CN106716193A - 层叠体及使用其的光学膜或液晶取向膜 - Google Patents

层叠体及使用其的光学膜或液晶取向膜 Download PDF

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Abstract

本发明能够提供一种维持了将取向层展开附着于丙烯酸树脂系基板上，且该光取向层与基板密合的状态的丙烯酸树脂系的透明基板。本发明提供一种层叠体，其具有包含丙烯酸树脂的透明基材、以及包含对光响应的光响应性分子的光取向层，该光取向层是在上述透明基材的一个面上展开附着于该透明基材而形成的。并且，根据本发明，能够提供具备光取向层的烯酸系树脂透明基板，该光取向层与表面的密合力优异且包含对光响应的光响应性分子。

Description

层叠体及使用其的光学膜或液晶取向膜
技术领域
本发明涉及层叠体，尤其涉及光学膜用层叠体或液晶取向膜。
背景技术
液晶显示器(LCD)、等离子体显示器(PDP)、有机EL显示器(OLED)等平板显示器(FPD)中使用各种各样的光学膜(偏光膜、相位差膜、视角提高膜、亮度提高膜等)。近年来，开发了在塑料基材上形成有包含控制液晶性化合物的取向方向的取向材料而成的取向膜，且进一步在该取向膜上使聚合性液晶材料取向而成的光学元件或者光学膜。此外，作为控制液晶性化合物的取向方向的方法，近年来，为了解决伴随元件结构的微细化的、由摩擦取向膜引起的取向不均或摩擦时产生的摩擦屑的问题，光取向膜受到了关注。
例如专利文献1公开了将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)设为基材的、包含特定的聚合物作为取向材料的光学膜的例子。根据该专利文献1，公开了在形成于聚对苯二甲酸乙二醇酯表面的取向膜上形成有偏光层。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-33248
发明内容
发明所要解决的课题
例如，在使该专利文献1那样的、具备用于形成偏光膜、相位差膜或延迟膜等中使用的光学各向异性层的聚合性液晶材料的光学膜的特性充分的情况下，作为使该聚合性液晶材料取向的取向膜，需要发挥充分的取向性。因此，要求取向膜良好地、例如没有不均而均质地形成于基板上。即，上述那样的使用聚合性液晶材料构成的光学膜中，当取向膜没有良好地形成时，无法使聚合性液晶材料充分地取向，导致光学膜的不均或者雾度的增加，使作为光学膜的特性降低，用作例如偏光膜时光学各向异性等变得不充分。此外，由于使聚合性液晶材料或液晶组合物取向的取向膜自身是与基板直接抵接的构件，因此存在如果取向膜与基材的密合性不充分则无法被实用这样的问题。
最近，以全光线透过率高于聚对苯二甲酸乙二醇酯且弯曲强度优异的材料PMMA等为代表的丙烯酸系树脂作为用于液晶显示元件、光学元件的基板而受到关注。但是，丙烯酸树脂自身溶解于许多种类的溶剂，因此利用涂布法将取向层形成于丙烯酸树脂基板上的情况下，会产生丙烯酸树脂向该取向层的前体溶液中溶出这样的问题。如果表面的丙烯酸树脂溶出，则难以形成平坦的层(膜)自身，此外，即使是在丙烯酸树脂的表面形成了取向层的情况，也会产生密合性低且容易剥离这样的问题。例如，如该专利文献1所示，确认到：如果使用环戊酮作为光取向剂的溶剂，则会产生丙烯酸系树脂基板表面的丙烯酸树脂溶出而无法形成取向层这样的问题。
因此，本发明中，能够提供维持了将取向层展开附着于丙烯酸树脂系基板上，且该光取向层与基板密合的状态的丙烯酸树脂系的透明基板。
用于解决课题的方法
我们进行了深入研究，结果发现：基材为丙烯酸树脂的情况下，可良好地形成包含取向材料而成的取向膜，由此可抑制光学膜的不均或者雾度，从而完成了本发明。
发明效果
根据本发明，能够提供具备光取向层的丙烯酸系树脂透明基板，该光取向层对表面的密合力优异且包含对光响应的光响应性分子。
具体实施方式
本发明的第一方案是一种层叠体，其具有包含丙烯酸树脂的透明基材、和包含对光响应的光响应性分子的光取向层，该光取向层是在上述透明基材的一个面上展开附着(或也称为被覆。)于该透明基材而形成的。
根据本发明，能够提供在包含丙烯酸树脂的透明基材表面均匀地被覆有光取向层的层叠体。由于丙烯酸树脂自身溶解于多数溶剂，因此利用涂布法将光取向层形成于丙烯酸树脂基板上的情况下，丙烯酸树脂也会在可溶解构成该光取向层的光响应性分子的溶液中溶出。因此，难以在丙烯酸树脂表面形成平坦的层(膜)自身，此外，即使是在丙烯酸树脂表面形成了包含光响应性分子的光取向层的情况，也会密合性低，容易剥离，因而能够提供维持了将光取向层展开附着于基板上且该光取向层与基板密合的状态的基板。但是，本申请发明是在透明基材表面不会剥落地均匀被覆有光取向层的层叠体。
构成本发明的包含丙烯酸树脂的透明基材的树脂材料可为(甲基)丙烯酸甲酯的均聚物，也可为甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸甲酯的共聚物，也可为甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸甲酯以外的聚合性化合物的共聚物，进一步也可为上述均聚物与其他聚合物的混合材料，还可为上述共聚物与其他聚合物的混合材料。上述丙烯酸树脂优选为聚甲基丙烯酸酯。
本发明的丙烯酸树脂为聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)的情况下，能够更加发挥本发明的效果，特别是在取向材料为利用结构中所具有的光官能团的光反应性的光取向材料的情况下，能够进一步发挥本发明的效果，在光取向材料为具有肉桂酸结构的光取向材料的情况下，能够进一步更加发挥本发明的效果。
上述丙烯酸树脂系基材中，作为该丙烯酸树脂，为包含(甲基)丙烯酸甲酯结构单元的共聚物的情况下，(甲基)丙烯酸甲酯结构单元包含至少50质量％，优选包含65～98.5质量％，更优选包含75～99.5质量％，进一步优选包含80～100质量％。
上述丙烯酸系树脂基材中，作为该丙烯酸树脂，为包含(甲基)丙烯酸甲酯的均聚物的混合材料的情况下，PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)包含至少50质量％，优选包含65～100质量％，更优选包含75～99.5质量％，进一步优选包含80～98.5质量％。通过以这些合适的范围使用包含PMMA的树脂材料，能够防止由构成本实施方式的聚合物溶液的溶剂引起的化学侵蚀。
作为上述PMMA系基材中的除甲基丙烯酸甲酯以外的聚合性化合物，例如可举出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙基、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、苯乙烯、苯乙烯衍生物等。
作为上述其他聚合物，例如可举出聚氨酯树脂、聚酯树脂、有机硅树脂、聚烯烃树脂、聚苯乙烯树脂、环氧树脂、氯乙烯树脂、以及选自这些选项中的两种以上的共聚物树脂等。
本发明的包含丙烯酸树脂的透明基材，为了进一步提高与取向膜材料的密合性，也可视需要实施表面处理。作为那样的处理，可举出电晕处理、等离子体处理、紫外线(UV)处理等公知的方法。
关于本发明的光取向层，优选在包含丙烯酸树脂的透明基材的一侧的大致整面展开并将该光取向层与包含丙烯酸树脂的透明基材密合。
就本发明的层叠体而言，包含丙烯酸树脂的透明基材与光取向层的层间密合性优异。本发明中，优选通过旧JIS-K-5400的棋盘格胶带试验来进行密合性评价。
此外，本发明的光取向层优选包含对光响应的光响应性分子，且与包含丙烯酸树脂的透明基材的密合性高。此外，更优选聚合性液晶化合物的取向约束力高，这将在后面描述。
本发明的光响应性分子优选为光响应性聚合物，更优选为丙烯酸系光响应性聚合物，更具体而言，优选包含以下通式(1)所表示的重复单元：
[化1]
(上述通式(1)中，R1表示氢原子或者甲基，R2、R3、R4及R5各自独立地表示氢原子、氟原子、碳原子数1～6的烷基或碳原子数1～6的烷氧基，R6表示氢原子或者可被氰基或碳原子数1～3个的烷氧基取代的碳原子数1～6的烷基，
X表示-O-或-NH-，
S1表示-O-或可任意地被碳原子数1～3的烷基和/或氟原子取代的亚甲基，其中，存在于上述通式(1)中的氧原子彼此不相邻，n表示2～20的整数。)。
本发明的光响应性分子如上述通式(1)所示为丙烯酸系高分子的情况下，形成该取向层的透明基板的材料与取向层的材料的主链相同。因此，将包含丙烯酸系光响应性分子的溶液利用涂布法形成于该丙烯酸系基板的方法中，需要使用不溶解作为基板的丙烯酸树脂而溶解丙烯酸系光响应性分子的溶剂。如果丙烯酸系基板溶解(或溶出)于涂布液，则产生如下问题：不仅基板表面受到侵蚀而无法形成取向层自身，或基板与取向层的密合性显著降低，而且取向层自身产生白浊而难以用作光学元件。然而，通过使用本申请的通式(I)作为光响应性分子，可消除上述问题。此外，通过选择涂布法中所使用的溶剂，从而提供维持了将光取向层展开附着于基板上且该光取向层与基板密合的状态的基板。
上述通式(1)中，上述通式(1)中的R6优选为选自由氢原子、-CH2-CH2-CN、-CH2-CH2-O-CH3、-CH2-CH2-O-C2H5和-CH2-CH2-O-C3H7组成的组中的至少一种，特别优选为氢原子。作为肉桂酸结构，优选在末端带有1-羧基乙烯-2-基。
上述通式(1)中，n优选为2～10的整数，更优选为3～9的整数。
上述通式(1)中，上述通式(1)中的S1优选为亚甲基。如果该S1为亚甲基，则工业上容易大量合成。
