TW201936766A - 偏光膜形成用組成物 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種長期保存安定性優異，即使長期保存後，亦可有效地抑制所得之偏光膜的定向缺陷發生之偏光膜形成用組成物。
本發明之偏光膜形成用組成物，係包含聚合性液晶化合物、二色性色素、光聚合起始劑、及有機溶劑，且滿足下述式(1)A(380)≧1.2 (1)
[式中，A(380)係表示將偏光膜形成用組成物以該濃度成為0.4質量%之方式以前述有機溶劑稀釋後之溶液在380nm之吸光度。]

Description

偏光膜形成用組成物
本發明係關於包含聚合性液晶化合物、二色性色素、光聚合起始劑、及有機溶劑之偏光膜形成用組成物、偏光膜、該偏光膜之製造方法、以及偏光板。
平面顯示裝置(FPD)係使用偏光板、相位差板等光學膜。近年來，從薄膜化之觀點上，研究包含偏光膜之偏光板，該偏光膜係使含有聚合性液晶化合物、二色性色素、光聚合起始劑及有機溶劑之組成物硬化而成者(例如專利文獻1)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2012-083734號公報
為連續形成如此之偏光膜，必須製作包含聚合性液晶化合物、二色性色素、光聚合起始劑及有機溶劑之偏光膜形成用組成物，進行長期保存。但，若依據本發明人之研究，該偏光膜形成用組成物進行長期保存時，因光聚合起始劑受到光之照射，會產生自由基。已知藉由如此方式產生之自由基會使組成物中之聚合性液晶化合物反應，故在保存後，若使聚合性液晶化合物以定向狀態硬化，有時會產生定向缺陷。
因此，本發明之目的在於提供一種長期保存安定性優異，即使長期保存後，亦可有效地抑制所得偏光膜的定向缺陷發生之偏光膜形成用組成物等。
本發明人係為解決上述課題，經專心研究之結果，發現在含有聚合性液晶化合物、二色性色素、光聚合起始劑、及有機溶劑之偏光膜形成用組成物中，380nm之吸光度若為特定之範圍內，可解決上述課題，終完成本發明。亦即，在本發明係含有以下者。
[1]一種偏光膜形成用組成物，係包含聚合性液晶化合物、二色性色素、光聚合起始劑、及有機溶劑，且滿足下述式(1)A(380)≧1.2 (1)
[式中，A(380)係表示將偏光膜形成用組成物以該濃度成為0.4質量%之方式以前述有機溶劑稀釋後之溶液在380nm之吸光度。]
[2]如[1]項所述之偏光膜形成用組成物，其係更滿足下述式(2)0.8≧A(650) (2)
式中，A(650)係表示將偏光膜形成用組成物以該濃度成為0.4質量%之方式以前述有機溶劑稀釋後之溶液在650nm之吸光度。
[3]如[1]或[2]項所述之偏光膜形成用組成物，其中，聚合性液晶化合物係呈現層列液晶性之化合物。
[4]如[1]至[3]項中任一項所述之偏光膜形成用組成物，其中，偏光膜形成用組成物中的固體成分的含量係該偏光膜形成用組成物之質量的5至50質量%。
[5]如[1]至[4]項中任一項所述之偏光膜形成用組成物，其中，聚合性液晶化合物之含量係偏光膜形成用組成物中的固體成分之質量的50至99質量%。
[6]如[1]至[5]項中任一項所述之偏光膜形成用組成物，其中，二色性色素之含量係偏光膜形成用組成物中的固體成分之質量的1至20質量%。
[7]一種偏光膜，係[1]至[6]項中任一項所述之偏光膜形成用組成物的硬化物。
[8]一種偏光膜之製造方法，係包含：形成[1]至[6]項中任一項所述之偏光膜形成用組成物的塗膜，將有機溶劑從該塗膜進行乾燥去除之步驟(ii)、及 使聚合性液晶化合物以層列液晶相之狀態定向硬化之步驟(iii)。
[9]如[8]項所述之方法，其中包含將[1]至[6]項中任一項所述之偏光膜形成用組成物以滿足前述式(1)及/或(2)之狀態進行保存的步驟(i)。
[10]一種偏光板，係包含：[7]項所述之偏光膜、基材、及定向膜。
本發明之偏光膜形成用組成物係長期保存安定性優異，即使長期保存後，亦可有效地抑制所得偏光膜的定向缺陷發生。
<偏光膜形成用組成物>
本發明之偏光膜形成用組成物，係包含聚合性液晶化合物、二色性色素、光聚合起始劑、及有機溶劑，且滿足下述式(1)A(380)≧1.2 (1)
[式中，A(380)係表示將偏光膜形成用組成物以該濃度成為0.4質量%之方式以前述有機溶劑稀釋後之溶液在380nm之吸光度。]。偏光膜形成用組成物在380nm之吸光度若為特定之範圍內，該組成物在保存時，可有效地抑制光聚合起始劑之自由基的產生及由該自由基所致之聚合性液晶化合物的聚合反應。
因此，本發明之偏光膜形成用組成物即使使該組成物中之聚合性液晶化合物以定向狀態聚合，定向缺陷幾乎或完全不會發生。因此，本發明之偏光膜形成用組成物係長期保存安定性優異，即使長期保存後，亦可形成顯示優異之定向性的偏光膜。
在前述式(1)中，A(380)之值較佳係1.4以上，更佳係1.6以上。式(1)之A(380)為上述值以上時，可更有效地抑制或防止聚合性液晶化合物之聚合(聚合作用)，並可更提昇偏光膜形成用組成物之長期保存安定性。又，在式(1)之A(380)的值通常為4.0以下，較佳係3.5以下。前述式(1)為上述值以下時，可降低二色性色素之析出等。
本發明之偏光膜形成用組成物較佳係更滿足下述式(2)0.8≧A(650) (2)
[式中，A(650)係表示將偏光膜形成用組成物以該濃度成為0.4質量%之方式以前述有機溶劑稀釋後的溶液在650nm之吸光度]。偏光膜形成用組成物在650nm之吸光度為0.8以下時，可見光(尤其是紅色光)的一部分在未被偏光膜形成用組成物吸收的情況下穿透，故在偏光膜形成用組成物中若有塵埃等異物或二色性色素等溶解殘渣，可用目視確認。因此，可從偏光膜形成用組成物容易除去如此之異物或溶解殘渣等，可有效地抑制或防止起因於該異物或溶解殘渣之定向缺陷發生。
另一方面，從偏光性能之觀點而言，偏光膜係以可截取可見光者為佳。在本發明之一實施態樣中，偏光膜形成用組成物係以硬化前之狀態如上述使650nm之光穿透，但若進行硬化而形成偏光膜，以極大吸收波長朝長波長側偏移(有時稱為紅偏移)之影響，截取650nm之光。如此地，本發明之偏光膜形成用組成物係具有在硬化前可目視異物等之優點，且具有在硬化後可確保偏光性能之優點。又，若使偏光膜形成用組成物硬化而形成偏光膜，推測進行紅偏移係因聚合性液晶化合物以定向狀態硬化後之液晶(有時稱為聚合液晶)中二色性色素被包入，聚合液晶與二色性色素之距離變近，電子密度上升，互相引起相互作用。
在此，在測定380nm及650nm之吸光度的溶液中，相對於偏光膜形成用組成物與稀釋用之有機溶劑的總質量(100質量%)，偏光膜形成用組成物之濃度(質量%)係表示偏光膜形成用組成物之質量(含量)。上述380nm及650nm之吸光長度係使偏光膜形成用組成物以光程長成為1cm 之方式置入於石英槽內，可使用分光光度計測定，例如可藉由實施例記載之方法測定。又，測定吸光度之有機溶劑係使用與偏光膜形成用組成物中之有機溶劑之相同者。
