WO2020179873A1 - 共重合体、光配向膜用組成物、光配向膜、光学異方性素子および偏光素子 - Google Patents

共重合体、光配向膜用組成物、光配向膜、光学異方性素子および偏光素子 Download PDF

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WO2020179873A1
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polymerizable
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森嶌 慎一
友樹 平井
寛 野副
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富士フイルム株式会社
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    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers

Definitions

  • the present invention relates to a copolymer, a composition for a photoalignment film, a photoalignment film, an optically anisotropic element, and a polarizing element.
  • Optical films such as an optical compensation sheet and a retardation film are used in various image display devices from the viewpoint of eliminating image coloring and enlarging a viewing angle.
  • a stretched birefringent film has been used as the optical film, but in recent years, it has been proposed to use an optically anisotropic layer using a liquid crystal compound instead of the stretched birefringent film.
  • Such an optically anisotropic layer is known to be provided with an alignment film on a support forming the optically anisotropic layer in order to align the liquid crystal compound, and as the alignment film, a rubbing treatment is performed.
  • a photo-alignment film which has been subjected to a photo-alignment treatment instead of.
  • Patent Document 1 describes a composition for a photoalignment film containing a polymer A having a structural unit a1 containing a cinnamate group and a low molecular weight compound B having a cinnamate group and having a molecular weight smaller than that of the polymer A.
  • the product is described ([claim 1]), and the polymer A has an embodiment having a structural unit a1 containing a synnamate group and a structural unit a2 containing a polymerizable group such as an epoxy group. ([0024] to [0028]).
  • Patent Document 2 describes a photo-oriented copolymer having a repeating unit A containing a cinnamate group and a repeating unit B containing a predetermined epoxy group as the photo-oriented copolymer used for forming the photo-alignment film. Is described ([Claim 1]). Further, in Patent Document 3, a photo-oriented site (A) containing a photo-oriented unit such as a synnamate group and an azo group in the side chain and a polymerizable site (B) containing a polymerizable group such as an acryloyl group in the side chain. ) And polymers are described ([claim 1]).
  • the present inventors examined a copolymer having a structural unit a1 containing a synnamate group and a structural unit a2 containing a polymerizable group such as an epoxy group as the polymer A described in Patent Document 1.
  • a liquid crystal layer for example, an optically anisotropic layer, a polarizing layer, etc.
  • the alignment property of the photo-alignment film may be disturbed depending on the type of solvent used. It has been clarified that the liquid crystal compound used in (1) may be inferior in alignment property (hereinafter, also referred to as “liquid crystal alignment property”).
  • the present invention provides a copolymer capable of forming a photo-alignment film having excellent liquid crystal alignment of an adjacent liquid crystal layer and excellent adhesion to the liquid crystal layer, and a copolymer prepared using the same.
  • An object of the present invention is to provide a composition for a photoalignment film, a photoalignment film, an optically anisotropic element, and a polarizing element.
  • the present inventors have a repeating unit containing a specific photoalignable group and two repeating units containing two kinds of polymerizable groups having different structures separately.
  • the inventors have found that the use of the copolymer makes it possible to form a photo-alignment film having excellent liquid crystal alignment of the adjacent liquid crystal layer and excellent adhesion to the liquid crystal layer, and completed the present invention. .. That is, the present inventors have found that the above problems can be achieved by the following configurations.
  • R a to R c independently represent a hydrogen atom or a substituent, respectively.
  • L a to L c each independently represent a divalent linking group.
  • A is a polyene group, stilbene group, stilbazol group, stilbazolium group, chalcone group, cinnamoyl group, aromatic Schiff base, aromatic hydrazone group, azobenzene group, azonaphthalene group, aromatic heterocyclic azo group, bisazo group, Represents any photoorienting group selected from the group consisting of a formazan group, an azoxybenzene group, a coumarin group, and a maleimide group.
  • B represents any of the polymerizable groups represented by the following formulas (PG-1) to (PG-3)
  • C represents any polymerizable group represented by the following formulas (PG-4) to (PG-9).
  • R d represents a hydrogen atom, a halogen atom, a methyl group, an ethyl group, or a trifluoromethyl group.
  • the plurality of R d in the above formulas (PG-2), (PG-5), (PG-6) and (PG-9) may be the same or different.
  • the copolymer according to [1] which has a weight average molecular weight of 10,000 to 100,000.
  • Each mass% of the content a of the repeating unit A, the content b of the repeating unit B, and the content c of the repeating unit C is 5 ⁇ a ⁇ 30, 20 ⁇ b with respect to the total mass of the copolymer.
  • a composition for a photo-alignment film containing the copolymer according to any one of [1] to [3].
  • the liquid crystal compound is a polymerizable smectic liquid crystal compound.
  • the polarizing element according to [12], wherein the liquid crystal compound is a side chain polymer liquid crystal compound.
  • the side chain type polymer liquid crystal compound is a polymer having a repeating unit represented by the following formula (1).
  • P1 represents the main chain of the repeating unit
  • L1 represents a single bond or a divalent linking group
  • SP1 represents a spacer group
  • M1 represents a mesogen group
  • T1 represents a terminal group. ..
  • the polarizing element according to [16] wherein the polymerizable group contained in at least one of the liquid crystal compound and the dichroic substance and the polymerizable group contained in the copolymer are the same type.
  • a copolymer capable of forming a photo-alignment film having excellent liquid crystal alignment of an adjacent liquid crystal layer and excellent adhesion to the liquid crystal layer and a copolymer prepared using the same
  • the composition for a photo-alignment film, a photo-alignment film, an optically anisotropic element, and a polarizing element can be provided.
  • the present invention will be described in detail.
  • the description of the constituents described below may be made based on a typical embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to such an embodiment.
  • the numerical range represented by “to” means the range including the numerical values before and after “to” as the lower limit value and the upper limit value.
  • a substance corresponding to each component may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the component refers to the total content of the substances used in combination unless otherwise specified.
  • (meth) acrylate is a notation representing “acrylate” or “methacrylate”
  • (meth) acrylic is a notation representing "acrylic” or “methacrylic”.
  • (Meth)acryloyl is a notation that represents “acryloyl” or “methacryloyl”.
  • the copolymer of the present invention has a repeating unit A represented by the formula (A) described later, a repeating unit B represented by the formula (B) described later, and a repeating unit represented by the formula (C) described later. It is a copolymer having C and.
  • the repeating unit A represented by the formula (A) described later, the repeating unit B represented by the formula (B) described later, and the repeating unit C represented by the formula (C) described later are used.
  • the copolymer having it is possible to form a photoalignment film in which the liquid crystal orientation of the adjacent liquid crystal layer is good and the adhesion to the liquid crystal layer is also excellent. This is not clear in detail, but the present inventors presume as follows.
  • the copolymer of the present invention has a predetermined photo-alignment group represented by A in the formula (A) described below as a repeating unit, so that the copolymer can be subjected to an isomerization reaction or a photodimerization reaction by polarized light irradiation.
  • A predetermined photo-alignment group represented by A in the formula (A) described below as a repeating unit
  • the copolymer can be subjected to an isomerization reaction or a photodimerization reaction by polarized light irradiation.
  • the orientation regulating force was exhibited and the liquid crystal orientation of the adjacent liquid crystal layer was improved.
  • the predetermined polymerizable groups represented by the formulas (B) and (C) described later the liquid crystal compound and the like are contained after the photoalignment film is formed.
  • the repeating unit A contained in the copolymer of the present invention is a repeating unit represented by the following formula (A).
  • R a represents a hydrogen atom or a substituent.
  • L a represents a divalent linking group.
  • A is a polyene group, a stilben group, a stilvasol group, a stilvazolium group, a chalcone group, a cinnamoyl group, an aromatic schiff group, an aromatic hydrazone group, an azobenzene group, an azonaphthalene group, an aromatic heterocyclic azo group, or a bisazo.
  • the substituent represented by one embodiment of R a is a halogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a branched or cyclic alkyl group, or a linear chain having 1 to 20 carbon atoms. It is preferably a halogenated alkyl group, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, a cyano group, or an amino group.
  • halogen atom examples include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom and the like, and among them, a fluorine atom and a chlorine atom are preferable.
  • the linear alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and specifically, for example, a methyl group or ethyl. Groups, n-propyl groups and the like can be mentioned.
  • the branched alkyl group an alkyl group having 3 to 6 carbon atoms is preferable, and specific examples thereof include an isopropyl group and a tert-butyl group.
  • the cyclic alkyl group is preferably an alkyl group having 3 to 6 carbon atoms, and specific examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group and a cyclohexyl group.
  • a fluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, and specific examples thereof include trifluoromethyl group, perfluoroethyl group, perfluoropropyl group. , Perfluorobutyl group and the like, and among them, a trifluoromethyl group is preferable.
  • an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms is preferable, an alkoxy group having 6 to 18 carbon atoms is more preferable, and an alkoxy group having 6 to 14 carbon atoms is further preferable.
  • a group and the like are preferable, and among them, an n-hexyloxy group, an n-octyloxy group, an n-decyloxy group, an n-dodecyloxy group and an n-tetradecyloxy group are more preferable.
  • the aryl group having 6 to 20 carbon atoms is preferably an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and specific examples thereof include a phenyl group, an ⁇ -methylphenyl group, a naphthyl group, and the like. Among them, the phenyl group is used. preferable.
  • the aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms is preferably an aryloxy group having 6 to 12 carbon atoms, and specific examples thereof include a phenyloxy group and a 2-naphthyloxy group. Among them, a phenyloxy group. Is preferable.
  • amino group examples include a primary amino group (-NH 2 ); a secondary amino group such as a methylamino group; a dimethylamino group, a diethylamino group, a dibenzylamino group, and a nitrogen-containing heterocyclic compound (for example, pyrrolidine). , Piperidine, piperazine, etc.), such as a tertiary amino group having a nitrogen atom as a bond.
  • the divalent linking group As the divalent linking group, the photo-alignment group is likely to interact with the liquid crystal compound, and the liquid crystal alignment property of the adjacent liquid crystal layer is further improved.
  • examples of the substituent that the alkylene group, arylene group and imino group may have include a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, a cyano group, a carboxy group and an alkoxycarbonyl group. And hydroxyl groups.
  • examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, and among them, a fluorine atom and a chlorine atom are preferable.
  • alkyl group for example, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 18 carbon atoms is preferable, and an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms (for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group or an isopropyl group) is preferable.
  • N-Butyl group, Isobutyl group, sec-Butyl group, t-Butyl group, Cyclohexyl group, etc. are more preferable, and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is more preferable, and a methyl group or an ethyl group is used. Is particularly preferable.
  • an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms is preferable, and an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms (for example, a methoxy group, an ethoxy group, an n-butoxy group, a methoxyethoxy group, etc.) is more preferable, and carbon. It is more preferably an alkoxy group of the formula 1 to 4, and particularly preferably a methoxy group or an ethoxy group.
  • the aryl group include an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, and specific examples thereof include a phenyl group, an ⁇ -methylphenyl group, a naphthyl group and the like, and a phenyl group is preferable.
  • Examples of the aryloxy group include phenoxy, naphthoxy, imidazolyloxy, benzoimidazolyloxy, pyridine-4-yloxy, pyrimidinyloxy, quinazolinyloxy, prynyloxy, thiophene-3-yloxy and the like.
  • Examples of the alkoxycarbonyl group include methoxycarbonyl and ethoxycarbonyl.
  • the linear alkylene group specifically includes, for example, a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group and a pentylene group.
  • examples thereof include a hexylene group, a decylene group, an undecylene group, a dodecylene group, a tridecylene group, a tetradecylene group, a pentadecylene group, a hexadecylene group, a heptadecylene group and an octadecylene group.
  • branched alkylene group examples include a dimethylmethylene group, a methylethylene group, a 2,2-dimethylpropylene group and a 2-ethyl-2-methylpropylene group.
  • cyclic alkylene group examples include a cyclopropylene group, a cyclobutylene group, a cyclopentylene group, a cyclohexylene group, a cyclooctylene group, a cyclodecylene group, an adamantane-diyl group and a norbornane-diyl group.
  • Exo-tetrahydrodicyclopentadiene-diyl group and the like, and among them, the cyclohexylene group is preferable.
  • arylene group having 6 to 12 carbon atoms include a phenylene group, a xylylene group, a biphenylene group, a naphthylene group, and a 2,2′-methylenebisphenyl group.
  • the phenylene group is preferable. ..
  • the photo-alignment group is a polyene group, stilbene group, stilbazol group, stilbazolium group, chalcone group, cinnamoyl group, aromatic Schiff base, aromatic hydrazone group, azobenzene group, azonaphthalene group, aromatic heterocyclic azo group, It is any photo-alignable group selected from the group consisting of a bisazo group, a formazan group, an azoxybenzene group, a coumarin group, and a maleimide group.
  • a cinnamoyl group is preferable, and specifically, a group represented by the following formula (a1) is more preferable, and a group represented by the following formula (a2) is preferable. It is more preferable to have.
  • two * is either represents a bonding site to the L a, the other represents a hydrogen atom or a substituent. Further, in the above formula (a2), * represents a bonding position to L a. Further, R 5 to R 8 in the above formula (a1) and R 5 to R 9 in the above formula (a2) independently represent a hydrogen atom or a substituent, and two adjacent groups are bonded to each other. May form a ring.
  • the substituents represented by one aspect of R 5 to R 9 are independent of each other because the photo-orientation group easily interacts with the liquid crystal compound and the liquid crystal orientation of the adjacent liquid crystal layer becomes better.
  • Halogen atom linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, linear alkyl halide group having 1 to 20 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, 6 to 6 carbon atoms. It is preferably an aryl group having 20 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, a cyano group, an amino group, or a group represented by the following formula (a3).
  • Examples of the monovalent organic group represented by R 10 in the above formula (a3) include a linear or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • the linear alkyl group is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group and an n-propyl group, and among them, a methyl group or an ethyl group is used. preferable.
  • cyclic alkyl group an alkyl group having 3 to 6 carbon atoms is preferable, and specific examples thereof include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group and the like, and among them, a cyclohexyl group is preferable.
  • the monovalent organic group represented by R 10 in the above formula (a3) may be a combination of a plurality of the above-mentioned linear alkyl groups and cyclic alkyl groups directly or via a single bond. Good.
  • the electron-donating substituent means a substituent having a Hammett value (Hammett substituent constant ⁇ p) of 0 or less.
  • an alkyl group examples thereof include an alkyl halide group and an alkoxy group. Of these, an alkoxy group is preferable, and an alkoxy group having 6 to 16 carbon atoms is more preferable, and an alkoxy group having 7 to 10 carbon atoms is more preferable because the liquid crystal alignment property of the adjacent liquid crystal layer is further improved. It is more preferably an alkoxy group.
  • repeating unit A represented by the above formula (A) include the repeating units A-1 to A-160 shown below.
  • Me represents a methyl group.
  • the repeating unit B contained in the copolymer of the present invention is a repeating unit represented by the following formula (B).
  • R b represents a hydrogen atom or a substituent.
  • substituent represented by an embodiment of R b include the same as those described for the substituent represented by an embodiment of R a in the above formula (A).
  • L b represents a divalent linking group.
  • divalent linking group represented by L b include the same as those described in the divalent linking group represented by L a in the formula (A).
  • B represents any polymerizable group represented by the following formulas (PG-1) to (PG-3).
  • R d represents a hydrogen atom, a halogen atom, a methyl group, an ethyl group, or a trifluoromethyl group.
  • the plurality of R d in the above formula (PG-2) may be the same or different.
  • polymerizable groups represented by the above formulas (PG-1) to (PG-3) represented by the above formula (PG-1) for the reason that the adhesiveness to the adjacent liquid crystal layer is better. It is preferably a polymerizable group, and more preferably a (meth)acryloyl group.
  • repeating unit B represented by the above formula (B) include the repeating units B-1 to B-29 shown below.
  • the repeating unit C contained in the copolymer of the present invention is a repeating unit represented by the following formula (C).
  • R c represents a hydrogen atom or a substituent.
  • substituent represented by an embodiment of R c it includes the same as those described for the substituent represented by an embodiment of R a in the above formula (A).
  • L c represents a divalent linking group.
  • divalent linking group represented by L c include the same as those described in the divalent linking group represented by L a in the formula (A).
  • C represents any polymerizable group represented by the following formulas (PG-4) to (PG-9).
  • R d represents a hydrogen atom, a halogen atom, a methyl group, an ethyl group or a trifluoromethyl group.
  • R d represents a hydrogen atom, a halogen atom, a methyl group, an ethyl group or a trifluoromethyl group.
  • a plurality of R d in the above formulas (PG-5), (PG-6) and (PG-9) may be the same or different.
  • repeating unit C represented by the above formula (C) include the repeating units C-1 to C-23 shown below.
  • the content a (mass%) of the repeating unit A represented by the above formula (A) is used for the reason that the liquid crystal orientation and adhesion of the liquid crystal layer are improved.
  • the content b (% by mass) of the repeating unit B represented by B) and the content c (% by mass) of the repeating unit C represented by the formula (C) are respectively 5 ⁇ a ⁇ 30, It is preferable that 20 ⁇ b ⁇ 45 and 50 ⁇ c ⁇ 75, and more preferably 7 ⁇ a ⁇ 22, 23 ⁇ b ⁇ 38, and 55 ⁇ c ⁇ 70.
  • the copolymer of the present invention may have other repeating units in addition to the above-mentioned repeating unit A, repeating unit B and repeating unit C, as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • Examples of the monomer (radical polymerizable monomer) forming such another repeating unit include an acrylic acid ester compound, a methacrylic acid ester compound, a maleimide compound, an acrylamide compound, acrylonitrile, maleic anhydride, and a styrene compound.
  • examples include vinyl compounds.
  • the method for synthesizing the copolymer of the present invention is not particularly limited, and for example, the above-mentioned monomer forming the repeating unit A, the above-mentioned monomer forming the repeating unit B, the above-mentioned monomer forming the repeating unit C, and any of them. It can be synthesized by mixing monomers forming other repeating units and polymerizing them in an organic solvent using a radical polymerization initiator.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the copolymer of the present invention is preferably 10,000 to 500,000, more preferably 10,000 to 100,000 because the liquid crystal orientation of the liquid crystal layer becomes better.
  • the weight average molecular weight and the number average molecular weight in the present invention are values measured by a gel permeation chromatography (GPC) method under the following conditions.
  • composition for a photo-alignment film of the present invention is a composition containing the above-mentioned copolymer of the present invention.
  • the content of the copolymer of the present invention in the composition for a photoalignment film of the present invention is not particularly limited, but when the organic solvent described later is contained, the content is 0.1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the organic solvent. It is preferably present, and more preferably 0.5 to 10 parts by mass.
  • the composition for a photo-alignment film of the present invention preferably contains an organic solvent from the viewpoint of workability in producing the photo-alignment film.
  • organic solvent include ketones (eg, acetone, 2-butanone, methylisobutylketone, cyclohexanone, cyclopentanone, etc.), ethers (eg, dioxane, tetrahydrofuran, etc.), and aliphatic hydrocarbons.
  • Classes eg, hexane
  • alicyclic hydrocarbons eg, cyclohexane
  • aromatic hydrocarbons eg, toluene, xylene, trimethylbenzene, etc.
  • carbon halides eg, dichloromethane, dichloroethane, di Chlorobenzene, chlorotoluene, etc.
  • esters eg, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, etc.
  • water eg, ethanol, isopropanol, butanol, cyclohexanol, etc.
  • cellosolves eg, methyl cellosolve, ethyl, etc.
  • Serosolves etc.
  • cellosolve acetates sulfoxides (eg, dimethylsulfoxide, etc.), amides (eg, dimethylformamide, dimethylacetamide, etc.), etc., and these
  • the photo-alignment film before forming the adjacent layer is heated or irradiated with light to cause a polymerization reaction, thereby causing light by a solvent used for forming the adjacent layer.
  • a polymerization initiator is selected according to the type of polymerization reaction, and examples thereof include a thermal polymerization initiator and a photopolymerization initiator. Examples of the thermal polymerization initiator include azo compounds and peroxide compounds.
  • the photopolymerization initiator examples include ⁇ -carbonyl compounds, acyloin ethers, ⁇ -hydrocarbon-substituted aromatic acyloin compounds, polynuclear quinone compounds, combinations of triarylimidazole dimers and p-aminophenyl ketones, and the like.
  • the content of the polymerization initiator is preferably 0.01 to 20 mass% with respect to the total solid content of the composition for a photo-alignment film of the present invention, and 0.5 to More preferably, it is 5% by mass.
  • the composition for a photoalignment film of the present invention may contain components other than the above, for example, a refractive index adjuster, an elastic modulus adjuster, a cross-linking agent, a filler, an adhesion improver, a leveling agent, and a surfactant.
  • a refractive index adjuster for example, a refractive index adjuster, an elastic modulus adjuster, a cross-linking agent, a filler, an adhesion improver, a leveling agent, and a surfactant.
  • additives such as agents and plasticizers.
  • the polymerizable group of the copolymer of the present invention is a (meth) acryloyl group
  • it is preferably a cross-linking agent having a (meth) acryloyl group
  • the polymerization of the polymer of the present invention If the sex group is an epoxy group, it is preferably a cross-linking agent having an epoxy group.
  • the cross-linking agent examples include a cross-linking agent having a polymerizable group, and the polymerizable group is preferably any of the polymerizable groups represented by the above formulas (PG-1) to (PG-9). ..
  • the cross-linking agent preferably has a plurality of groups represented by the above formulas (PG-1) to (PG-9) in one molecule, and the same above formulas (PG-1) to (PG-9) in one molecule. ) Or a different group represented by the above formulas (PG-1) to (PG-9).
  • cross-linking agent examples include compounds having two or more epoxy groups or oxetanyl groups in the molecule, blocked isocyanate compounds (compounds having a protected isocyanato group), alkoxymethyl group-containing compounds and the like. Of these, compounds having two or more epoxy groups or oxetanyl groups in the molecule and blocked isocyanate compounds, which are shown below as specific examples, are preferable.
  • Compound Having Two or More Epoxy Groups in the Molecule include an aliphatic epoxy compound. These are available as commercial products. For example, Denacol EX-611, EX-612, EX-614, EX-614B, EX-622, EX-512, EX-521, EX-411, EX-421, EX-313, EX-314, EX-321.
  • the blocked isocyanate compound is not particularly limited as long as it has a blocked isocyanate group in which the isocyanate group is chemically protected, but from the viewpoint of curability, two or more blocked isocyanate compounds are included in one molecule. It is preferably a compound having a group.
  • the blocked isocyanate group in the present invention is a group capable of generating an isocyanate group by heat, and for example, a group in which a blocking agent and an isocyanate group are reacted to protect the isocyanate group can be preferably exemplified.
  • the blocked isocyanate group is preferably a group capable of generating an isocyanate group by heating at 90° C. to 250° C.
  • the skeleton of the blocked isocyanate compound is not particularly limited, and may be any one as long as it has two isocyanate groups in one molecule, and it may be an aliphatic, alicyclic or aromatic compound. It may be polyisocyanate, for example, 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, 1,3-trimethylene diisocyanate, 1,4-tetramethylene Diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 1,9-nonamethylene diisocyanate, 1,10-decamethylene diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, 2,2 '-Diethyl ether diisocyanate, diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, o-xy
  • TDI tolylene diisocyanate
  • MDI diphenylmethane diisocyanate
  • HDI hexamethylene diisocyanate
  • IPDI isophorone diisocyanate
  • Examples of the mother structure of the blocked isocyanate compound include a biuret type, an isocyanurate type, an adduct type, and a bifunctional prepolymer type.
  • Examples of the blocking agent forming the block structure of the blocked isocyanate compound include oxime compounds, lactam compounds, phenol compounds, alcohol compounds, amine compounds, active methylene compounds, pyrazole compounds, mercaptan compounds, imidazole compounds, and imide compounds. be able to.
  • a blocking agent selected from an oxime compound, a lactam compound, a phenol compound, an alcohol compound, an amine compound, an active methylene compound, and a pyrazole compound is particularly preferable.
  • Blocked isocyanate compounds are available as commercial products, for example, Coronate AP Stable M, Coronate 2503, 2515, 2507, 2513, 2555, Millionate MS-50 (all manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.), Takenate B.
  • the content is not particularly limited, but for the reason that the effect of the present invention is more excellent, the total solid content of the composition for a photoaligning film of the present invention can be used.
  • the amount is preferably 1 to 90 parts by mass, more preferably 4 to 80 parts by mass.
  • the photoalignment film of the present invention is a photoalignment film formed by using the above-mentioned composition for a photoalignment film of the present invention.
  • the film thickness of the photoalignment film is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 10 to 1000 nm, more preferably 10 to 700 nm.
  • the photo-alignment film of the present invention can be produced by a conventionally known production method except that the above-mentioned photo-alignment film composition of the present invention is used, and, for example, supports the above-mentioned photo-alignment film composition of the present invention.
  • the coating process of applying on the body to form the first coating film A heating step of heating the first coating film to dry and remove the organic solvent to form a first dry coating film on the support to obtain a first laminate; Light irradiation for irradiating the first dry film with polarized ultraviolet light (UV) or non-polarized UV obliquely to the surface of the film to form a photo-alignment film from the first dry film to obtain a second laminate. It can be produced by a process.
  • UV polarized ultraviolet light
  • UV non-polarized UV
  • a transparent support is preferably used.
  • the term “transparent” as used in the present invention means that the transmittance of visible light is 60% or more.
  • the transparent support include a glass substrate and a polymer film.
  • Specific examples of the polymer constituting the polymer film include a cellulose-based polymer; an acrylic polymer having an acrylic acid ester polymer such as polymethylmethacrylate and a lactone ring-containing polymer; a thermoplastic norbornene-based polymer; and a polycarbonate-based polymer.
  • polyester polymers such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate
  • styrene polymers such as polystyrene and acrylonitrile / styrene copolymers (AS resin)
  • polyolefin polymers such as polyethylene, polypropylene and ethylene / propylene copolymers
  • vinyl chloride Polymers amide polymers such as nylon and aromatic polyamides
  • imide polymers sulfone polymers; polyether sulfone polymers; polyether ether ketone polymers
  • polyphenylene sulfide polymers vinylidene chloride polymers; vinyl alcohol polymers; Vinyl butyral-based polymers; allylate-based polymers; polyoxymethylene-based polymers; epoxy-based polymers; or polymers in which these polymers are mixed can be mentioned.
  • a cellulosic polymer represented by triacetyl cellulose (hereinafter, also referred to as "cellulose acylate”) can be preferably used.
  • the support may be a temporary support that can be peeled off after forming the photo-alignment film.
  • the coating method in the coating step is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose, and examples thereof include spin coating, die coating, gravure coating, flexographic printing and inkjet printing.
  • the temperature of the heating step is not particularly limited as long as it can dry and remove the organic solvent contained in the first coating film, but when the composition for a photoalignment film of the present invention contains a polymerization initiator. From the viewpoint of causing a polymerization reaction, the temperature is preferably 120 to 160 ° C, more preferably 130 to 150 ° C.
  • the time of the heating step is not particularly limited as long as it is a temperature at which the organic solvent contained in the first coating film can be dried and removed, but the composition for a photoalignment film of the present invention contains a polymerization initiator. If so, it is preferably 30 seconds to 5 minutes, more preferably 1 minute to 3 minutes, from the viewpoint of sufficiently advancing the polymerization reaction.
  • the polarization to be irradiated to the first dry film is not particularly limited, and examples thereof include linearly polarized light, circularly polarized light, and elliptically polarized light. Among them, linearly polarized light is preferable. Further, the "diagonal direction" for irradiating non-polarized light is not particularly limited as long as it is tilted by a polar angle ⁇ (0 ⁇ ⁇ 90 °) with respect to the normal direction of the coating film surface, depending on the purpose. However, it is preferable that ⁇ is 20 to 80°.
  • the wavelength of polarized light or non-polarized light is not particularly limited as long as it can impart the alignment control ability to the liquid crystal molecules to the first dry film, and examples thereof include ultraviolet light, near ultraviolet light, and visible light. Of these, near-ultraviolet rays of 250 nm to 450 nm are particularly preferable.
  • the light source for irradiating polarized light or non-polarized light include a xenon lamp, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a metal halide lamp, and the like.
  • an interference filter, a color filter, or the like for ultraviolet rays or visible light obtained from such a light source the wavelength range to be irradiated can be limited. Further, linearly polarized light can be obtained by using a polarizing filter or a polarizing prism for the light from these light sources.
  • the amount of polarized or unpolarized integrated light is not particularly limited as long as it can impart the ability to control the orientation of liquid crystal molecules to the first dry film, but is preferably 1 to 300 mJ / cm 2 and 5 to 100 mJ /. cm 2 is more preferable.
  • the polarized or unpolarized illuminance is not particularly limited as long as the first dry film can be provided with the ability to control the orientation of liquid crystal molecules, but is preferably 0.1 to 300 mW / cm 2 and 1 to 100 mW. /Cm 2 is more preferable.
  • the optically anisotropic element of the present invention has the above-mentioned photoalignment film of the present invention and an optically anisotropic layer formed by using a composition for forming an optically anisotropic layer containing a polymerizable liquid crystal compound.
  • the optically anisotropic element of the present invention preferably further has a support, and specifically, the support, the above-mentioned photoalignment film of the present invention, and the optically anisotropic layer are arranged in this order. It is preferable to have it.
  • the support include those described in the method for forming the photo-alignment film described above.
  • the polymerizable liquid crystal compound and the optional additives contained in the composition for forming an optically anisotropic layer will be described below.
  • the polymerizable liquid crystal compound contained in the composition for forming an optically anisotropic layer is a liquid crystal compound having a polymerizable group.
  • liquid crystal compounds can be classified into a rod type and a disc type based on their shapes. Furthermore, there are low molecular weight and high molecular weight types, respectively.
  • a polymer generally means a polymer having a degree of polymerization of 100 or more (polymer physics/phase transition dynamics, Masao Doi, p. 2, Iwanami Shoten, 1992).
  • any liquid crystal compound can be used, but it is preferable to use a rod-shaped liquid crystal compound or a discotic liquid crystal compound, and it is more preferable to use a rod-shaped liquid crystal compound.
  • the present invention it is more preferable to have two or more polymerizable groups in one molecule for immobilization of the above-mentioned polymerizable liquid crystal compound.
  • the type of the polymerizable group is not particularly limited, and a functional group capable of an addition polymerization reaction is preferable, and a polymerizable ethylenically unsaturated group or a ring-polymerizable group is preferable. More specifically, a (meth) acryloyl group, a vinyl group, a styryl group, an allyl group and the like are preferably mentioned, and a (meth) acryloyl group is more preferable.
  • the (meth) acryloyl group is a notation that means a meta-acryloyl group or an acryloyl group.
  • rod-shaped liquid crystal compound for example, those described in claim 1 of JP-A-11-513019 and paragraphs [0026] to [00998] of JP-A-2005-289980 can be preferably used, and discotics can be used.
  • liquid crystal compound for example, those described in paragraphs [0020] to [0067] of JP2007-108732 and paragraphs [0013] to [0108] of JP2010-2404038 can be preferably used. However, it is not limited to these.
  • the reverse wavelength dispersibility polymerizable liquid crystal compound refers to an in-plane retardation (Re) value at a specific wavelength (visible light range) of a retardation film produced using the polymerizable liquid crystal compound. When measured, it means that the Re value becomes equal or higher as the measurement wavelength increases.
