WO2021200978A1 - 組成物、光学異方性膜、円偏光板、表示装置 - Google Patents

組成物、光学異方性膜、円偏光板、表示装置 Download PDF

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森嶌 慎一
友樹 平井
遼司 姫野
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富士フイルム株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a composition, an optically anisotropic film, a circularly polarizing plate, and a display device.
  • Patent Document 1 proposes a biaxial optically anisotropic film formed by using a composition exhibiting lyotropic liquid crystallinity.
  • the biaxiality means that the refractive index nx in the slow axis direction, the refractive index ny in the phase advance axis direction, and the refractive index nz in the thickness direction of the optically anisotropic film satisfy the relationship of nx>nz> ny.
  • the present invention can form an optically anisotropic film having an inverse wavelength dispersibility and an Nz factor of about 0.50 (0.40 to 0.60).
  • the challenge is to provide.
  • Another object of the present invention is to provide an optically anisotropic film, a circularly polarizing plate, and a display device.
  • the ratio W obtained by the formula (W) described later is 0.25 to 1.75.
  • an optically anisotropic film showing reverse wavelength dispersibility and an Nz factor of about 0.50 (0.40 to 0.60). Further, according to the present invention, an optically anisotropic film, a circularly polarizing plate, and a display device can be provided.
  • the numerical range represented by using "-" in the present specification means a range including the numerical values before and after "-" as the lower limit value and the upper limit value.
  • the slow phase axis and the advance phase axis are defined at a wavelength of 550 nm unless otherwise specified. That is, unless otherwise specified, for example, the slow-phase axis direction means the direction of the slow-phase axis at a wavelength of 550 nm.
  • Re ( ⁇ ) and Rth ( ⁇ ) represent in-plane retardation and thickness direction retardation at wavelength ⁇ , respectively. Unless otherwise specified, the wavelength ⁇ is 550 nm.
  • Re ( ⁇ ) and Rth ( ⁇ ) are values measured at a wavelength ⁇ in AxoScan OPMF-1 (manufactured by Optoscience).
  • AxoScan OPMF-1 manufactured by Optoscience.
  • cellulose acylate (1.48), cycloolefin polymer (1.52), polycarbonate (1.59), polymethylmethacrylate (1.49), And polystyrene (1.59).
  • Nx when calculating the Nz factor of the optically anisotropic film is the refraction coefficient in the slow axis direction in the plane of the optically anisotropic film
  • ny when calculating the Nz factor of the optically anisotropic film is It is the in-plane refractive index of the optically anisotropic film
  • nz when calculating the Nz factor of the optically anisotropic film is the refractive index in the thickness direction of the optically anisotropic film.
  • nx, ny, and nz when calculating the Nz factor are each refractive index at a wavelength of 550 nm.
  • visible light is intended to be light having a wavelength of 400 to 700 nm.
  • ultraviolet rays are intended to be light having a wavelength of 10 nm or more and less than 400 nm.
  • the relationship of angles shall include a range of errors allowed in the technical field to which the present invention belongs. For example, it means that the angle is within the range of ⁇ 5 °, and the error from the exact angle is preferably within the range of ⁇ 3 °.
  • the bonding direction of the divalent group (for example, -COO-) described in the present specification is not particularly limited.
  • L in X-LY is -COO-, it is bonded to the X side. If the position is * 1 and the position connected to the Y side is * 2, L may be * 1-O-CO- * 2 or * 1-CO-O- * 2. May be good.
  • a feature of the composition of the present invention is that it contains a rod-shaped compound and a plate-shaped compound satisfying a predetermined optical relationship and a salt in a predetermined ratio.
  • the composition of the present invention is a composition exhibiting lyotropic liquid crystallinity, and for example, when forming an optically anisotropic film, an orientation state is formed along a predetermined shearing direction. Specifically, as shown in FIG. 1, when the composition is applied onto the support 10 and sheared along the x-axis direction, the rod-shaped compound 12 that functions as a host on the support 10 Is arranged so that its molecular axis (direction in which the rod-shaped compound 12 extends) is along the x-axis direction.
  • the plate-like compound 14 has a ring structure inside thereof, and has a plate-like structure as a whole. Therefore, as shown in FIG. 1, the plurality of plate-like compounds 14 are arranged so that the surfaces of the plate-like structures face each other (in other words, the ring structures inside the compound face each other). Then, the column-shaped aggregate formed by associating the plate-shaped compounds 14 with each other is arranged along the molecular axis of the rod-shaped compound 12 in which the extending direction of the aggregate is the host. At that time, as shown in FIG. 1, the plate-shaped compound 14 is arranged so that the plate-shaped compound 14 stands against the support 10.
  • the plate-like compound 14 is arranged so that the major axis direction is along the normal direction (z-axis direction) of the support 10.
  • the ratio W represents the range of the excess amount of cations with respect to the plate-like compound.
  • the refractive index nx in the x-axis direction, the refractive index ny in the y-axis direction, and z of the rod-shaped compound 12 The refractive index nz in the axial direction is represented as shown in FIG. 2, and nx is the largest.
  • the refractive index nx in the x-axis direction, the refractive index ny in the y-axis direction, and the refractive index nz in the z-axis direction of the plate-shaped compound 14 Is represented as shown in FIG.
  • the refractive index nx in the x-axis direction, the refractive index ny in the y-axis direction, and the refractive index nz in the z-axis direction of the optically anisotropic film are the refractive indices of each component contained in the optically anisotropic film in the x-axis direction. Since it depends on nx, the refractive index ny in the y-axis direction, and the refractive index nz in the z-axis direction, when the rod-shaped compound 12 and the plate-shaped compound 14 are arranged as shown in FIG.
  • the refractive index nx in the x-axis direction, the refractive index ny in the y-axis direction, and the refractive index nz in the z-axis direction are as shown in FIG.
  • the refractive index nx, the refractive index ny, and the refractive index nz of the square film satisfy the relationship of nx> nz> ny. That is, it becomes easy to satisfy the requirement (0.40 to 0.60) of a predetermined Nz factor.
  • the maximum absorption wavelength in the wavelength range of 230 to 400 nm of the rod-shaped compound is smaller than the maximum absorption wavelength in the wavelength range of 230 to 400 nm of the plate-shaped compound. That is, the rod-shaped compound has a maximum absorption wavelength on the shorter wavelength side, the plate-shaped compound has a maximum absorption wavelength on the longer wavelength side, and the maximum absorption wavelength of the rod-shaped compound is shorter than the maximum absorption wavelength of the plate-shaped compound.
  • the absorption axes of the rod-shaped compound 12 are arranged along the x-axis direction, and the absorption axes of the plate-shaped compound 14 are arranged along the y-axis direction.
  • FIG. 1 only two rod-shaped compounds 12 and four plate-shaped compounds 14 are shown for simplification of description, but the number of rod-shaped compounds and plate-shaped compounds in the optically anisotropic film is shown in FIG. The mode is not limited to.
  • composition of the present invention is a lyotropic liquid crystal composition containing a non-colorable rod-like compound having an acid group or a salt thereof and a non-colorable plate-like compound having an acid group or a salt thereof (hereinafter, simply “composition”). It is also called “thing”.)
  • composition a non-colorable rod-like compound having an acid group or a salt thereof
  • non-colorable plate-like compound having an acid group or a salt thereof hereinafter, simply “composition”.
  • the composition comprises a non-colorable rod-like compound having an acid group or a salt thereof (hereinafter, also simply referred to as “rod-like compound”). As described above, the rod-shaped compound tends to be oriented in a predetermined direction. Non-coloring means that it does not show absorption in the visible light region. More specifically, when the ultraviolet-visible absorption spectrum of a solution in which a rod-shaped compound is dissolved at a concentration such that the absorbance at the maximum absorption wavelength in the ultraviolet region (230 to 400 nm) is 1.0 is measured, the visible light region (visible light region (230 to 400 nm)). It means that the absorbance in the wavelength range (400 to 700 nm) is 0.1 or less.
  • the rod-shaped compound preferably exhibits lyotropic liquid crystallinity. That is, the rod-shaped compound is preferably a non-colorable lyotropic liquid crystal compound (non-colorable lyotropic liquid crystal liquid crystal rod-like compound).
  • Riotropic liquid crystal property refers to the property of causing a phase transition between an isotropic phase and a liquid crystal phase by changing the temperature and concentration in a solution state dissolved in a solvent.
  • the rod-shaped compound is preferably water-soluble from the viewpoint that the liquid crystal expression can be easily controlled.
  • the water-soluble rod-shaped compound represents a rod-shaped compound that dissolves in 1% by mass or more in water, and a rod-shaped compound that dissolves in 5% by mass or more in water is preferable.
  • the rod-shaped compound refers to a compound having a ring structure (aromatic ring, non-aromatic ring, etc.) that is one-dimensionally linked via a single bond or a divalent linking group, and is a solvent.
  • a group of compounds having a property of being oriented so that their major axes are aligned in parallel with each other is shown.
  • the rod-shaped compound preferably has a maximum absorption wavelength in the wavelength range of 300 nm or less. That is, the rod-shaped compound preferably has a maximum absorption peak in the wavelength range of 300 nm or less.
  • the maximum absorption wavelength of the rod-shaped compound means the wavelength at which the absorbance takes the maximum value in the absorption spectrum of the rod-shaped compound (measurement range: wavelength range of 230 to 400 nm). When there are multiple maximum values in the absorbance of the absorption spectrum of the rod-shaped compound, the wavelength on the longest wavelength side in the measurement range is selected.
  • the rod-shaped compound preferably has a maximum absorption wavelength in the range of 230 to 300 nm, and more preferably has a maximum absorption wavelength in the range of 250 to 290 nm because the effect of the present invention is excellent.
  • the method for measuring the maximum absorption wavelength is as follows. The rod-shaped compound (5 to 50 mg) is dissolved in pure water (1000 ml), and the absorption spectrum of the obtained solution is measured using a spectrophotometer (MPC-3100 (manufactured by SHIMADZU)).
  • the maximum absorption wavelength in the wavelength range of 230 to 400 nm of the rod-shaped compound is smaller than the maximum absorption wavelength in the wavelength range of 230 to 400 nm of the plate-shaped compound described later.
  • the difference between the maximum absorption wavelength of the rod-shaped compound and the maximum absorption wavelength of the plate-shaped compound is not particularly limited, but is preferably 50 nm or more, more preferably 70 nm or more.
  • the maximum absorption wavelength of the rod-shaped compound means the wavelength at which the absorbance takes the maximum value in the absorption spectrum of the rod-shaped compound (measurement range: wavelength range of 230 to 400 nm).
  • the wavelength on the longest wavelength side in the measurement range is selected.
  • the maximum absorption wavelength of the plate-shaped compound means the wavelength at which the absorbance takes the maximum value in the absorption spectrum of the plate-shaped compound (measurement range: wavelength range of 230 to 400 nm).
  • the wavelength on the longest wavelength side in the measurement range is selected.
  • Wavelength dispersion D R of the formula (R) of the rod-like compound, in that the effect of the present invention is more excellent, is preferably less than 1.05 or more 1.20.
  • Wavelength dispersion D R is an optical characteristic of the optically anisotropic film of the rod-like compound, as described below, the optical properties correspond to the optical characteristics shown by the rod-like compound in the optically anisotropic film.
  • Equation (R) Wavelength dispersibility DR Re (450) R / Re (550) R Re (450) R represents an in-plane retardation of an optically anisotropic film R formed by mixing 10 parts by mass of a rod-shaped compound and 90 parts by mass of water with a mixed solution R at a wavelength of 450 nm. ..
  • Re (550) R represents the in-plane retardation of the optically anisotropic film R at a wavelength of 550 nm.
  • the wavelength dispersion D R of the formula (R) of the rod-like compound represents the relationship between the in-plane retardation of the optically anisotropic film R formed by using a rod-like compound.
  • the mixed solution R is applied onto a glass substrate with a 4th wire bar (moving speed: 100 cm / s) and then naturally dried at room temperature (20 ° C.).
  • An optically anisotropic film R (thickness: about 240 nm) is prepared.
  • the type of the rod-shaped compound contained in the mixed solution R is the same as that of the rod-shaped compound in the composition.
  • wavelength dispersibility DR and the wavelength dispersibility D P described later have different values.
  • the Nz factor of the optically anisotropic film R is usually 1.
  • the Nz factor (Nz R ) of the optically anisotropic film R is usually 1.
  • nx R is the in-plane refractive index of the optically anisotropic film R in the slow- phase axial direction
  • ny R is the in-plane refractive index of the optically anisotropic film R in the phase-advancing axial direction
  • nz R is. It is the refractive index in the thickness direction of the optically anisotropic film R.
  • nx R , ny R , and nz R are the respective refractive indexes at a wavelength of 550 nm.
  • the rod-shaped compound has an acid group or a salt thereof (acid group or salt of the acid group).
  • the salt means that the hydrogen ion of the acid is replaced with another cation such as a metal. That is, the salt of the acid groups, refers to the hydrogen ions of the acid groups, such as -SO 3 H group is replaced with other cations.
  • the acid group or a salt thereof include a sulfo group (-SO 3 H) or a salt thereof (-SO 3 - M +. M + represents a cation), and a carboxyl group (-COOH) or a salt thereof. (-COO - M +.
  • M + represents a cation.
  • a sulfo group or a salt thereof is preferable in that the effect of the present invention is more excellent.
  • the cations in the salt of the acid group include Na + , K + , Li + , Rb + , Cs + , Ba 2+ , Ca 2+ , and the like.
  • Q is a linear chain with 1 to 20 carbon atoms.
  • a branched alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms is represented, and k represents an integer of 1 to 4).
  • alkali metal ions are preferable, Na + or Li + is more preferable, and Li + is even more preferable, because the effect of the present invention is more excellent.
  • a polymer having a repeating unit represented by the formula (X) is preferable because the effect of the present invention is more excellent.
  • R x1 is a divalent aromatic ring group having a substituent containing an acid group or a salt thereof, a divalent non-aromatic ring group having a substituent containing an acid group or a salt thereof, or the formula (X1). Represents the group represented.
  • * represents the bond position.
  • Equation (X1) * -R x3- L x3- R x4- * R x3 and R x4 each independently have a divalent aromatic ring group which may have a substituent containing an acid group or a salt thereof, or a substituent containing an acid group or a salt thereof.
  • a divalent aromatic ring group which represents a optionally divalent non-aromatic ring group, in which at least one of R x3 and R x4 has a substituent containing an acid group or a salt thereof, or an acid group or a salt thereof.
  • L x3 represents a single bond, —O—, —S—, an alkylene group, an alkaneylene group, or an alkynylene group.
  • the divalent aromatic ring group represented by R x1 and the divalent non-aromatic ring group have a substituent containing an acid group or a salt thereof.
  • the acid group or a salt thereof contained in the substituent containing the acid group or a salt thereof include the above-mentioned groups, and the acid group or a salt thereof is preferable.
  • a group represented by the formula (H) is preferable.
  • * represents the bond position.
  • Equation (H) R H- L H- * RH represents an acid group or a salt thereof.
  • the definition of an acid group or a salt thereof is as described above.
  • L H represents a single bond or a divalent linking group.
  • the divalent linking group is not particularly limited, and is, for example, a divalent hydrocarbon group (for example, an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenylene group having 1 to 10 carbon atoms, and an alkynylene group having 1 to 10 carbon atoms).
