KR102248664B1 - 중합성 액정 조성물, 광학 이방성층, 광학 적층체, 광학 적층체의 제조 방법 및 화상 표시 장치 - Google Patents

중합성 액정 조성물, 광학 이방성층, 광학 적층체, 광학 적층체의 제조 방법 및 화상 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 도포성이 우수하여, 막두께 불균일을 억제할 수 있으며, 광학 이방성층을 형성했을 때에 상층 도포액에 대한 도포성도 양호해지는 중합성 액정 조성물, 그것을 이용하여 형성한 광학 이방성층, 광학 적층체, 광학 적층체의 제조 방법 및 화상 표시 장치를 제공하는 것을 과제로 한다. 본 발명의 중합성 액정 조성물은, 중합성 액정 화합물과, 중합 개시제와, 광, 열, 산 및 염기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 작용에 의하여 분해되어 극성기를 발생시키는 개열기를 포함하는 1가의 특정기를 갖는 화합물을 함유하는 중합성 액정 조성물이며, 특정기가, 개열기보다 말단 측에 불소 원자 또는 규소 원자를 갖는, 중합성 액정 조성물이다.

Description

중합성 액정 조성물, 광학 이방성층, 광학 적층체, 광학 적층체의 제조 방법 및 화상 표시 장치
본 발명은, 중합성 액정 조성물, 광학 이방성층, 광학 적층체, 광학 적층체의 제조 방법 및 화상 표시 장치에 관한 것이다.
광학 보상 시트 및 위상차 필름 등의 광학 필름은, 화상 착색 해소 및 시야각 확대 등의 관점에서, 다양한 화상 표시 장치에서 이용되고 있다.
광학 필름으로서는 연신 복굴절 필름이 사용되고 있었지만, 최근, 연신 복굴절 필름 대신에, 액정 화합물을 이용한 광학 이방성층을 사용하는 것이 제안되고 있다.
예를 들면, 특허문헌 1에는, 이와 같은 광학 이방성층을 적어도 2층 갖는 광학 적층체를 제작할 때의 하층용의 광학 이방성층을 형성하는 조성물로서, 중합성 액정 화합물과, 불소 원자를 갖는 화합물을 중합하여 이루어지는 부분 구조를 갖는 소정의 중합체를 함유하는 조성물이 기재되어 있다([청구항 1], [청구항 4], [청구항 11]).
국제 공개공보 제2016/092844호
본 발명자들은, 특허문헌 1 등에 기재된 중합성 액정 조성물을 이용하여 복수 층의 광학 이방성층을 보다 신속하게 형성하는 것을 검토한바, 특허문헌 1에 기재되어 있는 중합체나 다른 공지의 불소계 계면활성제를 이용하면, 중합성 액정 조성물의 도포성이 양호해지고, 또 건조 시의 건조풍으로 일으켜지는 막두께 불균일(이하, "바람 불균일"이라고도 함)도 억제할 수 있는 것을 알 수 있었지만, 사용하는 중합체나 불소계 계면활성제의 종류에 따라서는, 형성된 광학 이방성층의 상층(예를 들면, 다른 광학 이방성층, 배향막 등)을 형성하는 도포액(이하, "상층 도포액"이라고도 함)의 도포성(이하, "상층 도포성"이라고도 함)이 뒤떨어지는 경우가 있는 것을 명확하게 했다.
따라서, 본 발명은, 도포성이 우수하여, 막두께 불균일을 억제할 수 있으며, 광학 이방성층을 형성했을 때에 상층 도포액에 대한 도포성도 양호해지는 중합성 액정 조성물, 그것을 이용하여 형성한 광학 이방성층, 광학 적층체, 광학 적층체의 제조 방법 및 화상 표시 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자들은, 상기 과제를 달성하기 위하여 예의 검토한 결과, 광 등의 작용에 의하여 분해되어 극성기를 발생시키는 개열기를 포함하는 1가의 특정기를 갖고, 이 특정기의 개열기보다 말단 측에 불소 원자 또는 규소 원자를 갖는 화합물을 중합성 액정 조성물에 배합함으로써, 도포성이 우수하여, 막두께 불균일을 억제할 수 있으며, 광학 이방성층을 형성했을 때에 상층 도포액에 대한 도포성도 양호해지는 것을 발견하여, 본 발명을 완성시켰다.
즉, 이하의 구성에 의하여 상기 과제를 달성할 수 있는 것을 발견했다.
[1] 중합성 액정 화합물과, 중합 개시제와, 광, 열, 산 및 염기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 작용에 의하여 분해되어 극성기를 발생시키는 개열기를 포함하는 1가의 특정기를 갖는 화합물을 함유하는 중합성 액정 조성물로서,
특정기가, 개열기보다 말단 측에 불소 원자 또는 규소 원자를 갖는, 중합성 액정 조성물.
[2] 화합물이, 후술하는 식 (1)로 나타나는 반복 단위, 또는 후술하는 식 (2-1) 혹은 (2-2)로 나타나는 반복 단위를 갖는 중합체인, [1]에 기재된 중합성 액정 조성물.
[3] 후술하는 식 (1), (2-1) 및 (2-2) 중의 RK가, 후술하는 식 (rk-1)~(rk-13) 중 어느 하나로 나타나는 개열기인, [2]에 기재된 중합성 액정 조성물.
[4] 화합물이, 후술하는 식 (3)으로 나타나는 반복 단위를 갖는 중합체인, [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 중합성 액정 조성물.
[5] [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 중합성 액정 조성물을 이용하여 형성되는, 광학 이방성층.
[6] [5]에 기재된 광학 이방성층과, 광학 이방성층 상에 마련되는 상층을 갖는 광학 적층체로서,
광학 이방성층과 상층이 서로 인접하여 적층되어 있는, 광학 적층체.
[7] 지지체와, 지지체 상에 마련되는 제1 광학 이방성층과, 제1 광학 이방성층 상에 마련되는 제2 광학 이방성층을 갖는 광학 적층체로서,
제1 광학 이방성층이, [5]에 기재된 광학 이방성층이며,
제1 광학 이방성층과 제2 광학 이방성층이 서로 인접하여 적층되어 있는, 광학 적층체.
[8] 제2 광학 이방성층이, 중합성 액정 화합물을 함유하는 중합성 액정 조성물을 이용하여 형성되는, [7]에 기재된 광학 적층체.
[9] [8]에 기재된 광학 적층체를 제작하는 광학 적층체의 제조 방법으로서,
지지체 상에, [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 중합성 액정 조성물을 도포하는 제1 도포 공정과,
제1 도포 공정 후에, 제1 광학 이방성층을 형성하는 제1 광학 이방성층 형성 공정과,
광, 열, 산 및 염기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 작용시키는 작용 공정과,
제1 광학 이방성층 상에, 제2 광학 이방성층을 형성하는 중합성 액정 조성물을 직접 도포하는 제2 도포 공정과,
제2 도포 공정 후에, 제2 광학 이방성층을 형성하는 제2 광학 이방성층 형성 공정을 갖고,
작용 공정이, 제1 광학 이방성층 형성 공정과 제2 도포 공정의 사이, 또는 제1 광학 이방성층 형성 공정 또는 제2 도포 공정과 동시에 행하는 공정인, 광학 적층체의 제조 방법.
[10] [5]에 기재된 광학 이방성층 또는 [6] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 광학 적층체를 갖는, 화상 표시 장치.
본 발명에 의하면, 도포성이 우수하여, 막두께 불균일을 억제할 수 있으며, 광학 이방성층을 형성했을 때에 상층 도포액에 대한 도포성도 양호해지는 중합성 액정 조성물, 그것을 이용하여 형성한 광학 이방성층, 광학 적층체, 광학 적층체의 제조 방법 및 화상 표시 장치를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.
이하에 기재하는 구성 요건의 설명은, 본 발명의 대표적인 실시형태에 근거하여 이루어지는 경우가 있지만, 본 발명은 그와 같은 실시형태에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본원 명세서에 있어서, "~"를 이용하여 나타나는 수치 범위는, "~"의 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다.
또, 본 명세서에 있어서, Re(λ) 및 Rth(λ)는, 각각, 파장 λ에 있어서의 면내의 리타데이션 및 두께 방향의 리타데이션을 나타낸다. 예를 들면, Re(450)는, 파장 450nm에 있어서의 면내 리타데이션을 나타낸다. 또한, 특별한 기재가 없을 때는, 파장 λ는, 550nm로 한다.
본 발명에 있어서, Re(λ) 및 Rth(λ)는, AxoScan OPMF-1(옵토사이언스사제)에 있어서, 파장 λ로 측정한 값이다.
구체적으로는, AxoScan OPMF-1에서, 평균 굴절률((Nx+Ny+Nz)/3)과 막두께(d(μm))를 입력함으로써,
지상축(遲相軸) 방향(°)
Re(λ)=R0(λ)
Rth(λ)=((nx+ny)/2-nz)×d
가 산출된다.
또한, R0(λ)은, AxoScan OPMF-1로 산출되는 수치로서 표시되는 것이지만, Re(λ)를 의미하고 있다.
또, 본 명세서에 있어서, 굴절률 nx, ny, 및 nz는, 아베 굴절률(NAR-4T, 아타고(주)제)을 사용하고, 광원으로 나트륨 램프(λ=589nm)를 이용하여 측정한다. 또, 파장 의존성을 측정하는 경우는, 다파장 아베 굴절계 DR-M2(아타고(주)제)에서, 간섭 필터와의 조합으로 측정할 수 있다.
또, 폴리머 핸드북(JOHN WILEY & SONS, INC), 및 각종 광학 필름의 카탈로그의 값을 사용할 수 있다. 주된 광학 필름의 평균 굴절률의 값을 이하에 예시한다: 셀룰로스아실레이트(1.48), 사이클로올레핀 폴리머(1.52), 폴리카보네이트(1.59), 폴리메틸메타크릴레이트(1.49), 및 폴리스타이렌(1.59).
또, 본 명세서에 있어서, A 플레이트는 이하와 같이 정의된다.
