CN116964496A - 光学各向异性膜、光学膜及显示装置 - Google Patents

光学各向异性膜、光学膜及显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明的课题在于提供一种对比度高且耐光性优异的光学各向异性膜、光学膜及显示装置。本发明的光学各向异性膜含有液晶性化合物及二色性物质，所述光学各向异性膜中，液晶性化合物垂直取向，二色性物质形成有排列结构，在通过扫描透射电子显微镜观察的截面中，将排列结构的长轴的长度设为L，将短轴的长度设为D时，满足L≥30nm的排列结构在每40μm2中观察到16个以上。

Description

光学各向异性膜、光学膜及显示装置
技术领域
本发明涉及一种光学各向异性膜、光学膜及显示装置。
背景技术
已知为了防止图像显示装置的窥视或视角控制而并用在厚度方向上具有吸收轴的光学各向异性膜的技术。例如，在专利文献1中公开有一种视角控制系统，其含有二色性物质，并且具有吸收轴与膜面的法线所成的角为0°～45°的起偏器(光学各向异性膜)。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-145776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中所记载的视角控制系统进行了研究，其结果可知对于来自膜的正面方向的透射率与来自倾斜方向的透射率之差(以下，为“对比度”)存在改善的余地，并且，耐光性差，尤其有助于防止窥视的来自倾斜方向的透射率变化很大。
因此，本发明的课题在于提供一种对比度高且耐光性优异的光学各向异性膜、光学膜及显示装置。
用于解决技术课题的手段
本发明人等为了实现上述课题进行深入研究的结果，发现了通过液晶性化合物垂直取向并且二色性物质形成有特定数量的规定尺寸的排列结构，光学各向异性膜的对比度变高且耐光性变得良好，从而完成了本发明。
即，发现了通过以下结构能够实现上述课题。
[1]一种光学各向异性膜，其含有液晶性化合物及二色性物质，其中，液晶性化合物垂直取向，二色性物质形成有排列结构，在通过扫描透射电子显微镜观察的截面中，将排列结构的长轴的长度设为L，将短轴的长度设为D时，满足L≥30nm的排列结构在每40μm2中观察到16个以上。
[2]根据[1]所述的光学各向异性膜，其中，
排列结构中排列结构的长轴与光学各向异性膜的法线方向所成的角成为20°以上的排列结构的个数的比例为28.0％以上。
[3]根据[1]所述的光学各向异性膜，其中，
满足L≥240nm的排列结构在每40μm2中观察到小于3个。
[4]一种光学膜，其具有：
透明膜基材；及
配置于透明膜基材上的[1]至[3]中任一项所述的光学各向异性膜。
[5]根据[4]所述的光学膜，其在透明膜基材与光学各向异性膜之间还具有取向膜。
[6]根据[4]或[5]所述的光学膜，其还具有在面内具有吸收轴的起偏器，并且用于控制视角。
[7]一种显示装置，其具有[6]所述的光学膜及显示元件。
发明效果
根据本发明，能够提供一种对比度高且耐光性优异的光学各向异性膜、光学膜及显示装置。
附图说明
图1是表示第1二色性物质和第2二色性物质形成有排列结构的状态的一例的概念图。
图2是表示第1二色性物质与第2二色性物质的排列结构的一例的概念图。
图3是概念性地表示本发明的光学各向异性膜的一例的截面的图。
图4是在实施例1中制作的光学各向异性膜的截面的扫描透射电子显微镜照片。
图5是使用规定阈值对图4的扫描透射电子显微镜照片的亮度进行二值化而成的图像。
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是根据本发明的代表性实施方式而完成的，但本发明并不限定于这种实施方式。
另外，在本说明书中用“～”表示的数值范围是指将在“～”的前后记载的数值作为下限值以及上限值包含的范围。
并且，在本说明书中，平行、正交、水平及垂直分别是指平行±10°的范围、正交±10°的范围、水平±10°及垂直±10°的范围，而不是分别指严格的意义上的平行、正交、水平及垂直。
并且，在本说明书中，各成分可以使用单独1种与各成分对应的物质，也可以并用2种以上。其中，在关于各成分并用2种以上的物质的情况下，关于该成分的含量除非另有说明，否则是指所并用的物质的合计含量。
并且，在本说明书中，“(甲基)丙烯酸酯”为表示“丙烯酸酯”或“甲基丙烯酸酯”的表述，“(甲基)丙烯酸基”为表示“丙烯酸基”或“甲基丙烯酸基”的表述，“(甲基)丙烯酰基”为表示“丙烯酰基”或“甲基丙烯酰基”的表述。
[光学各向异性膜]
本发明的光学各向异性膜为含有液晶性化合物及二色性物质的光学各向异性膜，液晶性化合物垂直取向，二色性物质形成有排列结构。
并且，在本发明的光学各向异性膜的通过扫描透射电子显微镜观察的截面中，将上述排列结构的长轴的长度设为L，将短轴的长度设为D时，满足L≥30nm的排列结构在每40μm2中观察到16个以上。
在本发明中，如上所述，液晶性化合物垂直取向，二色性物质在每40μm2中形成有16个以上的满足L≥30nm的排列结构，由此光学各向异性膜的对比度变高，耐光性变得良好。
虽然其详细内容尚不明确，但是本发明人等推测如下。
首先，认为光学各向异性膜的对比度及耐光性受到二色性物质的存在状态的影响，二色性物质通过形成排列结构来提高耐光性。
而且，认为若二色性物质的排列结构的尺寸过大(或数量过多)，则光散射而对比度下降，相反地，若二色性物质的排列结构的尺寸过小(或未形成或数量过少)，则耐光性低。
因此，本发明人等可推测通过排列结构在上述范围内，可获得对比度高且耐光性良好的光学各向异性膜。
〔垂直取向〕
本发明的光学各向异性膜如上所述，液晶性化合物垂直取向。
并且，本发明的光学各向异性膜优选二色性物质也沿着液晶性化合物垂直取向。
在此，垂直取向是指液晶性化合物的分子轴(例如，在棒状液晶性化合物的情况下对应于长轴)与光学各向异性膜的主表面垂直，但并不要求严格地垂直，是指光学各向异性膜中的液晶性化合物的平均分子轴与光学各向异性膜的主表面所成的倾角小于90±10度。
另外，能够使用AxoScan OPMF-1(Opto Science,Inc.制)来测定上述倾角。
具体而言，使用AxoScan OPMF-1(Opto Science,Inc.制)，在室温在-50度～50度之间每隔10度对极角测量波长λ下的光学各向异性膜的穆勒矩阵，去除表面反射的影响之后，与考虑斯涅尔式及菲涅耳式的下述理论式拟合，由此计算消光系数ko[λ](面内方向)及ke[λ](厚度方向)。没有特别记载时，波长λ设为550nm。
k＝-log(T)×λ/(4πd)
在此，T表示透射率，d表示光学各向异性膜的厚度。
根据计算的ko[λ]、ke[λ]，计算面内方向及厚度方向的吸光度、二色比，由此能够确认是否垂直取向。
〔排列结构〕
本发明的光学各向异性膜如上所述，二色性物质形成有排列结构。
在此，排列结构是指在光学各向异性膜中二色性物质聚集而形成集合体并且在集合体中二色性物质的分子周期性排列的状态。
并且，排列结构可以仅由二色性物质形成，也可以由液晶性化合物和二色性物质形成。
并且，排列结构可以由一种二色性物质形成，也可以由多种二色性物质形成。
并且，排列结构可以由某种二色性物质形成的结构和由另一种二色性物质形成的结构并存于光学各向异性膜中。
并且，在光学各向异性膜含有多种二色性物质的情况下，光学各向异性膜中所含有的多种二色性物质中，既可以是所有种类的二色性物质形成有排列结构，也可以是一部分种类的二色性物质形成有排列结构。
图1是表示第1二色性物质和第2二色性物质形成有排列结构的状态的一例的概念图。光学各向异性膜P具有第1二色性物质的分子M、第2二色性物质的分子O及液晶性化合物的分子L。如图1所示，形成有包含分子M及分子O的集合体G，在集合体G中，分子M及分子O的长轴方向沿着相同方向排列，分子M及分子O以宽度w的周期错开的方式配置。
由第1二色性物质和第2二色性物质形成的排列结构并不限定于图1的排列结构，例如如图2所示，分子M及分子O可以以角度a的周期错开的方式配置。
并且，在本发明的光学各向异性膜如上所述，通过扫描透射电子显微镜观察的截面中，将排列结构的长轴的长度设为L，将短轴的长度设为D时，满足L≥30nm的排列结构在每40μm2中观察到16个以上。
图3是概念性地表示本发明的光学各向异性膜的一例的截面的图。
在图3中，图中由空心表示的部分为排列结构。在图3所示的例子中，作为一例，标注标号N的排列结构为满足L≥30nm的排列结构。
在本发明中，基于扫描透射电子显微镜(Scanning Transmission ElectronMicroscope)(以下，也简称为“STEM”。)的截面的观察具体而言如下进行。
