説明

偏光膜用の二色性染料、これを含む偏光膜組成物、これを用いた耐久性に優れた偏光板の製造方法及びこれにより製造された偏光板

本発明は耐熱性、耐久性及び偏光性に優れた偏光膜の形成に使われる液晶性と二色性を有する新たな二色性染料、これを含む偏光膜形成組成物、これを用いた耐久性に優れた偏光板の製造方法及びこれにより製造された偏光板に関する。
本発明によると、R1−L1−(M、L、D)構造の(Dは二色性構造で、Mは液晶性構造で、R1は末端反応性作用基であり、L及びL1は連結構造である)新たな二色性染料、これを含む偏光膜形成組成物及び偏光膜形成組成物を基材にコーティングして硬化する偏光板の製造方法及びこれにより製造された偏光板が提供される。本発明の偏光板は、優れた二色性比、耐熱性、耐久性及び偏光性を有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は偏光板に使われる新たな二色性染料、これを含む偏光膜形成組成物、これを用いた耐久性に優れた偏光板の製造方法及びこれにより製造された偏光板に関する。さらに詳しく、本発明は、耐熱性、耐久性及び偏光性に優れた偏光膜の形成に使われる液晶性と二色性を有する新たな二色性染料、これを含む偏光膜形成組成物、これを用いた耐久性に優れた偏光板の製造方法及びこれにより製造された偏光板に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、液晶ディスプレイは軽くて省エネという長所を有するため、ブラウン管に代替できる最も競争力のあるディスプレイとして台頭している。特に、薄膜トランジスタにより駆動される薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ(TFT−LCD)は、個々の画素を独立して駆動させるため、液晶の応答速度に非常に優れ、高画質の動画像が具現できるため、現在、ノート型コンピュータ、壁掛け型のTVなどに徐々にその応用範囲が拡大している。
【0003】
一般的に、カラー薄膜トランジスタ−液晶ディスプレイは、製造時に両側のガラス基板の外側に線偏光素子を配置させることにより、ガラス基板の間での液晶分子の作用と共に背面から透写されてきた光の量を調整して情報を表示することに使われている。
【0004】
両側のガラス基板に配置される線偏光素子としては、延伸配向されたポリビニルアルコールまたはその誘導体で製造された膜などのような偏光膜基材に、偏光物質としてヨードまたは二色性染料が含まれるよう製造された偏光膜が一般的に使用される。
【0005】
偏光素子としてヨードを使用したヨード系偏光膜は、可視光領域での初期偏光性能は優れるものの、近紫外線領域では偏光性能が非常に劣るだけでなく、水及び熱に弱く、高温、高湿の状態で長時間使用する場合には耐久性に問題がある。
【0006】
耐久性を向上させるため、ホルマリン或いはホウ酸を含む水溶液で処理するか、または透湿度の低い高分子フィルムを保護膜として用いる方法などが考えられているが、十分な耐久性を奏していない。
【0007】
一方、二色性染料を偏光物質として使用する染料系偏光膜は、高温及び高湿度の条件でヨード系偏光膜に比べて、一般的に、より優れた耐久性を有し、自動車ダッシュボード、飛行機、液晶プロジェクタなどの高い耐熱性、耐久性が求められる部分に使用されるが、使われる染料と高分子物質による限られた耐熱性、耐久性を有する。
【0008】
特許文献1は、重合性基を有する重合性メソゲン化合物、二色染料、鎖転移剤、重合開始剤及び溶媒を含む重合性メソゲン剤形、これを用いた重合体フィルム、フィルムを含む偏光子及びこれの安全標識としての用途が開示されている。
【0009】
特許文献2は、薄型軽量性、耐熱性、耐衝撃性、安定性に優れた液晶セル基板を製造する技術が開示され、上記特許公開において液晶セル基板は、ガスバリア層、架橋樹脂層及び偏光膜などで構成され、偏光膜はリオトロピック(lyotropic)液晶性を有する二色性染料、二色性染料を含有する液晶重合体層または二色性染料含有リオトロピック性物質で形成されるものと開示されている。
【0010】
特許文献3はレーザー光及び自然光を含む光の減衰、偏光、散乱及び遮断性能が容易に実現される光吸収異方性を表す薄膜及びその製造方法を開示し、上記米国特許ではガラス及びプラスチック基板に配向膜を形成し、配向膜を形成した面に、二色性色素を付着し、溶媒を蒸発させて光吸収異方性薄膜が形成され、二色性色素はアゾ系またはアントラキノン系であり、液晶性を有し、光−または熱−交差結合反応性を有するものと開示している。
【0011】
特許文献4は、耐キズ性、加工性、高歩留まり及び生産性に優れた偏光板とその製造方法及び偏光板を用いた反射防止層または光学要素を提供するもので、偏光膜形成組成物中には配向性化合物及び光反応性化合物を含む光反応性二色性色素を含む組成物が使われるものと開示されている。
【0012】
上記に提示された方法は、二色性色素と重合性液晶の混合性において限界があって、成し得る偏光度に限界があり、リオトロピック液晶の場合には、剪斷力による配向による、微細配向領域が存在して全体的な偏光度が低下するという短所がある。また、従来の偏光膜形成技術は、優れた偏光性能と高温及び高湿の条件での耐久性を何れも満たしていないため、偏光性能、高温及び高湿条件での耐久性に優れた改善された偏光板が求められる。
【0013】
【特許文献1】韓国公開特許第2006−0063753号
【特許文献2】日本公開特許第2001−091747号
【特許文献3】米国特許6,337,111号
【特許文献4】日本公開特許第2003−232919号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
これに本発明の目的は、二色性比、耐熱性、偏光性及び耐久性に優れた偏光膜の形成に使われる液晶性、二色性及び重合反応性基を有する新たな二色性染料を提供することにある。
【0015】
本発明の他の目的は、偏光膜の形成に使われる本発明の二色性染料を含む偏光膜形成組成物を提供することにある。
【0016】
本発明のさらに他の目的は、上記二色性染料を含む偏光膜形成組成物を用いた二色性比、偏光性、耐久性及び耐熱性に優れた偏光板の製造方法を提供することにある。
【0017】
本発明のさらに他の目的は、上記本発明の方法で製造された二色性比、偏光性、耐久性及び耐熱性に優れた偏光板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0018】
本発明の一見地によると、
【化1】

の構造を有する二色性染料が提供される。
【0019】
但し、上記式においてDは二色性を有する構造、Mは液晶性を有する構造、R1は末端反応性作用基であり、L1及びLはR1、M及びDを相互連結する連結構造で、ブロック内の構造は一つの液晶性を有する構造Mと1乃至3つの二色性を有する構造(D1、D2、D3)を有し、2以上の二色性を有する構造が含まれる場合、これらは相互直接連結されるか、或いは連結構造(L)を経由して連結されることができ、Mは連結構造(L)により隣接した二色性を有する構造(D1、D2及び/またはD3)と連結され、この際、液晶性を有する構造(M)と二色性を有する構造(D)の結合順番は制限されず、二色性を有する構造D1、D2及びD3は同一ではない。
【0020】
本発明の他の見地によると、
本発明の二色性染料1−98.85重量部及びその他の添加剤0.15−5重量部を含んでなる偏光膜形成組成物が提供される。
【0021】
本発明のさらに他の見地によると、
基材上に配向を与える段階と、
配向が与えられた基材に本発明の偏光膜形成組成物をコーティングする段階と、
硬化する段階と、
を含んでなる偏光板の製造方法が提供される。
【0022】
本発明のさらに他の見地によると、
基材上に配向膜を形成し配向膜に配向を与える段階と、
配向膜に本発明の偏光膜形成組成物をコーティングする段階と、
硬化する段階と、
を含んでなる偏光板の製造方法が提供される。
【0023】
本発明の他の見地によると、
配向性を有する基材と、基材上に形成された偏光膜とを含んでなる偏光板が提供される。
【0024】
本発明のさらに他の見地によると、
基材と、基材上の配向膜及び配向膜上に形成された偏光膜とを含んでなる偏光板が提供される。
【発明の効果】
【0025】
本発明の二色性染料を使用することにより、基材にコーティング及び硬化する簡単な方法により形成された偏光膜を有する偏光板が提供される。本発明の偏光膜は、優れた耐熱性、高温、高湿に対する耐久性、偏光性及び二色性比を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0026】
本発明によると、二色性比、偏光性、耐熱性及び耐久性を向上させるため、偏光板基材の偏光膜を形成するコーティング組成物に使われる新たな二色性及び液晶性を有する
【化2】

構造を有する新たな物質(以下、‘二色性染料’とする)が提供される。
【0027】
上記本発明の新たな二色性染料は、末端反応性作用基R1、液晶性を有する化学構造M及び二色性を有する化学構造Dが連結構造Lにより相互結合(カップリング)された新規の物質である。
【0028】
上記本発明の新たな二色性染料において、Dは二色性を有する構造、Mは液晶性を有する構造、R1は末端反応性作用基である。L1及びLはR1、M及びDを連結する連結構造である。
【0029】
ブロック内の構造は、一つの液晶性を有する構造Mと1乃至3つの二色性を有する構造(D1、D2及びD3)を有することが出来る。本発明の二色性染料で2以上の二色性を有する化学構造(D1、D2及びD3)を有する場合、二色性を有する化学構造は相互直接連結されるか、或いは連結構造(L)により相互連結されることが出来る。Mは連結構造(L)により隣接した二色性を有する構造(D1、D2及び/またはD3)と連結され、この際、液晶性を有する構造(M)と二色性を有する構造(D1、D2及び/またはD3)の結合順番は制限されない。また、単一構造の二色性染料に含まれる二色性を有する構造は相互同一なものではない。また、上記二色性を有する構造(D)はさらにそれ自体が液晶性を有することも出来る。
【0030】
本発明の二色性染料は、末端の反応性作用基(R1)によってコーティング、乾燥するとき堅固なコーティング膜を形成し、よって、耐久性が増大する。液晶性を有する構造(M)によって配向性が増大し、よって偏光性が改善される。末端反応性作用基(R1)、液晶性を有する構造(M)及び二色性を有する構造(D)の間には相互連結構造(L、L1など)により連結(カップリング)され、液晶性構造と二色性構造の常用性がさらに増大する。
【0031】
本発明の二色性染料は、末端反応性作用基と連結構造が結合されない
【化3】