在前述式(2)中，A(650)之值較佳係0.7以下，更佳係0.5以下。式(2)中之A(650)為上述值以下時，650nm之光容易穿透偏光膜形成用組成物，更容易以目視確認異物或溶解殘渣等。A(650)之值通常為0.4以上。式(2)中之A(650)為上述值以上時，容易提高所得偏光膜之偏光性能。
本發明之偏光膜形成用組成物較佳係更滿足下述式(3)A(400至600)≧1.0 (3)
[式中，A(400至600)係表示將偏光膜形成用組成物以該濃度成為0.4質量%之方式以前述有機溶劑稀釋後的溶液在400至600nm之吸光度]。若滿足式(3)之關係，容易提高所得偏光膜之偏光性能。A(400至600)之值通常為4.0以下，較佳係3.5以下。又，波長400至600nm之吸光度係可藉由與上述380nm及650nm之吸光度同樣之方法測定。
在本發明之較佳態樣中，偏光膜形成用組成物滿足上述式(1)至(3)。如此偏光膜形成用組成物係長期保存安定性優異，且可目視確認異物等的混入，故可有效地抑制所得偏光膜之定向缺陷，亦可確保充分之偏光性能。如此偏光膜形成用組成物之色係可為些許帶紅色調之黒色，但所得之偏光膜係藉由紅偏移，與偏光膜形成用組成物比較，650nm附近之吸光度上昇之影響，可為無紅色調之黒色。
[聚合性液晶化合物]
本發明之聚合性液晶組成物係包含至少具有1個聚合性基且顯示層列液晶性之聚合性液晶化合物(以下，亦稱為「聚合性液晶化合物(B)」)而成者。藉由使用顯示層列液晶性之聚合性液晶化合物，可形成定向順序高之偏光膜。聚合性液晶化合物(B)顯示之液晶狀態係層列相(層列液晶狀態)，從可實現更高之定向順序的觀點，以高階層列相(高階層列液晶狀態)更佳。該高階層列相係指層列B相、層列D相、層列E相、層列F相、層列G相、層列H相、層列I相、層列J相、層列K相及層列L相，此等之中，以層列B相、層列F相及層列I相更佳。定向順序高之偏光膜係在X射線繞射測定中可獲得如六角相或結晶相之源自高階構造的布拉格峰。布拉格峰意指源自分子定向之面周期構造的尖峰，以周期間隔為3.0至6.0Å之偏光膜為佳。又，顯示層列液晶性之聚合性液晶化合物(具有層列相之聚合性液晶化合物)稱為聚合性層列液晶化合物。
在本發明之偏光膜形成用組成物中，含有聚合性層列液晶化合物時，在所得偏光膜中形成層列相。在層列相之狀態，包入於液晶中之二色性色素與定向之聚合液晶更接近之位置配列，故電子密度更容易提高，硬化後容易朝長波長側偏移。因此，偏光膜形成後在650nm之吸光度容易上昇，可使所得偏光膜之偏光性能更提高。
聚合性液晶化合物(B)係可舉例如式(B1)所示之化合物及該化合物之聚合體(以下有時將該化合物及該聚合體總稱為「聚合性液晶化合物(B1)」)。
U1-V1-W1-X1-Y1-X2-Y2-X3-W2-V2-U2 (B1)
[式(B1)中， X1、X2及X3互相獨立地表示2價之芳香族基或2價之脂環式烴基，在此，在該2價之芳香族基或2價之脂環式烴基所含之氫原子可被鹵素原子、碳數1至4之烷基、碳數1至4之氟烷基、碳數1至4之烷氧基、氰基或硝基取代，構成該2價之芳香族基或2價之脂環式烴基之碳原子亦可被氧原子或硫原子或氮原子取代。但，X1、X2及X3中之至少1種係可具有取代基之1,4-伸苯基或可具有取代基之環己烷-1,4-二基。
Y1及Y2互相獨立地為單鍵或二價之鍵結基。
U1表示氫原子或聚合性基。
U2表示聚合性基。
W1及W2互相獨立地為單鍵或二價之鍵結基。
V1及V2互相獨立地表示可具有取代基之碳數1至20之烷二基，構成該烷二基之-CH2-亦可取代成-O-、-CO-、-S-或NH-。]
在聚合性液晶化合物(B1)中，X1、X2及X3中之至少1個係可具有取代基之1,4-伸苯基、或可具有取代基之環己烷-1,4-二基。尤其，X1及X3係以可具有取代基之環己烷-1,4-二基為佳，該環己烷-1,4-二基係以反式-環己烷-1,4-二基再更佳。可具有取代基之1,4-伸苯基、或可具有取代基之環己烷-1,4-二基為任意地具有之取代基係可舉例如甲基、乙基及丁基等碳數1至4之烷基、氰基以及氯原子、氟原子等鹵素原子。較佳係無取代。又，Y1及Y2為相同構造時，較佳係X1、X2及X3中之至少1種為不同構造。X1、X2及X3之中至少1種不同構造時，會有層列液晶性容易顯現之傾向。
Y1及Y2較佳係互相獨立地為-CH2CH2-、-CH2O-、-CH2CH2O-、-COO-、-OCOO-、單鍵、-N=N-、-CRa=CRb-、-C≡C-、-CRa=N-或CO-NRa-。Ra及Rb係互相獨立地表示氫原子或碳數1至4之烷基。Y1更佳係-CH2CH2-、-COO-或單鍵，Y2更佳係-CH2CH2-或CH2O-。又，X1、X2及X3全部為相同構造時，Y1及Y2較佳係互相相異之構造。Y1及Y2為互相相異之構造時，有容易顯現層列液晶性之傾向。
U2係聚合性基。U1係氫原子或聚合性基，較佳係聚合性基。較佳係U1及U2均為聚合性基，以均為光聚合性基為佳。光聚合性基係指由後述光聚合起始劑產生的活性自由基或酸等參與聚合反應之基。
U1所示之光聚合性基與U2所示之聚合性基亦可互相相異，但以相同種類之基為佳。聚合性基係可舉例如乙烯基、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、氧環丁烷基等。其中，以自由基聚合性基為佳，以丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯基、乙烯氧基更佳，以丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基再更佳，以丙烯醯氧基為最佳。
V1及V2所示之烷二基係可舉例如亞甲基、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較佳係碳數2至12之烷二基，更佳係碳數6至12之烷二基。
該烷二基任意地具有之取代基係可舉例如氰基及鹵素原子，但該烷二基以無取代為佳，以無取代且直鏈狀之烷二基更佳。
W1及W2較佳係互相獨立地為單鍵、-O-、-S-、-COO-或OCOO-，更佳係單鍵或-O-。
聚合性液晶化合物(B1)係可舉例如式(B-1)至式(B-25)所示之化合物。聚合性液晶化合物(B1)具有環己烷-1,4-二基時，其環己烷-1,4-二基以反式體為佳。
此等之中，較佳係選自由式(B-2)、式(B-3)、式(B-4)、式(B-5)、式(B-6)、式(B-7)、式(B-8)、式(B-13)、式(B-14)、式(B-15)、式(B-16)及式(B-17)所示之化合物所成群組中的至少1種。
