TW201936906A - 聚合性液晶組成物、偏光膜及其製造方法、偏光板、以及顯示裝置 - Google Patents

聚合性液晶組成物、偏光膜及其製造方法、偏光板、以及顯示裝置 Download PDF

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Abstract

本發明之課題在於提供一種聚合性液晶組成物，其係對於曝露在太陽光時之二色性色素之改質具有高度抑制效果，且適用於形成可抑制經時性偏光性能降低之偏光膜(偏光片)。
本發明對前述課題之解決手段為一種聚合性液晶組成物，該具有係包含：具有至少1個聚合性基且顯示層列液晶性之聚合性液晶化合物、二色性色素及抗氧化劑；其中，前述聚合性液晶化合物所具有之聚合性基為自由基聚合性基，前述抗氧化劑在與前述聚合性液晶化合物之關係中滿足式(1)：0.8℃≦T1-T2 (1)[式中，T1係將前述聚合性液晶化合物在大氣中昇溫至130℃後，在以5℃/分鐘冷卻至23℃同時測定相轉移溫度之際，於最低溫度側顯現的往液晶相之相轉移溫度；T2係使由100質量份之前述聚合性液晶化合物與1質量份之前述抗氧化劑所成的混合物在大氣中昇溫至130℃後，在以5℃/ 分鐘冷卻至23℃同時測定相轉移溫度之際，於最低溫度側顯現的往液晶相之相轉移溫度]。

Description

聚合性液晶組成物、偏光膜及其製造方法、偏光板、以及顯示裝置
本發明係關於聚合性液晶組成物、偏光膜及其製造方法、以及偏光板及具備該偏光板之顯示裝置。
以往，在液晶顯示面板或有機電致發光(有機EL)顯示面板等各種圖像顯示面板中，偏光板係被貼合於液晶單元或有機EL顯示元件等之圖像顯示元件而使用。就如此之偏光板而言，已知具有在偏光片之至少一面隔著接著層而積層三乙醯基纖維素膜等保護層的構成之偏光板；前述偏光片係使聚乙烯醇系樹脂膜吸附定向有碘或二色性染料等顯示二色性之化合物而成者。
近年來，對於圖像顯示面板等顯示器係有持續薄型化之要求，對於其構成要素之一的偏光板或偏光片亦要求更加薄型化。對於如此 之要求，例如已提出由聚合性液晶化合物與顯示二色性之化合物所成之薄型的主-客(host-guest)型偏光片(專利文獻1及專利文獻2)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特表2007-510946號公報
[專利文獻2] 日本特開2013-37353號公報
再者，近年來隨著顯示器被使用於包括戶外之各種場所，正要求開發耐光性優異之偏光片。
因此，本發明之目的在於提供一種聚合性液晶組成物，其係對於曝露在太陽光時之二色性色素之改質具有高度抑制效果，並適用於形成可抑制經時性偏光性能降低之偏光膜(偏光片)。
本發明人等為了解決上述課題，經專心研究之結果，遂完成本發明。亦即，本發明係提供以下之適宜的態樣。
〔1〕一種聚合性液晶組成物，該聚合性液晶組成物係包含：具有至少1個聚合性基且顯示層列液晶性之聚合性液晶化合物、二色性色素及抗氧化劑；其中，前述聚合性液晶化合物所具有之聚合性基為自由基聚合性基； 前述抗氧化劑在與前述聚合性液晶化合物之關係中係滿足式(1)：0.8℃≦T1-T2 (1)
式中，T1係將前述聚合性液晶化合物在大氣中昇溫至130℃後，在以5℃/分鐘冷卻至23℃同時測定相轉移溫度之際，於最低溫度側顯現的往液晶相之相轉移溫度；T2係使由100質量份之前述聚合性液晶化合物與1質量份之前述抗氧化劑所成的混合物在大氣中昇溫至130℃後，在以5℃/分鐘冷卻至23℃同時測定相轉移溫度之際，於最低溫度側顯現的往液晶相之相轉移溫度。
〔2〕如前述[1]項所述之聚合性液晶組成物，該聚合性液晶組成物更包含溶劑。
〔3〕如前述[1]或[2]項所述之聚合性液晶組成物，其中，二色性色素為偶氮色素。
〔4〕如前述[1]至[3]項中任一項所述之聚合性液晶組成物，其中，聚合性液晶化合物所具有之聚合性基為丙烯醯氧基。
〔5〕如前述[1]至[4]項中任一項所述之聚合性液晶組成物，其中，相對於聚合性液晶化合物100質量份係包含0.1至15質量份之抗氧化劑。
〔6〕如前述[1]至[5]項中任一項所述之聚合性液晶組成物，其中，抗氧化劑為選自由酚系化合物、脂環式醇系化合物及胺系化合物所組成之群中的至少1種。
〔7〕如前述[1]至[6]項中任一項所述之聚合性液晶組成物，其中，抗氧化劑具有式(2)、式(3)及式(4)所示之任一種構造；
式(2)及式(3)中，R1至R5分別獨立地為-H、-OH、-NH2、碳數1至12之分枝或非分枝烷基，或是碳數1至12之分枝或非分枝烷氧基；在式(2)及式(3)中，各自的R1至R5中之至少1者為-OH或-NH2。
〔8〕如前述[7]項所述之聚合性液晶組成物，其中，抗氧化劑為式(5)所示之化合物；A1-L1-(A2-L2)n-A3 (5)
式中，L1及L2分別獨立地為單鍵或二價之連結基，A1係式(2)、式(3)或式(4)所示之基，A2係式(6)或式(7)所示之基，A3係式(8)或式(9)所示之基，n為0至2之整數，n為2時，2個A2可為互相相同、亦可為相異；
式(2)及式(3)中，R1至R5係與前述[7]項為相同定義；
式(6)及式(7)中，R6至R9分別獨立地為-H、-OH、-NH2、碳數1至12之分枝或非分枝烷基、或是碳數1至12之分枝或非分枝烷氧基；
式(8)及式(9)中，R10至R14分別獨立地為-H、-OH、-NH2、碳數1至12之分枝或非分枝烷基、或是碳數1至12之分枝或非分枝烷氧基。
〔9〕一種偏光膜，係聚合性液晶組成物的硬化物，該聚合性液晶組成物包含：二色性色素、聚合性液晶化合物及抗氧化劑；而且，在X射線繞射測定中，該偏光膜顯示布拉格尖峰(bragg peak)；前述抗氧化劑在與前述聚合性液晶化合物之關係中滿足式(1)：0.8℃≦T1-T2 (1)
式中，T1係將前述聚合性液晶化合物在大氣中昇溫至130℃後，在以5℃/分鐘冷卻至23℃同時測定相轉移溫度之際，於最低溫度側顯現的往液晶相之相轉移溫度；T2係使由100質量份之前述聚合性液晶化合物與1質量份之前述抗氧化劑所成的混合物在大氣中昇溫至130℃後，在以5℃/分鐘冷卻至23℃同時測定相轉移溫度之際，於最低溫度側顯現的往液晶相之相轉移溫度。
〔10〕一種偏光板，係具備前述[9]項所述之偏光膜、與相位差膜而成者。
〔11〕如前述[10]項所述之偏光板，其中，相位差膜滿足式(X)，且前述相位差膜之慢軸與前述偏光膜之吸收軸所成之角度實質上為45°；100≦Re(550)≦180 (X)
式中，Re(550)表示波長550nm之面內相位差值。
〔12〕如前述[10]或[11]項所述之偏光板，其中，相位差膜滿足式(Y)：Re(450)/Re(550)<1 (Y)
式中，Re(450)及Re(550)分別表示波長450nm及550nm之面內相位差值。
〔13〕如前述[10]至[12]項中任一項所述之偏光板，其中，相位差膜為由聚合性液晶化合物之定向狀態的聚合物所構成。
〔14〕一種顯示裝置，係具備前述[9]項所述之偏光膜或是前述[10]至[13]項中任一項所述之偏光板而成者。
〔15〕一種偏光膜之製造方法，係包含：形成前述[1]至[8]項中任一項所述之聚合性液晶組成物的塗膜；從前述塗膜除去溶劑；昇溫至聚合性液晶化合物相轉移至液體相之溫度以上，之後進行降溫，使該聚合性液晶化合物相轉移至層列相(smectic phase)；及、在保持前述層列相之狀態下使聚合性液晶化合物聚合。
若依據本發明，可提供一種聚合性液晶組成物，其係對於曝露在太陽光時之二色性色素之改性具有高度抑制效果，適用於形成可抑制經時性偏光性能降低之偏光膜。
以下，詳細說明本發明之實施形態。又，本發明之範圍並不限定於此處所說明之實施形態，可在無損於本發明意旨的範圍進行各種變更。
<聚合性液晶組成物>
本發明之聚合性液晶組成物係含有：具有至少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(A)」)。藉由使用顯示層列液晶性之聚合性液晶化合物，可形成定向有序度高之偏光膜。聚合性液晶化合物(A)所顯示之液晶狀態為層列相(層列液晶狀態)，從可實現更高的定向有序度之觀點來看，以高階層列相(高階層列液晶狀態)為更佳。在此，高階層列相係意指層列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，在此等之中，以層列B相、層列F相及層列I相為更佳。液晶性可為熱致性液晶(thermotropic liquid crystal)亦可為溶致性 液晶(lyotropic liquid crystal)，惟就可以精細地控制膜厚之點而言，係以熱致性液晶為較佳。
聚合性液晶化合物可為單體，惟亦可為聚合性基經聚合之寡聚物或聚合物。
聚合性液晶化合物(A)係具有至少1個聚合性基的液晶化合物。在此，所謂聚合性基係指能夠藉由聚合起始劑所產生之活性自由基或酸等而參與聚合反應之基。
聚合性液晶化合物(A)所具有之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、氧雜環丙烷基、氧雜環丁烷基等。其中，以自由基聚合性基為較佳，以丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯基、乙烯氧基為更佳，以丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基為再更佳，以丙烯醯氧基為又再更佳。
聚合性液晶化合物(A)若為具有至少1個聚合性基且顯示層列液晶性之液晶化合物即可，並無特別限定，而可使用公知之聚合性液晶化合物。
聚合性液晶化合物(A)可舉例如式(A1)所示之化合物及該化合物之聚合物(以下，有時將該化合物及該聚合物統稱為「聚合性液晶化合物(A1)」)。