構造の他の末端に末端作用基(R2)と連結構造(L3)をさらに含むことが出来る。末端作用基(R2)と連結構造(L3)をさらに含む二色性染料の構造は
【化4】

であることが出来る。二色性染料にさらに含まれ得る末端作用基(R2)は反応性作用基であるか、或いは非反応性作用基であることが出来る。
【0032】
本発明の二色性染料は、二色性を有する化学構造(D)の配向性が増大し、これにより偏光度が増大するようにするため、液晶性構造(M)が連結構造(L)などにより二色性を有する化学構造(D)に結合される。
【0033】
二色性を有する化学構造(D)は、この技術分野で一般的に使われる染料中二色性を表す何れの構造であることが出来る。二色性を表す構造の例としては、これにより限定されないが、アゾ系、アントラキノン系、アゾメチン系、インジゴ系、チオインジゴ系、シアニン系、インダン系、アズレン系、ペリレン系、フタロペリン系、アジン系などの染料で構成されるグループから選択された一種であることが出来る。
【0034】
アゾ系二色性構造の例としては、
【化5】

(上記式において、R1〜16は置換基として水素、C1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキル基、(例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、2−エチルヘキシル、ドデシル、ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−ノルボルニル、1−アダマンチル)、ハロゲン原子(例えば、フルオロ、クロロ、ブロモ、ヨード)、C1−C20アルコキシ基、C1−C20脂肪族基、C1−C20脂肪族アミノ基、C1−C20脂肪族イミノ基、C1−C20脂肪族アルキルイミノ基、C6−C20アリール基、C5−C20ヘテロ環基、シアノ基、C1−C20カルボキシル基、カルバモイル基、C1−C20脂肪族オキシカルボニル基、C6−C20アリールオキシカルボニル基、C1−C20アシル基、ヒドロキシ基、C1−C20脂肪族オキシ基、C6−C20アリールオキシ基、C1−C20アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、C5−C20ヘテロ環オキシ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルオキシ基、N−C1−C20アルキルアシルアミノ基、カルバモイルアミノ基、スルファモイルアミノ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルアミノ基、C6−C20アリールオキシカルボニルアミノ基、C1−C20脂肪族スルホニルアミノ基、C5−C20アリールスルホニルアミノ基、C1−C20脂肪族チオ基、C6−C20アリールチオ基、C1−C20脂肪族スルホニル基、C6−C20アリールスルホニル基、スルファモイル基、スルホ基、またはイミド基から選択されることができ、R5とR6或いはR7とR8は共に連結されてフェニル基を形成できる。)が挙げられる。
【0035】
アントラキノン系染料の二色性構造の例としては、
【化6】

(上記式において、R1〜は置換基として水素、C1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキル基、(例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、2−エチルヘキシル、ドデシル、ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−ノルボルニル、1−アダマンチル)、ハロゲン原子(例えば、フルオロ、クロロ、ブロモ、ヨード)、C1−C20アルコキシ基、C1−C20脂肪族基、C1−C20脂肪族アミノ基、C1−C20脂肪族イミノ基、C1−C20脂肪族アルキルイミノ基、C6−C20アリール基、C5−C20ヘテロ環基、シアノ基、C1−C20カルボキシル基、カルバモイル基、C1−C20脂肪族オキシカルボニル基、C6−C20アリールオキシカルボニル基、C1−C20アシル基、ヒドロキシ基、C1−C20脂肪族オキシ基、C6−C20アリールオキシ基、C1−C20アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、C5−C20ヘテロ環オキシ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルオキシ基、N−C1−C20アルキルアシルアミノ基、カルバモイルアミノ基、スルファモイルアミノ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルアミノ基、C6−C20アリールオキシカルボニルアミノ基、C1−C20脂肪族スルホニルアミノ基、C5−C20アリールスルホニルアミノ基、C1−C20脂肪族チオ基、C6−C20アリールチオ基、C1−C20脂肪族スルホニル基、C6−C20アリールスルホニル基、スルファモイル基、スルホ基、
【化7】

(Rは上記R−Rに対して定義した通りである。)またはイミド基から選択される。)が挙げられる。
【0036】
アゾメチン系染料の二色性構造の例としては、
【化8】

(上記式において、R〜R12は置換基として水素、C1−C20の直鎖または分岐鎖のアルキル基(例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、2−エチルヘキシル、ドデシル、ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−ノルボルニル、1−アダマンチル)、ハロゲン原子(例えば、フルオロ、クロロ、ブロモ、ヨード)、C1−C20アルコキシ基、C1−C20脂肪族基、C1−C20脂肪族アミノ基、C1−C20脂肪族イミノ基、C1−C20脂肪族アルキルイミノ基、C6−C20アリール基、C5−C20ヘテロ環基、シアノ基、C1−C20カルボキシル基、カルバモイル基、C1−C20脂肪族オキシカルボニル基、C6−C20アリールオキシカルボニル基、C1−C20アシル基、ヒドロキシ基、C1−C20脂肪族オキシ基、C6−C20アリールオキシ基、C1−C20アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、C5−C20ヘテロ環オキシ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルオキシ基、N−C1−C20アルキルアシルアミノ基、カルバモイルアミノ基、スルファモイルアミノ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルアミノ基、C6−C20アリールオキシカルボニルアミノ基、C1−C20脂肪族スルホニルアミノ基、C5−C20アリールスルホニルアミノ基、C1−C20脂肪族チオ基、C6−C20アリールチオ基、C1−C20脂肪族スルホニル基、C6−C20アリールスルホニル基、スルファモイル基、スルホ基、またはイミド基から選択される。)が挙げられる。
【0037】
インジゴ系及びチオインジゴ系染料の二色性構造の例としては、
【化9】

(上記式において、R1〜14は置換基として水素、C1−C20の直鎖または分岐鎖のアルキル基、(例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、2−エチルヘキシル、ドデシル、ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−ノルボルニル、1−アダマンチル)、ハロゲン原子(例えば、フルオロ、クロロ、ブロモ、ヨード)、C1−C20アルコキシ基、C1−C20脂肪族基、C1−C20脂肪族アミノ基、C1−C20脂肪族イミノ基、C1−C20脂肪族アルキルイミノ基、C6−C20アリール基、C5−C20ヘテロ環基、シアノ基、C1−C20カルボキシル基、カルバモイル基、C1−C20脂肪族オキシカルボニル基、C6−C20アリールオキシカルボニル基、C1−C20アシル基、ヒドロキシ基、C1−C20脂肪族オキシ基、C6−C20アリールオキシ基、C1−C20アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、C5−C20ヘテロ環オキシ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルオキシ基、N−C1−C20アルキルアシルアミノ基、カルバモイルアミノ基、スルファモイルアミノ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルアミノ基、C6−C20アリールオキシカルボニルアミノ基、C1−C20脂肪族スルホニルアミノ基、C5−C20アリールスルホニルアミノ基、C1−C20脂肪族チオ基、C6−C20アリールチオ基、C1−C20脂肪族スルホニル基、C6−C20アリールスルホニル基、スルファモイル基、スルホ基、またはイミド基から選択される。)が挙げられる。
【0038】
シアニン系染料の二色性構造の例としては、
【化10】

が挙げられる。
【0039】
インダン系染料の二色性構造の例としては、
【化11】

(但し、上記式において、R1〜R2は置換基として水素、炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキル基(例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、2−エチルヘキシル、ドデシル、ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−ノルボルニル、1−アダマンチル)、ハロゲン原子(例えば、フルオロ、クロロ、ブロモ、ヨード)、C1−C20アルコキシ基、C1−C20脂肪族基、C1−C20脂肪族アミノ基、C1−C20脂肪族イミノ基、C1−C20脂肪族アルキルイミノ基、C6−C20アリール基、C5−C20ヘテロ環基、シアノ基、C1−C20カルボキシル基、カルバモイル基、C1−C20脂肪族オキシカルボニル基、C6−C20アリールオキシカルボニル基、C1−C20アシル基、ヒドロキシ基、C1−C20脂肪族オキシ基、C6−C20アリールオキシ基、C1−C20アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、C5−C20ヘテロ環オキシ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルオキシ基、N−C1−C20アルキルアシルアミノ基、カルバモイルアミノ基、スルファモイルアミノ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルアミノ基、C6−C20アリールオキシカルボニルアミノ基、C1−C20脂肪族スルホニルアミノ基、C5−C20アリールスルホニルアミノ基、C1−C20脂肪族チオ基、C6−C20アリールチオ基、C1−C20脂肪族スルホニル基、C6−C20アリールスルホニル基、スルファモイル基、スルホ基及びイミド基で構成されるグループから選択されることが出来る。)が挙げられる。
【0040】
アズレン系染料の二色性構造の例としては、
【化12】

(上記式において、R1〜10は置換基として水素、C1−C20の直鎖または分岐鎖のアルキル基、(例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、2−エチルヘキシル、ドデシル、ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−ノルボルニル、1−アダマンチル)、ハロゲン原子(例えば、フルオロ、クロロ、ブロモ、ヨード)、C1−C20アルコキシ基、C1−C20脂肪族基、C1−C20脂肪族アミノ基、C1−C20脂肪族イミノ基、C1−C20脂肪族アルキルイミノ基、C6−C20アリール基、C5−C20ヘテロ環基、シアノ基、C1−C20カルボキシル基、カルバモイル基、C1−C20脂肪族オキシカルボニル基、C6−C20アリールオキシカルボニル基、C1−C20アシル基、ヒドロキシ基、C1−C20脂肪族オキシ基、C6−C20アリールオキシ基、C1−C20アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、C5−C20ヘテロ環オキシ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルオキシ基、N−C1−C20アルキルアシルアミノ基、カルバモイルアミノ基、スルファモイルアミノ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルアミノ基、C6−C20アリールオキシカルボニルアミノ基、C1−C20脂肪族スルホニルアミノ基、C5−C20アリールスルホニルアミノ基、C1−C20脂肪族チオ基、C6−C20アリールチオ基、C1−C20脂肪族スルホニル基、C6−C20アリールスルホニル基、スルファモイル基、スルホ基、またはイミド基から選択される。)が挙げられる。
【0041】
ペリレン系染料の二色性構造の例としては、
【化13】

