KR100939480B1

KR100939480B1 - 액정 필름 형성용 조성물, 광학 이방성 필름 및 이들의제조방법

Info

Publication number: KR100939480B1
Application number: KR1020057022643A
Authority: KR
Inventors: 제민 시; 타다시 아카마츠; 미치오 사토; 츠네오 하나다
Original assignee: 소니 케미카루 앤드 인포메이션 디바이스 가부시키가이샤
Priority date: 2003-12-12
Filing date: 2004-08-31
Publication date: 2010-01-29
Also published as: KR20060097561A; HK1099083A1; WO2005057258A1; TW200521209A; EP1693690A1; TWI242039B; JP2005173410A; US20070114491A1; US7427363B2; CN1886681A; CN100470270C; JP4168922B2

Abstract

본래적으로는 수평 배향 경향이 있는 액정 필름에 특별한 배향막을 사용하지 않고, 하이브리드 배향 또는 호메오트로픽(수직) 배향을 간편한 수단으로 도입할 수 있도록 한다.

액정 필름 형성용 액정 조성물은 중합성 액정 화합물에 알콕시실란 화합물의 가수 분해물을 첨가한 것이다. 알콕시실란 화합물의 가수 분해물은, 중합도 2~25의 실록산 올리고머를 함유한다. 또한, 알콕시실란 화합물은 관능기를 갖는 트리알콕시실란 화합물이다. 이 액정 필름 형성용 액정 조성물은 알콕시실란 화합물에 가수 분해 처리를 실시하여 그 가수 분해물을 얻고, 얻어진 가수 분해물을 중합성 액정 화합물에 첨가하여 균일하게 혼합하거나, 또는 알콕시실란 화합물과 중합성 액정 화합물을 균일하게 혼합하고, 그 혼합물 중에서 알콕시실란 화합물에 대하여 가수 분해 처리를 행함으로써 제조할 수 있다. 여기서, 알콕시실란 화합물 중의 알콕실기의 수가 d개인 경우에, 알콕시실란 화합물에 0.1d~2.0몰의 물로 가수 분해 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 또한, 이 액정 필름 형성용 조성물을 기재 필름상에 도공하고, 네마틱 배향시킨 후에 경화 처리함으로써 광학 이방성 필름이 얻어지지만, 그 액정 배향 형태는 네마틱 하이브리드 배향 또는 네마틱 호메오트로픽(수직) 배향인 것이 바람직하다.

Description

액정 필름 형성용 조성물, 광학 이방성 필름 및 이들의 제조방법{COMPOSITION FOR LIQUID CRYSTAL FILM FORMATION, OPTICALLY ANISOTROPIC FILM AND PROCESS FOR PRODUCING THEM}

본 발명은 액정 필름 형성용 조성물, 광학 이방성 필름, 그들의 제조방법 및 액정 표시 장치에 관한 것이다.

광학 이방성 필름은 그 자체 단독으로 또는 다른 필름과 조합으로, 위상차 필름, 시야각 보상 필름, 색보상 필름, 타원 편광 필름으로서 널리 사용되고 있다. 예컨대, 액정 표시 장치의 시야 확대를 위한 시야각 보상 필름으로서, 지지 기재 필름과 그 필름 상에 봉형상의 네마틱 액정 화합물을 네마틱 하이브리드 배향시켜 이루어지는 액정 필름으로 구성되는 광학 이방성 필름이 널리 사용되고 있다. 여기서, 네마틱 하이브리드 배향이란, 네마틱 액정 화합물 분자가 네마틱 배향되고, 또한, 네마틱 액정 화합물 분자의 다이렉터와 필름 표면이 이루는 각도가 필름의 하면으로부터 상면(공기 계면 방향)을 향하여 서서히 증대되고 있는 배향 형태이다.

이러한 네마틱 하이브리드 배향의 액정 필름은 수직 배향성 기재상에 광배향막을 형성하고, 그 상에 호메오트로픽 배향성의 봉형상 네마틱 중합성 액정 화합물을 도포하고, 가열하여 네마틱 하이브리드 배향시킨 후에, 광조사하여 광중합성 네 마틱 배향성 액정 조성물을 경화시켜 네마틱 하이브리드 배향을 고정화함으로써 제작되고 있다(특허문헌 1, 2 및 3). 또한, 배향막을 지니지 않은 지지 기재상에 특정의 구조를 갖는 네마틱 액정 재료 용액을 도포하고, 가열 건조함과 아울러 그 조건 하에서 네마틱 하이브리드 배향시키고, 또는 가열 건조 후에 더 가열에 의해 네마틱 하이브리드 배향시킨 후에 광조사하여 광중합성 네마틱 배향성 액정 조성물을 경화시켜 네마틱 하이브리드 배향을 고정화함으로써 제작되고 있다(특허문헌 4).

특허문헌 1: 일본특허공개 2002-214610호 공보

특허문헌 2: 일본특허공개 2000-98134호 공보

특허문헌 3: 일본특허공개 2003-251643호 공보

특허문헌 4: 일본특허공개 2001-55573호 공보

그러나, 특허문헌 1의 경우에는, 네마틱 하이브리드 배향시키기 위해서는, 기재 표면에 액정 분자에 비교적 큰 프리틸트각(pretilt angle)을 발생시킬 수 있는 배양막으로서, 비교적 고가인 특별한 배향막을 사용해야 하므로, 재료 비용을 초래하고, 또한, 빈번한 배양막 형성 조작을 생략할 수 없다는 문제가 있었다. 또한, 동일한 액정 조성물이라도 사용 목적에 따라서, 수평 배향, 하이브리드 배향 또는 호메오트로픽(수직) 배향을 분리해서 만드는 간편한 수법이 요구되고 있다.

본 발명의 목적은 이상의 종래의 기술의 과제를 해결하고자 하는 것이고, 본래적으로는 수평 배향 경향이 있는 액정 필름에 특별한 배향막을 사용하지 않고, 하이브리드 배향 또는 호메오트로픽(수직) 배향을 간편한 수법으로 도입할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 중합성 액정 화합물에 알콕시실란 화합물의 가수 분해물을 배향시킴으로써 얻어지는 액정 조성물로부터 특별한 배향막을 사용하지 않고, 하이브리드 배향된 액정 필름이 얻어지는 것, 또한, 그와 같은 알콕시실란 화합물의 가수 분해물의 배합량이나 가수 분해의 정도를 조정함으로써, 호메오트로픽 배향, 수평 배향, 하이브리드 배향을 분리해서 만드는 것이 가능하다는 것을 발견하고, 본 발명을 완성시켰다.

