TW201638231A - 化合物及含有其之組合物 - Google Patents

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Abstract

本發明係以下之式(1)所表示之化合物，其係於波長350nm~510nm之範圍具有最大吸收、作為二色性色素而發揮功能之新穎化合物。 □(式中，R1表示氫原子、碳數1~20之烷基等，R2~R4為氫原子以外之取代基，且個自獨立地表示碳數1~4之烷基等，n、m、p分別獨立為0~2之整數，Ar1為N鍵結於伸苯基之含氮飽和雜環基，且表示該含氮飽和雜環基之至少一個β位為氧原子或硫原子之五~八員環)

Description

化合物及含有其之組合物
本發明係關於一種作為二色性色素而發揮功能之化合物及含有其之組合物。
專利文獻1中記載有包含分散於經配向之聚合性液晶化合物中之吸收二色性之光之化合物(二色性色素)的偏光膜。然而，並未記載包含於波長350nm~510nm之範圍具有最大吸收之二色性色素之二色比高之偏光膜。
於專利文獻2中，作為於波長350~550nm之範圍具有最大吸收之二色性色素，記載有具有1,4-萘基結構之雙偶氮系色素。然而，包含該雙偶氮系色素之偏光膜之二色比較低。
於專利文獻3中，記載有二色比高之偏光膜。然而，該偏光膜所包含之二色性色素於波長518nm以上具有最大吸收。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本公開專利公報「日本專利特開2007-510946號(2007年4月26日公開)」
[專利文獻2]日本公告專利公報「日本專利特公昭63-1357號(1988年1月12日公告)」
[專利文獻3]日本公開專利公報「日本專利特開2013-101328號 (2013年5月23日公開)」
於專利文獻1~3中，並未記載包含於波長350nm~510nm之範圍具有最大吸收之二色性色素、二色比高之偏光膜。因此，需要包含於波長350nm~510nm之範圍具有最大吸收之二色性色素、二色比高之偏光膜、以及該偏光膜所包含之作為二色性色素而發揮功能之新穎化合物、及包含該化合物之組合物。
本發明係考慮上述問題而完成之發明，其主要目的在於提供作為二色性色素而發揮功能之新穎化合物及含有其之組合物。
為了解決上述問題，本發明包含以下發明。
<1>一種化合物，其以下述式(1)表示，
(式中，R1表示氫原子、碳數1~20之烷基、碳數1~20之烷氧基、碳數1~20之醯基、碳數2~20之烷氧基羰基、碳數1~20之醯氧基、或-N(R10)(R11)，R10表示碳數1~20之醯基、碳數1~20之烷基磺醯基或碳數6~20之芳基磺醯基，R11表示氫原子或碳數1~20之烷基，R10與R11亦可相互鍵結而與其等所鍵結之氮原子共同形成包含-N-CO-或-N-SO2-之環；構成上述烷基、上述烷氧基、上述醯基、上述烷氧基羰基、上述醯氧基、上述烷基磺醯基、及上述芳基磺醯基之一個以上之氫原子亦可被取代為鹵素原子、羥基、未經取代之胺基或具有 取代基之胺基；於構成上述烷基及上述烷氧基之碳原子間亦可插入有-O-或-NR20-，R20表示氫原子或碳數1~20之烷基；R2~R4為氫原子以外之取代基，且個自獨立地表示碳數1~4之烷基、碳數1~4之烷氧基、鹵素原子、或氰基；構成上述烷基及上述烷氧基之一個以上之氫原子亦可被取代為鹵素原子或羥基；n、m及p分別獨立為0~2之整數；Ar1為N鍵結於伸苯基之含氮飽和雜環基，且表示該含氮飽和雜環基之至少一個β位為氧原子或硫原子之五~八員環，鍵結於環之氫原子中之一個~六個亦可被取代為碳數1~3之烷基)。
<2>如<1>所記載之化合物，其以式(1')表示，
(式中，R1表示與上述相同之含義；A表示氧原子或硫原子)。
<3>如<1>或<2>所記載之化合物，其於波長350nm~510nm之範圍具有最大吸收。
<4>一種組合物，其包含聚合性液晶化合物、及如<1>至<3>中任一項所記載之化合物。
<5>如<4>所記載之組合物，其中聚合性液晶化合物顯示層列型液晶相。
<6>如<4>或<5>所記載之組合物，其進而包含聚合起始劑。
<7>一種偏光膜，其包含如<1>至<3>中任一項所記載之化合物。
<8>如<7>所記載之偏光膜，其中偏光膜之最大吸收波長 (λmax1)長於式(1)或式(1')所表示之化合物之最大吸收波長(λmax2)。
<9>如<8>所記載之偏光膜，其中λmax1與λmax2之差為10nm以上。
<10>如<7>至<9>中任一項所記載之偏光膜，其於X射線繞射測定中顯示布勒格波峰。
<11>一種液晶顯示裝置，其具備如<7>至<9>中任一項所記載之偏光膜。
<12>一種液晶單元，其具備如<7>至<9>中任一項所記載之偏光膜、液晶層及基體。
<13>如<12>所記載之液晶單元，其中偏光膜係配置於基體與液晶層之間。
<14>如<13>所記載之液晶單元，其中於基體與液晶層之間進而配置有彩色濾光片。
<15>一種圓偏光板，其具有如<7>至<9>中任一項所記載之偏光膜及1/4波長板。
<16>一種有機EL顯示裝置，其具備如<7>至<9>中任一項所記載之偏光膜及有機EL元件。
<17>一種有機EL顯示裝置，其具備如<15>所記載之圓偏光板及有機EL元件。
本發明之化合物係於波長350nm~510nm之範圍具有最大吸收、作為二色性色素而發揮功能之新穎化合物，且發揮可由包含該化合物之組合物形成二色比高之偏光膜之效果。
30‧‧‧顯示裝置
31‧‧‧第一基體
32‧‧‧偏光膜
33‧‧‧彩色濾光片層(彩色濾光片)
34‧‧‧平坦化層
35‧‧‧ITO電極層
36‧‧‧第一配向膜
37‧‧‧液晶層
38‧‧‧第二配向膜
39‧‧‧偏光膜
40‧‧‧TFT層
41‧‧‧第二基體
60‧‧‧顯示裝置
61‧‧‧第一基體
62‧‧‧偏光膜
63‧‧‧彩色濾光片層(彩色濾光片)
64‧‧‧平坦化層
65‧‧‧ITO電極層
66‧‧‧第一配向膜
67‧‧‧液晶層
68‧‧‧第二配向膜
70‧‧‧TFT層
71‧‧‧第二基體
72‧‧‧第二偏光膜
80‧‧‧顯示裝置
81‧‧‧第一基體
82‧‧‧彩色濾光片層(彩色濾光片)
83‧‧‧偏光膜
84‧‧‧平坦化層
85‧‧‧ITO電極層
86‧‧‧第一配向膜
87‧‧‧液晶層
88‧‧‧第二配向膜
90‧‧‧TFT層
91‧‧‧第二基體
92‧‧‧第二偏光膜
210‧‧‧第一輥
210A‧‧‧卷芯
211A‧‧‧塗佈裝置
211B‧‧‧塗佈裝置
212A‧‧‧乾燥爐
212B‧‧‧乾燥爐
213A‧‧‧偏光UV照射裝置
213B‧‧‧活性能量射線照射裝置
220‧‧‧第二輥
220A‧‧‧卷芯
230‧‧‧第三輥
230A‧‧‧卷芯
240‧‧‧第四輥
240A‧‧‧卷芯
300‧‧‧輔助輥
P‧‧‧基材
Q‧‧‧偏光膜
QS‧‧‧圓偏光板
S‧‧‧1/4波長板
圖1係表示連續地製造本發明之偏光膜之製造裝置之一例之概略前視圖。
圖2係表示連續地製造具有本發明之偏光膜之圓偏光板之製造裝置之一例之概略前視圖。
圖3係表示具備本發明之偏光膜之顯示裝置之構成之概略側視圖。
圖4係表示具備本發明之偏光膜之顯示裝置之另一構成之概略側視圖。
圖5係表示具備本發明之偏光膜之顯示裝置之又一構成之概略側視圖。
以下，對本發明之一實施形態進行詳細說明。再者，於本申請案中，所謂「A~B」表示「A以上且B以下」。
<式(1)所表示之化合物>
本發明之式(1)所表示之化合物(以下，有時記作「化合物(1)」)之兩個偶氮基較佳為反式之偶氮基。
式(1)中之R1表示氫原子、碳數1~20之烷基、碳數1~20之烷氧基、碳數1~20之醯基、碳數2~20之烷氧基羰基、碳數1~20之醯氧基、或-N(R10)(R11)，較佳為氫原子、碳數1~20之烷基、碳數1~20之烷氧基、碳數1~20之醯基、碳數2~20之烷氧基羰基、或碳數1~20之醯氧基。
作為碳數1~20之烷基，可列舉甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第三丁基、正戊基、異戊基、新戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基等不具有取代基之直鏈狀或支鏈狀之烷基。
構成該碳數1~20之烷基之一個以上之氫原子亦可被取代為鹵素原子(例如，氟原子)、羥基、未經取代之胺基或具有取代基之胺基。作為具有取代基之胺基，例如可列舉N-甲基胺基、N-乙基胺基、 N,N-二甲基胺基、N,N-二乙基胺基等經一個或兩個碳數1~20之烷基取代之胺基等。作為一個以上之氫原子被取代為鹵素原子等之烷基，可列舉氟甲基、三氟甲基、五氟乙基、九氟丁基等碳數1~20之鹵烷基；羥基甲基、2-羥基乙基等碳數1~20之羥基烷基；胺基甲基、2-(N,N-二甲基胺基)乙基等具有未經取代或具有取代基之胺基的碳數1~20之烷基。
於構成上述烷基之碳原子間亦可插入有-O-或-NR20-，R20表示氫原子或碳數1~20之烷基，作為碳數1~20之烷基，可列舉與上述相同之基。作為於碳原子間插入有-O-或-NR20-之烷基，可列舉：甲氧基甲基、2-乙氧基乙基、2-(2-乙氧基乙氧基)乙基、2-[2-(乙基胺基)乙基胺基]乙基等。
作為碳數1~20之烷氧基，可列舉甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、第三丁氧基、正戊氧基、異戊氧基、新戊氧基、正己氧基、正庚氧基、正辛氧基、正壬氧基、正癸氧基等不具有取代基之直鏈狀或支鏈狀之烷氧基。
構成該碳數1~20之烷氧基之一個以上之氫原子亦可被取代為鹵素原子(例如，氟原子)、羥基、未經取代之胺基或具有取代基之胺基。作為具有取代基之胺基，例如可列舉N-甲基胺基、N-乙基胺基、N,N-二甲基胺基、N,N-二乙基胺基等經一個或兩個碳數1~20之烷基取代之胺基等。作為一個以上之氫原子被取代為鹵素原子等之烷氧基，可列舉：氟甲氧基、三氟甲氧基、五氟乙氧基、九氟丁氧基等碳數1~20之鹵烷氧基；羥基甲氧基、2-羥基乙氧基等碳數1~20之羥基烷氧基；胺基甲氧基、2-(N,N-二甲基胺基)乙氧基等具有未經取代或具有取代基之胺基之碳數1~20之烷氧基。
於構成上述烷氧基之碳原子間亦可插入有-O-或-NR20-。作為於碳原子間插入有-O-或-NR20-之烷氧基，可列舉甲氧基甲氧基、2-乙氧 基乙氧基、2-(2-乙氧基乙氧基)乙氧基、2-[2-(乙基胺基)乙基胺基]乙氧基等。
作為碳數1~20之醯基，可列舉甲醯基、乙醯基、乙基羰基、正丙基羰基、異丙基羰基、正丁基羰基、異丁基羰基、第三丁基羰基、正戊基羰基、異戊基羰基、新戊基羰基、正己基羰基、正庚基羰基、正辛基羰基、正壬基羰基、正癸基羰基等不具有取代基之醯基。