  • Divalent aliphatic hydrocarbon groups such as, and divalent aromatic hydrocarbon groups such as arylene groups
  • divalent heterocyclic groups -O-, -S-, -NH-, -CO-
  • a group combining these for example, -CO-O-, -O-2 valent hydrocarbon group-,- (O-2 valent hydrocarbon group) m- O- (m is an integer of 1 or more).
  • the number of substituents containing the acid group or a salt thereof contained in the divalent aromatic ring group is not particularly limited, but 1 to 3 is preferable and 1 is more preferable in terms of the superior effect of the present invention.
  • the number of substituents containing the acid group or a salt thereof contained in the divalent non-aromatic ring group is not particularly limited, but 1 to 3 is preferable and 1 is more preferable in terms of the superior effect of the present invention.
  • the aromatic ring constituting the divalent aromatic ring group having a substituent containing an acid group represented by R x1 or a salt thereof may have a monocyclic structure or a polycyclic structure.
  • the aromatic ring constituting the divalent aromatic ring group include an aromatic hydrocarbon ring and an aromatic heterocycle. That is, as R x1 , a divalent aromatic hydrocarbon ring group having a substituent containing an acid group or a salt thereof and a divalent aromatic heterocyclic group having a substituent containing an acid group or a salt thereof are used. Can be mentioned.
  • the aromatic hydrocarbon ring include a benzene ring and a naphthalene ring.
  • Examples of the structure of only the divalent aromatic hydrocarbon ring group portion of the divalent aromatic hydrocarbon ring group having a substituent containing an acid group or a salt thereof include the following groups. * Represents the bond position.
  • Examples of the aromatic heterocycle include a pyridine ring, a thiophene ring, a pyrimidine ring, a thiazole ring, a furan ring, a pyrrole ring, an imidazole ring, and an indole ring.
  • Examples of the structure of only the divalent aromatic heterocyclic group portion of the divalent aromatic heterocyclic group having a substituent containing an acid group or a salt thereof include the following groups. * Represents the bond position.
  • the non-aromatic ring constituting the divalent non-aromatic ring group having a substituent containing an acid group represented by R x 1 or a salt thereof may have a monocyclic structure or a polycyclic structure. ..
  • Examples of the non-aromatic ring constituting the divalent non-aromatic ring group include an aliphatic ring and a non-aromatic heterocycle, and the aliphatic ring is more excellent in the effect of the present invention.
  • cycloalkanes are more preferred, and cyclohexanes are even more preferred.
  • examples of R x1 include a divalent aliphatic ring group having a substituent containing an acid group or a salt thereof, and a divalent non-aromatic heterocyclic group having a substituent containing an acid group or a salt thereof.
  • a divalent cycloalkylene group having a substituent containing an acid group or a salt thereof is preferable.
  • the aliphatic ring may be a saturated aliphatic ring or an unsaturated aliphatic ring.
  • Examples of the structure of only the divalent aliphatic ring group portion of the divalent aliphatic ring group having a substituent containing an acid group or a salt thereof include the following groups. * Represents the bond position.
  • the hetero atom contained in the non-aromatic heterocycle is not particularly limited, and examples thereof include an oxygen atom, a nitrogen atom, and a sulfur atom.
  • the number of heteroatoms contained in the non-aromatic heterocycle is not particularly limited, and examples thereof include 1 to 3. Examples of the structure of only the divalent non-aromatic heterocyclic group portion of the divalent non-aromatic heterocyclic group having a substituent containing an acid group or a salt thereof include the following groups. * Represents the bond position.
  • a divalent aromatic ring group having a substituent containing an acid group represented by R x1 or a salt thereof, and a divalent non-aromatic ring group having a substituent containing an acid group or a salt thereof are acid groups. Alternatively, it may have a substituent other than the substituent containing the salt thereof.
  • the substituent is not particularly limited, and for example, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, an amino group, an alkoxy group, an aryloxy group, an aromatic heterocyclic oxy group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group and an aryloxycarbonyl group.
  • R x3 and R x4 each independently have a divalent aromatic ring group which may have a substituent containing an acid group or a salt thereof, or a substituent containing an acid group or a salt thereof.
  • a divalent aromatic ring group which represents a optionally divalent non-aromatic ring group, in which at least one of R x3 and R x4 has a substituent containing an acid group or a salt thereof, or an acid group or a salt thereof.
  • the definition of the substituent containing the acid group or a salt thereof which the divalent aromatic ring group represented by R x3 and Rx4 may have is as described above.
  • the definition of the aromatic ring constituting the divalent aromatic ring group which may have a substituent containing an acid group represented by R x3 and R x4 or a salt thereof is defined in R x1 described above. It is the same as the definition of an aromatic ring constituting a divalent aromatic ring group having a substituent containing the represented acid group or a salt thereof.
  • the definition of the substituent containing the acid group or a salt thereof which the divalent non-aromatic ring group represented by R x3 and Rx4 may have is as described above.
  • non-aromatic ring constituting the divalent non-aromatic ring group which may have a substituent containing an acid group represented by R x3 and R x4 or a salt thereof is described above. It is the same as the definition of a non-aromatic ring constituting a divalent non-aromatic ring group having a substituent containing an acid group represented by x1 or a salt thereof.
  • At least one of R x3 and R x4 is a divalent aromatic ring group having a substituent containing an acid group or a salt thereof, or a divalent non-aromatic ring group having a substituent containing an acid group or a salt thereof.
  • Both R x3 and R x4 have a divalent aromatic ring group having a substituent containing an acid group or a salt thereof, or a divalent non-aromatic group having a substituent containing an acid group or a salt thereof. It may represent a ring group.
  • a divalent aromatic ring group having a substituent containing an acid group represented by R x3 and R x4 or a salt thereof has a substituent containing an acid group represented by R x1 or a salt thereof described above. It is synonymous with the definition of a divalent aromatic ring group. Further, the definition of a divalent non-aromatic ring group having a substituent containing an acid group represented by R x3 and R x4 or a salt thereof is defined as a substitution containing an acid group represented by R x1 or a salt thereof described above. It is synonymous with the definition of a divalent non-aromatic ring group having a group.
  • L x3 represents a single bond, —O—, —S—, an alkylene group, an alkaneylene group, or an alkynylene group.
  • the number of carbon atoms of the alkylene group is not particularly limited, but 1 to 3 is preferable and 1 is more preferable in that the effect of the present invention is more excellent.
  • the carbon number of the alkenylene group and the alkynylene group is not particularly limited, but 2 to 5 is preferable and 2 to 4 is more preferable in terms of the more excellent effect of the present invention.
  • R x2 represents a divalent non-aromatic ring group or a group represented by the formula (X2).
  • * represents the bond position.
  • Equation (X2) * -Z x1- Z x2- * Z x1 and Z x2 each independently represent a divalent non-aromatic ring group. * Represents the bond position.
  • the non-aromatic ring constituting the divalent non-aromatic ring group represented by R x2 may have a monocyclic structure or a polycyclic structure.
  • Examples of the non-aromatic ring constituting the divalent non-aromatic ring group include an aliphatic ring and a non-aromatic heterocycle, and the aliphatic ring is more excellent in the effect of the present invention.
  • Preferably, cycloalkanes are more preferred, and cyclohexanes are even more preferred.
  • examples of R x2 include a divalent aliphatic ring group and a divalent non-aromatic heterocyclic group, and a divalent cycloalkylene group is preferable.
  • the aliphatic ring may be a saturated aliphatic ring or an unsaturated aliphatic ring.
  • Examples of the divalent aliphatic ring group include the following groups. * Represents the bond position.
  • the hetero atom contained in the non-aromatic heterocycle is not particularly limited, and examples thereof include an oxygen atom, a nitrogen atom, and a sulfur atom.
  • the number of heteroatoms contained in the non-aromatic heterocycle is not particularly limited, and examples thereof include 1 to 3.
  • Examples of the divalent non-aromatic heterocyclic group include the following groups. * Represents the bond position.
  • the divalent non-aromatic ring group may have a substituent.
  • the type of the substituent is not particularly limited, and has, for example, a divalent aromatic ring group having a substituent containing an acid group represented by R x1 or a salt thereof, and a substituent containing an acid group or a salt thereof. Examples thereof include groups exemplified by substituents other than substituents containing an acid group or a salt thereof which a divalent non-aromatic ring group may have.
  • Z x1 and Z x2 each independently represent a divalent non-aromatic ring group.
  • the definition of a divalent non-aromatic ring group represented by Z x1 and Z x2 is synonymous with the definition of a divalent non-aromatic ring group represented by R x2 described above.
  • L 1x and L 2x independently represent -CONH-, -COO-, -O-, or -S-, respectively. Of these, -CONH- is preferable because the effect of the present invention is more excellent.
  • the repeating unit represented by the formula (X) is preferable.
  • the content of the repeating unit represented by the formula (X) contained in the polymer having the repeating unit represented by the formula (X) is not particularly limited, but is 60 mol% with respect to all the repeating units in the polymer. The above is preferable, and 80 mol% or more is more preferable. The upper limit is 100 mol%.
  • the molecular weight of the polymer having the repeating unit represented by the formula (X) is not particularly limited, but the number of repeating units represented by the formula (X) in the polymer is preferably 2 or more, more preferably 10 to 100,000. , 100 to 10000 is more preferable.
  • the number average molecular weight of the polymer having the repeating unit represented by the formula (X) is not particularly limited, but is preferably 5,000 to 50,000, more preferably 10,000 to 30,000.
  • the molecular weight distribution of the polymer having the repeating unit represented by the formula (X) is not particularly limited, but is preferably 1.0 to 12.0, more preferably 1.0 to 7.0.
  • the number average molecular weight and the molecular weight distribution in the present invention are values measured by a gel permeation chromatography (GPC) method.
  • -Solvent (eluent): 20 mM phosphoric acid (pH 7.0) / acetonitrile 4/1
  • -Column temperature 40 ° C.
  • the composition contains a non-colorable plate-like compound having an acid group or a salt thereof (hereinafter, also simply referred to as "plate-like compound").
  • the plate-like compound exhibits non-coloring property.
  • Non-coloring means that it does not show absorption in the visible light region. More specifically, when the ultraviolet-visible absorption spectrum of a solution in which a plate-like compound is dissolved at a concentration such that the absorbance at the maximum absorption wavelength in the ultraviolet region (230 to 400 nm) is 1.0 is measured, the visible light region It means that the absorbance in the range (wavelength 400 to 700 nm) is 0.1 or less.
  • the "plate-like compound” is a compound having a structure in which an aromatic ring (aromatic hydrocarbon ring, aromatic heterocycle, etc.) is spread two-dimensionally via a single bond or an appropriate linking group. This refers to a group of compounds having the property of forming columnar aggregates by associating planes in a compound in a solvent.
  • the plate-like compound preferably exhibits lyotropic liquid crystallinity. That is, the plate-like compound is preferably a non-colorable lyotropic liquid crystal compound (non-colorable lyotropic liquid crystal plate-like compound).
  • the plate-like compound is preferably water-soluble because it is easy to control the expression of liquid crystallinity.
  • the water-soluble plate-like compound represents a plate-like compound that dissolves in 1% by mass or more in water, and a plate-like compound that dissolves in 5% by mass or more in water is preferable.
  • the plate-like compound preferably has a maximum absorption wavelength in the wavelength range of more than 300 nm. That is, the plate-like compound preferably has a maximum absorption peak in the wavelength range of more than 300 nm.
  • the maximum absorption wavelength of the plate-shaped compound means the wavelength at which the absorbance takes the maximum value in the absorption spectrum of the plate-shaped compound (measurement range: wavelength range of 230 to 400 nm). When there are a plurality of maximum values in the absorbance of the absorption spectrum of the plate compound, the wavelength on the longest wavelength side in the measurement range is selected.
  • the plate-like compound preferably has a maximum absorption wavelength in the range of 320 to 400 nm, and more preferably has a maximum absorption wavelength in the range of 330 to 360 nm because the effect of the present invention is excellent.
  • the method for measuring the maximum absorption wavelength is as follows. The specific compound (0.01 to 0.05 mmol) is dissolved in pure water (1000 ml), and the absorption spectrum of the obtained solution is measured using a spectrophotometer (MPC-3100 (manufactured by SHIMADZU)).
  • the Nz factor (Nz P ) of the optically anisotropic film P formed by using the plate-like compound is not particularly limited, but is preferably negative in that the effect of the present invention is more excellent. That is, the Nz factor of the optically anisotropic film P is preferably less than 0. Among them, the Nz factor of the optically anisotropic film P is preferably ⁇ 0.45 to ⁇ 0.10, more preferably ⁇ 0.30 to ⁇ 0.15, and ⁇ 0.30 to ⁇ 0.15, in that the effect of the present invention is more excellent. 0.25 to ⁇ 0.19 is more preferable.
  • Wavelength dispersion D P to nz P and below is an optical characteristic of the optically anisotropic film of the plate-like compounds as described below, the optical characteristics in the optical characteristics shown by the plate-like compounds in the optically anisotropic film It corresponds.
  • 10 parts by mass of the non-colorable plate-like compound, 90 parts by mass of water, and an amount of salt having the same content ratio as the content ratio of the salt to the plate-like compound in the composition are mixed. It represents the in-plane retardation coefficient in the slow axis direction of the optically anisotropic film P formed by using the obtained mixed solution P2.
  • ny P represents the refractive index in the in-plane axial direction of the optically anisotropic film P.
  • nz P represents the refractive index of the optically anisotropic film P in the thickness direction.
  • nx P , ny P , and nz P are the respective refractive indexes at a wavelength of 550 nm. That is, the optically anisotropic film P is optically formed by using a mixed solution P1 obtained by mixing 10 parts by mass of a plate compound and 90 parts by mass of water when the composition does not contain a salt.
  • the film is an anisotropic film and the composition contains a salt, 10 parts by mass of the plate compound, 90 parts by mass of water, and the same content ratio as the salt content ratio to the plate compound in the composition. It is an optically anisotropic film formed by using a mixed solution P2 obtained by mixing a certain amount of salt.
  • the mixture P1 or the mixture P2 is applied onto a glass substrate with a fourth wire bar (moving speed: 100 cm / s), and then at room temperature (20 ° C.). It is naturally dried to prepare an optically anisotropic film P (thickness: about 240 nm).
  • the mixed solution P2 when the composition contains salt, the mixed solution P2 also contains a predetermined amount of salt.
  • an optically anisotropic film P is prepared by adding a salt content ratio to the plate-like compound in the composition and a salt content having the same content ratio to the mixed solution P2. That is, when the composition contains a plate-shaped compound and a salt, the mixed solution P2 contains 10 parts by mass of the plate-shaped compound, 90 parts by mass of water, and the content ratio of the salt to the plate-shaped compound in the composition (mass of salt). Contains a predetermined amount of salt (parts by mass) having the same content ratio as (content / mass content of plate-like compound).
  • the mixed solution P2 is the plate compound 10. Includes parts by mass, 90 parts by mass of water, and 1 part by mass of salt.
  • the type of the plate-shaped compound contained in the mixed liquid P1 and the mixed liquid P2 is the same as that of the plate-shaped compound in the composition.
  • the type of salt contained in the mixed solution P2 is the same as that in the composition.
  • Wavelength dispersion D P of the optically anisotropic film P is in that the effect of the present invention is more excellent, it is preferably from 1.20 to 1.30.
  • Formula (P) wavelength dispersion D P Re (450) P / Re (550) P
  • Re (450) P represents the in-plane retardation of the optically anisotropic film P at a wavelength of 450 nm.
