(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-30
(45)【発行日】2023-12-08
(54)【発明の名称】液晶組成物、二色性物質、光吸収異方性膜、積層体および画像表示装置
(51)【国際特許分類】
G02B 5/30 20060101AFI20231201BHJP
H10K 50/86 20230101ALI20231201BHJP
H10K 59/10 20230101ALI20231201BHJP
G02F 1/1335 20060101ALI20231201BHJP
G02F 1/1337 20060101ALI20231201BHJP
C09B 31/20 20060101ALI20231201BHJP
C09B 31/062 20060101ALI20231201BHJP
G09F 9/00 20060101ALI20231201BHJP
【FI】
G02B5/30
H10K50/86
H10K59/10
G02F1/1335 510
G02F1/1337
C09B31/20 CSP
C09B31/062
G09F9/00 313
(21)【出願番号】P 2021543684
(86)(22)【出願日】2020-08-19
(86)【国際出願番号】 JP2020031232
(87)【国際公開番号】W WO2021044843
(87)【国際公開日】2021-03-11
【審査請求日】2022-02-25
(31)【優先権主張番号】P 2019162243
(32)【優先日】2019-09-05
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】306037311
【氏名又は名称】富士フイルム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100152984
【氏名又は名称】伊東 秀明
(74)【代理人】
【識別番号】100148080
【氏名又は名称】三橋 史生
(72)【発明者】
【氏名】加藤 隆志
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼田 佳明
(72)【発明者】
【氏名】志賀 渓伍
(72)【発明者】
【氏名】齋藤 健吾
【審査官】小西 隆
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2018/164252(WO,A1)
【文献】米国特許出願公開第2018/0355179(US,A1)
【文献】特開2019-120949(JP,A)
【文献】特開2019-091088(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G02B 5/30
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
液晶性化合物と、下記式(1)で表される構造を有する二色性物質と、を含有する液晶組成物。
【化1】
前記式(1)中、Ar
1は(n1+2)価の芳香族炭化水素基または複素環基を表し、Ar
2は(n2+2)価の芳香族炭化水素基または複素環基を表し、Ar
3は(n3+2)価の芳香族炭化水素基または複素環基を表す。
前記式(1)中、R
1、R
2およびR
3は、それぞれ独立に、1価の置換基を表す。n1≧2である場合には複数のR
1は互いに同一でも異なっていてもよく、n2≧2である場合には複数のR
2は互いに同一でも異なっていてもよく、n3≧2である場合には複数のR
3は互いに同一でも異なっていてもよい。
前記式(1)中、kは、1または2である。k=2の場合には、複数のAr
2は互いに同一でも異なっていてもよく、複数のR
2は互いに同一でも異なっていてもよい。
前記式(1)中、n1、n2およびn3は、それぞれ独立に、0~4の整数を表す。ただし、k=1の場合にはn1+n2+n3≧0であり、k=2の場合にはn1+n2+n3≧1である。
前記式(1)中、m1およびm2は、それぞれ独立に、0または1を表す。ただし、m1+m2は1または2である。
前記式(1)中、m1=1の場合にはR
4は、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基または複素環基を表し、m2=1の場合にはR
5は、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基または複素環基を表す。
前記式(1)中、m1=0の場合にはL
1は1価の置換基を表し、m1=1の場合にはL
1は2価の連結基を表し、m2=0の場合にはL
2は1価の置換基を表し、m2=1の場合にはL
2は2価の連結基を表す。
【請求項2】
前記式(1)において、kが2である、請求項1に記載の液晶組成物。
【請求項3】
前記式(1)において、m1=1の場合においてL
1が炭素数2~6の直鎖または分岐のアルキレン基であり、m2=1の場合においてL
2が炭素数2~6の直鎖または分岐のアルキレン基である、請求項1または2に記載の液晶組成物。
【請求項4】
前記式(1)において、Ar
1、Ar
2およびAr
3がいずれも、フェニレン基である、請求項1~3のいずれか1項に記載の液晶組成物。
【請求項5】
前記式(1)において、m1=1の場合においてR
4が炭素数1~6のアルキル基であり、m2=1の場合においてR
5が炭素数1~6のアルキル基である、請求項1~4のいずれか1項に記載の液晶組成物。
【請求項6】
前記液晶性化合物が高分子液晶性化合物であり、末端に架橋性基を有する、請求項1~5のいずれか1項に記載の液晶組成物。
【請求項7】
さらに、前記式(1)で表される構造を有する二色性物質以外の他の二色性物質を1種以上含有する、請求項1~6のいずれか1項に記載の液晶組成物。
【請求項8】
前記式(1)において、m1およびm2がいずれも1である、請求項1~7のいずれか1項に記載の液晶組成物。
【請求項9】
下記式(1)で表される構造を有する、二色性物質。
【化2】
前記式(1)中、Ar
1は(n1+2)価の芳香族炭化水素基または複素環基を表し、Ar
2は(n2+2)価の芳香族炭化水素基または複素環基を表し、Ar
3は(n3+2)価の芳香族炭化水素基または複素環基を表す。
前記式(1)中、R
1、R
2およびR
3は、それぞれ独立に、1価の置換基を表す。n1≧2である場合には複数のR
1は互いに同一でも異なっていてもよく、n2≧2である場合には複数のR
2は互いに同一でも異なっていてもよく、n3≧2である場合には複数のR
3は互いに同一でも異なっていてもよい。
前記式(1)中、kは、1または2である。k=2の場合には、複数のAr
2は互いに同一でも異なっていてもよく、複数のR
2は互いに同一でも異なっていてもよい。
前記式(1)中、n1、n2およびn3は、それぞれ独立に、0~4の整数を表す。ただし、k=1の場合にはn1+n2+n3≧0であり、k=2の場合にはn1+n2+n3≧1である。
前記式(1)中、m1およびm2は、それぞれ独立に、0または1を表す。ただし、m1+m2は1または2である。
前記式(1)中、m1=1の場合にはR
4は、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基または複素環基を表し、m2=1の場合にはR
5は、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基または複素環基を表す。
前記式(1)中、m1=0の場合にはL
1は1価の置換基を表し、m1=1の場合にはL
1は2価の連結基を表し、m2=0の場合にはL
2は1価の置換基を表し、m2=1の場合にはL
2は2価の連結基を表す。
【請求項10】
前記式(1)において、kが2である、請求項9に記載の二色性物質。
【請求項11】
前記式(1)において、m1=1の場合においてL
1が炭素数2~6の直鎖または分岐のアルキレン基であり、m2=1の場合においてL
2が炭素数2~6の直鎖または分岐のアルキレン基である、請求項9または10に記載の二色性物質。
【請求項12】
前記式(1)において、Ar
1、Ar
2およびAr
3がいずれも、フェニレン基である、請求項9~11のいずれか1項に記載の二色性物質。
【請求項13】
前記式(1)において、m1=1の場合においてR
4が炭素数1~6のアルキル基であり、m2=1の場合においてR
5が炭素数1~6のアルキル基である、請求項9~12のいずれか1項に記載の二色性物質。
【請求項14】
前記式(1)において、m1およびm2がいずれも1である、請求項9~13のいずれか1項に記載の二色性物質。
【請求項15】
請求項1~8のいずれか1項に記載の液晶組成物を
硬化した光吸収異方性膜。
【請求項16】
基材と、前記基材上に形成された請求項15に記載の光吸収異方性膜と、を有する、積層体。
【請求項17】
さらに、前記光吸収異方性膜上に形成されたλ/4板を有する、請求項16に記載の積層体。
【請求項18】
さらに、前記光吸収異方性膜上に形成されたバリア層を有する、請求項16または17に記載の積層体。
【請求項19】
請求項15に記載の光吸収異方性膜、または、請求項16~18のいずれか1項に記載の積層体を有する、画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶組成物、二色性物質、光吸収異方性膜、積層体および画像表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、レーザー光または自然光を含む照射光の減衰機能、偏光機能、散乱機能、または、遮光機能等が必要となった際には、それぞれの機能ごとに異なった原理によって作動する装置を利用していた。そのため、上記の機能に対応する製品も、それぞれの機能別に異なった製造工程によって製造されていた。
例えば、画像表示装置(例えば、液晶表示装置)では、表示における旋光性または複屈折性を制御するために直線偏光子または円偏光子が用いられている。また、有機発光ダイオード(Organic Light Emitting Diode:OLED)においても、外光の反射防止のために円偏光子が使用されている。
【0003】
従来、これらの偏光子には、ヨウ素が二色性物質として広く使用されてきたが、ヨウ素の代わりに有機色素を二色性物質として使用する偏光子についても検討されている。
例えば、特許文献1および2には、二色性物質と液晶性化合物とを含有する液晶組成物を用いて光吸収異方性膜を形成することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2019-120949号公報
【文献】特開2019-91088号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
近年、二色性物質を含有する液晶組成物を用いて形成される光吸収異方性膜は、より一層の性能向上が求められており、そのような性能の一つとして耐光性が挙げられる。
本発明者らは、特許文献1および2の実施例欄に記載された二色性物質を含む液晶組成物を用いて形成された光吸収異方性膜を評価したところ、耐光性に改善の余地があることを明らかとした。
【0006】
そこで、本発明は、耐光性に優れた光吸収異方性膜を形成できる液晶組成物、二色性物質、光吸収異方性膜、積層体および画像表示装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者らは、上記課題を達成すべく鋭意検討した結果、後述の式(1)で表される構造を有する二色性物質を含有する液晶組成物を用いれば、耐光性に優れた光吸収異方性膜を形成できることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明者らは、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。
【0008】
[1]
液晶性化合物と、後述の式(1)で表される構造を有する二色性物質と、を含有する液晶組成物。
後述の式(1)中、Ar1は(n1+2)価の芳香族炭化水素基または複素環基を表し、Ar2は(n2+2)価の芳香族炭化水素基または複素環基を表し、Ar3は(n3+2)価の芳香族炭化水素基または複素環基を表す。
後述の式(1)中、R1、R2およびR3は、それぞれ独立に、1価の置換基を表す。n1≧2である場合には複数のR1は互いに同一でも異なっていてもよく、n2≧2である場合には複数のR2は互いに同一でも異なっていてもよく、n3≧2である場合には複数のR3は互いに同一でも異なっていてもよい。
後述の式(1)中、kは、1または2である。k=2の場合には、複数のAr2は互いに同一でも異なっていてもよく、複数のR2は互いに同一でも異なっていてもよい。
後述の式(1)中、n1、n2およびn3は、それぞれ独立に、0~4の整数を表す。ただし、k=1の場合にはn1+n2+n3≧0であり、k=2の場合にはn1+n2+n3≧1である。
後述の式(1)中、m1およびm2は、それぞれ独立に、0または1を表す。ただし、m1+m2は1または2である。
後述の式(1)中、m1=1の場合にはR4は、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基または複素環基を表し、m2=1の場合にはR5は、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基または複素環基を表す。
