CN110235034B

CN110235034B - 液晶组合物、光学各向异性层、光学层叠体及图像显示装置

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Publication number: CN110235034B
Application number: CN201880008026.7A
Authority: CN
Inventors: 田村显夫
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2017-03-22
Filing date: 2018-02-27
Publication date: 2022-03-01
Anticipated expiration: 2038-02-27
Also published as: WO2018173647A1; JPWO2018173647A1; US11111437B2; JP6770634B2; CN110235034A; US20190338189A1

Abstract

本发明提供一种即使在采用经缓和的熟化条件的情况下，也能够维持所制作的光学各向异性层的优异的面状及取向性的液晶组合物、使用该液晶组合物而形成的光学各向异性层、光学层叠体及图像显示装置。液晶组合物含有液晶性化合物、光取向化合物、以及使具有2个以上的自由基聚合性双键和1个以上的羟基的单体聚合而成的聚合物。

Description

液晶组合物、光学各向异性层、光学层叠体及图像显示装置

技术领域

本发明涉及一种液晶组合物、光学各向异性层、光学层叠体及图像显示装置。

背景技术

从消除图像着色及扩大视角等的观点考虑，在各种图像显示装置中使用光学补偿片及相位差薄膜等光学膜。

作为光学膜而使用延伸双折射薄膜，但近年来，提出使用光学各向异性层来代替延伸双折射薄膜，该光学各向异性层使用了液晶性化合物。

例如，专利文献1中，作为形成在制作具有至少2层这种光学各向异性层的光学层叠体时的下层用光学各向异性层的液晶组合物，记载有“含有具有聚合性基团的液晶性化合物及光取向化合物的液晶组合物。”([权利要求1])。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-215360号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

本发明人研究了通过使用专利文献1等中所记载的液晶组合物来更迅速地形成多层的光学各向异性层，其结果发现，存在能够缓和使在形成光学各向异性层时的液晶性化合物取向为止的时间及温度条件(以下，称为“熟化条件”。)的余地。

因此，本发明的目的在于提供一种即使在采用经缓和的熟化条件的情况下，也能够维持所制作的光学各向异性层的优异的面状及取向性的液晶组合物、使用该液晶组合物而形成的光学各向异性层、光学层叠体及图像显示装置。

用于解决技术课题的手段

本发明人为了实现上述课题而进行深入研究的结果，发现通过使用液晶性化合物及光取向化合物，并且使用配合了聚合具有2个以上的自由基聚合性双键及1个以上的羟基的单体而成的聚合物的液晶组合物，即使在采用经缓和的熟化条件的情况下，也能够维持所制作的光学各向异性层的优异的面状及取向性，并完成了本发明。

即，本发明人发现通过以下的结构能够实现上述课题。

[1]一种液晶组合物，其含有：

液晶性化合物、光取向化合物、以及使具有2个以上的自由基聚合性双键和1个以上的羟基的单体聚合而成的聚合物。

[2]根据[1]所述的液晶组合物，其中，

聚合物为聚合下述通式X所表示的单体而成的聚合物。

[化学式1]

通式X中，Z^X1及Z^X2分别独立地表示具有自由基聚合性双键的基团，L^X1及L^X4分别独立地表示单键或具有羟基的亚烷基，L^X2及L^X3分别独立地表示单键、或由选自由-O-、-(C＝O)O-、-O(C＝O)-、2价的链状基团、具有羟基的亚烷基及2价的脂肪族环状基团组成的组中的至少1个构成的2价的连接基团，L^X1～L^X4中的至少1个为具有羟基的亚烷基，M表示单键或2价～4价的连接基团，n表示1～3的整数。

[3]根据[1]或[2]所述的液晶组合物，其中，

聚合物为聚合下述通式X1所表示的单体而成的聚合物。

[化学式2]

通式X1中，R¹及R²分别独立地表示氢原子或碳原子数1～20的烷基，L¹¹及L¹²分别独立地表示单键、或由选自包括-O-、-(C＝O)O-、-O(C＝O)-、2价的链状基团、具有羟基的亚烷基及2价的脂肪族环状基的组中的至少1个构成的2价的连接基团，M¹表示单键或2价～4价的连接基团，n1表示1～3的整数。

[4]根据[1]～[3]中任一项所述的液晶组合物，其中，

聚合物具有将具有氟原子的化合物聚合而成的部分结构。

[5]根据[4]所述的液晶组合物，其中，

具有氟原子的化合物由下述通式a表示。

[化学式3]

通式a中，R^a1表示氢原子或碳原子数1～20的烷基，R^a2表示至少1个碳原子具有氟原子作为取代基的碳原子数1～20的烷基。

[6]根据[1]～[5]中任一项所述的液晶组合物，其中，

光取向化合物为具有通过光的作用而发生二聚化及异构化中的至少一种的光反应性基团的感光性化合物，

光反应性基团具有选自由肉桂酸衍生物、香豆素衍生物、查耳酮衍生物、马来酰亚胺衍生物、偶氮苯化合物、芪化合物及螺吡喃化合物组成的组中的至少1种衍生物或化合物的骨架。

[7]一种光学各向异性层，其使用[1]～[6]中任一项所述的液晶组合物而形成。

[8]一种光学层叠体，其具有支撑体及设置于支撑体上的第1光学各向异性层，其中，

第1光学各向异性层为[7]所述的光学各向异性层。

[9]根据[8]所述的光学层叠体，其具有设置于第1光学各向异性层上的第2光学各向异性层。

[10]根据[9]所述的光学层叠体，其中，

第2光学各向异性层使用含有液晶性化合物的液晶组合物而形成。

[11]根据[9]或[10]所述的光学层叠体，其中，

第1光学各向异性层与第2光学各向异性层彼此接触。

[12]一种图像显示装置，其具有[7]所述的光学各向异性层或[8]～[11]中任一项所述的光学层叠体。

发明效果

根据本发明，能够提供一种即使在采用经缓和的熟化条件的情况下，也能够维持所制作的光学各向异性层的优异的面状及取向性的液晶组合物、使用该液晶组合物而形成的光学各向异性层、光学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会基于本发明的代表性实施方式而进行，但本发明并不限定于这种实施方式。

另外，在本申请说明书中，使用“～”表示的数值范围是指将记载于“～”前后的数值作为下限值及上限值而包括的范围。

[液晶组合物]

本发明的液晶组合物含有液晶性化合物、光取向化合物、以及使具有2个以上的自由基聚合性双键和1个以上的羟基的单体聚合而成的聚合物(以下，还称为“特定聚合物”。)。

在本发明中，如上述，通过使用液晶性化合物及光取向化合物，并且使用配合了特定聚合物的液晶组合物，而即使在采用经缓和的熟化条件的情况下，也能够维持所制作的光学各向异性层的优异的面状及取向性。

其详细原因虽不明确，但本发明人推测为如下。

即，认为由于通过具有特定聚合物的羟基即极性基团的存在，而液晶性化合物的取向性提高，并且光取向化合物的相分离性提高。这一点也能够从后述的实施例1与比较例1的比较结果、以及实施例12与比较例2的比较结果中进行推测。

以下，对本发明的液晶组合物的各成分进行详细说明。

〔液晶性化合物〕

本发明的液晶组合物所含有的液晶性化合物并无特别限定，能够含有以往公知的液晶性化合物。

在此，通常，液晶性化合物能够根据其形状而分类为棒状类型和圆盘状类型。而且分别有低分子类型和高分子类型。高分子通常是指，聚合度为100以上的分子(高分子物理/相转移动力学，土井正男编著，2页，岩波书店，1992)。本发明中，还能够使用任意的液晶性化合物，但优选使用棒状液晶性化合物或盘状液晶性化合物(圆盘状液晶性化合物)。还可以使用2种以上的棒状液晶性化合物、2种以上的圆盘状液晶性化合物、或棒状液晶性化合物与圆盘状液晶性化合物的混合物。为了固定上述液晶性化合物，更优选使用具有聚合性基团的棒状液晶性化合物或圆盘状液晶性化合物来形成，进一步优选液晶性化合物在1分子中具有2个以上聚合性基团。当液晶性化合物为2种以上的混合物时，优选至少1种液晶性化合物在1分子中具有2个以上的聚合性基团。