上述通式(1)中，上述通式(1)中的R1优选为甲基。如果R1为甲基，则容易合成所期望分子量的聚合物，此外，与R1为氢的丙烯酰基相比，肉桂酸的双键部分在聚合反应时不易发生反应。
上述通式(1)中，优选上述通式(1)中的R2为甲氧基，R3、R4及R5为氢原子。与R2为氢原子的化合物相比，R2为甲氧基时从溶解性的观点出发具有优势。
上述通式(1)中，上述通式(1)中的R2、R3、R4及R5优选为氢原子。如果该R2、R3、R4及R5为氢原子，则工业上容易大量合成。
上述通式(1)中，上述通式(1)中的X优选为-O-。
如果该X为-O-，则工业上容易大量合成。
以下示出作为本发明的特征之一的通式(1)所表示的化合物的特定结构的取向材料的例子。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
此外，本发明的上述通式(1)所表示的光响应性分子更优选为以下通式(2)所记载的聚合物。
[化2]
(上述通式(2)中，R6表示氢原子或甲氧基，m表示2至20的整数)
上述通式(2)中，m优选为2～10的整数。
上述通式(2)的优选形态如下。
[表5]
化合物编号 m R6
(2-1) 8 CH3O-
(2-2) 6 CH3O-
(2-3) 2 CH3O-
(2-4) 3 CH3O-
(2-5) 4 CH3O-
(2-6) 5 CH3O-
(2-7) 6 CH3O-
(2-8) 7 CH3O-
(2-9) 9 CH3O-
(2-10) 10 CH3O-
(2-11) 8 H-
(2-12) 6 H-
(2-13) 2 H-
(2-14) 3 H-
(2-15) 4 H-
(2-16) 5 H-
(2-17) 6 H-
(2-18) 7 H-
(2-19) 9 H-
(2-20) 10 H-
作为优选包含本发明的通式(1)所表示的重复单元的聚合物，优选为包含以下式(2-1)、式(2-2)所表示的结构单元的聚合物。
[化3]
[化4]
包含本发明的通式(1)所表示的重复单元的聚合物的重均分子量只要达到本发明的效果就没有特别限制，特别是从用作涂料时的溶解性和取向性能的平衡考虑，优选为2,000至500,000的范围，进一步优选为5,000至300,000的范围，特别优选为10,000至200,000的范围，最优选为10,000至100,000的范围。此外，关于本发明的聚合物的分子量测定，可举出静态光散射法、GPC、TOFMASS等各种测定方法，本发明通过GPC测定而算出。
本发明的第二方案是一种光学膜，其为具备层叠体的光学膜，且以与上述层叠体中所形成的光取向膜表面抵接的方式形成有具有光学各向异性的光学各向异性层，该层叠体具有包含丙烯酸树脂的透明基材和包含对光响应的光响应性分子的光取向层，该光取向层是在上述透明基材的一个面上被覆于该透明基材而形成的。
本发明的光学各向异性层优选含有聚合性液晶材料。本发明的光学各向异性层优选通过将包含聚合性液晶材料的组合物聚合而形成。
本发明中制造光学各向异性体时所使用的聚合性液晶组合物是单独时或在与其他液晶化合物的组合物中显示液晶性的、包含聚合性液晶的液晶组合物。可举出：例如，Handbook of Liquid Crystals(D.Demus，J.W.Goodby，G.W.Gray，H.W.Spiess，V.Vill编辑，Wiley-VCH社发行，1998年)、季刊化学总论No.22、液晶化学(日本化学会编，1994年)、或者日本特开平7-294735号公报、日本特开平8-3111号公报、日本特开平8-29618号公报、日本特开平11-80090号公报、日本特开平11-148079号公报、日本特开2000-178233号公报、日本特开2002-308831号公报、日本特开2002-145830号公报中所记载那样的具有1,4-亚苯基、1,4-亚环己基等结构多个连接而成的被称为介晶的刚性部位以及(甲基)丙烯酰氧基、乙烯氧基、环氧基之等聚合性官能团的棒状聚合性液晶化合物；或者日本特开2004-2373号公报、日本特开2004-99446号公报中所记载那样的具有马来酰亚胺基的棒状聚合性液晶化合物；或者日本特开2004-149522号公报中所记载那样的具有烯丙基醚基的棒状聚合性液晶化合物；或者，例如，Handbook of Liquid Crystals(D.Demus，J.W.Goodby，G.W.Gray，H.W.Spiess，V.Vill编辑，Wiley-VCH社发行，1998年)、季刊化学总论No.22、液晶化学(日本化学会编，1994年)、日本特开平07-146409号公报中所记载的盘状聚合性化合物。其中，具有聚合性基团的棒状液晶化合物容易制作液晶温度范围包括室温前后的低温的光学各向异性体，因此优选。
作为本发明的聚合性液晶组合物中所含的聚合性液晶材料，含有一种以上聚合性液晶化合物及聚合引发剂，进一步视需要构成有表面活性剂、其他添加剂，制成胆甾醇液晶的情况下，优选进一步含有手性化合物。
本发明的液晶显示装置中的光学各向异性层(例如，相位差)使用通过使含有25重量％以上的具有两个以上聚合性官能团的液晶化合物的聚合性液晶组合物聚合而得到的光学各向异性体。
具有两个以上聚合性官能团的液晶化合物具体优选为以下通式(1)所表示的化合物。
[化5]
P1-(Sp1)m1-MG-R1 (1)
式中，P1表示聚合性官能团，Sp1表示碳原子数0～18的亚烷基(该亚烷基可被一个以上卤素原子、CN基、或具有聚合性官能团的碳原子数1～8的烷基取代，存在于该基团中的一个CH2基或不相邻的两个以上CH2基可各自相互独立地以氧原子相互不直接结合的形式被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-SCO-、-COS-或-C≡C-取代。)，m1表示0或1，MG表示介晶基团或介晶性支撑基团，R1表示氢原子、卤素原子、氰基或碳原子数1～18的烷基，该烷基可被一个以上卤素原子或CN取代，存在于该基团中的一个CH2基或不相邻的两个以上CH2基可各自相互独立地以氧原子相互不直接结合的形式被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-SCO-、-COS-或-C≡C-取代，或者R1表示通式(1-a)所表示的结构，
[化6]
-(Sp1a)ma-P1a (1-a)
(式中，P1a表示聚合性官能团，Sp1a表示与Sp1相同的含义，ma表示0或1。)
MG所表示的介晶基团或介晶性支撑基团由通式(1-b)表示，
[化7]
-Z0-(A1-Z1)n-(A2-Z2)l-(A3-Z3)k-A4-Z4-A5-Z5- (1-b)
(式中，A1、A2、A3、A4及A5各自独立地表示1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二烷-2,5-二基、四氢噻喃-2,5-二基、1,4-双环(2,2,2)亚辛基、十氢化萘-2,6-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡嗪-2,5-二基、噻吩-2,5-二基、1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基、2,6-亚萘基、菲-2,7-二基、9,10-二氢菲-2,7-二基、1,2,3,4,4a,9,10a-八氢菲-2,7-二基、1,4-亚萘基、苯并[1,2-b:4,5-b‘]二噻吩-2,6-二基、苯并[1,2-b:4,5-b‘]二硒吩-2,6-二基、[1]苯并噻吩并[3,2-b]噻吩-2,7-二基、[1]苯并硒吩并[3,2-b]硒吩-2,7-二基、或芴-2,7-二基，
作为取代基，可具有一个以上的F、Cl、CF3、OCF3、CN基、碳原子数1～8的烷基、烷氧基、烷酰基、烷酰氧基、碳原子数2～8的烯基、烯氧基、烯酰基、烯酰氧基、或通式(1-c)所表示的一个以上取代基，
[化8]
(式中，Pc表示聚合性官能团，A表示-O-、-COO-、-OCO-、-OCH2-、-CH2O-、-CH2CH2OCO-、-COOCH2CH2-、-OCOCH2CH2-、或单键，Sp1c表示与Sp1相同的含义，n1表示0或1，mc表示0或1。)，
Z0、Z1、Z2、Z3、Z4及Z5各自独立地表示-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH＝CHCOO-、-OCOCH＝CH-、-CH2CH2COO-、-CH2CH2OCO-、-COOCH2CH2-、-OCOCH2CH2-、-CONH-、-NHCO-、碳原子数2～10的可具有卤素原子的烷基或单键，
n、l及k各自独立地表示0或1，并且表示0≤n+l+k≤3。)。其中，式中，存在两个以上聚合性官能团。
P1、P1a及Pc优选表示选自下述式(P-1)至式(P-20)所表示的聚合性基团中的取代基。
[化9]
这些聚合性官能团中，从提高聚合性以及保存稳定性的观点出发，优选为式(P-1)或式(P-2)、(P-7)、(P-12)、(P-13)，更优选为式(P-1)、(P-7)、(P-12)。
具有两个以上聚合性官能团的液晶化合物可使用一种或两种以上，优选为一种～六种，更优选为两种～五种。
关于具有两个以上聚合性官能团的液晶化合物的含量，在聚合性液晶组合物中，优选含有25～100质量％，更优选含有30～100质量％，特别优选含有35～100质量％。
作为具有两个以上聚合性官能团的液晶化合物，优选为具有两个聚合性官能团的化合物，优选为以下通式(2)所表示的化合物。
[化10]