後述の式(1)中、m1=0の場合にはL1は1価の置換基を表し、m1=1の場合にはL1は2価の連結基を表し、m2=0の場合にはL2は1価の置換基を表し、m2=1の場合にはL2は2価の連結基を表す。
[2]
上記式(1)において、kが2である、[1]に記載の液晶組成物。
[3]
上記式(1)において、m1=1の場合においてL1が炭素数2~6の直鎖または分岐のアルキレン基であり、m2=1の場合においてL2が炭素数2~6の直鎖または分岐のアルキレン基である、[1]または[2]に記載の液晶組成物。
[4]
上記式(1)において、Ar1、Ar2およびAr3がいずれも、フェニレン基である、[1]~[3]のいずれかに記載の液晶組成物。
[5]
上記式(1)において、m1=1の場合においてR4が炭素数1~6のアルキル基であり、m2=1の場合においてR5が炭素数1~6のアルキル基である、[1]~[4]のいずれかに記載の液晶組成物。
[6]
上記液晶性化合物が高分子液晶性化合物であり、末端に架橋性基を有する、[1]~[5]のいずれかに記載の液晶組成物。
[7]
さらに、上記式(1)で表される構造を有する二色性物質以外の他の二色性物質を1種以上含有する、[1]~[6]のいずれかに記載の液晶組成物。
[8]
後述の式(1)で表される構造を有する、二色性物質。
後述の式(1)中、Ar1は(n1+2)価の芳香族炭化水素基または複素環基を表し、Ar2は(n2+2)価の芳香族炭化水素基または複素環基を表し、Ar3は(n3+2)価の芳香族炭化水素基または複素環基を表す。
後述の式(1)中、R1、R2およびR3は、それぞれ独立に、1価の置換基を表す。n1≧2である場合には複数のR1は互いに同一でも異なっていてもよく、n2≧2である場合には複数のR2は互いに同一でも異なっていてもよく、n3≧2である場合には複数のR3は互いに同一でも異なっていてもよい。
後述の式(1)中、kは、1または2である。k=2の場合には、複数のAr2は互いに同一でも異なっていてもよく、複数のR2は互いに同一でも異なっていてもよい。
後述の式(1)中、n1、n2およびn3は、それぞれ独立に、0~4の整数を表す。ただし、k=1の場合にはn1+n2+n3≧0であり、k=2の場合にはn1+n2+n3≧1である。
後述の式(1)中、m1およびm2は、それぞれ独立に、0または1を表す。ただし、m1+m2は1または2である。
後述の式(1)中、m1=1の場合にはR4は、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基または複素環基を表し、m2=1の場合にはR5は、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基または複素環基を表す。
後述の式(1)中、m1=0の場合にはL1は1価の置換基を表し、m1=1の場合にはL1は2価の連結基を表し、m2=0の場合にはL2は1価の置換基を表し、m2=1の場合にはL2は2価の連結基を表す。
[9]
上記式(1)において、kが2である、[8]に記載の二色性物質。
[10]
上記式(1)において、m1=1の場合においてL1が炭素数2~6の直鎖または分岐のアルキレン基であり、m2=1の場合においてL2が炭素数2~6の直鎖または分岐のアルキレン基である、[8]または[9]に記載の二色性物質。
[11]
上記式(1)において、Ar1、Ar2およびAr3がいずれも、フェニレン基である、[8]~[10]のいずれかに記載の二色性物質。
[12]
上記式(1)において、m1=1の場合においてR4が炭素数1~6のアルキル基であり、m2=1の場合においてR5が炭素数1~6のアルキル基である、[8]~[11]のいずれかに記載の二色性物質。
[13]
[1]~[7]のいずれかに記載の液晶組成物を用いて形成される、光吸収異方性膜。
[14]
基材と、上記基材上に形成された[13]に記載の光吸収異方性膜と、を有する、積層体。
[15]
さらに、上記光吸収異方性膜上に形成されたλ/4板を有する、[14]に記載の積層体。
[16]
さらに、上記光吸収異方性膜上に形成されたバリア層を有する、[14]または[15]に記載の積層体。
[17]
[13]に記載の光吸収異方性膜、または、[14]~[16]のいずれかに記載の積層体を有する、画像表示装置。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、耐光性に優れた光吸収異方性膜を形成できる液晶組成物、二色性物質、光吸収異方性膜、積層体および画像表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【
図1】本発明の二色性物質における水素結合様式を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明について詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
なお、本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
また、本明細書において、(メタ)アクリル酸とは、「アクリル酸」および「メタクリル酸」の総称であり、(メタ)アクリロイルとは、「アクリロイル」および「メタクリロイル」の総称である。
【0012】
[液晶組成物]
本発明の液晶組成物は、液晶性化合物と、後述する式(1)で表される構造を有する二色性物質と、を含有する液晶組成物。本明細書において、後述する式(1)で表される構造を有する二色性物質を、「特定二色性物質」と称する場合がある。
本発明の液晶組成物によれば、耐光性に優れた光吸収異方性膜を形成できる。この理由の詳細は明らかではないが、概ね以下のように推定している。
【0013】
従来のアゾ系の二色性物質は、液晶性化合物と相溶することで高い配向度を実現していると考えられ、この場合、二色性物質は、液晶性化合物中においてモノマー状態で分散していると推定される。
これに対して、特定二色性物質は、液晶性化合物との相溶性が低く、液晶性化合物と相分離していると考えられる。
ここで、特定二色性物質におけるエステル結合を含む末端基は、従来のアゾ系の二色性物質におけるエステル結合を含む末端基と比較して、アゾ基側に結合するエステル結合の向きが逆向きになっている。具体的には、末端基としてR
4-O-C(O)-またはR
5-O-C(O)-を有する特定二色性物質は、末端基のエステル結合を構成する-C(O)-がアゾ基側に位置している。これに対して、実施例欄で使用した末端基としてアクリロイルオキシ基(CH
2=CH-C(O)-O-)を有する二色性物質H1は、末端基のエステル結合における-O-がアゾ基側に位置している。
そこで、後述の実施例欄で使用した二色性物質D1(特定二色性物質に相当)を用いた単結晶X線構造解析を行ったところ、二色性物質D1が、単結晶における配列状態において互いのエステル結合の側鎖同士に2個の水素結合を形成していることを、本発明者らは見出した(
図1)。この水素結合の寄与により、特定二色性物質は自分自身で強く会合することで、液晶性化合物との相溶性が低くなると考えられる。従来の二色性物質では、このような水素結合がないので液晶性化合物と相溶していると考えられる。
このように、特定二色性物質が液晶組成物中において会合体を形成することで、これを用いて形成される光吸収異方性膜の耐光性が優れたものになったと推測される。
【0014】
以下において、本発明の液晶組成物に含まれる成分および含まれ得る成分について説明する。
【0015】
〔特定二色性物質〕
本発明の二色性物質は、下記式(1)で表される構造を有する二色性物質(特定二色性物質)である。本発明の液晶組成物は、上述したように特定二色性物質を含有する。
【0016】
【0017】
式(1)中、Ar1は(n1+2)価の芳香族炭化水素基または複素環基を表し、Ar2は(n2+2)価の芳香族炭化水素基または複素環基を表し、Ar3は(n3+2)価の芳香族炭化水素基または複素環基を表す。
式(1)中、R1、R2およびR3は、それぞれ独立に、1価の置換基を表す。n1≧2である場合には複数のR1は互いに同一でも異なっていてもよく、n2≧2である場合には複数のR2は互いに同一でも異なっていてもよく、n3≧2である場合には複数のR3は互いに同一でも異なっていてもよい。
式(1)中、kは、1または2である。k=2の場合には、複数のAr2は互いに同一でも異なっていてもよく、複数のR2は互いに同一でも異なっていてもよい。
式(1)中、n1、n2およびn3は、それぞれ独立に、0~4の整数を表す。ただし、k=1の場合にはn1+n2+n3≧0であり、k=2の場合にはn1+n2+n3≧1である。
式(1)中、m1およびm2は、それぞれ独立に、0または1を表す。ただし、m1+m2は1または2である。
式(1)中、m1=1の場合にはR4は、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基または複素環基を表し、m2=1の場合にはR5は、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基または複素環基を表す。
式(1)中、m1=0の場合にはL1は1価の置換基を表し、m1=1の場合にはL1は2価の連結基を表し、m2=0の場合にはL2は1価の置換基を表し、m2=1の場合にはL2は2価の連結基を表す。
【0018】
式(1)において、Ar1は(n1+2)価(例えば、n1が1である場合は3価)、Ar2は(n2+2)価(例えば、n2が1である場合は3価)、Ar3は(n3+2)価(例えば、n3が1である場合は3価)、の芳香族炭化水素基または複素環基を表す。ここで、Ar1~Ar3はそれぞれ、n1~n3個の置換基(後述するR1~R3)で置換された2価の芳香族炭化水素基または2価の複素環基と換言できる。
Ar1~Ar3が表す2価の芳香族炭化水素基としては、単環であっても、2環以上の縮環構造を有していてもよい。2価の芳香族炭化水素基の環数は、光吸収異方性膜の耐光性がより向上するという観点から、1~4が好ましく、1~2がより好ましく、1(すなわちフェニレン基であること)がさらに好ましい。
2価の芳香族炭化水素基の具体例としては、フェニレン基、アズレン-ジイル基、ナフチレン基、フルオレン-ジイル基、アントラセン-ジイル基およびテトラセン-ジイル基などが挙げられ、光吸収異方性膜の耐光性がより向上するという観点から、フェニレン基およびナフチレン基が好ましく、フェニレン基がより好ましい。
2価の複素環基としては、芳香族または非芳香族のいずれであってもよいが、配向度がより向上するという観点から、2価の芳香族複素環基であることが好ましい。
2価の芳香族複素環基は、単環であってもよいし、2環以上の縮環構造を有していてもよい。芳香族複素環基を構成する炭素以外の原子としては、窒素原子、硫黄原子および酸素原子が挙げられる。芳香族複素環基が炭素以外の環を構成する原子を複数有する場合、これらは同一であっても異なっていてもよい。
芳香族複素環基の具体例としては、例えば、ピリジレン基(ピリジン-ジイル基)、チエニレン(チオフェン-ジイル基)、キノリレン基(キノリン-ジイル基)、イソキノリレン基(イソキノリン-ジイル基)、チアゾール-ジイル基、ベンゾチアジアゾール-ジイル基、フタルイミド-ジイル基、チエノチアゾール-ジイル基(本発明において、「チエノチアゾール基」という。)、チエノチオフェン-ジイル基、および、チエノオキサゾール-ジイル基等が挙げられる。
上記の中でも、2価の芳香族複素環基としては、単環または下記構造式で表される2環の縮環構造を有する基が好ましく用いることができる。なお、下記構造式において、「*」は、一般式(1)におけるアゾ基または酸素原子との結合位置を示す。
【0019】
【0020】
式(1)において、Ar1~Ar3はいずれも、光吸収異方性膜の耐光性がより向上するという観点から、2価の芳香族炭化水素基が好ましく、フェニレン基が好ましい。
ここで、Ar1がフェニレン基である場合には、光吸収異方性膜の配向度がより向上する観点から、Ar1に結合する酸素原子が、Ar1に結合するアゾ基に対して、メタ位またはパラ位に位置することが好ましく、パラ位に位置することが好ましい。同様の観点から、Ar2がフェニレン基である場合には、Ar2に結合する一方のアゾ基が、Ar2に結合する他方のアゾ基に対して、メタ位またはパラ位に位置することが好ましく、パラ位に位置することが好ましい。同様の観点からに、Ar3がフェニレン基である場合には、Ar3に結合する酸素原子が、Ar3に結合するアゾ基に対して、メタ位またはパラ位に位置することが好ましく、パラ位に位置することが好ましい。
【0021】
式(1)において、R1、R2およびR3は、それぞれ独立に、1価の置換基を表す。
R1、R2およびR3が表す1価の置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、アルキルチオ基、オキシカルボニル基、チオアルキル基、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、スルホニルアミノ基、スルファモイル基、カルバモイル基、スルフィニル基、および、ウレイド基が挙げられる。これらの置換基は、さらにこれらの置換基で置換されていてもよい。