(上記式において、R〜Rは置換基として水素、C1−C20の直鎖または分岐鎖のアルキル基(例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、2−エチルヘキシル、ドデシル、ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−ノルボルニル、1−アダマンチル)、ハロゲン原子(例えばフルオロ、クロロ、ブロモ、ヨード)、C1−C20アルコキシ基、C1−C20脂肪族基、C1−C20脂肪族アミノ基、C1−C20脂肪族イミノ基、C1−C20脂肪族アルキルイミノ基、C6−C20アリール基、C5−C20ヘテロ環基、シアノ基、C1−C20カルボキシル基、カルバモイル基、C1−C20脂肪族オキシカルボニル基、C6−C20アリールオキシカルボニル基、C1−C20アシル基、ヒドロキシ基、C1−C20脂肪族オキシ基、C6−C20アリールオキシ基、C1−C20アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、C5−C20ヘテロ環オキシ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルオキシ基、N−C1−C20アルキルアシルアミノ基、カルバモイルアミノ基、スルファモイルアミノ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルアミノ基、C6−C20アリールオキシカルボニルアミノ基、C1−C20脂肪族スルホニルアミノ基、C5−C20アリールスルホニルアミノ基、C1−C20脂肪族チオ基、C6−C20アリールチオ基、C1−C20脂肪族スルホニル基、C6−C20アリールスルホニル基、スルファモイル基、スルホ基、またはイミド基から選択される。)が挙げられる。
【0042】
フタロペリン系染料の二色性構造の例としては、
【化14】

(上記式において、R〜Rは置換基として水素、C1−C20の直鎖または分岐鎖のアルキル基、(例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、2−エチルヘキシル、ドデシル、ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−ノルボルニル、1−アダマンチル)、ハロゲン原子(例えば、フルオロ、クロロ、ブロモ、ヨード)、C1−C20アルコキシ基、C1−C20脂肪族基、C1−C20脂肪族アミノ基、C1−C20脂肪族イミノ基、C1−C20脂肪族アルキルイミノ基、C6−C20アリール基、C5−C20ヘテロ環基、シアノ基、C1−C20カルボキシル基、カルバモイル基、C1−C20脂肪族オキシカルボニル基、C6−C20アリールオキシカルボニル基、C1−C20アシル基、ヒドロキシ基、C1−C20脂肪族オキシ基、C6−C20アリールオキシ基、C1−C20アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、C5−C20ヘテロ環オキシ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルオキシ基、N−C1−C20アルキルアシルアミノ基、カルバモイルアミノ基、スルファモイルアミノ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルアミノ基、C6−C20アリールオキシカルボニルアミノ基、C1−C20脂肪族スルホニルアミノ基、C5−C20アリールスルホニルアミノ基、C1−C20脂肪族チオ基、C6−C20アリールチオ基、C1−C20脂肪族スルホニル基、C6−C20アリールスルホニル基、スルファモイル基、スルホ基、またはイミド基から選択される。)が挙げられる。
【0043】
アジン系染料の二色性構造の例としては、
【化15】

(上記式において、R〜R12は置換基として水素、C1−C20の直鎖または分岐鎖のアルキル基、(例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、2−エチルヘキシル、ドデシル、ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−ノルボルニル、1−アダマンチル)、ハロゲン原子(例えば、フルオロ、クロロ、ブロモ、ヨード)、C1−C20アルコキシ基、C1−C20脂肪族基、C1−C20脂肪族アミノ基、C1−C20脂肪族イミノ基、C1−C20脂肪族アルキルイミノ基、C6−C20アリール基、C5−C20ヘテロ環基、シアノ基、C1−C20カルボキシル基、カルバモイル基、C1−C20脂肪族オキシカルボニル基、C6−C20アリールオキシカルボニル基、C1−C20アシル基、ヒドロキシ基、C1−C20脂肪族オキシ基、C6−C20アリールオキシ基、C1−C20アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、C5−C20ヘテロ環オキシ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルオキシ基、N−C1−C20アルキルアシルアミノ基、カルバモイルアミノ基、スルファモイルアミノ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルアミノ基、C6−C20アリールオキシカルボニルアミノ基、C1−C20脂肪族スルホニルアミノ基、C5−C20アリールスルホニルアミノ基、C1−C20脂肪族チオ基、C6−C20アリールチオ基、C1−C20脂肪族スルホニル基、C6−C20アリールスルホニル基、スルファモイル基、スルホ基、またはイミド基から選択される。)が挙げられる。
【0044】
上記二色性構造(D)はまた、さらにそれ自体が液晶性を有することも出来る。
【0045】
その例としては、これにより限定されないが、下のような構造が挙げられる。
【化16】

【0046】
液晶性を有する構造(M)は、この技術分野で液晶性を有するものとして一般に知られている何れの化学構造であることが出来る。液晶性を有する構造(M)によって二色性を有する化学構造(D)の配向性が増大し、よって偏光性が改善される。
【0047】
液晶性を有する構造の例としては、これにより限定されないが、
【化17】

(上記式において、Zは−COO−、−OCO−、−CHCH−、−CH=CH−、−C≡C−または単一結合で、R1〜12は置換基として水素、C1−C20の直鎖または分岐鎖のアルキル基(例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、2−エチルヘキシル、ドデシル、ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−ノルボルニル、1−アダマンチル)、ハロゲン原子(例えば、フルオロ、クロロ、ブロモ、ヨード)、C1−C20アルコキシ基、C1−C20脂肪族基、C1−C20脂肪族アミノ基、C1−C20脂肪族イミノ基、C1−C20脂肪族アルキルイミノ基、C6−C20アリール基、C5−C20ヘテロ環基、シアノ基、C1−C20カルボキシル基、カルバモイル基、C1−C20脂肪族オキシカルボニル基、C6−C20アリールオキシカルボニル基、C1−C20アシル基、ヒドロキシ基、C1−C20脂肪族オキシ基、C6−C20アリールオキシ基、C1−C20アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、C5−C20ヘテロ環オキシ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルオキシ基、N−C1−C20アルキルアシルアミノ基、カルバモイルアミノ基、スルファモイルアミノ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルアミノ基、C6−C20アリールオキシカルボニルアミノ基、C1−C20脂肪族スルホニルアミノ基、C5−C20アリールスルホニルアミノ基、C1−C20脂肪族チオ基、C6−C20アリールチオ基、C1−C20脂肪族スルホニル基、C6−C20アリールスルホニル基、スルファモイル基、スルホ基、またはイミド基から選択される。)が挙げられる。
【0048】
本発明の新たな二色性染料は、両末端に堅固なコーティング膜を形成して耐久性を増大させる末端反応性作用基R1を有する。また、任意に末端作用基(R2)をさらに含むことが出来る。末端作用基R2を有する場合、末端作用基R1及びR2は同じか異なることができ、末端作用基R2はこの技術分野に一般に知られている反応性作用基或いは非反応性作用基であることが出来る。
【0049】
反応性作用基(R1、R2)の例としては、これにより限定されないが、
【化18】

で構成されるグループから選択された一種であることが出来る。
【0050】
非反応性末端作用基(R2)は、これにより限定されないが、C1−C20アルキル、C1−C20アルコキシ、及びシクロヘキシル基で構成されるグループから選択されることが出来る。
【0051】
二色性をを有する構造(D)、液晶性を有する構造(M)及び末端作用基(R1、R2)は相互連結構造(L1、L、L3など)により結合(カップリング)される。L1、L及びL3連結構造は、二色性を有する構造(D)、液晶性構造(M)及び末端作用基(R1、R2)を連結することの出来る何れの構造であり、相互同じか異なることが出来る。
【0052】
また、一つの二色性染料構造に2以上の二色性を有する構造(D1、D2及びD3)が結合される場合、二色性を有する構造は相互直接結合されるか、或いは連結構造(L)により隣接した二色性を有する構造または液晶性を有する構造と結合されることが出来る。
【0053】
連結構造は
【化19】

(式中、nは1乃至12の整数である。)で構成されるグループから選択されることができ、同一な二色性染料構造で使用された連結構造は同じか異なることが出来る。
【0054】
上記本発明による新規の二色性染料構造について容易に理解するため、幾つかの構造を例示すると次の通りである。但し、このような例示が本発明による新規の二色性染料構造を制限するものではない。
【0055】
R1−L1−M−L2−D1、R1−L1−M−L2−D1−L3−R2、R1−L1−M−L2−D1−D2−L3−R2、R1−L1−M−L2−D1−L4−D2−L3−R2、R1−L1−D1−L2−M−L4−D2−L5−D3、R1−L1−D1−L2−M−L4−D2−L5−D3−L3−R2、R1−L1−D2−L2−D1−L4−M−L5−D3−L3−R2、R1−L1−D3−L2−D1−L4−D2−L5−M−L3−R2、R1−L1−D1−D2−L2−M−L4−D3−L3−R2、R1−L1−D1−D2−D3−L2−M−L3−R2、R1−L1−D1−D2−L2−M−L4−D3−L3−R2、R1−L1−M−L2−D2−L3−R2、R1−L1−D3−L2−M−L3−R2、R1−L1−D3−D1−L2−M−L3−R2、R1−L1−D3−L2−M(上記式において、Mは上記定義した液晶性を有する構造で、D1、D2及びD3は二色性を有する構造であり、一つの二色性染料構造で使われる二色性を有する構造は同一ではなく、L1、L2、L3、L4及びL5は上記の連結構造で、同じか異なることができ、R1及びR2は末端作用基として同じか異なることが出来る。)
【0056】
上記二色性染料は必要に応じて、赤色、緑色または青色を表す別個の連結構造からなる二色性染料で製造されることが出来る。また、二色性染料は一つの連結構造に赤色、緑色及び/または青色を表す二色性を有する構造(D)を有するよう製造されることが出来る。二色性染料の色相は上記二色性染料中二色性を有する構造(D)によって定められる。
【0057】
また、上記二色性染料は色補正のため、赤色、緑色及び青色以外の色の二色性染料で製造されることが出来る。色補正のための二色性染料も、別途の構造を有する二色性染料でそれぞれ製造するか、或いは単一二色性染料構造に色補正のために赤色、緑色及び青色以外の色を表す二色性を有する構造(D)が含まれるようにして製造されることが出来る。色補正用二色性染料の色相も、使われる二色性を有する構造(D)に応じて調節されることが出来る。
【0058】
本発明の新たな
【化20】