P2a-(Sp2a)m2-Z0-(A1-Z1)n-(A2-Z2)l-(A3-Z3)k-A4-Z4-A5-Z5-(Sp2b)n2-P2b (2)
式中，A1、A2、A3、A4及A5各自独立地表示1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二烷-2,5-二基、四氢噻喃-2,5-二基、1,4-双环(2,2,2)亚辛基、十氢化萘-2,6-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡嗪-2,5-二基、噻吩-2,5-二基、1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基、2,6-亚萘基、菲-2,7-二基、9,10-二氢菲-2,7-二基、1,2,3,4,4a,9,10a-八氢菲-2,7-二基、1,4-亚萘基、苯并[1,2-b:4,5-b‘]二噻吩-2,6-二基、苯并[1,2-b:4,5-b‘]二硒吩-2，6-二基、[1]苯并噻吩并[3,2-b]噻吩-2,7-二基、[1]苯并硒吩并[3,2-b]硒吩-2,7-二基、或芴-2,7-二基，
作为取代基，表示一个以上的F、Cl、CF3、OCF3、CN基、碳原子数1～8的烷基、烷氧基、烷酰基、烷酰氧基、碳原子数2～8的烯基、烯氧基、烯酰基、烯酰氧基。此外，Z0、Z1、Z2、Z3、Z4及Z5各自独立地表示-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH＝CHCOO-、-OCOCH＝CH-、-CH2CH2COO-、-CH2CH2OCO-、-COOCH2CH2-、-OCOCH2CH2-、-CONH-、-NHCO-、碳原子数2～10的可具有卤素原子的烷基或单键，
n、l及k各自独立地表示0或1，并且表示0≤n+l+k≤3。
P2a及P2b表示聚合性官能团，Sp2a及Sp2b各自独立地表示碳原子数0～18的亚烷基(该亚烷基可被一个以上卤素原子或CN取代，存在于该基团中的一个CH2基或不相邻的两个以上CH2基可各自相互独立地以氧原子相互不直接结合的形式被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-SCO-、-COS-或-C≡C-取代。)，m2、n2各自独立地表示0或1。
n、l及k各自独立地表示0或1，并且表示0≤n+l+k≤3。
P2a及P2b优选表示选自下述式(P-1)至式(P-20)所表示的聚合性基团中的取代基。
[化11]
这些聚合性官能团中，从提高聚合性以及保存稳定性的观点考虑，优选为式(P-1)或式(P-2)、(P-7)、(P-12)、(P-13)，更优选为式(P-1)、(P-7)、(P-12)。
进一步，作为通式(2)的一例，可举出通式(2-1)～(2-4)，但并不限定于下述通式。
[化12]
P2a-(Sp2a)m2-Z0-A4-Z4-A5-Z5-(Sp2b)n2-P2b (2-1)
P2a-(Sp2a)m2-Z0-A3-Z3-A4-Z4-A5-Z5-(Sp2b)n2-P2b (2-2)
P2a-(Sp2a)m2-Z0-A2-Z2-A3-Z3-A4-Z4-A5-Z5-(Sp2b)n2-P2b (2-3)
P2a-(Sp2a)m2-Z0-A1-Z1-A2-Z2-A3-Z3-A4-Z4-A5-Z5-(Sp2b)n2-P2b (2-4)
式中，P2a、P2b、Sp2a、Sp2b、A1、A2、A3、A4、A5、Z0、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、m2及n2表示与通式(2)中的定义相同的定义。
作为具有两个聚合性官能团的聚合性液晶化合物的具体例，可举出式(2-5)～(2-29)的化合物，但并不限定于下述化合物。
[化13]
[化14]
[化15]
[化16]
[化17]
式(2-5)～(2-28)中，m、n及l各自独立地表示1～18的整数，R、R1、R2、R3及R4各自独立地表示氢原子、卤素原子、碳原子数1～6的烷基、碳原子数1～6的烷氧基、氰基，这些基团为碳原子数1～6的烷基、或者碳原子数1～6的烷氧基的情况下，可全部为非取代，或者也可被一个或两个以上的卤素原子取代。
具有两个聚合性官能团的液晶化合物可使用一种或两种以上，优选为一种～五种，更优选为两种～五种。关于具有两个聚合性官能团的液晶化合物的含量，在聚合性组合物中，优选含有25～100质量％，更优选含有30～100质量％，特别优选含有35～100质量％。
作为具有两个以上聚合性官能团的液晶化合物，也优选为具有三个聚合性官能团的化合物。可举出通式(3-1)～(3-18)，但并不限定于下述通式。
[化18]
[化19]
[化20]
式中，A1、A2、A3、A4及A5表示与通式(2)的定义相同的定义。此外，Z0、Z1、Z2、Z3、Z4及Z5表示与通式(2)的定义相同的定义。
P3a、P3b及P3b各自独立地表示聚合性官能团，Sp3a、Sp3b及Sp3c各自独立地表示碳原子数0～18的亚烷基(该亚烷基可被一个以上卤素原子或CN取代，存在于该基团中的一个CH2基或不相邻的两个以上CH2基可各自相互独立地以氧原子相互不直接结合的形式被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-SCO-、-COS-或-C≡C-取代。)，m3、n3、k3各自独立地表示0或1。
作为具有两个聚合性官能团的聚合性液晶化合物的具体例，可举出式(3-19)～(3-26)的化合物，但并不限定于下述化合物。
[化21]
[化22]
具有三个聚合性官能团的液晶化合物可使用一种或两种以上，优选为一种～四种，更优选为一种～三种。
关于具有三个聚合性官能团的液晶化合物的含量，在聚合性液晶组合物中，优选含有0～80质量％，更优选含有0～70质量％，特别优选含有0～60质量％。
本发明中的聚合性液晶组合物中，可进一步含有具有一个聚合性官能团的液晶化合物。
具有一个聚合性官能团的液晶性化合物具体优选为以下通式(4)所表示的化合物。
[化23]
P4-(Sp4)m4-MG-R4 (4)
式中，P4表示聚合性官能团，Sp4表示碳原子数0～18的亚烷基(该亚烷基可被一个以上卤素原子或CN取代，存在于该基团中的一个CH2基或不相邻的两个以上CH2基可各自相互独立地以氧原子相互不直接结合的形式被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-SCO-、-COS-或-C≡C-取代。)，m4表示0或1，MG表示介晶基团或介晶性支撑基团，
R4表示氢原子、卤素原子、氰基或碳原子数1～18的烷基，该烷基可被一个以上卤素原子或CN取代，存在于该基团中的一个CH2基或不相邻的两个以上CH2基可各自相互独立地以氧原子相互不直接结合的形式被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-SCO-、-COS-或-C≡C-取代。
P4优选表示选自下述式(P-1)至式(P-20)所表示的聚合性基团中的取代基。
[化24]
这些聚合性官能团中，从提高聚合性以及保存稳定性的观点考虑，优选为式(P-1)或式(P-2)、(P-7)、(P-12)、(P-13)，更优选为式(P-1)、(P-7)、(P-12)。
MG所表示的介晶基团或介晶性支撑基团可举出通式(4-b)所表示的基团。
[化25]
-Z0-(A1-Z1)n4-(A2-Z2)k4-(A3-Z3)l4-A4-Z4-A5-Z5- (4-b)
通式(4-b)中，A1、A2、A3、A4及A5各自独立地表示1,4-亚苯基、1,4-亚环己基、1,4-亚环己烯基、四氢吡喃-2,5-二基、1,3-二烷-2,5-二基、四氢噻喃-2,5-二基、1,4-双环(2,2,2)亚辛基、十氢化萘-2,6-二基、吡啶-2,5-二基、嘧啶-2,5-二基、吡嗪-2,5-二基、噻吩-2,5-二基-、1,2,3,4-四氢化萘-2,6-二基、2,6-亚萘基、菲-2,7-二基、9,10-二氢菲-2,7-二基、1,2,3,4,4a,9,10a-八氢菲-2,7-二基、1,4-亚萘基、苯并[1,2-b:4,5-b‘]二噻吩-2,6-二基、苯并[1,2-b:4,5-b‘]二硒吩-2,6-二基、[1]苯并噻吩并[3,2-b]噻吩-2,7-二基、[1]苯并硒吩并[3,2-b]硒吩-2,7-二基、或芴-2,7-二基，作为取代基，可具有一个以上的F、Cl、CF3、OCF3、CN基、碳原子数1～8的烷基、烷氧基、烷酰基、烷酰氧基、碳原子数2～8的烯基，Z0、Z1、Z2、Z3、Z4及Z5各自独立地表示-COO-、-OCO-、-CH2CH2-、-OCH2-、-CH2O-、-CH＝CH-、-C≡C-、-CH＝CHCOO-、-OCOCH＝CH-、-CH2CH2COO-、-CH2CH2OCO-、-COOCH2CH2-、-OCOCH2CH2-、-CONH-、-NHCO-、碳原子数2～10的可具有卤素原子的烷基或单键，
n、l及k各自独立地表示0或1，并且表示0≤n+l+k≤3。
作为通式(4)的一例，可举出通式(4-1)～(4-4)，但并不限定于下述通式。
[化26]
P4a-(Sp4a)m4-Z0-A4-Z4-A5-Z5-(Sp4b)n4-R4 (4-1)
P4a-(Sp4a)m4-Z0-A3-Z3-A4-Z4-A5-Z5-(Sp4b)n4-R4 (4-2)
P4a-(Sp4a)m4-Z0-A2-Z2-A3-Z3-A4-Z4-A5-Z5-(Sp4b)n4-R4 (4-3)
P4a-(Sp4a)m4-Z0-A1-Z1-A2-Z2-A3-Z3-A4-Z4-A5-Z5-(Sp4b)n4-R4 (4-4)