  • a liquid crystal compound represented by the following formula (I) is preferably mentioned.
  • the divalent groups represented by D 1 , D 2 , E 1 , E 2 , E 3 , and E 4 are not particularly bonded. Unless otherwise restricted.
  • D 1 is —CO—O—
  • the form of connection between D 1 and adjacent G 1 and Ar 1 may be G 1 —CO—O—Ar 1 or G 1 —O.
  • -CO-Ar 1 may be used.
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • G 1 and G 2 each independently represent a divalent alicyclic hydrocarbon group having 5 to 8 carbon atoms, which may have a substituent.
  • One or more of -CH 2- constituting the hydrocarbon group may be substituted with -O-, -S-, or NH-.
  • a 1 and A 2 each independently have a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms, which may have a substituent, or a substituent.
  • SP 1 and SP 2 are each independently a single bond, a linear or branched alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, or a linear chain having 1 to 12 carbon atoms.
  • L 1 and L 2 each independently represent a monovalent organic group, and at least one of L 1 and L 2 represents a polymerizable group.
  • Ar 1 is an aromatic ring represented by the following formula (Ar-3), at least one of L 1 and L 2 and L 3 and L 4 in the following formula (Ar-3) is a polymerizable group.
  • m represents an integer of 0 to 2
  • a plurality of E 3 may be the same or different
  • a plurality of A 1 are , Each may be the same or different.
  • n represents an integer of 0 to 2
  • a plurality of E 4 may be the same or different, and a plurality of A 2 are , Each may be the same or different.
  • Ar 1 represents any aromatic ring selected from the group consisting of groups represented by formulas (Ar-1) to (Ar-5) described later.
  • the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 may be linear, branched, or cyclic, Specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group and the like.
  • the divalent alicyclic hydrocarbon group having 5 to 8 carbon atoms represented by G 1 and G 2 is preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring.
  • the alicyclic hydrocarbon group may be saturated or unsaturated, but a saturated alicyclic hydrocarbon group is preferable.
  • the divalent alicyclic hydrocarbon group represented by G 1 and G 2 for example, the description in paragraph [0078] of JP2012-21068A can be referred to, and this content is incorporated in the present specification. ..
  • a cyclohexylene group (a divalent group derived from a cyclohexane ring) is preferable, a 1,4-cyclohexylene group is more preferable, and a trans-1,4-cyclohexylene group is even more preferable.
  • the substituent that the divalent alicyclic hydrocarbon group having 5 to 8 carbon atoms represented by G 1 and G 2 may have is the formula (Ar-1) described later. ), The same as the substituent which the aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms and the aromatic heterocyclic group having 3 to 12 carbon atoms shown by Y 1 may have can be mentioned.
  • the divalent aromatic hydrocarbon groups having 6 to 12 carbon atoms represented by A 1 and A 2 include 1,2-phenylene group, 1,3-phenylene group and 1,4-phenylene. Examples thereof include a group, a 1,4-naphthylene group, a 1,5-naphthylene group, a 2,6-naphthylene group and the like, and among them, a 1,4-phenylene group is preferable. Further, examples of the divalent alicyclic hydrocarbon group having 5 to 8 carbon atoms represented by A 1 and A 2 include the same groups as those described with G 1 and G 2 in the above formula (I).
  • Cyclohexylene group (divalent group derived from cyclohexane ring) is preferable, 1,4-cyclohexylene group is more preferable, and trans-1,4-cyclohexylene group is further preferable.
  • divalent cycloaliphatic the above formula (I) in, A 1 and A 2 represents a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms, and A 1 and A 2 are C 5 -C 8 shown wherein the hydrocarbon group substituents which may be possessed, described below formula (Ar-1) C 6-12 aromatic hydrocarbon group and C 3 to C 12 aromatic carbons of the carbon indicated by Y 1 in Examples thereof include the same substituents that the heterocyclic group may have.
  • examples of the linear or branched alkylene group having 1 to 12 carbon atoms represented by SP 1 and SP 2 include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group and a pentylene group.
  • a hexylene group, a methylhexylene group, a heptylene group and the like are preferable.
  • one or more of -CH 2- constituting a linear or branched alkylene group having 1 to 12 carbon atoms is -O-, -S-,-. It may be a divalent linking group substituted with NH-, -N (Q)-, or -CO-.
  • the substituents represented by Q has the aromatic heterocyclic group described Formula (Ar-1) an aromatic having 6 to 12 carbon atoms represented by Y 1 in the hydrocarbon group and having 3 to 12 carbon atoms Examples of the substituents may be mentioned.
  • examples of the monovalent organic group represented by L 1 and L 2 include an alkyl group, an aryl group, a heteroaryl group, and a cyano group.
  • the alkyl group may be linear, branched or cyclic, but linear is preferred.
  • the alkyl group preferably has 1 to 30 carbon atoms, more preferably has 1 to 20 carbon atoms, and further preferably has 1 to 10 carbon atoms.
  • the aryl group may be monocyclic or polycyclic, but monocyclic is preferable.
  • the aryl group has preferably 6 to 25 carbon atoms, and more preferably 6 to 10 carbon atoms.
  • the heteroaryl group may be monocyclic or polycyclic.
  • the number of heteroatoms constituting the heteroaryl group is preferably 1 to 3.
  • the hetero atom constituting the heteroaryl group is preferably a nitrogen atom, a sulfur atom or an oxygen atom.
  • the heteroaryl group preferably has 6 to 18 carbon atoms, and more preferably has 6 to 12 carbon atoms.
  • the above-mentioned alkyl group, aryl group, and heteroaryl group may be unsubstituted or have a substituent.
  • Y 1 represents an aromatic hydrocarbon group and C 3 to C 12 aromatic heterocyclic group substituent which may be possessed by the carbon 6 to 12 carbon atoms in the The same can be mentioned.
  • the polymerizable group represented by at least one of L 1 and L 2 is not particularly limited, but is a radically polymerizable polymerizable group (radical polymerizable group) or a cationically polymerizable polymerizable group. (Cationopolymerizable group) is preferable.
  • the radically polymerizable group a generally known radically polymerizable group can be used, and an acryloyl group or a methacryloyl group is preferable.
  • the polymerization rate of the acryloyl group is faster, and the acryloyl group is preferable from the viewpoint of improving productivity, but the methacryloyl group is also used as the polymerizable group. it can.
  • the cationically polymerizable group a generally known cationically polymerizable group can be used, and specifically, an alicyclic ether group, a cyclic acetal group, a cyclic lactone group, a cyclic thioether group, a spiroorthoester group, and A vinyloxy group etc. are mentioned.
  • an alicyclic ether group or a vinyloxy group is preferable, and an epoxy group, an oxetanyl group, or a vinyloxy group is more preferable.
  • an epoxy group, an oxetanyl group, or a vinyloxy group is more preferable.
  • the polymerizable group those exemplified below are preferable.
  • both L 1 and L 2 in the above formula (I) are polymerizable groups, and are acryloyl group or methacryloyl group, for the reason that the moist heat durability is good. Is more preferable.
  • Ar 1 represents any aromatic ring selected from the group consisting of groups represented by the following formulas (Ar-1) to (Ar-5).
  • * represents a bond position with D 1 or D 2 in the formula (I).
  • the formulas (Ar-1) to (Ar-5) will be described below.
  • Q 1 represents N or CH
  • Q 2 represents -S-, -O-, or -N (R 5 )-
  • R 5 represents. represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms
  • Y 1 is an aromatic hydrocarbon group which may having 6 to 12 carbon atoms which may have a substituent, or carbon atoms, which may have a substituent Represents 3 to 12 aromatic heterocyclic groups.
  • alkyl group having 1 to 6 carbon atoms indicated by R 5 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and a tert-butyl group.
  • examples thereof include an n-pentyl group and an n-hexyl group.
  • the aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms indicated by Y 1 include an aryl group such as a phenyl group, a 2,6-diethylphenyl group, and a naphthyl group.
  • Examples of the aromatic heterocyclic group having 3 to 12 carbon atoms indicated by Y 1 include heteroaryl groups such as a thienyl group, a thiazolyl group, a frill group, and a pyridyl group.
  • the aromatic hydrocarbon group and aromatic heterocyclic group substituent which may be possessed by the carbon number of 3 to 12 6 to 12 carbon atoms represented by Y 1, for example, an alkyl group, an alkoxy group, and halogen Examples include atoms.
  • alkyl group for example, a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 18 carbon atoms is preferable, and an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms (for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or an isopropyl group) is preferable.
  • Groups, n-butyl groups, isobutyl groups, sec-butyl groups, t-butyl groups, cyclohexyl groups, etc.) are more preferable, alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms are more preferable, and methyl groups or ethyl groups are particularly preferable.
  • an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms is preferable, and an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms (for example, a methoxy group, an ethoxy group, an n-butoxy group, a methoxyethoxy group, etc.) is more preferable.
  • An alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms is more preferable, and a methoxy group or an ethoxy group is particularly preferable.
  • the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and among them, a fluorine atom or a chlorine atom is preferable.
  • Z 1 , Z 2 and Z 3 are independently hydrogen atoms and monovalent linear or branched chains having 1 to 20 carbon atoms.
  • Z 1 and Z 2 may be bonded to each other to form an aromatic ring.
  • the monovalent linear or branched aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms is preferable, and an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is more preferable.
  • Examples of the monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclodecyl group, a methylcyclohexyl group, and an ethyl.
  • Monocyclic saturated hydrocarbon groups such as cyclohexyl group; cyclobutenyl group, cyclopentenyl group, cyclohexenyl group, cycloheptenyl group, cyclooctenyl group, cyclodecenyl group, cyclopentadienyl group, cyclohexadienyl group, cyclooctadienyl group, and Monocyclic unsaturated hydrocarbon groups such as cyclodecadien; bicyclo [2.2.1] heptyl group, bicyclo [2.2.2] octyl group, tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decyl Group, tricyclo [3.3.1.1 3,7 ] decyl group, tetracyclo [6.2.1.1 3,6 .
  • Polycyclic saturated hydrocarbon groups such as dodecyl group and adamantyl group; and the like.
  • Specific examples of the monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms include a phenyl group, a 2,6-diethylphenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group and the like, which have 6 to 12 carbon atoms.
  • Aryl groups (particularly phenyl groups) are preferred.
  • the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom and the like, and among them, a fluorine atom, a chlorine atom or a bromine atom is preferable.
  • the alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms indicated by R 6 to R 9 , RX , and RY are specifically methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, and isobutyl.
  • Examples include groups, sec-butyl groups, tert-butyl groups, n-pentyl groups, n-hexyl groups and the like.
  • the formula (Ar-2) and the above formula (Ar-3), A 3 and A 4 are each independently, -O -, - N (R 10) -, - S-, and -CO- represents a group selected from the group consisting of, R 10 represents a hydrogen atom or a substituent.
  • R 10 represents a hydrogen atom or a substituent.
  • the above-mentioned formula (Ar-1) Y 1 represents an aromatic hydrocarbon group and C 3 to C 12 aromatic heterocyclic group substituent which may be possessed by the carbon 6 to 12 carbon atoms in the The same can be mentioned.
  • X represents a non-metal atom of Groups 14 to 16 to which a hydrogen atom or a substituent may be bonded.
  • Examples of the non-metal atoms of Groups 14 to 16 indicated by X include an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom having a substituent, and a carbon atom having a substituent.
  • Specific examples of the substituent include a carbon atom having a substituent.
  • Examples include alkyl groups, alkoxy groups, alkyl-substituted alkoxy groups, cyclic alkyl groups, aryl groups (eg, phenyl groups, naphthyl groups, etc.), cyano groups, amino groups, nitro groups, alkylcarbonyl groups, sulfo groups, hydroxyl groups, etc. Can be mentioned.
  • the bonding direction of the divalent groups (for example, -CO-O-) represented by D 3 and D 4 is not limited unless otherwise specified.
  • D 3 is ⁇ CO—O—
  • the connection form between D 1 and the adjacent SP 3 and carbon atom may be SP 3 ⁇ CO—O— carbon atom, or SP 3 ⁇ O. It may be a —CO— carbon atom.
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 independently represent a hydrogen atom, a fluorine atom, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 may be linear, branched, or cyclic, Specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group and the like.
  • SP 3 and SP 4 are independently single-bonded, linear or branched alkylene groups having 1 to 12 carbon atoms, or 1 to 12 carbon atoms.
  • One or more of -CH 2- constituting a linear or branched alkylene group was substituted with -O-, -S-, -NH-, -N (Q)-, or -CO-. It represents a divalent linking group and Q represents a substituent.
  • Examples of the linear or branched alkylene group having 1 to 12 carbon atoms include those similar to those described in SP 1 and SP 2 in the above formula (I).
  • the substituent represented by Q have aromatic heterocyclic groups of formula (Ar-1) an aromatic having 6 to 12 carbon atoms represented by Y 1 in the hydrocarbon group and having 3 to 12 carbon atoms Similar to good substituents can be mentioned.
  • L 3 and L 4 each independently represent a monovalent organic group, and at least one of L 3 and L 4 and L 1 and L 2 in the above formula (I).
  • the monovalent organic group include those similar to those described in L 1 and L 2 in the above formula (I).
  • examples of the polymerizable group include the same groups as those described in L 1 and L 2 in the above formula (I).
  • Ax has at least one aromatic ring selected from the group consisting of an aromatic hydrocarbon ring and an aromatic heterocycle, and has 2 to 2 carbon atoms. Represents 30 organic groups.
  • Ay is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may have a hydrogen atom and a substituent, or an aromatic hydrocarbon ring.
  • the aromatic ring in Ax and Ay may have a substituent, or Ax and Ay may be bonded to form a ring.
  • Q 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent.
  • Examples of Ax and Ay include those described in paragraphs [0039] to [0995] of International Publication No. 2014/010325.
  • Specific examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms represented by Q 3 include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group and tert-butyl group. Groups, n-pentyl groups, n-hexyl groups and the like can be mentioned.
  • the substituent which the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms represented by Q 3 may have is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms represented by Y 1 in the above formula (Ar-1). And similar substituents that an aromatic heterocyclic group having 3 to 12 carbon atoms may have.
  • m is 1 and both A 1 and G 1 have a substituent in the above formula (I) for the reason that the moist heat durability of the optically anisotropic layer is good.
  • the pKa of the diphenol compound represented by HO—Ar 1 —OH, which is derived from the structure of Ar 1 in the above formula (I), is 11 or less.
  • THF tetrahydrofuran
  • the alkali titration method described on pages 215 to 217 of Experimental Chemistry Course, 2nd Edition, Maruzen Co., Ltd. can be used.
  • a polymerizable liquid crystal compound (1) for example, compounds represented by the following formulas (1-1) to (1-14) are preferable, and specifically, the following formulas (1-1) to (1) ( Examples of K (side chain structure) in 1-14) include compounds having a side chain structure shown in Table 1 below. In Table 1 below, "*" shown in the side chain structure of K represents the bonding position with the aromatic ring. Further, in the side chain structures represented by 1-2 and 1-12 in Table 1 below, the groups adjacent to the acryloyloxy group and the methacryloyl group represent a propylene group (a group in which a methyl group is replaced with an ethylene group), respectively. , Represents a mixture of positional isomers with different methyl group positions.
  • the polymerizable smectic liquid crystal compound is a compound having a polymerizable group and exhibiting a liquid crystal state in a smectic phase.
  • the liquid crystal state of the polymerizable smectic liquid crystal compound is preferably a higher order smectic phase.
  • the higher-order smectic phase here means smectic A phase, smectic B phase, smectic D phase, smectic E phase, smectic F phase, smectic G phase, smectic H phase, smectic I phase, smectic J phase, smectic K phase.
  • smectic L phase and among them, smectic A phase, smectic B phase, smectic F phase, smectic I phase, tilted smectic F phase and tilted smectic I phase are preferable, and smectic A phase and smectic B phase are more preferable.
  • Examples of such a polymerizable smectic liquid crystal compound include those described in paragraphs [0043] to [0055] of JP-A-2013-033249.
  • the composition for forming an optically anisotropic layer may contain, in addition to the above-mentioned polymerizable liquid crystal compound, another polymerizable compound having one or more polymerizable groups.
  • the polymerizable group of the other polymerizable compound is not particularly limited, and examples thereof include an acryloyl group, a methacryloyl group, a vinyl group, a styryl group, and an allyl group. Among them, it is preferable to have an acryloyl group and a methacryloyl group.
  • the other polymerizable compound is preferably another polymerizable compound having 1 to 4 polymerizable groups, because the wet-heat durability and the liquid crystal alignment of the optically anisotropic layer to be formed are improved. ..
  • Examples of other polymerizable compounds include the compounds described in paragraphs [0073] to [0074] of JP-A-2016-053709.
  • examples of other polymerizable compounds include compounds represented by the formulas (M1), (M2), and (M3) described in paragraphs [0030] to [0033] of JP2014-077068A. More specifically, specific examples described in paragraphs [0046] to [0055] of the publication can be mentioned.
  • those having the structures of formulas (1) to (3) described in JP-A-2014-198814 can be preferably used, and more specifically, [0020] in the publication. ] To [0035], [0042] to [0050], and the specific examples described in the paragraphs [0056] to [0057].
  • the content thereof is preferably less than 50% by mass, more preferably 40% by mass or less, with respect to the mass of the polymerizable liquid crystal compound described above. It is more preferably 2 to 30% by mass.
  • the composition for forming an optically anisotropic layer preferably contains a polymerization initiator.
  • the polymerization initiator used is preferably a photopolymerization initiator capable of initiating a polymerization reaction by irradiation with ultraviolet rays.
  • Examples of the photopolymerization initiator include ⁇ -carbonyl compounds (described in US Pat. No. 2,376,661 and US Pat. No. 2,376,670), acidoin ether (described in US Pat. No. 2,448,828), and ⁇ -hydrogen-substituted fragrance.
  • Group acidoine compounds described in US Pat. No. 2722512
  • polynuclear quinone compounds described in US Pat. Nos.
  • the composition for forming an optically anisotropic layer preferably contains an organic solvent from the viewpoint of workability for forming the optically anisotropic layer.
  • organic solvent include those similar to those described in the above-mentioned composition for a photoalignment film.
  • the composition for forming an optically anisotropic layer preferably contains a leveling agent from the viewpoint of keeping the surface of the optically anisotropic layer smooth and facilitating orientation control.
  • a leveling agent a fluorine-based leveling agent or a silicon-based leveling agent is preferable because of its high leveling effect with respect to the amount added, and a fluorine-based leveling agent from the viewpoint of hardly causing weeping (bloom, bleed). Is more preferable.
  • Specific examples of the leveling agent include the compounds described in paragraphs [0079] to [0102] of JP-A-2007-069471, and the general formulas described in JP-A-2013-047204.
  • the composition for forming an optically anisotropic layer may contain an orientation controlling agent, if necessary.
  • the orientation control agent can form various orientation states such as homeotropic orientation (vertical orientation), tilt orientation, hybrid orientation, and cholesteric orientation in addition to homogenius orientation, and can make a specific orientation state more uniform and more uniform. It can be realized with precise control.
  • orientation control agent that promotes homogenous orientation for example, a low molecular weight orientation control agent or a high molecular weight orientation control agent can be used.
  • the low-molecular-weight orientation control agent include paragraphs [0009] to [0083] of JP-A-2002-20363, paragraphs [0111]-[0120] of JP-A-2006-106662, and JP-A-2012.
  • paragraphs [0021] to [0029] of JP No. 211306 can be referred to, and this content is incorporated in the present specification.
  • orientation control agent for forming or promoting homeotropic orientation examples include boronic acid compounds and onium salt compounds. Specifically, paragraphs [0023] to [0032] of JP-A-2008-225281. , Paragraphs [0052] to [0058] of JP2012-208397A, paragraphs [0024] to [0055] of JP2008-026730, and [0043] to [0055] of JP2016-193869. The compounds described in paragraphs and the like can be taken into account, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • the cholesteric orientation can be realized by adding a chiral agent to the composition for forming an optically anisotropic layer, and the turning direction of the cholesteric orientation can be controlled by the direction of the chiral property.
  • the pitch of the cholesteric orientation can be controlled according to the orientation regulating force of the chiral agent.
  • the content is preferably 0.01 to 10% by mass and preferably 0.05 to 5% by mass with respect to the total solid content mass in the polymerizable liquid crystal composition. More preferable. When the content is in this range, it is possible to obtain a uniform and highly transparent optically anisotropic layer without precipitation, phase separation, orientation defects, etc., while achieving a desired orientation state.
  • These orientation control agents can further impart a polymerizable functional group, particularly a polymerizable functional group that can be polymerized with the polymerizable liquid crystal compound constituting the composition for forming an optically anisotropic layer.
  • the composition for forming an optically anisotropic layer may contain a component other than the above-mentioned components, for example, a liquid crystal compound other than the above-mentioned polymerizable liquid crystal compound, an interface improver, a tilt angle control agent, an orientation aid, and the like.
  • a component other than the above-mentioned components for example, a liquid crystal compound other than the above-mentioned polymerizable liquid crystal compound, an interface improver, a tilt angle control agent, an orientation aid, and the like.
  • a plasticizer and a cross-linking agent include a plasticizer and a cross-linking agent.
  • Examples of the method for forming the optically anisotropic layer include a method in which the above-mentioned composition for forming an optically anisotropic layer is used to obtain a desired orientation state and then immobilized by polymerization.
  • the polymerization conditions are not particularly limited, but it is preferable to use ultraviolet rays in the polymerization by light irradiation. Irradiation amount is preferably 10mJ / cm 2 ⁇ 50J / cm 2, more preferably 20mJ / cm 2 ⁇ 5J / cm 2, more preferably 30mJ / cm 2 ⁇ 3J / cm 2 , 50 to 1000 mJ/cm 2 is particularly preferable. Further, in order to accelerate the polymerization reaction, it may be carried out under heating conditions.
  • the thickness of the optically anisotropic layer is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 10 ⁇ m, more preferably 0.5 to 5 ⁇ m.
  • the optically anisotropic layer preferably satisfies the following formula (II). 0.50 ⁇ Re (450) / Re (550) ⁇ 1.00 ... (II)
  • Re (450) represents the in-plane lettering of the optically anisotropic layer at a wavelength of 450 nm
  • Re (550) represents the in-plane letter of the optically anisotropic layer at a wavelength of 550 nm.
  • the measurement wavelength is 550 nm unless otherwise specified.
  • the optically anisotropic layer is preferably a positive A plate or a positive C plate, and more preferably a positive A plate.
  • the positive A plate (positive A plate) and the positive C plate (positive C plate) are defined as follows. Refractive index in the slow axis direction in the film plane (direction in which the maximum in-plane refractive index) is nx, refractive index in the direction orthogonal to the in-plane slow axis in the plane is ny, refraction in the thickness direction When the rate is nz, the positive A plate satisfies the relation of the formula (A1), and the positive C plate satisfies the relation of the formula (C1). The positive A plate has a positive Rth value, and the positive C plate has a negative Rth value.
  • includes not only the case where both are completely the same, but also the case where both are substantially the same. “Substantially the same” means that in a positive A plate, for example, (ny-nz) ⁇ d (where d is the thickness of the film) is -10 to 10 nm, preferably -5 to 5 nm. It is included in “ny ⁇ nz”, and when (nx-nz) xd is -10 to 10 nm, preferably -5 to 5 nm, it is also included in "nx ⁇ nz”.
  • nx ⁇ ny (where d is the thickness of the film) is also included in “nx ⁇ ny” when it is 0 to 10 nm, preferably 0 to 5 nm.
  • Re (550) is preferably 100 to 180 nm, more preferably 120 to 160 nm, and 130 to 130 to 160, from the viewpoint of functioning as a ⁇ / 4 plate.
  • the thickness is more preferably 150 nm, particularly preferably 130 to 140 nm.
  • the " ⁇ / 4 plate” is a plate having a ⁇ / 4 function, and specifically, a function of converting linearly polarized light having a specific wavelength into circularly polarized light (or converting circularly polarized light into linearly polarized light). It is a plate having.
  • the polarizing element of the present invention is a polarizing element having the above-mentioned photoalignment film of the present invention and a polarizing layer formed by using a polarizing layer forming composition containing a liquid crystal compound and a dichroic substance.
  • the polarizing element of the present invention preferably further has a support, and specifically, the support, the above-mentioned photoalignment film of the present invention, and the polarizing layer are provided in this order. preferable.
  • the support include those described in the method for forming the photo-alignment film described above.
  • the liquid crystal compound, the dichroic substance, and any additive contained in the composition for forming a polarizing layer will be described below.
  • the liquid crystal compound contained in the composition for forming a polarizing layer is preferably a liquid crystal compound that does not exhibit dichroism in the visible region.
  • the liquid crystal compound both a low molecular weight liquid crystal compound and a high molecular weight liquid crystal compound can be used.
  • the "low molecular weight liquid crystal compound” refers to a liquid crystal compound having no repeating unit in its chemical structure.
  • the “polymer liquid crystal compound” refers to a liquid crystal compound having a repeating unit in its chemical structure.
  • Examples of the low molecular weight liquid crystal compound include liquid crystal compounds described in JP2013-228706.
  • the polymer liquid crystal compound include thermotropic liquid crystal polymers described in JP2011-237513A.
  • the polymer liquid crystal compound may have a crosslinkable group (for example, an acryloyl group and a methacryloyl group) at the terminal.
  • the liquid crystal compound may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the liquid crystal compound is preferably 25 to 2000 parts by mass, more preferably 33 to 1000 parts by mass, and 50 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the content of the dichroic substance in the composition for forming a polarizing layer. The portion is more preferable.
  • the degree of orientation of the polarizer is further improved.
  • a polymerizable smectic liquid crystal compound is preferably used as the liquid crystal compound.
  • the polymerizable smectic liquid crystal compound include those similar to those described in the composition for forming an optically anisotropic layer for forming an optically anisotropic element described above.
  • the liquid crystal compound is preferably a side chain type polymer liquid crystal compound from the reason that the degree of orientation of the obtained polarizing layer is higher, and the repeating unit represented by the following formula (1) It is more preferable that the polymer has (hereinafter, also abbreviated as "repeating unit (1)").
  • P1 represents the main chain of the repeating unit
  • L1 represents a single bond or a divalent linking group
  • SP1 represents a spacer group
  • M1 represents a mesogen group
  • T1 represents a terminal group. ..
  • main chain of the repeating unit represented by P1 include groups represented by the following formulas (P1-A) to (P1-D), and among them, the monomer of the raw material. From the viewpoint of versatility and ease of handling, the group represented by the following formula (P1-A) is preferable.
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, It represents an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms.
  • the alkyl group may be a linear or branched alkyl group, or may be an alkyl group having a cyclic structure (cycloalkyl group).
  • the alkyl group preferably has 1 to 5 carbon atoms.
  • the group represented by the above formula (P1-A) is preferably one unit of the partial structure of the poly (meth) acrylic acid ester obtained by the polymerization of the (meth) acrylic acid ester.
  • the group represented by the above formula (P1-B) is preferably an ethylene glycol unit formed by ring-opening polymerization of the epoxy group of the compound having an epoxy group.
  • the group represented by the above formula (P1-C) is preferably a propylene glycol unit formed by ring-opening polymerization of the oxetane group of the compound having an oxetane group.
  • the group represented by the above formula (P1-D) is preferably a siloxane unit of polysiloxane obtained by polycondensation of a compound having at least one of an alkoxysilyl group and a silanol group.
  • examples of the compound having at least one of the alkoxysilyl group and the silanol group include compounds having a group represented by the formula SiR 14 (OR 15 ) 2- .
  • R 14 is synonymous with R 14 in (P1-D), and the plurality of R 15 independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • L1 is a single bond or a divalent linking group.
  • the divalent linking group represented by L1 includes -C(O)O-, -OC(O)-, -O-, -S-, -C(O)NR 3 -, -NR 3 C(O). —, —SO 2 —, and —NR 3 R 4 — and the like.
  • R 3 and R 4 independently represent a hydrogen atom and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may have a substituent.
  • P1 is a group represented by the formula (P1-A)
  • L1 is preferably a group represented by —C (O) O— because the degree of orientation of the obtained polarizing layer is higher.
  • P1 is a group represented by the formulas (P1-B) to (P1-D)
  • L1 is preferably a single bond because the degree of orientation of the obtained polarizing layer is higher.
  • the spacer group represented by SP1 is at least 1 selected from the group consisting of an oxyethylene structure, an oxypropylene structure, a polysiloxane structure and a fluorinated alkylene structure, for the reason of easily exhibiting liquid crystallinity and availability of raw materials. It is preferred to include the structure of the seed.
  • the oxyethylene structure represented by SP1 is preferably a group represented by *-(CH 2 -CH 2 O) n1- *. In the formula, n1 represents an integer of 1 to 20, and * represents the bonding position with L1 or M1 in the above formula (1).
  • n1 is preferably an integer of 2 to 10, more preferably an integer of 2 to 4, and most preferably 3 for the reason that the degree of orientation of the obtained polarizing layer is higher.
  • the oxypropylene structure represented by SP1 is preferably a group represented by *-(CH (CH 3 ) -CH 2 O) n2- * because the degree of orientation of the obtained polarizing layer is higher.
  • n2 represents an integer of 1 to 3, and * represents the bonding position with L1 or M1.
  • the polysiloxane structure represented by SP1 is preferably a group represented by *-(Si (CH 3 ) 2- O) n3- * because the degree of orientation of the obtained polarizing layer is higher.
  • n3 represents an integer of 6 to 10
  • * represents the bonding position with L1 or M1.
  • alkylene fluoride structure represented by SP1 because the orientation of the polarizing layer obtained is higher, * - (CF 2 -CF 2 ) n4 - * groups represented by are preferred.
  • n4 represents an integer of 6 to 10, and * represents the bonding position with L1 or M1.
  • the mesogen group represented by M1 is a group showing the main skeleton of a liquid crystal molecule that contributes to liquid crystal formation.
  • the liquid crystal molecule exhibits liquid crystallinity, which is an intermediate state (mesophase) between the crystalline state and the isotropic liquid state.
  • the mesogen group is not particularly limited, and for example, "Flusige Crystal in Tableen II” (VEB Manual Verlag fur Grundstoff Industrie, Leipzig, 1984), especially the description on pages 7 to 16 and the liquid crystal You can refer to the edition, LCD Handbook (Maruzen, 2000), especially the description in Chapter 3.
  • the mesogen group is preferably a group having at least one cyclic structure selected from the group consisting of, for example, an aromatic hydrocarbon group, a heterocyclic group, and an alicyclic group.
  • the mesogen group preferably has an aromatic hydrocarbon group, more preferably 2 to 4 aromatic hydrocarbon groups, because the resulting polarizing layer has a higher degree of orientation. It is more preferable to have a group hydrocarbon group.
  • the mesogen group the following formula (M1-A) or the following formula (M1-) is used because it is more excellent in terms of expression of liquid crystal property, adjustment of liquid crystal phase transition temperature, availability of raw materials and synthetic suitability, and the effect of the present invention.
  • the group represented by B) is preferable, and the group represented by the formula (M1-B) is more preferable.
  • A1 is a divalent group selected from the group consisting of aromatic hydrocarbon groups, heterocyclic groups and alicyclic groups. These groups may be substituted with an alkyl group, an alkyl fluoride group, an alkoxy group or a substituent.
  • the divalent group represented by A1 is preferably a 4- to 6-membered ring.