作为棒状液晶性化合物，例如，能够优选使用日本特表平11-513019号公报的权利要求1或日本特开2005-289980号公报的＜0026＞～＜0098＞段中所记载的化合物，作为盘状液晶性化合物，例如，能够优选使用日本特开2007-108732号公报的＜0020＞～＜0067＞段或日本特开2010-244038号公报的＜0013＞～＜0108＞段中所记载的化合物，但并不限定于这些。

并且，在本发明中，作为上述液晶性化合物，能够使用逆波长分散性的液晶性化合物。

在此，在本说明书中，“逆波长分散性”的液晶性化合物是指，对使用上述化合物而制作的相位差薄膜的特定波长(可见光范围)下的面内的延迟(Re)值进行测定时，随着测定波长的增加而Re值成为相等或变高的化合物。

关于逆波长分散性的液晶性化合物，只要能够如上所述那样形成逆波长分散性的薄膜，则并无特别限定，例如，能够使用日本特开2008-297210号公报所记载的通式(I)所表示的化合物(尤其，段落号＜0034＞～＜0039＞所记载的化合物)、日本特开2010-084032号公报所记载的通式(1)所表示的化合物(尤其，段落号＜0067＞～＜0073＞所记载的化合物)及日本特开2016-081035号公报所记载的通式(1)所表示的化合物(尤其，段落号＜0043＞～＜0055＞所记载的化合物)等。

〔光取向化合物〕

本发明的液晶组合物所含有的光取向化合物是指，通过照射具有各向异性的光(例如，平面偏光等)而诱导重排或各向异性化学反应的化合物。

在本发明中，在以与专利文献1(日本特开2014-215360号公报)相同的方式制作具有至少2层的光学各向异性层的光学层叠体时，通过使用含有这种光取向化合物的液晶组合物来形成下层的光学各向异性层(后述的第1光学各向异性层)，而不需要对下层的光学各向异性层进行摩擦处理。

在本发明中，光取向化合物从取向的均匀性优异、热稳定性和化学稳定性也优异的原因考虑，优选为具有通过光的作用而发生二聚化及异构化中的至少一种的光反应性基团的感光性化合物。

在此，作为通过光的作用而进行二聚化的光反应性基团，具体而言，例如，可以优选举出具有选自包括肉桂酸衍生物(M.Schadt et al.,J.Appl.Phys.,vol.31,No.7,page2155(1992))、香豆素衍生物(M.Schadt et al.,Nature.,vol.381,page 212(1996))、查耳酮衍生物(小川俊博他、液晶讨论讲座论文集，2AB03(1997))、马来酰亚胺衍生物及二苯酮衍生物(Y.K.Jang et al.,SID Int.Symposium Digest,P-53(1997))的组中的至少1种衍生物的骨架的基团等。这些之中，光反应性基团优选为具有选自包括肉桂酸衍生物、香豆素衍生物、查耳酮衍生物及马来酰亚胺衍生物的组中的至少1种衍生物的骨架的基团。

另一方面，作为通过光的作用而进行异构化的光反应性基团，具体而言，例如，可以优选举出具有选自包括偶氮苯化合物(K.Ichimura et al.,Mol.Cryst.Liq.Cryst.,298,221(1997))、芪化合物(J.G.Victor and J.M.Torkelson,Macromolecules,20,2241(1987))、螺吡喃化合物(K.Ichimura et al.,Chemistry Letters,page 1063(1992)；K.Ichimura et al.,Thin Solid Films,vol.235,page 101(1993))、肉桂酸化合物(K.Ichimura et al.,Macromolecules,30,903(1997))及亚肼基-β-酮酯化合物(S.Yamamura et al.,Liquid Crystals,vol.13,No.2,page 189(1993))的组中的至少1种化合物的骨架的基团等。这些之中，优选为具有选自包括偶氮苯化合物、芪化合物及螺吡喃化合物的组中的至少1种化合物的骨架的基团。

作为这种感光性化合物，优选为具有感光性高分子化合物，即，通过光的作用而发生二聚化及异构化中的至少一种的光反应性基团的感光性聚合物。另外，作为感光性高分子化合物，还包括在聚合物主链或侧链具有上述衍生物及化合物的骨架而作为上述光反应性基团的化合物。

感光性高分子化合物并无特别限定，例如，可以举出日本特开2007-297606号公报、日本特开2012-027654号公报、日本特开2015-031823号公报等中所记载的聚合物，其中，从侧链的分子设计成为多样且主链形成容易的原因考虑，优选具有下述通式(I)或(II)所表示的重复单元的聚合物。

[化学式4]

通式(I)及(II)中，R表示氢原子或碳原子数1～6的烷基，L表示单键或2价的连接基团，P表示光反应性基团。

在此，通式(I)及(II)中，R优选为氢原子或碳原子数1～4的烷基(例如，甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基等)，其中，更优选为氢原子或甲基。

以下，示出具有通式(I)所表示的重复单元的感光性高分子化合物的优选具体例，但本发明并不限定于这些。

[化学式5]

[化学式6]

[化学式7]

[化学式8]

[化学式9]

[化学式10]

[化学式11]

[化学式12]

[化学式13]

[化学式14]

[化学式15]

[化学式16]

以下，示出具有通式(II)所表示的重复单元的感光性高分子化合物的优选具体例，但本发明并不限定于这些。

[化学式17]

具有通式(I)或(II)所表示的重复单元的感光性高分子化合物可以利用(a)通过聚合对应的单体而直接导入光反应性基团的方法来合成，还可以利用(b)向通过聚合具有任意官能团的单体而获得的聚合物中，通过高分子反应而导入光反应性基团的方法来合成。并且，还能够通过组合(a)及(b)的方法来合成。

在此，作为能够在上述(a)及(b)的方法中利用的聚合反应，可以举出自由基聚合、阳离子聚合及阴离子聚合等。

并且，具有通式(I)或(II)所表示的重复单元的感光性高分子化合物可以为多种的由通式(I)或(II)所表示的重复单元构成的共聚物，并且，还可以为包含除了通式(I)或(II)以外的重复单元(例如，不包含烯属不饱和基团的重复单元)的共聚物。

这种感光性高分子化合物的优选的分子量范围为以重均分子量计，优选为1000～500000，更优选为2000～300000，进一步优选为3000～200000。

在此，将重均分子量及数均分子量定义为基于凝胶渗透色谱(GPC)测定的聚苯乙烯(PS)换算值，本发明中基于GPC的测定能够使用HLC-8220GPC(Tosoh Corporation制)，且作为色谱柱能够使用TSKgel Super HZM-H、TSKgel Super HZ4000、TSKgel Super HZ200(Tosoh Corporation制)来测定。

在本发明中，本发明的液晶组合物中所包含的光取向化合物的含量相对于上述液晶性化合物100质量份，优选为0.01～10质量份，更优选为0.02～8质量份，进一步优选为0.05～5质量份。

〔特定聚合物〕

本发明的液晶组合物所含有的特定聚合物为聚合具有2个以上的自由基聚合性双键及1个以上的羟基的单体而成的聚合物，优选为聚合具有2个以上的自由基聚合性双键及2个以上的羟基的单体而成的聚合物。

这种特定聚合物优选为聚合下述通式X所表示的单体而成的聚合物。

[化学式18]

＜Z^X1及Z^X2＞

Z^X1及Z^X2分别独立地表示具有自由基聚合性双键的基团。

在此，作为具有自由基聚合性双键的基团，具体而言，例如，可以举出下述式Z1～Z6。

[化学式19]

在式Z3～Z4中，R^m表示氢原子或碳原子数1～20的烷基，更优选为氢原子或碳原子数1～7的烷基，最优选为氢原子或甲基

上述式Z1～Z6中，优选式Z1或Z2，更优选式Z1。

＜L^X1及L^X4＞

L^X1及L^X4分别独立地表示单键或具有羟基的亚烷基。

作为具有羟基的亚烷基，具体而言，例如，可以优选举出-CH₂CH(OH)CH₂-、-CH₂CH(CH₂OH)-，更优选为-CH₂CH(OH)CH₂-。

＜L^X2及L^X3＞

L^X2及L^X3分别独立地表示单键、或由选自由-O-、-(C＝O)O-、-O(C＝O)-、2价的链状基团、具有羟基的亚烷基及2价的脂肪族环状基团组成的组中的至少1个构成的2价的连接基团。2价的链状基团可以为直链，也可以为支链。

