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WO2019159889A1 - 積層体およびその製造方法 - Google Patents

積層体およびその製造方法 Download PDF

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WO2019159889A1
WO2019159889A1 PCT/JP2019/004846 JP2019004846W WO2019159889A1 WO 2019159889 A1 WO2019159889 A1 WO 2019159889A1 JP 2019004846 W JP2019004846 W JP 2019004846W WO 2019159889 A1 WO2019159889 A1 WO 2019159889A1
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WO
WIPO (PCT)
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liquid crystal
cured film
film
crystal cured
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2019/004846
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
辰昌 葛西
伸行 幡中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Priority claimed from JP2019007266A external-priority patent/JP2019139220A/ja
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority to CN201980011881.8A priority Critical patent/CN111684328B/zh
Priority to KR1020207024305A priority patent/KR102836847B1/ko
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Ceased legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F20/00Homopolymers and copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F20/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms, Derivatives thereof
    • C08F20/10Esters
    • C08F20/26Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
    • C08F20/30Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing aromatic rings in the alcohol moiety
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/02Details
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80Constructional details
    • H10K59/8791Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light

Definitions

  • the present invention relates to a laminate including a horizontally aligned liquid crystal cured film and a vertically aligned liquid crystal cured film, an elliptically polarizing plate including the laminate, and an organic EL display device.
  • the present invention also relates to a method for manufacturing the laminate.
  • An elliptically polarizing plate is an optical member in which a polarizing plate and a retardation plate are laminated.
  • a polarizing plate and a retardation plate are laminated.
  • a so-called ⁇ / 4 plate is used as a retardation plate constituting the elliptically polarizing plate.
  • the retardation plate constituting the elliptically polarizing plate is preferably one exhibiting reverse wavelength dispersion.
  • a polymerizable liquid crystal compound exhibiting reverse wavelength dispersion is polymerized and cured in a state where it is aligned in the horizontal direction with respect to the plane of the phase difference plate.
  • a phase difference plate is known.
  • Patent Document 1 describes a laminate including a vertical alignment liquid crystal cured film formed on a vertical alignment film and a horizontal alignment liquid crystal cured film formed on a horizontal alignment film. ing.
  • a laminate including a vertically aligned liquid crystal cured film and a horizontally aligned liquid crystal cured film as described in the above-mentioned patent document has conventionally been produced after independently producing a vertically aligned liquid crystal cured film and a horizontally aligned liquid crystal cured film. In many cases, it is produced by pasting them together with an adhesive or the like.
  • a vertical alignment liquid crystal cured film requires a vertical alignment film for aligning a polymerizable liquid crystal compound in the vertical direction, and the vertical alignment film needs to be formed before the vertical alignment liquid crystal cured film is formed. There is. For this reason, the manufacturing process of the conventional laminated body containing a vertical alignment liquid crystal cured film and a horizontal alignment liquid crystal cured film tends to become complicated, and there existed a problem that productivity fell easily.
  • the present invention is a novel solution to the above problem, that is, a laminate capable of continuously forming a vertically aligned liquid crystal cured film without forming a vertical aligned film on the horizontally aligned liquid crystal cured film, And it aims at providing the manufacturing method.
  • an object of the present invention is to improve liquid crystal alignment in a laminate including a vertical alignment liquid crystal cured film formed without a vertical alignment film on a horizontal alignment liquid crystal cured film.
  • a laminate including a horizontal alignment liquid crystal cured film and a vertical alignment liquid crystal cured film in this order The horizontally aligned liquid crystal cured film is a cured product of a polymerizable liquid crystal composition cured in a state where the polymerizable liquid crystal compound is aligned in the horizontal direction with respect to the liquid crystal cured film plane, and the vertically aligned liquid crystal cured film is polymerized.
  • the vertical alignment liquid crystal cured film contains a vertical alignment accelerator and is opposite to the horizontal alignment liquid crystal cured film of the vertical alignment liquid crystal cured film from a surface opposite to the vertical alignment liquid crystal cured film of the horizontal alignment liquid crystal cured film.
  • the laminated body whose total film thickness to the surface of the side is 5 micrometers or less.
  • the vertically aligned liquid crystal cured film is a liquid crystal cured film obtained by curing a polymerizable liquid crystal compound having at least one radical polymerizable group in a state of being aligned perpendicular to the in-plane direction of the liquid crystal cured film.
  • the horizontally aligned liquid crystal cured film has the following formula (1): ReA (450) / ReA (550) ⁇ 1 (1)
  • ReA (450) represents an in-plane retardation value at a wavelength of 450 nm in the in-plane direction of the horizontally aligned liquid crystal cured film
  • ReA (550) represents a wavelength of 550 nm in the in-plane direction of the horizontally aligned liquid crystal cured film.
  • the cured vertical alignment liquid crystal film includes a nonionic silane compound as a vertical alignment accelerator, and the nonionic silane compound is a silane coupling agent. Laminated body.
  • the vertically aligned liquid crystal cured film has the following formula (2): RthC (450) / RthC (550) ⁇ 1 (2) [In Formula (2), RthC (450) represents the retardation value in the thickness direction at a wavelength of 450 nm of the vertically aligned liquid crystal cured film, and RthC (550) represents the retardation value in the thickness direction of the vertically aligned liquid crystal cured film at a wavelength of 550 nm.
  • [20] The method for producing a laminate according to any one of [1] to [16], Forming a coating film of a polymerizable liquid crystal composition for forming a horizontal alignment liquid crystal cured film containing a polymerizable liquid crystal compound, and forming a horizontal alignment liquid crystal cured film from the coating film; and vertical alignment liquid crystal curing including a polymerizable liquid crystal compound
  • the manufacturing method which includes the process of forming the coating film of the polymeric liquid crystal composition for film formation, and forming the vertical alignment liquid crystal cured film from this coating film in this order.
  • the method includes the step of forming a coating film of the composition for forming a horizontal alignment film and forming a horizontal alignment film from the coating film. 21].
  • a laminate capable of continuously forming a vertical alignment liquid crystal cured film without forming a vertical alignment film on the horizontal alignment liquid crystal cured film, in particular, the laminate excellent in liquid crystal alignment, And a method for manufacturing the same.
  • the laminate of the present invention includes a horizontally aligned liquid crystal cured film and a vertically aligned liquid crystal cured film in this order.
  • a horizontally aligned liquid crystal cured film and a vertically aligned liquid crystal cured film in this order.
  • a laminate 11 shown in FIG. 1 is formed by laminating a horizontal alignment liquid crystal cured film 1 and a vertical alignment liquid crystal cured film 2 in this order.
  • the vertical alignment liquid crystal cured film 2 is directly formed on the horizontal alignment liquid crystal cured film 1 without using a layer having a vertical alignment regulating force (hereinafter also referred to as “vertical alignment film”).
  • the horizontally aligned liquid crystal cured film 1 and the vertically aligned liquid crystal cured film 2 are adjacent to each other.
  • the laminate of the present invention may further include other layers.
  • Other layers include a base material, a horizontal alignment film, a cured resin layer such as a protective layer and a hard coat layer, a further vertical or horizontal alignment liquid crystal cured film, and an adhesive for bonding the laminate of the present invention to a polarizing film or the like. Examples thereof include an adhesive layer.
  • the horizontal alignment liquid crystal cured film 1 is formed on the horizontal alignment film 3
  • a vertically aligned liquid crystal cured film 2 is laminated on a horizontally aligned liquid crystal cured film 1.
  • the horizontal alignment film 3 is formed on the base material 5 on which the cured resin layer 4 is formed, and the horizontal alignment film 3 is formed on the horizontal alignment film 3.
  • a horizontal liquid crystal cured film 1 and a vertical alignment liquid crystal cured film 2 are laminated in this order.
  • An elliptically polarizing plate can be obtained by laminating the laminate 11 and the polarizing film through the adhesive layer.
  • either side of the horizontally aligned liquid crystal cured film 1 and the vertically aligned liquid crystal cured film 2 of the laminate 11 may be bonded to the polarizing film.
  • the polarizing film may be bonded via an adhesive layer, and after peeling the substrate 5 of the laminate 11 in FIG. 3, the cured resin layer 4 and the polarizing film are bonded to the adhesive layer. You may paste through.
  • the minimum layer configuration including the horizontal alignment liquid crystal cured film and the vertical alignment liquid crystal cured film in this order is also referred to as “basic layer configuration (I)”.
  • the laminate of the present invention when the laminate of the present invention includes a plurality of horizontal or vertical alignment liquid crystal cured films and when another layer exists between the horizontal alignment liquid crystal cured film and the vertical alignment liquid crystal cured film, A horizontal alignment liquid crystal cured film and a vertical alignment liquid crystal cured film in a close arrangement form the basic layer configuration (I).
  • the laminate of the present invention is configured by successively laminating a base material, a horizontal alignment film, a first horizontal alignment liquid crystal cured film, a second horizontal alignment liquid crystal cured film, and a vertical alignment liquid crystal cured film in this order.
  • the basic layer configuration (I) of the laminate of the present invention is from the second horizontally aligned liquid crystal cured film to the vertically aligned liquid crystal cured film.
  • the total film thickness from the surface opposite to the vertically aligned liquid crystal cured film of the horizontally aligned liquid crystal cured film to the surface opposite to the horizontally aligned liquid crystal cured film of the vertically aligned liquid crystal cured film (hereinafter, The thickness between a and b in FIGS. 1 to 3 (also referred to as “total film thickness T1”) is 5 ⁇ m or less.
  • the laminate of the present invention can form a vertically aligned liquid crystal cured film directly on a horizontally aligned liquid crystal cured film, the horizontal aligned liquid crystal cured film and the vertically aligned liquid crystal cured film are separately prepared, Compared with the conventional laminated body obtained by bonding with an adhesive or an adhesive, the total film thickness T1 can be reduced.
  • the reduction in the total thickness T1 of the laminate can contribute to the reduction in thickness of the entire laminate and the elliptically polarizing plate including the laminate.
  • the total film thickness T1 in the laminate of the present invention is preferably 4.5 ⁇ m or less, more preferably 4 ⁇ m or less.
  • the lower limit value of the total film thickness T1 is not particularly limited, and is usually 1 ⁇ m or more, for example, 1.5 ⁇ m or more.
  • the laminated body of the present invention is on the side opposite to the vertical alignment liquid crystal cured film of the horizontal alignment liquid crystal cured film in the basic layer configuration (I) or on the side opposite to the horizontal alignment liquid crystal cured film of the vertical alignment liquid crystal cured film.
  • the total film thickness T1 is opposite to the vertical alignment liquid crystal cured film of the horizontal alignment liquid crystal cured film constituting the basic layer structure (I). Means the total film thickness from the surface of the vertical alignment liquid crystal cured film to the surface opposite to the horizontal alignment liquid crystal cured film.
  • the vertical alignment liquid crystal cured film is formed on the horizontal alignment liquid crystal cured film or a layer having no vertical alignment regulating force provided on the horizontal alignment liquid crystal cured film without passing through the vertical alignment film.
  • the vertically aligned liquid crystal cured film can be formed without the vertical alignment film, so that the number of manufacturing steps of the laminate is reduced and the laminate can be manufactured with high productivity.
  • the laminate of the present invention comprises a horizontally aligned liquid crystal cured film and a vertically aligned liquid crystal cured film adjacent to each other. The laminate having such a layer structure can be formed into a laminate that can be manufactured with higher productivity because a vertically aligned liquid crystal cured film can be continuously formed on the horizontally aligned liquid crystal cured film without a vertical alignment film. .
  • the vertically aligned liquid crystal cured film constituting the laminate of the present invention is a cured product of a polymerizable liquid crystal composition that is cured in a state where the polymerizable liquid crystal compound is aligned in a direction perpendicular to the plane of the liquid crystal cured film.
  • the vertically aligned liquid crystal cured film contains a vertical alignment accelerator. That is, in the present invention, the polymerizable liquid crystal composition forming the vertically aligned liquid crystal cured film contains a vertical alignment accelerator.
  • the vertical alignment promoter means a material that promotes the liquid crystal alignment of the polymerizable liquid crystal compound in the direction perpendicular to the film plane.
  • the vertical alignment liquid crystal cured film contains a vertical alignment accelerator, the vertical alignment liquid crystal cured film can be formed without the vertical alignment film.
  • the liquid crystal alignment of the polymerizable liquid crystal compound constituting the vertically aligned liquid crystal cured film is easily affected by the liquid crystal alignment of the horizontal aligned liquid crystal cured film. It becomes difficult for the polymerizable liquid crystal compound to be accurately aligned in the direction perpendicular to the film plane.
  • the vertical alignment of the polymerizable liquid crystal compound can be promoted by including a vertical alignment accelerator, and the accuracy of the liquid crystal alignment can be improved, the liquid crystal of the laminate including the vertical alignment liquid crystal cured film Orientation is easily improved.
  • Examples of the vertical alignment promoter for promoting the vertical alignment of the polymerizable liquid crystal compound include ionic compounds composed of nonmetallic atoms and nonionic silane compounds.
  • the vertically aligned liquid crystal cured film preferably contains at least one of a nonionic silane compound and an ionic compound composed of a nonmetallic atom, and includes both a nonionic silane compound and an ionic compound composed of a nonmetallic atom. It is more preferable.
  • the nonionic silane compound reduces the surface tension of the polymerizable liquid crystal composition and is formed from the polymerizable liquid crystal composition.
  • the nonionic silane compound tends to be unevenly distributed at the interface between the dried coating film and the air, and the vertical alignment control force on the polymerizable liquid crystal compound is enhanced. Tends to be oriented in the vertical direction. Thereby, the liquid crystal cured film can be formed while maintaining the state in which the polymerizable liquid crystal compound is vertically aligned.
  • the nonionic silane compound is a compound that is nonionic and contains Si element.
  • Nonionic silane compounds include, for example, silicon polymers such as polysilanes, silicone resins such as silicone oils and silicone resins, and organic inorganic silane compounds such as silicone oligomers, silses siloxanes and alkoxy silanes (more specifically, Is a silane coupling agent or the like.
  • the nonionic silane compound may be a silicone monomer type or a silicone oligomer (polymer) type.
  • Silicone oligomers are shown in the form of (monomer)-(monomer) copolymer: 3-mercaptopropyltrimethoxysilane-tetramethoxysilane copolymer, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane-tetraethoxysilane copolymer, 3-mercapto Mercaptopropyl group-containing copolymers such as propyltriethoxysilane-tetramethoxysilane copolymer and 3-mercaptopropyltriethoxysilane-tetraethoxysilane copolymer; mercaptomethyltrimethoxysilane-tetramethoxysilane copolymer, mercaptomethyltrimethoxysilane-tetra Ethoxysilane copolymer, mercaptomethyltriethoxy
  • nonionic silane compounds may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.
  • a silane coupling agent is preferable from the viewpoint of further improving the adhesion with an adjacent layer such as a horizontally aligned liquid crystal cured film.
  • Silane coupling agent is selected from the group consisting of vinyl group, epoxy group, styryl group, methacryl group, acrylic group, amino group, isocyanurate group, ureido group, mercapto group, isocyanate group, carboxy group, and hydroxyl group at the terminal.
  • the silane coupling agent is preferably a silane coupling agent having an alkoxysilyl group and another different reactive group (for example, the above functional group). Furthermore, the silane coupling agent is preferably a silane coupling agent having an alkoxysilyl group and a polar group.
  • the silane coupling agent has at least one alkoxysilyl group and at least one polar group in the molecule, the vertical alignment property of the polymerizable liquid crystal compound is more easily improved, and the vertical alignment promoting effect is remarkably obtained. There is a tendency.
  • the polar group include an epoxy group, an amino group, an isocyanurate group, a mercapto group, a carboxy group, and a hydroxy group.
  • the polar group may have a substituent or a protective group as appropriate in order to control the reactivity of the silane coupling agent.
  • silane coupling agent examples include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl-butylidene) propylamine, 3-glycidoxypropyltri Methoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-chloropropylmethyldimethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyltri Meto Sis
  • silane coupling agents examples include KP321, KP323, KP324, KP326, KP340, KP341, X22-161A, KF6001, KBM-1003, KBE-1003, KBM-303, KBM-402, KBM-403. , KBE-402, KBE-403, KBM-1403, KBM-502, KBM-503, KBE-502, KBE-503, KBM-5103, KBM-602, KBM-603, KBM-903, KBE-903, KBE Silane coupling agents manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. such as -9103, KBM-573, KBM-575, KBM-9659, KBE-585, KBM-802, KBM-803, KBE-846, and KBE-9007 Is mentioned.
  • the content is usually preferably 100 parts by weight of the polymerizable liquid crystal compound contained in the polymerizable liquid crystal composition. Is 0.01 to 5 parts by mass, more preferably 0.05 to 4 parts by mass, and still more preferably 0.1 to 3 parts by mass.
  • the content of the nonionic silane compound is within the above range, it is possible to effectively promote the vertical alignment of the polymerizable liquid crystal compound while maintaining good coating properties of the polymerizable liquid crystal composition.
  • the dry coating film formed from the polymerizable liquid crystal composition is polymerizable by electrostatic interaction.
  • the vertical alignment control force with respect to the liquid crystal compound is developed, and the polymerizable liquid crystal compound tends to be aligned in the direction perpendicular to the film plane in the dry coating film.
  • the liquid crystal cured film can be formed while maintaining the state in which the polymerizable liquid crystal compound is vertically aligned.
  • Examples of ionic compounds composed of nonmetallic atoms include onium salts (more specifically, quaternary ammonium salts, tertiary sulfonium salts in which the nitrogen atom has a positive charge, and phosphorus atoms have a positive charge. And quaternary phosphonium salts.
  • onium salts more specifically, quaternary ammonium salts, tertiary sulfonium salts in which the nitrogen atom has a positive charge, and phosphorus atoms have a positive charge.
  • quaternary phosphonium salts are preferable from the viewpoint of further improving the vertical alignment of the polymerizable liquid crystal compound, and from the viewpoint of improving availability and mass productivity, a quaternary phosphonium salt or a quaternary salt.
  • Ammonium salts are more preferred.
  • the onium salt may have two or more quaternary onium salt sites in the molecule, and may be an oligomer or a polymer.
  • the molecular weight of the ionic compound composed of a nonmetallic atom is 100 or more and 10,000 or less.
  • the molecular weight of the ionic compound is more preferably 5000 or less, and still more preferably 3000 or less.
  • Examples of the cation component of the ionic compound composed of a nonmetallic atom include inorganic cations and organic cations. Among these, an organic cation is preferable because it hardly causes alignment defects of the polymerizable liquid crystal compound.
  • Examples of the organic cation include an imidazolium cation, a pyridinium cation, an ammonium cation, a sulfonium cation, and a phosphonium cation.
  • An ionic compound composed of a nonmetallic atom generally has a counter anion.
  • an anion component used as the counter ion of the said cation component an inorganic anion and an organic anion are mentioned, for example.
  • an organic anion is preferable because it hardly causes alignment defects of the polymerizable liquid crystal compound.
  • the cation and the anion do not necessarily have a one-to-one correspondence.
  • anion component examples include the following. Chloride anion [Cl ⁇ ], Bromide anion [Br ⁇ ], Iodide anion [I ⁇ ], Tetrachloroaluminate anion [AlCl 4 ⁇ ], Heptachlorodialuminate anion [Al 2 Cl 7 ⁇ ], Tetrafluoroborate anion [BF 4 ⁇ ], Hexafluorophosphate anion [PF 6 ⁇ ], Perchlorate anion [ClO 4 ⁇ ], Nitrate anion [NO 3 ⁇ ], Acetate anion [CH 3 COO ⁇ ], Trifluoroacetate anion [CF 3 COO ⁇ ], Fluorosulfonate anion [FSO 3 ⁇ ], Methanesulfonate anion [CH 3 SO 3 ⁇ ], Trifluoromethanesulfonate anion [CF 3 SO 3 ⁇ ], p-toluenesulfonate anion [p-CH 3
  • ionic compound composed of a nonmetallic atom can be appropriately selected from the combination of the cation component and the anion component.
  • Specific examples of the compound that is a combination of a cation component and an anion component include the following.
  • (Imidazolium salt) 1-ethyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate, 1-ethyl-3-methylimidazolium bis (fluorosulfonyl) imide, 1-ethyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide, 1-ethyl-3-methylimidazolium p-toluenesulfonate, 1-butyl-3-methylimidazolium methanesulfonate, etc.
  • the ionic compound preferably has an Si element and / or an F element in the molecular structure of the cation moiety.
  • the ionic compound has Si element and / or F element in the molecular structure of the cation moiety, the ionic compound is easily segregated on the surface of the vertically aligned liquid crystal cured film.
  • the following ionic compounds (i) to (iii) are preferred as the ionic compounds in which all of the constituent elements are nonmetallic elements.
  • the surface of a substrate is treated with a surfactant having an alkyl group having a long chain length to some extent to improve the orientation of the liquid crystal (for example, “Liquid Crystal Handbook”, Chapter 2, Liquid Crystal Orientation and Physical Properties (Maruzen)
  • a surfactant having an alkyl group having a long chain length for example, “Liquid Crystal Handbook”, Chapter 2, Liquid Crystal Orientation and Physical Properties (Maruzen)
  • the vertical alignment property of the polymerizable liquid crystal compound can be further improved by applying the above). That is, the vertical alignment of the polymerizable liquid crystal compound can be effectively improved by treating the substrate surface with an ionic compound having an alkyl group having a long chain length to some extent.
  • an ionic compound composed of a nonmetallic atom satisfies the following formula (3). 5 ⁇ M ⁇ 16 (3)
  • M is represented by the following formula (4).
  • M (the number of covalent bonds from the positively charged atom to the end of the molecular chain of the substituent having the largest number of covalent bonds from the end of the molecular chain to the end of the molecular chain among the substituents directly bonded on the positively charged atom ) ⁇ (number of positively charged atoms) (4)
  • a positive charge considered as a base point for a substituent having two or more positively charged atoms is defined as “the number of covalent bonds from the positively charged atom to the end of the molecular chain” described in the definition of M above.
  • the ionic compound which consists of a nonmetallic atom is an oligomer or polymer which has two or more repeating units, a structural unit is considered as one molecule and M is calculated.
  • the number of covalent bonds leading to the atom having the same positive charge via the ring structure or the end of a substituent bonded to the ring structure Of the number of covalent bonds, the larger number of covalent bonds is defined as “the number of covalent bonds from the positively charged atom to the end of the molecular chain” described in the definition of M above.
  • the content thereof is usually 100 parts by mass of the polymerizable liquid crystal compound contained in the polymerizable liquid crystal composition. 0.01 to 5 parts by mass is preferable, 0.05 to 4 parts by mass is more preferable, and 0.1 to 3 parts by mass is even more preferable.
  • the content of the ionic compound is within the above range, the vertical alignment property of the polymerizable liquid crystal compound can be effectively promoted while maintaining good coating property of the polymerizable liquid crystal composition.
  • the polymerizable liquid crystal composition forming the vertically aligned liquid crystal cured film contains both a nonionic silane compound and an ionic compound comprising a nonmetallic atom.
  • the vertical alignment of the polymerizable liquid crystal compound is more easily promoted by the electrostatic interaction derived from the ionic compound and the surface tension reducing effect derived from the nonionic silane compound.
  • the liquid crystal cured film can be formed while maintaining the state in which the polymerizable liquid crystal compound is vertically aligned more accurately.
  • the vertically aligned liquid crystal cured film is a cured product of a polymerizable liquid crystal composition containing the alignment accelerator and at least one polymerizable liquid crystal compound, and preferably a polymerizable liquid crystal compound having at least one radical polymerizable group. It is a liquid crystal cured film formed by curing in a state of being aligned perpendicular to the in-plane direction of the liquid crystal cured film.
  • the polymerizable liquid crystal compound contained in the polymerizable liquid crystal composition forming the vertically aligned liquid crystal cured film means a liquid crystal compound having a polymerizable group, and in particular, a liquid crystal compound having at least one radical polymerizable group. preferable.
  • the polymerizable liquid crystal compound is not particularly limited, and for example, a conventionally known polymerizable liquid crystal compound can be used in the field of retardation film.
  • the polymerizable group refers to a group that can participate in a polymerization reaction by an active radical or an acid generated from a polymerization initiator.
  • Examples of the polymerizable group include a vinyl group, vinyloxy group, 1-chlorovinyl group, isopropenyl group, 4-vinylphenyl group, acryloyloxy group, methacryloyloxy group, oxiranyl group, oxetanyl group and the like.
  • a radical polymerizable group is preferable, an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, a vinyl group, and a vinyloxy group are more preferable, and an acryloyloxy group and a methacryloyloxy group are more preferable.
  • the vertical alignment liquid crystal cured film is present adjacent to the horizontal alignment liquid crystal cured film, the vertical alignment liquid crystal cured film and the horizontal alignment liquid crystal cured film are both cured products of a polymerizable liquid crystal compound having at least one radical polymerizable group. In some cases, the adhesion between the continuously formed horizontally aligned liquid crystal cured film and the vertically aligned liquid crystal cured film tends to be improved.
  • the liquid crystalline property of the polymerizable liquid crystal compound may be either a thermotropic liquid crystal or a lyotropic liquid crystal, but the thermotropic liquid crystal is preferred in terms of enabling precise film thickness control.
  • the phase order structure in the thermotropic liquid crystal may be a nematic liquid crystal or a smectic liquid crystal.
  • the polymerizable liquid crystal compounds can be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the polymerizable liquid crystal compound generally include a polymerizable liquid crystal compound exhibiting positive wavelength dispersion and a polymerizable liquid crystal compound exhibiting reverse wavelength dispersion, and either one of the polymerizable liquid crystal compounds may be used. It is also possible to use a mixture of both types of polymerizable liquid crystal compounds. From the viewpoint of having a large effect of suppressing the oblique reflection hue during black display, it is preferable to include a polymerizable liquid crystal compound exhibiting reverse wavelength dispersion.
  • the polymerizable liquid crystal compound exhibiting reverse wavelength dispersion is preferably a compound having the following characteristics (A) to (D).
  • the major axis direction (a) and the number of ⁇ electrons N are defined as follows.
  • the major axis direction (a) is the major axis direction of a rod in the case of a compound having a rod-like structure, for example.
  • the number of ⁇ electrons N ( ⁇ a) existing on the major axis direction (a) does not include ⁇ electrons that disappear due to the polymerization reaction.
  • the number of ⁇ electrons N ( ⁇ a) existing on the major axis direction (a) is the total number of ⁇ electrons on the major axis and ⁇ electrons conjugated with this, for example, present on the major axis direction (a) And the number of ⁇ electrons present in the ring that satisfies the Hückel rule.
  • the number of ⁇ electrons N ( ⁇ b) existing in the cross direction (b) does not include ⁇ electrons that disappear due to the polymerization reaction.
  • the polymerizable liquid crystal compound satisfying the above has a mesogenic structure in the major axis direction. Due to this mesogenic structure, a liquid crystal phase (nematic phase, smectic phase) is expressed.
  • a nematic or smectic phase is formed by applying a polymerizable liquid crystal compound satisfying the above (A) to (D) onto a film (layer) that forms a liquid crystal cured film and heating it to a temperature higher than the phase transition temperature.
  • a polymerizable liquid crystal compound satisfying the above (A) to (D) onto a film (layer) that forms a liquid crystal cured film and heating it to a temperature higher than the phase transition temperature.
  • the major axis directions of the polymerizable liquid crystal compound are usually aligned parallel to each other, and this major axis direction is the alignment direction of the nematic phase. It becomes.
  • a polymer film made of a polymer polymerized in a state of being oriented in the major axis direction (a) can be formed.
  • This polymer film absorbs ultraviolet rays by ⁇ electrons in the major axis direction (a) and ⁇ electrons in the cross direction (b).
  • the absorption maximum wavelength of ultraviolet light absorbed by the ⁇ electrons in the intersecting direction (b) is ⁇ bmax.
  • ⁇ bmax is usually 300 nm to 400 nm.
  • the density of ⁇ electrons satisfies the above formula (iii), and the ⁇ electron density in the cross direction (b) is larger than the ⁇ electron density in the major axis direction (a).
  • the absorption of linearly polarized ultraviolet light having a wavelength ( ⁇ bmax) is larger than that of linearly polarized ultraviolet light having a vibration plane in the major axis direction (a) (wavelength is ⁇ bmax).
  • the ratio (ratio of absorbance in the crossing direction (b) of linearly polarized ultraviolet light / absorbance in the long axis direction (a)) is, for example, more than 1.0, preferably 1.2 or more, and usually 30 or less, for example, 10 or less. It is.
  • the polymerizable liquid crystal compound having the above characteristics often exhibits reverse wavelength dispersion.
  • Specific examples include compounds represented by the following formula (X).
  • Ar represents a divalent group having an aromatic group which may have a substituent.
  • the aromatic group as used herein refers to an aromatic group having [4n + 2] ⁇ electrons according to the Hückel rule, and is exemplified by (Ar-1) to (Ar-23) described later. You may have two or more such Ar groups through a bivalent coupling group.
  • n represents an integer.
  • a ring structure is formed including a heteroatom such as —N ⁇ or —S—, the case where the Huckel's rule is satisfied including the non-covalent electron pair on the heteroatom and the aromatic structure is included.
  • the aromatic group preferably contains at least one of a nitrogen atom, an oxygen atom and a sulfur atom.
  • the divalent group Ar may contain one aromatic group or two or more aromatic groups.
  • the divalent group Ar may be a divalent aromatic group which may have a substituent.
  • the divalent group Ar contains two or more aromatic groups, the two or more aromatic groups are bonded to each other by a single bond, a divalent linking group such as —CO—O— or —O—. It may be.
  • G 1 and G 2 each independently represents a divalent aromatic group or a divalent alicyclic hydrocarbon group.
  • the hydrogen atom contained in the divalent aromatic group or divalent alicyclic hydrocarbon group is a halogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a carbon atom.
  • the carbon atom constituting the divalent aromatic group or divalent alicyclic hydrocarbon group which may be substituted with an alkoxy group, cyano group or nitro group of formulas 1 to 4 is an oxygen atom, a sulfur atom Alternatively, it may be substituted with a nitrogen atom.
  • L 1 , L 2 , B 1 and B 2 are each independently a single bond or a divalent linking group.
  • E 1 and E 2 each independently represents an alkanediyl group having 1 to 17 carbon atoms, where an alkanediyl group having 4 to 12 carbon atoms is more preferable.
  • a hydrogen atom contained in the alkanediyl group may be substituted with a halogen atom, and —CH 2 — contained in the alkanediyl group is —O—, —S—, —SiH 2 —, —C It may be substituted with ( ⁇ O) —.
  • P 1 and P 2 each independently represent a polymerizable group or a hydrogen atom, and at least one is a polymerizable group.
  • G 1 and G 2 are each independently preferably a 1,4-phenylenediyl group optionally substituted with at least one substituent selected from the group consisting of a halogen atom and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms 1,4-cyclohexanediyl group optionally substituted with at least one substituent selected from the group consisting of a halogen atom and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably 1 substituted with a methyl group , 4-phenylenediyl group, unsubstituted 1,4-phenylenediyl group, or unsubstituted 1,4-trans-cyclohexanediyl group, particularly preferably unsubstituted 1,4-phenylenediyl group or Substituted 1,4-trans-cyclohexanediyl group.
  • At least one of a plurality of G 1 and G 2 is preferably a divalent alicyclic hydrocarbon group, and at least one of G 1 and G 2 bonded to L 1 or L 2 More preferably, it is a divalent alicyclic hydrocarbon group.
  • L 1 and L 2 are each independently preferably a single bond, an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, —O—, —S—, —R a1 OR a2 —, —R a3 COOR a4 —, —R a5 OCOR a6 —, R a7 OC ⁇ OOR a8 —, —N ⁇ N—, —CR c ⁇ CR d —, or —C ⁇ C—.
  • R a1 to R a8 each independently represents a single bond or an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms
  • R c and R d each represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a hydrogen atom.
  • L 1 and L 2 are each independently more preferably a single bond, —OR a2-1 —, —CH 2 —, —CH 2 CH 2 —, —COOR a4-1 —, or —OCOR a6-1 —. is there.
  • R a2-1 , R a4-1 , and R a6-1 each independently represent a single bond, —CH 2 —, or —CH 2 CH 2 —.
  • L 1 and L 2 are each independently a single bond, —O—, —CH 2 CH 2 —, —COO—, —COOCH 2 CH 2 —, or —OCO—.
  • B 1 and B 2 are each independently preferably a single bond, an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, —O—, —S—, —R a9 OR a10 —, —R a11 COOR a12 —, —R a13 OCOR a14 —, or R a15 OC ⁇ OOR a16 —.