例示之聚合性液晶化合物係可單獨或組合使用。組合2種以上之聚合性液晶化合物時，較佳係至少1種為聚合性液晶化合物，更佳係2種以上為聚合性液晶化合物。藉由組合，有時即使在液晶-結晶相轉移溫度以下之溫度，亦可暫時維持液晶性。組合2種類之聚合性液晶化合物時之混合比通常為1：99至50：50，較佳係5：95至50：50，更佳係10：90至50：50。
聚合性液晶化合物係可用Lub et al.Recl.Trav.Chim.Pays-Bas,115,321-328(1996)、專利第4719156號等記載之公知方法製造。
偏光膜形成用組成物之固體成分中的聚合性液晶化合物之含量較佳係50質量%以上，更佳係70質量%以上，較佳係99質量%以下，更佳係95質量%以下，再更佳係90質量%以下。在本說明書中，偏光膜形成用組成物中的固體成分意指從偏光膜形成用組成物除去溶劑等之揮發性成分之後的成分之合計量。
[二色性色素]
本發明之偏光膜形成用組成物係含有二色性色素。所謂二色性色素係意指具有在分子之長軸方向的吸光度、及在短軸方向之吸光度相異的性質之色素。若為具有如此之性質者，二色性色素並無限制，可為染料，亦可為顏料。可組合二種以上之染料使用，亦可組合二種以上之顏料使用，亦可將染料與顏料組合使用。
偏光膜形成用組成物較佳係含有在波長300至700nm之範圍具有極大吸收波長(λMAX)之二色性色素，更佳係含有在波長300至550nm之範圍具有極大吸收尤其在380nm附近具有吸收之二色性色素(有時稱為二色性色素(1))。調整至前述式(1)之範圍的方法並無限定，但特別將具有如此之吸收的二色性色素之量以偏光膜形成用組成物在380nm之吸光度成為1.2以上之方式進行調整，可滿足前述式(1)之關係。
偏光膜形成用組成物更佳係含有在波長550至700nm之範圍具有極大吸收波長(λMAX)，尤其在650nm附近具有吸收波長之二色性色 素(有時稱為二色性色素(2))。調整至前述式(2)之範圍的方法並無限定，但特別將具有如此之吸收的二色性色素之量以偏光膜形成用組成物在650nm之吸光度成為0.8以下之方式進行調整，可滿足前述式(2)之關係。又，二色性色素之吸光度係以二色性色素之濃度成為0.02質量%之方式，較佳係表示以氯仿等有機溶劑稀釋成的溶液之吸光度，例如可藉由實施例記載之方法測定。
本發明之偏光膜形成用組成物較佳係含有至少二色性色素(1)作為二色性色素，更佳係更含有二色性色素(2)。二色性色素(1)及二色性色素(2)可分別單獨或組合二種以上使用。
在偏光膜形成用組成物所含的二色性色素係可舉例如吖啶色素、色素、花青色素、萘色素、偶氮色素及蒽醌色素，其中，以偶氮色素為佳。偶氮色素係可舉例如單偶氮色素、雙偶氮色素、三偶氮色素、四偶氮色素及二苯乙烯偶氮色素，以雙偶氮色素及三偶氮色素為佳。
偶氮色素係可舉例如式(I)所示之化合物(以下，視情況稱為「化合物(I)」)。
K1(-N=N-K2)p-N=N-K3 (I)
[式(I)中，K1及K3互相獨立地表示可具有取代基之苯基、可具有取代基之萘基或可具有取代基之1價之雜環基。K2表示可具有取代基之對-伸苯基、可具有取代基之萘-1,4-二基或可具有取代基之2價之雜環基。p表示1至4之整數。p為2以上之整數時，複數之K2可互為相同或相異。在可見光區域顯示吸收之範圍，-N=N-鍵可取代成-C=C-、-COO-、-NHCO-、-N=CH-鍵。]
1價之雜環基係可舉例如從喹啉、噻唑、苯并噻唑、噻吩并噻唑、咪唑、苯并咪唑、唑、苯并唑等雜環化合物除去1個氫原子之基。2價之雜環基係可舉例如從前述雜環化合物除去2個氫原子之基。
K1及K3中之苯基、萘基及1價之雜環基、以及K2中之對-伸苯基、萘-1,4-二基及2價之雜環基任意地具有之取代基係可舉例如碳數1至4之烷基；甲氧基、乙氧基、丁氧基等碳數1至4之烷氧基；三氟甲基等碳數1至4之氟烷基；氰基；硝基；鹵素原子；胺基、二乙基胺基、吡咯啶基(pyrrolidino)等取代或無取代胺基(所謂取代胺基係指具有1個或2個碳數1至6之烷基的胺基、或2個取代烷基互相鍵結而形成碳數2至8之烷二基的胺基。無取代胺基為-NH2。)。
化合物(I)之中，較佳係式(I-1)至式(I-8)之任一者所示之化合物，更佳係式(I-1)至式(I-3)之任一者所示之化合物，再更佳係式(I-1)及式(I-3)之任一者所示之化合物。
[式(I-1)至(I-8)中，B1至B30係互相獨立地表示氫原子、碳數1至6之烷基、碳數1至4之烷氧基、氰基、硝基、取代或無取代之胺基(取代胺基及無取代胺基之定義如前述)、氯原子或三氟甲基。
n1至n4係互相獨立地表示0至3之整數。
n1為2以上時，複數之B2可互為相同或相異，n2為2以上時，複數之B6可互為相同或相異，n3為2以上時，複數之B9可互為相同或相異，n4為2以上時，複數之B14可互為相同或相異。]
前述蒽醌色素係以式(I-9)所示之化合物為佳。
[式(I-9)中，R1至R8互相獨立地表示氫原子、-Rx、-NH2、-NHRx、-NRx 2、-SRx或鹵素原子。
Rx表示碳數1至4之烷基或碳數6至12之芳基。]
前述噁酮色素係以式(I-10)所示之化合物為佳。
[式(I-10)中，R9至R15係互相獨立地表示氫原子、-Rx、-NH2、-NHRx、-NRx 2、-SRx或鹵素原子。
Rx係表示碳數1至4之烷基或碳數6至12之芳基。]
前述吖啶色素係以式(I-11)所示之化合物為佳。
[式(I-11)中，R16至R23係互相獨立地表示氫原子、-Rx、-NH2、-NHRx、-NRx 2、-SRx或鹵素原子。
Rx係表示碳數1至4之烷基或碳數6至12之芳基。]
在式(I-9)、式(I-10)及式(I-11)中，Rx之碳數1至6之烷基係可舉例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基及己基，碳數6至12之芳基係苯基、甲苯基、二甲苯基及萘基。
前述花青色素較佳係式(I-12)所示之化合物及式(I-13)所示之化合物。
[式(I-12)中，D1及D2係互相獨立地表示式(I-12a)至式(I-12d)之任一者所示之基。
n5表示1至3之整數。]
[式(I-13)中， D3及D4係互相獨立地表示式(I-13a)至式(I-13h)之任一者所示之基。
n6係表示1至3之整數。]
此等二色性色素之中，從定向性之觀點而言，以偶氮色素為佳。
在波長300至550nm之範圍具有極大吸收波長(λMAX)之二色性色素(1)的具體例係可舉例如日本特開2016-006502號記載之化合物等。
在波長550至700nm之範圍具有極大吸收波長(λMAX)之二色性色素(2)的具體例係可舉例如日本特開2013-227532號記載之化合物等。
偏光膜形成用組成物之固體成分中之二色性色素(1)的含量較佳係1.3質量%以上，更佳係1.5質量%以上，又更佳係1.8質量%以上，又再更佳係2.0質量%以上，特佳係3.0質量%以上，最佳係3.5質量%以上。亦依據二色性色素(1)之種類而定，但二色性色素(1)之含量為上述值以上時，容易獲得滿足前述式(1)之偏光膜形成用組成物，故偏光膜形成用組 成物之長期保存安定性會提高，更容易抑制所得偏光膜的定向缺陷之發生。上述二色性色素(1)之含量值較佳係20質量%以下，更佳係10質量%以下。
