CN110168051A - 液晶性组合物、高分子液晶化合物、吸光各向异性膜、层叠体及图像显示装置 - Google Patents

液晶性组合物、高分子液晶化合物、吸光各向异性膜、层叠体及图像显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明的课题为提供一种能够形成高取向度的吸光各向异性膜的高分子液晶化合物、液晶性组合物、使用了液晶性组合物的吸光各向异性膜、层叠体及图像显示装置。本发明的液晶性组合物含有包含由式(1)表示的重复单元的高分子液晶化合物和二色性物质，式(1)中，P1、L1及SP1的logP值与M1的logP值之差为4以上。式(1)中，P1表示重复单元的主链，L1表示单键或2价连接基团，SP1表示间隔基团，M1表示介晶基团，T1表示末端基团。

Description

液晶性组合物、高分子液晶化合物、吸光各向异性膜、层叠体 及图像显示装置
技术领域
本发明涉及一种液晶性组合物、高分子液晶化合物、吸光各向异性膜、层叠体及图像显示装置。
背景技术
以往，当需要包括激光或自然光的照射光的衰减功能、偏振光功能、散射功能、遮光功能等时，利用了根据按各自的功能而不同的原理而工作的装置。因此，在按各自的功能而不同的制造工序中还制造了与上述功能对应的产品。
例如，液晶显示器(liquid crystal display：LCD)中，为了控制显示中的旋光性及双折射性而使用了线偏振片及圆偏振片。并且，在有机发光二极管(Organic LightEmitting Diode：OLED)中，为了防止外光的反射还使用了圆偏振片。
以往，在这些偏振片(偏振元件)中，广泛使用了碘来作为二色性物质，但还对替代碘而使用有机色素来作为二色性物质的偏振元件进行了研究。
例如，专利文献1中记载有“一种吸光各向异性膜，其特征在于，含有至少一种热致液晶性二色性色素及至少一种热致液晶性高分子，上述热致液晶性二色性色素在吸光各向异性膜中的质量含有率为30％以上。”([权利要求1])。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-237513号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
本发明人等对专利文献1中所记载的吸光各向异性膜进行了研究的结果，发现根据吸光各向异性膜的形成中所使用的热致液晶性高分子的种类，有时随着二色性物质的取向度降低而吸光各向异性膜的取向度变得不够充分，且有改善的余地。
于是，本发明的课题在于提供一种能够形成高取向度的吸光各向异性膜的高分子液晶化合物、液晶性组合物、使用了液晶性组合物的吸光各向异性膜、层叠体及图像显示装置。
用于解决技术课题的手段
本发明人等为了实现上述课题而进行深入研究的结果，发现作为与二色性物质一同进行掺合的高分子液晶化合物使用具有主链至间隔基团的logP值与介晶基团的logP值之差成为4以上的重复单元的高分子液晶化合物，能够形成取向度高的吸光各向异性膜，并完成了本发明。
即，本发明人等发现通过以下构成能够解决上述课题。
[1]
一种液晶性组合物，其含有包含由后述式(1)表示的重复单元的高分子液晶化合物和二色性物质，
后述式(1)中，P1、L1及SP1的logP值与M1的logP值之差为4以上。
后述式(1)中，P1表示重复单元的主链，L1表示单键或2价连接基团，SP1表示间隔基团，M1表示介晶基团，T1表示末端基团。
[2]
根据[1]所述的液晶性组合物，其中，
后述式(1)中的SP1包含选自由氧乙烯结构、氧丙烯结构、聚硅氧烷结构及氟化亚烷基结构组成的组中的至少一种结构。
[3]
根据[1]或[2]所述的液晶性组合物，其中，
上述高分子液晶化合物还包含由后述式(2)表示的重复单元，
后述式(2)中，P2、L2及SP2的logP值与M2的logP值之差小于4。
后述式(2)中，P2表示重复单元的主链，L2表示单键或2价连接基团，SP2表示间隔基团，M2表示介晶基团，T2表示末端基团。
[4]
根据[1]至[3]中任一项所述的液晶性组合物，其中，
上述高分子液晶化合物还包含由后述式(3)表示的重复单元。
后述式(3)中，P3表示重复单元的主链，L3表示单键或2价连接基团，SP3表示间隔基团，T3表示末端基团。
[5]
根据[1]至[4]中任一项所述的液晶性组合物，其中，
上述高分子液晶化合物包含两种以上的由后述式(1)表示的重复单元。
[6]
根据[1]至[5]中任一项所述的液晶性组合物，其中，
上述高分子液晶化合物的重均分子量为10000以上。
[7]
根据[1]至[5]中任一项所述的液晶性组合物，其中，
上述高分子液晶化合物的重均分子量小于10000。
[8]
根据[1]至[7]中任一项所述的液晶性组合物，其中，
上述高分子液晶化合物为由后述式(4)表示的星形聚合物。
后述式(4)中，nA表示3以上的整数，多个PI分别独立地表示包含由上述式(1)～(3)表示的重复单元中的任一个的聚合物链，A表示成为星形聚合物的核的原子团；其中，多个PI中的至少一个表示包含由后述式(1)表示的重复单元的聚合物链。
[9]
一种高分子液晶化合物，其为包含由后述式(1)表示的重复单元的高分子液晶化合物，其中，
后述式(1)中，P1、L1及SP1的logP值与M1的logP值之差为4以上。
后述式(1)中，P1表示重复单元的主链，L1表示单键或2价连接基团，SP1表示间隔基团，M1表示介晶基团，T1表示末端基团。
[10]
根据[9]所述的高分子液晶化合物，其中，
后述式(1)中的SP1包含选自由氧乙烯结构、氧丙烯结构、聚硅氧烷结构及氟化亚烷基结构组成的组中的至少一种结构。
[11]
根据[9]或[10]所述的高分子液晶化合物，其中，
上述高分子液晶化合物还包含由后述式(2)表示的重复单元，
后述式(2)中，P2、L2及SP2的logP值与M2的logP值之差小于4。
后述式(2)中，P2表示重复单元的主链，L2表示单键或2价连接基团，SP2表示间隔基团，M2表示介晶基团，T2表示末端基团。
[12]
根据[9]至[11]中任一项所述的高分子液晶化合物，其中，
上述高分子液晶化合物还包含由后述式(3)表示的重复单元。
后述式(3)中，P3表示重复单元的主链，L3表示单键或2价连接基团，SP3表示间隔基团，T3表示末端基团。
[13]
根据[9]至[12]中任一项所述的高分子液晶化合物，其中，
上述高分子液晶化合物包含两种以上的由后述式(1)表示的重复单元。
[14]
根据[9]至[13]中任一项所述的高分子液晶化合物，其中，
上述高分子液晶化合物的重均分子量为10000以上。
[15]
根据[9]至[13]中任一项所述的高分子液晶化合物，其中，
上述高分子液晶化合物的重均分子量小于10000。
[16]
根据[9]至[15]中任一项所述的高分子液晶化合物，其中，
上述高分子液晶化合物为由后述式(4)表示的星形聚合物。
后述式(4)中，nA表示3以上的整数，多个PI分别独立地表示包含由上述式(1)～(3)表示的重复单元中的任一个的聚合物链，A表示成为星形聚合物的核的原子团；其中，多个PI中的至少一个表示包含由后述式(1)表示的重复单元的聚合物链。
[17]
一种吸光各向异性膜，其使用[1]至[8]中任一项所述的液晶性组合物而形成。
[18]
一种层叠体，其具有基材和设置于上述基材上的[17]所述的吸光各向异性膜。
[19]
根据[18]所述的层叠体，其还具有设置于上述吸光各向异性膜上的λ/4板。
[20]
一种图像显示装置，其具有[17]所述的吸光各向异性膜或者[18]或[19]所述的层叠体。
发明效果
根据本发明，能够提供一种能够形成高取向度的吸光各向异性膜的高分子液晶化合物、液晶性组合物、使用了液晶性组合物的吸光各向异性膜、层叠体及图像显示装置。
具体实施方式
以下，对本发明进行详细说明。
以下所记载的构成要件的说明有时根据本发明的代表性实施方式进行，但本发明并不限定于这种实施方式。
另外，本说明书中使用“～”表示的数值范围是指将记载在“～”的前后的数值作为下限值及上限值而包含的范围。
并且，本说明书中，(甲基)丙烯酸为“丙烯酸”及“甲基丙烯酸”的总称，(甲基)丙烯酰基为“丙烯酰基”及“甲基丙烯酰基”的总称。
[液晶性组合物]
本发明的液晶性组合物含有包含由后述式(1)表示的重复单元的高分子液晶化合物和二色性物质，后述式(1)中，P1(以下，还称为“主链”。)、L1及SP1(以下，还称为“间隔基团”。)的logP值与M1(以下，还称为“介晶基团”。)的logP值之差为4以上。
根据本发明的液晶性组合物，能够形成取向度高的吸光各向异性膜。其理由的细节虽不清楚，但大致推定为如下。
logP值为表现化学结构的亲水性及疏水性的性质的指标。由后述式(1)表示的重复单元中，主链、L1及间隔基团的logP值与介晶基团的logP值之差为规定值以上，因此主链至间隔基团的结构与介晶基团的相溶性处于低的状态。由此，高分子液晶化合物的结晶性变高，从而推测高分子液晶化合物的取向度处于高的状态。如此，推测高分子液晶化合物的取向度高时，高分子液晶化合物与二色性物质的相溶性降低(即，二色性物质的结晶性提高)，且二色性物质的取向度提高。其结果，认为所得到的吸光各向异性膜的取向度变高。
〔高分子液晶化合物〕
＜重复单元(1)＞
本发明的高分子液晶化合物包含由下述式(1)表示的重复单元(本说明书，还称为“重复单元(1)”。)。并且，重复单元(1)中，P1、L1及SP1的logP值与M1的logP值之差为4以上。
[化学式1]
式(1)中，P1表示重复单元的主链，L1表示单键或2价连接基团，SP1表示间隔基团，M1表示介晶基团，T1表示末端基团。
作为P1所表示的重复单元的主链，具体而言，例如可举出由下述式(P1-A)～(P1-D)表示的基团，其中，从成为原料的单体的多样性及处理性容易的观点考虑，优选为由下述式(P1-A)表示的基团。
[化学式2]
式(P1-A)～(P1-D)中，“*”表示与式(1)中的L1的键合位置。式(P1-A)中，R1表示氢原子或甲基。式(P1-D)中，R2表示烷基。
由式(P1-A)表示的基团优选为通过(甲基)丙烯酸酯的聚合而得到的聚(甲基)丙烯酸酯的部分结构的一单元。
由式(P1-B)表示的基团优选为对乙二醇进行聚合而得到的聚乙二醇中的乙二醇单元。
由式(P1-C)表示的基团优选为对丙二醇进行聚合而得到的丙二醇单元。
由式(P1-D)表示的基团为通过硅烷醇的缩聚而得到的聚硅氧烷的硅氧烷单元。其中，硅烷醇为由式Si(R2)3(OH)表示的化合物。式中，多个R2分别独立地表示氢原子或烷基。其中，多个R2中的至少一个表示烷基。
L1为单键或2价连接基团。
作为L1所表示的2价连接基团，可举出-C(O)O-、-OC(O)-、-O-、-S-、-C(O)NR3-、-NR3C(O)-、-S(O)2-及-NR3R4-等。式中，R3及R4分别独立地表示氢原子、可以具有取代基的碳原子数1～6的烷基。上述2价连接基团的具体例中，左侧的键合键与P1键合，右侧的键合键与SP1键合。
当P1为由式(P1-A)表示的基团时，L1优选为由-C(O)O-表示的基团。
当P1为由式(P1-B)～(P1-D)表示的基团时，L1优选为单键。
从容易显现液晶性和原材料的获取性等的理由考虑，SP1所表示的间隔基团优选为包含选自由氧乙烯结构、氧丙烯结构、聚硅氧烷结构及氟化亚烷基结构组成的组中的至少一种结构。
其中，SP1所表示的氧乙烯结构优选为由*-(CH2-CH2O)n1-*表示的基团。式中，n1表示1～20的整数，*表示与L1或M1的键合位置。从本发明的效果进一步优异的理由考虑，n1优选为2～10的整数，更优选为2～4的整数，最优选为3。
