したアルドリッチ社製アリザリンレッドSを1部と、東京化成社製meso−エリトリトール7.2部とを撹拌溶解後、濾過して偏光顕微鏡観察し、そのシュリーレンテクスチャーから上記式(10)で表わされるアゾ化合物がリオトロピック液晶性を示すことを確認した。
<3> Preparation of anisotropic film 71.8 parts of water, 20 parts of lithium salt of the azo compound represented by the above formula (10), 1 part of Aldrich Red S manufactured by Aldrich after desalting and purification, Tokyo After stirring and dissolving 7.2 parts of meso-erythritol manufactured by Kasei Co., Ltd., filtered and observed with a polarizing microscope, it was confirmed from the schlieren texture that the azo compound represented by the above formula (10) exhibits lyotropic liquid crystallinity.
得られたアゾ化合物のリオトロピック液晶溶液60部と日信化学工業社製サーフィノール4650.1部とを水39.9部で希釈し、異方性膜作製用の塗布液を得た。得られた塗布液を偏光顕微鏡観察したところ、テクスチャーは見られず、等方的で均一な溶液であった。
表面にシルク印刷法によるポリイミドの配向膜(膜厚約800Å)を形成し、そこに布でラビング処理を施した、ガラス製基板(75mm×75mm、厚さ1mm)を用意した。これに上記塗布液をスピンコートした後、23℃、50%RHの環境下で自然乾燥して異方性膜1を得た。スピンコートは、回転数1,000rpmで5秒、続けて2,500rpmで15秒行った。
得られた異方性膜について、Zygo社製 走査型干渉法表面形状測定器New View 100を用い、基板上に膜のある部分と無い部分の段差から膜厚を測定したところ、膜厚は390nmであった。
60 parts of the lyotropic liquid crystal solution of the obtained azo compound and 4650.1 parts of Surfinol manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd. were diluted with 39.9 parts of water to obtain a coating liquid for producing an anisotropic film. When the obtained coating solution was observed with a polarizing microscope, no texture was seen and the solution was isotropic and uniform.
A glass substrate (75 mm × 75 mm, thickness 1 mm) was prepared by forming a polyimide alignment film (film thickness of about 800 mm) on the surface by rubbing with a cloth. The above coating solution was spin-coated on this, and then naturally dried in an environment of 23 ° C. and 50% RH to obtain an anisotropic film 1. The spin coating was performed at a rotational speed of 1,000 rpm for 5 seconds, followed by 2,500 rpm for 15 seconds.
About the obtained anisotropic film | membrane, when the film thickness was measured from the level | step difference of the part with a film | membrane on a board | substrate using the scanning interferometry surface shape measuring device New View 100 by Zygo, a film thickness was 390 nm. Met.
<4>異方性膜の刺激純度の算出
異方性膜の膜内の光学主軸yを方位角0度にセットし、方位角(φ)0、45、90度、極角(θ)45度のp偏光入射光学系における透過率を分光光度計で測定した後、JIS−Z−8701の方法に従ってD65標準光源下での色度xyを計算し、色度座標C2とした。
<4> Calculation of Stimulus Purity of Anisotropic Film The optical principal axis y in the film of the anisotropic film is set at 0 azimuth, azimuth (φ) 0, 45, 90 degrees, polar angle (θ) 45 After measuring the transmittance in a p-polarized light incident optical system with a spectrophotometer, the chromaticity xy under a D65 standard light source was calculated according to the method of JIS-Z-8701 and set as the chromaticity coordinate C2.
さらに、色度図よりD65標準光源の色度座標Nと求めた異方性膜の色度座標C2を各々直線で結び、その延長のスペクトル軌跡との交点に対応する波長を主波長とし、各点(N、C2及び該交点)の比率から異方性膜の刺激純度(pe2)を算出した。得られた刺激純度を表1に示す。
本発明の異方性膜は低彩度無彩色であり、視野角補償膜として好ましいものであった。
Further, from the chromaticity diagram, the chromaticity coordinate N of the D65 standard light source and the obtained chromaticity coordinate C2 of the anisotropic film are respectively connected by a straight line, and the wavelength corresponding to the intersection with the extended spectral locus is set as the main wavelength, The stimulation purity (pe2) of the anisotropic film was calculated from the ratio of points (N, C2 and the intersection). The obtained stimulus purity is shown in Table 1.