これらの中でも、R1、R2およびR3が表す1価の置換基としては、特定二色性物質の耐光性がより向上するという観点から、フッ素原子、塩素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、トリフルオロメチル基、-O-(C2H4O)m-R’、および、-O-(C3H6O)m-R’が好ましく、フッ素原子、塩素原子、メチル基、エチル基がより好ましく、塩素原子、メチル基、エチル基がさらに好ましい。ここで、R’は水素原子、メチル基またはエチル基を表し、mは0~6の整数を表す。
【0022】
式(1)において、kは1または2であり、耐光性により優れるという観点から、kが2であることが好ましい。
【0023】
式(1)において、n1、n2およびn3は、それぞれ独立に、0~4の整数を表すが、0~3が好ましい。
ここで、k=1の場合にはn1+n2+n3≧0である。すなわち、式(1)がビスアゾ構造を有する場合には、置換基(式(1)のR1~R3)の有無に関わらず、溶媒に対する十分な溶解性が得られるが、溶媒に対する溶解性をより向上する観点からは置換基を有していることが好ましい。
k=1の場合には、n1+n2+n3は、0~9が好ましく、1~9がより好ましく、1~5がさらに好ましい。
一方で、k=2の場合にはn1+n2+n3≧1である。すなわち、式(1)がトリスアゾ構造を有する場合には、置換基(式(1)のR1~R3)を少なくとも1つ有する。
k=2の場合には、n1+n2+n3は、1~9が好ましく、1~5がより好ましい。
【0024】
式(1)中、m1およびm2は、それぞれ独立に、0または1を表す。ただし、m1+m2は1または2であり、光吸収異方性膜の耐光性がより向上するという観点から、2であるのが好ましい(すなわち、m1=m2=1)。
【0025】
R4およびR5が表す脂肪族炭化水素基は、飽和の脂肪族炭化水素基であっても不飽和の脂肪族炭化水素基であってもよいが、光吸収異方性膜の耐光性がより向上するという観点から、飽和の脂肪族炭化水素基であるのが好ましい。
【0026】
R4およびR5が表す飽和の脂肪族炭化水素基としては、アルキル基が挙げられ、直鎖状、分岐状および環状のいずれの構造であってもよいが、光吸収異方性膜の耐光性がより向上するという観点から、直鎖状または分岐状であるのが好ましく、直鎖状であるのがより好ましい。
飽和の脂肪族炭化水素基(好ましくはアルキル基)の炭素数は、光吸収異方性膜の耐光性がより向上するという観点から、1~20が好ましく、1~12がより好ましく、1~8がさらに好ましく、1~6が特に好ましく、1~3が最も好ましい。
飽和の脂肪族炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、tert-ブチル基、n-オクチル基、n-デシル基、n-ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基が挙げられる。
【0027】
R4およびR5が表す不飽和の脂肪族炭化水素基としては、アルケニル基およびアルキニル基が挙げられ、アルケニル基が好ましい。アルケニル基は、直鎖状、分岐状および環状のいずれの構造であってもよいが、直鎖状であるのが好ましい。アルキニル基は、直鎖状、分岐状であってもよい。
不飽和の脂肪族炭化水素基(好ましくはアルケニル基およびアルキニル基)の炭素数は、光吸収異方性膜の耐光性がより向上するという観点から、2~20が好ましく、2~12がより好ましく、2~8がさらに好ましく、2~6が特に好ましく、2~3が最も好ましい。
不飽和の脂肪族炭化水素基のうち、アルケニル基の具体例としては、ビニル基、アリール基、2-ブテニル基、3-ペンテニル基が挙げられ、アルキニル基の具体例としては、プロパルギル基、3-ペンチニル基が挙げられる。
【0028】
L1およびL2が表す1価の置換基としては、
アルキル基(好ましくは炭素数1~20、より好ましくは炭素数1~12、特に好ましくは炭素数1~8のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、tert-ブチル基、n-オクチル基、n-デシル基、n-ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる)、
アルケニル基(好ましくは炭素数2~20、より好ましくは炭素数2~12、特に好ましくは炭素数2~8のアルケニル基であり、例えば、ビニル基、アリール基、2-ブテニル基、3-ペンテニル基などが挙げられる)、
アルキニル基(好ましくは炭素数2~20、より好ましくは炭素数2~12、特に好ましくは炭素数2~8のアルキニル基であり、例えば、プロパルギル基、3-ペンチニル基などが挙げられる)、
アリール基(好ましくは炭素数6~30、より好ましくは炭素数6~20、特に好ましくは炭素数6~12のアリール基であり、例えば、フェニル基、2,6-ジエチルフェニル基、3,5-ジトリフルオロメチルフェニル基、ナフチル基、および、ビフェニル基などが挙げられる)、
置換もしくは無置換のアミノ基(好ましくは炭素数0~20、より好ましくは炭素数0~10、特に好ましくは炭素数0~6のアミノ基であり、例えば、無置換アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、アニリノ基などが挙げられる)、
アルコキシ基(好ましくは炭素数1~20、より好ましくは炭素数1~15であり、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などが挙げられる)、
オキシカルボニル基(好ましくは炭素数2~20、より好ましくは炭素数2~15、特に好ましくは2~10であり、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基などが挙げられる)、
アシルオキシ基(好ましくは炭素数2~20、より好ましくは炭素数2~10、特に好ましくは2~6であり、例えば、アセトキシ基およびベンゾイルオキシ基などが挙げられる)、
アシルアミノ基(好ましくは炭素数2~20、より好ましくは炭素数2~10、特に好ましくは炭素数2~6であり、例えばアセチルアミノ基およびベンゾイルアミノ基などが挙げられる)、
アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2~20、より好ましくは炭素数2~10、特に好ましくは炭素数2~6であり、例えば、メトキシカルボニルアミノ基などが挙げられる)、
アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数7~20、より好ましくは炭素数7~16、特に好ましくは炭素数7~12であり、例えば、フェニルオキシカルボニルアミノ基などが挙げられる)、
スルホニルアミノ基(好ましくは炭素数1~20、より好ましくは炭素数1~10、特に好ましくは炭素数1~6であり、例えば、メタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基などが挙げられる)、
スルファモイル基(好ましくは炭素数0~20、より好ましくは炭素数0~10、特に好ましくは炭素数0~6であり、例えば、スルファモイル基、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基、フェニルスルファモイル基などが挙げられる)、
カルバモイル基(好ましくは炭素数1~20、より好ましくは炭素数1~10、特に好ましくは炭素数1~6であり、例えば、無置換のカルバモイル基、メチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基などが挙げられる)、
アルキルチオ基(好ましくは炭素数1~20、より好ましくは炭素数1~10、特に好ましくは炭素数1~6であり、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基などが挙げられる)、
アリールチオ基(好ましくは炭素数6~20、より好ましくは炭素数6~16、特に好ましくは炭素数6~12であり、例えば、フェニルチオ基などが挙げられる)、
スルホニル基(好ましくは炭素数1~20、より好ましくは炭素数1~10、特に好ましくは炭素数1~6であり、例えば、メシル基、トシル基などが挙げられる)、
スルフィニル基(好ましくは炭素数1~20、より好ましくは炭素数1~10、特に好ましくは炭素数1~6であり、例えば、メタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基などが挙げられる)、
ウレイド基(好ましくは炭素数1~20、より好ましくは炭素数1~10、特に好ましくは炭素数1~6であり、例えば、無置換のウレイド基、メチルウレイド基、フェニルウレイド基などが挙げられる)、
リン酸アミド基(好ましくは炭素数1~20、より好ましくは炭素数1~10、特に好ましくは炭素数1~6であり、例えば、ジエチルリン酸アミド基、フェニルリン酸アミド基などが挙げられる)、
ヘテロ環基(好ましくは炭素数1~30、より好ましくは1~12のヘテロ環基であり、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を有するヘテロ環基であり、例えば、イミダゾリル基、ピリジル基、キノリル基、フリル基、ピペリジル基、モルホリノ基、ベンゾオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズチアゾリル基などが挙げられる)、
シリル基(好ましくは、炭素数3~40、より好ましくは炭素数3~30、特に好ましくは、炭素数3~24のシリル基であり、例えば、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられる)、
ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、
ヒドロキシ基、メルカプト基、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、および、アゾ基、などを用いることができる。
これらの置換基はさらにこれらの置換基によって置換されていてもよい。また、置換基を2つ以上有する場合は、同じでも異なってもよい。また、可能な場合には互いに結合して環を形成していてもよい。
上記置換基がさらに上記置換基によって置換された基としては、例えば、アルコキシ基がアルキル基で置換された基である、RB-(O-RA)na-基が挙げられる。ここで、式中、RAは炭素数1~5のアルキレン基を表し、RBは炭素数1~5のアルキル基を表し、naは1~10(好ましくは1~5、より好ましくは1~3)の整数を表す。
これらの中でも、L1およびL2が表す1価の置換基としては、アルキル基、アルケニル基、および、これらの基がさらにこれらの基によって置換された基(例えば、上述したRB-(O-RA)na-基)が好ましく、アルキル基がより好ましい。
【0029】
ここで、L1が1価の置換基である場合、L1は、R4-O-C(O)-で表される基(R4の定義は上述の通りである。)を含まない。同様に、L2が1価の置換基である場合、L2は、R5-O-C(O)-で表される基(R5の定義は上述の通りである。)を含まない。
【0030】
L1およびL2が表す2価の連結基としては、例えば、-O-、-S-、-C(O)-、-C(O)O-、-O-C(O)-O-、-C(O)-NRN-、-O-C(O)-NRN-、-NRN-C(O)-NRN-、-S(O)2-、-S(O)-、アルキレン基、および、アルケニレン基、ならびに、これらの基を2つ以上組み合わせた基などが挙げられる。RNは、水素原子またはアルキル基を表す。RNが複数存在する場合には、複数のRNは互いに同一でも異なっていてもよい。
上記2価の連結基の具体例において、結合順序は特に限定されず、例えば、L1が-C(O)-NRN-で表される基である場合、左側の結合手が式(1)のAr1側に結合してもよいし、右側の結合手が式(1)のAr1側に結合してもよい。
アルキレン基は、直鎖状、分岐状および環状のいずれの構造であってもよいが、光吸収異方性膜の耐光性がより向上するという観点から、直鎖状または分岐状であるのが好ましく、直鎖状であるのがより好ましい。
アルキレン基の炭素数は、光吸収異方性膜の耐光性がより向上するという観点から、2~12が好ましく、2~8がさらに好ましく、2~6が特に好ましく、3~5が最も好ましい。
アルケニレン基は、直鎖状、分岐状および環状のいずれの構造であってもよいが、光吸収異方性膜の耐光性がより向上するという観点から、直鎖状または分岐状であるのが好ましく、直鎖状であるのがより好ましい。
アルケニレン基の炭素数は、光吸収異方性膜の耐光性がより向上するという観点から、2~12が好ましく、2~8がさらに好ましく、2~6が特に好ましく、3~5が最も好ましい。
【0031】
これらの中でも、L1およびL2が表す2価の連結基は、光吸収異方性膜の耐光性がより向上するという観点から、アルキレン基、または、アルキレン基と、-O-、-C(O)O-および-O-C(O)-O-からなる群より選択される1種以上の基と、を組み合わせた基が好ましく、アルキレン基がより好ましい。
【0032】
特定二色性物質は、光吸収異方性膜の耐光性がより向上するという観点から、下記式(1-1)で表される構造を有する二色性物質であるのが好ましい。
【0033】
【0034】
式(1-1)中、R1、R3、R4、R5、n1、n3、L1およびL2の定義はそれぞれ、式(1)のR1、R3、R4、R5、n1、n3、L1およびL2と同義である。