構造を有する二色性染料は、これにより限定されないが、例えば、次のような方法で製造されることが出来る。
【0059】
本発明の二色性染料を構成する二色性を有する構造(D)は、この技術分野に一般に知られた方法、例えば、‘Organic Chemistry in Colour’(1987年、Springer−Verlag発刊)または‘Dichroic Dyes for Liquid Crystal Displays’(1994年、CRC Press発刊)に記述されている方法で、ヒドロキシ基またはアミン基を有する二色性染料(アゾ、アントラキノン、アゾメチン、インジゴ、チオインジゴ、シアニン、インダン、アズレン、ペリレン、フタロペリン、アジン系染料)で合成して二色性染料を構成する他の構造と化学的に連結される。
【0060】
一方、本発明の二色性染料を構成する液晶性を有する構造(M)の末端に−OH基を導入し、連結構造(L)の両末端にハロゲン基を導入してハロゲン元素に置換されたアルカン(例えば、ジブロモアルカンまたはジクロロアルカン)またはアルカンジオイック酸を合成する。その後、ハロゲン末端を有する連結構造またはアルカンジオイック酸連結構造を液晶性構造のOH末端にエーテル結合またはエステル結合で連結させる。このような液晶性を有する構造と連結構造の連結は一般的なアルキル化反応またはエステル化反応による。
【0061】
また、ヒドロキシ基またはアミン基を有する二色性染料と上記連結構造と結合された液晶性を有する構造は、エーテル結合またはエステル結合(アミンの場合にはアミド結合)で化学的に連結される。さらに、末端作用基も、例えば、OH基を末端に有する連結構造、ハロゲン末端を有する連結構造またはアルカンジオイック酸構造を末端に有する連結構造とエーテル結合またはエステル結合(アミンの場合アミド結合)で連結され、このような連結構造を経由して
【化21】

構造が末端作用基と化学的に連結される。末端作用基と連結構造はまた、この技術分野に一般に知られているアルキル化反応またはエステル化反応で化学的に連結され、末端作用基は連結構造と化学的反応で連結させる前にアルキル化、エステル化などの化学反応に必要とする末端を有するよう処理されることが出来る。
【0062】
このように、二色性を有する構造(D)、液晶性を有する構造(M)、連結構造(L、L1)、末端作用基(R1、R2)などを必要に応じてこの技術分野に一般に知られている化学反応で適切に連結させ
【化22】

構造を有する本発明の二色性染料を製造することが出来る。それぞれの構造を化学的に結合するのに適した化学反応及びこのような化学反応が進行されるようにするため、各成分で必要とする作用基などは、この技術分野に一般に知られているもので、この技術分野の技術者はこれらを適切に選択及び調節して本発明による二色性染料を合成することが出来る。
【0063】
上記二色性染料は、基材に偏光膜形成組成物として適用され偏光膜を形成する。本発明の二色性染料は、偏光膜形成組成物で配合して簡単な塗布などの方式により偏光膜を形成することが出来る。本発明の二色性染料は、光−または熱−反応性基を有するため、基材に適用した後、迅速な硬化反応によって工程時間が短くなり、これによってコストが低減し、また、熱安定性及び耐久性に優れた偏光膜が形成される。
【0064】
偏光膜形成組成物は、本発明の二色性染料1−98.85重量部とその他の添加剤0.15−5重量部を含んでなる。本発明による二色性染料が1重量部未満であると、偏光板として製造する時に偏光効率が劣るという点で好ましくなく、98.85重量部を超過すると、最終偏光板として製造するとき硬化度の低下によって耐久性が低下するという点で好ましくない。
【0065】
偏光膜形成組成物配合の時、必要に応じて、赤色を表す二色性染料、青色を表す二色性染料及び緑色を表す二色性染料の混合物または赤色を表す二色性を有する構造、青色を表す二色性を有する構造及び緑色を表す二色性を有する構造を有する二色性染料が使用されることができ、このような二色性染料の混合物が適用された偏光板は可視光線領域の光を全て線偏光させることが出来る。また、色補正のため赤色、緑色及び青色以外の他の色の二色性染料或いは赤色、緑色及び青色以外の他の色を表す二色性を有する構造を含む二色性染料が偏光膜形成組成物に配合されることが出来る。赤色、青色、緑色、色補正用二色性染料が使われる場合、これらは物質の吸収波長に応じてある割合で配合されることができ、配合の比率を限定するものではない。
【0066】
その他の添加剤の例としては、これにより限定されないが、この技術分野に一般に知られている触媒、感応剤、安定化剤、鎖転移剤、抑制剤、促進剤、表面活性成分、潤滑剤、湿潤剤、分散剤、疎水化剤、接着剤、流動改善剤、気泡形成防止剤、希釈剤、着色剤、染料または顔料などが挙げられ、必要に応じてこれら成分が適切に選択されて配合されることが出来る。添加剤の含量が0.15重量部未満であると、所望の添加剤によるコーティング性能の向上が良好に行われないという点で好ましくなく、5重量部を超過すると、コーティング層の基材との付着力が低下するという点で好ましくない。
【0067】
上記偏光膜形成組成物はまた、必要に応じて硬化性液晶化合物を最大95 重量部含むことが出来る。硬化性液晶化合物は、二色性染料の配向性を向上させる作用をするもので、例としては、4−(3−アクリロイルオキシ−プロポキシ)ベンゾ酸O−トリルエステル((4−(3−acryloyloxy−propoxy)benzoic acid o−tolyl ester)などが挙げられる。硬化性液晶化合物の含量が95重量部を超過すると、偏光板として製造するとき偏光効率が劣るという点で好ましくない。
【0068】
上記偏光膜形成組成物はまた、必要に応じて硬化剤を1−10重量部、好ましくは2−7重量部含むことが出来る。即ち、偏光膜形成組成物を基材に適用した後、電子線を用いて硬化する場合には、偏光膜形成組成物に別途の硬化剤を配合する必要が無いが、コーティングの後に、光硬化或いは熱硬化して偏光膜形成組成物を乾燥させる場合には、偏光膜形成組成物に別途の硬化剤を配合しなければならない。
【0069】
硬化剤としては、この技術分野で一般的に使われる何れのものが使用されることができ、これにより限定されないが、紫外線を用いた光重合開始剤としては、例えば、ハロメチルオキサジアゾール化合物及びハロメチル−s−トリアジン化合物から選択される少なくとも一つの活性ハロゲン化合物、3−アリール置換クマリン化合物、ベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物及びその誘導体、シクロペンタジエン−ベンゼン−鉄錯体及びその塩及びオキシム系化合物で構成されるグループから選択された一種以上が使用されることが出来る。
【0070】
上記ハロメチルオキサジアゾール化合物の活性ハロゲン化合物の例としては、2−ハロメチル−5−ビニル−1,3,4−オキサジアゾール化合物、2−トリクロロメチル−5−スチリル−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(p−シアノスチリル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(p−メトキシスチリル)−1,3,4−オキサジアゾールなどが挙げられる。
【0071】
ハロメチル−s−トリアジン系化合物の活性ハロゲン化合物の例としては、ビニル−ハロメチル−s−トリアジン化合物、2−(ナフト−1−イル)−4,6−ビス−ハロメチル−s−トリアジン化合物、及び4−(p−アミノフェニル)−2,6−ジ−ハロメチル−s−トリアジン化合物などが挙げられる。
【0072】
上記ハロメチル−s−トリアジン系化合物において、具体的には、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−p−メトキシスチリル−s−トリアジン、2,6−ビス(トリクロロメチル)−4−(3,4−メチレンジオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,6−ビス(トリクロロメチル)−4−(4−メトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(1−p−ジメチルアミノフェニル−1,3−ブタジエニル)−s−トリアジン、2−トリクロロメチル−4−アミノ−6−p−メトキシスチリル−s−トリアジン、2−(ナフト−1−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−トリアジン、2−(4−メトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−トリアジン、2−(4−エトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−トリアジン、2−(4−ブトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−トリアジン、2−[4−(2−メトキシエチル)−ナフト−1−イル]−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−トリアジン、2−[4−(2−エトキシエチル)−ナフト−1−イル]−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−トリアジン、2−4−(2−ブトキシエチル)−ナフト−1−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−トリアジン、2−(2−メトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−トリアジン、2−(6−メトキシ−5−メチル−ナフト−2−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−トリアジン、2−(6−メトキシ−ナフト−2−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−トリアジン、2−(5−メトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−トリアジン、2−(4,7−ジメトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−トリアジン、2−(6−エトキシ−ナフト−2−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−トリアジン、2−(4,5−ジメトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル−s−トリアジン、4−p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)アミノフェニル−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−[o−メチル−p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)アミノフェニル]−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−[p−N,N−ジ(クロロエチル)アミノフェニル]−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−[o−メチル−p−N,N−ジ(クロロエチル)アミノフェニル]−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(p−N−クロロエチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(p−N−エトキシカルボニルメチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−p−N,N−ジ(フェニル)アミノフェニル]−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(p−N−クロロエチルカルボニルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−[p−N−(p−メトキシフェニル)カルボニルアミノフェニル]−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−[m−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)アミノフェニル]−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−[m−ブロモ−p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)アミノフェニル]−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−[m−クロロ−p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)アミノフェニル]−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−[m−フルオロ− p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)アミノフェニル]−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−[o−ブロモ−p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)アミノフェニル]−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−[o−クロロ−p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)アミノフェニル]−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−[o−フルオロ−p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)アミノフェニル]−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−[o−ブロモ−p−N,N−ジ(クロロエチル)アミノフェニル]−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−[o−クロロ−p−N,N−ジ(クロロエチル)アミノフェニル]−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−[o−フルオロ −p−N,N−ジ(クロロエチル)アミノフェニル]−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−[m−ブロモ−p−N,N−ジ(クロロエチル)アミノフェニル]−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−[m−クロロ−p−N,N−ジ(クロロエチル)アミノフェニル]−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−[m−フルオロ−p−N,N−ジ(クロロエチル)アミノフェニル]−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(m−ブロモ−p−N−エトキシカルボニルメチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(m−クロロ−p−N−エトキシカルボニルメチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロ メチル)−s−トリアジン、4−(m−フルオロ−p−N−エトキシカルボニルメチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(o−ブロモ−p−N−エトキシカルボニルメチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(o−クロロ−p−N−エトキシカルボニルメチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロ メチル)−s−トリアジン、4−(o−フルオロ−p−N−エトキシカルボニルメチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(m−ブロモ−p−N−クロロエチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(m−クロロ−p−N−クロロエチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(m−フルオロ−p−N−クロロエチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(o−ブロモ−p−N−クロロエチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(o−クロロ−p−N−クロロエチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−(o−フルオロ−p−N−クロロエチルアミノフェニル)−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジンなどが挙げられる。
【0073】
他に、光重合開始剤としては、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製のIgacureシリーズ(例えば、Igacure651、Igacure184、Igacure500、Igacure1000、Igacure149、Igacure819、Igacure261)、Darocureシリーズ(例えば、Darocure1173)、4、4‘−ビス(ジエチルアミノ)−ベンゾフェノン、2−(O−ベンゾイルオキシム)−1−[4−(フェニルチオ)フェニル]−1,2−オクタンジオン、1−(O−アセチルオキシム)−1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]エタノン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−4−モルポリノブチロフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾリル2量体、2−(o−フルオロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾリル2量体、2−(o−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾリル2量体、2−(p−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾリル2量体、2−(p−ジメトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾリル2量体、2−(2,4−ジメトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾリル2量体、2−(p−メチルメルカプトフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾリル2量体、ベンゾインイソプロピルエーテルなどが挙げられる。上記硬化剤は、単独または混合物で使用されることが出来る。
【0074】
硬化剤の含量が1重量部未満であると硬化度が低いため好ましくなく、10重量部を超過すると硬化されたフィルムの硬度が低下するという点で好ましくない。
【0075】
適した溶媒中で上記偏光膜形成組成物を構成する各成分を配合し、これを基材にコーティングした後硬化させて偏光膜を形成する。本発明において溶媒及び組成物の固形分の含量などは特に限定されるものではなく、本発明の目的に適するよう、この技術分野に一般に知られていることにより、容易に選択して適用されることが出来る。
【0076】
基材としてはガラス板或いはプラスチック基材が使用されることが出来る。プラスチック基材としては、これに特に限定はされないが、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂またはポリエステル樹脂からなるものなどが使用されることが出来る。
【0077】
上記偏光膜形成組成物は、これにより限定されないが、放射−コーティング、ブレードコーティング、キャスティングコーティングまたはロールコーティングなどのような、この技術分野で一般的に使われる薄膜コーティング方法により上記基材に塗布される。上記偏光膜形成組成物は最終硬化された偏光膜の厚さが0.1ミクロン乃至10ミクロン、好ましくは0.3ミクロン乃至7ミクロンになるようコーティングすることが好ましい。偏光膜の厚さが0.1ミクロン未満であると可視光を十分線偏光させないという点で好ましくなく、10ミクロンを超過すると組成物の配向性の低下により線偏光度が劣るという点で好ましくない。
【0078】
上記偏光膜形成組成物を基材にコーティングした後、硬化させて偏光膜を形成する。硬化方法は、これにより制限されないが、電子線硬化、熱硬化或いは紫外線硬化法で偏光膜形成組成物を硬化させることにより、図1に図示された通り、基材上に形成された偏光膜を有する偏光板が形成される。上記のように、電子線硬化の場合、別途の硬化剤を必要としないが、熱硬化或いは紫外線硬化する場合には、上記のように偏光膜形成組成物に硬化剤が配合されなければならない。
【0079】
上記のように偏光膜形成組成物を硬化させることにより、偏光膜が形成される。硬化の方法は特に限定されず、この技術分野に知られている何れの方法が用いられることが出来る。本発明の方法で形成された偏光膜を有する偏光板は優れた二色性比、耐熱性、耐久性及び偏光性を有する。
【0080】
一方、上記のような二色性染料を用いて製造された偏光板をLCDに使用する場合、コーティングされた二色性染料の配向性が重要となる。従って、二色性染料の配向性を改善するため、上記基材自体に配向性を与えたり、或いは別途の配向膜を形成して配向性を与えた後、上記偏光膜形成組成物を用いた偏光膜を形成することが出来る。基材に配向膜を形成した後、その上に偏光膜形成組成物をコーティングして硬化することにより、図2に図示された通り、基材1及びその上に形成された配向膜2及びその上に形成された偏光膜3を有する偏光板が形成される。
【0081】
上記基材に対する配向性は、ラビング法で基材の表面に凹凸を形成して塗膜を形成している分子に方向性を与えることによって得られる。また、上記基材に別途の配向膜を形成し、上記配向膜にラビング法或いは光配向法で配向性を与える方法を使用することが出来る。
【0082】
別途の配向膜は、これにより限定されないが、一般的にはアゾ系列の化合物、ポリイミド、ポリアミド、けい皮酸のエステル及びアミック酸で構成されるグループから選択された少なくとも一種の物質が使用されることが出来る。これらは単独或いは混合物で使用されることが出来る。
【0083】
一般的にラビング配向膜として使われるポリイミドを形成するためには、アミック酸形態の高分子溶液をガラスの表面に塗布し、200℃程度でイミド化反応させる。即ち、上記アミック酸形態の高分子は一般的に高温処理によるイミド化反応により配向膜を形成するよう使用される。
【0084】
しかし、本発明ではイミド化反応を通さず、アミック酸形態の高分子塗膜を配向膜として使用できる。上記のように、基材に別途の配向膜を形成した後、ラビング法或いは光配向膜法で配向膜に配向性が与えられることが出来る。即ち、配向膜の塗膜にラビング法によって表面凹凸と塗膜を形成している分子に方向性を与えて配向膜として使用することが出来る。このような配向膜により、その上に形成される偏光膜の液晶分子にさらに方向性を与えて配列させる作用をする。
【0085】
一方、非接触式の表面処理方法として、上記偏光膜に偏光された紫外線を照射して塗膜に異方性を与える光配向膜法も用いられることが出来る。
【0086】
ラビング法で配向を与える場合には、静電気の発生、ラビング時の表面のキズ不良、埃などによる異物の不良などが引き起こされることがあるため、光配向膜法を使用することが、生産性の面でより好ましい。
【0087】
上記本発明の二色性染料を含む偏光膜形成組成物で形成された偏光板の表面は、帯電防止処理、コロナ処理、ハードコーティング処理、反射防止処理及び防眩処理で構成されるグループから選択された少なくとも一つの処理方法でさらに処理できる。
【0088】
上記本発明の方法により、図1に図示した配向性が与えられた基材1及び基材上に形成された偏光膜3からなる偏光板或いは図2に図示した基材1、基材上の配向が与えられた配向膜2及び配向膜上の偏光膜3からなる偏光板が得られる。本発明の偏光板は架橋結合形態を有するもので、偏光性能に優れ、高温、高湿状態での耐久性に優れ、変色や偏光性能の低下を引き起こさないもので、自動車ダッシュボード、飛行機、液晶プロジェクタなどの高い耐熱性、耐久性及び偏光性が求められる部分に使用できる。
[実施例]
【0089】
以下、実施例を通して本発明について詳しく説明する。下記の実施例は本発明を例示するためのもので、これにより本発明を限定するものではない。
[合成例1]
【0090】
(1)4−(6−ブロモヘキシルオキシ)フェニル 4−{[6−(アクリロイルオキシ)ヘキシル]オキシ}ベンゾエート(化学式(5)の化合物)の合成
【化23】