以下，示出L^X2及L^X3各自的优选组合的例子。

以下，示出L^X2的优选组合。另外，在以下组合中，左侧的连接键连接到L^X1侧，右侧的连接键连接到M侧。在Lx25中，n表示2～12的整数。

Lx21：-O-2价的链状基团-

Lx22：-O-2价的脂肪族环状基团-2价的链状基团-

Lx23：-OC(＝O)-2价的脂肪族环状基团-

Lx24：-2价的脂肪族环状基团-(C＝O)O-

Lx25：-(O-2价的链状基团)_n-

Lx26：-O-具有羟基的亚烷基-

以下，示出L^X3的优选组合。另外，在以下组合中，左侧的连接键连接到M侧，右侧的连接键连接到L^X4侧。在Lx35中，n表示2～12的整数。

Lx31：-2价的链状基团-O-

Lx32：-2价的链状基团-2价的脂肪族环状基团-O-

Lx33：-2价的脂肪族环状基团-C(＝O)O-

Lx34：-O(C＝O)-2价的脂肪族环状基团-

Lx35：-(2价的链状基团-O-)_n-

Lx36：-具有羟基的亚烷基-O-

作为2价的链状基团，例如，可以举出亚烷基、取代亚烷基、亚烯基、取代亚烯基、亚炔基及取代亚炔基等，其中，优选为亚烷基、取代亚烷基、亚烯基及取代亚烯基，更优选为亚烷基及亚烯基。

亚烷基可以具有支链。并且，亚烷基的碳原子数优选为1～12，更优选为2～10，进一步优选为2～8。

取代亚烷基的亚烷基部分与上述亚烷基相同。作为取代基，可以举出卤原子等。

亚烯基可以具有支链。亚烯基的碳原子数优选为2～12，更优选为2～10，进一步优选为2～8。

取代亚烯基的亚烯基部分与上述亚烯基相同。作为取代基，可以举出卤原子等。

亚炔基可以具有支链。亚炔基的碳原子数优选为2～12，更优选为2～10，进一步优选为2～8。

取代亚炔基的亚炔基部分与上述亚炔基相同。作为取代基，可以举出卤原子等。

作为2价的链状基团的具体例，可以举出乙烯基、三亚甲基、丙烯、四亚甲基、2-甲基-四亚甲基、五亚甲基、六亚甲基、八亚甲基、2-亚丁烯基、2-亚丁炔基等。

2价的脂肪族环状基团优选为5元环、6元环或7元环，更优选为5元环或6元环，进一步优选为6元环。

2价的脂肪族环状基团中所包含的环可以为脂肪族环及饱和杂环中的任一种。作为脂肪族环，具体而言，例如，可以举出环己烷环、环戊烷环、降冰片烯环等。

2价的脂肪族环状基团可以具有取代基。

作为取代基，具体而言，例如，可以举出卤原子、氰基、硝基、碳原子数1～5的烷基、碳原子数1～5的卤素取代烷基、碳原子数1～5的烷氧基、碳原子数1～5的烷硫基、碳原子数2～6的酰氧基、碳原子数2～6的烷氧基羰基、氨甲酰基、碳原子数2～6的烷基取代氨甲酰基及碳原子数2～6的酰胺基等。其中，优选为碳原子数1～5的烷基、碳原子数1～5的卤素取代烷基。

通式X中，n表示1～3的整数，优选为1或2，更优选为1。

另外，当n为2或3时，存在多个的L^X3可以分别相同，也可以不同。存在多个的L^X4可以分别相同，也可以不同。存在多个的Z^X2可以分别相同，也可以不同。

通式X中，M表示单键或2～4价的连接基团。

通式X中，n为1时为2价的连接基团，n为2时为3价的连接基团，n为3时为4价的连接基团。

M优选为2价～4价的链状基团、具有脂肪族环状基团的基团、具有芳香族环的基团。作为2价～4价的链状基团，表示具有2～4个连接键的饱和烃基。饱和烃基的碳原子数优选为1～40，更优选为1～20，进一步优选为1～10。饱和烃基可以为直链，也可以具有支链。

作为具有脂肪族环状基团的基团，具体而言，例如，可以举出环己烷环、环戊烷环、降冰片烯环。

作为具有芳香族环的基团，具体而言，例如，可以举出苯基、萘基。

在本发明中，聚合上述通式X所表示的单体而成的聚合物优选为聚合下述通式X1所表示的单体而成的聚合物，即，下述通式PX1所表示的聚合物。

[化学式20]

通式X1及PX1中，R¹及R²分别独立地表示氢原子或碳原子数1～20的烷基，L¹¹及L¹²分别独立地表示单键、或由选自由-O-、-(C＝O)O-、-O(C＝O)-、2价的链状基团、具有羟基的亚烷基及2价的脂肪族环状基团组成的组中的至少1个构成的2价的连接基团，M¹表示单键或2价～4价的连接基团，n1表示1～3的整数。

R¹及R²优选分别独立地表示氢原子或碳原子数1～12的烷基，更优选为氢原子或碳原子数1～6的烷基，进一步优选为氢原子或甲基。

L¹¹及L¹²分别独立地与通式X中的L^X2及L^X3的含义相同，优选的组合也相同。

当M¹为2价的连接基团时，优选为聚合下述通式X2所表示的单体而成的聚合物，即，下述通式PX2所表示的聚合物。

[化学式21]

R¹及R²优选分别独立地为氢原子或甲基，更优选为氢原子。

L¹¹及L¹²优选分别独立地为*-O-**、*-O-CH₂-**、*-OCH(CH₃)-**、*-O-C₂H₄-**、*-O-C₃H₆-**或*-OCH₂CH(OH)CH₂-**，更优选为*-O-CH₂-**。在通式X2中，*连接于具有羟基的烷基侧，**连接于M¹。

M¹优选为单键、-C₆H₁₀-、-O(C＝O)C₆H₄(C＝O)O-、-O(C＝O)C₆H₁₀(C＝O)O-、或-O-C₆H₄-C(CH₃)(CH₃)-C₆H₄-O-。

在本发明中，优选特定聚合物具有聚合具有氟原子的化合物而成的部分结构。

在此，聚合具有氟原子的化合物而成的部分结构优选为使下述通式a所表示的具有氟原子的化合物自由基聚合而获得的结构，即，下述通式Pa所表示的重复单元。

[化学式22]

通式a及Pa中，R^a1表示氢原子或碳原子数1～20的烷基、R^a2表示至少1个碳原子具有氟原子作为取代基的碳原子数1～20的烷基或碳原子数2～20的烯基。

R^a2优选为至少1个碳原子具有氟原子作为取代基的碳原子数1～10的烷基或碳原子数2～10的烯基，更优选为至少1个碳原子具有氟原子作为取代基的碳原子数1～10的烷基，进一步优选为R^a2中所包含的半数以上的碳原子作为取代基而具有氟原子。

聚合具有氟原子的化合物而成的部分结构更优选为聚合通式b所表示的化合物而获得的结构，即，下述通式Pb所表示的重复单元。

[化学式23]

通式b及Pb中，R^a1表示氢原子或碳原子数1～20的烷基，ma及na表示0以上的整数，X表示氢原子或氟原子。ma优选为1～10的整数，na优选为4～12的整数。