  • the divalent group represented by A1 may be a monocycle or a condensed ring. * Represents the bonding position with SP1 or T1.
  • Examples of the divalent aromatic hydrocarbon group represented by A1 include a phenylene group, a naphthylene group, a fluorene-diyl group, an anthracene-diyl group, a tetracene-diyl group, and the like. From the viewpoint of properties and the like, a phenylene group or a naphthylene group is preferable, and a phenylene group is more preferable.
  • the divalent heterocyclic group represented by A1 may be either aromatic or non-aromatic, but is preferably a divalent aromatic heterocyclic group from the viewpoint of further improving the degree of orientation. ..
  • Examples of atoms other than carbon constituting the divalent aromatic heterocyclic group include nitrogen atom, sulfur atom and oxygen atom.
  • the aromatic heterocyclic group has a plurality of atoms constituting a ring other than carbon, they may be the same or different.
  • divalent aromatic heterocyclic group examples include a pyridylene group (pyridine-diyl group), a pyridazine-diyl group, an imidazole-diyl group, thienylene (thiophene-diyl group), and a quinolinene group (quinolin-diyl group).
  • Isoquinolylene group isoquinolin-diyl group
  • oxazole-diyl group thiazole-diyl group
  • oxadiazol-diyl group benzothiazole-diyl group
  • benzothiazol-diyl group benzothiazol-diyl group
  • phthalimide-diyl group thienothiazole-diyl group
  • Thiazorothiazole-diyl group thienothiophene-diyl group
  • thienooxazole-diyl group thienooxazole-diyl group and the like.
  • divalent alicyclic group represented by A1 examples include a cyclopentylene group and a cyclohexylene group.
  • a1 represents an integer of 1 to 10.
  • the plurality of A1 may be the same or different.
  • A2 and A3 are each independently a divalent group selected from the group consisting of aromatic hydrocarbon groups, heterocyclic groups and alicyclic groups. Specific examples and preferred embodiments of A2 and A3 are the same as those of A1 of the formula (M1-A), and thus the description thereof will be omitted.
  • a2 represents an integer of 1 to 10, and when a2 is 2 or more, plural A2 may be the same or different and plural A3 may be the same or different. Often, the plurality of LA1s may be the same or different.
  • a2 is preferably an integer of 2 or more, and more preferably 2 because the degree of orientation of the obtained polarizing layer is higher.
  • LA1 when a2 is 1, LA1 is a divalent linking group.
  • each of the plurality of LA1 is independently a single bond or a divalent linking group, and at least one of the plurality of LA1 is a divalent linking group.
  • a2 it is preferable that one of the two LA1 is a divalent linking group and the other is a single bond, because the degree of orientation of the obtained polarizing layer is higher.
  • M1 include the following structures.
  • Ac represents an acetyl group.
  • Examples of the terminal group represented by T1 include a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a hydroxy group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and an alkylthio group having 1 to 10 carbon atoms.
  • Examples of the (meth) acryloyloxy group-containing group include -LA (L represents a single bond or a linking group. Specific examples of the linking group are the same as those of L1 and SP1 described above.
  • A is (meth).
  • a group represented by (representing an acryloyloxy group) can be mentioned.
  • T1 is preferably an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and even more preferably a methoxy group, because the degree of orientation of the obtained polarizing layer is higher.
  • These terminal groups may be further substituted with these groups or a polymerizable group described in JP 2010-244038 A.
  • the number of atoms in the main chain of T1 is preferably 1 to 20, more preferably 1 to 15, further preferably 1 to 10, and particularly preferably 1 to 7 because the degree of orientation of the obtained polarizing layer is higher.
  • the degree of orientation of the polarizer is further improved.
  • the “main chain” in T1 means the longest molecular chain bonded to M1, and hydrogen atoms are not counted in the number of atoms in the main chain of T1.
  • T1 is an n-butyl group
  • the number of atoms in the main chain is 4, and when T1 is a sec-butyl group, the number of atoms in the main chain is 3.
  • the content of the repeating unit (1) is preferably 20 to 100% by mass with respect to 100% by mass of all the repeating units contained in the polymer liquid crystal compound because the degree of orientation of the obtained polarizing layer becomes higher.
  • the content of each repeating unit contained in the polymer liquid crystal compound is calculated based on the charged amount (mass) of each monomer used to obtain each repeating unit.
  • the repeating unit (1) may be contained alone in the polymer liquid crystal compound, or may be contained in two or more types. Among them, it is preferable that two kinds of repeating units (1) are contained in the polymer liquid crystal compound because the degree of orientation of the obtained polarizing layer becomes higher.
  • the terminal group represented by T1 in one (repeating unit A) is an alkoxy group
  • the terminal group represented by T1 in the repeating unit B is preferably an alkoxycarbonyl group, a cyano group, or a (meth)acryloyloxy group-containing group, because the orientation degree of the polarizing layer obtained is higher, and the alkoxy group is alkoxy. It is more preferably a carbonyl group or a cyano group.
  • the ratio (A / B) of the content of the repeating unit A in the polymer liquid crystal compound to the content of the repeating unit B in the polymer liquid crystal compound is because the degree of orientation of the obtained polarizing layer is higher. , 50/50 to 95/5, more preferably 60/40 to 93/7, and even more preferably 70/30 to 90/10.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the polymer liquid crystal compound is preferably 1000 to 500,000, more preferably 2000 to 300,000 because the degree of orientation of the obtained polarizing layer is higher.
  • Mw of the polymer liquid crystal compound is within the above range, the handling of the polymer liquid crystal compound becomes easy.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the polymer liquid crystal compound is preferably 10,000 or more, and more preferably 10,000 to 300,000.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the polymer liquid crystal compound is preferably less than 10,000, and preferably 2000 or more and less than 10,000.
  • the weight average molecular weight and the number average molecular weight in the present invention are values measured by the gel permeation chromatography (GPC) method.
  • the content of the liquid crystal compound is preferably 8 to 99% by mass, more preferably 8 to 96% by mass, in the solid content of the composition for forming a polarizing layer.
  • the "solid content in the composition for forming a polarizing layer” refers to a component excluding the solvent, and specific examples of the solid content include the above liquid crystal compound, a dichroic substance described later, a polymerization initiator, and an interface improvement. Agents and the like.
  • the dichroic substance contained in the composition for forming a polarizing layer is not particularly limited, and is a visible light absorbing substance (dichroic dye), a light emitting substance (fluorescent substance, a phosphorescent substance), an ultraviolet absorbing substance, an infrared absorbing substance, and a non-linear substance.
  • examples include optical substances, carbon nanotubes, inorganic substances (for example, quantum rods), and conventionally known dichroic substances (dichroic dyes) can be used.
  • two or more kinds of dichroic substances may be used in combination.
  • at least one dichroic material having a maximum absorption wavelength in the range of 370 to 550 nm is used. It is preferable to use a chromatic substance together with at least one dichroic substance having a maximum absorption wavelength in the wavelength range of 500 to 700 nm.
  • the content of the dichroic substance is preferably 1 to 400 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the liquid crystal compound, and is 2 to 100 parts by mass, because the degree of orientation of the obtained polarizing layer is higher. More preferably, it is more preferably 5 to 30 parts by mass.
  • At least one of the above-mentioned liquid crystal compound and the dichroic substance has a polymerizable group for the reason that the adhesion between the above-mentioned photoalignment film of the present invention and the obtained polarizing layer becomes better. It is preferable that the polymerizable group contained in at least one of the liquid crystal compound and the dichroic substance and the polymerizable group contained in the above-described copolymer of the present invention are of the same type.
  • the composition for forming the polarizing layer preferably contains a polymerization initiator.
  • examples of the polymerization initiator include those similar to those described in the composition for forming an optically anisotropic layer.
  • the content of the polymerization initiator is 0 with respect to a total of 100 parts by mass of the dichroic substance and the liquid crystal compound in the polarizing layer forming composition. 0.01 to 30 parts by mass is preferable, and 0.1 to 15 parts by mass is more preferable. When the content of the polymerization initiator is 0.01 parts by mass or more, the durability of the polarizing layer becomes good, and when it is 30 parts by mass or less, the degree of orientation of the polarizing layer becomes better.
  • the polymerization initiator may be used alone or in combination of two or more. When two or more kinds of polymerization initiators are contained, the total amount thereof is preferably within the above range.
  • the composition for forming a polarizing layer preferably contains an organic solvent from the viewpoint of workability and the like.
  • organic solvent include those similar to those described in the above-mentioned composition for a photoalignment film.
  • the content of the organic solvent is preferably 80 to 99% by mass, preferably 83 to 97% by mass, based on the total mass of the polarizing layer forming composition. Is more preferable, and 85 to 95 mass% is particularly preferable.
  • the solvent may be used alone or in combination of two or more. When two or more solvents are included, the total amount thereof is preferably within the above range.
  • the method for forming the polarizing layer is not particularly limited, and a step of forming a coating film by coating the above-described composition for forming a polarizing layer on the above-described photo-alignment film of the present invention (hereinafter, also referred to as “coating film forming step”) ) And a step of aligning the liquid crystal component contained in the coating film (hereinafter, also referred to as “alignment step”), and a method of including in this order.
  • the liquid crystal component is a component that includes not only the liquid crystal compound described above but also the dichroic substance having a liquid crystal property when the dichroic substance described above has a liquid crystal property.
  • the coating film forming step is a step of applying the polarizing layer forming composition onto the photoalignment film to form the coating film.
  • a polarizing layer is formed on the photoalignment film. It becomes easy to apply the forming composition.
  • the coating method of the composition for forming the polarizing layer specifically, for example, roll coating method, gravure printing method, spin coating method, wire bar coating method, extrusion coating method, direct gravure coating method, reverse gravure coating method, Known methods such as a die coating method, a spray method, and an inkjet method can be used.
  • the alignment step is a step of aligning the liquid crystal component contained in the coating film. As a result, a polarizing layer is obtained.
  • the orientation step may include a drying process. By the drying treatment, components such as a solvent can be removed from the coating film. The drying treatment may be carried out by a method of leaving the coating film at room temperature for a predetermined time (for example, natural drying), or by a method of heating and / or blowing air.
  • the liquid crystal component contained in the composition for forming a polarizing layer may be oriented by the above-mentioned coating film forming step or drying treatment.
  • the coating film has a light absorption anisotropy by drying the coating film and removing the solvent from the coating film (that is, that is). , Light absorption anisotropic film) is obtained.
  • the drying treatment is performed at a temperature equal to or higher than the transition temperature of the liquid crystal component contained in the coating film to the liquid crystal phase, the heat treatment described later may not be performed.
  • the transition temperature of the liquid crystal component contained in the coating film to the liquid crystal phase is preferably 10 to 250 ° C, more preferably 25 to 190 ° C from the viewpoint of manufacturing suitability and the like.
  • a cooling treatment or the like for lowering the temperature to a temperature range exhibiting a liquid crystal phase is not required, which is preferable.
  • the transition temperature is 250 ° C. or lower, a high temperature is not required even when the isotropic liquid state is once higher than the temperature range in which the liquid crystal phase is exhibited, which wastes heat energy and causes the substrate. It is preferable because deformation and deterioration can be reduced.
  • the orientation step preferably includes a heat treatment.
  • the liquid crystal component contained in the coating film can be oriented, so that the coating film after the heat treatment can be suitably used as the light absorption anisotropic film.
  • the heat treatment is preferably 10 to 250° C., more preferably 25 to 190° C. from the viewpoint of production suitability and the like.
  • the heating time is preferably 1 to 300 seconds, more preferably 1 to 60 seconds.
  • the orientation step may have a cooling treatment performed after the heat treatment.
  • the cooling treatment is a treatment of cooling the coating film after heating to about room temperature (20 to 25° C.).
  • the cooling means is not particularly limited, and a known method can be used.
  • a light absorption anisotropic film can be obtained.
  • a drying treatment and a heat treatment are mentioned, but the method is not limited to this, and a known orientation treatment can be used.
  • the method for forming the polarizing layer may include a step of curing the polarizing layer (hereinafter, also referred to as a “curing step”) after the orientation step.
  • the curing step is carried out, for example, by heating and / or light irradiation (exposure) when the polarizing layer has a crosslinkable group (polymerizable group).
  • the curing step is preferably carried out by light irradiation.
  • various light sources such as infrared rays, visible light, and ultraviolet rays can be used, but ultraviolet rays are preferable.
  • the ultraviolet rays may be irradiated while being heated at the time of curing, or the ultraviolet rays may be irradiated through a filter that transmits only a specific wavelength.
  • the heating temperature at the time of exposure is preferably 25 to 140 ° C., although it depends on the transition temperature of the liquid crystal component contained in the light absorption anisotropic film to the liquid crystal phase.
  • the exposure may be performed in a nitrogen atmosphere.
  • the curing of the light absorption anisotropic film proceeds by radical polymerization, the inhibition of polymerization by oxygen is reduced, so that it is preferable to expose in a nitrogen atmosphere.
  • the thickness of the polarizing layer is not particularly limited, but from the viewpoint of flexibility, it is preferably 100 to 8000 nm, and more preferably 300 to 5000 nm.
  • the image display device of the present invention has the above-mentioned optically anisotropic element and / or polarizing element of the present invention.
  • the display element used in the image display device of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a liquid crystal cell, an organic electroluminescence (hereinafter abbreviated as “EL”) display panel, and a plasma display panel.
  • EL organic electroluminescence
  • a liquid crystal cell or an organic EL display panel is preferable, and a liquid crystal cell is more preferable.
  • the image display device of the present invention is preferably a liquid crystal display device using a liquid crystal cell as a display element, an organic EL display device using an organic EL display panel as a display element, and a liquid crystal display device. More preferable.
  • a liquid crystal display device which is an example of the image display device of the present invention is a liquid crystal display device including the above-described optically anisotropic element and/or polarizing element of the present invention and a liquid crystal cell.
  • the polarizing element of the present invention as the front polarizing element
  • the polarizing element of the present invention as the front and rear polarizing elements. Is more preferable to use.
  • the liquid crystal cell that constitutes the liquid crystal display device will be described in detail below.
  • the liquid crystal cell used in the liquid crystal display device is preferably a VA (Vertical Alignment) mode, an OCB (Optically Compensated Bend) mode, an IPS (In-Plane-Switching) mode, or a TN (Twisted Nematic) mode. It is not limited to these.
  • the rod-shaped liquid crystal molecules (rod-shaped liquid crystal compounds) are substantially horizontally oriented when no voltage is applied, and are further twisted to 60 to 120 °.
  • the TN mode liquid crystal cell is most often used as a color TFT liquid crystal display device, and is described in many documents.
  • the VA-mode liquid crystal cell includes (1) a VA-mode liquid crystal cell in a narrow sense in which rod-like liquid crystal molecules are aligned substantially vertically when no voltage is applied and are aligned substantially horizontally when a voltage is applied (JP-A-2- 176625), and (2) a liquid crystal cell (SID97, Digest of tech. Papers (in the MVA mode (Multi-domain Vertical Alignment)) in which the VA mode is multi-domain in order to expand the viewing angle.
  • n-ASM Analy symmetric aligned microcell
  • liquid crystal cells described in Proceedings 58-59 (1998) of the Japan Liquid Crystal Discussion Group
  • SURVIVAL mode presented at LCD (liquid crystal display) International 98.
  • PVA Plasma Vertical Alignment
  • optical Alignment Optical Alignment
  • PSA Polymer-Stained Alignment
  • the rod-shaped liquid crystal molecules are oriented substantially parallel to the substrate, and the liquid crystal molecules respond in a plane by applying an electric field parallel to the substrate surface.
  • black is displayed when no electric field is applied, and the absorption axes of the upper and lower polarizing plates are orthogonal to each other.
  • Methods for reducing leakage light during black display in an oblique direction and improving the viewing angle by using an optical compensation sheet are described in JP-A-10-54982, JP-A-11-202323, and JP-A-9-292522.
  • Organic EL display device As the organic EL display device which is an example of the image display device of the present invention, for example, from the viewing side, the polarizing element of the present invention described above, the optically anisotropic element of the present invention described above, an organic EL display panel, Is preferably mentioned in this order.
  • the organic EL display panel is a display panel configured by using an organic EL element in which an organic light emitting layer (organic electroluminescence layer) is sandwiched between electrodes (between a cathode and an anode).
  • the structure of the organic EL display panel is not particularly limited, and a known structure is adopted.
  • the obtained organic layer was transferred to a 2 L three-necked flask equipped with a stirring blade, a thermometer, a dropping funnel and a reflux tube, and stirred under water cooling.
  • 10.6 g of N, N-dimethylaminopyridine and 65.9 g of triethylamine were added, and 191.8 g of 4-octyloxycinnamic acid chloride previously dissolved in 125 g of tetrahydrofuran was added dropwise over 30 minutes using a dropping funnel. After completion of the dropping, the mixture was stirred at 50 ° C. for 6 hours.
  • the reaction mixture was cooled to room temperature, washed separately with water, and the obtained organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate and concentrated to obtain a yellowish white solid.
  • the obtained yellowish white solid was heated and dissolved in 400 g of methyl ethyl ketone (MEK) and recrystallized to obtain 98 g of a monomer M1 shown below as a white solid (yield 40%).
  • MEK methyl ethyl ketone
  • the collected precipitate was filtered off and purified by repeating washing and filtration twice with water / methanol (3/1 (v / v)) (400 ml).
  • the obtained purified product was air-dried at room temperature for 12 hours to obtain a copolymer PA-1 represented by the following formula.
  • Copolymer PA-1 weight average molecular weight: 35000 (In the above formula, the numerical value attached to each repeating unit represents the mass% of each repeating unit.)
  • Example 1 ⁇ Formation of photoalignment film PA1> The following composition for a photoalignment film PA1 was continuously applied with a wire bar on a TAC film TJ40UL (thickness 40 ⁇ m, manufactured by FUJIFILM Corporation) as a support to form a first coating film. Next, the first coating film on the support was dried with warm air at 140 ° C. for 120 seconds to form a first dry film on the support. Next, the first dry film was irradiated with polarized ultraviolet rays (10 mJ / cm 2 , using an ultrahigh pressure mercury lamp) to form a photoalignment film PA1 to obtain a TAC film with a photoalignment film. The film thickness of the photoalignment film PA1 was 1.0 ⁇ m.
  • polarizing layer P1 The following composition for forming a polarizing layer P1 was continuously coated on the obtained photoalignment film PA1 with a wire bar to form a coating layer P1. Next, the coating layer P1 was heated at 140 ° C. for 90 seconds, and the coating layer P1 was cooled to room temperature (23 ° C.). Then, it heated at 80 degreeC for 60 second, and cooled to room temperature again. Then, the polarizing layer P1 was formed on the photoalignment film PA1 by irradiating for 60 seconds under the irradiation condition of an illuminance of 28 mW / cm 2 using a high-pressure mercury lamp, and the polarizing element of Example 1 was produced. The film thickness of the polarizing layer P1 was 1.5 ⁇ m.
  • composition for forming a polarizing layer P1 ⁇ -The following azo dye Y-1 0.25 parts by mass-The following azo dye M-1 0.27 parts by mass-The following azo dye C-1 0.65 parts by mass-The following polymer liquid crystal compound P-1 3.59 parts by mass ⁇
  • Polymerization initiator IRGACUREOXE-02 manufactured by BASF 0.200 parts by mass ⁇
  • the following interface improver F-1 0.026 parts by mass ⁇ Cyclopentanone 47.50 parts by mass Part Tetrahydrofuran 47.50 parts by mass ⁇
  • Polymer liquid crystal compound P-1 (weight average molecular weight: 18000)
  • Example 2 to 4 In the formation of the photo-alignment film PA1, the photo-alignment films PA2 to PA4 are formed by the same method as in Example 1 except that the copolymer PA-1 is changed to the following copolymers PA-2 to PA-4. did. Polarizing elements of Examples 2 to 4 were produced in the same manner as in Example 1 except that the photo alignment films PA2 to PA4 were used instead of the photo alignment film PA1.
  • the film thickness of the photo-alignment film was 1.0 ⁇ m, and the film thickness of the polarizing layer was 1.5 ⁇ m.
  • Copolymer PA-2 (weight average molecular weight: 24000) (In the above formula, the numerical value attached to each repeating unit represents the mass% of each repeating unit.)
  • Copolymer PA-3 weight average molecular weight: 15000 (In the above formula, the numerical value attached to each repeating unit represents the mass% of each repeating unit.)
  • Copolymer PA-4 weight average molecular weight: 45000 (In the above formula, the numerical value attached to each repeating unit represents the mass% of each repeating unit.)
  • Example 5 ⁇ Formation of polarizing layer P5> The following composition for forming a polarizing layer P5 was prepared, dissolved by heating at 50 ° C. for 3 hours with stirring, and filtered through a 0.45 ⁇ m filter. Then, on the photo-alignment film PA1 obtained in Example 1, the polarizing layer-forming composition P5 after filtration was continuously coated with a wire bar to form a coating layer P5. Next, the coating layer P5 was heated at 120 ° C. for 60 seconds, and the coating layer P5 was cooled to room temperature (23 ° C.). As a result, the orientation was stabilized in the smectic B phase.
  • the polarizing layer P5 was formed on the photoalignment film PA1 by irradiating for 60 seconds under the irradiation condition of an illuminance of 28 mW / cm 2 using a high-pressure mercury lamp, and the polarizing element of Example 5 was produced.
  • the film thickness of the polarizing layer P5 was 3.8 ⁇ m.
  • composition for forming a polarizing layer P5 ⁇ -The following azo dye Y-5 2.7 parts by mass-The following azo dye M-5 2.7 parts by mass-The following azo dye C-5 2.7 parts by mass-The following liquid crystal compound P-5 75.5 parts by mass-Polymerization Initiator IRGACURE819 (manufactured by BASF) 0.8 parts by mass, the above-mentioned interface improver F-1 0.6 parts by mass, cyclopentanone 274.5 parts by mass, tetrahydrofuran 640.5 parts by mass ⁇ ⁇
  • Copolymer PAA-1 weight average molecular weight: 36000 (In the above formula, the numerical value attached to each repeating unit represents the mass% of each repeating unit.)
  • the photoalignment film PAA2 was formed in the same manner as in Example 1 except that the copolymer PA-1 was changed to the following copolymer PAA-2.
  • the polarizing element of Comparative Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the photoalignment film PAA2 was used instead of the photoalignment film PA1.
  • the film thickness of the photo-alignment film was 1.0 ⁇ m, and the film thickness of the polarizing layer was 1.5 ⁇ m.
  • the following copolymer PAA-2 was synthesized according to the method of synthesizing the polymer P31 described in Example 31 of WO2018/173727.
  • Copolymer PAA-2 weight average molecular weight: 70,000
  • the numerical value attached to each repeating unit represents the mass% of each repeating unit.
  • the degree of polarization of each wavelength is calculated by the following formula, and it is the average value of the values obtained by multiplying by the luminosity factor.
  • Tc Ty * Tx
  • Ty Transmittance when the incident polarized light and the polarizing film B are arranged so as to be paranicol (the incident polarized light is 100%).
  • the dichroic dye is a rigid molecule with little steric hindrance and therefore has low solubility in organic solvents, and it is essential to use an organic solvent with high solubility in the coating liquid. It is caused by being attacked by a solvent.
  • a photo-alignment film is formed by using a copolymer having a repeating unit A containing a photo-oriented group represented by a synnamate group and a repeating unit C containing a polymerizable group represented by an epoxy group, the photo-aligned film is adjacent.
  • a polarizing layer was provided as the layer, it was found that the liquid crystal orientation (degree of polarization) was good, but the adhesion was inferior (Comparative Example 2).
  • Example 6 ⁇ Formation of optically anisotropic layer P6> The following composition for forming an optically anisotropic layer P6 was prepared, dissolved by heating at 50 ° C. for 3 hours with stirring, and filtered through a 0.45 ⁇ m filter. Next, the optically anisotropic layer-forming composition P6 after filtration was continuously applied onto the photo-alignment film PA1 obtained in Example 1 with a wire bar to form a coating layer P6. Next, the coating layer P6 was heated to 105 ° C. and then slowly cooled to 60 ° C. to stabilize the orientation. As a result, the orientation was stabilized in the smectic A phase.
  • the optically anisotropic layer P6 was formed on the photoalignment film PA1 by irradiating at 60 ° C. for 60 seconds under an irradiation condition of an illuminance of 28 mW / cm 2 using a high-pressure mercury lamp in a nitrogen atmosphere. 6 optically anisotropic elements were produced.
  • the film thickness of the optically anisotropic layer P6 was 2.0 ⁇ m.
  • composition for forming an optically anisotropic layer P6 ⁇ The following polymerizable liquid crystal compound L-6-1 43.75 parts by mass-The following polymerizable liquid crystal compound L-6-2 43.75 parts by mass-The following polymerizable compound A-6 12.50 parts by mass-The following polymerization initiator S-1 (Oxim type) 3.00 parts by mass, the above-mentioned interface improver F-1 0.20 parts by mass, High Solve Polymer (manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd.) 2.00 parts by mass, NK ester A-200 (New Nakamura Chemical Co., Ltd.) (Manufactured by Kogyo Co., Ltd.) 1.00 parts by mass, methyl ethyl ketone 424.8 parts by mass ⁇
  • the group adjacent to the acryloyloxy group of the following polymerizable liquid crystal compounds L-6-1 and L-6-2 represents a propylene group (a group in which the methyl group is replaced with an ethylene group),
  • Example 7 to 9 Optically anisotropic devices of Examples 7 to 9 in the same manner as in Example 6 except that the photoalignment films PA2 to PA4 obtained in Examples 2 to 4 were used instead of the photoalignment films PA1.
  • the film thickness of the photoalignment film was 1.0 ⁇ m
  • the film thickness of the optically anisotropic layer was 2.0 ⁇ m.
  • Example 10 ⁇ Formation of photoalignment film PA10> A photo-alignment film PA10 was formed in the same manner as in Example 1 except that the copolymer PA-1 was changed to the following copolymer PA-10 in the formation of the photo-alignment film PA1.
  • the film thickness of the photoalignment film PA10 was 1.0 ⁇ m.
  • Copolymer PA-10 weight average molecular weight: 35000 (In the above formula, the numerical value attached to each repeating unit represents the mass% of each repeating unit.)
  • optically anisotropic layer P10 ⁇ Formation of optically anisotropic layer P10>
  • the following composition for forming an optically anisotropic layer P10 was prepared, dissolved by heating at 50 ° C. for 3 hours with stirring, and filtered through a 0.45 ⁇ m filter. Then, the optically anisotropic layer-forming composition P10 after filtration was continuously applied onto the photo-alignment film PA10 with a wire bar to form a coating layer P10. Next, the coating layer P10 was heated to 120 ° C. and then slowly cooled to 60 ° C. to stabilize the orientation.
  • the temperature is maintained at 60 ° C., and the light is irradiated for 4 seconds under an irradiation condition of an illuminance of 28 mW / cm 2 using a high-pressure mercury lamp in a nitrogen atmosphere, and then irradiated for 20 seconds while heating at 120 ° C. on the photoalignment film PA10.
  • An optically anisotropic layer P10 was formed on the substrate to prepare an optically anisotropic element of Example 10.
  • the film thickness of the optically anisotropic layer P10 was 2.0 ⁇ m.
  • composition for forming an optically anisotropic layer P10 ⁇ -The following polymerizable liquid crystal compound L-10-1 42.00 parts by mass-The following polymerizable liquid crystal compound L-10-2 42.00 parts by mass-The following polymerizable compound A-10 16.00 parts by mass-The above polymerization initiator S-1 (Oxim type) 0.50 parts by mass, the above-mentioned interface improver F-1 0.20 parts by mass, High Solve Polymer (manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd.) 2.00 parts by mass, NK ester A-200 (New Nakamura Chemical Co., Ltd.) (Made by Kogyo Co., Ltd.) 1.00 parts by mass and cyclopentanone 424.8 parts by mass ⁇
  • Example 11 to 16 In the formation of the photoalignment film PA10, the photoalignment films PA11 to PA16 are formed in the same manner as in Example 10 except that the copolymers PA-10 are changed to the following copolymers PA-11 to PA-16. did. Optically anisotropic elements of Examples 11 to 14 were produced in the same manner as in Example 10 except that the photo alignment films PA11 to PA16 were used instead of the photo alignment film PA10.
  • the film thickness of the photoalignment film was 1.0 ⁇ m, and the film thickness of the optically anisotropic layer was 2.0 ⁇ m.
  • Copolymers PA-11 to PA-13 Except that the weight average molecular weight of copolymer PA-11 was changed to 41,000, the weight average molecular weight of copolymer PA-12 was changed to 7,000, and the weight average molecular weight of copolymer PA-13 was changed to 130,000. Is a copolymer having the same structure as the copolymer PA-10.
  • Copolymer PA-14 (weight average molecular weight: 30,000) (In the above formula, the numerical value attached to each repeating unit represents the mass% of each repeating unit.)
  • Copolymer PA-15 (weight average molecular weight: 37000) (In the above formula, the numerical value attached to each repeating unit represents the mass% of each repeating unit.)
  • Copolymer PA-16 (weight average molecular weight: 19000) (In the above formula, the numerical value attached to each repeating unit represents the mass% of each repeating unit.)
  • Example 17 In the formation of the optically anisotropic layer P10, the same method as in Example 10 was used except that the polymerizable liquid crystal compounds L-10-1 and L-10-2 were changed to the following polymerizable liquid crystal compound L-17.
  • the optically anisotropic element of Example 17 was obtained.
  • the film thickness of the optically anisotropic layer was 2.0 ⁇ m.
  • a photo-alignment film PAA3 was formed in the same manner as in Example 10 except that the copolymer PA-10 was changed to the following copolymer PAA-3 in the formation of the photo-alignment film PA10.
  • An optical anisotropic element of Comparative Example 3 was produced in the same manner as in Example 10 except that the photo-alignment film PAA3 was used instead of the photo-alignment film PA10.
  • the film thickness of the photoalignment film was 1.0 ⁇ m, and the film thickness of the optically anisotropic layer was 2.0 ⁇ m.
  • the following copolymer PAA-3 was synthesized according to the method for synthesizing the polymer 6 described in Example 6 of Japanese Patent No. 6250324.
  • Copolymer PAA-3 weight average molecular weight: 37300 (In the above formula, the numerical value attached to each repeating unit represents the mass% of each repeating unit.)
  • a photo-alignment film PAA2 was formed in the same manner as in Example 10 except that the copolymer PA-10 was changed to the above-mentioned copolymer PAA-2 in the formation of the photo-alignment film PA10.
  • An optical anisotropic element of Comparative Example 4 was produced in the same manner as in Example 10 except that the photo-alignment film PAA2 was used instead of the photo-alignment film PA10.
  • the film thickness of the photoalignment film was 1.0 ⁇ m, and the film thickness of the optically anisotropic layer was 2.0 ⁇ m.
  • a photo-alignment film is formed by using a copolymer having a repeating unit A containing a photo-oriented group represented by a synnamate group and a repeating unit C containing a polymerizable group represented by an epoxy group
  • the photo-aligned film is adjacent.
  • an optically anisotropic layer was provided as the layer, it was found that the liquid crystal orientation was good, but the adhesion was inferior (Comparative Example 4).