A 플레이트는, 포지티브 A 플레이트(정(正) A 플레이트)와 네거티브 A 플레이트(부(負) A 플레이트)의 2종이 있으며, 필름면 내의 지상축 방향(면내에서의 굴절률이 최대가 되는 방향)의 굴절률을 nx, 면내의 지상축과 면내에서 직교하는 방향의 굴절률을 ny, 두께 방향의 굴절률을 nz로 했을 때, 포지티브 A 플레이트는 식 (A1)의 관계를 충족시키는 것이며, 네거티브 A 플레이트는 식 (A2)의 관계를 충족시키는 것이다. 또한, 포지티브 A 플레이트는 Rth가 양의 값을 나타내고, 네거티브 A 플레이트는 Rth가 음의 값을 나타낸다.
식 (A1) nx>ny≒nz
식 (A2) ny<nx≒nz
또한, 상기 "≒"이란, 양자가 완전하게 동일한 경우뿐만 아니라, 양자가 실질적으로 동일한 경우도 포함한다. "실질적으로 동일"이란, 예를 들면, (ny-nz)×d(단, d는 필름의 두께임)가, -10~10nm, 바람직하게는 -5~5nm인 경우도 "ny≒nz"에 포함되고, (nx-nz)×d가, -10~10nm, 바람직하게는 -5~5nm인 경우도 "nx≒nz"에 포함된다.
또, 본 명세서에 있어서, C 플레이트는, 포지티브 C 플레이트(정 C 플레이트)와 네거티브 C 플레이트(부 C 플레이트)의 2종이 있으며, 포지티브 C 플레이트는 식 (C1)의 관계를 충족시키는 것이며, 네거티브 C 플레이트는 식 (C2)의 관계를 충족시키는 것이다. 또한, 포지티브 C 플레이트는 Rth가 음의 값을 나타내고, 네거티브 C 플레이트는 Rth가 양의 값을 나타낸다.
식 (C1) nz>nx≒ny
식 (C2) nz<nx≒ny
또한, 상기 "≒"이란, 양자가 완전하게 동일한 경우뿐만 아니라, 양자가 실질적으로 동일한 경우도 포함한다. "실질적으로 동일"이란, 예를 들면, (nx-ny)×d(단, d는 필름의 두께임)가, 0~10nm, 바람직하게는 0~5nm인 경우도 "nx≒ny"에 포함된다.
[중합성 액정 조성물]
본 발명의 중합성 액정 조성물(이하, "본 발명의 액정 조성물"이라고도 약칭함)은, 중합성 액정 화합물과, 중합 개시제와, 광, 열, 산 및 염기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 작용에 의하여 분해되어 극성기를 발생시키는 개열기를 포함하는 1가의 특정기를 갖는 화합물(이하, "특정 화합물"이라고도 약칭함)을 함유한다.
또, 특정 화합물이 갖는 특정기는, 개열기보다 말단 측에 불소 원자 또는 규소 원자를 갖는다.
본 발명에 있어서는, 상술한 바와 같이, 광 등의 작용에 의하여 분해되어 극성기를 발생시키는 개열기를 포함하는 1가의 특정기를 갖고, 이 특정기의 개열기보다 말단 측에 불소 원자 또는 규소 원자를 갖는 특정 화합물을 중합성 액정 조성물에 배합함으로써, 도포성이 우수하여, 막두께 불균일을 억제할 수 있으며, 광학 이방성층을 형성했을 때에 상층 도포액에 대한 도포성도 양호해진다.
이것은, 상세하게는 분명하지 않지만, 본 발명자들은 이하와 같이 추측하고 있다.
즉, 본 발명의 액정 조성물을 도포할 때는, 불소 원자 또는 규소 원자를 갖는 특정 화합물이 계면활성제 또는 레벨링제로서 작용함으로써, 도포성이 양호해지고, 또한 막두께 불균일을 억제할 수 있었다고 생각된다.
또, 본 발명의 액정 조성물을 이용하여 광학 이방성층을 형성한 후에 있어서는, 공기 계면 측에 편재한 특정 화합물에 대하여 광, 열, 산 및 염기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 작용시킴으로써, 특정 기에 포함되는 개열기가 분해되어 극성기를 발생하고, 또한 이 개열기보다 말단 측에 존재하는 불소 원자 또는 규소 원자가 탈리함으로써, 상층 도포액의 도포성도 양호해졌다고 생각된다.
이하, 본 발명의 액정 조성물의 각 성분에 대하여 상세하게 설명한다.
〔중합성 액정 화합물〕
본 발명의 액정 조성물이 함유하는 중합성 액정 화합물은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 호메오트로픽 배향, 호모지니어스 배향, 하이브리드 배향 및 콜레스테릭 배향 중 어느 하나의 배향이 가능한 화합물을 이용할 수 있다.
여기에서, 일반적으로, 액정 화합물은 그 형상으로부터, 봉상 타입과 원반상 타입으로 분류할 수 있다. 또한 각각 저분자와 고분자 타입이 있다. 고분자란 일반적으로 중합도가 100 이상인 것을 가리킨다(고분자 물리·상전이 다이내믹스, 도이 마사오 저, 2페이지, 이와나미 쇼텐, 1992). 본 발명에서는, 어느 액정 화합물을 이용할 수도 있지만, 봉상 액정 화합물(이하, "CLC"라고도 약칭함) 또는 디스코틱 액정 화합물(원반상 액정 화합물)(이하, "DLC"라고도 약칭함)을 이용하는 것이 바람직하고, 또 모노머이거나, 중합도가 100 미만인 비교적 저분자량인 액정 화합물을 이용하는 것이 바람직하다.
또, 중합성 액정 화합물이 갖는 중합성기로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 에폭시기, 바이닐기 등을 들 수 있다.
이와 같은 중합성 액정 화합물을 중합시킴으로써, 액정 화합물의 배향을 고정할 수 있다. 또한, 액정 화합물이 중합에 의하여 고정된 후에 있어서는, 이미 액정성을 나타낼 필요는 없다.
봉상 액정 화합물로서는, 예를 들면, 일본 공표특허공보 평11-513019호의 청구항 1이나 일본 공개특허공보 2005-289980호의 단락 [0026]~[0098]에 기재된 것을 바람직하게 이용할 수 있고, 디스코틱 액정 화합물로서는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2007-108732호의 단락 [0020]~[0067]이나 일본 공개특허공보 2010-244038호의 단락 [0013]~[0108]에 기재된 것을 바람직하게 이용할 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.
본 발명에 있어서는, 상기 중합성 액정 화합물로서, 역파장 분산성의 액정 화합물을 이용할 수 있다.
여기에서, 본 명세서에 있어서 "역파장 분산성"의 액정 화합물이란, 이것을 이용하여 제작된 위상차 필름의 특정 파장(가시광 범위)에 있어서의 면내의 리타데이션(Re) 값을 측정했을 때에, 측정 파장이 커짐에 따라 Re값이 동등 또는 높아지는 것을 말한다.
역파장 분산성의 액정 화합물은, 상기와 같이 역파장 분산성의 필름을 형성할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2008-297210호에 기재된 일반식 (I)로 나타나는 화합물(특히, 단락 번호 [0034]~[0039]에 기재된 화합물), 일본 공개특허공보 2010-084032호에 기재된 일반식 (1)로 나타나는 화합물(특히, 단락 번호 [0067]~[0073]에 기재된 화합물), 및 일본 공개특허공보 2016-081035호에 기재된 일반식 (1)로 나타나는 화합물(특히, 단락 번호 [0043]~[0055]에 기재된 화합물) 등을 이용할 수 있다.
〔특정 화합물〕
본 발명의 액정 조성물이 함유하는 특정 화합물은, 광, 열, 산 및 염기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 작용에 의하여 분해되어 극성기를 발생시키는 개열기를 포함하는 1가의 특정기를 갖는 화합물이다.
또, 특정 화합물은, 특정기가, 개열기보다 말단 측에 불소 원자 또는 규소 원자를 갖는다.
여기에서, 극성기란, 헤테로 원자 또는 할로젠 원자를 적어도 1원자 이상 갖는 기를 말하고, 구체적으로는, 예를 들면, 수산기, 카보닐기, 카복시기, 아미노기, 나이트로기, 암모늄기, 사이아노기 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 수산기, 카복시기가 바람직하다.
또, 극성기를 발생시키는 개열기란, 개열에 의하여 상술한 극성기를 발생시키는 기를 말하지만, 본 발명에 있어서는, 라디칼 개열 후에 산소 분자와 반응하여, 극성기를 생성하는 기도 포함한다.
본 발명에 있어서는, 막두께 불균일(바람 불균일)을 보다 억제할 수 있는 이유로부터, 특정 화합물이, 하기 식 (1)로 나타나는 반복 단위, 또는 하기 식 (2-1) 혹은 (2-2)로 나타나는 반복 단위를 갖는 중합체인 것이 바람직하고, 그 중에서도, 하기 식 (1)로 나타나는 반복 단위를 갖는 중합체인 것이 보다 바람직하다.
[화학식 1]
Figure 112019109510392-pct00001
상기 식 (1) 및 (2-1) 중, R1은, 수소 원자 또는 탄소수 1~3의 알킬기를 나타내고, 식 (1) 중의 복수의 R1은, 각각 동일해도 되고 달라도 된다.
R1로서는, 수소 원자 또는 메틸기인 것이 바람직하다.
또, 상기 식 (1), (2-1) 및 (2-2) 중, X1 및 X2는, 각각 독립적으로 단결합 또는 2가의 연결기를 나타내고, RK는 개열기를 나타내며, RL은 불소 원자 또는 규소 원자를 포함하는 1가의 유기기를 나타낸다.
상기 식 (1), (2-1) 및 (2-2) 중의 X1 및 X2가 나타내는 2가의 연결기로서는, 예를 들면, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~10의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 알킬렌기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6~12의 아릴렌기, 에터기(-O-), 카보닐기(-C(=O)-), 및 치환기를 갖고 있어도 되는 이미노기(-NH-)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1 이상의 기를 들 수 있다.
여기에서, 알킬렌기, 아릴렌기 및 이미노기가 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 예를 들면, 알킬기, 알콕시기, 할로젠 원자, 수산기 등을 들 수 있다.
알킬기로서는, 예를 들면, 탄소수 1~18의 직쇄상, 분기쇄상 또는 환상의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 1~8의 알킬기(예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, sec-뷰틸기, t-뷰틸기, 사이클로헥실기 등)가 보다 바람직하며, 탄소수 1~4의 알킬기인 것이 더 바람직하고, 메틸기 또는 에틸기인 것이 특히 바람직하다.