首先，使用超薄切片机，将光学各向异性膜沿膜厚方向制作厚度超过100nm的超薄切片。
接着，将超薄切片放置于带有STEM观察用碳支撑膜的网格上。
然后，将每个网格设置于扫描透射电子显微镜内，在电子束加速电压30kV下观察截面。
并且，排列结构的长轴的长度L及短轴的长度D具体而言如下进行测定。
首先，如上所述，通过STEM观察光学各向异性膜的截面，对所拍摄的图像进行解析，制作频度直方图，求出频度成为最大的频度及频度分布的标准偏差。接着，将从频度成为最大的频度到暗的一侧成为标准偏差的1.3倍的频度设定为阈值。接着，使用该阈值制作将亮度进行二值化的图像，提取二值化的暗的区域中长轴30nm以上的部分作为排列结构。
此外，将经提取的各排列结构进行椭圆近似，将近似的椭圆的长轴的长度设为排列结构的长轴的长度L，将近似的椭圆的短轴的长度设为排列结构的短轴的长度D。并且，将垂直于膜面的轴(光学各向异性膜的法线方向)与近似椭圆的长轴所成的角度设为排列结构的长轴与光学各向异性膜的法线方向所成的角度。
这种排列结构的长轴的长度L及短轴的长度D的测定使用公知的图像处理软件进行即可。作为图像处理软件，例如可例示图像处理软件“ImageJ”。
本发明的光学各向异性膜如上所述，在将排列结构的长轴的长度设为L，将短轴的长度设为D时，满足L≥30nm的排列结构在每40μm2中具有16个以上，优选具有20～100个，更优选具有30～80个。
具体而言，进行如上述的图像解析，在任意选择的相互不重复的13.58μm2的区域、3个部位(合计40μm2)中，进行满足L≥30nm的排列结构的提取及计数。
在任意选择的相互不重复的40μm2(13.58μm2×3)的区域、10个部位中，进行这种排列结构的计数。
然后，计算进行了测定的10个部位中的排列结构的数量的平均值，将该平均值设为满足L≥30nm的排列结构在每40μm2中的数量。
另外，进行测定实际上是13.58μm2×3＝40.74μm2的区域，但是在本发明中为了方便起见将分数四舍五入而称为“每40μm2”。
在本发明中，从光学各向异性膜的对比度进一步提高的理由考虑，优选满足L≥240nm的排列结构在每40μm2中观察到小于3个，更优选观测到小于1个，进一步优选未观测到。
并且，在本发明中，从光学各向异性膜的对比度进一步提高并且耐光性进一步提高的理由考虑，排列结构中排列结构的长轴与光学各向异性膜的法线方向所成的角成为20°以上的排列结构的个数的比例优选为28.0％以上，更优选为50.0％以上，进一步优选为70.0％以上。
＜缔合物＞
在本发明中，优选二色性物质在排列结构中形成有缔合物。通过形成有缔合物，具有光学各向异性膜的对比度进一步提高并且耐光性进一步提高的优点。
作为二色性物质形成有缔合物的验证方法，例如可举出将使用所形成的膜测定的最大吸收波长与溶液的最大吸收波长进行比较的方法等。
作为使用所形成的膜测定最大吸收波长的方法，具体而言，可举出如下方法：制作厚膜(10μm以上)的垂直取向的膜，切削该膜，用MSV-5200(JASCO Corporation制)等装置对其截面测定吸收光谱。
并且，作为与使用所形成的膜测定最大吸收波长的方法不同的方法，可举出如下方法：使用形成本发明的光学各向异性膜的组合物，除了不进行取向以外，制作通过与本发明的光学各向异性膜相同的方法形成的膜，测定该膜的吸收光谱。另外，作为不使形成光学各向异性膜的组合物取向的方法，可举出通过后述的取向剂或表面改良剂的有无或量的调整、后述的取向膜的有无或变更来控制取向的方法。
在此，在溶液为充分稀释溶液的情况下，溶液的最大吸收波长被认为是二色性物质单独(二色性物质彼此没有相互作用)的状态下的最大吸收波长。
另一方面，在使用膜测定的最大吸收波长与溶液的最大吸收波长不同的情况下，被认为是二色性物质与其他物质的相互作用(即形成有缔合物)。
具体而言，求出溶解二色性物质而成的溶液的吸收光谱中的最大吸收波长λs。此时，上述稀释溶液的浓度优选3.0％以下，更优选2.0％以下。
接着，将至少含有液晶性化合物及二色性物质的液晶组合物流延于基板(例如，青板玻璃)上，通过与本发明的光学各向异性膜相同的方法经过加热熟化及基于紫外线照射的固化，形成最大吸收波长测定用膜F。而且，在波长380～800nm的范围内以0.5nm节距测定膜F的吸收光谱，求出最大吸收波长λf。
根据上述λs及λf满足下述式(D)，从以下所示的理由考虑，可知二色性物质在排列结构中形成有缔合物。
|λs-λf|≥2.0nm (D)
即，溶解二色性物质而成的溶液的吸收光谱被解释为二色性物质的一个分子中的吸收光谱，因此在该吸收光谱的最大吸收波长λs及膜F的吸收光谱的最大吸收波长λf满足上述式(D)的情况下，可以说因二色性物质在膜F中缔合而最大吸收波长发生位移。
＜晶体结构＞
在本发明中，优选二色性物质在排列结构中形成有晶体结构。通过形成有晶体结构，具有光学各向异性膜的对比度进一步提高并且耐光性进一步提高的优点。
作为二色性物质形成有晶体结构的验证方法，例如可举出基于使用光学各向异性膜测定的X射线衍射(XRD)谱的方法。
另外，在以下说明中，在制造对比XRD光谱的各膜(光学各向异性膜)时，改变各膜中所含的二色性物质的种类，除此以外，应注意使底层(例如，基板)的种类、组合物的浓度及涂布条件一致，并且使膜的面积及膜厚相同。
具体而言，使用面内法对光学各向异性膜进行X射线衍射分析。另外，以下，将使用面内法进行的X射线衍射分析记载为“面内XRD”。
面内XRD是使用薄膜X射线衍射装置对起偏器层表面照射X射线而进行的。
以适当的面内方向为基准，以15°刻度进行全方向的面内XRD，对观测到的峰进行的φ扫描，由此确定峰值强度成为最大的基板平面内的朝向。使用所获得的朝向中的面内测定的光谱，进行层叠至后述的取向膜的膜与在取向膜上层叠有本发明的光学各向异性膜的膜的XRD光谱的对比或从本发明的光学各向异性膜去除后述的二色性物质的膜与层叠有本发明的光学各向异性膜的膜的XRD光谱的对比，由此能够验证二色性物质形成有晶体结构。
本发明的光学各向异性膜的正面的透射率优选为65％以上，更优选为70％以上，进一步优选为75％以上。由此，能够提高图像显示装置的照度并且使可见性良好。
并且，在能够使正面方向的色调设为中性的方面而言，本发明的光学各向异性膜的光学各向异性膜的420nm处的取向度优选满足0.93以上。
关于含有二色性物质的光学膜的色调控制，通常通过调整膜中所含的二色性物质的添加量来进行。但是，可知仅调整二色性物质的添加量无法将正面与倾斜方向的色调均设为中性状态。可知无法将正面与倾斜方向的色调设为中性状态的原因在于420nm的取向度低，通过将420nm的取向度设为高取向度，能够将正面与倾斜方向的色调设为中性。
〔液晶组合物〕
本发明的光学各向异性膜能够使用含有液晶性化合物及二色性物质的液晶组合物而形成。
并且，液晶组合物可以含有溶剂、聚合引发剂、表面改良剂、取向剂及这些以外的成分。
以下，对各成分进行说明。
＜液晶性化合物＞
液晶组合物含有液晶性化合物。通过含有液晶性化合物，能够抑制二色性物质的析出，并且以高取向度取向二色性物质。
液晶性化合物为不显示二色性的液晶性化合物。
作为液晶性化合物，能够使用低分子液晶性化合物及高分子液晶性化合物中的任一种，但是在获得高取向度的方面，更优选高分子液晶性化合物。在此，“低分子液晶性化合物”是指在化学结构中不具有重复单元的液晶性化合物。并且，“高分子液晶性化合物”是指在化学结构中具有重复单元的液晶性化合物。
作为低分子液晶性化合物，例如可举出日本特开2013-228706号公报中所记载的液晶性化合物。
作为高分子液晶性化合物，例如可举出日本特开2011-237513号公报中所记载的热致液晶性高分子。并且，高分子液晶性化合物可以在末端具有交联性基团(例如，丙烯酰基及甲基丙烯酰基)。
液晶性化合物可以使用单独1种，也可以并用2种以上。
从光学各向异性膜的取向度更优异的方面考虑，液晶性化合物优选包含高分子液晶性化合物。
从二色性物质的取向度更优异的理由考虑，液晶性化合物优选为包含由下述式(3-1)表示的重复单元(以下，也称为“重复单元(3-1)”)的高分子液晶性化合物。
[化学式1]
上述式(3-1)中，P1表示重复单元的主链，L1表示单键或2价的连接基，SP1表示间隔基团，M1表示介晶基团，T1表示末端基。
重复单元(3-1)中，P1、L1及SP1的logP值与M1的logP值之差优选为4以上。进一步优选为4.5以上。由于主链、L1及间隔基团的logP值与介晶基团的log值相差规定值以上，因此处于从主链到间隔基团为止的结构与介晶基团的相容性低的状态。由此，可推测高分子液晶性化合物的结晶性变高，处于高分子液晶性化合物的高取向度的状态。如此，可推测若高分子液晶性化合物的取向度高，则高分子液晶性化合物与二色性物质的相容性降低(即，二色性物质的结晶性提高)而二色性物质的取向度提高。其结果，认为所获得的光学各向异性膜的取向度变高。