즉, 본 발명은 중합성 액정 화합물과 알콕시실란 화합물의 가수 분해물을 함유하는 광학 이방성 필름 형성용 액정 조성물을 제공한다. 또한, 본 발명은 이 액정 필름 형성용 조성물의 제조방법으로서, 알콕시실란 화합물에 가수 분해 처리를 실시하여 그 가수분해물을 얻고, 얻어진 가수분해물을 중합성 액정 화합물에 첨가하여 균일하게 혼합하거나, 또는 알콕시실란 화합물과 중합성 액정 화합물을 균일하게 혼합하고, 그 혼합물 중에서 알콕시실란 화합물에 대하여 가수분해 처리를 행하는 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 기재 필름과 이 액정 필름 형성용 조성물을 상기 기재 필름 상에 도공(塗工)하고, 경화 처리함으로써 형성된 액정 필름으로 이루어지는 광학 이방성 필름으로서, 상기 액정 필름의 고정화된 액정 배향이 네마틱 배향인 광학 이방성 필름을 제공한다. 또한, 본 발명은 이 광학 이방성 필름의 제조방법으로서, 기재 필름 상에 액정 필름 형성용 조성물을 도공하고, 중합성 액정 화합물을 네마틱 배향시키고, 그 배향 형태를 유지하면서 경화 처리함으로써 액정 필름을 형성하여 이루어지는 광학 이방성 필름의 제조방법 및 박리성 필름 상에 액정 필름 형성용 조성물을 도공하고, 중합성 액정 화합물을 네마틱 배향시켜 그 배향 형태를 유지하면서, 경화 처리함으로써 액정 필름을 형성하고, 그 액정 필름을 점착제 또는 접착제를 사용하여 기재 필름에 전사시키는 것을 특징으로 하는 광학 이방성 필름의 제조방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 이 광학 이방성 필름을 액정 패널의 적어도 한쪽면에 구비한 액정 표시 장치를 제공한다.

도 1은 액정 표시 장치의 개략 단면도이다.

도 2는 측정각도에 의한 리타데이션(retardation)값의 전형적 변화도이다.

(부호의 간단한 설명)

1: 액정 패널 2: 광학 이방성 필름(시야각 보상 필름)

3: 위상차판3 4: 편광판

5: 백라이트 6: 하드코트층

본 발명의 액정 필름 형성용 조성물은, 중합성 액정 화합물과 알콕시실란 화합물의 가수분해물을 함유한다.

알콕시실란 화합물로서는, 2 또는 3개, 바람직하게는 3개의 알콕시기, 예컨대, 무기 표면에 친화성을 갖는 메톡시기, 에톡시기를 갖는 실란 화합물로서, 실란 커플링제로 시판되어 있는 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 여기서, 실란 커플링 제란, 유기물과 규소로 구성되는 화합물로서, 분자 중에 반응성이 다른 2종류의 치환기, 즉, 무기질 재료에 친화성 또는 반응성을 갖는 관능기를 갖는 것이다.

이러한 관능기로서는, 비닐기, 에폭시기, (메타)아크릴옥시기, 머캡토기, 할로겐 원자가 열거된다. 여기서, 비닐기는 규소 원자에 직접 결합되어도 좋고, 페닐렌기나 알킬렌기를 통하여 결합되어도 좋다. 에폭시기, (메타)아크릴옥시기, 머캡토기, 할로겐 원자의 경우에는 알킬기 등을 통하여 결합될 수 있다.

본 발명에서 사용가능한 알콕시실란 화합물의 구체예로서는, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-아크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-머캡토프로필메틸디메톡시실란, 3-머캡토프로필트리에톡시실란 등이 열거된다.

본 발명에 있어서는 알콕시실란 화합물의 가수분해물을 사용하지만, 이것은 가수분해물을 사용하지 않으면, 하이브리드 배향 또는 호메오트로픽(수직) 배향을 실현시킬 수 없기 때문이다. 여기서, 알콕시실란 화합물의 가수 분해물의 주성분은, 중합도 2~25, 바람직하게는 5~15의 실록산올리고머이다.

알콕시실란 화합물이 가수분해물은 과잉의 물로 가수분해된 경우에는, 가수분해물로부터 물이 분리되고, 균일한 액정 필름이 얻어지지 않고, 과도하게 적은 물로 가수분해된 경우에는, 액정 필름에 하이브리드 배향 또는 호메오트로픽(수직) 배향을 실현시킬 수 없다. 따라서, 본 발명에서는 알콕시실란 화합물 중의 알콕시기의 수가 d개, 즉 2 또는 3개인 경우에 알콕시실란 화합물 1몰을 0.1d~2.0d몰, 바람직하게는 0.8d~1.5d몰의 물로 가수분해하여 얻어진 것을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 사용하는 중합성 액정 화합물로서는, 중합성기, 예컨대, (메타)아크릴로일기(아크로일기와 메타크로일기의 총칭), 비닐기, 알릴기, 에폭시기, 프탈이미드기, 신나모일기 등을 갖는 호메오트로픽 배향성의 공지의 디스코틱(discotic) 중합성 액정 화합물이나 봉형상의 스멕틱(smectic) 중합성 액정 화합물이 바람직하게 사용될 수 있고, 예컨대, 비페닐 유도체, 페닐벤조에이트 유도체, 스틸벤 유도체, 트리페닐렌 유도체, 트리크센 유도체 등의 분자 구조 중에, 호메오트로픽 배향성을 부여할 수 있는 기(예컨대, 말단에 부피가 큰 치환기를 갖는 방향족기, 장쇄(長鎖) 알킬기를 갖는 방향족기, 불소 원자를 갖는 방향족기)를 함유하고 있는 광경화형의 중합성 액정 화합물을 사용할 수 있다. 특히, 바람직한 중합성 액정 화합물로서는, 먼저 출원된 특허문헌 4(일본특허공개 2001-55573호 공보)의 단락 0004~0007에 개시되어 있는 일반식(1) 및 (2), 특허문헌 2(일본특허공개 2000-98134호 공보)의 단락 0049~0050에 개시되어 있는 일반식(3)~(9)의 화합물의 혼합물을 열거할 수 있다. 적어도 2종의 화합물을 함유하고, 그 중 적어도 1종이 식(1)~(9)로 나타내어지는 화합물인 중합성 액정 화합물이 특히 바람직하다. 여기서, 일반식(2)의 화합물은, 그 자체가 호메오트로픽 배향성의 봉형상의 스멕틱 중 합성 액정 화합물이고, 한편, 일반식(1)으로 나타내어지는 화합물은 그 단독으로는 통상, 액정성을 나타내지 않지만, 식(2)의 화합물과 병용하여 혼합물로 된 경우에는, 혼합 조성물 전체로서 액정성을 나타낸다.

(일반식(1) 및 (2)에 있어서, R¹, R² 및 R³은 각각 독립적으로 수소 또는 메틸기를 나타내고, X는 수소, 염소, 불소, 요오드, 탄소수 1~4개의 알킬기, 메톡시기, 시아노기 및 니트로기로 이루어지는 군에서 선택되는 1개를 나타내고, a, b 및 c는 각각 독립적으로 2~12의 정수를 나타낸다.)