U1-V1-W1-X1-Y1-X2-Y2-X3-W2-V2-U2 (A1)〔式(A1)中，X1、X2及X3係互相獨立地表示2價芳香族基或2價脂環式烴基，其中，該2價芳香族基或2價脂環式烴基所含之氫原子係可被鹵素原子、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價芳香族基或2價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。惟，X1、X2及X3中之至少一者係可具有取代基之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連結基。
U1表示氫原子或聚合性基。
U2表示聚合性基。
W1及W2係互相獨立地為單鍵或二價之連結基。
V1及V2係互相獨立地表示可具有取代基之碳數1至20的烷烴二基(alkanediyl)，構成該烷烴二基之-CH2-亦可置換為-O-、-CO-、-S-或NH-〕
在聚合性液晶化合物(A1)中，X1、X2及X3係互相獨立，較佳為可具有取代基之1,4-伸苯基、或可具有取代基之環己烷-1,4-二基，X1、X2及X3中之至少一者係可具有取代基之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較佳係可具有取代基之環己烷-1,4-二基，該環己烷-1,4-二基更佳係反式-環己烷-1,4-二基。就可具有取代基之1,4-伸苯基、或可具有取代基之環己烷-1,4-二基所任意地具有之取代基而言，係可列舉如：甲基、乙基及丁基等碳數1至4之烷基、氰基及氯原子、氟原子等之鹵素原子。較佳係無取代。又，Y1及Y2為相同構造時，較佳係X1、X2及X3中之至少一者為相異的構造。X1、X2及X3中之至少一者為相異的構造時，有容易顯現層列液晶性之傾向。
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全部皆為相同構造時，較佳係Y1及Y2為互相相異之構造。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為聚合性基。U1為氫原子或聚合性基，較佳係聚合性基。較佳係U1及U2皆為聚合性基，較佳係皆為自由基聚合性基。聚合性基可列舉與先前例示之作為聚合性液晶化合物(A)所具有之聚合性基之基相同者。U1所示之聚合性基與U2所示之聚合性基可為互相相異，但以相同種類之基為較佳。
V1及V2所示之烷烴二基係可列舉如：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-1,20-二基等。V1及V2較佳係碳數2至12之烷烴二基，更佳係碳數6至12之烷烴二基。
就該烷烴二基所任意地具有之取代基而言，係可列舉如氰基及鹵素原子等，惟該烷烴二基係以無取代為較佳，而以無取代之直鏈狀烷烴二基為更佳。
W1及W2較佳係互相獨立地為單鍵、-O-、-S-、-COO-或-OCOO-，以單鍵或-O-為更佳。
聚合性液晶化合物(A1)係可舉例如式(A-1)至式(A-25)所示之化合物。聚合性液晶化合物(A1)具有環己烷-1,4-二基時，該環己烷-1,4-二基係以反式體為較佳。
此等之中，較佳係選自由式(A-2)、式(A-3)、式(A-4)、式(A-5)、式(A-6)、式(A-7)、式(A-8)、式(A-13)、式(A-14)、式(A-15)、式(A-16)及式(A-17)所示之化合物所組成的群之至少1種。聚合性液晶化合物(A1)可單獨使用1種，亦可組合2種以上而使用。
聚合性液晶化合物(A1)可以Lub等記載於Recl.Trav.Chim.Pays-Bas、115、321-328(1996)、或日本專利第4719156號等之公知的方法製造。
在無損於本發明之效果之前提下，本發明之聚合性液晶組成物係可含有聚合性液晶化合物(A)以外之其他聚合性液晶化合物。從獲得定向有序度高之偏光膜的觀點來看，聚合性液晶組成物中，相對於全部聚合性液晶化合物的總質量之聚合性液晶化合物(A)的比例較佳係51質量%以上，更佳係70質量%以上，再更佳係90質量%以上。
當本發明之聚合性液晶組成物含有2種以上之聚合性液晶化合物(A)時，可以是其中之至少1種為聚合性液晶化合物(A1)，亦可全部皆為聚合性液晶化合物(A1)。藉由組合複數個聚合性液晶化合物，有即使在液晶-結晶相轉移溫度以下之溫度亦可暫時保持液晶性之情形。
本發明之聚合性液晶組成物中，相對於聚合性液晶組成物之固體成分，聚合性液晶化合物的含量較佳係40至99.9質量%，更佳係60至99質量%，再更佳係70至99質量%。聚合性液晶化合物之含量若於上述範圍內，則聚合性液晶化合物之定向性有變高之傾向。
在本說明書中，所謂固體成分係從聚合性液晶組成物除去溶劑之成分的合計量。
本發明之聚合性液晶組成物包含二色性色素。在此，所謂二色性色素係意指具有在分子之長軸方向的吸光度與在短軸方向之吸光度為相異之性質的色素。在本發明中可使用之二色性色素若為具有上述性質，即無特別限制，可為染料，亦可為顏料。可將2種以上之染料或顏料分別組合而使用，亦可將染料與顏料組合而使用。
二色性色素較佳係在300至700nm之範圍具有極大吸收波長(λMAX)者。如此之二色性色素係可列舉如：吖啶色素、色素、花青色素、萘色素、偶氮色素及蒽醌色素等。
偶氮色素係可舉例如單偶氮色素、雙偶氮色素、三偶氮色素、肆偶氮色素及二苯乙烯偶氮色素等，以雙偶氮色素及三偶氮色素為較佳，可舉例如式(I)所示之化合物(以下，亦稱為「化合物(I)」)。
K1-(-N=N-K2)p-N=N-K3 (I)〔式(I)中，K1及K3係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價雜環基。K2係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價雜環基。p表示1至4之整數。p為2以上之整數時，複數個K2可為互相相同、亦可為相異。在可見光區域顯示吸收之範圍，-N=N-鍵結可置換為-C=C-、-COO-、-NHCO-、-N=CH-鍵結。〕
1價之雜環基係可列舉：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價之雜環基係可列舉從前述雜環化合物除去2個氫原子之基。
就K1及K3中之苯基、萘基及1價雜環基、以及K2中之對-伸苯基、萘-1,4-二基及2價雜環基所任意地具有之取代基而言，係可列舉如：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的氟化烷基；氰基；硝基；鹵素原子；胺基、二乙基胺基、吡咯烷基等取代或無取代胺基(所謂取代胺基係意指具有1 個或2個碳數1至6之烷基的胺基、或是2個取代烷基互相鍵結而形成碳數2至8之烷烴二基的胺基。無取代胺基為-NH2)等。
在化合物(I)之中，以式(I-1)至式(I-6)之任一者所示之化合物為較佳。
〔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係如前述)、氯原子或三氟甲基。
n1至n4互相獨立地表示0至3之整數。
n1為2以上時，複數個B2可為互相相同、亦可為相異，n2為2以上時，複數個B6可為互相相同、亦可為相異，n3為2以上時，複數個B9可為互相相同、亦可為相異，n4為2以上時，複數個B14可為互相相同、亦可為相異。〕
前述蒽醌色素係以式(I-9)所示之化合物為較佳。
〔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係表示碳數1至4之烷基或碳數6至12之芳基。〕
前述色素係以式(I-10)所示之化合物為較佳。
〔式(I-8)中， R9至R15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)所示之化合物為較佳。
〔式(I-11)中，R16至R23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。〕
在式(I-9)、式(I-10)及式(I-11)中，Rx之碳數1至6之烷基係可列舉如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基及己基等，碳數6至12之芳基係可列舉如苯基、甲苯基、二甲苯基及萘基等。
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互相獨立地表示式(I-12a)至式(I-12d)中任一者所示之基。n5表示1至3之整數。
〕
〔式(I-13)中，D3及D4互相獨立地表示式(I-13a)至式(1-13h)中之任一者所示之基。
n6表示1至3之整數。
〕
本發明之聚合性液晶組成物對於形成偏光膜時偏光膜中之二色性色素的光劣化之抑制效果優異，因此在使用對於太陽光中之紫外線等的光較弱而容易產生光劣化之二色性色素之情形下，能夠特別顯著地發揮本發明之效果。因此，本發明之聚合性液晶組成物在使用容易產生光劣化之二色性色素之情形下係特別有利。本發明之聚合性液晶組成物所含的二色性色素較佳係偶氮色素。
本發明之聚合性液晶組成物中的二色性色素之含量可依照使用的二色性色素之種類等而適當決定，但相對於聚合性液晶化合物100質量份，較佳係0.1至50質量份，更佳係0.1至20質量份，再更佳係0.1至12質量份。二色性色素之含量若於上述範圍內，則聚合性液晶化合物之定向不易混亂，可獲得具有高定向有序度之偏光膜。
本發明之聚合性液晶組成物包含抗氧化劑。
在本發明之聚合性液晶組成物中，抗氧化劑在與該聚合性液晶組成物中所含之聚合性液晶化合物的關係中，係滿足式(1)：0.8℃≦T1-T2 (1)。
式(1)中，T1係將前述聚合性液晶組成物中所含之聚合性液晶化合物在大氣中昇溫至130℃後，在以5℃/分鐘冷卻至23℃同時測定相轉移溫度之際，於最低溫度側顯現的往液晶相之相轉移溫度。