  • R a9 to R a16 each independently represents a single bond or an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms.
  • B 1 and B 2 are each independently more preferably a single bond, —OR a10-1 —, —CH 2 —, —CH 2 CH 2 —, —COOR a12-1 —, or —OCOR a14-1 —. is there.
  • R a10-1 , R a12-1 and R a14-1 each independently represents a single bond, —CH 2 — or —CH 2 CH 2 —.
  • B 1 and B 2 are each independently more preferably a single bond, -O -, - CH 2 CH 2 -, - COO -, - COOCH 2 CH 2 -, - OCO-, or -OCOCH 2 CH 2 - in is there.
  • Examples of the polymerizable group represented by P 1 or P 2 include epoxy group, vinyl group, vinyloxy group, 1-chlorovinyl group, isopropenyl group, 4-vinylphenyl group, acryloyloxy group, methacryloyloxy group, and oxiranyl group. And an oxetanyl group.
  • an acryloyloxy group, a methacryloyloxy group, a vinyl group and a vinyloxy group are preferable, and an acryloyloxy group and a methacryloyloxy group are more preferable.
  • Ar preferably has at least one selected from an aromatic hydrocarbon ring which may have a substituent, an aromatic heterocyclic ring which may have a substituent, and an electron-withdrawing group.
  • aromatic hydrocarbon ring examples include a benzene ring, a naphthalene ring, and an anthracene ring, and a benzene ring and a naphthalene ring are preferable.
  • aromatic heterocycle examples include furan ring, benzofuran ring, pyrrole ring, indole ring, thiophene ring, benzothiophene ring, pyridine ring, pyrazine ring, pyrimidine ring, triazole ring, triazine ring, pyrroline ring, imidazole ring, pyrazole ring. , Thiazole ring, benzothiazole ring, thienothiazole ring, oxazole ring, benzoxazole ring, phenanthrolin ring, and the like.
  • a thiazole ring, a benzothiazole ring, or a benzofuran ring is preferable, and a benzothiazole group is more preferable.
  • Ar includes a nitrogen atom
  • the nitrogen atom preferably has ⁇ electrons.
  • the total number N of ⁇ electrons contained in the divalent aromatic group represented by Ar is preferably 8 or more, more preferably 10 or more, still more preferably 14 or more, particularly Preferably it is 16 or more. Moreover, Preferably it is 30 or less, More preferably, it is 26 or less, More preferably, it is 24 or less.
  • Examples of the aromatic group represented by Ar include the following groups.
  • Z 0 , Z 1 and Z 2 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl having 1 to 12 carbon atoms.
  • Q 1 and Q 2 each independently represent —CR 2 ′ R 3 ′ —, —S—, —NH—, —NR 2 ′ —, —CO— or —O—, wherein R 2 ′ and R 3 'each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • J 1 and J 2 each independently represent a carbon atom or a nitrogen atom.
  • Y 1 , Y 2 and Y 3 each independently represents an optionally substituted aromatic hydrocarbon group or aromatic heterocyclic group.
  • W 1 and W 2 each independently represents a hydrogen atom, a cyano group, a methyl group or a halogen atom, and m represents an integer of 0 to 6.
  • Examples of the aromatic hydrocarbon group in Y 1 , Y 2 and Y 3 include aromatic hydrocarbon groups having 6 to 20 carbon atoms such as a phenyl group, a naphthyl group, an anthryl group, a phenanthryl group, and a biphenyl group.
  • a naphthyl group is preferred, and a phenyl group is more preferred.
  • the aromatic heterocyclic group has 4 to 20 carbon atoms and contains at least one hetero atom such as a nitrogen atom such as a furyl group, a pyrrolyl group, a thienyl group, a pyridinyl group, a thiazolyl group, or a benzothiazolyl group, an oxygen atom, or a sulfur atom.
  • a furyl group, a thienyl group, a pyridinyl group, a thiazolyl group, and a benzothiazolyl group are preferable.
  • Y 1 , Y 2 and Y 3 may each independently be an optionally substituted polycyclic aromatic hydrocarbon group or polycyclic aromatic heterocyclic group.
  • the polycyclic aromatic hydrocarbon group refers to a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon group or a group derived from an aggregate of aromatic rings.
  • the polycyclic aromatic heterocyclic group refers to a condensed polycyclic aromatic heterocyclic group or a group derived from an aromatic ring assembly.
  • Z 0 , Z 1 and Z 2 are each independently preferably a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cyano group, a nitro group, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
  • 0 is more preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or a cyano group
  • Z 1 and Z 2 are more preferably a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a methyl group, or a cyano group.
  • Z 0 , Z 1 and Z 2 may contain a polymerizable group.
  • Q 1 and Q 2 are preferably —NH—, —S—, —NR 2 ′ —, —O—, and R 2 ′ is preferably a hydrogen atom. Of these, —S—, —O—, and —NH— are particularly preferable.
  • the formulas (Ar-1) to (Ar-23) are preferable from the viewpoint of molecular stability.
  • Y 1 may form an aromatic heterocyclic group together with the nitrogen atom to which it is bonded and Z 0 .
  • the aromatic heterocyclic group include those described above as the aromatic heterocyclic ring that Ar may have, for example, pyrrole ring, imidazole ring, pyrroline ring, pyridine ring, pyrazine ring, pyrimidine ring, indole Ring, quinoline ring, isoquinoline ring, purine ring, pyrrolidine ring and the like.
  • This aromatic heterocyclic group may have a substituent.
  • Y 1 may be the above-described optionally substituted polycyclic aromatic hydrocarbon group or polycyclic aromatic heterocyclic group together with the nitrogen atom to which it is bonded and Z 0 .
  • a benzofuran ring, a benzothiazole ring, a benzoxazole ring, etc. are mentioned.
  • polymerizable liquid crystal compound (Y) for example, a compound containing a group represented by the following formula (Y) (hereinafter also referred to as “polymerizable liquid crystal compound (Y)”). It may be used.
  • the polymerizable liquid crystal compound (Y) generally tends to exhibit positive wavelength dispersion.
  • the polymerizable liquid crystal compounds can be used alone or in combination of two or more.
  • P11 represents a polymerizable group.
  • A11 represents a divalent alicyclic hydrocarbon group or a divalent aromatic hydrocarbon group.
  • the hydrogen atom contained in the divalent alicyclic hydrocarbon group and divalent aromatic hydrocarbon group is a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a cyano group or a nitro group.
  • a hydrogen atom contained in the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms and the alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms may be substituted with a fluorine atom.
  • B11 is —O—, —S—, —CO—O—, —O—CO—, —O—CO—O—, —CO—NR 16 —, —NR 16 —CO—, —CO—, — Represents CS- or a single bond.
  • R 16 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • E11 represents an alkanediyl group having 1 to 12 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the alkanediyl group may be substituted with an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and a hydrogen atom contained in the alkoxy group May be substituted with a halogen atom.
  • —CH 2 — constituting the alkanediyl group may be replaced by —O— or —CO—.
  • the carbon number of the aromatic hydrocarbon group and alicyclic hydrocarbon group of A11 is preferably in the range of 3 to 18, more preferably in the range of 5 to 12, and particularly preferably 5 or 6. preferable.
  • A11 is preferably a cyclohexane-1,4-diyl group or a 1,4-phenylene group.
  • E11 is preferably a linear alkanediyl group having 1 to 12 carbon atoms.
  • —CH 2 — constituting the alkanediyl group may be replaced by —O—.
  • a linear alkanediyl group having 1 to 12 carbon atoms such as a diyl group; —CH 2 —CH 2 —O—CH 2 —CH 2 —, —CH 2 —CH 2 —
  • B11 is preferably —O—, —S—, —CO—O— or —O—CO—, and more preferably —CO—O—.
  • B12 and B13 are each independently —O—, —S—, —C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O) —O—, —O—C ( ⁇ O) —, —O—C. ( ⁇ O) —O— is preferable, and —O— or —O—C ( ⁇ O) —O— is more preferable.
  • the polymerizable group represented by P11 is preferably a radical polymerizable group or a cationic polymerizable group in view of high polymerization reactivity, particularly photopolymerization reactivity, and is easy to handle and easy to produce a liquid crystal compound. Therefore, the polymerizable group is preferably a group represented by the following formulas (P-11) to (P-15). [In the formulas (P-11) to (P-15), R 17 to R 21 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a hydrogen atom. ]
  • P11 is preferably a group represented by formula (P-14) to formula (P-20), and more preferably a vinyl group, a p-stilbene group, an epoxy group or an oxetanyl group. More preferably, the group represented by P11-B11- is an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group.
  • Examples of the polymerizable liquid crystal compound (Y) include compounds represented by the formula (I), the formula (II), the formula (III), the formula (IV), the formula (V), or the formula (VI).
  • P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-A14-B16-E12-B17-P12 I) P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-A14-F11
  • II P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-E12-B17-P12
  • III P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-F11
  • P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-E12-B17-P12 V) P11-B11-E11-B12-
  • F11 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 13 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 13 carbon atoms, a cyano group, a nitro group, a trifluoromethyl group, a dimethylamino group, a hydroxy group, a methylol group, a formyl group, or a sulfo group.
  • —SO 3 H a carboxy group, an alkoxycarbonyl group having 1 to 10 carbon atoms or a halogen atom, and —CH 2 — constituting the alkyl group and alkoxy group may be replaced by —O—. Good.
  • polymerizable liquid crystal compound (Y) “3.8.6 Network (fully crosslinked type)” of Liquid Crystal Handbook (Edited by Liquid Crystal Handbook Editorial Committee, published by Maruzen Co., Ltd. October 30, 2000)
  • Y polymerizable liquid crystal compound
  • Polymerizable nematic liquid crystal material compounds having a polymerizable group, JP 2010-31223 A, JP 2010-270108 A, JP Examples thereof include polymerizable liquid crystals described in JP2011-6360A and JP2011-207765A.
  • polymerizable liquid crystal compound (Y) examples include the following formulas (I-1) to (I-4), formulas (II-1) to (II-4), and formulas (III-1) to (III-26), formula (IV-1) to formula (IV-26), formula (V-1) to formula (V-2) and formula (VI-1) to formula (VI-6) Compounds.
  • k1 and k2 each independently represents an integer of 2 to 12.
  • a vertically aligned liquid crystal cured film having a high degree of alignment order By using a polymerizable liquid crystal compound exhibiting smectic liquid crystallinity, a vertically aligned liquid crystal cured film having a high degree of alignment order can be formed.
  • the polymerizable liquid crystal compound when a polymerizable liquid crystal compound exhibiting a smectic liquid crystal property is used as the polymerizable liquid crystal compound for forming a vertically aligned liquid crystal cured film, the polymerizable liquid crystal compound has a higher order from the viewpoint of achieving a higher degree of alignment order.
  • the smectic phase (higher order smectic liquid crystal state) is more preferable.
  • the higher-order smectic phase means a smectic B phase, a smectic D phase, a smectic E phase, a smectic F phase, a smectic G phase, a smectic H phase, a smectic I phase, a smectic J phase, a smectic K phase, and a smectic L phase.
  • the smectic B phase, the smectic F phase, and the smectic I phase are more preferable.
  • the thermic liquid crystal may be either a thermotropic liquid crystal or a lyotropic liquid crystal, but the thermotropic liquid crystal is preferred in terms of enabling precise film thickness control.
  • the polymerizable liquid crystal compound exhibiting smectic liquid crystallinity may be a monomer, but may be an oligomer or a polymer in which a polymerizable group is polymerized.
  • the polymerizable liquid crystal compound exhibiting smectic liquid crystallinity is a liquid crystal compound having at least one polymerizable group, and is a liquid crystal compound having two or more polymerizable groups from the viewpoint of improving the heat resistance of the vertically aligned liquid crystal cured film. It is preferable.
  • the polymerizable group include (meth) acryloyloxy group, vinyl group, vinyloxy group, 1-chlorovinyl group, isopropenyl group, 4-vinylphenyl group, oxiranyl group, oxetanyl group and the like.
  • (Meth) acryloyloxy group because it is easy to improve, the heat resistance of the vertical alignment liquid crystal cured film is easy to improve, and the adhesion between the vertical alignment liquid crystal cured film and the horizontal alignment liquid crystal cured film is easy to adjust and improve. It is preferable to contain.
  • Examples of the polymerizable liquid crystal compound exhibiting smectic liquid crystallinity include a compound represented by the following formula (Z) (hereinafter sometimes referred to as “polymerizable liquid crystal compound (Z)”).
  • Z polymerizable liquid crystal compound
  • X 1z and X 2z each independently represent a divalent aromatic group or a divalent alicyclic hydrocarbon group, wherein the divalent aromatic group or 2
  • the hydrogen atom contained in the valent alicyclic hydrocarbon group includes a halogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a cyano group, or a nitro group
  • X 1z and X 2z are a 1,4-phenylene group which may have a substituent or a cyclohexane-1,4-diyl group which may have a substituent.
  • Y 1z is a single bond or a divalent linking group.
  • nz is 1 to 3, and when nz is 2 or more, the plurality of X 1z may be the same as or different from each other.
  • X 2z may be the same as or different from any or all of the plurality of X 1z .
  • the plurality of Y 1z may be the same as or different from each other. From the viewpoint of liquid crystallinity, nz is preferably 2 or more.
  • U 1z represents a hydrogen atom or a (meth) acryloyloxy group.
  • U 2z represents a polymerizable group.
  • W 1z and W 2z are each independently a single bond or a divalent linking group.
  • V 1z and V 2z each independently represent an optionally substituted alkanediyl group having 1 to 20 carbon atoms, and —CH 2 — constituting the alkanediyl group is —O—, It may be replaced by —CO—, —S— or NH—. ]
  • X 1z and X 2z are preferably independently of each other, preferably a 1,4-phenylene group which may have a substituent, or a substituent.
  • a cyclohexane-1,4-diyl group, and at least one of X 1z and X 2z may have a 1,4-phenylene group which may have a substituent, or a substituent. It may be a cyclohexane-1,4-diyl group, preferably a trans-cyclohexane-1,4-diyl group.
  • Examples of the substituent that the optionally substituted 1,4-phenylene group or the optionally substituted cyclohexane-1,4-diyl group include a methyl group, an ethyl group, And alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms such as a butyl group and a cyano group, and halogen atoms such as a chlorine atom and a fluorine atom. Preferably it is unsubstituted.
  • the polymerizable liquid crystal compound (Z) is represented by the formula (Z1): - (X 1z -Y 1z -) nz -X 2z - (Z1) [ Wherein , X 1z , Y 1z , X 2z and nz each have the same meaning as described above. ] [Hereinafter referred to as a partial structure (Z1). ] Is preferably an asymmetric structure in that it easily exhibits smectic liquid crystallinity. Examples of the polymerizable liquid crystal compound (Z) in which the partial structure (Z1) is an asymmetric structure include a polymerizable liquid crystal compound (Z) in which nz is 1 and one X 1z and X 2z are different from each other.
  • nz is 2 and two Y 1z have the same structure, two X 1z have the same structure, and one X 2z has a structure different from these two X 1z the polymerizable liquid crystal compound (Z), X 1z that binds to W 1z of the two X 1z is, the other of X 1z and X 2z are different structures, the other of X 1z and X 2z mutually the same structure
  • the polymerizable liquid crystal compound (Z) which is also mentioned.
  • R az and R bz each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • Y 1z is, -CH 2 CH 2 -, - more preferably COO- or a single bond, when a plurality of Y 1z is present, Y 1z that binds X 2z is, -CH 2 CH 2 - or CH More preferably, it is 2 O-.
  • X 1z and X 2z all have the same structure, it is preferable that two or more Y 1z having different bonding methods exist. In the case where a plurality of Y 1z having different coupling methods are present, an asymmetric structure is formed, and thus smectic liquid crystal properties tend to be easily exhibited.
  • U 2z is the aforementioned polymerizable group.
  • U 1z is a hydrogen atom or a polymerizable group. Since it is easy to manufacture, the heat resistance of the vertically aligned liquid crystal cured film is easily improved, and the adhesion between the vertically aligned liquid crystal cured film and the horizontally aligned liquid crystal cured film is easily adjusted and improved, the polymerizable group is ( It is preferably a (meth) acryloyloxy group.
  • the polymerizable group may be in a polymerized state or an unpolymerized state, but is preferably in an unpolymerized state.
  • Examples of the alkanediyl group represented by V 1z and V 2z include methylene group, ethylene group, propane-1,3-diyl group, butane-1,3-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane- 1,5-diyl group, hexane-1,6-diyl group, heptane-1,7-diyl group, octane-1,8-diyl group, decane-1,10-diyl group, tetradecane-1,14-diyl Group and icosane-1,20-diyl group and the like.
  • V 1z and V 2z are preferably alkanediyl groups having 2 to 12 carbon atoms, and more preferably alkanediyl groups having 6 to 12 carbon atoms.
  • alkanediyl group optionally has include a cyano group and a halogen atom.
  • the alkanediyl group is preferably unsubstituted, and is an unsubstituted linear alkanediyl group. Is more preferable.
  • W 1z and W 2z are each independently preferably a single bond, —O—, —S—, —COO— or OCOO—, and more preferably a single bond or —O—.
  • the polymerizable liquid crystal compound (Z) preferably has an asymmetric molecular structure in the molecular structure.
  • the polymerizable liquid crystal compound (Z) is a polymerizable liquid crystal compound having the following partial structures (Aa) to (Ai): More preferably. From the viewpoint of easily exhibiting high-order smectic liquid crystallinity, it is more preferable to have a partial structure of (Aa), (Ab) or (Ac). In the following (Aa) to (Ai), * represents a bond (single bond).
  • polymerizable liquid crystal compound (Z) examples include compounds represented by formulas (A-1) to (A-25).
  • the polymerizable liquid crystal compound (Z) has a cyclohexane-1,4-diyl group
  • the cyclohexane-1,4-diyl group is preferably a trans isomer.
  • formula (A-2), formula (A-3), formula (A-4), formula (A-5), formula (A-6), formula (A-7), formula (A- 8) at least one selected from the group consisting of compounds represented by formula (A-13), formula (A-14), formula (A-15), formula (A-16) and formula (A-17) Species are preferred.
  • the polymerizable liquid crystal compound (Z) one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • Polymerizable liquid crystal compound (Z) is, for example, Lub et al., Recl. Trav. Chim. Pays-Bas, 115, 321-328 (1996), or a known method described in Japanese Patent No. 4719156.
  • the vertically aligned liquid crystal cured film preferably has at least one maximum absorption at a wavelength of 300 to 400 nm, and the polymerizable liquid crystal compound forming the vertically aligned liquid crystal cured film has a maximum at a wavelength of 300 to 400 nm.
  • a polymerizable liquid crystal compound having an absorption wavelength is preferred.
  • the polymerizable liquid crystal composition contains a photopolymerization initiator, the polymerization reaction and gelation of the polymerizable liquid crystal compound may proceed during long-term storage.
  • the maximum absorption wavelength of the polymerizable liquid crystal compound is 300 to 400 nm, even when ultraviolet light is exposed during storage, generation of reactive species from the photopolymerization initiator and the polymerization of the polymerizable liquid crystal compound due to the reactive species The progress of polymerization reaction and gelation can be effectively suppressed. Therefore, it is advantageous in terms of long-term stability of the polymerizable liquid crystal composition, and the orientation and film thickness uniformity of the obtained liquid crystal cured film can be improved.
  • the maximum absorption wavelength of the polymerizable liquid crystal compound can be measured in a solvent using an ultraviolet-visible spectrophotometer.
  • the solvent is a solvent that can dissolve the polymerizable liquid crystal compound, and examples thereof include chloroform.
  • the vertically aligned liquid crystal cured film is formed from a polymerizable liquid crystal composition including a polymerizable liquid crystal compound having a maximum absorption wavelength between wavelengths of 300 to 400 nm, formation of a laminate including the vertically aligned liquid crystal cured film Since the vertically aligned liquid crystal cured film exhibits absorption in the above wavelength range, the vertically aligned liquid crystal cured film is converted into the horizontally aligned liquid crystal cured film using an ultraviolet curable adhesive that is cured by light in the above wavelength range (ultraviolet light). It is difficult to laminate with other layers such as high adhesion.
  • an ultraviolet curable adhesive that is cured by light in the above wavelength range (ultraviolet light). It is difficult to laminate with other layers such as high adhesion.
  • the vertically aligned liquid crystal cured film can be continuously formed on the horizontally aligned liquid crystal cured film without using an adhesive layer.
  • a polymerizable liquid crystal compound that often has a maximum absorption in the wavelength region of 300 to 400 nm without exhibiting the above-mentioned problem relating to the property, and that exhibits so-called reverse wavelength dispersion can be used for the structure of the laminate. This is also advantageous in that a thin laminate having optical properties can be obtained.
  • the content of the polymerizable liquid crystal compound in the polymerizable liquid crystal composition forming the vertically aligned liquid crystal cured film is, for example, 70 to 99.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the polymerizable liquid crystal composition.
  • the amount is preferably 80 to 99 parts by mass, more preferably 85 to 98 parts by mass, and still more preferably 90 to 95 parts by mass.
  • the solid content of the polymerizable liquid crystal composition means all components excluding volatile components such as organic solvents from the polymerizable liquid crystal composition.
  • the polymerizable liquid crystal composition used for forming the vertically aligned liquid crystal cured film includes additives such as a solvent, a polymerization initiator, a leveling agent, an antioxidant, and a photosensitizer. May further be included. Each of these components may be used alone or in combination of two or more.
  • the polymerizable liquid crystal composition for forming a vertically aligned liquid crystal cured film is usually applied on a horizontal liquid crystal cured film or the like in a state dissolved in a solvent, it preferably contains a solvent.
  • a solvent capable of dissolving the polymerizable liquid crystal compound is preferable, and a solvent inert to the polymerization reaction of the polymerizable liquid crystal compound is preferable.
  • the solvent include alcohols such as water, methanol, ethanol, ethylene glycol, isopropyl alcohol, propylene glycol, ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol butyl ether, 1-methoxy-2-propanol, 2-butoxyethanol, and propylene glycol monomethyl ether.
  • Ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, ethylene glycol methyl ether acetate, ⁇ -butyrolactone, propylene glycol methyl ether acetate and ethyl lactate; acetone, methyl ethyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, 2-heptanone, methyl isobutyl ketone, etc.
  • Ketone solvent aliphatic hydrocarbon solvent such as pentane, hexane and heptane; ethylcyclohexa Aliphatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene; Nitrile solvents such as acetonitrile; Ether solvents such as tetrahydrofuran and dimethoxyethane; Chlorine-containing solvents such as chloroform and chlorobenzene; Dimethylacetamide, dimethylformi Examples include amide solvents such as amide, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone. These solvents can be used alone or in combination of two or more. Among these, alcohol solvents, ester solvents, ketone solvents, chlorine-containing solvents, amide solvents and aromatic hydrocarbon solvents are preferable.
  • the content of the solvent in the polymerizable liquid crystal composition is preferably 50 to 98 parts by weight, more preferably 70 to 95 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable liquid crystal composition. Accordingly, the solid content in 100 parts by mass of the polymerizable liquid crystal composition is preferably 2 to 50 parts by mass. When the solid content is 50 parts by mass or less, the viscosity of the polymerizable liquid crystal composition becomes low, so that the thickness of the film becomes substantially uniform and unevenness tends not to occur. The solid content can be appropriately determined in consideration of the thickness of the liquid crystal cured film to be produced.
  • the polymerization initiator is a compound capable of generating a reactive species by the contribution of heat or light and initiating a polymerization reaction such as a polymerizable liquid crystal compound.
  • reactive species include active species such as radicals, cations, and anions.
  • active species such as radicals, cations, and anions.
  • a photopolymerization initiator that generates radicals by light irradiation is preferable.
  • photopolymerization initiator examples include benzoin compounds, benzophenone compounds, benzyl ketal compounds, ⁇ -hydroxy ketone compounds, ⁇ -amino ketone compounds, oxime compounds, triazine compounds, iodonium salts and sulfonium salts.
  • Irgacure registered trademark
  • Irgacure 184 Irgacure 651, Irgacure 819, Irgacure 250, Irgacure 369, Irgacure 379, Irgacure 127, Irgacure 2959, Irgacure 754, Irgacure 379EG (Inc.
  • the maximum absorption wavelength is preferably from 300 nm to 400 nm, more preferably from 300 nm to 380 nm, and among them, ⁇ -acetophenone series A polymerization initiator and an oxime photopolymerization initiator are preferred.
  • Examples of ⁇ -acetophenone compounds include 2-methyl-2-morpholino-1- (4-methylsulfanylphenyl) propan-1-one, 2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -2-benzylbutane-1 -One and 2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -2- (4-methylphenylmethyl) butan-1-one, and the like, more preferably 2-methyl-2-morpholino-1- ( 4-methylsulfanylphenyl) propan-1-one and 2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -2-benzylbutan-1-one.
  • Examples of commercially available ⁇ -acetophenone compounds include Irgacure 369, 379EG, 907 (above, manufactured by BASF Japan Ltd.), Sequol BEE (manufactured by Seiko Chemical Co., Ltd.), and the like.
  • the oxime photopolymerization initiator generates radicals such as phenyl radicals and methyl radicals when irradiated with light. Polymerization of the polymerizable liquid crystal compound proceeds favorably by this radical, and among them, an oxime photopolymerization initiator that generates a methyl radical is preferable in terms of high polymerization reaction initiation efficiency. From the viewpoint of allowing the polymerization reaction to proceed more efficiently, it is preferable to use a photopolymerization initiator that can efficiently use ultraviolet rays having a wavelength of 350 nm or more.
  • a photopolymerization initiator capable of efficiently using ultraviolet rays having a wavelength of 350 nm or more
  • a triazine compound or a carbazole compound containing an oxime structure is preferable, and a carbazole compound containing an oxime ester structure is more preferable from the viewpoint of sensitivity.
  • the carbazole compound containing an oxime structure include 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio) -2- (O-benzoyloxime)], ethanone, 1- [9-ethyl-6- (2-methyl). Benzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -1- (O-acetyloxime) and the like.
  • oxime ester photopolymerization initiators examples include Irgacure OXE-01, Irgacure OXE-02, Irgacure OXE-03 (manufactured by BASF Japan Ltd.), Adekaoptomer N-1919, Adeka Arcles NCI-831. (Above, manufactured by ADEKA Corporation).
  • the content of the photopolymerization initiator is usually 0.1 to 30 parts by weight, preferably 1 to 20 parts by weight, more preferably 1 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable liquid crystal compound. It is. If it is in the said range, reaction of a polymeric group will fully advance and it will be hard to disturb the orientation of a polymeric liquid crystal compound.
  • the leveling agent is an additive having a function of adjusting the fluidity of the polymerizable liquid crystal composition and flattening the coating film obtained by applying the composition.
  • Fluoroalkyl leveling agents can be mentioned.
  • Commercially available products may be used as the leveling agent, specifically, DC3PA, SH7PA, DC11PA, SH28PA, SH29PA, SH30PA, ST80PA, ST86PA, SH8400, SH8700, FZ2123 (all manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.) , KP321, KP323, KP324, KP326, KP340, KP341, X22-161A, KF6001 (all manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), TSF400, TSF401, TSF410, TSF4300, TSF4440, TSF4446, TSF-4442, TSF4442, TSF6045 (All above, Momentive Performance Materials Japan GK), Fluorinert (registered trademark) FC-72, FC-
  • the content of the leveling agent is preferably 0.01 to 5 parts by mass, more preferably 0.05 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable liquid crystal compound. It is preferable for the content of the leveling agent to be within the above-mentioned range since it is easy to align the polymerizable liquid crystal compound and the obtained liquid crystal cured film tends to be smoother.
  • the polymerization reaction of the polymerizable liquid crystal compound can be controlled by adding an antioxidant.
  • the antioxidant may be a primary antioxidant selected from phenolic antioxidants, amine antioxidants, quinone antioxidants, nitroso antioxidants, phosphorus antioxidants and sulfur. It may be a secondary antioxidant selected from system antioxidants.
  • the content of the antioxidant is usually 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable liquid crystal compound. Yes, preferably 0.1 to 5 parts by mass, and more preferably 0.1 to 3 parts by mass.
  • Antioxidants can be used alone or in combination of two or more.
  • the photopolymerization initiator can be made highly sensitive by using a photosensitizer.
  • the photosensitizer include xanthones such as xanthone and thioxanthone; anthracene having a substituent such as anthracene and alkyl ether; phenothiazine; and rubrene.
  • a photosensitizer can be used individually or in combination of 2 or more types.
  • the content of the photosensitizer is usually 0.01 to 10 parts by mass, preferably 0.05 to 5 parts by mass, more preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable liquid crystal compound. 3 parts by mass.
  • a polymerizable liquid crystal composition for forming a vertically aligned liquid crystal cured film comprises a vertical alignment accelerator and a polymerizable liquid crystal compound, and components other than the vertical alignment accelerator such as a solvent and a photopolymerization initiator and the polymerizable liquid crystal compound at a predetermined temperature. Can be obtained by stirring or the like.
  • the vertically aligned liquid crystal cured film preferably satisfies the following formula (2).
  • RthC (450) represents the retardation value in the film thickness direction of the vertically aligned liquid crystal cured film at a wavelength of 450 nm.
  • RthC (550) represents a retardation value in the film thickness direction of the vertically aligned liquid crystal cured film at a wavelength of 550 nm.
  • RthC (450) / RthC (550) in the vertically aligned liquid crystal cured film is more preferably 0.95 or less, further preferably 0.92 or less, particularly preferably 0.9 or less, and preferably Is 0.7 or more, more preferably 0.75 or more, and still more preferably 0.8 or more.
  • the retardation value RthC ( ⁇ ) in the film thickness direction of the vertically aligned liquid crystal cured film can be adjusted by the thickness dC of the vertically aligned liquid crystal cured film.
  • nzC ( ⁇ ) represents the refractive index in the thickness direction of the vertically aligned liquid crystal cured film at a wavelength of ⁇ nm.
  • nxC ( ⁇ ) nyC ( ⁇ )
  • nxC ( ⁇ ) is arbitrary in the film plane.
  • the refractive index in the direction can be set, and dC represents the thickness of the vertically aligned liquid crystal cured film) Therefore, in order to obtain a desired retardation value RthC ( ⁇ ) in the film thickness direction, the three-dimensional refractive index and the film thickness dC may be adjusted.
  • the three-dimensional refractive index depends on the molecular structure and orientation state of the polymerizable liquid crystal compound described above.
  • the vertically aligned liquid crystal cured film is preferably aligned with a high degree of order in the vertical direction of the liquid crystal cured film.
  • the oblique direction during black display It tends to be excellent in the effect of suppressing changes in the reflected hue.
  • the vertically aligned liquid crystal cured film satisfies the following formula (5) as an index indicating the degree of oblique optical compensation effect at the time of black display, indicating the high alignment state of the polymerizable liquid crystal compound in the vertically aligned liquid crystal cured film.
  • formula (5) RthC (550) has the same meaning as described above.
  • the retardation value RthC (550) in the thickness direction of the vertically aligned liquid crystal cured film is more preferably ⁇ 100 nm or more, further preferably ⁇ 90 nm or more, particularly It is preferably ⁇ 80 nm or more, more preferably ⁇ 40 nm or less, and further preferably ⁇ 50 nm or less.
  • the horizontally aligned liquid crystal cured film constituting the laminate of the present invention is a cured product of a polymerizable liquid crystal composition cured in a state where the polymerizable liquid crystal compound is aligned in the horizontal direction with respect to the liquid crystal cured film plane, preferably A liquid crystal cured film obtained by curing a polymerizable liquid crystal compound having at least one radical polymerizable group in a state of being aligned horizontally with respect to the in-plane direction of the liquid crystal cured film.
  • the polymerizable liquid crystal compound contained in the polymerizable liquid crystal composition forming the horizontally aligned liquid crystal cured film means a liquid crystal compound having a polymerizable group, and in particular, a liquid crystal compound having at least one radical polymerizable group. preferable.
  • the horizontal alignment liquid crystal cured film is present adjacent to the vertical alignment liquid crystal cured film, the vertical alignment liquid crystal cured film and the horizontal alignment liquid crystal cured film are both cured products of polymerizable liquid crystal compounds having at least one radical polymerizable group. If it exists, the adhesiveness of the horizontal alignment liquid crystal cured film and vertical alignment liquid crystal cured film formed continuously will be easy to improve.
  • the polymerizable liquid crystal compound constituting the horizontally aligned liquid crystal cured film and the polymerizable liquid crystal compound constituting the vertically aligned liquid crystal cured film are preferably similar or have the same polymerizable group, and both the horizontally aligned liquid crystal cured film and the vertically aligned liquid crystal cured film are composed of a polymerizable liquid crystal composition containing a polymerizable liquid crystal compound having a (meth) acryloyl group. It is more preferable.