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容易处理的观点考虑，优选由下述式(P1-A)表示的基团。
[化学式2]
式(P1-A)～(P1-D)中，“*”表示与式(3-1)中的L1的键合位置。
上述式(P1-A)～(P1-D)中，R1、R2、R3及R4分别独立地表示氢原子、卤原子、氰基或碳原子数1～10的烷基、碳原子数1～10的烷氧基。上述烷基可以为直链或支链状的烷基，也可以为具有环状结构的烷基(环烷基)。并且，上述烷基的碳原子数优选1～5。
由上述式(P1-A)表示的基团优选为通过(甲基)丙烯酸酯的聚合而获得的聚(甲基)丙烯酸酯的部分结构的一单元。
由上述式(P1-B)表示的基团优选为使具有环氧基的化合物的环氧基进行开环聚合而形成的乙二醇单元。
由上述式(P1-C)表示的基团优选为使具有氧杂环丁烷基的化合物的氧杂环丁烷基进行开环聚合而形成的丙二醇单元。
由上述式(P1-D)表示的基团优选为通过具有烷氧基甲硅烷基及硅烷醇基中的至少一个基团的化合物的缩聚而获得的聚硅氧烷的硅氧烷单元。在此，作为具有烷氧基甲硅烷基及硅烷醇基中的至少一个基团的化合物，可举出具有由式SiR14(OR15)2-表示的基团的化合物。式中，R14的含义与(P1-D)中的R14的含义相同，多个R15分别独立地表示氢原子或碳原子数1～10的烷基。
L1表示单键或2价的连接基。
作为L1所表示的2价的连接基，可举出-C(O)O-、-OC(O)-、-O-、-S-、-C(O)NR3-、-NR3C(O)-、-SO2-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(后述)的碳原子数1～6的烷基。
在P1为由式(P1-A)表示的基团的情况下，从光学各向异性膜的取向度更优异的理由考虑，L1优选由-C(O)O-表示的基团。
在P1为由式(P1-B)～(P1-D)表示的基团的情况下，从光学各向异性膜的取向度更优异的理由考虑，L1优选单键。
从容易显现液晶性或原材料的获取性等的理由考虑，SP1所表示的间隔基优选包含选自包括氧乙烯结构、氧丙烯结构、聚硅氧烷结构及氟化亚烷基结构的组中的至少1种结构。
在此，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，*表示与上述式(3-1)中的L1或M1的键合位置。从光学各向异性膜的取向度更优异的理由考虑，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，从光学各向异性膜的取向度更优异的理由考虑，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，从光学各向异性膜的取向度更优异的理由考虑，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，从光学各向异性膜的取向度更优异的理由考虑，SP1所表示的氟化亚烷基结构优选为由*-(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所表示的介晶基团是指表示有助于形成液晶的液晶分子的主要骨架的基团。液晶分子显示结晶态与各向同性液态的中间状态(中间相)的液晶性。关于介晶基团，并没有特别限制，例如能够参考“Flussige Kristalle in Tabellen II”(VEB Deutsche Verlagfur Grundstoff Industrie,Leipzig，1984年刊)、尤其第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)、尤其第3章的记载。
作为介晶基团，例如优选具有选自包括芳香族烃基、杂环基及脂环式基团的组中的至少1种环状结构的基团。
从光学各向异性膜的取向度更优异的理由考虑，介晶基团优选具有芳香族烃基，更优选具有2～4个芳香族烃基，进一步优选具有3个芳香族烃基。
作为介晶基团，从液晶性的显现、液晶相变温度的调整、原料获取性及合成适用性的观点以及光学各向异性膜的取向度更优异的观点考虑，优选由下述式(M1-A)或下述式(M1-B)表示的基团，更优选由式(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、杂环基及脂环式基团的组中的2价的基团。这些基团可以被烷基、氟化烷基、烷氧基或取代基取代。
由A1表示的2价的基团优选为4～6元环。并且，由A1表示的2价的基团可以为单环，也可以为稠环。
*表示与SP1或T1的键合位置。
作为A1所表示的2价的芳香族烃基，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，优选亚苯基或亚萘基，更优选亚苯基。
作为A1所表示的2价的杂环基，可以为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价的芳香族杂环基。
作为构成2价的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。在芳香族杂环基具有多个碳以外的构成环的原子的情况下，它们可以相同也可以不同。
作为2价的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价的脂环式基团的具体例，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。在a1为2以上的情况下，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、杂环基及脂环式基团的组中的2价的基团。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，在a2为2以上的情况下，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。从光学各向异性膜的取向度更优异的理由考虑，a2优选为2以上的整数，更优选为2。
式(M1-B)中，在a2为1的情况下，LA1为2价的连接基。在a2为2以上的情况下，多个LA1分别独立地为单键或2价的连接基，多个LA1中的至少1个为2价的连接基。在a2为2的情况下，从光学各向异性膜的取向度更优异的理由考虑，优选2个LA1中一个为2价的连接基且另一个为单键。
式(M1-B)中，作为LA1所表示的2价的连接基，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、C1～C4烷基、环烷基、芳基、氰基或卤原子。)、-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，从光学各向异性膜的取向度更优异的理由考虑，优选-C(O)O-。
LA1也可以为组合2个以上这些基团而成的基团。
作为M1的具体例，例如可举出以下结构。另外，在下述具体例中，“Ac”表示乙酰基。
[化学式4]
[化学式5]
[化学式6]
[化学式7]
[化学式8]
[化学式9]
[化学式10]
作为T1所表示的末端基，可举出氢原子、卤原子、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的烷氧基羰基氨基、碳原子数1～10的磺酰基氨基、碳原子数1～10的氨磺酰基、碳原子数1～10的氨甲酰基、碳原子数1～10的亚磺酰基及碳原子数1～10的脲基、含有(甲基)丙烯酰氧基的基团等。作为上述含有(甲基)丙烯酰氧基的基团，例如可举出由-L-A(L表示单键或连接基。连接基的具体例与上述L1及SP1相同。A表示由(甲基)丙烯酰氧基)表示的基团。
从光学各向异性膜的取向度更优异的理由考虑，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。这些末端基可以进一步被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。
从光学各向异性膜的取向度更优异的理由考虑，T1的主链的原子数优选1～20，更优选1～15，进一步优选1～10，尤其优选1～7。通过T1的主链的原子数为20以下，光学各向异性膜的取向度进一步提高。在此，T1中的“主链”是指与M1键合的最长的分子链，氢原子不计入T1的主链的原子数。例如，在T1为正丁基的情况下，主链的原子数为4，T1为仲丁基时的主链的原子数为3。