式(1-1)中、R21およびR22の定義はそれぞれ独立に、式(1)のR2と同義である。
式(1-1)中、n21およびn22の定義はそれぞれ独立に、式(1)のn2と同義である。
n1+n21+n22+n3≧1であり、n1+n21+n22+n3は、1~9が好ましく、1~5がより好ましい。
【0035】
以下に、特定二色性物質の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0036】
【0037】
【0038】
【0039】
特定二色性物質は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
特定二色性物質の含有量は、液晶組成物の全固形分に対して、0.1~50質量%が好ましく、0.5~40質量%がより好ましく、1~20質量%がさらに好ましい。
【0040】
本発明において、二色性物質とは、方向によって吸光度が異なる色素を意味する。
特定二色性物質は、液晶性を示してもよいし、液晶性を示さなくてもよい。
特定二色性物質が液晶性を示す場合には、ネマチック性またはスメクチック性のいずれを示してもよい。液晶相を示す温度範囲は、室温(約20℃~28℃)~300℃が好ましく、取扱い性および製造適性の観点から、50℃~200℃であることがより好ましい。
【0041】
〔液晶性化合物〕
本発明の液晶組成物は、液晶性化合物を含有する。液晶性化合物を含有することで、二色性物質の析出を抑止しながら、二色性物質を高い配向度で配向させることができる。
液晶性化合物は、二色性を示さない液晶性化合物である。
液晶性化合物としては、低分子液晶性化合物および高分子液晶性化合物のいずれも用いることができる。ここで、「低分子液晶性化合物」とは、化学構造中に繰り返し単位を有さない液晶性化合物のことをいう。また、「高分子液晶性化合物」とは、化学構造中に繰り返し単位を有する液晶性化合物のことをいう。
【0042】
低分子液晶性化合物としては、例えば、特開2013-228706号公報に記載されている液晶性化合物が挙げられる。
【0043】
高分子液晶性化合物としては、例えば、特開2011-237513号公報に記載されているサーモトロピック液晶性高分子が挙げられる。また、高分子液晶性化合物は、光吸収異方性膜の強度(特に、耐屈曲性)が優れるという観点から、末端に架橋性基を有するのが好ましい。架橋性基としては、例えば、特開2010-244038号公報の[0040]~[0050]段落に記載された重合性基が挙げられる。これらの中でも、反応性および合成適性の向上の観点から、アクリロイル基、メタクリロイル基、エポキシ基、オキセタニル基、および、スチリル基が好ましく、アクリロイル基およびメタクリロイル基がより好ましい。
【0044】
液晶性化合物の含有量は、液晶組成物中の二色性物質の含有量100質量部に対して、25~2000質量部が好ましく、33~1000質量部がより好ましく、50~500質量部がさらに好ましい。液晶性化合物の含有量が上記範囲内にあることで、偏光子の配向度がより向上する。
液晶性化合物は、1種単独で含まれていてもよいし、2種以上含まれていてもよい。液晶性化合物が2種以上含まれる場合、上記液晶性化合物の含有量は、液晶性化合物の含有量の合計を意味する。
【0045】
液晶性化合物は、本発明の効果がより優れる理由から、下記式(1L)で表される繰り返し単位(以下、「繰り返し単位(1L)」とも言う)を含む高分子液晶性化合物であることが好ましい。
【0046】
【0047】
上記式(1L)中、P1は繰り返し単位の主鎖を表し、L1は単結合または2価の連結基を表し、SP1はスペーサー基を表し、M1はメソゲン基を表し、T1は末端基を表す。
【0048】
P1が表す繰り返し単位の主鎖としては、具体的には、例えば、下記式(P1-A)~(P1-D)で表される基が挙げられ、なかでも、原料となる単量体の多様性および取り扱いが容易である観点から、下記式(P1-A)で表される基が好ましい。
【0049】
【0050】
式(P1-A)~(P1-D)において、「*」は、式(1L)におけるL1との結合位置を表す。式(P1-A)~(P1-D)において、R1、R2、R3およびR4はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~10のアルキル基または炭素数1~10のアルコキシ基を表す。上記アルキル基は、直鎖または分岐のアルキル基であってもよいし、環状構造を有するアルキル基(シクロアルキル基)であってもよい。また、上記アルキル基の炭素数は、1~5が好ましい。
式(P1-A)で表される基は、(メタ)アクリル酸エステルの重合によって得られるポリ(メタ)アクリル酸エステルの部分構造の一単位であることが好ましい。
式(P1-B)で表される基は、エポキシ基を有する化合物のエポキシ基を開環重合して形成されるエチレングリコール単位であることが好ましい。
式(P1-C)で表される基は、オキセタン基を有する化合物のオキセタン基を開環重合して形成されるプロピレングリコール単位であることが好ましい。
式(P1-D)で表される基は、アルコキシシリル基およびシラノール基の少なくとも一方の基を有する化合物の縮重合によって得られるポリシロキサンのシロキサン単位であることが好ましい。ここで、アルコキシシリル基およびシラノール基の少なくとも一方の基を有する化合物としては、式SiR4(OR5)2-で表される基を有する化合物が挙げられる。式中、R4は、(P1-D)におけるR4と同義であり、複数のR5はそれぞれ独立に、水素原子または炭素数1~10のアルキル基を表す。
【0051】
L1は、単結合または2価の連結基である。
L1が表す2価の連結基としては、-C(O)O-、-OC(O)-、-O-、-S-、-C(O)NR3-、-NR3C(O)-、-SO2-、および、-NR3R4-などが挙げられる。式中、R3およびR4はそれぞれ独立に、水素原子、置換基W(後述)を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基を表わす。
P1が式(P1-A)で表される基である場合には、本発明の効果がより優れる理由から、L1は-C(O)O-で表される基が好ましい。
P1が式(P1-B)~(P1-D)で表される基である場合には、本発明の効果がより優れる理由から、L1は単結合が好ましい。
【0052】
SP1が表すスペーサー基は、液晶性を発現しやすいことや、原材料の入手性などの理由から、オキシエチレン構造、オキシプロピレン構造、ポリシロキサン構造およびフッ化アルキレン構造からなる群より選択される少なくとも1種の構造を含むことが好ましい。
ここで、SP1が表すオキシエチレン構造は、*-(CH2-CH2O)n1-*で表される基が好ましい。式中、n1は1~20の整数を表し、*は、上記式(1L)中のL1またはM1との結合位置を表す。n1は、本発明の効果がより優れる理由から、2~10の整数であることが好ましく、2~4の整数であることがより好ましく、3であることが最も好ましい。
また、SP1が表すオキシプロピレン構造は、本発明の効果がより優れる理由から、*-(CH(CH3)-CH2O)n2-*で表される基が好ましい。式中、n2は1~3の整数を表し、*はL1またはM1との結合位置を表す。
また、SP1が表すポリシロキサン構造は、本発明の効果がより優れる理由から、*-(Si(CH3)2-O)n3-*で表される基が好ましい。式中、n3は6~10の整数を表し、*はL1またはM1との結合位置を表す。
また、SP1が表すフッ化アルキレン構造は、本発明の効果がより優れる理由から、*-(CF2-CF2)n4-*で表される基が好ましい。式中、n4は6~10の整数を表し、*はL1またはM1との結合位置を表す。
【0053】
M1が表すメソゲン基とは、液晶形成に寄与する液晶分子の主要骨格を示す基である。液晶分子は、結晶状態と等方性液体状態の中間の状態(メソフェーズ)である液晶性を示す。メソゲン基については特に制限はなく、例えば、「Flussige Kristalle in Tabellen II」(VEB Deutsche Verlag fur Grundstoff Industrie,Leipzig、1984年刊)、特に第7頁~第16頁の記載、および、液晶便覧編集委員会編、液晶便覧(丸善、2000年刊)、特に第3章の記載、を参照することができる。
メソゲン基としては、例えば、芳香族炭化水素基、複素環基、および脂環式基からなる群より選択される少なくとも1種の環状構造を有する基が好ましい。
メソゲン基は、本発明の効果がより優れる理由から、芳香族炭化水素基を有するのが好ましく、2~4個の芳香族炭化水素基を有するのがより好ましく、3個の芳香族炭化水素基を有するのがさらに好ましい。
【0054】
メソゲン基としては、液晶性の発現、液晶相転移温度の調整、原料入手性および合成適性という観点、並びに、本発明の効果がより優れるから、下記式(M1-A)または下記式(M1-B)で表される基が好ましく、式(M1-B)で表される基がより好ましい。
【0055】
【0056】
式(M1-A)中、A1は、芳香族炭化水素基、複素環基および脂環式基からなる群より選択される2価の基である。これらの基は、アルキル基、フッ化アルキル基、アルコキシ基または置換基Wで置換されていてもよい。
A1で表される2価の基は、4~6員環であることが好ましい。また、A1で表される2価の基は、単環でも、縮環であってもよい。
*は、SP1またはT1との結合位置を表す。
【0057】
A1が表す2価の芳香族炭化水素基としては、フェニレン基、ナフチレン基、フルオレン-ジイル基、アントラセン-ジイル基およびテトラセン-ジイル基などが挙げられ、メソゲン骨格の設計の多様性や原材料の入手性などの観点から、フェニレン基またはナフチレン基が好ましく、フェニレン基がより好ましい。
【0058】
A1が表す2価の複素環基としては、芳香族または非芳香族のいずれであってもよいが、配向度がより向上するという観点から、2価の芳香族複素環基であることが好ましい。
2価の芳香族複素環基を構成する炭素以外の原子としては、窒素原子、硫黄原子および酸素原子が挙げられる。芳香族複素環基が炭素以外の環を構成する原子を複数有する場合、これらは同一であっても異なっていてもよい。
2価の芳香族複素環基の具体例としては、例えば、ピリジレン基(ピリジン-ジイル基)、ピリダジン-ジイル基、イミダゾール-ジイル基、チエニレン(チオフェン-ジイル基)、キノリレン基(キノリン-ジイル基)、イソキノリレン基(イソキノリン-ジイル基)、オキサゾール-ジイル基、チアゾール-ジイル基、オキサジアゾール-ジイル基、ベンゾチアゾール-ジイル基、ベンゾチアジアゾール-ジイル基、フタルイミド-ジイル基、チエノチアゾール-ジイル基、チアゾロチアゾール-ジイル基、チエノチオフェン-ジイル基、および、チエノオキサゾール-ジイル基などが挙げられる。
【0059】
A1が表す2価の脂環式基の具体例としては、シクロペンチレン基およびシクロへキシレン基などが挙げられる。
【0060】
式(M1-A)中、a1は1~10の整数を表す。a1が2以上である場合には、複数のA1は同一でも異なっていてもよい。
【0061】
式(M1-B)中、A2およびA3はそれぞれ独立に、芳香族炭化水素基、複素環基および脂環式基からなる群より選択される2価の基である。A2およびA3の具体例および好適態様は、式(M1-A)のA1と同様であるので、その説明を省略する。
式(M1-B)中、a2は1~10の整数を表し、a2が2以上である場合には、複数のA2は同一でも異なっていてもよく、複数のA3は同一でも異なっていてもよく、複数のLA1は同一でも異なっていてもよい。a2は、本発明の効果がより優れる理由から、2以上の整数であることが好ましく、2であることがより好ましい。
式(M1-B)中、a2が1である場合には、LA1は2価の連結基である。a2が2以上である場合には、複数のLA1はそれぞれ独立に、単結合または2価の連結基であり、複数のLA1のうち少なくとも1つが2価の連結基である。a2が2である場合、本発明の効果がより優れる理由から、2つのLA1のうち、一方が2価の連結基であり、他方が単結合であることが好ましい。
【0062】
式(M1-B)中、LA1が表す2価の連結基としては、-O-、-(CH2)g-、-(CF2)g-、-Si(CH3)2-、-(Si(CH3)2O)g-、-(OSi(CH3)2)g-(gは1~10の整数を表す。)、-N(Z)-、-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=N-、-N=C(Z)-、-C(Z)2-C(Z’)2-、-C(O)-、-OC(O)-、-C(O)O-、-O-C(O)O-、-N(Z)C(O)-、-C(O)N(Z)-、-C(Z)=C(Z’)-C(O)O-、-O-C(O)-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=N-、-N=C(Z)-、-C(Z)=C(Z’)-C(O)N(Z”)-、-N(Z”)-C(O)-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=C(Z’)-C(O)-S-、-S-C(O)-C(Z)=C(Z’)-、-C(Z)=N-N=C(Z’)-(Z、Z’、Z”は独立に、水素、炭素数1~4のアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、シアノ基、または、ハロゲン原子を表す。)、-C≡C-、-N=N-、-S-、-S(O)-、-S(O)(O)-、-(O)S(O)O-、-O(O)S(O)O-、-SC(O)-、および、-C(O)S-などが挙げられる。なかでも、本発明の効果がより優れる理由から、-C(O)O-が好ましい。LA1は、これらの基を2つ以上組み合わせた基であってもよい。