(일반식(3)~(9)에 있어서, F는 1, 4-페닐렌 또는 1,4-시클로헥실렌기이고, R⁰는 할로겐, 시아노기 또는 중합성 말단기로 치환되어도 좋은 탄소수 1~12개의 할로겐화되어도 좋은 알킬기 또는 알콕시기이고, L¹ 및 L²는 각각 독립적으로 수소원자, 불소원자, 염소원자 또는 시아노기이거나, 또는 탄소수 1~7개의 할로겐화되어도 좋은 알킬기, 알콕시기 또는 알카노일기이고, x 및 y는 각각 독립적으로 1~12개 의 정수를 나타낸다.)

식(1)~(9)의 구체적인 화합물로서는, 특허문헌 3(일본특허공개 2003-251643호 공보)의 단락 0074~0076에 기재되어 있는 이하의 식(10)~(13)의 화합물 등이 열거된다.

본 발명의 액정 필름 형성용 조성물에서의 알콕시실란 화합물의 가수분해물의 함유량은 너무 적으면 발명의 효과가 얻어지지 않고, 너무 많으면 막형성성이 저하되므로, 액정 필름 형성용 조성물 중에 바람직하게는 0.1~40중량%, 보다 바람직하게는 0.5~30중량%이다.

본 발명의 액정 필름 형성용 조성물에는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 통상은 40중량% 이하, 바람직하게는 30중량% 이하, 보다 바람직하게는 20중량% 이하의 배향량으로, 중합성 액정 화합물과 공중합 가능한 비액정성의 중합성 화합물을 배합할 수 있다. 이러한 중합성 화합물로서는, 예컨대, 다가 알콜과 일염기산 또는 다염기산과의 폴리에스테르 프리폴리머에 (메타)아크릴산을 반응시켜 얻어지는 폴리에스테르(메타)아크릴레이트; 폴리올기와 2개의 이소시아네이트기를 지니는 화합물을 반응시킨 후, (메타)아크릴산을 반응시켜 얻어지는 폴리우레탄(메타)아클릴레이트; 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 폴리카르복실산 폴리글리시딜 에스테르, 폴리올폴리글시시딜에테르, 지방산 또는 지환식 에폭시 수지, 아민에폭시 수지, 트리페놀메탄형 에폭시 수지, 디히드록시벤젠형 에폭시 수지 등의 에폭시 수지와 (메타)아크릴산을 반응시켜 얻어지는 에폭시(메타)아크릴레이트 등의 광중합성 화합물이나 조성물, 또는 아크릴기나 메타크릴기를 갖는 광중합성 화합물이 열거된다.

또한, 본 발명의 액정 필름 형성용 조성물에는, 필요에 따라서, 광반응 개시제를 적당히 첨가할 수 있다. 광반응 개시제로서는, 특별히 한정되는 것은 아니고, 예컨대, 벤질(별명: 비벤조일), 벤조일에테르, 벤조일이소부틸에테르, 벤조일이소프로필에테르, 벤조페논, 벤조일안식향산, 벤조일안식향산 메틸, 4-벤조일-4'-메틸디페닐설파이드, 벤질메틸케탈, 디메틸아미노메틸벤조에이트, 2-n-부톡시에틸-4-디메틸아미노벤조에이트, p-디메틸아미노안식향산 이소아밀, 3,3'-디메틸-4-메톡시벤조페논, 메틸벤조일포메이트, 2-메틸-1-(4-(메틸티오)페닐)-2-몰포리노프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-몰포리노페닐)-부탄-1-온, 1-(4-도데실페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-(4-이소프로필페닐)-2-히드록시-2-메틸프로판-1-온, 2-클로로티옥산톤, 2,4-디에틸티옥산톤, 2,4-디이소프로필티옥산톤, 2,4-디메틸티옥산톤, 이소프로필티옥산톤, 1-클로로-4-프로폭시티옥산톤 등이 열거된다.

광반응 개시제의 첨가량은 중합성 액정 화합물 100중량부에 대해, 통상 0.01~20중량부, 바람직하게는 0.1~10중량부, 더욱 바람직하게는 0.5~5중량부이다.

본 발명의 액정 필름 형성용 조성물에는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위로, 증감제를 첨가할 수도 있다.

또한, 본 발명의 액정 필름 형성용 조성물에는, 필요에 따라서 유기 용매를 배합할 수 있다. 유기 용매를 사용함으로써, 액정 필름 형성용 조성물의 도공막의 형성을 간편하게 행할 수 있다. 이러한 유기 용매로서는, 시클로헥산, 시클로펜탄, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, n-부틸벤젠, 디에틸벤젠, 테트라린 등의 탄화수소류, 메톡시벤젠, 1,2-디메톡시벤젠, 디에틸렌글리콜디메틸에테르 등의 에테르류, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 시클로펜타논, 2,4-펜탄디온 등의 케톤류, 아세트산에틸, 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, γ-부티로락톤 등의 에스테르류, 2-피롤리돈, N-메틸-2-피롤리돈, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 등의 아미드계 용제, 클로로포름, 디클로로메탄, 사염화탄소, 디클로로에탄, 테트라클로로에탄, 트리클로로에틸렌, 테트라클로로에틸렌, 클로로벤젠, 오르소디클로로벤젠 등의 할로겐계 용제, t-부틸알콜, 디아세톤알콜, 글리세린, 모노아세틴, 에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 헥실렌글리콜, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브 등의 알콜류, 페놀, 파라클로로페놀 등의 페놀류 등이 열거되고, 이들 중에서 기재 필름의 내용제성 등을 고려하여 선택된다. 이들 의 용매는 단독 용매로서 사용할 수 있고, 2종 이상을 혼합하여 혼합 용매로서 사용할 수도 있다. 본 발명에 있어서, 액정 필름 형성용 조성물 중의 유기 용매의 사용량으로서는, 중합성 액정 화합물의 용해도나 액정 필름의 막두께에 의해 달라지지만, 통상 1~60중량%, 바람직하게는 3~40중량%의 범위에 있다.

또한, 액정 필름 형성용 조성물에는, 도공성을 향상시키기 위해 계면활성제 등을 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위로 적당히 첨가하여도 좋다. 계면활성제로서는, 예컨대, 이미다졸린, 제4급 암모늄염, 알킬아민옥사이드, 폴리아민 유도체 등의 양이온계 계면활성제, 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 축합물, 제1급 또는 제2급 알콜에톡실레이트, 알킬페놀에톡실레이트, 폴리에틸렌글리콜 및 그 에스테르, 라우릴황산 나트륨, 라우릴황산 암모늄, 라우릴황산 아민류, 알킬 치환 방향족 술폰산염, 알킬인산염, 지방족 또는 방향족 술폰산 포르말린 축합물 등의 음이온계 계면활성제, 라우릴아미드프로필베타인, 라우릴아미노아세트산 베타인 등의 양쪽성 계면활성제, 폴리에틸렌글리콜지방산 에스테르류, 폴리옥시에틸렌알킬아민 등의 비이온계 계면활성제, 퍼플루오로알킬술폰산염, 퍼플루오로알킬카르복실산염, 퍼플루오로알킬에틸렌옥시드 부가물, 퍼플루오로알킬트리메틸암모늄염, 퍼플루오로알킬기 및 친수성기 함유 올리고머, 퍼플루오로알킬기 및 친유기 함유 올리고머, 퍼플루오로알킬기 함유 우레탄 등의 불소계 계면활성제 등이 열거된다.