并且，SP1所表示的氧丙烯结构优选为由*-(CH(CH3)-CH2O)n2-*表示的基团。式中，n2表示1～3的整数，*表示与L1或M1的键合位置。
并且，SP1所表示的聚硅氧烷结构优选为由*-(Si(CH3)2-O)n3-*表示的基团。式中，n3表示6～10的整数，*表示与L1或M1的键合位置。
并且，SP1所表示的氟化亚烷基结构优选为*-(CF2-CF2)n4-*表示的基团。式中，n4表示6～10的整数，*表示与L1或M1的键合位置。
M1所表示的介晶基团为表示有助于液晶形成的液晶分子的主要骨架的基团。液晶分子显示结晶状态与各向同性液体状态中间的状态(中间相)的液晶性。关于介晶基团并无特别限制，例如能够参考“Flussige Kristalle in Ta bellen II”(VEB Deutsche Verlagfur Grundstoff Industrie,Leipzig、1984年刊)，尤其能够参考第7页～第16页的记载及液晶便览编辑委员会编、液晶便览(丸善、2000年刊)，尤其能够参考第3章的记载。
作为介晶基团，例如优选为具有选自包括芳香族烃基、杂环基及脂环式基的组中的至少一种环状结构的基团。
能够本发明的效果进一步优异的理由考虑，介晶基团优选为具有芳香族烃基，更优选为具有2～4个芳香族烃基，进一步优选为具有3个芳香族烃基。
作为介晶基团，从液晶性的显现、液晶相转变温度的调整、原料获得性及合成适性的观点及本发明的效果进一步优异的理由考虑，优选为由下述式(M1-A)或下述式(M1-B)表示的基团，更优选为由式(M1-B)表示的基团。
[化学式3]
式(M1-A)中，A1为选自包括芳香族烃基、杂环基及脂环式基的组中的2价基团。这些基团可以经烷基、氟化烷基或烷氧基等取代基取代。
由A1表示的2价基团优选为4～6元环。并且，由A1表示的2价基团可以是单环，也可以是稠环。
*表示与SP1或T1的键合位置。
作为A1所表示的2价芳香族烃基，可举出亚苯基、亚萘基、芴-二基、蒽-二基及并四苯-二基等，从介晶骨架的设计的多样性或原材料的获取性等观点考虑，优选为亚苯基或亚萘基，更优选为亚苯基。
作为A1所表示的2价杂环基，可以是芳香族或非芳香族中的任一种，但从取向度进一步提高的观点考虑，优选为2价芳香族杂环基。
作为除了构成2价芳香族杂环基的碳以外的原子，可举出氮原子、硫原子及氧原子。当芳香族杂环基具有多个除了碳以外的构成环的原子时，这些可以相同也可以不同。
作为2价芳香族杂环基的具体例，例如可举出亚吡啶基(吡啶-二基)、哒嗪-二基、咪唑-二基、亚噻吩基(噻吩-二基)、亚喹啉基(喹啉-二基)、亚异喹啉基(异喹啉-二基)、噁唑-二基、噻唑-二基、噁二唑-二基、苯并噻唑-二基、苯并噻二唑-二基、邻苯二甲酰亚胺-二基、噻吩并噻唑-二基、噻唑并噻唑-二基、噻吩并噻吩-二基及噻吩并噁唑-二基等。
作为A1所表示的2价脂环式基的具体例，可举出亚环戊基及亚环己基等。
式(M1-A)中，a1表示1～10的整数。当a1为2以上时，多个A1可以相同也可以不同。
式(M1-B)中，A2及A3分别独立地为选自包括芳香族烃基、杂环基及脂环式基的组中的2价基团。A2及A3的具体例及优选方式与式(M1-A)的A1相同，因此省略其说明。
式(M1-B)中，a2表示1～10的整数，当a2为2以上时，多个A2可以相同也可以不同，多个A3可以相同也可以不同，多个LA1可以相同也可以不同。从本发明的效果进一步优异的理由考虑，a2优选为2以上的整数，更优选为2。
式(M1-B)中，当a2为1时，LA1为2价连接基团。当a2为2以上时，多个LA1分别独立地为单键或2价连接基团，多个LA1中的至少一个为2价连接基团。当a2为2时，从本发明的效果进一步优异的理由考虑，优选为两个L A1中，一者为2价连接基团，另一者为单键。
式(M1-B)中，作为LA1所表示的2价连接基团，可举出-O-、-(CH2)g-、-(CF2)g-、-Si(CH3)2-、-(Si(CH3)2O)g-、-(OSi(CH3)2)g-(g表示1～10的整数。)、-N(Z)-、-C(Z)＝C(Z’)-、-C(Z)＝N-、-N＝C(Z)-、-C(Z)2-C(Z’)2-、-C(O)-、-OC(O)-、-C(O)O-、-O-C(O)O-、-N(Z)C(O)-、-C(O)N(Z)-、-C(Z)＝C(Z’)-C(O)O-、-O-C(O)-C(Z)＝C(Z’)-、-C(Z)＝N-、-N＝C(Z)-、-C(Z)＝C(Z’)-C(O)N(Z”)-、-N(Z”)-C(O)-C(Z)＝C(Z’)-、-C(Z)＝C(Z’)-C(O)-S-、-S-C(O)-C(Z)＝C(Z’)-、-C(Z)＝N-N＝C(Z’)-(Z、Z’、Z”独立地表示氢、碳原子数1～4的烷基、环烷基、芳基、氰基或卤素原子。)、-C≡C-、-N＝N-、-S-、-S(O)-、-S(O)(O)-、-(O)S(O)O-、-O(O)S(O)O-、-SC(O)-及-C(O)S-等。其中，从本发明的效果进一步优异的理由考虑，优选为-C(O)O-。LA1可以是将这些基团组合两个以上而成的基团。
作为M1的具体例，例如可举出以下结构。另外，下述具体例中，“Ac”表示乙酰基。
[化学式4]
[化学式5]
作为T1所表示的末端基，可举出氢原子、卤素原子、氰基、硝基、羟基、碳原子数1～10的烷基、碳原子数1～10的烷氧基、碳原子数1～10的烷硫基、碳原子数1～10的烷氧基羰氧基、碳原子数1～10的烷氧基羰基(ROC(O)-：R为烷基)、碳原子数1～10的酰氧基、碳原子数1～10的酰氨基、碳原子数1～10的烷氧基羰基、碳原子数1～10的烷氧基羰基氨基、碳原子数1～10的磺酰氨基、碳原子数1～10的氨磺酰基、碳原子数1～10的氨基甲酰基、碳原子数1～10的亚磺酰基及碳原子数1～10的脲基、含(甲基)丙烯酰氧基团等。作为上述含(甲基)丙烯酰氧基团，例如可举出由-L-A(L表示单键或连接基团。连接基团的具体例与上述L1及SP1相同。A表示(甲基)丙烯酰氧基)表示的基团。
从本发明的效果进一步优异的理由考虑，T1优选为碳原子数1～10的烷氧基，更优选为碳原子数1～5的烷氧基，进一步优选为甲氧基。这些末端基还可以经这些基团或日本特开2010-244038号公报中所记载的聚合性基团取代。
从本发明的效果进一步优异的理由考虑，T1的主链的原子数优选为1～20，更优选为1～15，进一步优选为1～10，尤其优选为1～7。T1的主链的原子数为20以下，由此吸光各向异性膜的取向度进一步提高。其中，T1中的“主链”是指与M1键合的最长的分子链，氢原子并不计入T1的主链的原子数。例如，当T1为正丁基时，主链的原子数为4，当T1为仲丁基时，主链的原子数为3。
从本发明的效果进一步优异的理由考虑，重复单元(1)的含量相对于高分子液晶化合物所具有的总重复单元100质量％优选为20～100质量％，更优选为30～99.9质量％，进一步优选为40～99.0质量％。
本发明中，高分子液晶化合物中所包含的各重复单元的含量根据为了得到各重复单元而使用的各单体的加入量(质量)来计算。
重复单元(1)可以在高分子液晶化合物中单独包含一种，也可以包含两种以上。若高分子液晶化合物包含两种以上的重复单元(1)，则存在高分子液晶化合物相对于溶剂的溶解性提高且液晶相转变温度的调整变得容易等优点。当包含两种以上的重复单元(1)时，优选为其合计量在上述范围内。
当包含两种以上的重复单元(1)时，可以同时使用T1中不包含聚合性基团的重复单元(1)和T1中包含聚合性基团的重复单元(1)。由此，吸光各向异性膜的固化性进一步提高。
该情况下，高分子液晶化合物中的T1中包含聚合性基团的重复单元(1)相对于T1中不包含聚合性基团的重复单元(1)的比例(T1中包含聚合性基团的重复单元(1)/T1中不包含聚合性基团的重复单元(1))以质量比计优选为0.005～4，更优选为0.01～2.4。若质量比为4以下，则存在取向度优异的优点。若质量比为0.05以上，则吸光各向异性膜的固化性进一步提高。
(logP值)
式(1)中，P1、L1及SP1的logP值(以下，还称为“logP1”。)与M1的logP值(以下，还称为“logP2”。)之差(|logP1-logP2|)为4以上，从吸光各向异性膜的取向度进一步提高的观点考虑，优选为4.25以上，更优选为4.5以上。
并且，从液晶相转变温度的调整及合成适性的观点考虑，上述差的上限值优选为15以下，更优选为12以下，进一步优选为10以下。
其中，logP值为显现化学结构的亲水性及疏水性的性质的指标，有时被称为亲疏水参数。logP值能够使用ChemBioDraw Ultra或HSPiP(Ver.4.1.07)等软件来计算。并且，还能够通过OECD Guidelines for the Testing of Che micals,Sections 1,Test No.117(经合组织化学品测试指南，第1节，第117号测试)的方法等而实验性求出。只要本发明中并无特别限制，则将化合物的结构式输入到HSPiP(Ver.4.1.07)而计算的值作为logP值而采用。
如上所述，上述logP1是指P1、L1及SP1的logP值。“P1、L1及SP1的logP值”是指以P1、L1及SP1为一体的结构的logP值，而并不是将P1、L1及SP1各自的logP值合计而成的值。具体而言，logP1通过将式(1)中的P1～SP1为止的一连串的结构式输入到上述软件而计算。
但是，在计算logP1时，关于P1～SP1为止的一连串的结构式中由P1表示的基团的部分，可以使用由P1表示的基团其本身的结构(例如，上述式(P1-A)～式(P1-D)等)，也可以使用在聚合为了得到由式(1)表示的重复单元而使用的单体之后可成为P1的基团的结构。
其中，后者(可成为P1的基团)的具体例如下。当P1可通过(甲基)丙烯酸酯的聚合而得到时为由CH2＝C(R1)-表示的基团(R1表示氢原子或甲基。)。并且，当P1可通过乙二醇的聚合而得到时为乙二醇，当P1可通过丙二醇的聚合而得到时为丙二醇。并且，当P1可通过硅烷醇的缩聚而得到时为硅烷醇(由式Si(R2)3(OH)表示的化合物。多个R2分别独立地表示氢原子或烷基。其中，多个R2中的至少一个表示烷基。)
若与上述logP2之差为4以上，则logP1可以比logP2低，也可以比logP2高。
其中，通常的介晶基团的logP值(上述logP2)趋向于成为4～6的范围内。此时，当logP1比logP2低时，logP1的值优选为1以下，更优选为0以下。另一方面，当logP1比logP2高时，logP1的值优选为8以上，更优选为9以上。
当上述式(1)中的P1可通过(甲基)丙烯酸酯的聚合而得到，且logP1比logP2低时，上述式(1)中的SP1的logP值优选为0.7以下，更优选为0.5以下。另一方面，当上述式(1)中的P1可通过(甲基)丙烯酸酯的聚合而得到，且logP1比logP2高时，上述式(1)中的SP1的logP值优选为3.7以上，更优选为4.2以上。
另外，作为logP值为1以下的结构，例如可举出氧乙烯结构及氧丙烯结构等。作为logP值伪6以上的结构，可举出聚硅氧烷结构及氟化亚烷基结构等。
＜重复单元(2)＞
本发明的高分子液晶化合物还可以包含由下述式(2)表示的重复单元(本说明书中，还称为“重复单元(2)”。)。由此，存在高分子液晶化合物相对于溶剂的溶解性提高且液晶相转变温度的调整变得容易等优点。
式(2)中，P2、L2及SP2的logP值与M2的logP值之差小于4。即，重复单元(2)至少在结构中的logP值的差异方面与上述重复单元(1)不同。