从光学各向异性膜的取向度更优异的理由考虑，重复单元(3-1)的含量相对于高分子液晶性化合物所具有的总重复单元100质量％，优选20～100质量％。
在本发明中，高分子液晶性化合物中所含的各重复单元的含量根据用于获得各重复单元的各单体的装入量(质量)来进行计算。
在高分子液晶性化合物中可以包含单独1种重复单元(3-1)，也可以包含2种以上。若高分子液晶性化合物包含2种以上的重复单元(3-1)，则具有高分子液晶性化合物对溶剂的溶解性提高及容易调整液晶相变温度等优点。在包含2种以上的重复单元(3-1)的情况下，优选其合计量在上述范围内。
在高分子液晶性化合物包含2种重复单元(3-1)的情况下，从光学各向异性膜的取向度更优异的理由考虑，优选一个(重复单元A)中T1所表示的末端基为烷氧基且另一个(重复单元B)中T1所表示的末端基为除烷氧基以外的基团。
从光学各向异性膜的取向度更优异的理由考虑，上述重复单元B中T1所表示的末端基优选为烷氧基羰基、氰基或含有(甲基)丙烯酰氧基的基团，更优选为烷氧基羰基或氰基。
从光学各向异性膜的取向度更优异的理由考虑，高分子液晶性化合物中的上述重复单元A的含量与高分子液晶性化合物中的上述重复单元B的含量的比例(A/B)优选为50/50～95/5，更优选为60/40～93/7，进一步优选为70/30～90/10。
＜重复单元(3-2)＞
本发明的高分子液晶性化合物还可以包含有由下述式(3-2)表示的重复单元(在本说明书中，也称为“重复单元(3-2)”。)。由此，具有高分子液晶性化合物对溶剂的溶解性提高及容易调整液晶相变温度等优点。
重复单元(3-2)与上述重复单元(3-1)的不同点在于，至少不具有介晶基团。
在高分子液晶性化合物包含重复单元(3-2)的情况下，高分子液晶性化合物为重复单元(3-1)与重复单元(3-2)的共聚物(也可以为还包含重复单元A及重复单元B的共聚物)，可以为嵌段聚合物、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11]
式(3-2)中，P3表示重复单元的主链，L3表示单键或2价的连接基，SP3表示间隔基团，T3表示末端基。
式(3-2)中的P3、L3、SP3及T3的具体例分别与上述式(3-1)中的P1、L1、SP1及T1相同。
在此，从光学各向异性膜的强度提高的观点考虑，式(3-2)中的T3优选具有聚合性基团。
含有重复单元(3-2)时的含量相对于高分子液晶性化合物所具有的总重复单元100质量％，优选0.5～40质量％，更优选1～30质量％。
在高分子液晶性化合物中可以包含单独1种重复单元(3-2)，也可以包含2种以上。在包含2种以上的重复单元(3-2)的情况下，优选其合计量在上述范围内。
(重均分子量)
从光学各向异性膜的取向度更优异的理由考虑，高分子液晶性化合物的重均分子量(Mw)优选1000～500000，更优选2000～300000。只要高分子液晶性化合物的Mw在上述范围内，则容易处理高分子液晶性化合物。
尤其，从抑制涂布时的龟裂的观点考虑，高分子液晶性化合物的重均分子量(Mw)优选10000以上，更优选10000～300000。
并且，从取向度的温度宽容度的观点考虑，高分子液晶性化合物的重均分子量(Mw)优选小于10000，优选2000以上且小于10000。
在此，本发明中的重均分子量及数均分子量为通过凝胶渗透色谱(GPC)法测定出的值。
·溶剂(洗脱液)：N-甲基吡咯烷酮
·装置名称：TOSOH HLC-8220GPC
·柱：将3根TOSOH TSKgelSuperAWM-H(6mm×15cm)连接使用
·柱温度：25℃
·试样浓度：0.1质量％
·流速：0.35ml/分钟
·校准曲线：使用由TOSOH制的TSK标准聚苯乙烯Mw＝2800000～1050(Mw/Mn＝1.03～1.06)的7个样品获得的校准曲线
(液晶性化合物的含量)
液晶性化合物的含量相对于液晶组合物的总固体成分质量优选30～99质量％，更优选50～98质量％，尤其优选60～95质量％。通过使液晶性化合物的含量在上述范围内，光学各向异性膜的取向度进一步提高。
相对于光学各向异性膜的总质量的光学各向异性膜中的液晶性化合物的含量优选与相对于上述的液晶组合物的总固体成分质量的液晶性化合物的含量相同。
＜二色性物质＞
液晶组合物还含有二色性物质。
在本发明中，二色性物质是指吸光度根据方向而不同的色素。二色性物质可以显示液晶性，也可以不显示液晶性。
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、碳纳米管及无机物质(例如量子杆)等，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2013-14883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2013-37353号公报的[0051]～[0065]段、日本特开2012-63387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]、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、日本特开2016-006502号公报的[0005]～[0051]段、日本特开2018-053167号公报[0014]～[0032]段、日本特开2020-11716号公报的[0014]～[0033]段、国际公开第2016/060173号公报的[0005]～[0041]段、国际公开2016/136561号公报的[0008]～[0062]段、国际公开第2017/154835号的[0014]～[0033]段、国际公开第2017/154695号的[0014]～[0033]段、国际公开第2017/195833号的[0013]～[0037]段、国际公开第2018/164252号的[0014]～[0034]段、国际公开第2018/186503号的[0021]～[0030]段、国际公开第2019/189345号的[0043]～[0063]段、国际公开第2019/225468号的[0043]～[0085]段、国际公开第2020/004106号的[0050]～[0074]段等中所记载的物质。
并且，作为二色性物质，也可举出以下具体例。
[化学式12]
[化学式13]
[化学式14]
在本发明中，也可以并用2种以上的二色性物质，例如，从使形成的光学各向异性膜接近黑色的观点考虑，优选并用在波长370～550nm的范围内具有极大吸收波长的至少1种二色性物质和在波长500～700nm的范围内具有极大吸收波长的至少1种二色性物质。
从本发明的效果更优异的方面考虑，二色性物质的含量相对于液晶组合物的总固体成分(100质量％)，优选7～70质量％，更优选10～60质量％，进一步优选13～50质量％。在并用多个二色性物质的情况下，优选多个二色性物质的合计量在上述范围内。
＜溶剂＞
从操作性等的观点考虑，液晶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、甲基异丁基酮、环戊酮、环己酮、乙酰丙酮等)、醚类(例如，二噁烷、四氢呋喃、四氢吡喃、二氧戊环、四氢呋喃醇、环戊基甲基醚、二丁醚等)、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、四氢萘、三甲苯等)、卤化碳类(例如，二氯甲烷、三氯甲烷(氯仿)、二氯乙烷、二氯苯、1,1,2,2-四氯乙烷、氯甲苯等)、酯类(例如，乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、碳酸二乙酯、乙酰乙酸乙酯、乙酸正戊酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸苄酯、丁基卡必醇乙酸酯、二乙二醇单乙醚乙酸酯、乙酸异戊酯等)、醇类(例如，乙醇、异丙醇、丁醇、环己醇、糠醇、2-乙基己醇、辛醇、苄醇、乙醇胺、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚等)、酚类(例如，苯酚、甲酚等)、溶纤剂类(例如，甲基溶纤剂、乙基溶纤剂及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，二甲基甲酰胺及二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡络烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮等)及杂环化合物(例如，吡啶、2,6-二甲基吡啶等)等有机溶剂以及水。
这些溶剂可以使用单独1种，也可以并用2种以上。