이러한 계면활성제의 첨가량은, 계면활성제의 종류, 액정 필름 형성용 조성물의 구성 성분의 조성비, 용매의 종류, 기재 필름의 종류 등에 의해 달라지지만, 중합성 액정 화합물에 대하여 중합 비율로 통상 10ppm~10%, 바람직하게는 100ppm~5%, 더욱 바람직하게는 0.1%~1% 범위이다.

본 발명의 액정 필름 형성용 조성물은, 알콕시실란 화합물에 가수분해 처리를 실시하여 그 가수분해물을 얻고, 얻어진 가수분해물을 중합성 액정 화합물에 첨가하여, 균일하게 혼합하거나, 또는 알콕시실란 화합물과 중합성 액정 화합물을 균일하게 혼합하고, 그 혼합물 중에서 알콕시실란 화합물에 대하여 가수 분해 처리를 행함으로써 제조할 수 있다. 여기서, 가수분해에 사용하는 물의 양은, 상술한 바와 같이 알콕시실란 화합물 중의 알콕시기의 수가 d개인 경우에, 알콕시실란 화합물 1몰에 대하여, 바람직하게는 0.1d~2.0d몰, 보다 바람직하게는 0.8d~1.5d몰이다.

또한, 가수분해시에 사용하는 물에는 소량의 산, 예컨대, 아세트산을 0.01~2% 정도 함유시켜 두는 것이 가수분해 속도를 가속시킬 수 있으므로 바람직하다. 또한, 가수분해 온도는 너무 낮으면 가수 분해 속도가 너무 느려져 실용적이지 않고, 너무 높으면 수분을 기화시키는 것이 되므로 바람직하게는 30~80℃이다. 가수분해 시간은 통상 0.5~24시간이다.

이상, 설명한 본 발명의 액정 필름 형성용 조성물은, 기재 필름 상에 도공되고, 경화 처리됨으로써 액정 필름이 되지만, 얻어지는 기재 필름/액정 필름의 적층체는 상기 액정 필름에서의 액정 배향이 네마틱 수평 배향, 바람직하게는 네마틱 하이브리드 배향 또는 네마틱 호메오트로픽(수직) 배향으로 고정화된 광학 이방성 필름이 된다. 네마틱 하이브리드 배향, 네마틱 호메오트로픽(수직) 배향 또는 네마틱 수평 배향의 분리 제작은, 첨가하는 알콕시실란 화합물의 가수 분해물의 배합량이나 가수 분해의 정도를 조정함으로써, 아울러 기재 필름의 재질을 선택함으로써 행해질 수 있다. 예컨대, 알콕시실란 화합물의 가수 분해물의 배합량을 증가시키면, 수평 배향으로부터 하이브리드 배향 또는 호메오트로픽(수직) 배향으로 변화될 수 있다. 또한, 가수분해의 정도가 향상됨에 따라 수평 배향으로부터 하이브리드 배향 또는 호메오트로픽(수직) 배향으로 변화될 수 있다. 기재 필름으로서, 비누화 트리아세틸셀룰로오스 필름, 하드코트(예컨대, 아크릴 수지 코트) 부착 트리아세틸 셀룰로오스 필름, 유리 기재를 사용함으로써 수평 배향으로부터 호메오트로픽(수직) 배향으로 변화될 수 있다.

또한, 광학 이방성 필름상에 표면 보호를 위해, 광학 이방성 필름 상에 광학적 등방성을 갖는 경화성 아크릴 수지계, 경화성 에폭시 수지계를 형성시키거나, 광학 등방성을 갖는 보호 필름을 접착시킬 수도 있다.

기재 필름으로서는 그 표면에 액정 필름 형성용 조성물의 도공막이 형성될 수 있는 것을 사용할 수 있고, 예컨대, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리아미드, 폴리에테르이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르케톤, 폴리케톤설파이드, 폴리에테르술폰, 노르보르넨계 공중합 수지(예컨대, 아톤 필름, JSR사 제작), 시클로올레핀폴리머(예컨대, 제오넥스 필름, 니폰제온사 제작), 폴리술폰, 폴리페닐렌설파이드, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리아세탈, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 아크릴 수지, 완전 비누화 폴리비닐알콜, 부분 비누화 폴리비닐알콜, 폴리프로필렌, 셀룰로오스, 미비누화 트리아세틸셀룰로오스(이하, 트리아세틸셀룰로오스를 TAC라 하는 경우가 있음), 완전 또는 부분 비누화 TAC, 에폭시 수지, 페놀 수지 등의 플 라스틱 필름이 사용될 수 있다. 이들의 플라스틱 필름은 일축 연신 필름이어도, 이축 연신 필름이어도 좋다. 또한, 이들의 플라스틱 필름은 친수화 처리나 소수화 처리 등의 표면 처리를 실시한 것이어도 좋다. 또한, 플라스틱 필름은 적층 필름이어도 좋다. 플라스틱 필름 대신에, 표면에 슬릿상의 홈이 있는 알루미늄, 철, 동 등의 금속 기재나 표면을 슬릿상으로 에칭 가공한 알칼리 글라스(glass), 붕규산 글라스, 프린트 글라스 등의 유리 기재 등을 사용할 수도 있다. 본 발명에 있어서, 사용하는 기재 필름에는 이들의 금속 기재, 글라스 기재가 포함된다.

중합성 액정 화합물을 수평 배향 또는 하이브리드 배향시키는 경우, 이러한 기재 필름의 표면에 러빙(rubbing) 처리를 실시하는 것이 바람직하다. 여기서, 러빙 처리는 기재 필름에 직접 실시되어도 좋고, 또한, 기재 필름 상에 미리 배향막을 형성하고, 그 배향막에 러빙 처리를 실시하여도 좋다. 배향막 재료로서는, 예컨대, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리비닐알콜 등을 예시할 수 있다. 러빙 처리 방법으로서는 공지의 러빙 방법을 채용할 수 있지만, 통상은 레이온, 면, 폴리아미드 등의 소재로 이루어지는 러빙천을 금속롤 등에 권취시키고, 기재 필름 또는 배향막에 접한 상태로 롤을 회전, 이동시키는 방법, 롤을 고정시킨 채 기재 필름측을 이동시키는 방법 등을 바람직하게 열거할 수 있다. 또한, 기재 필름의 종류에 따라서는, 그 표면에 비스듬히 증착시킨 산화 규소막을 배향막으로 사용할 수도 있다.