另外，“P2、L2及SP2的logP值”的定义与上述logP1相同，因此省略其说明。
当高分子液晶化合物包含重复单元(2)时，高分子液晶化合物为重复单元(1)与重复单元(2)的共聚物，且可以是嵌段聚合物、交替聚合物、无规聚合物及接枝聚合物等任一种聚合物。
[化学式6]
式(2)中，由P2表示重复单元的主链，L2表示单键或2价连接基团，SP2表示间隔基团，M2表示介晶基团，T2表示末端基团。
式(2)中的P2、L2、SP2、M2及T2的具体例分别与上述式(1)中的P1、L1、SP1、M1及T1相同。
其中，从吸光各向异性膜的强度提高的观点考虑，式(2)中的T2优选具有聚合性基团。
含有重复单元(2)的情况下的含量相对于高分子液晶化合物所具有的总重复单元100质量％，优选为0.5～50质量％，更优选为1～40质量％。
重复单元(2)可以在高分子液晶化合物中单独包含一种，也可以包含两种以上。当包含两种以上的重复单元(2)时，优选其合计量在上述范围内。
尤其，当重复单元(2)中的T2具有聚合性基团时，T2具有聚合性基团的重复单元(2)的含量相对于高分子液晶化合物所具有的总重复单元100质量％，优选为0.5～60质量％，更优选为1～40质量％。若T2具有聚合性基团的重复单元(2)的含量为0.5质量％以上，则吸光各向异性膜的强度进一步提高。若T2具有聚合性基团的重复单元(2)的含量为60质量％以下，则存在取向度进一步优异的优点。
＜重复单元(3)＞
本发明的高分子液晶化合物还可以包含由下述式(3)表示的重复单元(本说明书中，还称为“重复单元(3)”。)。由此，存在高分子液晶化合物相对于溶剂的溶解性提高且液晶相转变温度的调整变得容易等优点。
重复单元(3)至少在不具有介晶基团的方面与上述重复单元(1)及上述重复单元(2)不同。
当高分子液晶化合物包含重复单元(3)时，高分子液晶化合物可以是重复单元(1)与重复单元(3)的共聚物(还可以是包含重复单元(2)的共聚物)、嵌段聚合物、交替聚合物、无规聚合物及接枝聚合物等任一种聚合物。
[化学式7]
式(3)中，P3表示重复单元的主链，L3表示单键或2价连接基团，SP3表示间隔基团，T3表示末端基团。
式(3)中的P3、L3、SP3及T3的具体例分别与上述式(1)中的P1、L1、SP1及T1相同。
其中，从吸光各向异性膜的强度提高的观点考虑，式(3)中的T3优选具有聚合性基团。
含有重复单元(3)的情况下的含量相对于高分子液晶化合物所具有的总重复单元100质量％，优选为0.5～40质量％，更优选为1～30质量％。
重复单元(3)在高分子液晶化合物中可以单独包含一种，也可以包含两种以上。当包含两种以上的重复单元(3)时，优选其合计量在上述范围内。
尤其，当重复单元(3)中的T3具有聚合性基团时，T3具有聚合性基团的重复单元(3)的含量相对于高分子液晶化合物所具有的总重复单元100质量％，优选为0.5～60质量％，更优选为1～40质量％。若T3具有聚合性基团的重复单元(3)的含量为0.5质量％以上，则吸光各向异性膜的强度提高。若T3具有聚合性基团的重复单元(3)的含量为60质量％以下，则存在取向度优异的优点。
＜星形聚合物＞
本发明的高分子液晶化合物可以是星形聚合物。本发明中的星形聚合物是指具有3个以上的以核为起点而延伸的聚合物链的聚合物，具体而言，由下述式(4)表示。
作为高分子液晶化合物由式(4)表示的星形聚合物为高溶解性(相对于溶剂的溶解性优异)，且能够形成取向度高的吸光各向异性膜。
[化学式8]
式(4)中，nA表示3以上的整数，优选为4以上的整数。nA的上限值并不限定于此，但通常为12以下，优选为6以下。
多个PI分别独立地包含由上述式(1)～(3)表示的重复单元中的任一个的聚合物链。其中，多个PI中的至少一个表示包含由上述式(1)表示的重复单元的聚合物链。
优选多个PI全部为包含由上述式(1)表示的重复单元的聚合物链。
A表示成为星形聚合物的核的原子团。作为A的具体例，可举出日本特开2011-074280号公报的[0052]～[0058]段、日本特开2012-189847号公报的[0017]～[0021]段、日本特开2013-031986号公报的[0012]～[0024]段、日本特开2014-104631号公报的[0118]～[0142]段等中所记载的从多官能硫醇化合物的硫醇基去除了氢原子的结构。该情况下，A与PI通过硫醚键而键合。
成为A的来源的上述多官能硫醇化合物的硫醇基的数量优选为3个，更优选为4个。多官能硫醇化合物的硫醇基的数量的上限值通常为12以下，优选为6以下。
以下示出多官能硫醇化合物的具体例。
[化学式9]
[化学式10]
＜物性＞
高分子液晶化合物的重均分子量(Mw)优选为1000～500000，更优选为2000～300000。若高分子液晶化合物的Mw在上述范围内，则高分子液晶化合物的处理变得容易。
尤其，从抑制涂布时的裂缝的观点考虑，高分子液晶化合物的重均分子量(Mw)优选为10000以上，更优选为10000～300000。
并且，从取向度的温度宽容度的观点考虑，高分子液晶化合物的重均分子量(Mw)优选小于10000，更优选为2000以上且小于10000。
其中，本发明中的重均分子量及数平均分子量为通过凝胶渗透色谱(GP C)法而测定的值。
·溶剂(洗脱液)：N-甲基吡咯烷酮
·装置名：TOSOH HLC-8220GPC
·管柱：连接3根TOSOH TSKgelSuperAWM-H(6mm×15cm)而使用
·管柱温度：25℃
·试样浓度：0.1质量％
·流速：0.35mL/min
·校准曲线：使用基于TOSOH CORPORATION制TSK标准聚苯乙烯Mw＝2800000～1050(Mw/Mn＝1.03～1.06)为止的7个样品的校准曲线
高分子液晶化合物的液晶性可以显示向列性及近晶性中的任一个，但优选至少显示向列性。
显示向列相的温度范围优选为室温(23℃)～450℃，从处理或制造适性的观点考虑，优选为50℃～400℃。
〔二色性物质〕
本发明的液晶性组合物所含有的二色性物质并无特别限定，可举出可见光吸收物质(二色性色素)、发光物质(荧光物质、磷光物质)、紫外线吸收物质、红外线吸收物质、非线性光学物质、碳纳米管、无机物质(例如量子杆)等，且能够使用以往公知的二色性物质(二色性色素)。
具体而言，例如可举出日本特开2013-228706号公报的[0067]～[0071]段、日本特开2013-227532号公报的[0008]～[0026]段、日本特开2013-209367号公报的[0008]～[0015]段、日本特开2013-014883号公报的[0045]～[0058]段、日本特开2013-109090号公报的[0012]～[0029]段、日本特开2013-101328号公报的[0009]～[0017]段、日本特开2013-037353号公报的[0051]～[0065]段、日本特开2012-063387号公报的[0049]～[0073]段、日本特开平11-305036号公报的[0016]～[0018]段、日本特开2001-133630号公报的[0009]～[0011]段、日本特开2011-215337号公报的[0030]～[0169]段、日本特开2010-106242号公报的[0021]～[0075]段、日本特开2010-215846号公报的[0011]～[0025]段、日本特开2011-048311号公报的[0017]～[0069]段、日本特开2011-213610号公报的[0013]～[0133]段、日本特开2011-237513号公报的[0074]～[0246]段、日本专利申请2015-001425号公报的[0022]～[0080]段、日本专利申请2016-006502号公报的[0005]～[0051]段、WO2016/060173号公报的[0005]～[0041]段、WO2016/136561号公报的[0008]～[0062]段、日本专利申请2016-044909号公报的[0014]～[0033]段、日本专利申请2016-044910号公报的[0014]～[0033]段、日本专利申请2016-095907号公报的[0013]～[0037]段、日本专利申请2017-045296号公报的[0014]～[0034]段等中所记载的二色性物质。
本发明中，可以同时使用两种以上的二色性物质，例如从使吸光各向异性膜接近黑色的观点考虑，优选同时使用在波长370～550nm的范围具有极大吸收波长的至少一种色素化合物和在波长500～700nm的范围具有极大吸收波长的至少一种色素化合物。
本发明中，从耐按压性变得进一步良好的理由考虑，优选二色性物质具有交联性基团。
作为交联性基团，具体而言，例如优选(甲基)丙烯酰基、环氧基、氧杂环丁基、苯乙烯基等，其中优选(甲基)丙烯酰基。
本发明中，从吸光各向异性膜的取向度及均匀性的平衡变得良好的观点考虑，二色性物质的含量相对于高分子化合物100质量份优选为2～400质量份，更优选为3～300质量份，进一步优选为4～200质量份。
〔聚合引发剂〕
本发明中所使用的液晶性组合物优选为含有聚合引发剂。
作为聚合引发剂并无特别限制，优选为具有感光性的化合物、即光聚合引发剂。
作为光聚合引发剂，能够无特别限制地使用各种化合物。关于光聚合引发剂的例子，可举出α-羰基化合物(美国专利第2367661号、美国专利第2367670号的各说明书)、偶姻醚(美国专利第2448828号说明书)、α-烃取代的芳香族偶姻化合物(美国专利第2722512号说明书)、多核醌化合物(美国专利第3046127号及美国专利第2951758号的各说明书)、三芳基咪唑二聚体与对氨基苯基酮的组合(美国专利第3549367号说明书)、吖啶及吩嗪化合物(日本特开昭60-105667号公报及美国专利第4239850号说明书)、噁二唑化合物(美国专利第4212970号说明书)及酰基氧化膦化合物(日本特公昭63-40799号公报、日本特公平5-29234号公报、日本特开平10-95788号公报及日本特开平10-29997号公报)等。
作为这种光聚合引发剂，还能够使用市售品，且可举出BASF公司制IRGAC URE184、IRGACURE 907、IRGACURE 369、IRGACURE 651、IRGACURE 819、IRG ACURE OXE-01及IRGACURE OXE-02等。
当本发明的液晶性组合物含有聚合引发剂时，聚合引发剂的含量相对于液晶性组合物中的上述二色性物质与上述高分子液晶化合物的合计100质量份优选为0.01～30质量份，更优选为0.1～15质量份。聚合引发剂的含量为0.01质量份以上，由此吸光各向异性膜的耐久性变良好，且为30质量份以下，由此吸光各向异性膜的取向变良好。
〔溶剂〕
从操作性的观点考虑，本发明的液晶性组合物优选含有溶剂。
作为溶剂，例如可举出酮类(例如，丙酮、2-丁酮、甲基异丁酮、环戊酮、环己酮等)、醚类(例如，二噁烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、环戊基甲基醚、四氢吡喃、二氧戊环等)、脂肪族烃类(例如，己烷等)、脂环式烃类(例如，环己烷等)、芳香族烃类(例如，苯、甲苯、二甲苯、三甲基苯等)、卤化碳类(例如，二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、二氯苯、氯甲苯等)、酯类(例如，乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯等)、醇类(例如，乙醇、异丙醇、丙醇、环己醇、异戊醇、新戊醇、二丙酮醇、苄醇等)、溶纤剂类(例如，甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、1,2-二甲氧基乙烷等)、溶纤剂乙酸酯类、亚砜类(例如，二甲基亚砜等)、酰胺类(例如，二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮等)及杂环化合物(例如，吡啶等)等有机溶剂及水。这些溶剂可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。
