KR102300962B1

KR102300962B1 - 광학 이방층 형성용 조성물

Info

Publication number: KR102300962B1
Application number: KR1020140100951A
Authority: KR
Inventors: 다다히로 고바야시
Original assignee: 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
Priority date: 2013-08-09
Filing date: 2014-08-06
Publication date: 2021-09-10
Also published as: TW201520314A; CN104342164B; CN104342164A; JP2015057645A; US20150044392A1; TWI635165B; KR20150018426A; JP6528373B2

Abstract

본 발명은 투명성이 높은 광학 이방성 필름을 제조할 수 있는 광학 이방층 형성용 조성물을 제공한다.
중합성 액정 화합물, 광중합 개시제 및 용제 (1)을 포함하는 광학 이방층 형성용 조성물(용제 (1): 비점이 200℃ 이상인 락톤계 용제)에 관한다. 용제 (1)과는 상이한 용제 (2)를 더 포함하는 것이 바람직하고, 용제 (1) 및 용제 (2)의 합계량에 대한 용제 (1)의 함유율이 1 내지 70질량％인 것이 바람직하고, 용제 (1)이 γ-부티로락톤, γ-발레로락톤 및 δ-발레로락톤으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.

Description

광학 이방층 형성용 조성물{COMPOSITION FOR FORMING OPTICAL ANISOTROPIC LAYER}

본 발명은 광학 이방층 형성용 조성물에 관한 것이다.

플랫 패널 표시 장치는, 편광판, 위상차판 등의 광학 이방성 필름을 포함한다. 광학 이방성 필름은, 광학 이방층 형성용 조성물을 기재 상에 도포함으로써 제조된다. 특허문헌 1에는, 중합성 액정 화합물, 광중합성 개시제 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트를 포함하는 광학 이방층 형성용 조성물이 기재되어 있다.

국제 공개 제07/122889호

종래의 광학 이방층 형성용 조성물로부터 제조되는 광학 이방성 필름은, 투명성을 반드시 충분히 만족할 수 있는 것은 아닐 경우가 있었다.

본 발명은 이하의 발명을 포함한다.

[1] 중합성 액정 화합물, 광중합 개시제 및 용제 (1)을 포함하는 광학 이방층 형성용 조성물.

용제 (1): 비점이 200℃ 이상인 락톤계 용제

[2] 용제 (1)과는 상이한 용제 (2)를 더 포함하는 [1]에 기재된 조성물.

[3] 용제 (1) 및 용제 (2)의 합계량에 대한 용제 (1)의 함유율이 1 내지 70질량％인 [2]에 기재된 조성물.

[4] 용제 (1)이 γ-부티로락톤, γ-발레로락톤 및 δ-발레로락톤으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 조성물.

[5] 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 더 포함하는, [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 조성물.

[6] [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 조성물을 기재의 표면에 설치된 배향막의 표면에 도포하고, 상기 조성물에 포함되는 중합성 액정 화합물을 중합시켜 얻어지는 광학 이방성 필름.

[7] 기재와, 배향막과, [6]에 기재된 광학 이방성 필름을 이 순서대로 갖는 적층체.

[8] 기재가 폴리올레핀인 [7]에 기재된 적층체.

[9] 광학 이방성 필름이 위상차 필름인 [7] 또는 [8]에 기재된 적층체.

[10] 중합성 액정 화합물이 기재 표면에 대하여 수직 배향한 [7] 내지 [9] 중 어느 하나에 기재된 적층체.

[11] 가열 전후의 중량 변화율이 10％ 이하인 [7] 내지 [10] 중 어느 하나에 기재된 적층체.

[12] IPS(in-plane switching) 액정 표시 장치용인 [7] 내지 [11] 중 어느 하나에 기재된 적층체.

[13] 배향막 부착 기재의 배향막 표면에, [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 조성물을 도포하고, 건조하고, 광조사하는 적층체의 제조 방법.

[14] [7] 내지 [12] 중 어느 하나에 기재된 적층체를 갖는 편광판.

[15] [7] 내지 [12] 중 어느 하나에 기재된 적층체를 구비한 표시 장치.

본 발명의 광학 이방층 형성용 조성물에 의하면, 투명성이 높은 광학 이방성 필름을 제조할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 편광판의 일례를 도시하는 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 액정 표시 장치의 일례를 도시하는 모식도이다.