The anisotropic film of the present invention has a low saturation achromatic color, and was preferable as a viewing angle compensation film.
<5>三次元複素屈折率の算出
本発明の異方性膜の三次元複素屈折率の算出には、分光エリプソメータ(ホリバ・ジョバンイボン社製「UVISEL」)を用いた。異方性膜の塗布方向を入射光と平行にした状態に試料を設置し、入射角60°で、フォトンエネルギー0.6〜3.1eVの波長域を測定した。
<5> Calculation of three-dimensional complex refractive index A spectroscopic ellipsometer ("UVISEL" manufactured by Horiba Joban Yvon) was used to calculate the three-dimensional complex refractive index of the anisotropic film of the present invention. A sample was placed in a state where the application direction of the anisotropic film was parallel to the incident light, and a wavelength region of photon energy of 0.6 to 3.1 eV was measured at an incident angle of 60 °.
先に、基板のみの測定を行った。本実施例で使用した基板はポリイミドの配向膜で被覆されたガラス基板であるので、ポリイミドの配向膜に対して単一のLorentz振動子分散式を用いたモデルで解析し、基板の光学定数を得た。その後、異方性膜を設けた基板の測定を行い、異方性膜に対して、先に得られた光学定数を有する基板上に積層した三次元複素屈折率をもつ二軸性異方性膜として解析した。このとき、塗布平行方向をx軸、垂直方向をy軸、膜深さ方向をz軸として、各軸について複数のLorentz振動子分散式を用いたモデルで測定データの最適当てはめを実施した。Lorentz振動子分散式で初期値として与える振動周波数は、分光光度計による吸収スペクトルをもとに決定した。 First, only the substrate was measured. Since the substrate used in this example is a glass substrate covered with a polyimide alignment film, the polyimide alignment film is analyzed with a model using a single Lorentz vibrator dispersion formula, and the optical constant of the substrate is determined. Obtained. Then, the measurement of the substrate provided with the anisotropic film was performed, and the biaxial anisotropy having a three-dimensional complex refractive index laminated on the substrate having the optical constant obtained previously with respect to the anisotropic film It was analyzed as a membrane. At this time, the measurement data was optimally fitted with a model using a plurality of Lorentz vibrator dispersion formulas, where the coating parallel direction was the x axis, the vertical direction was the y axis, and the film depth direction was the z axis. The vibration frequency given as the initial value in the Lorentz vibrator dispersion type was determined based on the absorption spectrum by the spectrophotometer.
この解析の結果、異方性膜のx、y、z軸方向の複素屈折率nx−ikx、ny−iky、nz−ikzを算出した。
波長550nmにおける三次元消衰係数kx、ky及びkzを以下の表2に示す。また、同様に波長450nm及び650nmにおいてもkx、ky、kzを求め、得られた値を表2に示した。本発明の異方性膜は、kz>kxかつkz>kyであり、さらに、kz/kx>2、kz/ky>2と高い異方性を有することが分かった。
The result of this analysis, was calculated anisotropic film x, y, the complex refractive index of the z-axis n x -ik x, n y -ik y, a n z -ik z.
Table 3 below shows the three-dimensional extinction coefficients k x , k y, and k z at a wavelength of 550 nm. Similarly, k x , k y , and k z were obtained at wavelengths of 450 nm and 650 nm, and the obtained values are shown in Table 2. Anisotropic film of the present invention is a k z> k x and k z> k y, further found to have a k z / k x> 2, k z / k y> 2 and high anisotropy It was.
<6>偏光素子の作製と解析
上記異方性膜上に、日東電工社製ヨウ素偏光板「HEG−1425」を、吸収軸が異方性膜のy軸に重なるよう貼付し、偏光素子1を作製した。
<6> Preparation and Analysis of Polarizing Element On the anisotropic film, an iodine polarizing plate “HEG-1425” manufactured by Nitto Denko Corporation was attached so that the absorption axis overlapped with the y axis of the anisotropic film, and polarizing element 1 Was made.