알콕시기로서는, 예를 들면, 탄소수 1~18의 알콕시기가 바람직하고, 탄소수 1~8의 알콕시기(예를 들면, 메톡시기, 에톡시기, n-뷰톡시기, 메톡시에톡시기 등)가 보다 바람직하며, 탄소수 1~4의 알콕시기인 것이 더 바람직하고, 메톡시기 또는 에톡시기인 것이 특히 바람직하다.
할로젠 원자로서는, 예를 들면, 불소 원자, 염소 원자, 브로민 원자, 아이오딘 원자 등을 들 수 있고, 그 중에서도, 불소 원자, 염소 원자인 것이 바람직하다.
탄소수 1~10의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 알킬렌기에 대하여, 직쇄상의 알킬렌기로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 뷰틸렌기, 펜틸렌기, 헥실렌기, 데실렌기 등을 들 수 있다.
또, 분기상의 알킬렌기로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 다이메틸메틸렌기, 메틸에틸렌기, 2,2-다이메틸프로필렌기, 2-에틸-2-메틸프로필렌기 등을 들 수 있다.
또, 환상의 알킬렌기로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 사이클로프로필렌기, 사이클로뷰틸렌기, 사이클로펜틸렌기, 사이클로헥실렌기, 사이클로옥틸렌기, 사이클로데실렌기, 아다만테인-다이일기, 노보네인-다이일기, exo-테트라하이드로다이사이클로펜타다이엔-다이일기 등을 들 수 있고, 그 중에서도, 사이클로헥실렌기가 바람직하다.
탄소수 6~12의 아릴렌기로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 페닐렌기, 자일릴렌기, 바이페닐렌기, 나프틸렌기, 2,2'-메틸렌비스페닐기 등을 들 수 있고, 그 중에서도, 페닐렌기가 바람직하다.
상기 식 (1), (2-1) 및 (2-2) 중의 RK가 나타내는 개열기로서는, 예를 들면, 하기 식 (rk-1)~(rk-13) 중 어느 하나로 나타나는 개열기(결합)를 들 수 있다.
[화학식 2]
Figure 112019109510392-pct00002
상기 식 (rk-1)~(rk-13) 중, *1은 식 (1), (2-1) 및 (2-2) 중의 X1 및 X2 중 어느 한쪽과의 결합 위치를 나타내고, *2는 식 (1), (2-1) 및 (2-2) 중의 X1 및 X2 중 *1과 결합하고 있지 않은 측과의 결합 위치를 나타내며, R은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1가의 유기기를 나타낸다.
여기에서, R이 나타내는 1가의 유기기로서는, 예를 들면, 탄소수 1~20의 쇄상 또는 환상의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6~20의 아릴기 등을 들 수 있다.
또, 상기 식 (rk-10) 및 (rk-11) 중의 음이온부는, 개열에 영향을 미치지 않기 때문에 특별히 한정되지 않고, 무기의 음이온에서도 유기의 음이온에서도 사용하는 것이 가능하다.
무기의 음이온으로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 염화물 이온, 브로민화물 이온 등의 할로젠화물 이온; 설폰산 음이온; 등을 들 수 있다.
유기의 음이온으로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 아세트산 음이온 등의 카복실산 음이온; 메테인설폰산 음이온, 파라톨루엔설폰산 음이온 등의 유기 설폰산 음이온; 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서는, 이들 개열기 중, 광을 이용하여 개열시키는 경우에 있어서는, 양자 효율의 관점에서, 상기 식 (rk-1)로 나타나는 개열기가 바람직하고, 또 산을 이용하여 개열시키는 경우에 있어서는, 개열 속도의 관점에서, 상기 식 (rk-9)로 나타나는 개열기가 바람직하다.
상기 식 (1), (2-1) 및 (2-2) 중의 RL이 나타내는, 불소 원자 또는 규소 원자를 포함하는 1가의 유기기로서는, 예를 들면, 적어도 1개의 탄소 원자가 불소 원자를 치환기로서 갖는, 탄소수 1~20의 알킬기 또는 탄소수 2~20의 알켄일기를 들 수 있다.
상기 식 (1)로 나타나는 반복 단위를 갖는 중합체로서는, 예를 들면, 하기 식으로 나타나는 중합체를 들 수 있다. 또한, 하기 식 중, "Cf"는, 적어도 1개의 탄소 원자가 불소 원자를 치환기로서 갖는, 탄소수 1~20의 알킬기 또는 탄소수 2~20의 알켄일기를 나타낸다.
[화학식 3]
Figure 112019109510392-pct00003
Figure 112019109510392-pct00004
Figure 112019109510392-pct00005
[화학식 4]
Figure 112019109510392-pct00006
Figure 112019109510392-pct00007
Figure 112019109510392-pct00008
본 발명에 있어서는, 산을 이용하여 개열시키는 경우에 있어서는, 개열 속도 및 합성의 용이함의 관점에서, 특정 화합물이 하기 식 (3)으로 나타나는 반복 단위를 갖는 중합체인 것이 바람직하다.
[화학식 5]
Figure 112019109510392-pct00009
상기 식 (3) 중, R1은, 수소 원자 또는 탄소수 1~3의 알킬기를 나타내고, R은 수소 원자 또는 1가의 유기기를 나타내며, X는 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, ma 및 na는 각각 독립적으로 1~20의 정수를 나타내며, 복수의 R은 각각 동일해도 되고 달라도 된다.
여기에서, R이 나타내는 1가의 유기기로서는, 예를 들면, 탄소수 1~20의 쇄상 또는 환상의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6~20의 아릴기 등을 들 수 있다.
상기 식 (3) 중의 R1로서는, 수소 원자 또는 메틸기인 것이 바람직하다.
또, 상기 식 (3) 중의 R로서는, 수소 원자인 것이 바람직하다.
또, 상기 식 (3) 중의 ma는 1 또는 2인 것이 바람직하고, na는 3~7인 것이 바람직하다.
또, 상기 식 (3) 중의 X는, 불소 원자인 것이 바람직하다.
상기 식 (3)으로 나타나는 반복 단위로서는, 예를 들면, 하기 식 (3-1)~(3-6)으로 나타나는 어느 하나의 단량체를 중합함으로써 얻어지는 반복 단위를 들 수 있다.
[화학식 6]
Figure 112019109510392-pct00010
이와 같은 특정 화합물의 중량 평균 분자량(Mw)은, 1000~500000이 바람직하고, 1500~400000이 보다 바람직하며, 2000~300000이 특히 바람직하다.
또, 특정 화합물의 수평균 분자량(Mn)은, 500~250000이 바람직하고, 1000~200000이 보다 바람직하며, 1500~150000이 특히 바람직하다.
또, 특정 화합물의 분산도(Mw/Mn)는, 1.00~20.00이 바람직하고, 1.00~18.00이 보다 바람직하며, 1.00~16.00이 특히 바람직하다.
또한, 중량 평균 분자량 및 수평균 분자량은, 젤 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)에 의하여 하기의 조건으로 측정된 값이다.
[용리액] 테트라하이드로퓨란(THF)
[장치명] Ecosec HLC-8220 GPC(도소 주식회사제)
[칼럼] TSKgel SuperHZM-H, TSKgel SuperHZ4000, TSKgel SuperHZM200(도소 주식회사제)
[칼럼 온도] 40℃
[유속] 50ml/min
본 발명에 있어서는, 본 발명의 액정 조성물 중에 포함되는 특정 화합물의 함유량은, 상술한 중합성 액정 화합물 100질량부에 대하여, 0.1~10질량부인 것이 바람직하고, 0.5~5질량부인 것이 보다 바람직하다.
〔중합 개시제〕
본 발명의 액정 조성물이 함유하는 중합 개시제는 특별히 한정되지 않지만, 중합 반응의 형식에 따라, 열중합 개시제 및 광중합 개시제를 들 수 있다.
본 발명에 있어서는, 자외선 조사에 의하여 중합 반응을 개시 가능한 광중합 개시제인 것이 바람직하다.
광중합 개시제로서는, 예를 들면, α-카보닐 화합물(미국 특허공보 제2367661호, 동 2367670호 기재), 아실로인에터(미국 특허공보 제2448828호 기재), α-탄화 수소 치환 방향족 아실로인 화합물(미국 특허공보 제2722512호 기재), 다핵 퀴논 화합물(미국 특허공보 제3046127호, 동 2951758호 기재), 트라이아릴이미다졸 다이머와 p-아미노페닐케톤과의 조합(미국 특허공보 제3549367호 기재), 아크리딘 및 페나진 화합물(일본 공개특허공보 소60-105667호, 미국 특허공보 제4239850호 기재) 및 옥사다이아졸 화합물(미국 특허공보 제4212970호 기재), 아실포스핀옥사이드 화합물(일본 공고특허공보 소63-040799호, 일본 공고특허공보 평5-029234호, 일본 공개특허공보 평10-095788호, 일본 공개특허공보 평10-029997호 기재) 등을 들 수 있다.
〔광산발생제〕
본 발명의 액정 조성물은, 상술한 특정 화합물이, 산의 작용에 의하여 분해되어 극성기를 발생시키는 개열기를 포함하는 1가의 특정기를 갖는 화합물인 경우, 광산발생제를 함유하고 있는 것이 바람직하다.
광산발생제로서는, 파장 300nm 이상, 바람직하게는 파장 300~450nm의 활성광선에 감응하여, 산을 발생하는 화합물이 바람직하지만, 그 화학 구조에 제한되는 것은 아니다. 또, 파장 300nm 이상의 활성광선에 직접 감응하지 않는 광산발생제에 대해서도, 증감제와 병용함으로써 파장 300nm 이상의 활성광선에 감응하여, 산을 발생하는 화합물이면, 증감제와 조합하여 바람직하게 이용할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 광산발생제로서는, pKa가 4 이하인 산을 발생하는 광산발생제가 바람직하고, pKa가 3 이하인 산을 발생하는 광산발생제가 보다 바람직하며, 2 이하인 산을 발생하는 광산발생제가 가장 바람직하다. 또한 본 발명에 있어서, pKa는, 기본적으로 25℃의 수중에 있어서의 pKa를 가리킨다. 수중에서 측정할 수 없는 것은, 측정에 적합한 용제로 변경하여 측정한 것을 가리킨다. 구체적으로는, 화학 편람 등에 기재된 pKa를 참고로 할 수 있다. pKa가 3 이하인 산으로서는, 설폰산 또는 포스폰산인 것이 바람직하고, 설폰산인 것이 보다 바람직하다.