<광학 이방층 형성용 조성물>

[중합성 액정 화합물]

중합성 액정 화합물이란, 중합성기를 갖는 액정 화합물을 의미한다.

중합성 액정 화합물로서는, 예를 들어, 식 (X)로 표시되는 기를 포함하는 화합물(이하 「화합물 (X)」라고 하는 경우가 있음)을 들 수 있다.

[식 (X) 중, P¹¹은 중합성기를 나타내고,

A¹¹은 2가의 지환식 탄화수소기 또는 2가의 방향족 탄화수소기를 나타내고, 상기 2가의 지환식 탄화수소기 및 2가의 방향족 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는, 할로겐 원자, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 탄소수 1 내지 6 알콕시기, 시아노기 또는 니트로기로 치환될 수도 있고, 상기 탄소수 1 내지 6의 알킬기 및 상기 탄소수 1 내지 6 알콕시기에 포함되는 수소 원자는, 불소 원자로 치환될 수도 있고,

B¹¹은 -O-, -S-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -CO-NR¹⁶-, -NR¹⁶-CO-, -CO-, -CS- 또는 단결합을 나타내고, R¹⁶은 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기를 나타내고,

B¹² 및 B¹³은 각각 독립적으로 -C≡C-, -CH=CH-, -CH₂-CH₂-, -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)-, -OCH₂-, -OCF₂-, -CH₂O-, -CF₂O-, -CH=CH-C(=O)-O-, -O-C(=O)-CH=CH- 또는 단결합을 나타내고,

E¹¹은 탄소수 1 내지 12의 알칸디일기를 나타내고, 상기 알칸디일기에 포함되는 수소 원자는 탄소수 1 내지 5의 알콕시기로 치환될 수도 있고, 상기 알콕시기에 포함되는 수소 원자는 할로겐 원자로 치환될 수도 있고, 상기 알칸디일기를 구성하는 -CH₂-은 -O- 또는 -CO-로 치환될 수도 있음]

A¹¹의 방향족 탄화수소기 및 지환식 탄화수소기의 탄소수는 3 내지 18의 범위인 것이 바람직하고, 5 내지 12의 범위인 것이 보다 바람직하고, 5 또는 6인 것이 특히 바람직하다. A¹¹로서는 시클로헥산-1,4-디일기, 1,4-페닐렌기가 바람직하다.

E¹¹로서는 직쇄상의 탄소수 1 내지 12의 알칸디일기가 바람직하다. 상기 알칸디일기를 구성하는 -CH₂-은 -O-로 치환될 수도 있다.

구체적으로는, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로판-1,3-디일기, 부탄-1,4-디일기, 펜탄-1,5-디일기, 헥산-1,6-디일기, 헵탄-1,7-디일기, 옥탄-1,8-디일기, 노난-1,9-디일기, 데칸-1,10-디일기, 운데칸-1,11-디일기 및 도데칸-1,12-디일기 등의 탄소수 1 내지 12의 직쇄상 알칸디일기; -CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-, -CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH_2- 및 -CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂- 등을 들 수 있다.

B¹¹로서는 -O-, -S-, -CO-O-, -O-CO-이 바람직하고, 그 중에서도 -CO-O-이 보다 바람직하다.

B¹² 및 B¹³으로서는 각각 독립적으로 -O-, -S-, -C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-, -O-C(=O)-O-이 바람직하고, 그 중에서도 -O- 또는 -O-C(=O)-O-이 보다 바람직하다.

P¹¹로 표시되는 중합성기로서는, 중합 반응성, 특히 광중합 반응성이 높다는 점에서, 라디칼 중합성기 또는 양이온 중합성기가 바람직하고, 취급이 용이한데다가 중합성 액정 화합물의 제조 자체도 용이한 것으로부터, 중합성기는 다음의 식 (P-11) 내지 식 (P-15)로 표시되는 기인 것이 바람직하다.

[식 (P-11) 내지 P-15) 중, R¹⁷ 내지 R²¹은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 6의 알킬기 또는 수소 원자를 나타냄]

식 (P-11) 내지 식 (P-15)로 표시되는 기의 구체예로서는, 하기 식 (P-16) 내지 식 (P-20)으로 표시되는 기를 들 수 있다.

P¹¹은 식 (P-14) 내지 식 (P-20)으로 표시되는 기인 것이 바람직하고, 비닐기, p-스틸벤기, 에폭시기 또는 옥세타닐기가 보다 바람직하다.