  • Re (550) P represents the in-plane retardation of the optically anisotropic film P at a wavelength of 550 nm.
  • the wavelength dispersion D P represents the relationship between the in-plane retardation of the optically anisotropic film P formed with the plate-like compounds.
  • the plate-like compound preferably has an acid group or a salt thereof, because the effect of the present invention is more excellent.
  • the definition of an acid group or a salt thereof is as described above.
  • the plate-like compound may have only one acid group or a salt thereof, or may have a plurality of acid groups.
  • the number thereof is preferably 2 to 4, and more preferably 2.
  • Equation (Y) R y2- L y3- L y1- R y1- L y2- L y4- R y3 R y1 represents a divalent monocyclic group or a divalent condensed polycyclic group.
  • the ring contained in the divalent monocyclic group include a monocyclic hydrocarbon ring and a monocyclic heterocycle.
  • the monocyclic hydrocarbon ring may be a monocyclic aromatic hydrocarbon ring or a monocyclic non-aromatic hydrocarbon ring.
  • the monocyclic heterocycle may be a monocyclic aromatic heterocycle or a monocyclic non-aromatic heterocycle.
  • As the divalent monocyclic group a divalent monocyclic aromatic hydrocarbon ring group or a divalent monocyclic aromatic heterocyclic group is preferable because the effect of the present invention is more excellent.
  • the number of ring structures contained in the divalent condensed polycyclic group is not particularly limited, but 3 to 10 is preferable, 3 to 6 is more preferable, and 3 to 4 is further preferable from the viewpoint of further excellent effect of the present invention.
  • Examples of the ring contained in the divalent condensed polycyclic group include a hydrocarbon ring and a heterocycle.
  • the hydrocarbon ring may be an aromatic hydrocarbon ring or a non-aromatic hydrocarbon ring.
  • the heterocycle may be an aromatic heterocycle or a non-aromatic heterocycle.
  • the divalent fused polycyclic group is preferably composed of an aromatic hydrocarbon ring and a heterocycle in that the effect of the present invention is more excellent.
  • the divalent condensed polycyclic group is preferably a conjugated linking group. That is, it is preferably a conjugated divalent condensed polycyclic group.
  • Examples of the ring constituting the divalent condensed polycyclic group include dibenzothiophene-S, S-dioxide (ring represented by the formula (Y2)) and dinaphtho [2,3-b: 2', 3'-.
  • the divalent monocyclic group and the divalent condensed polycyclic group may have a substituent.
  • the type of the substituent is not particularly limited, and has, for example, a divalent aromatic ring group having a substituent containing an acid group represented by R x1 or a salt thereof, and a substituent containing an acid group or a salt thereof. Examples thereof include groups exemplified by substituents other than the acid group contained in the divalent non-aromatic ring group or the substituent containing a salt thereof.
  • R y2 and R y3 independently represent a hydrogen atom or an acid group or a salt thereof, and at least one of R y2 and R y3 represents an acid group or a salt thereof. It is preferred that both R y2 and R y3 represent an acid group or a salt thereof.
  • the definitions of the acid groups represented by R y2 and R y3 or their salts are as described above.
  • L y1 and L y2 each independently represent a single bond, a divalent aromatic ring group, or a group represented by the formula (Y1). However, when R y1 is a divalent monocyclic group, both Ly1 and Ly2 represent a divalent aromatic ring group or a group represented by the formula (Y1). In equation (Y1), * represents the bond position. Equation (Y1) * -R y4- (R y5 ) n- * R y4 and R y5 each independently represent a divalent aromatic ring group. n represents 1 or 2.
  • the aromatic ring constituting the divalent aromatic ring group represented by Ly1 and Ly2 may have a monocyclic structure or a polycyclic structure.
  • Examples of the aromatic ring constituting the divalent aromatic ring group include an aromatic hydrocarbon ring and an aromatic heterocycle. That is, examples of the divalent aromatic ring group represented by Ly1 and Ly2 include a divalent aromatic hydrocarbon ring group and a divalent aromatic heterocyclic group.
  • Examples of the aromatic hydrocarbon ring include a benzene ring and a naphthalene ring.
  • Examples of the divalent aromatic hydrocarbon ring group include the following groups. * Represents the bond position.
  • Examples of the aromatic heterocycle include a pyridine ring, a thiophene ring, a pyrimidine ring, a thiazole ring, a furan ring, a pyrrole ring, an imidazole ring, and an indole ring.
  • Examples of the divalent aromatic heterocyclic group include the following groups. * Represents the bond position.
  • the definition of the divalent aromatic ring group represented by R y4 and R y5 is also the same as that of the divalent aromatic ring group represented by Ly1 and Ly2.
  • L y3 and L y4 independently represent a single bond, —O—, —S—, an alkylene group, an alkaneylene group, an alkynylene group, or a combination thereof.
  • Examples of the group in which these are combined include an -O-alkylene group and an -S-alkylene group.
  • the number of carbon atoms of the alkylene group is not particularly limited, but 1 to 3 is preferable and 1 is more preferable in that the effect of the present invention is more excellent.
  • the carbon number of the alkenylene group and the alkynylene group is not particularly limited, but 2 to 5 is preferable and 2 to 4 is more preferable in terms of the more excellent effect of the present invention.
  • the composition comprises a salt consisting of a cation and an anion.
  • the salt does not include the rod-shaped compound and the plate-shaped compound. That is, the salt is a compound different from the rod-shaped compound and the plate-shaped compound.
  • the salt is not particularly limited, and may be an inorganic salt or an organic salt, and the inorganic salt is preferable in that the effect of the present invention is more excellent.
  • Examples of the inorganic salt include an alkali metal salt, an alkaline earth metal salt, and a transition metal salt, and the alkali metal salt is preferable in that the effect of the present invention is more excellent.
  • the alkali metal salt is a salt in which the cation is an alkali metal ion, and the alkali metal ion is preferably lithium ion or sodium ion, and more preferably lithium ion. That is, as the salt, a lithium salt or a sodium salt is preferable, and a lithium salt is more preferable.
  • the alkali metal salt include alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide; alkali metal carbonates such as lithium carbonate, sodium carbonate, and potassium carbonate; hydrogen carbonate. Alkali metal bicarbonates such as lithium, sodium hydrogen carbonate, and potassium hydrogen carbonate;
  • the alkali metal salt may be, for example, a phosphate or a chloride.
  • anion of the salt examples include hydroxide ion, carbonate ion, chloride ion, sulfate ion, nitrate ion, phosphate ion, borate ion, tetrafluoroborate ion, hexafluorophosphate ion and perchlorate ion.
  • the cation in the acid group salt and the cation in the salt used are of the same type.
  • the composition may contain components other than rod-like compounds, plate-like compounds, and salts.
  • the composition may contain a solvent.
  • the solvent include water, polar solvents such as alcohol and dimethylformamide, and non-polar solvents such as hexane. Of these, polar solvents are preferred, and water or alcohol is more preferred.
  • the additives that may be contained in the composition include polymerizable compounds, polymerization initiators, wavelength dispersion control agents, optical property adjusters, surfactants, adhesion improvers, slip agents, and orientation control. Agents and UV absorbers may be mentioned.
  • the composition comprises at least a rod compound, a plate compound, and a salt.
  • the composition corresponds to a lyotropic liquid crystal composition.
  • the lyotropic liquid crystal composition is a composition having a property of causing a phase transition between an isotropic phase and a liquid crystal phase by changing the temperature and concentration in a solution state. That is, the composition is a composition capable of exhibiting lyotropic liquid crystallinity by adjusting the concentration of each compound in a solution state containing various components such as a rod-shaped compound, a plate-shaped compound, and a solvent.
  • the composition Even if the composition contains an excess solvent and does not exhibit lyotropic liquid crystallinity in that state, it exhibits lyotropic liquid crystallinity when the concentration changes, such as when the composition exhibits lyotropic liquid crystallinity in the drying step after application of the composition.
  • the composition corresponds to the above-mentioned lyotropic liquid crystal composition.
  • the ratio W determined by the formula (W) is 0.25 to 1.75, and 0.50 to 1.50 is preferable, and 0.75 to 1.50 in that the effect of the present invention is more excellent. 1.15 is more preferred.
  • C1 represents the molar amount of the cation contained in the salt of the acid group contained in the rod-shaped compound.
  • the above C1 is set to 0.
  • C2 represents the molar amount of cation contained in the salt of the acid group contained in the plate-like compound.
  • the above C2 is set to 0.
  • C3 represents the molar amount of cations contained in the salt.
  • A1 represents the total molar amount of the acid group or the salt thereof contained in the rod-shaped compound.
  • the total molar amount represents the sum of the molar amount of the acid group and the molar amount of the salt of the acid group.
  • the molar amount of the one not contained is set to 0.
  • A2 represents the total molar amount of the acid group or the salt thereof contained in the plate compound.
  • the total molar amount represents the sum of the molar amount of the acid group and the molar amount of the salt of the acid group.
  • the plate-like compound has only one of an acid group and a salt of the acid group, the molar amount of the one not contained is set to 0.
  • a rod-like compound having a SO 3 Li group, a plate-shaped compound having a SO 3 Li group, in a composition comprising a LiOH, molar amount of SO 3 Li groups rodlike compound has is 5 mmol
  • plate-like compounds When the molar amount of SO 3 Li group contained in is 8 mmol and the molar amount of LiOH is 8 mmol, the molar amount of cation contained in the salt of the acid group contained in the rod-shaped compound is 5 mmol, and the molar amount of the acid group contained in the plate-shaped compound is 5 mmol.
  • the molar amount of the cation contained in the salt is calculated to be 8 mmol
  • the molar amount of the cation contained in LiOH is calculated to be 8 mmol
  • the rodlike compound is a rod-like compound having a SO 3 H group
  • the above ratio W represents the amount of cations derived from the excess salt in the composition with respect to the acid group of the plate compound or the salt thereof. That is, the ratio W represents the ratio of the acid group of the rod-shaped compound and the plate-shaped compound in the composition to the excess amount of cations that do not form a salt with respect to the acid group of the plate-shaped compound or a salt thereof.
  • the plate-shaped compound tends to have a predetermined structure in the optically anisotropic film, which is desired. The optically anisotropic film of is obtained.
  • the content of the rod-shaped compound and the plate-shaped compound in the composition is not particularly limited, but is preferably 60 to 100% by mass, more preferably 80 to 99% by mass, based on the total solid content in the composition.
  • the total solid content means a component capable of forming an optically anisotropic film, excluding a solvent. Even if the properties of the above components are liquid, they are calculated as solid content.
  • the composition may contain only one kind of rod-shaped compound, or may contain two or more kinds of rod-shaped compounds.
  • the composition may contain only one kind of plate-like compound, or may contain two or more kinds of plate-like compounds.
  • the content of the rod-shaped compound with respect to the total mass of the rod-shaped compound and the plate-shaped compound in the composition is not particularly limited, but is preferably more than 50% by mass, more preferably 55% by mass or more in terms of the excellent effect of the present invention. ..
  • the upper limit is not particularly limited, but 90% by mass or less is preferable, and 80% by mass is more preferable.
  • the composition of the present invention may contain a solvent.
  • the solid content concentration of the composition of the present invention is not particularly limited, but 1 to 50% by mass is preferable, and 3 to 30% by mass is more preferable with respect to the total mass of the composition in that the effect of the present invention is excellent.
  • the composition is a lyotropic liquid crystal composition. Therefore, the composition may contain a predetermined amount of solvent and exhibit lyotropic liquid crystallinity (a state in which lyotropic liquid crystallinity is exhibited), or may contain an excess of solvent, and in that state.
  • the solvent volatilizes when the optically anisotropic film is formed, and the composition exhibits lyotropic liquid crystallinity during the formation of the coating film. There may be.
  • an alignment film is arranged on the support, the orientation of the compound is induced by exhibiting lyotropic liquid crystallinity in the drying process after application of the composition, and the optical anisotropy is induced. It becomes possible to form a film.
  • the method for producing an optically anisotropic film of the present invention is not particularly limited as long as the above-mentioned composition is used.
  • a method in which the composition of the present invention is applied and the rod-shaped compound and the plate-shaped compound in the coating film are oriented to form an optically anisotropic film is preferable.
  • the procedure of the above method will be described in detail.
  • the composition is applied.
  • the support used is a member that functions as a substrate for applying the composition.
  • the support may be a so-called temporary support.
  • the support temporary support
  • the material constituting the plastic substrate include polyester resin such as polyethylene terephthalate, polycarbonate resin, (meth) acrylic resin, epoxy resin, polyurethane resin, polyamide resin, polyolefin resin, cellulose resin, silicone resin, and polyvinyl alcohol. ..
  • the thickness of the support may be about 5 to 1000 ⁇ m, preferably 10 to 250 ⁇ m, and more preferably 15 to 90 ⁇ m.
  • an alignment film may be arranged on the support.
  • the alignment film generally contains a polymer as a main component.
  • the polymer for an alignment film has been described in a large number of documents, and a large number of commercially available products are available.
  • As the polymer for the alignment film polyvinyl alcohol, polyimide, or a derivative thereof is preferable. It is preferable that the alignment film is subjected to a known rubbing treatment. Further, as the alignment film, a photoalignment film may be used.
  • the thickness of the alignment film is preferably 0.01 to 10 ⁇ m, more preferably 0.01 to 1 ⁇ m.
  • Examples of the coating method include known methods, such as a curtain coating method, an extrusion coating method, a roll coating method, a dip coating method, a spin coating method, a print coating method, a spray coating method, and a slide coating method. Further, if a coating method of applying shearing is adopted, two treatments of compound orientation and coating can be performed at the same time. Further, by continuous coating, the rod-shaped compound and the plate-shaped compound may be continuously oriented at the same time as the coating. Examples of continuous coating include a curtain coating method, an extrusion coating method, a roll coating method, and a slide coating method. As a specific coating means, it is preferable to use a die coater, a blade coater, or a bar coater.
  • the coating film formed on the support may be heat-treated.
  • the conditions for heating the coating film are not particularly limited, but the heating temperature is preferably 50 to 250 ° C., and the heating time is preferably 10 seconds to 10 minutes. Further, after heating the coating film, the coating film may be cooled if necessary.
  • the cooling temperature is preferably 20 to 200 ° C, more preferably 20 to 150 ° C.
  • a method using an alignment film can be mentioned.
  • the concentration of the solvent in the composition used is not particularly limited, and the concentration of the solvent may be such that the composition exhibits lyotropic liquid crystallinity, or the concentration may be lower than that. May be good.
  • the composition is a lyotropic liquid crystal composition
  • the composition is applied even when the concentration of the solvent in the composition is high (when the composition itself shows an isotropic phase).
  • the orientation of the compound is induced on the alignment film, and an optically anisotropic film can be formed.
  • a treatment for fixing the orientation state of the rod-shaped compound and the plate-shaped compound may be carried out, if necessary.
  • the method of fixing the orientation state of the rod-shaped compound and the plate-shaped compound is not particularly limited, and examples thereof include a method of heating and then cooling the coating film as described above. Further, as a method of fixing the orientation state of the rod-shaped compound and the plate-shaped compound, a method of bringing the solution containing the multivalent metal ion into contact with the formed coating film can be mentioned. When the solution containing the polyvalent metal ions is brought into contact with the formed coating film, the polyvalent metal ions are supplied into the coating film.