式中，A1、A2、A3、A4及A5表示与通式(4-b)的定义相同的定义。此外，Z0、Z1、Z2、Z3、Z4及Z5表示与通式(4-b)的定义相同的定义。此外，R4表示与通式(4)相同的含义。
P4a表示聚合性官能团，Sp4a、Sp4b各自独立地表示碳原子数0～18的亚烷基(该亚烷基可被一个以上卤素原子或CN取代，存在于该基团中的一个CH2基或不相邻的两个以上CH2基可各自相互独立地以氧原子相互不直接结合的形式被-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-COO-、-OCO-、-OCOO-、-SCO-、-COS-或-C≡C-取代。)，m4、n4各自独立地表示0或1。)
作为通式(4)所表示的化合物，可举出以下式(4-5)～(4-41)所表示的化合物，但并不限定于它们。
[化27]
[化28]
[化29]
[化30]
[化31]
式中，m及n各自独立地表示1～18的整数，R、R1及R2各自独立地表示氢原子、碳原子数1～6的烷基、碳原子数1～6的烷氧基、羧基、氰基，这些基团为碳原子数1～6的烷基、或者碳原子数1～6的烷氧基的情况下，可全部为非取代，或者可被一个或两个以上卤素原子取代。
具有一个聚合性官能团的液晶化合物可使用一种或两种以上，优选为一种～五种，更优选为一种～四种。关于具有一个聚合性官能团的液晶化合物的含量，在聚合性液晶组合物中，优选为0质量％以上，更优选为10质量％以上，特别优选为20质量％以上，优选为75质量％以下，更优选为70质量％以下，特别优选为65质量％以下。
本发明中，聚合性液晶组合物的聚合处理可通过公知的方法来进行，在将该组合物中的聚合性液晶化合物取向的状态下一般优选利用紫外线等光照射或者加热来进行。利用光照射进行聚合的情况下，具体而言，优选照射390nm以下的紫外光，最优选照射250～370nm波长的光。但是，因390nm以下的紫外光而引起聚合性组合物发生分解等的情况下，有时也优选利用390nm以上的紫外光进行聚合处理。该光优选为扩散光且不发生偏光的光。此外，该聚合中所使用的聚合引发剂、添加剂也可使用公知的方法。
作为使本发明的聚合性液晶组合物聚合的方法，可举出照射活性能量射线的方法、热聚合法等，但从不需要加热，室温下进行反应考虑，优选照射活性能量射线的方法，其中，从操作简便考虑，优选照射选自由紫外线、电子射线(EB)和α射线等组成的组中的至少一种光的方法。照射时的温度设为本发明的聚合性液晶组合物可保持液晶相的温度，为了避免引起聚合性液晶组合物的热聚合，优选尽量设为30℃以下。予以说明的是，液晶组合物通常在升温过程中在C(固相)-N(向列相)转变温度(以下，简称为C-N转变温度。)至N-I转变温度范围内显示液晶相。另一方面，在降温过程中，为了取得热力学上的非平衡状态，有时在C-N转变温度以下也不凝固而保持液晶状态。将该状态称为过冷却状态。本发明中，处于过冷却状态的液晶组合物也属于保持了液晶相的状态。具体而言，优选照射390nm以下的紫外光，最优选照射250～370nm波长的光。但是，因390nm以下的紫外光而引起聚合性组合物发生分解等的情况下，有时也优选利用390nm以上的紫外光进行聚合处理。该光优选为扩散光、且不发生偏光的光。紫外线照射强度优选为0.05kW/m2～10kW/m2的范围。尤其优选为0.2kW/m2～2kW/m2的范围。紫外线强度低于0.05kW/m2的情况下，为了完成聚合，会耗费大量时间。另一方面，超过2kW/m2的强度时，存在：聚合性液晶组合物中的液晶分子发生光分解的倾向；产生大量聚合热而使聚合中的温度上升，聚合性液晶的序参量发生变化，聚合后的膜的迟滞发生紊乱的可能性。
如果使用掩模并利用紫外线照射而仅使特定的部分聚合后，施加电场、磁场或温度等使该未聚合部分的取向状态发生变化，之后使该未聚合部分聚合，则也可获得具有多个带有不同取向方向的区域的光学各向异性体。
此外，使用掩模并利用紫外线照射仅使特定的部分聚合时，预先对未聚合状态的聚合性液晶组合物施加电场、磁场或温度等而限制取向，在保持该状态的同时从掩模上方照射光而使其聚合，由此也可获得具有多个带有不同取向方向的区域的光学各向异性体。
作为上述聚合性液晶组合物中所使用的溶剂，没有特别限定，可使用上述化合物显示出良好的溶解性的溶剂。例如，可举出甲苯、二甲苯、均三甲苯等芳香族系烃，乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯等酯系溶剂，甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮系溶剂，四氢呋喃、1,2-二甲氧基乙烷、苯甲醚等醚系溶剂，N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮等酰胺系溶剂，γ-丁内酯、氯苯等。它们可单独使用，也可将两种以上混合使用。此外，也可添加添加剂。
上述聚合性液晶组合物中视需要可添加没有聚合性基团的液晶化合物。但是，如果添加量过多，则液晶化合物可能会从所得的光学各向异性体中溶出而污染层叠构件，此外光学各向异性体的耐热性可能降低，因而在添加的情况下，相对于聚合性液晶化合物总量，优选设为30质量％以下，进一步优选设为15质量％以下，特别优选设为5质量％以下。
上述聚合性液晶组合物中也可添加具有聚合性基团但不是聚合性液晶化合物的化合物。作为这样的化合物，只要是通常在该技术领域中被认作聚合性单体或者聚合性低聚物的化合物就可无特别限制地使用。在添加的情况下，相对于本发明的聚合性液晶组合物，优选为5质量％以下，进一步优选为3质量％以下。
上述聚合性液晶组合物中可添加具有光学活性的化合物，即手性化合物。上述手性化合物其自身无需显示液晶相，此外，可具有聚合性基团，也可没有。此外，手性化合物的螺旋方向可根据聚合物的使用用途来适宜选择。
具体而言，例如，可举出具有胆甾醇基作为手性基团的胆甾醇壬酸酯、胆甾醇硬脂酸酯；具有2-甲基丁基作为手性基团的BDH公司制的“CB-15”、“C-15”、Merck公司制的“S-1082”、Chisso公司制的“CM-19”、“CM-20”、“CM”；具有1-甲基庚基作为手性基团的Merck公司制的“S-811”、Chisso公司制的“CM-21”、“CM-22”等。
添加手性化合物的情况下，虽然取决于上述聚合性液晶组合物的聚合物的用途，但优选添加所得的聚合物的厚度(d)除以聚合物中的螺旋间距(P)的值(d/P)为0.1～100的范围的量，进一步优选为0.1～20的范围的量。
上述聚合性液晶组合物中也可添加用于提高保存稳定性的稳定剂。作为稳定剂，例如，可举出对苯二酚、对苯二酚单烷基醚类、叔丁基邻苯二酚类、邻苯三酚类、苯硫酚类、硝基化合物类、β-萘胺类、β-萘酚类等。在添加的情况下，相对于本发明的聚合性液晶组合物，优选为1质量％以下，特别优选为0.5质量％以下。
将由上述聚合物以及上述聚合性液晶组合物得到的光学各向异性体用于例如相位差膜、偏光膜等光学构件的原料、或印刷油墨及涂料、保护膜等用途的情况下，上述聚合性液晶组合物中视需要还可添加金属、金属络合物、染料、颜料、荧光材料、磷光材料、表面活性剂、流平剂、触变剂、凝胶化剂、多糖类、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、抗氧化剂、离子交换树脂、氧化钛等金属氧化物等。
将本发明中的聚合性液晶组合物涂布于具有取向功能的基材上，使本发明的聚合性液晶组合物中的液晶分子以保持近晶相、向列相的状态均匀地取向并聚合，从而获得本发明的光学各向异性体。
本发明中的相位差层只要改善液晶分子所具有的双折射特性所影响的视角依赖性，则可无特别限制地适用各种各样的取向模式。例如，可适用正型A板、负型A板、正型C板、负型C板、双轴性板、正型O板、负型O板的取向模式。其中，优选使用正型A板及负型C板。进一步更优选将正型A板和负型C板层叠。
这里，正型A板的意思是，使聚合性液晶组合物水平取向而成的光学各向异性体。此外，负型C板的意思是，使聚合性液晶组合物进行胆甾醇取向而成的光学各向异性体。
作为本发明的一实施方式的液晶单元中，为了补偿偏光轴正交性的视角依赖而扩大视角，作为第一相位差层，优选使用正型A板。这里，关于正型A板，当将膜的面内迟相轴方向的折射率设为nx、膜的面内进相轴方向的折射率设为ny、膜的厚度方向的折射率设为nz时，形成“nx＞ny＝nz”的关系。作为正型A板，优选波长550nm时的面内相位差值处于30～500nm的范围。此外，厚度方向相位差值没有特别限定。Nz系数优选为0.9～1.1的范围。
此外，为了消除液晶分子自身的双折射，作为第二相位差层，优选使用具有负折射率各向异性的、所谓负型C板。此外，也可将负型C板层叠于正型A板上。
这里，负型C板是当将相位差层的面内迟相轴方向的折射率设为nx、相位差层的面内进相轴方向的折射率设为ny、相位差层的厚度方向的折射率设为nz时，形成“nx＝ny＞nz”的关系的相位差层。负型C板的厚度方向相位差值优选为20～400nm的范围。
予以说明的是，厚度方向的折射率各向异性由式(2)所定义的厚度方向相位差值Rth表示。关于厚度方向相位差值Rth，可使用面内相位差值R0、以迟相轴为倾斜轴倾斜50°而测定的相位差值R50、膜的厚度d、膜的平均折射率n0，由式(1)和下式(4)～(7)通过数值计算而求出nx、ny、nz，并将它们代入式(2)而算出。此外，Nz系数可根据式(3)算出。以下，在本说明书的其他记载中是同样的。
R0＝(nx-ny)×d (1)
Rth＝[(nx+ny)/2-nz]×d (2)