  • the polymerizable liquid crystal compound constituting the horizontally aligned liquid crystal cured film is not particularly limited, and for example, a conventionally known polymerizable liquid crystal compound can be used in the field of retardation film.
  • a conventionally known polymerizable liquid crystal compound can be used in the field of retardation film.
  • compounds represented by the formula (X), (Y) or (Z) exemplified as polymerizable liquid crystal compounds that can be used for forming a vertically aligned liquid crystal cured film can be used.
  • a polymerizable liquid crystal compound exhibiting wavelength dispersion is preferred, and for example, a compound represented by the above formula (X) can be suitably used.
  • the polymerizable liquid crystal compounds can be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the polymerizable liquid crystal compound in the polymerizable liquid crystal composition used for forming the horizontally aligned liquid crystal cured film is, for example, 70 to 99.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the polymerizable liquid crystal composition.
  • the amount is preferably 80 to 99 parts by mass, more preferably 85 to 98 parts by mass, and still more preferably 90 to 95 parts by mass. If the content of the polymerizable liquid crystal compound is within the above range, it is advantageous from the viewpoint of the orientation of the obtained liquid crystal cured film.
  • the polymerizable liquid crystal composition used for forming the horizontally aligned liquid crystal cured film further contains additives such as a solvent, a polymerization initiator, a leveling agent, an antioxidant, and a photosensitizer in addition to the polymerizable liquid crystal compound. Also good.
  • additives such as a solvent, a polymerization initiator, a leveling agent, an antioxidant, and a photosensitizer in addition to the polymerizable liquid crystal compound. Also good. Examples of these components include the same components as those exemplified above as components that can be used in the vertically aligned liquid crystal cured film. Each of these components may be used alone or in combination of two or more. .
  • the polymerizable liquid crystal composition for forming a horizontally aligned liquid crystal cured film can be obtained by stirring the polymerizable liquid crystal compound and components other than the polymerizable liquid crystal compound such as a solvent and a photopolymerization initiator at a predetermined temperature. .
  • the horizontal alignment liquid crystal cured film has a wavelength of 300 to 400 nm for the same reason as that when the vertical alignment liquid crystal cured film has at least one maximum absorption between wavelengths of 300 to 400 nm. It is preferred to have at least one maximum absorption in between.
  • the liquid crystal cured film is arranged at a position irradiated with light when the vertical liquid crystal cured film and the vertical liquid crystal cured film are laminated or stacked. Both horizontally aligned liquid crystal cured films have at least one maximum absorption between wavelengths of 300 to 400 nm.
  • the horizontally aligned liquid crystal cured film preferably satisfies the following formula (1).
  • ReA ( ⁇ ) represents the in-plane retardation value of the horizontally aligned liquid crystal cured film at a wavelength of ⁇ nm
  • ReA ( ⁇ ) (nxA ( ⁇ ) ⁇ nyA ( ⁇ )) ⁇ dA
  • nxA ( ⁇ ) represents a main refractive index at a wavelength ⁇ nm in the horizontally aligned liquid crystal cured film surface
  • nyA ( ⁇ ) is a wavelength ⁇ nm in a direction orthogonal to the direction of nxA in the same plane as nxA.
  • DA represents the thickness of the horizontally aligned liquid crystal cured film)
  • the horizontally aligned liquid crystal cured film When the horizontally aligned liquid crystal cured film satisfies the formula (1), the horizontally aligned liquid crystal cured film has a so-called reverse wavelength dispersion in which an in-plane retardation value at a short wavelength is smaller than an in-plane retardation value at a long wavelength. Showing gender.
  • ReA (450) / ReA (550) is preferably 0.70 or more, more preferably because reverse wavelength dispersion is improved and the effect of improving the reflection hue in the front direction of the horizontally aligned liquid crystal cured film can be further enhanced. Is 0.78 or more, preferably 0.95 or less, more preferably 0.92 or less.
  • a horizontal alignment liquid crystal cured film satisfy
  • a laminate (elliptical polarizing plate) including the horizontally aligned liquid crystal cured film is applied to an organic EL display device. The effect of improving the front reflection hue during black display becomes remarkable.
  • a more preferable range of the in-plane retardation value is 130 nm ⁇ ReA (550) ⁇ 150 nm.
  • the laminate of the present invention is, for example, A step of forming a coating film of a polymerizable liquid crystal composition for forming a horizontally aligned liquid crystal cured film containing a polymerizable liquid crystal compound, and forming a horizontally aligned liquid crystal cured film from the coated film (hereinafter referred to as “horizontal aligned liquid crystal cured film forming step”).
  • a step of forming a coating film of a polymerizable liquid crystal composition for forming a vertically aligned liquid crystal cured film containing a polymerizable liquid crystal compound, and forming a vertically aligned liquid crystal cured film from the coating film (hereinafter referred to as “vertical aligned liquid crystal cured film forming step”). (Also called) In this order. When the vertically aligned liquid crystal cured film and the horizontal aligned liquid crystal cured film are adjacent to each other in the laminate of the present invention, the horizontal aligned liquid crystal cured film forming step and the vertical aligned liquid crystal cured film forming step are sequentially performed in this order. It is preferable.
  • a step of forming a coating film of the composition for forming a horizontal alignment film and forming a horizontal alignment film from the coating film (hereinafter also referred to as “horizontal alignment film forming step”). ), And the horizontal alignment film forming step, the horizontal alignment liquid crystal cured film forming step, and the vertical alignment liquid crystal cured film forming step are preferably sequentially performed in this order.
  • a laminate including a horizontal alignment film, a horizontal alignment liquid crystal cured film, and a vertical alignment liquid crystal cured film is obtained by a manufacturing method including a horizontal alignment film forming step.
  • the horizontal alignment liquid crystal cured film is, for example, Applying a polymerizable liquid crystal composition for forming a horizontal alignment liquid crystal cured film on a substrate or alignment film to obtain a coating film; Drying the coating film to form a dry coating film; and It can be produced by a method including a step of irradiating the dried coating film with active energy rays to form a horizontally aligned liquid crystal cured film.
  • the coating film of the polymerizable liquid crystal composition can be formed, for example, by applying a polymerizable liquid crystal composition for forming a horizontally aligned liquid crystal cured film on a substrate or an alignment film described later.
  • the substrate include a glass substrate and a film substrate, and a resin film substrate is preferable from the viewpoint of processability.
  • Examples of the resin constituting the film substrate include polyolefins such as polyethylene, polypropylene, and norbornene-based polymers; cyclic olefin-based resins; polyvinyl alcohol; polyethylene terephthalate; polymethacrylic acid esters; polyacrylic acid esters; Examples include cellulose esters such as diacetylcellulose and cellulose acetate propionate; polyethylene naphthalate; polycarbonate; polysulfone; polyethersulfone; polyetherketone; and plastics such as polyphenylene sulfide and polyphenylene oxide.
  • Such a resin can be formed into a substrate by a known method such as a solvent casting method or a melt extrusion method.
  • the substrate surface may have a protective layer formed from acrylic resin, methacrylic resin, epoxy resin, oxetane resin, urethane resin, melamine resin, etc., release treatment such as silicone treatment, corona treatment, Surface treatment such as plasma treatment may be performed.
  • a commercially available product may be used as the base material.
  • a commercially available cellulose ester base material for example, a cellulose ester base material manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd. such as Fujitac Film; manufactured by Konica Minolta Opto Co., Ltd. such as “KC8UX2M”, “KC8UY”, and “KC4UY” And cellulose ester base materials.
  • Examples of commercially available cyclic olefin resins include cyclic olefin resins manufactured by Ticona (Germany) such as “Topas (registered trademark); cyclic olefins manufactured by JSR Corporation such as“ Arton (registered trademark) ”.
  • cyclic olefin resin made by ZEON Corporation such as “ZEONOR (registered trademark)” and “ZEONEX (registered trademark)”; Mitsui like “APEL” (registered trademark)
  • Examples include cyclic olefin-based resins manufactured by Chemical Co., Ltd.
  • Commercially available cyclic olefin resin base materials can also be used.
  • Examples of commercially available cyclic olefin resin substrates include cyclic olefin resin substrates manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd., such as “ESCINA (registered trademark)” and “SCA40 (registered trademark)”; “ZEONOR FILM (registered trademark)”.
  • the cyclic olefin resin substrate made by JSR Corporation such as “Arton Film (registered trademark)”.
  • the thickness of the substrate is usually from 5 to 300 ⁇ m, preferably from 10 to 150 ⁇ m, from the viewpoint of thinning the laminate, easy peeling of the substrate, handling properties of the substrate, and the like.
  • a spin coating method As a method for applying the polymerizable liquid crystal composition to a substrate or the like, a spin coating method, an extrusion method, a gravure coating method, a die coating method, a bar coating method, a coating method such as an applicator method, or a printing method such as a flexo method.
  • Known methods such as
  • a dry coating film is formed by removing the solvent by drying or the like.
  • drying methods include natural drying, ventilation drying, heat drying, and reduced pressure drying.
  • the heating temperature of the coating film can be appropriately determined in consideration of the polymerizable liquid crystal compound to be used and the material such as the base material on which the coating film is formed.
  • liquid crystal In order to cause the polymerizable liquid crystal compound to transition to the liquid crystal phase, liquid crystal It is usually necessary that the temperature be higher than the phase transition temperature.
  • the liquid crystal phase transition temperature (smectic phase transition of the polymerizable liquid crystal compound contained in the polymerizable liquid crystal composition). It can be heated to a temperature equal to or higher than the temperature or nematic phase transition temperature.
  • the liquid crystal phase transition temperature can be measured using, for example, a polarizing microscope equipped with a temperature adjustment stage, a differential scanning calorimeter (DSC), a thermogravimetric differential thermal analyzer (TG-DTA), or the like.
  • the phase transition temperature is a polymerization in which all polymerizable liquid crystal compounds constituting the polymerizable liquid crystal composition are mixed in the same ratio as the composition in the polymerizable liquid crystal composition.
  • the liquid crystal phase transition temperature of the polymerizable liquid crystal compound in the polymerizable liquid crystal composition may be lower than the liquid crystal phase transition temperature of the polymerizable liquid crystal compound alone.
  • the heating time can be appropriately determined according to the heating temperature, the type of polymerizable liquid crystal compound to be used, the type of solvent, the boiling point and the amount thereof, and is usually 15 seconds to 10 minutes, preferably 0.5 to 5 minutes.
  • Removal of the solvent from the coating film may be performed simultaneously with heating to a temperature higher than the liquid crystal phase transition temperature of the polymerizable liquid crystal compound or may be performed separately, but is preferably performed simultaneously from the viewpoint of improving productivity.
  • the solvent in the coating film is appropriately adjusted under the condition that the polymerizable liquid crystal compound contained in the coating film obtained from the polymerizable liquid crystal composition does not polymerize.
  • the drying temperature (heating temperature) in the drying step is the kind of the polymerizable liquid crystal compound to be used, the solvent It can be appropriately determined according to the type, the boiling point and the amount thereof.
  • the polymerizable liquid crystal compound is polymerized while maintaining the horizontal alignment state of the polymerizable liquid crystal compound, thereby forming a horizontally aligned liquid crystal cured film.
  • the polymerization method include a thermal polymerization method and a photopolymerization method, and the photopolymerization method is preferable from the viewpoint of easily controlling the polymerization reaction.
  • the light applied to the dried coating film includes the type of polymerization initiator contained in the dried coating film, the type of polymerizable liquid crystal compound (particularly the type of polymerizable group possessed by the polymerizable liquid crystal compound), and It is suitably selected according to the amount.
  • ultraviolet light is preferable in that it is easy to control the progress of the polymerization reaction, and that widely used in the field as a photopolymerization apparatus can be used. It is preferable to select the kind of the polymerizable liquid crystal compound and the polymerization initiator contained in the polymerizable liquid crystal composition. Moreover, at the time of superposition
  • a horizontally aligned liquid crystal cured film can be appropriately formed even if a substrate having relatively low heat resistance is used.
  • the polymerization reaction can be promoted by increasing the polymerization temperature within a range that does not cause problems due to heat during light irradiation (such as deformation due to heat of the base material).
  • a patterned cured film can be obtained by masking or developing.
  • Examples of the light source of the active energy ray include a low pressure mercury lamp, a medium pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a xenon lamp, a halogen lamp, a carbon arc lamp, a tungsten lamp, a gallium lamp, an excimer laser, and a wavelength range.
  • Examples include LED light sources that emit light of 380 to 440 nm, chemical lamps, black light lamps, microwave-excited mercury lamps, metal halide lamps, and the like.
  • the ultraviolet irradiation intensity is usually 10 to 3,000 mW / cm 2 .
  • the ultraviolet irradiation intensity is preferably an intensity in a wavelength region effective for activating the photopolymerization initiator.
  • the irradiation time is usually 0.1 second to 10 minutes, preferably 0.1 second to 5 minutes, more preferably 0.1 second to 3 minutes, and further preferably 0.1 second to 1 minute. is there.
  • the integrated light quantity is 10 to 3,000 mJ / cm 2 , preferably 50 to 2,000 mJ / cm 2 , more preferably 100 to 1,000 mJ / cm 2. 2 .
  • the thickness of the horizontally aligned liquid crystal cured film can be appropriately selected depending on the display device to be applied, and is preferably 0.2 to 5 ⁇ m, more preferably 0.2 to 4 ⁇ m, and further preferably 0.2 to 3 ⁇ m. .
  • the coating film of the polymerizable liquid crystal composition for forming the horizontally aligned liquid crystal cured film is in a horizontal direction with respect to the obtained liquid crystal cured film plane. It is preferably formed on a horizontal alignment film having an alignment regulating force. Therefore, the laminate of the present invention preferably includes a horizontal alignment film, and a horizontal alignment film, a horizontal alignment liquid crystal cured film, and a vertical alignment liquid crystal cured film are preferably included in this order. More preferably, the vertically aligned liquid crystal cured films are adjacent to each other in this order.
  • the alignment regulating force of the alignment film can be arbitrarily adjusted depending on the type of the alignment film, the surface state, the rubbing conditions, and the like.
  • the alignment film is formed of a photoalignable polymer, the polarization irradiation condition It is possible to adjust arbitrarily by such as.
  • the horizontal alignment film preferably has a solvent resistance that does not dissolve when the polymerizable liquid crystal composition is applied, and also has a heat resistance in heat treatment for removing the solvent and aligning the polymerizable liquid crystal compound described below.
  • the orientation film include an orientation film containing an orientation polymer, a photo-alignment film, a groove orientation film having a concavo-convex pattern and a plurality of grooves on the surface, a stretched film stretched in the orientation direction, and the like.
  • a photo-alignment film is preferable from the viewpoint of quality.
  • orientation polymer examples include polyamides and gelatins having an amide bond in the molecule, polyimides having an imide bond in the molecule, and polyamic acid, polyvinyl alcohol, alkyl-modified polyvinyl alcohol, polyacrylamide, polyacrylamide which are hydrolysates thereof.
  • examples include oxazole, polyethyleneimine, polystyrene, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylic acid and polyacrylic acid esters.
  • polyvinyl alcohol is preferable.
  • Alignment polymers can be used alone or in combination of two or more.
  • the alignment film containing the alignment polymer is usually applied to a substrate with a composition in which the alignment polymer is dissolved in a solvent (hereinafter sometimes referred to as “alignment polymer composition”), and the solvent is removed, or It is obtained by applying the orientation polymer composition to a substrate, removing the solvent, and rubbing (rubbing method).
  • a solvent the thing similar to the solvent illustrated previously as a solvent which can be used for a polymeric liquid crystal composition is mentioned.
  • the concentration of the orienting polymer in the orienting polymer composition may be within a range in which the orienting polymer material can be completely dissolved in the solvent, but is preferably 0.1 to 20% in terms of solid content with respect to the solution, About 1 to 10% is more preferable.
  • a commercially available alignment film material may be used as it is as the alignment polymer composition.
  • Examples of commercially available alignment film materials include Sunever (registered trademark, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), Optmer (registered trademark, manufactured by JSR).
  • Examples of the method for applying the alignment polymer composition to the substrate include the same methods as those exemplified above as the method for applying the polymerizable liquid crystal composition to the substrate.
  • Examples of the method for removing the solvent contained in the oriented polymer composition include a natural drying method, a ventilation drying method, a heat drying method and a vacuum drying method.
  • rubbing treatment can be performed as necessary (rubbing method).
  • a method for imparting alignment regulating force by the rubbing method a rubbing cloth was wound, and the orientation polymer composition was applied to the rotating rubbing roll and annealed and formed on the substrate surface.
  • the method of making the film of an orientation polymer contact is mentioned. If masking is performed when the rubbing treatment is performed, a plurality of regions (patterns) having different orientation directions can be formed in the alignment film.
  • the horizontal alignment film is a photo-alignment film formed from a polymer having a (meth) acryloyl group.
  • the horizontal alignment film is similar to the polymerizable liquid crystal compound constituting the horizontal alignment liquid crystal cured film or has the same polymerizable group, the adhesion between the horizontal alignment film and the horizontal alignment liquid crystal cured film tends to be further increased.
  • the film is preferably formed from a polymer having a (meth) acryloyl group, and the horizontally aligned liquid crystal cured film is formed from a polymerizable liquid crystal composition containing a polymerizable liquid crystal compound having a (meth) acryloyl group.
  • both the horizontally aligned liquid crystal cured film and the vertically aligned liquid crystal cured film are formed from a polymerizable liquid crystal composition containing a polymerizable liquid crystal compound having a (meth) acryloyl group. It is more preferable.
  • the photo-alignment film is usually obtained by applying a composition containing a polymer or monomer having a photoreactive group and a solvent (hereinafter also referred to as “photo-alignment film-forming composition”) to a substrate, removing the solvent and then polarizing the photo-alignment film. It is obtained by irradiating (preferably polarized UV).
  • the photo-alignment film is advantageous in that the direction of the alignment regulating force can be arbitrarily controlled by selecting the polarization direction of the polarized light to be irradiated.
  • the photoreactive group refers to a group that produces liquid crystal alignment ability when irradiated with light.
  • groups involved in photoreactions that are the origin of liquid crystal alignment ability such as molecular orientation induction or isomerization reaction, dimerization reaction, photocrosslinking reaction or photodecomposition reaction caused by light irradiation.
  • a group involved in the dimerization reaction or the photocrosslinking reaction is preferable in terms of excellent orientation.
  • an unsaturated bond particularly a group having a double bond is preferable, and a carbon-carbon double bond (C ⁇ C bond), a carbon-nitrogen double bond (C ⁇ N bond), or a nitrogen-nitrogen two-bond.
  • a group having at least one selected from the group consisting of a heavy bond (N ⁇ N bond) and a carbon-oxygen double bond (C ⁇ O bond) is particularly preferred.
  • Examples of the photoreactive group having a C ⁇ C bond include a vinyl group, a polyene group, a stilbene group, a stilbazole group, a stilbazolium group, a chalcone group, and a cinnamoyl group.
  • Examples of the photoreactive group having a C ⁇ N bond include groups having a structure such as an aromatic Schiff base and an aromatic hydrazone.
  • Examples of the photoreactive group having a C ⁇ O bond include a benzophenone group, a coumarin group, an anthraquinone group, and a maleimide group. These groups may have a substituent such as an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an allyloxy group, a cyano group, an alkoxycarbonyl group, a hydroxyl group, a sulfonic acid group, and a halogenated alkyl group.
  • a photoreactive group involved in the photodimerization reaction is preferable, the amount of polarized light irradiation necessary for photoalignment is relatively small, and a photoalignment film excellent in thermal stability and temporal stability can be easily obtained.
  • An azo group, a cinnamoyl group and a chalcone group are preferred.
  • the polymer having a photoreactive group a polymer having an azo group or a cinnamoyl group is preferable, and a polymer having a cinnamoyl group in which a terminal portion of the polymer side chain has a cinnamic acid structure is used as a horizontal alignment film and a horizontal alignment liquid crystal. This is particularly preferable from the viewpoint of improving the adhesion with the cured film.
  • a photo-alignment inducing layer can be formed on a substrate by applying the composition for forming a photo-alignment film on the substrate.
  • the solvent contained in the composition include those similar to the solvents exemplified above as solvents that can be used in the polymerizable liquid crystal composition, and are appropriately selected depending on the solubility of the polymer or monomer having a photoreactive group. can do.
  • the content of the polymer or monomer having a photoreactive group in the composition for forming a photoalignment film can be appropriately adjusted depending on the type of the polymer or monomer and the thickness of the desired photoalignment film.
  • the mass is preferably at least 0.2 mass%, more preferably in the range of 0.3 to 10 mass%.
  • the composition for forming a photo-alignment film may contain a polymer material such as polyvinyl alcohol or polyimide, or a photosensitizer.
  • Examples of the method for applying the composition for forming a photo-alignment film to a substrate include the same methods as those for applying the alignment polymer composition to a substrate.
  • Examples of the method for removing the solvent from the applied composition for forming a photo-alignment film include a natural drying method, a ventilation drying method, a heat drying method and a vacuum drying method.
  • polarized light In order to irradiate polarized light, it is possible to irradiate polarized light from the substrate side and transmit the polarized light even in the form of irradiating polarized UV directly to the composition from which the solvent is removed from the composition for forming a photo-alignment film applied on the substrate. It is also possible to irradiate.
  • the polarized light is particularly preferably substantially parallel light.
  • the wavelength of the polarized light to be irradiated is preferably in a wavelength region in which the photoreactive group of the polymer or monomer having a photoreactive group can absorb light energy. Specifically, UV (ultraviolet light) having a wavelength in the range of 250 to 400 nm is particularly preferable.
  • Examples of the light source used for the polarized light irradiation include xenon lamps, high pressure mercury lamps, ultra high pressure mercury lamps, metal halide lamps, ultraviolet lasers such as KrF and ArF, and high pressure mercury lamps, ultra high pressure mercury lamps and metal halide lamps. preferable.
  • a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, and a metal halide lamp are preferable because of high emission intensity of ultraviolet rays having a wavelength of 313 nm.
  • polarized UV light can be irradiated.
  • a polarizing prism such as a polarizing filter, Glan Thompson, or Grand Taylor, or a wire grid type polarizer can be used.
  • a plurality of regions (patterns) having different directions of liquid crystal alignment can be formed by performing masking during rubbing or polarized light irradiation.
  • the groove alignment film is a film having a concavo-convex pattern or a plurality of grooves (grooves) on the film surface.
  • a polymerizable liquid crystal compound is applied to a film having a plurality of linear grooves arranged at equal intervals, liquid crystal molecules are aligned in a direction along the groove.
  • a method for obtaining a groove alignment film a method of forming a concavo-convex pattern by performing development and rinsing after exposure through an exposure mask having a pattern-shaped slit on the photosensitive polyimide film surface, a plate having grooves on the surface A layer of a pre-curing UV curable resin is formed on the original master, a method of curing the resin layer after transferring the formed resin layer to the base material, and a pre-curing UV curable resin film formed on the base material, Examples include a method in which a roll-shaped master having a plurality of grooves is pressed to form irregularities and then cured.
  • the thickness of the alignment film is usually 100 to 5000 nm, preferably 100 to 1000 nm, more preferably 100 to 500 nm, still more preferably 100 to 300 nm, and particularly preferably 100. ⁇ 250 nm.
  • the thickness of the alignment film is within the above range, it has a sufficient horizontal alignment regulating force and hardly causes cohesive failure in the alignment film in the laminate.
  • the vertical alignment liquid crystal cured film is, for example, Applying a polymerizable liquid crystal composition for forming a vertically aligned liquid crystal cured film on a horizontally aligned liquid crystal cured film to obtain a coating film; Drying the coating film to form a dry coating film; and
  • the dry coating film can be produced by a method including a step of irradiating an active energy ray to form a vertically aligned liquid crystal cured film.
  • Formation of the coating film of the polymerizable liquid crystal composition can be performed, for example, by applying a polymerizable liquid crystal composition for forming a vertically aligned liquid crystal cured film on the horizontally aligned liquid crystal cured film.
  • Examples of the method for applying the polymerizable liquid crystal composition include the same methods as those that can be adopted in the method for producing a horizontally aligned liquid crystal cured film.
  • the horizontally aligned liquid crystal cured film and the vertically aligned liquid crystal cured film are interposed through layers (excluding the adhesive layer) having no vertical alignment regulating force. May be laminated.
  • layers excluding the adhesive layer
  • Such a layer that does not have a vertical alignment regulating force include a cured resin layer and a hard coat layer intended to increase or reinforce the mechanical strength of the liquid crystal cured film.
  • the thickness of the other layer is preferably 0.1 to 4 ⁇ m, more preferably Is 0.5 to 3 ⁇ m.
  • the laminate of the present invention includes other layers as described above between the horizontally aligned liquid crystal cured film and the vertically aligned liquid crystal cured film, after forming the horizontally aligned liquid crystal cured film, the other layers are formed, and then A coating film of a polymerizable liquid crystal composition for forming a vertically aligned liquid crystal cured film may be formed on the other layer.
  • the cured resin layer can be formed of, for example, an acrylic resin, a methacrylic resin, an epoxy resin, an oxetane resin, a urethane resin, a melamine resin, or the like.
  • an acrylic resin for example, an acrylic resin, a methacrylic resin, an epoxy resin, an oxetane resin, a urethane resin, a melamine resin, or the like.
  • a dry paint film is formed by removing the solvent by drying or the like.
  • drying methods include natural drying, ventilation drying, heat drying, and reduced pressure drying. From the viewpoint of productivity, heat drying is preferable.
  • the heating temperature is preferably equal to or higher than the phase transition temperature of the polymerizable liquid crystal compound so that the solvent can be removed.
  • the procedures and conditions in this step are the same as those that can be adopted in the method for producing a horizontally aligned liquid crystal cured film.
  • the obtained dried coating film is irradiated with active energy rays (more specifically, ultraviolet rays or the like), and the polymerizable liquid crystal compound is maintained in a state in which the polymerizable liquid crystal compound is aligned in a direction perpendicular to the coating plane.
  • active energy rays more specifically, ultraviolet rays or the like
  • the polymerizable liquid crystal compound is maintained in a state in which the polymerizable liquid crystal compound is aligned in a direction perpendicular to the coating plane.
  • active energy rays more specifically, ultraviolet rays or the like
  • the thickness of the vertically aligned liquid crystal cured film can be appropriately selected depending on the display device to be applied, and is preferably 0.2 to 3 ⁇ m, more preferably 0.2 to 2 ⁇ m.
  • the vertically aligned liquid crystal cured film is positive wavelength dispersive, it is more preferably 0.2 to 1 ⁇ m, and when it is reverse wavelength dispersive, 0.4 to 2 ⁇ m is more preferable.
  • the vertical alignment liquid crystal cured film is formed from a polymerizable liquid crystal composition containing a vertical alignment accelerator, and thereby a vertical alignment liquid crystal cured film having no or few alignment defects can be obtained without using an alignment film.
  • the laminate of the present invention including such a vertically aligned liquid crystal cured film in combination with a horizontally aligned liquid crystal cured film tends to have excellent optical characteristics, and particularly when applied to an organic EL display device, the front and oblique directions when displaying black Excellent suppression effect of reflected hue. Further, since a step of forming an alignment film is not required, it is advantageous in terms of production efficiency and production cost.
  • the present invention includes an elliptically polarizing plate including the laminate of the present invention and a polarizing film.
  • the polarizing film is a film having a polarizing function, and examples thereof include a stretched film in which a dye having absorption anisotropy is adsorbed and a film including a film coated with a dye having absorption anisotropy as a polarizer. Examples of the dye having absorption anisotropy include a dichroic dye.
  • a film containing a stretched film adsorbed with a dye having absorption anisotropy as a polarizer is usually a step of uniaxially stretching a polyvinyl alcohol resin film, by dyeing the polyvinyl alcohol resin film with a dichroic dye, At least a polarizer produced through a step of adsorbing a dichroic dye, a step of treating a polyvinyl alcohol resin film adsorbed with a dichroic dye with an aqueous boric acid solution, and a step of washing with water after the treatment with the aqueous boric acid solution It is produced by sandwiching it with a transparent protective film via an adhesive on one surface.
  • the polyvinyl alcohol resin is obtained by saponifying a polyvinyl acetate resin.
  • a polyvinyl acetate-based resin in addition to polyvinyl acetate, which is a homopolymer of vinyl acetate, copolymers of vinyl acetate and other monomers copolymerizable therewith are used.
  • examples of other monomers copolymerizable with vinyl acetate include unsaturated carboxylic acids, olefins, vinyl ethers, unsaturated sulfonic acids, and acrylamides having an ammonium group.
  • the degree of saponification of the polyvinyl alcohol resin is usually about 85 to 100 mol%, preferably 98 mol% or more.
  • the polyvinyl alcohol resin may be modified, and for example, polyvinyl formal or polyvinyl acetal modified with aldehydes can also be used.
  • the degree of polymerization of the polyvinyl alcohol resin is usually about 1,000 to 10,000, and preferably in the range of 1,500 to 5,000.
  • a film obtained by forming such a polyvinyl alcohol resin is used as an original film of a polarizing film.
  • the method for forming a polyvinyl alcohol-based resin is not particularly limited, and can be formed by a known method.
  • the film thickness of the polyvinyl alcohol-based raw film can be, for example, about 10 to 150 ⁇ m.
  • Uniaxial stretching of the polyvinyl alcohol-based resin film can be performed before dyeing with the dichroic dye, simultaneously with dyeing, or after dyeing.
  • the uniaxial stretching may be performed before boric acid treatment or during boric acid treatment.
  • it is also possible to perform uniaxial stretching in these several steps.
  • uniaxial stretching it may be uniaxially stretched between rolls having different peripheral speeds, or may be uniaxially stretched using a hot roll.
  • the uniaxial stretching may be dry stretching in which stretching is performed in the air, or may be wet stretching in which stretching is performed in a state where a solvent is used and a polyvinyl alcohol-based resin film is swollen.
  • the draw ratio is usually about 3 to 8 times.
  • the dyeing of the polyvinyl alcohol resin film with the dichroic dye is performed, for example, by a method of immersing the polyvinyl alcohol resin film in an aqueous solution containing the dichroic dye.
  • dichroic pigment iodine or a dichroic organic dye is used as the dichroic pigment.
  • dichroic organic dyes include C.I. I.
  • dichroic direct dyes composed of disazo compounds such as DIRECT RED 39
  • dichroic direct dyes composed of compounds such as trisazo and tetrakisazo.
  • the polyvinyl alcohol-based resin film is preferably subjected to an immersion treatment in water before the dyeing treatment.
  • iodine When iodine is used as the dichroic dye, a method of dyeing a polyvinyl alcohol resin film by immersing it in an aqueous solution containing iodine and potassium iodide is usually employed.
  • the iodine content in this aqueous solution is usually about 0.01 to 1 part by mass per 100 parts by mass of water.
  • the content of potassium iodide is usually about 0.5 to 20 parts by mass per 100 parts by mass of water.
  • the temperature of the aqueous solution used for dyeing is usually about 20 to 40 ° C.
  • the immersion time (dyeing time) in this aqueous solution is usually about 20 to 1,800 seconds.
  • a method of immersing and dyeing a polyvinyl alcohol-based resin film in an aqueous solution containing a water-soluble dichroic dye is usually employed.
  • the content of the dichroic organic dye in this aqueous solution is usually about 1 ⁇ 10 ⁇ 4 to 10 parts by mass, preferably 1 ⁇ 10 ⁇ 3 to 1 part by mass, more preferably 100 parts by mass of water. Is 1 ⁇ 10 ⁇ 3 to 1 ⁇ 10 ⁇ 2 parts by mass.
  • This aqueous solution may contain an inorganic salt such as sodium sulfate as a dyeing assistant.
  • the temperature of the aqueous dichroic dye solution used for dyeing is usually about 20 to 80 ° C.
  • the immersion time (dyeing time) in this aqueous solution is usually about 10 to 1,800 seconds.
  • the boric acid treatment after dyeing with a dichroic dye can usually be performed by a method in which a dyed polyvinyl alcohol resin film is immersed in an aqueous boric acid solution.
  • the boric acid content in this aqueous boric acid solution is usually about 2 to 15 parts by mass, preferably 5 to 12 parts by mass per 100 parts by mass of water.
  • this boric acid aqueous solution preferably contains potassium iodide.
  • the content of potassium iodide is usually 0.1 to 100 parts by mass of water.
  • the amount is about 15 parts by mass, preferably 5 to 12 parts by mass.
  • the immersion time in the boric acid aqueous solution is usually about 60 to 1,200 seconds, preferably 150 to 600 seconds, and more preferably 200 to 400 seconds.