P¹¹-B¹¹-로 표시되는 기가 아크릴로일옥시기 또는 메타크릴로일옥시기인 것이 더욱 바람직하다.

화합물 (X)로서는, 식 (I), 식 (II), 식 (III), 식 (IV), 식 (V) 또는 식 (VI)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.

(식 중,

A¹² 내지 A¹⁴는 각각 독립적으로 A¹¹과 동의이며, B¹⁴ 내지 B¹⁶은 각각 독립적으로 B¹²와 동의이며, B¹⁷은 B¹¹과 동의이며, E¹²는 E¹¹과 동의이고,

F¹¹은 수소 원자, 탄소수 1 내지 13의 알킬기, 탄소수 1 내지 13의 알콕시기, 시아노기, 니트로기, 트리플루오로메틸기, 디메틸아미노기, 히드록시기, 메틸올기, 포르밀기, 술포기(-SO₃H), 카르복시기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시카르보닐기 또는 할로겐 원자를 나타내고, 상기 알킬기 및 알콕시기를 구성하는 -CH₂-은 -O-로 치환될 수도 있음)

중합성 액정 화합물의 구체예로서는, 액정 편람(액정 편람 편집 위원회 편, 마루젠(주) 2000년 10월 30일 발행)의 「3.8.6 네트워크(완전 가교형)」, 「6.5.1 액정 재료 b. 중합성 네마틱 액정 재료」에 기재된 화합물 중에서 중합성기를 갖는 화합물, 일본 특허 공개 제2010-31223호 공보, 일본 특허 공개 제2010-270108호 공보, 일본 특허 공개 제2011-6360호 공보 및 일본 특허 공개 제2011-207765호 공보에 기재된 중합성 액정 화합물을 들 수 있다.

화합물 (X)의 구체예로서는, 하기 식 (I-1) 내지 식 (I-4), 식 (II-1) 내지 식 (II-4), 식 (III-1) 내지 식 (III-26), 식 (IV-1) 내지 식 (IV-26), 식 (V-1) 내지 식 (V-2) 및 식 (VI-1) 내지 식 (VI-6)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다. 또한, 하기 식 중, k1 및 k2는 각각 독립적으로 2 내지 12의 정수를 나타낸다. 이들 화합물은, 그 합성의 용이함 또는 입수의 용이함 면에서, 바람직하다.

[광중합 개시제]

광중합 개시제로서는, 벤조인 화합물, 벤조페논 화합물, 벤질케탈 화합물, α-히드록시케톤화합물, α-아미노케톤화합물, α-아세토페논 화합물, 트리아진 화합물, 요오도늄염 및 술포늄염을 들 수 있다. 구체적으로는, 이르가큐어(Irgacure)(등록 상표) 907, 이르가큐어 184, 이르가큐어 651, 이르가큐어 819, 이르가큐어 250, 이르가큐어 369(이상, 모두 시바 재팬 가부시끼가이샤 제조), 세이크올(등록 상표) BZ, 세이크올 Z, 세이크올 BEE(이상, 모두 세꼬 가가꾸 가부시끼가이샤 제조), 가야큐어(kayacure)(등록 상표) BP100(닛본 가야꾸 가부시끼가이샤 제조), UVI-6992(다우사 제조), 아데카 옵토머(등록 상표) SP-152, 아데카 옵토머 SP-170(이상, 모두 가부시끼가이샤 아데카제), TAZ-A, TAZ-PP(이상, 닛본 시이벨 헤그너사 제조) 및 TAZ-104(산와 케미컬사 제조) 등을 들 수 있다. 그 중에서도, α-아세토페논 화합물이 바람직하고, α-아세토페논 화합물로서는, 2-메틸-2-모르폴리노-1-(4-메틸술파닐페닐)프로판-1-온, 2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-2-벤질부탄-1-온 및 2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-2-(4-메틸페닐메틸)부탄-1-온 등을 들 수 있고, 보다 바람직하게는 2-메틸-2-모르폴리노-1-(4-메틸술파닐페닐)프로판-1-온 및 2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-2-벤질부탄-1-온을 들 수 있다. α-아세토페논 화합물의 시판품으로서는, 이르가큐어(등록 상표) 369, 379EG, 907(이상, 바스프(BASF) 재팬(주) 제조) 및 세이크올(등록 상표) BEE(세꼬 가가꾸사 제조) 등을 들 수 있다.