Nz系数＝(nx-nz)/(nx-ny) (3)
R50＝(nx-ny’)×d/cos(φ) (4)
(nx+ny+nz)/3＝n0 (5)
这里，
φ＝sin-1[sin(50°)/n0] (6)
ny’＝ny×nz/[ny2×sin2(φ)+nz2×cos2(φ)]1/2 (7)
对于市售的相位差测定装置，多数在装置内自动进行此处所示的数值计算，并自动显示面内相位差值R0、厚度方向相位差值Rth等。作为这样的测定装置，例如，可举出RETS-100(大塚化学(株)制)。
本发明中，实际应用光学膜、例如使用上述那样的聚合性液晶材料的光学膜时，期望基材与取向膜不容易背离。目前为止，为了改善与基材的密合性，使具有提高密合性的功能的结构单元与例如具有取向功能的结构单元形成共聚物等而引入取向膜材料，但该情况下，会牺牲取向功能。也作为本发明的特征之一的、特定结构的取向材料的重复结构在提高与丙烯酸树脂的密合性方面具有优异的效果。因此，本发明的使用光响应性分子作为取向材料的取向膜与丙烯酸树脂的密合性优异，这也是本发明的效果之一。即，通过特定结构的取向材料与丙烯酸树脂基材的组合而发挥本发明的效果，可获得实用的光学膜。进一步，基材的丙烯酸树脂为聚甲基丙烯酸甲酯的情况下，可发挥本发明的效果，尤其取向材料在结构中具有肉桂酸衍生物结构的情况下，可进一步发挥本发明的效果，肉桂酸衍生物结构为肉桂酸结构的情况下，可尤其发挥本发明的效果。作为肉桂酸结构，末端带有1-羧基乙烯-2-基者为佳。此外，基材为廉价的丙烯酸树脂的情况下，尤其为PMMA的情况下，可廉价地构成光学膜。
因此，本发明的层叠体的优选形态中，将至少包含醇系溶剂以及具有下述式(2)所表示的重复单元的化合物的溶液涂布于包含丙烯酸树脂的透明基材上并干燥后，照射偏光紫外线，从而使其展开附着于该透明基板上而形成，
[化32]
(上述通式(2)中，R6表示氢原子或甲氧基，m表示2至20的整数)。
此外，本发明的光学膜的优选形态中，具有如下形成的层：将至少包含醇系溶剂以及具有下述式(2)所表示的重复单元的化合物的溶液涂布于包含丙烯酸树脂的透明基材上并干燥后，照射偏光紫外线，从而使其展开附着于该透明基板上，在所形成的光取向层上，将包含聚合性液晶材料的组合物聚合，
[化33]
(上述通式(2)中，R6表示氢原子或甲氧基，m表示2至20的整数)。
作为上述醇系溶剂，优选为甲氧基乙醇、乙基溶纤剂、丙基溶纤剂、丁基溶纤剂，特别优选为甲氧基乙醇。
以下，对本发明的层叠体的制造方法和光学膜的制造方法进行说明。
[光响应性分子的调制和光取向层的形成]
作为以展开附着(或也称为被覆)于包含丙烯酸树脂的透明基材的至少一个面的方式形成包含对光响应的光响应性分子的光取向层的方法，例如，可举出：将包含光响应性分子的溶液涂布于包含丙烯酸树脂的透明基材上后，干燥而制作层叠体的方法(也称为方法1。)；以及将包含光响应性分子的前体的溶液涂布于包含丙烯酸树脂的透明基材上后，通过使该光响应性分子的前体发生化学反应而将光取向层形成于透明基材上的方法(也称为方法2。)。这些方法中，视需要可进行将溶剂干燥的工序，此外，可进行多次涂布、制作多层层叠体的方法以使光取向层成为预定的厚度。
以下对本发明的光响应性分子的调制进行说明。使用高分子作为本发明的光响应性分子的情况下，作为具有可光化学交联的部位的化合物，优选将以下化学式(3)所表示的单体作为重复单元而聚合。
[化34]
(上述通式(3)中，R1表示氢原子或者甲基，R2、R3、R4及R5各自独立地表示氢原子、氟原子、碳原子数1～6的烷基或烷氧基，R6表示氢原子或者可被氰基或碳原子数1～3个的烷氧基取代的碳原子数1～6的烷基，X表示-O-或-NH-，S1表示-O-或可任意地被碳原子数1～3的烷基及/或氟原子取代的亚甲基，其中，存在于上述通式(1)中的氧原子彼此不相邻，n表示2～20的整数。)
也作为本发明的特征之一的、特定结构的取向材料具有上述特定的重复结构，也可不单一而由多个特定结构形成，为了得到这样的取向材料，只要使多种上述通式(3)所表示的单体聚合即可。
调制本实施方式的聚合物时，可根据聚合官能团的聚合方式来任意地使用聚合引发剂，关于聚合引发剂的例子，已在高分子的合成与反应(高分子学会编，共立出版)等中公开。
作为自由基聚合时的热聚合引发剂，可举出偶氮双异丁腈、2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)等偶氮化合物、叔丁基过氧化氢、过氧化苯甲酰等过氧化物作为例子。
作为光聚合引发剂，可举出二苯甲酮、米蚩酮、呫吨酮、噻吨酮等芳香族酮化合物，2-乙基蒽醌等醌化合物，苯乙酮、三氯苯乙酮、2-羟基-2-甲基苯丙酮、1-羟基环己基苯基酮、苯偶姻醚、2,2-二乙氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮等苯乙酮化合物，苯偶酰、苯甲酰甲酸甲酯等二酮化合物，1-苯基-1,2-丙二酮-2-(邻苯甲酰基)肟等酰基肟酯化合物，2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦等酰基氧化膦化合物，四甲基秋兰姆、二硫代氨基甲酸酯等硫化合物，过氧化苯甲酰等有机化氧化物，偶氮双异丁腈等偶氮化合物。此外，作为阳离子聚合时的热聚合引发剂，可举出芳香族锍盐化合物等。此外，作为光聚合引发剂，可举出有机锍盐化合物、碘盐化合物、化合物等作为例子。
上述聚合引发剂的添加量优选为0.1～10质量％，更优选为0.1～6质量％，进一步优选为0.1～3质量％。此外，也可如聚硅氧烷化合物那样，通过对聚合物主链的加成反应来合成目标聚合物。
也作为本发明的特征之一的、通式(1)的光响应性分子除了具有单一或多个上述特定的重复结构以外，也可为了例如提高流平性、提高密合性、提高擦伤性、提高耐热性、提高耐光性等而根据目的引入其他结构单元。为此，将上述通式(3)所表示的单体与其他单体根据目的进行聚合或共聚即可，作为那样的聚合，可举出无规共聚、嵌段共聚等以往公知的共聚物。该情况下，也作为本发明的特征之一的特定的重复结构与其他结构单元的组成比可在不损害本发明效果的范围内适当选择，但“本发明中所谓的特定重复结构”:“其他重复结构”优选为20:80～99.9:0.1，进一步优选为50:50～99.5:0.5，特别优选为70:30～99:1。作为引入其他重复结构时可使用的单体的例子，可举出苯乙烯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯等。
将也作为本发明的特征之一的特定结构的取向材料设于基材上时，例如可通过将使该取向材料溶解于适当的溶剂而得的涂料涂布于基材上后干燥而设置。或者也可通过将使上述通式(3)的单体溶解于适当的溶剂而得的涂料涂布于基材上后，利用热或者光等进行聚合而设置，此时，也可在该涂料中混合适当量的上述自由基引发剂等。
本实施方式的聚合物可通过预先在玻璃制、不锈钢制等的反应容器中进行聚合反应后，将所生成的聚合物精制而得到。聚合反应也可使作为原料的单体溶解于溶剂中来进行，作为优选的溶剂例子，可举出苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、环己烷、环庚烷、甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、乙二醇、乙二醇单甲基醚、乙二醇二甲基醚、2-丁酮、丙酮、四氢呋喃、γ-丁内酯、N-甲基-吡咯烷酮、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺等，此外，也可并用两种以上的有机溶剂。
(方法1)
通过对上述光响应性分子所构成的被膜进行光照射，能够形成赋予了对于液晶分子的取向控制能力和液晶分子对于热和光的取向稳定性的光取向层(膜)。此外，本发明的光取向层优选利用涂布法将包含光响应性分子的溶液形成于包含丙烯酸树脂的基板上。
将包含本发明的光响应性分子的溶液涂布于平板状或膜状的丙烯酸树脂基材的至少一个面而得到层叠体，将所涂布的该溶液的层干燥，并将溶剂从该溶液层去除，从而能够获得在丙烯酸树脂系基材的至少一个面具有将光响应性分子干燥而成的干燥被膜的层叠体。通过对包含上述光响应性分子的上述干燥被膜照射偏光，能够形成具备对于液晶分子的取向控制能力、且可赋予液晶分子对于热和光的取向稳定性的光取向膜。即，通过对具有上述干燥被膜的层叠体照射偏光，从而可获得具有上述光取向膜的层叠体。
包含本发明的光响应性分子的溶液中，除了上述光响应性分子和溶剂以外，还可含有胺。通过添加胺，有时能够提高聚合物成分的溶解性。例如，即使是溶剂难以溶解光响应性分子成分的情况，通过添加胺，有时也可溶解该光响应性分子成分。
作为上述胺，且作为光响应性分子成分，例如，选择包含通式(1)所表示的重复单元的聚合物的情况下，优选为可与该聚合物的侧链所具有的羧基等末端基-COOR6(羧酸等)生成盐、或形成相互作用的胺。作为合适的胺，例如，可举出乙基胺、丙基胺、丁基胺等伯胺，二乙基胺、二丙基胺、二异丙基胺、二丁基胺等仲胺，三乙基胺、三丁基胺、N-乙基二异丙基胺等叔胺等。上述胺更优选在常温下为液体。该胺的使用量只要适当选择即可，相对于主要溶剂，优选为0.01～2.0重量％。
作为构成本发明的光取向层形成用溶液的溶剂，可单独使用一种溶剂，也可并用两种以上溶剂。
作为上述溶剂的合适例子，优选为2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、1-甲氧基-2-丙醇或1-乙氧基-2-丙醇等二醇醚类，乙基溶纤剂、丙基溶纤剂或丁基溶纤剂等溶纤剂等溶纤剂类等，可举出含有选自甲氧基乙醇、乙基溶纤剂、丙基溶纤剂和丁基溶纤剂中的一种或多种的混合溶剂作为重量比最多的成分的溶剂。这些合适的溶剂不易侵蚀丙烯酸树脂系基材。