T2係使由100質量份之前述聚合性液晶化合物與1質量份之前述抗氧化劑所成的混合物在大氣中昇溫至130℃後，在以5℃/分鐘冷卻至23℃同時測定相轉移溫度之際，於最低溫度側顯現的往液晶相之相轉移溫度。
本發明之聚合性液晶組成物含有2種以上之聚合性液晶化合物時，上述T1及T2係使用由與構成該聚合性液晶組成物之聚合性液晶化合物為相同組成所成之聚合性液晶化合物(混合物)而測定。T1及T2之詳細測定方法如後述實施例之記載。
一般而言，優異之偏光性能可在聚合性液晶化合物與二色性色素以高有序度定向之情況下獲得。然而，在如此之定向狀態中，二色 性色素是被包入於聚合性液晶化合物而存在，故會由於抗氧化劑之添加而致使聚合性液晶化合物之定向混亂，結果是會產生所謂導致偏光性能降低之問題。
本發明之聚合性液晶組成物係藉由含有滿足上述式(1)之抗氧化劑，而對於抑制形成偏光膜時的偏光性能之劣化能夠發揮較高的效果。
在式(1)中，T1-T2係成為抗氧化劑對於液晶狀態之相轉移溫度的影響之指標。T1-T2之值愈大，則意指聚合性液晶化合物與抗氧化劑在分子構造上愈呈類似之關係，而在液晶狀態中以更為混合之狀態存在，且抗氧化劑會與聚合性液晶化合物一起被定向。因此，推測T1-T2之值愈大，則以被包入於聚合性液晶化合物之狀態存在的二色性色素與抗氧化劑之分子間距離會變得愈近，而可發揮對於二色性色素之光劣化的高度抑制效果，並且難以使聚合性液晶化合物之定向混亂，可獲得具有高的定向有序度之偏光膜。
在本發明之聚合性液晶組成物所含之抗氧化劑中，上述T1-T2之值為0.8℃以上，較佳係0.9℃以上，更佳係1.0℃以上，再更佳係1.2℃以上，特佳係1.5℃以上。
若T1-T2之值未達0.8℃，則聚合性液晶化合物之分子構造與抗氧化劑之分子構造係大為相異，而難以使抗氧化劑與聚合性液晶化合物一起以高的有序度定向。其結果係，難以充分發揮對於二色性色素之光劣化的抑制效果。另一方面，若T1-T2之值於上述範圍內，則可在被聚合性液晶 化合物包藏之二色性色素的附近配置抗氧化劑，並可期待對於偏光性能降低之高度抑制效果。
在本發明中，雖然T1-T2之上限值並無特別限定，但通常為35℃以下，較佳係30℃以下，更佳係25℃以下。
在聚合性液晶組成物中，抗氧化劑若為其與聚合性液晶化合物之間係滿足上述式(1)，且可發揮本發明之效果者，即無特別限定，可使用公知之抗氧化劑。從具有對於二色性色素之光劣化的高度抑制效果之觀點來看，較佳係捕捉自由基而具有防止自動氧化(autoxidized)的作用之所謂的初級抗氧化劑。因此，在本發明之聚合性液晶組成物所含之抗氧化劑更佳係選自由酚系化合物、脂環式醇系化合物及胺系化合物所組成之群中的至少1種。抗氧化劑可僅單獨使用1種，亦可組合2種以上而使用。
選自由酚系化合物、脂環式醇系化合物及胺系化合物所組成之群的抗氧化劑係可舉例如：具有式(2)、式(3)及式(4)所示之任一種構造之化合物； 。
式(2)及式(3)中，R1至R5係分別獨立地為-H、-OH、-NH2、碳數1至12之分枝或非分枝烷基、或碳數1至12之分枝或非分枝 烷氧基；在式(2)及式(3)中，於各自的R1至R5中之至少1者為-OH或-NH2。
碳數1至12之分枝或非分枝烷基係可列舉如：甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、第三丁基、戊基、己基、2-乙基己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一碳基、十二碳基等。
碳數1至12之分枝或非分枝烷氧基可列舉如：甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、辛氧基、2-乙基己氧基、壬氧、癸氧基、十一碳氧基、十二碳氧基等。
在式(2)及式(3)中，存在於各自的R1至R5中之至少1個的-OH或-NH2係以存在於R1為較佳，此時，R2至R5更佳係-H、碳數1至12之分枝或非分枝烷基、或碳數1至12之分枝或非分枝烷氧基，以-H為再更佳。
上述具有式(2)、式(3)或式(4)所示之構造的抗氧化劑係可舉例如式(5)所示之化合物：A1-L1-(A2-L2)n-A3 (5)。
式(5)中，L1及L2分別獨立地為單鍵或二價之連結基。
A1為上述式(2)、式(3)或式(4)所示之基。
A2係式(6)或式(7)所示之基： 〔式(6)及式(7)中，R6至R9分別獨立地為-H、-OH、-NH2、碳數1至12之分枝或非分枝烷基、或碳數1至12之分枝或非分枝烷氧基〕。
A3係式(8)或式(9)所示之基： 〔式(8)及式(9)中，R10至R14分別獨立地為-H、-OH、-NH2、碳數1至12之分枝或非分枝烷基，或是碳數1至12之分枝或非分枝烷氧基〕。
N係0至2之整數，n為2時，2個之A2可為互相相同、亦可為相異。
L1及L2中之二價的連結基係可列舉：單鍵、醚基、羰基、酯基、醯胺基及偶氮基等。L1及L2較佳係作為抗氧化劑係在可見光無吸收之鍵結物種，以單鍵、醚基及酯基為更佳，以單鍵及醚基為特佳。
A1係可列舉與先前例示之作為上述式(2)、式(3)及式(4)所示之構造為相同之基，較佳為式(2)或式(4)所示之基，更佳為式(2)所示之基，再更佳係R1為-OH，且R2至R5分別獨立地為-H或-CH3，特佳係R2至R5全部皆為-H。
在A2及A3中之R6至R14所示的碳數1至12之分枝烷基、碳數1至12之非分枝之烷基、碳數1至12之分枝烷氧基、及碳數1至12之非分枝之烷氧基係可列舉與先前例示作為A1中之R1至R5的碳數1至12之分枝烷基、碳數1至12之非分枝之烷基、碳數1至12之分枝烷氧基及碳數1至12之非分枝之烷氧基為相同之基。
在A2中，R6至R9係分別獨立，較佳為-H或-CH3，更佳係-H，再更佳係R6至R9全部皆為-H或-CH3，特佳係R6至R9全部皆為-H。
在A3中，R12為碳數1至12之分枝或非分枝烷基、或碳數1至12之分枝或非分枝烷氧基，R10、R11、R13及R14係分別獨立，較佳為-H或-CH3，特佳係R10、R11、R13及R14全部皆為-H。
抗氧化劑之重量平均分子量較佳係600以下，更佳係500以下，再更佳係450以下。
若抗氧化劑之重量平均分子量為600以下，則可不使聚合性液晶化合物之定向大幅混亂，而於二色性色素之附近配置抗氧化劑，故可更為提昇二色性色素之光劣化抑制效果。再者，若抗氧化劑之重量平均分子量為400以下，則變得難以在可見光波長區域具有吸收，而可更有效地減少偏光性能之降低，故為再更佳。
本發明之聚合性液晶組成物中，抗氧化劑係可列舉例如以下之化合物。
其中，就分子構造為立體障礙小且直線性高之抗氧化劑而言，因為其係容易與聚合性液晶化合物一起定向，有二色性色素之光劣化 抑制效果優異之傾向，故為較佳。就本發明之聚合性液晶組成物中之抗氧化劑而言，雖不限定於此，但較佳係4-正辛氧基酚、4-正癸氧基酚、4-正十二碳氧基酚、4，4’-聯酚、4-乙氧基-4’-羥基聯苯基、4-丁氧基-4’-羥基聯苯基、4-辛氧基-4’-羥基聯苯基、4-癸氧基-4’-羥基聯苯基、4-十二碳氧基-4’-羥基聯苯基。
本發明之聚合性液晶組成物中的上述抗氧化劑之含量，相對於聚合性液晶化合物100質量份，較佳係0.1至15質量份；更佳係0.3質量份以上，再更佳係0.5質量份以上；更佳係12質量份以下，再更佳係8質量份以下，特佳係4質量份以下。
抗氧化劑之含量若為上述下限值以上，則可有效地抑制二色性色素之光劣化。又，若抗氧化劑之含量為上述上限值以下，則難以使聚合性液晶化合物之定向混亂，且可期待對於二色性色素之光劣化的高度抑制效果。
本發明之聚合性液晶組成物亦可含有聚合起始劑。
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，就可在更低溫條件下起始聚合反應之點而言，係以光聚合起始劑為較佳。具體而言，可列舉如可以藉由光的作用而產生活性自由基或酸之光聚合起始劑，其中，較佳係藉由光的作用而產生自由基之光聚合起始劑。聚合起始劑係可單獨使用或將二種以上組合而使用。
聚合起始劑係可列舉如：苯偶姻化合物、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、錪鹽及鋶鹽等。
苯偶姻化合物係可舉例如：苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻異丙基醚及苯偶姻異丁基醚等。
二苯甲酮化合物係可列舉如：二苯甲酮、鄰苯甲醯基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、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)二苯甲酮及2,4,6-三甲基二苯甲酮等。
烷基苯酮化合物係可列舉如：二乙氧基乙醯苯、2-甲基-2-嗎啉基-1-(4-甲基苯硫基)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-酮之寡聚物等。
醯基氧化膦化合物係可列舉如：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)苯基氧化膦等。
三化合物係可列舉如：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〕-1,3,5-三等。
聚合起始劑係可使用市售者。市售之聚合起始劑係可列舉例如：“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股份公司)；“Seikuol(註 冊商標)BZ”、“Seikuol(註冊商標)Z”、“Seikuol(註冊商標)BEE”(精工化學股份公司)；“Kayacure(註冊商標)BP100”(日本化藥股份公司)；“Cyracure(註冊商標)UVI-6992”(Dow公司製)；“Adeka optomer SP-152”、“Adeka optomer SP-170”(股份公司ADEKA)；“TAZ-A”、“TAZ-PP”(日本Siber Hegner公司)；及“TAZ-104”(三和Chemical公司)等。