偏光膜形成用組成物之固體成分中的二色性色素(2)之含量較佳係3.8質量%以下，更佳係3.5質量%以下，又更佳係3.0質量%以下，特佳係2.5質量%以下。亦依據二色性色素(2)之種類而定，但二色性色素(2)之含量為上述值以下時，容易獲得滿足前述式(2)之偏光膜形成用組成物，故容易目視該組成物中之異物等。上述二色性色素(2)之含量之值較佳係0.1質量%以上，更佳係1質量%以上。
本發明之偏光膜形成用組成物至少含有二色性色素(1)與二色性色素(2)時，從容易顯現組成物中之異物等辨識性及所得偏光膜的良好定向性之觀點而言，相對於二色性色素(1)1質量份，二色性色素(2)之含量較佳係可為0.1至5質量份，更佳係可為0.3至3質量份，較佳係可為0.05至3質量份，更佳係可為0.1至1質量份，再更佳係可為0.2至0.8質量份。
偏光膜形成用組成物之固體成分中的二色性色素之含量(合計含量)較佳係1質量%以上，更佳係3質量%以上，再更佳係5質量%以上，較佳係60質量%以下，更佳係20質量%以下，再更佳係15質量%以下。二色性色素之含量(合計含量)為上述值以上時，亦依據所含二色性色素之種類而定，但容易顯現偏光膜形成用組成物之長期保存安定性、或所得偏光膜之良好的定向性及偏光性能。二色性色素之含量(合計含量)為上述值以下時，亦依據所含二色性色素之種類而定，但容易顯現偏光膜形成用組成物中之異物等的良好辨認性。
[有機溶劑]
本發明之偏光膜形成用組成物包含有機溶劑。有機溶劑係可依照此等之種類而適當選擇可溶解聚合性液晶化合物及二色性色素者。一般，層列液晶化合物之黏度高，故在聚合性液晶組成物中含有有機溶劑時，容易塗布，結果在許多情況下容易形成偏光膜。有機溶劑之具體例係可舉例如甲醇、乙醇、乙醇、乙二醇、異丙醇、丙二醇、甲基溶纖劑、丁基溶纖劑、丙二醇單甲基醚等醇溶劑；乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇甲基醚乙酸酯、γ-丁內酯、丙二醇甲基醚乙酸酯、乳酸乙酯等酯溶劑；丙酮、甲乙酮、環戊酮、環己酮、甲基戊酮、甲基異丁酮等酮溶劑、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；以及氯仿、氯苯等氯烴溶劑等。有機溶劑係可單獨或組合二種以上使用。相對於聚合性液晶組成物100質量份，溶劑之含量較佳係100至1900質量份，更佳係150至900質量份，再更佳係180至600質量份。
[光聚合起始劑]
本發明之偏光膜形成用組成物係含有光聚合起始劑。就光聚合起始劑而言，通常，可使用在波長300nm至380nm具有光吸收之光聚合起始劑。光聚合起始劑係可起始聚合性液晶化合物之聚合反應的化合物，可在更低溫下開始聚合反應。具體而言，可舉例如可藉由經吸收之光的作用產生活性自由基或酸之光聚合起始劑，其中，較佳係藉由光之作用產生自由基之光聚合起始劑。
光聚合起始劑係可舉例如苯偶因化合物、二苯基酮化合物、烷基苯基酮化合物、醯基膦氧化物化合物、三化合物、錪鹽及鋶鹽。此等光聚合起始劑係可單獨或組合二種以上而使用。
苯偶因化合物係可舉例如苯偶因、苯偶因甲基醚、苯偶因乙基醚、苯偶因異丙基醚及苯偶因異丁基醚。
二苯基酮化合物係可舉例如二苯基酮、o-苯甲醯基安息香酸甲酯、4-苯基二苯基酮、4-苯甲醯基-4’-甲基二苯基硫醚、3,3’,4,4’-四(第三丁基過氧化羰基)二苯基酮及2,4,6-三甲基二苯基酮。
烷基苯基酮化合物係可舉例如二乙氧基乙醯苯、2-甲基-2-N-嗎啉基-1-(4-甲基硫苯基)丙烷-1-酮、2-二甲基胺基-2-苯甲基-1-(4-嗎啉基苯基)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-酮之寡聚物。
醯基膦氧化物化合物係可舉例如2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基膦氧化物及雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基膦氧化物。
三化合物係可舉例如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。
光聚合起始劑係可使用市售者。市售之聚合起始劑係可舉例如”Irgacure(註冊商標)907”、”Irgacure(註冊商標)184”、”Irgacure(註冊商標)651”、”Irgacure(註冊商標)819”、”Irgacure(註冊商標)250”、”Irgacure(註冊商標)369”(Ciba Japan(股))；”SEIKUOL(註冊商標)BZ”、”SEIKUOL(註冊商標)Z”、”SEIKUOL(註冊商標)BEE”(精工化學(股))；”Kayacure(註冊商標)BP100”(日本化藥(股))；”Kayacure(註冊商標)UVI-6992”(Dow公司製)；”ADEKA OPTOMER SP-152”、”ADEKA OPTOMER SP-170”(ADEKA(股))；”TAZ-A”、”TAZ-PP”(日本Siber Hegner公司)；及”TAZ-104”(三和化學公司)。
光聚合起始劑係吸收光，例如吸收含有波長300至380nm之紫外光，藉此而產生自由基或酸，故藉由所產生之自由基等進行組成物中之聚合性液晶化合物的聚合反應，進行聚合作用。但，本發明之偏光膜形成用組成物較佳係藉由二色性色素(尤其，二色性色素(1))將波長380nm之吸光度調整至1.2以上，故在保存中前述光即使曝露於組成物中，組成物本身尤其組成物中所含之二色性色素(尤其，二色性色素(1))吸收曝露光，可有效地抑制或防止光聚合起始劑之自由基等的產生及因該自由基等所致之聚合性液晶化合物的聚合作用。因此，本發明之偏光膜形成用組成物係使該組成物中之聚合性液晶化合物以定向狀態聚合，而幾乎或全部不會產生定向缺陷。因此，本發明之偏光膜形成用組成物係包含光聚合起始劑，較佳係就定向聚合性之點而言在有利的波長300至380nm具有光吸收之 光聚合起始劑，可獲得長期保存安定性優異，即使長期保存後亦顯示優異之定向性的偏光膜。
光聚合起始劑之含量係可依照在該偏光膜形成用組成物所含有之聚合性液晶化合物的種類及其量而適當調節，但相對於聚合性液晶化合物100質量份，較佳係0.1質量份以上，更佳係0.5質量份以上，再更佳係1質量份以上，較佳係30質量份以下，更佳係20質量份以下，再更佳係10質量份以下。光聚合起始劑之含量為上述下限值以上時，可不干擾聚合性液晶化合物之定向而聚合。又，光聚合起始劑之含量為上述上限值以下時，可提升長期保存安定性，更容易抑制或防止所得偏光膜的定向缺陷發生。
[其它添加劑]