광중합 개시제의 함유량은, 중합성 액정 화합물 100질량부에 대하여 통상 0.1 내지 30질량부이며, 바람직하게는 0.5 내지 10질량부이다. 상기 범위 내이면, 중합성 액정 화합물의 배향을 흐트러뜨리지 않고, 중합성 액정 화합물을 중합할 수 있다.

[용제 (1)]

용제 (1)로서는, γ-부티로락톤, γ-발레로락톤 및 δ-발레로락톤을 들 수 있다. 이 용제는 단독으로 사용해도 되고, 조합해도 된다. 이 용제를 포함하면, 건조 시의 건조 불균일이 저감되어, 보다 균일하고 투명성이 우수한 광학 이방성 필름을 형성하는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 발명에 있어서의 비점은 1 기압 하에서의 값이며, 증기압은 23℃에서의 값이다.

[용제 (2)]

광학 이방층 형성용 조성물은 용제 (1)과는 상이한 용제 (2)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

용제 (2)로서는, 광학 이방성 필름을 형성할 때의 조작성을 양호하게 하는 것이 바람직하고, 유기 용제를 들 수 있다. 그 중에서도, 중합성 액정 화합물 등의 광학 이방층 형성용 조성물의 구성 성분을 용해할 수 있는 용제이며, 중합성 액정 화합물의 중합 반응에 불활성인 용제가 보다 바람직하다.

용제 (2)의 비점은 200℃ 미만인 것이 바람직하고, 150℃ 이하인 것이 보다 바람직하다. 용제 (2)의 증기압은 0.7kPa보다도 높은 것이 바람직하다.

구체적인 용제 (2)로서는, 메탄올, 에탄올, 에틸렌글리콜, 이소프로필알코올, 프로필렌글리콜, 메틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 페놀 등의 알코올 용제; 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 아세트산에틸, 아세트산부틸 등의 에스테르 용제; 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 시클로헵타논, 메틸아밀케톤, 메틸이소부틸케톤, N-메틸-2-피롤리돈 등의 케톤 용제; 펜탄, 헥산, 헵탄 등의 비염소화 지방족 탄화수소 용제; 톨루엔, 크실렌 등의 비염소화 방향족 탄화수소 용제; 아세토니트릴 등의 니트릴 용제; 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 테트라히드로푸란, 디메톡시에탄 등의 에테르 용제; 및 클로로포름, 클로로벤젠 등의 염소화 탄화수소 용제를 들 수 있다. 이들 다른 용제는, 단독으로 사용해도 되고, 조합해도 된다.

용제 (2)로서는, 비점이 200℃ 미만인 에스테르 용제가 바람직하고, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트가 보다 바람직하다.

광학 이방층 형성용 조성물 중의 고형분 농도는, 바람직하게는 1 내지 50질량％이며, 보다 바람직하게는 2 내지 50질량％이며, 더욱 바람직하게는 5 내지 50질량％이다. 고형분이란, 광학 이방층 형성용 조성물로부터 용제를 제외한 성분의 합계를 의미한다.

용제 (1) 및 용제 (2)의 합계량에 대한 용제 (1)의 함유율은 통상 1 내지 99질량％이며, 바람직하게는 1 내지 70질량％이며, 더욱 바람직하게는 10 내지 70질량％이다.

[반응성 첨가제]

본 발명의 광학 이방층 형성용 조성물은, 바람직하게는 반응성 첨가제를 포함한다.

반응성 첨가제를 포함함으로써, 본 발명의 적층체에 있어서의 광학 이방성 필름과 배향막의 밀착성이 향상되어, 가공 시의 박리가 억제된 적층체를 얻을 수 있다.

반응성 첨가제로서는, 그 분자 내에 탄소-탄소 불포화 결합과 활성 수소 반응성기를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 여기에서 말하는 「활성 수소 반응성기 」란, 카르복실기(-COOH), 수산기(-OH), 아미노기(-NH₂) 등의 활성 수소를 갖는 기에 대하여 반응성을 갖는 기를 의미하고, 글리시딜기, 옥사졸린기, 카르보디이미드기, 아지리딘기, 이미드기, 이소시아네이트기, 티오이소시아네이트기, 무수 말레산기 등이 그의 대표예이다. 반응성 첨가제가 갖는 탄소-탄소 불포화 결합 및 활성 수소 반응성기의 개수는 통상 각각 1 내지 20개이며, 바람직하게는 각각 1 내지 10개이다.