【0063】
M1の具体例としては、例えば以下の構造が挙げられる。なお、下記具体例において、「Ac」は、アセチル基を表す。
【0064】
【0065】
【0066】
T1が表す末端基としては、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルコキシ基、炭素数1~10のアルキルチオ基、炭素数1~10のアルコキシカルボニルオキシ基、炭素数1~10のアルコキシカルボニル基(ROC(O)-:Rはアルキル基)、炭素数1~10のアシルオキシ基、炭素数1~10のアシルアミノ基、炭素数1~10のアルコキシカルボニルアミノ基、炭素数1~10のスルホニルアミノ基、炭素数1~10のスルファモイル基、炭素数1~10のカルバモイル基、炭素数1~10のスルフィニル基、および、炭素数1~10のウレイド基、(メタ)アクリロイルオキシ基含有基などが挙げられる。上記(メタ)アクリロイルオキシ基含有基としては、例えば、-L-A(Lは単結合または連結基を表す。連結基の具体例は上述したL1及びSP1と同じである。Aは(メタ)アクリロイルオキシ基を表す)で表される基が挙げられる。
T1は、本発明の効果がより優れる理由から、炭素数1~10のアルコキシ基が好ましく、炭素数1~5のアルコキシがより好ましく、メトキシ基がさらに好ましい。これらの末端基は、これらの基、または、上述の架橋性基によって、さらに置換されていてもよい。
T1の主鎖の原子数は、本発明の効果がより優れる理由から、1~20が好ましく、1~15がより好ましく、1~10がさらに好ましく、1~7が特に好ましい。T1の主鎖の原子数が20以下であることで、偏光子の配向度がより向上する。ここで、T1おける「主鎖」とは、M1と結合する最も長い分子鎖を意味し、水素原子はT1の主鎖の原子数にカウントしない。例えば、T1がn-ブチル基である場合には主鎖の原子数は4であり、T1がsec-ブチル基である場合の主鎖の原子数は3である。
【0067】
繰り返し単位(1L)の含有量は、本発明の効果がより優れる理由から、高分子液晶性化合物が有する全繰り返し単位100質量%に対して、20~100質量%が好ましい。
本発明において、高分子液晶性化合物に含まれる各繰り返し単位の含有量は、各繰り返し単位を得るために使用される各単量体の仕込み量(質量)に基づいて算出される。
繰り返し単位(1L)は、高分子液晶性化合物中において、1種単独で含まれていてもよいし、2種以上含まれていてもよい。なかでも、本発明の効果がより優れる理由から、繰り返し単位(1L)が高分子液晶性化合物中に2種含まれているのがよい。
【0068】
高分子液晶性化合物が繰り返し単位(1L)を2種含む場合、本発明の効果がより優れる理由から、一方(繰り返し単位A)においてT1が表す末端基がアルコキシ基であり、他方(繰り返し単位B)においてT1が表す末端基がアルコキシ基以外の基であることが好ましい。
上記繰り返し単位BにおいてT1が表す末端基は、本発明の効果がより優れる理由から、アルコキシカルボニル基、シアノ基、または、(メタ)アクリロイルオキシ基含有基であることが好ましく、アルコキシカルボニル基、または、シアノ基であることがより好ましい。
高分子液晶性化合物中の上記繰り返し単位Aの含有量と高分子液晶性化合物中の上記繰り返し単位Bの含有量との割合(A/B)は、本発明の効果がより優れる理由から、50/50~95/5であることが好ましく、60/40~93/7であることがより好ましく、70/30~90/10であることがさらに好ましい。
【0069】
また、高分子液晶化合物は、繰り返し単位(1L)とともに、メソゲン基を有しない繰り返し単位を有していてもよい。メソゲン基を有しない繰り返し単位としては、式(1L)におけるM1が単結合である繰り返し単位が挙げられる。
高分子液晶化合物がメソゲン基を有しない繰り返し単位を有する場合、高分子液晶性化合物が有する全繰り返し単位100質量%に対して、0質量%超20質量%以下が好ましい。
【0070】
(重量平均分子量)
高分子液晶性化合物の重量平均分子量(Mw)は、本発明の効果がより優れる理由から、1000~500000が好ましく、2000~300000がより好ましい。高分子液晶性化合物のMwが上記範囲内にあれば、高分子液晶性化合物の取り扱いが容易になる。
特に、塗布時のクラック抑制の観点から、高分子液晶性化合物の重量平均分子量(Mw)は、10000以上が好ましく、10000~300000がより好ましい。
また、配向度の温度ラチチュードの観点から、高分子液晶性化合物の重量平均分子量(Mw)は、10000未満が好ましく、2000以上10000未満が好ましい。
ここで、本発明における重量平均分子量および数平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフ(GPC)法により測定された値である。
・溶媒(溶離液):N-メチルピロリドン
・装置名:TOSOH HLC-8220GPC
・カラム:TOSOH TSKgelSuperAWM-H(6mm×15cm)を3本接続して使用
・カラム温度:25℃
・試料濃度:0.1質量%
・流速:0.35mL/min
・校正曲線:TOSOH製TSK標準ポリスチレン Mw=2800000~1050(Mw/Mn=1.03~1.06)までの7サンプルによる校正曲線を使用
【0071】
本明細書における置換基Wについて説明する。
置換基Wとしては、例えば、アルキル基(好ましくは炭素数1~20、より好ましくは炭素数1~12、特に好ましくは炭素数1~8のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、tert-ブチル基、n-オクチル基、n-デシル基、n-ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、および、シクロヘキシル基などが挙げられる)、アルケニル基(好ましくは炭素数2~20、より好ましくは炭素数2~12、特に好ましくは炭素数2~8のアルケニル基であり、例えば、ビニル基、アリール基、2-ブテニル基、および、3-ペンテニル基などが挙げられる)、アルキニル基(好ましくは炭素数2~20、より好ましくは炭素数2~12、特に好ましくは炭素数2~8のアルキニル基であり、例えば、プロパルギル基、および、3-ペンチニル基などが挙げられる)、アリール基(好ましくは炭素数6~30、より好ましくは炭素数6~20、特に好ましくは炭素数6~12のアリール基であり、例えば、フェニル基、2,6-ジエチルフェニル基、3,5-ジトリフルオロメチルフェニル基、スチリル基、ナフチル基、および、ビフェニル基などが挙げられる)、置換もしくは無置換のアミノ基(好ましくは炭素数0~20、より好ましくは炭素数0~10、特に好ましくは炭素数0~6のアミノ基であり、例えば、無置換アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、および、アニリノ基などが挙げられる)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1~20、より好ましくは炭素数1~15であり、例えば、メトキシ基、エトキシ基、および、ブトキシ基などが挙げられる)、オキシカルボニル基(好ましくは炭素数2~20、より好ましくは炭素数2~15、特に好ましくは2~10であり、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、および、フェノキシカルボニル基などが挙げられる)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2~20、より好ましくは炭素数2~10、特に好ましくは2~6であり、例えば、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基、アクリロイル基、および、メタクリロイル基などが挙げられる)、アシルアミノ基(好ましくは炭素数2~20、より好ましくは炭素数2~10、特に好ましくは炭素数2~6であり、例えば、アセチルアミノ基、および、ベンゾイルアミノ基などが挙げられる)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2~20、より好ましくは炭素数2~10、特に好ましくは炭素数2~6であり、例えば、メトキシカルボニルアミノ基などが挙げられる)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数7~20、より好ましくは炭素数7~16、特に好ましくは炭素数7~12であり、例えば、フェニルオキシカルボニルアミノ基などが挙げられる)、スルホニルアミノ基(好ましくは炭素数1~20、より好ましくは炭素数1~10、特に好ましくは炭素数1~6であり、例えば、メタンスルホニルアミノ基、および、ベンゼンスルホニルアミノ基などが挙げられる)、スルファモイル基(好ましくは炭素数0~20、より好ましくは炭素数0~10、特に好ましくは炭素数0~6であり、例えば、スルファモイル基、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基、および、フェニルスルファモイル基などが挙げられる)、カルバモイル基(好ましくは炭素数1~20、より好ましくは炭素数1~10、特に好ましくは炭素数1~6であり、例えば、無置換のカルバモイル基、メチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、および、フェニルカルバモイル基などが挙げられる)、アルキルチオ基(好ましくは炭素数1~20、より好ましくは炭素数1~10、特に好ましくは炭素数1~6であり、例えば、メチルチオ基、および、エチルチオ基などが挙げられる)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6~20、より好ましくは炭素数6~16、特に好ましくは炭素数6~12であり、例えば、フェニルチオ基などが挙げられる)、スルホニル基(好ましくは炭素数1~20、より好ましくは炭素数1~10、特に好ましくは炭素数1~6であり、例えば、メシル基、および、トシル基などが挙げられる)、スルフィニル基(好ましくは炭素数1~20、より好ましくは炭素数1~10、特に好ましくは炭素数1~6であり、例えば、メタンスルフィニル基、および、ベンゼンスルフィニル基などが挙げられる)、ウレイド基(好ましくは炭素数1~20、より好ましくは炭素数1~10、特に好ましくは炭素数1~6であり、例えば、無置換のウレイド基、メチルウレイド基、および、フェニルウレイド基などが挙げられる)、リン酸アミド基(好ましくは炭素数1~20、より好ましくは炭素数1~10、特に好ましくは炭素数1~6であり、例えば、ジエチルリン酸アミド基、および、フェニルリン酸アミド基などが挙げられる)、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、および、ヨウ素原子)、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、アゾ基、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1~30、より好ましくは炭素数1~12のヘテロ環基であり、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を有するヘテロ環基であり、例えば、エポキシ基、オキセタニル基、イミダゾリル基、ピリジル基、キノリル基、フリル基、ピペリジル基、モルホリノ基、マレイミド基、ベンゾオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、および、ベンズチアゾリル基などが挙げられる)、シリル基(好ましくは、炭素数3~40、より好ましくは炭素数3~30、特に好ましくは、炭素数3~24のシリル基であり、例えば、トリメチルシリル基、および、トリフェニルシリル基などが挙げられる)、カルボキシ基、スルホン酸基、および、リン酸基などが挙げられる。
【0072】
〔溶媒〕
本発明の液晶組成物は、作業性等の観点から、溶媒を含有するのが好ましい。