  • the photo-alignment film is formed by using the copolymer having the repeating unit A, the repeating unit B and the repeating unit C, the liquid crystal aligning property and the adhesion are improved even when the optically anisotropic layer is provided as the adjacent layer. It was found that the properties were all good (Examples 6 to 17). In particular, comparing Examples 10 to 13, it was found that when the weight average molecular weight of the copolymer used to form the photo-alignment film was 10,000 to 100,000, the liquid crystal alignment was better.
  • ⁇ Preparation of core layer cellulose acylate dope The following composition was put into a mixing tank and stirred to dissolve each component to prepare a cellulose acetate solution to be used as a core layer cellulose acylate dope.
  • Core layer Cellulose acylate dope 100 parts by mass of cellulose acetate having an acetyl substitution degree of 2.88 ⁇ 12 parts by mass of the polyester compound B described in Examples of JP-A-2015-227955 ⁇ 2 parts by mass of the following compound F ⁇ Methylene chloride (first solvent) 430 Parts by mass / methanol (second solvent) 64 parts by mass ⁇
  • Matting agent solution ⁇ Matting agent solution ⁇ -Silica particles with an average particle size of 20 nm (AEROSIL R972, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) 2 parts by mass-Methylene chloride (first solvent) 76 parts by mass-Methanol (second solvent) 11 parts by mass-The above core layer cellulose acid Rate Dope 1 part by mass ⁇
  • ⁇ Preparation of Cellulose Achillate Film 1> After filtering the core layer cellulose acylate dope and the outer layer cellulose acylate dope with a filter paper having an average pore size of 34 ⁇ m and a sintered metal filter having an average pore size of 10 ⁇ m, the core layer cellulose acylate dope and the outer layer cellulose acylate dope on both sides thereof. And three layers were simultaneously cast on a drum at 20 ° C. from the casting port (band casting machine). Then, the film was peeled off with a solvent content of about 20% by mass, both ends of the film in the width direction were fixed with tenter clips, and the film was dried while being stretched in the lateral direction at a stretching ratio of 1.1 times.
  • Laminate A As described below, a laminate A including the cellulose acylate film 1, the photoalignment film PA1, the liquid crystal layer P1, the cured layer N1 and the oxygen blocking layer B1 in this order was prepared.
  • the coating liquid PA18 for forming an alignment film was continuously coated on the cellulose acylate film 1 with a wire bar.
  • the support on which the coating film was formed was dried with warm air at 140 ° C. for 120 seconds, and then the coating film was irradiated with polarized ultraviolet rays (10 mJ / cm 2 , using an ultrahigh pressure mercury lamp) to obtain a photoalignment film.
  • PA18 was formed to obtain a TAC film with a photo-alignment film.
  • the thickness d of the photoalignment film PA18 was 1.0 ⁇ m.
  • the elastic modulus E of the photo-alignment film PA18 was 4.7 GPa.
  • ⁇ Formation of hardened layer N1> The following composition for forming a cured layer N1 was continuously applied with a wire bar on the formed polarizing layer P1 to form a cured layer N1. Next, the cured layer N1 was dried at room temperature, and then irradiated for 15 seconds under irradiation conditions of an illuminance of 28 mW / cm 2 using a high-pressure mercury lamp to prepare a cured layer N1 on the polarizing layer P1.
  • the film thickness of the hardened layer N1 was 0.05 ⁇ m (50 nm).
  • composition B1 for forming oxygen barrier layer
  • TAC film A1 having positive A plate A1 a coating liquid for forming an alignment film, which will be described later, was continuously coated on the above-mentioned cellulose acylate film 1 with a wire bar.
  • the support on which the coating film was formed was dried with warm air at 140 ° C. for 120 seconds, and then the coating film was irradiated with polarized ultraviolet rays (10 mJ / cm 2 , using an ultra-high pressure mercury lamp) to obtain 0.2 ⁇ m.
  • a photoalignment film PAAA1 having the same thickness was formed to obtain a TAC film with a photoalignment film.
  • composition A-1 having the composition described later was applied onto the photoalignment film PAAA1 using a bar coater.
  • the coating film formed on the photoalignment film PAAA1 is heated to 120 ° C. with warm air, then cooled to 60 ° C., and then exposed to 100 mJ / cm 2 ultraviolet rays at a wavelength of 365 nm using a high-pressure mercury lamp in a nitrogen atmosphere.
  • the orientation of the liquid crystalline compound was fixed, and the TAC film A1 having the positive A plate A1 was produced. ..
  • the thickness of the positive A plate A1 was 2.5 ⁇ m, and Re(550) was 144 nm. Further, the positive A plate A1 satisfied the relationship of Re (450) ⁇ Re (550) ⁇ Re (650). Re(450)/Re(550) was 0.82.
  • composition A-1) ⁇ -The following polymerizable liquid crystal compound L-1 43.50 parts by mass-The following polymerizable liquid crystal compound L-2 43.50 parts by mass-The following polymerizable liquid crystal compound L-3 8.00 parts by mass-The following polymerizable liquid crystal Sex compound L-4 5.00 parts by mass ⁇
  • the following polymerization initiator PI-1 0.55 parts by mass ⁇
  • the following leveling agent T-1 0.20 parts by mass ⁇ Cyclopentanone 235.00 parts by mass ⁇ ⁇
  • TAC film C1 having positive C plate C1 As the temporary support, the above-mentioned cellulose acylate film 1 was used. After passing the cellulose acylate film 1 through a dielectric heating roll having a temperature of 60 ° C. and raising the film surface temperature to 40 ° C., an alkaline solution having the composition shown below is applied to one side of the film using a bar coater. The film was applied at 14 ml / m 2 , heated to 110 ° C., and conveyed under a steam-type far-infrared heater manufactured by Noritake Co., Ltd. Limited for 10 seconds. Next, 3 ml / m 2 of pure water was applied onto the film using the same bar coater.
  • the film was transported to a drying zone at 70 ° C. for 10 seconds and dried to prepare a cellulose acylate film 1 subjected to alkali saponification treatment.
  • the coating liquid 3 for forming an alignment film having the following composition was continuously coated on the alkali saponified cellulose acylate film 1 using the wire bar of # 8.
  • the obtained film was dried with warm air at 60 ° C. for 60 seconds and further with warm air at 100 ° C. for 120 seconds to form an alignment film.
  • a coating liquid C1 for forming a positive C plate which will be described later, is applied onto an alignment film, and the obtained coating film is aged at 60 ° C. for 60 seconds, and then an air-cooled metal halide lamp (eye graphics) of 70 mW / cm 2 under air.
  • TAC having a positive C plate C1 having a thickness of 0.5 ⁇ m by vertically irradiating the liquid crystal compound by irradiating ultraviolet rays of 1000 mJ/cm 2 and fixing its alignment state using Film C1 was produced.
  • the Rth(550) of the obtained positive C plate was ⁇ 60 nm.
  • an acrylate-based polymer was prepared according to the following procedure. 95 parts by mass of butyl acrylate and 5 parts by mass of acrylic acid were polymerized by a solution polymerization method into a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a nitrogen introducing pipe, a thermometer and a stirrer to obtain an average molecular weight of 2,000,000 and a molecular weight distribution (Mw/ An acrylate-based polymer (A1) of Mn) 3.0 was obtained.
  • an acrylate-based pressure-sensitive adhesive was prepared with the compositions shown in Table 4 below. These compositions are applied to a separate film surface-treated with a silicone-based release agent using a die coater, dried in an environment of 90 ° C. for 1 minute, irradiated with ultraviolet rays (UV) under the following conditions, and acrylate-based adhesive. Agents N1 and N2 (adhesive layer) were obtained. The composition and film thickness of the acrylate adhesive are shown in Table 4 below.
  • the pressure-sensitive adhesive N2 is a pressure-sensitive adhesive layer used in the evaluation of durability, which will be described later.
  • ⁇ UV irradiation conditions > ⁇ Fusion's electrodeless lamp H bulb ⁇ Illuminance 600 mW/cm 2 , light intensity 150 mJ/cm 2 -UV illuminance and light intensity were measured using "UVPF-36" manufactured by Eye Graphics.
  • B Photopolymerization initiator: Benzophenone 1:1 mass ratio of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone and Ciba Specialty Chemicals "IRGACURE 500"
  • C Isocyanate-based cross-linking agent: trimethylolpropane-modified tolylene diisocyanate ("Coronate L” manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.)
  • D Silane coupling agent: 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (“KBM-403” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
  • UV adhesive composition The following UV adhesive composition was prepared.
  • ⁇ UV Adhesive Composition ⁇ ⁇ CEL2021P (manufactured by Daicel) 70 parts by mass ⁇ 1,4-butanediol diglycidyl ether 20 parts by mass ⁇ 2-ethylhexyl glycidyl ether 10 parts by mass ⁇ CPI-100P 2.25 parts by mass ⁇ ⁇
  • the oxygen blocking layer side of the laminate A was bonded to the support side of the low-reflection surface film CV-LC5 (manufactured by FUJIFILM Corporation) using the adhesive N1 (adhesive layer 2).
  • the adhesive N1 adheresive layer 2
  • the laminate of Example 18 was prepared. At this time, they were bonded so that the angle formed by the absorption axis of the light absorption anisotropic layer (polarizing layer P1) and the slow axis of the positive A plate A1 was 45 °.
  • the cellulose acylate film 1, the alignment film, the positive C plate C1, the UV adhesive layer, the positive A plate A1 ( ⁇ /4 plate), the adhesive N1 (adhesive layer 1), and the photo-alignment film PA18 are formed.
  • the polarizing layer P1 (light absorption anisotropic layer), the cured layer N1, the oxygen barrier layer B1, the adhesive N1 (adhesive layer 2), and the low reflection surface film CV-LC5 (surface protective layer) are adjacently arranged in this order.
  • An optically anisotropic element of Example 18 was obtained.
  • Example 19 An optically anisotropic element was obtained according to the same procedure as in Example 18 except that the coating liquid shown below was used instead of the coating liquid PA18 for forming an alignment film.
  • Coating liquid PA19 for forming an alignment film
  • The above copolymer PA-1 63.36 parts by mass-Denacol EX1112 (manufactured by Nagase ChemteX Corporation) 28.51 parts by mass-Acid generator Sun Aid SI-B3A 7.58 parts by mass-DIPEA 0.55 parts by mass-Xylene 1150.90 parts by mass, methyl isobutyl ketone 129.11 parts by mass ⁇
  • Example 20 An optically anisotropic element was obtained according to the same procedure as in Example 18 except that the coating liquid shown below was used instead of the coating liquid PA18 for forming an alignment film.
  • Coating liquid PA20 for forming an alignment film
  • 64.35 parts by mass of the above copolymer PA-1 ⁇ 26.25 parts by mass of TEPIC-UC (manufactured by Nissan Kagaku Co.) ⁇ 7.58 parts by mass of acid generator San-Aid SI-B3A ⁇ 0.55 parts by mass of DIPEA ⁇ xylene 1142.92 parts by mass, methyl isobutyl ketone 126.99 parts by mass ⁇
  • Example 21 An optically anisotropic element was obtained according to the same procedure as in Example 18 except that the coating liquid shown below was used instead of the coating liquid PA18 for forming an alignment film.
  • Coating liquid PA21 for forming an alignment film
  • The above copolymer PA-1 65.21 parts by mass-Denacol EX811 (manufactured by Nagase ChemteX Corporation) 28.51 parts by mass-Acid generator Sun Aid SI-B3A 7.58 parts by mass-DIPEA 0.55 parts by mass-Xylene 1147.52 parts by mass ⁇ Methyl isobutyl ketone 128.18 parts by mass ⁇
  • Example 22 An optically anisotropic element was obtained according to the same procedure as in Example 18 except that the coating liquid shown below was used instead of the coating liquid PA18 for forming an alignment film.
  • Coating liquid PA22 for forming an alignment film
  • The above copolymer PA-1 65.21 parts by mass-Duranate K60B (manufactured by Asahi Kasei Chemicals Co., Ltd.) 28.51 parts by mass-Acid generator Sun Aid SI-B3A 7.58 parts by mass-DIPEA 0.55 parts by mass-Xylene 1147 .52 parts by mass ⁇ Methyl isobutyl ketone 128.18 parts by mass ⁇
  • Example 23 An optically anisotropic element was obtained according to the same procedure as in Example 18 except that the coating liquid shown below was used instead of the coating liquid PA18 for forming an alignment film.
  • Coating liquid PA1 for forming an alignment film
  • PA-1 100.00 parts by mass-The above acid generator PAG-1 5.00 parts by mass-The above acid generator CPI-110TF 0.005 parts by mass-Xylene 1220.00 parts by mass-Methyl isobutyl ketone 122.00 parts by mass ⁇

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Abstract

本発明は、隣接する液晶層の液晶配向性が良好となり、かつ、液晶層との密着性にも優れた光配向膜を形成することができる共重合体、ならびに、それを用いて作製した光配向膜用組成物、光配向膜、光学異方性素子および偏光素子を提供することを課題とする。本発明の共重合体は、下記式(A)で表される繰り返し単位Aと、下記式(B)で表される繰り返し単位Bと、下記式(C)で表される繰り返し単位Cとを有する、共重合体である。

Description

共重合体、光配向膜用組成物、光配向膜、光学異方性素子および偏光素子
 本発明は、共重合体、光配向膜用組成物、光配向膜、光学異方性素子および偏光素子に関する。
 光学補償シートおよび位相差フィルムなどの光学フィルムは、画像着色解消および視野角拡大などの観点から、様々な画像表示装置で用いられている。
 光学フィルムとしては延伸複屈折フィルムが使用されていたが、近年、延伸複屈折フィルムに代えて、液晶化合物を用いた光学異方性層を使用することが提案されている。
 このような光学異方性層は、液晶化合物を配向させるために、光学異方性層を形成する支持体上に配向膜を設けることが知られており、また、この配向膜として、ラビング処理に代えて光配向処理を施した光配向膜が知られている。
 例えば、特許文献1には、シンナメート基を含む構成単位a1を有する重合体Aと、シンナメート基を有し、重合体Aよりも分子量が小さい低分子化合物Bと、を含有する光配向膜用組成物が記載されており([請求項1])、重合体Aについては、シンナメート基を含む構成単位a1とともに、エポキシ基などの重合性基を含む構成単位a2を有している態様が記載されている([0024]~[0028])。
 また、特許文献2には、光配向膜の形成に用いる光配向性共重合体として、シンナメート基を含む繰り返し単位Aと、所定のエポキシ基を含む繰り返し単位Bとを有する光配向性共重合体が記載されている([請求項1])。
 更に、特許文献3には、側鎖にシンナメート基およびアゾ基などの光配向性単位を含む光配向性部位(A)と、側鎖にアクリロイル基などの重合性基を含む重合性部位(B)とを有する重合体が記載されている([請求項1])。
国際公開第2017/069252号 国際公開第2018/173727号 特許第6250324号
 本発明者らは、特許文献1に記載された重合体Aとして、シンナメート基を含む構成単位a1とともに、エポキシ基などの重合性基を含む構成単位a2を有する共重合体を検討したところ、得られる光配向膜上に液晶層(例えば、光学異方性層、偏光層など)を形成する際に、使用する溶媒の種類によっては光配向膜の配向性が乱れる場合があり、液晶層の形成に用いる液晶化合物の配向性(以下、「液晶配向性」ともいう。)が劣る場合があることを明らかにした。
 また、特許文献2に記載された、シンナメート基を含む繰り返し単位Aと、所定のエポキシ基を含む繰り返し単位Bとを有する光配向性共重合体を検討したところ、得られる光配向膜上に液晶層を形成すると、光配向膜と液晶層との界面で剥離する場合があることが分かった。
 更に、特許文献3に記載された、光配向性部位(A)と重合性部位(B)とを有する重合体を検討したところ、得られる光配向膜上に液晶層を形成する際に、使用する溶媒によって光配向膜の配向性が乱れるため、液晶配向性が劣ることが分かった。
 そこで、本発明は、隣接する液晶層の液晶配向性が良好となり、かつ、液晶層との密着性にも優れた光配向膜を形成することができる共重合体、ならびに、それを用いて作製した光配向膜用組成物、光配向膜、光学異方性素子および偏光素子を提供することを課題とする。
 本発明者らは、上記課題を達成すべく鋭意検討した結果、特定の光配向性基を含む繰り返し単位と、構造の異なる2種の重合性基を別々に含む2種の繰り返し単位とを有する共重合体を用いることにより、隣接する液晶層の液晶配向性が良好となり、かつ、液晶層との密着性にも優れた光配向膜を形成することができることを見出し、本発明を完成させた。
 すなわち、本発明者らは、以下の構成により上記課題を達成することができることを見出した。
 [1] 下記式(A)で表される繰り返し単位Aと、下記式(B)で表される繰り返し単位Bと、下記式(C)で表される繰り返し単位Cとを有する、共重合体。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 上記式(A)~(C)中、
 R~Rは、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表し、
 L~Lは、それぞれ独立に、2価の連結基を表し、
 Aは、ポリエン基、スチルベン基、スチルバゾ-ル基、スチルバゾリウム基、カルコン基、シンナモイル基、芳香族シッフ塩基、芳香族ヒドラゾン基、アゾベンゼン基、アゾナフタレン基、芳香族複素環アゾ基、ビスアゾ基、ホルマザン基、アゾキシベンゼン基、クマリン基、および、マレイミド基からなる群から選択されるいずれかの光配向性基を表し、
 Bは、下記式(PG-1)~(PG-3)で表されるいずれかの重合性基を表し、
 Cは、下記式(PG-4)~(PG-9)で表されるいずれかの重合性基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 上記式(PG-1)~(PG-9)中、
 *は、LまたはLとの結合位置を表し、
 Rは、水素原子、ハロゲン原子、メチル基、エチル基、または、トリフルオロメチル基を表す。ただし、上記式(PG-2)、(PG-5)、(PG-6)および(PG-9)における複数のRは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
 [2] 重量平均分子量が、10000~100000である、[1]に記載の共重合体。
 [3] 共重合体の全質量に対する繰返し単位Aの含有量a、繰返し単位Bの含有量b、および、繰返し単位Cの含有量cの各質量%が、5≦a≦30、20≦b≦45、および、50≦c≦75を満たす、[1]または[2]に記載の共重合体。
 [4] [1]~[3]のいずれかに記載の共重合体を含有する、光配向膜用組成物。
 [5] 更に、有機溶媒を含有する、[4]に記載の光配向膜用組成物。
 [6] 更に、重合開始剤を含有する、[4]または[5]に記載の光配向膜用組成物。
 [7] 更に、架橋剤を含有する、[4]~[6]のいずれかに記載の光配向膜用組成物。
 [8] [4]~[7]のいずれかに記載の光配向膜用組成物を用いて形成した、光配向膜。
 [9] [8]に記載の光配向膜と、重合性液晶化合物を含有する光学異方性層形成用組成物を用いて形成される光学異方性層とを有する、光学異方性素子。
 [10] 重合性液晶化合物が、逆波長分散性を示す重合性液晶化合物である、[9]に記載の光学異方性素子。
 [11] 重合性液晶化合物が、重合性スメクチック液晶化合物である、[9]または[10]に記載の光学異方性素子。
 [12] [8]に記載の光配向膜と、液晶化合物および二色性物質を含有する偏光層形成用組成物を用いて形成される偏光層とを有する、偏光素子。
 [13] 液晶化合物が、重合性スメクチック液晶化合物である、[12]に記載の偏光素子。
 [14] 液晶化合物が、側鎖型高分子液晶化合物である、[12]に記載の偏光素子。
 [15] 側鎖型高分子液晶化合物が、下記式(1)で表される繰り返し単位を有する重合体である、[14]に記載の偏光素子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 上記式(1)中、P1は繰り返し単位の主鎖を表し、L1は単結合または2価の連結基を表し、SP1はスペーサー基を表し、M1はメソゲン基を表し、T1は末端基を表す。
 [16] 液晶化合物および二色性物質の少なくとも一方が重合性基を有する、[12]~[15]のいずれかに記載の偏光素子。
 [17] 液晶化合物および二色性物質の少なくとも一方が有する重合性基と、共重合体が有する重合性基とが同一種類である、[16]に記載の偏光素子。
 本発明によれば、隣接する液晶層の液晶配向性が良好となり、かつ、液晶層との密着性にも優れた光配向膜を形成することができる共重合体、ならびに、それを用いて作製した光配向膜用組成物、光配向膜、光学異方性素子および偏光素子を提供することができる。
 以下、本発明について詳細に説明する。
 以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
 なお、本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
 また、本明細書において、各成分は、各成分に該当する物質を1種単独でも用いても、2種以上を併用してもよい。ここで、各成分について2種以上の物質を併用する場合、その成分についての含有量とは、特段の断りが無い限り、併用した物質の合計の含有量を指す。
 また、本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、「アクリレート」または「メタクリレート」を表す表記であり、「(メタ)アクリル」は、「アクリル」または「メタクリル」を表す表記であり、「(メタ)アクリロイル」は、「アクリロイル」または「メタクリロイル」を表す表記である。
[共重合体]
 本発明の共重合体は、後述する式(A)で表される繰り返し単位Aと、後述する式(B)で表される繰り返し単位Bと、後述する式(C)で表される繰り返し単位Cとを有する、共重合体である。
 本発明においては、後述する式(A)で表される繰り返し単位Aと、後述する式(B)で表される繰り返し単位Bと、後述する式(C)で表される繰り返し単位Cとを有する共重合体を用いることにより、隣接する液晶層の液晶配向性が良好となり、かつ、液晶層との密着性にも優れた光配向膜を形成することができる。
 これは、詳細には明らかではないが、本発明者らは以下のように推測している。
 すなわち、本発明の共重合体は、後述する式(A)中のAで表される所定の光配向性基を繰り返し単位に有していることにより、偏光照射によって異性化反応や光二量化反応し、配向規制力が発現し、隣接する液晶層の液晶配向性が良好になったと考えられる。
 また、後述する式(B)および(C)で表される所定の重合性基を別々の繰り返し単位に有していることにより、光配向膜が形成された後において、液晶化合物等を含有する組成物を用いて液晶層を形成する際に、組成物(特に使用する有機溶媒)による光配向膜の緩和を抑制し、かつ、液晶層との密着性を付与することができたため、優れた液晶配向性を維持しつつ、液晶層との密着性も良好になったと考えられる。
 以下、本発明の共重合体について詳細に説明する。
 〔繰り返し単位A〕
 本発明の共重合体が有する繰り返し単位Aは、下記式(A)で表される繰り返し単位である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 上記式(A)中、Rは、水素原子または置換基を表す。
 また、Lは、2価の連結基を表す。
 また、Aは、ポリエン基、スチルベン基、スチルバゾ-ル基、スチルバゾリウム基、カルコン基、シンナモイル基、芳香族シッフ塩基、芳香族ヒドラゾン基、アゾベンゼン基、アゾナフタレン基、芳香族複素環アゾ基、ビスアゾ基、ホルマザン基、アゾキシベンゼン基、クマリン基、および、マレイミド基からなる群から選択されるいずれかの光配向性基を表す。
 次に、上記式(A)中のRが表す、水素原子または置換基について説明する。
 上記式(A)中、Rの一態様が示す置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1~20の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基、炭素数1~20の直鎖状のハロゲン化アルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数6~20のアリール基、炭素数6~20のアリールオキシ基、シアノ基、または、アミノ基であることが好ましい。
 ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられ、中でも、フッ素原子、塩素原子であるのが好ましい。
 炭素数1~20の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基について、直鎖状のアルキル基としては、炭素数1~6のアルキル基が好ましく、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基などが挙げられる。
 分岐状のアルキル基としては、炭素数3~6のアルキル基が好ましく、具体的には、例えば、イソプロピル基、tert-ブチル基などが挙げられる。
 環状のアルキル基としては、炭素数3~6のアルキル基が好ましく、具体的には、例えば、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。