중합성 액정 화합물을 호메오트로픽(수직) 배향시키는 경우에는, 상술의 기재 필름의 표면을 러빙 처리하는 것은 반드시 필요하지 않고, 러빙 처리의 유무의 여하에 관계없이 동일하게 균일한 호메오트로픽(수직) 배향 효과가 얻어진다.

본 발명의 광학 이방성 필름은 기본적으로, 기재 필름 상에 상술의 액정 필름 형성용 조성물을 도공하고, 그 도막 중의 중합성 액정 화합물을 배향시키고, 그 배향 형태, 바람직하게는 네마틱 하이브리드 배향 형태 또는 네마틱 호메오트로픽(수직) 배향 형태를 유지하면서 경화 처리하여 액정 필름을 형성함으로써 제조할 수 있다. 이하에, 본 발명의 광학 이방성 필름의 제조방법을 보다 상세히 설명한다.

우선, 기재 필름 상에 액정 필름 형성용 조성물을 도공한다. 이 도공은 예컨대, 스핀 코트법, 롤 코트법, 프린트법, 침지 인상법, 커텐코트법(다이코트법) 등의 공지의 도공 방법에 의해 행해질 수 있다.

다음에, 액정 필름 형성용 조성물의 도공막을 통상의 방법에 의해 건조한다. 이 건조시에, 동시에 도공막의 중합성 액정 화합물을 네마틱 배향시킨다. 건조 조건은 특별히 한정되지 않고, 도공층이 유동하거나, 흘러 떨어지지 않게 유기 용매를 제거할 수 있는 조건을 선택하면 좋다. 예컨대, 실온에서의 풍건, 핫플레이트에서의 건조, 건조로에서의 건조, 온풍이나 열풍의 블로잉 건조 등을 이용하여 용매를 제거할 수 있다.

그 다음에, 네마틱 배향된 액정 필름 형성용 조성물의 도공막을 경화 처리하고, 액정 배향을 고정화시켜 액정 필름을 형성한다. 이것에 의해, 기재 필름상에 액정 필름이 형성된 광학 이방성 필름이 얻어진다.

액정 필름 형성용 조성물의 네마틱 배향된 도공막의 경화 처리는, 도공막에 전자파 조사를 함으로써 행해질 수 있다. 경화 처리에 사용되는 전자파의 파장은 특별히 한정되지 않고, 전자선, 자외선, 가시광선, 적외선(열선) 등으로부터 적당 히 선택될 수 있다. 또한, 조사 에너지, 조사시 온도, 조사 분위기, 조사 시간 등에 관해서도 액정 필름 형성용 조성물의 배합 성분 등에 따라서 적당히 결정될 수 있다.

또한, 기재 필름에 액정 필름을 형성하여 광학 이방성 필름을 제조하는 다른 방법으로서는, 박리성 필름 상에 액정 필름 형성용 조성물을 도공하고, 중합성 액정 화합물을 네마틱 배향시키고, 그 배향 형태를 유지하면서 경화 처리함으로써, 액정 필름을 형성하고, 그 액정 필름을 점착제 또는 접착제를 사용하여 기재 필름에 전사시키는 방법이 열거된다. 여기서, 점착제로서는, 광학적 등방성을 갖고 있는 것이 바람직하고, 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제, 폴리아세트산 비닐계 점착제, 에틸렌-아세트산비닐계 점착제를 바람직하게 사용할 수 있다. 그 중에서도 아크릴계 점착제를 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 접착제로서는, 광학적 등방성을 갖고 있는 것이 바람직하고, 열경화형 접착제, 광경화형 접착제, 전자선 경화형 접착제의 접착제를 사용할 수 있다. 그 중에서도 아크릴모노머, 올리고머를 주성분으로 하는 광경화형 접착제나 전자선 경화형 접착제, 에폭시 수지계의 광경화형 접착제나 전자선 경화형 접착제를 바람직하게 사용할 수 있다.

본 발명의 광학 이방성 필름은 다양한 광학 분야에서 이용할 수 있고, 그 중에서도 네마틱 하이브리드 배향이 고정되어 있는 광학 이방성 필름은 트위스티드 네마틱형 액정 표시 장치(이하, TN-LCD라 함)의 시야각 보상 필름으로서 사용할 수 있고, 또한, 각종 LCD에 배치되는 편광판과 조합시키는 것으로 타원편광판으로서 바람직하게 사용할 수도 있다. 따라서, 본 발명의 광학 이방성 필름을 공지의 액정 패널 중 적어도 한쪽면에 형성함으로써, 예컨대 시야각이 확대된 액정 표시 장치를 구성할 수 있다. 이러한 액정 표시 장치의 보다 구제적인 구성예를 참고로서 도 1에 나타낸다. 이 액정 표시 장치는, 공지의 액정 패널(1)의 양쪽면에 본 발명의 광학 이방성 필름(2)이 시야각 보상 필름으로서 형성되고, 또한, 공지의 위상차판(3), 편광판(4)이 설치되어 있는 구조를 갖는다. 액정 패널(1)의 이면측에는 공지의 백라이트(5)가 설치되어 있고, 표면측에는 공지의 하드코트층(6)이 형성되어 있는 구조를 갖는다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명한다.

(실시예)

실시예 1(트리알콕시실란 화합물의 가수분해물의 첨가량의 영향)

(기재 필름의 조제)

글라스 서포트에 붙인 표 1의 기재 필름의 한쪽면을 러빙용 레이온(R-20, 요시카와 카코우 제작)으로 한방향으로 러빙 처리하였다.

또한, 본 실시예 및 이하의 실시예에서, PVA(폴리비닐알콜) 배향막은, PVA분말의 5% 수용액을 건조 두께로 0.1~0.8㎛가 되도록 기재 필름에 도공하고, 90℃에서 10분 건조한 것을 사용하였다. 또한, PI(폴리이미드) 배향막은 5%폴리이미드 용액을 건조 두께로 0.1~0.8㎛가 되도록 글라스 기재에 도공하고, 200℃에서 1시간 건조한 것을 사용하였다.

(실란 커플링제의 가수 분해물의 조제)

알콕시기를 갖는 트리메톡시실란계 커플링제(3-아크릴옥시프로필트리메톡시 실란)(KBM-5103, 신에츠가가구고교사 제작) 1몰에 대하여 물 4.5몰(1중량% 아세트산)을 혼합하고, 60℃에서 2시간 교반하고, 투명한 용액을 실란커플링제의 가수분해물로서 얻었다. 이 용액을 겔투과 크로마토그래피로 검사하였더니, 중합도 2~25(즉, 2~25량체)의 폴리실란올 올리고머가 98% 함유되어 있었다. 그 밖에, 단량체 2%가 함유되어 있었다.