聚合性液晶組成物含有聚合起始劑時，其含量若係依照該聚合性液晶組成物所含之聚合性液晶化合物的種類及所含之聚合性液晶化合物的量而適當決定即可，惟相對於聚合性液晶化合物100質量份，係以0.1至30質量份為較佳，以0.5至10質量份為更佳，以0.5至8質量份為再更佳。若聚合性開始劑之含量為上述範圍內，則可不使聚合性液晶化合物之定向混亂而聚合。
聚合性液晶組成物含有光聚合起始劑時，亦可更含有光增敏劑。藉由使用光增敏劑，可更為促進聚合性液晶化合物之聚合反應。
光增敏劑係可列舉如：氧雜蒽酮、硫雜蒽酮等氧雜蒽酮化合物(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)等蒽化合物；啡噻及紅螢烯等。光增敏劑係可單獨使用或組合2種以上而使用。
本發明之聚合性液晶組成物中的光增敏劑之含量若係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決定即可，但相對於聚合性液晶化合物100質量份，係以0.1至30質量份為較佳，以0.5至10質量份為更佳，以0.5至8質量份為再更佳。
本發明之聚合性液晶組成物係可含有調平劑。調平劑係具有調整聚合性液晶組成物之流動性，而使藉由塗佈該聚合性液晶組成物所得之塗膜更為平坦之功能，具體係可列舉界面活性劑。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氟原子之化合物作為主成分之調平劑所組成之群的至少1種。調平劑係可單獨使用或組合2種以上而使用。
以聚丙烯酸酯化合物作為主成分之調平劑係可列舉如：“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)等。
以含氟原子之化合物作為主成分之調平劑係可列舉如：“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股份公司)；“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 Seimi chemical股份公司)；“E1830”、“E5844”(Daikin Fine Chemical研究所股份公司)；“EFTOP EF301”、“EFTOP EF303”、“EFTOP EF351”及“EFTOP EF352”(三菱Material電子化成股份公司)等。
本發明之聚合性液晶組成物中之調平劑的含量相對於聚合性液晶化合物100質量份，係以0.05至5質量份為較佳，以0.05至3質量份為更佳。若調平劑之含量為前述範圍內，則容易使聚合性液晶化合物水平定向，而且不易產生不均勻，有能夠獲得更為平滑的偏光膜之傾向。
本發明之聚合性液晶組成物可含有聚合起始劑、光增敏劑及調平劑以外之其他添加劑。其他添加劑係可列舉例如：離型劑、穩定劑、上藍(blueing)劑等著色劑、阻燃劑及光滑劑等。聚合性液晶組成物含有其他之添加劑時，相對於聚合性液晶組成物之固體成分，其他添加劑之含量係以超過0%且20質量%以下為較佳，更佳係超過0%且10質量%以下。
本發明之聚合性液晶組成物可含有溶劑。一般而言，顯示層列液晶性之化合物因為黏度較高，因此較多係藉由在聚合性液晶組成物添加溶劑以變成容易塗佈，結果是變得容易形成偏光膜。溶劑係可依照聚合性液晶化合物及二色性色素之溶解性而適當選擇，可列舉例如：水、甲醇、乙醇、乙二醇、異丙醇、丙二醇、甲基賽璐蘇、丁基賽璐蘇、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、乳酸乙酯等之酯溶劑；丙酮、甲基乙基酮、環戊酮、環己酮、甲基戊基酮、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；等。
此等之溶劑係可單獨使用或組合2種以上而使用。相對於構成聚合性液晶組成物之固體成分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。
本發明之聚合性液晶組成物通常可藉由將聚合性液晶化合物、二色性色素及抗氧化劑、以及依需要之上述添加劑及溶劑等進行混合並攪拌而調製。
本發明之聚合性液晶組成物係於二色性色素之光劣化的抑制效果優異，可獲得不易產生偏光性能之經時性降低的偏光膜，故可適合使用於偏光膜之製造。
藉由本發明之聚合性液晶組成物，可製造定向有序度高之偏光膜。
定向有序度高之偏光膜係在X射線繞射測定中可獲得源自如六角相(hexatic phase)或結晶相之高階構造的布拉格尖峰。
所謂的布拉格尖峰係意指源自於分子定向之面之周期構造的尖峰。因此，在由本發明之聚合性液晶組成物所形成之偏光膜中，聚合性液晶化合物或其聚合物係在X射線繞射測定中以該偏光膜會顯示布拉格尖峰之方式定向為較佳，以聚合性液晶化合物之分子在吸收光之方向進行定向的「水平定向」為更佳。在本發明中係以分子定向之面之周期間隔為3.0至6.0Å之偏光膜為較佳。如顯示布拉格尖峰般之高定向有序度，係可藉由控制所使用之聚合性液晶化合物的種類、抗氧化劑之種類或該抗氧化劑之量、二色性色素之種類或該二色性色素之量等而實現。
如上述，藉由調配在與聚合性液晶組成物之關係中滿足式(1)之抗氧化劑，能夠在維持聚合性液晶化合物之高定向有序度的狀態下，對於二色性色素之光劣化獲得高的抑制效果，故可獲得具有優異之偏光性能，且不易產生經時性偏光性能降低之偏光膜。因此，本發明亦以偏光膜作為對象，該偏光膜係包含二色性色素、聚合性液晶化合物及抗氧化劑之聚合性液晶組成物的硬化物者，且在X射線繞射測定中該偏光膜係顯示布拉格尖峰，前述抗氧化劑在與前述聚合性液晶化合物之關係中係滿足式(1)：0.8℃≦T1-T2 (1)
〔式中，T1係將前述聚合性液晶化合物在大氣中昇溫至130℃後，在以5℃/分鐘冷卻至23℃同時測定相轉移溫度之際，於最低溫度側顯現的往液晶相之相轉移溫度；T2係使由100質量份之前述聚合性液晶化合物與1質量份之前述抗氧化劑所成的混合物在大氣中昇溫至130℃後，在以5℃/分鐘冷卻至23℃同時測定相轉移溫度之際，於最低溫度側顯現的往液晶相之相轉移溫度〕。
在用以形成本發明之偏光膜所使用的聚合性液晶組成物中，聚合性液晶化合物、二色性色素及抗氧化劑係可列舉與先前例示作為本發明之聚合性液晶組成物所含之聚合性液晶化合物、二色性色素及抗氧化劑者為相同者。用以形成本發明之偏光膜所使用的聚合性液晶組成物係可含有聚合起始劑、調平劑、其他之添加劑及溶劑等。此等成分係可列舉與先前例示作為本發明之聚合性液晶組成物所含之成分者為相同者。
本發明之偏光膜係例如可藉由如下之方法製造，該方法包含：形成本發明之聚合性液晶組成物的塗膜；從前述塗膜除去溶劑；昇溫至聚合性液晶化合物相轉移至液體相之溫度以上，之後進行降溫，使該聚合性液晶化合物相轉移至層列相(層列液晶狀態)；及，在保持前述層列相(層列液晶狀態)之狀態下使聚合性液晶化合物聚合。
聚合性液晶組成物之塗膜的形成係可藉由在基材上或後述之定向膜上等塗佈聚合性液晶組成物，尤其是塗佈加入溶劑而調整黏度之聚合性液晶組成物(以下，亦稱為「偏光膜形成用組成物」)。亦可在構成本發明之偏光板的相位差膜或其他之層上直接塗佈聚合性液晶組成物。
基材通常為透明基材。當基材未被設置於顯示元件之顯示面時，例如在將從偏光膜取除基材後之積層體設置於顯示元件之顯示面之情形下，基材可為不透明。所謂透明基材係意指具有光(尤其是可見光)能夠穿透之透明性的基材，所謂的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、纖維素乙酸酯丙酸酯等纖維素酯；聚萘二甲酸乙二酯；聚碳酸酯；聚碸；聚醚碸；聚醚酮；聚苯硫醚及聚伸苯醚(polyphenylene oxide)等。從 取得容易性或透明性之觀點來看，較佳係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。纖維素酯係在纖維素所含之羥基的一部分或全部經酯化者，且可容易地從市面取得。又，纖維素酯基材亦可容易地從市面取得。市售之纖維素酯基材係可列舉如：“FujitacFilm”(Fuji Shashin Film股份公司)；“KC8UX2M”、“KC8UY”及“KC4UY”(Konica Minolta Opto股份公司)等。
對基材所要求之特性係依偏光膜的結構而有所不同，但通常係以相位差性儘可能地小之基材為較佳。相位差性儘可能地小之基材係可列舉如：Zero TAC(Konica Minolta Opto股份有限公司)、Z TAC(Fuji Film股份有限公司)等不具有相位差的纖維素酯膜等。未延伸之環狀烯烴系樹脂基材亦較佳。在未積層偏光膜之基材的面亦可經硬塗處理、抗反射處理、抗靜電處理等。
基材之厚度若是太薄，則強度會降低，而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。
將偏光膜形成用組成物塗佈於基材等之方法係可列舉如：旋轉塗佈法、擠製法、凹版塗佈法、模具塗佈法、棒塗(bar coating)法、塗佈器(applicator)法等塗佈法、柔版(flexo)法等印刷法等公知的方法。
然後，在從偏光膜形成用組成物得到之塗膜中所含的聚合性液晶化合物不進行聚合之條件下，藉由乾燥等將溶劑除去，形成乾燥塗膜。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等。
再者，為了使聚合性液晶化合物相轉移至液體相，係昇溫至聚合性液晶化合物會相轉移至液體相之溫度以上，之後進行降溫，使該聚合性液晶化合物相轉移至層列相(層列液晶狀態)。如此之相轉移係可在前述塗膜中之溶劑除去後進行，亦可與溶劑之除去同時地進行。