  • the polyvalent metal ions supplied into the coating film serve as cross-linking points between the acid groups of the rod-shaped compound and / or the plate-shaped compound or salts thereof, and a cross-linked structure is formed in the coating film to form the rod-shaped compound and the plate-shaped compound.
  • the orientation state of is fixed.
  • the type of polyvalent metal ion used is not particularly limited, and alkaline earth metal ion is preferable, and calcium ion is more preferable, because the orientation state of the rod-shaped compound and the plate-shaped compound can be easily fixed.
  • Equation (1) 0.40 ⁇ Nz factor ⁇ 0.60 Of these, 0.42 to 0.58 is preferable, and 0.45 to 0.54 is more preferable.
  • the optically anisotropic film exhibits anti-wavelength dispersibility.
  • Inverse wavelength dispersibility means that when the in-plane retardation (Re) value is measured in at least a part of the visible light region, the Re value becomes equal or higher as the measurement wavelength increases. say.
  • the optically anisotropic film exhibits reverse wavelength dispersibility as long as it satisfies the relationship of the following equations (2) and (3). Equation (2) Re (450) / Re (550) ⁇ 1.00 Re (450) represents the in-plane retardation of the optically anisotropic film at a wavelength of 450 nm, and Re (550) represents the in-plane retardation of the optically anisotropic film at a wavelength of 550 nm.
  • Re (450) / Re (550) is preferably 0.87 or less, and more preferably 0.85 or less.
  • the Re (450) / Re (550) is preferably 0.60 or more, preferably 0.72 or more, and more preferably 0.82 or more.
  • Re (650) represents the in-plane retardation of the optically anisotropic film at a wavelength of 650 nm.
  • Re (650) / Re (550) is preferably 1.02 or more, and more preferably 1.05 or more.
  • the upper limit is not particularly limited, but is preferably 1.25 or less, and more preferably 1.20 or less.
  • the Re (550) of the optically anisotropic film is not particularly limited, but is preferably 110 to 160 nm, and more preferably 120 to 150 nm in that it is useful as a ⁇ / 4 plate.
  • the Rth (550) of the optically anisotropic film is not particularly limited, but is preferably -50 to 40 nm, more preferably -40 to 30 nm.
  • the thickness of the optically anisotropic film is not particularly limited, and is preferably 10 ⁇ m or less, more preferably 0.5 to 8.0 ⁇ m, still more preferably 0.5 to 6.0 ⁇ m from the viewpoint of thinning.
  • the thickness of the optically anisotropic film means the average thickness of the optically anisotropic film. The average thickness is obtained by measuring the thicknesses of any five or more points of the optically anisotropic film and arithmetically averaging them.
  • the above-mentioned optically anisotropic film can be applied to various uses.
  • the in-plane retardation of the optically anisotropic film can be adjusted and used as a so-called ⁇ / 4 plate or ⁇ / 2 plate.
  • the ⁇ / 4 plate is a plate having a function of converting linearly polarized light having a specific wavelength into circularly polarized light (or converting circularly polarized light into linearly polarized light). More specifically, it is a plate showing an in-plane retardation Re of ⁇ / 4 (or an odd multiple of this) at a predetermined wavelength of ⁇ nm.
  • the in-plane retardation (Re (550)) of the ⁇ / 4 plate at a wavelength of 550 nm may have an error of about 25 nm centered on the ideal value (137.5 nm), and may be, for example, 110 to 160 nm. It is preferably 120 to 150 nm, and more preferably 120 to 150 nm.
  • the ⁇ / 2 plate refers to an optically anisotropic film in which the in-plane retardation Re ( ⁇ ) at a specific wavelength ⁇ nm satisfies Re ( ⁇ ) ⁇ / 2. This equation may be achieved at any wavelength in the visible light region (eg, 550 nm). Above all, it is preferable that the in-plane retardation Re (550) at a wavelength of 550 nm satisfies the following relationship. 210nm ⁇ Re (550) ⁇ 300nm
  • the optically anisotropic film may be used as an optical film in combination with other layers. That is, the optical film of the present invention includes the above-mentioned optically anisotropic film and other layers. Examples of the other layer include the above-mentioned alignment film and the support.
  • the position of the optically anisotropic film in the optical film is not particularly limited, and examples thereof include an embodiment in which the support, the alignment film, and the optically anisotropic film are provided in this order.
  • the optically anisotropic film of the present invention can be suitably applied to a polarizing plate.
  • the polarizing plate of the present invention preferably a circular polarizing plate
  • the circularly polarizing plate is an optical element that converts unpolarized light into circularly polarized light.
  • the polarizing element may be any member (linearly polarized light) having a function of converting light into specific linearly polarized light, and an absorption type polarizer can be mainly used.
  • the absorption type polarizer examples include an iodine-based polarizer, a dye-based polarizer using a dichroic dye, and a polyene-based polarizer.
  • the iodine-based polarizing element and the dye-based polarizer include a coating type polarizing element and a stretching type polarizing element, both of which can be applied, but they are produced by adsorbing iodine or a dichroic dye on polyvinyl alcohol and stretching the polarizing element. Polarizers are preferred.
  • the relationship between the slow axis of the optically anisotropic film and the absorption axis of the polarizer is not particularly limited, but when the optically anisotropic film is a ⁇ / 4 plate and the optical film is used as a circularly polarizing film, it is optical.
  • the angle formed by the in-plane slow axis of the anisotropic film and the absorption axis of the polarizer is preferably in the range of 45 ⁇ 10 °. That is, the angle formed by the in-plane slow-phase axis of the optically anisotropic film and the absorption axis of the polarizer is preferably in the range of 35 to 55 °.
  • the circularly polarizing plate of the present invention can be suitably applied to a display device. That is, the circularly polarizing plate of the present invention can be suitably used as a so-called antireflection film.
  • the display device of the present invention has a display element and the above-mentioned circularly polarizing plate.
  • the circularly polarizing plate is arranged on the viewing side, and the polarizer is arranged on the viewing side in the circularly polarizing plate.
  • the display device is not particularly limited, and examples thereof include an organic EL display element and a liquid crystal display element, and an organic EL display element is preferable.
  • the following plate compounds I-1, I-1'I-2, and rod compounds II-1, II-1', II-2 were synthesized by a known method.
  • the rod compounds II-1, II-1'and II-2 are polymers (n is 2 or more), respectively, and the rod compound II-1 has a number average molecular weight of 24,000 and a molecular weight distribution of 6.8.
  • the number average molecular weight of the rod compound II-1' was 30,000 and the molecular weight distribution was 5.7
  • the number average molecular weight of the rod compound II-2 was 25,000 and the molecular weight distribution was 5.1. ..
  • the plate-shaped compounds I-1, I-1'I-2, and the rod-shaped compounds II-1, II-1', and II-2 all exhibited lyotropic liquid crystallinity. Further, the plate compounds I-1, I-1'I-2, and the rod compounds II-1, II-1', II-2 all satisfied the above-mentioned non-coloring requirements. More specifically, when the ultraviolet-visible absorption spectrum of the solution in which each of the above compounds is dissolved is measured at a concentration such that the absorbance at the maximum absorption wavelength in the ultraviolet region (230 to 400 nm) is 1.0, the visible light region The absorbance in the range (wavelength 400 to 700 nm) was 0.1 or less.
  • the plate-like compound I-1 had a maximum absorption wavelength at 345 nm in the wavelength range of 230 to 400 nm.
  • composition 1 for forming an optically anisotropic film having the following composition was prepared.
  • the composition 1 for forming an optically anisotropic film was a composition exhibiting lyotropic liquid crystallinity.
  • Composition for forming an optically anisotropic film 1 ⁇ Plate compound I-1 4.3 parts by mass Rod compound II-1 5.7 parts by mass Lithium hydroxide 0.4 parts by mass Water 90 parts by mass ⁇ ⁇
  • composition 1 for forming an optically anisotropic film prepared above was applied on a glass substrate as a base material with a wire bar (moving speed: 100 cm / s), and then naturally dried at room temperature (20 ° C.). Next, the obtained coating film was immersed in a 1 mol / L calcium chloride aqueous solution for 5 seconds, washed with ion-exchanged water, and air-dried to fix the orientation state, whereby the optically anisotropic film 1 was formed. Made.