作为通式b所表示的化合物，具体而言，例如，可以举出2,2,2-三氟乙基(甲基)丙烯酸酯、2,2,3,3,3-五氟丙基(甲基)丙烯酸酯、2-(全氟丁基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(全氟己基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(全氟辛基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(全氟癸基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(全氟-3-甲基丁基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(全氟-5-甲基己基)乙基(甲基)丙烯酸酯、2-(全氟-7-甲基辛基)乙基(甲基)丙烯酸酯、1H,1H,3H-四氟丙基(甲基)丙烯酸酯、1H,1H,5H-八氟戊基(甲基)丙烯酸酯、1H,1H,7H-十二氟庚基(甲基)丙烯酸酯、1H,1H,9H-十六氟壬基(甲基)丙烯酸酯、1H-1-(三氟甲基)三氟乙基(甲基)丙烯酸酯、1H,1H,3H-六氟丁基(甲基)丙烯酸酯、3-全氟丁基-2-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、3-全氟己基-2-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、3-全氟辛基-2-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、3-(全氟-3-甲基丁基)-2-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、3-(全氟-5-甲基己基)-2-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、3-(全氟-7-甲基辛基)-2-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯等。

特定聚合物优选为将上述具有氟原子的化合物共聚而成的聚合物。

从反应性或表面改性效果的观点考虑，特定聚合物中将具有氟原子的化合物共聚的比例相对于具有2个以上的自由基聚合性双键及1个以上的羟基的单体1摩尔，优选为0.01～100摩尔，更优选为0.1～50摩尔，最优选为0.5～30摩尔。

特定聚合物可以具有源自具有硅氧烷键的化合物的部分结构。源自具有硅氧烷键的化合物的结构只要具有-Si(R^a3)(R^a4)O-所表示的重复单元即可，且只要至少构成分子的一部分即可。

并且，特定聚合物优选为聚硅氧烷结构被导入到聚合物的侧链的接枝共聚物。

在上述通式a中，具有硅氧烷键的化合物优选为R^a2包含-Si(R^a3)(R^a4)O-，更优选为聚合下述通式c所表示的化合物而获得的结构。

[化学式24]

R^a3及R^a4分别独立地表示烷基、卤代烷基或芳基。

作为烷基，优选为碳原子数1～10的烷基。例如，能够举出甲基、乙基、己基。

作为卤代烷基，优选为碳原子数1～10的氟化烷基。例如，能够举出三氟甲基、五氟乙基。

作为芳基，优选为碳原子数6～20。例如，能够举出苯基、萘基。

其中，R^a3及R^a4优选为甲基、三氟甲基或苯基，尤其优选为甲基。

R^a1与通式a中的R^a1的含义相同，优选范围也相同。

R^a5优选为碳原子数1～12的烷基，更优选为碳原子数1～4的烷基。

nn优选为10～1000，更优选为20～500，进一步优选为30～200。上述重复单元可以是单个也可以由多个构成。

关于具有用于接枝共聚的硅氧烷键的化合物，能够举出含有单末端(甲基)丙烯酰基的聚硅氧烷大分子单体(例如，SILAPLANE0721、SILAPLANE0725(以上，商品名称，ChissoCorporation制)、AK-5、AK-30、AK-32(以上，商品名称，TOAGOSEI CO.,LTD.制)、KF-100T、X-22-169AS、KF-102、X-22-3701IE、X-22-164B、X-22-164C、X-22-5002、X-22-173B、X-22-174D、X-22-167B、X-22-161AS(以上，商品名称，Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制)等。

在特定聚合物中，从反应性或表面改性效果的观点考虑，将具有硅氧烷键的化合物共聚的比例相对于具有2个以上的聚合性基团及1个以上的羟基的单体1摩尔，优选为0.1～50摩尔，尤其优选为0.1～30摩尔。

以下，示出通式X所表示的化合物的例子。本发明并不限定于这些。

[化学式25]

[化学式26]

[化学式27]

[化学式28]

[化学式29]

这种特定聚合物的优选的分子量范围为以重均分子量(Mw)计，优选为1000～30000，更优选为1000～10000，进一步优选为1000～8000。并且，以数均分子量(Mn)计，优选为300～1500，更优选为400～1200，进一步优选为500～1000。

在此，将重均分子量及数均分子量定义为基于凝胶渗透色谱(GPC)测定的聚苯乙烯(PS)换算值，本发明中的基于GPC的测定能够使用HLC-8220GPC(Tosoh Corporation制)，且作为色谱柱而使用TSKgel SuperHZM-H、TSKgel SuperHZ4000、TSKgel SuperHZ200(Tosoh Corporation制)来测定。

在本发明中，本发明的液晶组合物中所包含的特定聚合物的含量相对于上述液晶性化合物100质量份，优选为0.01～2质量份，更优选为0.02～1.6质量份，进一步优选为0.03～1质量份。

〔聚合引发剂〕

本发明的液晶组合物优选含有聚合引发剂。

所使用的聚合引发剂优选为能够通过紫外线照射而开始进行聚合反应的光聚合引发剂。

作为光聚合引发剂，例如，可以举出α-羰基化合物(记载于美国专利第2367661号、美国专利第2367670号的各说明书中)、偶姻醚(记载于美国专利第2448828号说明书中)、α-烃取代芳香族偶姻化合物(记载于美国专利第2722512号说明书中)、多核醌化合物(记载于美国专利第3046127号、美国专利第2951758号的各说明书中)、三芳基咪唑二聚物和对氨基苯基酮的组合(记载于美国专利第3549367号说明书中)、吖啶及吩嗪化合物(记载于日本特开昭60-105667号公报、美国专利第4239850号说明书中)及噁二唑化合物(记载于美国专利第4212970号说明书中)、酰基膦氧化合物(记载于日本特公昭63-040799号公报、日本特公平5-029234号公报、日本特开平10-095788号公报、日本特开平10-029997号公报中记载)等。

聚合引发剂相对于具有2个以上的自由基聚合性双键及1个以上的羟基的单体1摩尔，优选为1～15摩尔当量，更优选为1～10摩尔当量，最优选为2.0～10摩尔当量。

〔溶剂〕

从形成光学各向异性层的操作性等观点考虑，本发明的液晶组合物优选含有溶剂。

作为溶剂，具体而言，例如，可以举出酮类(例如，丙酮、2-丁酮、甲基异丁酮、环己酮等)、醚类(例如，二噁烷、四氢呋喃等)、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，甲苯、二甲苯、三甲基苯等)、卤代烃类(例如，二氯甲烷、二氯乙烷、二氯苯、氯甲苯等)、酯类(例如，乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等)、水、醇类(例如，乙醇、异丙醇、丁醇、环己醇等)、溶纤剂类(例如，甲基溶纤剂、乙基溶纤剂等)、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、二甲基乙酰胺等)等，这些可以单独使用1种，也可以并用2种以上。

[光学各向异性层]

本发明的光学各向异性层为使用上述本发明的液晶组合物而形成的光学各向异性膜。

作为光学各向异性膜的形成方法，例如，可以举出在使用上述本发明的液晶组合物并设为所希望的取向状态之后，通过聚合而固定的方法等。

在此，在本发明中，使用上述本发明的液晶组合物来形成光学各向异性层，因此即使在小于80℃的温度(例如，70℃)、时间少于60秒钟(例如，50秒钟)的熟化条件下，也能够使液晶性化合物取向，并能够维持所制作的光学各向异性层的优异的面状及取向性。

并且，聚合条件并无特别限定，在基于光照射的聚合中，优选使用紫外线。照射量优选为10mJ/cm²～50J/cm²，更优选为20mJ/cm²～5J/cm²，进一步优选为30mJ/cm²～3J/cm²，尤其优选为50～1000mJ/cm²。并且，为了促进聚合反应，可以在加热条件下实施。

[光学层叠体]

本发明的光学层叠体为具有支撑体及设置于支撑体上的第1光学各向异性层(以下，还简称为“第1光学各向异性层”。)的光学层叠体。

在此，关于本发明的光学层叠体，第1光学各向异性层为通过使用上述本发明的光学各向异性层、即，上述本发明的液晶组合物而形成的光学各向异性层。

并且，本发明的光学层叠体优选具有设置于第1光学各向异性层上的第2光学各向异性层(以下，还简称为“第2光学各向异性层”。)。

〔支撑体〕

作为本发明的光学层叠体所具有的支撑体，例如，可以举出起偏器、聚合物薄膜等，也可以是组合这些而成的物体，例如，起偏器与聚合物薄膜的层叠体、聚合物薄膜、起偏器及聚合物薄膜的层叠体等。