【0091】
下記の反応スキームに表した通り、常温でハイドロキノン(1)(4.5g)と1,6−ジブロモヘキサン(2)(10g)をメタノール(100ml)に溶かした。この混合物溶液に水酸化カリウム(2.3g)を添加した後一晩中60℃で還流させた。次の日、反応混合物の温度を常温に下げた後、メタノールを蒸発させた後、それぞれ水(100ml)とエチルアセテート(100ml)を使用して3回抽出した。硫酸マグネシウムで水を除去し溶媒を蒸発させた後、カラムクロマトグラフィー(展開液はethylacetate/hexane=1/5)で精製して4−(6−ブロモヘキシルオキシ)フェノール(3)を4.4g得た。
【0092】
常温で4−{[6−(アクリロイルオキシ)ヘキシル]オキシ}ベンゾ酸(4)(2.8g)をTHF(テトラハイドロフラン)(100ml)に溶かした後、温度を0℃に合わせる。その後、これにチオニルクロライド(12ml、1M in THF)を入れて30分間攪拌した。その後、これに4−(6−ブロモヘキシルオキシ)フェノール(2.5g)とトリエチルアミン(13ml)を入れて0℃で1時間攪拌した後、常温で一晩中攪拌した。次の日、塩化アンモニウム飽和水溶液を反応混合物に注いで反応を完了した。エチルアセテート(50ml)で3回抽出した後、硫酸マグネシウムで水を除去し溶媒を蒸発させた後、カラムクロマトグラフィー(展開液はethylacetate/hexane=1/2)で精製して4−(6−ブロモヘキシルオキシ)フェニル4−{[6−(アクリロイルオキシ)ヘキシル]オキシ}ベンゾエート(5)(3g)を得た。
【0093】
(2){{[(4−フェニル−ジアジン)−1−ナフチル−ジアジン]−フェニルオキシ}6−ヘキシルオキシ}4−フェニル4−{[6−(アクリロイルオキシ)ヘキシル]オキシ}ベンゾエート(化学式(I)の化合物)の合成
上記得られた4−(6−ブロモヘキシルオキシ)フェニル4−{[6−(アクリロイルオキシ)ヘキシル]オキシ}ベンゾエート(5)(200mg)、ディスパルスオレンジ13(6)(128mg)、KCO(150mg)及びブチルヒドロキシトルエン(BHT)(5mg)をアセトン(20ml)に常温で溶かした。これら反応混合物を70℃で一晩中攪拌した。次の日、塩化アンモニウム飽和水溶液を注いで反応を終結した後、エチルアセテート(50ml)で3回抽出した。硫酸マグネシウムで水を除去し溶媒を蒸発させた後、カラムクロマトグラフィー(展開液はethylacetate/hexane=1/3)で精製して{{[(4−フェニル−ジアジン)−1−ナフチル−ジアジン]−フェニルオキシ}6−ヘキシルオキシ}4−フェニル4−{[6−(アクリロイルオキシ)ヘキシル]オキシ}ベンゾエート(I)(300mg)を得た。
【0094】
反応スキーム (scheme):
【化24】

[合成例2]
【0095】
{{[(4−ノルマルヘキシル−フェニル−ジアジン)−1−ナフチル−ジアジン]−フェニルオキシ}6−ヘキシルオキシ}4−フェニル、4−{[6−(アクリロイルオキシ)ヘキシル]オキシ}ベンゾエート(化学式(II)の化合物)の合成
【化25】