这些溶剂中，从发挥溶解性优异这一效果的观点考虑，优选酮类(尤其环戊酮、环己酮)、醚类(尤其四氢呋喃、环戊基甲基醚、四氢吡喃、二氧戊环)及酰胺类(尤其二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮)。
当本发明的液晶性组合物含有溶剂时，溶剂的含量相对于液晶性组合物的总质量，优选为80～99质量％，更优选为83～98质量％，进一步优选为85～96质量％。
〔表面改进剂〕
本发明的液晶性组合物优选包含表面改进剂。通过包含表面改进剂，涂布表面的平滑性提高，取向度提高或者抑制凹陷及不均，从而可提高面内的均匀性。
作为表面改进剂，优选使液晶化合物在涂布表面侧呈水平，并能够使用日本特开2011-237513号公报的[0253]～[0293]段中所记载的化合物(水平取向剂)。并且，还能够使用日本特开2007-272185号公报的[0018]～[0043]段等中所记载的氟(甲基)丙烯酸酯系聚合物。作为表面改进剂，可以使用这些以外的化合物。
当本发明的液晶性组合物含有表面改进剂时，表面改进剂的含量相对于液晶性组合物中的上述二色性物质与上述高分子液晶化合物的合计100质量份，优选为0.001～5质量份，更优选为0.01～3质量份。
[吸光各向异性膜]
本发明的吸光各向异性膜使用上述本发明的液晶性组合物而形成的吸光各向异性膜。
作为本发明的吸光各向异性膜的制造方法的一例，可举出依次包括将上述液晶性组合物涂布于基材上而形成涂布膜的工序(以下，还称为“涂布膜形成工序”。)和使涂布膜中所含有的二色性物质取向的工序(以下，还称为“取向工序”。)的方法。
以下，对制作本发明的吸光各向异性膜的制造方法的各工序进行说明。
〔涂布膜形成工序〕
涂布膜形成工序为将上述液晶性组合物涂布于基材上而形成涂布膜的工序。
通过使用含有上述的溶剂的液晶性组合物，或者通过加热等将液晶性组合物形成为熔融液等液态物来使用，容易在基材上涂布液晶性组合物。
作为液晶性组合物的涂布方法，可举出辊涂法、凹版印刷法、旋涂法、线棒涂布法、挤出涂布法、直接凹版涂布法、反向凹版涂布法、模涂法、喷涂法及喷墨法等公知的方法。
本方式中，例示了在基材上涂布有液晶性组合物的例子，但并不限定于此，例如可以在设置在基材上的取向膜上涂布液晶性组合物。在后面对基材及取向膜的详细内容进行叙述。
〔取向工序〕
取向工序为使涂布膜中所含有的二色性物质取向的工序。由此，可得到吸光各向异性膜。
取向工序中可以具有干燥处理。通过干燥处理能够从涂布膜去除溶剂等成分。干燥处理可以通过将涂布膜在室温下放置规定时间的方法(例如，自然干燥)进行，也可以通过进行加热和/或送风的方法进行。
在此，液晶性组合物中所含有的二色性物质有时通过上述的涂布膜形成工序或干燥处理而取向。例如，作为包含溶剂的涂布液而制备液晶性组合物的方式中，通过对涂布膜进行干燥，并从涂布膜去除溶剂，可得到具有吸光各向异性的涂布膜(即，吸光各向异性膜)。
取向工序中优选为具有加热处理。由此，能够使涂布膜中所含有的二色性物质取向，因此能够将加热处理后的涂布膜优选为地用作吸光各向异性膜。
关于加热处理，从制造适性等方面考虑，优选为10～250℃，更优选为25～190℃。并且，加热时间优选为1～300秒，更优选为1～60秒。
取向工序中可以具有在加热处理后实施的冷却处理。冷却处理为将加热后的涂布膜冷却至室温(20～25℃)左右的处理。由此，能够固定涂布膜中所含有的二色性物质的取向。作为冷却方法，并无特别限定，能够通过公知的方法来实施。
通过以上工序能够得到吸光各向异性膜。
另外，本方式中，作为使涂布膜中所含有的二色性物质取向的方法，可举出干燥处理及加热处理等，但并不限定于此，能够通过公知的取向处理来实施。
〔其他工序〕
吸光各向异性膜的制造方法中，可以在上述取向工序后具有使吸光各向异性膜固化的工序(以下，还称为“固化工序”。)。
关于固化工序，例如可通过加热及/或光照射(曝光)来实施。其中，固化工序优选为通过光照射来实施。
固化中使用的光源能够使用红外光、可见光或紫外线等各种光源，但优选为紫外线。并且，固化时可以一边加热一边照射紫外线，也可以经由仅使特定波长透射的过滤器照射紫外线。
并且，曝光可以在氮环境下进行。当通过自由基聚合进行吸光各向异性膜的固化时，可减少基于氧的聚合阻碍，因此优选为在氮环境下进行曝光。
吸光各向异性膜的膜厚优选为0.1～5.0μm，更优选为0.3～1.5μm。取决于液晶性组合物中的二色性物质的浓度，但膜厚为0.1μm以上时，可得到优异的吸光度的吸光各向异性膜，且膜厚为5.0μm以下时，可得到优异的透射率的吸光各向异性膜。
[层叠体]
本发明的层叠体具有基材及设置在在基材上的本发明的吸光各向异性膜。
并且，本发明的层叠体可以在上述吸光各向异性膜上具有λ/4板。
而且，本发明的层叠体可以选在上述基材与上述吸光各向异性膜之间具有取向膜。
而且，本发明的层叠体可以在上述吸光各向异性膜与λ/4板之间具有阻挡层。
以下，对构成本发明的层叠体的各层进行说明。
〔基材〕
作为基材，能够根据吸光各向异性膜的用途而选择，例如可举出玻璃及聚合物薄膜。基材的透光率优选为80％以上。
当作为基材而使用聚合物薄膜时，优选为使用光学各向同性的聚合物薄膜。聚合物的具体例及优选为的方式能够应用日本特开2002-022942号公报的[0013]段的记载。并且，即使为如以往已知的聚碳酸酯或聚砜般容易显现双折射的聚合物也能够使用通过对国际公开第2000/26705号公报中所记载分子进行修饰而降低了显现性的基材。
〔吸光各向异性膜〕
关于吸光各向异性膜，如上述，因此省略其说明。
〔λ/4板〕
“λ/4板”是指具有λ/4功能的板，具体而言，为具有将某特定波长的线偏振光转换为圆偏振光(或将圆偏振光转换为线偏振光)的功能的板。
例如，作为λ/4板为单层结构的方式，具体而言，可举出延伸聚合物薄膜、或在支撑体上设置有具有λ/4功能的光学各向异性层的相位差膜等，并且作为λ/4板为多层结构的方式，具体而言，可举出层叠λ/4板与λ/2板而成的宽频带λ/4板。
λ/4板与吸光各向异性膜可以相接而设置，也可以在λ/4板与吸光各向异性膜之间设置有其他层。作为这种层，可举出用于确保密合性的粘附层或粘接层及阻挡层。
〔阻挡层〕
当本发明的层叠体具有阻挡层时，阻挡层设置于吸光各向异性膜与λ/4板之间。另外，当在吸光各向异性膜与λ/4板之间具有除了阻挡层以外的其他层(例如，粘附层或粘接层)时，阻挡层例如能够设置于吸光各向异性膜与其他层之间。
阻挡层还被称为阻气层(阻氧层)，并具有从大气中的氧等气体、水分或相邻的层中所包含的化合物等保护吸光各向异性膜的功能。
关于阻挡层，能够参考日本特开2014-159124号公报的[0014]～[0054]段、日本特开2017-121721号公报的[0042]～[0075]段、日本特开2017-115076号公报的[0045]～[0054]段、日本特开2012-213938号公报的[0010]～[0061]段、日本特开2005-169994号公报的[0021]～[0031]段的记载。
〔取向膜〕
本发明的层叠体中，可以在基材与吸光各向异性膜之间具有取向膜。
关于取向膜，只要能够在取向膜上将本发明的液晶性组合物中所含有的二色性物质设为所希望的取向状态，则可以为任何层。
能够通过如针对有机化合物(优选为聚合物)在膜表面的摩擦处理、无机化合物的斜向蒸镀、具有微槽的层的形成、或者利用Langmuir-Blodgett法(LB膜)得到的有机化合物(例如ω-二十三酸、二(十八烷基)甲基氯化铵、硬脂酸甲酯)的累积的方法来设置。而且，还已知通过电场的赋予、磁场的赋予或光照射来产生取向功能的取向膜。其中，本发明中，从控制取向膜的预倾角的容易性的方面考虑，优选为通过摩擦处理形成的取向膜，从取向均匀性的方面考虑，还优选为通过光照射形成的光取向膜。
＜摩擦处理取向膜＞
作为通过摩擦处理形成的取向膜中使用的聚合物材料，在很多文献中均有记载，且能够得到多种市售品。本发明中，优选为使用聚乙烯醇或聚酰亚胺及其衍生物。关于取向膜，能够参考国际公开第2001/88574A1号公报的43页24行～49页8行的记载。取向膜的厚度优选为0.01～10μm，进一步优选为0.01～1μm。
＜光取向膜＞
作为通过光照射形成的取向膜中所使用的光取向材料，在很多文献等中均有记载。本发明中，例如作为优选为的例子可举出日本特开2006-285197号公报、日本特开2007-76839号公报、日本特开2007-138138号公报、日本特开2007-94071号公报、日本特开2007-121721号公报、日本特开2007-140465号公报、日本特开2007-156439号公报、日本特开2007-133184号公报、日本特开2009-109831号公报、日本专利第3883848号、日本专利第4151746号中所记载的偶氮化合物、日本特开2002-229039号公报中所记载的芳香族酯化合物、日本特开2002-265541号公报、日本特开2002-317013号公报中所记载的具有光取向性单元的马来酰亚胺和/或烯基取代的纳迪克酰亚胺(nadimide)化合物、日本专利第4205195号、日本专利第4205198号中所记载的光交联性硅烷衍生物、日本特表2003-520878号公报、日本特表2004-529220号公报或者日本专利第4162850号中所记载的光交联性聚酰亚胺、聚酰胺或酯。更优选为偶氮化合物、光交联性聚酰亚胺、聚酰胺或酯。
通过对由上述材料形成的光取向膜实施线偏振光或非偏振光照射而制造光取向膜。
本说明书中，“线偏振光照射”“非偏振光照射”是指用于使光取向材料发生光反应的操作。所使用的光的波长根据所使用的光取向材料而不同，只要是该光反应中所需要的波长，则并无特别限定。光照射中所使用的光的峰值波长优选为200nm～700nm，更优选为光的峰波长为400nm以下的紫外光。
关于光照射中所使用的光源，能够举出通常使用的光源，例如钨灯、卤素灯、氙灯、氙闪光灯、汞灯、汞氙灯、碳弧灯等灯、各种激光器[例如半导体激光器、氦氖激光器、氩离子激光器、氦镉激光器及YAG(钇·铝·石榴石)激光器]、发光二极管以及阴极射线管等。
作为得到线偏振光的方法，能够采用使用偏振片(例如，碘偏振片、二色性色素偏振片、线栅偏振片)的方法、使用利用了棱镜系元件(例如Glan-Tho mpson棱镜)或Brewster角的反射型起偏器的方法或使用从具有偏振光的激光源射出的光的方法。并且，可以使用过滤器或波长转换元件等来仅选择性地照射所需要的波长的光。
当所照射的光为线偏振光时，可采用从上表面或背面与取向膜表面垂直或倾斜地对取向膜照射光的方法。光的入射角度根据光取向材料而不同，优选为0～90°(垂直)，更优选为40～90°。
当为非偏振光时，从斜向对取向膜照射非偏振光。其入射角度优选为10～80°，更优选为20～60°，进一步优选为30～50°。
照射时间优选为1分～60分，更优选为1分～10分。
当需要进行图案化时，能够采用将使用了光掩模的光照射实施图案制作中所需要的次数的方法或基于利用激光扫描写入图案的方法。