本發明之偏光膜形成用組成物係亦可含有1種以上之調平劑。調平劑係調整偏光膜形成用組成物之流動性，具有使藉由塗佈該組成物所得之塗布膜更平坦之功能，具體而言，可舉例如界面活性劑。調平劑較佳係選自由以聚丙烯酸酯化合物作為主成分之調平劑及以含有氟原子之化合物作為主成分之調平劑所成組群中之至少1種。
以聚丙烯酸酯化合物作為主成分之調平劑係可舉例如”BYK-350”、”BYK-352”、”BYK-353”、”BYK-354”、”BYK-355”、”BYK-358N”、”BYK-361N”、”BYK-380”、”BYK-381”及”BYK-392”[BYK Chemie公司]。
以含有氟原子之化合物作為主成分之調平劑係可舉例如”Megafac(註冊商標)R-08”、Megafac”R-30”、Megafac”R-90”、 Megafac”F-410”、Megafac”F-411”、Megafac”F-443”、Megafac”F-445”、Megafac”F-470”、Megafac”F-471”、Megafac”F-477”、Megafac”F-479”、Megafac”F-482”及Megafac”F-483”[DIC(股)]；”Surflon(註冊商標)S-381”、Surflon”S-382”、Surflon”S-383”、Surflon”S-393”、Surflon”SC-101”、Surflon”SC-105”、”KH-40”及”SA-100”[AGC Semichemical(股)]；”E1830”、”E5844”[Daikin Fine Chemical研究所(股)]；”EFTOP EF301”、”EFTOP EF303”、”EFTOP EF351”及”EFTOP EF352”[三菱Material電子化成(股)]。
偏光膜形成用組成物含有調平劑時，相對於聚合性液晶化合物100質量份，其含量係以0.05至5質量份為佳，以0.05至3質量份更佳。調平劑之含量為上述範圍內時，所得偏光膜會更平滑，亦有不易產生不均之傾向。
本發明之偏光膜形成用組成物亦可更含有光敏劑。光敏劑係可舉例如氧蒽酮、硫雜蒽酮等之氧蒽酮化合物(2,4-二乙基硫雜蒽酮、2-異丙基硫雜蒽酮等)；蒽、含有烷氧基之蒽(二丁氧基蒽等)等之蒽化合物；啡噻及紅螢烯等。光敏劑係可單獨或組合2種以上而使用。
偏光膜形成用組成物含有光敏劑時，可更促進該組成物所含有之聚合性液相化合物的聚合反應。光敏劑之使用量係可依照光聚合起始劑及聚合性液晶化合物之種類及其量而適當調節，但相對於聚合性液晶化合物100質量份，以0.1至30質量份為佳，以0.5至10質量份更佳，以0.5至8質量份再更佳。
為了更安定地進行偏光膜形成用組成物之聚合反應，可在該組成物中含有適量之聚合抑制劑，藉此，容易控制聚合性液晶化合物之聚合反應的進行程度。
聚合抑制劑係可舉例如氫醌、含有烷氧基之氫醌、含有烷氧基之兒茶酚(例如丁基兒茶酚等)、苯三酚、2,2,6,6-四甲基-1-六氫吡啶基氧基自由基等自由基捕獲劑；硫酚類；β-萘基胺類及β-萘酚類。
偏光膜形成用組成物含有聚合抑制劑時，其含量係可依照聚合性液晶化合物之種類及其量、以及光敏劑之使用量等而適當調節，但相對於聚合性液晶化合物100質量份，以0.1至30質量份為佳，以0.5至10質量份更佳，以0.5至8質量份再更佳。聚合抑制劑之含量若為該範圍內時，可不干擾聚合性液晶化合物之定向而聚合。
偏光膜形成用組成物係可含有調平劑、光敏劑、及聚合抑制劑以外之其它添加劑。其它添加劑係可舉例如抗氧化劑、離型劑、安定劑、上藍劑等著色劑、阻燃劑及潤滑劑等。偏光膜形成用組成物含有其它添加劑時，相對於聚合性液晶組成物之固體成分之質量，其它添加劑的含量較佳係超過0%且在20質量%以下，更佳係超過0%且在10質量%以下。
偏光膜形成用組成物中的固體成分的含量以該偏光膜形成用組成物之質量作為基準，較佳係5至50質量%，更佳係10至45質量%，再更佳係20至40質量%。
偏光膜形成用組成物通常可將前述聚合性液晶化合物、二色性色素、光聚合起始劑、及有機溶劑、以及依需要之上述添加劑藉由常用方法例如攪拌混合來調製。
<偏光膜>
本發明係包含屬於前述偏光膜形成用組成物之硬化物的偏光膜。本發明之偏光膜係具有偏光機能之膜(film)，在定向狀態之聚合性液晶包入二色性色素。由於本發明之偏光膜係由前述偏光膜形成用組成物所形成，故幾乎或全部無定向缺陷，具有優異之偏光性能。
本發明之偏光膜係可藉由例如包含如下之方法製造：形成前述偏光膜形成用組成物之塗膜，將有機溶劑從該塗膜進行乾燥去除之步驟(ii)；及使聚合性液晶化合物以層列液晶相之狀態定向硬化之步驟(iii)。
步驟(ii)係在後述基材、定向膜或其它層(例如機能層)上塗佈前述偏光膜形成用組成物而形成塗膜，在所得塗膜中所含的聚合性液晶化合物不聚合之條件，將有機溶劑乾燥去除而獲得乾燥覆膜之步驟。偏光膜係可直接塗佈於基材或其它層(例如機能層)上，但較佳係塗佈於具有定向規則力之定向膜上。
在步驟(ii)中，乾燥方法係可舉例如自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥及減壓乾燥法。較佳係聚合性液晶化合物為聚合性層列液晶化合物時，使乾燥覆膜所含之聚合性層列液晶化合物的液晶狀態設為向列相(向列液晶狀態)之後，轉移至層列相。為了經由向列相而形成層列相，例如，採用如：加熱乾燥覆膜至乾燥覆膜所含之聚合性層列液晶化合物相轉移至向列相之液晶狀態的溫度以上，然後，冷卻至聚合性層列液晶化合物顯示層列相之液晶狀態之溫度的方法。
步驟(iii)係使乾燥皮膜中之聚合性液晶化合物以層列液晶相之狀態定向硬化的步驟。以下，說明有關在步驟(ii)使乾燥覆膜中之聚合性液晶化合物之液晶狀態設為層列相之後，直接保持層列相之液晶狀態，使聚合性液晶化合物光聚合之方法。在光聚合中，照射於乾燥覆膜之光係依照該乾燥覆膜所含之光聚合起始劑之種類、聚合性液晶化合物之種類(尤其，該聚合性液晶化合物具有之光聚合基之種類)及其量而適當選擇，其具體例係可舉例如選自由可見光、紫外光、紅外光、X射線、α線、β線及γ線所成群組中的1種以上之光或活性電子束。其中，就容易控制聚合反應進行之點，就可使用該領域廣泛使用者作為光聚合裝置之點而言，以紫外光為佳，為可藉由紫外光而光聚合，以選擇聚合性液晶組成物所含有之聚合性液晶化合物或光聚合起始劑之種類為佳。又，聚合時，藉由適當的冷卻手段一邊冷卻乾燥覆膜一邊進行光照射，亦可控制聚合溫度。藉由如此之冷卻手段的採用，若以更低溫實施聚合性液晶化合物之聚合，即使使用基材之耐熱性較低者，亦可適當形成偏光膜。光聚合時，亦可藉由進行遮蔽或顯像等，獲得圖型化之偏光膜。
前述活性能量線之光源係可舉例如低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、氙燈、鹵素燈、碳弧灯、鎢絲燈、鎵燈、準分子雷射、發出波長範圍380至440nm之光的LED光源、化學燈、黑光燈、微波激發水銀灯、金屬鹵素燈等。