作为合适的混合溶剂的具体例，例如，可举出2-甲氧基乙醇和2-乙氧基乙醇的混合溶剂、2-甲氧基乙醇和异丙基醇(IPA)的混合溶剂。
2-甲氧基乙醇与2-乙氧基乙醇在混合溶剂中的混合比例优选为2-甲氧基乙醇:2-乙氧基乙醇＝10:90～90:10(质量比)，更优选为20:80～80:20(质量比)，进一步优选为30:70～70:30(质量比)。2-甲氧基乙醇与IPA在混合溶剂中的混合比例优选为2-甲氧基乙醇:IPA＝10:90～90:10(质量比)，更优选为20:80～80:20(质量比)，进一步优选为30:70～70:30(质量比)。
作为将本发明的光取向层形成用溶液涂布于丙烯酸树脂基材上的方法，可举出例如旋涂、模涂、凹版涂布、柔性印刷、喷墨印刷等方法。
涂布时含有上述光响应性分子的溶液的固体成分浓度优选为0.5～10质量％，考虑到在丙烯酸树脂基材上涂布含有上述光响应性分子的溶液的方法、上述聚合物溶液的粘性、构成上述聚合物溶液的上述溶剂的挥发性等，进一步优选从上述范围中选择。
作为将由所涂布的溶液构成的溶液层干燥的方法，优选将涂布面加热而将溶剂去除的方法。作为干燥时的加热温度，只要是丙烯酸树脂基材不损伤或不变形的温度就没有特别限制，优选为40～100℃，更优选为50～80℃。作为该优选的加热温度时的加热时间，优选为2～200分钟，更优选为2～100分钟。干燥方法没有特别限制，例如，可举出自然干燥、加热干燥、减压干燥、加压加热干燥等方法。
接着，对于通过上述方法形成的上述涂膜，从涂膜面法线方向照射直线偏光、从斜向照射非偏光或直线偏光，从而能够因进行光交联反应而固化且表现取向控制能力。也可组合多种照射方法。
使上述干燥被膜固化(光交联反应)，使上述干燥被膜变化为光取向膜时所照射的光可使用例如包含150nm～800nm波长的光的紫外线以及可见光线。其中，特别优选为270nm至450nm的紫外线。
作为光源，例如，可举出氙灯、高压水银灯、超高压水银灯、金属卤化物灯等。对于来自这些光源的光，使用偏光过滤器、偏光棱镜，从而可获得直线偏光。此外，从这样的光源得到的紫外光及可见光可使用干涉滤波器、滤色器等来限制所照射的波长范围。照射能量优选为1～15mJ/cm2～500mJ/cm2，进一步优选为2～20mJ/cm2～300mJ/cm2。照度更优选为2～500mW/cm2，进一步优选为5～300mW/cm2。
关于涂布于丙烯酸系基材上的上述聚合物溶液的量，优选形成于基材表面上的溶液层的厚度为500～30,000nm的范围，更优选为500～10,000nm的范围。所形成的光取向膜的平均膜厚优选为10～250nm程度，更优选为10～100nm程度。此外，为了将光取向膜的平均膜厚调整为10～250nm的范围，可进行多次涂布而形成。
(方法2)
本发明的光响应性分子也可通过使包含通式(3)所表示的单体的组合物溶解于溶剂中，涂布于基板上且将溶剂干燥去除，然后利用加热或光照射进行聚合反应而获得(上述方法2)。该情况下，通过使用将作为本发明的取向材料的通式(3)所表示的化合物溶解于有机溶剂而成的涂料，从而例如在作为透明基板的PMMA上形成取向膜的情况下，期望该有机溶剂不溶解或侵蚀PMMA。然而，PMMA与例如PET等基材相比，耐试剂性不足，在多数有机溶剂中耐性低，因此实质上可使用的有机溶剂的种类不多。作为那样的适合使用的有机溶剂，可举出醇系溶剂，优选为甲氧基乙醇、乙基溶纤剂、丙基溶纤剂、丁基溶纤剂，特别优选为甲氧基乙醇。
此外，本发明的通式(3)所表示的单体、来源于其的聚合物对于多数有机溶剂显示出有效的溶解性，可优选使用甲氧基乙醇、乙基溶纤剂、丙基溶纤剂、丁基溶纤剂。尤其对于甲氧基乙醇也具有充分的溶解性，由上，将PMMA用作基材，将作为本发明的特征之一的特定结构的取向材料用作取向膜材料，且该取向膜材料的溶剂使用甲氧基乙醇，这是良好的组合，能够发挥本发明的效果。特别是从溶解性和制膜性、以及取向性能考虑，将PMMA用作基材、将本发明的通式(1)所表示的聚合物中分子量处于10,000至100,000范围的物质用作取向膜材料、且该取向膜材料的溶剂使用甲氧基乙醇，这是最好的组合，特别能够发挥本发明的效果。
当使作为本发明的取向材料的光响应性分子、作为其前体的通式(3)所表示的化合物溶解于上述溶剂中时，为了进一步改善溶解性，视需要可辅助地使用其他溶剂或者添加剂。作为这样的例子，可举出伯胺、仲胺、叔胺等，可优选举出乙基胺、丙基胺、丁基胺、二乙基胺、二丙基胺、二异丙基胺、二丁基胺等，所使用的量只要适当选择即可，但相对于主要溶剂，优选为0.01～2.0重量％。
另外，上述方法2的情况下，由通式(3)所表示的单体调制光响应性分子(例如，通式(1)所表示的聚合物)的方法、将该单体涂布于基板上的方法，可与方法1同样地进行。
[光学各向异性体的制造方法]
通过在上述光取向层(膜)上涂布上述聚合性液晶组合物，使上述聚合性液晶组合物中的聚合性液晶分子以取向的状态聚合，从而能够制造光学各向异性体。这里，光学各向异性体的意思是，当光进入其物质中时，根据所进入的方向，光的速度、折射率、吸收等光学性质存在不同的物质。作为上述光学各向异性体的例子，可举出相位差板、相位差膜等光学部件。
作为光学各向异性体的制造工序，例如，可举出以下方法。
作为第一工序，在丙烯酸树脂基板上形成上述光取向层。作为第二工序，照射具有各向异性的光，对包含上述光响应性分子的涂膜赋予取向控制能，形成光取向层。作为第三工序，在上述光取向膜上形成聚合性液晶组合物膜。作为第四工序，使聚合性液晶组合物膜聚合而形成光学各向异性体。此时，第四工序中，光取向层内可同时进行聚合反应、交联反应。上述制造工序中，对包含上述光响应性分子的涂膜直接照射光，因而能够得到液晶取向能更高的光取向膜。
此外，作为其他制造方法，可举出以下方法。作为第一工序，在丙烯酸树脂基板上形成包含上述光响应性分子的涂膜。作为第二工序，在包含上述光响应性分子的涂膜上形成聚合性液晶组合物膜。作为第三工序，照射具有各向异性的光，对上述光取向层赋予取向控制能，形成光取向层。作为第四工序，使聚合性液晶组合物膜聚合而形成光学各向异性体。此时，可通过光照射等同时进行第三工序和第四工序，对于上述制造工序而言，可削减工序数。
视情况，也可层叠多层光学各向异性体。该情况下，只要将上述工序重复多次即可，可形成光学各向异性体的层叠体。可在上述光取向膜上形成上述光学各向异性体后，进一步在光学各向异性体上层叠光取向膜和光学各向异性体，也可在上述光取向膜上形成上述光学各向异性体后，进一步层叠光学各向异性体。
如果使用掩模且利用紫外线照射仅使特定部分聚合后，施加电场、磁场或温度等使上述未聚合部分的取向状态发生变化，之后使上述未聚合部分聚合，则也能够获得具有多个带有不同取向方向的区域的光学各向异性体。
此外，当使用掩模且利用紫外线照射仅使特定部分聚合时，预先对未聚合状态的上述单体组合物施加电场、磁场或温度等而约束取向，在保持该状态的同时从掩模上方照射光而使其聚合，从而也能够获得具有多个带有不同取向方向的区域的光学各向异性体。
为了所得的光学各向异性体的耐溶剂特性、耐热性的稳定化，也可对光学各向异性体进行加热熟化处理。该情况下，优选以上述聚合性液晶组合物膜的玻璃化转变点以上进行加热。通常优选为50～300℃，更优选以所使用的丙烯酸树脂基材的耐热温度范围进行加热。
关于通过以上工序得到的光学各向异性体，可将光学各向异性体层从基板剥离而以单体用作光学各向异性体，也可不从基板剥离直接用作光学各向异性体。特别是由于不易污染其他构件，因而在用作被层叠基板或与其他基板贴合而使用时有用。
另外，上述聚合性液晶组合物优选为包含上述聚合性液晶材料的组合物，将包含该聚合性液晶材料的组合物(也称为聚合性液晶组合物)聚合而成的膜优选为光学各向异性层。
[其他液晶取向层的形成方法]
通过对本实施方式的光响应性分子(例如通式(1)所表示的聚合物)进行光照射，也能够赋予对于液晶分子的取向控制能力以及赋予对于热和光的取向稳定性。能够提供使用了上述光响应性分子的水平取向或垂直取向模式液晶显示元件用的液晶取向层、及包含上述液晶取向层的水平取向或垂直取向模式液晶显示元件。作为由上述光响应性分子得到的液晶取向层的形成方法的例子，可举出使上述光响应性分子溶解于溶剂且涂布于基板上后，对涂膜进行光照射使其表现取向控制能力而形成液晶取向层的方法。
这里，上述液晶取向层和上述光取向膜可为具有相同构成的层(膜)，也可为具有不同构成的层(膜)。关于上述光取向膜，可使层叠于该光取向膜上的聚合性液晶取向。另一方面，这里所述的液晶取向层可使液晶单元中由电压驱动的液晶层取向。
作为为了使本发明的光响应性分子的前体(例如，上述通式(3)的单体)溶解而使用的溶剂，可使用与为了使上述光响应性分子溶解而使用的溶剂同样的溶剂。此外，可利用光照射同时进行聚合物的调制和取向控制能力的表现，此外，也可通过并用加热和光照射、并用波长不同的两种以上的光等方法来分别进行光响应性分子的调制和取向控制能力的表现。进一步，使液晶分子取向的取向层的形成方法中的任一情况下，都可通过在预先形成有取向层的基板上进一步制造光取向层，从而对基板赋予由上述光响应性分子引起的取向方向以及取向角度的控制能力。
用于液晶显示元件的情况下，可在这些基板上设置由Cr、Al、In2O3-SnO2构成的ITO膜、或由SnO2构成的NESA膜等电极层，为了这些电极层的图案化，可使用光蚀刻法、形成电极层时使用掩模的方法等。进一步，上述基板上可形成有滤色器层等。