  • the temperature of boric acid treatment is usually 50 ° C. or higher, preferably 50 to 85 ° C., more preferably 60 to 80 ° C.
  • the polyvinyl alcohol resin film after the boric acid treatment is usually washed with water.
  • the water washing treatment can be performed, for example, by a method of immersing a boric acid-treated polyvinyl alcohol resin film in water.
  • the temperature of water in the water washing treatment is usually about 5 to 40 ° C.
  • the immersion time is usually about 1 to 120 seconds.
  • a drying process is performed to obtain a polarizer.
  • the drying process can be performed using, for example, a hot air dryer or a far infrared heater.
  • the temperature for the drying treatment is usually about 30 to 100 ° C., preferably 50 to 80 ° C.
  • the drying treatment time is usually about 60 to 600 seconds, preferably 120 to 600 seconds.
  • the moisture content of the polarizer is reduced to a practical level.
  • the moisture content is usually about 5 to 20% by mass, preferably 8 to 15% by mass.
  • the moisture content is less than 5% by mass, the flexibility of the polarizer is lost, and the polarizer may be damaged or broken after drying.
  • the thermal stability of the polarizer may be deteriorated.
  • the thickness of the polarizer obtained by uniaxial stretching, dyeing with a dichroic dye, boric acid treatment, washing with water and drying on the polyvinyl alcohol resin film is preferably 5 to 40 ⁇ m.
  • Examples of the film coated with a dye having absorption anisotropy include a composition containing a dichroic dye having liquid crystallinity or a film obtained by applying a composition containing a dichroic dye and a polymerizable liquid crystal. Can be mentioned.
  • the film preferably has a protective film on one side or both sides. As the said protective film, the same thing as the resin film illustrated previously as a base material which can be used for manufacture of a horizontal alignment liquid crystal cured film is mentioned.
  • the film coated with the pigment having absorption anisotropy is preferably thin, but if it is too thin, the strength is lowered and the processability tends to be inferior.
  • the thickness of the film is usually 20 ⁇ m or less, preferably 5 ⁇ m or less, and more preferably 0.5 to 3 ⁇ m.
  • film coated with the dye having absorption anisotropy include films described in JP 2012-33249 A and the like.
  • a transparent protective film may be laminated on, for example, an adhesive layer on at least one surface of the polarizer thus obtained.
  • the transparent film similar to the resin film illustrated previously as a base material which can be used for manufacture of a horizontal alignment liquid crystal cured film can be used.
  • the elliptically polarizing plate of the present invention includes the laminate of the present invention and a polarizing film. For example, by laminating the laminate of the present invention and a polarizing film via an adhesive layer or the like. The elliptically polarizing plate of the present invention can be obtained.
  • the slow axis (optical axis) of the horizontally aligned liquid crystal cured film constituting the laminate and the absorption axis of the polarizing film when the laminate of the present invention and the polarizing film are laminated, the slow axis (optical axis) of the horizontally aligned liquid crystal cured film constituting the laminate and the absorption axis of the polarizing film.
  • Lamination is preferably performed so that the angle formed is 45 ⁇ 5 °.
  • the elliptically polarizing plate of the present invention may have a configuration that a conventional general elliptically polarizing plate, or a polarizing film and a retardation film are provided.
  • a configuration for example, it is used for the purpose of protecting the surface of an adhesive layer (sheet) for bonding an elliptical polarizing plate to a display element such as organic EL, a polarizing film or a liquid crystal cured film from scratches and dirt A protective film.
  • a display device is a device having a display element, and includes a light-emitting element or a light-emitting device as a light-emitting source.
  • a liquid crystal display device As the display device, a liquid crystal display device, an organic electroluminescence (EL) display device, an inorganic electroluminescence (EL) display device, a touch panel display device, an electron emission display device (for example, a field emission display device (FED), a surface field emission display device) (SED)), electronic paper (display device using electronic ink or electrophoretic element, plasma display device, projection display device (eg, grating light valve (GLV) display device, display device having digital micromirror device (DMD))
  • the liquid crystal display device includes any of a transmissive liquid crystal display device, a transflective liquid crystal display device, a reflective liquid crystal display device, a direct view liquid crystal display device, and a projection liquid crystal display device.
  • These display devices include a table for displaying a two-dimensional image.
  • the device may be a three-dimensional display device that displays a three-dimensional image, and in particular, the elliptically polarizing plate of the present invention is notable for its effect, so that it is an organic electroluminescence (EL) display device.
  • the laminate of the present invention can be suitably used for a liquid crystal display device and a touch panel display device, and the display device can be thinned by using the laminate or the elliptically polarizing plate of the present invention. Therefore, it is possible to obtain a display device that is easy to perform, has excellent optical characteristics, and can exhibit good image display characteristics.
  • Example 1 Preparation of composition for forming horizontal alignment film 5 parts by mass (weight average molecular weight: 30000) of photoalignment material having the following structure and 95 parts by mass of cyclopentanone (solvent) were mixed as components, and the resulting mixture was obtained. Was stirred at 80 ° C. for 1 hour to obtain a composition for forming a horizontal alignment film.
  • polymerizable liquid crystal compound (X1) and a polymerizable liquid crystal compound (X2) having the following molecular structures were respectively prepared.
  • the polymerizable liquid crystal compound (X1) was produced according to the method described in JP 2010-31223 A.
  • the polymerizable liquid crystal compound (X2) was produced according to the method described in JP-A-2009-173893.
  • LC242 Paliocolor LC242 (registered trademark of BASF)
  • a polymerizable liquid crystal composition for forming a horizontal alignment liquid crystal cured film is applied on the horizontal alignment film, heated at 120 ° C. for 60 seconds, and then a high pressure mercury lamp (Unicure VB-15201BY-A, manufactured by USHIO INC.). Is used to form a horizontally aligned liquid crystal cured film by irradiating ultraviolet rays from the surface coated with the polymerizable liquid crystal composition for forming a horizontally aligned liquid crystal cured film (integrated light quantity at a wavelength of 365 nm: 500 mJ / cm 2 ) in a nitrogen atmosphere.
  • stacked the base material, the horizontal alignment film, and the horizontal alignment liquid crystal cured film adjacently in this order was obtained.
  • the film thickness of the obtained horizontally aligned liquid crystal cured film was measured by an ellipsometer and found to be 1.1 ⁇ m.
  • Is irradiated (accumulated light quantity at a wavelength of 365 nm in a nitrogen atmosphere: 500 mJ / cm 2 ) to form a vertical alignment liquid crystal cured film, and a substrate, a horizontal alignment film, a horizontal alignment liquid crystal cured film, and a vertical alignment liquid crystal cured film are formed.
  • a laminated body laminated adjacently in this order was obtained.
  • the thickness of the obtained vertically aligned liquid crystal cured film was measured with an ellipsometer (M-220 manufactured by JASCO Corporation) and found to be 0.6 ⁇ m.
  • the total film thickness T1 from the surface opposite to the vertical alignment liquid crystal cured film of the horizontal alignment liquid crystal cured film in this laminate to the surface opposite to the horizontal alignment liquid crystal cured film of the vertical alignment liquid crystal cured film is 1.7 ⁇ m. Met.
  • the front retardation value of the laminate including the aligned liquid crystal cured film and the horizontal aligned liquid crystal cured film, and the phase difference value when tilted by 40 ° about the fast axis center were measured. Also, the front phase difference value of the laminate composed of glass, pressure-sensitive adhesive, horizontal alignment liquid crystal cured film, horizontal alignment film, and substrate by the same method, and the phase difference value when tilted by 40 ° about the fast axis center It was measured. Subsequently, the average refractive index at each wavelength of each of the above-described vertically aligned liquid crystal cured film and horizontally aligned liquid crystal cured film was measured using an ellipsometer M-220 manufactured by JASCO Corporation.
  • the film thickness was measured using an Optical NanoGauge film thickness meter C12562-01 manufactured by Hamamatsu Photonics. From the above-mentioned front phase difference value, phase difference value when tilted by 40 ° about the fast axis center, average refractive index, and film thickness value, the technical data of Oji Measuring Instruments (http://www.oji-keisoku.co .Jp / products / kobra / reference.html) to calculate a three-dimensional refractive index.
  • the optical properties of the laminated body including the vertically aligned liquid crystal cured film and the horizontally aligned liquid crystal cured film and the horizontally aligned liquid crystal cured film are calculated according to the following formula, and the vertical alignment is performed from the difference between the values.
  • RthC ( ⁇ ) ((nxC ( ⁇ ) + nyC ( ⁇ )) / 2 ⁇ nzC ( ⁇ )) ⁇ dC
  • RthC ( ⁇ ) represents the retardation value in the film thickness direction of the vertically aligned liquid crystal cured film at the wavelength ⁇ nm.
  • nxC ( ⁇ ) is the in-plane main refractive index of the vertically aligned liquid crystal cured film at the wavelength ⁇ nm
  • nyC ( ⁇ ) is the refractive index in the direction orthogonal to nxC ( ⁇ ) at the wavelength ⁇ nm
  • nzC ( ⁇ ) indicates the refractive index in the thickness direction of the vertically aligned liquid crystal cured film at the wavelength ⁇ nm.
  • nxC ( ⁇ ) nyC ( ⁇ )
  • nxC ( ⁇ ) is the refractive index in an arbitrary direction within the film plane.
  • DC represents the thickness of the vertically aligned liquid crystal cured film.
  • the adhesion test of the laminate was performed as follows with reference to the adhesion test (cross-cut method) of JIS K5600-5-6. First, the vertically aligned liquid crystal cured film side of the laminate and a glass of 5 ⁇ 5 cm ⁇ 0.7 mm thickness were bonded via a pressure sensitive adhesive (25 ⁇ m) manufactured by Lintec, and only the substrate was peeled from the laminate. . 100 mm of cuts of 1 mm ⁇ were made on the laminate side of the obtained sample with a cutter.
  • Cellotape (registered trademark) (manufactured by Nichiban Co., Ltd.) is pasted on the obtained notch of 100 squares, peeled off the cellophane tape, and then confirmed the number of squares peeled between the layers in the laminate. The adhesion was judged. The results are shown in Table 1. Evaluation criteria: ⁇ : After peeling of the tape, the mass peeled between the layers in the laminate is less than 30 squares. (Triangle
  • Example 2 Except that the preparation of the polymerizable liquid crystal composition for forming a horizontal alignment liquid crystal cured film and the formation of the horizontal alignment liquid crystal cured film were changed as follows, the substrate, the horizontal alignment film, and the horizontal alignment liquid crystal curing were the same as in Example 1. A laminate in which a film and a vertically aligned liquid crystal cured film were laminated adjacently in this order was prepared, and the adhesion and orientation of the laminate were evaluated. Table 1 shows the results.
  • NMP N-methyl-2-pyrrolidone
  • a polymerizable liquid crystal composition for forming a horizontal alignment liquid crystal cured film is applied onto the horizontal alignment film, heated at 120 ° C. for 60 seconds, and then a high pressure mercury lamp (Unicure VB-15201BY-A, manufactured by USHIO INC.). ) To irradiate ultraviolet rays from the surface coated with the polymerizable liquid crystal composition for forming a horizontally aligned liquid crystal cured film (accumulated light amount at a wavelength of 365 nm: 500 mJ / cm 2 in a nitrogen atmosphere) to form a horizontally aligned liquid crystal cured film.
  • Example 3 The substrate, the horizontal alignment film, and the horizontal alignment liquid crystal curing were the same as in Example 2 except that the preparation of the polymerizable liquid crystal composition for forming the vertical alignment liquid crystal cured film and the formation of the vertical alignment liquid crystal cured film were changed as follows. A laminate in which a film and a vertically aligned liquid crystal cured film were laminated adjacently in this order was prepared, and the adhesion and orientation of the laminate were evaluated. Table 1 shows the results.
  • polymerizable liquid crystal composition for forming vertically aligned liquid crystal cured film
  • Polymerizable liquid crystal compound (X1) and polymerizable liquid crystal compound (X2) were mixed at a mass ratio of 90:10 to obtain a mixture.
  • the ionic compound A (molecular weight: 645) prepared with reference to 0.25 parts by mass of the leveling agent “F-556” (manufactured by DIC) and Japanese Patent Application No. 2016-514802 with respect to 100 parts by mass of the obtained mixture.
  • silane coupling agent “KBE-9103” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • Irgacure (registered trademark) 369 (Irg369) manufactured by BASF Japan Ltd.
  • NMP N-methyl-2-pyrrolidone
  • the vertical aligned liquid crystal cured film was formed by adjusting the integrated light quantity at 500 mJ / cm 2 .
  • the thickness of the obtained vertically aligned liquid crystal cured film was measured with an ellipsometer (M-220 manufactured by JASCO Corporation) and found to be 1.2 ⁇ m.
  • Example 4 Except for changing the formation of the horizontal alignment liquid crystal cured film as follows, the substrate, the cured resin layer, the horizontal alignment film, the horizontal alignment liquid crystal cured film, and the vertical alignment liquid crystal cured film are adjacent in this order in the same manner as in Example 3. Thus, a laminated body was produced, and the adhesion and orientation of the laminated body were evaluated. Table 1 shows the results.
  • the COP film (ZF14-50) manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. was subjected to corona treatment, and then the cured resin layer forming composition was applied with a bar coater and dried at 50 ° C. for 1 minute.
  • a cured resin layer was formed by irradiating ultraviolet rays (integrated light amount at a wavelength of 365 nm: 400 mJ / cm 2 under a nitrogen atmosphere) using “UNICURE VB-15201BY-A” (manufactured by USHIO INC.). It was 2.0 micrometers when the film thickness of the obtained cured resin layer was measured with the contact-type film thickness meter.
  • a corona treatment was performed on the cured resin layer of the laminate comprising the base material and the cured resin layer produced by the above-described method, and the polymerizable liquid crystal composition for forming a horizontal alignment film was applied using a bar coater. .
  • a bar coater After drying at 80 ° C. for 1 minute, using a polarized UV irradiation apparatus (SPOT CURE SP-9; manufactured by USHIO INC.), Polarized UV exposure is performed at an integrated light amount of 100 mJ / cm 2 at a wavelength of 313 nm, and horizontal alignment is performed. A membrane was obtained. It was 200 nm when the film thickness of the obtained horizontal alignment film was measured with the ellipsometer.
  • a polymerizable liquid crystal composition for forming a horizontal alignment liquid crystal cured film is applied on the horizontal alignment film, heated at 120 ° C. for 60 seconds, and then a high pressure mercury lamp (Unicure VB-15201BY-A, manufactured by USHIO INC.).
  • a high pressure mercury lamp (Unicure VB-15201BY-A, manufactured by USHIO INC.).
  • the thickness of the obtained horizontally aligned liquid crystal cured film was measured with an ellipsometer and found to be 2.2 ⁇ m.
  • Example 5 A substrate, a horizontal alignment film, a horizontal alignment liquid crystal cured film, and a vertical alignment liquid crystal cured film were prepared in the same manner as in Example 3 except that the preparation of the polymerizable liquid crystal composition for forming a vertical alignment liquid crystal cured film was changed as follows. A laminated body laminated adjacently in this order was produced, and the adhesion and orientation of the laminated body were evaluated. Table 1 shows the results.
  • polymerizable liquid crystal composition for forming vertically aligned liquid crystal cured film
  • Polymerizable liquid crystal compound (X1) and polymerizable liquid crystal compound (X2) were mixed at a mass ratio of 90:10 to obtain a mixture.
  • the ionic compound A (molecular weight: 645) prepared with reference to 0.25 parts by mass of the leveling agent “F-556” (manufactured by DIC) and Japanese Patent Application No. 2016-514802 with respect to 100 parts by mass of the obtained mixture.
  • Example 6 A substrate, a horizontal alignment film, a horizontal alignment liquid crystal cured film, and a vertical alignment liquid crystal cured film were prepared in the same manner as in Example 3 except that the preparation of the polymerizable liquid crystal composition for forming a vertical alignment liquid crystal cured film was changed as follows. A laminated body laminated adjacently in this order was produced, and the adhesion and orientation of the laminated body were evaluated. Table 1 shows the results.