構成該醯基之一個以上之氫原子亦可被取代為鹵素原子(例如，氟原子)、羥基、未經取代之胺基或具有取代基之胺基。作為具有取代基之胺基，例如可列舉N-甲基胺基、N-乙基胺基、N,N-二甲基胺基、N,N-二乙基胺基等經一個或兩個碳數1~20之烷基取代之胺基等。作為一個以上之氫原子被取代為鹵素原子等之醯基，可列舉三氟乙醯基、五氟乙基羰基、九氟丁基羰基等碳數1~20之鹵醯基等。
作為碳數2~20之烷氧基羰基，可列舉甲氧基羰基、乙氧基羰基、正丙氧基羰基、異丙氧基羰基、正丁氧基羰基、異丁氧基羰基、第三丁氧基羰基、正戊氧基羰基、異戊氧基羰基、新戊氧基羰基、正己氧基羰基、正庚氧基羰基、正辛氧基羰基、正壬氧基羰基、正癸氧基羰基等不具有取代基之烷氧基羰基。
構成該烷氧基羰基之一個以上之氫原子亦可被取代為鹵素原子(例如，氟原子)、羥基、未經取代之胺基或具有取代基之胺基。作為具有取代基之胺基，例如可列舉N-甲基胺基、N-乙基胺基、N,N-二甲基胺基、N,N-二乙基胺基等經一個或兩個碳數1~20之烷基取代之胺基等。作為一個以上之氫原子被取代為鹵素原子等之烷氧基羰基，可列舉氟甲氧基羰基、三氟甲氧基羰基、五氟乙氧基羰基、九氟丁氧基羰基等碳數2~20之鹵烷氧基羰基。
作為碳數1~20之醯氧基，可列舉：乙醯氧基、乙基羰氧基、正丙基羰氧基、異丙基羰氧基、正丁基羰氧基、異丁基羰氧基、第三丁 基羰氧基、正戊基羰氧基、異戊基羰氧基、新戊基羰氧基、正己基羰氧基、正庚基羰氧基、正辛基羰氧基、正壬基羰氧基、正癸基羰氧基等不具有取代基之醯氧基。
構成該醯氧基之一個以上之氫原子亦可被取代為鹵素原子(例如，氟原子)、羥基、未經取代之胺基或具有取代基之胺基。作為具有取代基之胺基，例如可列舉N-甲基胺基、N-乙基胺基、N,N-二甲基胺基、N,N-二乙基胺基等經一個或兩個碳數1~20之烷基取代之胺基等。作為一個以上之氫原子被取代為鹵素原子等之醯氧基，可列舉氟乙醯氧基、三氟乙醯氧基、五氟乙基羰氧基、九氟丁基羰氧基等碳數1~20之鹵醯氧基。
-N(R10)(R11)中之R10表示碳數1~20之醯基、碳數1~20之烷基磺醯基或碳數6~20之芳基磺醯基，R11表示氫原子或碳數1~20之烷基，R10與R11亦可相互鍵結而與其等所鍵結之氮原子共同形成包含-N-CO-或-N-SO2-之環。構成R10中之醯基、烷基磺醯基及芳基磺醯基之一個以上之氫原子亦可被取代為鹵素原子(例如，氟原子)、羥基、未經取代之胺基或具有取代基之胺基。作為具有取代基之胺基，例如可列舉N-甲基胺基、N-乙基胺基、N,N-二甲基胺基、N,N-二乙基胺基等經一個或兩個碳數1~20之烷基取代之胺基等。於構成R11中之烷基之碳原子間，亦可插入有-O-或-NR20-。作為R10中之碳數1~20之醯基，可列舉與上述R1中之碳數1~20之醯基相同之醯基，作為構成該醯基之一個以上之氫原子被取代為鹵素原子等之醯基，可列舉與上述R1中之基相同之基。
作為碳數1~20之烷基磺醯基，可列舉甲磺醯基、乙磺醯基、正丙基磺醯基等不具有取代基之烷基磺醯基。作為構成該烷基磺醯基之一個以上之氫原子被取代為鹵素原子等之基，可列舉三氟甲磺醯基、五氟乙磺醯基、七氟-正丙基磺醯基等碳數1~20之鹵烷基磺醯基。
作為碳數6~20之芳基磺醯基，可列舉苯磺醯基、對甲苯磺醯基等。作為構成該芳基磺醯基之一個以上之氫原子被取代為鹵素原子等之基，可列舉對三氟甲基苯磺醯基等。
作為R11中之碳數1~20之烷基，可列舉與上述R1中之碳數1~20之烷基相同之烷基，作為構成該烷基之一個以上之氫原子被取代為鹵素原子等之烷基，可列舉與上述R1中之基相同之基。
作為-N(R10)(R11)之具體例，可列舉：醯胺基、乙基羰基胺基、正丙基羰基胺基、異丙基羰基胺基、正丁基羰基胺基、異丁基羰基胺基、第三丁基羰基胺基、正戊基羰基胺基、異戊基羰基胺基、新戊基羰基胺基、正己基羰基胺基、正庚基羰基胺基、正辛基羰基胺基、正壬基羰基胺基、正癸基羰基胺基、三氟醯胺基。
作為R10與R11相互鍵結而與其等所鍵結之氮原子共同形成之包含-N-CO-或-N-SO2-之環，可列舉2-吡咯啶酮-1-基等。
R1較佳為可具有鹵素原子(較佳為氟原子)之碳數1~10之烷基、於構成之碳原子間插入有-O-之碳數1~20之烷基、可具有鹵素原子(較佳為氟原子)之碳數1~10之烷氧基、於構成之碳原子間插入有-O-之碳數1~20之烷氧基、可具有鹵素原子(較佳為氟原子)之碳數1~10之醯基、可具有鹵素原子(較佳為氟原子)之碳數2~10之烷氧基羰基、可具有鹵素原子(較佳為氟原子)之碳數1~10之醯氧基、或-N(R10)(R11)，R10較佳為可具有鹵素原子(較佳為氟原子)之碳數1~20之醯基，R11較佳為氫原子。
R1更佳為可具有氟原子之直鏈狀之碳數1~10之烷基或-N(R10)(R11)，R10更佳為可具有氟原子之碳數1~10之醯基，R11較佳為氫原子。
R1尤佳為可具有氟原子之直鏈狀之碳數1~10之烷基。
式(1)中之R2~R4為氫原子以外之取代基，且個自獨立地表示碳 數1~4之烷基、碳數1~4之烷氧基、鹵素原子、或氰基。R2~R4可於伸苯基之任意位置進行取代。
作為碳數1~4之烷基，可列舉甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第三丁基等不具有取代基之直鏈狀或支鏈狀之烷基。
構成該碳數1~4之烷基之一個以上之氫原子亦可被取代為鹵素原子(例如，氟原子)或羥基。作為一個以上之氫原子被取代為鹵素原子等之烷基，可列舉：氟甲基、三氟甲基、五氟乙基、九氟丁基等碳數1~4之鹵烷基；羥基甲基、2-羥基乙基等碳數1~4之羥基烷基。
作為碳數1~4之烷氧基，可列舉甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、第三丁氧基等不具有取代基之直鏈狀或支鏈狀之烷氧基。
構成該碳數1~4之烷氧基之一個以上之氫原子亦可被取代為鹵素原子(例如，氟原子)或羥基。作為一個以上之氫原子被取代為鹵素原子等之烷氧基，可列舉：氟甲氧基、三氟甲氧基、五氟乙氧基、九氟丁氧基等碳數1~4之鹵烷氧基；羥基甲氧基、2-羥基乙氧基等碳數1~4之羥基烷氧基。
式(1)中之n、m、p分別獨立為0~2之整數，更佳為0。
式(1)中之Ar1為N鍵結於伸苯基之含氮飽和雜環基，且表示該含氮飽和雜環基之至少一個β位為氧原子或硫原子之五~八員環。
該含氮飽和雜環基中之鍵結於環之氫原子中之一個~六個亦可被取代為碳數1~3之烷基。作為上述含氮飽和雜環基，例如可列舉下述式所表示之基。
[化3]
因此，化合物(1)尤佳為本發明之式(1')所表示之化合物(以下，有時記作「化合物(1')」)。式(1')中之R1表示與上述相同之含義，A表示氧原子或硫原子。
作為化合物(1)或化合物(1')之具體例，可列舉下述式(1-1)~式(1-39)所表示之化合物。
其中，較佳為式(1-1)、式(1-2)、式(1-5)、式(1-7)、式(1-8)、及式(1-16)所表示之化合物，更佳為式(1-2)及式(1-5)所表示之化合物。
化合物(1)可藉由如下方式製造，即，使式(2a)：
(式中，R1~R3、n、m表示與上述相同之含義)
所表示之化合物(以下，有時記作「化合物(2a)」)與式(2b)：
(式中，R4、p表示與上述相同之含義)
所表示之化合物(以下，有時記作「化合物(2b)」)進行反應而獲得式(3a)：
(式中，R1~R4、n、m、p表示與上述相同之含義)
所表示之化合物(以下，有時記作「化合物(3a)」)，其後由化合物(3a)獲得式(3b)：
(式中，R1~R4、n、m、p、表示與上述相同之含義)
所表示之化合物(以下，有時記作「化合物(3b)」)，進而使化合物(3b)之胺基與可具有取代基之伸烷基鹵醇(例如，2-碘乙醇)進行反應，而使取代為化合物(3b)之胺基之一個氫原子成為可具有取代基之羥基烷基之後，與甲醛進行環化反應而形成作為Ar1之含氮飽和雜環基。該方法例如可依據Chem Bio Chem，2011，12，1712等所記載之方法進行。
化合物(1)可於反應結束後藉由再結晶、再沈澱、萃取、各種層析法等通常之提取方法而提取。
化合物(1)係於波長350nm~510nm之範圍、較佳為波長400nm~500nm之範圍、更佳為波長410nm~490nm之範圍、進而較佳為波長420nm~480nm之範圍具有最大吸收、作為二色性色素而發揮功能之新穎化合物，尤其是藉由與聚合性液晶化合物共同配向所獲得之偏光膜顯示更高之二色性。又，化合物(1)、較佳為化合物(1')具備耐光性，因此，包含本發明之化合物之偏光膜具備耐光性。
繼而，對包含聚合性液晶化合物及化合物(1)之本發明之組合物進行說明。本發明之組合物亦可包含兩種以上之化合物(1)。
<聚合性液晶化合物>
所謂聚合性液晶化合物係指分子內具有聚合性基且可藉由配向而顯示液晶相之化合物，較佳為可藉由單獨配向而顯示液晶相之化合物。
所謂聚合性基意指參與聚合反應之基，較佳為光聚合性基。此處，所謂聚合性基係指可藉由自下述聚合起始劑產生之活性自由基或酸等而參與聚合反應之基。作為聚合性基，可列舉：乙烯基、乙烯氧基、1-氯乙烯基、異丙烯基、4-乙烯基苯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、環氧乙烷基、及環氧丁烷基。其中，較佳為丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯氧基、環氧乙烷基、及環氧丁烷基，更佳為丙烯醯氧基。
聚合性液晶化合物可為向熱性液晶型，亦可為向液性液晶型。
聚合性液晶化合物可為顯示向列型液晶相之化合物，可為顯示層列型液晶相之化合物，亦可為顯示向列型液晶相及層列型液晶相之兩者之化合物。較佳為顯示層列型液晶相之化合物，更佳為顯示高次層列型液晶相之化合物。包含顯示層列型液晶相之聚合性液晶化合物 之本發明之組合物可提供偏光性能更優異之偏光膜。本發明之組合物亦可包含兩種以上之聚合性液晶化合物。
化合物(1)亦可為由顯示層列型液晶相之聚合性液晶化合物所形成之、分散於緻密之分子鏈間之狀態，可顯示較高之二色性，因此，包含化合物(1)之組合物可提供二色比高之偏光膜。
作為高次層列型液晶相，可列舉：層列型B相、層列型D相、層列型E相、層列型F相、層列型G相、層列型H相、層列型I相、層列型J相、層列型K相、及層列型L相。其中，較佳為層列型B相、層列型F相、及層列型I相，更佳為層列型B相。若聚合性液晶化合物所顯示之層列型液晶相為該等高次層列相，則獲得配向秩序度更高之偏光膜。由包含顯示配向秩序度較高之高次層列型液晶相之聚合性液晶化合物之組合物所獲得之偏光膜於X射線繞射測定中顯示來自六角相(hexatic phase)或結晶相等高次構造之布勒格波峰。所謂布勒格波峰係指來自分子配向之面週期構造之波峰。由本發明之組合物所獲得之偏光膜所具有之週期間隔(秩序週期)較佳為0.30~0.50nm。