 炭素数1~20の直鎖状のハロゲン化アルキル基としては、炭素数1~4のフルオロアルキル基が好ましく、具体的には、例えば、トリフルオロメチル基、パーフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロブチル基などが挙げられ、中でも、トリフルオロメチル基が好ましい。
 炭素数1~20のアルコキシ基としては、炭素数1~18のアルコキシ基が好ましく、炭素数6~18のアルコキシ基がより好ましく、炭素数6~14のアルコキシ基が更に好ましい。具体的には、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n-ブトキシ基、メトキシエトキシ基、n-ヘキシルオキシ基、n-オクチルオキシ基、n-デシルオキシ基、n-ドデシルオキシ基、n-テトラデシルオキシ基などが好適に挙げられ、中でも、n-ヘキシルオキシ基、n-オクチルオキシ基、n-デシルオキシ基、n-ドデシルオキシ基、n-テトラデシルオキシ基がより好ましい。
 炭素数6~20のアリール基としては、炭素数6~12のアリール基が好ましく、具体的には、例えば、フェニル基、α-メチルフェニル基、ナフチル基などが挙げられ、中でも、フェニル基が好ましい。
 炭素数6~20のアリールオキシ基としては、炭素数6~12のアリールオキシ基が好ましく、具体的には、例えば、フェニルオキシ基、2-ナフチルオキシ基などが挙げられ、中でも、フェニルオキシ基が好ましい。
 アミノ基としては、例えば、第1級アミノ基(-NH);メチルアミノ基などの第2級アミノ基;ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基、含窒素複素環化合物(例えば、ピロリジン、ピペリジン、ピペラジンなど)の窒素原子を結合手とした基などの第3級アミノ基;が挙げられる。
 次に、上記式(A)中のLが表す、2価の連結基について説明する。
 2価の連結基としては、光配向性基が液晶化合物と相互作用しやすくなり、隣接する液晶層の液晶配向性がより良好となる理由から、置換基を有していてもよい炭素数1~18の直鎖状、分岐状または環状のアルキレン基、置換基を有していてもよい炭素数6~12のアリーレン基、エーテル基(-O-)、カルボニル基(-C(=O)-)、および、置換基を有していてもよいイミノ基(-NH-)からなる群から選択される少なくとも2以上の基を組み合わせた2価の連結基であることが好ましい。
 ここで、アルキレン基、アリーレン基およびイミノ基が有していてもよい置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、シアノ基、カルボキシ基、アルコキシカルボニル基および水酸基などが挙げられる。
 ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられ、中でも、フッ素原子、塩素原子であるのが好ましい。
 アルキル基としては、例えば、炭素数1~18の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキル基が好ましく、炭素数1~8のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、シクロヘキシル基等)がより好ましく、炭素数1~4のアルキル基であることが更に好ましく、メチル基またはエチル基であるのが特に好ましい。
 アルコキシ基としては、例えば、炭素数1~18のアルコキシ基が好ましく、炭素数1~8のアルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、n-ブトキシ基、メトキシエトキシ基等)がより好ましく、炭素数1~4のアルコキシ基であることが更に好ましく、メトキシ基またはエトキシ基であるのが特に好ましい。
 アリール基としては、例えば、炭素数6~12のアリール基が挙げられ、具体的には、例えば、フェニル基、α-メチルフェニル基、ナフチル基などが挙げられ、中でも、フェニル基が好ましい。
 アリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ、ナフトキシ、イミダゾイルオキシ、ベンゾイミダゾイルオキシ、ピリジン-4-イルオキシ、ピリミジニルオキシ、キナゾリニルオキシ、プリニルオキシ、チオフェン-3-イルオキシなどが挙げられる。
 アルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニルなどが挙げられる。
 炭素数1~18の直鎖状、分岐状または環状のアルキレン基について、直鎖状のアルキレン基としては、具体的には、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、デシレン基、ウンデシレン基、ドデシレン基、トリデシレン基、テトラデシレン基、ペンタデシレン基、ヘキサデシレン基、ヘプタデシレン基、オクタデシレン基などが挙げられる。
 また、分岐状のアルキレン基としては、具体的には、例えば、ジメチルメチレン基、メチルエチレン基、2,2-ジメチルプロピレン基、2-エチル-2-メチルプロピレン基などが挙げられる。
 また、環状のアルキレン基としては、具体的には、例えば、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロオクチレン基、シクロデシレン基、アダマンタン-ジイル基、ノルボルナン-ジイル基、exo-テトラヒドロジシクロペンタジエン-ジイル基などが挙げられ、中でも、シクロヘキシレン基が好ましい。
 炭素数6~12のアリーレン基としては、具体的には、例えば、フェニレン基、キシリレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基、2,2’-メチレンビスフェニル基などが挙げられ、中でも、フェニレン基が好ましい。
 次に、上記式(A)中のAが表す、光配向性基について説明する。
 光配向性基は、ポリエン基、スチルベン基、スチルバゾ-ル基、スチルバゾリウム基、カルコン基、シンナモイル基、芳香族シッフ塩基、芳香族ヒドラゾン基、アゾベンゼン基、アゾナフタレン基、芳香族複素環アゾ基、ビスアゾ基、ホルマザン基、アゾキシベンゼン基、クマリン基、および、マレイミド基からなる群から選択されるいずれかの光配向性基である。
 これらの光配向性基のうち、シンナモイル基であることが好ましく、具体的には、下記式(a1)で表される基であることがより好ましく、下記式(a2)で表される基であることが更に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 上記式(a1)中、2つの*は、いずれか一方がLとの結合位置を表し、他方が水素原子または置換基を表す。
 また、上記式(a2)中、*は、Lとの結合位置を表す。
 また、上記式(a1)のR~R、および、上記式(a2)中のR~Rは、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表し、隣接する2つの基が結合して環を形成していてもよい。
 ここで、R~Rの一態様が表す置換基は、光配向性基が液晶化合物と相互作用しやすくなり、隣接する液晶層の液晶配向性がより良好となる理由から、それぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素数1~20の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基、炭素数1~20の直鎖状のハロゲン化アルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数6~20のアリール基、炭素数6~20のアリールオキシ基、シアノ基、アミノ基、または、下記式(a3)で表される基であることが好ましい。
 なお、下記式(a3)で表される基以外の置換基の具体例は、上記式(A)中のRの一態様が示す置換基で説明したものと同様のものが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 ここで、上記式(a3)中、*は、上記式(a2)中のベンゼン環との結合位置を表し、R10は、1価の有機基を表す。
 上記式(a3)中のR10が表す1価の有機基としては、例えば、炭素数1~20の直鎖状または環状のアルキル基が挙げられる。
 直鎖状のアルキル基としては、炭素数1~6のアルキル基が好ましく、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基などが挙げられ、中でも、メチル基またはエチル基が好ましい。
 環状のアルキル基としては、炭素数3~6のアルキル基が好ましく、具体的には、例えば、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられ、中でも、シクロヘキシル基が好ましい。
 なお、上記式(a3)中のR10が表す1価の有機基としては、上述した直鎖状のアルキル基および環状のアルキル基を直接または単結合を介して複数組み合わせたものであってもよい。
 本発明においては、光配向性基が液晶化合物と相互作用しやすくなり、隣接する液晶層の液晶配向性がより良好となる理由から、上記式(a1)中のR~R、または、上記式(a2)中のR~Rのうち、少なくとも1つ(特に、R)が上述した置換基であることが好ましく、得られる光配向性共重合体の直線性が向上し、偏光照射した際に反応効率が向上する理由から、電子供与性の置換基であることがより好ましい。
 ここで、電子供与性の置換基(電子供与性基)とは、ハメット値(Hammett置換基定数σp)が0以下の置換基のことをいい、例えば、上述した置換基のうち、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルコキシ基などが挙げられる。
 これらのうち、アルコキシ基であることが好ましく、隣接する液晶層の液晶配向性が更に良好となる理由から、炭素数が6~16のアルコキシ基であることがより好ましく、炭素数7~10のアルコキシ基であることが更に好ましい。
 上記式(A)表される繰り返し単位Aとしては、具体的には、例えば、以下に示す繰り返し単位A-1~A-160が挙げられる。なお、下記式中、Meはメチル基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000015
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Figure JPOXMLDOC01-appb-I000017
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Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
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Figure JPOXMLDOC01-appb-I000032
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Figure JPOXMLDOC01-appb-I000034
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Figure JPOXMLDOC01-appb-I000038
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000040
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Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000043
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000044
 〔繰り返し単位B〕
 本発明の共重合体が有する繰り返し単位Bは、下記式(B)で表される繰り返し単位である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
 上記式(B)中、Rは、水素原子または置換基を表す。なお、Rの一態様が示す置換基としては、上記式(A)中のRの一態様が示す置換基で説明したものと同様のものが挙げられる。
 また、Lは、2価の連結基を表す。なお、Lが表す2価の連結基としては、上記式(A)中のLが表す2価の連結基で説明したものと同様のものが挙げられる。
 また、Bは、下記式(PG-1)~(PG-3)で表されるいずれかの重合性基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
 上記式(PG-1)~(PG-3)中、*は、Lとの結合位置を表す。
 上記式(PG-1)および(PG-2)中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、メチル基、エチル基、または、トリフルオロメチル基を表す。ただし、上記式(PG-2)における複数のRは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
 上記式(PG-1)~(PG-3)で表される重合性基のうち、隣接する液晶層との密着性がより良好となる理由から、上記式(PG-1)で表される重合性基であることが好ましく、(メタ)アクリロイル基であることがより好ましい。
 上記式(B)表される繰り返し単位Bとしては、具体的には、例えば、以下に示す繰り返し単位B-1~B-29が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000048
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000049
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000050
 〔繰り返し単位C〕
 本発明の共重合体が有する繰り返し単位Cは、下記式(C)で表される繰り返し単位である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
 上記式(C)中、Rは、水素原子または置換基を表す。なお、Rの一態様が示す置換基としては、上記式(A)中のRの一態様が示す置換基で説明したものと同様のものが挙げられる。
 また、Lは、2価の連結基を表す。なお、Lが表す2価の連結基としては、上記式(A)中のLが表す2価の連結基で説明したものと同様のものが挙げられる。
 また、Cは、下記式(PG-4)~(PG-9)で表されるいずれかの重合性基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
 上記式(PG-4)~(PG-9)中、*は、Lとの結合位置を表す。
 上記式(PG-5)~(PG-9)中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、メチル基、エチル基、または、トリフルオロメチル基を表す。ただし、上記式(PG-5)、(PG-6)および(PG-9)における複数のRは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
 上記式(PG-4)~(PG-9)で表される重合性基のうち、液晶層を形成する際に、組成物、特に組成物中の有機溶媒による光配向膜の緩和をより抑制できる理由から、上記式(PG-9)で表される重合性基であることが好ましい。
 上記式(C)表される繰り返し単位Cとしては、具体的には、例えば、以下に示す繰り返し単位C-1~C-23が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000054
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000055
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000056
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000057
 本発明の共重合体においては、液晶層の液晶配向性および密着性がより良好となる理由から、上記式(A)で表される繰返し単位Aの含有量a(質量%)、上記式(B)で表される繰返し単位Bの含有量b(質量%)、および、上記式(C)で表される繰返し単位Cの含有量c(質量%)は、それぞれ、5≦a≦30、20≦b≦45、および、50≦c≦75であることが好ましく、7≦a≦22、23≦b≦38、および、55≦c≦70であることがより好ましい。
 〔他の繰り返し単位〕
 本発明の共重合体は、本発明の効果を阻害しない限り、上述した繰り返し単位A、繰り返し単位Bおよび繰り返し単位C以外に、他の繰り返し単位を有していてもよい。
 このような他の繰り返し単位を形成するモノマー(ラジカル重合性単量体)としては、例えば、アクリル酸エステル化合物、メタクリル酸エステル化合物、マレイミド化合物、アクリルアミド化合物、アクリロニトリル、マレイン酸無水物、スチレン化合物、ビニル化合物等が挙げられる。
 本発明の共重合体の合成法は特に限定されず、例えば、上述した繰り返し単位Aを形成するモノマー、上述した繰り返し単位Bを形成するモノマー、上述した繰り返し単位Cを形成するモノマー、および、任意の他の繰り返し単位を形成するモノマーを混合し、有機溶剤中で、ラジカル重合開始剤を用いて重合することにより合成することができる。
 本発明の共重合体の重量平均分子量(Mw)は、液晶層の液晶配向性がより良好となる理由から、10000~500000が好ましく、10000~100000がより好ましい。
 ここで、本発明における重量平均分子量および数平均分子量は、以下に示す条件でゲル浸透クロマトグラフ(GPC)法により測定された値である。
 ・溶媒(溶離液):THF(テトラヒドロフラン)
 ・装置名:TOSOH HLC-8320GPC
 ・カラム:TOSOH TSKgel Super HZM-H(4.6mm×15cm)を3本接続して使用
 ・カラム温度:40℃
 ・試料濃度:0.1質量%
 ・流速:1.0ml/min
・校正曲線:TOSOH製TSK標準ポリスチレン Mw=2800000~1050(Mw/Mn=1.03~1.06)までの7サンプルによる校正曲線を使用
[光配向膜用組成物]
 本発明の光配向膜用組成物は、上述した本発明の共重合体を含有する組成物である。
 本発明の光配向膜用組成物における本発明の共重合体の含有量は特に限定されないが、後述する有機溶媒を含有する場合、有機溶媒100質量部に対して0.1~50質量部であることが好ましく、0.5~10質量部であることがより好ましい。
 〔有機溶媒〕
 本発明の光配向膜用組成物は、光配向膜を作製する作業性等の観点から、有機溶媒を含有していることが好ましい。
 有機溶媒としては、具体的には、例えば、ケトン類(例えば、アセトン、2-ブタノン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノンなど)、エーテル類(例えば、ジオキサン、テトラヒドロフランなど)、脂肪族炭化水素類(例えば、ヘキサンなど)、脂環式炭化水素類(例えば、シクロヘキサンなど)、芳香族炭化水素類(例えば、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼンなど)、ハロゲン化炭素類(例えば、ジクロロメタン、ジクロロエタン、ジクロロベンゼン、クロロトルエンなど)、エステル類(例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなど)、水、アルコール類(例えば、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、シクロヘキサノールなど)、セロソルブ類(例えば、メチルセロソルブ、エチルセロソルブなど)、セロソルブアセテート類、スルホキシド類(例えば、ジメチルスルホキシドなど)、アミド類(例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど)等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
 〔重合開始剤〕
 本発明の光配向膜用組成物は、隣接層を形成する前の光配向膜に、加熱や光照射を施して重合反応を生起させることにより、隣接層を形成する際に使用する溶媒による光配向膜の配向性の乱れを抑制する観点から、重合開始剤を含有していることが好ましい。
 重合開始剤は、重合反応の形式に応じて選択され、例えば、熱重合開始剤、光重合開始剤が挙げられる。
 熱重合開始剤としては、例えば、アゾ系化合物、過酸化物系化合物などが挙げられる。
 光重合開始剤としては、例えば、α-カルボニル化合物、アシロインエーテル、α-炭化水素置換芳香族アシロイン化合物、多核キノン化合物、トリアリールイミダゾールダイマーとp-アミノフェニルケトンとの組み合わせなどが挙げられる。
 重合開始剤を含有する場合、重合開始剤の含有量は、本発明の光配向膜用組成物の全固形分に対して、0.01~20質量%であることが好ましく、0.5~5質量%であることがより好ましい。
 〔添加剤〕
 本発明の光配向膜用組成物は、上記以外の他の成分を含有してもよく、例えば、屈折率調整剤、弾性率調整剤、架橋剤、フィラー、密着改良剤、レベリング剤、界面活性剤、可塑剤などの添加剤が挙げられる。中でも、耐久性を向上させる観点から架橋剤を用いることが好ましく、本発明の共重合体が有する重合性基と反応する架橋性基を有する架橋剤を用いることがより好ましい。具体的には、本発明の共重合体が有する重合性基が(メタ)アクリロイル基であれば、(メタ)アクリロイル基を有する架橋剤であることが好ましく、本発明の共重合体が有する重合性基がエポキシ基であれば、エポキシ基を有する架橋剤であることが好ましい。
 <架橋剤>
 架橋剤としては、重合性基を有する架橋剤が挙げられ、重合性基としては、上記式(PG-1)~(PG-9)で表されるいずれかの重合性基であることが好ましい。
 架橋剤は1分子中に上記式(PG-1)~(PG-9)で表される基を複数有することも好ましく、1分子中に同一の上記式(PG-1)~(PG-9)で表される基を有していてもよいし、異なる上記式(PG-1)~(PG-9)で表される基を有していてもよい。
 上記架橋剤としては、例えば、分子内に2個以上のエポキシ基またはオキセタニル基を有する化合物、ブロックイソシアネート化合物(保護されたイソシアナト基を有する化合物)、アルコキシメチル基含有化合物等が挙げられる。
 これらのうち、以下に具体例を示す、分子内に2個以上のエポキシ基またはオキセタニル基を有する化合物、ブロックイソシアネート化合物が好ましい。
(1)分子内に2個以上のエポキシ基を有する化合物
 分子内に2個以上のエポキシ基を有する化合物の具体例としては、脂肪族エポキシ化合物等を挙げることができる。
 これらは市販品として入手できる。例えば、デナコールEX-611、EX-612、EX-614、EX-614B、EX-622、EX-512、EX-521、EX-411、EX-421、EX-313、EX-314、EX-321、EX-211、EX-212、EX-810、EX-811、EX-850、EX-851、EX-821、EX-830、EX-832、EX-841、EX-911、EX-941、EX-920、EX-931、EX-212L、EX-214L、EX-216L、EX-321L、EX-850L、EX-1111、EX-1112、DLC-201、DLC-203、DLC-204、DLC-205、DLC-206、DLC-301、DLC-402(以上ナガセケムテックス(株)製)、セロキサイド2021P、2081、3000、EHPE3150、エポリードGT401、PB3600、PB4700、EHPE3150、EHPE3150CE,セルビナースB0134、B0177((株)ダイセル製)、jER152、154、630、1031S、1255HX30、157S65、157S70、YL6810,YX4000、YX6954BH30、YX7200B35、YX7553BH30、YL6121HA、YL6677、YL6810(三菱ケミカル社製)、EPCLON 840-SS、EXA-1514、N-540、N-695、HP-820、HP-4032D、HP-4700、HP-4710、HP-7200、(DIC社製)、TEPIC-UC(日産化学社製)、KR-470(信越シリコーン社製)、EPOCHALIC THI-DE、DE-102,DE-103(JXTGエネルギー社製)、などが挙げられる。
 これらは1種単独又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
(2)分子内に2個以上のオキセタニル基を有する化合物
 分子内に2個以上のオキセタニル基を有する化合物の具体例としては、アロンオキセタンOXT-121、OXT-221、OX-SQ、PNOX(以上、東亞合成(株)製)を用いることができる。
(3)ブロックイソシアネート化合物
 ブロックイソシアネート化合物は、イソシアネート基が化学的に保護されたブロックイソシアネート基を有する化合物であれば特に制限はないが、硬化性の観点から、1分子内に2以上のブロックイソシアネート基を有する化合物であることが好ましい。
 なお、本発明におけるブロックイソシアネート基とは、熱によりイソシアネート基を生成することが可能な基であり、例えば、ブロック剤とイソシアネート基とを反応させイソシアネート基を保護した基が好ましく例示できる。また、上記ブロックイソシアネート基は、90℃~250℃の熱によりイソシアネート基を生成することが可能な基であることが好ましい。
 また、ブロックイソシアネート化合物としては、その骨格は特に限定されるものではなく、1分子中にイソシアネート基を2個有するものであればどのようなものでもよく、脂肪族、脂環族又は芳香族のポリイソシアネートであってよいが、例えば2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、1,6-ヘキサメチレンジイソシアネート、1,3-トリメチレンジイソシアネート、1,4-テトラメチレンジイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、1,9-ノナメチレンジイソシアネート、1,10-デカメチレンジイソシアネート、1,4-シクロヘキサンジイソシアネート、2,2’-ジエチルエーテルジイソシアネート、ジフェニルメタン-4,4’-ジイソシアネート、o-キシレンジイソシアネート、m-キシレンジイソシアネート、p-キシレンジイソシアネート、メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、シクロヘキサン-1,3-ジメチレンジイソシアネート、シクロヘキサン-1,4-ジメチレンジイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート、p-フェニレンジイソシアネート、3,3’-メチレンジトリレン-4,4’-ジイソシアネート、4,4’-ジフェニルエーテルジイソシアネート、テトラクロロフェニレンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、水素化1,3-キシリレンジイソシアネート、水素化1,4-キシリレンジイソシアネート等のイソシアネート化合物及びこれらの化合物から派生するプレポリマー型の骨格の化合物を好適に用いることができる。これらの中でも、トリレンジイソシアネート(TDI)やジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)が特に好ましい。
 ブロックイソシアネート化合物の母構造としては、ビウレット型、イソシアヌレート型、アダクト型、2官能プレポリマー型等を挙げることができる。
 上記ブロックイソシアネート化合物のブロック構造を形成するブロック剤としては、オキシム化合物、ラクタム化合物、フェノール化合物、アルコール化合物、アミン化合物、活性メチレン化合物、ピラゾール化合物、メルカプタン化合物、イミダゾール系化合物、イミド系化合物等を挙げることができる。これらの中でも、オキシム化合物、ラクタム化合物、フェノール化合物、アルコール化合物、アミン化合物、活性メチレン化合物、ピラゾール化合物から選ばれるブロック剤が特に好ましい。
 ブロックイソシアネート化合物は、市販品として入手可能であり、例えば、コロネートAPステーブルM、コロネート2503、2515、2507、2513、2555、ミリオネートMS-50(以上、日本ポリウレタン工業(株)製)、タケネートB-830、B-815N、B-820NSU、B-842N、B-846N、B-870N、B-874N、B-882N(以上、三井化学(株)製)、デュラネート17B-60PX、17B-60P、TPA-B80X、TPA-B80E、MF-B60X、MF-B60B、MF-K60X、MF-K60B、E402-B80B、SBN-70D、SBB-70P、K6000(以上、旭化成ケミカルズ(株)製)、デスモジュールBL1100、BL1265  MPA/X、BL3575/1、BL3272MPA、BL3370MPA、BL3475BA/SN、BL5375MPA、VPLS2078/2、BL4265SN、PL340、PL350、スミジュールBL3175(以上、住化バイエルウレタン(株)製)等を好ましく使用することができる。
 本発明の光配向膜用組成物が架橋剤を含有する場合の含有量は特に制限されないが、本発明の効果等がより優れる理由から、本発明の光配向膜用組成物の全固形分に対して、1~90質量部であることが好ましく、4~80質量部であることがより好ましい。
[光配向膜]
 本発明の光配向膜は、上述した本発明の光配向膜用組成物を用いて形成される光配向膜である。
 光配向膜の膜厚としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10~1000nmが好ましく、10~700nmがより好ましい。
 〔光配向膜の形成方法〕
 本発明の光配向膜は、上述した本発明の光配向膜用組成物を用いる以外は従来公知の製造方法により製造することができ、例えば、上述した本発明の光配向膜用組成物を支持体上に塗布して第1塗布膜を形成する塗布工程と、
 第1塗布膜を加熱して有機溶媒を乾燥除去することにより、支持体上に第1乾燥被膜を形成して、第1積層体を得る加熱工程と、
 第1乾燥被膜に、偏光紫外線(UV)または塗膜表面に対して斜め方向から非偏光UVを照射することにより、第1乾燥被膜から光配向膜を形成して第2積層体を得る光照射工程により作製することができる。
 <塗布工程>
 塗布工程に用いる支持体としては、例えば、透明支持体が好適に用いられる。本発明でいう透明とは、可視光の透過率が60%以上であるこという。
 透明支持体としては、例えば、ガラス基板およびポリマーフィルムが挙げられる。
 ポリマーフィルムを構成するポリマーとしては、具体的には、例えば、セルロース系ポリマー;ポリメチルメタクリレート、ラクトン環含有重合体等のアクリル酸エステル重合体を有するアクリル系ポリマー;熱可塑性ノルボルネン系ポリマー;ポリカーボネート系ポリマー;ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー;ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体(AS樹脂)等のスチレン系ポリマー;ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体等のポリオレフィン系ポリマー;塩化ビニル系ポリマー;ナイロン、芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー;イミド系ポリマー;スルホン系ポリマー;ポリエーテルスルホン系ポリマー;ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー;ポリフェニレンスルフィド系ポリマー;塩化ビニリデン系ポリマー;ビニルアルコール系ポリマー;ビニルブチラール系ポリマー;アリレート系ポリマー;ポリオキシメチレン系ポリマー;エポキシ系ポリマー;またはこれらのポリマーを混合したポリマーが挙げられる。
 これらのうち、トリアセチルセルロース(TAC)に代表される、セルロース系ポリマー(以下、「セルロースアシレート」ともいう。)を好ましく用いることができる。
 また、支持体は、光配向膜を形成した後に、剥離可能な仮支持体であってもよい。
 塗布工程における塗布方法は特に限定されず、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スピンコーティング、ダイコーティング、グラビアコーティング、フレキソ印刷、インクジェット印刷などが挙げられる。
 <加熱工程>
 加熱工程の温度は、第1塗布膜に含まれる有機溶媒を乾燥除去することができる温度であれば特に限定されないが、本発明の光配向膜用組成物が重合開始剤を含有している場合には、重合反応を生起させる観点から、120~160℃であることが好ましく、130~150℃であることがより好ましい。
 また、加熱工程の時間は、第1塗布膜に含まれる有機溶媒を乾燥除去することができる温度であれば特に限定されないが、本発明の光配向膜用組成物が重合開始剤を含有している場合には、重合反応を十分に進行させる観点から、30秒~5分であることが好ましく、1分~3分であることがより好ましい。
 <光照射工程>
 光照射工程において、第1乾燥被膜に対して照射する偏光は特に制限はなく、例えば、直線偏光、円偏光、楕円偏光などが挙げられ、中でも、直線偏光が好ましい。
 また、非偏光を照射する「斜め方向」とは、塗膜表面の法線方向に対して極角θ(0<θ<90°)傾けた方向である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、θが20~80°であることが好ましい。
 偏光または非偏光における波長としては、第1乾燥被膜に、液晶性分子に対する配向制御能を付与することができる限り、特に制限はないが、例えば、紫外線、近紫外線、可視光線などが挙げられる。中でも、250nm~450nmの近紫外線が特に好ましい。
 また、偏光または非偏光を照射するための光源としては、例えば、キセノンランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプなどが挙げられる。このような光源から得た紫外線や可視光線に対して、干渉フィルタや色フィルタなどを用いることで、照射する波長範囲を制限することができる。また、これらの光源からの光に対して、偏光フィルタや偏光プリズムを用いることで、直線偏光を得ることができる。
 偏光または非偏光の積算光量としては、第1乾燥被膜に、液晶性分子に対する配向制御能を付与することができる限り、特に制限はないが、1~300mJ/cmが好ましく、5~100mJ/cmがより好ましい。
 偏光または非偏光の照度としては、第1乾燥被膜に、液晶性分子に対する配向制御能を付与することができる限り、特に制限はないが、0.1~300mW/cmが好ましく、1~100mW/cmがより好ましい。
[光学異方性素子]
 本発明の光学異方性素子は、上述した本発明の光配向膜と、重合性液晶化合物を含有する光学異方性層形成用組成物を用いて形成される光学異方性層とを有する、光学異方性素子である。
 また、本発明の光学異方性素子は、更に支持体を有しているのが好ましく、具体的には、支持体と上述した本発明の光配向膜と光学異方性層とをこの順に有しているのが好ましい。なお、支持体としては、上述した光配向膜の形成方法において説明したものが挙げられる。
 以下に、光学異方性層形成用組成物が含有している重合性液晶化合物および任意の添加剤について説明する。
 〔重合性液晶化合物〕
 光学異方性層形成用組成物が含有する重合性液晶化合物は、重合性基を有する液晶化合物である。
 一般的に、液晶化合物はその形状から、棒状タイプと円盤状タイプに分類できる。更にそれぞれ低分子と高分子タイプがある。高分子とは一般に重合度が100以上のものを指す(高分子物理・相転移ダイナミクス,土井 正男 著,2頁,岩波書店,1992)。
 本発明においては、いずれの液晶化合物を用いることもできるが、棒状液晶化合物またはディスコティック液晶化合物を用いるのが好ましく、棒状液晶化合物を用いるのがより好ましい。
 本発明においては、上述の重合性液晶化合物の固定化のために、1分子中に重合性基を2以上有することが更に好ましい。なお、重合性液晶化合物が2種類以上の混合物の場合には、少なくとも1種類の重合性液晶化合物が1分子中に2以上の重合性基を有していることが好ましい。なお、重合性液晶化合物が重合によって固定された後においては、もはや液晶性を示す必要はない。
 また、重合性基の種類は特に制限されず、付加重合反応が可能な官能基が好ましく、重合性エチレン性不飽和基または環重合性基が好ましい。より具体的には、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基などが好ましく挙げられ、(メタ)アクリロイル基がより好ましい。なお、(メタ)アクリロイル基とは、メタアクリロイル基またはアクリロイル基を意味する表記である。
 棒状液晶化合物としては、例えば、特表平11-513019号公報の請求項1や特開2005-289980号公報の段落[0026]~[0098]に記載のものを好ましく用いることができ、ディスコティック液晶化合物としては、例えば、特開2007-108732号公報の段落[0020]~[0067]や特開2010-244038号公報の段落[0013]~[0108]に記載のものを好ましく用いることができるが、これらに限定されない。
 本発明においては、上記重合性液晶化合物として、逆波長分散性の重合性液晶化合物を用いることが好ましい。
 ここで、本明細書において「逆波長分散性」の重合性液晶化合物とは、これを用いて作製された位相差フィルムの特定波長(可視光範囲)における面内のレターデーション(Re)値を測定した際に、測定波長が大きくなるにつれてRe値が同等または高くなるものをいう。
 逆波長分散性の重合性液晶化合物としては、例えば、下記式(I)で表される液晶化合物が好適に挙げられる。
 L-SP-(E-A-E-G-D-Ar-D-G-E-(A-E-SP-L  ・・・(I)
 上記式(I)中、D、D、E、E、E、及びEは、それぞれ独立に、単結合、-CO-O-、-C(=S)O-、-CR-、-CR-CR-、-O-CR-、-CR-O-CR-、-CO-O-CR-、-O-CO-CR-、-CR-O-CO-CR-、-CR-CO-O-CR-、-NR-CR-、又は-CO-NR-を表す。なお、上記式(I)中、D、D、E、E、E、及びEで示される2価の基(例えば、-CO-O-)の結合方向は、特に断らない限り制限されない。例えば、Dが-CO-O-である場合、Dと隣接するG及びArとの連結形態は、G-CO-O-Arであってもよいし、G-O-CO-Arであってもよい。R、R、R、及びRは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、又は炭素数1~4のアルキル基を表す。
 また、上記式(I)中、G及びGは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数5~8の2価の脂環式炭化水素基を表し、脂環式炭化水素基を構成する-CH-の1個以上が-O-、-S-、又はNH-で置換されていてもよい。
 また、上記式(I)中、A及びAは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数6~12の2価の芳香族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい炭素数5~8の2価の脂環式炭化水素基を表し、脂環式炭化水素基を構成する-CH-の1個以上が-O-、-S-、又はNH-で置換されていてもよい。
 また、上記式(I)中、SP及びSPは、それぞれ独立に、単結合、炭素数1~12の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基、又は、炭素数1~12の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基を構成する-CH-の1個以上が-O-、-S-、-NH-、-N(Q)-、若しくは-CO-に置換された2価の連結基を表し、Qは、置換基を表す。
 また、上記式(I)中、L及びLは、それぞれ独立に1価の有機基を表し、L及びLの少なくとも一方は重合性基を表す。ただし、Arが、下記式(Ar-3)で表される芳香環である場合、L及びL並びに下記式(Ar-3)中のL及びLの少なくとも1つが重合性基を表す。
 また、上記式(I)中、mは、0~2の整数を表し、mが2である場合、複数のEは、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、複数のAは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
 また、上記式(I)中、nは、0~2の整数を表し、nが2である場合、複数のEは、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、複数のAは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
 また、上記式(I)中、Arは、後述する式(Ar-1)~(Ar-5)で表される基からなる群から選択されるいずれかの芳香環を表す。
 上記式(I)中、R、R、R、及びRが示す炭素数1~4のアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状、又は環状のいずれであってもよく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、及びtert-ブチル基等が挙げられる。
 上記式(I)中、G及びGが示す炭素数5~8の2価の脂環式炭化水素基としては、5員環又は6員環であることが好ましい。また、脂環式炭化水素基は、飽和でも不飽和でもよいが飽和脂環式炭化水素基が好ましい。G及びGで表される2価の脂環式炭化水素基としては、例えば、特開2012-21068号公報の[0078]段落の記載を参酌でき、この内容は本願明細書に組み込まれる。