  • Examples 2 to 9, Comparative Examples 1 to 3> The same method as in Example 1 except that the types of rod-shaped compounds, plate-shaped compounds, and salts were changed to the compounds shown in Table 1 below and the amount of each component used was adjusted as shown in Table 1 below.
  • D R column shows the wavelength dispersion D R of the formula (R) of the rod-like compound described above.
  • Method of measuring the chromatic dispersion D R is as described above.
  • an optically anisotropic film R was prepared by the method described above using a mixed solution R obtained by mixing rod-shaped compound II-1 (10 parts by mass) and water (90 parts by mass).
  • the wavelength dispersibility DR was obtained.
  • the “ ⁇ R ” column represents the maximum absorption wavelength of the rod-shaped compound.
  • D P column indicates the wavelength dispersion D P of the formula (P) of the plate-like compounds described above.
  • the column “ ⁇ P " represents the maximum absorption wavelength of the plate-like compound.
  • LiOH in the “Salt” column is lithium hydroxide
  • LiOTf is lithium trifluoromethanesulfonate
  • LiTFSI is bis (trifluoromethanesulfonyl) imide lithium
  • Li 2 SO 4 is lithium sulfate.
  • Lithium and “NaOH” represent sodium hydroxide.
  • the optically anisotropic film formed by using the composition of the present invention showed a predetermined effect. From the comparison of Examples 1 to 7, it was confirmed that a more excellent effect can be obtained when the ratio W is 0.75 to 1.15. It should be noted that "excellent in reverse wavelength dispersibility" means that the value of Re (450) / Re (550) is closer to 0.82 and that Re (650) / Re (550) is closer to 1.18. do.

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Abstract

本発明は、逆波長分散性を示し、かつ、Nzファクターが約0.50(0.40~0.60)を示す光学異方性膜を形成できる組成物、並びに、光学異方性膜、円偏光板、および、表示装置を提供する。本発明の組成物は、酸基またはその塩を有する非着色性の棒状化合物と、酸基またはその塩を有する非着色性の板状化合物と、カチオンとアニオンとからなる塩と、を含む、リオトロピック液晶性を示す組成物であって、式(W)で求められる比Wが0.25~1.75であり、棒状化合物の波長230~400nmの範囲における極大吸収波長が、板状化合物の波長230~400nmの範囲における極大吸収波長よりも小さい。

Description

組成物、光学異方性膜、円偏光板、表示装置
 本発明は、組成物、光学異方性膜、円偏光板、および、表示装置に関する。
 屈折率異方性を持つ位相差膜(光学異方性膜)は、表示装置の反射防止膜、および、液晶表示装置の光学補償フィルムなどの種々の用途に適用されている。
 例えば、特許文献1においては、リオトロピック液晶性を示す組成物を用いて形成される二軸性の光学異方性膜が提案されている。ここで、二軸性とは、光学異方性膜の遅相軸方向の屈折率nx、進相軸方向の屈折率nyおよび厚み方向の屈折率nzがnx>nz>nyの関係を満たすことを意味する。
特表2012-500316号公報
 一方で、近年、光学異方性膜に対して、逆波長分散性を示すことが求められている。
 本発明者は、特許文献1に記載の二軸性の光学異方性膜の特性を検討したところ、逆波長分散性は示しておらず、更なる改良が必要であった。
 本発明は、上記実情に鑑みて、逆波長分散性を示し、かつ、Nzファクターが約0.50(0.40~0.60)を示す光学異方性膜を形成することができる組成物を提供することを課題とする。
 また、本発明は、光学異方性膜、円偏光板、および、表示装置を提供することも課題とする。
 本発明者らは、従来技術の問題点について鋭意検討した結果、以下の構成により上記課題を解決できることを見出した。
(1) 酸基またはその塩を有する非着色性の棒状化合物と、
 酸基またはその塩を有する非着色性の板状化合物と、
 カチオンとアニオンとからなる塩と、を含む、リオトロピック液晶性を示す組成物であって、
 後述する式(W)で求められる比Wが0.25~1.75であり、
 棒状化合物の波長230~400nmの範囲における極大吸収波長が、板状化合物の波長230~400nmの範囲における極大吸収波長よりも小さい、組成物。
(2) 比Wが0.75~1.15である、(1)に記載の組成物。
(3) 棒状化合物および板状化合物が、いずれもリオトロピック液晶性化合物である、(1)または(2)に記載の組成物。
(4) 塩が、リチウム塩である、(1)~(3)のいずれかに記載の組成物。
(5) 棒状化合物が、後述する式(X)で表される繰り返し単位を有する高分子である、(1)~(4)のいずれかに記載の組成物。
(6) 板状化合物が、後述する式(Y)で表される化合物である、(1)~(5)のいずれかに記載の組成物。
(7) 棒状化合物および板状化合物の合計質量に対する、棒状化合物の含有量が50質量%超である、(1)~(6)のいずれかに記載の組成物。
(8) (1)~(7)のいずれかに記載の組成物を用いて形成された光学異方性膜。
(9) (8)に記載の光学異方性膜と、
 偏光子と、を有する、円偏光板。
(10) 光学異方性膜の面内の遅相軸と、偏光子の吸収軸とのなす角が、45±5°の範囲内である、(9)に記載の円偏光板。
(11) (9)または(10)に記載の円偏光板と、
 表示素子と、を有する表示装置。
(12) 表示素子が、有機エレクトロルミネッセンス表示素子である、(11)に記載の表示装置。
 本発明によれば、逆波長分散性を示し、かつ、Nzファクターが約0.50(0.40~0.60)を示す光学異方性膜を形成できる組成物を提供できる。
 また、本発明によれば、光学異方性膜、円偏光板、および、表示装置を提供できる。
本発明の光学異方性膜の構造を説明するための模式図である。 非着色性の棒状化合物および非着色性の板状化合物の光学特性を説明するための模式図である。 本発明の光学異方性膜の光学特性を説明するための模式図である。 逆波長分散性を示す本発明の光学異方性膜の異常光線屈折率neと常光線屈折率noとの波長分散の比較を示す図である。
 以下、本発明について詳細に説明する。
 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、遅相軸および進相軸は、特別な断りがなければ、波長550nmにおける定義である。つまり、特別な断りがない限り、例えば、遅相軸方向という場合、波長550nmにおける遅相軸の方向を意味する。
 本発明において、Re(λ)およびRth(λ)は各々、波長λにおける面内のレタデーションおよび厚み方向のレタデーションを表す。特に記載がないときは、波長λは、550nmとする。
 本発明において、Re(λ)およびRth(λ)はAxoScan OPMF-1(オプトサイエンス社製)において、波長λで測定した値である。AxoScan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。
 本明細書において、屈折率nx、ny、および、nzは、アッベ屈折計(NAR-4T、アタゴ(株)製)を使用し、光源にナトリウムランプ(λ=589nm)を用いて測定する。また、波長依存性を測定する場合は、多波長アッベ屈折計DR-M2(アタゴ(株)製)にて、干渉フィルタとの組み合わせで測定できる。
 また、ポリマーハンドブック(JOHN WILEY&SONS,INC)、および、各種光学フィルムのカタログの値を使用できる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する:セルロースアシレート(1.48)、シクロオレフィンポリマー(1.52)、ポリカーボネート(1.59)、ポリメチルメタクリレート(1.49)、および、ポリスチレン(1.59)。
 また、本明細書において、Nzファクターとは、Nz=(nx-nz)/(nx-ny)で与えられる値である。
 光学異方性膜のNzファクターを算出する際のnxは、光学異方性膜の面内の遅相軸方向の屈折率であり、光学異方性膜のNzファクターを算出する際のnyは光学異方性膜の面内の進相軸方向の屈折率であり、光学異方性膜のNzファクターを算出する際のnzは光学異方性膜の厚み方向の屈折率である。
 なお、Nzファクターを算出する際のnx、ny、および、nzは、波長550nmにおける各屈折率である。
 なお、本明細書では、「可視光線」とは、波長400~700nmの光を意図する。また、「紫外線」とは、波長10nm以上400nm未満の光を意図する。
 また、本明細書において、角度の関係(例えば、「直交」、「平行」等)については、本発明が属する技術分野において許容される誤差の範囲を含むものとする。例えば、厳密な角度±5°の範囲内であることなどを意味し、厳密な角度との誤差は、±3°の範囲内であることが好ましい。
 本明細書において表記される2価の基(例えば、-COO-)の結合方向は特に制限されず、例えば、X-L-Y中のLが-COO-である場合、X側に結合している位置を*1、Y側に結合している位置を*2とすると、Lは*1-O-CO-*2であってもよく、*1-CO-O-*2であってもよい。
 本発明の組成物の特徴点としては、所定の光学関係を満たす棒状化合物および板状化合物と、塩とを所定の割合で含む点が挙げられる。
 本発明の組成物はリオトロピック液晶性を示す組成物であり、例えば、光学異方性膜を形成する際に所定の剪断方向に沿って配向状態が形成される。具体的には、図1に示すように、組成物を支持体10上に塗布して、x軸方向に沿って剪断を与えた際には、支持体10上においてホストとして機能する棒状化合物12はその分子軸(棒状化合物12が延びる方向)がx軸方向に沿うように配置される。また、板状化合物14は、その内部に環構造を有しており、全体として板状の構造を有している。そのため、図1に示すように、複数の板状化合物14は、板状の構造の面同士が対向するように(言い換えれば、化合物内部の環構造同士が対向するように)配置される。そして、板状化合物14同士が会合して形成されるカラム状の会合体は、会合体の延在方向がホストである棒状化合物12の分子軸に沿って配置される。その際、板状化合物14は、図1に示すように、板状化合物14が支持体10に対して立つように配置される。つまり、板状化合物14の長軸方向が支持体10の法線方向(z軸方向)に沿うように配置される。
 後述するように、比Wが所定の範囲内であることにより、図1に示すように、板状化合物14が立ち上がった形で会合体を形成しやすくなる。なお、後述するように、比Wは、板状化合物に対して過剰量のカチオン量の範囲を表している。
 図1に示すように、棒状化合物12がその分子軸をx軸方向に沿って配置されている場合、棒状化合物12のx軸方向の屈折率nx、y軸方向の屈折率ny、および、z軸方向の屈折率nzは、図2のように表され、nxが最も大きい。また、図1に示すように、板状化合物14が配置されている場合、板状化合物14のx軸方向の屈折率nx、y軸方向の屈折率ny、および、z軸方向の屈折率nzは、図2のように表され、nzが最も大きい。光学異方性膜のx軸方向の屈折率nx、y軸方向の屈折率ny、および、z軸方向の屈折率nzは、光学異方性膜に含まれる各成分のx軸方向の屈折率nx、y軸方向の屈折率ny、および、z軸方向の屈折率nzに依存するため、図1に示すように棒状化合物12および板状化合物14が配置される場合、光学異方性膜のx軸方向の屈折率nx、y軸方向の屈折率ny、および、z軸方向の屈折率nzは、図3に示すようになり、図1中のx軸方向が遅相軸となり、光学異方性膜の屈折率nx、屈折率ny、および、屈折率nzは、nx>nz>nyの関係を満たす。つまり、所定のNzファクターの要件(0.40~0.60)を満たしやすくなる。
 さらに、本発明においては、棒状化合物の波長230~400nmの範囲における極大吸収波長が、板状化合物の波長230~400nmの範囲における極大吸収波長よりも小さい。つまり、棒状化合物がより短波長側に極大吸収波長を有し、板状化合物がより長波長側に極大吸収波長を有し、棒状化合物の極大吸収波長が板状化合物の極大吸収波長よりも短波長側に位置する。図1に示すように、棒状化合物12はx軸方向に沿ってその吸収軸が配列し、板状化合物14はy軸方向に沿ってその吸収軸が配列する。そのため、図4に示すように、nxのほうがnyに比べて先に屈折率が減少するため、矢印で示す領域においてはnxのほうがnyよりも緩やかに屈折率が減少するため、逆波長分散性が達成される。
 図1においては、説明の簡略化のために、2つの棒状化合物12、および、4つの板状化合物14のみを示すが、光学異方性膜中における棒状化合物および板状化合物の数は図1の態様に限定されない。
 本発明の組成物は、酸基またはその塩を有する非着色性の棒状化合物、および、酸基またはその塩を有する非着色性の板状化合物を含むリオトロピック液晶性組成物(以下、単に「組成物」ともいう。)である。
 以下では、まず、組成物に含まれる材料について詳述し、その後、組成物を用いて形成される光学異方性膜について詳述する。
(棒状化合物)
 組成物は、酸基またはその塩を有する非着色性の棒状化合物(以下、単に「棒状化合物」ともいう。)を含む。上述したように、棒状化合物は所定の方向に配向しやすい。
 非着色性とは、可視光線領域において吸収を示さないことを意味する。より具体的には、紫外線領域(230~400nm)における最大吸収波長の吸光度が1.0となるような濃度で棒状化合物を溶解させた溶液の紫外可視吸収スペクトルを測定した時に、可視光線領域(波長400~700nm)の範囲における吸光度が、0.1以下であることを意味する。
 棒状化合物は、リオトロピック液晶性を示すことが好ましい。つまり、棒状化合物は、非着色性のリオトロピック液晶性化合物(非着色性のリオトロピック液晶性棒状化合物)であることが好ましい。リオトロピック液晶性とは、溶媒に溶解させた溶液状態で、温度や濃度を変化させることにより、等方相-液晶相の相転移を起こす性質をいう。
 棒状化合物は、液晶性発現の制御がしやすい点から水溶性であることが好ましい。水溶性の棒状化合物とは、水に対して1質量%以上溶解する棒状化合物のことを表し、水に対して5質量%以上溶解する棒状化合物が好ましい。
 なお、棒状化合物とは、環構造(芳香族環および非芳香族環など)が、単結合または2価の連結基を介して、1次元的に繋がった構造を有する化合物のことを指し、溶媒中において、長軸が互いに平行に揃うように配向する性質を持った化合物群のことを示す。
 棒状化合物は、波長300nm以下の範囲に極大吸収波長を有することが好ましい。つまり、棒状化合物は、波長300nm以下の範囲の極大吸収ピークを有することが好ましい。
 なお、上記棒状化合物の極大吸収波長とは、棒状化合物の吸収スペクトル(測定範囲:波長230~400nmの範囲)において、その吸光度が極大値を取るときの波長を意味する。棒状化合物の吸収スペクトルの吸光度において、複数の極大値がある場合、測定範囲中の最も長波長側の波長を選択する。
 なかでも、本発明の効果が優れる点で、棒状化合物は230~300nmの範囲に極大吸収波長を有することが好ましく、250~290nmの範囲に極大吸収波長を有することがより好ましい。
 上記極大吸収波長の測定方法は以下の通りである。
 棒状化合物(5~50mg)を純水(1000ml)に溶解させ、分光光度計(MPC-3100(SHIMADZU製))を用いて、得られた溶液の吸収スペクトルを測定する。
 本発明において、棒状化合物の波長230~400nmの範囲における極大吸収波長は、後述する板状化合物の波長230~400nmの範囲における極大吸収波長よりも小さい。
 上記棒状化合物の極大吸収波長と、上記板状化合物の極大吸収波長との差は特に制限されないが、50nm以上が好ましく、70nm以上がより好ましい。
 なお、上述したように、棒状化合物の極大吸収波長とは、棒状化合物の吸収スペクトル(測定範囲:波長230~400nmの範囲)において、その吸光度が極大値を取るときの波長を意味する。棒状化合物の吸収スペクトルの吸光度において、複数の極大値がある場合、測定範囲中の最も長波長側の波長を選択する。
 また、後述するように、板状化合物の極大吸収波長とは、板状化合物の吸収スペクトル(測定範囲:波長230~400nmの範囲)において、その吸光度が極大値を取るときの波長を意味する。板状化合物の吸収スペクトルの吸光度において、複数の極大値がある場合、測定範囲中の最も長波長側の波長を選択する。
 棒状化合物の式(R)で表される波長分散性Dは、本発明の効果がより優れる点で、1.05以上1.20未満であることが好ましい。波長分散性Dは、後述するように棒状化合物の光学異方性膜の光学特性であり、この光学特性は光学異方性膜中における棒状化合物が示す光学特性に対応している。
 式(R)  波長分散性D=Re(450)/Re(550)
 Re(450)は、棒状化合物10質量部と、水90質量部とを混合して得られた混合液Rを用いて形成された光学異方性膜Rの波長450nmにおける面内レタデーションを表す。Re(550)は、光学異方性膜Rの波長550nmにおける面内レタデーションを表す。
 上記のように、棒状化合物の式(R)で表される波長分散性Dは、棒状化合物を用いて形成された光学異方性膜Rの面内レタデーションの関係を表す。
 光学異方性膜Rの作製方法としては、ガラス基板上に上記混合液Rを4番手のワイヤーバー(移動速度:100cm/s)で塗布した後、室温(20℃)にて自然乾燥して、光学異方性膜R(膜厚約240nm)を作製する。
 なお、混合液Rに含まれる棒状化合物の種類は、組成物中の棒状化合物と同じものが使用される。
 なお、上記波長分散性Dと後述する波長分散性Dとは、異なる値であることが好ましい。
 光学異方性膜RのNzファクターは、通常、1である。
 光学異方性膜RのNzファクター(Nz)は、通常、1である。
 光学異方性膜RのNzファクターとは、Nz=(nx-nz)/(nx-ny)で与えられる値である。