  • NMP N-methyl-2-pyrrolidone
  • Comparative Example 1 A substrate, a horizontal alignment film, a horizontal alignment liquid crystal cured film, and a vertical alignment liquid crystal cured film were prepared in the same manner as in Example 3 except that the preparation of the polymerizable liquid crystal composition for forming a vertical alignment liquid crystal cured film was changed as follows. A laminated body laminated adjacently in this order was produced, and the adhesion and orientation of the laminated body were evaluated. Table 1 shows the results.
  • NMP N-methyl-2-pyrrolidone
  • a vertically aligned liquid crystal cured film can be produced without forming a vertically aligned film, and the liquid crystal alignment and adhesion can be improved at the same time (Examples 1 to 6).
  • a polymerizable liquid crystal composition containing no vertical alignment accelerator was used, a vertical alignment liquid crystal cured film could not be obtained without forming a vertical alignment film on the horizontal alignment liquid crystal cured film ( Comparative Example 1).

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Abstract

水平配向液晶硬化膜と垂直配向液晶硬化膜とをこの順に含む積層体であって、 前記水平配向液晶硬化膜は、重合性液晶化合物が該液晶硬化膜平面に対して水平方向に配向した状態で硬化した重合性液晶組成物の硬化物であり、前記垂直配向液晶硬化膜は、重合性液晶化合物が該液晶硬化膜平面に対して垂直方向に配向した状態で硬化した重合性液晶組成物の硬化物であり、 前記垂直配向液晶硬化膜が垂直配向促進剤を含み、前記水平配向液晶硬化膜の前記垂直配向液晶硬化膜とは反対側の面から前記垂直配向液晶硬化膜の前記水平配向液晶硬化膜とは反対側の面までの総膜厚が5μm以下である、積層体。

Description

積層体およびその製造方法
 本発明は、水平配向液晶硬化膜および垂直配向液晶硬化膜を含む積層体、前記積層体を含む楕円偏光板および有機EL表示装置に関する。また、前記積層体の製造方法にも関する。
 楕円偏光板は、偏光板と位相差板とが積層された光学部材であり、例えば、有機EL画像表示装置等の平面状態で画像を表示する装置において、該装置を構成する電極での光反射を防止するために用いられている。この楕円偏光板を構成する位相差板としては、一般に、いわゆるλ/4板が用いられる。
 可視光の広い波長範囲で一様の位相差性能を発揮しやすい点で、楕円偏光板を構成する位相差板としては逆波長分散性を示すものが好適である。そのような位相差板として、逆波長分散性を示す重合性液晶化合物を、位相差板の平面に対して水平方向に配向させた状態で重合し、硬化させた水平配向液晶硬化膜からなる位相差板が知られている。また、水平配向液晶硬化膜を備える楕円偏光板に、さらに垂直配向液晶硬化膜を組み込むことにより、該楕円偏光板を有機EL表示装置に用いた場合の黒表示時の斜方色相変化を抑制し得ることが知られており、特許文献1には、垂直配向膜上に形成された垂直配向液晶硬化膜と、水平配向膜上に形成された水平配向液晶硬化膜とを含む積層体が記載されている。
特開2015-163935号公報
 しかしながら、上記特許文献に記載されるような垂直配向液晶硬化膜と水平配向液晶硬化膜とを含む積層体は、従来、垂直配向液晶硬化膜と水平配向液晶硬化膜とをそれぞれ独立に作製した後、両者を粘接着剤等により貼合することにより製造されることが多い。また、従来、垂直配向液晶硬化膜の製造には、重合性液晶化合物を垂直方向に配向するための垂直配向膜が必要とされ、垂直配向液晶硬化膜の形成前に垂直配向膜を形成する必要がある。このため、垂直配向液晶硬化膜と水平配向液晶硬化膜とを含む従来の積層体の製造工程は煩雑になりやすく、生産性が低下しやすいという問題があった。
 そこで、本発明は上記問題に対して新規な解決手段、すなわち、水平配向液晶硬化膜上に垂直配向膜を形成せずに垂直配向液晶硬化膜を連続して形成することが可能な積層体、およびその製造方法を提供することを目的とする。
 さらに、本発明者等による上記解決手段の検討において、水平配向液晶硬化膜上に垂直配向膜を形成せずに垂直配向液晶硬化膜を形成する場合、その液晶配向性が低下しやすいことが明らかとなった。そこで、本発明は、水平配向液晶硬化膜上に垂直配向膜なしに形成された垂直配向液晶硬化膜を含む積層体において、液晶配向性を向上させることも目的とする。
 本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、以下の態様を包含する。
[1]水平配向液晶硬化膜と垂直配向液晶硬化膜とをこの順に含む積層体であって、
 前記水平配向液晶硬化膜は、重合性液晶化合物が該液晶硬化膜平面に対して水平方向に配向した状態で硬化した重合性液晶組成物の硬化物であり、前記垂直配向液晶硬化膜は、重合性液晶化合物が該液晶硬化膜平面に対して垂直方向に配向した状態で硬化した重合性液晶組成物の硬化物であり、
 前記垂直配向液晶硬化膜が垂直配向促進剤を含み、前記水平配向液晶硬化膜の前記垂直配向液晶硬化膜とは反対側の面から前記垂直配向液晶硬化膜の前記水平配向液晶硬化膜とは反対側の面までの総膜厚が5μm以下である、積層体。
[2]前記水平配向液晶硬化膜と前記垂直配向液晶硬化膜とが隣接している、前記[1]に記載の積層体。
[3]前記水平配向液晶硬化膜が少なくとも1つのラジカル重合性基を有する重合性液晶化合物が該液晶硬化膜の面内方向に対して水平に配向した状態で硬化してなる液晶硬化膜であり、かつ、垂直配向液晶硬化膜が少なくとも1つのラジカル重合性基を有する重合性液晶化合物が該液晶硬化膜の面内方向に対して垂直に配向した状態で硬化してなる液晶硬化膜である、前記[1]または[2]に記載の積層体。
[4]水平配向液晶硬化膜が波長300~400nmの間に少なくとも1つの極大吸収を有する、前記[1]~[3]のいずれかに記載の積層体。
[5]水平配向液晶硬化膜が下記式(1):
  ReA(450)/ReA(550)≦1   (1)
[式(1)中、ReA(450)は水平配向液晶硬化膜の面内方向の波長450nmにおける面内位相差値を表し、ReA(550)は水平配向液晶硬化膜の面内方向の波長550nmにおける面内位相差値を表す]
を満たす、前記[1]~[4]のいずれかに記載の積層体。
[6]垂直配向液晶硬化膜が、垂直配向促進剤として非イオン性シラン化合物を含む、前記[1]~[5]のいずれかに記載の積層体。
[7]垂直配向液晶硬化膜が、垂直配向促進剤として非イオン性シラン化合物を含み、前記非イオン性シラン化合物がシランカップリング剤である、前記[1]~[6]のいずれかに記載の積層体。
[8]垂直配向液晶硬化膜が、垂直配向促進剤として非金属原子からなるイオン性化合物を含む、前記[1]~[7]のいずれかに記載の積層体。
[9]垂直配向液晶硬化膜が、垂直配向促進剤として非金属原子からなるイオン性化合物を含み、該イオン性化合物の分子量が100以上10,000以下である、前記[1]~[8]のいずれかに記載の積層体。
[10]垂直配向液晶硬化膜が、垂直配向促進剤として非イオン性シラン化合物および非金属原子からなるイオン性化合物を含む、前記[1]~[9]のいずれかに記載の積層体。
[11]垂直配向液晶硬化膜が波長300~400nmの間に少なくとも1つ以上の極大吸収を有する、前記[1]~[10]のいずれかに記載の積層体。
[12]垂直配向液晶硬化膜が下記式(2):
  RthC(450)/RthC(550)≦1   (2)
[式(2)中、RthC(450)は垂直配向液晶硬化膜の波長450nmにおける厚み方向の位相差値を表し、RthC(550)は垂直配向液晶硬化膜の波長550nmにおける厚み方向の位相差値を表す]
を満たす、前記[1]~[11]のいずれかに記載の積層体。
[13]水平配向膜を含み、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜および垂直配向液晶硬化膜がこの順に隣接して存在する、前記[1]~[12]のいずれかに記載の積層体。
[14]水平配向膜が(メタ)アクリロイル基を有するポリマーから形成されてなる光配向膜である、前記[13]に記載の積層体。
[15]水平配向膜の膜厚が100~5000nmである、前記[13]または[14]に記載の積層体。
[16]水平配向膜がアゾ基またはシンナモイル基を有するポリマーから形成されてなる光配向膜である、前記[13]~[15]のいずれかに記載の積層体。
[17]前記[1]~[16]のいずれかに記載の積層体と、偏光フィルムとを含む楕円偏光板。
[18]積層体を構成する水平配向液晶硬化膜の遅相軸と、偏光フィルムの吸収軸との成す角が45±5°である、前記[17]に記載の楕円偏光板。
[19]前記[17]または[18]に記載の楕円偏光板を含む、有機EL表示装置。
[20]前記[1]~[16]のいずれかに記載の積層体の製造方法であって、
 重合性液晶化合物を含む水平配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物の塗膜を形成し、該塗膜から水平配向液晶硬化膜を形成する工程、および
 重合性液晶化合物を含む垂直配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物の塗膜を形成し、該塗膜から垂直配向液晶硬化膜を形成する工程
をこの順に含む、製造方法。
[21]水平配向液晶硬化膜を形成する工程および垂直配向液晶硬化膜を形成する工程をこの順に連続して実施する、前記[20]に記載の製造方法。
[22]水平配向液晶硬化膜を形成する工程の前に、水平配向膜形成用組成物の塗膜を形成し、該塗膜から水平配向膜を形成する工程を含む、前記[20]または[21]に記載の製造方法。
 本発明によれば、水平配向液晶硬化膜上に垂直配向膜を形成せずに垂直配向液晶硬化膜を連続して形成することが可能な積層体、特に、液晶配向性に優れる前記積層体、およびその製造方法を提供することができる。
本発明の積層体の層構成の一例を示す概略断面図である。 本発明の積層体の層構成の一例を示す概略断面図である。 本発明の積層体の層構成の一例を示す概略断面図である。
 本発明の積層体は、水平配向液晶硬化膜および垂直配向液晶硬化膜をこの順に含む。以下、本発明の積層体の層構成の一例を図1~3に基づいて説明するが、本発明の積層体はこれらの態様に限定されるものではない。
 図1に示される積層体11は、水平配向液晶硬化膜1および垂直配向液晶硬化膜2をこの順に積層してなる。図1に示される積層体11において、垂直配向液晶硬化膜2は、垂直配向規制力を有する層(以下、「垂直配向膜」ともいう)を介さずに水平配向液晶硬化膜1上に直接形成されており、水平配向液晶硬化膜1と垂直配向液晶硬化膜2とが隣接して存在する。本発明の積層体は、水平配向液晶硬化膜および垂直配向液晶硬化膜に加えて、さらに他の層を含んで構成されていてもよい。他の層としては、基材、水平配向膜、保護層やハードコート層などの硬化樹脂層、さらなる垂直または水平配向液晶硬化膜、本発明の積層体を偏光フィルム等と接着するための粘接着剤層などが挙げられる。
 他の層を含む積層体として、例えば、本発明の別の一態様である図2に示される積層体11においては、水平配向膜3上に水平配向液晶硬化膜1が形成されており、該水平配向液晶硬化膜1上に垂直配向液晶硬化膜2が積層されてなる。さらに、本発明の別の一態様である図3に示される積層体11においては、硬化樹脂層4が形成された基材5上に水平配向膜3が形成され、該水平配向膜3上に水平液晶硬化膜1および垂直配向液晶硬化膜2がこの順に積層されてなる。粘接着剤層を介して積層体11と偏光フィルムとを貼合することにより楕円偏光板を得ることができる。この際、積層体11の水平配向液晶硬化膜1および垂直配向液晶硬化膜2のいずれの側を偏光フィルムと貼合してもよく、例えば、図1の積層体11の垂直配向液晶硬化膜2と偏光フィルムとを粘接着剤層を介して貼合してもよく、図3の積層体11の基材5を剥離した後、硬化樹脂層4と偏光フィルムとを粘接着剤層を介して貼合してもよい。なお、以下、本明細書においては、本発明の積層体の層構成のうち、水平配向液晶硬化膜および垂直配向液晶硬化膜をこの順に含む最小の層構成を「基本層構成(I)」ともいう。すなわち、本発明の積層体が複数の水平または垂直配向液晶硬化膜を含む場合、および、水平配向液晶硬化膜と垂直配向液晶硬化膜との間に他の層が存在する場合には、互いに最も近い配置にある水平配向液晶硬化膜と垂直配向液晶硬化膜が基本層構成(I)となる。例えば、本発明の積層体が基材、水平配向膜、第1の水平配向液晶硬化膜、第2の水平配向液晶硬化膜および垂直配向液晶硬化膜をこの順に連続して積層して構成される場合、第2の水平配向液晶硬化膜から垂直配向液晶硬化膜までが本発明の積層体の基本層構成(I)となる。
 本発明の積層体において、水平配向液晶硬化膜の垂直配向液晶硬化膜とは反対側の面から垂直配向液晶硬化膜の水平配向液晶硬化膜とは反対側の面までの総膜厚(以下、「総膜厚T1」ともいう、図1~3におけるa-b間の厚み)は5μm以下である。本発明の積層体は、水平配向液晶硬化膜上に直接垂直配向液晶硬化膜を形成し得るものであるため、水平配向液晶硬化膜と垂直配向液晶硬化膜とを別々に作製した後、両者を粘着剤や接着剤により貼合して得られる従来の積層体と比較して、総膜厚T1を薄くすることができる。積層体の総膜厚T1の薄膜化は、積層体全体、および、該積層体を含む楕円偏光板等の薄型化にも寄与し得る。本発明の積層体における上記総膜厚T1は、好ましくは4.5μm以下、より好ましくは4μm以下である。上記総膜厚T1の下限値は特に限定されるものではなく、通常1μm以上であり、例えば1.5μm以上であってよい。なお、本発明の積層体が、基本層構成(I)における水平配向液晶硬化膜の垂直配向液晶硬化膜とは反対側に、または、垂直配向液晶硬化膜の水平配向液晶硬化膜とは反対側に、さらに垂直配向液晶硬化膜および/または水平配向液晶硬化膜を備える場合、上記総膜厚T1は基本層構成(I)を構成する水平配向液晶硬化膜の垂直配向液晶硬化膜とは反対側の面から垂直配向液晶硬化膜の水平配向液晶硬化膜とは反対側の面までの総膜厚を意味する。
 本発明の積層体において、垂直配向液晶硬化膜は垂直配向膜を介さずに水平配向液晶硬化膜上または水平配向液晶硬化膜上に設けられた垂直配向規制力を有しない層上に形成される。本発明の積層体において垂直配向液晶硬化膜は垂直配向膜なしで形成することができるため、積層体の製造工程数が少なくなり、生産性よく製造し得る積層体となる。より好適な一態様において、本発明の積層体は水平配向液晶硬化膜と垂直配向液晶硬化膜とが隣接して存在してなる。このような層構成を有する積層体は、水平配向液晶硬化膜上に垂直配向膜なしで垂直配向液晶硬化膜を連続して形成することができるため、より生産性よく製造し得る積層体となる。
 以下、本発明の積層体の各構成について詳細に説明する。
 〔垂直配向液晶硬化膜〕
 本発明の積層体を構成する垂直配向液晶硬化膜は、重合性液晶化合物が該液晶硬化膜平面に対して垂直方向に配向した状態で硬化した重合性液晶組成物の硬化物である。本発明において、垂直配向液晶硬化膜は垂直配向促進剤を含む。すなわち、本発明において、垂直配向液晶硬化膜を形成する重合性液晶組成物は垂直配向促進剤を含む。本発明において、垂直配向促進剤とは膜平面に対して垂直方向へ重合性液晶化合物の液晶配向を促進させる材料を意味する。垂直配向液晶硬化膜が垂直配向促進剤を含むことにより、垂直配向膜なしで垂直配向液晶硬化膜を形成することができる。これにより、本発明の積層体においては、垂直配向膜を形成する必要がなく、積層体の製造工程が簡素化され、生産性よく積層体を製造することができる。さらに、垂直配向液晶硬化膜を水平配向液晶硬化膜上に形成する場合、垂直配向液晶硬化膜を構成する重合性液晶化合物の液晶配向が水平配向液晶硬化膜の液晶配向に影響を受けやすく、硬化膜平面に対して垂直方向に重合性液晶化合物が精度よく配向し難くなる。これに対して、垂直配向促進剤を含むことにより重合性液晶化合物の垂直方向への配向を促進し、液晶配向の精度を高めることができるため、該垂直配向液晶硬化膜を含む積層体の液晶配向性が向上しやすくなる。
 重合性液晶化合物の垂直方向への配向を促進させる垂直配向促進剤としては、非金属原子からなるイオン性化合物および非イオン性シラン化合物等が挙げられる。垂直配向液晶硬化膜が、非イオン性シラン化合物および非金属原子からなるイオン性化合物のうちの少なくとも1種を含むことが好ましく、非イオン性シラン化合物および非金属原子からなるイオン性化合物をともに含むことがより好ましい。
 垂直配向液晶硬化膜を形成する重合性液晶組成物が非イオン性シラン化合物を含むと、非イオン性シラン化合物が重合性液晶組成物の表面張力を低下させ、該重合性液晶組成物から形成された乾燥塗膜においては、乾燥塗膜と空気界面に非イオン性シラン化合物が偏在する傾向にあり、重合性液晶化合物に対する垂直配向規制力を高め、乾燥塗膜内において重合性液晶化合物が膜平面に対して垂直方向に配向する傾向にある。これにより、重合性液晶化合物が垂直配向した状態を保持して液晶硬化膜を形成することができる。
 非イオン性シラン化合物は、非イオン性であってSi元素を含む化合物である。非イオン性シラン化合物としては、例えば、ポリシランのようなケイ素ポリマー、シリコーンオイルおよびシリコーンレジンのようなシリコーン樹脂、並びにシリコーンオリゴマー、シルセスシロキサンおよびアルコキシシランのような有機無機シラン化合物(より具体的には、シランカップリング剤等)等が挙げられる。
 非イオン性シラン化合物は、シリコーンモノマータイプのものであってもよく、シリコーンオリゴマー(ポリマー)タイプのものであってもよい。シリコーンオリゴマーを(単量体)-(単量体)コポリマーの形式で示すと、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン-テトラメトキシシランコポリマー、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン-テトラエトキシシランコポリマー、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン-テトラメトキシシランコポリマーおよび3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン-テトラエトキシシランコポリマーのようなメルカプトプロピル基含有のコポリマー;メルカプトメチルトリメトキシシラン-テトラメトキシシランコポリマー、メルカプトメチルトリメトキシシラン-テトラエトキシシランコポリマー、メルカプトメチルトリエトキシシラン-テトラメトキシシランコポリマーおよびメルカプトメチルトリエトキシシラン-テトラエトキシシランコポリマーのようなメルカプトメチル基含有のコポリマー;3-メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン-テトラメトキシシランコポリマー、3-メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン-テトラエトキシシランコポリマー、3-メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン-テトラメトキシシランコポリマー、3-メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン-テトラエトキシシランコポリマー、3-メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン-テトラメトキシシランコポリマー、3-メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン-テトラエトキシシランコポリマー、3-メタクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン-テトラメトキシシランコポリマーおよび3-メタクリロキシイルオプロピルメチルジエトキシシラン-テトラエトキシシランコポリマーのようなメタクリロイルオキシプロピル基含有のコポリマー;3-アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン-テトラメトキシシランコポリマー、3-アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン-テトラエトキシシランコポリマー、3-アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン-テトラメトキシシランコポリマー、3-アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン-テトラエトキシシランコポリマー、3-アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン-テトラメトキシシランコポリマー、3-アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン-テトラエトキシシランコポリマー、3-アクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン-テトラメトキシシランコポリマーおよび3-アクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン-テトラエトキシシランコポリマーのようなアクリロイルオキシプロピル基含有のコポリマー;ビニルトリメトキシシラン-テトラメトキシシランコポリマー、ビニルトリメトキシシラン-テトラエトキシシランコポリマー、ビニルトリエトキシシラン-テトラメトキシシランコポリマー、ビニルトリエトキシシラン-テトラエトキシシランコポリマー、ビニルメチルジメトキシシラン-テトラメトキシシランコポリマー、ビニルメチルジメトキシシラン-テトラエトキシシランコポリマー、ビニルメチルジエトキシシラン-テトラメトキシシランコポリマーおよびビニルメチルジエトキシシラン-テトラエトキシシランコポリマーのようなビニル基含有のコポリマー;3-アミノプロピルトリメトキシシラン-テトラメトキシシランコポリマー、3-アミノプロピルトリメトキシシラン-テトラエトキシシランコポリマー、3-アミノプロピルトリエトキシシラン-テトラメトキシシランコポリマー、3-アミノプロピルトリエトキシシラン-テトラエトキシシランコポリマー、3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン-テトラメトキシシランコポリマー、3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン-テトラエトキシシランコポリマー、3-アミノプロピルメチルジエトキシシラン-テトラメトキシシランコポリマーおよび3-アミノプロピルメチルジエトキシシラン-テトラエトキシシランコポリマーのようなアミノ基含有のコポリマー等が挙げられる。これらの非イオン性シラン化合物は、1種を単独で用いてもよく、または2種以上を組み合わせて用いてもよい。中でも、水平配向液晶硬化膜などの隣接する層との密着性をより向上させる観点から、シランカップリング剤が好ましい。
 シランカップリング剤は、末端にビニル基、エポキシ基、スチリル基、メタクリル基、アクリル基、アミノ基、イソシアヌレート基、ウレイド基、メルカプト基、イソシアネート基、カルボキシ基、およびヒドロキシル基からなる群から選択される少なくとも1種のような官能基と、少なくとも1つのアルコキシシリル基またはシラノール基とを有するSi元素を含む化合物である。これらの官能基を適宜選定することにより、垂直配向液晶硬化膜の機械的強度の向上、垂直配向液晶硬化膜の表面改質、垂直配向液晶硬化膜と隣接する層との密着性向上などの特異な効果を付与することが可能となる。密着性の観点からは、シランカップリング剤がアルコキシシリル基ともう1つの異なる反応基(たとえば、上記官能基)とを有するシランカップリング剤であることが好ましい。さらに、シランカップリング剤が、アルコキシシリル基と極性基とを有するシランカップリング剤であることが好ましい。シランカップリング剤がその分子内に少なくとも1つのアルコキシシリル基と、少なくとも1つの極性基とを有すると、重合性液晶化合物の垂直配向性がより向上しやすく、垂直配向促進効果が顕著に得られる傾向にある。極性基としては、例えば、エポキシ基、アミノ基、イソシアヌレート基、メルカプト基、カルボキシ基およびヒドロキシ基が挙げられる。なお、極性基はシランカップリング剤の反応性を制御するために適宜置換基または保護基を有していてもよい。
 シランカップリング剤としては、具体的に例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2-メトキシエトキシ)シラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルジメトキシメチルシランおよび3-グリシドキシプロピルエトキシジメチルシランが挙げられる。
 また、市販のシランカップリング剤としては、たとえば、KP321、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341、X22-161A、KF6001、KBM-1003、KBE-1003、KBM-303、KBM-402、KBM-403、KBE-402、KBE-403、KBM-1403、KBM-502、KBM-503、KBE-502、KBE-503、KBM-5103、KBM-602、KBM-603、KBM-903、KBE-903、KBE-9103、KBM-573、KBM-575、KBM-9659、KBE-585、KBM-802、KBM-803、KBE-846、およびKBE-9007のような信越化学工業(株)製のシランカップリング剤が挙げられる。
 垂直配向液晶硬化膜を形成する重合性液晶組成物が非イオン性シラン化合物を含む場合、その含有量は、通常、重合性液晶組成物に含まれる重合性液晶化合物100質量部に対して、好ましくは0.01~5質量部、より好ましくは0.05~4質量部、さらに好ましくは0.1~3質量部である。非イオン性シラン化合物の含有量が前記範囲内であると、重合性液晶組成物の良好な塗布性を維持しながら、重合性液晶化合物の垂直配向性を効果的に促進させることができる。
 垂直配向液晶硬化膜を形成する重合性液晶組成物が、非金属原子からなるイオン性化合物を含むと、該重合性液晶組成物から形成された乾燥塗膜においては、静電相互作用によって重合性液晶化合物に対する垂直配向規制力が発現し、乾燥塗膜内において重合性液晶化合物が膜平面に対して垂直方向に配向する傾向にある。これにより、重合性液晶化合物が垂直配向した状態を保持して液晶硬化膜を形成することができる。
 非金属原子からなるイオン性化合物としては、たとえば、オニウム塩(より具体的には、窒素原子がプラスの電荷を有する第四級アンモニウム塩、第三級スルホニウム塩、およびリン原子がプラスの電荷を有する第四級ホスホニウム塩等)が挙げられる。これらのオニウム塩のうち、重合性液晶化合物の垂直配向性をより向上させ得る観点から第四級オニウム塩が好ましく、入手性および量産性を向上させる観点から、第四級ホスホニウム塩または第四級アンモニウム塩がより好ましい。オニウム塩は分子内に2つ以上の第四級オニウム塩部位を有していてもよく、オリゴマーやポリマーであってもよい。
 非金属原子からなるイオン性化合物の分子量は、100以上10,000以下であることが好ましい。分子量が上記範囲内であると、重合性組成物の塗布性を確保したまま重合性液晶化合物の垂直配向性を向上させやすい。イオン性化合物の分子量は、より好ましくは5000以下、さらに好ましくは3000以下である。
 非金属原子からなるイオン性化合物のカチオン成分としては、例えば、無機のカチオンおよび有機のカチオンが挙げられる。中でも、重合性液晶化合物の配向欠陥を生じ難いことから、有機のカチオンが好ましい。有機のカチオンとしては、例えば、イミダゾリウムカチオン、ピリジニウムカチオン、アンモニウムカチオン、スルホニウムカチオンおよびホスホニウムカチオン等が挙げられる。
 非金属原子からなるイオン性化合物は一般的に対アニオンを有する。上記カチオン成分の対イオンとなるアニオン成分としては、例えば、無機のアニオンおよび有機のアニオンが挙げられる。中でも、重合性液晶化合物の配向欠陥を生じ難いことから、有機のアニオンが好ましい。なお、カチオンとアニオンとは、必ずしも一対一の対応となっている必要があるわけではない。
 アニオン成分としては、具体的に例えば、以下のようなものが挙げられる。
 クロライドアニオン〔Cl〕、
 ブロマイドアニオン〔Br〕、
 ヨーダイドアニオン〔I〕、
 テトラクロロアルミネートアニオン〔AlCl 〕、
 ヘプタクロロジアルミネートアニオン〔AlCl 〕、
 テトラフルオロボレートアニオン〔BF 〕、
 ヘキサフルオロホスフェートアニオン〔PF 〕、
 パークロレートアニオン〔ClO 〕、
 ナイトレートアニオン〔NO 〕、
 アセテートアニオン〔CHCOO〕、
 トリフルオロアセテートアニオン〔CFCOO〕、
 フルオロスルホネートアニオン〔FSO 〕、
 メタンスルホネートアニオン〔CHSO 〕、
 トリフルオロメタンスルホネートアニオン〔CFSO 〕、
 p-トルエンスルホネートアニオン〔p-CHSO 〕、
 ビス(フルオロスルホニル)イミドアニオン〔(FSO〕、
 ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドアニオン〔(CFSO〕、
 トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メタニドアニオン〔(CFSO〕、
 ヘキサフルオロアーセネートアニオン〔AsF 〕、
 ヘキサフルオロアンチモネートアニオン〔SbF 〕、
 ヘキサフルオロニオベートアニオン〔NbF 〕、
 ヘキサフルオロタンタレートアニオン〔TaF 〕、
 ジメチルホスフィネートアニオン〔(CHPOO〕、
 (ポリ)ハイドロフルオロフルオライドアニオン〔F(HF) 〕(たとえば、nは1~3の整数を表す)、
 ジシアナミドアニオン〔(CN)〕、
 チオシアンアニオン〔SCN〕、
 パーフルオロブタンスルホネートアニオン〔CSO 〕、
 ビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミドアニオン〔(CSO〕、
 パーフルオロブタノエートアニオン〔CCOO〕、および
 (トリフルオロメタンスルホニル)(トリフルオロメタンカルボニル)イミドアニオン〔(CFSO)(CFCO)N〕。
 非金属原子からなるイオン性化合物の具体例は、上記カチオン成分とアニオン成分との組合せから適宜選択することができる。具体的なカチオン成分とアニオン成分の組合せである化合物としては、以下のようなものが挙げられる。
(ピリジニウム塩)
 N-ヘキシルピリジニウム ヘキサフルオロホスフェート、
 N-オクチルピリジニウム ヘキサフルオロホスフェート、
 N-メチル-4-ヘキシルピリジニウム ヘキサフルオロホスフェート、
 N-ブチル-4-メチルピリジニウム ヘキサフルオロホスフェート、
 N-オクチル-4-メチルピリジニウム ヘキサフルオロホスフェート、
 N-ヘキシルピリジニウム ビス(フルオロスルホニル)イミド、
 N-オクチルピリジニウム ビス(フルオロスルホニル)イミド、
 N-メチル-4-ヘキシルピリジニウム ビス(フルオロスルホニル)イミド、
 N-ブチル-4-メチルピリジニウム ビス(フルオロスルホニル)イミド、
 N-オクチル-4-メチルピリジニウム ビス(フルオロスルホニル)イミド、
 N-ヘキシルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
 N-オクチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
 N-メチル-4-ヘキシルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
 N-ブチル-4-メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
 N-オクチル-4-メチルピリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
 N-ヘキシルピリジニウム p-トルエンスルホネート、
 N-オクチルピリジニウム p-トルエンスルホネート、
 N-メチル-4-ヘキシルピリジニウム p-トルエンスルホネート、
 N-ブチル-4-メチルピリジニウム p-トルエンスルホネート、および
 N-オクチル-4-メチルピリジニウム p-トルエンスルホネート。
(イミダゾリウム塩)
 1-エチル-3-メチルイミダゾリウム ヘキサフルオロホスフェート、
 1-エチル-3-メチルイミダゾリウム ビス(フルオロスルホニル)イミド、
 1-エチル-3-メチルイミダゾリウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
 1-エチル-3-メチルイミダゾリウム p-トルエンスルホネート、
 1-ブチル-3-メチルイミダゾリウム メタンスルホネートなど。
(ピロリジニウム塩)
 N-ブチル-N-メチルピロリジニウム ヘキサフルオロホスフェート、
 N-ブチル-N-メチルピロリジニウム ビス(フルオロスルホニル)イミド、
 N-ブチル-N-メチルピロリジニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
 N-ブチル-N-メチルピロリジニウム p-トルエンスルホネートなど。
(アンモニウム塩)
 テトラブチルアンモニウム ヘキサフルオロホスフェート、
 テトラブチルアンモニウム ビス(フルオロスルホニル)イミド、
 テトラヘキシルアンモニウム ビス(フルオロスルホニル)イミド、
 トリオクチルメチルアンモニウム ビス(フルオロスルホニル)イミド、
 (2-ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウム ビス(フルオロスルホニル)イミド、
 テトラブチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
 テトラヘキシルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
 トリオクチルメチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
 (2-ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
 テトラブチルアンモニウム p-トルエンスルホネート、
 テトラヘキシルアンモニウム p-トルエンスルホネート、
 トリオクチルメチルアンモニウム p-トルエンスルホネート、
 (2-ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウム p-トルエンスルホネート、
 (2-ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウム ジメチルホスフィネート
 1-(3-トリメトキシシリルプロピル)-1,1,1-トリブチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
 1-(3-トリメトキシシリルプロピル)-1,1,1-トリメチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
 1-(3-トリメトキシシリルブチル)-1,1,1-トリブチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
 1-(3-トリメトキシシリルブチル)-1,1,1-トリメチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
 N-{(3-トリエトキシシリルプロピル)カルバモイルオキシエチル)}-N,N,N-トリメチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、および
 N-[2-{3-(3-トリメトキシシリルプロピルアミノ)-1-オキソプロポキシ}エチル]-N,N,N-トリメチルアンモニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド。
(ホスホニウム塩)
 トリブチル(2-メトキシエチル)ホスホニウム ビス (トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
 トリブチルメチルホスホニウムビス (トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
 1,1,1-トリメチル-1-[(トリメトキシシリル)メチル]ホスホニウム ビス (トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
 1,1,1-トリメチル-1-[2-(トリメトキシシリル)エチル]ホスホニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
 1,1,1-トリメチル-1-[3-(トリメトキシシリル)プロピル]ホスホニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
 1,1,1-トリメチル-1-[4-(トリメトキシシリル)ブチル]ホスホニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
 1,1,1-トリブチル-1-[(トリメトキシシリル)メチル]ホスホニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、
 1,1,1-トリブチル-1-[2-(トリメトキシシリル)エチル]ホスホニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、および
 1,1,1-トリブチル-1-[3-(トリメトキシシリル)プロピル]ホスホニウム ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド。
 これらのイオン性化合物はそれぞれ単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。中でも、ホスホニウム塩またはアンモニウム塩からなるイオン性化合物が好ましい。
 重合性液晶化合物の垂直配向性をより向上させ得る観点から、イオン性化合物はカチオン部位の分子構造中にSi元素および/またはF元素を有していることが好ましい。イオン性化合物がカチオン部位の分子構造中にSi元素および/またはF元素を有していると、イオン性化合物を垂直配向液晶硬化膜の表面に偏析させやすくなる。中でも、構成する元素が全て非金属元素であるイオン性化合物として、下記イオン性化合物(i)~(iii)等が好ましい。
(イオン性化合物(i))
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
(イオン性化合物(ii))
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
(イオン性化合物(iii))
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
 例えば、ある程度鎖長の長いアルキル基を有する界面活性剤を用いて基材表面を処理し、液晶の配向性を向上させる方法(例えば、「液晶便覧」の第2章 液晶の配向と物性(丸善株式会社発行)等を参照)を応用して重合性液晶化合物の垂直配向性をより向上させることができる。すなわち、ある程度鎖長の長いアルキル基を有するイオン性化合物を用いて基材表面を処理することにより、重合性液晶化合物の垂直配向性を効果的に向上させることができる。
 具体的には、非金属原子からなるイオン性化合物が下記式(3)を満たすことが好ましい。
  5<M<16   (3)
 式(3)中、Mは下記式(4)で表される。
  M=(プラスの電荷を有する原子上に直接結合される置換基の内、分子鎖末端までの共有結合数が最も多い置換基の、プラスの電荷を有する原子から分子鎖末端までの共有結合数)÷(プラスの電荷を有する原子の数)   (4)