 これらのうち、シクロヘキシレン基(シクロヘキサン環に由来する2価の基)が好ましく、1,4-シクロヘキシレン基がより好ましく、トランス-1,4-シクロヘキシレン基が更に好ましい。
 また、上記式(I)中、G及びGが示す炭素数5~8の2価の脂環式炭化水素基が有していてもよい置換基としては、後述する式(Ar-1)中のYが示す炭素数6~12の芳香族炭化水素基及び炭素数3~12の芳香族複素環基が有してもよい置換基と同様のものが挙げられる。
 上記式(I)中、A及びAが示す炭素数6~12の2価の芳香族炭化水素基としては、1,2-フェニレン基、1,3-フェニレン基、1,4-フェニレン基、1,4-ナフチレン基、1,5-ナフチレン基、及び2,6-ナフチレン基等が挙げられ、なかでも、1,4-フェニレン基が好ましい。
 また、A及びAが示す炭素数5~8の2価の脂環式炭化水素基としては、上記式(I)中のG及びGで説明したものと同様のものが挙げられ、シクロヘキシレン基(シクロヘキサン環に由来する2価の基)が好ましく、1,4-シクロヘキシレン基がより好ましく、トランス-1,4-シクロヘキシレン基が更に好ましい。
 また、上記式(I)中、A及びAが示す炭素数6~12の2価の芳香族炭化水素基、及びA及びAが示す炭素数5~8の2価の脂環式炭化水素基が有していてもよい置換基としては、後述する式(Ar-1)中のYが示す炭素数6~12の芳香族炭化水素基及び炭素数3~12の芳香族複素環基が有してもよい置換基と同様のものが挙げられる。
 上記式(I)中、SP及びSPが示す炭素数1~12の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、メチルヘキシレン基、又はへプチレン基等が好ましい。なお、SP及びSPは、上述した通り、炭素数1~12の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基を構成する-CH-の1個以上が-O-、-S-、-NH-、-N(Q)-、若しくは-CO-に置換された2価の連結基であってもよい。Qで表される置換基としては、後述する式(Ar-1)中のYが示す炭素数6~12の芳香族炭化水素基及び炭素数3~12の芳香族複素環基が有してもよい置換基と同様のものが挙げられる。
 上記式(I)中、L及びLが示す1価の有機基としては、例えば、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、及びシアノ基等が挙げられる。
 アルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状、又は環状であってもよいが、直鎖状が好ましい。アルキル基の炭素数は、1~30が好ましく、1~20がより好ましく、1~10が更に好ましい。
 また、アリール基は、単環であっても多環であってもよいが単環が好ましい。アリール基の炭素数は、6~25が好ましく、6~10がより好ましい。
 また、ヘテロアリール基は、単環であっても多環であってもよい。ヘテロアリール基を構成するヘテロ原子の数は1~3が好ましい。ヘテロアリール基を構成するヘテロ原子は、窒素原子、硫黄原子、又は酸素原子が好ましい。ヘテロアリール基の炭素数は、6~18が好ましく、6~12がより好ましい。
 また、上述した、アルキル基、アリール基、及びヘテロアリール基は、無置換であってもよく、置換基を有していてもよい。置換基としては、後述する式(Ar-1)中のYが示す炭素数6~12の芳香族炭化水素基及び炭素数3~12の芳香族複素環基が有してもよい置換基と同様のものが挙げられる。
 上記式(I)中、L及びLの少なくとも一方が示す重合性基は、特に制限されないが、ラジカル重合が可能な重合性基(ラジカル重合性基)又はカチオン重合が可能な重合性基(カチオン重合性基)が好ましい。
 ラジカル重合性基としては、一般に知られているラジカル重合性基を用いることができ、アクリロイル基又はメタクリロイル基が好ましい。アクリロイル基及びメタクリロイル基を比較すると、一般的にアクリロイル基の重合速度の方が速いことが知られており、生産性向上の観点からアクリロイル基が好ましいが、メタクリロイル基も重合性基として同様に使用できる。
 カチオン重合性基としては、一般に知られているカチオン重合性を用いることができ、具体的には、脂環式エーテル基、環状アセタール基、環状ラクトン基、環状チオエーテル基、スピロオルソエステル基、及びビニルオキシ基等が挙げられる。なかでも、脂環式エーテル基、又はビニルオキシ基が好ましく、エポキシ基、オキセタニル基、又はビニルオキシ基がより好ましい。
 重合性基としては、なかでも、下記に例示するものが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000058
 上記式(I)中、湿熱耐久性が良好となる理由から、上記式(I)中のL及びLが、いずれも重合性基であることが好ましく、アクリロイル基又はメタクリロイル基であることがより好ましい。
 一方、上記式(I)中、Arは、下記式(Ar-1)~(Ar-5)で表される基からなる群から選択されるいずれかの芳香環を表す。なお、下記式(Ar-1)~(Ar-5)中、*は、上記式(I)中のD又はDとの結合位置を表す。
 以下において、式(Ar-1)~(Ar-5)について説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000059
 ここで、上記式(Ar-1)中、Qは、N、又はCHを表し、Qは、-S-、-O-、又は、-N(R)-を表し、Rは、水素原子又は炭素数1~6のアルキル基を表し、Yは、置換基を有してもよい炭素数6~12の芳香族炭化水素基、又は置換基を有してもよい炭素数3~12の芳香族複素環基を表す。
 Rが示す炭素数1~6のアルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、及びn-ヘキシル基等が挙げられる。
 Yが示す炭素数6~12の芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、2,6-ジエチルフェニル基、及びナフチル基等のアリール基が挙げられる。
 Yが示す炭素数3~12の芳香族複素環基としては、例えば、チエニル基、チアゾリル基、フリル基、及びピリジル基等のヘテロアリール基が挙げられる。
 また、Yが示す炭素数6~12の芳香族炭化水素基及び炭素数3~12の芳香族複素環基が有してもよい置換基としては、例えば、アルキル基、アルコキシ基、及びハロゲン原子等が挙げられる。
 アルキル基としては、例えば、炭素数1~18の直鎖状、分岐鎖状、又は環状のアルキル基が好ましく、炭素数1~8のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、及びシクロヘキシル基等)がより好ましく、炭素数1~4のアルキル基が更に好ましく、メチル基又はエチル基が特に好ましい。
 アルコキシ基としては、例えば、炭素数1~18のアルコキシ基が好ましく、炭素数1~8のアルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、n-ブトキシ基、及びメトキシエトキシ基等)がより好ましく、炭素数1~4のアルコキシ基が更に好ましく、メトキシ基又はエトキシ基が特に好ましい。
 ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子等が挙げられ、なかでも、フッ素原子、又は塩素原子が好ましい。
 また、上記式(Ar-1)~(Ar-5)中、Z、Z及びZは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1~20の1価の直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基、炭素数3~20の1価の脂環式炭化水素基、炭素数6~20の1価の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、-OR、-NR、-SR、-COOR、又は-OCORを表し、R~R、R、及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1~6のアルキル基を表し、Z及びZは、互いに結合して芳香環を形成してもよい。
 炭素数1~20の1価の直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族炭化水素基としては、炭素数1~15のアルキル基が好ましく、炭素数1~8のアルキル基がより好ましく、具体的には、メチル基(Me)、エチル基、イソプロピル基、tert-ペンチル基(1,1-ジメチルプロピル基)、tert-ブチル基(tBu)、又は1,1-ジメチル-3,3-ジメチル-ブチル基がより好ましく、メチル基、エチル基、又はtert-ブチル基が更に好ましい。
 炭素数3~20の1価の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基、メチルシクロヘキシル基、及びエチルシクロヘキシル基等の単環式飽和炭化水素基;シクロブテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、シクロオクテニル基、シクロデセニル基、シクロペンタジエニル基、シクロヘキサジエニル基、シクロオクタジエニル基、及びシクロデカジエン等の単環式不飽和炭化水素基;ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デシル基、トリシクロ[3.3.1.13,7]デシル基、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデシル基、及びアダマンチル基等の多環式飽和炭化水素基;等が挙げられる。
 炭素数6~20の1価の芳香族炭化水素基としては、具体的には、フェニル基、2,6-ジエチルフェニル基、ナフチル基、及びビフェニル基等が挙げられ、炭素数6~12のアリール基(特にフェニル基)が好ましい。
 ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子等が挙げられ、なかでも、フッ素原子、塩素原子、又は臭素原子が好ましい。
 一方、R~R、R、及びRが示す炭素数1~6のアルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、及びn-ヘキシル基等が挙げられる。
 また、上記式(Ar-2)及び上記式(Ar-3)中、A及びAは、それぞれ独立に、-O-、-N(R10)-、-S-、及び-CO-からなる群から選択される基を表し、R10は、水素原子又は置換基を表す。置換基としては、上述した式(Ar-1)中のYが示す炭素数6~12の芳香族炭化水素基及び炭素数3~12の芳香族複素環基が有してもよい置換基と同様のものが挙げられる。
 また、上記式(Ar-2)中、Xは、水素原子又は置換基が結合していてもよい第14~16族の非金属原子を表す。
 また、Xが示す第14~16族の非金属原子としては、例えば、酸素原子、硫黄原子、置換基を有する窒素原子、及び置換基を有する炭素原子が挙げられ、置換基としては、具体的には、アルキル基、アルコキシ基、アルキル置換アルコキシ基、環状アルキル基、アリール基(例えば、フェニル基、ナフチル基等)、シアノ基、アミノ基、ニトロ基、アルキルカルボニル基、スルホ基、及び水酸基等が挙げられる。
 また、上記式(Ar-3)中、D及びDは、それぞれ独立に、単結合、-CO-O-、-C(=S)O-、-CR-、-CR-CR-、-O-CR-、-CR-O-CR-、-CO-O-CR-、-O-CO-CR-、-CR-O-CO-CR-、-CR-CO-O-CR-、-NR-CR-、又は-CO-NR-を表す。なお、上記式(Ar-3)中、D及びDで示される2価の基(例えば、-CO-O-)の結合方向は、特に断らない限り制限されない。例えば、Dが-CO-O-である場合、Dと隣接するSP及び炭素原子との連結形態は、SP-CO-O-炭素原子であってもよいし、SP-O-CO-炭素原子であってもよい。R、R、R、及びRは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、又は炭素数1~4のアルキル基を表す。
 上記式(I)中、R、R、R、及びRが示す炭素数1~4のアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状、又は環状のいずれであってもよく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、及びtert-ブチル基等が挙げられる。
 また、上記式(Ar-3)中、SP及びSPは、それぞれ独立に、単結合、炭素数1~12の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基、又は、炭素数1~12の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基を構成する-CH-の1個以上が-O-、-S-、-NH-、-N(Q)-、若しくは、-CO-に置換された2価の連結基を表し、Qは、置換基を表す。
 炭素数1~12の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキレン基としては、上記式(I)中のSP及びSPにおいて説明したものと同様のものが挙げられる。
 Qで示される置換基としては、上記式(Ar-1)中のYが示す炭素数6~12の芳香族炭化水素基及び炭素数3~12の芳香族複素環基が有してもよい置換基と同様のものが挙げられる。
 また、上記式(Ar-3)中、L及びLは、それぞれ独立に1価の有機基を表し、L及びL並びに上記式(I)中のL及びLの少なくとも1つが重合性基を表す。
 1価の有機基としては、上記式(I)中のL及びLにおいて説明したものと同様のものが挙げられる。
 また、重合性基としては、上記式(I)中のL及びLにおいて説明したものと同様のものが挙げられる。
 また、上記式(Ar-4)及び上記式(Ar-5)中、Axは、芳香族炭化水素環及び芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも1つの芳香環を有する、炭素数2~30の有機基を表す。
 また、上記式(Ar-4)及び上記式(Ar-5)中、Ayは、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1~12のアルキル基、又は、芳香族炭化水素環及び芳香族複素環からなる群から選択される少なくとも1つの芳香環を有する、炭素数2~30の有機基を表す。
 ここで、Ax及びAyにおける芳香環は、置換基を有していてもよく、AxとAyとが結合して環を形成していてもよい。
 また、上記式(Ar-4)及び上記式(Ar-5)中、Qは、水素原子、又は、置換基を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基を表す。
 Ax及びAyとしては、国際公開第2014/010325号の[0039]~[0095]段落に記載されたものが挙げられる。
 また、Qが示す炭素数1~6のアルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、及びn-ヘキシル基等が挙げられる。また、Qが示す炭素数1~6のアルキル基が有していてもよい置換基としては、上記式(Ar-1)中のYが示す炭素数6~12の芳香族炭化水素基及び炭素数3~12の芳香族複素環基が有してもよい置換基と同様のものが挙げられる。
 重合性液晶化合物としては、光学異方性層の湿熱耐久性が良好となる理由から、上記式(I)において、mが1であり、A及びGがいずれも置換基を有していてもよいシクロヘキシレン基であり、Eが単結合であり、nが1であり、A及びGがいずれも置換基を有していてもよいシクロヘキシレン基であり、かつEが単結合を表す化合物であることが好ましい。
 また、耐光性が良好となる理由から、上記式(I)中のArの構造から導かれる、HO-Ar-OHで表されるジフェノール化合物のpKaが11以下であることが好ましい。
 ここで、pKaは、25℃におけるテトラヒドロフラン(THF)/水=6/4の体積比である混合溶媒中における酸解離定数の値である。
 本発明における酸解離定数の測定方法としては、丸善(株)刊 実験化学講座第2版の215ページ~217ページに記載のアルカリ適定法を用いることができる。
 このような重合性液晶化合物(1)としては、例えば、下記式(1-1)~(1-14)で表される化合物が好ましく、具体的には、下記式(1-1)~(1-14)中のK(側鎖構造)として、下記表1に示す側鎖構造を有する化合物がそれぞれ挙げられる。
 なお、下記表1中、Kの側鎖構造に示される「*」は、芳香環との結合位置を表す。
 また、下記表1中1-2、1-12で表される側鎖構造において、それぞれアクリロイルオキシ基及びメタクリロイル基に隣接する基は、プロピレン基(メチル基がエチレン基に置換した基)を表し、メチル基の位置が異なる位置異性体の混合物を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000060
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000061
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000062
 本発明においては、上記重合性液晶化合物として、重合性スメクチック液晶化合物を用いることが好ましい。
 ここで、「重合性スメクチック液晶化合物」とは、重合性基を有し、かつスメクチック相の液晶状態を示す化合物である。
 重合性スメクチック液晶化合物が示す液晶状態は、高次のスメクチック相であることが好ましい。ここでいう高次のスメクチック相とは、スメクチックA相、スメクチックB相、スメクチックD相、スメクチックE相、スメクチックF相、スメクチックG相、スメクチックH相、スメクチックI相、スメクチックJ相、スメクチックK相及びスメクチックL相であり、中でも、スメクチックA相、スメクチックB相、スメクチックF相、スメクチックI相、傾斜したスメクチックF相および傾斜したスメクチックI相が好ましく、スメクチックA相、メクチックB相がより好ましい。
 このような重合性スメクチック液晶化合物としては、例えば、特開2013-033249号公報の[0043]~[0055]段落に記載されたものが挙げられる。
 〔他の重合性化合物〕
 光学異方性層形成用組成物は、上述した重合性液晶化合物以外に、重合性基を1個以上有する他の重合性化合物を含んでいてもよい。
 ここで、他の重合性化合物が有する重合性基は特に限定されず、例えば、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基等が挙げられる。なかでも、アクリロイル基、メタクリロイル基を有しているのが好ましい。
 他の重合性化合物としては、形成される光学異方性層の湿熱耐久性および液晶配向性が向上する理由から、重合性基を1個~4個有する他の重合性化合物であるのが好ましい。
 他の重合性化合物としては、特開2016-053709号公報の[0073]~[0074]段落に記載された化合物が挙げられる。
 また、他の重合性化合物としては、特開2014-077068号公報の[0030]~[0033]段落に記載された式(M1)、(M2)、(M3)で表される化合物が挙げられ、より具体的には、同公報の[0046]~[0055]段落に記載された具体例が挙げられる。
 また、他の重合性化合物としては、特開2014-198814号公報に記載の式(1)~(3)の構造のものも好ましく用いることができ、より具体的には、同公報の[0020]~[0035]、[0042]~[0050]、[0056]~[0057]段落に記載された具体例が挙げられる。
 このような他の重合性化合物を含有する場合の含有量は、上述した重合性液晶化合物の質量に対して、50質量%未満であることが好ましく、40質量%以下であることがより好ましく、2~30質量%であることが更に好ましい。
 〔重合開始剤〕
 光学異方性層形成用組成物は、重合開始剤を含有していることが好ましい。
 使用する重合開始剤は、紫外線照射によって重合反応を開始可能な光重合開始剤であるのが好ましい。
 光重合開始剤としては、例えば、α-カルボニル化合物(米国特許第2367661号、同2367670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許第2448828号明細書記載)、α-炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許第2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許第3046127号、同2951758号の各明細書記載)、トリアリールイミダゾールダイマーとp-アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許第3549367号明細書記載)、アクリジンおよびフェナジン化合物(特開昭60-105667号公報、米国特許第4239850号明細書記載)およびオキサジアゾール化合物(米国特許第4212970号明細書記載)、アシルフォスフィンオキシド化合物(特公昭63-40799号公報、特公平5-29234号公報、特開平10-95788号公報、特開平10-29997号公報記載)等が挙げられる。
 また、本発明においては、重合開始剤がオキシム型の重合開始剤であることも好ましく、その具体例としては、国際公開第2017/170443号の[0049]~[0052]段落に記載された開始剤が挙げられる。
 〔有機溶媒〕
 光学異方性層形成用組成物は、光学異方性層を形成する作業性等の観点から、有機溶媒を含有するのが好ましい。
 有機溶媒としては、上述した光配向膜用組成物において説明したものと同様のものが挙げられる。
 〔レベリング剤〕
 光学異方性層形成用組成物は、光学異方性層の表面を平滑に保ち、配向制御を容易にする観点から、レベリング剤を含有することが好ましい。
 このようなレベリング剤としては、添加量に対するレベリング効果が高い理由から、フッ素系レベリング剤またはケイ素系レベリング剤であることが好ましく、泣き出し(ブルーム、ブリード)を起こしにくい観点から、フッ素系レベリング剤であることがより好ましい。
 レベリング剤としては、具体的には、例えば、特開2007-069471号公報の[0079]~[0102]段落の記載に記載された化合物、特開2013-047204号公報に記載された一般式(I)で表される化合物(特に[0020]~[0032]段落に記載された化合物)、特開2012-211306号公報に記載された一般式(I)で表される化合物(特に[0022]~[0029]段落に記載された化合物)、特開2002-129162号公報に記載された一般式(I)で表される液晶配向促進剤(特に[0076]~[0078]および[0082]~[0084]段落に記載された化合物)、特開2005-099248号公報に記載された一般式(I)、(II)および(III)で表される化合物(特に[0092]~[0096]段落に記載された化合物)などが挙げられる。なお、後述する配向制御剤としての機能を兼ね備えてもよい。
 〔配向制御剤〕
 光学異方性層形成用組成物は、必要に応じて、配向制御剤を含有することができる。
 配向制御剤により、ホモジニアス配向の他、ホメオトロピック配向(垂直配向)、傾斜配向、ハイブリッド配向、コレステリック配向等の種々の配向状態を形成することができ、また、特定の配向状態をより均一かつより精密に制御して実現することができる。
 ホモジニアス配向を促進する配向制御剤としては、例えば、低分子の配向制御剤や、高分子の配向制御剤を用いることができる。
 低分子の配向制御剤としては、例えば、特開2002-20363号公報の[0009]~[0083]段落、特開2006-106662号公報の[0111]~[0120]段落、および、特開2012-211306公報の[0021]~[0029]段落の記載を参酌することができ、この内容は本願明細書に組み込まれる。
 また、高分子の配向制御剤としては、例えば、特開2004-198511号公報の[0021]~[0057]段落、および、特開2006-106662号公報の[0121]~[0167]段落を参酌することができ、この内容は本願明細書に組み込まれる。
 また、ホメオトロピック配向を形成または促進する配向制御剤としては、例えば、ボロン酸化合物、オニウム塩化合物が挙げられ、具体的には、特開2008-225281号公報の[0023]~[0032]段落、特開2012-208397号公報の[0052]~[0058]段落、特開2008-026730号公報の[0024]~[0055]段落、特開2016-193869号公報の[0043]~[0055]段落などに記載された化合物を参酌することができ、この内容は本願明細書に組み込まれる。
 一方、コレステリック配向は、光学異方性層形成用組成物にキラル剤を加えることにより実現することができ、そのキラル性の向きによりコレステリック配向の旋回方向を制御できる。なお、キラル剤の配向規制力に応じてコレステリック配向のピッチを制御することができる。
 配向制御剤の含有する場合の含有量は、重合性液晶組成物中の全固形分質量に対して0.01~10質量%であることが好ましく、0.05~5質量%であることがより好ましい。含有量がこの範囲であると、望む配向状態を実現しつつ、析出や相分離、配向欠陥等が無く、均一で透明性の高い光学異方性層を得ることができる。
 これらの配向制御剤は、さらに重合性官能基、特に、光学異方性層形成用組成物を構成する重合性液晶化合物と重合可能な重合性官能基を付与することができる。
 〔その他の成分〕
 光学異方性層形成用組成物は、上述した成分以外の成分を含有してもよく、例えば、上述した重合性液晶化合物以外の液晶化合物、界面改良剤、チルト角制御剤、配向助剤、可塑剤、および、架橋剤などが挙げられる。
 〔光学異方性層の形成方法〕
 光学異方性層の形成方法としては、例えば、上述した光学異方性層形成用組成物を用いて、所望の配向状態とした後に、重合により固定化する方法などが挙げられる。
 ここで、重合条件は特に限定されないが、光照射による重合においては、紫外線を用いることが好ましい。照射量は、10mJ/cm~50J/cmであることが好ましく、20mJ/cm~5J/cmであることがより好ましく、30mJ/cm~3J/cmであることが更に好ましく、50~1000mJ/cmであることが特に好ましい。また、重合反応を促進するため、加熱条件下で実施してもよい。
 本発明においては、上記光学異方性層の厚みについては特に限定されないが、0.1~10μmであるのが好ましく、0.5~5μmであるのがより好ましい。
 また、本発明においては、上記光学異方性層は、下記式(II)を満たしていることが好ましい。
 0.50<Re(450)/Re(550)<1.00 ・・・(II)
 ここで、上記式(II)中、Re(450)は、光学異方性層の波長450nmにおける面内レターデーションを表し、Re(550)は、光学異方性層の波長550nmにおける面内レターデーションを表す。なお、本明細書において、レターデーションの測定波長を明記していない場合は、測定波長は550nmとする。
 また、面内レターデーションおよび厚み方向のレターデーションの値は、AxoScan OPMF-1(オプトサイエンス社製)を用い、測定波長の光を用いて測定した値をいう。
 具体的には、AxoScan OPMF-1にて、平均屈折率((Nx+Ny+Nz)/3)と膜厚(d(μm))を入力することにより、
 遅相軸方向(°)
 Re(λ)=R0(λ)
 Rth(λ)=((nx+ny)/2-nz)×d
が算出される。
 なお、R0(λ)は、AxoScan OPMF-1で算出される数値として表示されるものであるが、Re(λ)を意味している。
 また、本発明においては、上記光学異方性層は、ポジティブAプレートまたはポジティブCプレートであることが好ましく、ポジティブAプレートであることがより好ましい。
 ここで、ポジティブAプレート(正のAプレート)とポジティブCプレート(正のCプレート)は以下のように定義される。
 フィルム面内の遅相軸方向(面内での屈折率が最大となる方向)の屈折率をnx、面内の遅相軸と面内で直交する方向の屈折率をny、厚み方向の屈折率をnzとしたとき、ポジティブAプレートは式(A1)の関係を満たすものであり、ポジティブCプレートは式(C1)の関係を満たすものである。なお、ポジティブAプレートはRthが正の値を示し、ポジティブCプレートはRthが負の値を示す。
 式(A1)  nx>ny≒nz
 式(C1)  nz>nx≒ny
 なお、上記「≒」とは、両者が完全に同一である場合だけでなく、両者が実質的に同一である場合も包含する。
 「実質的に同一」とは、ポジティブAプレートでは、例えば、(ny-nz)×d(ただし、dはフィルムの厚みである)が、-10~10nm、好ましくは-5~5nmの場合も「ny≒nz」に含まれ、(nx-nz)×dが、-10~10nm、好ましくは-5~5nmの場合も「nx≒nz」に含まれる。また、ポジティブCプレートでは、例えば、(nx-ny)×d(ただし、dはフィルムの厚みである)が、0~10nm、好ましくは0~5nmの場合も「nx≒ny」に含まれる。
 上記光学異方性層がポジティブAプレートである場合、λ/4板として機能する観点から、Re(550)が100~180nmであることが好ましく、120~160nmであることがより好ましく、130~150nmであることが更に好ましく、130~140nmであること特に好ましい。
 ここで、「λ/4板」とは、λ/4機能を有する板であり、具体的には、ある特定の波長の直線偏光を円偏光に(または円偏光を直線偏光に)変換する機能を有する板である。
[偏光素子]
 本発明の偏光素子は、上述した本発明の光配向膜と、液晶化合物および二色性物質を含有する偏光層形成用組成物を用いて形成される偏光層とを有する、偏光素子である。
 また、本発明の偏光素子は、更に支持体を有しているのが好ましく、具体的には、支持体と上述した本発明の光配向膜と偏光層とをこの順に有しているのが好ましい。なお、支持体としては、上述した光配向膜の形成方法において説明したものが挙げられる。
 以下に、偏光層形成用組成物が含有している液晶化合物、二色性物質および任意の添加剤について説明する。
 〔液晶化合物〕
 偏光層形成用組成物が含有する液晶化合物は、可視領域で二色性を示さない液晶化合物が好ましい。
 液晶化合物としては、低分子液晶化合物および高分子液晶化合物のいずれも用いることができる。ここで、「低分子液晶化合物」とは、化学構造中に繰り返し単位を有さない液晶化合物のことをいう。また、「高分子液晶化合物」とは、化学構造中に繰り返し単位を有する液晶化合物のことをいう。
 低分子液晶化合物としては、例えば、特開2013-228706号公報に記載されている液晶化合物が挙げられる。
 高分子液晶化合物としては、例えば、特開2011-237513号公報に記載されているサーモトロピック液晶性高分子が挙げられる。また、高分子液晶化合物は、末端に架橋性基(例えば、アクリロイル基およびメタクリロイル基)を有していてもよい。
 液晶化合物は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
 液晶化合物の含有量は、偏光層形成用組成物中の二色性物質の含有量100質量部に対して、25~2000質量部が好ましく、33~1000質量部がより好ましく、50~500質量部がさらに好ましい。液晶化合物の含有量が上記範囲内にあることで、偏光子の配向度がより向上する。
 本発明においては、上記液晶化合物として、重合性スメクチック液晶化合物を用いることが好ましい。
 重合性スメクチック液晶化合物としては、上述した光学異方性素子を形成する光学異方性層形成用組成物において説明したものと同様のものが挙げられる。
 また、本発明においては、上記液晶化合物は、得られる偏光層の配向度がより高くなる理由から、側鎖型高分子液晶化合物であることが好ましく、下記式(1)で表される繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(1)」とも略す。)を有する重合体であることがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000063
 上記式(1)中、P1は繰り返し単位の主鎖を表し、L1は単結合または2価の連結基を表し、SP1はスペーサー基を表し、M1はメソゲン基を表し、T1は末端基を表す。
 P1が表す繰り返し単位の主鎖としては、具体的には、例えば、下記式(P1-A)~(P1-D)で表される基が挙げられ、なかでも、原料となる単量体の多様性および取り扱いが容易である観点から、下記式(P1-A)で表される基が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000064
 式(P1-A)~(P1-D)において、「*」は、式(1)におけるL1との結合位置を表す。
 上記式(P1-A)~(P1-D)において、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基または炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルコキシ基を表す。上記アルキル基は、直鎖または分岐のアルキル基であってもよいし、環状構造を有するアルキル基(シクロアルキル基)であってもよい。また、上記アルキル基の炭素数は、1~5が好ましい。
 上記式(P1-A)で表される基は、(メタ)アクリル酸エステルの重合によって得られるポリ(メタ)アクリル酸エステルの部分構造の一単位であることが好ましい。
 上記式(P1-B)で表される基は、エポキシ基を有する化合物のエポキシ基を開環重合して形成されるエチレングリコール単位であることが好ましい。
 上記式(P1-C)で表される基は、オキセタン基を有する化合物のオキセタン基を開環重合して形成されるプロピレングリコール単位であることが好ましい。
 上記式(P1-D)で表される基は、アルコキシシリル基およびシラノール基の少なくとも一方の基を有する化合物の縮重合によって得られるポリシロキサンのシロキサン単位であることが好ましい。ここで、アルコキシシリル基およびシラノール基の少なくとも一方の基を有する化合物としては、式SiR14(OR15-で表される基を有する化合物が挙げられる。式中、R14は、(P1-D)におけるR14と同義であり、複数のR15はそれぞれ独立に、水素原子または炭素数1~10のアルキル基を表す。
 L1は、単結合または2価の連結基である。
 L1が表す2価の連結基としては、-C(O)O-、-OC(O)-、-O-、-S-、-C(O)NR-、-NRC(O)-、-SO-、および、-NR-などが挙げられる。式中、RおよびRはそれぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基を表わす。
 P1が式(P1-A)で表される基である場合には、得られる偏光層の配向度がより高くなる理由から、L1は-C(O)O-で表される基が好ましい。
 P1が式(P1-B)~(P1-D)で表される基である場合には、得られる偏光層の配向度がより高くなる理由から、L1は単結合が好ましい。
 SP1が表すスペーサー基は、液晶性を発現しやすいことや、原材料の入手性などの理由から、オキシエチレン構造、オキシプロピレン構造、ポリシロキサン構造およびフッ化アルキレン構造からなる群より選択される少なくとも1種の構造を含むことが好ましい。
 ここで、SP1が表すオキシエチレン構造は、*-(CH-CHO)n1-*で表される基が好ましい。式中、n1は1~20の整数を表し、*は、上記式(1)中のL1またはM1との結合位置を表す。n1は、得られる偏光層の配向度がより高くなる理由から、2~10の整数であることが好ましく、2~4の整数であることがより好ましく、3であることが最も好ましい。
 また、SP1が表すオキシプロピレン構造は、得られる偏光層の配向度がより高くなる理由から、*-(CH(CH)-CHO)n2-*で表される基が好ましい。式中、n2は1~3の整数を表し、*はL1またはM1との結合位置を表す。
 また、SP1が表すポリシロキサン構造は、得られる偏光層の配向度がより高くなる理由から、*-(Si(CH-O)n3-*で表される基が好ましい。式中、n3は6~10の整数を表し、*はL1またはM1との結合位置を表す。
 また、SP1が表すフッ化アルキレン構造は、得られる偏光層の配向度がより高くなる理由から、*-(CF-CFn4-*で表される基が好ましい。式中、n4は6~10の整数を表し、*はL1またはM1との結合位置を表す。
 M1が表すメソゲン基とは、液晶形成に寄与する液晶分子の主要骨格を示す基である。液晶分子は、結晶状態と等方性液体状態の中間の状態(メソフェーズ)である液晶性を示す。メソゲン基については特に制限はなく、例えば、「Flussige Kristalle in Tabellen II」(VEB Deutsche Verlag fur Grundstoff Industrie,Leipzig、1984年刊)、特に第7頁~第16頁の記載、および、液晶便覧編集委員会編、液晶便覧(丸善、2000年刊)、特に第3章の記載、を参照することができる。
 メソゲン基としては、例えば、芳香族炭化水素基、複素環基、および、脂環式基からなる群から選択される少なくとも1種の環状構造を有する基であることが好ましい。
 メソゲン基は、得られる偏光層の配向度がより高くなる理由から、芳香族炭化水素基を有するのが好ましく、2~4個の芳香族炭化水素基を有するのがより好ましく、3個の芳香族炭化水素基を有するのがさらに好ましい。
 メソゲン基としては、液晶性の発現、液晶相転移温度の調整、原料入手性および合成適性という観点、並びに、本発明の効果がより優れるから、下記式(M1-A)または下記式(M1-B)で表される基が好ましく、式(M1-B)で表される基がより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000065
 式(M1-A)中、A1は、芳香族炭化水素基、複素環基および脂環式基からなる群より選択される2価の基である。これらの基は、アルキル基、フッ化アルキル基、アルコキシ基又は置換基で置換されていてもよい。
 A1で表される2価の基は、4~6員環であることが好ましい。また、A1で表される2価の基は、単環でも、縮環であってもよい。
 *は、SP1またはT1との結合位置を表す。
 A1が表す2価の芳香族炭化水素基としては、フェニレン基、ナフチレン基、フルオレン-ジイル基、アントラセン-ジイル基およびテトラセン-ジイル基などが挙げられ、メソゲン骨格の設計の多様性や原材料の入手性などの観点から、フェニレン基またはナフチレン基が好ましく、フェニレン基がより好ましい。
 A1が表す2価の複素環基としては、芳香族または非芳香族のいずれであってもよいが、配向度がより向上するという観点から、2価の芳香族複素環基であることが好ましい。
 2価の芳香族複素環基を構成する炭素以外の原子としては、窒素原子、硫黄原子および酸素原子が挙げられる。芳香族複素環基が炭素以外の環を構成する原子を複数有する場合、これらは同一であっても異なっていてもよい。
 2価の芳香族複素環基の具体例としては、例えば、ピリジレン基(ピリジン-ジイル基)、ピリダジン-ジイル基、イミダゾール-ジイル基、チエニレン(チオフェン-ジイル基)、キノリレン基(キノリン-ジイル基)、イソキノリレン基(イソキノリン-ジイル基)、オキサゾール-ジイル基、チアゾール-ジイル基、オキサジアゾール-ジイル基、ベンゾチアゾール-ジイル基、ベンゾチアジアゾール-ジイル基、フタルイミド-ジイル基、チエノチアゾール-ジイル基、チアゾロチアゾール-ジイル基、チエノチオフェン-ジイル基、および、チエノオキサゾール-ジイル基などが挙げられる。
 A1が表す2価の脂環式基の具体例としては、シクロペンチレン基およびシクロへキシレン基などが挙げられる。
 式(M1-A)中、a1は1~10の整数を表す。a1が2以上である場合には、複数のA1は同一でも異なっていてもよい。
 式(M1-B)中、A2およびA3はそれぞれ独立に、芳香族炭化水素基、複素環基および脂環式基からなる群より選択される2価の基である。A2およびA3の具体例および好適態様は、式(M1-A)のA1と同様であるので、その説明を省略する。
 式(M1-B)中、a2は1~10の整数を表し、a2が2以上である場合には、複数のA2は同一でも異なっていてもよく、複数のA3は同一でも異なっていてもよく、複数のLA1は同一でも異なっていてもよい。a2は、得られる偏光層の配向度がより高くなる理由から、2以上の整数であることが好ましく、2であることがより好ましい。
 式(M1-B)中、a2が1である場合には、LA1は2価の連結基である。a2が2以上である場合には、複数のLA1はそれぞれ独立に、単結合または2価の連結基であり、複数のLA1のうち少なくとも1つが2価の連結基である。a2が2である場合、得られる偏光層の配向度がより高くなる理由から、2つのLA1のうち、一方が2価の連結基であり、他方が単結合であることが好ましい。
 式(M1-B)中、LA1が表す2価の連結基としては、-O-、-(CH-、-(CF-、-Si(CH-、-(Si(CHO)-、-(OSi(CH-(gは1~10の整数を表す。)、-N(Z)-、-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=N-、-N=C(Z)-、-C(Z)-C(Z’)-、-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”は独立に、水素、C1~C4アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、シアノ基、または、ハロゲン原子を表す。)、-C≡C-、-N=N-、-S-、-S(O)-、-S(O)(O)-、-(O)S(O)O-、-O(O)S(O)O-、-SC(O)-、および、-C(O)S-などが挙げられる。なかでも、得られる偏光層の配向度がより高くなる理由から、-C(O)O-が好ましい。LA1は、これらの基を2つ以上組み合わせた基であってもよい。
 M1の具体例としては、例えば以下の構造が挙げられる。なお、下記具体例において、「Ac」は、アセチル基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000066
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000067