聚合性液晶化合物所顯示之液晶相之種類例如可利用以下所示之方法確認。即，準備適當之基材，於該基材塗佈包含聚合性液晶化合物及溶劑之溶液而形成塗佈膜之後，藉由進行加熱處理或減壓處理而將該塗佈膜所含有之溶劑去除。繼而，將形成於基材上之塗佈膜加熱至各向同性相溫度之後，藉由利用偏光顯微鏡之質構觀察、X射線繞射測定或示差掃描熱量測定而檢查藉由逐漸冷卻而表現之液晶相。於該檢查中，例如可確認如下情況：藉由冷卻至第一溫度而顯示向列型液晶相，進而藉由逐漸冷卻至第二溫度而顯示層列型液晶相。
聚合性液晶組合物較佳為式(4)所表示之化合物(以下，有時記作「化合物(4)」)。
U1-V1-W1-X1-Y1-X2-V2-X3-W2-V2-U2 (4)
(式中，X1、X2及X3個自獨立地表示可具有取代基之1,4-伸苯基、或可具有取代基之環己烷-1,4-二基。其中，X1、X2及X3中之至少一者為可具有取代基之1,4-伸苯基。構成環己烷-1,4-二基之-CH2-亦可被取代為-O-、-S-或-NR-。R表示碳數1~6之烷基或苯基。
Y1及Y2個自獨立地表示單鍵、-CH2CH2-、-CH2O-、-COO-、-OCOO-、-N=N-、-CRa=CRb-、-C≡C-、或-CRa=N-。Ra及Rb個自獨立地表示氫原子或碳數1~4之烷基。
U1表示氫原子或聚合性基。
U2表示聚合性基。
W1及W2個自獨立地表示單鍵、-O-、-S-、-COO-、或-OCOO-。
V1及V2個自獨立地表示可具有取代基之碳數1~20之烷二基，構成該烷二基之-CH2-亦可被取代為-O-、-S-或-NH-。)
於化合物(4)中，X1、X2及X3中之至少一者較佳為可具有取代基之1,4-伸苯基。
可具有取代基之1,4-伸苯基較佳為不具有取代基之1,4-伸苯基。可具有取代基之環己烷-1,4-二基較佳為可具有取代基之反式-環己烷-1,4-二基。可具有取代基之反式-環己烷-1,4-二基較佳為不具有取代基之反式-環己烷-1,4-二基。
作為可具有取代基之1,4-伸苯基、或可具有取代基之環己烷-1,4-二基所任意具有之取代基，可列舉：甲基、乙基、正丁基等碳數1~4之烷基、氰基、及鹵素原子。
Y1較佳為單鍵、-CH2CH2-、或-COO-，Y2較佳為-CH2CH2-或-CH2O-。
U1為氫原子或聚合性基，較佳為聚合性基。U2為聚合性基。U1及U2較佳為均為聚合性基，更佳為均為光聚合性基。具有光聚合性基之聚合性液晶化合物於可於更低溫條件下進行聚合之方面有利。
U1及U2所代表之聚合性基可相互不同，但較佳為相同。作為聚合性基，可列舉：乙烯基、乙烯氧基、1-氯乙烯基、異丙烯基、4-乙烯基苯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、環氧乙烷基、及環氧丁烷基。其中，較佳為乙烯氧基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、環氧乙烷基、及環氧丁烷基，更佳為丙烯醯氧基。
作為V1及V2所代表之烷二基，可列舉：亞甲基、伸乙基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基、庚烷-1,7-二基、辛烷-1,8-二基、癸烷-1,10-二基、十四烷-1,14-二基、及二十烷-1,20-二基。V1及V2較佳為碳數2~12之烷二基，更佳為碳數6~12之烷二基。
作為可具有取代基之碳數1~20之烷二基所任意具有之取代基，可列舉氰基及鹵素原子。該烷二基較佳為不具有取代基之烷二基，更佳為不具有取代基且直鏈狀之烷二基。
W1及W2較佳為分別獨立為單鍵或-O-。
作為化合物(4)之具體例，可列舉下述式(4-1)~式(4-43)所表示之化合物。於化合物(4)具有環己烷-1,4-二基之情形時，該環己烷-1,4-二基較佳為反式型。
其中，較佳為選自由式(4-5)、式(4-6)、式(4-7)、式(4-8)、式(4-9)、式(4-10)、式(4-11)、式(4-12)、式(4-13)、式(4-14)、式(4-15)、式(4-22)、式(4-24)、式(4-25)、式(4-26)、式(4-27)、式(4-28)、及式(4-29)所表示之化合物所組成之群中之至少一種化合物(4)。
本發明之組合物亦可包含兩種以上之化合物(4)。於組合兩種以上之聚合性液晶化合物之情形時，較佳為其中之至少一種為化合物(4)，更佳為其中之兩種以上為化合物(4)。藉由組合兩種以上之聚合性液晶化合物，有即便為液晶-結晶相轉移溫度以下之溫度亦可暫時保持液晶相之情形。作為組合兩種聚合性液晶化合物之情形時之混合比，通常為1：99~50：50，較佳為5：95~50：50，更佳為10：90~50：50。
化合物(4)例如可藉由Lub et al.Recl.Trav.Chim.Pays-Bas，115，321-328(1996)、日本專利第4719156號等公知文獻所記載之方法製造。
就提高聚合性液晶化合物之配向性之觀點而言，本發明之組合物中之聚合性液晶化合物之含有比率相對於本發明之組合物之固形物成分100質量份較佳為70~99.5質量份，更佳為80~99質量份，進而較佳為80~94質量份，尤佳為80~90質量份。此處，所謂固形物成分係指本發明之組合物中之除溶劑以外之成分之合計量。
本發明之組合物較佳為包含聚合起始劑及溶劑，亦可進而包含光敏劑、聚合抑制劑及調平劑。
本發明之組合物中之化合物(1)之含量相對於聚合性液晶化合物100質量份通常為50質量份以下，較佳為0.1質量份以上且10質量份以下，更佳為0.1質量份以上且5質量份以下。若相對於聚合性液晶化合物100質量份之化合物(1)之含量為50質量份以下，則有可獲得聚合性液晶化合物及化合物(1)之配向之混亂較少之偏光膜之傾向。
<溶劑>
溶劑較佳為可將聚合性液晶化合物及化合物(1)完全溶解之溶劑。又，較佳為對聚合性液晶化合物之聚合反應不具有活性之溶劑。
作為溶劑，可列舉：甲醇、乙醇、乙二醇、異丙醇、丙二醇、乙二醇甲醚、乙二醇丁醚、丙二醇單甲醚等醇溶劑；乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇甲醚乙酸酯、γ-丁內酯、丙二醇甲醚乙酸酯、乳酸乙酯等酯溶劑；丙酮、甲基乙基酮、環戊酮、環己酮、2-庚酮、甲基異丁基酮等酮溶劑；戊烷、己烷、庚烷等脂肪族烴溶劑；甲苯、二甲苯等芳香族烴溶劑；乙腈等腈溶劑；四氫呋喃、二甲氧基乙烷等醚溶劑；及氯仿、氯苯等含氯溶劑。該等溶劑可僅使用一種，亦可將兩種以上組合而使用。
於本發明之組合物包含溶劑之情形時，溶劑之含有比率相對於本發明之組合物之總量較佳為50~98質量%。換言之，本發明之組合物中之固形物成分較佳為2~50質量%。若該固形物成分為50質量%以下，則本發明之組合物之黏度變低，由本發明之組合物所獲得之偏光膜之厚度變得大致均勻，有不易於該偏光膜產生不均之傾向。該固形物成分可考慮欲製造之偏光膜之厚度而確定。
<聚合起始劑>
聚合起始劑係可使聚合性液晶化合物之聚合反應開始之化合物。作為聚合起始劑，較佳為藉由光之作用而產生活性自由基之光聚合起始劑。
作為聚合起始劑，可列舉：安息香化合物、二苯甲酮化合物、烷基苯酮化合物、醯基氧化膦化合物、三化合物、錪鹽、及鋶鹽。
作為安息香化合物，可列舉：安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚、及安息香異丁醚。
作為二苯甲酮化合物，可列舉：二苯甲酮、鄰苯甲醯苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲醯基-4，-甲基二苯硫醚、3,3',4,4'-四(第三丁基過氧化羰基)二苯甲酮、及2,4,6-三甲基二苯甲酮。
作為烷基苯酮化合物，可列舉：二乙氧基苯乙酮、2-甲基-2-啉基-1-(4-甲基噻吩基)丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲胺基-1-(4-啉基苯基)丁烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1,2-二苯基-2,2-二甲氧基乙烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]丙烷-1-酮、1-羥基環己基苯基酮、及2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙烷-1-酮之低聚物。
作為醯基氧化膦化合物，可列舉：2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦、及雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基氧化膦。
作為三化合物，可列舉：2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(4-二乙基胺基-2-甲基苯基)乙烯基]-1,3,5-三、及2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-1,3,5-三。
作為錪鹽及鋶鹽，例如，可列舉下述式所表示之鹽。
[化10]
聚合起始劑可僅使用一種，亦可將兩種以上組合而使用。
作為聚合起始劑，亦可使用市售品。作為市售之聚合起始劑，可列舉：Irgacure(註冊商標)907、184、651、819、250、及369(Ciba Specialty Chemicals股份有限公司製造)；Seikuol(註冊商標)BZ、Z、及BEE(精工化學股份有限公司製造)；kayacure(註冊商標)BP100、及UVI-6992(Dow Chemical股份有限公司製造)；Adeka Optomer SP-152、及SP-170(ADEKA股份有限公司製造)；TAZ-A、及TAZ-PP(Nihon SiberHegner股份有限公司製造)；以及TAZ-104(SANWA CHEMICAL股份有限公司製造)。
於本發明之組合物包含聚合起始劑之情形時，就不易使聚合性液晶化合物之配向混亂之觀點而言，本發明之組合物中之聚合起始劑之含量相對於聚合性液晶化合物100質量份通常為0.1~30質量份，較佳為0.5~10質量份，更佳為0.5~8質量份。
<光敏劑>