〔用途〕
本发明的层叠体能够用作偏振元件(偏振片)，例如能够用作线偏振片或圆偏振片。
当本发明的层叠体不具有上述λ/4板等光学各向异性层时，层叠体能够用作线偏振片。另一方面，当本发明的层叠体具有上述λ/4板时，层叠体能够用作圆偏振片。
[图像显示装置]
本发明的图像显示装置具有上述的吸光各向异性膜或上述的层叠体。
本发明的图像显示装置中所使用的显示元件并无特别限定，例如可举出液晶单元、有机电致发光(以下，简称为“EL”)显示面板及等离子显示面板等。
这些中，优选为液晶单元或有机EL显示面板，更优选为液晶单元。即，作为本发明的图像显示装置，优选为作为显示元件而使用了液晶单元的液晶显示装置、作为显示元件而使用了有机EL显示面板的有机EL显示装置，更优选为液晶显示元件。
〔液晶表示装置〕
作为本发明的图像显示装置的一例的液晶显示装置，优选为举出具有上述的吸光各向异性膜和液晶单元的方式。更优选为具有上述的层叠体(其中，不包含λ/4板)和液晶单元的液晶显示装置。
另外，本发明中，设置于液晶单元的两侧的吸光各向异性膜(层叠体)中，优选为作为正面侧的偏振元件使用本发明的吸光各向异性膜(层叠体)，更优选为作为正面侧及背面侧的偏振元件使用本发明的吸光各向异性膜(层叠体)。
以下，对构成液晶显示装置的液晶单元进行详细说明。
＜液晶单元＞
液晶显示装置中所利用的液晶单元优选为VA(Vertical Alignment：垂直取向)模式、OCB(Optically Compensated Bend：光学补偿弯曲)模式、IPS(In-Plane-Switching：面内切换)模式或TN(Twisted Nematic：扭曲向列)模式，但并不限定于这些。
通过TN模式的液晶单元，在未施加电压时棒状液晶性分子实质上水平取向，而且以60～120゜扭曲取向。TN模式的液晶单元作为彩色TFT(Thin Film Tran sistor：薄膜晶体管)液晶显示装置而被最广泛利用，且在许多文献中有记载。
通过VA模式的液晶单元，在施加电压时棒状液晶性分子实质上垂直取向。关于VA模式的液晶单元，除了(1)使棒状液晶性分子在未施加电压时实质上垂直取向，且在实施电压时实质上水平取向的狭义的VA模式的液晶单元(日本特开平2-176625号公报中所记载)以外，还包括(2)为了扩大视角，将VA模式多域化的(MVA模式的)液晶单元(SID97，Digestof tech.Papers(论文集)28(1997)845中所记载)、(3)使棒状液晶性分子在未施加电压时实质上垂直取向，且在施加电压时扭曲多域取向的模式(n-ASM模式)的液晶单元(日本液晶讨论会的论文集58～59(1998)中所记载)及(4)SURVIVAL模式的液晶单元(LCDinternational98中发表)。并且，可以为PVA(Patterned Vertical Alignment：图案化垂直取向)型、光取向型(Optical Alignmen t)及PSA(Polymer-Sustained Alignment：聚合物稳定取向)中的任一种。关于这些模式的详细内容，在日本特开2006-215326号公报及日本特表2008-538819号公报中有详细记载。
IPS模式的液晶单元中，棒状液晶性分子相对于基板实质上平行取向，且通过对基板面施加平行的电场而液晶分子平面响应。IPS模式在未施加电场的状态下成为黑色显示，且上下一对偏振片的吸收轴正交。在日本特开平10-054982号公报、日本特开平11-202323号公报、日本特开平9-292522号公报、日本特开平11-133408号公报、日本特开平11-305217号公报、日本特开平10-307291号公报等中公开了使用光学补偿片减少倾斜方向上的黑色显示时的漏光，并改进视角的方法。
〔有机EL显示装置〕
作为本发明的图像显示装置的一例的有机EL显示装置，例如优选为举出从观看侧依次具有吸光各向异性膜、λ/4板及有机EL显示面板的方式。
更优选为从观看侧依次具有具备λ/4板的上述的层叠体和有机EL显示面板的方式。该情况下，层叠体中，从观看侧依次配置有基材、根据需要设置的取向膜、吸光各向异性膜、根据需要而设置的阻挡层及λ/4板。
并且，有机EL显示面板为使用在电极之间(阴极及阳极之间)夹着有机发光层(有机电致发光层)而成的有机EL元件而构成的显示面板。有机EL显示面板的构成并无特别限制，可采用公知的构成。
实施例
以下根据实施例对本发明进行进一步详细的说明。以下的实施例中所示的材料、使用量、比例、处理内容及处理步骤等只要不脱离本发明的宗旨则能够适当进行变更。因此，本发明的范围不应由以下所示的实施例而限定性解释。
[合成例1]
〔高分子液晶化合物P1的合成〕
高分子液晶化合物P1通过以下步骤而制作。
＜P1-1的合成＞
[化学式11]
向2-氯乙氧基乙氧基乙醇(14.05g)的二甲基乙酰胺(DMAc)溶液(60m L)添加二丁基羟基甲苯(BHT)(100mg)，在冰冷下滴加了丙烯酰氯(7.54g)及三乙胺(8.89g)。搅拌1小时之后，对反应液进行了过滤。接着，添加碳酸钾(15.7g)、碘化钾(0.57g)、对羟基苯甲醛(9.25g)、二丁基羟基甲苯(BHT)(100mg)，在110℃下搅拌4小时之后，添加乙酸乙酯和水，并通过分液操作对反应液进行了清洗。而且，通过蒸发器对反应液进行浓缩之后，返回到室温并添加将25mL乙腈、2.36g磷酸二氢钠二水合物溶解于8mL水而成的磷酸缓冲液及11.2mL双氧水(30质量％)，接着添加了33.4g的25质量％亚氯酸钠水溶液。在室温下搅拌6小时并静置8小时之后，添加水而收集所得到的沉淀，从而得到了16.9g(收率69％)白色固体的化合物(P1-1)。
＜P1-2的合成＞
[化学式12]
向甲磺酰氯(MsCl)(73.4mmol，5.7mL)的四氢呋喃(THF)溶液(70m L)添加二丁基羟基甲苯(BHT)(200mg)，并冷却至内温成为-5℃。以内温不会上升至0℃以上的方式向其中滴加了化合物(P1-1)(66.7mmol，21.6g)和二异丙基乙胺(DIPEA)(75.6mmol，13.0mL)的THF溶液。在-5℃下搅拌30分钟之后，添加N,N-二甲基-4-氨基吡啶(DMAP)(200mg)，并以内温不会上升至0℃以上的方式滴加了二异丙基乙胺(75.6mmol，13.0mL)和4-羟基-4’-甲氧基联苯(60.6mmol，12.1g)的四氢呋喃(THF)及二甲基乙酰胺(DM Ac)溶液。然后，在室温下搅拌了4小时。添加甲醇(5mL)而停止反应之后，添加了水和乙酸乙酯。对于用乙酸乙酯提取的有机层，用旋转蒸发器去除溶剂，并进行基于使用了乙酸乙酯及己烷的柱色谱的纯化，从而得到了作为白色固体的化合物(P1-2)18.7g(收率61％)。
1H-NMR(溶剂：CDCl3)δ(ppm)：3.65-3.82(m,6H),3.85(s,3H),3.85-3.95(m,2H),4.18-4.28(m,2H),4.28-4.40(m,2H),5.82(dd,1H),6.15(dd,1H),6.43(dd,1H),6.90-7.05(m,4H),7.20-7.30(m,2H),7.45-7.65(m,4H),8.10-8.20(m,2H)
＜P1的合成＞
[化学式13]
在氮环境下，将化合物(P1-2)(1.0g)的DMAc溶液(3.3mL)加热至内温成为80℃。向其中添加2,2’-偶氮双(2-甲基丙酸)二甲基(0.054mmol，0.012g)(商品名“V-601”、WakoPure Chemical,Ltd.制)的DMAc溶液(0.5mL)，在80℃下搅拌了2小时。然后，通过1H-NMR光谱测定确认聚合性基团的消失，并冷却至室温。添加甲醇而进行过滤，用甲醇清洗残渣而得到了0.95g作为白色固体的化合物(P1)。所得到的聚合物的重均分子量(Mw)为10000。
另外，分子量通过凝胶渗透色谱(GPC)以聚苯乙烯换算进行计算，管柱使用了TSKgel SuperHZM-H、TSKgel SuperHZ4000、TSKgel SuperHZ2000(TOS OH CORPORATION制))，溶剂使用了N-甲基吡咯烷酮。
[合成例2]
〔高分子液晶化合物P9的合成〕
按照下述步骤1～3对高分子液晶化合物P9进行了合成。
＜步骤1＞
[化学式14]
将氢氧化钠(34.2g)溶解于1L水，在氮环境下添加4,4’-二羟基联苯(40.6g)及溴乙醇(37.2g)并在95℃下搅拌了10小时。
然后，冷却至室温，添加浓盐酸将反应体系调整为酸性之后进行过滤及干燥，从而得到了包含化合物P9-A的白色固体。
将所得到的白色固体溶解于400mL二甲基乙酰胺(DMAc)，在冰冷下，滴加3-氯丙酰氯(62.0g)，并搅拌了5小时。添加甲醇(40mL)而停止反应之后，添加了水和乙酸乙酯。
对于通过分液操作进行了清洗的有机层，用旋转蒸发器去除溶剂，并向所得到的浓缩物添加了氯仿。在通过过滤去除了已析出的固体之后，用旋转蒸发器去除溶剂，并进行基于使用了乙酸乙酯/氯仿的柱色谱的纯化，从而得到了20.3g(收率29％)作为白色固体的化合物P9-A。
1H-NMR(溶剂：DMSO-d6)δ(ppm)：2.80-2.90(t,2H),3.75-3.85(t,2H),4.15-4.25(m,2H),4.35-4.45(m,2H),6.75-6.85(m,2H),6.90-7.00(m,2H),7.30-7.50(m,4H),9.40(br s,1H)
＜步骤2＞
[化学式15]
将4.0g化合物P9-A、8.08g在合成例1中所制备的化合物P1-1及二氯甲烷100mL进行混合，并在室温下进行了搅拌。向混合物添加N,N-二甲基氨基吡啶152mg及1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDCI)9.56g，并在室温下搅拌了12小时。
然后，用旋转蒸发器去除溶剂，添加甲醇120mL和1M、盐酸水120mL而进行过滤，从而得到了白色固体。添加乙酸乙酯和水对所得到的白色固体进行分液，并用1N盐酸水、饱和食盐水对所收集的有机层进行清洗之后，用无水硫酸钠进行了干燥。滤出硫酸钠，并用旋转蒸发器去除溶剂，进行基于硅胶色谱的纯化而得到了5.4g(收率69％)化合物P9-B。
1H-NMR(溶剂：CDCl3)δ(ppm)：2.87(t,2H)、3.68-3.82(m,8H),3.90(t,2H),4.18-4.28(m,4H),4.28-4.38(m,2H),4.46-4.54(m,2H),5.84(dd,1H),6.16(dd,1H),6.43(dd,1H),6.90-7.05(m,4H),7.20-7.30(m,2H),7.48-7.65(m,4H),8.10-8.20(m,2H)
＜步骤3＞
[化学式16]
在氮环境下，将化合物P1-2(0.8g)及化合物P9-B(0.2g)的DMAc溶液(3.3mL)加热至内温成为80℃。向其中添加2,2’-偶氮双(2-甲基丙酸)二甲基(0.054mmol，0.012g)的DMAc溶液(0.5mL)，并在80℃下搅拌了2小时。然后，通过1H-NMR光谱测定确认聚合性基团的消失，并冷却至室温。添加甲醇而进行过滤，并用甲醇清洗残渣而得到了0.90g作为白色固体的化合物P9-C。向所得到的化合物P9-C的氯仿溶液(7mL)添加二丁基羟基甲苯(BHT)(50mg)及三乙胺(0.7mL)，并加热至内温成为50℃。在50℃下搅拌9小时之后，通过1H-NMR光谱测定确认原料的消失，并冷却至室温。向其中添加甲醇而进行过滤，并用甲醇清洗残渣而得到了0.8g作为白色固体的高分子液晶化合物P9。用凝胶渗透色谱(GPC)对所得到的高分子液晶化合物P9进行分析的结果，重均分子量(Mw)为17000(聚苯乙烯换算)。