藉由在保持於聚合性液晶化合物為層列液晶狀態之情況下，使聚合性液晶化合物聚合，形成聚合性液晶組成物之硬化膜而作為偏光膜。聚合方法係以光聚合法為佳。在光聚合中，照射於乾燥塗膜之光能夠依照該乾燥塗膜所含之光聚合起始劑的種類、聚合性液晶化合物之種類(尤其是該聚合性液晶化合物所具有之聚合性基的種類)及該聚合性液晶化合物的量而適當選擇。其具體例係可列舉選自由可見光、紫外光、紅外光、X射線、α射線、β射線及γ射線所組成之群的1種以上之光或活性電子射線。其中，就容易控制聚合反應的進行之點、或在該領域能夠廣範使用作為光聚合裝置者之點而言，係以紫外光為較佳，而較佳為係以能夠藉由紫外光而光聚合之方式預來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。又，在聚合時亦可藉由適當的冷卻手段，將乾燥塗膜冷卻同時進行光照射而控制聚合溫度。藉由採用如此之冷卻手段，以更低溫來實施聚合性液晶化合物之聚合，則即使基材是使用耐熱性較低者，亦可適當地形成偏光膜。光聚合時，藉由進行遮蔽或顯影等，亦可獲得經圖型化之偏光膜。
前述活性能量射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、碳弧燈、鎢燈、鎵 燈、準分子雷射、發出的光之波長範圍為380至440nm之LED光源、化學燈、黑光燈、微波激發水銀燈、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對光聚合起始劑之活性化為有效的波長區域之強度。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。若以如此之紫外線照射強度照射1次或複數次，則其累積光量為10至3000mJ/cm2，較佳係50至2000mJ/cm2，更佳係100至1000mJ/cm2。
藉由進行光聚合，聚合性液晶化合物係在保持層列相，較佳係在保持高階之層列相之液晶狀態下聚合，而形成偏光膜。聚合性液晶化合物在保持層列相之液晶狀態下聚合而得之偏光膜，亦伴隨前述二色性色素之作用，而相較於以往之主客型偏光膜(亦即由向列相之液晶狀態所成之偏光膜)，係有偏光性能高之優點。再者，相較於僅塗佈有二色性色素或溶致型液晶者，還有強度優異之優點。
偏光膜之厚度可依照所適用之顯示裝置而適當選擇，較佳係0.1至10μm，更佳係0.3至4μm，再更佳係0.5至3μm。
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於所希望之方向液晶定向之定向限制力者。定向膜係以具有不因含有聚合性液晶化合物之組成物的塗佈等而溶解之耐溶劑性，而且具有對溶劑之除去或聚合性液晶化合物之定向用之加熱處理的耐熱性者為較佳。如此之定向膜係可列舉如：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個溝之溝槽(groove)定向膜、朝定向方向延伸之延伸膜等，從定向角之精度及品質之觀點來看，係以光定向膜為較佳。
定向性聚合物係可列舉如：在分子內具有醯胺鍵結之聚醯胺或明膠類、在分子內具有醯亞胺鍵結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。其中，以聚乙烯醇為較佳。定向性聚合物係可單獨使用或組合2種以上而使用。
含有定向性聚合物之定向膜通常係將於溶劑溶解有定向性聚合物之組成物(以下，亦稱為「定向性聚合物組成物」)塗佈於基材，並除去溶劑，或是將定向性聚合物組成物塗佈於基材，並除去溶劑，且藉由進行摩擦(摩擦法，rubbing method)而得到。就溶劑而言，係可列舉與先前例示作為形成偏光膜時可使用之溶劑的溶劑為相同者。
就定向性聚合物組成物中之定向性聚合物的濃度而言，若為定向性聚合物材料可完全溶解於溶劑之範圍即可，但相對於溶液，以固體成分換算以0.1至20%為較佳，以0.1至10%左右為更佳。
就定向性聚合物組成物而言，亦可直接使用市售之定向膜材料。市售之定向膜材料係可列舉如：Sunever(註冊商標、日產化學工業股份公司製)、Optomer(註冊商標、JSR股份公司製)等。
將定向性聚合物組成物塗佈於基材之方法係可列舉與例示作為將偏光膜形成用組成物塗佈於基材之方法為相同者。
將定向性聚合物組成物所含之溶劑除去的方法係可列舉如：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限制力，可依需要而進行摩擦處理(摩擦法)。
就藉由摩擦法賦予定向限制力之方法而言，係可列舉如：使摩擦輥與定向性聚合物的膜接觸之方法；該摩擦輥係被捲繞摩擦布且進行旋轉，該定向性聚合物的膜係藉由將定向性聚合物組成物塗佈於基材並進行退火而形成於基材表面。
光定向膜通常係將包含具有光反應性基之聚合物或單體以及溶劑之組成物(以下，亦稱為「光定向膜形成用組成物」)塗佈於基材，並照射偏光(較佳係偏光UV)而得到。就可藉由選擇照射之偏光的偏光方向而任意地控制定向限制力的方向之點而言，係以光定向膜為更佳。
光反應性基係指藉由進行光照射產生液晶定向能力之基。具體而言，可列舉如：參與藉由光照射而產生之分子的定向感應或異構化反應、二聚化反應、光交聯反應或光分解反應等成為液晶定向能力的起源之光反應的基。其中，就定向性優異之點而言，係以參與二聚化反應或光交聯反應之基為較佳。就光反應性基而言，係以具有不飽和鍵(尤其是具有雙鍵)之基為較佳，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)所組成之群的至少1種的基為特佳。
具有C=C鍵之光反應性基係可列舉如：乙烯基、聚烯基、二苯乙烯(stilbene)基、4-(2-苯乙烯)吡啶(stilbazole)基、苯乙烯吡啶鎓(stilbazolium)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列舉如：芳香族希夫鹼(schiff base)基、具有芳香族腙等構 造之基。具有N=N鍵之光反應性基係可列舉如：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(azoxybenzene)構造之基等。具有C=O鍵之光反應性基係可舉例如二苯甲酮基、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、鹵化烷基等取代基。
其中，以參與光二聚化反應之光反應性基為較佳，就光定向所必須之偏光照射量較少、且容易獲得熱穩定性和經時穩定性優異之光定向膜的點而言，以桂皮醯基及查耳酮基為較佳。具有光反應性基之聚合物係以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為特佳。
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感應層。在該組成物所含之溶劑係可列舉如與先前例示作為形成偏光膜時可使用之溶劑的溶劑為相同者，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和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%為較佳，以0.3至10質量%之範圍為更佳。在不明顯損及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、聚醯亞胺等高分子材料或光增敏劑。
就將光定向膜形成用組成物塗佈於基材之方法而言，係可列舉如與將定向性組成物塗佈於基材之方法為相同的方法。就從被塗佈之 光定向膜形成用組成物除去溶劑之方法而言，係可列舉如：自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥及減壓乾燥法等。
就照射偏光而言，可以是對從被塗佈於基板上之光定向膜形成用組成物除去溶劑後者直接照射偏光UV之形式，亦可以是從基材側照射偏光，使偏光穿透而進行照射之形式。該偏光特佳係實質上為平行光。進行照射之偏光的波長宜係具有光反應性基之聚合物或單體之光反應性基能夠吸收光能量之波長區域者。具體而言，係以波長250至400nm之範圍的UV(紫外線)為特佳。就使用於該偏光照射之光源而言，可列舉：氙燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、金屬鹵素燈、KrF、ArF等紫外光雷射等，而以高壓水銀燈、超高壓水銀燈及金屬鹵素燈為更佳。此等之中，高壓水銀燈、超高壓水銀燈及金屬鹵素燈，因為波長313nm之紫外線的發光強度大之故而為較佳。使來自前述光源之光可藉由通過適當的偏光片進行照射，而照射偏光UV。如此之偏光片係可使用偏光濾光片或格蘭-湯姆森(Glan-Thompson)稜鏡、格蘭-泰勒(Glan-Taylor)等之偏光稜鏡或線柵(wire grid)型之偏光片。
又，進行摩擦或偏光照射時，若進行遮蔽，則亦可形成液晶定向之方向相異的複數個區域(圖型)。
溝槽(groove)定向膜係於膜表面具有凹凸圖型或複數個溝槽(溝)之膜。於具有等間隔併排之複數個直線狀溝槽之膜塗佈有聚合性液晶化合物時，液晶分子會沿著其溝之方向定向。
獲得溝槽定向膜之方法係可列舉如：隔著具有圖型形狀之狹縫的曝光用遮罩而在感光性聚醯亞胺膜表面進行曝光後，進行顯影及淋 洗處理而形成凹凸圖型之方法；在表面具有溝之板狀之原盤上形成硬化前之UV硬化樹脂的層，並將所形成之樹脂層移至基材之後再進行硬化之方法；及對已形成於基材之硬化前的UV硬化樹脂之膜壓抵具有複數個溝之輥狀原盤而形成凹凸，之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。
本發明係包含具備本發明之偏光膜與相位差膜而成之偏光板(橢圓偏光板)。在本發明之偏光板中，相位差膜較佳係滿足式(X)：100≦Re(550)≦180 (X)〔式中，Re(550)表示波長550nm之面內相位差值〕。若相位差膜具有上述(X)所示之面內相位差值，則發揮所謂λ/4板之功能。前述式(X)較佳係100nm≦Re(550)≦180nm，再更佳係120nm≦Re(550)≦160nm。又，Re(550)係可藉由實施例記載之方法測定。