於本發明之組合物含有光聚合起始劑之情形時，本發明之組合物較佳為含有光敏劑。藉由本發明之組合物含有光聚合起始劑及光敏劑，有進一步促進聚合性液晶化合物之聚合反應之傾向。作為該光敏劑，可列舉：氧雜蒽酮及9-氧硫等氧雜蒽酮化合物(例如，2,4-二甲基9-氧硫、2-異丙基9-氧硫)；蒽及含氧基之蒽(例如，二丁氧基蒽)等蒽化合物；酚噻及紅螢烯。
於本發明之組合物包含光敏劑之情形時，本發明之組合物中之光敏劑之含量相對於聚合性液晶化合物100質量份較佳為0.1~30質量 份，更佳為0.5~10質量份，進而較佳為0.5~8質量份。
<聚合抑制劑>
作為聚合抑制劑，例如可列舉：對苯二酚、含烷氧基之對苯二酚、含烷氧基之鄰苯二酚(例如丁基鄰苯二酚)、鄰苯三酚、2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧基自由基等自由基捕捉劑；苯硫酚類；β-萘胺類及β-萘酚類。
藉由本發明之組合物包含聚合抑制劑，可控制聚合性液晶化合物之聚合反應之進行程度。
於本發明之組合物包含聚合抑制劑之情形時，本發明之組合物中之聚合抑制劑之含量相對於聚合性液晶化合物100質量份較佳為0.1~30質量份，更佳為0.5~10質量份，進而較佳為0.5~8質量份。
<調平劑>
所謂調平劑係指具有調整本發明之組合物之流動性、使塗佈本發明之組合物所獲得之塗佈膜更平坦之功能之劑，例如可列舉界面活性劑。較佳之調平劑為以聚丙烯酸酯化合物作為主成分之調平劑、及含氟原子之化合物作為主成分之調平劑。
作為以聚丙烯酸酯化合物作為主成分之調平劑，可列舉：BYK-350、BYK-352、BYK-353、BYK-354、BYK-355、BYK-358N、BYK-361N、BYK-380、BYK-381、及BYK-392(BYK-Chemie GmbH製造)。
作為以含氟原子之化合物作為主成分之調平劑，可列舉：MEGAFAC(註冊商標)R-08、R-30、R-90、F-410、F-411、F-443、F-445、F-470、F-471、F-477、F-479、F-482、F-483(DIC股份有限公司製造)；Surflon(註冊商標)S-381、S-382、S-383、S-393、SC-101、SC-105、KH-40、及SA-100(AGC Seimi Chemical股份有限公司製造)；E1830、及E5844(Daikin Fine Chemical研究所股份有限公司製造)；Eftop EF301、EF303、EF351、及EF352(Mitsubishi Materials Electronic Chemicals股份有限公司製造)。
於本發明之組合物包含調平劑之情形時，調平劑之含量相對於聚合性液晶化合物100質量份較佳為0.3質量份以上且5質量份以下，更佳為0.5質量份以上且3質量份以下。
若調平劑之含量為上述範圍內，則容易使聚合性液晶化合物水平配向，且有所獲得之偏光膜變得更平滑之傾向。若調平劑相對於聚合性液晶化合物之含量超過上述範圍，則有容易於所獲得之偏光膜產生不均之傾向。本發明之組合物亦可包含兩種以上之調平劑。
<偏光膜之製造方法>
包含化合物(1)之本發明之偏光膜例如可藉由塗佈本發明之組合物而獲得，較佳為可藉由包含下述步驟(A)~(C)之製造方法而製造。
步驟(A)：於基材、或形成有配向膜之基材之表面塗佈本發明之組合物之步驟、步驟(B)：使所形成之塗佈膜所包含之聚合性液晶化合物及化合物(1)配向之步驟、步驟(C)：藉由對配向後之聚合性液晶化合物照射活性能量射線而使聚合性液晶化合物聚合之步驟。
<步驟(A)>
<基材>
基材可為玻璃基材亦可為樹脂基材，較佳為樹脂基材。又，藉由使用包含樹脂之膜基材，可獲得較薄之偏光膜。
樹脂基材較佳為透明樹脂基材。所謂透明樹脂基材意指具有可使光、尤其是可見光透過之透光性的基材，所謂透光性係指對跨越波長380nm~780nm之範圍之光線之可見度修正透過率為80%以上之特性。
基材較佳為具有1/4波長板功能之相位差膜(以下，有時記作「1/4 波長板」)。藉由對基材使用1/4波長板，可獲得圓偏光板。
此時，較佳為以偏光膜之透過軸與1/4波長板之遲相軸(光軸)實質上成為45°之方式進行積層。所謂「實質上45°」通常係指45±5°之範圍。又，藉由使偏光膜與1/4波長板之光軸一致或正交，可獲得作為光學補償膜(偏光膜)而發揮功能之圓偏光板。
1/4波長板通常具有式(40)所表示之光學特性，較佳為具有式(41)所表示之光學特性。
100nm<Re(550)<160nm (40)
130nm<Re(550)<150nm (41)
Re(550)表示相對於波長550nm之光之面內相位差值。
進而，1/4波長板較佳為具有逆波長分散特性。所謂逆波長分散特性係指短波長下之面內相位差值大於長波長下之面內相位差值，較佳為滿足式(50)及式(51)所表示之光學特性。
Re(450)/Re(550)≦1.00 (50)
1.00≦Re(630)/Re(550) (51)
Re(λ)表示相對於波長λnm之光之面內相位差值。具備具有式(50)及式(51)所表示之光學特性之1/4波長板之圓偏光板相對於可見光範圍內之各波長之光獲得相同之偏光轉換之特性，因此有抗反射特性優異之傾向。
基材亦可為具有1/2波長板功能之相位差膜。
作為構成基材之樹脂，例如可列舉：聚乙烯、聚丙烯、降烯系聚合物等聚烯烴；環狀烯烴系樹脂；聚乙烯醇；聚對苯二甲酸乙二酯；聚甲基丙烯酸酯；聚丙烯酸酯；三乙醯纖維素、二乙醯纖維素、及乙酸丙酸纖維素等纖維素酯；聚萘二甲酸乙二酯；聚碳酸酯；聚碸；聚醚碸；聚醚酮；聚苯硫醚；聚苯醚等。較佳為纖維素酯、環狀烯烴系樹脂、聚碳酸酯、聚醚碸、聚對苯二甲酸乙二酯、或聚甲基丙 烯酸酯。
纖維素酯係纖維素所包含之羥基之至少一部被酯化而成之化合物，可獲取市售品。又，包含纖維素酯之基材亦可獲取市售品。作為市售之包含纖維素酯之基材，可列舉：Fujitac(註冊商標)膜(Fuji Film股份有限公司製造)；KC8UX2M、KC8UY、及KC4UY(Konica Minolta Opto股份有限公司製造)等。
所謂環狀烯烴系樹脂係指包含降烯或多環降烯系單體等環狀烯烴之聚合物、或者其等之共聚物的樹脂。該環狀烯烴系樹脂可包含開環結構，又，亦可為將包含開環結構之環狀烯烴系樹脂進行氫化而成之樹脂。又，該環狀烯烴系樹脂亦可於不使透明性明顯受損、不使吸濕性明顯增大之範圍內包含源自鏈狀烯烴及乙烯化芳香族化合物之結構單元。又，該環狀烯烴系樹脂亦可於其分子內導入有極性基。
作為鏈狀烯烴，可列舉乙烯及丙烯等，作為乙烯化芳香族化合物，可列舉：苯乙烯、α-甲基苯乙烯、及可具有烷基之苯乙烯等。
於環狀烯烴系樹脂為環狀烯烴與鏈狀烯烴或乙烯化芳香族化合物之共聚物之情形時，源自環狀烯烴之結構單元之含量相對於共聚物之總結構單元通常為50莫耳%以下，較佳為15~50莫耳%。
於環狀烯烴系樹脂為環狀烯烴與鏈狀烯烴與乙烯化芳香族化合物之三元共聚物之情形時，源自鏈狀烯烴之結構單元之含量相對於共聚物之總結構單元通常為5~80莫耳%，源自乙烯化芳香族化合物之結構單元之含有比率相對於共聚物之總結構單元通常為5~80莫耳%。此種三元共聚物具有可相對減少昂貴之環狀烯烴之使用量之優點。
環狀烯烴系樹脂可獲取市售品。作為市售之環狀烯烴系樹脂，可列舉：Topas(註冊商標)(Ticona獨資公司製造)；ARTON(註冊商標)(JSR股份有限公司製造)；ZEONOR(註冊商標)、ZEONEX(註冊商 標)(日本ZEON股份有限公司製造)；及APEL(註冊商標)(三井化學股份有限公司製造)等。可將此種環狀烯烴系樹脂例如藉由溶劑澆鑄法、熔融擠出法等公知之方法製膜而製成基材。作為市售之包含環狀烯烴系樹脂之基材，可列舉：S-SINA(註冊商標)、SCA40(註冊商標)(積水化學工業股份有限公司製造)；及ZEONOR FILM(註冊商標)(Optronics股份有限公司製造)等。
亦可對基材實施表面處理。作為表面處理之方法，例如，可列舉：於真空至大氣壓之環境下利用電暈或電漿對基材之表面進行處理之方法、對基材表面進行雷射處理之方法、對基材表面進行臭氧處理之方法、對基材表面進行皂化處理之方法、對基材表面進行火焰處理之方法、對基材表面塗佈偶合劑之方法、對基材表面進行底塗處理之方法、及於使反應性單體或具有反應性之聚合物附著於基材表面之後照射放射線、電漿或紫外線而使其進行反應之接枝聚合法等。其中，較佳為於真空至大氣壓之環境下對基材表面進行電暈或電漿處理之方法。
作為利用電暈或電漿進行基材之表面處理之方法，可列舉以下方法：於大氣壓附近之壓力下於對向之電極間設置基材並產生電暈或電漿而進行基材之表面處理之方法；於對向之電極間流通氣體，於電極間將氣體電漿化並將經電漿化之氣體吹送至基材之方法；及於低壓條件下產生輝光放電電漿而進行基材之表面處理之方法。
其中，較佳為於大氣壓附近之壓力下，於對向之電極間設置基材並產生電暈或電漿而進行基材之表面處理之方法；或於對向之電極間流通氣體，於電極間將氣體電漿化並將經電漿化之氣體吹送至基材之方法。該利用電暈或電漿之表面處理通常係藉由市售之表面處理裝置進行。
基材亦可於與塗佈本發明之組合物之面相反之面具有保護膜。 所謂保護膜，可列舉包含聚乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯及聚烯烴等之膜、以及於該膜進而具有黏著層之膜等。其中，由於乾燥時之熱變形較小，因此較佳為包含聚對苯二甲酸乙二酯之膜。藉由在與塗佈本組合物之面相反之面具有保護膜，可抑制基材搬送時之膜之晃動或塗佈面之微小振動，可提高塗膜之均勻性。
於可進行實用操作之程度之質量之方面，基材之厚度較薄者較佳，但若過薄則有強度降低、加工性較差之傾向。基材之厚度通常為5~300μm，較佳為20~200μm。
基材之長度方向之長度通常為10~3000m，較佳為100~2000m。基材之短邊方向之長度通常為0.1~5m，較佳為0.2~2m。
<配向膜>
本發明中之配向膜係指使聚合性液晶化合物於所需之方向配向之具有配向限制力之膜。
作為配向膜，較佳為藉由本發明之組合物之塗佈等而具有不溶解之溶劑耐性而且具有對用於溶劑之去除或聚合性液晶化合物之配向之加熱處理之耐熱性之膜。作為該配向膜，可列舉包含配向性聚合物之配向膜、光配向膜及於表面形成凹凸圖案或複數道溝槽進行配向之溝槽配向膜等。
作為配向性聚合物，可列舉：分子內具有醯胺鍵之聚醯胺或明膠類、分子內具有醯亞胺鍵之聚醯亞胺及作為其水解物之聚醯胺酸、聚乙烯醇、烷基改性聚乙烯醇、聚丙烯醯胺、聚唑、聚伸乙基亞胺、聚苯乙烯、聚乙烯基吡咯啶酮、聚丙烯酸及聚丙烯酸酯類。其中，較佳為聚乙烯醇。亦可將兩種以上之配向性聚合物組合而使用。