〔高分子液晶化合物P2～P8、P10～P11〕
高分子液晶化合物P2～P8、P10～P11按照与高分子液晶化合物P1或高分子液晶化合物P9相同或公知的方法进行了合成。
〔高分子液晶化合物P12的合成〕
按照下述步骤1～2对高分子液晶化合物P12进行了合成。
＜步骤1＞
[化学式17]
4-(4-羟基苯基)苯甲酸甲酯通过Journal of Polymer Science，Part A：PolymerChemistry，2012，vol.50,p.3936-3943中所记载的方法进行了合成。
向甲磺酰氯(MsCl)(54.8mmol，6.27g)的乙酸乙酯溶液(44mL)添加2,2,6,6-四甲基哌啶1-氧基(68mg)，并冷却至内温成为-5℃。以内温不会上升至0℃以上的方式向其中滴加了化合物(P1-1)(52.6mmol，17.1g)和二异丙基乙胺(DIPEA)(57.0mol，7.36g)的THF溶液。在-5℃下搅拌30分钟之后，添加4-(4-羟基苯基)苯甲酸甲酯(43.8mmol，10.0g)的DMAc溶液、N-甲基-咪唑(NMI)(1.8g)，并以内温不会上升至0℃以上的方式滴加了二异丙基乙胺(75.6mmol，13.0mL)。然后，在室温下搅拌了4小时。添加水和乙酸乙酯而停止了反应。进行分液，对于用乙酸乙酯提取的有机层，用旋转蒸发器去除溶剂，并进行基于使用了乙酸乙酯及己烷的柱色谱的纯化，从而得到了作为白色固体的化合物(P12-A)20.4g(收率87％)。
1H-NMR(溶剂：CDCl3)δ(ppm)：3.68-3.80(m,6H),3.87-3.95(m,2H),3.95(s,3H),4.20-4.27(m,2H),4.31-4.37(m,2H),5.83(dd,1H),6.16(dd,1H),6.43(dd,1H),6.97-7.05(m,2H),7.28-7.35(m,2H),7.64-7.72(m,4H),8.08-8.20(m,4H)
＜步骤2＞
[化学式18]
在氮环境下，将化合物P1-2(0.8g)及化合物P12-A(0.2g)DMAc溶液(3.3mL)加热至内温成为80℃。向其中添加2,2’-偶氮双(2-甲基丙酸)二甲基(0.054mmol，0.012g)(商品名“V-601”、Wako Pure Chemical,Ltd.制)的DMAc溶液(0.5mL)，并在80℃下搅拌了2小时。然后，通过1H-NMR光谱测定确认聚合性基团的消失，并冷却至室温。添加甲醇而进行过滤，用甲醇清洗残渣而得到了0.95g作为白色固体的化合物(P12)。通过凝胶渗透色谱(GPC)对多得到的高分子液晶化合物P12进行分析的结果，重均分子量(M w)为15000(聚苯乙烯换算)。
〔高分子液晶化合物P13的合成〕
按照下述步骤1～2对高分子液晶化合物P13进行了合成。
＜步骤1＞
[化学式19]
4-(4-羟基苯基)苯甲酸乙酯通过Macromolecules，2002,35,1663-1671中所记载的方法进行了合成。
向甲磺酰氯(MsCl)(54.8mmol，6.27g)的乙酸乙酯溶液(44mL)添加2,2,6,6-四甲基哌啶1-氧基(68mg)，并冷却至内温成为-5℃。以内温不会上升至0℃以上的方式向其中滴加了化合物(P1-1)(52.6mmol，17.1g)和二异丙基乙胺(DIPEA)(57.0mol，7.36g)的THF溶液。在-5℃下搅拌30分钟之后，添加4-(4-羟基苯基)苯甲酸乙酯(43.8mmol，10.6g)的DMAc溶液、N-甲基-咪唑(NMI)(1.8g)，并以内温不会上升至0℃以上的方式滴加了二异丙基乙胺(75.6mmol，13.0mL)。然后，在室温下搅拌了4小时。添加水和乙酸乙酯而停止了反应。进行分液，对于用乙酸乙酯提取的有机层，用旋转蒸发器去除溶剂，并进行基于使用了乙酸乙酯及己烷的柱色谱的纯化，从而得到了作为白色固体的化合物(P13-A)20.6g(收率86％)。
1H-NMR(溶剂：CDCl3)δ(ppm)：1.41(t,3H),3.68-3.80(m,6H),3.88-3.95(m,2H),4.20-4.27(m,2H),4.31-4.38(m,2H),4.41(q,2H),5.83(dd,1H),6.16(dd,1H),6.43(dd,1H),6.97-7.05(m,2H),7.28-7.35(m,2H),7.64-7.72(m,4H),8.08-8.20(m,4H)
＜步骤2＞
[化学式20]
在氮环境下，将化合物P1-2(0.8g)及化合物P13-A(0.2g)的DMAc溶液(3.3mL)加热至内温成为80℃。向其中添加2,2’-偶氮双(2-甲基丙酸)二甲基(0.054mmol，0.012g)(商品名“V-601”、Wako Pure Chemical,Ltd.制)的DMAc溶液(0.5mL)，并在80℃下搅拌了2小时。然后，通过1H-NMR光谱测定确认聚合性基团的消失，并冷却至室温。添加甲醇而进行过滤，用甲醇清洗残渣而得到了0.96g作为白色固体的化合物(P13)。通过凝胶渗透色谱(GPC)对所得到的高分子液晶化合物P13进行了分析的结果，重均分子量(Mw)为16000(聚苯乙烯换算)。
〔高分子液晶化合物P14的合成〕
按照下述步骤1～2对高分子液晶化合物P14进行了合成。
＜步骤1＞
[化学式21]
向甲磺酰氯(MsCl)(54.8mmol，6.27g)的乙酸乙酯溶液(44mL)添加2,2,6,6-四甲基哌啶1-氧基(68mg)，并冷却至内温成为-5℃。以内温不会上升至0℃的方式向其中滴加了化合物(P1-1)(52.6mmol，17.1g)和二异丙基乙胺(DIPEA)(57.0mol，7.36g)的THF溶液。在-5℃下搅拌30分钟之后，添加4-氰基-4’-羟基联苯(43.8mmol，8.55g)的DMAc溶液、N-甲基-咪唑(NMI)(1.8g)，并以内温不会上升至0℃的方式滴加了二异丙基乙胺(75.6mmo l，13.0mL)。然后，在室温下搅拌了4小时。添加水和乙酸乙酯而停止了反应。进行分液，对于用乙酸乙酯提取的，用旋转蒸发器去除溶剂，并进行基于使用了乙酸乙酯及己烷的柱色谱的纯化，从而得到了作为白色固体的化合物(P14-A)19.0g(收率87％)。
1H-NMR(溶剂：CDCl3)δ(ppm)：3.68-3.80(m,6H),3.87-3.95(m,2H),4.20-4.27(m,2H),4.32-4.37(m,2H),5.84(dd,1H),6.16(dd,1H),6.43(dd,1H),6.98-7.05(m,2H),7.30-7.37(m,2H),7.60-7.78(m,6H),8.13-8.20(m,2H)
＜步骤2＞
[化学式22]
在氮环境下，将化合物P1-2(0.9g)及化合物P14-A(0.1g)的DMAc溶液(3.3mL)加热至内温成为80℃。向其中添加2,2’-偶氮双(2-甲基丙酸)二甲基(0.054mmol，0.012g)(商品名“V-601”、Wako Pure Chemical,Lt d.制)的DMAc溶液(0.5mL)，并在80℃下搅拌了2小时。然后，通过1H-NMR光谱测定确认聚合性基团的消失，并冷却至室温。添加甲醇进行过滤，并用甲醇清洗残渣而得到了0.96g作为白色固体的化合物(P14)。通过凝胶渗透色谱(GPC)对所得到的高分子液晶化合物P14进行了分析的结果，重均分子量(Mw)为14000(聚苯乙烯换算)。
以下，与高分子液晶化合物P1～P14的结构一同组合示出主链至间隔基团的logP1值与介晶基团的logP2值之差。
[化学式23]
[化学式24]
〔二色性物质〕
准备了以下所示的二色性物质D1～D4。
[化学式25]
上述式中，“Me”是指甲基。
[实施例1]
〔取向膜的制作〕
用碱性洗涤剂对玻璃基材(Central Glass Co.,Ltd.制，钠钙玻璃，尺寸300mm×300mm，厚度1.1mm)进行清洗，接着注入纯水之后对玻璃基材进行了干燥。
用#12的杆将下述取向膜形成用组合物1涂布于干燥后的玻璃基材上，在110℃下对经涂布的取向膜形成用组合物1进行2分钟的干燥而在玻璃基材上形成了涂布膜。
对所得到的涂布膜进行1次摩擦处理(辊的转速：1000旋转/间隔厚度2.9mm，台速度1.8m/分)而在玻璃基材上制作了取向膜。
[化学式26]
〔吸光各向异性膜的制作〕
在所得到的取向膜1上，以每分钟1000次旋转来旋转涂布下述液晶性组合物1而形成了涂布膜。
将涂布膜在室温下干燥30秒钟之后，进一步在180℃下加热了15秒钟。
接着，将涂布膜冷却至室温之后，在80℃下使用高压汞灯以照度28mW/cm2的照射条件照射60秒钟，由此在取向膜1上制作了吸光各向异性膜1。
[化学式27]
[实施例2～19、比较例1～4]
将液晶性组合物中的高分子液晶化合物、二色性物质、聚合引发剂、表面改进剂及溶剂的种类或含量变更为如下述表1所示，除此以外，以与实施例1相同的方法，在取向膜1上制作了吸光各向异性膜。
另外，实施例15～19及比较例3～4的吸光各向异性膜的制作中所使用的液晶性组合物中使用了两种二色性物质。
并且，下述表1中，表面改进剂F2如下。
[化学式28]
[评价]
〔取向度〕
在光学显微镜(NIKON CORPORATION制，产品名“ECLIPSE E600 POL”)的光源侧插入有线起偏器的状态下，将实施例及比较例的各吸光各向异性膜安装到样品台，使用多通道光谱仪(Ocean Optics,Inc.，产品名“QE65000”)测定表1中所记载的波长区域下的吸光各向异性膜的吸光度，并通过以下式计算了取向度。
取向度：S＝[(Az0/Ay0)-1]/[(Az0/Ay0)+2]
Az0：吸光各向异性膜相对于吸收轴方向的偏振光的吸光度
Ay0：吸光各向异性膜相对于偏振光轴方向的偏振光的吸光度
[表1]
如表1所示，示出了若使用包含主链至间隔基团的logP1值与介晶基团的logP2值之差为4以上的重复单元的液晶性组合物，则可得到取向度高的吸光各向异性膜(实施例)。
相对于此，示出了若使用不包含主链至间隔基团的logP1值与介晶基团的logP2值之差为4以上的重复单元的液晶性组合物，则所得到的吸光各向异性膜的取向度差(比较例)。
[高分子液晶化合物P9-1～P9-6的合成]
上述高分子液晶化合物P9的合成的“步骤3”中，改变了2,2’-偶氮双(2-甲基丙酸)二甲基的量，除此以外，以与上述高分子液晶化合物P9的合成相同的方式得到了彼此不同的重均分子量(Mw)的高分子液晶化合物P9-1～P9-6。以下，示出高分子液晶化合物P9及高分子液晶化合物P9-1～P9-6的重均分子量(Mw)。
P9：Mw＝17000
P9-1：Mw＝234000
P9-2：Mw＝38300
P9-3：Mw＝23200
P9-4：Mw＝10900
P9-5：Mw＝9500
P9-6：Mw＝6100
[实施例20]
在上述实施例1中所使用的取向膜1上，以每分钟1000次旋转来旋转涂布下述液晶性组合物20而形成了涂布膜20。
〔裂缝评价〕
用肉眼对所得到的涂布膜20进行观察，并按以下基准对裂缝进行了评价。将结果示于下述表2。
A：完全未发现裂缝。
B：发现一些细裂缝。
C：发现较多的粗裂缝。
在室温下将该涂布膜20干燥30秒钟之后，进一步在150℃下加热了100秒钟。接着，将涂布膜20冷却至室温之后，在80℃下加热1分钟并再次冷却至室温，在室温下使用高压汞灯以照度28mW/cm2的照射条件照射50秒钟，由此形成了吸光各向异性膜20。