ヨウ素偏光板の吸収軸及び異方性膜のy軸を方位角(φ)0度にセットし、極角0、15、30度で異方性膜の基板側から無偏光を入射して可視光波長領域における単体透過率(Ts)を測定した。さらに、同様の方向からs偏光及びp偏光を入射して、それぞれの透過率比をコントラスト比(CR)として求めた。
得られた単体透過率とコントラスト比を表3に示す。本発明の偏光素子は、極角30度においてもコントラスト比が10000近くを示し、良好な視野角特性を有することが分かった。また、異方性膜側からの光線入射であるにもかかわらず、単体透過率の低下は十分抑えられることが分かった。
[比較例1]
異方性膜上ではなくガラス基板上に日東電工社製ヨウ素偏光板「HEG−1425」を貼付し、偏光素子2を作製した。この偏光素子2について、実施例1と同様の方法で、単体透過率(Ts)及びコントラスト比(CR)を測定した。
The absorption axis of the iodine polarizing plate and the y-axis of the anisotropic film are set at an azimuth angle (φ) of 0 degrees, and non-polarized light is incident from the substrate side of the anisotropic film at polar angles of 0, 15, and 30 degrees. The single transmittance (Ts) in the light wavelength region was measured. Furthermore, s-polarized light and p-polarized light were incident from the same direction, and the respective transmittance ratios were obtained as contrast ratios (CR).
Table 3 shows the obtained single transmittance and contrast ratio. It has been found that the polarizing element of the present invention has a good viewing angle characteristic with a contrast ratio of nearly 10,000 even at a polar angle of 30 degrees. It was also found that the decrease in single transmittance was sufficiently suppressed despite the incidence of light from the anisotropic film side.
[Comparative Example 1]
A polarizing element 2 was produced by pasting an iodine polarizing plate “HEG-1425” manufactured by Nitto Denko Corporation on a glass substrate instead of an anisotropic film. With respect to this polarizing element 2, the single transmittance (Ts) and the contrast ratio (CR) were measured in the same manner as in Example 1.
得られた単体透過率とコントラスト比を表3に示す。偏光素子2は、極角15度からコントラスト比が10000を下回り、視野角特性は低かった。
実施例1の偏光素子1と、比較例1の偏光素子2のコントラスト比(CR)と極角の(θ)の関係を図3のグラフに示す。実施例1と比較例1の結果から、本発明の異方性膜をO型偏光板と組み合わせると視野角特性を改善できることが分かった。
Table 3 shows the obtained single transmittance and contrast ratio. The polarizing element 2 had a contrast ratio of less than 10,000 from a polar angle of 15 degrees and a low viewing angle characteristic.
The relationship between the contrast ratio (CR) and the polar angle (θ) of the polarizing element 1 of Example 1 and the polarizing element 2 of Comparative Example 1 is shown in the graph of FIG. From the results of Example 1 and Comparative Example 1, it was found that viewing angle characteristics can be improved by combining the anisotropic film of the present invention with an O-type polarizing plate.
[実施例2]
水58.8部に、上記式(10)で表わされるアゾ化合物のリチウム塩24部、脱塩精製したアルドリッチ社製アリザリンレッドS 1.2部、及びシグマ社製キシリトール16部を撹拌溶解後、濾過して偏光顕微鏡観察し、リオトロピック液晶性を示すことを確認した。
得られたリオトロピック液晶溶液50部と日信化学工業社製サーフィノール465 0.1部とを水49.9部で希釈し、異方性膜作製用の塗布液を得た。得られた塗布液を偏光顕微鏡観察したところ、テクスチャーは見られず、等方的で均一な溶液であった。
上記塗布液を用いて、実施例1と同様の基材に同条件で塗布して成膜し、異方性膜2を得た。得られた膜は、正面から見たときは散乱もなくほとんど透明であるが、斜め(θ=約45°)から見たときは着色して見え、実施例1と同様な膜を得ることができたことがわかった。
[Example 2]
In 58.8 parts of water, 24 parts of the lithium salt of the azo compound represented by the above formula (10), 1.2 parts of Alzalin Red S manufactured by Aldrich, and 16 parts of Xylitol manufactured by Sigma were stirred and dissolved. Filtration and observation under a polarizing microscope confirmed that lyotropic liquid crystallinity was exhibited.