광산발생제의 예로서, 오늄염 화합물, 트라이클로로메틸-s-트라이아진류, 설포늄염, 아이오도늄염, 제4급 암모늄염류, 다이아조메테인 화합물, 이미드설포네이트 화합물, 및 옥심설포네이트 화합물 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 오늄염 화합물, 이미드설포네이트 화합물, 옥심설포네이트 화합물이 바람직하고, 오늄염 화합물, 옥심설포네이트 화합물이 특히 바람직하다. 광산발생제는, 1종 단독 또는 2종류 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
〔용매〕
본 발명의 액정 조성물은, 광학 이방성층을 형성하는 작업성 등의 관점에서, 용매를 함유하는 것이 바람직하다.
용매로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 케톤류(예를 들면, 아세톤, 2-뷰탄온, 메틸아이소뷰틸케톤, 사이클로헥산온 등), 에터류(예를 들면, 다이옥세인, 테트라하이드로퓨란 등), 지방족 탄화 수소류(예를 들면, 헥세인 등), 지환식 탄화 수소류(예를 들면, 사이클로헥세인 등), 방향족 탄화 수소류(예를 들면, 톨루엔, 자일렌, 트라이메틸벤젠 등), 할로젠화 탄소류(예를 들면, 다이클로로메테인, 다이클로로에테인, 다이클로로벤젠, 클로로톨루엔 등), 에스터류(예를 들면, 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 뷰틸 등), 물, 알코올류(예를 들면, 에탄올, 아이소프로판올, 뷰탄올, 사이클로헥산올 등), 셀로솔브류(예를 들면, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브 등), 셀로솔브아세테이트류, 설폭사이드류(예를 들면, 다이메틸설폭사이드 등), 아마이드류(예를 들면, 다이메틸폼아마이드, 다이메틸아세트아마이드 등) 등을 들 수 있고, 이들을 1종 단독으로 이용해도 되며, 2종 이상을 병용해도 된다.
[광학 이방성층]
본 발명의 광학 이방성층은, 상술한 본 발명의 액정 조성물을 이용하여 형성되는 광학 이방성막이다.
광학 이방성막의 형성 방법으로서는, 예를 들면, 상술한 본 발명의 액정 조성물을 이용하여, 원하는 배향 상태로 한 후에, 중합에 의하여 고정화하는 방법 등을 들 수 있다.
또, 중합 조건은 특별히 한정되지 않지만, 광조사에 의한 중합에 있어서는, 자외선을 이용하는 것이 바람직하다. 조사량은, 10mJ/cm2~50J/cm2인 것이 바람직하고, 20mJ/cm2~5J/cm2인 것이 보다 바람직하며, 30mJ/cm2~3J/cm2인 것이 더 바람직하고, 50~1000mJ/cm2인 것이 특히 바람직하다. 또, 중합 반응을 촉진하기 위하여, 가열 조건하에서 실시해도 된다.
[광학 적층체]
본 발명의 광학 적층체는, 본 발명의 광학 이방성층과, 광학 이방성층 상에 마련되는 상층을 갖는 광학 적층체로서, 광학 이방성층과 상층이 서로 인접하여 적층되어 있는, 광학 적층체이다.
여기에서, 상층은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 다른 광학 이방성층, 배향막 등을 들 수 있지만, 본 발명의 다른 광학 이방성층인 것이 바람직하다.
또, 본 발명의 광학 적층체는, 본 발명의 광학 이방성층을 지지하는 지지체를 갖고 있는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명의 광학 적층체로서는, 지지체와, 지지체 상에 마련되는 제1 광학 이방성층(이하, "제1 광학 이방성층"이라고도 약칭함)과, 제1 광학 이방성층 상에 마련되는 제2 광학 이방성층(이하, "제2 광학 이방성층"이라고도 약칭함)을 갖는 광학 적층체로서, 제1 광학 이방성층이, 상술한 본 발명의 광학 이방성층이며, 제1 광학 이방성층과 제2 광학 이방성층이 서로 인접하여 적층되어 있는 광학 적층체를, 적합 양태로서 들고 있다. 이하, 본 발명의 광학 적층체의 적합 양태에 대하여 상세하게 설명한다.
〔지지체〕
지지체로서는, 예를 들면, 유리 기판 및 폴리머 필름을 들 수 있다.
폴리머 필름의 재료로서는, 셀룰로스계 폴리머; 폴리메틸메타크릴레이트, 락톤환 함유 중합체 등의 아크릴산 에스터 중합체를 갖는 아크릴계 폴리머; 열가소성 노보넨계 폴리머; 폴리카보네이트계 폴리머; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스터계 폴리머; 폴리스타이렌, 아크릴로나이트릴·스타이렌 공중합체(AS 수지) 등의 스타이렌계 폴리머; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌·프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 폴리머; 염화 바이닐계 폴리머; 나일론, 방향족 폴리아마이드 등의 아마이드계 폴리머; 이미드계 폴리머; 설폰계 폴리머; 폴리에터설폰계 폴리머; 폴리에터에터케톤계 폴리머; 폴리페닐렌설파이드계 폴리머; 염화 바이닐리덴계 폴리머; 바이닐알코올계 폴리머; 바이닐뷰티랄계 폴리머; 아릴레이트계 폴리머; 폴리옥시메틸렌계 폴리머; 에폭시계 폴리머; 또는 이들 폴리머를 혼합한 폴리머를 들 수 있다.
상기 지지체의 두께에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 5~200μm인 것이 바람직하고, 10~100μm인 것이 보다 바람직하며, 20~90μm인 것이 더 바람직하다.
〔제1 광학 이방성층〕
제1 광학 이방성층은, 상술한 본 발명의 광학 이방성층이다.
본 발명에 있어서는, 상기 제1 광학 이방성층의 두께에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 0.1~10μm인 것이 바람직하고, 0.5~5μm인 것이 보다 바람직하다.
〔제2 광학 이방성층〕
제2 광학 이방성층은, 제1 광학 이방성층과 다른 광학 이방성층이면 특별히 한정되지 않고, 공지의 광학 이방성층을 이용할 수 있다.
제2 광학 이방성층은, 중합성 액정 화합물을 함유하는 중합성 액정 조성물을 이용하여 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 제2 광학 이방성층을 형성하기 위한 중합성 액정 조성물로서는, 예를 들면, 본 발명의 액정 조성물로부터 상술한 특정 화합물을 제외하고, 상술한 중합 개시제 및 용매 및 임의의 첨가제(예를 들면, 계면활성제 및 밀착 개량제 등)를 배합한 조성물을 들 수 있다.
본 발명에 있어서는, 제2 광학 이방성층의 두께에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 0.1~10μm인 것이 바람직하고, 0.5~5μm인 것이 보다 바람직하다.
[광학 적층체의 제조 방법]
본 발명의 광학 적층체의 제조 방법은, 상술한 본 발명의 광학 적층체의 적합 양태를 제작하는 방법이며, 상술한 지지체 상에, 상술한 본 발명의 액정 조성물을 도포하는 제1 도포 공정과, 제1 도포 공정 후에, 제1 광학 이방성층을 형성하는 제1 광학 이방성층 형성 공정과, 광, 열, 산 및 염기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 작용시키는 작용 공정과, 제1 광학 이방성층 상에, 제2 광학 이방성층을 형성하는 중합성 액정 조성물을 직접 도포하는 제2 도포 공정과, 제2 도포 공정 후에, 제2 광학 이방성층을 형성하는 제2 광학 이방성층 형성 공정을 갖는다.
또, 본 발명의 광학 적층체의 제조 방법에 있어서는, 작용 공정은, 제1 광학 이방성층 형성 공정과 제2 도포 공정의 사이, 또는 제1 광학 이방성층 형성 공정 또는 제2 도포 공정과 동시에 행하는 공정이다.
〔제1 도포 공정〕
제1 도포 공정은, 상술한 지지체 상에, 상술한 본 발명의 액정 조성물을 도포하는 공정이다.
본 발명의 액정 조성물을 도포하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 도포 방법으로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 스핀 코트법, 에어 나이프 코트법, 커튼 코트법, 롤러 코트법, 와이어 바 코트법, 그라비어 코트법, 다이 코트법 등을 들 수 있다.
〔제1 광학 이방성층 형성 공정〕
제1 광학 이방성층 형성 공정은, 제1 도포 공정 후에, 제1 광학 이방성층을 형성하는 공정이며, 제1 도포 공정에서 얻어진 도막에 대하여 경화 처리(자외선의 조사(광조사 처리) 또는 가열 처리)를 실시함으로써 형성할 수 있다.
또, 경화 처리의 조건은 특별히 한정되지 않지만, 광조사에 의한 중합에 있어서는, 자외선을 이용하는 것이 바람직하다. 조사량은, 10mJ/cm2~50J/cm2인 것이 바람직하고, 20mJ/cm2~5J/cm2인 것이 보다 바람직하며, 30mJ/cm2~3J/cm2인 것이 더 바람직하고, 50~1000mJ/cm2인 것이 특히 바람직하다. 또, 중합 반응을 촉진하기 위하여, 가열 조건하에서 실시해도 된다.
〔작용 공정〕
작용 공정은, 광, 열, 산 및 염기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 작용시키는 공정이다.
또, 작용 공정은, 상층으로서의 제2 광학 이방성층을 형성할 때의 도포성을 담보하는 관점에서, 제1 광학 이방성층 형성 공정과 제2 도포 공정의 사이, 또는 제1 광학 이방성층 형성 공정 또는 제2 도포 공정과 동시에 행하는 공정이다.
여기에서, "제1 광학 이방성층 형성 공정과 제2 도포 공정의 사이"란, 제1 광학 이방성층 형성 공정(예를 들면, 열중합)으로 형성한 제1 광학 이방성층에 대하여, 제2 도포 공정을 실시하기 전에, 작용 공정(예를 들면, 광을 작용시키는 공정)을 행하는 것을 말한다.