以与实施例1相同的方式对下述表2中所记载的每一波长区域的取向度进行了评价。将结果示于下述表2。
[实施例21～26]
将液晶性组合物中的高分子液晶化合物的种类变更为如下述表2所示，除此以外，以与实施例20相同的方式在取向膜1上形成涂布膜之后，得到了吸光各向异性膜。以与实施例20相同的方法进行了涂布膜的裂缝评价及吸光各向异性膜的取向度的评价。将结果示于下述表2。
[表2]
[实施例27]
〔取向膜27的制作〕
在对表面实施了皂化处理的透明薄膜(纤维素酰化物薄膜、FUJITAC TG40UL、Fujifilm Corporation制)上，使用#17棒涂布上述取向膜形成用组合物1，并在110℃下干燥2分钟而形成了涂布膜。
对所得到的涂布膜实施1次摩擦处理(辊的转速：1000旋转/间隔厚度1.9mm、台速度1.8m/分钟)，从而在透明薄膜上制作了取向膜27。
〔吸光各向异性膜27的制作〕
在所得到的取向膜27上，使用#15的棒涂布下述液晶性组合物27而形成涂布膜27，并以与实施例20相同的方法对裂缝进行了评价。将评价结果示于下述表3。
在150℃下将该涂布膜27加热了100秒钟。接着，将涂布膜27冷却至室温之后，在80℃下加热1分钟并再次冷却至室温，在室温下使用高压汞灯以照度28mW/cm2的照射条件照射50秒钟，由此形成了吸光各向异性膜27。以与实施例20相同的方法对吸光各向异性膜27的每一波长区域的取向度进行了评价。将结果示于下述表3。
[实施例28～29]
将液晶性组合物中的高分子液晶化合物的种类变更为如下述表3所示，除此以外，以与实施例27相同的方法在取向膜27上形成涂布膜之后，得到了吸光各向异性膜。以与实施例27相同的方法进行了涂布膜的裂缝评价及吸光各向异性膜的取向度的评价。将结果示于下述表3。
[表3]
如表2及表3所示，得知若使用重均分子量为10000以上的液晶性高分子化合物(实施例20～24、实施例27～28)，则可得到裂缝少的吸光各向异性膜。并且，得知如表2及表3所示，若使用重均分子量小于10000的高分子液晶化合物(实施例25～26、实施例29)，则可得到取向度高的吸光各向异性膜。
[高分子液晶化合物(P1-A)的合成]
如以下所示，对作为星形聚合物的高分子液晶化合物(P1-A)进行了合成。另外，下述式(P1-A)中，“S”原子与“PL”的主链直接键合。
[化学式29]
在氮环境下，将化合物(P1-2)1.00g及化合物(P-A)57mg的DMAc溶液(2.9mL)加热至80℃。向其中添加9.1mg2,2’-偶氮双(2-甲基丙烯酸)二甲基，并在80℃下加热了2小时。然后，通过1H-NMR光谱测定确认聚合性基团的消失，并冷却至室温。添加甲醇300mL而进行过滤，并用甲醇清洗残渣而得到了作为白色固体的高分子液晶化合物(P1-A)0.96g。
所得到的高分子液晶化合物(P1-A)的重均分子量(Mw)为11300。
[高分子液晶化合物(P1-B)的合成]
如下所示，对作为星形聚合物的高分子液晶化合物(P1-B)进行了合成。另外，下述式(P1-B)中，“S”原子与“PL”的主链直接键合。
[化学式30]
在氮环境下，将化合物(P1-2)1.00g及化合物(P-B)92mg的DMAc溶液(2.9mL)加热至80℃。向其中添加9.1mg2,2’-偶氮双(2-甲基丙烯酸)二甲基，并在80℃下加热了2小时。然后，通过1H-NMR光谱测定确认聚合性基团的消失，并冷却至室温。添加甲醇300mL而进行过滤，并用甲醇清洗残渣而得到了作为白色固体的高分子液晶化合物(P1-B)0.96g。
所得到的高分子液晶化合物(P1-B)的重均分子量(Mw)为11800。
[溶解性的评价]
向下述表4所示的溶剂中，以成为规定浓度的方式添加高分子液晶化合物(高分子液晶化合物(P1)、高分子液晶化合物(P1-A)或高分子液晶化合物(P1-B))，并按照以下评价基准对高分子液晶化合物的溶解性进行了评价。将结果示于下述表4。
AA：通过45℃10分钟的搅拌进行溶解而变得透明。在室温下放置6天之后仍然透明。
A：通过45℃10分钟的搅拌进行溶解而变得透明。在室温下放置2天之后仍然透明，但在室温下放置6天之后变得白浊。
B：通过45℃10分钟的搅拌进行溶解而变得透明。在室温下放置1天之后仍然透明，但在室温下放置2天之后变得白浊。
C：通过45℃10分钟的搅拌进行溶解而变得透明。在室温下放置60分钟之仍然透明，但在室温下放置1天之后变得白浊。
D：通过45℃10分钟的搅拌进行溶解而变得透明。在室温下放置5分钟之后仍然透明，但在室温下60分钟之后变得白浊。
E：通过45℃10分钟的搅拌进行溶解而变得透明。在室温下放置1分钟之后仍然透明，但在室温下5分钟之后变得白浊。
F：在45℃10分钟的搅拌下未溶解。
[表4]
[实施例30]
替代液晶性组合物20而使用了下述液晶性组合物30，除此以外，以与实施例20相同的方式得到了吸光各向异性膜。以与实施例20相同的方法进行了吸光各向异性膜的取向度的评价。将结果示于下述表5。
[实施例31～32]
将液晶性组合物30中的高分子液晶化合物的种类变更为作为星形聚合物的高分子液晶化合物P1-A或P1-B，除此以外，以与实施例30相同的方式得到了吸光各向异性膜。以与实施例30相同的方法进行了吸光各向异性膜的取向度的评价。将结果示于下述表5。
[表5]
如表4及表5所示，得知作为星形聚合物的高分子液晶化合物(P1-A及P1-B)的溶解性优异，并且能够形成取向度高的吸光各向异性膜(实施例31及32)。
[实施例33]
〔取向膜33的制作〕
在对表面实施了皂化处理的透明薄膜(纤维素酰化物薄膜、FUJITAC TG40UL、Fujifilm Corporation制)上，用#17棒涂布上述取向膜形成用组合物1，并在110℃下干燥2分钟而形成了涂布膜。
接着，向下述结构的光取向材料E-1的1质量份添加丁氧基乙醇41.6质量份及二丙二醇单甲基41.6质量份、纯水15.8质量份，并用0.45μm膜过滤器对所得到的溶液进行加压过滤而制备了光取向膜用涂布液33。将所得到的光取向膜用涂布液33涂布在上述涂布膜上，并在60℃下干燥了1分钟。使用光取向膜用涂布液对所得到的涂布膜使用偏振光紫外线曝光装置照射直线偏振光紫外线(照度4.5mW、照射量500mJ/cm2)而制备了取向膜33。
[化学式31]
〔偏振元件33的制作〕
在所得到的取向膜33上，用#15的棒涂布下述液晶性组合物33而形成涂布膜，并在140℃下将该涂布膜加热了90秒钟。接着，将涂布膜33冷却至室温之后，在80℃下加热1分钟并再次冷却至室温，在室温下使用高压汞灯以照度28mW/cm2的照射条件照射60秒钟，由此形成了吸光各向异性膜33。
接着，在吸光各向异性膜33上，使用#30的线棒连续涂布下述阻挡层形成用组合物33，并在60℃下进行5分钟干燥，由此得到了在吸光各向异性膜33上形成有阻挡层33的偏振元件33。
[化学式32]
〔λ/4相位差膜1的制作〕
＜液晶取向剂的制备＞
制备了下述组成的光学各向异性层用涂布液。对乙酸丁酯添加光学各向异性层用涂布液而搅拌之后，用孔径1μm的过滤器进行过滤，由此制备了固体成分浓度7.5重量％的液晶取向剂。另外，所得到的液晶取向剂中，聚合物A-1及其他成分如所添加的量充分溶解在溶剂中。
另外，与下述液晶性化合物L-3及L-4的丙烯酰氧基相邻的基团表示亚丙基(甲基经亚乙基取代的基团)，下述液晶性化合物L-3及L-4分别表示甲基的位置不同的位置异构体的混合物。
[化学式33]
[化学式34]
＜纤维素酰化物薄膜1的制作＞
(芯层纤维素酰化物浓液的制作)
将下述的组成物投入到搅拌罐进行搅拌而溶解各成分，从而制备了用作芯层纤维素酰化物浓液的乙酸纤维素溶液。
[化学式35]
(外层纤维素酰化物浓液的制作)
向上述芯层纤维素酰化物浓液90质量份添加10质量份的下述消光剂溶液，从而制备了用作外层纤维素酰化物浓液的乙酸纤维素溶液。
(纤维素酰化物薄膜1的制作)
用平均孔径34μm的滤纸及平均孔径10μm的烧结金属过滤器对上述芯层纤维素酰化物浓液和上述外层纤维素酰化物浓液进行过滤之后，使上述芯层纤维素酰化物浓液和其两侧的外层纤维素酰化物浓液这3层同时从流延口流延到20℃的滚筒上(带式流延机)。在溶剂含有率大致20质量％的状态下进行剥取，并用拉幅机夹子固定薄膜的宽度方向上的两端，且沿横向以延伸倍率1.1倍延伸的同时进行了干燥。然后，通过在热处理装置的辊间进行搬送进一步进行干燥，从而得到了厚度40μm的纤维素酰化物薄膜1。所得到的纤维素酰化物薄膜1的面内延迟为0nm。
＜λ/4相位差膜1的制作＞
在所制作的纤维素酰化物薄膜1的一侧表面，以与取向膜33的制作相同的方式使用取向膜形成用组合物1及光取向膜用涂布液33而形成了取向膜33。接着，在取向膜33上，用棒涂器涂布预先制备的液晶取向剂而形成了组合物层。用加热板暂时将所形成的组合物层加热至110℃之后，冷却至60℃而使取向稳定。然后，保持60℃，并在氮环境下(氧浓度100ppm)通过紫外线照射(500mJ/cm2、超高压汞灯使用)使取向固定而形成厚度2.3μm的光学各向异性层，从而制作了λ/4相位差膜1。所得到的λ/4相位差膜1的面内延迟为140nm。
〔正C板膜2的制作〕
作为伪支撑体，使用了市售的三乙酰纤维素薄膜“Z-TAC”(Fujifilm Corporation制)(将其作为纤维素酰化物薄膜2)。使纤维素酰化物薄膜2通过温度60℃的介电加热辊，并将薄膜表面温度升温至40℃之后，用棒涂器以涂布量14mL/m2在薄膜的一面涂布下述所示的组成的碱溶液，并加热至110℃，在Noritake Co.,Ltd.制蒸汽式远红外线加热器下搬送了10秒钟。接着，同样地使用棒涂器将纯水涂布了3mL/m2。接着，将基于喷泉涂布机的水洗和基于气刀的脱水重复3次之后，在70℃的干燥区域搬送10秒钟并干燥，从而制作了进行了碱皂化处理的纤维素酰化物薄膜2。
使用上述进行了碱皂化处理的纤维素酰化物薄膜2，并使用#8的线棒连续涂布了下述的组成的取向膜形成用涂布液。在60℃的暖风下干燥60秒钟，进一步在100℃暖风下干燥120秒钟而形成了取向膜。
在上述中所制作的具有取向膜的纤维素酰化物薄膜2上涂布下述光学各向异性膜用涂布液N，并在60℃下老化60秒钟之后，在空气下使用70mW/cm2的气冷金属卤化物灯(EYEGRAPHICS Co.,Ltd.制)照射1000mJ/cm2的紫外线，并使其取向状态固定，由此使聚合性棒状液晶化合物垂直取向而制作了正C板膜2。波长550nm下Rth为-60nm。
[化学式36]
式(B03)中，a:b＝90:10(质量比)。
〔圆偏振片的制作〕
在λ/4相位差膜1的光学各向异性层侧，经由粘附剂转印在上述中所制作的正C板膜2，并去除了纤维素酰化物薄膜2。接着，将λ/4相位差膜1的纤维素酰化物薄膜1侧经由粘附剂贴合于偏振元件33的阻挡层33侧而得到了圆偏振片33。
以与实施例20相同的方法对圆偏振片33的每一波长区域的取向度进行了评价。将结果示于下述表6。
[实施例34～35]
将液晶性组合物中的高分子液晶化合物的种类变更为如下述表6所示，除此以外，以与实施例33相同的方式制作了偏振元件34～35以及圆偏振片34～35。以与实施例33相同的方法进行了圆偏振片的取向度的评价。将结果示于下述表6。
[实施例36]
〔取向膜36的制作〕