并且，支撑体可以是在形成光学各向异性层之后能够剥离的临时支撑体(以下，有时简单地仅标记为“临时支撑体”。)。具体而言，可以是能够从光学层叠体剥离作为临时支撑体而发挥功能的聚合物薄膜而提供光学各向异性层的支撑体。例如，准备包括光学各向异性层和临时支撑体的光学层叠体，且用粘附剂或粘合剂将光学层叠体的光学各向异性层侧贴合在包括起偏器的支撑体之后，剥离上述光学各向异性层中所包含的临时支撑体，由此能够提供包括起偏器的支撑体与光学各向异性层的层叠体。

＜起偏器＞

本发明中，当将本发明的光学层叠体使用于图像显示装置时，优选作为支撑体而至少使用起偏器。

起偏器只要是具有将光转换为特定的直线偏光的功能的部件，则并无特别限定，能够利用以往公知的吸收型起偏器及反射型起偏器。

作为吸收型起偏器，使用碘系起偏器、利用了二色性染料的染料系起偏器及多烯系起偏器等。关于碘系起偏器及染料系起偏器，存在涂布型起偏器和延伸型起偏器，且能够任意应用，但优选使聚乙烯醇吸附碘或二色性染料，并延伸而制作的起偏器。

并且，作为在基材上形成有聚乙烯醇层的层叠薄膜的状态下实施延伸及染色而得到起偏器的方法，能够举出日本专利第5048120号公报、日本专利第5143918号公报、日本专利第5048120号公报、日本专利第4691205号公报、日本专利第4751481号公报、日本专利第4751486号公报，且还能够优选利用与这些起偏器有关的公知的技术。

作为反射型起偏器，可使用层叠双折射的不同的薄膜而成的起偏器、线栅型起偏器、组合具有选择反射区域的胆甾型液晶与1/4波长板而成的起偏器等。

其中，从操作性的观点考虑，优选为包含聚乙烯醇系树脂(是指作为重复单元而包含-CH₂-CHOH-的聚合物。尤其，优选选自包括聚乙烯醇及乙烯-乙烯醇共聚物的组中的至少1个)的起偏器。

本发明的光学层叠体包含能够剥离的支撑体的方式中，偏振片例如能够如下制造。

从上述光学层叠体中剥离支撑体，并将包含光学各向异性层的层层叠于包含起偏器的支撑体上。或者，将上述光学层叠体层叠于包含起偏器的支撑体上，然后剥离光学层叠体中所含有的能够剥离的支撑体。层叠时可以用粘合剂等将两层粘合。作为粘合剂并无特别限定，可以举出如日本特开2004-245925号公报中所示那样在分子内不含有芳香环的环氧化合物的固化性粘合剂、日本特开2008-174667号公报中所记载的将360～450nm的波长下的摩尔吸光系数为400以上的光聚合引发剂与紫外线固化性化合物作为必须成分的活性能量射线固化型粘合剂、日本特开2008-174667号公报中所记载的在(甲基)丙烯酸系化合物的合计量100质量份中含有(a)在分子中具有2个以上的(甲基)丙烯酰基的(甲基)丙烯酸系化合物、(b)在分子中具有羟基，且仅具有1个聚合性双键的(甲基)丙烯酸系化合物及(c)苯酚环氧乙烷改性丙烯酸酯或壬基苯酚环氧乙烷改性丙烯酸酯的活性能量射线固化型粘合剂等。

起偏器的厚度并无特别限定，优选为1～60μm，更优选为1～30μm，进一步优选为2～20μm。

＜聚合物薄膜＞

聚合物薄膜并无特别限定，能够使用通常所使用的聚合物薄膜(例如，起偏器保护膜等)。

作为构成聚合物薄膜的聚合物，具体而言，例如，可以举出纤维素系聚合物；聚甲基丙烯酸甲酯、含有内酯环的聚合物等具有丙烯酸酯聚合物的丙烯酸系聚合物；热塑性降冰片烯系聚合物；聚碳酸酯系聚合物；聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯系聚合物；聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)等苯乙烯系聚合物；聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物等聚烯烃系聚合物；氯乙烯系聚合物；尼龙、芳香族聚酰胺等酰胺系聚合物；酰亚胺系聚合物；砜系聚合物；聚醚砜系聚合物；聚醚醚酮系聚合物；聚苯硫醚系聚合物；偏二氯乙烯系聚合物；乙烯醇系聚合物；乙烯醇缩丁醛系聚合物；芳酯系聚合物；聚甲醛系聚合物；环氧系聚合物；或混合这些聚合物而成的聚合物。

这些之中，能够优选使用以三乙酰纤维素为代表的纤维素系聚合物(以下，还称为“纤维素酰化物”。)。

并且，从加工性及光学性能的观点考虑，还优选使用丙烯酸系聚合物。

作为丙烯酸系聚合物，可以举出聚甲基丙烯酸甲酯或日本特开2009-098605号公报的＜0017＞～＜0107＞段中所记载的含有内酯环的聚合物等。

聚合物薄膜的厚度并无特别限定，从能够将光学层叠体的厚度薄化等理由考虑，优选为40μm以下。下限并无特别限定，通常为5μm以上。

本发明中，对于上述支撑体的厚度并无特别限定，优选为1～100μm，更优选为5～50μm，进一步优选为5～20μm。另外，上述支撑体的厚度是指，当具有起偏器及聚合物薄膜时，这些厚度的合计厚度。

作为能够从光学层叠体剥离的支撑体而使用聚合物薄膜的方式中，能够优选使用纤维素系聚合物或聚酯系聚合物。聚合物薄膜的厚度并无特别限定，从制造时的操作等理由考虑，优选为5μm～100μm，更优选为20μm～90μm。

〔第1光学各向异性层〕

本发明的光学层叠体所具有的第1光学各向异性层为上述本发明的光学各向异性层。

在本发明中，关于上述第1光学各向异性层的厚度并无特别限定，优选为0.1～10μm，更优选为0.5～5μm。

〔第2光学各向异性层〕

本发明的光学层叠体可具有的第2光学各向异性层只要是与第1光学各向异性层不同的光学各向异性层，则并无特别限定，能够使用公知的光学各向异性层。

第2光学各向异性层优选使用含有液晶性化合物的液晶组合物而形成，更优选以在第1光学各向异性层与第2光学各向异性层之间不设置取向膜而各层彼此接触的方式形成。

另外，作为用于形成第2光学各向异性层的液晶组合物，例如，可以举出从本发明的液晶组合物中去除上述光取向化合物及特定聚合物，并且配合了上述聚合引发剂及溶剂以及任意的添加剂(例如，表面活性剂及粘附改良剂等)的组合物。

在本发明中，关于第2光学各向异性层的厚度并无特别限定，优选为0.1～10μm，更优选为0.5～5μm。

并且，第2光学各向异性层的形成方法并无特别限定，例如，能够通过在上述第1光学各向异性层上涂布液晶组合物而形成涂膜，并对所获得的涂膜实施固化处理(紫外线的照射(光照射处理)或加热处理)来形成。

液晶组合物的涂布能够通过公知的方法(例如，绕线棒涂布法、挤出涂布法、直接凹版涂布法、反向凹版涂布法、模涂法)来实施。

〔树脂层〕

本发明的光学层叠体优选在支撑体(尤其是临时支撑体)与第1光学各向异性层之间具有树脂层。

这种任意的树脂层优选为使2种以上的多官能单体进行聚合固化而获得的层。

更优选多官能单体中所包含的聚合性基团为(甲基)丙烯酰基，在2种以上的多官能单体中，优选至少1种为具有下述式(X)所表示的部分结构(以下，还称为“三环癸烷骨架”。)的单体。通过使用使具有下述式(X)所表示的三环癸烷骨架的单体与多官能单体进行聚合固化而获得的树脂层，能够保持树脂层的膜强度，同时降低与后述的临时支撑体的粘合力，并能够使光学各向异性层轻松地转印到起偏器上。

以下，对树脂层的原料进行详细叙述，然后对树脂层的制造步骤等进行详细叙述。

[化学式30]