50 parts of the obtained lyotropic liquid crystal solution and 0.1 part of Surfinol 465 manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd. were diluted with 49.9 parts of water to obtain a coating liquid for producing an anisotropic film. When the obtained coating solution was observed with a polarizing microscope, no texture was seen and the solution was isotropic and uniform.
Using the coating solution, an anisotropic film 2 was obtained by coating the same base material as in Example 1 under the same conditions. The obtained film is almost transparent with no scattering when viewed from the front, but appears colored when viewed obliquely (θ = about 45 °), and a film similar to Example 1 can be obtained. I understood that I was able to do it.
[実施例3]
水66.8部に、上記式(10)で表わされるアゾ化合物のリチウム塩24部、脱塩精製したアルドリッチ社製アリザリンレッドS 1.2部、及び東京化成社製D−(+)−マルトース一水和物8部を撹拌溶解後、濾過して、リオトロピック液晶性溶液を得た。
得られたリオトロピック液晶溶液50部と日信化学工業社製サーフィノール465 0.1部とを水49.9部で希釈し、等方的な塗布液を得た。
実施例1、2と同様に成膜して異方性膜3を得た。得られた膜は、正面から見たときは散乱もなくほとんど透明であるが、斜め(θ=約45°)から見たときは着色して見え、実施例1及び2と同様な膜を得ることができたことがわかった。
[Example 3]
In 66.8 parts of water, 24 parts of a lithium salt of an azo compound represented by the above formula (10), 1.2 parts of alizarin red S manufactured by Aldrich and desalted and purified, and D-(+)-maltose manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. After stirring and dissolving 8 parts of monohydrate, it was filtered to obtain a lyotropic liquid crystalline solution.
50 parts of the obtained lyotropic liquid crystal solution and 0.1 part of Surfinol 465 manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd. were diluted with 49.9 parts of water to obtain an isotropic coating solution.
An anisotropic film 3 was obtained by forming a film in the same manner as in Examples 1 and 2. The obtained film is almost transparent with no scattering when viewed from the front, but appears colored when viewed from an oblique direction (θ = about 45 °), and a film similar to that of Examples 1 and 2 is obtained. I understood that I was able to.
[実施例4]
水66.8部に、上記式(10)で表わされるアゾ化合物のリチウム塩24部、脱塩精製したアルドリッチ社製アリザリンレッドS 1.2部、及び東京化成社製D−(+)−マルトトリオース水和物8部を撹拌溶解後、濾過して、リオトロピック液晶性溶液を得た。
得られたリオトロピック液晶溶液50部と日信化学工業社製サーフィノール465 0.1部とを水49.9部で希釈し、等方的な塗布液を得た。
実施例1〜3と同様に成膜して異方性膜4を得た。得られた膜は、正面から見たときは散乱もなくほとんど透明であるが、斜め(θ=約45°)から見たときは着色して見え、実施例1〜3と同様な膜を得ることができたことがわかった。
[Example 4]
In 66.8 parts of water, 24 parts of a lithium salt of an azo compound represented by the above formula (10), 1.2 parts of alizarin red S manufactured by Aldrich, and D-(+)-malto manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. After stirring and dissolving 8 parts of triose hydrate, the mixture was filtered to obtain a lyotropic liquid crystalline solution.
50 parts of the obtained lyotropic liquid crystal solution and 0.1 part of Surfinol 465 manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd. were diluted with 49.9 parts of water to obtain an isotropic coating solution.