并且，作为溶剂，从二色物质容易形成排列结构、所形成的光学各向异性膜的对比度进一步提高并且耐光性进一步提高的理由考虑，沸点优选为70℃以上，更优选为125℃以上，进一步优选为180℃以上。
并且，在并用2种以上的溶剂的情况下，优选包含沸点为70℃以上的溶剂，更优选包含沸点为125℃以上的溶剂，尤其优选包含沸点为180℃以上的溶剂。
并且，在并用2种以上的溶剂时，优选使用沸点小于180℃的溶剂及沸点为180℃以上的溶剂。沸点小于180℃的溶剂与沸点为180℃以上的溶剂的各自的合计量的质量比优选1:1～30:1优选，更优选2:1～20:1，进一步优选3:1～15:1。
另外，通过使用上述沸点而二色物质容易形成排列结构的理由虽不明确，但是本发明人等推测如下。
首先，认为二色物质的排列结构在光学各向异性膜中液晶性化合物成为液晶状态的取向的过程中，二色性物质在膜中移动的同时形成排列结构。因此，推断为若含有如上所述那样沸点高的溶剂，则溶剂容易残留而二色性物质容易在膜中移动，其结果容易形成排列结构。
这些溶剂中，从容易调整排列结构的长轴的长度L、所形成的光学各向异性膜的对比度进一步提高并且耐光性进一步提高的理由考虑，优选使用有机溶剂，更优选使用至少1种沸点为140℃以上的有机溶剂(高沸点溶剂)。上述高沸点溶剂的沸点并无特别的上限，但是通常为300℃以下，优选250℃以下。
作为高沸点溶剂，优选使用上述的酮类、芳香族烃类、卤化碳类、酯类、醇类、溶纤剂类、亚砜类、杂环化合物、酰胺类，更优选使用二甲苯、四氢萘、1,1,2,2-四氯乙烷、乙酰乙酸乙酯、乙酸正戊酯、乙酸异戊酯、苄醇、乙酰丙酮、己醇、辛醇、糠醇、2-乙基己醇、乙醇胺、乙二醇、丙二醇、丁基卡必醇乙酸酯、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚乙酸酯、环己醇、二乙二醇、二乙二醇单丁醚、苯甲酸乙酯、苯甲酸苄酯、二丁醚、苯酚、甲酚、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、N-乙基吡络烷酮、二甲基亚砜、吡啶、2,6-二甲基吡啶。
在液晶组合物含有溶剂的情况下，从形成的光学各向异性膜的取向度变得更高且进一步提高耐热性的理由考虑，溶剂的含量相对于液晶组合物的总质量(100质量％)，优选为60～99.5质量％，更优选为70～99质量％，尤其优选为75～98质量％。
＜聚合引发剂＞
液晶组合物可以含有聚合引发剂。
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，能够使用各种化合物而无特别限制。光聚合引发剂的例可举出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)、三芳基咪唑二聚体和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、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)、邻酰基肟化合物(日本特开2016-27384说明书[0065])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，也能够使用市售品，可举出BASF公司制的IRGACURE-184、IRGACURE-907、IRGACURE-369、IRGACURE-651、IRGACURE-819、IRGACURE-OXE-01及IRGACURE-OXE-02等。
在液晶组合物含有聚合引发剂的情况下，从形成的光学各向异性膜的取向度变得更高且进一步提高耐热性的理由考虑，聚合引发剂的含量相对于液晶组合物的总固体成分(100质量％)，优选0.01～30质量％，更优选0.1～15质量％。
＜聚合性化合物＞
液晶组合物可以含有聚合性化合物。
作为聚合性化合物，可举出包含丙烯酸酯的化合物(例如，(甲基)丙烯酸酯单体等)。
在液晶组合物含有聚合性化合物的情况下，从本发明的效果更优异的方面考虑，聚合性化合物的含量相对于液晶组合物的总固体成分(100质量％)，优选0.5～50质量％，更优选1.0～40质量％。
＜表面改良剂＞
液晶组合物优选含有表面改良剂。
通过含有表面改良剂，提高涂布表面的平滑性，提高取向度或抑制凹陷及不均匀，并且有望提高面内的均匀性。
作为表面改良剂，能够使用日本特开2007-272185号公报的[0018]～[0043]等中所记载的氟(甲基)丙烯酸酯类聚合物。作为表面改良剂，可以使用这些以外的化合物。表面改良剂可以使用单独1种也可以并用2种以上。
在液晶组合物含有表面改良剂的情况下，液晶组合物中的表面改良剂的含量相对于液晶组合物的总固体成分质量优选0.1～2.0质量％，更优选0.1～1.0质量％。
在光学各向异性膜含有表面改良剂的情况下，相对于光学各向异性膜的总质量的表面改良剂的含量优选与相对于液晶组合物的总固体成分质量的表面改良剂的含量相同。
＜取向剂＞
液晶组合物可以含有取向剂。
作为取向剂，具体而言，可举出硼氧化合物及鎓盐等垂直取向剂。
作为硼酸化合物，优选由式(30)表示的化合物。
式(30)
[化学式15]
式(30)中，R1及R2分别独立地表示氢原子、经取代或者未经取代的脂肪族烃基、经取代或者未经取代的芳基或经取代或者未经取代的杂环基。
R3表示含有(甲基)丙烯酰基的取代基。
作为硼酸化合物的具体例，可举出日本特开2008-225281号公报的0023～0032段中所记载的由通式(I)表示的硼酸化合物。
作为硼酸化合物，也优选以下例示的化合物。
[化学式16]
作为鎓盐，优选由式(31)表示的化合物。
式(31)
[化学式17]
式(31)中，环A表示由含氮杂环构成的季铵离子。X表示阴离子。L1表示2价的连接基。L2表示单键或2价的连接基。Y1表示具有5或6元环作为部分结构的2价的连接基。Z表示具有2～20的亚烷基作为部分结构的2价的连接基。P1及P2分别独立地表示具有聚合性烯属不饱和键的一价的取代基。
作为鎓盐的具体例，可举出日本特开2012-208397号公报的0052～0058段中所记载的鎓盐、日本特开2008-026730号公报的0024～0055段中所记载的鎓盐及日本特开2002-37777号公报中所记载的鎓盐。
在液晶组合物含有取向剂的情况下，液晶组合物中的取向剂的含量相对于液晶组合物的总固体成分(100质量％)优选0.1～40质量％，更优选0.3～20质量％。
另外，取向剂可以单独使用，也可以组合使用2种以上。在使用2种以上取向剂的情况下，优选它们的合计量在上述范围内。
〔光学各向异性膜的制造方法〕
制造本发明的光学各向异性膜的方法并不受特别限制，但从所获得的光学各向异性膜的取向度变得更高的理由考虑，优选依次具备如下工序的方法(以下，也称为“本制造方法”。)：将上述的液晶组合物涂布于取向膜上来形成涂布膜的工序(以下，也称为“涂布膜形成工序”。)；及使上述涂布膜中所含的液晶成分取向的工序(以下，也称为“取向工序”。)。
另外，液晶成分是指不仅含有上述的液晶性化合物而且含有具有液晶性的二色性物质的成分。
以下，对各工序进行说明。
＜涂布膜形成工序＞
涂布膜形成工序为将上述的液晶组合物涂布于取向膜上来形成涂布膜的工序。涂布膜中的液晶性化合物通过取向膜与(在液晶组合物含有垂直取向剂的情况下)垂直取向剂的相互作用而垂直取向。
使用含有上述的溶剂的液晶组合物或使用通过加热等将液晶组合物制成溶熔液等液态物的物质，由此容易将液晶组合物涂布于取向膜上。
作为液晶组合物的涂布方法，可举出辊涂法、凹版印刷法、旋涂法、绕线棒涂布法、挤压涂布法、直接凹版涂布法、逆向凹版涂布法、模涂法、喷涂法及喷墨法等公知的方法。
(取向膜)
取向膜只要为使液晶组合物中含有的液晶性化合物垂直取向的膜，则可以为任何膜。
能够通过如对有机化合物(优选聚合物)的膜表面的摩擦处理、无机化合物的倾斜蒸镀、具有微槽的层的形成或基于朗格缪尔布洛杰特法(LB膜)的有机化合物(例如，ω-二十三烷酸、双十八烷基甲基氯化铵、硬脂酸甲酯等)的累积的方法来设置。另外，还已知通过赋予电场、赋予磁场予或光照射而产生取向功能的取向膜。其中，在本发明中，从容易控制取向膜的预倾角的方面考虑，优选通过摩擦处理形成的取向膜，从取向的均匀性的方面考虑，也优选通过光照射形成的光取向膜。
(1)摩擦处理取向膜
作为通过摩擦处理而形成的取向膜中使用的聚合物材料，在多个文献中有记载，并且能够获取多个市售品。在本发明中，优选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，更优选为0.01～1μm。
(2)光取向膜