＜多官能单体＞

多官能单体为能够使用光或热而聚合的化合物，且成为通过聚合固化而构成树脂层的成分。

多官能单体中所包含的聚合性基团的数量并无特别限制，只要是多个(2以上)即可，从树脂层的膜强度更优异的观点考虑，优选为3～32，更优选为3～20。

作为多官能单体的具体例，例如，能够举出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四亚甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、1,4-己二醇(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(丙烯酰氧基丙基)醚、三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)氰尿酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷或甘油等多官能醇与环氧乙烷或环氧丙烷加成反应之后进行了(甲基)丙烯酸酯化而得到的多官能单体等多官能(甲基)丙烯酸酯。

这些多官能单体可以仅使用1种，也可以组合使用2种以上。

另外，(甲基)丙烯酸酯是表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的标记。

除了多官能单体以外，从涂膜的均匀性、膜的强度的观点考虑，用于形成树脂层的组合物(以下，还称为“树脂层形成用组合物”。)中还可以包含表面活性剂。

并且，树脂层形成用组合物中可以包含有机溶剂。作为有机溶剂，能够举出与在上述本发明的液晶组合物中进行说明的有机溶剂相同的有机溶剂。

此外，除了上述成分以外，树脂层形成用组合物还可以包含粘附改良剂、增塑剂、聚合物等。

树脂层的形成方法并无特别限定，例如，能够通过涂布树脂层形成用组合物而形成涂膜，并对所获得的涂膜实施固化处理(紫外线的照射(光照射处理)或加热处理)来形成。

在本发明中，关于上述树脂层的厚度并无特别限定，优选为0.5～5μm，更优选为0.5～2μm。

[图像显示装置]

本发明的图像显示装置为具有本发明的光学层叠体的图像显示装置。

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，可以举出液晶单元、有机电致发光(以下，简称为“EL”。)显示面板、等离子显示面板等。

这些之中，优选为液晶单元、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。

〔液晶显示装置〕

本发明的图像显示装置的一例的液晶显示装置为具有上述本发明的光学层叠体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偏振片中，优选作为正面侧的偏振片而使用本发明的光学层叠体。

以下，对构成液晶显示装置的液晶单元进行详细叙述。

＜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：平面内转换)模式、或TN(Twisted Nematic：扭曲向列)模式，但并不限定于这些。

TN模式的液晶单元中，未施加电压时，棒状液晶性分子(棒状液晶性化合物)实质上水平取向，而且扭曲60～120°而取向。TN模式的液晶单元作为彩色TFT液晶显示装置而被最广泛地利用，且记载于多个文献中。

VA模式的液晶单元中，未施加电压时，棒状液晶性分子实质上垂直取向。VA模式的液晶单元中，除了(1)未施加电压时使棒状液晶性分子实质上垂直取向，且施加电压时使其实质上水平取向的狭义的VA模式的液晶单元(记载于日本特开平2-176625号公报)以外，还包含(2)为了扩大视角而将VA模式多域化的(MVA(Multi-domain Vertical Alignment：多区域垂直排列)模式的)液晶单元(SID97、记载于Digest of tech.Papers(论文集)28(1997)845)、(3)未施加电压时使棒状液晶性分子实质上垂直取向，且施加电压时使其扭曲而多域取向的模式(n-ASM模式(Axially symmetric aligned microcell：轴对称排列微单元))的液晶单元(记载于日本液晶讨论会的论文集58～59(1998))及(4)SURVIVAL(SuperRanged Viewing by Vertical Alignment：超视距垂直向列)模式的液晶单元(LCD(liquidcrystal display：液晶显示器)国际98中发表)。并且，可以是PVA(Patterned VerticalAlignment：图案化垂直取向)型、光取向型(Optical Alignment：光取向)及PSA(Polymer-Sustained Alignment：聚合物稳定取向)中的任一个。关于这些模式的详细内容，详细记载于日本特开2006-215326号公报及日本特表2008-538819号公报中。

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使液晶性分子平面响应。IPS模式在未施加电场时成为黑色显示，且上下一对偏振片的吸收轴呈正交。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，并改善视角的方法。

〔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，可以优选举出从观察侧以具有起偏器的本发明的光学层叠体、具有λ/4功能的板(以下，还称为“λ/4板”。)、有机EL显示面板的顺序具有的方式。

在此，“具有λ/4功能的板”是指，具有将某一特定波长的直线偏光向圆偏光(或从圆偏光向直线偏光)转换的功能的板，例如，作为λ/4板为单层结构的方式，具体而言，可以举出延伸聚合物薄膜、在支撑体上设置具有λ/4功能的光学各向异性膜的相位差薄膜等，并且，作为λ/4板为多层结构的方式，具体而言，可以举出将λ/4板与λ/2板进行层叠而成的宽频带λ/4板。

并且，有机EL显示面板为使用通过在电极间(阴极与阳极之间)夹持有机发光层(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显示面板的结构并无特别限制，可以采用公知的结构。

实施例

以下，举出实施例对本发明进行进一步详细地说明。以下的实施例所示的材料、使用量、比例、处理内容、处理步骤等在不脱离本发明的宗旨的范围内能够适当进行变更。因此，本发明的范围不是根据以下所示的实施例而限定性解释。

[聚合物]

〔合成例1〕

＜聚合物B-101的合成＞

在具备搅拌机、温度计、回流冷却管及氮气导入管的200毫升三口烧瓶中，加入25.0g叔戊醇，并升温至120℃。

接着，以将由3.25g(7.8毫摩尔)2-(全氟己基)丙烯酸乙酯、2.26g(4.7毫摩尔)以下所示的单体A即，含有3官能羟基的化合物、25.0g叔戊醇、及6.0g聚合引发剂“V-601”(Wako Pure Chemical Corporation制)组成的混合溶液在经30分钟结束滴加的方式，进行匀速滴加。

在结束滴加后，进一步继续搅拌3.5小时之后，减压蒸馏除去溶剂，并在130℃下进行减压干燥，获得了7.7g以下所示的特定聚合物B-101。

所获得的特定聚合物B-101的重均分子量(Mw)为1800，数均分子量(Mn)为500，Mw/Mn为3.77。

[化学式31]

(单体A)

[化学式32]

(特定聚合物B-101)

〔合成例2～10〕

＜聚合物B-102～B-110的合成＞

将单体的种类、单体及聚合引发剂的配合量变更为下述表1所示的种类和值外，以与合成例1相同的方式合成了特定聚合物B-102～B-110。

所合成的特定聚合物B-102～B-110的重均分子量(Mw)、数均分子量(Mn)及Mw/Mn示于下述表1。

另外，合成例2～10中所使用的单体B、C及D的结构式如下所示。

[化学式33]

(聚合物B)

(聚合物C)

(聚合物D)

[表1]

※相对于单体为等量

另外，上述表1中的缩写表示以下含义。

C6FHA：1H,1H,7H-十二氟庚基丙烯酸酯

C6FA：2-(全氟己基)丙烯酸乙酯

C8FA：2-(全氟辛基)丙烯酸乙酯

C10FA：2-(全氟癸基)丙烯酸乙酯

〔比较合成例1〕

＜比较聚合物H-101的合成＞

在具备搅拌机、温度计、回流冷却管及氮气导入管的200毫升三口烧瓶中，加入25.0g甲苯，并升温至120℃。

接着，以将由3.25g(7.8毫摩尔)2-(全氟己基)丙烯酸乙酯、2.26g(5.3毫摩尔)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、25.0g甲苯、及4.7g聚合引发剂“V-601”(Wako Pure ChemicalCorporation制)组成的混合溶液在经30分钟结束滴加的方式，进行匀速滴加。

在结束滴加后，进一步继续搅拌3.5小时之后，减压蒸馏除去溶剂，并在130℃下进行减压干燥，获得了7.5g下述式所表示的比较例聚合物H-101。

所获得的比较例聚合物H-101的重均分子量(Mw)为1500。

比较例聚合物H-101

[化学式34]

[光取向化合物]

〔合成例1〕

＜单体M-1＞

利用日本特开2012-027354号公报的段落号＜0069＞～＜0073＞的合成法而获得了下述式所表示的肉桂酸衍生物化合物M-1。

[化学式35]