【0096】
常温で4−(6−ブロモヘキシルオキシ)フェニル4−{[6−(アクリロイルオキシ)ヘキシル]オキシ}ベンゾエート(合成例1中(1)で製造された化学式(5)の化合物。)(200mg)、{{[(4−ノルマルヘキシル−フェニル)ジアゼニル]−1−ナフチル}ジアゼニル}−4−フェノール(135mg)、KCO(150mg)及びBHT(5mg)をアセトン(20ml)に溶かした。反応混合物を70℃で一晩中攪拌した。次の日、塩化アンモニウム飽和水溶液を注いで反応を終結した後、エチルアセテート(50ml)で3回抽出した。硫酸マグネシウムで水を除去し溶媒を蒸発させた後、カラムクロマトグラフィー(展開液はethylacetate/hexane=1/5)で精製して{{[(4−ノルマルヘキシル−フェニル−ジアジン)−1−ナフチル−ジアジン]−フェニルオキシ}6−ヘキシルオキシ}4−フェニル、4−{[6−(アクリロイルオキシ)ヘキシル]オキシ}ベンゾエート(化学式(II)の化合物)(300mg)を得た。
[合成例3]
【0097】
(1)4−(6−アクリロイルオキシ−ヘキシルオキシ)−ベンゾ酸4−(5−ブロモ−フェニルオキシ)−フェニルエステルの合成
【化26】

【0098】
上記合成例1の(1)で最初の段階であるハイドロキノンとの反応で、1,6−ジブロモヘキサンの代わりに1,5−ジブロモペンタンを使用したことを除いては、合成例1の(1)と同じ方法で4−(6−アクリロイルオキシ−ヘキシルオキシ)−ベンゾ酸4−(5−ブロモ−フェニルオキシ)−フェニルエステルを合成した。
【0099】
(2){{[(4−フェニル−ジアジン)−1−ナフチル−ジアジン]−フェニルオキシ}6−ペンチルオキシ}4−フェニル4−{[6−(アクリロイルオキシ)ヘキシル]オキシ}ベンゾエート(化学式(III)の化合物)の合成
常温でディスパルスオレンジ(disperse orange)13 147mg、KCO155.43mgをアセトニトリル30mlに溶かした後、約15分攪拌させる。その後、これに4−(6−アクリロイルオキシ−ヘキシルオキシ)−ベンゾ酸4−(5−ブロモ−フェニルオキシ)−フェニルエステル(合成例3の(1)で合成)(200mg)とBHT(33.04mg)をさらに投入した後、18時間沸かした。上記から得られた反応混合物をNHClで2回洗浄し、NaClで1回洗浄した後、カラム(10:1、ヘキサン:EtOAc)で分離して上記化学式(III)の化合物(221mg、歩留まり73%)を得た。
[実施例1]
【0100】
偏光板の製造
上記製造された二色性染料I−IIIのうち一種を含む偏光膜組成物を用いて偏光板の試片を製造した。
【0101】
3つのガラス板基材のそれぞれに2重量%配向層形成溶液(感光性作用基としてメトキシシンナメート(MPN−Ci)を側枝として有しているポリアクリレート2重量%をシクロペンタノン(CPO)98重量%に溶かして使用)を乾燥した後、厚さが0.1μmになるよう1500rpmで30秒間それぞれスピンコーティングした後、80℃で1分30秒間乾燥した。その後、コーティング層を室温で1分当たり3メートルの速度で100mW/cmの強さの線偏光された紫外線ランプに露出させて配向層を形成した。
【0102】
上記配向層が形成されたそれぞれの基材に上記合成例1−3の二色性染料I−IIIのうち一種を含む偏光膜形成組成物1−3をそれぞれコーティングして偏光膜を形成した。
【0103】
偏光膜形成組成物1−3としてはそれぞれ上記合成例1−3で製造された二色性染料とMerck社の反応性液晶RMM17(登録商標)を5:95の重量比で混合して常温でクロロホルムに溶解させ21重量%溶液に製造したものを使用した。上記反応性液晶RMM17(登録商標)自体に硬化剤5重量%が含まれているため、上記組成物に別途の硬化剤は添加されない。
【0104】
上記偏光膜形成組成物1−3を光配向処理された配向層の上部に1000rpmで30秒間スピン−被覆させた。その後、スピン−被覆された偏光膜形成組成物を50℃で1分間乾燥させた。液晶及び染料成分の光架橋結合のため、コーティング層を100mW/cmの強さのUVランプに1分当たり3メートルの速度で露出させた。硬化された偏光膜の厚さは0.9μmであった。
【0105】
上記の方法でガラス基板上に光−配列された二色性液晶層を有する偏光板試片1−3を製造し、これらの偏光度と透過度をそれぞれの染料が有する波長で測定した。波長λ最大=450nmで測定した偏光板試片1の偏光度は88.0%、透過度は31.7%であった。波長λ最大=450nmで測定した偏光板試片2の偏光度は76.5%、透過度は39.5%であった。波長λ最大=442nmで測定した偏光板試片3の偏光度は87.9%、透過度は47.7%であった。
[比較例1]
【0106】
比較例1は、連結構造が二色性染料に化学的に結合された本発明による二色性染料と連結構造を有しない染料の効果を比較して確認するためのものである。
【0107】
下記の化学式(IV)の二色性染料は次のように合成した。
【化27】

【0108】
常温で4−{[6−(アクリロイルオキシ)ヘキシル]オキシ}ベンゾ酸(276mg)をTHF(20ml)に溶かした。この溶液の温度を0℃に合わせた後、チオニルクロライド(1.2ml、1M in THF)を入れる。その反応混合物を同じ温度で30分間攪拌した。その後、これにディスパルスオレンジ13(350mg)、トリエチルアミン(1.6ml)及びDMAP(ジメチルアミノピリジン)(10mg)を入れた。反応混合物を1時間0℃で攪拌した後、常温で一晩中攪拌した。次の日、塩化アンモニウム飽和水溶液を注いで反応を終結した後、エチルアセテート(50ml)で3回抽出した。硫酸マグネシウムで水を除去し溶媒を蒸発させた後、カラムクロマトグラフィー(展開液はethylacetate/hexane=1/5)で精製して[(4−フェニル−ジアジン)−1−ナフチル−ジアジン]−フェニル4−{[6−(アクリロイルオキシ)ヘキシル]オキシ}ベンゾエート650mgを得た。
【0109】
本比較例では、上記液晶性及び二色性染料として上記の化学式(IV)の二色性染料(RSY013)を化学式(I)の二色性染料の代わりに使用したことを除いては、上記実施例1と同一じ方法で偏光板試片(4)を製造して偏光度及び透過度を測定した。
【0110】
本比較例1で製造された偏光板試片(4)の波長λ最大=450nmで測定した偏光度は54.4%、透過度は52.2%であった。本比較例の偏光板4は二色性染料と液晶物質の常用性が低下して偏光度が著しく落ちた。これにより、本発明による液晶染料で液晶性構造が連結構造により二色性構造と化学結合することによって液晶物質と染料構造の常用性の増大による偏光度が改善されることが確認できる。
[比較例2]
【0111】
比較例2は液晶性構造が染料の構造に化学的に結合された本発明による二色性染料の効果を確認するためのもので、染料として液晶性構造を有しない下記の化学式(V)の二色性染料(GHL2−127)を化学式(II)の二色性染料の代わりに使用したことを除いては、上記実施例1と同じ方法で偏光板試片(5)を製造して偏光度及び透過度を測定した。
【0112】
【化28】

【0113】
本比較例2で製造された偏光板試片(5)の波長λ最大=444nmで測定した偏光度は85.4%、透過度は44.4%であった。本比較例で製造された偏光板試片(5)は偏光板試片(2)に比べて二色性染料の液晶物質との常用性の低下により偏光度が落ちた。
[比較例3]
【0114】
比較例3は反応性構造が染料の構造に化学的に結合された本発明による二色性染料の効果を確認するためのもので、二色性染料として下記の化学式(VI)の反応性作用基を有しないディスパルスオレンジ13(Disperse Orange13)を化学式(III)の二色性染料の代わりに使用したことを除いては、実施例1と同じ方法で偏光板試片(6)を製造した。
【0115】
【化29】

【0116】
上記偏光板試片(6)の波長λ最大=450nmで測定した偏光度は75.0%、透過度は13.0%であった。比較例3の偏光板試片(6)は偏光板試片(3)に比べて偏光度及び透過度が何れも大きく落ち、表面硬化度が悪くフィルムの耐久性が劣る。
【0117】
本発明の実施例はアゾ染料に関するものであるが、アントラキノン系、アゾメチン系、インジゴ系、チオインジゴ系、シアニン系、インダン系、アズレン系、ペリレン系、フタロペリン系またはアジン系染料及びその他の液晶構造を有する物質、連結構造及び末端反応性構造を有する二色性染料及びこれを含む偏光膜形成組成物も、上記実施例のような方法で製造できるということが、この技術分野の技術者には自明である。
【図面の簡単な説明】
【0118】
【図1】本発明の一具現による基材に偏光膜が形成された偏光板の側断面図である。
【図2】本発明の一具現による基材に配向膜が形成され配向膜上に偏光膜が形成された偏光板の側断面図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
【化1】

の構造(但し、前記式においてDは二色性を有する構造、Mは液晶性を有する構造、R1は末端反応性作用基であり、L1及びLはR1、M及びDを相互連結する連結構造で、ブロック内の構造は一つの液晶性を有する構造(M)と1乃至3つの二色性を有する構造(D1、D2、D3)を有し、2以上の二色性を有する構造が含まれる場合、これらは相互直接連結されるか、連結構造(L)を通して連結されることができ、Mは連結構造(L)により隣接した二色性を有する構造(D1、D2及び/またはD3)と連結され、この際、液晶性を有する構造(M)と二色性を有する構造(D)の結合順番は制限されず、二色性を有する構造D1、D2及びD3は同一ではない。)を有する二色性染料。
【請求項2】
前記二色性を有する構造Dは、アゾ系、アントラキノン系、アゾメチン系、インジゴ系、チオインジゴ系、シアニン系、インダン系、アズレン系、ペリレン系、フタロペリン系及びアジン系染料で構成されるグループから選択された少なくとも一種であることを特徴とする請求項1に記載の二色性染料。
【請求項3】
前記アゾ系染料の二色性を有する構造は、
【化2】