作为用于通过光照射形成的取向膜的光取向材料，在多个文献等中有记载。在本发明中，作为优选的例，例如可举出日本特开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/或经烯基取代的纳迪克酰亚胺化合物、日本专利第4205195号、日本专利第4205198号所述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。
对由上述材料形成的光取向膜实施直线偏振光或非偏振光照射来制造光取向膜。
在本说明书中，“直线偏振光照射”、“非偏振光照射”是指用于使光取向材料产生光反应的操作。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。光照射中使用的光的峰值波长优选200nm～700nm，更优选光的峰值波长为400nm以下的紫外光。
光照射中使用的光源能够举出通常使用的光源，例如钨灯、卤素灯、氙气灯、氙气闪光灯、汞灯、汞氙气灯及碳弧灯等灯、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。
作为获得直线偏振光的方法，能够采用使用偏振片(例如，碘偏振光片、二色性物质偏振片及线栅型偏振片)的方法、使用棱镜类元件(例如，格兰-汤姆逊棱镜)或利用布儒斯特角的反射型起偏器的方法或使用从具有偏振光的激光光源出射的光的方法。并且，可以使用滤波器或波长转换元件等来选择性地仅照射所需要的波长的光。
在所照射的光为直线偏振光的情况下，采用从上表面向取向膜或从背面向取向膜表面垂直或倾斜地照射光的方法。光的入射角度根据光取向材料而不同，优选0～90°(垂直)，优选40～90°。
在为非偏振光的情况下，向取向膜倾斜地照射非偏振光。其入射角度优选10～80°，更优选20～60°，尤其优选30～50°。
照射时间优选1分钟～60分钟，更优选1分钟～10分钟。
在需要进行图案化的情况下，能够采用将使用光掩模的光照射实施图案制作中所需要的次数的方法或通过激光扫描写入图案的方法。
＜取向工序＞
取向工序为使涂布膜中所含的二色性物质取向的工序。由此，可获得本发明的光学各向异性膜。认为在取向工序中，沿着通过取向膜取向的液晶性化合物来取向二色性物质。
取向工序可以具有干燥处理。通过干燥处理，能够从涂布膜中去除溶剂等成分。干燥处理可以通过在室温下将涂布膜放置规定时间的方法(例如，自然干燥)来进行，也可以通过进行加热和/或送风的方法来进行。
在此，液晶组合物中所含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，有时在液晶组合物制备成包含溶剂的涂布液的方式中，通过干燥涂布膜，从涂布膜中去除溶剂，使涂布膜中所含的二色性物质取向，获得本发明的光学各向异性膜。
取向工序优选具有加热处理。由此，涂布膜中所含的二色性物质进一步取向，并且所获得的光学各向异性膜的取向度变得更高。
从制造适用性等方面考虑，加热处理优选10～250℃，更优选25～190℃。并且，加热时间优选1～300秒钟，更优选1～60秒钟。
取向工序可以具有在加热处理之后实施的冷却处理。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，涂布膜中所含的二色性物质的取向进一步固定，并且所获得的光学各向异性膜的取向度变得更高。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，能够获得本发明的光学各向异性膜。
在本发明中，关于使二色性物质在所期望的方向取向的技术，能够参考利用二色性物质的起偏器的制作技术或宾主液晶单元的制作技术等。例如，能够将通过日本特开平11-305036公报及日本特开2002-90526号公报中所记载的二色性偏振元件的制作方法以及日本特开2002-99388号公报及日本特开2016-27387公报中所记载的宾主型液晶显示装置的制作方法利用的技术也利用于本发明的光学各向异性膜的制作中。
例如，利用宾主型液晶单元的技术，随着主体液晶的取向能够将二色性物质进行如上述的所期望的取向。具体而言，混合成为客体的二色性物质及成为主体液晶的棒状液晶性化合物，使主体液晶取向并且沿着其液晶分子的取向而使二色性部物质的分子取向，固定其取向状态，由此能够制作本发明的光学各向异性膜。
在本发明中，为了防止因光学各向异性膜的光吸收特性的使用环境而引起的变动，优选通过化学键合的形成来固定二色性物质的取向。例如，能够通过进行主体液晶、二色性物质或根据所期望添加的聚合性成分的聚合来固定取向。
并且，使二色性物质渗透到聚合物膜中，沿着聚合物膜中的聚合物分子的取向来取向二色性物质，由此能够制作满足本发明中使用的光学各向异性膜所要求的光吸收特性的聚合物膜。具体而言，能够将二色性物质的溶液涂布于聚合物膜的表面并且渗透到膜中来制作。二色性物质的取向能够根据聚合物膜中的聚合物链的取向、其性质(聚合物链或其所具有的官能团等的化学及物理性质)、涂布方法等来调整。关于该方法的详细内容，记载于日本特开2002-90526号公报中。
＜其他工序＞
本制造方法可以在上述取向工序之后具有使光学各向异性膜固化的工序(以下，也称为“固化工序”。)。
固化工序例如通过加热和/或光照射(曝光)来实施。其中，固化工序优选通过光照射来实施。
用于固化中的光源能够使用红外线、可见光或紫外线等各种光源，但优选为紫外线。并且，可以在固化时一边进行加热一边照射紫外线，也可以经由仅使特定波长透射的滤波器照射紫外线。
并且，曝光可以在氮气氛下进行。在通过自由基聚合进行光学各向异性膜的固化的情况下，可减少由氧引起的聚合的阻碍，因此优选在氮气氛下进行曝光。
[光学膜]
本发明的光学膜具有透明膜基材及配置于上述透明膜基材上的上述光学各向异性膜。
并且，本发明的光学膜可以在透明膜基材与光学各向异性膜之间具有取向膜。
并且，本发明的光学膜还可以具有在面内具有吸收轴的起偏器。上述起偏器优选配置于光学各向异性膜的与透明基材膜相反的一侧。上述起偏器可以配置成与光学各向异性膜的表面接触，也可以经由其他层(例如，公知的粘接层或粘合层)配置于光学各向异性膜的表面上。在本发明的光学膜具有上述起偏器的情况下，本发明的光学膜优选为用于控制视角的视角控制膜。
以下，对构成本发明的光学膜的各部件进行说明。
〔透明膜基材〕
作为透明膜基材，能够使用公知的透明树脂膜、透明树脂板、透明树脂片等，并无特别限定。作为透明树脂膜，能够使用纤维素酰化物膜(例如，三乙酸纤维素膜(折射率1.48)、纤维素二乙酸酯膜、乙酸丁酸纤维素膜、乙酸丙酸纤维素膜)、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚醚砜膜、聚丙烯酸类树脂膜、聚氨酯类树脂膜、聚酯膜、聚碳酸酯膜、聚砜膜、聚醚膜、聚甲基戊烯膜、聚醚酮膜、(甲基)丙烯腈膜等。
其中，透明性高、光学双折射少且容易制造，优选作为偏振片的保护膜通常使用的纤维素酰化物膜，尤其优选三乙酸纤维素膜。
透明膜基材的厚度通常为20μm～100μm。
在本发明中，尤其优选透明膜基材为纤维素酯类膜并且其膜厚为20～70μm。
〔光学各向异性膜〕
关于本发明的光学各向异性膜，如上述，因此省略其说明。
〔取向膜〕
关于取向膜(取向层)，如上述，因此省略其说明。
〔阻挡层〕
本发明的光学膜优选与透明膜基材及光吸收各向异性层一同具有阻挡层。
在此，阻挡层也称为阻气层(阻氧层)，具有从大气中的氧等气体、水分或相邻的层中所含的化合物等保护本发明的偏振元件的功能。
关于阻挡层，例如能够参考日本特开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。
〔色调调整层〕
本发明的光学膜优选包含具有至少1种色素化合物的色调调整层。色调调整层中所含的色素化合物优选为无取向状态。
在调整光吸收各向异性层的色素量的情况下，相对于透射率中心轴，从其倾斜方向观察的色调的变化变大，但是通过使用色调调整层来调整色调，能够抑制相对于透射率中心轴的色调变化的倾斜方向的色调变化。
该色调调整层可以仅具有色调调整层单独的功能，也可以为与其他层一体化的功能。
本发明中使用的色调调整层中所含的色素化合物的吸收峰值波长优选为500nm以上且650nm以下，更优选为550nm以上且600nm以下。通过将色素化合物的吸收设定在该范围内，能够将本发明中的光学膜的色调调整成更中性。
作为色调调整层中所含的色素化合物，例如可举出偶氮、次甲基、蒽醌、三芳基甲烷、噁嗪、甲亚胺、酞菁、卟啉、苝、吡咯并吡咯、方酸菁等，从吸收波形、耐热性、耐光性优异的观点考虑，优选偶氮、酞菁及蒽醌，尤其优选蒽醌。例如可举出大川原信、松冈贤、平岛恒亮、北尾悌次郎共著、功能性色素、Kodansha Ltd.、1992年、时田澄男主编、电子关类材料、CMC Publishing Co.,Ltd.、1998年所记载的色素化合物等。