包含配向性聚合物之配向膜通常係藉由將溶劑溶解有配向性聚合物之組合物(以下，有時記作「配向性聚合物組合物」)塗佈於基材並去除溶劑、或者將配向性聚合物組合物塗佈於基材，去除溶劑並進 行摩擦(摩擦法)而形成於基材之表面。
作為上述溶劑，可列舉：水、甲醇、乙醇、乙二醇、異丙醇、丙二醇、甲基溶纖劑、丁基溶纖劑、丙二醇單甲醚等醇溶劑；乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇甲醚乙酸酯、γ-丁內酯、丙二醇甲醚乙酸酯、乳酸乙酯等酯溶劑；丙酮、甲基乙基酮、環戊酮、環己酮、甲基戊基甲酮、甲基異丁基酮等酮溶劑；戊烷、己烷、庚烷等脂肪族烴溶劑；甲苯、二甲苯等芳香族烴溶劑；乙腈等腈溶劑；四氫呋喃、二甲氧基乙烷等醚溶劑；及氯仿、氯苯等氯化烴溶劑。該等溶劑可僅使用一種，亦可將兩種以上組合而使用。
配向性聚合物組合物中之配向性聚合物之濃度只要為配向性聚合物材料可完全溶解於溶劑之範圍即可，相對於溶液以固形物成分換算較佳為為0.1質量%~20質量%，進而較佳為0.1質量%~10質量%左右。
作為配向性聚合物組合物，亦可直接使用市售之配向膜材料。作為市售之配向膜材料，可列舉：Sunever(註冊商標)(日產化學工業股份有限公司製造)、Optomer(註冊商標)(JSR股份有限公司製造)等。
作為將配向性聚合物組合物塗佈於基材之方法，可列舉：旋轉塗佈法、擠壓法、凹版塗佈法、模嘴塗佈法、狹縫式塗佈法、棒式塗佈法、敷料器法等塗佈法、軟版法等印刷法等公知之方法。於藉由下述輥對輥形式之連續製造方法製造本發明之偏光膜之情形時，該塗佈方法通常採用凹版塗佈法、模嘴塗佈法或軟版法等印刷法。
作為將配向性聚合物組合物所包含之溶劑去除之方法，可列舉：自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥及減壓乾燥法等。
為了對配向膜賦予配向限制力，視需要對配向膜進行摩擦(摩擦法)。藉由選擇進行摩擦之方向，可任意地控制配向限制力之方向。
作為藉由摩擦法賦予配向限制力之方法，可列舉如下方法， 即，使藉由將配向性聚合物組合物塗佈於基材並退火而形成於基材表面之配向性聚合物之膜接觸捲繞有摩擦布且正旋轉之摩擦輥。
光配向膜通常係藉由將包含具有光反應性基之聚合物或單體及溶劑之組合物(以下，有時記作「光配向膜形成用組合物」)塗佈於基材並照射光(較佳為偏光UV)而形成於基材之表面。光配向膜於可藉由選擇照射之光之偏光方向而任意地控制配向限制力之方向之方面而言更佳。
所謂光反應性基係指藉由光照射而產生液晶配向能之基。具體而言，可列舉參與藉由光照射而產生之分子之配向誘發或異構化反應、二聚反應、光交聯反應或光分解反應等成為液晶配向能之起源之光反應之基。其中，參與二聚反應或光交聯反應相關之基於配向性優異之方面而言較佳。作為光反應性基，較佳為具有不飽和鍵、尤其是雙鍵之基，尤佳為具有選自由碳-碳雙鍵(C=C鍵)、碳-氮雙鍵(C=N鍵)、氮-氮雙鍵(N=N鍵)、及碳-氧雙鍵(C=O鍵)所組成之群中之至少一個基。
作為具有C=C鍵之光反應性基，可列舉：乙烯基、多烯基、茋基、苯乙烯基吡啶基、雜茋(stilbazolium)基、查耳酮基、及桂皮醯基。作為具有C=N鍵之光反應性基，可列舉具有芳香族希夫鹼、芳香族腙等結構之基。作為具有N=N鍵之光反應性基，可列舉：偶氮苯基、偶氮萘基、芳香族雜環偶氮基、雙偶氮基、甲臢基、及具有氧化偶氮苯結構之基。作為具有C=O鍵之光反應性基，可列舉：二苯甲酮基、香豆素基、蒽醌基、及馬來醯亞胺基。該等基亦可具有烷基、烷氧基、芳基、烯丙氧基、氰基、烷氧基羰基、羥基、磺酸基、鹵化烷基等取代基。
其中，較佳為參與光二聚反應之光反應性基，就光配向所需之偏光照射量相對較少且容易獲得熱穩定性或經時穩定性優異之光配向 膜之方面而言，較佳為桂皮醯基及查耳酮基。作為具有光反應性基之聚合物，尤佳為如該聚合物側鏈之末端部成為桂皮酸結構之具有桂皮醯基之聚合物。
作為光配向膜形成用組合物所包含之溶劑，可列舉與上述配向性聚合物組合物所包含之溶劑相同之溶劑，可根據具有光反應性基之聚合物或者單體之溶解性而適當選擇。
光配向膜形成用組合物中之具有光反應性基之聚合物或單體之含量可根據聚合物或單體之種類或目標之光配向膜之厚度適當調節，較佳為設為至少0.2質量%，更佳為0.3~10質量%。於不使光配向膜之特性明顯受損之範圍內，光配向膜形成用組合物亦可包含聚乙烯醇或聚醯亞胺等高分子材料或光敏劑。
作為將光配向膜形成用組合物塗佈於基材之方法，可列舉與將配向性聚合物組合物塗佈於基材之方法相同之方法。作為自塗佈後之光配向膜形成用組合物去除溶劑之方法，例如可列舉與自配向性聚合物組合物去除溶劑之方法相同之方法。
於照射偏光時，可為對自塗佈於基板上之光配向膜形成用組合物去除溶劑後之組合物直接照射偏光UV之形式，亦可為自基材側照射偏光使偏光透過而照射之形式。又，該偏光尤佳為實質上為平行光。進行照射之偏光之波長只要為具有光反應性基之聚合物或單體之光反應性基可吸收光能之波長區域即可。具體而言，尤佳為波長250~400nm之範圍之UV(紫外線)。作為該偏光之照射所使用之光源，可列舉：氙氣燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、金屬鹵化物燈、KrF、ArF等紫外光雷射等，更佳為高壓水銀燈、超高壓水銀燈及金屬鹵化物燈。該等燈之波長313nm之紫外線之發光強度較大，故而較佳。可藉由使來自上述光源之光通過適當之偏光元件進行照射，而照射偏光UV。作為該偏光元件，可使用偏光濾光器或葛蘭-湯普生、葛 蘭-泰勒等偏光稜鏡或線柵型偏光元件。
再者，於進行摩擦或偏光之照射時，若進行遮蔽，則亦可形成液晶配向之方向不同之複數個區域(圖案)。
溝槽配向膜係藉由膜表面之凹凸圖案或複數道溝槽而獲得液晶配向之膜。根據H.V.Kennel等人，報告有如下事實：於將液晶分子置於具有複數道等間隔地排列之直線狀之溝槽(groove)之基材之情形時，液晶分子於沿著該溝槽之方向配向(Physical Review A24(5)、2713頁、1981年)。
作為於基材之表面形成溝槽配向膜之具體方法，可列舉如下方法等：介隔於感光性聚醯亞胺表面具有週期性之圖案形狀之狹縫之曝光用遮罩而曝光後，進行顯影及清洗處理將多餘之聚醯亞胺膜去除而形成凹凸圖案；於表面具有溝槽之板狀之母盤形成UV硬化樹脂層，將樹脂層移動至基材膜後進行硬化；搬送形成有UV硬化樹脂層之基材膜，將具有複數道溝槽之輥狀之母盤壓抵於UV硬化樹脂層表面而形成凹凸後進行硬化；例如，可使用日本專利特開平6-34976號公報或日本專利特開2011-242743號公報所記載之方法等。
上述方法之中，較佳為將具有複數道溝槽之輥狀之母盤壓抵於UV硬化樹脂層表面而形成凹凸後進行硬化之方法。作為輥狀母盤，就耐久性之觀點而言，可使用不鏽(SUS)鋼。
作為UV硬化樹脂，可使用單官能丙烯酸酯之聚合物、多官能丙烯酸酯之聚合物或該等之混合物之聚合物。
所謂單官能丙烯酸酯係指分子內具有一個選自由丙烯醯氧基(CH2=CH-COO-)及甲基丙烯醯氧基(CH2=C(CH3)-COO-)所組成之群中之基(以下，有時記作「(甲基)丙烯醯氧基」)之化合物。
作為具有一個(甲基)丙烯醯氧基之單官能丙烯酸酯，可列舉：(甲基)丙烯酸碳數4至16烷基酯、(甲基)丙烯酸碳數2至14 β羧基烷基 酯、(甲基)丙烯酸碳數2至14烷基化苯酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、及(甲基)丙烯酸異冰片酯等。
所謂多官能丙烯酸酯通常係指分子內具有兩個~六個(甲基)丙烯醯氧基之化合物。
作為具有兩個(甲基)丙烯醯氧基之二官能丙烯酸酯，可列舉：1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、雙酚A之雙(丙烯醯氧基乙基)醚、乙氧化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、及3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
作為具有三個~六個(甲基)丙烯醯氧基之多官能丙烯酸酯，可列舉：三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、異氰尿酸三(2-羥基乙基)酯三(甲基)丙烯酸酯、乙氧化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯；季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯與酸酐之反應物、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯與酸酐之反應物、三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯與酸酐之反應物；己內酯改性三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性異氰尿酸三(2-羥基乙基)酯三(甲基) 丙烯酸酯三(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性三季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性三季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性三季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯； 己內酯改性季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯與酸酐之反應物、己內酯改性二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯與酸酐之反應物、及己內酯改性三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯與酸酐之反應物等。
再者，於此處所示之多官能丙烯酸酯之具體例中，所謂(甲基)丙烯酸酯意指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。又，所謂己內酯改性意指於(甲基)丙烯酸酯化合物之源自醇之部位與(甲基)丙烯醯氧基之間導入有己內酯之開環體、或開環聚合物。