在本發明之偏光板中，相位差膜之慢軸與偏光膜之吸收軸所成之角度較佳係實質上為45°。又，在本發明中所謂之「實質上45°」，係意指45°±5°。
再者，相位差膜係以滿足式(Y)為較佳：Re(450)/Re(550)<1 (Y)〔式中，Re(450)及Re(550)係分別表示波長450nm及550nm之面內相位差值〕。滿足上述式(Y)之相位差膜係具有所謂之逆波長分散性，表示優 異之偏光性能。Re(450)/Re(550)之值較佳係0.93以下，更佳係0.88以下，再更佳係0.86以下，較佳係0.80以上，更佳係0.82以上。
前述相位差膜可以是藉由延伸聚合物而獲得相位差之延伸膜，但從偏光板之薄層化的觀點來看，較佳係含有聚合性液晶化合物之聚合性液晶組成物(以下，亦稱為「聚合性液晶組成物(B)」)之硬化物，且由前述聚合性液晶化合物之定向狀態的聚合物所構成。形成相位差膜之聚合性液晶化合物(以下，亦稱為「聚合性液晶化合物(B)」)係意指具有聚合性官能基(尤其是光聚合性官能基)之液晶化合物。所謂光聚合性官能基，係指藉由光聚合起始劑所產生之活性自由基和酸等而能夠參與聚合反應之基。光聚合性官能基係可列舉如：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、氧雜環丙烷基、氧雜環丁烷基等。其中，以丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯氧基、氧雜環丙烷基及氧雜環丁烷基為較佳，以丙烯醯氧基為更佳。聚合性液晶化合物(B)之液晶性係可為熱致性液晶，亦可為溶致性液晶，相秩序構造可為向列型液晶亦可為層列型液晶。就聚合性液晶化合物(B)而言，可僅使用1種，亦可混合2種以上而使用。
從賦予成膜之容易性及前述式(Y)所示之相位差性之觀點來看，聚合性液晶化合物(B)係可列舉如滿足下述(甲)至(丁)全部之化合物。
(甲)具有熱致液晶性之化合物；
(乙)在該聚合性液晶化合物之長軸方向(a)上具有π電子。
(丙)在對長軸方向(a)交叉之方向〔交叉方向(b)〕上具有π電子。
(丁)將存在於長軸方向(a)之π電子之合計設為N(πa)，並將存在於長軸方向之分子量之合計設為N(Aa)，而以式(i)定義之聚合性液晶化合物的長軸方向(a)之π電子密度係：D(πa)=N(πa)/N(Aa) (i)；將存在於交叉方向(b)之π電子的合計設為N(πb)，並將存在於交叉方向(b)之分子量的合計設為N(Ab)，而以式(ii)定義的聚合性液晶化合物之交叉方向(b)的π電子密度係：D(πb)=N(πb)/N(Ab) (ii)；前述以式(i)定義之聚合性液晶化合物的長軸方向(a)之π電子密度與前述以式(ii)定義的聚合性液晶化合物之交叉方向(b)的π電子密度之關係為：0≦〔D(πa)/D(πb)〕≦1〔亦即，交叉方向(b)之π電子密度係大於長軸方向(a)之π電子密度〕。
滿足上述(甲)至(丁)全部之聚合性液晶化合物(B)係可塗佈於藉由磨擦處理而形成之定向膜上，並藉由加熱至相轉移溫度以上而形成向列相。該聚合性液晶化合物(B)定向所形成之向列相通常係以聚合性液晶化合物之長軸方向成為互相平行之方式進行定向，該長軸方向成為向列相之定向方向。
具有上述特性之聚合性液晶化合物(B)一般而言係以顯示逆波長分散性者為較多。滿足上述(甲)至(丁)之特性的化合物可列舉如以式(II)表示之化合物： 。前述式(II)所示之化合物可單獨使用或組合2種以上而使用。
式(II)中，Ar表示可具有取代基之二價的芳香族基。在此所謂之芳香族基係具有平面性的環狀構造之基，該環狀構造所具有之π電子數係依據休克耳定則(Hückel’s rule)而為〔4n+2〕個者。在此，n表示整數。在含有-N=或-S-等雜原子而形成環構造之情況下，係包含此等雜原子上之非共價鍵電子對而滿足休克耳定則，亦包含具有芳香族性之情況。以在該二價之芳香族基中包含氮原子、氧原子、硫原子中之至少1個以上為較佳。
G1及G2分別獨立地表示二價之芳香族基或二價之脂環式烴基。在此，該二價之芳香族基或二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，而構成該二價之芳香族基或二價之脂環式烴基的碳原子亦可被氧原子、硫原子或氮原子取代。
L1、L2、B1及B2分別獨立地為單鍵或二價之連結基。
k、l分別獨立地表示0至3之整數，並滿足1≦k+l之關係。在此，當2≦k+l之情況下，B1及B2、G1及G2可分別互相相同，亦可為相異。
E1及E2分別獨立地表示碳數1至17之烷烴二基，在此，在烷烴二基所含之氫原子可被鹵素原子取代，且包含於該烷烴二基之- CH2-可被-O-、-S-、-Si-取代。P1及P2互相獨立地表示聚合性基或氫原子，至少1者為聚合性基。
G1及G2係分別獨立，較佳為可被選自由鹵素原子及碳數1至4之烷基所組成的群之至少1個取代基取代之1,4-伸苯二基、可被選自由鹵素原子及碳數1至4之烷基所組成的群之至少1個取代基取代之1,4-環己烷二基；更佳係被甲基取代之1,4-伸苯二基、無取代之1,4-伸苯二基、或無取代之1,4-反式-環己烷二基；特佳係無取代之1,4-伸苯二基、或無取代之1,4-反式-環己烷二基。較佳為存在複數個之G1及G2中之至少一者係二價之脂環式烴基，更佳為鍵結於L1或L2之G1及G2中之至少一者係二價之脂環式烴基。
L1及L2係分別獨立，較佳為單鍵、碳數1至4之伸烷基、-O-、-S-、-Ra1ORa2-、-Ra3COORa4-、-Ra5OCORa6-、Ra7OC=OORa8-、-N=N-、-CRc=CRd-或-C≡C-。在此，Ra1至Ra8分別獨立地表示單鍵、或碳數1至4之伸烷基，Rc及Rd係表示碳數1至4之烷基或氫原子。L1及L2係分別獨立，更佳為單鍵、-ORa2-1-、-CH2-、-CH2CH2-、-COORa4-1-或-OCORa6-1-。在此，Ra2-1、Ra4-1、Ra6-1分別獨立地表示單鍵、-CH2-、-CH2CH2-中之任一者。L1及L2係分別獨立，再更佳為單鍵、-O-、-CH2CH2-、-COO-、-COOCH2CH2-或-OCO-。
在本發明適宜的一實施態樣中，所使用的聚合性液晶化合物係式(II)中之G1及G2中之至少一者為二價之脂環式烴基，該二價之脂環式烴基係藉由為-COO-之L1及/或L2而與可具有取代基之二價之芳香族基Ar鍵結。
B1及B2係分別獨立，較佳單鍵、碳數1至4之伸烷基、-O-、-S-、-Ra9ORa10-、-Ra11COORa12-、-Ra13OCORa14-、或Ra15OC=OORa16-。在此，Ra9至Ra16分別獨立地表示單鍵或碳數1至4之伸烷基。B1及B2係分別獨立，更佳為單鍵、-ORa10-1-、-CH2-、-CH2CH2-、-COORa12-1-、或-OCORa14-1-。在此，Ra10-1、Ra12-1、Ra14-1分別獨立地表示單鍵、-CH2-、-CH2CH2-中之任一者。B1及B2係分別獨立，更佳為單鍵、-O-、-CH2CH2-、-COO-、-COOCH2CH2-、-OCO-、或-OCOCH2CH2-。
從逆波長分散性顯現之觀點來看，k及l係以2≦k+l≦6之範圍為較佳，以k+l=4為更佳，以k=2且l=2為再更佳。若k=2且l=2，則因呈對稱構造，故為再更佳。
E1及E2係分別獨立，以碳數1至17之烷烴二基為較佳，以碳數4至12之烷烴二基為更佳。
P1或P2所示之聚合性基係可列舉如：環氧基、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、氧雜環丙烷基及氧雜環丁烷基等。此等之中，以丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯氧基、氧雜環丙烷基及氧雜環丁烷基為較佳，以丙烯醯氧基為更佳。
Ar較佳係具有選自可具有取代基之芳香族烴環、可具有取代基之芳香族雜環及電子吸引性基之至少1者。該芳香族烴環係可列舉如：苯環、萘環、蒽環等，以苯環、萘環為較佳。該芳香族雜環係可列舉如：呋喃環、苯并呋喃環、吡咯環、吲哚環、噻吩環、苯并噻吩環、吡啶 環、吡環、嘧啶環、三唑環、三環、吡咯啉環、咪唑環、吡唑環、噻唑環、苯并噻唑環、噻吩并噻唑環、唑環、苯并唑環、及啡啉環等。此等之中，以具有噻唑環、苯并噻唑環或苯并呋喃環為較佳，以具有苯并噻唑基為更佳。在Ar含有氮原子時，該氮原子以具有π電子為較佳。
式(II)中，在Ar所示之2價芳香族基所含的π電子之合計數Nπ係以8以上為較佳，更佳係10以上，再更佳係14以上，特佳係16以上。較佳係30以下，更佳係26以下，再更佳係24以下。
Ar所示之芳香族基係可列舉例如式(Ar-1)至式(Ar-23)之基。
式(Ar-1)至式(Ar-23)中，＊符號表示連結部，Z0、Z1及Z2分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、碳數1至12之烷基、氰基、硝基、碳數1至12之烷基亞磺醯基、碳數1至12之烷基磺醯基、羧基、碳數1至12之氟烷基、碳數1至6之烷氧基、碳數1至12之烷硫基、碳數1至12之N-烷基胺基、碳數2至12之N,N-二烷基胺基、碳數1至12之N-烷基胺磺醯基或碳數2至12之N,N-二烷基胺磺醯基。
Q1及Q2分別獨立地表示-CR2’R3’-、-S-、-NH-、-NR2’-、-CO-或-O-，R2’及R3’分別獨立地表示氫原子或碳數1至4之烷基。
J1及J2分別獨立地表示碳原子或氮原子。
Y1、Y2及Y3分別獨立地表示可被取代之芳香族烴基或芳香族雜環基。
W1及W2分別獨立地表示氫原子、氰基、甲基或鹵素原子，m表示0至6之整數。