 非金属原子からなるイオン性化合物が上記(3)を満たすことにより、重合性液晶化合物の垂直配向性を効果的に向上させることができる。
 なお、非金属原子からなるイオン性化合物の分子中にプラスの電荷を有する原子が2つ以上存在する場合、プラスの電荷を有する原子を2つ以上有する置換基については、基点として考えるプラスの電荷を有する原子から数えて最も近い別のプラスの電荷を有する原子までの共有結合数を、上記Mの定義に記載の「プラスの電荷を有する原子から分子鎖末端までの共有結合数」とする。また、非金属原子からなるイオン性化合物が繰返し単位を2つ以上有するオリゴマーやポリマーである場合には、構成単位を一分子として考え、上記Mを算出する。プラスの電荷を有する原子が環構造に組み込まれている場合、環構造を経由して同プラスの電荷を有する原子に至るまでの共有結合数、または環構造に結合している置換基の末端までの共有結合数のうち、共有結合数が多い方を上記Mの定義に記載の「プラスの電荷を有する原子から分子鎖末端までの共有結合数」とする。
 垂直配向液晶硬化膜を形成する重合性液晶組成物が非金属原子からなるイオン性化合物を含む場合、その含有量は、通常、重合性液晶組成物に含まれる重合性液晶化合物100質量部に対して0.01~5質量部であることが好ましく、0.05~4質量部であることがより好ましく、0.1~3質量部であることがさらに好ましい。イオン性化合物の含有量が上記範囲内であると、重合性液晶組成物の良好な塗布性を維持しながら、重合性液晶化合物の垂直配向性を効果的に促進させることができる。
 垂直配向液晶硬化膜を形成する重合性液晶組成物が、非イオン性シラン化合物および非金属原子からなるイオン性化合物の両方を含むことにより、垂直配向液晶硬化膜形成用の重合性液晶組成物から形成された乾燥塗膜においては、イオン性化合物に由来する静電相互作用と、非イオン性シラン化合物に由来する表面張力低下効果により、重合性液晶化合物の垂直配向がより促進されやすくなる。これにより、重合性液晶化合物がより精度よく垂直配向した状態を保持して液晶硬化膜を形成することができる。
 垂直配向液晶硬化膜は、上記配向促進剤および少なくとも1種の重合性液晶化合物を含む重合性液晶組成物の硬化物であり、好ましくは、少なくとも1つのラジカル重合性基を有する重合性液晶化合物が該液晶硬化膜の面内方向に対して垂直に配向した状態で硬化してなる液晶硬化膜である。本発明において、垂直配向液晶硬化膜を形成する重合性液晶組成物に含まれる重合性液晶化合物は、重合性基を有する液晶化合物を意味し、特に少なくとも1つのラジカル重合性基を有する液晶化合物が好ましい。重合性液晶化合物は特に限定されず、例えば位相差フィルムの分野において従来公知の重合性液晶化合物を用いることができる。
 重合性基とは、重合開始剤から発生する活性ラジカルや酸などによって重合反応に関与し得る基のことをいう。重合性基としては、例えば、ビニル基、ビニルオキシ基、1-クロロビニル基、イソプロペニル基、4-ビニルフェニル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、オキシラニル基、オキセタニル基等が挙げられる。中でも、ラジカル重合性基が好ましく、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニル基、ビニルオキシ基がより好ましく、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基がさらに好ましい。垂直配向液晶硬化膜が水平配向液晶硬化膜に隣接して存在する場合、垂直配向液晶硬化膜と水平配向液晶硬化膜とがともに少なくとも1つのラジカル重合性基を有する重合性液晶化合物の硬化物である場合、連続形成される水平配向液晶硬化膜と垂直配向液晶硬化膜との密着性が向上しやすい。
 重合性液晶化合物が示す液晶性はサーモトロピック性液晶であってもよいし、リオトロピック性液晶であってもよいが、緻密な膜厚制御が可能な点でサーモトロピック性液晶が好ましい。また、サーモトロピック性液晶における相秩序構造としてはネマチック液晶でもスメクチック液晶でもよい。重合性液晶化合物は単独または二種以上を組み合わせて使用できる。
 重合性液晶化合物としては、一般に正波長分散性を示す重合性液晶化合物と逆波長分散性を示す重合性液晶化合物とが挙げられ、どちらか一方の種類の重合性液晶化合物のみを使用することもできるし、両方の種類の重合性液晶化合物を混合して用いることもできる。黒表示時の斜方反射色相の抑制効果が大きい観点においては、逆波長分散性を示す重合性液晶化合物を含むことが好ましい。
 逆波長分散性を示す重合性液晶化合物としては、下記(A)~(D)の特徴を有する化合物であることが好ましい。
(A)ネマチック相またはスメクチック相を形成し得る化合物である。
(B)該重合性液晶化合物の長軸方向(a)上にπ電子を有する。
(C)長軸方向(a)に対して交差する方向〔交差方向(b)〕上にπ電子を有する。
(D)長軸方向(a)に存在するπ電子の合計をN(πa)、長軸方向に存在する分子量の合計をN(Aa)として下記式(i)で定義される重合性液晶化合物の長軸方向(a)のπ電子密度:
 D(πa)=N(πa)/N(Aa)  (i)
と、交差方向(b)に存在するπ電子の合計をN(πb)、交差方向(b)に存在する分子量の合計をN(Ab)として下記式(ii)で定義される重合性液晶化合物の交差方向(b)のπ電子密度:
 D(πb)=N(πb)/N(Ab)  (ii)
とが、式(iii)
 0≦〔D(πa)/D(πb)〕<1   (iii)
の関係にある〔すなわち、交差方向(b)のπ電子密度が、長軸方向(a)のπ電子密度よりも大きい〕。また、上記記載のように長軸およびそれに対して交差方向上にπ電子を有する重合性液晶化合物は、例えばT字構造となる。
 上記(A)~(D)の特徴において、長軸方向(a)およびπ電子数Nは以下のように定義される。
・長軸方向(a)は、例えば棒状構造を有する化合物であれば、その棒状の長軸方向である。
・長軸方向(a)上に存在するπ電子数N(πa)には、重合反応により消失するπ電子は含まない。
・長軸方向(a)上に存在するπ電子数N(πa)には、長軸上のπ電子およびこれと共役するπ電子の合計数であり、例えば長軸方向(a)上に存在する環であって、ヒュッケル則を満たす環に存在するπ電子の数が含まれる。
・交差方向(b)に存在するπ電子数N(πb)には、重合反応により消失するπ電子は含まない。
 上記を満たす重合性液晶化合物は、長軸方向にメソゲン構造を有している。このメソゲン構造によって、液晶相(ネマチック相、スメクチック相)を発現する。
 上記(A)~(D)を満たす重合性液晶化合物を、液晶硬化膜を形成する膜(層)上に塗布し、相転移温度以上に加熱することにより、ネマチック相やスメクチック相を形成することが可能である。この重合性液晶化合物が配向して形成されたネマチック相またはスメクチック相では通常、重合性液晶化合物の長軸方向が互いに平行になるように配向しており、この長軸方向がネマチック相の配向方向となる。このような重合性液晶化合物を膜状とし、ネマチック相またはスメクチック相の状態で重合させると、長軸方向(a)に配向した状態で重合した重合体からなる重合体膜を形成することができる。この重合体膜は、長軸方向(a)上のπ電子と交差方向(b)上のπ電子により紫外線を吸収する。ここで、交差方向(b)上のπ電子により吸収される紫外線の吸収極大波長をλbmaxとする。λbmaxは通常300nm~400nmである。π電子の密度は、上記式(iii)を満足していて、交差方向(b)のπ電子密度が長軸方向(a)のπ電子密度よりも大きいので、交差方向(b)に振動面を有する直線偏光紫外線(波長はλbmax)の吸収が、長軸方向(a)に振動面を有する直線偏光紫外線(波長はλbmax)の吸収よりも大きな重合体膜となる。その比(直線偏光紫外線の交差方向(b)の吸光度/長軸方向(a)の吸光度の比)は、例えば1.0超、好ましくは1.2以上、通常30以下であり、例えば10以下である。
 上記特性を有する重合性液晶化合物は、一般に逆波長分散性を示すものであることが多い。具体的には、例えば、下記式(X)で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000004
 式(X)中、Arは置換基を有していてもよい芳香族基を有する二価の基を表す。ここでいう芳香族基とは、該環構造が有するπ電子数がヒュッケル則に従い[4n+2]個であるものをさし、例えば後述する(Ar-1)~(Ar-23)で例示されるようなAr基を、二価の連結基を介して2個以上有していてもよい。ここでnは整数を表す。-N=や-S-等のヘテロ原子を含んで環構造を形成している場合、これらヘテロ原子上の非共有結合電子対を含めてヒュッケル則を満たし、芳香族性を有する場合も含む。該芳香族基中には窒素原子、酸素原子、硫黄原子のうち少なくとも1つ以上が含まれることが好ましい。二価の基Arに含まれる芳香族基は1つであってもよいし、2つ以上であってもよい。芳香族基が1つである場合、二価の基Arは置換基を有していてもよい二価の芳香族基であってもよい。二価の基Arに含まれる芳香族基が2つ以上である場合、2つ以上の芳香族基は互いに単結合、-CO-O-、-O-などの二価の結合基で結合していてもよい。
 GおよびGはそれぞれ独立に、二価の芳香族基または二価の脂環式炭化水素基を表す。ここで、該二価の芳香族基または二価の脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1~4のアルキル基、炭素数1~4のフルオロアルキル基、炭素数1~4のアルコキシ基、シアノ基またはニトロ基に置換されていてもよく、該二価の芳香族基または二価の脂環式炭化水素基を構成する炭素原子が、酸素原子、硫黄原子または窒素原子に置換されていてもよい。
 L、L、BおよびBはそれぞれ独立に、単結合または二価の連結基である。
 k、lは、それぞれ独立に0~3の整数を表し、1≦k+lの関係を満たす。ここで、2≦k+lである場合、BおよびB、GおよびGは、それぞれ互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
 EおよびEはそれぞれ独立に、炭素数1~17のアルカンジイル基を表し、ここで、炭素数4~12のアルカンジイル基がより好ましい。また、アルカンジイル基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよく、該アルカンジイル基に含まれる-CH-は、-O-、-S-、-SiH-、-C(=O)-で置換されていてもよい。
 PおよびPは互いに独立に、重合性基または水素原子を表し、少なくとも1つは重合性基である。
 GおよびGは、それぞれ独立に、好ましくは、ハロゲン原子および炭素数1~4のアルキル基からなる群から選ばれる少なくとも1つの置換基で置換されていてもよい1,4-フェニレンジイル基、ハロゲン原子および炭素数1~4のアルキル基からなる群から選ばれる少なくとも1つの置換基で置換されていてもよい1,4-シクロヘキサンジイル基であり、より好ましくはメチル基で置換された1,4-フェニレンジイル基、無置換の1,4-フェニレンジイル基、または無置換の1,4-trans-シクロヘキサンジイル基であり、特に好ましくは無置換の1,4-フェニレンジイル基、または無置換の1,4-trans-シクロへキサンジイル基である。
 また、複数存在するGおよびGのうち少なくとも1つは二価の脂環式炭化水素基であることが好ましく、また、LまたはLに結合するGおよびGのうち少なくとも1つは二価の脂環式炭化水素基であることがより好ましい。
 LおよびLはそれぞれ独立に、好ましくは、単結合、炭素数1~4のアルキレン基、-O-、-S-、-Ra1ORa2-、-Ra3COORa4-、-Ra5OCORa6-、Ra7OC=OORa8-、-N=N-、-CR=CR-、または-C≡C-である。ここで、Ra1~Ra8はそれぞれ独立に単結合、または炭素数1~4のアルキレン基を表し、RおよびRは炭素数1~4のアルキル基または水素原子を表す。LおよびLはそれぞれ独立に、より好ましくは単結合、-ORa2-1-、-CH-、-CHCH-、-COORa4-1-、または-OCORa6-1-である。ここで、Ra2-1、Ra4-1、Ra6-1はそれぞれ独立に単結合、-CH-、-CHCH-のいずれかを表す。LおよびLはそれぞれ独立に、さらに好ましくは単結合、-O-、-CHCH-、-COO-、-COOCHCH-、または-OCO-である。
 BおよびBはそれぞれ独立に、好ましくは、単結合、炭素数1~4のアルキレン基、-O-、-S-、-Ra9ORa10-、-Ra11COORa12-、-Ra13OCORa14-、またはRa15OC=OORa16-である。ここで、Ra9~Ra16はそれぞれ独立に単結合、または炭素数1~4のアルキレン基を表す。BおよびBはそれぞれ独立に、より好ましくは単結合、-ORa10-1-、-CH-、-CHCH-、-COORa12-1-、または-OCORa14-1-である。ここで、Ra10-1、Ra12-1、Ra14-1はそれぞれ独立に単結合、-CH-、-CHCH-のいずれかを表す。BおよびBはそれぞれ独立に、さらに好ましくは単結合、-O-、-CHCH-、-COO-、-COOCHCH-、-OCO-、または-OCOCHCH-である。
 kおよびlは、逆波長分散性発現の観点から2≦k+l≦6の範囲が好ましく、k+l=4であることが好ましく、k=2かつl=2であることがより好ましい。k=2かつl=2であると対称構造となるため好ましい。
 PまたはPで表される重合性基としては、エポキシ基、ビニル基、ビニルオキシ基、1-クロロビニル基、イソプロペニル基、4-ビニルフェニル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、オキシラニル基、およびオキセタニル基等が挙げられる。中でも、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニル基およびビニルオキシ基が好ましく、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基がより好ましい。
 Arは置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環、置換基を有していてもよい芳香族複素環、および電子吸引性基から選ばれる少なくとも一つを有することが好ましい。当該芳香族炭化水素環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環等が挙げられ、ベンゼン環、ナフタレン環が好ましい。当該芳香族複素環としては、フラン環、ベンゾフラン環、ピロール環、インドール環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、トリアゾール環、トリアジン環、ピロリン環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、チエノチアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、およびフェナンスロリン環等が挙げられる。なかでも、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、またはベンゾフラン環を有することが好ましく、ベンゾチアゾール基を有することがさらに好ましい。また、Arに窒素原子が含まれる場合、当該窒素原子はπ電子を有することが好ましい。
 式(X)中、Arで表される2価の芳香族基に含まれるπ電子の合計数Nπは8以上が好ましく、より好ましくは10以上であり、さらに好ましくは14以上であり、特に好ましくは16以上である。また、好ましくは30以下であり、より好ましくは26以下であり、さらに好ましくは24以下である。
 Arで表される芳香族基としては、例えば以下の基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000005
 式(Ar-1)~式(Ar-23)中、*印は連結部を表し、Z、ZおよびZは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~12のアルキル基、シアノ基、ニトロ基、炭素数1~12のアルキルスルフィニル基、炭素数1~12のアルキルスルホニル基、カルボキシル基、炭素数1~12のフルオロアルキル基、炭素数1~12のアルコキシ基、炭素数1~12のアルキルチオ基、炭素数1~12のN-アルキルアミノ基、炭素数2~12のN,N-ジアルキルアミノ基、炭素数1~12のN-アルキルスルファモイル基または炭素数2~12のN,N-ジアルキルスルファモイル基を表す。また、Z、ZおよびZは、重合性基を含んでいてもよい。
 QおよびQは、それぞれ独立に、-CR2’3’-、-S-、-NH-、-NR2’-、-CO-または-O-を表し、R2’およびR3’は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~4のアルキル基を表す。
 J、およびJは、それぞれ独立に、炭素原子、または窒素原子を表す。
 Y、YおよびYは、それぞれ独立に、置換されていてもよい芳香族炭化水素基または芳香族複素環基を表す。
 WおよびWは、それぞれ独立に、水素原子、シアノ基、メチル基またはハロゲン原子を表し、mは0~6の整数を表す。
 Y、YおよびYにおける芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基、フェナンスリル基、ビフェニル基等の炭素数6~20の芳香族炭化水素基が挙げられ、フェニル基、ナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。芳香族複素環基としては、フリル基、ピロリル基、チエニル基、ピリジニル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基等の窒素原子、酸素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を少なくとも1つ含む炭素数4~20の芳香族複素環基が挙げられ、フリル基、チエニル基、ピリジニル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾリル基が好ましい。
 Y、YおよびYは、それぞれ独立に、置換されていてもよい多環系芳香族炭化水素基または多環系芳香族複素環基であってもよい。多環系芳香族炭化水素基は、縮合多環系芳香族炭化水素基、または芳香環集合に由来する基をいう。多環系芳香族複素環基は、縮合多環系芳香族複素環基、または芳香環集合に由来する基をいう。
 Z、ZおよびZは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~12のアルキル基、シアノ基、ニトロ基、炭素数1~12のアルコキシ基であることが好ましく、Zは、水素原子、炭素数1~12のアルキル基、シアノ基がさらに好ましく、ZおよびZは、水素原子、フッ素原子、塩素原子、メチル基、シアノ基がさらに好ましい。また、Z、ZおよびZは重合性基を含んでいてもよい。
 QおよびQは、-NH-、-S-、-NR2’-、-O-が好ましく、R2’は水素原子が好ましい。中でも-S-、-O-、-NH-が特に好ましい。
 式(Ar-1)~(Ar-23)の中でも、式(Ar-6)および式(Ar-7)が分子の安定性の観点から好ましい。
 式(Ar-16)~(Ar-23)において、Yは、これが結合する窒素原子およびZと共に、芳香族複素環基を形成していてもよい。芳香族複素環基としては、Arが有していてもよい芳香族複素環として前記したものが挙げられるが、例えば、ピロール環、イミダゾール環、ピロリン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、インドール環、キノリン環、イソキノリン環、プリン環、ピロリジン環等が挙げられる。この芳香族複素環基は、置換基を有していてもよい。また、Yは、これが結合する窒素原子およびZと共に、前述した置換されていてもよい多環系芳香族炭化水素基または多環系芳香族複素環基であってもよい。例えば、ベンゾフラン環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環等が挙げられる。
 また、本発明において垂直配向液晶硬化膜を形成する重合性液晶化合物として、例えば、下記式(Y)で表される基を含む化合物(以下、「重合性液晶化合物(Y)」ともいう)を用いてもよい。重合性液晶化合物(Y)は一般に正波長分散性を示す傾向にある。重合性液晶化合物は単独または2種以上を組み合わせて用いることができる。
 P11-B11-E11-B12-A11-B13-   (Y)
[式(Y)中、P11は、重合性基を表わす。
 A11は、2価の脂環式炭化水素基または2価の芳香族炭化水素基を表わす。該2価の脂環式炭化水素基および2価の芳香族炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6アルコキシ基、シアノ基またはニトロ基で置換されていてもよく、該炭素数1~6のアルキル基および該炭素数1~6アルコキシ基に含まれる水素原子は、フッ素原子で置換されていてもよい。
 B11は、-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-CO-NR16-、-NR16-CO-、-CO-、-CS-または単結合を表わす。R16は、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表わす。
 B12およびB13は、それぞれ独立に、-C≡C-、-CH=CH-、-CH-CH-、-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-C(=O)-NR16-、-NR16-C(=O)-、-OCH-、-OCF-、-CHO-、-CFO-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-または単結合を表わす。
 E11は、炭素数1~12のアルカンジイル基を表わし、該アルカンジイル基に含まれる水素原子は、炭素数1~5のアルコキシ基で置換されていてもよく、該アルコキシ基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよい。また、該アルカンジイル基を構成する-CH-は、-O-または-CO-に置き換わっていてもよい。]
 A11の芳香族炭化水素基および脂環式炭化水素基の炭素数は、3~18の範囲であることが好ましく、5~12の範囲であることがより好ましく、5または6であることが特に好ましい。A11としては、シクロヘキサン-1,4-ジイル基、1,4-フェニレン基が好ましい。
 E11としては、直鎖状の炭素数1~12のアルカンジイル基が好ましい。該アルカンジイル基を構成する-CH-は、-O-に置き換っていてもよい。
 具体的には、メチレン基、エチレン基、プロパン-1,3-ジイル基、ブタン-1,4-ジイル基、ペンタン-1,5-ジイル基、へキサン-1,6-ジイル基、へプタン-1,7-ジイル基、オクタン-1,8-ジイル基、ノナン-1,9-ジイル基、デカン-1,10-ジイル基、ウンデカン-1,11-ジイル基およびドデカン-1,12-ジイル基等の炭素数1~12の直鎖状アルカンジイル基;-CH-CH-O-CH-CH-、-CH-CH-O-CH-CH-O-CH-CH-および-CH-CH-O-CH-CH-O-CH-CH-O-CH-CH-等が挙げられる。
 B11としては、-O-、-S-、-CO-O-、-O-CO-が好ましく、中でも、-CO-O-がより好ましい。
 B12およびB13としては、それぞれ独立に、-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-が好ましく、中でも、-O-または-O-C(=O)-O-がより好ましい。
 P11で示される重合性基としては、重合反応性、特に光重合反応性が高いという点で、ラジカル重合性基またはカチオン重合性基が好ましく、取り扱いが容易な上、液晶化合物の製造自体も容易であることから、重合性基は、下記の式(P-11)~式(P-15)で表わされる基であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000006
[式(P-11)~(P-15)中、
 R17~R21はそれぞれ独立に、炭素数1~6のアルキル基または水素原子を表わす。]
 式(P-11)~式(P-15)で表わされる基の具体例としては、下記式(P-16)~式(P-20)で表わされる基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000007
 P11は、式(P-14)~式(P-20)で表わされる基であることが好ましく、ビニル基、p-スチルベン基、エポキシ基またはオキセタニル基がより好ましい。
 P11-B11-で表わされる基が、アクリロイルオキシ基またはメタアクリロイルオキシ基であることがさらに好ましい。
 重合性液晶化合物(Y)としては、式(I)、式(II)、式(III)、式(IV)、式(V)または式(VI)で表わされる化合物が挙げられる。
 P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-A14-B16-E12-B17-P12 (I)
 P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-A14-F11 (II)
 P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-E12-B17-P12 (III)
 P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-F11 (IV)
 P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-E12-B17-P12 (V)
 P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-F11 (VI)
(式中、
 A12~A14はそれぞれ独立に、A11と同義であり、B14~B16はそれぞれ独立に、B12と同義であり、B17は、B11と同義であり、E12は、E11と同義である。
 F11は、水素原子、炭素数1~13のアルキル基、炭素数1~13のアルコキシ基、シアノ基、ニトロ基、トリフルオロメチル基、ジメチルアミノ基、ヒドロキシ基、メチロール基、ホルミル基、スルホ基(-SOH)、カルボキシ基、炭素数1~10のアルコキシカルボニル基またはハロゲン原子を表わし、該アルキル基およびアルコキシ基を構成する-CH-は、-O-に置き換っていてもよい。)
 重合性液晶化合物(Y)の具体例としては、液晶便覧(液晶便覧編集委員会編、丸善(株)平成12年10月30日発行)の「3.8.6 ネットワーク(完全架橋型)」、「6.5.1 液晶材料 b.重合性ネマチック液晶材料」に記載された化合物の中で重合性基を有する化合物、特開2010-31223号公報、特開2010-270108号公報、特開2011-6360号公報および特開2011-207765号公報記載の重合性液晶が挙げられる。
 重合性液晶化合物(Y)の具体例としては、下記式(I-1)~式(I-4)、式(II-1)~式(II-4)、式(III-1)~式(III-26)、式(IV-1)~式(IV-26)、式(V-1)~式(V-2)および式(VI-1)~式(VI-6)で表わされる化合物が挙げられる。なお、下記式中、k1およびk2は、それぞれ独立して、2~12の整数を表わす。これらの重合性液晶化合物(Y)は、その合成の容易さ、または、入手の容易さの点で、好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000016
 スメクチック液晶性を示す重合性液晶化合物を用いることにより、配向秩序度の高い垂直配向液晶硬化膜を形成することができる。本発明において垂直配向液晶硬化膜を形成する重合性液晶化合物として、スメクチック液晶性を示す重合性液晶化合物を用いる場合、より高い配向秩序度を実現し得る観点から、該重合性液晶化合物は高次スメクチック相(高次スメクチック液晶状態)であることがより好ましい。ここで、高次スメクチック相とは、スメクチックB相、スメクチックD相、スメクチックE相、スメクチックF相、スメクチックG相、スメクチックH相、スメクチックI相、スメクチックJ相、スメクチックK相およびスメクチックL相を意味し、これらの中でも、スメクチックB相、スメクチックF相およびスメクチックI相がより好ましい。液晶性はサーモトロピック性液晶でもリオトロピック性液晶でもよいが、緻密な膜厚制御が可能な点でサーモトロピック性液晶が好ましい。また、スメクチック液晶性を示す重合性液晶化合物はモノマーであってもよいが、重合性基が重合したオリゴマーであってもポリマーであってもよい。
 スメクチック液晶性を示す重合性液晶化合物は、少なくとも1つの重合性基を有する液晶化合物であり、垂直配向液晶硬化膜の耐熱性向上の観点から、2つ以上の重合性基を有する液晶化合物であることが好ましい。重合性基としては、例えば、(メタ)アクリロイルオキシ基、ビニル基、ビニルオキシ基、1-クロロビニル基、イソプロペニル基、4-ビニルフェニル基、オキシラニル基、オキセタニル基等が挙げられるが、中でも製造が容易であること、垂直配向液晶硬化膜の耐熱性が向上しやすいこと、垂直配向液晶硬化膜と水平配向液晶硬化膜との密着性を調整、向上させやすいことから、(メタ)アクリロイルオキシ基を含むことが好ましい。
 スメクチック液晶性を示す重合性液晶化合物としては、例えば、下記式(Z)で表される化合物(以下、「重合性液晶化合物(Z)」ということがある)が挙げられる。
  U1z-V1z-W1z-(X1z-Y1z-)nz-X2z-W2z-V2z-U2z (Z)
[式(Z)中、X1zおよびX2zは、互いに独立して、2価の芳香族基または2価の脂環式炭化水素基を表し、ここで、該2価の芳香族基または2価の脂環式炭化水素基に含まれる水素原子は、ハロゲン原子、炭素数1~4のアルキル基、炭素数1~4のフルオロアルキル基、炭素数1~4のアルコキシ基、シアノ基またはニトロ基に置換されていてもよく、該2価の芳香族基または2価の脂環式炭化水素基を構成する炭素原子が、酸素原子または硫黄原子または窒素原子に置換されていてもよい。ただし、X1zおよびX2zのうち少なくとも1つは、置換基を有していてもよい1,4-フェニレン基または置換基を有していてもよいシクロヘキサン-1,4-ジイル基である。
 Y1zは、単結合または二価の連結基である。
 nzは1~3であり、nzが2以上の場合、複数のX1zは互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。X2zは、複数のX1zのうちのいずれかまたは全てと同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、nzが2以上の場合、複数のY1zは互いに同じであってもよいし、異なっていてもよい。液晶性の観点からnzは2以上が好ましい。
 U1zは、水素原子または(メタ)アクリロイルオキシ基を表わす。
 U2zは、重合性基を表わす。
 W1zおよびW2zは、互いに独立して、単結合または二価の連結基である。
 V1zおよびV2zは、互いに独立して、置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基を構成する-CH-は、-O-、-CO-、-S-またはNH-に置き換わっていてもよい。]
 重合性液晶化合物(Z)において、X1zおよびX2zは、互いに独立して、好ましくは、置換基を有していてもよい1,4-フェニレン基、または、置換基を有していてもよいシクロヘキサン-1,4-ジイル基であり、X1zおよびX2zのうちの少なくとも1つは、置換基を有していてもよい1,4-フェニレン基、または、置換基を有していてもよいシクロヘキサン-1,4-ジイル基であり、トランス-シクロへキサン-1,4-ジイル基であることが好ましい。置換基を有していてもよい1,4-フェニレン基、または、置換基を有していてもよいシクロへキサン-1,4-ジイル基が任意に有する置換基としては、メチル基、エチル基およびブチル基などの炭素数1~4のアルキル基、シアノ基および塩素原子、フッ素原子などのハロゲン原子が挙げられる。好ましくは無置換である。
 また、重合性液晶化合物(Z)は、式(Z)中、式(Z1):
-(X1z-Y1z-)nz-X2z-    (Z1)
〔式中、X1z、Y1z、X2zおよびnzはそれぞれ上記と同じ意味を示す。〕
で示される部分〔以下、部分構造(Z1)と称する。〕が非対称構造であることが、スメクチック液晶性を発現し易い点で、好ましい。
 部分構造(Z1)が非対称構造である重合性液晶化合物(Z)としては、例えば、nzが1であり、1つのX1zとX2zとが互いに異なる構造である重合性液晶化合物(Z)が挙げられる。また、nzが2であり、2つのY1zが互いに同じ構造である化合物であって、2つのX1zが互いに同じ構造であり、1つのX2zはこれら2つのX1zとは異なる構造である重合性液晶化合物(Z)、2つのX1zのうちのW1zに結合するX1zが、他方のX1zおよびX2zとは異なる構造であり、他方のX1zとX2zとは互いに同じ構造である重合性液晶化合物(Z)も挙げられる。さらに、nzが3であり、3つのY1zが互いに同じ構造である化合物であって、3つのX1zおよび1つのX2zのうちのいずれか1つが他の3つの全てと異なる構造である重合性液晶化合物(Z)が挙げられる。
 Y1zは、-CHCH-、-CHO-、-CHCHO-、-COO-、-OCOO-、単結合、-N=N-、-CRaz=CRbz-、-C≡C-、-CRaz=N-または-CO-NRaz-が好ましい。RazおよびRbzは、互いに独立して、水素原子または炭素数1~4のアルキル基を表わす。Y1zは、-CHCH-、-COO-または単結合であることがより好ましく、複数のY1zが存在する場合、X2zと結合するY1zは、-CHCH-またはCHO-であることがより好ましい。X1zおよびX2zが全て同一構造である場合、互いに異なる結合方式である2以上のY1zが存在することが好ましい。互いに異なる結合方式である複数のY1zが存在する場合には、非対称構造となるため、スメクチック液晶性が発現しやすい傾向にある。
 U2zは、前述の重合性基である。U1zは、水素原子または重合性基である。製造が容易であること、垂直配向液晶硬化膜の耐熱性が向上しやすいこと、垂直配向液晶硬化膜と水平配向液晶硬化膜との密着性を調整、向上させやすいことから、重合性基は(メタ)アクリロイルオキシ基であることが好ましい。重合性基は重合している状態であってもよいし、未重合の状態であってもよいが、好ましくは未重合の状態である。
 V1zおよびV2zで表されるアルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン-1,3-ジイル基、ブタン-1,3-ジイル基、ブタン-1,4-ジイル基、ペンタン-1,5-ジイル基、ヘキサン-1,6-ジイル基、ヘプタン-1,7-ジイル基、オクタン-1,8-ジイル基、デカン-1,10-ジイル基、テトラデカン-1,14-ジイル基およびイコサン-1,20-ジイル基等が挙げられる。V1zおよびV2zは、好ましくは炭素数2~12のアルカンジイル基であり、より好ましくは炭素数6~12のアルカンジイル基である。
 該アルカンジイル基が任意に有する置換基としては、シアノ基およびハロゲン原子等が挙げられるが、該アルカンジイル基は、無置換であることが好ましく、無置換の直鎖状アルカンジイル基であることがより好ましい。
 W1zおよびW2zは、互いに独立に、単結合、-O-、-S-、-COO-またはOCOO-が好ましく、単結合または-O-がより好ましい。
 重合性液晶化合物(Z)は、分子構造中に非対称性の分子構造を有することが好ましく、具体的には以下(A-a)~(A-i)の部分構造を有する重合性液晶化合物であることがより好ましい。高次スメクチック液晶性を示しやすいという観点から(A-a)、(A-b)または(A-c)の部分構造を有することがより好ましい。なお、下記(A-a)~(A-i)において、*は結合手(単結合)を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000017
 重合性液晶化合物(Z)としては、具体的には例えば、式(A-1)~式(A-25)で表される化合物が挙げられる。重合性液晶化合物(Z)がシクロヘキサン-1,4-ジイル基を有する場合、そのシクロヘキサン-1,4-ジイル基は、トランス体であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000022
 これらの中でも、式(A-2)、式(A-3)、式(A-4)、式(A-5)、式(A-6)、式(A-7)、式(A-8)、式(A-13)、式(A-14)、式(A-15)、式(A-16)および式(A-17)で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましい。重合性液晶化合物(Z)として、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組合せて用いてもよい。
 重合性液晶化合物(Z)は、例えば、Lub等、Recl.Trav.Chim.Pays-Bas、115、321-328(1996)、または特許第4719156号などに記載の公知の方法で製造できる。
 本発明において、垂直配向液晶硬化膜は波長300~400nmの間に少なくとも1つの極大吸収を有することが好ましく、垂直配向液晶硬化膜を形成する重合性液晶化合物は、波長300~400nmの間に極大吸収波長を有する重合性液晶化合物であることが好ましい。重合性液晶組成物に光重合開始剤が含まれる場合、長期保管時に重合性液晶化合物の重合反応およびゲル化が進行するおそれがある。しかし、重合性液晶化合物の極大吸収波長が300~400nmであれば保管中に紫外光が曝露されても、光重合開始剤からの反応活性種の発生および該反応活性種による重合性液晶化合物の重合反応およびゲル化の進行を有効に抑制できる。従って、重合性液晶組成物の長期安定性の点で有利となり、得られる液晶硬化膜の配向性および膜厚の均一性を向上できる。なお、重合性液晶化合物の極大吸収波長は、溶媒中で紫外可視分光光度計を用いて測定できる。該溶媒は重合性液晶化合物を溶解し得る溶媒であり、例えばクロロホルム等が挙げられる。
 垂直配向液晶硬化膜と水平配向液晶硬化膜とが粘接着剤層で貼合された積層体においては、積層体の薄型化や屈曲性の向上等の観点から、感圧式粘接着剤と比較してエネルギー線硬化型の粘接着剤が有利であると考えられる。しかしながら、垂直配向液晶硬化膜が波長300~400nmの間に極大吸収波長を有する重合性液晶化合物を含む重合性液晶組成物から形成されている場合、該垂直配向液晶硬化膜を含む積層体の形成においては、垂直配向液晶硬化膜が上記波長域に吸収を示すため、上記波長域の光(紫外光)により硬化する紫外線硬化型接着剤を利用して垂直配向液晶硬化膜を水平配向液晶硬化膜等の他の層と高い密着性をもって積層することは困難である。本発明は、垂直配向液晶硬化膜を水平配向液晶硬化膜上に粘接着剤層を介することなく連続的に形成することができるため、積層体の薄型化において有利であるだけでなく、密着性に関する上記問題を生じることなく、300~400nmの波長域に極大吸収を有することが多い、いわゆる逆波長分散性を示すような重合性液晶化合物を積層体の構成に用いることができるため、高い光学特性を有する薄型の積層体を得ることができる点においても有利である。
 垂直配向液晶硬化膜を形成する重合性液晶組成物中の重合性液晶化合物の含有量は、重合性液晶組成物の固形分100質量部に対して、例えば70~99.5質量部であり、好ましくは80~99質量部であり、より好ましくは85~98質量部であり、さらに好ましくは90~95質量部である。重合性液晶化合物の含有量が上記範囲内であると、得られる液晶硬化膜の配向性の観点から有利である。なお、本発明において、重合性液晶組成物の固形分とは、重合性液晶組成物から有機溶媒等の揮発性成分を除いた全ての成分を意味する。
 垂直配向液晶硬化膜の形成に用いる重合性液晶組成物は、垂直配向促進剤および重合性液晶化合物に加えて、溶媒、重合開始剤、レベリング剤、酸化防止剤、光増感剤などの添加剤をさらに含んでいてもよい。これらの成分は、それぞれ、1種のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 垂直配向液晶硬化膜形成用の重合性液晶組成物は、通常、溶媒に溶解した状態で水平液晶硬化膜等の上に塗布されるため、溶媒を含むことが好ましい。溶媒としては、重合性液晶化合物を溶解し得る溶媒が好ましく、また、重合性液晶化合物の重合反応に不活性な溶媒であることが好ましい。溶媒としては、例えば、水、メタノール、エタノール、エチレングリコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコール、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル、1-メトキシ-2-プロパノール、2-ブトキシエタノールおよびプロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルコール溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、γ-ブチロラクトン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートおよび乳酸エチル等のエステル溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、2-ヘプタノンおよびメチルイソブチルケトン等のケトン溶媒;ペンタン、ヘキサンおよびヘプタン等の脂肪族炭化水素溶媒;エチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素溶媒;トルエンおよびキシレン等の芳香族炭化水素溶媒;アセトニトリル等のニトリル溶媒;テトラヒドロフランおよびジメトキシエタン等のエーテル溶媒;クロロホルムおよびクロロベンゼン等の塩素含有溶媒;ジメチルアセトアミド、ジメチルホルミアミド、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン等のアミド系溶媒等が挙げられる。これらの溶媒は、単独または二種以上組み合わせて使用できる。これらの中でも、アルコール溶媒、エステル溶媒、ケトン溶媒、塩素含有溶媒、アミド系溶媒および芳香族炭化水素溶媒が好ましい。