溶媒としては、例えば、ケトン類(例えば、アセトン、2-ブタノン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノンなど)、エーテル類(例えば、ジオキサン、テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン、シクロペンチルメチルエーテル、テトラヒドロピラン、ジオキソランなど)、脂肪族炭化水素類(例えば、ヘキサンなど)、脂環式炭化水素類(例えば、シクロヘキサンなど)、芳香族炭化水素類(例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼンなど)、ハロゲン化炭素類(例えば、ジクロロメタン、トリクロロメタン、ジクロロエタン、ジクロロベンゼン、クロロトルエンなど)、エステル類(例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチルなど)、アルコール類(例えば、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、シクロヘキサノール、イソペンチルアルコール、ネオペンチルアルコール、ジアセトンアルコール、ベンジルアルコールなど)、セロソルブ類(例えば、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、1,2-ジメトキシエタンなど)、セロソルブアセテート類、スルホキシド類(例えば、ジメチルスルホキシドなど)、アミド類(例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、N-エチルピロリドンなど)、および、ヘテロ環化合物(例えば、ピリジンなど)などの有機溶媒、ならびに、水が挙げられる。これの溶媒は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらの溶媒のうち、ケトン類(特にシクロペンタノン、シクロヘキサノン)、エーテル類(特にテトラヒドロフラン、シクロペンチルメチルエーテル、テトラヒドロピラン、ジオキソラン)、および、アミド類(特に、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、N-エチルピロリドン)が好ましい。
本発明の液晶組成物が溶媒を含有する場合、溶媒の含有量は、液晶組成物の全質量に対して、80~99質量%が好ましく、83~98質量%がより好ましく、85~96質量%がさらに好ましい。
溶媒が2種以上含まれる場合、上記溶媒の含有量は、溶媒の含有量の合計を意味する。
【0073】
〔界面改良剤〕
本発明の液晶組成物は、界面改良剤を含むことが好ましい。界面改良剤を含むことにより、塗布表面の平滑性が向上し、配向度が向上したり、ハジキおよびムラを抑制して、面内の均一性の向上が見込まれる。
界面改良剤としては、液晶性化合物を塗布表面側で水平にさせるものが好ましく、特開2011-237513号公報の[0253]~[0293]段落に記載の化合物(水平配向剤)を用いることができる。また、特開2007-272185号公報の[0018]~[0043]等に記載のフッ素(メタ)アクリレート系ポリマーも用いることができる。界面改良剤としては、これら以外の化合物を用いてもよい。
本発明の液晶組成物が界面改良剤を含有する場合、界面改良剤の含有量は、液晶組成物中の上記二色性物質と上記高分子液晶性化合物との合計100質量部に対し、0.001~5質量部が好ましく、0.01~3質量部がより好ましい。
界面改良剤は、1種単独で含まれていてもよいし、2種以上含まれていてもよい。界面改良剤が2種以上含まれる場合、上記界面改良剤の含有量は、界面改良剤の含有量の合計を意味する。
【0074】
〔重合開始剤〕
本発明の液晶組成物は、重合開始剤を含有することが好ましい。
重合開始剤としては特に制限はないが、感光性を有する化合物、すなわち光重合開始剤であることが好ましい。
光重合開始剤としては、各種の化合物を特に制限なく使用できる。光重合開始剤の例には、α-カルボニル化合物(米国特許第2367661号、同2367670号の各明細書)、アシロインエーテル(米国特許第2448828号明細書)、α-炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許第2722512号明細書)、多核キノン化合物(米国特許第3046127号および同2951758号の各明細書)、トリアリールイミダゾールダイマーとp-アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許第3549367号明細書)、アクリジンおよびフェナジン化合物(特開昭60-105667号公報および米国特許第4239850号明細書)、オキサジアゾール化合物(米国特許第4212970号明細書)、および、アシルフォスフィンオキシド化合物(特公昭63-40799号公報、特公平5-29234号公報、特開平10-95788号公報および特開平10-29997号公報)などが挙げられる。
このような光重合開始剤としては、市販品も用いることができ、BASF社製のイルガキュア(IRGACURE)184、907、369、651、819、OXE-01およびOXE-02などが挙げられる。
本発明の液晶組成物が重合開始剤を含有する場合、重合開始剤の含有量は、液晶組成物中の上記二色性物質と上記高分子液晶性化合物との合計100質量部に対し、0.01~30質量部が好ましく、0.1~15質量部がより好ましい。重合開始剤の含有量が0.01質量部以上であることで、光吸収異方性膜の耐久性が良好となり、30質量部以下であることで、光吸収異方性膜の配向が良好となる。
重合開始剤は、1種単独で含まれていてもよいし、2種以上含まれていてもよい。重合開始剤が2種以上含まれる場合、上記重合開始剤の含有量は、重合開始剤の含有量の合計を意味する。
【0075】
〔他の二色性物質〕
本発明の液晶組成物は、さらに上記特定二色性物質以外の二色性物質(以下、「他の二色性物質」ともいう。)を1種以上含有してもよい。
このような他の二色性物質としては、例えば、特開2013-228706号公報の[0067]~[0071]段落、特開2013-227532号公報の[0008]~[0026]段落、特開2013-209367号公報の[0008]~[0015]段落、特開2013-14883号公報の[0045]~[0058]段落、特開2013-109090号公報の[0012]~[0029]段落、特開2013-101328号公報の[0009]~[0017]段落、特開2013-37353号公報の[0051]~[0065]段落、特開2012-63387号公報の[0049]~[0073]段落、特開平11-305036号公報の[0016]~[0018]段落、特開2001-133630号公報の[0009]~[0011]段落、特開2011-215337号公報の[0030]~[0169]段落、特開2010-106242号公報の[0021]~[0075]段落、特開2010-215846号公報の[0011]~[0025]段落、特開2011-048311号公報の[0017]~[0069]段落、特開2011-213610号公報の[0013]~[0133]段落、特開2011-237513号公報の[0074]~[0246]段落、特開2016-006502号公報の[0005]~[0051]段落、WO2016/060173号の[0005]~[0041]段落、WO2016/136561号の[0008]~[0062]段落、WO2017/154835号の[0014]~[0033]段落、WO2017/154695号の[0014]~[0033]段落、WO2017/195833号の[0013]~[0037]段落、WO2018/164252号の[0014]~[0034]段落などに記載されたものが挙げられる。
本発明の液晶組成物が他の二色性物質を含有する場合、他の二色性物質の含有量は、液晶組成物中の特定二色性物質100質量部に対し、20~500質量部が好ましく、30~300質量部がより好ましい。
他の二色性物質は、1種単独で含まれていてもよいし、2種以上含まれていてもよい。他の二色性物質が2種以上含まれる場合、上記他の二色性物質の含有量は、他の二色性物質の含有量の合計を意味する。
【0076】
[光吸収異方性膜]
本発明の光吸収異方性膜は、上述した本発明の液晶組成物を用いて形成される光吸収異方性膜である。
本発明の光吸収異方性膜の製造方法の一例としては、上記液晶組成物を基材上に塗布して塗布膜を形成する工程(以下、「塗布膜形成工程」ともいう。)と、塗布膜に含まれる二色性物質を配向させる工程(以下、「配向工程」ともいう。)と、をこの順に含む方法が挙げられる。
以下、本発明の光吸収異方性膜を作製する製造方法の各工程について説明する。
【0077】
〔塗布膜形成工程〕
塗布膜形成工程は、上記液晶組成物を基材上に塗布して塗布膜を形成する工程である。
上述した溶媒を含有する液晶組成物を用いたり、液晶組成物を加熱などによって溶融液などの液状物としたものを用いたりすることにより、基材上に液晶組成物を塗布することが容易になる。
液晶組成物の塗布方法としては、ロールコーティング法、グラビア印刷法、スピンコート法、ワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法、スプレー法、および、インクジェット法などの公知の方法が挙げられる。
本態様では、液晶組成物が基材上に塗布されている例を示したが、これに限定されず、例えば、基材上に設けられた配向膜上に液晶組成物を塗布してもよい。基材および配向膜の詳細については後述する。
【0078】
〔配向工程〕
配向工程は、塗布膜に含まれる二色性物質を配向させる工程である。これにより、光吸収異方性膜が得られる。
配向工程は、乾燥処理を有していてもよい。乾燥処理によって、溶媒などの成分を塗布膜から除去することができる。乾燥処理は、塗布膜を室温下において所定時間放置する方法(例えば、自然乾燥)によって行われてもよいし、加熱および/または送風する方法によって行われてもよい。
ここで、液晶組成物に含まれる二色性物質は、上述した塗布膜形成工程または乾燥処理によって、配向する場合がある。例えば、液晶組成物が溶媒を含む塗布液として調製されている態様では、塗布膜を乾燥して、塗布膜から溶媒を除去することで、光吸収異方性を持つ塗布膜(すなわち、光吸収異方性膜)が得られる。
【0079】
配向工程は、加熱処理を有することが好ましい。これにより、塗布膜に含まれる二色性物質を配向させることができるため、加熱処理後の塗布膜を光吸収異方性膜として好適に使用できる。
加熱処理は、製造適性などの面から10~250℃が好ましく、25~190℃がより好ましい。また、加熱時間は、1~300秒が好ましく、1~60秒がより好ましい。
【0080】
配向工程は、加熱処理後に実施される冷却処理を有していてもよい。冷却処理は、加熱後の塗布膜を室温(20~25℃)程度まで冷却する処理である。これにより、塗布膜に含まれる二色性物質の配向を固定することができる。冷却手段としては、特に限定されず、公知の方法により実施できる。
以上の工程によって、光吸収異方性膜を得ることができる。
なお、本態様では、塗布膜に含まれる二色性物質を配向する方法として、乾燥処理および加熱処理などを挙げているが、これに限定されず、公知の配向処理によって実施できる。
【0081】
〔他の工程〕
光吸収異方性膜の製造方法は、上記配向工程後に、光吸収異方性膜を硬化させる工程(以下、「硬化工程」ともいう。)を有していてもよい。
硬化工程は、例えば、加熱および/または光照射(露光)によって実施される。このなかでも、硬化工程は光照射によって実施されることが好ましい。
硬化に用いる光源は、赤外線、可視光または紫外線など、種々の光源を用いることが可能であるが、紫外線であることが好ましい。また、硬化時に加熱しながら紫外線を照射してもよいし、特定の波長のみを透過するフィルターを介して紫外線を照射してもよい。
また、露光は、窒素雰囲気下で行われてもよい。ラジカル重合によって光吸収異方性膜の硬化が進行する場合において、酸素による重合の阻害が低減されるため、窒素雰囲気下で露光することが好ましい。
【0082】
光吸収異方性膜の膜厚は、0.1~5.0μmが好ましく、0.3~1.5μmであることがより好ましい。液晶組成物中の二色性物質の濃度によるが、膜厚が0.1μm以上であると、優れた吸光度の光吸収異方性膜が得られ、膜厚が5.0μm以下であると、優れた透過率の光吸収異方性膜が得られる。
【0083】
[積層体]
本発明の積層体は、基材と、基材上に設けられる本発明の光吸収異方性膜とを有する。
また、本発明の積層体は、上記光吸収異方性膜上にλ/4板を有していてもよく、上記光吸収異方性膜上にバリア層を有していてもよい。また、本発明の積層体は、λ/4板およびバリア層の両方を有していてもよく、この場合、上記光吸収異方性膜とλ/4板との間に、バリア層を有することが好ましい。
さらに、本発明の積層体は、上記基材と上記光吸収異方性膜との間に、配向膜を有していてもよい。
以下、本発明の積層体を構成する各層について説明する。
【0084】
〔基材〕
基材としては、光吸収異方性膜の用途に応じて選択することができ、例えば、ガラスおよびポリマーフィルムが挙げられる。基材の光透過率は、80%以上であるのが好ましい。
基材としてポリマーフィルムを用いる場合には、光学的等方性のポリマーフィルムを用いるのが好ましい。ポリマーの具体例および好ましい態様は、特開2002-22942号公報の[0013]段落の記載を適用できる。また、従来知られているポリカーボネートやポリスルホンのような複屈折の発現しやすいポリマーであっても国際公開第2000/26705号公報に記載の分子を修飾することで発現性を低下させたものを用いることもできる。
【0085】
〔光吸収異方性膜〕
光吸収異方性膜については、上述した通りであるので、その説明を省略する。
【0086】
〔λ/4板〕
「λ/4板」とは、λ/4機能を有する板であり、具体的には、ある特定の波長の直線偏光を円偏光に(または円偏光を直線偏光に)変換する機能を有する板である。
例えば、λ/4板が単層構造である態様としては、具体的には、延伸ポリマーフィルムや、支持体上にλ/4機能を有する光学異方性層を設けた位相差フィルムなどが挙げられ、また、λ/4板が複層構造である態様としては、具体的には、λ/4板とλ/2板とを積層してなる広帯域λ/4板が挙げられる。