Y1、Y2及Y3中之芳香族烴基係可列舉如：苯基、萘基、蒽基、菲基、聯苯基等碳數6至20之芳香族烴基。該芳香族烴基係可列舉如：苯基、萘基、蒽基、菲基、聯苯基等，以苯基、萘基為較佳，以苯基為更佳。
芳香族雜環基可列舉含有至少1個如氮原子、氧原子、硫原子等的雜原子之碳數4至20的芳香族雜環基。該芳香族雜環基係可列舉如：呋喃基、吡咯基、噻吩基、吡啶基、噻唑基、苯并噻唑基等，以呋喃基、噻吩基、吡啶基、噻唑基、苯并噻唑基為較佳。
Y1及Y2係分別獨立，可為可被取代之多環系芳香族烴基或多環系芳香族雜環基。
多環系芳香族烴基係指縮合多環系芳香族烴基或源自芳香環集合之基。多環系芳香族雜環基係縮合多環系芳香族雜環基、或源自芳香環集合之基。
Z0、Z1及Z2係分別獨立，較佳為氫原子、鹵素原子、碳數1至12之烷基、氰基、硝基、碳數1至12之烷氧基，Z0以氫原子、碳數 1至12之烷基、氰基為更佳。Z1及Z2以氫原子、氟原子、氯原子、甲基、氰基為更佳。
Q1及Q2係以-NH-、-S-、-NR2’-及-O-為較佳，R2’以氫原子為較佳。Q1及Q2以-S-、-O-、-NH-為特佳。
從分子的穩定性之觀點來看，式(Ar-1)至(Ar-23)之中，係以式(Ar-6)及式(Ar-7)為較佳。
在式(Ar-17)至(Ar-23)中，Y1係可與其所鍵結之氮原子及Z0一起形成芳香族雜環基。
芳香族雜環基係可列舉如前述作為Ar可具有之芳香族雜環者。可列舉如：吡咯環、咪唑環、吡咯啉環、吡啶環、吡環、嘧啶環、吲哚環、喹啉環、異喹啉環、卟啉環、吡咯啶環等。該芳香族雜環基可具有取代基。Y1可與其所鍵結之氮原子及Z0一起為前述取代之多環系芳香族烴基或多環系芳香族雜環基。該多環系芳香族雜環基係可列舉如：苯并呋喃環、苯并噻唑環、苯并唑環等。前述式(II)所示之化合物係例如可依據日本特開2010-31223號公報記載之方法而製造。
相對於聚合性液晶組成物(B)之固體成分100質量份，聚合性液晶組成物(B)中之聚合性液晶化合物(B)的含量係例如為70至99.5質量份，較佳係80至99質量份，更佳係90至98質量份。若含量為上述範圍內，則有相位差膜之定向性變高之傾向。
在此，所謂的固體成分係指從聚合性液晶組成物(B)除去溶劑等揮發性成分之成分的合計量。
聚合性液晶組成物(B)係亦可含有用以起始聚合性液晶化合物(B)之聚合反應的聚合起始劑。
聚合起始劑係可列舉與先前例示作為可使用在聚合性液晶組成物(A)之聚合起始劑者為相同者。聚合性液晶組成物(B)亦可依需要而含有光增敏劑、調平劑、及例示作為聚合性液晶組成物(A)所含之添加劑的添加劑等。光增敏劑及調平劑係可列舉與先前例示作為在聚合性液晶組成物(A)所含者為相同者。
相位差膜係可在含有聚合性液晶化合物(B)及依需要之聚合起始劑、添加劑等的聚合性液晶組成物(B)中加入溶劑，藉由混合及攪拌而調製組成物(以下，亦稱為「相位差膜形成用組成物」)，並將該組成物塗佈於基材或定向膜上，藉由乾燥除去溶劑，使所得之塗膜中的聚合性液晶化合物(B)因加熱及/或活性能量射線硬化而得到。使用於相位差膜製作之基材及/或定向膜係可列舉與先前例示作為在製作本發明之偏光膜時可使用者為相同者。
使用於相位差膜形成用組成物之溶劑、相位差膜形成用組成物之塗佈方法、活性能量射線所致之硬化條件等，皆可列舉與本發明之偏光膜之製作方法中可採用者為相同者。
相位差膜之厚度係可依照所應用之顯示裝置而適當選擇，但從薄膜化及彎曲性等觀點來看，以0.1至10μm為較佳，以1至5μm為更佳，以1至3μm為再更佳。
本發明之偏光板係具備本發明之偏光膜及相位差膜，較佳係具備基材、定向膜(尤其是光定向膜)、本發明之偏光膜及相位差膜而成 者。本發明之偏光板係可更含有此等以外之其他層(保護層、黏接著劑層等)。在本發明之偏光板中，本發明之偏光膜與相位差膜係亦可隔著接著劑層或黏著劑層而貼合。本發明之偏光板中，亦可藉由將相位差膜形成用組成物直接塗佈於本發明之偏光膜，而使相位差膜直接形成於本發明之偏光膜上。
從顯示裝置之彎曲性或辨識性之觀點來看，本發明之偏光板之厚度較佳係10至300μm，更佳係20至200μm，再更佳係25至100μm。
本發明係包含本發明之偏光膜或具備本發明之偏光板而成的顯示裝置。
本發明之顯示裝置係例如可隔著黏接著劑層而將本發明之偏光膜或偏光板貼合於顯示裝置之表面而得到。
所謂的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(電場發射顯示裝置(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、投射型顯示裝置(柵狀光閥(grating light valve，GLV)顯示裝置、具有數位微鏡裝置(digital micromirror device，DMD)之顯示裝置等)及壓電陶瓷顯示器等。液晶顯示裝置係穿透型液晶顯示裝置、半穿透型液晶顯示裝置、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中之任一者。此等顯示裝置可為顯示2維圖像之顯示裝置，亦可為顯示3維圖像之立體 顯示裝置。尤其，本發明之顯示裝置係以有機EL顯示裝置及觸控面板顯示裝置為較佳，以有機EL顯示裝置為特佳。
[實施例]
<聚合性液晶組成物(以下，亦稱為「偏光膜形成用組成物」)之調製>
藉由混合下述之成分，在80℃攪拌1小時，可獲得偏光膜形成用組成物(1)。在二色性色素方面，係使用日本特開2013-101328號公報之實施例記載之偶氮色素。以下，實施例中之「%」及「份」若無特別記載，即分別意指質量%及質量份。
‧聚合性液晶化合物：
‧二色性色素：
偶氮色素；
‧聚合起始劑：
2-二甲基胺基-2-苯甲基-1-(4-嗎啉基苯基)丁烷-1-酮(Irgacure369；Ciba Speciality Chemicals股份公司製) 6份
‧調平劑：
聚丙烯酸酯化合物(BYK-361N；BYK-Chemie公司製) 1.2份
‧溶劑：
鄰-二甲苯 400份
再者，在偏光膜形成用組成物(1)中除了係以表1所示之量混合下述記載之化合物作為抗氧化劑之外，其餘係以與偏光膜形成用組成物(1)同樣方式，而獲得偏光膜形成用組成物(2)至(18)。
表1中之抗氧化劑的添加量係以相對於偏光膜形成用組成物中之聚合性液晶化合物100質量份的量來表示。
<抗氧化劑之構造>
使用於實施例及比較例之抗氧化劑的構造如以下所示。
(抗氧化劑A：4-正-辛氧基酚)
(抗氧化劑B：4,4’-聯酚)
(抗氧化劑C：4-乙氧基-4’-羥基聯苯基)
(抗氧化劑D：4-丁氧基-4’-羥基聯苯基)
(抗氧化劑E：4-辛氧基-4’-羥基聯苯基)
(抗氧化劑F：二丁基羥基甲苯)
(抗氧化劑G：Tinuvin 770；BASF公司製)
(抗氧化劑H：Sumilizer GP；住友化學股份公司製)
(抗氧化劑I：對-甲氧基酚)
<液晶相轉移溫度變化T1-T2之測定>
(1)定向膜之形成
在玻璃基材上，藉由旋轉塗佈法塗佈聚乙烯醇(聚乙烯醇1000完全皂化型[Poly(vinyl Alcohol)1000,Completely Hydrolyzed]、和光純藥工業股份有限公司製)之2質量%水溶液，乾燥後，形成厚度100nm之膜。繼而，藉由對所得之膜表面施予摩擦處理而形成定向膜。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)，藉由 布(商品名：YA-20-RW、吉川化工股份有限公司製)，以壓入量0.15mm、旋轉數500rpm、16.7mm/s之條件進行。
(2)T1之測定
就聚合性液晶化合物而言，藉由將式(A-6)所示之化合物90份、式(A-7)所示之化合物10份及鄰-二甲苯400份在80℃攪拌1小時，藉此獲得均勻混合之混合組成物。
將所得之混合組成物藉由旋轉塗佈法塗佈於前述附定向膜之玻璃上，在130℃之加熱板上加熱乾燥3分鐘，除去作為溶劑之鄰-二甲苯。其後，將所得之塗佈膜迅速冷卻至室溫，獲得聚合性液晶化合物之乾燥被膜。將此乾燥被膜在加熱板上再次升溫至130℃後，以5℃/分鐘之速度降溫，並在降溫至23℃時以偏光顯微鏡進行觀察，以測定相轉移溫度。其結果係確認到在113.7℃係相轉移至向列液晶相，在109.6℃係相轉移至層列A相，在92.0℃係相轉移至層列B相，且維持層列B相直到成為23℃為止。在上述過程中，因為於最低溫度側顯現之液晶相為層列B相，故將T1規定為朝層列B相之相轉移溫度的92.0℃。
(3)T2之測定
除了在上述混合組成物中分別添加相對於聚合性液晶化合物100質量份為1質量份之抗氧化劑A至I以外，其餘係藉由與上述(2)中之T1的測定為完全相同的方法而獲得由抗氧化劑與聚合性液晶化合物之混合物所成之乾燥被膜。以在與上述(2)中之T1的測定為相同之方法測定相轉移溫 度，結果係在全部之混合物中於最低溫度側顯現的液晶相為層列B相。將含有各抗氧化劑時之於最低溫度側顯現的往液晶相的相轉移溫度(T2)記載於表2。
實施例1
(1)在基材上之光定向膜的製作
(i)光定向膜形成用組成物之調製
混合日本特開2013-033249號公報記載之下述成分，在80℃攪拌所得之混合物1小時，藉此獲得光定向膜形成用組成物。
‧光定向性聚合物：
2份
‧溶劑：
鄰-二甲苯 98份
(ii)光定向膜之形成
使用三乙醯基纖維素膜(KC8UX2M、Konica Minolta股份公司製)作為基材，對膜表面施予電暈處理後，塗佈上述光定向膜形成用組成物，在120℃進行乾燥而獲得乾燥被膜。在該乾燥被膜上照射偏光UV而形成光定向膜，獲得附光定向膜之膜。偏光UV處理係使用UV照射裝置(SPOT CURE SP-7；Ushio電機股份有限公司製)，在波長365nm測定出之強度為100mJ之條件下進行。
(2)偏光膜之製作