紫外線照射強度通常為10至3,000mW/cm2。紫外線照射強度較佳係有效地活化光聚合起始劑之波長區域之強度。照射光之時間通常為0.1秒至10分鐘，較佳係1秒至5分鐘，更佳係5秒至3分鐘，再更佳 係10秒至1分鐘。以如此紫外線照射強度照射1次或複數次時，其累積光量為10至3,000mJ/cm2，較佳係50至2,000mJ/cm2，更佳係100至1,000mJ/cm2。
藉由進行光聚合，聚合性液晶化合物直接保持層列相，較佳係高階之層列相的液晶狀態並聚合，形成偏光膜。聚合性液晶化合物直接保持層列相之液晶狀態並聚合而得之偏光膜，亦伴隨前述二色性色素之作用，與以往之主客型偏光膜亦即由向列相之液晶狀態所構成之偏光膜比較，具有偏光性能高之優點。再者，與僅塗佈二色性色素或溶致液晶者比較，具有強度優異之優點。
偏光膜之厚度係可依照適用之顯示裝置而適當選擇，較佳係0.1至5μm，更佳係0.3至4μm，再更佳係0.5至3μm。
本發明之偏光膜形成用組成物係因長期保存安定性優異，故可在長期保存後使用。因此，在步驟(ii)亦可使用保存後之偏光膜形成用組成物。使用保存後之偏光膜形成用組成物時，從有效地抑制或防止偏光膜之定向缺陷的觀點而言，進一步以進行步驟(i)為佳。
步驟(i)係以滿足前述式(1)及/或式(2)之狀態保存偏光膜形成用組成物的步驟。
在步驟(i)中，保存溫度較佳係15至35℃，更佳係20至30℃。若為如此之溫度，容易以滿足前述式(1)及式(2)之狀態保存。
偏光膜形成用組成物為了不使有機溶劑蒸發，通常以密封狀態保存。裝入偏光膜形成用組成物之容器係可進行遮蔽，但本發明之偏光膜形成用組成物，尤其該組成物中之二色性色素可吸收能產生源自光聚合 起始劑之自由基的紫外光(波長380nm)，故即使不遮蔽，長期保存安定性亦優異。
<偏光板>
本發明係包含偏光膜、基材、及含有定向膜之偏光板。本發明之偏光板因含有前述偏光膜，故具有幾乎或完全沒有定向缺陷之優異偏光性能。
在本發明之偏光板中，偏光膜、基材、及定向膜之順序並無特別限定，但在製造步驟中，從偏光膜賦予定向規則力之觀點而言，依基材、定向膜及偏光膜之順序配置。
[基材]
基材通常為透明基材。含有本發明之偏光膜的偏光板，當基材不設置於顯示元件之顯示面時，例如從該偏光板將除去基材之積層體設置於顯示元件之顯示面時，基材可不為透明。所謂透明基材係指可穿透光尤其可見光之具有透明性的基材，所謂透明性係指對於涵蓋波長380至780nm之光線的穿透率成為80%以上之特性。具體的透明基材係可舉例如透光性樹脂基材。構成透光性樹脂基材之樹脂係可舉例如聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴；降莰烯系聚合物等環狀烯烴系樹脂；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；三乙醯基纖維素、二乙醯基纖維素、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；聚伸苯基硫醚及聚伸苯醚。從取得容易性或透明性之觀點而言，以聚對苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸酯、纖維素酯、環狀烯烴系樹脂或聚碳酸酯為佳。纖維素酯係纖維素所含之羥基的一部分或全部被酯化者，可容易自市面上取得。又，纖維素酯基材亦可容易自市面上取得。市售之纖 維素酯基材係可舉例如“Fuji-TAC膜”(富士照片Film(股))；“KC8UX2M”、“KC8UY”及“KC4UY”(Konica Minolta(股))等。
基材所要求之特性係依偏光板之構成而異，但通常以相位差性儘可能地小之基材為佳。相位差性儘可能地小之基材係可舉例如ZERO TAC(Konica Minolta Opto股份有限公司)、Z-TAC(富士膜股份有限公司)等不具有相位差的纖維素酯膜。未延伸之環狀烯烴系樹脂基材亦為佳。
例如基材上隔著或不隔著定向膜而積層偏光膜之偏光板時，可在未積層偏光膜之基材面進行硬塗處理、抗反射處理、抗靜電處理等。又，在不影響性能之範圍，硬塗層亦可含有紫外線吸收劑等添加劑。
基材之厚度太薄時，強度降低，會有加工性變差之傾向，故通常為5至300μm，較佳係20至200μm，更佳係20至100μm。
[定向膜]
偏光膜較佳係形成於定向膜上。該定向膜係具有使聚合性液晶化合物朝所希望之方向液晶定向的定向控制。定向膜較佳係具有藉由含有聚合性液晶化合物之偏光膜形成用組成物的塗布等不溶解之耐溶劑性，又，用以除去溶劑或聚合性液晶化合物之定向的加熱處理之耐熱性者。如此之定向膜係可舉例如含有定向性聚合物之定向膜、光定向膜及在表面具有凹凸圖型或複數溝之溝槽定向膜、朝定向方向延伸之延伸膜等。
定向性聚合物係可舉例如分子內具有醯胺鍵之聚醯胺或明膠類、在分子內具有醯亞胺鍵之聚醯亞胺及其水解物的聚醯胺酸、聚乙烯醇、烷基改質聚乙烯醇、聚丙烯醯胺、聚唑、聚乙亞胺、聚苯乙烯、聚 乙烯基吡咯啶酮、聚丙烯酸及聚丙烯酸酯。其中，以聚乙烯醇為佳。定向性聚合物係可單獨或組合二種以上而使用。
含有定向性聚合物之定向膜通常係將定向性聚合物溶解於溶劑之組成物(以下，有時稱為定向性聚合物組成物)塗佈於基材後除去溶劑，或將定向性聚合物組成物塗佈於基材後除去溶劑，再進行摩擦(摩擦法)而得到。溶劑係可舉例如與上述[有機溶劑]之項記載之溶劑之相同者。
定向性聚合物組成物中之定向性聚合物的濃度係只要定向性聚合物材料在可完全溶解於溶劑之範圍即可，相對於溶液，以固體成分換算係以0.1至20%為佳，以0.1至10%左右再更佳。
就定向性聚合物組成物而言，可直接使用市售之定向膜材料。市售之定向膜材料係可舉例如Sunever(註冊商標、日產化學工業(股)製)、Optomer(註冊商標、JSR(股)製)等。
將定向性聚合物組成物塗佈於基材之方法係可舉例如旋轉塗佈法、擠壓法、凹版塗佈法、模縫塗佈法、桿塗佈法、點澆法等塗佈法、柔版法等印刷法等公知方法。
除去在定向性聚合物組成物中所含之溶劑的方法係可舉例如自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥及減壓乾燥法等。
為了對定向膜賦予定向控制，可依需要進行摩擦處理(摩擦法)。
藉由摩擦法賦予定向控制之方法係可舉例如在捲繞摩擦布、旋轉之摩擦輥，將定向性聚合物組成物塗佈於基材並退火以使形成於基材表面之定向性聚合物的膜接觸之方法。
光定向膜通常係具有光反應性基之聚合物或含有單體與溶劑之組成物(以下，有時稱為「光定向膜形成用組成物」)塗佈於基材，照射偏光(較佳係偏光UV)而獲得。光定向膜係可藉由選擇照射之偏光的偏光方向任意地控制定向控制之方向的點而言，更佳。