λ/4板と光吸収異方性膜とは、接して設けられていてもよいし、λ/4板と光吸収異方性膜との間に、他の層が設けられていてもよい。このような層としては、密着性担保のための粘着層または接着層、およびバリア層が挙げられる。
【0087】
〔バリア層〕
本発明の積層体がバリア層を有する場合、バリア層は、光吸収異方性膜とλ/4板との間に設けられることが好ましい。なお、光吸収異方性膜とλ/4板との間に、バリア層以外の他の層(例えば、粘着層または接着層)を有する場合には、バリア層は、例えば、光吸収異方性膜と他の層との間に設けることができる。
バリア層は、ガス遮断層(酸素遮断層)とも呼ばれ、大気中の酸素等のガス、水分、または、隣接する層に含まれる化合物等から光吸収異方性膜を保護する機能を有する。
バリア層については、特開2014-159124号公報の[0014]~[0054]段落、特開2017-121721号公報の[0042]~[0075]段落、特開2017-115076号公報の[0045]~[0054]段落、特開2012-213938号公報の[0010]~[0061]段落、特開2005-169994号公報の[0021]~[0031]段落の記載を参照できる。
【0088】
〔配向膜〕
本発明の積層体は、基材と光吸収異方性膜との間に、配向膜を有していてもよい。
配向膜は、配向膜上において本発明の液晶組成物に含まれる二色性物質を所望の配向状態とすることができるのであれば、どのような層でもよい。
有機化合物(好ましくはポリマー)の膜表面へのラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、あるいはラングミュアブロジェット法(LB膜)による有機化合物(例、ω-トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル)の累積のような手段で、設けることができる。さらに、電場の付与、磁場の付与あるいは光照射により、配向機能が生じる配向膜も知られている。なかでも、本発明では、配向膜のプレチルト角の制御し易さの点からはラビング処理により形成する配向膜が好ましく、配向の均一性の点からは光照射により形成する光配向膜も好ましい。
なお、配向膜は、上述のバリア層として機能する場合がある。
【0089】
<ラビング処理配向膜>
ラビング処理により形成される配向膜に用いられるポリマー材料としては、多数の文献に記載があり、多数の市販品を入手することができる。本発明においては、ポリビニルアルコールまたはポリイミド、およびその誘導体が好ましく用いられる。配向膜については国際公開第2001/88574A1号公報の43頁24行~49頁8行の記載を参照することができる。配向膜の厚さは、0.01~10μmであることが好ましく、0.01~1μmであることがさらに好ましい。
【0090】
<光配向膜>
光照射により形成される配向膜に用いられる光配向材料としては、多数の文献などに記載がある。本発明においては、例えば、特開2006-285197号公報、特開2007-76839号公報、特開2007-138138号公報、特開2007-94071号公報、特開2007-121721号公報、特開2007-140465号公報、特開2007-156439号公報、特開2007-133184号公報、特開2009-109831号公報、特許第3883848号、特許第4151746号に記載のアゾ化合物、特開2002-229039号公報に記載の芳香族エステル化合物、特開2002-265541号公報、特開2002-317013号公報に記載の光配向性単位を有するマレイミドおよび/またはアルケニル置換ナジイミド化合物、特許第4205195号、特許第4205198号に記載の光架橋性シラン誘導体、特表2003-520878号公報、特表2004-529220号公報、または、特許第4162850号に記載の光架橋性ポリイミド、ポリアミドもしくはエステルが好ましい例として挙げられる。より好ましくは、アゾ化合物、光架橋性ポリイミド、ポリアミド、または、エステルである。
【0091】
上記材料から形成した光配向膜に、直線偏光または非偏光照射を施し、光配向膜を製造する。
本明細書において、「直線偏光照射」「非偏光照射」とは、光配向材料に光反応を生じせしめるための操作である。用いる光の波長は、用いる光配向材料により異なり、その光反応に必要な波長であれば特に限定されるものではない。光照射に用いる光のピーク波長は、200nm~700nmが好ましく、光のピーク波長が400nm以下の紫外光がより好ましい。
【0092】
光照射に用いる光源は、通常使われる光源、例えばタングステンランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、キセノンフラッシュランプ、水銀ランプ、水銀キセノンランプおよびカーボンアークランプなどのランプ、各種のレーザー[例、半導体レーザー、ヘリウムネオンレーザー、アルゴンイオンレーザー、ヘリウムカドミウムレーザーおよびYAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)レーザー]、発光ダイオード、ならびに、陰極線管などを挙げることができる。
【0093】
直線偏光を得る手段としては、偏光板(例えば、ヨウ素偏光板、二色色素偏光板、および、ワイヤーグリッド偏光板)を用いる方法、プリズム系素子(例えば、グラントムソンプリズム)もしくはブリュースター角を利用した反射型偏光子を用いる方法、または、偏光を有するレーザー光源から出射される光を用いる方法が採用できる。また、フィルターまたは波長変換素子などを用いて必要とする波長の光のみを選択的に照射してもよい。
【0094】
照射する光は、直線偏光の場合には、配向膜に対して上面、または裏面から配向膜表面に対して垂直、または斜めから光を照射する方法が採用される。光の入射角度は、光配向材料によって異なるが、0~90°(垂直)が好ましく、40~90°が好ましい。
非偏光の場合には、配向膜に対して、斜めから非偏光を照射する。その入射角度は、10~80°が好ましく、20~60°がより好ましく、30~50°がさらに好ましい。
照射時間は、1分~60分が好ましく、1分~10分がより好ましい。
【0095】
パターン化が必要な場合には、フォトマスクを用いた光照射をパターン作製に必要な回数施す方法、または、レーザー光走査によるパターンの書き込みによる方法を採用できる。
【0096】
〔用途〕
本発明の積層体は、偏光素子(偏光板)として使用でき、例えば、直線偏光板または円偏光板として使用できる。
本発明の積層体が上記λ/4板などの光学異方性層を有さない場合には、積層体は直線偏光板として使用できる。
一方、本発明の積層体が上記λ/4板を有する場合には、積層体は円偏光板として使用できる。
【0097】
[画像表示装置]
本発明の画像表示装置は、上述した光吸収異方性膜または上述した積層体を有する。
本発明の画像表示装置に用いられる表示素子は特に限定されず、例えば、液晶セル、有機エレクトロルミネッセンス(以下、「EL」と略す。)表示パネル、および、プラズマディスプレイパネルなどが挙げられる。
これらのうち、液晶セルまたは有機EL表示パネルであるのが好ましく、液晶セルであるのがより好ましい。すなわち、本発明の画像表示装置としては、表示素子として液晶セルを用いた液晶表示装置、表示素子として有機EL表示パネルを用いた有機EL表示装置であるのが好ましく、液晶表示装置であるのがより好ましい。
【0098】
〔液晶表示装置〕
本発明の画像表示装置の一例である液晶表示装置としては、上述した光吸収異方性膜と、液晶セルと、を有する態様が好ましく挙げられる。より好適には、上述した積層体(ただし、λ/4板を含まない)と、液晶セルと、を有する液晶表示装置である。
なお、本発明においては、液晶セルの両側に設けられる光吸収異方性膜(積層体)のうち、フロント側の偏光素子として本発明の光吸収異方性膜(積層体)を用いるのが好ましく、フロント側およびリア側の偏光素子として本発明の光吸収異方性膜(積層体)を用いるのがより好ましい。
以下に、液晶表示装置を構成する液晶セルについて詳述する。
【0099】
<液晶セル>
液晶表示装置に利用される液晶セルは、VA(Vertical Alignment)モード、OCB(Optically Compensated Bend)モード、IPS(In-Plane-Switching)モード、またはTN(Twisted Nematic)モードであることが好ましいが、これらに限定されるものではない。
TNモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に水平配向し、更に60~120゜にねじれ配向している。TNモードの液晶セルは、カラーTFT(Thin Film Transistor)液晶表示装置として最も多く利用されており、多数の文献に記載がある。
VAモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に垂直に配向している。VAモードの液晶セルには、(1)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直に配向させ、電圧印加時に実質的に水平に配向させる狭義のVAモードの液晶セル(特開平2-176625号公報記載)に加えて、(2)視野角拡大のため、VAモードをマルチドメイン化した(MVAモードの)液晶セル(SID97、Digest of tech.Papers(予稿集)28(1997)845記載)、(3)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直配向させ、電圧印加時にねじれマルチドメイン配向させるモード(n-ASMモード)の液晶セル(日本液晶討論会の予稿集58~59(1998)記載)および(4)SURVIVALモードの液晶セル(LCDインターナショナル98で発表)が含まれる。また、PVA(Patterned Vertical Alignment)型、光配向型(Optical Alignment)、およびPSA(Polymer-Sustained Alignment)のいずれであってもよい。これらのモードの詳細については、特開2006-215326号公報、および特表2008-538819号公報に詳細な記載がある。
IPSモードの液晶セルは、棒状液晶性分子が基板に対して実質的に平行に配向しており、基板面に平行な電界が印加することで液晶分子が平面的に応答する。IPSモードは電界無印加状態で黒表示となり、上下一対の偏光板の吸収軸は直交している。光学補償シートを用いて、斜め方向での黒表示時の漏れ光を低減させ、視野角を改良する方法が、特開平10-54982号公報、特開平11-202323号公報、特開平9-292522号公報、特開平11-133408号公報、特開平11-305217号公報、特開平10-307291号公報などに開示されている。
【0100】
〔有機EL表示装置〕
本発明の画像表示装置の一例である有機EL表示装置としては、例えば、視認側から、光吸収異方性膜と、λ/4板と、有機EL表示パネルと、をこの順で有する態様が好適に挙げられる。
より好適には、視認側から、λ/4板を有する上述した積層体と、有機EL表示パネルと、をこの順に有する態様である。この場合には、積層体は、視認側から、基材、必要に応じて設けられる配向膜、光吸収異方性膜、必要に応じて設けられるバリア層、および、λ/4板の順に配置されている。
また、有機EL表示パネルは、電極間(陰極および陽極間)に有機発光層(有機エレクトロルミネッセンス層)を挟持してなる有機EL素子を用いて構成された表示パネルである。有機EL表示パネルの構成は特に制限されず、公知の構成が採用される。
【実施例】
【0101】
以下に実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容および処理手順などは、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきものではない。
【0102】
[合成例1]
二色性物質D1は、次のようにして合成した。
【0103】
【0104】
文献(Chem. Eur. J. 2004. 10. 2011)にしたがって、式Aで表される化合物Aを合成した。
化合物A(10g)を水(300mL)および塩酸(17mL)に溶解させ氷浴で冷却し、亜硝酸ナトリウム(3.3g)を添加し30分撹拌した。さらにアミド硫酸(0.5g)を添加後、m-トルイジン(5.1g)を加え室温で1時間撹拌した。撹拌後、塩酸で中和し得られた固体を吸引ろ過で回収し、式Bで表される化合物B(3.2g)を得た。
次に、化合物B(1g)をテトラヒドロフラン(30mL)、水(10mL)、塩酸(1.6mL)に溶解させ、氷浴で冷却し、亜硝酸ナトリウム(0.3g)を添加し30分間撹拌後、さらにアミド硫酸(0.5g)を添加した。別途、フェノール(0.4g)を炭酸カリウム(2.76g)、水(50mL)に溶解させ氷浴で冷却した後、上記のTHF溶液を滴下し室温で1時間撹拌した。撹拌後、水(200mL)を添加し、得られた化合物C(1.7g)を吸引ろ過した。
次に、化合物C(0.6g)、エチル-5-ブロモバレレート(0.7g)(東京化成工業社製)、炭酸カリウム(0.5g)をN,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)(10mL)に溶解させ、85℃で3.5時間撹拌した。撹拌後、メタノール(100mL)を添加し、得られた固体を吸引ろ過し、二色性物質D1(0.9g)を得た。