An anisotropic film 4 was obtained by forming a film in the same manner as in Examples 1 to 3. The obtained film is almost transparent with no scattering when viewed from the front, but appears colored when viewed obliquely (θ = about 45 °), and the same film as in Examples 1 to 3 is obtained. I understood that I was able to.
[実施例5]
水74部に、下記式(11)で表わされるアゾ化合物のナトリウム塩を18部と、東京化成社製meso−エリトリトール8部とを撹拌溶解後、濾過して、リオトロピック液晶性溶液を得た。得られたリオトロピック液晶溶液50部と日信化学工業社製サーフィノール465 0.1部とを水49.9部で希釈し、等方的な塗布液を得た。
実施例1〜4と同様に成膜して異方性膜5を得た。得られた膜は、正面から見たときは散乱もなくほとんど透明であるが、斜め(θ=約45°)から見たときは着色して見え、実施例1〜4と同様な膜を得ることができたことがわかった。
[Example 5]
In 74 parts of water, 18 parts of the sodium salt of an azo compound represented by the following formula (11) and 8 parts of meso-erythritol manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. were stirred and dissolved, followed by filtration to obtain a lyotropic liquid crystalline solution. 50 parts of the obtained lyotropic liquid crystal solution and 0.1 part of Surfinol 465 manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd. were diluted with 49.9 parts of water to obtain an isotropic coating solution.
An anisotropic film 5 was obtained by forming a film in the same manner as in Examples 1 to 4. The obtained film is almost transparent with no scattering when viewed from the front, but appears colored when viewed obliquely (θ = about 45 °), and the same film as in Examples 1 to 4 is obtained. I understood that I was able to.
[実施例6]
水68部に、下記式(12)で表わされるアゾ化合物のナトリウム塩を22部と、東京化成社製meso−エリトリトール10部とを撹拌溶解後、濾過して、リオトロピック液晶性溶液を得た。得られたリオトロピック液晶溶液50部と日信化学工業社製サーフィノール465 0.1部とを水49.9部で希釈し、等方的な塗布液を得た。
実施例1〜5と同様に成膜して異方性膜6を得た。得られた膜は、正面から見たときは散乱もなくほとんど透明であるが、斜め(θ=約45°)から見たときは着色して見え、実施例1〜5と同様な膜を得ることができたことがわかった。
[Example 6]
In 68 parts of water, 22 parts of a sodium salt of an azo compound represented by the following formula (12) and 10 parts of meso-erythritol manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. were stirred and dissolved, followed by filtration to obtain a lyotropic liquid crystalline solution. 50 parts of the obtained lyotropic liquid crystal solution and 0.1 part of Surfinol 465 manufactured by Nissin Chemical Industry Co., Ltd. were diluted with 49.9 parts of water to obtain an isotropic coating solution.
An anisotropic film 6 was obtained by forming a film in the same manner as in Examples 1-5. The obtained film is almost transparent with no scattering when viewed from the front, but appears colored when viewed from an oblique direction (θ = about 45 °), and a film similar to Examples 1 to 5 is obtained. I understood that I was able to.
Claims (9)
Bは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基または置換基を有していてもよい複素環基を表す。
mは、0又は1を表す。
pは、0〜3の整数を表す。pが2〜3の場合、一分子中に存在する複数のBは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
R1及びR2は、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基または置換基を有していてもよいアシル基を表す。) The anisotropic film according to claim 4, wherein the azo compound is an azo compound having a free acid form represented by the following general formula (2) and having lyotropic liquid crystallinity.
B represents an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent or a heterocyclic group which may have a substituent.
m represents 0 or 1.
p represents an integer of 0 to 3. When p is 2 to 3, a plurality of B present in one molecule may be the same or different from each other.
R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group that may have a substituent, a phenyl group that may have a substituent, or an acyl group that may have a substituent. To express. )
項7に記載の視野角補償素子又は請求項8に記載の偏光素子を備えてなることを特徴とする液晶表示装置。 A anisotropic film according to any one of claims 1 to 5, a viewing angle compensation film according to claim 6, a viewing angle compensation element according to claim 7, or a polarizing element according to claim 8. A liquid crystal display device comprising:
Priority Applications (1)
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