所謂光反應性基係藉由光照射以產生液晶定向能之基。具體而言，可舉例如藉由光照射產生之分子的定向誘發或異構化反應、二聚合反應、光交聯反應或光分解反應等參與液晶定向能的起源之光反應的基。其中，參與二聚合反應或光交聯反應之基，就定向性優異之點而言為佳。就光反應性基而言，以不飽和鍵結，尤其具有雙鍵之基為佳，以具有選自由碳-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)所成群組中的至少一種的基為特佳。
具有C=C鍵之光反應性基係可舉例如乙烯基、多烯基、二苯乙烯基、苯乙烯吡啶基、苯乙烯吡啶鎓基、查耳酮(chalcone)基及桂皮醯基等。具有C=N鍵之光反應性基係可舉例如具有芳香族希夫(Schiff)鹼、芳香族腙等構造之基。具有N=N鍵之光反應性基係可舉例如偶氮苯基、偶氮萘基、芳香族雜環偶氮基、雙偶氮基、甲(formazan)基，及具有氧偶氮苯構造之基等。具有C=O鍵之光反應性基係可舉例如二苯基酮基、香豆素基、蒽醌基及馬來醯亞胺基等。此等基亦可具有烷基、烷氧基、芳基、烯丙氧基、氰基、烷氧基羰基、羥基、磺酸基、鹵烷基等取代基。
其中，以參與光二聚合反應之光反應性基為佳，就光定向必需之偏光照射量較少，且容易獲得熱安定性或經時安定性優異之光定向膜 的點而言，以桂皮醯基及查耳酮基為佳。具有光反應性基之聚合物特佳係該聚合物側鏈之末端部具有成為桂皮酸構造之桂皮醯基者。
藉由將光定向膜形成用組成物塗佈於基材上，可在基材上形成光定向誘發層。在該組成物中所含之溶劑係可舉例如與[有機溶劑]之項記載的溶劑為相同者，可依照具有光反應性基之聚合物或單體之溶解性而適當選擇。
光定向膜形成用組成物中之具有光反應性基的聚合物或單體之含量係可藉由聚合物或單體之種類及作為目的之光定向膜的厚度而適當調節，但相對於光定向膜形成用組成物之質量，以至少0.2質量%為佳，以0.3至10質量%之範圍更佳。在明顯無損光定向膜之特性的範圍，光定向膜形成用組成物係可含有聚乙烯醇或聚醯亞胺等高分子材料或光敏劑。
將光定向膜形成用組成物塗佈於基材之方法係可舉例如與將定向性組成物塗佈於基材之方法為相同方法。從被塗布之光定向膜形成用組成物除去溶劑之方法係可舉例如自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥及減壓乾燥法等。
照射偏光時，在從塗佈於基板上之光定向膜形成用組成物除去溶劑者，即使直接照射偏光UV之形式，亦可從基材側照射偏光，使偏光透過而照射之形式。該偏光特佳係實質上為平行光。進行照射之偏光波長係以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量之波長區域者。具體而言，以波長250至400nm之範圍的UV(紫外線)為特佳。在該偏光照射中使用之光源係氙燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、金屬鹵素燈、KrF、ArF等之紫外光雷射等，以高壓水銀燈、超高壓水銀燈及金屬 鹵素燈更佳。此等之中，高壓水銀燈、超高壓水銀燈及金屬鹵素燈，因波長313nm之紫外線的發光強度大，故為佳。藉由將來自前述光源之光通過適當的偏光片而照射，即可照射偏光UV。如此之偏光片係可使用偏光濾光片或葛蘭湯普森(Glan-Thompson)稜鏡、葛蘭泰勒稜鏡等偏光稜鏡或線柵型之偏光片。
又，進行摩擦或偏光照射時，若進行遮蔽，亦可形成液晶定向之方向相異的複數區域(圖型)。
溝槽(groove)定向膜係於膜表面具有凹凸圖型或複數之溝槽(溝)之膜。具有等間隔併排之複數直線狀的溝槽之膜塗佈聚合性液晶化合物時，液晶分子沿著其溝之方向定向。
獲得溝槽定向膜之方法係可舉例如：對感光性聚醯亞胺膜表面隔著具有圖型形狀之狹縫的曝光用遮罩而曝光後，進行顯像及清洗處理而形成凹凸圖型之方法；在表面具有溝之板狀之原件，形成硬化前之UV硬化樹脂的層，使所形成之樹脂層朝基材移動後進行硬化之方法；及，在形成基材之硬化前的UV硬化樹脂之膜按壓具有複數溝之輥狀原件而形成凹凸，其後使其硬化之方法等。
定向膜(含有定向性聚合物之定向膜或光定向膜)之厚度通常為10至10000nm之範圍，較佳係10至1000nm之範圍，更佳係500nm以下，再更佳係10至200nm，特佳係50至150nm之範圍。
本發明之偏光板，例如依序具有基材、定向膜及偏光膜之較佳的偏光板，係在基材上如上述形成定向膜之後，可在定向膜上藉由含有步驟(ii)及步驟(iii)或步驟(i)至步驟(iii)之方法，形成偏光膜而製造。
本發明之偏光板亦可含有基材、定向膜及偏光膜以外之其它層。其它層係可舉例如機能層，機能層係可例示前述偏光膜以外之偏光層、相位差層、紫外線吸收層、黏著層、色相調整層、折射率調整層等具有機能的層。偏光板亦可具備單數或複數之機能層。又，1種機能層亦可具有複數種機能。
本發明之偏光板因偏光性能優異，故可適用於顯示裝置等。所謂顯示裝置係具有顯示機構之裝置，含有發光元件或發光裝置作為發光源。顯示裝置係可舉例如液晶顯示裝置、有機電致發光(EL)顯示裝置、無機電致發光(EL)顯示裝置、觸控面板顯示裝置、電子發射顯示裝置(場發射顯示裝置(FED等)、表面電場發射顯示裝置(SED))、電子紙(使用電子印墨或電泳元件之顯示裝置)、電漿顯示裝置、投影型顯示裝置(柵狀光閥(GLV)顯示裝置、具有數位微鏡裝置(DMD)之顯示裝置等)及壓電陶瓷顯示器等。尤其，以有機EL顯示裝置及觸控面板顯示裝置為佳，特別以有機EL顯示裝置為佳。又，將本發明之偏光板隔著黏著劑或接著劑而貼合於顯示裝置之表面，可獲得含有本發明之偏光板的顯示裝置。
[實施例]
依據實施例而更具體地說明本發明。惟，本發明係不受此等實施例所限定。實施例、比較例中之「%」及「份」只要無特別記載，為質量%及質量份。
〔實施例1〕
[偏光膜形成用組成物之製造]
以下述比例混合下述成分，藉由將所得之混合物在80℃攪拌1小時，獲得偏光膜形成用組成物。就二色性色素而言，使用與日本特開2013-101328號公報記載之化合物同樣地合成之下述偶氮系色素。
(聚合性液晶化合物)
‧式(1-6)所示之聚合性液晶化合物 75份
‧式(1-7)所示之聚合性液晶化合物 25份
(二色性色素)
‧下述所示之二色性色素(1-1)(在380nm具有極大吸收波長) 2.6份
‧下述所示之二色性色素(2)(在590nm具有極大吸收波長) 2.2份
‧下述所示之二色性色素(1-2)(在490nm具有極大吸收波長) 2.6份
(其它成分)
聚合起始劑；
2-二甲基胺基-2-苯甲基-14-4-嗎啉基苯基)丁烷-1-酮(Irgacure369；Ciba Speciality Chemicals(股)製) 6份
調平劑；
〔吸光度之測定〕