또, "제1 광학 이방성층 형성 공정과 동시"란, 제1 광학 이방성층을 형성하는 공정, 예를 들면, 광라디칼 발생에 의한 올레핀계 모노머의 중합, 및 광산발생에 의한 에폭시 모노머의 중합 등에 의하여 제1 광학 이방성층을 형성하는 공정과, 작용 공정(예를 들면, 광을 작용시키는 공정)을 동시에 행하는 것을 말한다. 즉, 제1 광학 이방성층의 중합에 이용하는 광과, 개열에 이용하는 광이, 동시에 2개의 작용을 발생시키는 것을 의미한다.
또, "제2 도포 공정과 동시"란, 제1 광학 이방성층 형성 공정(예를 들면, 광중합)으로 형성한 제1 광학 이방성층에 대하여, 제2 도포 공정을 실시할 때에, 작용 공정(예를 들면, 열을 작용시키는 공정)을 동시에 행하는 것을 말한다.
이 중, 광을 작용시켜, 제1 광학 이방성층 형성 공정과 동시에 행하는 공정인 것이, 프로세스 간략화의 관점에서 바람직하다.
또, 광을 작용시키는 방법으로서는, 예를 들면, 제1 광학 이방성층에 자외선을 조사하는 방법 등을 들 수 있다. 광원으로서는, 고압 수은 램프, 메탈할라이드 램프 등의 자외선을 발광하는 램프 등을 이용하는 것이 가능하다. 또, 조사량은, 10mJ/cm2~50J/cm2인 것이 바람직하고, 20mJ/cm2~5J/cm2인 것이 보다 바람직하며, 30mJ/cm2~3J/cm2인 것이 더 바람직하고, 50~1000mJ/cm2인 것이 특히 바람직하다.
또, 열을 작용시키는 방법으로서는, 예를 들면, 제1 광학 이방성층을 가열하는 방법 등을 들 수 있다. 가열하는 온도로서는, 50~200℃인 것이 바람직하고, 60~150℃인 것이 보다 바람직하며, 70~130℃인 것이 특히 바람직하다.
또, 산을 작용시키는 방법으로서는, 예를 들면, 제1 광학 이방성층에 미리 산을 첨가해 두는 방법, 제1 광학 이방성층에 광산발생제를 첨가해 두고, 광을 트리거로 하여 산을 발생시키는 방법, 제1 광학 이방성층에 열산발생제를 첨가해 두고, 열을 트리거로 하여 산을 발생시키는 방법 등을 들 수 있다. 이들 중, 광산발생제 및 열산발생제를 이용하는 방법이 바람직하다.
또, 염기를 작용시키는 방법으로서는, 예를 들면, 제1 광학 이방성층에 미리 염기를 첨가해 두는 방법, 제1 광학 이방성층에 광염기 발생제를 첨가해 두고, 광을 트리거로서 염기를 발생시키는 방법, 제1 광학 이방성층에 열염기 발생제를 첨가해 두고, 열을 트리거로서 염기를 발생시키는 방법 등을 들 수 있다. 이들 중, 광염기 발생제 및 열염기 발생제를 이용하는 방법이 바람직하다.
〔제2 도포 공정〕
제2 도포 공정은, 제1 광학 이방성층 상에, 제2 광학 이방성층을 형성하는 중합성 액정 조성물을 직접 도포하는 공정이다.
제2 광학 이방성층을 형성하는 중합성 액정 조성물을 도포하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 제1 도포 공정과 동일한 방법을 들 수 있다.
〔제2 광학 이방성층 형성 공정〕
제2 광학 이방성층 형성 공정은, 제2 도포 공정 후에, 제2 광학 이방성층을 형성하는 공정이며, 제2 도포 공정에서 얻어진 도막에 대하여 경화 처리(자외선의 조사(광조사 처리) 또는 가열 처리)를 실시함으로써 형성할 수 있다.
또, 경화 처리의 조건은 특별히 한정되지 않지만, 광조사에 의한 중합에 있어서는, 자외선을 이용하는 것이 바람직하다. 조사량은, 10mJ/cm2~50J/cm2인 것이 바람직하고, 20mJ/cm2~5J/cm2인 것이 보다 바람직하며, 30mJ/cm2~3J/cm2인 것이 더 바람직하고, 50~1000mJ/cm2인 것이 특히 바람직하다. 또, 중합 반응을 촉진하기 위하여, 가열 조건하에서 실시해도 된다.
[화상 표시 장치]
본 발명의 화상 표시 장치는, 본 발명의 광학 이방성층 또는 본 발명의 광학 적층체를 갖는, 화상 표시 장치이다.
본 발명의 화상 표시 장치에 이용되는 표시 소자는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 액정 셀, 유기 일렉트로 루미네선스(이하, "EL"라고 약칭함) 표시 패널, 플라즈마 디스플레이 패널 등을 들 수 있다.
이들 중, 액정 셀, 유기 EL 표시 패널인 것이 바람직하고, 액정 셀인 것이 보다 바람직하다. 즉, 본 발명의 화상 표시 장치로서는, 표시 소자로서 액정 셀을 이용한 액정 표시 장치, 표시 소자로서 유기 EL 표시 패널을 이용한 유기 EL 표시 장치인 것이 바람직하다.
〔액정 표시 장치〕
본 발명의 화상 표시 장치의 일례인 액정 표시 장치는, 상술한 본 발명의 광학 이방성층 또는 본 발명의 광학 적층체와 액정 셀을 갖는 액정 표시 장치이다.
이하에, 액정 표시 장치를 구성하는 액정 셀에 대하여 상세하게 설명한다.
<액정 셀>
액정 표시 장치에 이용되는 액정 셀은, VA(Vertical Alignment) 모드, OCB(Optically Compensated Bend) 모드, IPS(In-Plane-Switching) 모드, 또는 TN(Twisted Nematic) 모드인 것이 바람직하지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
TN 모드의 액정 셀에서는, 전압 무인가 시에 봉상 액정성 분자(봉상 액정 화합물)가 실질적으로 수평 배향하고, 또한 60~120°로 비틀림 배향되어 있다. TN 모드의 액정 셀은, 컬러 TFT 액정 표시 장치로서 가장 많이 이용되고 있으며, 다수의 문헌에 기재가 있다.
VA 모드의 액정 셀에서는, 전압 무인가 시에 봉상 액정성 분자가 실질적으로 수직으로 배향되어 있다. VA 모드의 액정 셀에는, (1) 봉상 액정성 분자를 전압 무인가 시에 실질적으로 수직으로 배향시키고, 전압 인가 시에 실질적으로 수평으로 배향시키는 좁은 의미의 VA 모드의 액정 셀(일본 공개특허공보 평2-176625호 기재)에 더하여, (2) 시야각 확대를 위하여, VA 모드를 멀티 도메인화한(MVA(Multi-domain Vertical Alignment) 모드의) 액정 셀(SID97, Digest of tech. Papers(예고집) 28(1997) 845 기재), (3) 봉상 액정성 분자를 전압 무인가 시에 실질적으로 수직 배향시키고, 전압 인가 시에 비틀림 멀티 도메인 배향시키는 모드(n-ASM 모드(Axially symmetric aligned microcell))의 액정 셀(일본 액정 토론회의 예고집 58~59(1998) 기재) 및 (4) SURVIVAL(Super Ranged Viewing by Vertical Alignment) 모드의 액정 셀(LCD(liquid crystal display) 인터내셔널 98에서 발표)이 포함된다. 또, PVA(Patterned Vertical Alignment)형, 광배향형(Optical Alignment), 및 PSA(Polymer-Sustained Alignment) 중 어느 것이어도 된다. 이들 모드의 상세에 대해서는, 일본 공개특허공보 2006-215326호, 및 일본 공표특허공보 2008-538819호에 상세한 기재가 있다.
IPS 모드의 액정 셀은, 봉상 액정성 분자가 기판에 대하여 실질적으로 평행으로 배향되어 있으며, 기판면에 평행한 전계가 인가함으로써 액정성 분자가 평면적으로 응답한다. IPS 모드는 전계 무인가 시에 흑색 표시가 되고, 상하 한 쌍의 편광판의 흡수축은 직교하고 있다. 광학 보상 시트를 이용하여, 경사 방향에서의 흑색 표시 시의 누락광을 저감시켜, 시야각을 개량하는 방법이, 일본 공개특허공보 평10-054982호, 일본 공개특허공보 평11-202323호, 일본 공개특허공보 평9-292522호, 일본 공개특허공보 평11-133408호, 일본 공개특허공보 평11-305217호, 일본 공개특허공보 평10-307291호 등에 개시되어 있다.
〔유기 EL 표시 장치〕
본 발명의 화상 표시 장치의 일례인 유기 EL 표시 장치로서는, 예를 들면, 시인 측으로부터, 편광자, 본 발명의 광학 이방성층 또는 본 발명의 광학 적층체, 및 유기 EL 표시 패널을 이 순서로 갖는 양태를 적합하게 들 수 있다.
<편광자>
상기 편광자는, 광을 특정의 직선 편광으로 변환하는 기능을 갖는 부재이면 특별히 한정되지 않고, 종래 공지의 흡수형 편광자 및 반사형 편광자를 이용할 수 있다.
흡수형 편광자로서는, 아이오딘계 편광자, 이색성 염료를 이용한 염료계 편광자, 및 폴리엔계 편광자 등이 이용된다. 아이오딘계 편광자 및 염료계 편광자에는, 도포형 편광자와 연신형 편광자가 있고, 모두 적용할 수 있지만, 폴리바이닐알코올에 아이오딘 또는 이색성 염료를 흡착시키고, 연신하여 제작되는 편광자가 바람직하다.
또, 기재 상에 폴리바이닐알코올층을 형성한 적층 필름 상태에서 연신 및 염색을 실시함으로써 편광자를 얻는 방법으로서, 일본 특허공보 제5048120호, 일본 특허공보 제5143918호, 일본 특허공보 제4691205호, 일본 특허공보 제4751481호, 일본 특허공보 제4751486호를 들 수 있고, 이들 편광자에 관한 공지의 기술도 바람직하게 이용할 수 있다.
반사형 편광자로서는, 복굴절이 다른 박막을 적층한 편광자, 와이어 그리드형 편광자, 선택 반사역을 갖는 콜레스테릭 액정과 1/4 파장판을 조합시킨 편광자 등이 이용된다.