 重合性液晶組成物中の溶媒の含有量は、重合性液晶組成物100質量部に対して、好ましくは50~98質量部、より好ましくは70~95重量部である。従って、重合性液晶組成物100質量部に占める固形分は、2~50質量部が好ましい。固形分が50質量部以下であると、重合性液晶組成物の粘度が低くなることから、膜の厚みが略均一になり、ムラが生じ難くなる傾向がある。上記固形分は、製造しようとする液晶硬化膜の厚みを考慮して適宜定めることができる。
 重合開始剤は、熱または光の寄与によって反応活性種を生成し、重合性液晶化合物等の重合反応を開始し得る化合物である。反応活性種としては、ラジカルまたはカチオンまたはアニオン等の活性種が挙げられる。中でも反応制御が容易であるという観点から、光照射によってラジカルを発生する光重合開始剤が好ましい。
 光重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン化合物、ベンゾフェノン化合物、ベンジルケタール化合物、α-ヒドロキシケトン化合物、α-アミノケトン化合物、オキシム化合物、トリアジン化合物、ヨードニウム塩およびスルホニウム塩が挙げられる。具体的には、イルガキュア(Irgacure、登録商標)907、イルガキュア184、イルガキュア651、イルガキュア819、イルガキュア250、イルガキュア369、イルガキュア379、イルガキュア127、イルガキュア2959、イルガキュア754、イルガキュア379EG(以上、BASFジャパン株式会社製)、セイクオールBZ、セイクオールZ、セイクオールBEE(以上、精工化学株式会社製)、カヤキュアー(kayacure)BP100(日本化薬株式会社製)、カヤキュアーUVI-6992(ダウ社製)、アデカオプトマーSP-152、アデカオプトマーSP-170、アデカオプトマーN-1717、アデカオプトマーN-1919、アデカアークルズNCI-831、アデカアークルズNCI-930(以上、株式会社ADEKA製)、TAZ-A、TAZ-PP(以上、日本シイベルヘグナー社製)およびTAZ-104(三和ケミカル社製)が挙げられる。
 光重合開始剤は、光源から発せられるエネルギーを十分に活用でき、生産性に優れるため、極大吸収波長が300nm~400nmであると好ましく、300nm~380nmであるとより好ましく、中でも、α-アセトフェノン系重合開始剤、オキシム系光重合開始剤が好ましい。
 α-アセトフェノン化合物としては、2-メチル-2-モルホリノ-1-(4-メチルスルファニルフェニル)プロパン-1-オン、2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-2-ベンジルブタン-1-オンおよび2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-2-(4-メチルフェニルメチル)ブタン-1-オン等が挙げられ、より好ましくは2-メチル-2-モルホリノ-1-(4-メチルスルファニルフェニル)プロパン-1-オンおよび2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-2-ベンジルブタン-1-オンが挙げられる。α-アセトフェノン化合物の市販品としては、イルガキュア369、379EG、907(以上、BASFジャパン(株)製)およびセイクオールBEE(精工化学社製)等が挙げられる。
 オキシム系光重合開始剤は、光が照射されることによってフェニルラジカルやメチルラジカル等のラジカルを生成させる。このラジカルにより重合性液晶化合物の重合が好適に進行するが、中でもメチルラジカルを発生させるオキシム系光重合開始剤は重合反応の開始効率が高い点で好ましい。また、重合反応をより効率的に進行させるという観点から、波長350nm以上の紫外線を効率的に利用可能な光重合開始剤を使用することが好ましい。波長350nm以上の紫外線を効率的に利用可能な光重合開始剤としては、オキシム構造を含むトリアジン化合物やカルバゾール化合物が好ましく、感度の観点からはオキシムエステル構造を含むカルバゾール化合物がより好ましい。オキシム構造を含むカルバゾール化合物としては、1,2-オクタンジオン、1-[4-(フェニルチオ)-2-(O-ベンゾイルオキシム)]、エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-1-(O-アセチルオキシム)等が挙げられる。オキシムエステル系光重合開始剤の市販品としては、イルガキュアOXE-01、イルガキュアOXE-02、イルガキュアOXE-03(以上、BASFジャパン株式会社製)、アデカオプトマーN-1919、アデカアークルズNCI-831(以上、株式会社ADEKA製)等が挙げられる。
 光重合開始剤の含有量は、重合性液晶化合物100質量部に対して、通常、0.1~30質量部であり、好ましくは1~20質量部であり、より好ましくは1~15質量部である。上記範囲内であれば、重合性基の反応が十分に進行し、かつ、重合性液晶化合物の配向を乱し難い。
 レベリング剤とは、重合性液晶組成物の流動性を調整し、組成物を塗布して得られる塗膜をより平坦にする機能を有する添加剤であり、例えば、シリコーン系、ポリアクリレート系およびパーフルオロアルキル系のレベリング剤が挙げられる。レベリング剤として市販品を用いてもよく、具体的には、DC3PA、SH7PA、DC11PA、SH28PA、SH29PA、SH30PA、ST80PA、ST86PA、SH8400、SH8700、FZ2123(以上、全て東レ・ダウコーニング(株)製)、KP321、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341、X22-161A、KF6001(以上、全て信越化学工業(株)製)、TSF400、TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF-4446、TSF4452、TSF4460(以上、全てモメンティブ パフォーマンス マテリアルズ ジャパン合同会社製)、フロリナート(fluorinert)(登録商標)FC-72、同FC-40、同FC-43、同FC-3283(以上、全て住友スリーエム(株)製)、メガファック(登録商標)R-08、同R-30、同R-90、同F-410、同F-411、同F-443、同F-445、同F-470、同F-477、同F-479、同F-482、同F-483、同F-556(以上、いずれもDIC(株)製)、エフトップ(商品名)EF301、同EF303、同EF351、同EF352(以上、全て三菱マテリアル電子化成(株)製)、サーフロン(登録商標)S-381、同S-382、同S-383、同S-393、同SC-101、同SC-105、KH-40、SA-100(以上、全てAGCセイミケミカル(株)製)、商品名E1830、同E5844((株)ダイキンファインケミカル研究所製)、BM-1000、BM-1100、BYK-352、BYK-353およびBYK-361N(いずれも商品名:BM Chemie社製)等が挙げられる。レベリング剤は単独または2種以上を組み合わせて使用できる。
 レベリング剤の含有量は、重合性液晶化合物100質量部に対して、0.01~5質量部が好ましく、0.05~3質量部がさらに好ましい。レベリング剤の含有量が、上記範囲内であると、重合性液晶化合物を配向させることが容易であり、かつ得られる液晶硬化膜がより平滑となる傾向にあるため好ましい。
 酸化防止剤を配合することにより、重合性液晶化合物の重合反応をコントロールすることができる。酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、キノン系酸化防止剤、ニトロソ系酸化防止剤から選ばれる一次酸化防止剤であってもよいし、リン系酸化防止剤および硫黄系酸化防止剤から選ばれる二次酸化防止剤であってもよい。重合性液晶化合物の配向を乱すことなく、重合性液晶化合物を重合するためには、酸化防止剤の含有量は、重合性液晶化合物100質量部に対して、通常0.01~10質量部であり、好ましくは0.1~5質量部であり、さらに好ましくは0.1~3質量部である。酸化防止剤は単独または2種以上を組み合わせて使用できる。
 また、光増感剤を用いることにより、光重合開始剤を高感度化することができる。光増感剤としては、例えば、キサントン、チオキサントン等のキサントン類;アントラセンおよびアルキルエーテル等の置換基を有するアントラセン類;フェノチアジン;ルブレンが挙げられる。光増感剤は単独または2種以上を組み合わせて使用できる。光増感剤の含有量は、重合性液晶化合物100質量部に対して、通常0.01~10質量部であり、好ましくは0.05~5質量部であり、さらに好ましくは0.1~3質量部である。
 垂直配向液晶硬化膜形成用の重合性液晶組成物は、垂直配向促進剤および重合性液晶化合物と、溶媒や光重合開始剤などの垂直配向促進剤および重合性液晶化合物以外の成分とを所定温度で撹拌等することにより得ることができる。
 本発明において、垂直配向液晶硬化膜は下記式(2)を満たすことが好ましい。
 RthC(450)/RthC(550)≦1   (2)
〔式(2)中、RthC(450)は波長450nmにおける垂直配向液晶硬化膜の膜厚方向の位相差値を表す。RthC(550)は波長550nmにおける垂直配向液晶硬化膜の膜厚方向の位相差値を表す。〕
 上記式(2)を満たすことにより、該垂直配向液晶硬化膜を含む積層体において短波長側で楕円率の低下を抑制することができ、黒表示時の斜方反射色相を向上させることができる。垂直配向液晶硬化膜におけるRthC(450)/RthC(550)の値は、より好ましくは0.95以下、さらに好ましくは0.92以下であり、特に好ましくは0.9以下であり、また、好ましくは0.7以上、より好ましくは0.75以上、さらに好ましくは0.8以上である。
 垂直配向液晶硬化膜の膜厚方向の位相差値RthC(λ)は、垂直配向液晶硬化膜の厚さdCによって、調整することができる。面内位相差値は、下記式:
 RthC(λ)=((nxC(λ)+nyC(λ))/2-nzC(λ))×dC
(ここで、式中nxC(λ)は波長λnmにおける垂直配向液晶硬化膜の面内主屈折率、nyC(λ)は波長λnmにおける、nxC(λ)に対して面内で直交する方向の屈折率、nzC(λ)は波長λnmにおける垂直配向液晶硬化膜の厚み方向の屈折率を示し、nxC(λ)=nyC(λ)である場合には、nxC(λ)はフィルム面内で任意の方向の屈折率とすることができ、dCは垂直配向液晶硬化膜の膜厚を示す)
によって決定されることから、所望の膜厚方向の位相差値RthC(λ)を得るためには、3次元屈折率と膜厚dCとを調整すればよい。なお、3次元屈折率は、前述した重合性液晶化合物の分子構造並びに配向状態に依存する。
 また、本発明において垂直配向液晶硬化膜は、液晶硬化膜の垂直方向に高い秩序度をもって配向していることが好ましい。垂直配向液晶硬化膜において、重合性液晶化合物が高い秩序度をもって配向していることにより、該垂直配向液晶硬化膜を含む積層体を有機EL表示装置に組み込んだ場合に、黒表示時の斜方反射色相変化の抑制効果に優れる傾向にある。垂直配向液晶硬化膜における重合性液晶化合物の高い配向状態を表し、黒表示時の斜方光学補償効果の程度を示す一指標として、垂直配向液晶硬化膜は、下記式(5)を満たすことが好ましい。
 -120nm≦RthC(550)≦-30nm   (5)
 式(5)中、RthC(550)は上記と同じ意味である。黒表示時の斜方反射色相をさらに向上させ得る観点から、垂直配向液晶硬化膜の膜厚方向の位相差値RthC(550)は、より好ましくは-100nm以上、さらに好ましくは-90nm以上、特に好ましくは-80nm以上であり、また、より好ましくは-40nm以下、さらに好ましくは-50nm以下である。
 〔水平配向液晶硬化膜〕
 本発明の積層体を構成する水平配向液晶硬化膜は、重合性液晶化合物が該液晶硬化膜平面に対して水平方向に配向した状態で硬化した重合性液晶組成物の硬化物であり、好ましくは、少なくとも1つのラジカル重合性基を有する重合性液晶化合物が該液晶硬化膜の面内方向に対して水平に配向した状態で硬化してなる液晶硬化膜である。本発明において、水平配向液晶硬化膜を形成する重合性液晶組成物に含まれる重合性液晶化合物は、重合性基を有する液晶化合物を意味し、特に少なくとも1つのラジカル重合性基を有する液晶化合物が好ましい。水平配向液晶硬化膜が垂直配向液晶硬化膜に隣接して存在する場合、垂直配向液晶硬化膜と水平配向液晶硬化膜とがともに少なくとも1つのラジカル重合性基を有する重合性液晶化合物の硬化物であると、連続形成される水平配向液晶硬化膜と垂直配向液晶硬化膜との密着性が向上しやすい。特に、水平配向液晶硬化膜と垂直配向液晶硬化との密着性がより高まる傾向にあるため、水平配向液晶硬化膜を構成する重合性液晶化合物と垂直配向液晶硬化膜を構成する重合性液晶化合物とが近似するまたは同じ重合性基を有することが好ましく、水平配向液晶硬化膜と垂直配向液晶硬化膜とがともに(メタ)アクリロイル基を有する重合性液晶化合物を含む重合性液晶組成物から構成されることがより好ましい。
 水平配向液晶硬化膜を構成する重合性液晶化合物は特に限定されず、例えば位相差フィルムの分野において従来公知の重合性液晶化合物を用いることができる。具体的には、垂直配向液晶硬化膜の形成に用い得る重合性液晶化合物として例示した、式(X)、(Y)または(Z)で表される化合物を用いることができ、中でも、いわゆる逆波長分散性を示す重合性液晶化合物が好ましく、例えば、上記式(X)で表される化合物を好適に用いることができる。垂直配向液晶硬化膜形成用の重合性液晶組成物において、重合性液晶化合物は単独または2種以上を組み合わせて用いることができる。
 水平配向液晶硬化膜の形成に用いる重合性液晶組成物中の重合性液晶化合物の含有量は、重合性液晶組成物の固形分100質量部に対して、例えば70~99.5質量部であり、好ましくは80~99質量部であり、より好ましくは85~98質量部であり、さらに好ましくは90~95質量部である。重合性液晶化合物の含有量が上記範囲内であれば、得られる液晶硬化膜の配向性の観点から有利である。
 水平配向液晶硬化膜の形成に用いる重合性液晶組成物は、重合性液晶化合物に加えて、溶媒、重合開始剤、レベリング剤、酸化防止剤、光増感剤などの添加剤をさらに含んでいてもよい。これらの成分としては、垂直配向液晶硬化膜で用い得る成分として先に例示したものと同様のものが挙げられ、それぞれ、1種のみを用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 水平配向液晶硬化膜形成用の重合性液晶組成物は、重合性液晶化合物と、溶媒や光重合開始剤などの重合性液晶化合物以外の成分とを所定温度で撹拌等することにより得ることができる。
 また、本発明においては、垂直配向液晶硬化膜が波長300~400nmの間に少なくとも1つの極大吸収を有する場合に有利である理由と同様の理由により、水平配向液晶硬化膜が波長300~400nmの間に少なくとも1つの極大吸収を有することが好ましい。本発明の好適な一態様においては、垂直配向液晶硬化膜、および、前記垂直配向液晶硬化膜に隣接する、または、前記垂直配向液晶硬化膜を積層する際に光照射される位置に配置される水平配向液晶硬化膜がともに波長300~400nmの間に少なくとも1つの極大吸収を有する。
 本発明において、水平配向液晶硬化膜は下記式(1)を満たすことが好ましい。
 ReA(450)/ReA(550)≦1   (1)
〔式(1)中、ReA(λ)は波長λnmにおける水平配向液晶硬化膜の面内位相差値を表し、ReA(λ)=(nxA(λ)-nyA(λ))×dAである(式中、nxA(λ)は水平配向液晶硬化膜面内における波長λnmでの主屈折率を表し、nyA(λ)はnxAと同一面内でnxAの方向に対して直交する方向の波長λnmでの屈折率を表し、dAは水平配向液晶硬化膜の膜厚を示す)〕
 水平配向液晶硬化膜が式(1)を満たす場合、当該水平配向液晶硬化膜は、短波長での面内位相差値が長波長での面内位相差値よりも小さくなる、いわゆる逆波長分散性を示す。このような水平配向液晶硬化膜を上記垂直配向液晶硬化膜と組み合わせることにより、有機EL表示装置に組み込んだ場合の黒表示時の正面および斜方反射色相の向上効果に優れる積層体を得ることができる。逆波長分散性が向上し、水平配向液晶硬化膜の正面方向の反射色相の向上効果をより高めることができるため、ReA(450)/ReA(550)は、好ましくは0.70以上、より好ましくは0.78以上であり、また、好ましくは0.95以下、より好ましくは0.92以下である。
 上記面内位相差値は、水平配向液晶硬化膜の厚みdAによって調整することができる。面内位相差値は、上記式ReA(λ)=(nxA(λ)-nyA(λ))×dAによって決定されることから、所望の面内位相差値(ReA(λ):波長λ(nm)における水平配向液晶硬化膜の面内位相差値)を得るには、3次元屈折率と膜厚dAとを調整すればよい。
 また、水平配向液晶硬化膜が下記式(6)を満たすことが好ましい。
 120nm≦ReA(550)≦170nm   (6)
〔式(6)中、ReA(λ)は上記と同じ意味である〕
 水平配向液晶硬化膜の面内位相差ReA(550)が式(6)の範囲内であると、該水平配向液晶硬化膜を含む積層体(楕円偏光板)を有機EL表示装置に適用した場合の黒表示時の正面反射色相を向上させる効果が顕著になる。面内位相差値のさらに好ましい範囲は、130nm≦ReA(550)≦150nmである。
 〔積層体の製造方法〕
 本発明の積層体は、例えば、
 重合性液晶化合物を含む水平配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物の塗膜を形成し、該塗膜から水平配向液晶硬化膜を形成する工程(以下、「水平配向液晶硬化膜形成工程」ともいう)、および、
 重合性液晶化合物を含む垂直配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物の塗膜を形成し、該塗膜から垂直配向液晶硬化膜を形成する工程(以下、「垂直配向液晶硬化膜形成工程」ともいう)
をこの順に含む方法により製造することができる。本発明の積層体において垂直配向液晶硬化膜と水平配向液晶硬化膜とが隣接して存在する場合、水平配向液晶硬化膜形成工程と垂直配向液晶硬化膜形成工程とがこの順に連続して行われることが好ましい。さらに、水平配向液晶硬化膜を形成する前に、水平配向膜形成用組成物の塗膜を形成し、該塗膜から水平配向膜を形成する工程(以下、「水平配向膜形成工程」ともいう)を含むことが好ましく、水平配向膜形成工程、水平配向液晶硬化膜形成工程および垂直配向液晶硬化膜形成工程がこの順に連続して行われることが好ましい。水平配向膜形成工程を含む製造方法により、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜および垂直配向液晶硬化膜を含む積層体が得られる。
 水平配向液晶硬化膜形成工程において、水平配向液晶硬化膜は、例えば、
 水平配向液晶硬化膜形成用の重合性液晶組成物を基材または配向膜上に塗布して塗膜を得る工程、
 前記塗膜を乾燥させて乾燥塗膜を形成する工程、および、
 乾燥塗膜に活性エネルギー線を照射し、水平配向液晶硬化膜を形成する工程
を含む方法により製造することができる。
 重合性液晶組成物の塗膜の形成は、例えば、基材上や後述する配向膜上などに水平配向液晶硬化膜形成用の重合性液晶組成物を塗布することにより行うことができる。
 基材としては、例えば、ガラス基材やフィルム基材等が挙げられるが、加工性の観点から樹脂フィルム基材が好ましい。フィルム基材を構成する樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびノルボルネン系ポリマーのようなポリオレフィン;環状オレフィン系樹脂;ポリビニルアルコール;ポリエチレンテレフタレート;ポリメタクリル酸エステル;ポリアクリル酸エステル;トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、およびセルロースアセテートプロピオネートのようなセルロースエステル;ポリエチレンナフタレート;ポリカーボネート;ポリスルホン;ポリエーテルスルホン;ポリエーテルケトン;ポリフェニレンスルフィドおよびポリフェニレンオキシドのようなプラスチックが挙げられる。このような樹脂を、溶媒キャスト法、溶融押出法等の公知の手段により製膜して基材とすることができる。基材表面には、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、オキセタン樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂等から形成される保護層を有していてもよく、シリコーン処理のような離型処理、コロナ処理、プラズマ処理等の表面処理が施されていてもよい。
 基材として市販の製品を用いてもよい。市販のセルロースエステル基材としては、例えば、フジタックフィルムのような富士写真フィルム株式会社製のセルロースエステル基材;「KC8UX2M」、「KC8UY」、および「KC4UY」のようなコニカミノルタオプト株式会社製のセルロースエステル基材などが挙げられる。市販の環状オレフィン系樹脂としては、たとえば、「Topas(登録商標)」のようなTicona社(独)製の環状オレフィン系樹脂;「アートン(登録商標)」のようなJSR株式会社製の環状オレフィン系樹脂;「ゼオノア(ZEONOR)(登録商標)」、および「ゼオネックス(ZEONEX)(登録商標)」のような日本ゼオン株式会社製の環状オレフィン系樹脂;「アペル」(登録商標)のような三井化学株式会社製の環状オレフィン系樹脂が挙げられる。市販されている環状オレフィン系樹脂基材を用いることもできる。市販の環状オレフィン系樹脂基材としては、「エスシーナ(登録商標)」および「SCA40(登録商標)」のような積水化学工業株式会社製の環状オレフィン系樹脂基材;「ゼオノアフィルム(登録商標)」のようなオプテス株式会社製の環状オレフィン系樹脂基材;「アートンフィルム(登録商標)」のようなJSR株式会社製の環状オレフィン系樹脂基材が挙げられる。
 積層体の薄型化、基材の剥離容易性、基材のハンドリング性等の観点から、基材の厚みは、通常、5~300μmであり、好ましくは10~150μmである。
 重合性液晶組成物を基材等に塗布する方法としては、スピンコーティング法、エクストルージョン法、グラビアコーティング法、ダイコーティング法、バーコーティング法、アプリケータ法などの塗布法、フレキソ法などの印刷法等の公知の方法が挙げられる。
 次いで、溶媒を乾燥等により除去することにより、乾燥塗膜が形成される。乾燥方法としては、自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥および減圧乾燥法等が挙げられる。この際、重合性液晶組成物から得られた塗膜を加熱することにより、塗膜から溶媒を乾燥除去させるとともに、重合性液晶化合物を塗膜平面に対して水平方向に配向させることができる。塗膜の加熱温度は、用いる重合性液晶化合物および塗膜を形成する基材等の材質などを考慮して、適宜決定し得るが、重合性液晶化合物を液晶相状態へ相転移させるために液晶相転移温度以上の温度であることが通常必要である。重合性液晶組成物に含まれる溶媒を除去しながら、重合性液晶化合物を水平配向状態とするため、例えば、前記重合性液晶組成物に含まれる重合性液晶化合物の液晶相転移温度(スメクチック相転移温度またはネマチック相転移温度)程度以上の温度まで加熱することができる。
 なお、液晶相転移温度は、例えば、温度調節ステージを備えた偏光顕微鏡や、示差走査熱量計(DSC)、熱重量示差熱分析装置(TG-DTA)等を用いて測定することができる。また、重合性液晶化合物として2種以上を組み合わせて用いる場合、上記相転移温度は、重合性液晶組成物を構成する全重合性液晶化合物を重合性液晶組成物における組成と同じ比率で混合した重合性液晶化合物の混合物を用いて、1種の重合性液晶化合物を用いる場合と同様にして測定される温度を意味する。なお、一般に前記重合性液晶組成物中における重合性液晶化合物の液晶相転移温度は、重合性液晶化合物単体としての液晶相転移温度よりも下がる場合もあることが知られている。
 加熱時間は、加熱温度、用いる重合性液晶化合物の種類、溶媒の種類やその沸点およびその量等に応じて適宜決定し得るが、通常、15秒~10分であり、好ましくは0.5~5分である。
 塗膜からの溶媒の除去は、重合性液晶化合物の液晶相転移温度以上への加熱と同時に行ってもよいし、別途で行ってもよいが、生産性向上の観点から同時に行うことが好ましい。重合性液晶化合物の液晶相転移温度以上への加熱を行う前に、重合性液晶組成物から得られた塗膜中に含まれる重合性液晶化合物が重合しない条件で塗膜中の溶媒を適度に除去させるための予備乾燥工程を設けてもよい。かかる予備乾燥工程における乾燥方法としては、自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥および減圧乾燥法等が挙げられ、該乾燥工程における乾燥温度(加熱温度)は、用いる重合性液晶化合物の種類、溶媒の種類やその沸点およびその量等に応じて適宜決定し得る。
 次いで、得られた乾燥塗膜において、重合性液晶化合物の水平配向状態を保持したまま、重合性液晶化合物を重合させることにより、水平配向液晶硬化膜が形成される。重合方法としては、熱重合法や光重合法が挙げられるが、重合反応を制御しやすい観点から光重合法が好ましい。光重合において、乾燥塗膜に照射する光としては、当該乾燥塗膜に含まれる重合開始剤の種類、重合性液晶化合物の種類(特に、該重合性液晶化合物が有する重合性基の種類)およびその量に応じて適宜選択される。その具体例としては、可視光、紫外光、赤外光、X線、α線、β線およびγ線からなる群より選択される1種以上の光や活性電子線が挙げられる。中でも、重合反応の進行を制御し易い点や、光重合装置として当分野で広範に用いられているものが使用できるという点で、紫外光が好ましく、紫外光によって、光重合可能なように、重合性液晶組成物に含有される重合性液晶化合物や重合開始剤の種類を選択しておくことが好ましい。また、重合時に、適切な冷却手段により乾燥塗膜を冷却しながら光照射することで、重合温度を制御することもできる。このような冷却手段の採用により、より低温で重合性液晶化合物の重合を実施すれば、比較的耐熱性の低い基材を用いたとしても、適切に水平配向液晶硬化膜を形成できる。また、光照射時の熱による不具合(基材の熱による変形等)が発生しない範囲で重合温度を高くすることにより重合反応を促進することも可能である。光重合の際、マスキングや現像を行うなどによって、パターニングされた硬化膜を得ることもできる。
 前記活性エネルギー線の光源としては、例えば、低圧水銀ランプ、中圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ、カーボンアーク灯、タングステンランプ、ガリウムランプ、エキシマレーザー、波長範囲380~440nmを発光するLED光源、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、マイクロウェーブ励起水銀灯、メタルハライドランプ等が挙げられる。
 紫外線照射強度は、通常、10~3,000mW/cmである。紫外線照射強度は、好ましくは光重合開始剤の活性化に有効な波長領域における強度である。光を照射する時間は、通常0.1秒~10分であり、好ましくは0.1秒~5分、より好ましくは0.1秒~3分、さらに好ましくは0.1秒~1分である。このような紫外線照射強度で1回または複数回照射すると、その積算光量は、10~3,000mJ/cm、好ましくは50~2,000mJ/cm、より好ましくは100~1,000mJ/cmである。
 水平配向液晶硬化膜の厚みは、適用される表示装置に応じて適宜選択でき、好ましくは0.2~5μm、より好ましくは0.2~4μmであり、さらに好ましくは0.2~3μmである。
 水平配向液晶硬化膜の配向秩序度を高めることができるため、本発明において、水平配向液晶硬化膜形成用の重合性液晶組成物の塗膜は、得られる液晶硬化膜平面に対して水平方向に配向規制力を有する水平配向膜上に形成されることが好ましい。したがって、本発明の積層体は水平配向膜を含み、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜および垂直配向液晶硬化膜がこの順に含まれていることが好ましく、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜および垂直配向液晶硬化膜がこの順にそれぞれ隣接して存在することがより好ましい。
 なお、配向膜の配向規制力は、配向膜の種類、表面状態やラビング条件等によって任意に調整することが可能であり、配向膜が光配向性ポリマーから形成されている場合は、偏光照射条件等によって任意に調整することが可能である。
 水平配向膜としては、重合性液晶組成物の塗布等により溶解しない溶媒耐性を有し、また、溶媒の除去や後述する重合性液晶化合物の配向のための加熱処理における耐熱性を有するものが好ましい。配向膜としては、配向性ポリマーを含む配向膜、光配向膜および表面に凹凸パターンや複数の溝を有するグルブ配向膜、配向方向に延伸してある延伸フィルム等が挙げられ、配向角の精度および品質の観点から光配向膜が好ましい。
 配向性ポリマーとしては、例えば、分子内にアミド結合を有するポリアミドやゼラチン類、分子内にイミド結合を有するポリイミドおよびその加水分解物であるポリアミック酸、ポリビニルアルコール、アルキル変性ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリオキサゾール、ポリエチレンイミン、ポリスチレン、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸およびポリアクリル酸エステル類が挙げられる。中でも、ポリビニルアルコールが好ましい。配向性ポリマーは単独または2種以上を組み合わせて使用できる。
 配向性ポリマーを含む配向膜は、通常、配向性ポリマーが溶媒に溶解した組成物(以下、「配向性ポリマー組成物」ということがある)を基材に塗布し、溶媒を除去する、または、配向性ポリマー組成物を基材に塗布し、溶媒を除去し、ラビングする(ラビング法)ことで得られる。溶媒としては、重合性液晶組成物に用い得る溶媒として先に例示した溶媒と同様のものが挙げられる。
 配向性ポリマー組成物中の配向性ポリマーの濃度は、配向性ポリマー材料が、溶媒に完溶できる範囲であればよいが、溶液に対して固形分換算で0.1~20%が好ましく、0.1~10%程度がさらに好ましい。
 配向性ポリマー組成物として、市販の配向膜材料をそのまま使用してもよい。市販の配向膜材料としては、サンエバー(登録商標、日産化学工業(株)製)、オプトマー(登録商標、JSR(株)製)などが挙げられる。
 配向性ポリマー組成物を基材に塗布する方法としては、重合性液晶組成物を基材へ塗布する方法として先に例示したものと同様のものが挙げられる。
 配向性ポリマー組成物に含まれる溶媒を除去する方法としては、自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥および減圧乾燥法等が挙げられる。
 配向膜に配向規制力を付与するために、必要に応じてラビング処理を行うことができる(ラビング法)。ラビング法により配向規制力を付与する方法としては、ラビング布が巻きつけられ、回転しているラビングロールに、配向性ポリマー組成物を基材に塗布しアニールすることで基材表面に形成された配向性ポリマーの膜を接触させる方法が挙げられる。ラビング処理を行う時に、マスキングを行えば、配向の方向が異なる複数の領域(パターン)を配向膜に形成することもできる。
 本発明の好適な一態様において、水平配向膜は(メタ)アクリロイル基を有するポリマーから形成されてなる光配向膜である。水平配向膜が水平配向液晶硬化膜を構成する重合性液晶化合物と近似するまたは同じ重合性基を有する場合、水平配向膜と水平配向液晶硬化膜の密着性がより高まる傾向にあるため、水平配向膜が(メタ)アクリロイル基を有するポリマーから形成され、水平配向液晶硬化膜が(メタ)アクリロイル基を有する重合性液晶化合物を含む重合性液晶組成物から形成されてなることが好ましい。さらに、水平配向液晶硬化膜と垂直配向液晶硬化膜とが隣接して存在する場合、水平配向膜と水平配向液晶硬化膜と垂直配向液晶硬化膜との密着性がより向上するため、水平配向膜が(メタ)アクリロイル基を有するポリマーから形成され、水平配向液晶硬化膜と垂直配向液晶硬化膜とがともに(メタ)アクリロイル基を有する重合性液晶化合物を含む重合性液晶組成物から形成されてなることがより好ましい。
 光配向膜は、通常、光反応性基を有するポリマーまたはモノマーと溶媒とを含む組成物(以下、「光配向膜形成用組成物」ともいう)を基材に塗布し、溶媒を除去後に偏光(好ましくは、偏光UV)を照射することで得られる。光配向膜は、照射する偏光の偏光方向を選択することにより、配向規制力の方向を任意に制御することができる点でも有利である。
 光反応性基とは、光照射することにより液晶配向能を生じる基をいう。具体的には、光照射により生じる分子の配向誘起または異性化反応、二量化反応、光架橋反応もしくは光分解反応等の液晶配向能の起源となる光反応に関与する基が挙げられる。中でも、二量化反応または光架橋反応に関与する基が、配向性に優れる点で好ましい。光反応性基として、不飽和結合、特に二重結合を有する基が好ましく、炭素-炭素二重結合(C=C結合)、炭素-窒素二重結合(C=N結合)、窒素-窒素二重結合(N=N結合)および炭素-酸素二重結合(C=O結合)からなる群より選ばれる少なくとも1つを有する基が特に好ましい。
 C=C結合を有する光反応性基としては、ビニル基、ポリエン基、スチルベン基、スチルバゾール基、スチルバゾリウム基、カルコン基およびシンナモイル基等が挙げられる。C=N結合を有する光反応性基としては、芳香族シッフ塩基、芳香族ヒドラゾンなどの構造を有する基が挙げられる。N=N結合を有する光反応性基としては、アゾベンゼン基、アゾナフタレン基、芳香族複素環アゾ基、ビスアゾ基、ホルマザン基、および、アゾキシベンゼン構造を有する基等が挙げられる。C=O結合を有する光反応性基としては、ベンゾフェノン基、クマリン基、アントラキノン基およびマレイミド基等が挙げられる。これらの基は、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、アリルオキシ基、シアノ基、アルコキシカルボニル基、ヒドロキシル基、スルホン酸基、ハロゲン化アルキル基などの置換基を有していてもよい。
 中でも、光二量化反応に関与する光反応性基が好ましく、光配向に必要な偏光照射量が比較的少なく、かつ、熱安定性や経時安定性に優れる光配向膜が得られやすいという点で、アゾ基、シンナモイル基およびカルコン基が好ましい。光反応性基を有するポリマーとしては、アゾ基またはシンナモイル基を有するポリマーが好ましく、当該ポリマー側鎖の末端部が桂皮酸構造となるようなシンナモイル基を有するものが、水平配向膜と水平配向液晶硬化膜との密着性向上の観点から、特に好ましい。
 光配向膜形成用組成物を基材上に塗布することにより、基材上に光配向誘起層を形成することができる。該組成物に含まれる溶媒としては、重合性液晶組成物に用い得る溶媒として先に例示した溶媒と同様のものが挙げられ、光反応性基を有するポリマーあるいはモノマーの溶解性に応じて適宜選択することができる。
 光配向膜形成用組成物中の光反応性基を有するポリマーまたはモノマーの含有量は、ポリマーまたはモノマーの種類や目的とする光配向膜の厚みによって適宜調節できるが、光配向膜形成用組成物の質量に対して、少なくとも0.2質量%とすることが好ましく、0.3~10質量%の範囲がより好ましい。光配向膜の特性が著しく損なわれない範囲で、光配向膜形成用組成物は、ポリビニルアルコールやポリイミドなどの高分子材料や光増感剤を含んでいてもよい。
 光配向膜形成用組成物を基材に塗布する方法としては、配向性ポリマー組成物を基材に塗布する方法と同様の方法が挙げられる。塗布された光配向膜形成用組成物から、溶媒を除去する方法としては例えば、自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥および減圧乾燥法等が挙げられる。
 偏光を照射するには、基板上に塗布された光配向膜形成用組成物から、溶媒を除去したものに直接、偏光UVを照射する形式でも、基材側から偏光を照射し、偏光を透過させて照射する形式でもよい。また、当該偏光は、実質的に平行光であると特に好ましい。照射する偏光の波長は、光反応性基を有するポリマーまたはモノマーの光反応性基が、光エネルギーを吸収し得る波長領域のものがよい。具体的には、波長250~400nmの範囲のUV(紫外線)が特に好ましい。当該偏光照射に用いる光源としては、キセノンランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、KrF、ArFなどの紫外光レーザーなどが挙げられ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプおよびメタルハライドランプがより好ましい。これらの中でも、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプおよびメタルハライドランプが、波長313nmの紫外線の発光強度が大きいため好ましい。前記光源からの光を、適当な偏光子を通過して照射することにより、偏光UVを照射することができる。かかる偏光子としては、偏光フィルターやグラントムソン、グランテーラーなどの偏光プリズムやワイヤーグリッドタイプの偏光子を用いることができる。
 なお、ラビングまたは偏光照射を行う時に、マスキングを行えば、液晶配向の方向が異なる複数の領域(パターン)を形成することもできる。
 グルブ(groove)配向膜は、膜表面に凹凸パターンまたは複数のグルブ(溝)を有する膜である。等間隔に並んだ複数の直線状のグルブを有する膜に重合性液晶化合物を塗布した場合、その溝に沿った方向に液晶分子が配向する。
 グルブ配向膜を得る方法としては、感光性ポリイミド膜表面にパターン形状のスリットを有する露光用マスクを介して露光後、現像およびリンス処理を行って凹凸パターンを形成する方法、表面に溝を有する板状の原盤に、硬化前のUV硬化樹脂の層を形成し、形成された樹脂層を基材へ移してから硬化する方法、および、基材に形成した硬化前のUV硬化樹脂の膜に、複数の溝を有するロール状の原盤を押し当てて凹凸を形成し、その後硬化する方法等が挙げられる。
 配向膜(配向性ポリマーを含む配向膜または光配向膜)の厚みは、通常100~5000nmであり、好ましくは100~1000nm、より好ましくは100~500nm、さらに好ましくは100~300nm、特に好ましくは100~250nmである。配向膜の厚みが上記範囲内であると、水平配向規制力を十分に有し、また、積層体における該配向膜での凝集破壊の発生を生じ難い。
 垂直配向液晶硬化膜形成工程において、垂直配向液晶硬化膜は、例えば、
 垂直配向液晶硬化膜形成用の重合性液晶組成物を水平配向液晶硬化膜上に塗布して塗膜を得る工程、
 前記塗膜を乾燥させて乾燥塗膜を形成する工程、および、
 乾燥塗膜に活性エネルギー線を照射し、垂直配向液晶硬化膜を形成する工程
を含む方法により作製することができる。
 重合性液晶組成物の塗膜の形成は、例えば、水平配向液晶硬化膜上に垂直配向液晶硬化膜形成用の重合性液晶組成物を塗布することにより行うことができる。重合性液晶組成物の塗布方法としては、水平配向液晶硬化膜の製造方法で採用し得る方法と同様の方法が挙げられる。
 本発明の積層体は、本発明の効果に影響を及ぼさない限り、水平配向液晶硬化膜と垂直配向液晶硬化膜とが垂直配向規制力を有しない層(粘接着剤層を除く)を介して積層されていてもよい。そのような垂直配向規制力を有しない層としては、例えば、液晶硬化膜の機械的強度を高めたり、補強したりすることを目的とした硬化樹脂層、ハードコート層などが挙げられる。本発明の積層体が水平配向液晶硬化膜と垂直配向液晶硬化膜との間に上記のような他の層を含む場合、かかる他の層の厚みは、好ましくは0.1~4μm、より好ましくは0.5~3μmである。本発明の積層体が水平配向液晶硬化膜と垂直配向液晶硬化膜との間に上記のような他の層を含む場合、水平配向液晶硬化膜を形成した後、他の層を形成し、次いで前記他の層上に垂直配向液晶硬化膜形成用の重合性液晶組成物の塗膜を形成すればよい。
 前記硬化樹脂層は、例えば、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ樹脂、オキセタン樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂等から形成され得る。硬化樹脂層を設けることにより、硬化樹脂層に隣接して形成される液晶硬化膜が薄膜であっても硬化樹脂層が保護層または補強層として液晶硬化膜の強度を十分に補うことができる。