(前記式において、R1〜16は置換基として水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、2−エチルヘキシル、ドデシル、ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−ノルボルニル、1−アダマンチルのようなC1−C20の直鎖または分岐鎖のアルキル基、フルオロ、クロロ、ブロモまたはヨードのようなハロゲン原子、C1−C20アルコキシ基、C1−C20脂肪族基、C1−C20脂肪族アミノ基、C1−C20脂肪族イミノ基、C1−C20脂肪族アルキルイミノ基、C6−C20アリール基、C5−C20ヘテロ環基、シアノ基、C1−C20カルボキシル基、カルバモイル基、C1−C20脂肪族オキシカルボニル基、C6−C20アリールオキシカルボニル基、C1−C20アシル基、ヒドロキシ基、C1−C20脂肪族オキシ基、C6−C20アリールオキシ基、C1−C20アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、C5−C20ヘテロ環オキシ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルオキシ基、N−C1−C20アルキルアシルアミノ基、カルバモイルアミノ基、スルファモイルアミノ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルアミノ基、C6−C20アリールオキシカルボニルアミノ基、C1−C20脂肪族スルホニルアミノ基、C5−C20アリールスルホニルアミノ基、C1−C20脂肪族チオ基、C6−C20アリールチオ基、C1−C20脂肪族スルホニル基、C6−C20アリールスルホニル基、スルファモイル基、スルホ基、またはイミド基から選択され、R5とR6或いはR7とR8は共に連結されてフェニル基を形成することが出来る。)で構成されるグループから選択された少なくとも一種であることを特徴とする請求項2に記載の二色性染料。
【請求項4】
前記アントラキノン系染料の二色性を有する構造は、
【化3】

(前記式において、R1〜は置換基として水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、2−エチルヘキシル、ドデシル、ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−ノルボルニル、1−アダマンチルのようなC1−C20の直鎖または分岐鎖のアルキル基、フルオロ、クロロ、ブロモまたはヨードのようなハロゲン原子、C1−C20アルコキシ基、C1−C20脂肪族基、C1−C20脂肪族アミノ基、C1−C20脂肪族イミノ基、C1−C20脂肪族アルキルイミノ基、C6−C20アリール基、C5−C20ヘテロ環基、シアノ基、C1−C20カルボキシル基、カルバモイル基、C1−C20脂肪族オキシカルボニル基、C6−C20アリールオキシカルボニル基、C1−C20アシル基、ヒドロキシ基、C1−C20脂肪族オキシ基、C6−C20アリールオキシ基、C1−C20アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、C5−C20ヘテロ環オキシ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルオキシ基、N−C1−C20アルキルアシルアミノ基、カルバモイルアミノ基、スルファモイルアミノ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルアミノ基、C6−C20アリールオキシカルボニルアミノ基、C1−C20脂肪族スルホニルアミノ基、C5−C20アリールスルホニルアミノ基、C1−C20脂肪族チオ基、C6−C20アリールチオ基、C1−C20脂肪族スルホニル基、C6−C20アリールスルホニル基、スルファモイル基、スルホ基、
【化4】

は前記R−Rで定義した通りである。)またはイミド基から選択される。)で構成されるグループから選択された少なくとも一種であることを特徴とする請求項2に記載の二色性染料。
【請求項5】
前記アゾメチン系染料の二色性を有する構造は、
【化5】

(前記式において、R〜R12は置換基として水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、2−エチルヘキシル、ドデシル、ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−ノルボルニル、1−アダマンチルのようなC1−C20の直鎖または分岐鎖のアルキル基、フルオロ、クロロ、ブロモまたはヨードのようなハロゲン原子、C1−C20アルコキシ基、C1−C20脂肪族基、C1−C20脂肪族アミノ基、C1−C20脂肪族イミノ基、C1−C20脂肪族アルキルイミノ基、C6−C20アリール基、C5−C20ヘテロ環基、シアノ基、C1−C20カルボキシル基、カルバモイル基、C1−C20脂肪族オキシカルボニル基、C6−C20アリールオキシカルボニル基、C1−C20アシル基、ヒドロキシ基、C1−C20脂肪族オキシ基、C6−C20アリールオキシ基、C1−C20アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、C5−C20ヘテロ環オキシ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルオキシ基、N−C1−C20アルキルアシルアミノ基、カルバモイルアミノ基、スルファモイルアミノ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルアミノ基、C6−C20アリールオキシカルボニルアミノ基、C1−C20脂肪族スルホニルアミノ基、C5−C20アリールスルホニルアミノ基、C1−C20脂肪族チオ基、C6−C20アリールチオ基、C1−C20脂肪族スルホニル基、C6−C20アリールスルホニル基、スルファモイル基、スルホ基、またはイミド基から選択される。)で構成されるグループから選択された少なくとも一種であることを特徴とする請求項2に記載の二色性染料。
【請求項6】
前記インジゴ系及びチオインジゴ系染料の二色性を有する構造は、
【化6】

(前記式において、R1〜14は置換基として水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、2−エチルヘキシル、ドデシル、ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−ノルボルニル、1−アダマンチルのようなC1−C20の直鎖または分岐鎖のアルキル基、フルオロ、クロロ、ブロモまたはヨードのようなハロゲン原子、C1−C20アルコキシ基、C1−C20脂肪族基、C1−C20脂肪族アミノ基、C1−C20脂肪族イミノ基、C1−C20脂肪族アルキルイミノ基、C6−C20アリール基、C5−C20ヘテロ環基、シアノ基、C1−C20カルボキシル基、カルバモイル基、C1−C20脂肪族オキシカルボニル基、C6−C20アリールオキシカルボニル基、C1−C20アシル基、ヒドロキシ基、C1−C20脂肪族オキシ基、C6−C20アリールオキシ基、C1−C20アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、C5−C20ヘテロ環オキシ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルオキシ基、N−C1−C20アルキルアシルアミノ基、カルバモイルアミノ基、スルファモイルアミノ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルアミノ基、C6−C20アリールオキシカルボニルアミノ基、C1−C20脂肪族スルホニルアミノ基、C5−C20アリールスルホニルアミノ基、C1−C20脂肪族チオ基、C6−C20アリールチオ基、C1−C20脂肪族スルホニル基、C6−C20アリールスルホニル基、スルファモイル基、スルホ基、またはイミド基から選択される。)で構成されるグループから選択された少なくとも一種であることを特徴とする請求項2に記載の二色性染料。
【請求項7】
前記シアニン系染料の二色性構造は、
【化7】

で構成されるグループから選択された少なくとも一種であることを特徴とする請求項2に記載の二色性染料。
【請求項8】
前記インダン系染料の二色性構造は、
【化8】

(但し、前記式において、R1〜R2は置換基として水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、2−エチルヘキシル、ドデシル、ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−ノルボルニル、1−アダマンチルのようなC1−C20の直鎖または分岐鎖のアルキル基、フルオロ、クロロ、ブロモまたはヨードのようなハロゲン原子、C1−C20アルコキシ基、C1−C20脂肪族基、C1−C20脂肪族アミノ基、C1−C20脂肪族イミノ基、C1−C20脂肪族アルキルイミノ基、C6−C20アリール基、C5−C20ヘテロ環基、シアノ基、C1−C20カルボキシル基、カルバモイル基、C1−C20脂肪族オキシカルボニル基、C6−C20アリールオキシカルボニル基、C1−C20アシル基、ヒドロキシ基、C1−C20脂肪族オキシ基、C6−C20アリールオキシ基、C1−C20アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、C5−C20ヘテロ環オキシ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルオキシ基、N−C1−C20アルキルアシルアミノ基、カルバモイルアミノ基、スルファモイルアミノ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルアミノ基、C6−C20アリールオキシカルボニルアミノ基、C1−C20脂肪族スルホニルアミノ基、C5−C20アリールスルホニルアミノ基、C1−C20脂肪族チオ基、C6−C20アリールチオ基、C1−C20脂肪族スルホニル基、C6−C20アリールスルホニル基、スルファモイル基、スルホ基及びイミド基で構成されるグループから選択されることが出来る。)で構成されるグループから選択された少なくとも一種であることを特徴とする請求項2に記載の二色性染料。
【請求項9】
前記アズレン系染料の二色性を有する構造は、
【化9】

(前記式において、R1〜10は置換基として水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、2−エチルヘキシル、ドデシル、ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−ノルボルニル、1−アダマンチルのようなC1−C20の直鎖または分岐鎖のアルキル基、フルオロ、クロロ、ブロモまたはヨードのようなハロゲン原子、C1−C20アルコキシ基、C1−C20脂肪族基、C1−C20脂肪族アミノ基、C1−C20脂肪族イミノ基、C1−C20脂肪族アルキルイミノ基、C6−C20アリール基、C5−C20ヘテロ環基、シアノ基、C1−C20カルボキシル基、カルバモイル基、C1−C20脂肪族オキシカルボニル基、C6−C20アリールオキシカルボニル基、C1−C20アシル基、ヒドロキシ基、C1−C20脂肪族オキシ基、C6−C20アリールオキシ基、C1−C20アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、C5−C20ヘテロ環オキシ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルオキシ基、N−C1−C20アルキルアシルアミノ基、カルバモイルアミノ基、スルファモイルアミノ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルアミノ基、C6−C20アリールオキシカルボニルアミノ基、C1−C20脂肪族スルホニルアミノ基、C5−C20アリールスルホニルアミノ基、C1−C20脂肪族チオ基、C6−C20アリールチオ基、C1−C20脂肪族スルホニル基、C6−C20アリールスルホニル基、スルファモイル基、スルホ基、またはイミド基から選択される。)で構成されるグループから選択された少なくとも一種であることを特徴とする請求項2に記載の二色性染料。
【請求項10】
前記ペリレン系染料の二色性を有する構造は、
【化10】