＜感光性高分子化合物PA1的合成＞

在具备搅拌机、温度计、回流冷却管及氮气导入管的100毫升三口烧瓶中，加入5.0g四氢呋喃(THF)，并升温至80℃。

接着，以将由4.0g(9.4mmol)上述化合物(M-1)、1.0g(5.1mmol)CYC LOMERM-100(DAICEL CORPORATION制)、10.0gTHF、及0.1g(0.43mmol)聚合引发剂“V-601”(Wako PureChemical Corporation制)组成的混合溶液在经3小时结束滴加的方式，进行匀速滴加。

在结束滴加后，搅拌1小时之后，加入了由0.025g聚合引发剂“V-601”及0.25gTHF组成的溶液。持续搅拌4小时之后，将反应液注入到300ml的甲醇中并进行干燥，获得了4.0g下述式所表示的感光性高分子化合物PA1。另外，所获得的感光性高分子化合物PA1的重均分子量(Mw)为11200。

[化学式36]

〔合成例2〕

＜感光性高分子化合物PA2的合成＞

在室温(23℃)下，在上述中获得的10.0g(聚合物固体成分4.0g)感光性高分子化合物PA1的THF溶液中添加了0.30g(4.16mmol)丙烯酸、0.036g(0.14mmol)三苯基膦、及0.01g对甲氧基苯酚。

接着，加热至120℃。将后反应液冷却30小时，获得了4.0g下述式所表示的感光性高分子化合物PA2。另外，所获得了感光性高分子化合物PA2的重均分子量(Mw)为12800。

[化学式37]

〔合成例3～6〕

＜单体M-2＞

以与Chem.Mater.,Vol.13，No.2，2001，694-703所记载的方法相同的方式进行合成，获得了下述式所表示的香豆素衍生物化合物M-2。

[化学式38]

＜感光性高分子化合物PA3～PA6的合成＞

除了改变所使用的单体的种类及量，并且将所获得的共聚物中的重复单元的种类及组成比设为如下述式所表示的感光性高分子化合物PA3～PA6所示以外，以与上述感光性高分子化合物PA1或PA2相同的方法进行合成，获得了感光性高分子化合物PA3～PA6。将所获得的感光性高分子化合物PA3～PA6的Mw示于表2。

另外，感光性高分子化合物PA5及PA6的合成中所使用的单体是以与上述肉桂酸衍生物化合物M-1相同的方法通过改变原料而进行制备的。

[化学式39]

〔合成例7〕

＜单体M-3＞

将10.0g(44毫摩尔)4-甲氧基苯基偶氮苯酚及6.7g(48毫摩尔)碳酸钾溶解到40g水中。

经1小时向该溶液中滴加了6.3g(46毫摩尔)6-氯己醇。

接着，在100℃下进行了加热回流。20小时后，冷却反应液，并剧烈搅拌，同时在室温下滴加了5.5g(53毫摩尔)35％盐酸。

然后，滤取所析出的固体，用100g乙酸乙酯进行了再结晶。作为红色固体而回收了11.5g(35毫摩尔)醇体、用NMR(Nuclear Magnetic Resonance：核磁共振)进行了结构确认。产率为80.5％。

将所获得的10.0g(30毫摩尔)醇体及4.1g(40毫摩尔)三乙胺溶解于40gTHF中。

经1小时向该溶液中滴加了3.0g(34毫摩尔)丙烯酰氯。

接着，加热至40℃。4小时后冷却反应液，加入了30g水。

向分离的有机层中加入16g(44毫摩尔)10％盐酸，并进行了搅拌。

然后，对分离的有机层进行浓缩，并用30.0g甲苯对残渣进行了再结晶。将下述式所表示的11.0g(28毫摩尔)单体(1-(4-甲氧基苯基偶氮)-4-[6-(丙烯酰氧基)己氧基]苯)M-3作为橙色晶体而进行回收，并用NMR进行了结构确认。产率为91.1％。

[化学式40]

＜感光性高分子化合物PA7的合成＞

将11.7g(30毫摩尔)1-(4-甲氧基苯基偶氮)-4-[6-(丙烯酰氧基)己氧基]苯、4.2g(30毫摩尔)甲基丙烯酸缩水甘油酯及0.3g(2毫摩尔)2,2’-偶氮二异丁腈溶解于47g环戊酮中。向该溶液中通入1小时的氮气。

接着，加热至80℃。10小时后冷却反应液，并在室温下添加了2.1g(30毫摩尔)丙烯酸及0.2g(1毫摩尔)三苯基膦。

接着，加热至120℃。30小时后冷却反应液，并获得了64g下述式所表示的感光性高分子化合物PA7。另外，所获得的感光性高分子化合物PA7的重均分子量(Mw)为40200。

[化学式41]

〔合成例8～11〕

＜感光性高分子化合物PA8～P11的合成＞

在感光性高分子化合物PA7的合成中，改变含有环氧基的单体及偶氮类衍生物的添加量和种类，获得了下述式所表示的感光性高分子化合物PA8～PA11。另外，将所获得的感光性高分子化合物PA8～PA11的Mw示于下述表2。

[化学式42]

[交联剂C1]

使用了由下述式所表示的交联剂C1(DENACOL EX411，Nagase ChemtexCorporation制)。

[化学式43]

[交联助剂]

使用了下述式所表示的化合物D3。

[化学式44]

[实施例1]

〔光学各向异性层形成用组合物的制备〕

制备了以下所示的光学各向异性层用涂布液(液晶1-1)、光学各向异性层用涂布液(液晶1-2)及光学各向异性层用涂布液(液晶2)。

[化学式45]

上述液晶性化合物L-3及L-4的与丙烯酰氧基相邻的基团表示丙烯基(甲基被乙烯基取代的基团)，上述液晶性化合物L-3及L-4表示甲基的位置不同的位置异构体的混合物。

并且，上述液晶性化合物R-1为上述液晶性化合物(RA)(RB)(RC)的83:15:2(质量比)的混合物。

[化学式46]

〔起偏器1的制作〕

按照日本特开2001-141926号公报的实施例1，使所延伸的聚乙烯醇薄膜吸附碘，由此制作了膜厚为8μm的起偏器1。

〔纤维素支撑体1的制作〕

将下述组合物投放到混合罐，加热至30℃的同时进行搅拌，并溶解各成分而制备了纤维素酰化物溶液(内层用浓液A及外层用浓液B)。

[化学式47]

使用三层共流延模具将所获得的内层用浓液A及外层用浓液B流延到冷却至0℃的滚筒上。从滚筒剥取残留溶剂量为70质量％的薄膜，通过针板拉幅机固定两端而将传送方向的拉伸比设为110％而进行传送的同时在80℃下进行干燥，且残留溶剂量达到10％时，在110℃下进行了干燥。

然后，在140℃的温度下干燥30分钟而制造了残留溶剂为0.3质量％的纤维素酰化物薄膜(厚度为80μm(外层：3μm、内层：74μm、外层：3μm))。所制作的纤维素酰化物薄膜的Re(550)为5nm，且Rth(550)为90nm。

〔树脂层形成用组合物的制备〕

制备了下述组成(树脂层1)的树脂层用涂布液。

[化学式48]

〔光学层叠体的制作〕

＜光学各向异性层1的形成＞

在制作的纤维素支撑体1的一侧的面，使用模涂机涂布了在上述中制备的树脂层形成用组合物。在100℃下干燥60秒钟之后，在氮气环境下(氧浓度100ppm)使用超高压汞灯，照射照射量为60mJ/cm²的紫外线而使涂布层固化而形成了厚度为1.0μm的树脂层。

接着，在上述中制作的树脂层上，通过棒涂法涂布在上述中制备的液晶1-1或液晶1-2(光学各向异性层形成用组合物)而形成了组合物层。

接着，以如下述表2中的熟化条件所示的方式且在70℃下对所形成的组合物层加热了50秒钟。此时，液晶分子相对于膜面垂直取向。

然后，在60℃下且在氧浓度为3％的环境下，通过紫外线照射(200mJ/cm²、使用超高压汞灯)固定取向而形成了厚度为1.3μm的光学各向异性层1(第1光学各向异性层)。