在如前述方式獲得之附光定向膜的膜上，藉由棒塗法(#9 30mm/s)塗佈偏光膜形成用組成物(2)，在120℃之乾燥烘箱加熱乾燥1分鐘，藉此使聚合性液晶化合物相轉移至液體相後，冷卻至室溫而使該聚合性液晶化合物相轉移至層列液晶狀態。然後，使用UV照射裝置(SPOT CURE SP-7；Ushio電機股份有限公司製)，將曝光量1000mJ/cm2(365nm基準)之紫外線照射於由偏光膜形成用組成物所形成之層，藉此使該乾燥被膜所含之聚合性液晶化合物以保持在前述聚合性液晶化合物之層列液晶狀態下聚合，而從該乾燥被膜形成偏光膜。藉由雷射顯微鏡(Olympus股份有限公司製OLS3000)測定此時之偏光膜的膜厚，為2.3μm。如此方式所得者，係含有偏光膜與基材之偏光片。使用X射線繞射裝置X’Pert PRO MPD(Spectris股份有限公司製)，對於該偏光膜同樣地進行X射線繞射測 定之結果，係在2θ=20.2°附近獲得半峰全幅值(Full Width at Half Maximum，FWHM)=約0.17°之尖銳的繞射峰(布拉格尖峰)。又，來自摩擦垂直方向之入射亦獲得同等的結果。確認到從尖峰位置求出之秩序周期(d)約為4.4Å，形成反映出高階層列相之構造。
(3)偏光膜積層體之製作
進一步在上述所得之偏光片的偏光膜表面施予電暈處理後，在經施予電暈處理的表面以線棒塗佈器(#30)塗佈水溶液(黏度：92cP)，前述水溶液係在水100份中添加有羧基改質聚乙烯醇〔Kuraray股份公司製「Kuraray Poval KL318」〕7份、作為熱交聯劑之水溶性聚醯胺環氧樹脂〔由住化Chemtex股份公司取得之「Sumilizer Resin 650」(固體成分濃度30質量%之水溶液)〕3.5份之水溶液。藉由在80℃乾燥5分鐘，使前述水溶液乾燥而形成保護層，製造附保護層之偏光片。再者，在保護層上隔著由感壓式黏著劑(Lintec股份有限公司製、膜厚25μm)所形成之黏著層貼合玻璃(Corning公司製、EagleXG)，而獲得實施例1之偏光膜積層體。
<偏光度Py、單體穿透率Ty之測定>
如以下方式，測定實施例1之偏光膜積層體的偏光度Py及單體穿透率Ty。使用在分光光度計(島津製作所股份有限公司製UV-3150)安裝有附偏光片夾持器(folder)的裝置，以雙光束(double beam)法在波長 380nm至780nm之範圍測定穿透軸方向之穿透率(Ta)及吸收軸方向之穿透率(Tb)。該夾持器之對照側設置阻截50%光量之篩網。
使用下述算式[(算式1)以及(算式2)]，算出各波長之單體穿透率、偏光度，再藉由JIS Z 8701之2度視野(C光源)進行光度校正，算出光度校正單體穿透率(Ty)及光度校正偏光度(Py)。
單體穿透率Ty(%)=(Ta+Tb)/2 (算式1)
偏光度Py(%)=(Ta-Tb)/(Ta+Tb)×100 (算式2)
以除了是分別使用表3所示之偏光膜形成用組成物(1)、(3)至(18)來取代偏光膜形成用組成物(2)以外，其餘係相同之方法，而獲得實施例2至15、比較例1、比較例2及參考例1之偏光膜積層體。
<耐光性之評估>
對於實施例1至15、比較例1、比較例2及參考例1之積層體，係依照以下之方法評估耐光性。結果表示於表3。
將上述偏光膜積層體以基材之三乙醯基纖維素膜面朝上，並投入至耐光性試驗機(Suntest XLS+；ATLAS製)，將累積光量以23070KJ/m2之條件照射光之後，重新測定積層體之偏光度Py、單體穿透率Ty，而算出耐光試驗前後之變化率量。
確認到由偏光膜形成用組成物2至16(亦即本發明之聚合性液晶組成物)所製作之偏光膜(實施例1至15)係具有良好的耐光性能。
實施例16
<圓偏光板之製作>
在實施例5之偏光膜積層體之製作過程所得到的附保護層之偏光片的保護層上，隔著由感壓式黏著劑(Lintec股份有限公司製、膜厚25μm)所形成之黏著層，轉印依據日本特開2015-143786號之實施例1所製作出之相位差膜。然後，隔著由感壓式黏著劑(Lintec股份有限公司製、膜厚25μm)所形成之黏著層貼合鋁金屬板，而獲得橢圓偏光板。
<反射色相a＊、b＊之測定>
所得之橢圓偏光板之基材的三乙醯基纖維素膜面之反射色相，係用分光測色計(CM-3700d、Konica Minolta股份有限公司製)來測定L＊a＊b＊(CIE)表色系之色度a＊及b＊。
<耐光性之評估>
然後，使基材之三乙醯基纖維素膜面朝上，投入至耐光性試驗機(Suntest XLS+；ATLAS製)，將積算光量以23070KJ/m2之條件照射光後，重新測定積層體之色度a＊及b＊，而算出耐光試驗前後之變化率量。將結果表示於表4。
確認到具備本發明之偏光膜的橢圓偏光板係色度之變化量小，且具有良好的耐光性。

Claims (15)

  1. 一種聚合性液晶組成物，係包含：具有至少1個聚合性基且顯示層列液晶性之聚合性液晶化合物、二色性色素及抗氧化劑；前述聚合性液晶化合物所具有之聚合性基為自由基聚合性基；前述抗氧化劑在與前述聚合性液晶化合物之關係中滿足式(1)：0.8℃≦T1-T2 (1)式中，T1係將前述聚合性液晶化合物在大氣中昇溫至130℃後，在以5℃/分鐘冷卻至23℃同時測定相轉移溫度之際，於最低溫度側顯現的往液晶相之相轉移溫度；T2係使由100質量份之前述聚合性液晶化合物與1質量份之前述抗氧化劑所成的混合物在大氣中昇溫至130℃後，在以5℃/分鐘冷卻至23℃同時測定相轉移溫度之際，於最低溫度側顯現的往液晶相之相轉移溫度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之聚合性液晶組成物，該聚合性液晶組成物係更包含溶劑。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之聚合性液晶組成物，其中，二色性色素為偶氮色素。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之聚合性液晶組成物，其中，聚合性液晶化合物所具有之聚合性基為丙烯醯氧基。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之聚合性液晶組成物，其中，相對於聚合性液晶化合物100質量份係包含0.1至15質量份之抗氧化劑。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之聚合性液晶組成物，其中，抗氧化劑為選自由酚系化合物、脂環式醇系化合物及胺系化合物所組成之群中的至少1種。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之聚合性液晶組成物，其中，抗氧化劑為具有式(2)、式(3)及式(4)所示之任一種構造； 式(2)及式(3)中，R 1至R 5係分別獨立地為-H、-OH、-NH 2、碳數1至12之分枝或非分枝烷基，或是碳數1至12之分枝或非分枝烷氧基；在式(2)及式(3)中，各自的R 1至R 5中之至少1者為-OH或-NH 2。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之聚合性液晶組成物，其中，抗氧化劑為式(5)所示之化合物：A 1-L 1-(A 2-L 2) n-A 3 (5)式中，L 1及L 2分別獨立地為單鍵或二價之連結基，A 1係式(2)、式(3)或式(4)所示之基，A 2係式(6)或式(7)所示之基，A 3係式(8)或式(9)所示之基，n為0至2之整數，n為2時，2個A 2可為互相相同、亦可為相異； 式(2)及式(3)中，R 1至R 5係與申請專利範圍第7項所述之定義為相同定義； 式(6)及式(7)中，R 6至R 9分別獨立地為-H、-OH、-NH 2、碳數1至12之分枝或非分枝烷基、或碳數1至12之分枝或非分枝烷氧基； 式(8)及式(9)中，R 10至R 14分別獨立地為-H、-OH、-NH 2、碳數1至12之分枝或非分枝烷基、或碳數1至12之分枝或非分枝烷氧基。
  9. 一種偏光膜，係聚合性液晶組成物的硬化物，該聚合性液晶組成物包含二色性色素、聚合性液晶化合物及抗氧化劑；在X射線繞射測定中，該偏光膜顯示布拉格尖峰，且前述抗氧化劑在與前述聚合性液晶化合物之關係中滿足式(1)：0.8℃≦T1-T2 (1)式中，T1係將前述聚合性液晶化合物在大氣中昇溫至130℃後，在以5℃/分鐘冷卻至23℃同時測定相轉移溫度之際，於最低溫度側顯現的往液晶相之相轉移溫度；T2係使由100質量份之前述聚合性液晶化合物 與1質量份之前述抗氧化劑所成的混合物在大氣中昇溫至130℃後，在以5℃/分鐘冷卻至23℃同時測定相轉移溫度之際，於最低溫度側顯現的往液晶相之相轉移溫度。
  10. 一種偏光板，係具備申請專利範圍第9項所述之偏光膜與相位差膜而成者。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之偏光板，其中，相位差膜係滿足式(X)，且前述相位差膜之慢軸與前述偏光膜之吸收軸所成之角度實質上為45°；100≦Re(550)≦180 (X)式中，Re(550)表示波長550nm之面內相位差值。
  12. 如申請專利範圍第10或11項所述之偏光板，其中，相位差膜係滿足式(Y)：Re(450)/Re(550)<1 (Y)式中，Re(450)及Re(550)分別表示波長450nm及550nm之面內相位差值。
  13. 如申請專利範圍第10至12項中任一項所述之偏光板，其中，相位差膜為由聚合性液晶化合物之定向狀態的聚合物所構成。
  14. 一種顯示裝置，係具備申請專利範圍第9項所述之偏光膜或是申請專利範圍第10至13項中任一項所述之偏光板而成者。
  15. 一種偏光膜之製造方法，係包含：形成申請專利範圍第1至8項中任一項所述之聚合性液晶組成物的塗膜； 從前述塗膜除去溶劑；昇溫至聚合性液晶化合物相轉移至液體相之溫度以上，之後進行降溫，使該聚合性液晶化合物相轉移至層列相；及在保持前述層列相之狀態下使聚合性液晶化合物聚合。
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