作为将包含上述光响应性分子的溶液涂布于基板上的方法，例如，可举出旋涂、模涂、凹版涂布、柔性印刷、喷墨印刷等方法。
涂布时的溶液的固体成分浓度优选为0.5～10质量％。进一步优选考虑在基板上涂布溶液的方法、粘性、挥发性等而从该范围中选择。
将包含上述光响应性分子的溶液涂布于基板上后，优选将上述涂布面加热而将溶剂去除。关于干燥条件，优选在50～300℃、更优选80～200℃优选进行2～200分钟、更优选2～100分钟。
使用上述光响应性分子的前体溶液(例如，上述通式(3)的单体)的情况下，也可在上述加热工序中进行热聚合，在基板上调制聚合物。该情况下，优选前体溶液中预先含有聚合引发剂。或者，也可在上述加热工序中将溶剂去除后，照射非偏光而利用光聚合来调制光响应性分子，此外，也可并用热聚合和光聚合。
在基板上利用热聚合由上述光响应性分子的前体调制光响应性分子的情况下，加热温度只要对于进行聚合而言充分就没有特别限制。一般为50～250℃程度，进一步优选为70～200℃程度。此时，上述组合物中可添加聚合引发剂也可不添加。
在基板上利用光聚合调制本实施方式的光响应性分子时，光照射中优选使用非偏光的紫外线。
此外，上述组合物中优选预先含有聚合引发剂。
非偏光紫外线的照射能量优选为20mJ/cm2～8J/cm2，进一步优选为40mJ/cm2～5J/cm2。
非偏光紫外线的照度优选为10～1000mW/cm2，更优选为20～500mW/cm2。
作为非偏光紫外线的照射波长，优选在250～450nm具有峰。
接着，对利用上述方法形成的上述涂膜从涂膜面法线方向照射直线偏光、从斜向照射非偏光或直线偏光，进行光各向异性化反应及光交联反应，从而能够表现取向控制能力，此外，也可组合这些照射方法。为了赋予期望的预倾角，优选从斜向照射直线偏光。另外，本说明书中，从斜向照射是指，光的照射方向与基板面所成的角度为1度以上89度以下的情况。用作垂直取向用的液晶取向层的情况下，一般而言，预倾角优选为70～89.8°。此外，用作水平取向用的液晶取向层的情况下，一般而言，预倾角优选为0～20°。
对上述涂膜照射的光可使用例如包含150nm～800nm波长的光的紫外线以及可见光线，特别优选为270nm至450nm的紫外线。
作为光源，例如，可举出氙灯、高压水银灯、超高压水银灯、及金属卤化物灯等。对于来自这些光源的光，使用偏光过滤器、偏光棱镜，从而得到直线偏光。此外，从这样的光源得到的紫外光及可见光也使用干涉滤波器、滤色器等来限制所照射的波长范围。
此外，光的照射能量优选为1mJ/cm2～500mJ/cm2，进一步优选为2mJ/cm2～300mJ/cm2。
光的照度更优选为2～500mW/cm2，进一步优选为5～300mW/cm2。
所形成的液晶取向层的膜厚优选为10～250nm程度，更优选为10～100nm程度。
使用上述方法中所形成的液晶取向层，例如，可如下制造在一对基板间夹持液晶组合物的液晶单元及使用该液晶单元的液晶显示元件。
准备两块形成有上述液晶取向层的基板，并将液晶配置于该两块基板间，从而能够制造液晶单元。此外，也可仅在两块基板中的一块上形成有上述液晶取向层。
作为液晶单元的制造方法，例如，可举出以下方法。首先，以各个液晶取向层相对的方式配置两块基板，在以两块基板之间保持一定间隙(单元间隙)的状态将周边部使用密封剂贴合，将液晶注入填充于被基板表面和密封剂划分的单元间隙中后，密封注入孔，从而能够制造液晶单元。
此外，液晶单元也可利用被称为ODF(滴注，One Drop Fill)方式的方法来制造。作为步骤，例如，在形成了液晶取向层的基板上的预定部位，例如，涂布紫外光固化性密封剂，进一步在液晶取向层上滴下液晶后，以液晶取向层相对的方式贴合另一块基板，接着，对基板的整面照射紫外光而将密封剂固化，从而能够制造液晶单元。
利用任一方法制造液晶单元时，都期望加热至所使用的液晶形成各向同性相的温度后，缓慢冷却至室温，从而将注入时的流动取向去除。
作为上述密封剂，例如，可使用环氧树脂等。
此外，为了将上述单元间隙保持为一定，可在将两块基板贴合之前，使用硅胶、氧化铝、丙烯酸树脂等的珠作为间隔物。这些间隔物可散布于取向膜涂膜上，也可与密封剂混合后将两块基板贴合。
作为上述液晶，例如，可使用向列型液晶。垂直取向型液晶单元的情况下，优选具有负的介电常数各向异性。水平取向型液晶单元的情况下，优选具有正的介电常数各向异性。作为所使用的液晶，例如，可举出二氰基苯系液晶、哒嗪系液晶、席夫碱系液晶、氧化偶氮基系液晶、萘系液晶、联苯系液晶、及苯基环己烷系液晶等。在如此制造的上述液晶单元的外侧表面贴合偏光板，从而能够得到液晶显示元件。
作为偏光板的例子，可举出由一边使聚乙烯醇延展取向一边吸收碘而成的“H膜”构成的偏光板、或用乙酸纤维素保护膜夹持H膜而成的偏光板等。
本说明书中，光学轴是指，液晶显示元件或光学各向异性体中，折射率为一定，即使入射未发生偏光的光也不发生双折射，常光与非常光一致或者偏差成为最小的方向。本说明书中，取向是指，处于液晶显示元件的液晶单元中的液晶分子或形成光学各向异性体的聚合性液晶分子朝向一定方向时的方向，棒状液晶分子的情况下，设为分子长轴所取的方向，圆盘状液晶分子的情况下，设为相对于圆盘面的法线方向。本说明书中，预倾角是指，液晶分子或聚合性液晶分子的取向方向与基板面所成的角度。本说明书中，聚合性液晶是指，显示液晶相，并且包含可聚合的化学结构的化合物。本说明书中，水平取向是指，预倾角成为0度以上20度以下的取向。本说明书中，垂直取向是指，预倾角成为70度以上90度以下的取向。光学轴相对于基板面所成的角与预倾角可一致也可不一致。
实施例
(合成例1)
与日本特开2013-33248实施例1及实施例2中记载的方法同样地合成(M2-1)。在烧瓶中混合2.0g的单体(M2-1)、16.8mg的AIBN和20.2mL的四氢呋喃(THF)，在氮气气氛下，于60℃搅拌8小时后，加入所使用的单体量的5倍量(相对于单体1g为5mL)的己烷(本合成例中为10mL)而使反应混合物析出，通过倾析将上清液去除。将反应混合物再溶解于所使用的单体量的3倍量(相对于单体1g为3mL)的THF(本合成例中为6mL)，加入所使用的单体量的5倍量(相对于单体1g为5mL)的己烷(本合成例中为10mL)而使反应混合物析出，通过倾析将上清液去除。将再溶解于THF、在己烷中析出、倾析的操作进一步进行3次后，将所得的反应混合物在遮光下以20℃、0.13kPa减压干燥24小时，获得1.71g的式(2-1)的聚合物。
[化35]
[化36]
利用后述条件的凝胶渗透色谱(GPC)测定求出上述所得的聚合物的分子量，结果在聚苯乙烯标准下，重均分子量(Mw)为50,352，分散比(Mw/Mn)为2.15，单体残量为0.26％。
＜GPC测定条件＞
柱：昭和电工(株)制Shodex KF-803L、KF-804L、KF-805、KF-806
(将它们串联连接)
洗脱液：THF
样品溶液浓度：0.1(w/v)％(溶剂THF)
样品注入量：200μL
柱温度：40℃
柱流量：1.0mL/min
检测器：RI
以下，GPC的测定条件与此相同。
(合成例2)
使用3.0g的单体(M2-1)、115mg的AIBN和64mL的THF于60℃搅拌4小时后，加入所使用的单体量的23.3倍量(相对于单体1g为23.3mL)的己烷(本合成例中为70mL)的己烷而使反应混合物析出，通过倾析将上清液去除。将反应混合物再溶解于所使用的单体量的1.5倍量(相对于单体1g为1.5mL)的THF(本合成例中为4.5mL)，加入所使用的单体量的4倍量(相对于单体1g为4mL)的己烷(本合成例中为12mL)而使反应混合物析出，通过倾析将上清液去除。将再溶解于THF、在己烷中析出、倾析的操作进一步进行3次后，将所得的反应混合物在遮光下以20℃、0.13kPa减压干燥24小时，获得0.83g的式(2-1)的聚合物。利用GPC测定所得的聚合物的分子量，结果在聚苯乙烯标准下，重均分子量(Mw)为6,901，分散比(Mw/Mn)为1.21，单体残量为0.07％。
(合成例3)
使用2.0g的单体(M2-1)、16.8mg的AIBN和25mL的THF于60℃搅拌6小时，除此以外，与合成例1同样地获得1.26g的式(2-1)的聚合物。利用GPC测定所得的聚合物的分子量，结果在聚苯乙烯标准下，重均分子量(Mw)为32,994，分散比(Mw/Mn)为1.65，单体残量为0.07％。
(合成例4)
使用70.0g的单体(M2-1)、588mg的AIBN和708.5mL的THF，除此以外，与合成例1同样地获得56.08g的式(2-1)的聚合物。利用GPC测定所得的聚合物的分子量，结果在聚苯乙烯标准下，重均分子量(Mw)为58,415，分散比(Mw/Mn)为1.96，单体残量为0.06％。
(合成例5)
使用2.0g的单体(M2-1)、16.8mg的AIBN和15.1mL的THF，除此以外，与合成例1同样地获得1.65g的式(2-1)的聚合物。利用GPC测定所得的聚合物的分子量，结果在聚苯乙烯标准下，重均分子量(Mw)为85,390，分散比(Mw/Mn)为2.34，单体残量为0.22％。
(合成例6)
使用4.0g的单体(M2-2)、36.25mg的AIBN和20mL的THF于55℃搅拌6小时，除此以外，与合成例1同样地获得2.45g的式(2-2)的聚合物。
[化37]
[化38]
利用GPC测定所得的聚合物的分子量，结果在聚苯乙烯标准下，重均分子量(Mw)为129,823，分散比(Mw/Mn)为2.31，单体残量为0.23％
(合成例7)