該多官能丙烯酸酯亦可使用市售品。作為該市售品，可列舉：A-DOD-N、A-HD-N、A-NOD-N、APG-100、APG-200、APG-400、A-GLY-9E、A-GLY-20E、A-TMM-3、A-TMPT、AD-TMP、ATM-35E、A-TMMT、A-9550、A-DPH、HD-N、NOD-N、NPG、TMPT(新中村化學工業股份有限公司製造)；“ARONIX M-220”、“ARONIX M-325”、“ARONIX M-240”、“ARONIX M-270”、“ARONIX M-309”、“ARONIX M-310”、“ARONIX M-321”、“ARONIX M-350”、“ARONIX M-360”、“ARONIX M-305”、“ARONIX M-306”、“ARONIX M-450”、“ARONIX M-451”、“ARONIX M-408”、“ARONIX M-400”、“ARONIX M-402”、“ARONIX M-403”、“ARONIX M-404”、“ARONIX M-405”、“ARONIX M-406”(東亞合成股份有限公司製造)；“EBECRYL11”、“EBECRYL145”、“EBECRYL150”、“EBECRYL40”、 “EBECRYL140”、“EBECRYL180”、DPGDA、HDDA、TPGDA、HPNDA、PETIA、PETRA、TMPTA、TMPEOTA、DPHA、EBECRYL系列(Daicel-Cytec股份有限公司製造)等。
作為溝槽配向膜之凹凸，凸部之寬度較佳為0.05~5μm，凹部之寬度較佳為0.1~5μm，凹凸之階差之深度較佳為2μm以下，更佳為0.01~1μm。若為該範圍，則可獲得配向混亂較小之液晶配向。
配向膜之厚度通常為10nm~10000nm，較佳為10nm~1000nm，更佳為10nm~500nm。
作為塗佈本發明之組合物之方法，可列舉與作為將配向性聚合物組合物塗佈於基材之方法而例示之方法相同之方法。
<步驟(B)>
於本發明之組合物包含溶劑之情形時，通常自所形成之塗佈膜中去除溶劑。作為溶劑之去除方法，可列舉：自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥及減壓乾燥法等。
包含於所形成之塗佈膜之聚合性液晶化合物通常係藉由加熱至轉移至溶液狀態之溫度以上、繼而冷卻至進行液晶配向之溫度而進行配向從而形成液晶相。
包含於所形成之塗佈膜之聚合性液晶化合物進行配向之溫度只要預先藉由使用包含該聚合性液晶化合物之組合物之質構觀察等求出即可。又，亦可同時進行溶劑之去除及液晶配向。作為此時之溫度，雖視所去除之溶劑或聚合性液晶化合物之種類而不同，但較佳為50~200℃之範圍，於基材為樹脂基材之情形時，更佳為80~130℃之範圍。
於使用作為1/4波長板之基材而獲得具有本發明之偏光膜及該1/4波長板之圓偏光板之情形時，聚合性液晶化合物之配向方向只要使所獲得之偏光膜之透過軸與該基材之遲相軸(光軸)實質上成為45°即 可。
<步驟(C)>
藉由對配向後之聚合性液晶化合物照射活性能量射線而使聚合性液晶化合物聚合。
藉由配向後之聚合性液晶化合物之聚合，獲得包含以配向後之狀態進行聚合之聚合性液晶化合物、及與該聚合性液晶化合物共同配向之化合物(1)的偏光膜。
包含以保持層列型液晶相之狀態進行聚合之聚合性液晶化合物之偏光膜與先前之賓主型偏光膜、即以保持向列型液晶相之狀態使聚合性液晶化合物等進行聚合所獲得之偏光膜比較，偏光性能較高，又，與僅塗佈二色性色素或向液性液晶型液晶化合物之偏光膜比較，偏光性能及強度優異。
作為活性能量射線之光源，只要為產生紫外線、電子束、X射線等之光源即可。較佳為低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、化學燈、黑光燈、微波激發水銀燈、金屬鹵化物燈等在波長400nm以下具有發光分佈之光源。
活性能量射線之照射能量較佳為以對聚合起始劑之活化有效之波長區域之照射強度成為10~5000mJ/cm2之方式進行設定，更佳為以成為100~2000mJ/cm2之方式進行設定。若照射能量低於10mJ/cm2，則有聚合性液晶化合物之硬化變得不充分之傾向。
如此形成之本發明之偏光膜之厚度較佳為0.5μm以上且10μm以下之範圍，進而較佳為1μm以上且5μm以下之範圍。本發明之偏光膜之厚度可利用干涉膜厚計或雷射顯微鏡或者觸針式膜厚計之測定求出。
本發明之偏光膜尤佳為於X射線繞射測定中獲得布勒格波峰之偏光膜。作為此種獲得布勒格波峰之本發明之偏光膜，例如可列舉顯示 來自六角相或結晶相之繞射峰之偏光膜。
本發明之偏光膜之最大吸收(λmax1)較佳為存在於350~550nm之範圍，更佳為存在於410~540nm之範圍，進而較佳為存在於430~530nm之範圍。又，與將本發明之偏光膜所包含之化合物(1)溶解於適用之溶劑而測得之最大吸收(λmax2)相比，λmax1較佳為進行長波長位移。該長波長位移係於藉由聚合後之聚合性液晶化合物所形成之分子鏈間分散有化合物(1)時所表現之位移，表示化合物(1)與該分子鏈強烈地相互作用。所謂長波長位移意指最大吸收之差分(λmax1-λmax2)成為正值，該差較佳為10nm以上，進而較佳為30nm以上。
本發明之偏光膜所顯示之二色比較佳為50以上，更佳為55以上，進而較佳為60以上，進而較佳為70以上。
於所使用之基材並非1/4波長板之情形時，可藉由將所獲得之本發明之偏光膜與1/4波長板積層而獲得圓偏光板。此時，較佳為以本發明之偏光膜之透過軸與1/4波長板之遲相軸(光軸)實質上成為45°之方式進行積層。又，亦可藉由使本發明之偏光膜之透過軸與1/4波長板等相位差膜之光軸一致、或正交而獲得作為光學補償膜發揮功能之圓偏光板。
本發明之偏光膜與1/4波長板之積層可與形成有本發明之偏光膜之基材、或形成有配向膜之基材共同進行，亦可將基材、或基材及配向膜卸除而進行。形成於基材、或形成有配向膜之基材之表面之本發明之偏光膜與1/4波長板之積層例如可藉由使用接著劑將形成有本發明之偏光膜之面與1/4波長板貼合之後，將該基材、或形成有配向膜之基材卸除而進行。於該情形時，接著劑可塗佈於本發明之偏光膜，亦可塗佈於1/4波長板。
<本發明之偏光膜之連續製造方法>
本發明之偏光膜較佳為藉由輥對輥形式連續地製造。一面參照 圖1一面對藉由輥對輥形式連續地製造本發明之偏光膜之方法之一例之主要部分進行說明。
基材捲繞於第一卷芯210A之第一輥210例如可容易地自市場獲取。作為此種能以輥之形態自市場獲取之基材，於已例示之基材中，可列舉包含纖維素酯、環狀烯烴系樹脂、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯、或聚甲基丙烯酸酯之膜等。
繼而，自上述第一輥210捲出基材P。捲出基材P之方法係藉由將適當之旋轉機構設置於該第一輥210之卷芯210A並利用該旋轉機構使第一輥210旋轉而進行。又，亦可為於自第一輥210搬送基材P之方向設置至少一個適當之輔助輥300並利用該輔助輥300之旋轉機構捲出基材P之形式。進而，亦可為藉由在第一卷芯210A及輔助輥300之兩者設置旋轉機構而一面對基材P賦予適度之張力一面捲出基材P之形式。
自上述第一輥210捲出之基材P於通過塗佈裝置211A時，藉由該塗佈裝置211A於其表面上塗佈光配向膜形成用組合物。作為用以如此連續地塗佈光配向膜形成用組合物之塗佈裝置211A之塗佈方法，較佳為凹版塗佈法、模嘴塗佈法、及軟版法。
通過塗佈裝置211A之基材P被搬送至乾燥爐212A，並利用乾燥爐212A使光配向膜形成用組合物乾燥，藉此於基材表面連續地形成第一塗佈膜。作為乾燥爐212A，例如使用將通風乾燥法與加熱乾燥法進行組合之熱風式乾燥爐。乾燥爐212A之設定溫度係根據上述光配向膜形成用組合物所包含之溶劑之種類等而確定。乾燥爐212A可為包含設定溫度相互不同之複數個區域之構成，亦可為將設定溫度相互不同之複數個乾燥爐串聯地設置之構成。
繼而，藉由利用偏光UV照射裝置213A對所獲得之第一塗佈膜照射偏光UV而獲得光配向膜。
繼而，形成有光配向膜之基材P通過塗佈裝置211B。利用塗佈裝 置211B將包含溶劑之本發明之組合物塗佈於光配向膜上之後，基材P通過乾燥爐212B，藉此獲得本發明之組合物所包含之聚合性液晶化合物經配向之第二塗佈膜。乾燥爐212B承擔自塗佈於光配向膜上之包含溶劑之本發明之組合物去除溶劑之作用，並且承擔為了該組合物所包含之聚合性液晶化合物配向而賦予熱能之作用。乾燥爐212B與乾燥爐212A同樣地可為包含設定溫度相互不同之複數個區域之構成，亦可為將設定溫度相互不同之複數個乾燥爐串聯地設置之構成。
於第二塗佈膜所包含之聚合性液晶化合物經配向之狀態下，基材P被搬送至活性能量射線照射裝置213B。於活性能量射線照射裝置213B中，將活性能量射線照射至第二塗佈膜。藉由利用活性能量射線照射裝置213B之活性能量射線之照射，聚合性液晶化合物以配向之狀態進行聚合而獲得偏光膜。
如此連續地製造之本發明之偏光膜係捲繞於第二卷芯220A且以第二輥220之形態獲得。再者，於捲繞時，亦可進行使用適當之間隔件之共捲繞。
如此，藉由基材P自第一輥210依序通過塗佈裝置211A、乾燥爐212A、偏光UV照射裝置213A、塗佈裝置211B、乾燥爐212B、及活性能量射線照射裝置213B，可藉由輥對輥形式連續地製造本發明之偏光膜。
又，於圖1所示之製造裝置中，示出了連續地製造本發明之偏光膜之方法之一例，但例如亦可藉由如下方式連續地製造本發明之偏光膜，即，使基材P自第一輥210依序通過塗佈裝置211A、乾燥爐212A、及偏光UV照射裝置213A之後，藉由暫時捲繞於卷芯而製造包含基材及光配向膜之輥狀之積層體，繼而，捲出該輥狀之積層體並使其依序通過塗佈裝置211B、乾燥爐212B、及活性能量射線照射裝置213B。
於以第二輥220之形態製造本發明之偏光膜之情形時，可藉由自第二輥220捲出長條之本發明之偏光膜並裁斷出特定之尺寸後，將1/4波長板貼合於所裁斷之偏光膜而製造圓偏光板。又，亦可藉由準備長條之1/4波長板捲繞於卷芯之第三輥(未圖示)而連續地製造長條之圓偏光板。
一面參照圖2所示之製造裝置一面對連續地製造長條之圓偏光板之方法之一例進行說明。該製造方法包含以下步驟：自捲繞於第二卷芯220A之第二輥220連續地捲出本發明之偏光膜Q，並且自於第三卷芯230A捲繞長條之1/4波長板而成之第三輥230連續地捲出長條之1/4波長板S；將本發明之偏光膜Q與長條之1/4波長板S連續地貼合而獲得長條之圓偏光板QS；及將所獲得之長條之圓偏光板QS捲繞於第四卷芯240A而獲得第四輥240。