(액정 필름 형성용 조성물의 조제)

네마틱 중합성 액정 화합물(4-(6-아크릴로일옥시헥실옥시)안식향산의 4-시아노페닐에스테르(식(13)의 화합물)를 20중량% 함유)(RMM 34, 도이츠메르크사 제작) 100중량부, 광중합 개시제(2-메틸-1-(4-(메틸티오페닐)-2-몰포리노프로판-1-온)(일가큐아 907, 치바·스페셜리티·케미컬사 제작) 5부 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 200중량부를 혼합하고, 그 혼합물에 표 1의 배합량으로 실란커플링제의 가수 분해물을 혼합함으로써, 액정 필름 형성용 조성물을 얻었다.

(광학 이방성 필름의 제작)

기재 필름의 러빙 처리면에 액정 필름 형성용 조성물을 100RPM으로 10초, 이어서 680RPM으로 30초로 하는 조건으로 스핀 코트하고, 55℃의 항온 건조기에서 10분간 방치 건조하였다. 이어서, 액정 필름 형성용 조성물의 도공막에 실온하, 고압 수은 팸프를 사용하여 365nm의 적외선을 조도 80mW/cm², 조사량 1000mJ/cm²으로 조사하고, 경화시킴으로써 광학 이방성 필름을 얻었다.

평가

얻어진 광학 이방성 필름에 관해서, 액정 필름의 액정 배향 상태를 육안법과 위상차 측정법에 의해 평가하였다, 또한, 수직(호메오트리픽)배향, 하이브리드 배향, 또는 수평(호모지니어스) 배향의 확인 수단을 이하에 설명한다.

호메오트로픽(수직) 배향의 확인

(육안법)

수직 배향된 액정 필름 샘플을 크로스니콜(cross nicol)된 2장의 편광판 사이에, 편광판 사이에 편광판 광학축을 45°의 각도로 끼우고, 정면에서 필름을 경사시킨 상태로 관찰한다. 정면으로부터 관찰된 경우, 액정 필름 샘플에 위상의 지연은 없으므로(리타데이션이 없으므로), 광의 투과는 관찰되지 않는다. 한편, 좌우로 또는 상하로 필름을 경사시킨 상태로 관찰한 경우, 액정 필름에 좌우 또는 상하 동일한 정도로 위상의 지연이 발생되므로, 좌우 또는 상하 동일한 정도로 투과광이 관찰된다.

(위상차값 측정법)

수직 배향된 액정 필름의 리타데이션(위상차값)을 오츠카 덴키사 제작 광학 측정기(RETS-1100)로 액정 필름의 각도를 변경시키면서 측정하면, 측정광의 각도가 수직인 경우, 리타데이션이 0nm(550nm에서) 부근을 나타내고, 측정광의 정면으로부터의 각도가 크게 됨에 따라서 리타데이션의 값이 좌우 대칭으로 크게 되어가는 형태가 관찰된다(도 2 "측정각도에 의한 리타데이션값의 전형적 변화도" 참조).

하이브리드 배향의 확인

(육안법)

하이브리드 배향된 액정 필름 샘플을 크로스 니콜된 2장의 편광판 사이에 편광판 광학축과 45°의 각도로 끼우고, 액정 필름 표면에 대해 수직인 각도로부터 좌우로 보는 각도를 변경시켜 가면, 죄우 비대칭으로 리타데이션값이 변화되므로, 좌우 비대칭의 투과광이 관찰된다.

(위상차값 측정법)

하이브리드 배향된 액정 필름의 리타데이션(위상차값)을, 오츠카 덴키사 제작 광학 측정기(RETS-1100)로, 액정 필름의 각도를 변경시키면서 측정하면, 죄우 비대칭으로 리타데이션의 값이 변화하는 상태가 관찰된다(도 2 "측정 각도에 의한 리타데이션값의 전형적 변화도" 참조).

수평 배향의 확인

(육안법)

호모지니어스 배향된 액정 필름 샘플을 크로스 니콜된 2장의 편광판 사이에 편광판 광학축과 45°의 각도로 끼우고, 정면에서 필름을 경사시킨 상태로 관찰한다. 정면으로부터 관찰한 경우, 액정 필름 샘플에 위상의 지연이 있으므로, 광의 투과가 관찰된다. 한편, 좌우로 필름을 경사시킨 상태로 관찰한 경우, 액정 필름에 좌우 동일한 정도로 리타데이션값이 적게 되므로 좌우 동일한 정도로 투과광의 변화(저하)가 관찰된다.

(위상차값 측정법)

호모지니어스 배향된 액정 필름의 리타데이션(위상차값)을 오츠카 덴키사 제작 광학 측정기(RETS-1100)로, 액정 필름의 각도를 변경하면서 측정하면, 측정광이 수직인 경우의 리타데이션의 값을 Max로 좌우의 각도 대칭으로 리타데이션값이 저하하는 상태가 관찰된다(도 2 "측정 각도에 의한 리타데이션값의 전형적 변화도" 참조).

표 1주

*1: T80UZ, 후지 샤신 필름사 제작, 배향막 아님

*2: 후지 샤신 필름사 제작의 T80UZ를 비누화한 TAC필름(비누화 조건: 60℃의 2N-KOH 수용액 중에 5분간 침지하고, 0.5N-HCl 수용액으로 중화하고, 증류수로 수세한다), 배향막 아님

*3: 슬라이드 글라스, 마츠하가라스고교사 제작, 배향막 아님

*4: KTAC80-HC, 니폰세이시사 제작, 배향막 아님

HC(하드코트)

*5: TAC기재 필름(T80UZ, 후지샤신필름사 제작, 배향막 아님)

PVA배향막(NH-18, 니폰고세이가가쿠사 제작, 비누화율 99%)

*6: TAC기재 필름(T80UZ, 후지샤신필름사 제작, 배향막 아님)

PVA배향막(GM-14, 니폰고세이가가쿠사 제작, 비누화율 88%)

*7: TAC기재 필름(T80UZ, 후지샤신필름사 제작, 배향막 아님)

PVA배향막(T-330H, 니폰고세이가가쿠사 제작, 비누화율 99%)

*8: 글라스 기재(슬라이드 글라스, 마츠하가라스고교사 제작)

폴리이미드(PI) 배향막(AL-1054PI 옵트머, JSR제작; 건조 조건; 5중량%의 폴리아믹산 용액, 건조 조건; 80℃에서 10분, 이어서 200℃에서 60분)

*9: 글라스 기재(슬라이드 글라스, 마츠하가라스고교사 제작)

폴리이미드(PI) 배향막(AL-5580-01A, 칫소사 제작; 건조 조건; 5중량%의 폴리아믹산 용액, 건조 조건; 80℃에서 30분, 이어서 200℃에서 60분, 250℃에서 30분간)

표 1로부터, 종래의 하이브리드 배향막(폴리이미드 배향막 *9)을 사용한 경우에는 알콕시실란 화합물의 가수분해물을 첨가하지 않아도 하이브리드 배향이 형성되는 것이 확인되었다. 한편, 그 이외의 배향막을 사용한 경우 또는 배향막을 사용하지 않은 경우, 알콕시실란 화합물의 가수분해물을 첨가하지 않으면, 수평 배향이 되고, 하이브리드 배향 또는 호메오트로픽(수직) 배향이 형성되지 않지만, 알콕시실란 화합물의 가수분해물을 첨가함으로써, 배향막을 형성하지 않은 경우라도, 광학 이방성 필름의 액정 필름의 액정 배향을 하이브리드 배향 또는 수직 배향으로 할 수 있다는 것이 확인되었다. 또한, 가수분해물의 첨가량을 증가시킴으로써, 수평 배향으로부터 하이브리드 배향 또는 수직 배향으로 변경시킬 수 있다는 것이 확인되었다. 또한, 기재 필름의 재질이나 배향막의 재질을 변경시킴으로써, 액정 배향을 제어할 수 있다는 것이 확인되었다.