(前記式において、R〜Rは置換基として水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、2−エチルヘキシル、ドデシル、ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−ノルボルニル、1−アダマンチルのようなC1−C20の直鎖または分岐鎖のアルキル基、フルオロ、クロロ、ブロモまたはヨードのようなハロゲン原子、C1−C20アルコキシ基、C1−C20脂肪族基、C1−C20脂肪族アミノ基、C1−C20脂肪族イミノ基、C1−C20脂肪族アルキルイミノ基、C6−C20アリール基、C5−C20ヘテロ環基、シアノ基、C1−C20カルボキシル基、カルバモイル基、C1−C20脂肪族オキシカルボニル基、C6−C20アリールオキシカルボニル基、C1−C20アシル基、ヒドロキシ基、C1−C20脂肪族オキシ基、C6−C20アリールオキシ基、C1−C20アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、C5−C20ヘテロ環オキシ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルオキシ基、N−C1−C20アルキルアシルアミノ基、カルバモイルアミノ基、スルファモイルアミノ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルアミノ基、C6−C20アリールオキシカルボニルアミノ基、C1−C20脂肪族スルホニルアミノ基、C5−C20アリールスルホニルアミノ基、C1−C20脂肪族チオ基、C6−C20アリールチオ基、C1−C20脂肪族スルホニル基、C6−C20アリールスルホニル基、スルファモイル基、スルホ基、またはイミド基から選択される。)で構成されるグループから選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項2に記載の二色性染料。
【請求項11】
前記フタロペリン系染料の二色性を有する構造は、
【化11】

(前記式中、R1〜は置換基として水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、2−エチルヘキシル、ドデシル、ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−ノルボルニル、1−アダマンチルのようなC1−C20の直鎖または分岐鎖のアルキル基、フルオロ、クロロ、ブロモまたはヨードのようなハロゲン原子、C1−C20アルコキシ基、C1−C20脂肪族基、C1−C20脂肪族アミノ基、C1−C20脂肪族イミノ基、C1−C20脂肪族アルキルイミノ基、C6−C20アリール基、C5−C20ヘテロ環基、シアノ基、C1−C20カルボキシル基、カルバモイル基、C1−C20脂肪族オキシカルボニル基、C6−C20アリールオキシカルボニル基、C1−C20アシル基、ヒドロキシ基、C1−C20脂肪族オキシ基、C6−C20アリールオキシ基、C1−C20アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、C5−C20ヘテロ環オキシ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルオキシ基、N−C1−C20アルキルアシルアミノ基、カルバモイルアミノ基、スルファモイルアミノ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルアミノ基、C6−C20アリールオキシカルボニルアミノ基、C1−C20脂肪族スルホニルアミノ基、C5−C20アリールスルホニルアミノ基、C1−C20脂肪族チオ基、C6−C20アリールチオ基、C1−C20脂肪族スルホニル基、C6−C20アリールスルホニル基、スルファモイル基、スルホ基、またはイミド基から選択される。)で構成されるグループから選択された少なくとも一種であることを特徴とする請求項2に記載の二色性染料。
【請求項12】
前記アジン系染料の二色性を有する構造は、
【化12】

(前記式中、R〜R12は置換基として水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、2−エチルヘキシル、ドデシル、ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−ノルボルニル、1−アダマンチルのようなC1−C20の直鎖または分岐鎖のアルキル基、フルオロ、クロロ、ブロモまたはヨードのようなハロゲン原子、C1−C20アルコキシ基、C1−C20脂肪族基、C1−C20脂肪族アミノ基、C1−C20脂肪族イミノ基、C1−C20脂肪族アルキルイミノ基、C6−C20アリール基、C5−C20ヘテロ環基、シアノ基、C1−C20カルボキシル基、カルバモイル基、C1−C20脂肪族オキシC1−C20カルボニル基、C6−C20アリールオキシカルボニル基、C1−C20アシル基、ヒドロキシ基、C1−C20脂肪族オキシ基、C6−C20アリールオキシ基、C1−C20アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、C5−C20ヘテロ環オキシ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルオキシ基、N−C1−C20アルキルアシルアミノ基、カルバモイルアミノ基、スルファモイルアミノ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルアミノ基、C6−C20アリールオキシカルボニルアミノ基、C1−C20脂肪族スルホニルアミノ基、C5−C20アリールスルホニルアミノ基、C1−C20脂肪族チオ基、C6−C20アリールチオ基、C1−C20脂肪族スルホニル基、C6−C20アリールスルホニル基、スルファモイル基、スルホ基、またはイミド基から選択される。)で構成されるグループから選択された少なくとも一種であることを特徴とする請求項2に記載の二色性染料。
【請求項13】
前記二色性を有する構造(D)は、それ自体がさらに液晶性を有することを特徴とする請求項1に記載の二色性染料。
【請求項14】
前記液晶性を有する構造(M)は、
【化13】

(前記式中、Zは−COO−、−OCO−、−CHCH−、−CH=CH−、−C≡C−または単一結合であり、R〜R12は置換基として水素、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、2−エチルヘキシル、ドデシル、ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、1−ノルボルニル、1−アダマンチルのようなC1−C20の直鎖または分岐鎖のアルキル基、フルオロ、クロロ、ブロモ及びヨードのようなハロゲン原子、C1−C20アルコキシ基、C1−C20脂肪族基、C1−C20脂肪族アミノ基、C1−C20脂肪族イミノ基、C1−C20脂肪族アルキルイミノ基、C6−C20アリール基、C5−C20ヘテロ環基、シアノ基、C1−C20カルボキシル基、カルバモイル基、C1−C20脂肪族オキシカルボニル基、C6−C20アリールオキシカルボニル基、C1−C20アシル基、ヒドロキシ基、C1−C20脂肪族オキシ基、C6−C20アリールオキシ基、C1−C20アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、C5−C20ヘテロ環オキシ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルオキシ基、N−C1−C20アルキルアシルアミノ基、カルバモイルアミノ基、スルファモイルアミノ基、C1−C20脂肪族オキシカルボニルアミノ基、C6−C20アリールオキシカルボニルアミノ基、C1−C20脂肪族スルホニルアミノ基、C5−C20アリールスルホニルアミノ基、C1−C20脂肪族チオ基、C6−C20アリールチオ基、C1−C20脂肪族スルホニル基、C6−C20アリールスルホニル基、スルファモイル基、スルホ基、またはイミド基から選択される。)で構成されるグループから選択されることを特徴とする請求項1に記載の二色性染料。
【請求項15】
前記末端反応性作用基(R1)は、
【化14】

で構成されるグループから選択されることを特徴とする請求項1に記載の二色性染料。
【請求項16】
前記二色性染料は、末端反応性作用基(R1)と連結構造(L1)が結合されない
【化15】

構造の他の末端に末端作用基(R2)と連結構造(L3)をさらに含む
【化16】

構造であることを特徴とする請求項1に記載の二色性染料。
【請求項17】
前記末端作用基(R2)は、
【化17】

で構成されるグループから選択された反応性作用基であるか、或いはC1−C20アルキル、C1−C20アルコキシ及びシクロヘキシル基で構成されるグループから選択された非反応性作用基であることを特徴とする請求項16に記載の二色性染料。
【請求項18】
前記連結構造(L、L1、L3)は同じか異なることができ、それぞれ独立して
【化18】

(但し、式中nは1−12の整数である)で構成されるグループから選択されることを特徴とする請求項1または16に記載の二色性染料。
【請求項19】
請求項1乃至17の何れか一項の二色性染料1−98.85重量部及びその他の添加剤0.15−5重量部を含んでなる偏光膜形成組成物。
【請求項20】
前記二色性染料は、赤色、緑色及び青色の3つの二色性染料の混合物を含むか、または単一の二色性染料構造に赤色、緑色及び青色を表す二色性を有する構造を有する二色性染料を含むことを特徴とする請求項19に記載の偏光膜形成組成物。
【請求項21】
前記3つの二色性染料の混合物は可視光線領域の光を全て線偏光させることを特徴とする請求項20に記載の偏光膜形成組成物。
【請求項22】
前記偏光膜形成組成物は、色補正用の二色性染料を含むか、または二色性染料に色補正用の二色性を有する構造を有する二色性染料を含むことを特徴とする請求項19に記載の偏光膜形成組成物。
【請求項23】
硬化性液晶化合物を最大95重量部さらに含むことを特徴とする請求項19に記載の偏光膜形成組成物。
【請求項24】
硬化剤1−10重量部をさらに含むことを特徴とする請求項19に記載の偏光膜形成組成物。
【請求項25】
基材上に配向を与える段階と、
配向が与えられた基材に請求項19の偏光膜形成組成物をコーティングする段階と、
硬化する段階とを含んでなる偏光板の製造方法。
【請求項26】
前記配向を与える段階は、ラビング法によることを特徴とする請求項25に記載の偏光板の製造方法。
【請求項27】
基材上に配向膜を形成し配向膜に配向を与える段階と、
配向膜に請求項19の偏光膜形成組成物をコーティングする段階と、
硬化する段階とを含んでなる偏光板の製造方法。
【請求項28】
前記配向膜は、アゾ系列の化合物、ポリイミド、ポリアミド、けい皮酸のエステル及びアミック酸で構成されるグループから選択された一種以上の物質で形成されることを特徴とする請求項27に記載の偏光板の製造方法。
【請求項29】
前記配向膜は、アミック酸化合物で形成されることを特徴とする請求項28に記載の偏光板の製造方法。
【請求項30】
前記配向膜は、ラビング法または光配向法で配向性が与えられることを特徴とする請求項27乃至29の何れか一項に記載の偏光板の製造方法。
【請求項31】
前記偏光膜形成組成物は、最終硬化された偏光膜の厚さが0.1−10ミクロンになるようコーティングされることを特徴とする請求項25または27に記載の偏光板の製造方法。
【請求項32】
前記硬化は、熱硬化、電子線硬化または紫外線硬化で行うことを特徴とする請求項25または27に記載の偏光板の製造方法。
【請求項33】
硬化段階の後に、形成された偏光膜にさらに帯電防止処理、コロナ処理、ハードコーティング処理及び反射防止処理または防眩処理されることを特徴として構成されるグループから少なくとも一種の処理を行うことを特徴とする請求項25または27に記載の偏光板の製造方法。
【請求項34】
請求項25の方法で製造された配向性を有する基材と、基材上に形成された偏光膜とを含んでなる偏光板。
【請求項35】
請求項27の方法で製造された基材、基材上の配向膜及び配向膜上に形成された偏光膜とを含んでなる偏光板。

【図1】
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【図2】
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【公表番号】特表2009−538957(P2009−538957A)
【公表日】平成21年11月12日(2009.11.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−513071(P2009−513071)
【出願日】平成19年9月4日(2007.9.4)
【国際出願番号】PCT/KR2007/004255
【国際公開番号】WO2008/030024
【国際公開日】平成20年3月13日(2008.3.13)
【出願人】(500239823)エルジー・ケム・リミテッド (1,221)
【Fターム(参考)】