捲出偏光膜Q及1/4波長板S之方法係藉由在第二輥220之卷芯220A及第三輥230之卷芯230A設置適當之旋轉機構並利用該旋轉機構使第二輥220及第三輥230旋轉而進行。又，亦可為於搬送偏光膜Q及1/4波長板S之方向設置至少一個適當之輔助輥300並利用該輔助輥300之旋轉機構捲出偏光膜Q及1/4波長板S之形式。進而，亦可為藉由在卷芯220A、卷芯230A及輔助輥300之兩者設置旋轉機構而一面對偏光膜Q及1/4波長板S賦予適度之張力一面捲出偏光膜Q及1/4波長板S之形式。該方法即所謂之輥對輥貼合。再者，貼合時亦可使用接著劑。
<本發明之偏光膜之用途>
本發明之偏光膜、及、具有本發明之偏光膜及1/4波長板之圓偏光板可用於各種顯示裝置。
所謂顯示裝置係指具有顯示元件之裝置，且係指包含發光元件或發光裝置作為發光源之裝置。作為具備本發明之偏光膜之顯示裝置，例如可列舉：液晶顯示裝置、有機電致發光(EL)顯示裝置、無機 電致發光(EL)顯示裝置、電子發射顯示裝置(例如場發射顯示裝置(FED)、表面場發射顯示裝置(SED))、電子紙(使用電子墨水或電泳元件之顯示裝置)、電漿顯示裝置、投射型顯示裝置(例如柵狀光閥成像系統(GLV)顯示裝置、具有數位微鏡裝置(DMD)之顯示裝置)、及壓電陶瓷顯示器等。液晶顯示裝置亦包含透過型液晶顯示裝置、半透過型液晶顯示裝置、反射型液晶顯示裝置、直視型液晶顯示裝置、及投影型液晶顯示裝置等之任一者。該等顯示裝置可為顯示二維圖像之顯示裝置，亦可為顯示三維圖像之立體顯示裝置。
本發明之偏光膜可尤其有效地用於液晶顯示裝置、有機電致發光(EL)顯示裝置、及無機電致發光(EL)顯示裝置。上述有機EL顯示裝置係至少具備本發明之偏光膜及有機EL元件而構成。有機EL元件可使用公知之構成之元件。
具有本發明之偏光膜及1/4波長板之圓偏光板可尤其有效地用於有機電致發光(EL)顯示裝置及無機電致發光(EL)顯示裝置。上述有機EL顯示裝置係至少具備本發明之圓偏光板及有機EL元件而構成。
於將本發明之偏光膜用於液晶顯示裝置之情形時，該偏光膜可設置於液晶單元之外部，亦可設置於液晶單元之內部。液晶單元係至少具備本發明之偏光膜、液晶層及基體而構成。
使用圖3於下文對尤其於透過型之主動矩陣之彩色液晶顯示裝置中之液晶單元之內部設置有本發明之偏光膜之情形時之該顯示裝置之第一構成進行說明。該顯示裝置30係依序積層第一基體31、第一本發明之偏光膜32、彩色濾光片層(彩色濾光片)33、平坦化層34、ITO電極層35、第一配向膜36、液晶層37、第二配向膜38、第二本發明之偏光膜39、包含薄膜電晶體電路及像素電極之TFT層40、以及第二基體41而構成。該等各層之積層可藉由公知之方法進行。
第一本發明之偏光膜32係配置於第一基體31與液晶層37之間。
彩色濾光片層33係配置於第一基體31與液晶層37之間、且自來自第一基體31側之入射光中提取所需波長之光之層，例如可為藉由自白色光中吸收除所需波長以外之波長之光而僅使所需波長之光透過之層，亦可為藉由對入射光之波長進行波長轉換而出射所需波長之光之層。
上述第一本發明之偏光膜32及第二本發明之偏光膜39亦可於第一基體31側及第二基體41側分別包含配向膜。第一配向膜36及第二配向膜38可為摩擦配向膜，亦可為光配向膜。又，第一本發明之偏光膜32亦可包含相位差層。
其次，使用圖4於下文對上述顯示裝置之第二構成進行說明。該顯示裝置60係依序積層第一基體61、第一本發明之偏光膜62、彩色濾光片層(彩色濾光片)63、平坦化層64、ITO電極層65、第一配向膜66、液晶層67、第二配向膜68、包含薄膜電晶體電路及像素電極之TFT層70、第二基體71、以及第二偏光膜72而構成。該等各層之積層可藉由公知之方法進行。
介隔第二基體71位於與TFT層70相反側之第二偏光膜72可為本發明之偏光膜，亦可為將聚乙烯醇利用碘染色之後使其延伸而製作之偏光膜。
其次，使用圖5於下文對上述顯示裝置之第三構成進行說明。該顯示裝置80係依序積層第一基體81、彩色濾光片層(彩色濾光片)82、第一本發明之偏光膜83、平坦化層84、ITO電極層85、第一配向膜86、液晶層87、第二配向膜88、包含薄膜電晶體電路及像素電極之TFT層90、第二基體91、以及第二偏光膜92而構成。該等各層之積層可藉由公知之方法進行。
於該第三構成中，第二偏光膜92可為本發明之偏光膜，亦可為將聚乙烯醇利用碘染色之後使其延伸而製作之偏光膜。於第二偏光膜 92為本發明之偏光膜之情形時，該第二偏光膜92亦可與上述第一構成時同樣地位於第二基體91與TFT層90之間。
又，於第三構成中，彩色濾光片層82亦可介隔第一基體81而配置於與液晶層87相反側。
再者，偏光因彩色濾光片層所包含之粒子而散射，會產生消偏光。因此，上述第一~第三構成中，更佳為第一本發明之偏光膜位於較彩色濾光片層更靠液晶層側之第三構成、即具備第三構成之顯示裝置。
本發明並不限定於上述各實施形態，能夠於技術方案所示之範圍內進行各種變更，關於將不同實施形態中分別揭示之技術手段適當組合所獲得之實施形態亦包含於本發明之技術範圍。進而，藉由將各實施形態中分別揭示之技術手段進行組合，可形成新技術特徵。
[實施例]
以下，藉由實施例更詳細地說明本發明，但本發明不應限定於該等實施例。實施例所記載之「%」及「份」只要未特別說明則為「質量%」及「質量份」。
[製造例1]
將式(2a-1)所表示之化合物2.0g、乙酸20g、水2.0g、及35%鹽酸2.6g混合。將所獲得之混合物冷卻至0℃之後，向該混合物滴加33%亞硝酸鈉水溶液1.6g。將所獲得之混合物攪拌30分鐘之後，添加胺基磺酸0.07g。將所獲得之混合物於0℃滴加至包含式(2b-1)所表示之化合物1.64g、乙酸鈉2.33g及水24.6g之混合物。繼而，過濾包含式(3a-1)所表示之化合物之析出物並以水洗淨3次。
向所獲得之析出物添加氫氧化鈉3.0g及水60g。將所獲得之混合物於85℃攪拌2小時之後冷卻至10℃。過濾析出物並以水洗淨。藉由使所獲得之固體乾燥而獲得包含式(3b-1)所表示之化合物之橙色固體1.97g。
將所獲得之橙色固體中之1.20g、N,N-二異丙基乙基胺2.01g及N,N-二甲基乙醯胺12.0g混合，並向所獲得之混合物滴加2-碘乙醇2.68g。將所獲得之混合物於120℃攪拌2小時。向所獲得之反應混合物滴加甲醇並過濾析出物之後使其乾燥，藉此獲得式(1a-5)所表示之化合物(以下，記作「化合物(1a-5)」)1.17g。
[製造例2]
於製造例1中，使用式(2a-2)所表示之化合物代替式(2a-1)所表示 之化合物，除此以外與製造例1同樣地實施而獲得式(1a-1)所表示之化合物(以下，記作「化合物(1a-1)」)1.25g。
[製造例3]
於製造例1中，使用式(2a-3)所表示之化合物代替式(2a-1)所表示之化合物，除此以外與製造例1同樣地實施而獲得式(1a-2)所表示之化合物(以下，記作「化合物(1a-2)」)1.33g。
[製造例4]
於製造例1中，使用式(2a-4)所表示之化合物代替式(2a-1)所表示 之化合物，除此以外與製造例1同樣地實施而獲得式(1a-7)所表示之化合物(以下，記作「化合物(1a-7)」)1.11g。
[實施例1]
向包含36%甲醛水溶液2.14g及甲醇11.0g之混合物添加製造例1中所獲得之化合物(1a-5)1.10g，並於60℃攪拌18小時。將冷卻至20℃後進行過濾所獲得之固體乾燥，並利用矽膠管柱層析法(溶出液：氯仿)進行精製。藉由將所獲得之固體以乙腈洗淨後使其乾燥而獲得作為紅色固體之式(1-5)所表示之化合物(以下，記作「化合物(1-5)」)0.20g。
產率(化合物(1-5)基準)：18%
M/Z：442(EI-MS(Electron Ionization Mass Spectrometry，電子電離質譜法))
最大吸收波長(λmax2)=450nm(氯仿溶液)。
[實施例2]
除使用製造例2中所獲得之化合物(1a-1)代替化合物(1a-5)以外，實施與實施例1相同之操作及反應而獲得式(1-1)所表示之化合物(以下，記作「化合物(1-1)」)0.088g。
產率(化合物(1-1)基準)：7%
M/Z：426(EI-MS)
最大吸收波長(λmax2)=458nm(氯仿溶液)
化合物(1-1)之1H-NMR(CDCl3)：δ(ppm)2.80(t、2H)、4.03(t、2H)、4.53(t、2H)、7.43(m、2H)、7.56(m、2H)、7.75(c、4H)、8.02(c、4H)。
[實施例3]
除使用製造例3中所獲得之化合物(1a-2)代替化合物(1a-5)以外，實施與實施例1相同之操作及反應而獲得式(1-2)所表示之化合物(以下，記作「化合物(1-2)」)0.165g。
產率(化合物(1-2)基準)：15%
M/Z：414(EI-MS)
最大吸收波長(λmax2)=444nm(氯仿溶液)
化合物(1-2)之1H-NMR(CDCl3)：δ(ppm)0.95(t、3H)、1.35(m、2H)、1.66(m、2H)、2.70(t、2H)、3.55(t、2H)、4.23(t、2H)、4.98(s、2H)、6.60(m、2H)、7.34(m、2H)、7.87(m、2H)、7.95(m、2H)、8.02(c、4H)。
[實施例4]
除使用製造例4中所獲得之化合物(1a-7)代替化合物(1a-5)以外，實施與實施例1相同之操作及反應而獲得式(1-7)所表示之化合物(以下，記作「化合物(1-7)」)0.070g。
產率(化合物(1-7)基準)：5%
M/Z：400(EI-MS)
最大吸收波長(λmax2)=466nm(氯仿溶液)。
[聚合性液晶化合物]
使用下述式(4-6)所表示之化合物(以下，記作「化合物(4-6)」)、下述式(4-8)所表示之化合物(以下，記作「化合物(4-8)」)、下述式(4-22)所表示之化合物(以下，記作「化合物(4-22)」)、及下述式(4-25)所表示之化合物(以下，記作「化合物(4-25)」)。
再者，化合物(4-6)係利用Lub et al.Recl.Trav.Chim.Pays-Bas，115，321-328(1996)所記載之方法合成。又，化合物(4-8)係依據該方法製造。化合物(4-22)及化合物(4-25)係依據日本專利第4719156號所記載之方法製造。
[相轉移溫度之測定]
藉由求出包含各聚合性液晶化合物之膜之相轉移溫度而測定上述各聚合性液晶化合物之相轉移溫度。該操作如下所述。
於形成有配向膜之玻璃基板上形成包含化合物(4-6)之膜，一面加熱一面藉由利用偏光顯微鏡(BX-51、Olympus股份有限公司製造)之質構觀察測定相轉移溫度。