 nxは、光学異方性膜Rの面内の遅相軸方向の屈折率であり、nyは光学異方性膜Rの面内の進相軸方向の屈折率であり、nzは光学異方性膜Rの厚み方向の屈折率である。nx、ny、および、nzは、波長550nmにおける各屈折率である。
 棒状化合物は、酸基またはその塩(酸基または酸基の塩)を有する。なお、塩とは、酸の水素イオンが金属などの他のカチオンに置き換わったものをいう。つまり、酸基の塩とは、-SOH基などの酸基の水素イオンが他のカチオンに置き換わったものをいう。
 酸基またはその塩としては、例えば、スルホ基(-SOH)またはその塩(-SO 。Mは、カチオンを表す。)、および、カルボキシル基(-COOH)またはその塩(-COO。Mは、カチオンを表す。)が挙げられ、本発明の効果がより優れる点で、スルホ基またはその塩が好ましい。
 酸基の塩中のカチオン(例えば、スルホ基の塩中およびカルボキシル基の塩中のカチオン)としては、例えば、Na、K、Li、Rb、Cs、Ba2+、Ca2+、Mg2+、Sr2+、Pb2+、Zn2+、La3+、Ce3+、Y3+、Yb3+、Gd3+、Zr4+またはNH4-k (Qは、炭素数1~20の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基または炭素数6~20のアリール基を表し、kは1~4の整数を表す)が挙げられる。なかでも、本発明の効果がより優れる点で、アルカリ金属イオンが好ましく、Na、または、Liがより好ましく、Liがさらに好ましい。
 棒状化合物としては、本発明の効果がより優れる点で、式(X)で表される繰り返し単位を有する高分子が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 Rx1は、酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の芳香族環基、酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の非芳香族環基、または、式(X1)で表される基を表す。式(X1)中、*は結合位置を表す。
式(X1)  *-Rx3-Lx3-Rx4-*
 Rx3およびRx4は、それぞれ独立に、酸基またはその塩を含む置換基を有していてもよい2価の芳香族環基、または、酸基またはその塩を含む置換基を有していてもよい2価の非芳香族環基を表し、Rx3およびRx4の少なくとも一方が酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の芳香族環基、または、酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の非芳香族環基を表す。
 Lx3は、単結合、-O-、-S-、アルキレン基、アルケニレン基、または、アルキニレン基を表す。
 Rx1で表される2価の芳香族環基および2価の非芳香族環基は、酸基またはその塩を含む置換基を有する。
 酸基またはその塩を含む置換基に含まれる酸基またはその塩としては、上述した基が挙げられ、酸基またはその塩が好ましい。
 酸基またはその塩を含む置換基としては、式(H)で表される基が好ましい。式(H)中、*は結合位置を表す。
 式(H)  R-L-*
 Rは、酸基またはその塩を表す。酸基またはその塩の定義は、上述した通りである。
 Lは、単結合または2価の連結基を表す。2価の連結基は特に制限されず、例えば、2価の炭化水素基(例えば、炭素数1~10のアルキレン基、炭素数1~10のアルケニレン基、および、炭素数1~10のアルキニレン基などの2価の脂肪族炭化水素基、並びに、アリーレン基などの2価の芳香族炭化水素基)、2価の複素環基、-O-、-S-、-NH-、-CO-、または、これらを組み合わせた基(例えば、-CO-O-、-O-2価の炭化水素基-、-(O-2価の炭化水素基)-O-(mは、1以上の整数を表す)、および、-2価の炭化水素基-O-CO-など)が挙げられる。
 2価の芳香族環基が有する酸基またはその塩を含む置換基の数は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる点で、1~3が好ましく、1がより好ましい。
 2価の非芳香族環基が有する酸基またはその塩を含む置換基の数は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる点で、1~3が好ましく、1がより好ましい。
 Rx1で表される酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の芳香族環基を構成する芳香族環は、単環構造であっても、多環構造であってもよい。
 上記2価の芳香族環基を構成する芳香族環としては、例えば、芳香族炭化水素環、または、芳香族複素環が挙げられる。つまり、Rx1としては、酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の芳香族炭化水素環基、および、酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の芳香族複素環基が挙げられる。
 芳香族炭化水素環としては、例えば、ベンゼン環、および、ナフタレン環が挙げられる。
 酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の芳香族炭化水素環基の2価の芳香族炭化水素環基部分のみの構造としては、例えば、以下の基が挙げられる。*は、結合位置を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 芳香族複素環としては、例えば、ピリジン環、チオフェン環、ピリミジン環、チアゾール環、フラン環、ピロール環、イミダゾール環、および、インドール環が挙げられる。
 酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の芳香族複素環基の2価の芳香族複素環基部分のみの構造としては、例えば、以下の基が挙げられる。*は、結合位置を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 Rx1で表される酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の非芳香族環基を構成する非芳香族環は、単環構造であっても、多環構造であってもよい。
 上記2価の非芳香族環基を構成する非芳香族環としては、例えば、脂肪族環、および、非芳香族複素環が挙げられ、本発明の効果がより優れる点で、脂肪族環が好ましく、シクロアルカンがより好ましく、シクロヘキサンがさらに好ましい。つまり、Rx1としては、酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の脂肪族環基、および、酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の非芳香族複素環基が挙げられ、酸基またはその塩を含む置換基を有する2価のシクロアルキレン基が好ましい。
 脂肪族環は、飽和脂肪族環であっても、不飽和脂肪族環であってもよい。
 酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の脂肪族環基の2価の脂肪族環基部分のみの構造としては、例えば、以下の基が挙げられる。*は、結合位置を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 非芳香族複素環に含まれるヘテロ原子は特に制限されず、例えば、酸素原子、窒素原子、および、硫黄原子が挙げられる。
 非芳香族複素環に含まれるヘテロ原子の数は特に制限されず、例えば、1~3が挙げられる。
 酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の非芳香族複素環基の2価の非芳香族複素環基部分のみの構造としては、例えば、以下の基が挙げられる。*は、結合位置を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 Rx1で表される酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の芳香族環基、および、酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の非芳香族環基は、酸基またはその塩を含む置換基以外の置換基を有していてもよい。
 置換基は特に制限されず、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、芳香族ヘテロ環オキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、芳香族ヘテロ環チオ基、ウレイド基、ハロゲン原子、シアノ基、ヒドラジノ基、ヘテロ環基(例えば、ヘテロアリール基)、シリル基、および、これらを組み合わせた基などが挙げられる。なお、上記置換基は、さらに置換基で置換されていてもよい。
 Rx3およびRx4は、それぞれ独立に、酸基またはその塩を含む置換基を有していてもよい2価の芳香族環基、または、酸基またはその塩を含む置換基を有していてもよい2価の非芳香族環基を表し、Rx3およびRx4の少なくとも一方が酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の芳香族環基、または、酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の非芳香族環基を表す。
 Rx3およびRx4で表される2価の芳香族環基が有していてもよい酸基またはその塩を含む置換基の定義は、上述した通りである。
 また、Rx3およびRx4で表される酸基またはその塩を含む置換基を有していてもよい2価の芳香族環基を構成する芳香族環の定義は、上述した、Rx1で表される酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の芳香族環基を構成する芳香族環の定義と同じである。
 Rx3およびRx4で表される2価の非芳香族環基が有していてもよい酸基またはその塩を含む置換基の定義は、上述した通りである。
 また、Rx3およびRx4で表される酸基またはその塩を含む置換基を有していてもよい2価の非芳香族環基を構成する非芳香族環の定義は、上述した、Rx1で表される酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の非芳香族環基を構成する非芳香族環の定義と同じである。
 Rx3およびRx4の少なくとも一方は、酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の芳香族環基、または、酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の非芳香族環基を表し、Rx3およびRx4の両方が、酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の芳香族環基、または、酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の非芳香族環基を表してもよい。
 Rx3およびRx4で表される酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の芳香族環基の定義は、上述したRx1で表される酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の芳香族環基の定義と同義である。
 また、Rx3およびRx4で表される酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の非芳香族環基の定義は、上述したRx1で表される酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の非芳香族環基の定義と同義である。
 Lx3は、単結合、-O-、-S-、アルキレン基、アルケニレン基、または、アルキニレン基を表す。
 アルキレン基の炭素数は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる点で、1~3が好ましく、1がより好ましい。
 アルケニレン基、および、アルキニレン基の炭素数は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる点で、2~5が好ましく、2~4がより好ましい。
 Rx2は、2価の非芳香族環基、または、式(X2)で表される基を表す。式(X2)中、*は結合位置を表す。
 式(X2)  *-Zx1-Zx2-*
 Zx1およびZx2は、それぞれ独立に、2価の非芳香族環基を表す。*は、結合位置を表す。
 Rx2で表される2価の非芳香族環基を構成する非芳香族環は、単環構造であっても、多環構造であってもよい。
 上記2価の非芳香族環基を構成する非芳香族環としては、例えば、脂肪族環、および、非芳香族複素環が挙げられ、本発明の効果がより優れる点で、脂肪族環が好ましく、シクロアルカンがより好ましく、シクロヘキサンがさらに好ましい。つまり、Rx2としては、2価の脂肪族環基、および、2価の非芳香族複素環基が挙げられ、2価のシクロアルキレン基が好ましい。
 脂肪族環は、飽和脂肪族環であっても、不飽和脂肪族環であってもよい。
 2価の脂肪族環基としては、例えば、以下の基が挙げられる。*は、結合位置を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 非芳香族複素環に含まれるヘテロ原子は特に制限されず、例えば、酸素原子、窒素原子、および、硫黄原子が挙げられる。
 非芳香族複素環に含まれるヘテロ原子の数は特に制限されず、例えば、1~3が挙げられる。
 2価の非芳香族複素環基としては、例えば、以下の基が挙げられる。*は、結合位置を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 2価の非芳香族環基は、置換基を有していてもよい。置換基の種類は特に制限されず、例えば、Rx1で表される酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の芳香族環基、および、酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の非芳香族環基が有していてもよい酸基またはその塩を含む置換基以外の置換基で例示した基が挙げられる。
 Zx1およびZx2は、それぞれ独立に、2価の非芳香族環基を表す。
 Zx1およびZx2で表される2価の非芳香族環基の定義は、上述したRx2で表される2価の非芳香族環基の定義と同義である。
 L1xおよびL2xは、それぞれ独立に、-CONH-、-COO-、-O-、または、-S-を表す。なかでも、本発明の効果がより優れる点で、-CONH-が好ましい。
 式(X)で表される繰り返し単位としては、式(X4)で表される繰り返し単位が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 式(X4)中の各基の定義は、上述した通りである。
 式(X)で表される繰り返し単位を有する高分子に含まれる式(X)で表される繰り返し単位の含有量は特に制限されないが、高分子中の全繰り返し単位に対して、60モル%以上が好ましく、80モル%以上がより好ましい。上限としては100モル%が挙げられる。
 式(X)で表される繰り返し単位を有する高分子の分子量は特に制限されないが、高分子中における式(X)で表される繰り返し単位の数は2以上が好ましく、10~100000がより好ましく、100~10000がさらに好ましい。
 また、式(X)で表される繰り返し単位を有する高分子の数平均分子量は特に制限されないが、5,000~50,000が好ましく、10,000~30,000がより好ましい。
 また、式(X)で表される繰り返し単位を有する高分子の分子量分布は特に制限されないが、1.0~12.0が好ましく、1.0~7.0がより好ましい。
 ここで、本発明における数平均分子量および分子量分布は、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):20mMリン酸(pH7.0)/アセトニトリル=4/1
・装置名:TOSOH HLC-8220GPC
・カラム:東ソー製G6000PWxL、4500PWxL、G2500pWwLを3本接続して使用
・カラム温度:40℃
・試料濃度:2mg/mL
・流速:1mL/min
・校正曲線:ポリスチレンスルホン酸(PSS)Mp=891、4.2k、10.2k、29.5k、78.4k、152k、258k、462kまでの8サンプルによる校正曲線を使用
(板状化合物)
 組成物は、酸基またはその塩を有する非着色性の板状化合物(以下、単に「板状化合物」ともいう。)を含む。
 板状化合物は、非着色性を示す。
 非着色性とは、可視光線領域において吸収を示さないことを意味する。より具体的には、紫外線領域(230~400nm)における最大吸収波長の吸光度が1.0となるような濃度で板状化合物を溶解させた溶液の紫外可視吸収スペクトルを測定した時に、可視光線領域(波長400~700nm)の範囲における吸光度が、0.1以下であることを意味する。
 なお、「板状化合物」とは、芳香族環(芳香族炭化水素環および芳香族複素環など)が、単結合または適切な連結基を介して、2次元的に広がった構造を有する化合物のことを指し、溶媒中において、化合物中の平面同士が会合することでカラム状の会合体を形成する性質を持った化合物群のことを示す。
 板状化合物は、リオトロピック液晶性を示すことが好ましい。つまり、板状化合物は、非着色性のリオトロピック液晶性化合物(非着色性のリオトロピック液晶性板状化合物)であることが好ましい。
 板状化合物は、液晶性発現の制御がしやすい点から、水溶性であることが好ましい。水溶性の板状化合物とは、水に対して1質量%以上溶解する板状化合物のことを表し、水に対して5質量%以上溶解する板状化合物が好ましい。
 板状化合物は、波長300nm超の範囲に極大吸収波長を有することが好ましい。つまり、板状化合物は、波長300nm超の範囲の極大吸収ピークを有することが好ましい。
 なお、上記板状化合物の極大吸収波長とは、板状化合物の吸収スペクトル(測定範囲:波長230~400nmの範囲)において、その吸光度が極大値を取るときの波長を意味する。板状化合物の吸収スペクトルの吸光度において、複数の極大値がある場合、測定範囲中の最も長波長側の波長を選択する。
 なかでも、本発明の効果が優れる点で、板状化合物は320~400nmの範囲に極大吸収波長を有することが好ましく、330~360nmの範囲に極大吸収波長を有することがより好ましい。
 上記極大吸収波長の測定方法は以下の通りである。
 特定化合物(0.01~0.05mmol)を純水(1000ml)に溶解させ、分光光度計(MPC-3100(SHIMADZU製))を用いて、得られた溶液の吸収スペクトルを測定する。
 板状化合物を用いて形成される光学異方性膜PのNzファクター(Nz)は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる点で、負であることが好ましい。つまり、上記光学異方性膜PのNzファクターは、0未満であることが好ましい。
 なかでも、本発明の効果がより優れる点で、光学異方性膜PのNzファクターは、-0.45~-0.10が好ましく、-0.30~-0.15がより好ましく、-0.25~-0.19がさらに好ましい。
 Nzおよび後述する波長分散性Dは、後述するように板状化合物の光学異方性膜の光学特性であり、この光学特性は光学異方性膜中における板状化合物が示す光学特性に対応している。
 式(N)  Nz=(nx-nz)/(nx-ny
 nxは、組成物が塩を含まない場合には、非着色性の板状化合物10質量部と、水90質量部とを混合して得られた混合液P1を、組成物が塩を含む場合には、非着色性の板状化合物10質量部と、水90質量部と、組成物中の板状化合物に対する塩の含有量比と同じ含有量比となる量の塩とを混合して得られた混合液P2を用いて形成された光学異方性膜Pの面内の遅相軸方向の屈折率を表す。nyは、光学異方性膜Pの面内の進相軸方向の屈折率を表す。nzは、光学異方性膜Pの厚み方向の屈折率を表す。nx、ny、および、nzは、波長550nmにおける各屈折率である。