그 중에서도, 밀착성이 보다 우수한 점에서, 폴리바이닐알코올계 수지(-CH2-CHOH-를 반복 단위로서 포함하는 폴리머. 특히, 폴리바이닐알코올 및 에틸렌-바이닐알코올 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1개)를 포함하는 편광자인 것이 바람직하다.
편광자의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 3μm~60μm인 것이 바람직하고, 5μm~30μm인 것이 보다 바람직하며, 5μm~15μm인 것이 더 바람직하다.
<유기 EL 표시 패널>
유기 EL 표시 패널은, 양극, 음극의 한 쌍의 전극 간에 발광층 혹은 발광층을 포함하는 복수의 유기 화합물 박막을 형성한 부재이며, 발광층 외에 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층, 전자 수송층, 보호층 등을 가져도 되고, 또 이들 각층은 각각 다른 기능을 구비한 것이어도 된다. 각층의 형성에는 각각 다양한 재료를 이용할 수 있다.
실시예
이하에, 실시예를 들어 본 발명을 더 상세하게 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 사용량, 비율, 처리 내용, 처리 절차 등은, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 실시예에 의하여 한정적으로 해석되어야 하는 것은 아니다.
〔지지체의 제작〕
셀룰로스아실레이트 필름(TD40UL, 후지필름(주)제)을, 온도 60℃의 유전식 가열 롤을 통과시켜, 필름 표면 온도를 40℃로 승온한 후에, 필름의 편면에 하기 조성의 알칼리 용액을, 바 코터를 이용하여 도포량 14ml/m2로 도포하고, 110℃로 가열했다.
이어서, (주)노리타케 컴퍼니 리미티드제의 스팀식 원적외 히터하에, 10초간 반송했다.
이어서, 동일한 바 코터를 이용하여, 순수를 3ml/m2 도포했다.
이어서, 파운틴 코터에 의한 수세와 에어 나이프에 의한 탈수를 3회 반복한 후에, 70℃의 건조 존에 10초간 반송하여 건조시켜, 알칼리 비누화 처리한 셀룰로스아실레이트 필름을 제작하여 지지체로 했다.
-------------------------------------------------------------
알칼리 용액 조성
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수산화 칼륨 4.7질량부
물 15.8질량부
아이소프로판올 63.7질량부
계면 활성제(C14H29O(CH2CH2O)20H) 1.0질량부
프로필렌글라이콜 14.8질량부
-------------------------------------------------------------
〔배향층 Y1의 형성〕
상기와 같이 비누화 처리한 장척상의 셀룰로스아세테이트 필름에, 하기 조성의 배향층 도포액을 #14의 와이어 바로 연속적으로 도포했다. 도포 후, 60℃의 온풍으로 60초, 추가로 100℃의 온풍으로 120초 건조하여, 배향층 Y1을 형성했다. 또한, 하기 조성 중, "중합 개시제(IN1)"는, 광중합 개시제(IRGACURE2959, BASF사제)를 나타낸다.
-------------------------------------------------------------
배향층 도포액 조성
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하기 변성 폴리바이닐알코올 10.0질량부
물 371.0질량부
메탄올 119.0질량부
글루타르알데하이드 0.5질량부
중합 개시제 (IN1) 0.3질량부
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[화학식 7]
Figure 112019109510392-pct00011
〔배향층 Y2의 형성〕
상기와 같이 비누화 처리한 장척상의 셀룰로스아세테이트 필름에, 상기 조성의 배향층 도포액을 #14의 와이어 바로 연속적으로 도포했다. 도포 후, 60℃의 온풍으로 60초, 추가로 100℃의 온풍으로 120초 건조했다.
이어서, 건조 후의 도포막에 연속적으로 러빙 처리를 실시하여, 배향층 Y2를 형성했다. 이때, 장척상의 필름의 길이 방향과 반송 방향은 평행으로 하고, 필름 길이 방향에 대한 러빙 롤러의 회전축은 시계 방향으로 90°의 방향으로 했다.
〔실시예 1〕
<특정 화합물 K1의 합성>
일본 특허공보 제5983628호를 참고로, 이하의 스킴에 따라, 모노머를 합성하여, 하기 식 K1로 나타나는 특정 화합물 K1을 합성했다. 합성한 특정 화합물 K1의 중량 평균 분자량(Mw)은 33000이었다.
또한, 하기 스킴 중, "V-70"은, 2,2'-아조비스(4-메톡시-2,4-다이메틸발레로나이트릴)(와코 준야쿠사제)를 나타내고, "MOI"는, 2-아이소사이아네이토에틸메타크릴레이트(카렌즈 MOI(등록상표), 쇼와 덴코사제)를 나타낸다.
[화학식 8]
Figure 112019109510392-pct00012
[화학식 9]
Figure 112019109510392-pct00013
<광학 이방성층의 형성>
하기 봉상 액정 화합물 A(80질량부), 하기 봉상 액정 화합물 B(20질량부), 광중합 개시제(IRGACURE907, BASF사제)(3질량부), 증감제(카야큐어 DETX, 닛폰 가야쿠(주)제)(1질량부), 하기 수직 배향제 A(1질량부), 하기 수직 배향제 B(0.5질량부), 및 상술한 특정 화합물 K1(2.0질량부)을 메틸에틸케톤 215질량부에 용해하여, 광학 이방성층 형성용 용액을 조제했다.
조제한 광학 이방성층 형성용 용액을, 상술한 배향층 Y1 상에, #3.0의 와이어 바로 도포하고, 70℃에서 2분간 가열하며, 40℃로 냉각한 후에, 산소 농도가 1.0체적% 이하의 분위기가 되도록 질소 퍼지하면서 160W/cm의 공랭 메탈할라이드 램프(아이그래픽스(주)제)를 이용하여, 조사량 300mJ/cm2의 자외선을 조사하여, 광학 이방성층을 형성하면서, 특정 화합물 K1 중의 개열기를 분해시켰다. 또한, 형성한 광학 이방성층에 대하여, 상술한 방법에 의하여 광학 특성을 조사한바, 포지티브 C 플레이트였다.
[화학식 10]
Figure 112019109510392-pct00014
〔실시예 2〕
<특정 화합물 K2의 합성>
국제 공개공보 제2013/115195호를 참고로, 이하의 스킴에 따라, 모노머를 합성하여, 하기 식 K2로 나타나는 특정 화합물 K2를 합성했다. 합성한 특정 화합물 K2의 중량 평균 분자량(Mw)은 37000이었다.
또한, 하기 스킴 중, 모노머의 합성에 이용한 불소 원자를 도입하기 위한 화합물은, 일본 공개특허공보 2012-211306호의 [0073]~[0080]단락을 참고로 합성했다.
[화학식 11]
Figure 112019109510392-pct00015
[화학식 12]
Figure 112019109510392-pct00016
<광학 이방성층의 형성>
특정 화합물 K1 대신에 특정 화합물 K2를 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로, 광학 이방성층을 형성했다. 또한, 형성한 광학 이방성층에 대하여, 상술한 방법에 의하여 광학 특성을 조사한바, 포지티브 C 플레이트였다.
〔실시예 3〕
<특정 화합물 K3의 합성>
일본 특허공보 제5983628호를 참고로, 이하의 스킴에 따라, 모노머를 합성하여, 하기 식 K3으로 나타나는 특정 화합물 K3을 합성했다. 합성한 특정 화합물 K3의 중량 평균 분자량(Mw)은 25000이었다.
또한, 하기 스킴 중, "(+)-10-Camphorsulfonic Acid"는, 도쿄 가세이 고교사제의 "(+)-10-캄퍼설폰산"을 나타낸다.
[화학식 13]
Figure 112019109510392-pct00017
[화학식 14]
Figure 112019109510392-pct00018
<광학 이방성층의 형성>
특정 화합물 K1 대신에 특정 화합물 K3을 이용하고, 추가로 하기 식 B-1-1로 나타나는 광산발생제를 5.0질량부 첨가한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 광학 이방성층 형성용 용액을 조제했다. 또한, 하기 식 B-1-1에 있어서의 Ts는, 토실기(p-톨루엔설폰일기)를 나타낸다.
조제한 광학 이방성층 형성용 용액을, 상술한 배향층 Y1 상에, #3.0의 와이어 바로 도포하고, 70℃에서 2분간 가열하며, 40℃로 냉각한 후에, 산소 농도가 1.0체적% 이하의 분위기가 되도록 질소 퍼지하면서 160W/cm의 공랭 메탈할라이드 램프(아이그래픽스(주)제)를 이용하여, 조사량 300mJ/cm2의 자외선을 조사하여, 광학 이방성층을 형성했다. 그 후, 120℃에서 1분간 어닐링 처리를 실시하여, 광학 이방성층 형성 시의 자외선 조사에 의하여 발생한 산에 의한 개열기의 분해를 촉진시킴으로써, 특정 화합물 K3 중의 개열기를 분해했다. 또한, 형성한 광학 이방성층에 대하여, 상술한 방법에 의하여 광학 특성을 조사한바, 포지티브 C 플레이트였다.
[화학식 15]
Figure 112019109510392-pct00019
〔실시예 4〕
<특정 화합물 K4의 합성>
실시예 1과 동일한 방법으로, 하기 식 K4로 나타나는 특정 화합물 K4를 합성했다. 합성한 특정 화합물 K4의 중량 평균 분자량(Mw)은 34000이었다.
[화학식 16]
Figure 112019109510392-pct00020
<광학 이방성층의 형성>
상기 봉상 액정 화합물 A(80질량부), 상기 봉상 액정 화합물 B(20질량부), 광중합 개시제(이르가큐어-907, BASF사제)(3질량부), 증감제(카야큐어 DETX, 닛폰 가야쿠(주)제)(1질량부), 상술한 특정 화합물 K4(2.0질량부)를 메틸에틸케톤(193질량부)에 용해하여, 광학 이방성층 형성용 용액을 조제했다.
조제한 광학 이방성층 형성용 용액을, 상술한 배향층 Y2 상에, 와이어 바 코터 #2.2로 도포하고, 60℃에서 2분간 가열하여, 60℃로 유지한 채로, 산소 농도가 1.0체적% 이하의 분위기가 되도록 질소 퍼지하면서 160W/cm의 공랭 메탈할라이드 램프(아이그래픽스(주)제)를 이용하여, 조사량 300mJ/cm2의 자외선을 조사하여, 광학 이방성층을 형성하면서, 특정 화합물 K4 중의 개열기를 분해시켰다. 또한, 형성한 광학 이방성층에 대하여, 상술한 방법에 의하여 광학 특성을 조사한바, 포지티브 A 플레이트였다.