以下示出本发明中使用的色素化合物的具体例，但本发明并不限定于这些。
蒽醌
[化学式18]
偶氮
[化学式19]
三芳基甲烷
[化学式20]
噁嗪
[化学式21]
酞菁
[化学式22]
〔起偏器〕
本发明中使用的起偏器只要为在面内具有吸收轴并且具有将光转换为特定直线偏振光的功能的部件，则并无特别限定，能够利用以往公知的起偏器。作为起偏器，可使用碘类起偏器、利用了二色性染料的染料类起偏器及多烯类起偏器等。碘类起偏器及染料类起偏器中具有涂布型起偏器及拉伸型起偏器，均能够适用。
作为起偏器，优选利用液晶性化合物的取向使二色性有机色素取向的起偏器，作为拉伸型起偏器，优选将碘或二色性染料吸附于聚乙烯醇并且延伸来制作的起偏器。
例如可举出日本特开第2010-152351号公报中所记载的含有水平取向(与光学各向异性膜的厚度方向相交的方向)的2色性色素化合物而不含液晶性化合物的光吸收各向异性层及国际公开第2017/154907号中所记载的含有液晶性化合物及水平取向的2色性色素化合物的光吸收各向异性层。
并且，作为通过在基材上形成有聚乙烯醇层的层叠膜的状态下实施拉伸及染色而获得起偏器的方法，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，还能够优选利用与这些起偏器相关的公知的技术。
在此，水平取向是指液晶性化合物或2色性色素化合物的分子轴(例如，在棒状液晶性化合物的情况下对应于长轴)与起偏器的主表面平行，但并不要求严格地平行，是指起偏器中的液晶性化合物或2色性色素化合物的平均分子轴与起偏器的主表面所成的倾角小于±10度。另外，能够使用AxoScan OPMF-1(Opto Science,Inc.制)来测定上述倾角。
具体而言，使用AxoScan OPMF-1(Opto Science,Inc.制)，在室温在-50度～50度之间每隔10度对极角测量波长λ下的起偏器的穆勒矩阵，去除表面反射的影响之后，与考虑斯涅尔式及菲涅耳式的下述理论式拟合，由此计算消光系数ko[λ](面内方向)及ke[λ](厚度方向)。没有特别记载时，波长λ设为550nm。
k＝-log(T)×λ/(4πd)
在此，T表示透射率，d表示起偏器的厚度。
根据计算的ko[λ]、ke[λ]，计算面内方向及厚度方向的吸光度、二色比，由此能够确认是否水平取向。
〔用途〕
本发明的光学膜并不限定于此，但是为了显示装置的窥视防止或视角范围的控制而优选使用。
[显示装置]
本发明的显示装置(图像显示装置)含有具有上述起偏器的光学膜及显示元件。
显示元件优选配置于光学膜的起偏器侧(即，与透明膜基材相反的一侧)。起偏器和液晶单元可以经由公知的粘接层或粘合层而层叠。
本发明的显示装置中使用的显示元件，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。
其中，优选为液晶单元或有机EL显示面板。即，作为本发明的显示装置，优选为作为显示元件使用了液晶单元的液晶显示装置、作为显示元件使用了有机EL显示面板的有机EL显示装置。
图像显示装置中，有薄型且能够成形于弯曲面的图像显示装置。本发明中使用的光学各向异性吸收膜为薄且容易折叠，因此也能够优选适用于显示面为弯曲面的图像显示装置。
并且，图像显示装置中，也有像素密度超过250ppi且能够进行高清晰的显示的图像显示装置。本发明中使用的光学各向异性吸收膜不产生干涉波纹而也能够优选适用于这种高清图像显示装置。
〔液晶显示装置〕
作为本发明的显示装置的一例的液晶显示装置，可优选举出含有具有上述的起偏器的光学膜及液晶单元的方式。
作为具体的结构，具有将本发明的光学膜配置于前侧偏振片或后侧偏振片的结构。这些构成中，能够进行上下方向或左右方向被遮光的视角控制。
并且，可以在前侧偏振片及后侧偏振片这两个偏振片上配置本发明的光学膜。通过设为这种构成，能够进行全方位被遮光且仅正面方向透光的视角控制。
此外，可以经由相位差层来层叠本发明的光学膜。通过控制相位差值及光轴方向，能够控制透过性能及遮光性能。例如，通过以起偏器、光学膜、λ/2波长板(轴角度为相对于起偏器的取向方向偏离45°的角度)、光学膜的方式配置，能够进行全方位被遮光且仅正面方向透光的视角控制。作为相位差层，能够使用正A板、负A板、正C板、负C板、B板、O板等。在使视角控制系统薄型化的观点而言，在不损害光学特性、机械物性及制造适用性的范围内，相位差层的厚度优选较薄，具体而言，优选1～150μm，更优选1～70μm，进一步优选1～30μm。
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：面内切换)模式或TN(Twisted Nematic：扭曲向列)模式，但并不限定于这些。
在TN模式的液晶单元中，在未施加电压时棒状液晶性分子实质上水平取向，进而扭曲取向为60～120°。TN模式的液晶单元最常用作彩色TFT液晶显示装置，并在多个文献中有记载。
在VA模式的液晶单元中，在未施加电压时棒状液晶性分子实质上垂直取向。在VA模式的液晶单元中，除了包含(1)在未施加电压时使棒状液晶性分子实质上垂直取向，在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(日本特开平2-176625号公报中所记载)以外，还包含(2)为了扩大视角，对VA模式进行了多域化的(MVA模式的)液晶单元(SID97，Digest of tech.Papers(论文集)28(1997)845中所记载)、(3)在未施加电压时使棒状液晶性分子实质上垂直取向，在施加电压时使其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(LCD International 98中发表)。并且，可以是PVA(Patterned Vertical Alignment：图像垂直调整)型、光取向型(Optical Alignment：光学对准)及PSA(Polymer-SustainedAlignment：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号公报中有详细的记载。
在IPS模式的液晶单元中，液晶性化合物相对于基板实质上平行取向，通过施加与基板面平行的电场，使液晶分子平面响应。即，在未施加电场的状态下，在面内取向液晶性化合物。关于IPS模式，在未施加电场的状态下显示黑色，且上下一对偏振片的吸收轴相互正交。在日本特开平10-54982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号公报等中公开有使用光学补偿片来降低斜方向上显示黑色时的漏光并改善视角的方法。
〔有机EL显示装置〕
作为本发明的显示装置的一例的有机EL显示装置，例如可优选举出从视觉辨认侧依次含有具有上述的起偏器的光学膜、λ/4板及有机EL显示面板的方式。
并且，与上述液晶显示装置相同地，可以经由相位差层来层叠多个本发明的光学膜，并且配置于有机EL显示面板上。通过控制相位差值及光轴方向，能够控制透过性能及遮光性能。
并且，有机EL显示面板为使用在电极之间(阴极及阳极之间)夹持有机发光层(有机电致发光层)而成的有机EL元件构成的显示面板。有机EL显示面板的结构并不受特别限制，可采用公知的结构。
实施例
以下，基于实施例对本发明进行进一步详细说明。只要不脱离本发明的宗旨，则能够适当地变更以下实施例中示出的材料、使用量、比例、处理内容及处理步骤等。因此，本发明的范围不应由以下所示的实施例限定性地进行解释。
[实施例1]
如下制造了实施例1的光学膜A。
〔取向膜1的形成〕
用线棒将下述取向膜形成用组合物1连续涂布于纤维素酰化物膜(厚度40μm的TAC基材；TG40 FUJIFILM Corporation)上。将形成有涂膜的支撑体在140℃的暖风下干燥120秒钟，形成取向膜1，获得了带有取向膜的TAC膜1。取向膜1的膜厚为0.5μm。
[化学式23]
〔光学各向异性膜1的制作〕
用线棒将下述液晶组合物1连续涂布于所获得的取向膜1上，在120℃加热60秒钟之后，冷却至成为室温(23℃)。
接着，在85℃加热60秒钟，并再次冷却至变为室温。
然后，使用LED(light emitting diode，发光二极管)灯(中心波长365nm)在照度200mW/cm2的照射条件下照射2秒钟，由此在取向膜1上制作了光学各向异性膜1。光学各向异性膜1的膜厚为3.5μm。
[化学式24]
[化学式25]
/>
[化学式26]
〔阻挡层B1的形成〕
用线棒将下述色调调整层形成用组合物B1连续涂布于所获得的光学各向异性膜1上，形成了涂膜。