其結果，化合物(4-6)於升溫至120℃後降溫時，於112℃相轉移至向列相，於110℃相轉移至層列型A相，於94℃相轉移至層列型B相。
與化合物(4-6)之相轉移溫度之測定中之上述操作同樣地測定化合物(4-8)之相轉移溫度。
其結果，化合物(4-8)於升溫至140℃後降溫時，於131℃相轉移至向列相，於80℃相轉移至層列型A相，於68℃相轉移至層列型B相。
與化合物(4-6)之相轉移溫度之測定中之上述操作同樣地測定化合物(4-22)之相轉移溫度。
其結果，化合物(4-22)於升溫至140℃後降溫時，於106℃相轉移 至向列相，於103℃相轉移至層列型A相，於86℃相轉移至層列型B相。
與化合物(4-6)之相轉移溫度之測定中之上述操作同樣地測定化合物(4-25)之相轉移溫度。
其結果，化合物(4-25)於升溫至140℃後降溫時，於119℃相轉移至向列相，於100℃相轉移至層列型A相，於77℃相轉移至層列型B相。
[實施例5]
[組合物之製備]
藉由將下述成分混合並於80℃攪拌1小時而獲得組合物(1)。
化合物(1)：化合物(1-5)2.5份
聚合性液晶化合物：化合物(4-6)75份
化合物(4-8)25份
聚合起始劑：2-二甲胺基-2-苄基-1-(4-啉基苯基)丁烷-1-酮(Irgacure369、Ciba Specialty Chemicals股份有限公司製造)6份
調平劑：聚丙烯酸酯化合物(BYK-361N、BYK-Chemie GmbH製造)1.5份
溶劑：氯仿250份。
[相轉移溫度之測定]
藉由與化合物(4-6)之相轉移溫度之測定中之上述操作相同之操作，測定組合物(1)所包含之成分之相轉移溫度。
其結果，該成分於升溫至140℃後降溫時，於115℃相轉移至向列相，於105℃相轉移至層列型A相，於75℃相轉移至層列型B相。
[偏光膜之製造及評價]
1.配向膜之形成
藉由旋轉塗佈法將聚乙烯醇(聚乙烯醇1000完全皂化型、和光純 藥工業股份有限公司製造)之2質量%水溶液塗佈於玻璃基板上並乾燥後，形成厚度100nm之膜。繼而，藉由對所獲得之膜之表面實施摩擦處理而形成配向膜。摩擦處理係使用半自動摩擦裝置(商品名：LQ-008型、常陽工學股份有限公司製造)，並使用布(商品名：YA-20-RW、吉川化工股份有限公司製造)於壓入量0.15mm、轉數500rpm、16.7mm/s之條件下進行。藉由該摩擦處理，獲得於玻璃基板上形成有配向膜之積層體1。
2.偏光膜之形成
藉由旋轉塗佈法於積層體1之配向膜上塗佈組合物(1)並於120℃之加熱板上加熱乾燥1分鐘之後，迅速冷卻至室溫而於上述配向膜上形成包含經配向之聚合性液晶化合物之乾燥被膜。繼而，使用UV照射裝置(SPOT CURE SP-7、Ushio股份有限公司製造)，以曝光量2000mJ/cm2(365nm基準)對乾燥被膜照射紫外線，藉此使該乾燥被膜所包含之聚合性液晶化合物以保持配向狀態之狀態進行聚合。藉此，由乾燥被膜形成偏光膜(1)而獲得積層體2。使用雷射顯微鏡(OLS3000、Olympus股份有限公司製造)測定此時之偏光膜之厚度，結果為1.7μm。
3.X射線繞射測定
對於偏光膜(1)，使用X射線繞射裝置X' Pert PRO MPD(Spectris股份有限公司製造)進行X射線繞射測定。預先求出位於偏光膜下之配向膜之摩擦方向，且介隔固定發散狹縫1/2°自上述摩擦方向入射使用Cu作為靶於X射線管電流40mA、X射線管電壓45kV之條件下產生之X射線，並於掃描範圍2θ=4.0~40.0°之範圍內以2θ=0.01671°步進地掃描而進行測定。其結果，於2θ=20.1°附近獲得波峰半高寬(FWHM)=約0.31°之陡峭繞射峰(布勒格波峰)。又，即便使X射線自相對於摩擦方向垂直之方向入射亦獲得同等結果。自波峰位置求出之秩序週期(d)為約 0.44nm，可知形成有反映高次層列相之結構。
4.二色比之測定
使用於分光光度計(UV-3150、島津製作所股份有限公司製造)設置有具備積層體2之摺疊器之裝置，利用雙光束法測定最大吸收波長下之透過軸方向之吸光度(A1)及吸收軸方向之吸光度(A2)。該摺疊器於參考側設置將光量截止50%之篩網。由所測得之透過軸方向之吸光度(A1)之值及吸收軸方向之吸光度(A2)之值算出比(A2/A1)並設為二色比。最大吸收波長(λmax1)為501nm，該波長下之二色比為63，顯示較高之值。可謂二色比越高，則作為偏光膜越有用。如實施例1所記載，化合物(1-5)之最大吸收波長(λmax2)為450nm，故而判明進行了長波長位移。該長波長位移之結果表示，於本發明之偏光膜中，化合物(1-5)分散於聚合性液晶化合物聚合而成之緻密分子鏈間時，該化合物(1-5)與該分子鏈強烈地相互作用。
又，於所形成之偏光膜(1)表面配置保護膜(40μmTAC(Konica Minolta股份有限公司製造之「KC4UY」))，且於下述條件下自其上方照射光，藉此評價耐光性。偏光膜(1)之最大吸收波長501nm下之耐光性試驗後之偏光膜(1)之吸光度成為試驗前之82%。另一方面，使用日本專利特開2013-101328號公報所記載之式(1-10)所表示之二色性色素，利用與上述方法相同之方法形成偏光膜而進行耐光性試驗，結果該偏光膜之最大吸收波長548nm下之耐光性試驗後之該偏光膜之吸光度成為試驗前之47%。即，可知本發明之化合物之耐光性優異。
耐光性試驗中之光之照射條件如下所述。
使用機器：ATLAS公司製造之Suntest XLS+
使用光源：氙弧燈
曝光條件：250mW/m2
試驗時間：120小時
暴露量：108000KJ/m2
溫度：60℃。
[實施例6]
除使用實施例2中所獲得之化合物(1-1)代替化合物(1-5)以外，實施與實施例5相同之操作而形成偏光膜。繼而，與實施例5同樣地測定最大吸收波長以及二色比。
其結果，最大吸收波長(λmax1)為508nm，該波長下之二色比為70，顯示較高之值。又，如實施例2所記載，化合物(1-1)之最大吸收波長(λmax2)為458nm，故而判明進行了長波長位移。該長波長位移之結果表示，於本發明之偏光膜中，化合物(1-1)分散於聚合性液晶化合物聚合而成之緻密分子鏈間時，該化合物(1-1)與該分子鏈強烈地相互作用。
[實施例7]
除使用實施例3中所獲得之化合物(1-2)代替化合物(1-5)以外，實施與實施例5相同之操作而形成偏光膜。繼而，與實施例5同樣地測定最大吸收波長以及二色比。
其結果，最大吸收波長(λmax1)為494nm，該波長下之二色比為61，顯示較高之值。又，如實施例3所記載，化合物(1-2)之最大吸收波長(λmax2)為444nm，故而判明進行了長波長位移。該長波長位移之結果表示，於本發明之偏光膜中，化合物(1-2)分散於聚合性液晶化合物聚合而成之緻密分子鏈間時，該化合物(1-2)與該分子鏈強烈地相互作用。
[實施例8]
除使用實施例4中所獲得之化合物(1-7)代替化合物(1-5)以外，實施與實施例5相同之操作而形成偏光膜。繼而，與實施例5同樣地測定最大吸收波長以及二色比。
其結果，最大吸收波長(λmax1)為508nm，該波長下之二色比為83，顯示較高之值。又，如實施例4所記載，化合物(1-7)之最大吸收波長(λmax2)為466nm，故而判明進行了長波長位移。該長波長位移之結果表示，於本發明之偏光膜中，化合物(1-7)分散於聚合性液晶化合物聚合而成之緻密分子鏈間時，該化合物(1-7)與該分子鏈強烈地相互作用。
[產業上之可利用性]
本發明之化合物為於波長350nm~510nm之範圍具有最大吸收、作為二色性色素而發揮功能之新穎化合物，由包含該化合物之組合物可形成二色比高之偏光膜。本發明之化合物及包含其之組合物可廣泛用於偏光膜、以及具備偏光膜之液晶顯示裝置、液晶單元、圓偏光板、及有機EL顯示裝置之製造領域。

Claims (17)

  1. 一種化合物，其以下述式(1)表示， (式中，R1表示氫原子、碳數1~20之烷基、碳數1~20之烷氧基、碳數1~20之醯基、碳數2~20之烷氧基羰基、碳數1~20之醯氧基、或-N(R10)(R11)，R10表示碳數1~20之醯基、碳數1~20之烷基磺醯基或碳數6~20之芳基磺醯基，R11表示氫原子或碳數1~20之烷基，R10與R11亦可相互鍵結而與其等所鍵結之氮原子共同形成包含-N-CO-或-N-SO2-之環；構成上述烷基、上述烷氧基、上述醯基、上述烷氧基羰基、上述醯氧基、上述烷基磺醯基、及上述芳基磺醯基之一個以上之氫原子亦可被取代為鹵素原子、羥基、未經取代之胺基或具有取代基之胺基；於構成上述烷基及上述烷氧基之碳原子間亦可插入有-O-或-NR20-，R20表示氫原子或碳數1~20之烷基；R2~R4為氫原子以外之取代基，且個自獨立地表示碳數1~4之烷基、碳數1~4之烷氧基、鹵素原子、或氰基；構成上述烷基及上述烷氧基之一個以上之氫原子亦可被取代為鹵素原子或羥基；n、m及p分別獨立為0~2之整數；Ar1為N鍵結於伸苯基之含氮飽和雜環基，且表示該含氮飽和雜環基之至少一個β位為氧原子或硫原子之五~八員環，鍵結於環之氫原子中之一個~六個亦可被取代為碳數1~3之烷基)。
  2. 如請求項1之化合物，其以式(1')表示， (式中，R1表示與上述相同之含義；A表示氧原子或硫原子)。
  3. 如請求項1之化合物，其於波長350nm~510nm之範圍具有最大吸收。
  4. 一種組合物，其包含聚合性液晶化合物及如請求項1至3中任一項之化合物。
  5. 如請求項4之組合物，其中聚合性液晶化合物顯示層列型液晶相。
  6. 如請求項4之組合物，其進而包含聚合起始劑。
  7. 一種偏光膜，其包含如請求項1至3中任一項之化合物。
  8. 如請求項7之偏光膜，其中偏光膜之最大吸收波長(λmax1)長於式(1)或式(1')所表示之化合物之最大吸收波長(λmax2)。
  9. 如請求項8之偏光膜，其中λmax1與λmax2之差為10nm以上。
  10. 如請求項7之偏光膜，其於X射線繞射測定中顯示布勒格波峰。
  11. 一種液晶顯示裝置，其具備如請求項7之偏光膜。
  12. 一種液晶單元，其具備如請求項7之偏光膜、液晶層及基體。
  13. 如請求項12之液晶單元，其中偏光膜係配置於基體與液晶層之間。
  14. 如請求項13之液晶單元，其中於基體與液晶層之間進而配置有彩色濾光片。
  15. 一種圓偏光板，其具有如請求項7之偏光膜及1/4波長板。
  16. 一種有機EL顯示裝置，其具備如請求項7之偏光膜及有機EL元 件。
  17. 一種有機EL顯示裝置，其具備如請求項15之圓偏光板及有機EL元件。
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