〔실시예 5〕
<특정 화합물 K5의 합성>
실시예 1과 동일한 방법으로, 하기 식 K5로 나타나는 특정 화합물 K5를 합성했다. 합성한 특정 화합물 K5의 중량 평균 분자량(Mw)은 34000이었다.
[화학식 17]
Figure 112019109510392-pct00021
<광학 이방성층의 형성>
특정 화합물 K4 대신에 특정 화합물 K5를 이용한 것 이외에는, 실시예 4와 동일한 방법으로, 광학 이방성층을 형성했다. 또한, 형성한 광학 이방성층에 대하여, 상술한 방법에 의하여 광학 특성을 조사한바, 포지티브 A 플레이트였다.
〔실시예 6〕
<특정 화합물 K6의 합성>
실시예 3과 동일한 방법으로, 하기 식 K6으로 나타나는 특정 화합물 K6을 합성했다. 합성한 특정 화합물 K6의 중량 평균 분자량(Mw)은 28000이었다.
[화학식 18]
Figure 112019109510392-pct00022
<광학 이방성층의 형성>
특정 화합물 K4 대신에 특정 화합물 K6을 이용하고, 추가로 상기 식 B-1-1로 나타나는 광산발생제를 5.0질량부 첨가한 것 이외에는, 실시예 4와 동일한 방법으로 광학 이방성층 형성용 용액을 조제했다.
조제한 광학 이방성층 형성용 용액을, 상술한 배향층 Y2 상에, 와이어 바 코터 #2.2로 도포하고, 60℃에서 2분간 가열하여, 60℃로 유지한 채로, 산소 농도가 1.0체적% 이하의 분위기가 되도록 질소 퍼지하면서 160W/cm의 공랭 메탈할라이드 램프(아이그래픽스(주)제)를 이용하여, 조사량 300mJ/cm2의 자외선을 조사하여, 광학 이방성층을 형성했다. 그 후, 120℃에서 1분간 어닐링 처리를 실시하여, 광학 이방성층 형성 시의 자외선 조사에 의하여 발생한 산에 의한 개열기의 분해를 촉진시킴으로써, 특정 화합물 K6 중의 개열기를 분해했다. 또한, 형성한 광학 이방성층에 대하여, 상술한 방법에 의하여 광학 특성을 조사한바, 포지티브 A 플레이트였다.
〔실시예 7〕
하기 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고, 교반하여 C 플레이트용의 광학 이방성층 형성용 용액을 조제했다.
이어서, 상술한 배향층 Y1 상에, #3.2의 와이어 바로 연속적으로 도포했다. 필름의 반송 속도(V)는 40m/min으로 했다. 광학 이방성층 형성용 용액의 용매의 건조 및 원반상 액정 화합물의 배향 숙성을 위하여, 60℃의 온풍으로 80초간 가열했다.
이어서, 70℃에서, 조사량 300mJ/cm2의 자외선 조사를 행하여, 액정 화합물의 배향을 고정화하여 광학 이방성층을 형성하면서, 특정 화합물 K4 중의 개열기를 분해시켰다. 또한, 형성한 광학 이방성층에 대하여, 상술한 방법에 의하여 광학 특성을 조사한바, 네거티브 C 플레이트였다.
-------------------------------------------------------------
광학 이방성층 형성용 용액
-------------------------------------------------------------
·하기 원반상 액정 화합물 D1 80.00질량부
·하기 원반상 액정 화합물 D2 20.00질량부
·하기 중합성 모노머 1 10.00질량부
·광중합 개시제(IRGACURE 907, BASF사제) 3.00질량부
·증감제(KAYACURE DETX-S, 닛폰 가야쿠(주)제) 1.00질량부
·특정 화합물 K4 3.00질량부
·메틸에틸케톤 225.00질량부
·t-뷰틸 알코올 69.00질량부
·사이클로헥산온 52.00질량부
-------------------------------------------------------------
[화학식 19]
Figure 112019109510392-pct00023
[화학식 20]
Figure 112019109510392-pct00024
〔실시예 8〕
특정 화합물 K4 대신에 특정 화합물 K5를 이용한 것 이외에는, 실시예 7과 동일한 방법으로, 광학 이방성층을 형성했다. 또한, 형성한 광학 이방성층에 대하여, 상술한 방법에 의하여 광학 특성을 조사한바, 네거티브 C 플레이트였다.
〔실시예 9〕
특정 화합물 K4 대신에 특정 화합물 K6을 이용하고, 추가로 상기 식 B-1-1로 나타나는 광산발생제를 5.0질량부 첨가한 것 이외에는, 실시예 7과 동일한 방법으로 광학 이방성층 형성용 용액을 조제했다.
이어서, 상술한 배향층 Y1 상에, #3.2의 와이어 바로 연속적으로 도포했다. 필름의 반송 속도(V)는 40m/min으로 했다. 광학 이방성층 형성용 용액의 용매의 건조 및 원반상 액정 화합물의 배향 숙성을 위하여, 60℃의 온풍으로 80초간 가열했다.
이어서, 70℃에서, 조사량 300mJ/cm2의 자외선 조사를 행하여, 액정 화합물의 배향을 고정화하여 광학 이방성층을 형성했다. 그 후, 120℃에서 1분간 어닐링 처리를 실시하여, 광학 이방성층 형성 시의 자외선 조사에 의하여 발생한 산에 의한 개열기의 분해를 촉진시킴으로써, 특정 화합물 K6 중의 개열기를 분해했다. 또한, 형성한 광학 이방성층에 대하여, 상술한 방법에 의하여 광학 특성을 조사한바, 네거티브 C 플레이트였다.
〔실시예 10〕
하기 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고, 교반하여 A 플레이트용의 광학 이방성층 형성용 용액을 조제했다.
조제한 광학 이방성층 형성용 용액을, 상술한 배향층 Y2 상에, #3.2의 와이어 바로 연속적으로 도포했다. 필름의 반송 속도(V)는 40m/min으로 했다. 광학 이방성층 형성용 용액의 용매의 건조 및 원반상 액정 화합물의 배향 숙성을 위하여, 60℃의 온풍으로 80초간 가열했다.
이어서, 70℃에서, 조사량 300mJ/cm2의 자외선 조사를 행하여, 액정 화합물의 배향을 고정화하여 광학 이방성층을 형성하면서, 특정 화합물 K1 중의 개열기를 분해시켰다. 또한, 형성한 광학 이방성층에 대하여, 상술한 방법에 의하여 광학 특성을 조사한바, 네거티브 A 플레이트였다.
-------------------------------------------------------------
광학 이방성층 형성용 용액
-------------------------------------------------------------
·상기 원반상 액정 화합물 D1 80.00질량부
·상기 원반상 액정 화합물 D2 20.00질량부
·상기 중합성 모노머 1 10.00질량부
·하기 배향 조제 OA1 0.90질량부
·하기 배향 조제 OA2 0.10질량부
·광중합 개시제(IRGACURE 907, BASF사제) 3.00질량부
·증감제(KAYACURE DETX-S, 닛폰 가야쿠(주)제) 1.00질량부
·특정 화합물 K1 3.00질량부
·메틸에틸케톤 225.00질량부
·t-뷰틸 알코올 69.00질량부
·사이클로헥산온 52.00질량부
-------------------------------------------------------------
[화학식 21]
Figure 112019109510392-pct00025
〔실시예 11〕
특정 화합물 K1 대신에 특정 화합물 K2를 이용한 것 이외에는, 실시예 10과 동일한 방법으로, 광학 이방성층을 형성했다. 또한, 형성한 광학 이방성층에 대하여, 상술한 방법에 의하여 광학 특성을 조사한바, 네거티브 A 플레이트였다.
〔실시예 12〕
특정 화합물 K1 대신에 특정 화합물 K3을 이용하고, 추가로 상기 식 B-1-1로 나타나는 광산발생제를 5.0질량부 첨가한 것 이외에는, 실시예 10과 동일한 방법으로 광학 이방성층 형성용 용액을 조제했다.
조제한 광학 이방성층 형성용 용액을, 상술한 배향층 Y2 상에, #3.2의 와이어 바로 연속적으로 도포했다. 필름의 반송 속도(V)는 40m/min으로 했다. 광학 이방성층 형성용 용액의 용매의 건조 및 원반상 액정 화합물의 배향 숙성을 위하여, 60℃의 온풍으로 80초간 가열했다.
이어서, 70℃에서, 조사량 300mJ/cm2의 자외선 조사를 행하여, 액정 화합물의 배향을 고정화하여 광학 이방성층을 형성했다. 그 후, 120℃에서 1분간 어닐링 처리를 실시하여, 광학 이방성층 형성 시의 자외선 조사에 의하여 발생한 산에 의한 개열기의 분해를 촉진시킴으로써, 특정 화합물 K3 중의 개열기를 분해했다. 또한, 형성한 광학 이방성층에 대하여, 상술한 방법에 의하여 광학 특성을 조사한바, 네거티브 A 플레이트였다.
〔비교예 1〕
<계면활성제 S1의 합성>
이하의 스킴에 따라, 하기 식 S1로 나타나는 계면활성제 S1을 합성했다. 합성한 계면활성제 S1의 중량 평균 분자량(Mw)은 30000이었다.
[화학식 22]
Figure 112019109510392-pct00026
<광학 이방성층의 형성>
특정 화합물 K1 대신에 계면활성제 S1을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로, 광학 이방성층을 형성했다. 또한, 형성한 광학 이방성층에 대하여, 상술한 방법에 의하여 광학 특성을 조사한바, 포지티브 C 플레이트였다.
〔비교예 2〕
<계면활성제 S2의 합성>
이하의 스킴에 따라, 하기 식 S2로 나타나는 계면활성제 S2를 합성했다. 합성한 계면활성제 S2의 중량 평균 분자량(Mw)은 33000이었다.