將上述所得之偏光膜形成用組成物以該濃度成為0.4質量%之方式以o-二甲苯(鄰-二甲苯)稀釋，在分光光度計〔日本分光(股)製之製品名「V7100」〕將上述經稀釋之偏光膜形成用組成物以光程長度成為1cm之方式置入石英槽而測定所得溶液在380nm之吸光度(A(380))及在650nm之吸光度(A(650))。將測定結果呈示於表1。又，上述濃度係表示相對於偏光膜形成用組成物與稀釋用之o-二甲苯的總質量(100質量%)的偏光膜形成用組成物之質量。
〔色素之極大吸收波長的測定〕
對於二色性色素(1-1)、(2)、(1-2)，以二色性色素之濃度成為0.02質量%之方式以氯仿稀釋，在分光光度計〔日本分光(股)製之製品名「V7100」〕將上述經稀釋之溶液以光程長度成為1cm之方式置入石英槽而測定所得溶液的吸光度。
〔靜置試驗〕
將上述所得之偏光層形成用組成物置入試樣瓶並在室溫(20至30℃)靜置保持1個月，1個月後搖晃試樣瓶，以目視確認偏光層形成用組成物之液狀，以下述評價基準評價。將評價結果呈示表1。
(評價基準)
○…與初期(1個月前)無多大差別
△…確認出黏度上昇
×…確認出凝膠化
〔目視試驗〕
在上述所得之偏光層形成用組成物加入作為異物之0.1質量%氧化矽凝膠之後，充填至內徑0.04mm之毛細管，以下述評價基準評價。將評價結果呈示於表1。
(評價基準)
○…可容易確認氧化矽凝膠
×…難以辨視
〔定向缺陷之確認〕
將作為基材之三乙醯基纖維素膜(Konica Minolta公司製、「KC4UY-TAC」、厚度40μm)切成20×20mm，在其表面施予電暈處理(春日電機股份有限公司製、「AGF-B10」)。在經過施予電暈處理之基材(膜)表面，使用桿塗佈器塗佈光定向膜形成用組成物後，在設定於120℃之乾燥烘箱中乾燥1分鐘，獲得光定向膜用塗佈層。在光定向膜用塗佈層上使用偏光UV照射裝置(「SPOT CURE SP-7」、Ushiro電機股份有限公司製)，對膜邊將0°方向之偏光UV以50mJ/cm2(313nm基準)之累積光量照射，形成定向膜(厚度90nm)。在所得之定向膜上使用桿塗佈器塗佈前述靜置試驗中所使用(前述靜置試驗後之)之偏光膜形成用組成物後，在設定於110℃之乾燥烘箱中乾燥1分鐘。其後，藉由使用高壓水銀燈(「Unicure VB-15201BY- A」、Ushio電機股份有限公司製)照射紫外線(氮環境下，波長：365nm、波長365nm之累積光量：1000mJ/cm2)，獲得聚合性液晶化合物及二色性色素經定向之偏光膜(厚度1.6μm)。將所得之偏光膜使用偏光顯微鏡(「BX51」、Olympus股份有限公司製)以400倍之倍率觀察，以如下評價基準評價。將評價結果呈示於表1。
(評價基準)
○…在偏光膜表面可看出定向缺陷
△…在偏光膜表面稍看出定向缺陷
×…在偏光膜表面可看出定向缺陷
〔實施例2〕
除了將二色性色素(1-1)變更成3.7份、二色性色素(2)變更成3.4份、及二色性色素(1-2)變更成3.7份以外，與實施例1同樣地製作偏光膜形成用組成物及偏光膜。將各評價結果呈示於表1。
〔實施例3〕
除了將二色性色素(1-1)變更成2.1份、二色性色素(2)變更成1.8份、及二色性色素(1-2)變更成2.1份以外，與實施例1同樣地製作偏光膜形成用組成物及偏光膜。將各評價結果呈示於表1。
〔實施例4〕
除了將二色性色素(1-1)變更成1.8份、二色性色素(2)變更成1.6份、及二色性色素(1-2)變更成1.8份以外，與實施例1同樣地製作偏光膜形成用組成物及偏光膜。將各評價結果呈示於表1。
〔實施例5〕
除了將二色性色素(1-1)變更成4.8份、二色性色素(2)變更成4.5份、及二色性色素(1-2)變更成4.8份以外，與實施例1同樣地製作偏光膜形成用組成物及偏光膜。將各評價結果呈示於表1。
〔實施例6〕
除了將二色性色素(1-1)變更成2.6份、二色性色素(2)變更成4.5份、及二色性色素(1-2)變更成2.6份以外，與實施例1同樣地製作偏光膜形成用組成物及偏光膜。將各評價結果呈示於表1。
〔比較例1〕
除了將二色性色素(1-1)變更成1.4份、二色性色素(2)變更成1.2份、及二色性色素(1-2)變更成1.4份以外，與實施例1同樣地製作偏光膜形成用組成物及偏光膜。將各評價結果呈示於表1。
如表1所示，可知實施例1至6之偏光膜形成用組成物係A(380)為1.2以上，故長期安定性優異，即使長期保存後，亦可有效地抑制所得偏光膜的定向缺陷發生。又，可知實施例1至4之偏光膜形成用組成物係A(650)為0.8以下，故容易以目視辨識該組成物中之異物。

Claims (10)

  1. 一種偏光膜形成用組成物，係包含聚合性液晶化合物、二色性色素、光聚合起始劑、及有機溶劑，且滿足下述式(1)A(380)≧1.2 (1)式中，A(380)係表示將偏光膜形成用組成物以該濃度成為0.4質量%之方式以前述有機溶劑稀釋後之溶液在380nm之吸光度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之偏光膜形成用組成物，其係更滿足下述式(2)0.8≧A(650) (2)式中，A(650)係表示將偏光膜形成用組成物以該濃度成為0.4質量%之方式以前述有機溶劑稀釋後之溶液在650nm之吸光度。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之偏光膜形成用組成物，其中，聚合性液晶化合物係呈現層列液晶性之化合物。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之偏光膜形成用組成物，其中，偏光膜形成用組成物中的固體成分的含量係該偏光膜形成用組成物之質量的5至50質量%。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之偏光膜形成用組成物，其中，聚合性液晶化合物之含量係偏光膜形成用組成物中的固體成分之質量的50至99質量%。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之偏光膜形成用組成物，其中，二色性色素之含量係偏光膜形成用組成物中的固體成分之質量的1至20質量%。
  7. 一種偏光膜，係申請專利範圍第1至6項中任一項所述之偏光膜形成用組成物的硬化物。
  8. 一種偏光膜之製造方法，係包含：形成申請專利範圍第1至6項中任一項所述之偏光膜形成用組成物的塗膜，將有機溶劑從該塗膜進行乾燥去除之步驟(ii)、及使聚合性液晶化合物以層列液晶相之狀態定向硬化之步驟(iii)。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其包含將申請專利範圍第1至6項中任一項所述之偏光膜形成用組成物以滿足前述式(1)及/或(2)之狀態進行保存的步驟(i)。
  10. 一種偏光板，係包含：申請專利範圍第7項所述之偏光膜、基材、及定向膜。
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