另外，确认到在上述中制作的光学各向异性层1相对于膜面垂直取向，并具有Rth(550)＝103nm、Rth(450)/Rth(550)＝0.95的光学性能。

＜光学各向异性层2的形成＞

接着，在光学各向异性层1上，通过棒涂法涂布在上述中制备的液晶2(光学各向异性层形成用组合物)而形成了组合物层。

将所形成的组合物层暂时加热至105℃之后，逐渐冷却至60℃以稳定取向。此时，取向在近晶A相稳定。

然后，保持60℃，在氮气环境下(氧浓度100ppm)下通过紫外线照射(500mJ/cm²、使用超高压汞灯)固定取向而形成了厚度为2.0μm的光学各向异性层2(第2光学各向异性层)。

另外，确认到光学各向异性层2向面内取向，并具有Re(550)＝145nm、Re(450)/Re(550)＝0.86的光学性能。

＜转印＞

使用粘附剂SK-2057(Soken Chemical&Engineering Co.,Ltd.制)贴合了在上述中制作的起偏器1与形成在在上述中制作的纤维素支撑体1上的光学各向异性层2。此时，贴合成起偏器1的吸收轴与光学各向异性层2的面内慢轴正交。

接着，剥离纤维素支撑体1而制作了包含起偏器1、光学各向异性层1及光学各向异性层2的光学层叠体。

[实施例2～21及比较例1～7]

除了使用通过以下述表2所示的方式改变光取向化合物的种类、特定聚合物的种类及添加量等而制备的光学各向异性层用涂布液，并且在比较例4及6中改变成下述表2所示的熟化条件以外，以与实施例1相同的方法制作了光学层叠体。

〔凹陷〕

各实施例及比较例中制作光学层叠体时，计数在15cm×20cm的表面中，使用各光学各向异性层形成用组合物而形成的层的凹陷个数。在此，关于光学各向异性层1的评价，将在树脂层的表面中未形成光学各向异性层1的区域作为1个凹陷而计数，关于光学各向异性层2的评价，将在下层(光学各向异性层1)的表面中未形成上层(光学各向异性层2)的区域作为1个凹陷而计数。根据其结果，按以下基准进行了评价。将结果示于下述表2。

若评价结果为A或B，则生产效率优异，能够优选使用。更优选评价结果为A。

A：凹陷为1个以下

B：凹陷为2～3个

C：凹陷为4～9个

D：凹陷为10个以上

〔面状〕

关于使用各光学各向异性层形成用组合物而形成的光学各向异性层，目视确认面状，并按以下基准进行了评价。将结果示于下述表2。

若评价结果为A或B，则生产效率优异，能够优选使用，更优选评价结果为A。

A：没有干燥不均匀或褶皱的面状

B：略微观察到干燥不均匀，但能够毫无问题地使用

C：干燥不均匀或凹凸多于B，但能够毫无问题地使用

D：观察到由干燥不均匀引起的明显的凹凸，不适于使用

〔取向性〕

在各实施例及比较例中制作光学层叠体时，对各个光学各向异性层1及光学各向异性层2，使用偏振光显微镜从消光位偏离2度的状态下进行了观察。按以下基准对其结果进行了评价。将结果示于下述表2。

A：无液晶指向矢的紊乱，且面状稳定

B：略微存在液晶指向矢的紊乱，且面状稳定

C：局部存在液晶指向矢的紊乱，且面状稳定

D：液晶指向矢大幅紊乱且面状并不稳定，显示性能非常差

[表2]

※是指相对于光学各向异性层用涂布液中的液晶性化合物的合计质量的质量％。

如表2所示，从实施例1与比较例1的比较结果、实施例3与比较例3及4的比较结果、实施例12与比较例2的比较结果、及实施例14与比较例5及6的比较结果，发现含有特定聚合物的本发明的液晶组合物即使在小于80℃的温度、时间少于60秒钟的熟化条件下，也能够使液晶性化合物取向，并能够维持所制作的光学各向异性层的面状等性能。

并且，如比较例7所示，发现若使用不含有光取向性化合物的液晶组合物，则在下层不实施取向处理的情况下，上层(光学各向异性层2)的取向差。

〔向液晶显示装置的安装及显示性能的评价〕

＜向液晶显示装置的安装＞

将作为IPS模式的液晶显示装置的iPad(注册商标)(APPLE INC.制)进行分解，并从液晶单元剥离了正面偏振片。接着，准备在上述制作的实施例的光学层叠体，并使用粘附剂SK-2057(Soken Chemical&Engineering Co.,Ltd.制)贴合在液晶单元的正面侧来制作了液晶显示装置。此时，实施例的光学层叠体的起偏器的吸收轴与背面偏振片的吸收轴正交，并且安装成光学各向异性层配置在比起偏器更靠液晶单元侧。

＜液晶显示装置的评价＞

确认到安装有实施例的光学层叠体的液晶显示装置中，正面CR的高度与产品相等，且视角CR比产品高。而且，从黑色显示时的斜向视觉辨认时的颜色变化小，且作为液晶显示装置具有优异的特性。

Claims

1.一种液晶组合物，其含有：

液晶性化合物、光取向化合物、以及使具有2个以上的自由基聚合性双键和1个以上的羟基的单体聚合而成的聚合物，

所述聚合物为使下述通式X所表示的单体聚合而成的聚合物，

通式X中，Z^X1及Z^X2分别独立地表示具有自由基聚合性双键的基团，L^X1及L^X4分别独立地表示单键或具有羟基的亚烷基，L^X2及L^X3分别独立地表示单键、或由选自由-O-、-(C＝O)O-、-O(C＝O)-、2价的链状基团、具有羟基的亚烷基及2价的脂肪族环状基团组成的组中的至少1个构成的2价的连接基团、L^X1～L^X4中的至少1个为具有羟基的亚烷基，M表示单键或2价～4价的连接基团，n表示1～3的整数,

所述光取向化合物为具有通过光的作用而发生二聚化及异构化中的至少一种的光反应性基团的感光性化合物，

所述光反应性基团具有选自由肉桂酸衍生物、香豆素衍生物、查耳酮衍生物、马来酰亚胺衍生物、偶氮苯化合物、芪化合物及螺吡喃化合物组成的组中的至少1种的衍生物或化合物的骨架，

所述光取向化合物为具有下述通式(I)或(II)所表示的重复单元的聚合物，

2.根据权利要求1所述的液晶组合物，其中，

所述聚合物为使下述通式X1所表示的单体聚合而成的聚合物，

通式X1中，R¹及R²分别独立地表示氢原子或碳原子数1～20的烷基，L¹¹及L¹²分别独立地表示单键、或由选自由-O-、-(C＝O)O-、-O(C＝O)-、2价的链状基团、具有羟基的亚烷基及2价的脂肪族环状基团组成的组中的至少1个构成的2价的连接基团，M¹表示单键或2价～4价的连接基团，n1表示1～3的整数。

3.根据权利要求1或2所述的液晶组合物，其中，

所述聚合物具有将具有氟原子的化合物聚合而成的部分结构。

4.根据权利要求3所述的液晶组合物，其中，

所述具有氟原子的化合物由下述通式a表示，

通式a中，R^a1表示氢原子或碳原子数1～20的烷基，R^a2表示至少1个碳原子具有氟原子作为取代基的碳原子数1～20的烷基或碳原子数2～20的烯基。

5.一种光学各向异性层，其使用权利要求1至4中任一项所述的液晶组合物而形成。

6.一种光学层叠体，其具有支撑体、及设置于所述支撑体上的第1光学各向异性层，其中，

所述第1光学各向异性层为权利要求5所述的光学各向异性层。

7.根据权利要求6所述的光学层叠体，其中，具有设置于所述第1光学各向异性层上的第2光学各向异性层。

8.根据权利要求7所述的光学层叠体，其中，

所述第2光学各向异性层使用含有液晶性化合物的液晶组合物而形成。

9.根据权利要求7或8所述的光学层叠体，其中，

所述第1光学各向异性层与所述第2光学各向异性层彼此接触。

10.一种图像显示装置，其具有权利要求5所述的光学各向异性层、或权利要求6至9中任一项所述的光学层叠体。