[화학식 23]
Figure 112019109510392-pct00027
<광학 이방성층의 형성>
특정 화합물 K4 대신에 계면활성제 S2를 이용한 것 이외에는, 실시예 4와 동일한 방법으로, 광학 이방성층을 형성했다. 또한, 형성한 광학 이방성층에 대하여, 상술한 방법에 의하여 광학 특성을 조사한바, 포지티브 A 플레이트였다.
〔비교예 3〕
<계면활성제 S3의 합성>
비교예 1과 동일한 방법으로, 하기 식 S3으로 나타나는 계면활성제 S3을 합성했다. 합성한 계면활성제 S3의 중량 평균 분자량(Mw)은 35000이었다.
[화학식 24]
Figure 112019109510392-pct00028
<광학 이방성층의 형성>
특정 화합물 K4 대신에 계면활성제 S3을 이용한 것 이외에는, 실시예 7과 동일한 방법으로, 광학 이방성층을 형성했다. 또한, 형성한 광학 이방성층에 대하여, 상술한 방법에 의하여 광학 특성을 조사한바, 네거티브 C 플레이트였다.
〔비교예 4〕
<계면활성제 S4의 합성>
비교예 2와 동일한 방법으로, 하기 식 S4로 나타나는 계면활성제 S4를 합성했다. 합성한 계면활성제 S4의 중량 평균 분자량(Mw)은 32000이었다.
[화학식 25]
Figure 112019109510392-pct00029
<광학 이방성층의 형성>
특정 화합물 K1 대신에 계면활성제 S4를 이용한 것 이외에는, 실시예 10과 동일한 방법으로, 광학 이방성층을 형성했다. 또한, 형성한 광학 이방성층에 대하여, 상술한 방법에 의하여 광학 특성을 조사한바, 네거티브 A 플레이트였다.
〔액정 배향성〕
2매의 편광판을 크로스 니콜로 설치하고, 그 사이에, 광학 이방성층까지 형성한 샘플을 설치하여 광누출의 정도를 관찰하여, 이하의 기준으로 평가했다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
또한, A 플레이트의 샘플은, 가장 어두워지는 방위각으로 관찰하고, C 플레이트의 샘플은, 특별히 방위각은 조정하지 않고 관찰했다.
<평가 기준>
A: 광누출이 없다.
B: 광누출이 거의 없다.
C: 광누출이 관찰된다.
〔시싱(cissing)〕
실시예 및 비교예에서 형성한 각 광학 이방성층에 대하여, A4 사이즈의 표면 영역을 검사하고, 원형 또는 타원형으로 빠져 있는 것처럼 보이는 고장을 시싱으로 간주하고, 이하의 기준으로 평가했다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
<평가 기준>
A: 시싱이 1개 이하
B: 시싱이 2~4개
C: 시싱이 5개 이상
〔바람 불균일〕
2매의 편광판을 크로스 니콜로 설치하고, 그 사이에, 광학 이방성층까지 형성한 샘플을 설치하여 줄무늬상의 불균일의 유무를 관찰하여, 이하의 기준으로 바람 불균일의 평가를 행했다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
또한, A 플레이트의 샘플은, 편광 판면에 대하여 수평으로 관찰하고, C 플레이트의 샘플은, 편광 판면에 대하여, 비스듬하게 하여 관찰했다.
<평가 기준>
A: 불균일을 시인할 수 없다.
B: 불균일을 거의 시인할 수 없다.
C: 불균일을 시인할 수 있다.
〔상층 도포성〕
실시예 및 비교예에서 형성한 각 광학 이방성층의 표면 에너지를 측정하고, 이하의 기준으로 상층 도포성을 평가했다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
<평가 기준>
A: 45mN/m 이상
B: 40mN/m 이상, 45mN/m 미만
C: 30mN/m 이상, 40mN/m 미만
D: 30mN/m 미만
[표 1]
Figure 112019109510392-pct00030
표 1에 나타내는 결과로부터, 종래 공지의 계면활성제 S1~S4를 이용한 경우에는, 광학 이방성층 형성 시의 도포성(시싱), 및 형성한 광학 이방성층의 상층 도포액에 대한 도포성을 양립할 수 없는 것이 밝혀졌다(비교예 1~4).
이에 대하여, 특정 화합물을 이용한 경우에는, 광학 이방성층 형성 시의 도포성(시싱)이 우수하고, 바람 불균일을 억제할 수 있으며, 또한 형성한 광학 이방성층의 상층 도포액에 대한 도포성도 양호해지는 것을 알 수 있었다(실시예 1~12).

Claims (17)

  1. 중합성 액정 화합물과, 중합 개시제와, 광, 열, 산 및 염기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 작용에 의하여 분해되어 극성기를 발생시키는 개열기를 포함하는 1가의 특정기를 갖는 화합물을 함유하는 중합성 액정 조성물로서,
    상기 특정기가, 상기 개열기보다 말단 측에 불소 원자 또는 규소 원자를 갖고,
    상기 광, 열, 산 및 염기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 작용에 의하여 분해되어 극성기를 발생시키는 개열기를 포함하는 1가의 특정기를 갖는 화합물이, 하기 식 (1)로 나타나는 반복 단위, 또는 하기 식 (2-1) 혹은 (2-2)로 나타나는 반복 단위를 갖는 중합체인, 중합성 액정 조성물.
    Figure 112020142082788-pct00034

    여기에서, 상기 식 (1) 및 (2-1) 중, R1은, 수소 원자 또는 탄소수 1~3의 알킬기를 나타내고, 상기 식 (1) 중의 복수의 R1은, 각각 동일해도 되고 달라도 된다.
    또, 상기 식 (1), (2-1) 및 (2-2) 중, X1 및 X2는, 각각 독립적으로 단결합 또는 2가의 연결기를 나타내고, RK는, 하기 식 (rk-1)~(rk-13) 중 어느 하나로 나타나는 개열기를 나타내며, RL은, 불소 원자 또는 규소 원자를 포함하는 1가의 유기기를 나타낸다.
    Figure 112020142082788-pct00035

    여기에서, 상기 식 (rk-1)~(rk-13) 중, *1은 상기 식 (1), (2-1) 및 (2-2) 중의 X1 및 X2 중 어느 한쪽과의 결합 위치를 나타내고, *2는 상기 식 (1), (2-1) 및 (2-2) 중의 X1 및 X2 중 상기 *1과 결합하고 있지 않은 측과의 결합 위치를 나타내며, R은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1가의 유기기를 나타낸다.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1 에 있어서,
    상기 광, 열, 산 및 염기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 작용에 의하여 분해되어 극성기를 발생시키는 개열기를 포함하는 1가의 특정기를 갖는 화합물이, 하기 식 (3)으로 나타나는 반복 단위를 갖는 중합체인, 중합성 액정 조성물.
    Figure 112020142082788-pct00033

    여기에서, 상기 식 (3) 중, R1은, 수소 원자 또는 탄소수 1~3의 알킬기를 나타내고, R은 수소 원자 또는 1가의 유기기를 나타내며, X는 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, ma 및 na는 각각 독립적으로 1~20의 정수를 나타내며, 복수의 R은 각각 동일해도 되고 달라도 된다.
  5. 청구항 1 에 기재된 중합성 액정 조성물을 이용하여 형성되는, 광학 이방성층.
  6. 청구항 4에 기재된 중합성 액정 조성물을 이용하여 형성되는, 광학 이방성층.
  7. 청구항 5에 기재된 광학 이방성층과, 상기 광학 이방성층 상에 마련되는 상층을 갖는 광학 적층체로서,
    상기 광학 이방성층과 상기 상층이 서로 인접하여 적층되어 있는, 광학 적층체.
  8. 청구항 6에 기재된 광학 이방성층과, 상기 광학 이방성층 상에 마련되는 상층을 갖는 광학 적층체로서,
    상기 광학 이방성층과 상기 상층이 서로 인접하여 적층되어 있는, 광학 적층체.
  9. 지지체와, 상기 지지체 상에 마련되는 제1 광학 이방성층과, 상기 제1 광학 이방성층 상에 마련되는 제2 광학 이방성층을 갖는 광학 적층체로서,
    상기 제1 광학 이방성층이, 청구항 5에 기재된 광학 이방성층이며,
    상기 제1 광학 이방성층과 상기 제2 광학 이방성층이 서로 인접하여 적층되어 있는, 광학 적층체.
  10. 지지체와, 상기 지지체 상에 마련되는 제1 광학 이방성층과, 상기 제1 광학 이방성층 상에 마련되는 제2 광학 이방성층을 갖는 광학 적층체로서,
    상기 제1 광학 이방성층이, 청구항 6에 기재된 광학 이방성층이며,
    상기 제1 광학 이방성층과 상기 제2 광학 이방성층이 서로 인접하여 적층되어 있는, 광학 적층체.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 제2 광학 이방성층이, 중합성 액정 화합물을 함유하는 중합성 액정 조성물을 이용하여 형성되는, 광학 적층체.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 제2 광학 이방성층이, 중합성 액정 화합물을 함유하는 중합성 액정 조성물을 이용하여 형성되는, 광학 적층체.
  13. 광학 적층체의 제조 방법으로서,
    지지체 상에, 청구항 1 에 기재된 중합성 액정 조성물을 도포하는 제1 도포 공정과,
    상기 제1 도포 공정 후에, 제1 광학 이방성층을 형성하는 제1 광학 이방성층 형성 공정과,
    광, 열, 산 및 염기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 작용시키는 작용 공정과,
    상기 제1 광학 이방성층 상에, 제2 광학 이방성층을 형성하는 중합성 액정 조성물을 직접 도포하는 제2 도포 공정과,
    상기 제2 도포 공정 후에, 제2 광학 이방성층을 형성하는 제2 광학 이방성층 형성 공정을 갖고,
    상기 작용 공정이, 상기 제1 광학 이방성층 형성 공정과 상기 제2 도포 공정의 사이, 또는 상기 제1 광학 이방성층 형성 공정 또는 상기 제2 도포 공정과 동시에 행하는 공정인, 광학 적층체의 제조 방법.
  14. 청구항 5에 기재된 광학 이방성층을 갖는, 화상 표시 장치.
  15. 청구항 6에 기재된 광학 이방성층을 갖는, 화상 표시 장치.
  16. 청구항 7에 기재된 광학 적층체를 갖는, 화상 표시 장치.
  17. 청구항 8에 기재된 광학 적층체를 갖는, 화상 표시 장치.
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