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000068
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000069
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000070
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000071
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000072
 T1が表す末端基としては、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルコキシ基、炭素数1~10のアルキルチオ基、炭素数1~10のアルコキシカルボニルオキシ基、炭素数1~10のアルコキシカルボニル基(ROC(O)-:Rはアルキル基)、炭素数1~10のアシルオキシ基、炭素数1~10のアシルアミノ基、炭素数1~10のアルコキシカルボニルアミノ基、炭素数1~10のスルホニルアミノ基、炭素数1~10のスルファモイル基、炭素数1~10のカルバモイル基、炭素数1~10のスルフィニル基、および、炭素数1~10のウレイド基、(メタ)アクリロイルオキシ基含有基などが挙げられる。上記(メタ)アクリロイルオキシ基含有基としては、例えば、-L-A(Lは単結合又は連結基を表す。連結基の具体例は上述したL1及びSP1と同じである。Aは(メタ)アクリロイルオキシ基を表す)で表される基が挙げられる。
 T1は、得られる偏光層の配向度がより高くなる理由から、炭素数1~10のアルコキシ基が好ましく、炭素数1~5のアルコキシがより好ましく、メトキシ基がさらに好ましい。これらの末端基は、これらの基、または、特開2010-244038号公報に記載の重合性基によって、さらに置換されていてもよい。
 T1の主鎖の原子数は、得られる偏光層の配向度がより高くなる理由から、1~20が好ましく、1~15がより好ましく、1~10がさらに好ましく、1~7が特に好ましい。T1の主鎖の原子数が20以下であることで、偏光子の配向度がより向上する。ここで、T1おける「主鎖」とは、M1と結合する最も長い分子鎖を意味し、水素原子はT1の主鎖の原子数にカウントしない。例えば、T1がn-ブチル基である場合には主鎖の原子数は4であり、T1がsec-ブチル基である場合の主鎖の原子数は3である。
 繰り返し単位(1)の含有量は、得られる偏光層の配向度がより高くなる理由から、高分子液晶化合物が有する全繰り返し単位100質量%に対して、20~100質量%が好ましい。
 本発明において、高分子液晶化合物に含まれる各繰り返し単位の含有量は、各繰り返し単位を得るために使用される各単量体の仕込み量(質量)に基づいて算出される。
 繰り返し単位(1)は、高分子液晶化合物中において、1種単独で含まれていてもよいし、2種以上含まれていてもよい。なかでも、得られる偏光層の配向度がより高くなる理由から、繰り返し単位(1)が高分子液晶化合物中に2種含まれているのがよい。
 高分子液晶化合物が繰り返し単位(1)を2種含む場合、得られる偏光層の配向度がより高くなる理由から、一方(繰り返し単位A)においてT1が表す末端基がアルコキシ基であり、他方(繰り返し単位B)においてT1が表す末端基がアルコキシ基以外の基であることが好ましい。
 上記繰り返し単位BにおいてT1が表す末端基は、得られる偏光層の配向度がより高くなる理由から、アルコキシカルボニル基、シアノ基、又は、(メタ)アクリロイルオキシ基含有基であることが好ましく、アルコキシカルボニル基、又は、シアノ基であることがより好ましい。
 高分子液晶化合物中の上記繰り返し単位Aの含有量と高分子液晶化合物中の上記繰り返し単位Bの含有量との割合(A/B)は、得られる偏光層の配向度がより高くなる理由から、50/50~95/5であることが好ましく、60/40~93/7であることがより好ましく、70/30~90/10であることがさらに好ましい。
 (重量平均分子量)
 高分子液晶化合物の重量平均分子量(Mw)は、得られる偏光層の配向度がより高くなる理由から、1000~500000が好ましく、2000~300000がより好ましい。高分子液晶化合物のMwが上記範囲内にあれば、高分子液晶化合物の取り扱いが容易になる。
 特に、塗布時のクラック抑制の観点から、高分子液晶化合物の重量平均分子量(Mw)は、10000以上が好ましく、10000~300000がより好ましい。
 また、配向度の温度ラチチュードの観点から、高分子液晶化合物の重量平均分子量(Mw)は、10000未満が好ましく、2000以上10000未満が好ましい。
 ここで、本発明における重量平均分子量および数平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフ(GPC)法により測定された値である。
 ・溶媒(溶離液):N-メチルピロリドン
 ・装置名:TOSOH HLC-8220GPC
 ・カラム:TOSOH TSKgelSuperAWM-H(6mm×15cm)を3本接続して使用
 ・カラム温度:25℃
 ・試料濃度:0.1質量%
 ・流速:0.35mL/min
 ・校正曲線:TOSOH製TSK標準ポリスチレン Mw=2800000~1050(Mw/Mn=1.03~1.06)までの7サンプルによる校正曲線を使用
 (含有量)
 液晶化合物の含有量は、偏光層形成用組成物における固形分中の8~99質量%となる量であることが好ましく、8~96質量%となる量であることがより好ましい。
 ここで、「偏光層形成用組成物における固形分」とは、溶媒を除いた成分をいい、固形分の具体例としては、上記液晶化合物および後述する二色性物質、重合開始剤、界面改良剤などが挙げられる。
 〔二色性物質〕
 偏光層形成用組成物が含有する二色性物質は、特に限定されず、可視光吸収物質(二色性色素)、発光物質(蛍光物質、燐光物質)、紫外線吸収物質、赤外線吸収物質、非線形光学物質、カーボンナノチューブ、無機物質(例えば量子ロッド)、などが挙げられ、従来公知の二色性物質(二色性色素)を使用することができる。
 具体的には、例えば、特開2013-228706号公報の[0067]~[0071]段落、特開2013-227532号公報の[0008]~[0026]段落、特開2013-209367号公報の[0008]~[0015]段落、特開2013-14883号公報の[0045]~[0058]段落、特開2013-109090号公報の[0012]~[0029]段落、特開2013-101328号公報の[0009]~[0017]段落、特開2013-37353号公報の[0051]~[0065]段落、特開2012-63387号公報の[0049]~[0073]段落、特開平11-305036号公報の[0016]~[0018]段落、特開2001-133630号公報の[0009]~[0011]段落、特開2011-215337号公報の[0030]~[0169]、特開2010-106242号公報の[0021]~[0075]段落、特開2010-215846号公報の[0011]~[0025]段落、特開2011-048311号公報の[0017]~[0069]段落、特開2011-213610号公報の[0013]~[0133]段落、特開2011-237513号公報の[0074]~[0246]段落、特開2016-006502号公報の[0005]~[0051]段落、WO2016/060173号公報の[0005]~[0041]段落、WO2016/136561号公報の[0008]~[0062]段落、国際公開第2017/154835号の[0014]~[0033]段落、国際公開第2017/154695号の[0014]~[0033]段落、国際公開第2017/195833号の[0013]~[0037]段落、国際公開第2018/164252号の[0014]~[0034]段落などに記載されたものが挙げられる。
 本発明においては、2種以上の二色性物質を併用してもよく、例えば、得られる偏光層を黒色に近づける観点から、波長370~550nmの範囲に極大吸収波長を有する少なくとも1種の二色性物質と、波長500~700nmの範囲に極大吸収波長を有する少なくとも1種の二色性物質とを併用することが好ましい。
 (含有量)
 二色性物質の含有量は、得られる偏光層の配向度がより高くなる理由から、上記液晶化合物100質量部に対して1~400質量部であることが好ましく、2~100質量部であることがより好ましく、5~30質量部であることが更に好ましい。
 本発明においては、上述した本発明の光配向膜と得られる偏光層との密着性がより良好となる理由から、上述した液晶化合物および二色性物質の少なくとも一方が重合性基を有していることが好ましく、液晶化合物および二色性物質の少なくとも一方が有する重合性基と、上述した本発明の共重合体が有する重合性基とが同一種類であることがより好ましい。
 〔重合開始剤〕
 偏光層形成用組成物は、重合開始剤を含むことが好ましい。
 重合開始剤としては、光学異方性層形成用組成物において説明したものと同様のものが挙げられる。
 偏光層形成用組成物が重合開始剤を含有する場合、重合開始剤の含有量は、偏光層形成用組成物中の上記二色性物質と上記液晶化合物との合計100質量部に対し、0.01~30質量部が好ましく、0.1~15質量部がより好ましい。重合開始剤の含有量が0.01質量部以上であることで、偏光層の耐久性が良好となり、30質量部以下であることで、偏光層の配向度がより良好となる。
 重合開始剤は、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。重合開始剤を2種以上含む場合、その合計量が上記範囲内であるのが好ましい。
 〔有機溶媒〕
 偏光層形成用組成物は、作業性等の観点から、有機溶媒を含むことが好ましい。
 有機溶媒としては、上述した光配向膜用組成物において説明したものと同様のものが挙げられる。
 偏光層形成用組成物が有機溶媒を含有する場合、有機溶媒の含有量は、偏光層形成用組成物の全質量に対して、80~99質量%であることが好ましく、83~97質量%であることがより好ましく、85~95質量%であることが特に好ましい。
 溶媒は、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。溶媒を2種以上含む場合、その合計量が上記範囲内であるのが好ましい。
 <偏光層の形成方法>
 偏光層の形成方法は特に限定されず、上述した偏光層形成用組成物を上述した本発明の光配向膜上に塗布して塗布膜を形成する工程(以下、「塗布膜形成工程」ともいう。)と、塗布膜に含まれる液晶成分を配向させる工程(以下、「配向工程」ともいう。)と、をこの順に含む方法が挙げられる。
 なお、液晶成分とは、上述した液晶化合物だけでなく、上述した二色性物質が液晶性を有している場合は、液晶性を有する二色性物質も含む成分である。
 (塗布膜形成工程)
 塗布膜形成工程は、偏光層形成用組成物を光配向膜上に塗布して塗布膜を形成する工程である。
 上述した有機溶媒を含有する偏光層形成用組成物を用いたり、偏光層形成用組成物を加熱などによって溶融液などの液状物としたものを用いたりすることにより、光配向膜上に偏光層形成用組成物を塗布することが容易になる。
 偏光層形成用組成物の塗布方法としては、具体的には、例えば、ロールコーティング法、グラビア印刷法、スピンコート法、ワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法、スプレー法、および、インクジェット法などの公知の方法が挙げられる。
 (配向工程)
 配向工程は、塗布膜に含まれる液晶成分を配向させる工程である。これにより、偏光層が得られる。
 配向工程は、乾燥処理を有していてもよい。乾燥処理によって、溶媒などの成分を塗布膜から除去することができる。乾燥処理は、塗布膜を室温下において所定時間放置する方法(例えば、自然乾燥)によって行われてもよいし、加熱および/または送風する方法によって行われてもよい。
 ここで、偏光層形成用組成物に含まれる液晶性成分は、上述した塗布膜形成工程または乾燥処理によって、配向する場合がある。例えば、偏光層形成用組成物が溶媒を含む塗布液として調製されている態様では、塗布膜を乾燥して、塗布膜から溶媒を除去することで、光吸収異方性を持つ塗布膜(すなわち、光吸収異方性膜)が得られる。
 乾燥処理が塗布膜に含まれる液晶性成分の液晶相への転移温度以上の温度により行われる場合には、後述する加熱処理は実施しなくてもよい。
 塗布膜に含まれる液晶性成分の液晶相への転移温度は、製造適性等の面から10~250℃が好ましく、25~190℃がより好ましい。上記転移温度が10℃以上であると、液晶相を呈する温度範囲にまで温度を下げるための冷却処理等が必要とならず、好ましい。また、上記転移温度が250℃以下であると、一旦液晶相を呈する温度範囲よりもさらに高温の等方性液体状態にする場合にも高温を要さず、熱エネルギーの浪費、ならびに、基板の変形および変質等を低減できるため、好ましい。
 配向工程は、加熱処理を有することが好ましい。これにより、塗布膜に含まれる液晶性成分を配向させることができるため、加熱処理後の塗布膜を光吸収異方性膜として好適に使用できる。
 加熱処理は、製造適性等の面から10~250℃が好ましく、25~190℃がより好ましい。また、加熱時間は、1~300秒が好ましく、1~60秒がより好ましい。
 配向工程は、加熱処理後に実施される冷却処理を有していてもよい。冷却処理は、加熱後の塗布膜を室温(20~25℃)程度まで冷却する処理である。これにより、塗布膜に含まれる液晶性成分の配向を固定することができる。冷却手段としては、特に限定されず、公知の方法により実施できる。
 以上の工程によって、光吸収異方性膜を得ることができる。
 なお、本態様では、塗布膜に含まれる液晶性成分を配向する方法として、乾燥処理および加熱処理などを挙げているが、これに限定されず、公知の配向処理によって実施できる。
 (他の工程)
 偏光層の形成方法は、上記配向工程後に、偏光層を硬化させる工程(以下、「硬化工程」ともいう。)を有していてもよい。
 硬化工程は、例えば、偏光層が架橋性基(重合性基)を有している場合には、加熱および/または光照射(露光)によって実施される。このなかでも、硬化工程は光照射によって実施されることが好ましい。
 硬化に用いる光源は、赤外線、可視光または紫外線など、種々の光源を用いることが可能であるが、紫外線であることが好ましい。また、硬化時に加熱しながら紫外線を照射してもよいし、特定の波長のみを透過するフィルタを介して紫外線を照射してもよい。
 露光が加熱しながら行われる場合、露光時の加熱温度は、光吸収異方性膜に含まれる液晶性成分の液晶相への転移温度にもよるが、25~140℃であることが好ましい。
 また、露光は、窒素雰囲気下で行われてもよい。ラジカル重合によって光吸収異方性膜の硬化が進行する場合において、酸素による重合の阻害が低減されるため、窒素雰囲気下で露光することが好ましい。
 偏光層の厚さは、特に限定されないが、フレキシブル性の観点から、100~8000nmであることが好ましく、300~5000nmであることがより好ましい。
[画像表示装置]
 本発明の画像表示装置は、上述した本発明の光学異方性素子および/または偏光素子を有する。
 本発明の画像表示装置に用いられる表示素子は特に限定されず、例えば、液晶セル、有機エレクトロルミネッセンス(以下、「EL」と略す。)表示パネル、および、プラズマディスプレイパネル等が挙げられる。
 これらのうち、液晶セルまたは有機EL表示パネルであるのが好ましく、液晶セルであるのがより好ましい。すなわち、本発明の画像表示装置としては、表示素子として液晶セルを用いた液晶表示装置、表示素子として有機EL表示パネルを用いた有機EL表示装置であるのが好ましく、液晶表示装置であるのがより好ましい。
 〔液晶表示装置〕
 本発明の画像表示装置の一例である液晶表示装置としては、上述した本発明の光学異方性素子および/または偏光素子と、液晶セルと、を有する液晶表示装置である。
 例えば、本発明においては、液晶セルの両側に設けられる積層体のうち、フロント側の偏光素子として本発明の偏光素子を用いるのが好ましく、フロント側およびリア側の偏光素子として本発明の偏光素子を用いるのがより好ましい。
 以下に、液晶表示装置を構成する液晶セルについて詳述する。
 <液晶セル>
 液晶表示装置に利用される液晶セルは、VA(Vertical Alignment)モード、OCB(Optically Compensated Bend)モード、IPS(In-Plane-Switching)モード、またはTN(Twisted Nematic)モードであることが好ましいが、これらに限定されるものではない。
 TNモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子(棒状液晶化合物)が実質的に水平配向し、更に60~120゜にねじれ配向している。TNモードの液晶セルは、カラーTFT液晶表示装置として最も多く利用されており、多数の文献に記載がある。
 VAモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に垂直に配向している。VAモードの液晶セルには、(1)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直に配向させ、電圧印加時に実質的に水平に配向させる狭義のVAモードの液晶セル(特開平2-176625号公報記載)に加えて、(2)視野角拡大のため、VAモードをマルチドメイン化した(MVAモード(Multi-domain Vertical Alignment)の)液晶セル(SID97、Digest of tech.Papers(予稿集)28(1997)845記載)、(3)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直配向させ、電圧印加時にねじれマルチドメイン配向させるモード(n-ASM(Axially symmetric aligned microcell)モード)の液晶セル(日本液晶討論会の予稿集58~59(1998)記載)および(4)SURVIVALモードの液晶セル(LCD(liquid crystal display)インターナショナル98で発表)が含まれる。また、PVA(Patterned Vertical Alignment)型、光配向型(Optical Alignment)、およびPSA(Polymer-Sustained Alignment)のいずれであってもよい。これらのモードの詳細については、特開2006-215326号公報、および特表2008-538819号公報に詳細な記載がある。
 IPSモードの液晶セルは、棒状液晶性分子が基板に対して実質的に平行に配向しており、基板面に平行な電界が印加することで液晶分子が平面的に応答する。IPSモードは電界無印加時で黒表示となり、上下一対の偏光板の吸収軸は直交している。光学補償シートを用いて、斜め方向での黒表示時の漏れ光を低減させ、視野角を改良する方法が、特開平10-54982号公報、特開平11-202323号公報、特開平9-292522号公報、特開平11-133408号公報、特開平11-305217号公報、特開平10-307291号公報などに開示されている。
 〔有機EL表示装置〕
 本発明の画像表示装置の一例である有機EL表示装置としては、例えば、視認側から、上述した本発明の偏光素子と、上述した本発明の光学異方性素子と、有機EL表示パネルと、をこの順で有する態様が好適に挙げられる。
 また、有機EL表示パネルは、電極間(陰極および陽極間)に有機発光層(有機エレクトロルミネッセンス層)を挟持してなる有機EL素子を用いて構成された表示パネルである。有機EL表示パネルの構成は特に制限されず、公知の構成が採用される。
 以下に実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。
 〔モノマーM1の合成〕
 撹拌羽、温度計、滴下ロートおよび還流管を備えた2L三口フラスコに、4-アミノシクロヘキサノール50.0g、トリエチルアミン48.3g、および、N,N-ジメチルアセトアミド800gを量りとり、氷冷下で撹拌した。
 次いで、メタクリル酸クロリド47.5gを滴下ロートを用いて40分かけて滴下し、滴下終了後、40℃で2時間撹拌した。
 反応液を室温(23℃)まで冷却した後、析出した塩を吸引ろ過で除去した。得られた有機層を撹拌羽、温度計、滴下ロートおよび還流管を備えた2L三口フラスコに移し、水冷下で撹拌した。
 次いで、N,N-ジメチルアミノピリジン10.6g、トリエチルアミン65.9gを添加し、あらかじめ125gのテトラヒドロフランに溶解させた4-オクチルオキシ桂皮酸クロリド191.8gを滴下ロートを用いて30分かけて滴下し、滴下終了後、50℃で6時間撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、水で分液洗浄し、得られた有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濃縮することにより黄白色固体を得た。
 得られた黄白色固体をメチルエチルケトン(MEK)400gに加熱溶解させ、再結晶を行うことで、以下に示すモノマーM1を白色固体として98g得た(収率40%)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000073
 〔モノマーM2〕
 以下に示すモノマーM2は、サイクロマーM-100(株式会社ダイセル社製)を用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000074
 〔モノマーM3〕
 以下に示すモノマーM3は、BBEM(マナック株式会社製)を用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000075
 〔共重合体PA-1の合成〕
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000076
 冷却管、温度計、および撹拌機を備えたフラスコに、溶媒としてのMEK(69.5g)と、合成したモノマーM1(4.85g)を入れ、フラスコ内に窒素を5mL/min流しながら、水浴加熱により還流することにより、モノマーM1を溶解させた。
 ここに、モノマーM2(26.3g)、モノマーM3(16.8g)、重合開始剤としての2,2’-アゾビス(イソ酪酸)ジメチル(580mg)、および、溶媒としてのMEK(19.6g)を混合した溶液を、3時間かけて滴下し、さらに2時間還流状態を維持したまま撹拌することにより、前駆体pPA-1をMEK溶液として得た。
 pPA-1のMEK溶液に、DMAc(47.5g)、4?ヒドロキシTEMPO(173mg)、および、ジアザビシクロウンデセン(12.0g)を加え、60℃にて8時間攪拌を行った。反応終了後、室温まで放冷、セライト濾過により不溶物を除去した後、濾液を水/メタノール(3/1(v/v))(1000ml)中へ滴下することにより重合体を沈殿させた。回収した沈殿物を濾別し、水/メタノール(3/1(v/v))(400ml)で2回洗浄および濾過を繰り返すことにより精製を行った。
 得られた精製体を室温において12時間送風乾燥することにより、下記式で表される共重合体PA-1を得た。
 共重合体PA-1(重量平均分子量:35000)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000077
(上記式中、各繰り返し単位に付された数値は、各繰り返し単位の質量%を表す。)
[実施例1]
 <光配向膜PA1の形成>
 下記の光配向膜用組成物PA1を、ワイヤーバーで連続的に支持体であるTACフィルムTJ40UL(厚み40μm、富士フイルム社製)上に塗布し、第1塗布膜を形成した。
 次いで、支持体上の第1塗布膜を140℃の温風で120秒間乾燥し、支持体上に第1乾燥被膜を形成した。
 次いで、第1乾燥被膜に対して偏光紫外線照射(10mJ/cm、超高圧水銀ランプ使用)することで、光配向膜PA1を形成し、光配向膜付きTACフィルムを得た。
 光配向膜PA1の膜厚は1.0μmであった。
────────────────────────────────
(光配向膜用組成物PA1)
────────────────────────────────
・上記共重合体PA-1            100.00質量部
・下記酸発生剤PAG-1             5.00質量部
・下記酸発生剤CPI-110TF        0.005質量部
・キシレン                 1220.00質量部
・メチルイソブチルケトン           122.00質量部
────────────────────────────────
 酸発生剤PAG-1
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000078
 酸発生剤CPI-110F
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000079
 <偏光層P1の形成>
 得られた光配向膜PA1上に、下記の偏光層形成用組成物P1をワイヤーバーで連続的に塗布し、塗布層P1を形成した。
 次いで、塗布層P1を140℃で90秒間加熱し、塗布層P1を室温(23℃)になるまで冷却した。
 次いで、80℃で60秒間加熱し、再び室温になるまで冷却した。
 その後、高圧水銀灯を用いて照度28mW/cmの照射条件で60秒間照射することにより、光配向膜PA1上に偏光層P1を形成し、実施例1の偏光素子を作製した。
 偏光層P1の膜厚は1.5μmであった。
――――――――――――――――――――――――――――――――
(偏光層形成用組成物P1)
――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記アゾ色素Y-1               0.25質量部
・下記アゾ色素M-1               0.27質量部
・下記アゾ色素C-1               0.65質量部
・下記高分子液晶化合物P-1           3.59質量部
・下記液晶化合物L-1              0.12質量部
・重合開始剤
 IRGACUREOXE-02(BASF社製) 0.200質量部
・下記界面改良剤F-1             0.026質量部
・シクロペンタノン               47.50質量部
・テトラヒドロフラン              47.50質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――
 アゾ色素Y-1
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000080
 アゾ色素M-1
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000081
 アゾ色素C-1
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000082
 高分子液晶化合物P-1(重量平均分子量:18000)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000083
 液晶化合物L-1
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000084
 界面改良剤F-1
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000085
[実施例2~4]
 光配向膜PA1の形成において、共重合体PA-1を下記共重合体PA-2~PA-4に変更した以外は、実施例1と同様の方法にて、光配向膜PA2~PA4を形成した。
 光配向膜PA1に代えて、光配向膜PA2~PA4を用いた以外は、実施例1と同様の方法にて、実施例2~4の偏光素子を作製した。光配向膜の膜厚は1.0μmであり、偏光層の膜厚は1.5μmであった。
 共重合体PA-2(重量平均分子量:24000)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000086
(上記式中、各繰り返し単位に付された数値は、各繰り返し単位の質量%を表す。)
 共重合体PA-3(重量平均分子量:15000)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000087
(上記式中、各繰り返し単位に付された数値は、各繰り返し単位の質量%を表す。)
 共重合体PA-4(重量平均分子量:45000)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000088
(上記式中、各繰り返し単位に付された数値は、各繰り返し単位の質量%を表す。)
[実施例5]
 <偏光層P5の形成>
 下記の偏光層形成用組成物P5を調製し、攪拌しながら50℃で3時間加熱溶解し、0.45μmフィルターでろ過した。
 次いで、実施例1で得られた光配向膜PA1上に、ろ過後の偏光層形成用組成物P5をワイヤーバーで連続的に塗布し、塗布層P5を形成した。
 次いで、塗布層P5を120℃で60秒間加熱し、塗布層P5を室温(23℃)になるまで冷却した。これにより、スメクチックB相で配向が安定化した。
 その後、高圧水銀灯を用いて照度28mW/cmの照射条件で60秒間照射することにより、光配向膜PA1上に偏光層P5を形成し、実施例5の偏光素子を作製した。
 偏光層P5の膜厚は3.8μmであった。
――――――――――――――――――――――――――――――――
(偏光層形成用組成物P5)
――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記アゾ色素Y-5                2.7質量部
・下記アゾ色素M-5                2.7質量部
・下記アゾ色素C-5                2.7質量部
・下記液晶化合物P-5              75.5質量部
・重合開始剤IRGACURE819(BASF社製) 0.8質量部
・上記界面改良剤F-1               0.6質量部
・シクロペンタノン               274.5質量部
・テトラヒドロフラン              640.5質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――
 アゾ色素M-5
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000089
 アゾ色素Y-5
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000090
 アゾ色素C-5
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000091
 液晶化合物P-5(下記化合物A/下記化合物B=75/25で混合)
  化合物A
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000092
 化合物B
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000093
[比較例1]
 光配向膜PA1の形成において、共重合体PA-1を下記共重合体PAA-1に変更した以外は、実施例1と同様の方法にて、光配向膜PAA1を形成した。
 光配向膜PA1に代えて、光配向膜PAA1を用いた以外は、実施例1と同様の方法にて、比較例1の偏光素子を作製した。光配向膜の膜厚は1.0μmであり、偏光層の膜厚は1.5μmであった。
 なお、下記共重合体PAA-1は、国際公開第2017/069252号の[0095]段落に記載された重合体A2の合成方法に準じて合成した。
 共重合体PAA-1(重量平均分子量:36000)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000094
(上記式中、各繰り返し単位に付された数値は、各繰り返し単位の質量%を表す。)
[比較例2]
 光配向膜PA1の形成において、共重合体PA-1を下記共重合体PAA-2に変更した以外は、実施例1と同様の方法にて、光配向膜PAA2を形成した。
 光配向膜PA1に代えて、光配向膜PAA2を用いた以外は、実施例1と同様の方法にて、比較例2の偏光素子を作製した。光配向膜の膜厚は1.0μmであり、偏光層の膜厚は1.5μmであった。
 なお、下記共重合体PAA-2は、国際公開第2018/173727号の実施例31に記載された重合体P31の合成方法に準じて合成した。
 共重合体PAA-2(重量平均分子量:70000)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000095
(上記式中、各繰り返し単位に付された数値は、各繰り返し単位の質量%を表す。)
[評価]
 <液晶配向性(偏光度)>
 作製した偏光素子(以下、本段落において「偏光膜B」と略します。)の液晶配向性については、日本分光(株)製自動偏光フィルム測定装置VAP-7070を用いて、視感度補正した偏光度を算出して評価した。結果を下記表2に示す。
 ここで、「視感度補正した偏光度」とは、光源と、直線偏光子と、偏光膜Bとをこの順に設置し、支持体側から入射した380~780nmの波長域における透過率を測定し、下記式で各波長の偏光度を算出し、視感度補正係数を乗じた値の平均値をいう。
 偏光度P=√((Tp-Tc)/(Tp+Tc)
 Tp=(Ty^2+Tx^2)/2
 Tc=Ty*Tx
 Tx:入射偏光と偏光膜Bがクロスニコルになるように配置した際の透過率(入射偏光を100%とする)
 Ty:入射偏光と偏光膜Bがパラニコルになるように配置した際の透過率(入射偏光を100%とする)
 <密着性>
 作製した偏光素子を25mm×150mmの大きさに裁断し、偏光素子の偏光層にテープを貼りつけて剥離した。
 偏光層剥離面を観察し、以下の基準に沿って評価した。結果を下記表2に示す。
 A:剥離無し
 B:剥離残りが観察されるが、面積で5%以下
 C:剥離残りが観察され、面積で5%以上
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000096
 表2に示す結果から、シンナメート基で表される光配向性基を含む繰り返し単位、エポキシ基で表される重合性基を含む繰り返し単位、および、アクリロイル基で表される重合性基を含む繰り返し単位を有する共重合体であっても、主鎖がシロキサンの共重合体を用いて光配向膜を形成すると、隣接層として偏光層を設けた場合には、液晶配向性(偏光度)および密着性のいずれも劣ること分かった(比較例1)。これは、二色性色素は立体障害の小さい剛直な分子であるため有機溶剤に対する溶解性が低く、塗布液には溶解力の高い有機溶媒の使用が必須となるため、光配向膜が、有機溶媒で侵されることに起因している。
 また、シンナメート基で表される光配向性基を含む繰り返し単位A、および、エポキシ基で表される重合性基を含む繰り返し単位Cを有する共重合体を用いて光配向膜を形成すると、隣接層として偏光層を設けた場合には、液晶配向性(偏光度)は良好であったが、密着性が劣ることが分かった(比較例2)。
 これに対し、繰り返し単位A、繰り返し単位Bおよび繰り返し単位Cを有する共重合体を用いて光配向膜を形成すると、隣接層として偏光層を設けた場合にも、液晶配向性(偏光度)および密着性がいずれも良好となることが分かった(実施例1~5)。
[実施例6]
 <光学異方性層P6の形成>
 下記の光学異方性層形成用組成物P6を調製し、攪拌しながら50℃で3時間加熱溶解し、0.45μmフィルターでろ過した。
 次いで、実施例1で得られた光配向膜PA1上に、ろ過後の光学異方性層形成用組成物P6をワイヤーバーで連続的に塗布し、塗布層P6を形成した。
 次いで、塗布層P6を105℃まで加熱した後、60℃まで徐冷して配向を安定化させた。これにより、スメクチックA相で配向が安定化した。
 その後、60℃に保ち、窒素雰囲気下で高圧水銀灯を用いて照度28mW/cmの照射条件で60秒間照射することにより、光配向膜PA1上に光学異方性層P6を形成し、実施例6の光学異方性素子を作製した。
 光学異方性層P6の膜厚は2.0μmであった。
――――――――――――――――――――――――――――――――
光学異方性層形成用組成物P6
――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記重合性液晶化合物L-6-1        43.75質量部
・下記重合性液晶化合物L-6-2        43.75質量部
・下記重合性化合物A-6            12.50質量部
・下記重合開始剤S-1(オキシム型)       3.00質量部
・上記界面改良剤F-1              0.20質量部
・ハイソルブMTEM(東邦化学工業社製)     2.00質量部
・NKエステルA-200(新中村化学工業社製)  1.00質量部
・メチルエチルケトン              424.8質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――
 なお、下記重合性液晶化合物L-6-1およびL-6-2のアクリロイルオキシ基に隣接する基は、プロピレン基(メチル基がエチレン基に置換した基)を表し、下記重合性液晶化合物L-6-1およびL-6-2は、メチル基の位置が異なる位置異性体の混合物を表す。
 重合性液晶化合物L-6-1
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000097
 重合性液晶化合物L-6-2
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000098
 重合性化合物A-6
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000099
 重合開始剤S-1(オキシム型)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000100
[実施例7~9]
 光配向膜PA1に代えて、実施例2~4で得られた光配向膜PA2~PA4を用いた以外は、実施例6と同様の方法にて、実施例7~9の光学異方性素子を作製した。光配向膜の膜厚は1.0μmであり、光学異方性層の膜厚は2.0μmであった。
[実施例10]
 <光配向膜PA10の形成>
 光配向膜PA1の形成において、共重合体PA-1を下記共重合体PA-10に変更した以外は、実施例1と同様の方法にて、光配向膜PA10を形成した。
 光配向膜PA10の膜厚は1.0μmであった。
 共重合体PA-10(重量平均分子量:35000)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000101
(上記式中、各繰り返し単位に付された数値は、各繰り返し単位の質量%を表す。)
 <光学異方性層P10の形成>
 下記の光学異方性層形成用組成物P10を調製し、攪拌しながら50℃で3時間加熱溶解し、0.45μmフィルターでろ過した。
 次いで、光配向膜PA10上に、ろ過後の光学異方性層形成用組成物P10をワイヤーバーで連続的に塗布し、塗布層P10を形成した。
 次いで、塗布層P10を120℃まで加熱した後、60℃まで徐冷して配向を安定化させた。
 その後、60℃に保ち、窒素雰囲気下で高圧水銀灯を用いて照度28mW/cmの照射条件で4秒間照射し、続いて120℃に加熱しながら20秒間照射することにより、光配向膜PA10上に光学異方性層P10を形成し、実施例10の光学異方性素子を作製した。
 光学異方性層P10の膜厚は2.0μmであった。
――――――――――――――――――――――――――――――――
(光学異方性層形成用組成物P10)
――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記重合性液晶化合物L-10-1       42.00質量部
・下記重合性液晶化合物L-10-2       42.00質量部
・下記重合性化合物A-10           16.00質量部
・上記重合開始剤S-1(オキシム型)       0.50質量部
・上記界面改良剤F-1              0.20質量部
・ハイソルブMTEM(東邦化学工業社製)     2.00質量部
・NKエステルA-200(新中村化学工業社製)  1.00質量部
・シクロペンタノン               424.8質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――
 重合性液晶化合物L-10-1
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000102
 重合性液晶化合物L-10-2
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000103
 重合性化合物A-10
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000104
[実施例11~16]
 光配向膜PA10の形成において、共重合体PA-10を下記共重合体PA-11~PA-16に変更した以外は、実施例10と同様の方法にて、光配向膜PA11~PA16を形成した。
 光配向膜PA10に代えて、光配向膜PA11~PA16を用いた以外は、実施例10と同様の方法にて、実施例11~14の光学異方性素子を作製した。光配向膜の膜厚は1.0μmであり、光学異方性層の膜厚は2.0μmであった。
 共重合体PA-11~PA-13
 共重合体PA-11は重量平均分子量を41,000に、共重合体PA-12は重量平均分子量を7,000に、共重合体PA-13は重量平均分子量を130,000に変更した以外は、共重合体PA-10と同じ構造の共重合体である。
 共重合体PA-14(重量平均分子量:30000)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000105
(上記式中、各繰り返し単位に付された数値は、各繰り返し単位の質量%を表す。)