 つまり、光学異方性膜Pは、組成物が塩を含まない場合には、板状化合物10質量部と、水90質量部とを混合して得られる混合液P1を用いて形成された光学異方性膜であり、組成物が塩を含む場合には、板状化合物10質量部と、水90質量部と、組成物中の板状化合物に対する塩の含有量比と同じ含有量比となる量の塩とを混合して得られる混合液P2を用いて形成された光学異方性膜である。
 光学異方性膜Pの作製方法としては、ガラス基板上に上記混合液P1または混合液P2を4番手のワイヤーバー(移動速度:100cm/s)で塗布した後、室温(20℃)にて自然乾燥して、光学異方性膜P(膜厚約240nm)を作製する。
 なお、上記のように、組成物に塩が含まれる場合、混合液P2にも所定量の塩が含まれる。具体的には、組成物中の板状化合物に対する塩の含有量比と、同じ含有量比となる量の塩を、混合液P2に加えて、光学異方性膜Pを作製する。
 つまり、組成物が板状化合物および塩を含む場合、混合液P2は、板状化合物10質量部と、水90質量部と、組成物中の板状化合物に対する塩の含有量比(塩の質量含有量/板状化合物の質量含有量)と同じ含有量比となる所定量の塩(質量部)を含む。より具体的には、組成物中における板状化合物に対する塩の含有量比(塩の質量含有量/板状化合物の質量含有量)が1/10である場合、混合液P2は板状化合物10質量部、水90質量部、塩1質量部を含む。
 なお、混合液P1および混合液P2に含まれる板状化合物の種類は、組成物中の板状化合物と同じものが使用される。
 なお、混合液P2に含まれる塩の種類は、組成物中の塩と同じものが使用される。
 光学異方性膜Pの波長分散性Dは、本発明の効果がより優れる点で、1.20~1.30であることが好ましい。
 式(P)  波長分散性D=Re(450)/Re(550)
 Re(450)は、光学異方性膜Pの波長450nmにおける面内レタデーションを表す。Re(550)は、光学異方性膜Pの波長550nmにおける面内レタデーションを表す。
 上記のように、上記波長分散性Dは、板状化合物を用いて形成された光学異方性膜Pの面内レタデーションの関係を表す。
 板状化合物は、本発明の効果がより優れる点で、酸基またはその塩を有することが好ましい。
 酸基またはその塩の定義は、上述した通りである。
 板状化合物は酸基またはその塩を1つだけ有していてもよいし、複数有していてもよい。板状化合物が酸基またはその塩を複数有する場合、その数は、2~4が好ましく、2がより好ましい。
 板状化合物としては、本発明の効果がより優れる点で、式(Y)で表される化合物が好ましい。
 式(Y)  Ry2-Ly3-Ly1-Ry1-Ly2-Ly4-Ry3
 Ry1は、2価の単環基、または、2価の縮合多環基を表す。
 2価の単環基に含まれる環としては、例えば、単環式炭化水素環、および、単環式複素環が挙げられる。単環式炭化水素環は、単環式芳香族炭化水素環であっても、単環式非芳香族炭化水素環であってもよい。単環式複素環は、単環式芳香族複素環であっても、単環式非芳香族複素環であってもよい。
 2価の単環基としては、本発明の効果がより優れる点で、2価の単環式芳香族炭化水素環基、または、2価の単環式芳香族複素環基が好ましい。
 2価の縮合多環基に含まれる環構造の数は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる点で、3~10が好ましく、3~6がより好ましく、3~4がさらに好ましい。
 2価の縮合多環基に含まれる環としては、例えば、炭化水素環、および、複素環が挙げられる。炭化水素環は、芳香族炭化水素環であっても、非芳香族炭化水素環であってもよい。複素環は、芳香族複素環であっても、非芳香族複素環であってもよい。
 2価の縮合多環基は、本発明の効果がより優れる点で、芳香族炭化水素環と複素環とから構成されることが好ましい。2価の縮合多環基は、共役系の連結基であることが好ましい。つまり、共役系の2価の縮合多環基であることが好ましい。
 2価の縮合多環基を構成する環としては、例えば、ジベンゾチオフェン-S,S-ジオキシド(式(Y2)で表される環)、ジナフト[2,3-b:2’,3’-d]フラン(式(Y3)で表される環)、12H-ベンゾ「b」フェノキサジン(式(Y4)で表される環)、ジベンゾ[b,i]オキサントレン(式(Y5)で表される環)、ベンゾ[b]ナフト[2’,3’:5,6]ジオキシノ[2,3-i]オキサントレン(式(Y6)で表される環)、アセナフト[1,2-b]ベンゾ[g]キノキサリン(式(Y7)で表される環)、9H-アセナフト[1,2-b]イミダゾ[4,5-g]キノキサリン(式(Y8)で表される環)、ジベンゾ[b,def]クリセリン-7,14-ジオン(式(Y9)で表される環)、および、アセトナフトキノキサリン(式(Y10)で表される環)が挙げられる。
 つまり、2価の縮合多環基としては、式(Y2)~(Y10)で表される環から2つの水素原子を除いて形成される2価の基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 2価の単環基および2価の縮合多環基は、置換基を有していてもよい。置換基の種類は特に制限されず、例えば、Rx1で表される酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の芳香族環基、および、酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の非芳香族環基が有する酸基またはその塩を含む置換基以外の置換基で例示した基が挙げられる。
 Ry2およびRy3は、それぞれ独立に、水素原子、または、酸基若しくはその塩を表し、Ry2およびRy3の少なくとも一方は、酸基またはその塩を表す。Ry2およびRy3の両方が酸基またはその塩を表すことが好ましい。
 Ry2およびRy3で表される酸基またはその塩の定義は、上述した通りである。
 Ly1およびLy2は、それぞれ独立に、単結合、2価の芳香族環基、または、式(Y1)で表される基を表す。ただし、Ry1が2価の単環基である場合、Ly1およびLy2は両方とも2価の芳香族環基、または、式(Y1)で表される基を表す。式(Y1)中、*は結合位置を表す。
 式(Y1)  *-Ry4-(Ry5-*
 Ry4およびRy5は、それぞれ独立に、2価の芳香族環基を表す。
 nは、1または2を表す。
 Ly1およびLy2で表される2価の芳香族環基を構成する芳香族環は、単環構造であっても、多環構造であってもよい。
 上記2価の芳香族環基を構成する芳香族環としては、例えば、芳香族炭化水素環、または、芳香族複素環が挙げられる。つまり、Ly1およびLy2で表される2価の芳香族環基としては、2価の芳香族炭化水素環基、および、2価の芳香族複素環基が挙げられる。
 芳香族炭化水素環としては、例えば、ベンゼン環、および、ナフタレン環が挙げられる。
 2価の芳香族炭化水素環基としては、例えば、以下の基が挙げられる。*は、結合位置を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 芳香族複素環としては、例えば、ピリジン環、チオフェン環、ピリミジン環、チアゾール環、フラン環、ピロール環、イミダゾール環、および、インドール環が挙げられる。
 2価の芳香族複素環基としては、例えば、以下の基が挙げられる。*は、結合位置を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 Ry4およびRy5で表される2価の芳香族環基の定義も、Ly1およびLy2で表される2価の芳香族環基と同じである。
 Ly3およびLy4は、それぞれ独立に、単結合、-O-、-S-、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、または、これらを組み合わせた基を表す。
 上記これらを組み合わせた基としては、例えば、-O-アルキレン基、および、-S-アルキレン基が挙げられる。
 アルキレン基の炭素数は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる点で、1~3が好ましく、1がより好ましい。
 アルケニレン基、および、アルキニレン基の炭素数は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる点で、2~5が好ましく、2~4がより好ましい。
<塩>
 組成物は、カチオンとアニオンとからなる塩を含む。
 なお、上記塩には、上記棒状化合物および板状化合物は含まれない。つまり、上記塩は、上記棒状化合物および板状化合物とは異なる化合物である。
 塩は特に制限されず、無機塩でも、有機塩でもよく、本発明の効果がより優れる点で、無機塩が好ましい。無機塩としては、例えば、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、および、遷移金属塩が挙げられ、本発明の効果がより優れる点で、アルカリ金属塩が好ましい。
 アルカリ金属塩とは、カチオンがアルカリ金属イオンである塩であり、アルカリ金属イオンとしては、リチウムイオン、または、ナトリウムイオンが好ましく、リチウムイオンがより好ましい。つまり、塩としては、リチウム塩、または、ナトリウム塩が好ましく、リチウム塩がより好ましい。
 アルカリ金属塩としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、および、水酸化カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物;炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、および、炭酸カリウムなどのアルカリ金属の炭酸塩;炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、および、炭酸水素カリウムなどのアルカリ金属の炭酸水素塩;が挙げられる。
 上記以外にも、アルカリ金属塩としては、例えば、リン酸塩、および、塩化物であってもよい。
 上記塩のアニオンとしては、例えば、水酸化物イオン、炭酸イオン、塩化物イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、リン酸イオン、ホウ酸イオン、テトラフルオロ硼酸イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、過塩素酸イオン、トルエンスルホン酸イオン、シュウ酸イオン、ギ酸イオン、トリフルオロ酢酸イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、ビス(フルオロメタンスルホニル)イミドイオン、ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミドイオン、および、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドイオンが挙げられる。
 なお、板状化合物が酸基の塩を有する場合、酸基の塩中のカチオンと、上記使用される塩中のカチオンとは同じ種類であることが好ましい。
<その他の成分>
 組成物は、棒状化合物、板状化合物、および、塩以外の他の成分を含んでいてもよい。
 組成物は、溶媒を含んでいてもよい。溶媒としては、水、アルコールおよびジメチルホルムアミドなどの極性溶媒、並びに、ヘキサンなどの非極性溶媒が挙げられる。なかでも、極性溶媒が好ましく、水またはアルコールがより好ましい。
 組成物に含まれていてもよい添加剤としては、上記以外にも、重合性化合物、重合開始剤、波長分散制御剤、光学特性調整剤、界面活性剤、密着改良剤、滑り剤、配向制御剤、および、紫外線吸収剤が挙げられる。
<組成物の組成>
 組成物は、棒状化合物、板状化合物、および、塩を少なくとも含む。
 組成物は、リオトロピック液晶性組成物に該当する。
 ここで、リオトロピック液晶性組成物とは、溶液状態で、温度や濃度を変化させることにより、等方相-液晶相の相転移を起こす性質を有する組成物である。つまり、組成物は、棒状化合物、板状化合物、および、溶媒など各種成分を含む溶液状態において、各化合物の濃度などを調整することにより、リオトロピック液晶性を示すことができる組成物である。なお、組成物が過剰の溶媒を含み、その状態ではリオトロピック液晶性を示していなくとも、組成物の塗布後の乾燥工程でリオトロピック液晶性を示す場合など濃度が変化した際にリオトロピック液晶性を示す場合には、その組成物は上記リオトロピック液晶性組成物に該当する。
 上記組成物において、式(W)で求められる比Wは、0.25~1.75であり、本発明の効果がより優れる点で、0.50~1.50が好ましく、0.75~1.15がより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000015
 式(W)中、C1は、棒状化合物が有する酸基の塩に含まれるカチオンのモル量を表す。なお、棒状化合物が酸基のみを有し、酸基の塩を有さない場合、上記C1は0とする。
 C2は、板状化合物が有する酸基の塩に含まれるカチオンのモル量を表す。なお、板状化合物が酸基のみを有し、酸基の塩を有さない場合、上記C2は0とする。
 C3は、塩に含まれるカチオンのモル量を表す。
 A1は、棒状化合物が有する酸基またはその塩の合計モル量を表す。棒状化合物が酸基、および、酸基の塩の両方を含む場合、上記合計モル量は酸基のモル量および酸基の塩のモル量の合計を表す。棒状化合物が酸基および酸基の塩のいずれか一方のみを有する場合、含まれていない一方のモル量は0とする。
 A2は、板状化合物が有する酸基またはその塩の合計モル量を表す。板状化合物が酸基、および、酸基の塩の両方を含む場合、上記合計モル量は酸基のモル量および酸基の塩のモル量の合計を表す。板状化合物が酸基および酸基の塩のいずれか一方のみを有する場合、含まれていない一方のモル量は0とする。
 例えば、SOLi基を有する棒状化合物と、SOLi基を有する板状化合物と、LiOHとを含む組成物において、棒状化合物が有するSOLi基のモル量が5mmolであり、板状化合物が有するSOLi基のモル量が8mmolであり、LiOHのモル量が8mmolである場合、棒状化合物が有する酸基の塩に含まれるカチオンのモル量は5mmol、板状化合物が有する酸基の塩に含まれるカチオンのモル量は8mmol、LiOHに含まれるカチオンのモル量は8mmolと計算され、比Wは{(5+8+8)-(5+8)}/8=1と計算される。
 仮に、上記棒状化合物が、SOH基を有する棒状化合物であり、棒状化合物が有するSOH基のモル量が5mmolである場合、比Wは{(8+8)-(5+8)}/8=0.375と計算される。
 上記比Wは、板状化合物が有する酸基またはその塩に対して、組成物中の過剰な塩由来のカチオンの量を表す。つまり、比Wは、板状化合物が有する酸基またはその塩に対する、組成物中の棒状化合物および板状化合物が有する酸基と塩を形成していない過剰のカチオン量の比を表す。上述したように、板状化合物が有する酸基またはその塩に対して、組成物が所定量のカチオンを含む場合、板状化合物が光学異方性膜中において所定の構造をとりやすくなり、所望の光学異方性膜が得られる。
 組成物中における棒状化合物および板状化合物の含有量は特に制限されないが、組成物中の全固形分に対して、60~100質量%が好ましく、80~99質量%がより好ましい。
 全固形分とは、溶媒を除く、光学異方性膜を形成し得る成分を意味する。なお、上記成分の性状が液体状であっても、固形分として計算する。
 組成物は、1種の棒状化合物のみを含んでいてもよいし、2種以上の棒状化合物を含んでいてもよい。
 組成物は、1種の板状化合物のみを含んでいてもよいし、2種以上の板状化合物を含んでいてもよい。
 組成物中における、棒状化合物および板状化合物の合計質量に対する、棒状化合物の含有量は特に制限されないが、本発明の効果が優れる点で、50質量%超が好ましく、55質量%以上がより好ましい。上限は特に制限されないが、90質量%以下が好ましく、80質量%がより好ましい。
 本発明の組成物は、上述したように、溶媒を含んでいてもよい。
 本発明の組成物の固形分濃度は特に制限されないが、本発明の効果が優れる点で、組成物全質量に対して、1~50質量%が好ましく、3~30質量%がより好ましい。
 上述したように、組成物は、リオトロピック液晶性組成物である。よって、組成物は、所定量の溶媒を含み、リオトロピック液晶性を示している態様(リオトロピック液晶性が発現している状態)であってもよいし、溶媒を過剰に含んでおり、その状態ではリオトロピック液晶性を示さない(等方相を示す)組成物であっても、光学異方性膜を形成する際に溶媒が揮発して、塗膜の形成途中でリオトロピック液晶性を示す組成物であってもよい。
 なお、後述するように、支持体上に配向膜を配置しておけば、組成物の塗布後の乾燥過程において、リオトロピック液晶性を発現することで、化合物の配向が誘起され、光学異方性膜を形成することが可能となる。
<光学異方性膜の製造方法>
 本発明の光学異方性膜の製造方法は、上述した組成物を用いていれば特に制限されない。例えば、本発明の組成物を塗布して、塗膜中の棒状化合物および板状化合物を配向させて、光学異方性膜を形成する方法が好ましい。
 以下、上記方法の手順について詳述する。
 まず、組成物を塗布する。通常、組成物は支持体上に塗布される場合が多い。
 使用される支持体は、組成物を塗布するための基材として機能を有する部材である。支持体は、いわゆる仮支持体であってもよい。
 支持体(仮支持体)としては、プラスチック基板またはガラス基板が挙げられる。プラスチック基板を構成する材料としては、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、(メタ)アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、セルロース樹脂、シリコーン樹脂、および、ポリビニルアルコールが挙げられる。
 支持体の厚みは、5~1000μm程度であればよく、10~250μmが好ましく、15~90μmがより好ましい。
 なお、必要に応じて、支持体上には、配向膜を配置してもよい。
 配向膜は、一般的には、ポリマーを主成分とする。配向膜用ポリマーとしては、多数の文献に記載があり、多数の市販品を入手できる。配向膜用ポリマーとしては、ポリビニルアルコール、ポリイミド、または、その誘導体が好ましい。
 なお、配向膜には、公知のラビング処理が施されることが好ましい。
 また、配向膜としては、光配向膜を用いてもよい。
 配向膜の厚みは、0.01~10μmが好ましく、0.01~1μmがより好ましい。
 塗布方法としては公知の方法が挙げられ、例えば、カーテンコーティング法、押出コーティング法、ロールコーティング法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、印刷コーティング法、スプレーコーティング法、および、スライドコーティング法が挙げられる。
 また、剪断を与える塗布方法を採用すると、化合物の配向と塗布との2つの処理を同時に行うことができる。
 また、連続塗布によって、塗布と同時に、棒状化合物および板状化合物を連続配向させてもよい。連続塗布としては、カーテンコーティング法、押出コーティング法、ロールコーティング法、および、スライドコーティング法が挙げられる。具体的な塗布手段としては、ダイコーター、ブレードコーター、または、バーコーターを用いることが好ましい。
 塗膜中における棒状化合物および板状化合物を配向させる手段としては、上述したように、剪断を与える方法が挙げられる。
 支持体上に形成された塗膜に対しては、必要に応じて、加熱処理を施してもよい。
 塗膜を加熱する場合の条件は特に制限されないが、加熱温度としては50~250℃が好ましく、加熱時間としては10秒間~10分間が好ましい。
 また、塗膜を加熱した後、必要に応じて、塗膜を冷却してもよい。冷却温度としては20~200℃が好ましく、20~150℃がより好ましい。
 塗膜中における棒状化合物および板状化合物を配向させる別の手段としては、上述したように、配向膜を用いる方法が挙げられる。
 配向膜に予め所定の方向への配向処理を行うことで、配向方向の制御が可能となる。特に、ロール状支持体を用いて連続塗布する際に、搬送方向に対して斜め方向に配向させる場合には、配向膜を用いる方法が好ましい。