接着，将形成有涂膜的支撑体在60℃的暖风下干燥60秒钟，进而在100℃的暖风下干燥120秒钟，形成色调调整层G1，制成了光学膜1。阻挡层的膜厚为0.5μm。
改性聚乙烯醇PVA-1
[化学式27]
[比较例1]
使用光学各向异性膜用的下述液晶组合物H1，除此以外，以与实施例1相同的方式，在上述纤维素酰化物膜上形成光学各向异性膜及阻挡层，制作了光学膜H1。
[实施例2]
使用光学各向异性膜用的下述液晶组合物2，除此以外，以与实施例1相同的方式，在上述纤维素酰化物膜上形成光学各向异性膜及阻挡层，制作了光学膜2。
[化学式28]
[化学式29]
[比较例2]
使用光学各向异性膜用的下述液晶组合物H2，除此以外，以与实施例1相同的方式，在上述纤维素酰化物膜上形成光学各向异性膜及阻挡层，制作了光学膜H2。
/>
[化学式30]
对于实施例1的光学膜中所含的光学各向异性膜，将截面的扫描透射电子显微镜照片示于图4，并且，将通过上述的方法(阈值的设定等)对图4的扫描透射电子显微镜照片的亮度进行二值化的图像示于图5。
并且，对于实施例1～2及比较例1～2的光学膜中所含的光学各向异性膜，通过上述的方法测定排列结构的长轴的长度L，其结果，观察到下述表1所示的个数的满足L≥30nm的排列结构及满足L≥240nm的排列结构。
并且，对于实施例1～2及比较例1～2的光学膜中所含的光学各向异性膜，测定了排列结构的长轴与光学各向异性膜的法线方向所成的角。将该结果示于下述表1。
另外，对于实施例1及2的光学膜中所含的光学各向异性膜，根据上述垂直取向的评价方法进行了评价，其结果，光学膜中所含的光学各向异性膜的液晶性化合物及二色性物质均垂直取向。
[评价]
使用实施例1～2及比较例1～2的光学膜，实施了以下评价。
〔耐光性〕
使用AxoScan OPMF-1(Opto Science,Inc.制)，测定了实施例及比较例的各光学膜的正面透射率(Tm0)。然后，以使氙气光的入射角成为60°方式套装于耐光试验机(超级氙灯耐候试验机SX75；Suga Test Instruments Co.,Ltd.制)上，进行了60°50％RH、150W/m2、110小时的氙气照射。以相同的方式测定了耐光后的膜的正面透射率(TX0)，通过下述式评价了耐光性(ΔTxe)。将结果示于下述表1。
ΔTxe＝|Tm0-TX0|
A：ΔTxe为1.0％以下
B：ΔTxe大于1.0且1.5以下
C：ΔTxe大于1.5且3.0以下
D：ΔTxe大于3.0
〔耐久性〕
以与耐光性评价相同的方式，测定了实施例及比较例的各光学膜的正面透射率(Tm0)。
接着，在95℃、25％RH(相对湿度)的耐热试验机上套装各光学膜，进行了110小时的加热。
以相同的方式测定了加热后的膜的正面透射率(TH0)，通过下述式评价了耐光性(ΔTH)。
ΔTH＝|Tm0-TH0|
A：ΔTxe为3.0％以下
B：ΔTxe大于3.0且5.0以下
C：ΔTxe大于5.0且10.0以下
D：ΔTxe大于10.0
〔对比度〕
使用实施例及比较例的各光学膜，并且利用AxoScan OPMF-1(Opto Science,Inc.制)，在极角-60度～60度之间每隔10度测量了波长λ下的光学膜的穆勒矩阵。去除表面反射的影响之后，计算正面的透射率(Tm0)及30°的透射率(Tm30)，通过下述式评价了对比度(CR)。
CR＝Tm0/Tm30
A：Cr为2.97以上
B：Cr小于2.97且1.69以上
C：Cr小于1.69且1.27以上
D：Cr小于1.27且1.10以上
E：Cr小于1.10
[表1]
[显示装置的制作]
〔色调调整层G1的形成〕
用线棒将下述色调调整层形成用组合物G1连续涂布于实施例1中所获得的光学各向异性膜1上，形成了涂膜。
接着，将形成有涂膜的支撑体在60℃的暖风下干燥60秒钟，进而在100℃的暖风下干燥120秒钟，形成色调调整层G1，制成了光学膜1a。色调调整层的膜厚为0.5μm。
[化学式31]
〔光学层叠体A1的制作〕
通过与国际公开第2015/166991号中所记载的带有单侧面保护膜的偏振片02相同的方法，制作了起偏器的厚度为8μm且起偏器的单侧面露出的偏振片1。
对偏振片1的起偏器露出的面及制作的光学膜1a的色调调整层表面进行电晕处理，使用下述PVA粘接剂1进行贴合，制作了光学层叠体A1。
＜PVA粘接剂1的制备＞
相对于含有乙酰乙酰基的聚乙烯醇类树脂(平均聚合度：1200，皂化度：98.5摩尔％，乙酰乙酰基化度：5摩尔％)100份，在30℃的温度条件下将羟甲基三聚氰胺20份溶解于纯水中，制备了调整成固体成分浓度3.7％的水溶液。
〔图像显示装置A1的制作〕
分解作为IPS模式的液晶显示装置的iPad Air Wi-Fi型号16GB(APPLE INC.制)，取出了液晶单元。从液晶单元剥离视觉辨认侧偏振片，使用下述粘合剂薄片1，将上述制作的层叠体A1贴合到剥离了视觉辨认侧偏振片的面上，以使偏振片1侧成为液晶单元侧。此时，偏振片1的吸收轴的方向贴合成与贴合于产品的视觉辨认侧偏振片的吸收轴相同。贴合之后，重新组装，制作了图像显示装置A1。
(粘合剂薄片1的制作)
按照以下步骤制备了丙烯酸酯类聚合物。
在具备冷却管、氮导入管、温度计及搅拌装置的反应容器中，使丙烯酸丁酯95重量份、丙烯酸5重量份通过溶液聚合法聚合而获得了平均分子量200万、分子量分布(Mw/Mn)3.0的丙烯酸酯类聚合物A1。
接着，除所获得的丙烯酸酯类聚合物A1(100质量份)以外，还混合CORONATE L(甲苯基二异氰酸酯的三羟甲基丙烷加成物的75质量％乙酸乙酯溶液、1个分子中的异氰酸酯基数：3个、Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd.制)(1.0质量份)及硅烷偶联剂KBM-403(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.制)(0.2质量份)，最后添加乙酸乙酯，以使总固体成分浓度成为10质量％，制备了粘合剂形成用组合物。使用模涂机将该组合物涂布于用硅酮类剥离剂进行了表面处理的分离膜，在90℃的环境下干燥1分钟，获得了丙烯酸酯类粘合剂薄片。膜厚为25μm，储能模量为0.1MPa。
使用实施例1中制作的图像显示装置进行了白色显示，其结果，来自正面、斜侧的色调均为中性。
符号说明
P-光学各向异性膜，M-(第1二色性物质的)分子，O-(第2二色性物质的)分子，L-(液晶性化合物的)分子，G-集合体，w-宽度，a-角度。

Claims (7)

1.一种光学各向异性膜，其含有液晶性化合物及二色性物质，其中，
所述液晶性化合物垂直取向，
所述二色性物质形成有排列结构，
在通过扫描透射电子显微镜观察的截面中，将所述排列结构的长轴的长度设为L，将短轴的长度设为D时，满足L≥30nm的排列结构在每40μm2中观察到16个以上。
2.根据权利要求1所述的光学各向异性膜，其中，
所述排列结构中,所述排列结构的长轴与所述光学各向异性膜的法线方向所成的角成为20°以上的排列结构的个数的比例为28.0％以上。
3.根据权利要求1所述的光学各向异性膜，其中，
满足L≥240nm的排列结构在每40μm2中观察到小于3个。
4.一种光学膜，其具有：
透明膜基材；及
配置于所述透明膜基材上的权利要求1至3中任一项所述的光学各向异性膜。
5.根据权利要求4所述的光学膜，其中，所述光学膜在所述透明膜基材与所述光学各向异性膜之间还具有取向膜。
6.根据权利要求4或5所述的光学膜，其中，所述光学膜还具有在面内具有吸收轴的起偏器，并且用于控制视角。
7.一种显示装置，其具有权利要求6所述的光学膜及显示元件。
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JP6777463B2 (ja) * 2016-08-29 2020-10-28 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 液晶表示装置及び液晶表示装置の製造方法
JP6937591B2 (ja) * 2017-03-07 2021-09-22 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 表示装置及びその製造方法
JP2018152170A (ja) * 2017-03-10 2018-09-27 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド 表示装置
WO2020004303A1 (ja) * 2018-06-27 2020-01-02 富士フイルム株式会社 偏光子、および、画像表示装置

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