또한, 표 1의 액정 배향 상태에 관련하여 "하이브리드 + 수직"이라는 기재는, 하이브리드 배향의 도메인과 호메오트로픽(수직) 배향의 도메인이 존재한다는 것을 나타내고 있다.

실시예 2(트리알콕시실란 화합물의 가수 분해의 정도의 영향)

아크릴옥시기를 갖는 트리메톡시실란계 커플링제(KBM-5103, 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 신에츠가가쿠고교사 제작) 1몰에 대하여 표 2에 나타내는 양의 물(1중량% 아세트산)을 혼합한 것을 사용하는 것 이외에, 실시예 1과 동일하게, 광학 이방성 필름을 제작하고, 액정 필름의 액정 배향 상태를 육안법과 위상차 측정법에 의해 평가하였다. 얻어진 결과를 표 2에 나타낸다.

표2주 *1~*9는 표 1에서 설명한 바와 같다.

표 2로부터 알 수 있듯이, 종래의 하이브리드 배향막(폴리이미드 배향막 *9)을 사용한 경우에는, 알콕시실란 화합물의 가수분해물의 정도에 상관없이 하이브리드 배향이 형성된다는 것이 확인된다. 한편, 그 이외의 배향막을 사용한 경우 또는 배향막을 사용하지 않은 경우, 알콕시실란 화합물을 가수분해하지 않으면 수평 배향이 되고, 하이브리드 배향 또는 수직 배향이 형성되지 않지만, 알콕시실란 화합물의 가수 분해물을 첨가함으로써, 배향막을 형성하지 않은 경우라도 광학 이방성 필름의 액정 필름의 액정 배향을 하이브리드 배향 또는 수직 배향으로 할 수 있다는 것이 확인되었다. 또한, 기재 필름의 재질이나 배향막의 재질을 변경함으로써, 액정 배향을 제어할 수 있다는 것이 확인되었다.

실시예 3(트리알콕시실란 화합물의 관능기의 영향)

표 3의 관능기를 갖는 트리메톡시실란계 커플링제 또는 디메톡시실란계 커플링제(모두 신에츠가가쿠고교사 제조품) 1몰에 대하여, 각각 물 4.5몰 또는 3몰(1중량% 아세트산)을 혼합하고, 60℃에서 2시간 교반하고, 투명한 용액을 실란 커플링제의 가수 분해물로서 얻었다. 이 실란 커플링제의 가수 분해물의 5중량부를 네마틱 중합성 액정 화합물(4-(6-아크릴로일옥시헥실옥시)안식향산의 4-시아노페닐에스테르(식(13)의 화합물)를 20중량% 함유)(RMM 34, 도이츠메르크사 제작) 100중량부, 광중합 개시제(일가큐어 907, 치바·스페셜리티·케미컬사 제작) 5부 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 200중량부를 혼합한 혼합물에 혼합함으로써, 액정 필름 형성용 조성물을 얻었다. 또한, 이 얻어진 액정 필름 형성용 조성물을 사용하고, 실시예 1과 동일하게 광학 이방성 필름을 제작하고, 액정 필름의 액정 배향 상태를 위상차 측정법에 의해 평가하였다. 얻어진 결과를 표 3에 나타낸다.

표 3주 *1~*3 및 *5~*7은 표 1에서 설명한 바와 같다.

*10: TAC 베이스 필름(T80UZ, 후지 샤신 필름사 제작)

PVA배향막(PVA-117, 클라레사 제작, 비누화율 99%)

표 3으로부터, 액정 필름의 알콕시실란 화합물의 관능기가 아크릴옥시기, 메타크릴옥시기, 비닐기, 머캡토기, 클로로프로필기, 에폭시기인 경우에는, 액정 필름의 액정 배향을 하이브리드 배향 또는 수직 배향으로 할 수 있다는 것이 확인되었다.

실시예 4(중합성 액정 화합물과 트리알콕시실란 화합물을 혼합한 후에 가수분해한 예)

네마틱 중합성 액정 화합물(4-(6-아크릴로일옥시헥실옥시)안식향산의 4-시아노페닐에스테르(식(13)의 화합물)를 20중량% 함유)(RMM 34, 도이츠메르크사 제작) 100중량부, 광중합 개시제(일가큐어 907, 치바·스페셜리티·케미컬사 제작) 5부 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 200중량부를 혼합하고, 그 혼합물에 아크릴옥시기를 갖는 트리메톡시실란계 커플링제(KBM-5103, 신에츠가가쿠고교사 제작)와 물을 전자 1몰에 대하여 후자 4.5몰(1중량% 아세트산)의 비율로, 또한 트리메톡시실란계 커플링제와 물의 합계량이 5중량%가 되도록 첨가하고, 자밀(jar mill) 오븐 중에서 60℃로 20시간 교반함으로써 액정 필름 형성용 조성물을 얻었다. 이 얻어진 액정 필름 형성용 조성물을 사용하고, 실시예 1과 동일하게 광학 이방성 필름을 제작하고, 액정 필름의 액정 배향 상태를 위상차 측정법에 의해 평가하였다. 얻어진 결과를 표 4에 나타낸다. 또한, 비교를 위해, 물을 가하지 않고 조제한 액정 필름 형성용 조성물을 사용하고, 동일하게 광학 이방성 필름을 제작하고, 액정 필름의 액정 배향 상태를 위상차 측정법에 의해 평가하였다.

표 4주: *1~*9는 표 1에서 설명한 바와 같다.

표 4로부터, 알콕시실란 화합물의 가수분해는 중합성 액정 화합물과 혼합한 후에 행해져도 좋다는 것이 확인되었다.