通过0.45μm膜过滤器对向上述光取向材料E-1的0.67质量份添加Nagase ChemteXCorporation制Denacol Acrylate DA-212的0.33质量份、丁氧基乙醇41.6质量份、二丙二醇单甲基41.6质量份及纯水15.8质量份而得到的溶液进行加压过滤，从而制作了光取向膜用涂布液36。在设置在取向膜33中所使用的实施了皂化处理的TG40UL上的上述取向膜形成用组合物1的涂布膜上涂布所得到的光取向膜用涂布液36，并在60℃下干燥了1分钟。使用偏振光紫外线曝光装置对所得到的涂布膜照射直线偏振光紫外线(照度4.5mW、照射量500mJ/cm2)，从而制作了取向膜36。
使用取向膜36，并将液晶性组合物中的高分子液晶化合物的种类变更为如下述表6所示，除此以外，以与实施例33相同的方式形成了偏振元件36以及圆偏振片36。以与实施例33相同的方法进行了圆偏振片36的取向度的评价。将结果示于下述表6。
[实施例37]
〔取向膜37的制作〕
＜聚合物C-2的合成＞
向具备搅拌机、温度计、滴加漏斗及回流冷凝器的反应容器装入2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷100.0质量份、甲基异丁酮500质量份及三乙胺10.0质量份，并在室温下对混合物进行了搅拌。接着，通过滴加漏斗经30分钟将去离子水100质量份滴加到所得到的混合物之后，在回流下对混合物进行混合的同时在80℃下反应了6小时。反应结束之后，取出有机相，并用0.2质量％硝酸铵水溶液将有机相清洗至清洗后的水呈中性。然后，在减压下从所得到的有机相蒸馏去除溶剂及水，从而作为粘性透明液体得到了具有环氧基的聚有机硅氧烷。
关于该具有环氧基的聚有机硅氧烷，进行1H-NMR(Nuclear Magnetic Resonance：核磁共振)分析的结果，确认到在化学位移(δ)＝3.2ppm附近得到如理论强度那样的基于环氧乙烷基的峰，且在反应中未发生环氧基的副反应。该具有环氧基的聚有机硅氧烷的重均分子量Mw为2,200、环氧当量为186g/摩尔。
接着，向100mL的三口烧瓶装入在上述中的得到的具有环氧基的聚有机硅氧烷10.1质量份、含丙烯基羧酸(TOAGOSEI CO.,LTD.、商品名“ARONIX M-5300”、丙烯酸ω-羧基聚己内酯(聚合度n≈2))0.5质量份、乙酸丁酯20质量份、日本特开2015-026050号公报的合成例1的方法中所得到的肉桂酸衍生物1.5质量份及四丁基溴化铵0.3质量份，在90℃下将所得到的混合物搅拌了12小时。搅拌之后，用与所得到的混合物等量(质量)的乙酸丁酯稀释混合物，进一步将所稀释的混合物清洗了3次。将所得到的混合物进行浓缩，并重复两次用乙酸丁酯稀释的操作，最终得到了包含具有光取向性基的聚有机硅氧烷(下述聚合物C-2)的溶液。该聚合物C-2的重均分子量Mw为9,000。并且，1H-NMR分析的结果，聚合物C-2中的具有肉桂酸酯基的成分为23.7质量％。
[化学式37]
＜取向层形成用组合物37的制备＞
将以下成分进行混合而制备了取向层形成用组合物37。
[化学式38]
添加剂(B-1)：San-Apro Ltd.制TA-60B(参考下述结构式)
[化学式39]
在设置在取向膜33中所使用的实施了皂化处理的TG40UL上的上述取向膜形成用组合物1的涂布膜上，通过旋涂法涂布取向层形成用组合物37，且将对涂布有取向层形成用组合物37的支撑体在80℃的加热板上干燥5分钟而去除溶剂，从而形成了涂膜。
对所得到的涂膜实施偏振光紫外线照射(25mJ/cm2、超高压汞灯)而制作了取向膜37。
使用了取向膜37，除此以外，以与实施例34相同的方式形成了偏振元件37以及圆偏振片37。以与实施例33相同的方法进行了圆偏振片37的取向度的评价。将结果示于下述表6。
[实施例38]
〔取向膜38的制作〕
使用#15的棒将下述取向膜形成用组合物38涂布在玻璃上，且将所涂布的取向膜形成用组合物38在80℃下干燥15分钟之后，在250℃下加热1小时而在玻璃上形成了涂布膜。
对所得到的涂布膜实施1次偏振光紫外线照射(1J/cm2、超高压汞灯)而在玻璃基材上制作了取向膜38。
使用取向膜38，除此以外，以与实施例34相同的方式形成了偏振元件38以及圆偏振片38。以与实施例33相同的方法进行了圆偏振片38的取向度的评价。将结果示于下述表6。
[实施例39]
将液晶性组合物中的高分子液晶化合物的种类变更为如下述表6所示，除此以外，以与实施例33相同的方式制作了偏振元件39以及圆偏振片39。以与实施例33相同的方法进行了圆偏振片39的取向度的评价。将结果示于下述表6。
[实施例40]
在实施例39的光各向异性吸收膜上，使用#17的线棒连续涂布下述阻挡层形成用组合物40，并在60℃下进行5分钟的干燥，从而制作了在光各向异性吸收膜上形成有阻挡层的偏振元件40。使用了偏振元件40，除此以外以与实施例39相同的方式形成了圆偏振片40。以与实施例33相同的方法进行了圆偏振片40的取向度的评价。将结果示于下述表6。
[实施例41～42]
将液晶性组合物中的二色性物质的量(质量份)变更为如下述表6所示，除此以外，以与实施例33相同的方式制作了偏振元件41～42以及圆偏振片41～42。以与实施例33相同的方法进行了各圆偏振片的取向度的评价。将结果示于下述表6。
[表6]
如表6所示，示出了若使用包含主链至间隔基团的logP1值与介晶基团的logP2值之差为4以上的重复单元的液晶性组合物，则可得到取向度高的吸光各向异性膜(偏振元件)(实施例)。
[实施例43]
〔偏振元件43的制作〕
在实施例33的取向膜33上，使用#4的棒涂布下述液晶性组合物43而形成涂布膜，且将该涂布膜在140℃下加热了90秒钟。接着，直至室温对涂布膜进行了冷却之后，在80℃下加热1分钟并再次冷却至室温，在室温下使用高压汞灯以照度28mW/cm2的照射条件照射60秒钟，由此形成了吸光各向异性膜43。除此以外，以与实施例33相同的防止制作了偏振元件43以及圆偏振片43。
以与实施例20相同的方法对圆偏振片43的每一波长区域下的取向度进行了评价。将结果示于下述表7。
[实施例44～46]
将吸光各向异性膜的制作中所使用的组合物变更为下述表7所示的组合物，除此以外，以与实施例43相同的方式制作了偏振元件44～46以及圆偏振片44～46。
以与实施例20相同的方法对圆偏振片44～46的每一波长区域下的取向度进行了评价。将结果示于下述表7。
[表7]
如表7所示，示出了若使用包含主链至间隔基团的logP1值与介晶基团的logP2值之差为4以上的重复单元的液晶性组合物，则可得到取向度高的吸光各向异性膜(偏振元件)(实施例)。

Claims (20)

1.一种液晶性组合物，其含有包含由下述式(1)表示的重复单元的高分子液晶化合物、和二色性物质，
下述式(1)中，P1、L1及SP1的logP值与M1的logP值之差为4以上，
所述式(1)中，P1表示重复单元的主链，L1表示单键或2价连接基团，SP1表示间隔基团，M1表示介晶基团，T1表示末端基团。
2.根据权利要求1所述的液晶性组合物，其中，
所述式(1)中的SP1包含选自由氧乙烯结构、氧丙烯结构、聚硅氧烷结构及氟化亚烷基结构组成的组中的至少一种结构。
3.根据权利要求1或2所述的液晶性组合物，其中，
所述高分子液晶化合物还包含由下述式(2)表示的重复单元，
下述式(2)中，P2、L2及SP2的logP值与M2的logP值之差小于4，
所述式(2)中，P2表示重复单元的主链，L2表示单键或2价连接基团，SP2表示间隔基团，M2表示介晶基团，T2表示末端基团。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的液晶性组合物，其中，
所述高分子液晶化合物还包含由下述式(3)表示的重复单元,
所述式(3)中，P3表示重复单元的主链，L3表示单键或2价连接基团，SP3表示间隔基团，T3表示末端基团。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的液晶性组合物，其中，
所述高分子液晶化合物包含两种以上的由所述式(1)表示的重复单元。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的液晶性组合物，其中，
所述高分子液晶化合物的重均分子量为10000以上。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的液晶性组合物，其中，
所述高分子液晶化合物的重均分子量小于10000。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的液晶性组合物，其中，
所述高分子液晶化合物为由下述式(4)表示的星形聚合物；
所述式(4)中，nA表示3以上的整数，多个PI分别独立地表示包含由所述式(1)～(3)表示的重复单元中的任一个的聚合物链，A表示成为星形聚合物的核的原子团；其中，多个PI中的至少一个表示包含由所述式(1)表示的重复单元的聚合物链。
9.一种高分子液晶化合物，其为包含由下述式(1)表示的重复单元的高分子液晶化合物，其中，
下述式(1)中，P1、L1及SP1的logP值与M1的logP值之差为4以上,
所述式(1)中，P1表示重复单元的主链，L1表示单键或2价连接基团，SP1表示间隔基团，M1表示介晶基团，T1表示末端基团。
10.根据权利要求9所述的高分子液晶化合物，其中，
所述式(1)中的SP1包含选自由氧乙烯结构、氧丙烯结构、聚硅氧烷结构及氟化亚烷基结构组成的组中的至少一种结构。
11.根据权利要求9或10所述的高分子液晶化合物，其中，
所述高分子液晶化合物还包含由下述式(2)表示的重复单元，
下述式(2)中，P2、L2及SP2的logP值与M2的logP值之差小于4,
所述式(2)中，P2表示重复单元的主链，L2表示单键或2价连接基团，SP2表示间隔基团，M2表示介晶基团，T2表示末端基团。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的高分子液晶化合物，其中，
所述高分子液晶化合物还包含由下述式(3)表示的重复单元,
所述式(3)中，P3表示重复单元的主链，L3表示单键或2价连接基团，SP3表示间隔基团，T3表示末端基团。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的高分子液晶化合物，其中，
所述高分子液晶化合物包含两种以上的由所述式(1)表示的重复单元。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的高分子液晶化合物，其中，
所述高分子液晶化合物的重均分子量为10000以上。
15.根据权利要求9至13中任一项所述的高分子液晶化合物，其中，
所述高分子液晶化合物的重均分子量小于10000。
16.根据权利要求9至15中任一项所述的高分子液晶化合物，其中，
所述高分子液晶化合物为由下述式(4)表示的星形聚合物,
所述式(4)中，nA表示3以上的整数，多个PI分别独立地表示包含由所述式(1)～(3)表示的重复单元中的任一个的聚合物链，A表示成为星形聚合物的核的原子团；其中，多个PI中的至少一个表示包含由所述式(1)表示的重复单元的聚合物链。
17.一种吸光各向异性膜，其使用权利要求1至8中任一项所述的液晶性组合物而形成。
18.一种层叠体，其具有基材和设置于所述基材上的权利要求17所述的吸光各向异性膜。
19.根据权利要求18所述的层叠体，其中，还具有设置于所述吸光各向异性膜上的λ/4板。
20.一种图像显示装置，其具有权利要求17所述的吸光各向异性膜、或者权利要求18或权利要求19所述的层叠体。
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