二色性物質D1は、黄色粉体であり、極大吸収波長が420nmであった。なお、二色性物質D1の極大吸収波長は、二色性物質D1をクロロホルムに溶解させたサンプルを用いて、分光光度計(製品名UV-3100、島津社製)によって測定した。
【0105】
[合成例2]
二色性物質D2は、次のようにして合成した。
【0106】
【0107】
上述の方法によって得られた化合物C(0.8g)、メチル-5-ブロモバレレート(0.8g)(東京化成工業社製)、炭酸カリウム(0.6g)をDMAc(10mL)に溶解させ、85℃で3.5時間撹拌した。撹拌後、メタノール(100mL)を添加し、得られた固体を吸引ろ過し、二色性物質D2(0.9g)を得た。
二色性物質D2は、黄色粉体であり、極大吸収波長が420nmであった。なお、二色性物質D2の極大吸収波長は、二色性物質D1と同様にして測定した。
【0108】
[合成例3]
二色性物質D7は、次のようにして合成した。
【0109】
【0110】
上述の方法によって得られた化合物C(0.8g)、エチル-4-ブロモブタノエート(0.8g)(東京化成工業社製)、炭酸カリウム(0.6g)をDMAc(10mL)に溶解させ、85℃で3.5時間撹拌した。撹拌後、メタノール(100mL)を添加し、得られた固体を吸引ろ過し、二色性物質D7(0.9g)を得た。
二色性物質D7は、黄色粉体であり、極大吸収波長が419nmであった。なお、二色性物質D7の極大吸収波長は、二色性物質D1と同様にして測定した。
【0111】
[合成例4]
二色性物質D9は、次のようにして合成した。
【0112】
【0113】
原料のエチル-10-ブロモデカノエートは、Journal Medicinal Chemistry 第55巻、第7163-7172頁、2012年、に記載の方法に準じて合成した。
上述の方法によって得られた化合物C(0.8g)、エチル-10-ブロモデカノエート(1.4g)、炭酸カリウム(0.6g)をDMAc(10mL)に溶解させ、85℃で3.5時間撹拌した。撹拌後、メタノール(100mL)を添加し、得られた固体を吸引ろ過し、二色性物質D9(1.1g)を得た。
二色性物質D9は、黄色粉体であり、極大吸収波長が420nmであった。なお、二色性物質D9の極大吸収波長は、二色性物質D1と同様にして測定した。
【0114】
[合成例5]
二色性物質D12は、次のようにして合成した。
【0115】
【0116】
上述の方法によって得られた化合物C(0.8g)、エチル-4-クロロベンゾエート(1.3g)(東京化成工業社製)、炭酸カリウム(0.6g)をDMAc(10mL)に溶解させ、85℃で3.5時間撹拌した。撹拌後、メタノール(100mL)を添加し、得られた固体を吸引ろ過し、二色性物質D12(1.0g)を得た。
二色性物質D12は、黄色粉体であり、極大吸収波長が412nmであった。なお、二色性物質D12の極大吸収波長は、二色性物質D1と同様にして測定した。
【0117】
[合成例6]
二色性物質E1は、次のようにして合成した。
【0118】
【0119】
上記式Mで表される化合物Mは、WO2017/195833号に記載の方法にしたがって合成した。
化合物M(0.5g)、エチル-5-ブロモバレレート(0.7g)(東京化成工業社製)、炭酸カリウム(0.5g)をDMAc(10mL)に溶解させ、85℃で3.5時間撹拌した。撹拌後、メタノール(100mL)を添加し、得られた固体を吸引ろ過して、二色性物質E1(0.7g)を得た。
二色性物質E1は、黄色粉体であり、極大吸収波長が395nmであった。なお、二色性物質E1の極大吸収波長は、二色性物質D1と同様にして測定した。
【0120】
[合成例7]
二色性物質E2は、次のようにして合成した。
【0121】
【0122】
化合物M(0.5g)、メチル-5-ブロモバレレート(0.6g)(東京化成工業社製)、炭酸カリウム(0.5g)をDMAc(10mL)に溶解させ、85℃で3.5時間撹拌した。撹拌後、メタノール(100mL)を添加し、得られた固体を吸引ろ過して、二色性物質E2(0.6g)を得た。
二色性物質E2は、黄色粉体であり、極大吸収波長が395nmであった。なお、二色性物質E2の極大吸収波長は、二色性物質D1と同様にして測定した。
【0123】
[合成例8]
二色性物質F1は、次のようにして合成した。
【0124】
【0125】
原料のLは、Journal Chemistry of Society 第43巻、第439頁、1883年、に記載の方法に準じて合成した。
上述の方法によって得られた化合物L(1.0g)、エチル-5-ブロモバレレート(0.6g)(東京化成工業社製)、炭酸カリウム(0.6g)をDMAc(10mL)に溶解させ、85℃で3.5時間撹拌した。撹拌後、メタノール(100mL)を添加し、得られた固体を吸引ろ過し、二色性物質F1(1.2g)を得た。
二色性物質F1は、黄色粉体であり、極大吸収波長が430nmであった。なお、二色性物質F1の極大吸収波長は、二色性物質D1と同様にして測定した。
【0126】
[実施例1]
以下のようにして作製した配向膜上に、後述する実施例1の液晶組成物を用いて光吸収異方性膜を作製した。
【0127】
〔配向膜の作製〕
ガラス基材(セントラル硝子社製、青板ガラス、サイズ300mm×300mm、厚み1.1mm)をアルカリ洗剤で洗浄し、次いで純水を注いだ後、ガラス基材を乾燥させた。
下記の配向膜形成用組成物1を#12のバーを用いて乾燥後のガラス基材上に塗布し、塗布した配向膜形成用組成物1を110℃で2分間乾燥して、ガラス基材上に塗布膜を形成した。
得られた塗布膜にラビング処理(ローラーの回転数:1000回転/スペーサー厚2.9mm、ステージ速度1.8m/分)を1回施して、ガラス基材上に配向膜を作製した。
【0128】
―――――――――――――――――――――――――――――――――
配向膜形成用組成物1の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・変性ビニルアルコール(下記式(PVA-1)参照) 2.00質量部
・水 74.08質量部
・メタノール 23.86質量部
・光重合開始剤
(IRGACURE2959、BASF社製) 0.06質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
【0129】
【0130】
〔光吸収異方性膜の作製〕
得られた配向膜上に、実施例1の着色組成物1(下記組成を参照)を、スピンコーターを用いて、回転速度500回転/30秒でスピンコートした後、室温で30秒乾燥させることで、配向膜上に塗布膜を形成した。続いて、塗布膜を140℃で15秒間加熱した後、UV(紫外線)露光(300mJ)を行って、配向膜上に光吸収異方性膜が形成された積層体を得た。
【0131】
―――――――――――――――――――――――――――――――――
実施例1の液晶組成物の組成
―――――――――――――――――――――――――――――――――
・液晶性化合物L1(下記式(L1)参照) 2.33質量部
・二色性物質D1(上述した式(D1)参照) 0.93質量部
・二色性物質C1(下記式(C1)参照) 0.77質量部
・二色性物質C2(下記式(C2)参照) 1.06質量部
・光重合開始剤
(イルガキュア819、BASF社製) 0.37質量部
・界面改良剤S1(下記式(S1)参照) 0.20質量部
・シクロペンタノン(溶媒) 54.35質量部
・テトラヒドロフラン(溶媒) 40.00質量部
―――――――――――――――――――――――――――――――――
【0132】
【0133】
なお、式(L1)中、繰り返し単位の括弧に付した数値は、液晶性化合物L1に含まれる繰り返し単位の含有量(質量%)を意味する。
【0134】
【0135】
【0136】
[実施例2~9、比較例1~3]
実施例2~16および比較例1~3の液晶組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例2~9および比較例1~3の光吸収異方性膜を有する積層体を作製した。
ここで、実施例2~9および比較例1~3の液晶組成物はそれぞれ、実施例1の液晶組成物に含まれる二色性物質および液晶性化合物の種類を表1に示すように変更した以外は、実施例1の液晶組成物と同様の組成である。
なお、液晶性化合物L2および二色性物質H1~H3の構造は、以下の通りである。
【0137】
【0138】
【0139】
なお、式(L2)中、繰り返し単位の括弧に付した数値は、液晶性化合物L2に含まれる繰り返し単位の含有量(質量%)を意味する。
また、式(H3)中、n-Buは、ノルマルブチル基を意味する。
【0140】
[耐光性試験前の配向度の測定]
実施例および比較例の積層体の光吸収異方性膜の上に、上述の配向膜形成用組成物1をさらに#12のバーを用いて塗布し、塗布した膜を110℃で2分間乾燥して、評価サンプルを作製した。
光学顕微鏡(株式会社ニコン製、製品名「ECLIPSE E600 POL」)の光源側に直線偏光子を挿入した状態で、サンプル台に評価サンプルをセットし、マルチチャンネル分光器(Ocean Optics社製、製品名「QE65000」)を用いて、380nm~780nmの波長域における光吸収異方性膜の吸光度を1nmピッチで測定し、以下の式により配向度を400~500nmの波長域における平均値として算出した。結果を表1に示す。
配向度:S=((Az0/Ay0)-1)/((Az0/Ay0)+2)
Az0:光吸収異方性膜の吸収軸方向の偏光に対する吸光度
Ay0:光吸収異方性膜の偏光軸方向の偏光に対する吸光度
【0141】
[耐光性試験後の配向度の測定]
実施例および比較例の積層体を、耐光性試験機(スガ試験機社製、商品名「サンシャインカーボンアーク灯式促進耐候試験機」)にセットして、積層体における光吸収異方性膜の形成面に対して、カーボンアーク光源から12万luxで200時間(積算光量2400万lux・h相当)の条件にて光を照射して、耐光性試験を実施した。なお、カーボンアーク光源には、370nmの紫外線カットフィルターを装着した。
耐光性試験後の積層体を用いた以外は、上述の「耐光性試験前の配向度の測定」と同様の手順で評価サンプルを作製して、得られた評価サンプルについて上述の「耐光性試験前の配向度の測定」と同様の手順で配向度を算出した。結果を表1に示す。
なお、耐光性試験後の配向度の低下率が小さいほど、光吸収異方性膜の耐光性が優れることを示す。
【0142】
【0143】
表1に示すように、上述した式(1)で表される構造を有する二色性物質を含む液晶組成物を用いれば、耐光性に優れた光吸収異方性膜が得られることが示された(実施例)。
実施例1~8の対比から、式(1)におけるAr1、Ar2およびAr3がいずれもフェニレン基である二色性物質(実施例1~7)を用いれば、これを満たさない二色性物質(実施例8)を用いた場合と比較して、耐光性試験前後の配向度の変化が小さく、耐光性に優れた光吸収異方性膜が得られることが示された。
実施例1~7の対比から、式(1)におけるkが2である二色性物質を用いれば(実施例1~5)、これを満たさない二色性物質(実施例6および7)を用いた場合と比較して、耐光性試験前後の配向度の変化が小さく、耐光性に優れた光吸収異方性膜が得られることが示された。
実施例1~5の対比から、式(1)において、m1=1の場合にL1が炭素数2~6の直鎖または分岐のアルキレン基であり、m2=1の場合においてL2が炭素数2~6の直鎖または分岐のアルキレン基である二色性物質(実施例1~3)を用いた場合、これを満たさない二色性物質(実施例4および5)を用いた場合と比較して、耐光性試験前後の配向度の変化が小さく、耐光性に優れた光吸収異方性膜が得られることが示された。
これに対して、上述した式(1)で表される構造を有する二色性物質を含まない液晶組成物を用いると、光吸収異方性膜の耐光性が劣ることが示された(比較例)。
【0144】
[耐屈曲性試験]
配向膜を形成する際に用いる基材として、ガラス基材の代わりにポリエステルフィルムを用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例A1の積層体を製造した。
また、配向膜を形成する際に用いる基材として、ガラス基材の代わりにポリエステルフィルムを用いた以外は、実施例9と同様にして、実施例A9の積層体を製造した。
そして、実施例A1および実施例A9の積層体を幅15mm、長さ150mmのサイズに切断した評価サンプルを準備した。
耐折度試験機(テスター産業(株)製、MIT、BE-201型、折り曲げ曲率半径0.38mm)を用いて、温度25℃、荷重500gの条件の下、JIS P8115(2001)に準拠する方法にて、評価サンプルが破断するまでの回数を測定した。破断するまでの回数が多いほど耐屈曲性に優れていることを表し、繰り返しの折り曲げ耐性に優れていることを表す。
【0145】
実施例A1の積層体は、屈曲回数が1000回未満で破断したのに対して、実施例A9の積層体は、屈曲回数が1000回の時点でも破断しなかった。このことから、末端に架橋性基を有する液晶性化合物を含有する液晶組成物を用いた場合(実施例A9)、末端に架橋性基を有しない液晶性化合物を含有する液晶組成物を用いた場合(実施例A1)と比較して、耐屈曲性に優れた光吸収異方性膜が得られることが示された。