 共重合体PA-15(重量平均分子量:37000)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000106
(上記式中、各繰り返し単位に付された数値は、各繰り返し単位の質量%を表す。)
 共重合体PA-16(重量平均分子量:19000)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000107
(上記式中、各繰り返し単位に付された数値は、各繰り返し単位の質量%を表す。)
[実施例17]
 光学異方性層P10の形成において、重合性液晶化合物L-10-1およびL-10-2を下記重合性液晶化合物L-17に変更した以外は、実施例10と同様の方法にて、実施例17の光学異方性素子を得た。光学異方性層の膜厚は2.0μmであった。
 重合性液晶化合物L-17
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000108
[比較例3]
 光配向膜PA10の形成において、共重合体PA-10を下記共重合体PAA-3に変更した以外は、実施例10と同様の方法にて、光配向膜PAA3を形成した。
 光配向膜PA10に代えて、光配向膜PAA3を用いた以外は、実施例10と同様の方法にて、比較例3の光学異方性素子を作製した。光配向膜の膜厚は1.0μmであり、光学異方性層の膜厚は2.0μmであった。
 なお、下記共重合体PAA-3は、特許第6250324号公報の実施例6に記載された重合体6の合成方法に準じて合成した。
 共重合体PAA-3(重量平均分子量:37300)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000109
(上記式中、各繰り返し単位に付された数値は、各繰り返し単位の質量%を表す。)
[比較例4]
 光配向膜PA10の形成において、共重合体PA-10を上記共重合体PAA-2に変更した以外は、実施例10と同様の方法にて、光配向膜PAA2を形成した。
 光配向膜PA10に代えて、光配向膜PAA2を用いた以外は、実施例10と同様の方法にて、比較例4の光学異方性素子を作製した。光配向膜の膜厚は1.0μmであり、光学異方性層の膜厚は2.0μmであった。
[評価]
 <液晶配向性>
 作製した光学異方性素子について、偏光顕微鏡を用いて消光位から2度ずらした状態で観察し、以下の基準で評価した。結果を下記表3に示す。
 A:液晶ダイレクタの乱れがなく、面状が安定している
 B:液晶ダイレクタの乱れが部分的にある
 C:液晶ダイレクタが大幅に乱れて面状が安定せず、表示性能が非常に劣る
 なお、本願明細書において、安定した面状とは、クロスニコル配置した2枚の偏光板の間に光学積層体を設置して観察した際にムラや配向不良等の欠陥がない状態を意図する。
 また、本願明細書において、液晶ダイレクタとは液晶性分子の長軸が配向している方向(配向主軸)のベクトルを意図する。
 <密着性>
 作製した光学異方性素子を25mm×150mmの大きさに裁断し、光学異方性素子の光学異方性層にテープを貼りつけて剥離した。
 光学異方性層剥離面を観察し、以下の基準に沿って評価した。結果を下記表3に示す。
 A:剥離無し
 B:剥離残りが観察されるが、面積で5%以下
 C:剥離残りが観察され、面積で5%以上
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000110
 表3に示す結果から、シンナメート基で表される光配向性基を含む繰り返し単位A、および、アクリロイル基で表される重合性基を含む繰り返し単位Bを有する共重合体を用いて光配向膜を形成すると、隣接層として光学異方性層を設けた場合には、液晶配向性および密着性がいずれも劣ることが分かった(比較例3)。これは、逆波長分散性の重合性液晶化合物は有機溶媒に対する溶解性が低く、塗布液には溶解力の高い有機溶媒の使用が必須となるため、光配向膜が、有機溶媒で侵されることに起因している。
 また、シンナメート基で表される光配向性基を含む繰り返し単位A、および、エポキシ基で表される重合性基を含む繰り返し単位Cを有する共重合体を用いて光配向膜を形成すると、隣接層として光学異方性層を設けた場合には、液晶配向性は良好であったが、密着性が劣ることが分かった(比較例4)。
 これに対し、繰り返し単位A、繰り返し単位Bおよび繰り返し単位Cを有する共重合体を用いて光配向膜を形成すると、隣接層として光学異方性層を設けた場合にも、液晶配向性および密着性がいずれも良好となることが分かった(実施例6~17)。
 特に実施例10~13を対比すると、光配向膜の形成に用いる共重合体の重量平均分子量が10000~100000であると、液晶配向性がより良好となることが分かった。
 また、実施例10、11、14~16および17を対比すると、光配向膜の形成に用いる共重合体の全質量に対する繰返し単位Aの含有量a、繰返し単位Bの含有量b、および、繰返し単位Cの含有量cの各質量%が、5≦a≦30、20≦b≦45、および、50≦c≦75を満たすと、液晶配向性および密着性のいずれか一方がより良好となることが分かった。
[実施例18]
 〔セルロースアシレートフィルム1の作製〕
 以下のとおり、セルロースアシレートフィルム1を作製した。
 <コア層セルロースアシレートドープの作製>
 下記の組成物をミキシングタンクに投入し、撹拌して、各成分を溶解し、コア層セルロースアシレートドープとして用いるセルロースアセテート溶液を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
コア層セルロースアシレートドープ
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・アセチル置換度2.88のセルロースアセテート    100質量部
・特開2015-227955号公報の実施例に
記載されたポリエステル化合物B             12質量部
・下記化合物F                      2質量部
・メチレンクロライド(第1溶媒)           430質量部
・メタノール(第2溶剤)                64質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
 化合物F
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000111
 <外層セルロースアシレートドープの作製>
 上記のコア層セルロースアシレートドープ90質量部に下記のマット剤溶液を10質量部加え、外層セルロースアシレートドープとして用いるセルロースアセテート溶液を調製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
マット剤溶液
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・平均粒子サイズ20nmのシリカ粒子
(AEROSIL R972、日本アエロジル(株)製)    2質量部
・メチレンクロライド(第1溶媒)            76質量部
・メタノール(第2溶剤)                11質量部
・上記のコア層セルロースアシレートドープ         1質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
 <セルロースアシレートフィルム1の作製>
 上記コア層セルロースアシレートドープと上記外層セルロースアシレートドープを平均孔径34μmのろ紙および平均孔径10μmの焼結金属フィルターでろ過した後、上記コア層セルロースアシレートドープとその両側に外層セルロースアシレートドープとを3層同時に流延口から20℃のドラム上に流延した(バンド流延機)。
 次いで、溶剤含有率略20質量%の状態で剥ぎ取り、フィルムの幅方向の両端をテンタークリップで固定し、横方向に延伸倍率1.1倍で延伸しつつ乾燥した。
 その後、熱処理装置のロール間を搬送することにより、更に乾燥し、厚み40μmの光学フィルムを作製し、これをセルロースアシレートフィルム1とした。得られたセルロースアシレートフィルム1の面内レターデーションは0nmであった。
 〔積層体Aの作製〕
 以下のとおり、上記セルロースアシレートフィルム1と光配向膜PA1と液晶層P1と硬化層N1と酸素遮断層B1とをこの順に隣接して備える積層体Aを作製した。
 <光配向膜付きTACフィルムの作製>
 後述する配向膜形成用塗布液PA18を、ワイヤーバーで連続的に上記セルロースアシレートフィルム1上に塗布した。塗膜が形成された支持体を140℃の温風で120秒間乾燥し、続いて、塗膜に対して偏光紫外線照射(10mJ/cm、超高圧水銀ランプ使用)することで、光配向膜PA18を形成し、光配向膜付きTACフィルムを得た。
 光配向膜PA18の厚みdは1.0μmであった。光配向膜PA18の弾性率Eは4.7GPaであった。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
(配向膜形成用塗布液PA18)
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・上記共重合体PA-1              65.21質量部
・デナコールEX614B(ナガセケムテックス社製)26.25質量部
・酸発生剤サンエイドSI-B3A          7.58質量部
・ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA)     0.55質量部
・キシレン                  1142.92質量部
・メチルイソブチルケトン            126.99質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
 <偏光層P1の形成>
 得られた光配向膜付きTACフィルムの光配向膜PA18上に、実施例1と同様の偏光層形成用組成物P1をワイヤーバーで連続的に塗布し、実施例1と同様の方法で、偏光層P1を形成した。
 <硬化層N1の形成>
 形成された上記偏光層P1上に、下記の硬化層形成用組成物N1をワイヤーバーで連続的に塗布し、硬化層N1を形成した。
 次いで、硬化層N1を室温乾燥させ、次いで、高圧水銀灯を用いて照度28mW/cmの照射条件で15秒間照射することにより、偏光層P1上に硬化層N1を作製した。
 硬化層N1の膜厚は、0.05μm(50nm)であった。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
硬化層形成用組成物N1の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記棒状液晶性化合物の混合物L1         2.61質量部
・下記変性トリメチロールプロパントリアクリレート  0.11質量部
・下記光重合開始剤I-1              0.05質量部
・下記界面改良剤F-3               0.21質量部
・メチルイソブチルケトン               297質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
 棒状液晶性化合物の混合物L1(下記式中の数値は質量%を表し、Rは酸素原子で結合する基を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000112
 変性トリメチロールプロパントリアクリレート
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000113
 光重合開始剤I-1
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000114
 界面改良剤F-3
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000115
 <酸素遮断層B1の形成>
 形成された上記硬化層N1上に、下記の組成の塗布液をワイヤーバーで連続的に塗布した。その後、100℃の温風で2分間乾燥することにより、硬化層N1上に厚み1.1μmのポリビニルアルコール(PVA)配向膜(酸素遮断層B1)を形成した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
酸素遮断層形成用組成物B1の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記の変性ポリビニルアルコール          3.80質量部
・開始剤Irgcure2959           0.20質量部
・水                          70質量部
・メタノール                      30質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
 変性ポリビニルアルコール
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000116
 このようにして、セルロースアシレートフィルム1と光配向膜PA18と偏光層P1と硬化層N1と酸素遮断層B1とをこの順に隣接して備える積層体Aを得た。
 〔ポジティブAプレートA1を有するTACフィルムA1の作製〕
 後述する配向膜形成用塗布液PAAA1を、ワイヤーバーで連続的に上述したセルロースアシレートフィルム1上に塗布した。塗膜が形成された支持体を140℃の温風で120秒間乾燥し、続いて、塗膜に対して偏光紫外線照射(10mJ/cm、超高圧水銀ランプ使用)することで、0.2μmの厚みの光配向膜PAAA1を形成し、光配向膜付きTACフィルムを得た。
 後述する組成の組成物A-1を、バーコーターを用いて上記光配向膜PAAA1上に塗布した。光配向膜PAAA1上に形成された塗膜を温風にて120℃に加熱し、その後60℃に冷却した後に、窒素雰囲気下で高圧水銀灯を用いて波長365nmにて100mJ/cmの紫外線を塗膜に照射し、続いて120℃に加熱しながら500mJ/cmの紫外線を塗膜に照射することで、液晶性化合物の配向を固定化し、ポジティブAプレートA1を有するTACフィルムA1を作製した。
 ポジティブAプレートA1の厚みは2.5μmであり、Re(550)は144nmであった。また、ポジティブAプレートA1は、Re(450)≦Re(550)≦Re(650)の関係を満たしていた。Re(450)/Re(550)は、0.82であった。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
(配向膜形成用塗布液PAAA1)
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記重合体PAAA1             100.00質量部
・上記酸発生剤PAG-1              5.00質量部
・上記酸発生剤CPI-110TF         0.005質量部
・イソプロピルアルコール             16.50質量部
・酢酸ブチル                 1072.00質量部
・メチルエチルケトン              268.00質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
 重合体PAAA1
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000117
―――――――――――――――――――――――――――――――――
(組成物A-1)
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記重合性液晶性化合物L-1          43.50質量部
・下記重合性液晶性化合物L-2          43.50質量部
・下記重合性液晶性化合物L-3           8.00質量部
・下記重合性液晶性化合物L-4           5.00質量部
・下記重合開始剤PI-1              0.55質量部
・下記レベリング剤T-1              0.20質量部
・シクロペンタノン               235.00質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
 重合性液晶性化合物L-1(tBuはターシャリーブチル基を表す)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000118
 重合性液晶性化合物L-2
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000119
 重合性液晶性化合物L-3
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000120
 重合性液晶性化合物L-4(Meはメチル基を表す)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000121
 重合開始剤PI-1
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000122
 レベリング剤T-1
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000123
 〔ポジティブCプレートC1を有するTACフィルムC1の作製〕
 仮支持体として、上述したセルロースアシレートフィルム1を用いた。
 セルロースアシレートフィルム1を温度60℃の誘電式加熱ロールを通過させ、フィルム表面温度を40℃に昇温した後に、フィルムの片面に下記に示す組成のアルカリ溶液を、バーコーターを用いて塗布量14ml/mで塗布し、110℃に加熱し、(株)ノリタケカンパニーリミテド製のスチーム式遠赤外ヒーターの下に、10秒間搬送した。
 次いで、同じくバーコーターを用いて、フィルム上に純水を3ml/m塗布した。
 次いで、ファウンテンコーターによる水洗とエアナイフによる水切りを3回繰り返した後に、フィルムを70℃の乾燥ゾーンに10秒間搬送して乾燥し、アルカリ鹸化処理されたセルロースアシレートフィルム1を作製した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
(アルカリ溶液)
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・水酸化カリウム                   4.7質量部
・水                        15.8質量部
・イソプロパノール                 63.7質量部
・含フッ素界面活性剤SF-1
(C1429O(CHCHO)20H)        1.0質量部
・プロピレングリコール               14.8質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
 下記の組成の配向膜形成用塗布液3を、#8のワイヤーバーを用いて上記アルカリ鹸化処理されたセルロースアシレートフィルム1上に連続的に塗布した。得られたフィルムを60℃の温風で60秒間、さらに100℃の温風で120秒間乾燥し、配向膜を形成した。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
(配向膜形成用塗布液3)
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・ポリビニルアルコール(クラレ製、PVA103)   2.4質量部
・イソプロピルアルコール               1.6質量部
・メタノール                      36質量部
・水                          60質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
 後述するポジティブCプレート形成用塗布液C1を配向膜上に塗布し、得られた塗膜を60℃で60秒間熟成させた後に、空気下にて70mW/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、1000mJ/cmの紫外線を照射して、その配向状態を固定化することにより、液晶性化合物を垂直配向させ、厚み0.5μmのポジティブCプレートC1を有するTACフィルムC1を作製した。
 得られたポジティブCプレートのRth(550)は、-60nmであった。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
(ポジティブCプレート形成用塗布液C1)
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記液晶性化合物L-11               80質量部
・下記液晶性化合物L-12               20質量部
・下記垂直配向性液晶性化合物向剤(S01)        1質量部
・エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート
(V#360、大阪有機化学(株)製)           8質量部
・イルガキュアー907(BASF製)           3質量部
・カヤキュアーDETX(日本化薬(株)製)        1質量部
・下記化合物B03                  0.4質量部
・メチルエチルケトン                 170質量部
・シクロヘキサノン                   30質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000124
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000125
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000126
 〔粘着剤N1、N2の作製〕
 次に、以下の手順に従い、アクリレート系ポリマーを調製した。
 冷却管、窒素導入管、温度計及び撹拌装置を備えた反応容器に、アクリル酸ブチル95質量部、アクリル酸5質量部を溶液重合法により重合させて、平均分子量200万、分子量分布(Mw/Mn)3.0のアクリレート系重合体(A1)を得た。
 次に得られたアクリレート系重合体(A1)を用いて、以下の表4の組成で、アクリレート系粘着剤を作製した。これらの組成物を、シリコーン系剥離剤で表面処理したセパレートフィルムにダイコーターを用いて塗布し90℃の環境下で1分間乾燥させ、紫外線(UV)を下記条件で照射して、アクリレート系粘着剤N1、N2(粘着剤層)を得た。アクリレート系粘着剤の組成と膜厚を下記表4に示す。なお、粘着剤N2は後述する耐久性の評価の際に使用される粘着剤層である。
 <UV照射条件>
 ・フュージョン社無電極ランプ Hバルブ
 ・照度600mW/cm、光量150mJ/cm
 ・UV照度・光量は、アイグラフィックス製「UVPF-36」を用いて測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000127
(A)多官能アクリレート系モノマー:トリス(アクリロイロキシエチル)イソシアヌレート、分子量=423、3官能型(東亜合成社製、商品名「アロニックスM-315」)(B)光重合開始剤:ベンゾフェノンと1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトンとの質量比1:1の混合物、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「イルガキュア500」
(C)イソシアネート系架橋剤:トリメチロールプロパン変性トリレンジイソシアネート(日本ポリウレタン社製「コロネートL」)
(D)シランカップリング剤:3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製「KBM-403」)
 〔UV接着剤組成物の調製〕
 下記UV接着剤組成物を調製した。
─────────────────────────────────
UV接着剤組成物
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・CEL2021P(ダイセル社製)           70質量部
・1、4-ブタンジオールジグリシジルエーテル      20質量部
・2-エチルヘキシルグリシジルエーテル         10質量部
・CPI-100P                 2.25質量部
─────────────────────────────────
 CPI-100P
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000128
 〔実施例18の光学異方性素子の作製〕
 上記ポジティブAプレートA1を有するTACフィルムA1の位相差側と、上記ポジティブCプレートC1を有するTACフィルムC1の位相差側とを、上記UV接着剤組成物を用いて600mJ/cmのUV照射で貼り合わせた。UV接着剤層の厚みは3μmであった。なお、UV接着剤で貼り合わせる表面には、それぞれコロナ処理を行った。次に、ポジティブAプレートA1側の光配向膜PAAA1とセルロースアシレートフィルム1を除去し、位相差板1とした。
 低反射表面フィルムCV-LC5(富士フイルム社製)の支持体側に、上記粘着剤N1(粘着剤層2)を用いて、上記積層体Aの酸素遮断層側を貼り合わせた。次に、セルロースアシレートフィルム1のみを除去し、その除去した面と、上記位相差板1のポジティブAプレートA1側とを、上記粘着剤N1(粘着剤層1)を用いて貼り合わせ、実施例18の積層体を作製した。このとき、光吸収異方性層(偏光層P1)の吸収軸と、ポジティブAプレートA1の遅相軸とのなす角度が45°となるように貼り合わせた。
 このようにして、セルロースアシレートフィルム1と配向膜とポジティブCプレートC1とUV接着剤層とポジティブAプレートA1(λ/4板)と粘着剤N1(粘着剤層1)と光配向膜PA18と偏光層P1(光吸収異方性層)と硬化層N1と酸素遮断層B1と粘着剤N1(粘着剤層2)と低反射表面フィルムCV-LC5(表面保護層)とをこの順に隣接して有する実施例18の光学異方性素子を得た。
[実施例19]
 配向膜形成用塗布液PA18の代わりに、以下に示す塗布液を使用した以外は、実施例18と同様の手順に従って、光学異方性素子を得た。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
(配向膜形成用塗布液PA19)
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・上記共重合体PA-1              63.36質量部
・デナコールEX1112(ナガセケムテックス社製)28.51質量部
・酸発生剤サンエイドSI-B3A          7.58質量部
・DIPEA                    0.55質量部
・キシレン                  1150.90質量部
・メチルイソブチルケトン            129.11質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
[実施例20]
 配向膜形成用塗布液PA18の代わりに、以下に示す塗布液を使用した以外は、実施例18と同様の手順に従って、光学異方性素子を得た。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
(配向膜形成用塗布液PA20)
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・上記共重合体PA-1              64.35質量部
・TEPIC-UC(日産化学社製)        26.25質量部
・酸発生剤サンエイドSI-B3A          7.58質量部
・DIPEA                    0.55質量部
・キシレン                  1142.92質量部
・メチルイソブチルケトン            126.99質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
[実施例21]
 配向膜形成用塗布液PA18の代わりに、以下に示す塗布液を使用した以外は、実施例18と同様の手順に従って、光学異方性素子を得た。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
(配向膜形成用塗布液PA21)
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・上記共重合体PA-1              65.21質量部
・デナコールEX811(ナガセケムテックス社製) 28.51質量部
・酸発生剤サンエイドSI-B3A          7.58質量部
・DIPEA                    0.55質量部
・キシレン                  1147.52質量部
・メチルイソブチルケトン            128.18質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
[実施例22]
 配向膜形成用塗布液PA18の代わりに、以下に示す塗布液を使用した以外は、実施例18と同様の手順に従って、光学異方性素子を得た。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
(配向膜形成用塗布液PA22)
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・上記共重合体PA-1              65.21質量部
・デュラネートK60B(旭化成ケミカルズ社製)  28.51質量部
・酸発生剤サンエイドSI-B3A          7.58質量部
・DIPEA                    0.55質量部
・キシレン                  1147.52質量部
・メチルイソブチルケトン            128.18質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
[実施例23]
 配向膜形成用塗布液PA18の代わりに、以下に示す塗布液を使用した以外は、実施例18と同様の手順に従って、光学異方性素子を得た。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
(配向膜形成用塗布液PA1)
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・上記共重合体PA-1             100.00質量部
・上記酸発生剤PAG-1              5.00質量部
・上記酸発生剤CPI-110TF         0.005質量部
・キシレン                  1220.00質量部
・メチルイソブチルケトン            122.00質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
[比較例5]
 配向膜形成用塗布液PA18の代わりに、以下に示す塗布液を使用した以外は、実施例18と同様の手順に従って、光学異方性素子を得た。
―――――――――――――――――――――――――――――――――
(配向膜形成用塗布液PAA2)
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・上記共重合体PAA-2            100.00質量部
・上記酸発生剤PAG-1              5.00質量部
・上記酸発生剤CPI-110TF         0.005質量部
・キシレン                  1220.00質量部
・メチルイソブチルケトン            122.00質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
 <耐久性の評価>
 実施例18~23および比較例5で作製した各光学異方性素子について耐久性を評価した。
 具体的には、光学異方性素子のポジティブCプレートC1側を、粘着剤N2を用いてアルミ基板に貼合したのち、80℃80%RHの恒温恒湿槽に25時間静置し取り出した後、面状を目視にて観察し以下の評点をつけた。なお、用意したアルミ基板の表面反射率は84%であった。結果を下記表5に示す。実用上、AまたはBであることが好ましく、Aであることがより好ましい。
 A:恒温恒湿槽投入後に反射ムラの発生が見られなかった。
 B:恒温恒湿槽投入後にサンプルの半分以下の面積に軽微な反射ムラの発生が見られた。
 C:恒温恒湿槽投入後にサンプル全面に反射ムラの発生が見られた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000129

Claims (17)

  1.  下記式(A)で表される繰り返し単位Aと、下記式(B)で表される繰り返し単位Bと、下記式(C)で表される繰り返し単位Cとを有する、共重合体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
     前記式(A)~(C)中、
     R~Rは、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表し、
     L~Lは、それぞれ独立に、2価の連結基を表し、
     Aは、ポリエン基、スチルベン基、スチルバゾ-ル基、スチルバゾリウム基、カルコン基、シンナモイル基、芳香族シッフ塩基、芳香族ヒドラゾン基、アゾベンゼン基、アゾナフタレン基、芳香族複素環アゾ基、ビスアゾ基、ホルマザン基、アゾキシベンゼン基、クマリン基、および、マレイミド基からなる群から選択されるいずれかの光配向性基を表し、
     Bは、下記式(PG-1)~(PG-3)で表されるいずれかの重合性基を表し、
     Cは、下記式(PG-4)~(PG-9)で表されるいずれかの重合性基を表す。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
     前記式(PG-1)~(PG-9)中、
     *は、LまたはLとの結合位置を表し、
     Rは、水素原子、ハロゲン原子、メチル基、エチル基、または、トリフルオロメチル基を表す。ただし、前記式(PG-2)、(PG-5)、(PG-6)および(PG-9)における複数のRは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
  2.  重量平均分子量が、10000~100000である、請求項1に記載の共重合体。
  3.  共重合体の全質量に対する前記繰返し単位Aの含有量a、前記繰返し単位Bの含有量b、および、前記繰返し単位Cの含有量cの各質量%が、5≦a≦30、20≦b≦45、および、50≦c≦75を満たす、請求項1または2に記載の共重合体。
  4.  請求項1~3のいずれか1項に記載の共重合体を含有する、光配向膜用組成物。
  5.  更に、有機溶媒を含有する、請求項4に記載の光配向膜用組成物。
  6.  更に、重合開始剤を含有する、請求項4または5に記載の光配向膜用組成物。
  7.  更に、架橋剤を含有する、請求項4~6のいずれか1項に記載の光配向膜用組成物。
  8.  請求項4~7のいずれか1項に記載の光配向膜用組成物を用いて形成した、光配向膜。
  9.  請求項8に記載の光配向膜と、重合性液晶化合物を含有する光学異方性層形成用組成物を用いて形成される光学異方性層とを有する、光学異方性素子。
  10.  前記重合性液晶化合物が、逆波長分散性を示す重合性液晶化合物である、請求項9に記載の光学異方性素子。
  11.  前記重合性液晶化合物が、重合性スメクチック液晶化合物である、請求項9または10に記載の光学異方性素子。
  12.  請求項8に記載の光配向膜と、液晶化合物および二色性物質を含有する偏光層形成用組成物を用いて形成される偏光層とを有する、偏光素子。
  13.  前記液晶化合物が、重合性スメクチック液晶化合物である、請求項12に記載の偏光素子。
  14.  前記液晶化合物が、側鎖型高分子液晶化合物である、請求項12に記載の偏光素子。
  15.  前記側鎖型高分子液晶化合物が、下記式(1)で表される繰り返し単位を有する重合体である、請求項14に記載の偏光素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
     前記式(1)中、P1は繰り返し単位の主鎖を表し、L1は単結合または2価の連結基を表し、SP1はスペーサー基を表し、M1はメソゲン基を表し、T1は末端基を表す。
  16.  前記液晶化合物および前記二色性物質の少なくとも一方が重合性基を有する、請求項12~15のいずれか1項に記載の偏光素子。
  17.  前記液晶化合物および前記二色性物質の少なくとも一方が有する重合性基と、前記共重合体が有する重合性基とが同一種類である、請求項16に記載の偏光素子。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116323718A (zh) * 2020-09-30 2023-06-23 富士胶片株式会社 光取向膜用组合物、光取向膜及光学层叠体
WO2023214502A1 (ja) * 2022-05-02 2023-11-09 富士フイルム株式会社 光学フィルム、偏光板および画像表示装置

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6250324B2 (ja) * 1976-07-06 1987-10-23 Caterpillar Tractor Co
JP2008083394A (ja) * 2006-09-27 2008-04-10 Fujifilm Corp 光学異方性フィルム、およびその製造方法
JP2009512903A (ja) * 2005-11-07 2009-03-26 エルジー・ケム・リミテッド 液晶配向共重合体、それを含む液晶配向膜、およびそれを含む液晶ディスプレイ
JP2009193014A (ja) * 2008-02-18 2009-08-27 Fujifilm Corp パターニング楕円偏光板
WO2017069252A1 (ja) * 2015-10-23 2017-04-27 富士フイルム株式会社 光配向膜用組成物、光配向膜、光学積層体および画像表示装置
WO2018173727A1 (ja) * 2017-03-24 2018-09-27 富士フイルム株式会社 光配向性共重合体、光配向膜および光学積層体
WO2018216812A1 (ja) * 2017-05-26 2018-11-29 富士フイルム株式会社 光配向性ポリマー、バインダー組成物、バインダー層、光学積層体、光学積層体の製造方法および画像表示装置
WO2019131943A1 (ja) * 2017-12-28 2019-07-04 富士フイルム株式会社 光学積層体の製造方法、光学積層体および画像表示装置
WO2019225632A1 (ja) * 2018-05-25 2019-11-28 富士フイルム株式会社 光配向性共重合体、光配向膜および光学積層体
WO2020054720A1 (ja) * 2018-09-12 2020-03-19 富士フイルム株式会社 液晶フィルム、偏光板、円偏光板および画像表示装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6250324B2 (ja) 2013-08-02 2017-12-20 大阪有機化学工業株式会社 光配向膜用組成物および新規重合体

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6250324B2 (ja) * 1976-07-06 1987-10-23 Caterpillar Tractor Co
JP2009512903A (ja) * 2005-11-07 2009-03-26 エルジー・ケム・リミテッド 液晶配向共重合体、それを含む液晶配向膜、およびそれを含む液晶ディスプレイ
JP2008083394A (ja) * 2006-09-27 2008-04-10 Fujifilm Corp 光学異方性フィルム、およびその製造方法
JP2009193014A (ja) * 2008-02-18 2009-08-27 Fujifilm Corp パターニング楕円偏光板
WO2017069252A1 (ja) * 2015-10-23 2017-04-27 富士フイルム株式会社 光配向膜用組成物、光配向膜、光学積層体および画像表示装置
WO2018173727A1 (ja) * 2017-03-24 2018-09-27 富士フイルム株式会社 光配向性共重合体、光配向膜および光学積層体
WO2018216812A1 (ja) * 2017-05-26 2018-11-29 富士フイルム株式会社 光配向性ポリマー、バインダー組成物、バインダー層、光学積層体、光学積層体の製造方法および画像表示装置
WO2019131943A1 (ja) * 2017-12-28 2019-07-04 富士フイルム株式会社 光学積層体の製造方法、光学積層体および画像表示装置
WO2019225632A1 (ja) * 2018-05-25 2019-11-28 富士フイルム株式会社 光配向性共重合体、光配向膜および光学積層体
WO2020054720A1 (ja) * 2018-09-12 2020-03-19 富士フイルム株式会社 液晶フィルム、偏光板、円偏光板および画像表示装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116323718A (zh) * 2020-09-30 2023-06-23 富士胶片株式会社 光取向膜用组合物、光取向膜及光学层叠体
WO2023214502A1 (ja) * 2022-05-02 2023-11-09 富士フイルム株式会社 光学フィルム、偏光板および画像表示装置

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