실시예 5

도포 기재로서 박리성 기재(루미러 PET T60, 도레이사 제작)를 사용하고, 실시예 1~4와 동일하게 액정 필름을 형성하였다. 다음에, 점착제(G4100, 소노케미컬사 제작)를 사용하여 투명한 TAC로 이루어지는 기재 필름(T80UZ, 후지 샤신 필름사 제작)에, 액정 필름을 라미네이트함으로써 액정 필름을 전사하고, 그 후에 박리성 기재를 제거하고, 광학 이방성 재료를 얻었다. 얻어진 광학 이방성 재료에 관해서, 실시예 1과 동일하게 수평 배향성, 하이브리드 배향성, 호메오트로픽 배향성에 관해서 평가하였더니, 동일하게 수평 배향성, 하이브리드 배향성, 호메오트로픽 배향성을 나타내었다.

실시예 6

도포 기재로서 박리성 기재(루미러 PET T60, 도레이사 제작)를 사용하고, 실시예 1~4와 동일하게 액정 필름을 형성하였다. 다음에, UV경화형 점착제(페녹시에틸아크릴레이트)(비스코트 192#, 오사카유기화학공업사 제작) 100중량부와 광중합 개시제(일가큐어 907, 치바·스페셜리티·케미컬사 제작) 3중량부와의 혼합물)를 사용하고, 액정 필름을 투명한 TAC로 이루어지는 기재 필름(T80UZ, 후지샤신필름사 제작)에 라미네이트하고, 메탈할라이드 램프로 최대 조도 200mW/cm², 적산광량 800mJ/cm²으로 조사함으로써 경화하여 기재 필름으로 접착하고, 그 후에 박리성 기재를 제거하여 광학 이방성 재료를 얻었다. 얻어진 광학 이방성 재료에 관해서, 실시예 1과 동일하게 수평 배향성, 하이브리드 배향성, 호메오트로픽 배향성에 관해서 평가하였더니, 동일하게 수평 배향성, 하이브리드 배향성, 호메오트로픽 배향성을 나타내었다.

본 발명의 액정 필름 형성용 조성물은 중합성 액정 화합물에 알콕시실란 화합물의 가수 분해물을 첨가하고 있으므로, 특별한 배향막을 사용하지 않고 통상의 액정 기재상에 하이브리드 액정 배향을 부여할 수 있다. 또한, 알콕시실란 화합물의 가수분해물의 배합량이나 가수분해의 정도를 조정함으로써, 하이브리드 배향뿐만 아니라, 호메오트로픽(수직) 배향 또는 수평 배향을 부여할 수 있다. 또한, 얻어지는 광학 이방성 필름은, 위상차 필름, 시야각 확대 필름, 색보상 필름 등으로서 유용한다.

본 발명에 의하면, 본래적으로는 수평 배향 경향이 있는 액정 필름에, 특별한 배향막을 사용하지 않고, 하이브리드 배향 또는 수직 배향을 간편한 수단으로 도입할 수 있다. 이러한 액정 필름을 구성 요소로 하는 광학 이방성 필름은 그 자체 단독으로 또는 다른 필름과 조합으로 위상차 필름, 시야각 보상 필름, 색보상 필름, 타원 편광 필름으로서 바람직하게 사용될 수 있고, 액정 표시 장치에도 유용하다.

Claims

중합성 액정 화합물과 알콕시실란 화합물의 가수 분해물을 함유하는 것을 특징으로 하는 액정 필름 형성용 조성물.
제 1항에 있어서, 알콕시실란 화합물의 가수 분해물이 실록산 올리고머를 함유하는 것을 특징으로 하는 액정 필름 형성용 조성물.
제 2항에 있어서, 실록산 올리고머의 중합도가 2~25인 것을 특징으로 하는 액정 필름 형성용 조성물.
제 1항에 있어서, 알콕시실란 화합물이 관능기를 갖는 트리알콕시실란 화합물인 것을 특징으로 하는 액정 필름 형성용 조성물
제 4항에 있어서, 관능기가 비닐기, 에폭시기, (메타)아크릴옥시기, 머캡토기 및 할로겐 원자 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 액정 필름 형성용 조성물.
제 1항에 있어서, 중합성 액정 화합물이 중합성을 갖는 봉형상 네마틱 액정 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 액정 필름 형성용 조성물.
제 6항에 있어서, 중합성 액정 화합물이 일반식(1)로 나타내어지는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 액정 필름 형성용 조성물.

(일반식(1)에 있어서, R³은 수소 또는 메틸기를 나타내고, c는 2~12의 정수를 나타낸다)
제 1항에 있어서, 알콕시실란 화합물의 가수분해물의 함유량이 0.1~40중량%인 것을 특징으로 하는 액정 필름 형성용 조성물.
제 1항에 있어서, 알콕시실란 화합물의 가수 분해물이 알콕시실란 화합물 중의 알콕실기의 수가 d개인 경우에 알콕시실란 화합물을 0.1d~2.0d몰의 물로 가수분해하여 얻어진 것임을 특징으로 하는 액정 필름 형성용 조성물.
중합성 액정 화합물과 알콕시실란 화합물의 가수 분해물을 함유하는 액정 필름 형성용 조성물의 제조방법으로서, 알콕시실란 화합물에 가수분해 처리를 실시하여 그 가수분해물을 얻고, 얻어진 가수 분해물을 중합성 액정 화합물에 첨가하여 균일하게 혼합하거나, 또는 알콕시실란 화합물과 중합성 액정 화합물을 균일하게 혼합하고, 그 혼합물 중에서 알콕시실란 화합물에 대하여 가수 분해 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
제 10항에 있어서, 알콕시실란 화합물 중의 알콕실기의 수가 d개인 경우에, 알콕시실란 화합물에 0.1d~2.0d몰의 물로 가수 분해 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
기재 필름과 그 상에 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 기재된 액정 필름 형성용 조성물을 도공하고, 경화 처리함으로써 형성된 액정 필름으로 이루어지는 광학 이방성 필름으로서, 상기 액정 필름의 고정화된 배향이 네마틱 배향인 것을 특징으로 하는 광학 이방성 필름.
제 12항에 있어서, 상기 네마틱 배향 형태가 네마틱 하이브리드 배향 형태 또는 네마틱 호메오트로픽(수직) 배향 형태인 것을 특징으로 하는 광학 이방성 필름.
기재 필름 상에 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 기재된 액정 필름 형성용 조성물을 도공하고, 중합성 액정 화합물을 네마틱 배향시키고, 그 배향 형태를 유지하면서, 경화 처리함으로써 액정 필름을 형성하는 것을 특징으로 하는 광학 이방성 필름의 제조방법.
박리성 필름 상에 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 기재된 액정 필름 형성용 조성물을 도공하고, 중합성 액정 화합물을 네마틱 배향시키고, 그 배향 형태를 유지하면서, 경화 처리함으로써 액정 필름을 형성하고, 그 액정 필름을 점착제 또는 접착제를 사용하여 기재 필름에 전사시키는 것을 특징으로 하는 광학 이방성 필름의 제조방법.
액정 패널의 적어도 한쪽면에 제 12항에 기재된 광학 이방성 필름을 구비하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.