 配向膜を用いる方法において、使用される組成物中の溶媒の濃度は特に制限されず、組成物がリオトロピック液晶性を示すような溶媒の濃度であってもよいし、それ以下の濃度であってもよい。上述したように、組成物はリオトロピック液晶性組成物であるため、組成物中の溶媒の濃度が高い場合(組成物自体が等方相を示している場合)であっても、組成物を塗布後の乾燥過程において、リオトロピック液晶性を発現することで、配向膜上で化合物の配向が誘起され、光学異方性膜を形成することが可能となる。
 なお、光学異方性膜を形成した後、必要に応じて、棒状化合物および板状化合物の配向状態を固定する処理を実施してもよい。
 棒状化合物および板状化合物の配向状態を固定する方法は特に制限されず、上記のように塗膜を加熱した後、冷却する方法が挙げられる。
 また、棒状化合物および板状化合物の配向状態を固定する方法としては、多価金属イオンを含む溶液と形成された塗膜とを接触させる方法が挙げられる。多価金属イオンを含む溶液と形成された塗膜とを接触させると、塗膜中に多価金属イオンが供給される。塗膜中に供給された多価金属イオンは、棒状化合物および/または板状化合物が有する酸基またはその塩同士の架橋点となり、塗膜中に架橋構造が形成され、棒状化合物および板状化合物の配向状態が固定化される。
 使用される多価金属イオンの種類は特に制限されず、棒状化合物および板状化合物の配向状態が固定されやすい点で、アルカリ土類金属イオンが好ましく、カルシウムイオンがより好ましい。
<光学異方性膜の特性>
 光学異方性膜のNzファクターは、式(1)の関係を満たす。
 式(1)  0.40≦Nzファクター≦0.60
 なかでも、0.42~0.58が好ましく、0.45~0.54がより好ましい。
 光学異方性膜は、逆波長分散性を示す。なお、逆波長分散性とは、可視光線領域の少なくとも一部の波長領域において、面内のレタデーション(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。本発明において、光学異方性膜が逆波長分散性を示すとは、以下の式(2)および式(3)の関係を満たしていればよい。
 式(2)  Re(450)/Re(550)<1.00
 Re(450)は波長450nmにおける光学異方性膜の面内レタデーションを表し、Re(550)は波長550nmにおける光学異方性膜の面内レタデーションを表す。
 なかでも、Re(450)/Re(550)は、0.87以下が好ましく、0.85以下がより好ましい。また、上記Re(450)/Re(550)は、0.60以上が好ましく、0.72以上が好ましく、0.82以上がより好ましい。
 式(3)  Re(650)/Re(550)>1.00
 Re(650)は波長650nmにおける光学異方性膜の面内レタデーションを表す。
 なかでも、Re(650)/Re(550)は、1.02以上が好ましく、1.05以上がより好ましい。上限は特に制限されないが、1.25以下が好ましく、1.20以下がより好ましい。
 光学異方性膜のRe(550)は特に制限されないが、λ/4板として有用である点で、110~160nmが好ましく、120~150nmがより好ましい。
 光学異方性膜のRth(550)は特に制限されないが、-50~40nmが好ましく、-40~30nmがより好ましい。
 光学異方性膜の厚みは特に制限されず、薄型化の点から、10μm以下が好ましく、0.5~8.0μmがより好ましく、0.5~6.0μmがさらに好ましい。
 なお、本明細書において、光学異方性膜の厚みとは、光学異方性膜の平均厚みを意図する。上記平均厚みは、光学異方性膜の任意の5箇所以上の厚みを測定して、それらを算術平均して求める。
<用途>
 上述した光学異方性膜は、種々の用途に適用でき、例えば、光学異方性膜の面内レタデーションを調整して、いわゆるλ/4板またはλ/2板として用いることもできる。
 なお、λ/4板とは、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。より具体的には、所定の波長λnmにおける面内レタデーションReがλ/4(または、この奇数倍)を示す板である。
 λ/4板の波長550nmでの面内レタデーション(Re(550))は、理想値(137.5nm)を中心として、25nm程度の誤差があってもよく、例えば、110~160nmであることが好ましく、120~150nmであることがより好ましい。
 また、λ/2板とは、特定の波長λnmにおける面内レタデーションRe(λ)がRe(λ)≒λ/2を満たす光学異方性膜のことをいう。この式は、可視光線領域のいずれかの波長(例えば、550nm)において達成されていればよい。なかでも、波長550nmにおける面内レタデーションRe(550)が、以下の関係を満たすことが好ましい。
 210nm≦Re(550)≦300nm
<光学フィルム>
 光学異方性膜は、他の層と組み合わせて、光学フィルムとして用いてもよい。つまり、本発明の光学フィルムは、上述した光学異方性膜と、他の層とを含む。
 他の層としては、上述した配向膜、および、支持体が挙げられる。
 なお、光学フィルム中における光学異方性膜の配置位置は特に制限されないが、例えば、支持体、配向膜、および、光学異方性膜をこの順で有する態様が挙げられる。
<偏光板>
 本発明の光学異方性膜は、偏光板に好適に適用できる。
 つまり、本発明の偏光板(好ましくは、円偏光板)は、光学異方性膜または光学フィルムと、偏光子とを含む。なお、円偏光板とは、無偏光の光を円偏光に変換する光学素子である。
 偏光子は、光を特定の直線偏光に変換する機能を有する部材(直線偏光子)であればよく、主に、吸収型偏光子を利用できる。
 吸収型偏光子としては、ヨウ素系偏光子、二色性染料を利用した染料系偏光子、およびポリエン系偏光子が挙げられる。ヨウ素系偏光子および染料系偏光子には、塗布型偏光子と延伸型偏光子とがあり、いずれも適用できるが、ポリビニルアルコールにヨウ素または二色性染料を吸着させ、延伸して作製される偏光子が好ましい。
 光学異方性膜の遅相軸と偏光子の吸収軸との関係は特に制限されないが、光学異方性膜がλ/4板であり、光学フィルムが円偏光フィルムとして用いられる場合は、光学異方性膜の面内の遅相軸と偏光子の吸収軸とのなす角は、45±10°の範囲が好ましい。つまり、光学異方性膜の面内の遅相軸と偏光子の吸収軸とのなす角は、35~55°の範囲が好ましい。
<表示装置>
 本発明の円偏光板は、表示装置に好適に適用できる。つまり、本発明の円偏光板は、いわゆる反射防止膜として好適に使用できる。
 本発明の表示装置は、表示素子と、上述した円偏光板とを有する。円偏光板は視認側に配置され、円偏光板中、偏光子が視認側に配置される。
 表示装置は特に制限されず、有機EL表示素子、および、液晶表示素子が挙げられ、有機EL表示素子が好ましい。
 以下に、実施例および比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、および、処理手順は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更できる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
<合成>
 公知の方法により、以下の板状化合物I-1、I-1’I-2、および、棒状化合物II-1、II-1’、II-2を合成した。棒状化合物II-1、II-1’、II-2はそれぞれ高分子(nは2以上)であり、棒状化合物II-1の数平均分子量は24,000で、分子量分布は6.8であり、棒状化合物II-1’の数平均分子量は30,000で、分子量分布は5.7であり、棒状化合物II-2の数平均分子量は25,000で、分子量分布は5.1であった。
 なお、板状化合物I-1、I-1’I-2、および、棒状化合物II-1、II-1’、II-2は、いずれもリオトロピック液晶性を示した。
 また、板状化合物I-1、I-1’I-2、および、棒状化合物II-1、II-1’、II-2は、いずれも上述した非着色性の要件を満たしていた。より具体的には、紫外線領域(230~400nm)における最大吸収波長の吸光度が1.0となるような濃度で上記化合物をそれぞれ溶解させた溶液の紫外可視吸収スペクトルを測定した時に、可視光線領域(波長400~700nm)の範囲における吸光度が、0.1以下であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 板状化合物I-1は、波長230~400nmの範囲において、345nmに極大吸収波長を有していた。
 板状化合物I-1’は、波長230~400nmの範囲において、345nmに極大吸収波長を有していた。
 板状化合物I-2は、波長230~400nmの範囲において、345nmに極大吸収波長を有していた。
 棒状化合物II-1は、波長230~400nmの範囲において、260nmに極大吸収波長を有していた。
 棒状化合物II-1’は、波長230~400nmの範囲において、260nmに極大吸収波長を有していた。
 棒状化合物II-2は、波長230~400nmの範囲において、290nmに極大吸収波長を有していた。
<実施例1>
 下記組成の光学異方性膜形成用組成物1を調製した。光学異方性膜形成用組成物1は、リオトロピック液晶性を示す組成物であった。
────────────────────────────────
光学異方性膜形成用組成物1
────────────────────────────────
 板状化合物I-1                 4.3質量部
 棒状化合物II-1                5.7質量部
 水酸化リチウム                  0.4質量部
 水                         90質量部
────────────────────────────────
 基材としてガラス基板上に、上記で調製した光学異方性膜形成用組成物1を、ワイヤーバー(移動速度:100cm/s)で塗布した後、室温(20℃)にて自然乾燥した。次に、得られた塗膜を1mol/Lの塩化カルシウム水溶液に5秒間浸漬した後、イオン交換水で洗浄し、送風乾燥して配向状態を固定化することにより、光学異方性膜1を作製した。
<実施例2~9、比較例1~3>
 棒状化合物、板状化合物、および、塩の種類を下記表1に示す化合物に変更し、各成分の使用量を下記表1に示すように調整した以外は、実施例1と同様の方法で、光学異方性膜2~9、C1、および、C3を作製した。
 比較例1および3では、塩は使用しなかった。
 なお、比較例2に関しては、化合物が配向せず、光学異方性膜が得られなかった。
<評価>
 得られた光学異方性膜1~9、および、C1、C3に関して、上述した方法により面内レタデーションおよびNzファクターを測定した。
 結果を表1にまとめて示す。
 表1中、「D」欄は、上述した棒状化合物の式(R)で表される波長分散性Dを示す。波長分散性Dの測定方法は、上述した通りである。例えば、実施例1においては、棒状化合物II-1(10質量部)および水(90質量部)を混合して得られる混合液Rを用いて上述した方法により光学異方性膜Rを作製して、波長分散性Dを得た。
 表1中、「λ」欄は、棒状化合物の極大吸収波長を表す。
 表1中、「D」欄は、上述した板状化合物の式(P)で表される波長分散性Dを示す。
 表1中、「λ」欄は、板状化合物の極大吸収波長を表す。
 波長分散性DおよびNzの測定方法は、上述した通りである。例えば、実施例1においては、板状化合物I-1(10質量部)、水(90質量部)、および、水酸化リチウム(0.93質量部)を混合して得られる混合液P2を用いて上述した方法により光学異方性膜Pを作製して、波長分散性DおよびNzを得た。
 表1中の「比W」は、上述した式(W)で求められる比Wである。
 表1中、「塩」欄の「LiOH」は水酸化リチウムを、「LiOTf」はトリフルオロメタンスルホン酸リチウムを、「LiTFSI」はビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドリチウム、「LiSO」は硫酸リチウムを、「NaOH」は水酸化ナトリウムを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
 表1に示すように、本発明の組成物を用いて形成された光学異方性膜は所定の効果を示した。
 実施例1~7の比較より、比Wが0.75~1.15である場合、より優れた効果が得られることが確認された。
 なお、逆波長分散性により優れるとは、Re(450)/Re(550)の値が0.82により近いこと、および、Re(650)/Re(550)が1.18により近いことを意味する。
 10  支持体
 12  棒状化合物
 14  特定化合物

Claims (12)

  1.  酸基またはその塩を有する非着色性の棒状化合物と、
     酸基またはその塩を有する非着色性の板状化合物と、
     カチオンとアニオンとからなる塩と、を含む、リオトロピック液晶性を示す組成物であって、
     式(W)で求められる比Wが0.25~1.75であり、
     前記棒状化合物の波長230~400nmの範囲における極大吸収波長が、前記板状化合物の波長230~400nmの範囲における極大吸収波長よりも小さい、組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
     式(W)中、C1は、前記棒状化合物が有する酸基の塩に含まれるカチオンのモル量を表す。C2は、前記板状化合物が有する酸基の塩に含まれるカチオンのモル量を表す。C3は、前記塩に含まれるカチオンのモル量を表す。A1は、前記棒状化合物が有する前記酸基またはその塩の合計モル量を表す。A2は、前記板状化合物が有する前記酸基またはその塩の合計モル量を表す。
  2.  前記比Wが0.75~1.15である、請求項1に記載の組成物。
  3.  前記棒状化合物および前記板状化合物が、いずれもリオトロピック液晶性化合物である、請求項1または2に記載の組成物。
  4.  前記塩が、リチウム塩である、請求項1~3のいずれか1項に記載の組成物。
  5.  前記棒状化合物が、式(X)で表される繰り返し単位を有する高分子である、請求項1~4のいずれか1項に記載の組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
     Rx1は、酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の芳香族環基、酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の非芳香族環基、または、式(X1)で表される基を表す。
     式(X1)  *-Rx3-Lx3-Rx4-*
     Rx3およびRx4は、それぞれ独立に、酸基またはその塩を含む置換基を有していてもよい2価の芳香族環基、または、酸基またはその塩を含む置換基を有していてもよい2価の非芳香族環基を表し、Rx3およびRx4の少なくとも一方が酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の芳香族環基、または、酸基またはその塩を含む置換基を有する2価の非芳香族環基を表す。
     Lx3は、単結合、-O-、-S-、アルキレン基、アルケニレン基、または、アルキニレン基を表す。
     Rx2は、2価の非芳香族環基、または、式(X2)で表される基を表す。
     式(X2)  *-Zx1-Zx2-*
     Zx1およびZx2は、それぞれ独立に、2価の非芳香族環基を表す。
     L1xおよびL2xは、それぞれ独立に、-CONH-、-COO-、-O-、または、-S-を表す。
     式(X1)中、*は、結合位置を表す。
     式(X2)中、*は、結合位置を表す。
  6.  前記板状化合物が、式(Y)で表される化合物である、請求項1~5のいずれか1項に記載の組成物。
     式(Y)  Ry2-Ly3-Ly1-Ry1-Ly2-Ly4-Ry3
     Ry1は、2価の単環基、または、2価の縮合多環基を表す。
     Ry2およびRy3は、それぞれ独立に、水素原子、または、酸基若しくはその塩を表し、Ry2およびRy3の少なくとも一方は、酸基またはその塩を表す。
     Ly1およびLy2は、それぞれ独立に、単結合、2価の芳香族環基、または、式(Y1)で表される基を表す。ただし、Ry1が2価の単環基である場合、Ly1およびLy2は両方とも2価の芳香族環基、または、式(Y1)で表される基を表す。
     式(Y1)  *-Ry4-(Ry5-*
     Ry4およびRy5は、それぞれ独立に、2価の芳香族環基を表す。
     nは、1または2を表す。
     Ly3およびLy4は、それぞれ独立に、単結合、-O-、-S-、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、または、これらを組み合わせた基を表す。
     式(Y1)中、*は結合位置を表す。
  7.  前記棒状化合物および前記板状化合物の合計質量に対する、前記棒状化合物の含有量が50質量%超である、請求項1~6のいずれか1項に記載の組成物。
  8.  請求項1~7のいずれか1項に記載の組成物を用いて形成された光学異方性膜。
  9.  請求項8に記載の光学異方性膜と、
     偏光子と、を有する、円偏光板。
  10.  前記光学異方性膜の面内の遅相軸と、前記偏光子の吸収軸とのなす角が、45±5°の範囲内である、請求項9に記載の円偏光板。
  11.  請求項9または10に記載の円偏光板と、
     表示素子と、を有する表示装置。
  12.  前記表示素子が、有機エレクトロルミネッセンス表示素子である、請求項11に記載の表示装置。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020168511A1 (en) * 2001-05-14 2002-11-14 Kent State University Alignment of lyotropic chromonic liquid crystals at surfaces as monolayers and multilayered stacks
JP2012500316A (ja) * 2008-08-19 2012-01-05 クリスオプティクス株式会社 有機化合物の組成物、光学フィルムおよびその製造方法
JP2012507619A (ja) * 2008-11-05 2012-03-29 韓国生産技術研究院 リオトロピッククロモニック液晶組成物、リオトロピッククロモニック液晶コーティング膜の製造方法及びそれによって製造されたリオトロピッククロモニック液晶コーティング膜
JP2013543148A (ja) * 2010-10-21 2013-11-28 クリスオプティクス株式会社 リターダー及びそれを含む液晶ディスプレイ
JP2015200754A (ja) * 2014-04-07 2015-11-12 富士フイルム株式会社 光学異方性膜、積層体、偏光板および画像表示装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020168511A1 (en) * 2001-05-14 2002-11-14 Kent State University Alignment of lyotropic chromonic liquid crystals at surfaces as monolayers and multilayered stacks
JP2012500316A (ja) * 2008-08-19 2012-01-05 クリスオプティクス株式会社 有機化合物の組成物、光学フィルムおよびその製造方法
JP2012507619A (ja) * 2008-11-05 2012-03-29 韓国生産技術研究院 リオトロピッククロモニック液晶組成物、リオトロピッククロモニック液晶コーティング膜の製造方法及びそれによって製造されたリオトロピッククロモニック液晶コーティング膜
JP2013543148A (ja) * 2010-10-21 2013-11-28 クリスオプティクス株式会社 リターダー及びそれを含む液晶ディスプレイ
JP2015200754A (ja) * 2014-04-07 2015-11-12 富士フイルム株式会社 光学異方性膜、積層体、偏光板および画像表示装置

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