 次いで、溶媒を乾燥等により除去することにより、乾燥塗膜が形成される。乾燥方法としては、自然乾燥法、通風乾燥法、加熱乾燥および減圧乾燥法等が挙げられる。生産性の面からは加熱乾燥が好ましく、その場合の加熱温度は、溶媒を除去でき、かつ、重合性液晶化合物の相転移温度以上であることが好ましい。かかる工程における手順や条件は、水平配向液晶硬化膜の製造方法で採用し得るのと同様のものが挙げられる。
 得られた乾燥塗膜に活性エネルギー線(より具体的には、紫外線等)を照射し、重合性液晶化合物が塗膜平面に対して垂直方向に配向した状態を保持したまま、重合性液晶化合物を重合させることにより、垂直配向液晶硬化膜が形成される。重合方法としては、水平配向液晶硬化膜の製造方法で採用し得る方法と同様の方法が挙げられる。
 垂直配向液晶硬化膜の厚みは、適用される表示装置に応じて適宜選択でき、好ましくは0.2~3μm、より好ましくは0.2~2μmである。垂直配向液晶硬化膜が正波長分散性の場合には、0.2~1μmがさらに好ましく、逆波長分散性の場合には、0.4~2μmがさらに好ましい。
 本発明において垂直配向液晶硬化膜は垂直配向促進剤を含む重合性液晶組成物から形成され、これにより配向膜を用いなくても配向欠陥のないまたは少ない垂直配向液晶硬化膜を得ることができる。このような垂直配向液晶硬化膜を水平配向液晶硬化膜と組み合わせて含む本発明の積層体は光学特性に優れる傾向にあり、特に有機EL表示装置に適用した場合に黒表示時の正面および斜方反射色相変化の抑制効果に優れる。また、配向膜を形成する工程を必要としないため、生産効率や生産コストの面においても有利である。
 〔楕円偏光板〕
 本発明は、本発明の積層体と偏光フィルムとを含む楕円偏光板を包含する。
 偏光フィルムは、偏光機能を有するフィルムであり、吸収異方性を有する色素を吸着させた延伸フィルムや吸収異方性を有する色素を塗布したフィルムを偏光子として含むフィルム等が挙げられる。吸収異方性を有する色素としては、例えば、二色性色素が挙げられる。
 吸収異方性を有する色素を吸着させた延伸フィルムを偏光子として含むフィルムは通常、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを一軸延伸する工程、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを二色性色素で染色することにより、その二色性色素を吸着させる工程、二色性色素が吸着されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをホウ酸水溶液で処理する工程、およびホウ酸水溶液による処理後に水洗する工程を経て製造された偏光子の少なくとも一方の面に接着剤を介して透明保護フィルムで挟み込むことで作製される。
 ポリビニルアルコール系樹脂は、ポリ酢酸ビニル系樹脂をケン化することによって得られる。ポリ酢酸ビニル系樹脂としては、酢酸ビニルの単独重合体であるポリ酢酸ビニルの他、酢酸ビニルとそれに共重合可能な他の単量体との共重合体が用いられる。酢酸ビニルに共重合可能な他の単量体としては、例えば、不飽和カルボン酸類、オレフィン類、ビニルエーテル類、不飽和スルホン酸類、アンモニウム基を有するアクリルアミド類などが挙げられる。
 ポリビニルアルコール系樹脂のケン化度は、通常85~100モル%程度であり、好ましくは98モル%以上である。ポリビニルアルコール系樹脂は変性されていてもよく、例えば、アルデヒド類で変性されたポリビニルホルマールやポリビニルアセタールも使用することができる。ポリビニルアルコール系樹脂の重合度は、通常1,000~10,000程度であり、好ましくは1,500~5,000の範囲である。
 このようなポリビニルアルコール系樹脂を製膜したものが、偏光フィルムの原反フィルムとして用いられる。ポリビニルアルコール系樹脂を製膜する方法は、特に限定されるものでなく、公知の方法で製膜することができる。ポリビニルアルコール系原反フィルムの膜厚は、例えば、10~150μm程度とすることができる。
 ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの一軸延伸は、二色性色素による染色の前、染色と同時、または染色の後で行うことができる。一軸延伸を染色の後で行う場合、この一軸延伸は、ホウ酸処理の前に行ってもよいし、ホウ酸処理中に行ってもよい。また、これらの複数の段階で一軸延伸を行うことも可能である。一軸延伸にあたっては、周速の異なるロール間で一軸に延伸してもよいし、熱ロールを用いて一軸に延伸してもよい。また一軸延伸は、大気中で延伸を行う乾式延伸であってもよいし、溶媒を用い、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを膨潤させた状態で延伸を行う湿式延伸であってもよい。延伸倍率は、通常3~8倍程度である。
 ポリビニルアルコール系樹脂フィルムの二色性色素による染色は、例えば、二色性色素を含有する水溶液に、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬する方法によって行われる。
 二色性色素として、具体的には、ヨウ素や二色性の有機染料が用いられる。二色性の有機染料としては、C.I.DIRECT RED 39などのジスアゾ化合物からなる二色性直接染料および、トリスアゾ、テトラキスアゾなどの化合物からなる二色性直接染料等が挙げられる。ポリビニルアルコール系樹脂フィルムは、染色処理前に、水への浸漬処理を施しておくことが好ましい。
 二色性色素としてヨウ素を用いる場合は通常、ヨウ素およびヨウ化カリウムを含有する水溶液に、ポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬して染色する方法が採用される。この水溶液におけるヨウ素の含有量は、水100質量部あたり、通常、0.01~1質量部程度である。またヨウ化カリウムの含有量は、水100質量部あたり、通常、0.5~20質量部程度である。染色に用いる水溶液の温度は、通常20~40℃程度である。また、この水溶液への浸漬時間(染色時間)は、通常20~1,800秒程度である。
 一方、二色性色素として二色性の有機染料を用いる場合は通常、水溶性二色性染料を含む水溶液にポリビニルアルコール系樹脂フィルムを浸漬して染色する方法が採用される。この水溶液における二色性有機染料の含有量は、水100質量部あたり、通常、1×10-4~10質量部程度であり、好ましくは1×10-3~1質量部であり、さらに好ましくは1×10-3~1×10-2質量部である。この水溶液は、硫酸ナトリウム等の無機塩を染色助剤として含んでいてもよい。染色に用いる二色性染料水溶液の温度は、通常、20~80℃程度である。また、この水溶液への浸漬時間(染色時間)は、通常、10~1,800秒程度である。
 二色性色素による染色後のホウ酸処理は通常、染色されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムをホウ酸水溶液に浸漬する方法により行うことができる。このホウ酸水溶液におけるホウ酸の含有量は、水100質量部あたり、通常2~15質量部程度であり、好ましくは5~12質量部である。二色性色素としてヨウ素を用いた場合には、このホウ酸水溶液はヨウ化カリウムを含有することが好ましく、その場合のヨウ化カリウムの含有量は、水100質量部あたり、通常0.1~15質量部程度であり、好ましくは5~12質量部である。ホウ酸水溶液への浸漬時間は、通常60~1,200秒程度であり、好ましくは150~600秒、さらに好ましくは200~400秒である。ホウ酸処理の温度は、通常50℃以上であり、好ましくは50~85℃、さらに好ましくは60~80℃である。
 ホウ酸処理後のポリビニルアルコール系樹脂フィルムは通常、水洗処理される。水洗処理は、例えば、ホウ酸処理されたポリビニルアルコール系樹脂フィルムを水に浸漬する方法により行うことができる。水洗処理における水の温度は、通常5~40℃程度である。また浸漬時間は、通常1~120秒程度である。
 水洗後に乾燥処理が施されて、偏光子が得られる。乾燥処理は例えば、熱風乾燥機や遠赤外線ヒーターを用いて行うことができる。乾燥処理の温度は、通常30~100℃程度であり、好ましくは50~80℃である。乾燥処理の時間は、通常60~600秒程度であり、好ましくは120~600秒である。乾燥処理により、偏光子の水分率は実用程度にまで低減される。その水分率は、通常5~20質量%程度であり、好ましくは8~15質量%である。水分率が5質量%を下回ると、偏光子の可撓性が失われ、偏光子がその乾燥後に損傷したり、破断したりすることがある。また、水分率が20質量%を上回ると、偏光子の熱安定性が悪くなる可能性がある。
 こうしてポリビニルアルコール系樹脂フィルムに、一軸延伸、二色性色素による染色、ホウ酸処理、水洗および乾燥をして得られる偏光子の厚さは好ましくは5~40μmである。
 吸収異方性を有する色素を塗布したフィルムとしては、液晶性を有する二色性色素を含む組成物または、二色性色素と重合性液晶とを含む組成物を塗布して得られるフィルム等が挙げられる。当該フィルムは、好ましくは、その片面または両面に保護フィルムを有する。当該保護フィルムとしては、水平配向液晶硬化膜の製造に用い得る基材として先に例示した樹脂フィルムと同一のものが挙げられる。
 吸収異方性を有する色素を塗布したフィルムは薄い方が好ましいが、薄すぎると強度が低下し、加工性に劣る傾向がある。当該フィルムの厚さは、通常20μm以下であり、好ましくは5μm以下であり、より好ましくは0.5~3μmである。
 前記吸収異方性を有する色素を塗布したフィルムとしては、具体的には、特開2012-33249号公報等に記載のフィルムが挙げられる。
 このようにして得られた偏光子の少なくとも一方の面に、例えば接着剤層を介して透明保護フィルムを積層していてもよい。透明保護フィルムとしては、水平配向液晶硬化膜の製造に用い得る基材として先に例示した樹脂フィルムと同様の透明フィルムを用いることができる。
 本発明の楕円偏光板は、本発明の積層体と偏光フィルムとを含んで構成されるものであり、例えば、本発明の積層体と偏光フィルムとを接着剤層等を介して積層させることにより本発明の楕円偏光板を得ることができる。
 本発明の一実施態様においては、本発明の積層体と偏光フィルムとが積層される場合、積層体を構成する水平配向液晶硬化膜の遅相軸(光軸)と偏光フィルムの吸収軸との成す角が45±5°となるように積層することが好ましい。
 本発明の楕円偏光板は、従来の一般的な楕円偏光板、または偏光フィルムおよび位相差フィルムが備えるような構成を有していてもよい。そのような構成としては、例えば、楕円偏光板を有機EL等の表示素子に貼合するための粘着剤層(シート)、偏光フィルムや液晶硬化膜の表面を傷や汚れから保護する目的で用いられるプロテクトフィルム等が挙げられる。
 本発明の積層体および楕円偏光板は、さまざまな表示装置に用いることができる。
 表示装置とは、表示素子を有する装置であり、発光源として発光素子または発光装置を含む。表示装置としては、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置、無機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置、タッチパネル表示装置、電子放出表示装置(例えば電場放出表示装置(FED)、表面電界放出表示装置(SED))、電子ペーパー(電子インクや電気泳動素子を用いた表示装置、プラズマ表示装置、投射型表示装置(例えばグレーティングライトバルブ(GLV)表示装置、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)を有する表示装置)および圧電セラミックディスプレイなどが挙げられる。液晶表示装置は、透過型液晶表示装置、半透過型液晶表示装置、反射型液晶表示装置、直視型液晶表示装置および投写型液晶表示装置などのいずれをも含む。これらの表示装置は、2次元画像を表示する表示装置であってもよいし、3次元画像を表示する立体表示装置であってもよい。特に本発明の楕円偏光板は、その効果が顕著に発揮されやすいことから有機エレクトロルミネッセンス(EL)表示装置に好適に用いることができ、本発明の積層体は液晶表示装置およびタッチパネル表示装置に好適に用いることができる。本発明の積層体または楕円偏光板を用いることにより、表示装置の薄型化を実現しやすく、光学特性に優れ、良好な画像表示特性を発現することのできる表示装置を得ることが可能となる。
 以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。尚、例中の「%」および「部」は、特記ない限り、それぞれ質量%および質量部を意味する。
1.実施例1
(1)水平配向膜形成用組成物の調製
 下記構造の光配向性材料5質量部(重量平均分子量:30000)とシクロペンタノン(溶媒)95質量部とを成分として混合し、得られた混合物を80℃で1時間攪拌することにより、水平配向膜形成用組成物を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000023
(2)重合性液晶化合物の調製
 下記分子構造を有する重合性液晶化合物(X1)および重合性液晶化合物(X2)を、それぞれ調製した。重合性液晶化合物(X1)は、特開2010-31223号公報に記載の方法に準じて製造した。また、重合性液晶化合物(X2)は、特開2009-173893号公報に記載の方法に準じて製造した。
 重合性液晶化合物(X1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000024
 重合性液晶化合物(X2)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000025
 テトラヒドロフラン50mLに重合性液晶化合物(X1)1mgを溶解させて溶液を得た。測定用試料として得られた溶液を光路長1cmの測定用セルに入れ、測定用試料を紫外可視分光光度計(株式会社島津製作所製「UV-2450」)にセットして吸収スペクトルを測定し、得られた吸収スペクトルから極大吸収度となる波長を読み取ったところ、波長300~400nmの範囲における極大吸収波長λmaxは350nmであった。
(3)水平配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物の調製
 下記式(LC242)に示す重合性液晶化合物LC242:PaliocolorLC242(BASF社 登録商標)に対して、レベリング剤(DIC社製「F-556」)0.1質量部と、重合開始剤Irg369 3質量部とを添加した。さらに、固形分濃度が13%となるようにシクロペンタノンを添加して、これらを混合することにより水平配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物を得た。
 LC242:PaliocolorLC242(BASF社登録商標)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000026
(4)垂直配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物の調製
 液晶化合物(X2)100質量部に対して、レベリング剤「F-556」(DIC社製)0.25質量部、特願2016-514802号公報を参考にして調製したイオン性化合物A(分子量:645)1.5質量部、シランカップリング剤「KBE-9103」(信越化学工業株式会社製)0.5質量部、光重合開始剤として2-ジメチルアミノ-2-ベンジル-1-(4-モルホリノフェニル)ブタン-1-オン(BASFジャパン株式会社製「イルガキュア(登録商標)369(Irg369)」)6質量部を添加した。さらに、固形分濃度が13%となるようにN-メチル-2-ピロリドン(NMP)を添加した。この混合物を80℃で1時間攪拌することにより、垂直配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物を得た。
イオン性化合物A:
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000027
(5)水平配向液晶硬化膜の形成
 日本ゼオン社製COPフィルム(ZF14-50)にコロナ処理を実施した後、水平配向膜形成用組成物をバーコーター用いて塗布し、80℃で1分間乾燥し、偏光UV照射装置(SPOT CURE SP-9;ウシオ電機株式会社製)を用いて、波長313nmにおける積算光量:100mJ/cmで偏光UV露光を実施し、水平配向膜を得た。得られた水平配向膜の膜厚をエリプソメータで測定したところ、200nmであった。
 続いて、水平配向膜上に水平配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物を塗布し、120℃で60秒間加熱した後、高圧水銀ランプ(ユニキュアVB-15201BY-A、ウシオ電機株式会社製)を用いて、水平配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物を塗布した面から紫外線を照射(窒素雰囲気下、波長365nmにおける積算光量:500mJ/cm)することにより水平配向液晶硬化膜を形成し、基材、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜をこの順に隣接して積層した積層体を得た。得られた水平配向液晶硬化膜の膜厚をエリプソメータ―で測定したところ、1.1μmだった。
 <水平配向液晶硬化膜の位相差値測定>
 前述の基材、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜からなる積層体の水平配向液晶硬化膜面にコロナ処理を実施し、リンテック社製25μm感圧式粘着剤を介してガラスに貼合後した。得られたガラス、粘着剤、水平配向液晶硬化膜、水平配向膜、基材からなる積層体について、予め基材に位相差がないことを確認したうえで、王子計測機器株式会社製のKOBRA-WPRを用いて水平配向液晶硬化膜のRe(450)およびRe(550)を測定し、α=Re(450)/Re(550)を算出した。結果を表1に示す。
(6)垂直配向液晶硬化膜の製造
 上記の通り作製した基材、水平配向膜および水平配向液晶硬化膜からなる積層体の水平配向液晶硬化膜上にコロナ処理を実施した後、バーコーターを用いて前記垂直配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物を塗布し、120℃で60秒間加熱した。次いで、120℃に加熱したままの状態で高圧水銀ランプ(ユニキュアVB-15201BY-A、ウシオ電機株式会社製)を用いて、垂直配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物を塗布した面から紫外線を照射(窒素雰囲気下、波長365nmにおける積算光量:500mJ/cm)することにより、垂直配向液晶硬化膜を形成し、基材、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜および垂直配向液晶硬化膜をこの順に隣接して積層した積層体を得た。得られた垂直配向液晶硬化膜の膜厚をエリプソメータ(日本分光株式会社製M-220)で測定したところ、0.6μmであった。この積層体における水平配向液晶硬化膜の垂直配向液晶硬化膜とは反対側の面から垂直配向液晶硬化膜の水平配向液晶硬化膜とは反対側の面までの総膜厚T1は、1.7μmであった。
 <垂直配向液晶硬化膜の位相差値測定>
 前記手順にて作製した基材、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜、垂直配向液晶硬化膜からなる積層体の垂直配向液晶硬化膜面にコロナ処理を実施し、リンテック社製25μm感圧式粘着剤を介してガラスに貼合した。得られた積層体について、予め基材に位相差が無いことを確認した後に、王子計測機器株式会社製KOBRA-WPRを使用して光学特性測定用サンプルへの光の入射角を変化させて垂直配向液晶硬化膜および水平配向液晶硬化膜を含む積層体の正面位相差値、および進相軸中心に40°傾斜させたときの位相差値を測定した。また、同様の方法によりガラス、粘着剤、水平配向液晶硬化膜、水平配向膜、基材からなる積層体の正面位相差値、および進相軸中心に40°傾斜させたときの位相差値を測定した。
 続いて、前述の垂直配向液晶硬化膜、水平配向液晶硬化膜それぞれについて、各波長における平均屈折率を日本分光株式会社製のエリプソメータ M-220を用いて測定した。また、膜厚を浜松ホトニクス株式会社製のOptical NanoGauge膜厚計C12562-01を使用して測定した。前述の正面位相差値、進相軸中心に40°傾斜させたときの位相差値、平均屈折率、膜厚の値から、王子計測機器技術資料(http://www.oji-keisoku.co.jp/products/kobra/reference.html)を参考に3次元屈折率を算出した。得られた3次元屈折率から、以下の式に従って垂直配向液晶硬化膜および水平配向液晶硬化膜を含む積層体、並びに水平配向液晶硬化膜の光学特性を計算し、それぞれの値の差から垂直配向液晶硬化膜のRth(450)、Rth(550)の値を計算し、αth=Rth(450)/Rth(550)を算出した。結果を表1に示す。
 RthC(λ)=((nxC(λ)+nyC(λ))/2-nzC(λ))×dC
 上記式中、RthC(λ)は波長λnmにおける垂直配向液晶硬化膜の膜厚方向の位相差値を表す。また、nxC(λ)は波長λnmにおける垂直配向液晶硬化膜の面内主屈折率、nyC(λ)は波長λnmにおける、nxC(λ)に対して面内で直交する方向の屈折率、nzC(λ)は波長λnmにおける垂直配向液晶硬化膜の厚み方向の屈折率を示し、nxC(λ)=nyC(λ)である場合には、nxC(λ)はフィルム面内で任意の方向の屈折率とすることができ、dCは垂直配向液晶硬化膜の膜厚を示す。
(7)積層体の評価
 <積層体の配向性評価>
 得られた積層体をリンテック社製感圧式粘着剤(25μm)を介して5×5cm×厚み0.7mmのガラスに貼合し、基材のみを剥離した。得られたサンプルに対して、偏光顕微鏡(オリンパス株式会社製「BX-51」)を用いて、倍率200倍の条件で観察し、視野480μm×320μmにおける配向欠陥数をカウントした。ここで、配向欠陥数としては測定用サンプルに起因する配向欠陥のみをカウントし、サンプル以外の環境異物等に起因する欠陥数は除外し、カウントしなかった。偏光顕微鏡での観察結果から、以下の評価基準に基づいて積層体の配向性を評価した。〇であれば配向性に優れると判断し、△であれば光学特性に影響を与えない程度の配向性であると判断した。結果を表1に示す。
 評価基準:
○(非常に良い):配向欠陥数が0個以上5個以下である。
△(良い):配向欠陥数が6個以上20個以下である。
×(悪い):配向欠陥数が21個以上であるか、又は全く配向していない。
 <積層体の密着性試験>
 積層体の密着性試験を、JIS K5600-5-6の付着性試験(クロスカット法)を参考に、以下の通り実施した。まず、積層体の垂直配向液晶硬化膜側と5×5cm×厚み0.7mmのガラスとをリンテック社製感圧式粘着剤(25μm)を介して貼合し、積層体から基材のみを剥離した。得られたサンプルの積層体側にカッターで1mm□の切れ込みを100マス分作製した。得られた100マスの切れ込みの上にセロテープ(登録商標)(ニチバン社製)を貼合し、セロテープを剥離した後、積層体中の層間で剥離したマスの数を確認し、以下の基準にて密着性を判定した。結果を表1に示す。
 評価基準:
〇:セロテープ剥離後、積層体中の層間で剥離したマスが30マス未満である。
△:セロテープ剥離後、積層体中の層間で剥離したマスが30マス以上59マス以下である。
×:セロテープ剥離後、積層体中の層間で剥離したマスが60マス以上である。
2.実施例2
 水平配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物の調製および水平配向液晶硬化膜の形成を以下の通り変更した以外は、実施例1と同様にして、基材、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜および垂直配向液晶硬化膜をこの順に隣接して積層した積層体を作製し、積層体の密着性および配向性評価を実施した。表1に結果を示す。
(1)水平配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物の調製
 重合性液晶化合物(X1)および重合性液晶化合物(X2)を質量比90:10で混合し、混合物を得た。得られた混合物100質量部に対して、レベリング剤「BYK-361N」(BM Chemie社製)0.1質量部と、光重合開始剤として2-ジメチルアミノ-2-ベンジル-1-(4-モルホリノフェニル)ブタン-1-オン(BASFジャパン株式会社製「イルガキュア(登録商標)369(Irg369)」)6質量部を添加した。さらに、固形分濃度が13%となるようにN-メチル-2-ピロリドン(NMP)を添加した。この混合物を80℃で1時間攪拌することにより、水平配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物を得た。
(2)水平配向液晶硬化膜の形成
 日本ゼオン社製COPフィルム(ZF14-50)にコロナ処理を実施した後、水平配向膜形成用組成物をバーコーターを用いて塗布し、80℃で1分間乾燥した後、偏光UV照射装置(SPOT CURE SP-9;ウシオ電機株式会社製)を用いて、波長313nmにおける積算光量:100mJ/cmで偏光UV露光を実施し、水平配向膜を得た。得られた水平配向膜の膜厚をエリプソメータで測定したところ、200nmであった。
 続いて、前記水平配向膜上に水平配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物を塗布し、120℃で60秒間加熱した後、高圧水銀ランプ(ユニキュアVB-15201BY-A、ウシオ電機株式会社製)を用いて、水平配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物を塗布した面から紫外線を照射(窒素雰囲気下、波長365nmにおける積算光量:500mJ/cm)することにより水平配向液晶硬化膜を形成し、基材、垂直配向液晶硬化膜、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜をこの順に隣接して積層した積層体を得た。得られた水平配向液晶硬化膜の膜厚をエリプソメータ―で測定したところ、2.2μmだった。
3.実施例3
 垂直配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物の調製および垂直配向液晶硬化膜の形成を以下の通り変更した以外は、実施例2と同様にして、基材、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜および垂直配向液晶硬化膜をこの順に隣接して積層した積層体を作製し、積層体の密着性および配向性評価を実施した。表1に結果を示す。
(1)垂直配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物の調製
 重合性液晶化合物(X1)および重合性液晶化合物(X2)を質量比90:10で混合し、混合物を得た。得られた混合物100質量部に対して、レベリング剤「F-556」(DIC社製)0.25質量部、特願2016-514802号公報を参考にして調製したイオン性化合物A(分子量:645)1.5質量部、シランカップリング剤「KBE-9103」(信越化学工業株式会社製)0.5質量部、光重合開始剤として2-ジメチルアミノ-2-ベンジル-1-(4-モルホリノフェニル)ブタン-1-オン(BASFジャパン株式会社製「イルガキュア(登録商標)369(Irg369)」)6質量部を添加した。さらに、固形分濃度が13%となるようにN-メチル-2-ピロリドン(NMP)を添加した。この混合物を80℃で1時間攪拌することにより、垂直配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物を得た。
(2)垂直配向液晶硬化膜の作製
 実施例2と同様の手順にて作製した基材、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜からなる積層体の水平配向液晶硬化膜面にコロナ処理を実施した後、バーコーターを用いて垂直配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物を塗布し、120℃で60秒間加熱した。次いで、高圧水銀ランプ(ユニキュアVB-15201BY-A、ウシオ電機株式会社製)を用いて、垂直配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物を塗布した面から紫外線を照射(窒素雰囲気下、波長365nmにおける積算光量:500mJ/cm)することにより、垂直配向液晶硬化膜を形成した。得られた垂直配向液晶硬化膜の膜厚をエリプソメータ(日本分光株式会社製M-220)で測定したところ、1.2μmであった。
4.実施例4
 水平配向液晶硬化膜の形成を以下の通り変更した以外は、実施例3と同様にして、基材、硬化樹脂層、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜および垂直配向液晶硬化膜をこの順に隣接して積層した積層体を作製し、積層体の密着性および配向性評価を実施した。表1に結果を示す。
(1)水平配向液晶硬化膜の形成
 ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(アロニックスM-403 東亞合成株式会社製多官能アクリレート)50質量部、アクリレート樹脂(エベクリル4858 ダイセルユーシービー株式会社製)50質量部、2-メチル-1[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モリフォリノプロパン-1-オン(イルガキュア907;チバ スペシャルティケミカルズ社製)3質量部をイソプロパノール250質量部に溶解した溶液を調製し、アクリレート化合物を含んでなる硬化樹脂層形成用組成物を得た。
 続いて、日本ゼオン社製COPフィルム(ZF14-50)にコロナ処理を実施した後、前記硬化樹脂層形成用組成物をバーコーターで塗布し、50℃で1分間乾燥後、高圧水銀ランプ(「ユニキュアVB-15201BY-A」、ウシオ電機株式会社製)を用いて、紫外線を照射(窒素雰囲気下、波長365nmにおける積算光量:400mJ/cm)することにより、硬化樹脂層を形成した。得られた硬化樹脂層の膜厚を接触式膜厚計で測定したところ、2.0μmであった。
 次に、前述の方法にて製造した基材および硬化樹脂層からなる積層体の硬化樹脂層上にコロナ処理を実施し、水平配向膜形成用重合性液晶組成物をバーコーターを用いて塗布した。80℃で1分間乾燥した後、偏光UV照射装置(SPOT CURE SP-9;ウシオ電機株式会社製)を用いて、波長313nmにおける積算光量:100mJ/cmで偏光UV露光を実施し、水平配向膜を得た。得られた水平配向膜の膜厚をエリプソメータで測定したところ、200nmであった。
 続いて、水平配向膜上に水平配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物を塗布し、120℃で60秒間加熱した後、高圧水銀ランプ(ユニキュアVB-15201BY-A、ウシオ電機株式会社製)を用いて、水平配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物を塗布した面から紫外線を照射(窒素雰囲気下、波長365nmにおける積算光量:500mJ/cm)することにより水平配向液晶硬化膜を形成した。得られた水平配向液晶硬化膜の膜厚をエリプソメータ―で測定したところ、2.2μmだった。
5.実施例5
 垂直配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物の調製を以下の通り変更した以外は、実施例3と同様にして、基材、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜および垂直配向液晶硬化膜をこの順に隣接して積層した積層体を作製し、積層体の密着性および配向性評価を実施した。表1に結果を示す。
(1)垂直配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物の調製
 重合性液晶化合物(X1)および重合性液晶化合物(X2)を質量比90:10で混合し、混合物を得た。得られた混合物100質量部に対して、レベリング剤「F-556」(DIC社製)0.25質量部、特願2016-514802号公報を参考にして調製したイオン性化合物A(分子量:645)1.5質量部、光重合開始剤として2-ジメチルアミノ-2-ベンジル-1-(4-モルホリノフェニル)ブタン-1-オン(BASFジャパン株式会社製「イルガキュア(登録商標)369(Irg369)」)6質量部を添加した。さらに、固形分濃度が13%となるようにN-メチル-2-ピロリドン(NMP)を添加した。この混合物を80℃で1時間攪拌することにより、垂直配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物を得た。
6.実施例6
 垂直配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物の調製を以下の通り変更した以外は、実施例3と同様にして、基材、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜および垂直配向液晶硬化膜をこの順に隣接して積層した積層体を作製し、積層体の密着性および配向性評価を実施した。表1に結果を示す。
(1)垂直配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物の調製
 重合性液晶化合物(X1)および重合性液晶化合物(X2)を質量比90:10で混合し、混合物を得た。得られた混合物100質量部に対して、レベリング剤「F-556」(DIC社製)0.25質量部、シランカップリング剤「KBE-9103」(信越化学工業株式会社製)0.5質量部、光重合開始剤として2-ジメチルアミノ-2-ベンジル-1-(4-モルホリノフェニル)ブタン-1-オン(BASFジャパン株式会社製「イルガキュア(登録商標)369(Irg369)」)6質量部を添加した。さらに、固形分濃度が13%となるようにN-メチル-2-ピロリドン(NMP)を添加した。この混合物を80℃で1時間攪拌することにより、垂直配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物を得た。
7.比較例1
 垂直配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物の調製を以下の通り変更した以外は、実施例3と同様にして、基材、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜および垂直配向液晶硬化膜をこの順に隣接して積層した積層体を作製し、積層体の密着性および配向性評価を実施した。表1に結果を示す。
(1)垂直配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物の調製
 重合性液晶化合物(X1)および重合性液晶化合物(X2)を質量比90:10で混合し、混合物を得た。得られた混合物100質量部に対して、レベリング剤「F-556」(DIC社製)0.25質量部、光重合開始剤として2-ジメチルアミノ-2-ベンジル-1-(4-モルホリノフェニル)ブタン-1-オン(BASFジャパン株式会社製「イルガキュア(登録商標)369(Irg369)」)6質量部を添加した。さらに、固形分濃度が13%となるようにN-メチル-2-ピロリドン(NMP)を添加した。この混合物を80℃で1時間攪拌することにより、垂直配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000028
 本発明によれば、垂直配向膜を形成することなく垂直配向液晶硬化膜の作製が可能であり、液晶配向性および密着性を同時に向上させ得ることが確認された(実施例1~6)。これに対して、垂直配向促進剤を含まない重合性液晶組成物を用いた場合、水平配向液晶硬化膜上に垂直配向膜を形成せずに垂直配向液晶硬化膜を得ることはできなかった(比較例1)。
1:水平配向液晶硬化膜
2:垂直配向液晶硬化膜
3:水平配向膜
4:硬化樹脂層
5:基材
11:積層体

Claims (22)

  1.  水平配向液晶硬化膜と垂直配向液晶硬化膜とをこの順に含む積層体であって、
     前記水平配向液晶硬化膜は、重合性液晶化合物が該液晶硬化膜平面に対して水平方向に配向した状態で硬化した重合性液晶組成物の硬化物であり、前記垂直配向液晶硬化膜は、重合性液晶化合物が該液晶硬化膜平面に対して垂直方向に配向した状態で硬化した重合性液晶組成物の硬化物であり、
     前記垂直配向液晶硬化膜が垂直配向促進剤を含み、前記水平配向液晶硬化膜の前記垂直配向液晶硬化膜とは反対側の面から前記垂直配向液晶硬化膜の前記水平配向液晶硬化膜とは反対側の面までの総膜厚が5μm以下である、積層体。
  2.  前記水平配向液晶硬化膜と前記垂直配向液晶硬化膜とが隣接している、請求項1に記載の積層体。
  3.  前記水平配向液晶硬化膜が少なくとも1つのラジカル重合性基を有する重合性液晶化合物が該液晶硬化膜の面内方向に対して水平に配向した状態で硬化してなる液晶硬化膜であり、かつ、垂直配向液晶硬化膜が少なくとも1つのラジカル重合性基を有する重合性液晶化合物が該液晶硬化膜の面内方向に対して垂直に配向した状態で硬化してなる液晶硬化膜である、請求項1または2に記載の積層体。
  4.  水平配向液晶硬化膜が波長300~400nmの間に少なくとも1つの極大吸収を有する、請求項1~3のいずれかに記載の積層体。
  5.  水平配向液晶硬化膜が下記式(1):
      ReA(450)/ReA(550)≦1   (1)
    [式(1)中、ReA(450)は水平配向液晶硬化膜の面内方向の波長450nmにおける面内位相差値を表し、ReA(550)は水平配向液晶硬化膜の面内方向の波長550nmにおける面内位相差値を表す]
    を満たす、請求項1~4のいずれかに記載の積層体。
  6.  垂直配向液晶硬化膜が、垂直配向促進剤として非イオン性シラン化合物を含む、請求項1~5のいずれかに記載の積層体。
  7.  垂直配向液晶硬化膜が、垂直配向促進剤として非イオン性シラン化合物を含み、前記非イオン性シラン化合物がシランカップリング剤である、請求項1~6のいずれかに記載の積層体。
  8.  垂直配向液晶硬化膜が、垂直配向促進剤として非金属原子からなるイオン性化合物を含む、請求項1~7のいずれかに記載の積層体。
  9.  垂直配向液晶硬化膜が、垂直配向促進剤として非金属原子からなるイオン性化合物を含み、該イオン性化合物の分子量が100以上10,000以下である、請求項1~8のいずれかに記載の積層体。
  10.  垂直配向液晶硬化膜が、垂直配向促進剤として非イオン性シラン化合物および非金属原子からなるイオン性化合物を含む、請求項1~9のいずれかに記載の積層体。
  11.  垂直配向液晶硬化膜が波長300~400nmの間に少なくとも1つ以上の極大吸収を有する、請求項1~10のいずれかに記載の積層体。
  12.  垂直配向液晶硬化膜が下記式(2):
      RthC(450)/RthC(550)≦1   (2)
    [式(2)中、RthC(450)は垂直配向液晶硬化膜の波長450nmにおける厚み方向の位相差値を表し、RthC(550)は垂直配向液晶硬化膜の波長550nmにおける厚み方向の位相差値を表す]
    を満たす、請求項1~11のいずれかに記載の積層体。
  13.  水平配向膜を含み、水平配向膜、水平配向液晶硬化膜および垂直配向液晶硬化膜がこの順に隣接して存在する、請求項1~12のいずれかに記載の積層体。
  14.  水平配向膜が(メタ)アクリロイル基を有するポリマーから形成されてなる光配向膜である、請求項13のいずれかに記載の積層体。
  15.  水平配向膜の膜厚が100~5000nmである、請求項13または14に記載の積層体。
  16.  水平配向膜がアゾ基またはシンナモイル基を有するポリマーから形成されてなる光配向膜である、請求項13~15のいずれかに記載の積層体。
  17.  請求項1~16のいずれかに記載の積層体と、偏光フィルムとを含む楕円偏光板。
  18.  積層体を構成する水平配向液晶硬化膜の遅相軸と、偏光フィルムの吸収軸との成す角が45±5°である、請求項17に記載の楕円偏光板。
  19.  請求項17または18に記載の楕円偏光板を含む、有機EL表示装置。
  20.  請求項1~16のいずれかに記載の積層体の製造方法であって、
     重合性液晶化合物を含む水平配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物の塗膜を形成し、該塗膜から水平配向液晶硬化膜を形成する工程、および
     重合性液晶化合物を含む垂直配向液晶硬化膜形成用重合性液晶組成物の塗膜を形成し、該塗膜から垂直配向液晶硬化膜を形成する工程
    をこの順に含む、製造方法。
  21.  水平配向液晶硬化膜を形成する工程および垂直配向液晶硬化膜を形成する工程をこの順に連続して実施する、請求項20に記載の製造方法。
  22.  水平配向液晶硬化膜を形成する工程の前に、水平配向膜形成用組成物の塗膜を形成し、該塗膜から水平配向膜を形成する工程を含む、請求項20または21に記載の製造方法。
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