使用3.0g的单体(M2-2)、27.18mg的AIBN和21mL的THF于60℃搅拌5小时，除此以外，与合成例1同样地获得2.02g的式(2-2)的聚合物。利用GPC测定所得的聚合物的分子量，结果在聚苯乙烯标准下，重均分子量(Mw)为58,992，分散比(Mw/Mn)为1.81，单体残量为0.03％。
(合成例8)
使用2.0g的单体(M2-11)，除此以外，与合成例1同样地获得1.34g的式(2-11)的聚合物。
[化39]
[化40]
利用GPC测定所得的聚合物的分子量，结果在聚苯乙烯标准下，重均分子量(Mw)为57,404，分散比(Mw/Mn)为1.89，单体残量为0.08％。
(合成例9)
使用4.0g的单体(M2-11)、36mg的AIBN和20mL的THF于55℃搅拌4小时，除此以外，与合成例8同样地获得2.18g的式(2-11)的聚合物。利用GPC测定所得的聚合物的分子量，结果在聚苯乙烯标准下，重均分子量(Mw)为175,573，分散比(Mw/Mn)为2.31，单体残量为0.05％。
(合成例10)
使用1.08g的单体(M2-1)及1.0g的单体(M2-11)、18.2mg的AIBN和23.3mL的THF于60℃搅拌6.5小时后，加入所使用的单体量的15倍量(相对于单体1g为15mL)的己烷(本合成例中为30mL)而使反应混合物析出，通过倾析将上清液去除。将反应混合物再溶解于所使用的单体量的5倍量(相对于单体1g为5mL)的THF(本合成例中为10mL)，加入所使用的单体量的12.5倍量(相对于单体1g为12.5mL)的己烷(本合成例中为25mL)而使反应混合物析出，通过倾析将上清液去除。将再溶解于THF、在己烷中析出、倾析的操作进一步进行3次后，将所得的反应混合物在遮光下以20℃、0.13kPa减压干燥24小时，获得1.38g的共聚物(4)。
[化41]
利用GPC测定所得的聚合物的分子量，结果在聚苯乙烯标准下，重均分子量(Mw)为47,376，分散比(Mw/Mn)为1.97，单体残量为0.08％。
此外，与上述合成例1～10同样地合成上述表中所示的化合物(1-1)、(1-7)、(1-15)、(1-25)、(1-33)、(1-34)、(1-44)、(1-52)、(1-62)、(2-3)、(2-13)的聚合物。
(实施例1)
(聚合性液晶组合物的调制)
将式(i)、(ii)、(iii)、(iv)、(v)所表示的化合物以质量比各自为22:18:33:22:5的方式混合而调制聚合性液晶组合物，将相对于聚合性液晶组合物100质量份为0.5质量份的质均分子量47000的添加剂(vi)混合于该聚合性液晶组合物中。接着，利用孔径0.1μm的过滤器过滤。将汽巴精化(株)制的光聚合引发剂“艳佳固907”4份、二甲苯100份与该聚合性液晶组合物96份混合，制成聚合性液晶组合物溶液(B-1)。使二甲苯从该聚合性液晶组合物溶液(B-1)蒸发后的液晶组合物于25℃显示液晶相。因此，以下实施例中于25℃使用该液晶组合物。
[化42]
(光取向剂溶液的调制)
将合成例1的聚合物式(2-1)2份和2-甲氧基乙醇98份的混合物在室温搅拌10分钟，使其均匀地溶解，调制光取向剂溶液。
(光学膜的制作)
将聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膜的形成相位差膜的一侧表面进行电晕处理后，将该溶液使用线棒涂布于PMMA膜上，于80℃干燥3分钟，从而在膜上形成膜。通过目视观察所形成的膜，结果确认到形成了平滑的膜。
接着，使用具备超高压水银灯、波长截止滤波器、带通干涉滤波器及偏光过滤器的偏光照射装置，对所形成的膜从垂直方向照射3秒(照射光量30mJ/cm2)紫外光(波长313nm)的直线偏光(照度：10mW/cm2)，获得光取向层。膜厚为约0.10μm。
在光取向层上使用线棒涂布聚合性液晶组合物溶液(B-1)，于80℃干燥后，在氮气气氛下照射640mJ/cm2的紫外线，形成厚度约1.0μm的相位差膜，得到层叠有包含光取向层和光学各向异性层的相位差膜的光学膜。
(光学膜的评价)
实施例中获得的光学膜利用以下所示的评价方法测定，结果示于表1中。
(取向性的评价)
评价形成于膜基材上的光学各向异性层的取向性时，测定对比度。在具备白色光源、分光器、起偏器(入射侧偏光板)、检偏器(出射侧偏光板)、检测器的光学测定装置(RETS-100，大塚电子株式会社制)的起偏器-检偏器之间，配置该光学膜，起偏器和检偏器的旋转角为0度(起偏器与检偏器的偏光方向为平行位置[平行尼科尔])，一边使光学膜旋转，一边利用检测器检测透过光的光量，将所检测的光量变为最大的光学膜的旋转位置(起偏器的偏光方向与聚合性液晶组合物的分子长轴方向平行)的透过光的光量(on时光量)设为Yon。此外，在将起偏器和光学膜的位置固定的状态下，将检偏器相对于起偏器的旋转角成90度(起偏器与检偏器的偏光方向为正交位置[正交尼科尔])时的透过光的光量(off时光量)设为Yoff。对比度CR通过下式(式1)求出。
CR＝Yon/Yoff·········(式1)
(式1)的对比度CR的数值越大，off时光量Yoff越小，即表示，由于聚合性液晶组合物的取向程度高(由于取向性良好)，因此正交尼科尔时的透过光的光量小。
(粘接力的评价)
关于在膜基材上成膜的相位差膜与膜基材的粘接力，利用切刀以1mm见方的棋盘格状切割所形成的光学各向异性层而成格，粘贴Cellotape(Cellotape为注册商标)后沿垂直方向拉起，数出膜基材上剩余的光学各向异性层的棋盘格的数量。棋盘格的数量剩余得越多，表示粘接力越优异。数出棋盘格的数量时，在背光源上将两块偏光板以偏光方向正交的方式(正交尼科尔)配置，在偏光板之间放置带相位差膜的基材，使基材沿水平方向旋转时，将重复背光源的遮光/透过状态的棋盘格作为光学各向异性层剩余而数出。将棋盘格大部分(7成以上)剩余时评价为“○”，将3成以上～小于7成剩余时评价为“△”，将一半以下剩余或全部不剩余时评价为“×”。
“雾度的评价”
所制作的光学膜的雾度[％]使用浊度计NDH2000(日本电色工业株式会社制)测定。雾度越低，表示污浊少而透明。
(实施例2～7)
分别使用合成例2～7的聚合物代替合成例1的聚合物，除此以外，与上述实施例1同样地调制光取向剂溶液，获得在电晕处理后的PMMA膜基材上层叠有光学各向异性层的光学膜。所得的光学膜与上述实施例1同样地评价。
(实施例8)
(光取向剂溶液的调制)
将合成例8的聚合物2份、2-甲氧基乙醇97.7份、和丙基胺0.3份的混合物在室温搅拌10分钟，使其均匀地溶解，调制光取向剂溶液。光学膜的制作以及评价与上述实施例1同样地实施。
(实施例9)
(光取向剂溶液的调制)
将合成例9的聚合物2份、2-甲氧基乙醇97.7份、和丙基胺0.3份的混合物在室温搅拌10分钟，使其均匀地溶解，调制光取向剂溶液。光学膜的制作以及评价与上述实施例1同样地实施。
(实施例10)
使用合成例10的共聚物代替合成例1的聚合物，除此以外，与上述实施例1同样地调制光取向剂溶液，获得在电晕处理后的PMMA膜基材上层叠有光学各向异性层的光学膜。所得的光学膜与上述实施例1同样地评价。
(比较例1～10)
分别使用电晕处理后的PET膜基材代替电晕处理后的PMMA膜基材，除此以外，与实施例1～10同样地获得光学膜。所得的光学膜与上述实施例1同样地评价。示出各实施例以及比较例的评价结果。
[表6]
从以上结果可知，在层叠有包含光取向层和光学各向异性层的相位差膜的光学膜中，使用具有特定结构的光取向剂而形成于丙烯酸树脂基材上的光取向层显示出对于聚合性液晶组合物的高取向性，且显示出充分的密合性。此外，本发明的光学膜显示出高透明性。

Claims (9)

1.一种层叠体，其具有：
包含丙烯酸树脂的透明基材、和
包含对光响应的光响应性分子的光取向层，该光取向层是在所述透明基材的一个面上展开附着于该透明基材而形成的。
2.根据权利要求1所述的层叠体，所述丙烯酸树脂为聚甲基丙烯酸酯。
3.根据权利要求1或2所述的层叠体，所述光响应性分子包含以下通式(1)所表示的重复单元，
[化1]
所述通式(1)中，R1表示氢原子或者甲基，R2、R3、R4及R5各自独立地表示氢原子、氟原子、碳原子数1～6的烷基或烷氧基，R6表示氢原子或者可被氰基或碳原子数1～3个的烷氧基取代的碳原子数1～6的烷基，
X表示-O-或-NH-，
S1表示-O-或可任意地被碳原子数1～3的烷基和/或氟原子取代的亚甲基，其中，存在于所述通式(1)中的氧原子彼此不相邻，
n表示2～20的整数。
4.权利要求1～3中任一项所述的光学膜，其是具有权利要求1～3中任一项所述的层叠体的光学膜，
以与所述层叠体中形成的光取向膜表面抵接的方式形成有具有光学各向异性的光学各向异性层。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的光学膜，具有光学各向异性的层含有聚合性液晶材料。
6.根据权利要求5所述的光学膜，具有光学各向异性的层是通过将包含聚合性液晶材料的组合物聚合而形成的。
7.一种光学膜，其具有如下形成的层：将至少包含醇系溶剂和具有下述式(2)所表示的重复单元的化合物的溶液涂布于包含所述丙烯酸树脂的透明基材上且干燥后，照射偏光紫外线，从而使其展开附着于该透明基板上而形成光取向层，在该光取向层上，将包含聚合性液晶材料的组合物聚合，
[化2]
所述通式(2)中，R6表示氢原子或甲氧基，m表示2至20的整数。
8.根据权利要求7所述的光学膜，所述式(2)中的R6为甲氧基。
9.根据权利要求7或8所述的光学膜，所述醇系溶剂具有选自由甲氧基乙醇、乙基溶纤剂、丙基溶纤剂和丁基溶纤剂组成的组中的至少一种。
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