반응성 첨가제에 있어서, 활성 수소 반응성기는 적어도 2개 존재하면 바람직하고, 이 경우 복수 존재하는 활성 수소 반응성기는 동일하거나, 상이한 것이어도 된다.

반응성 첨가제가 갖는 탄소-탄소 불포화 결합이란, 탄소-탄소 이중 결합 또는 탄소-탄소 삼중 결합, 또는 그들의 조합일 수도 있지만, 탄소-탄소 이중 결합이면 바람직하다. 그 중에서도, 반응성 첨가제로서는, 비닐기 및/또는 (메트)아크릴기로서 탄소-탄소 불포화 결합을 포함하면 바람직하다. 또한, 활성 수소 반응성기가, 에폭시기, 글리시딜기 및 이소시아네이트기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하고, 아크릴기와 이소시아네이트기를 갖는 반응성 첨가제가 특히 바람직하다.

반응성 첨가제의 구체예로서는, 메타크릴옥시글리시딜에테르나 아크릴옥시글리시딜에테르 등의, (메트)아크릴기와 에폭시기를 갖는 화합물; 옥세탄아크릴레이트나 옥세탄메타크릴레이트 등의, (메트)아크릴기와 옥세탄기를 갖는 화합물; 락톤아크릴레이트나 락톤메타크릴레이트 등의, (메트)아크릴기와 락톤기를 갖는 화합물; 비닐옥사졸린이나 이소프로페닐옥사졸린 등의, 비닐기와 옥사졸린기를 갖는 화합물; 이소시아나토메틸아크릴레이트, 이소시아나토메틸메타크릴레이트, 2-이소시아나토에틸아크릴레이트 및 2-이소시아나토에틸메타크릴레이트 등의, (메트)아크릴기와 이소시아네이트기를 갖는 화합물의 올리고머 등을 들 수 있다. 또한, 메타크릴산 무수물, 아크릴산 무수물, 무수 말레산 및 비닐 무수 말레산 등의, 비닐기나 비닐렌기와 산 무수물을 갖는 화합물 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 메타크릴옥시글리시딜에테르, 아크릴옥시글리시딜에테르, 이소시아나토메틸아크릴레이트, 이소시아나토메틸메타크릴레이트, 비닐옥사졸린, 2-이소시아나토에틸아크릴레이트, 2-이소시아나토에틸메타크릴레이트 및 상기한 올리고머가 바람직하고, 이소시아나토메틸아크릴레이트, 2-이소시아나토에틸아크릴레이트 및 상기한 올리고머가 특히 바람직하다.

구체적으로는, 하기 식 (Y)로 표시되는 화합물이 바람직하다.

[식 (Y) 중,

n은 1 내지 10까지의 정수를 나타내고, R^1'은 탄소수 2 내지 20의 2가의 지방족 또는 지환식 탄화수소기, 또는 탄소수 5 내지 20의 2가의 방향족 탄화수소기를 나타내고, 각 반복 단위에 있는 2개의 R^2'은, 한쪽이 -NH-이며, 다른 쪽이 >N-C(=O)-R^3'로 표시되는 기이고, R^3'은 수산기 또는 탄소-탄소 불포화 결합을 갖는 기를 나타내고,

식 (Y) 중의 R^3' 중 적어도 1개의 R^3'은 탄소-탄소 불포화 결합을 갖는 기임]

상기 식 (Y)로 표시되는 반응성 첨가제 중에서도, 하기 식 (YY)로 표시되는 화합물(이하, 화합물 (YY)라고 하는 경우가 있음)이 특히 바람직하다(또한, n은 상기와 동일한 의미임).

화합물 (YY)에는, 시판품을 그대로 또는 필요에 따라서 정제하여 사용할 수 있다. 시판품으로서는, 예를 들어, 라로머(Laromer; 등록 상표) LR-9000(바스프사 제조)을 들 수 있다.

밀착성의 평가는, JIS-K5600에 준한 밀착성 시험으로 행할 수 있다. 예를 들어, 고테크 가부시끼가이샤 제조의 크로스컷 가이드 I 시리즈(CCI-1, 1 mm 간격, 25 매스용) 등의 시판되는 장치를 사용하여 밀착성 시험을 행하면 된다.

예를 들어, 고테크 가부시끼가이샤 제조의 크로스컷 가이드 I 시리즈(CCI-1, 1 mm 간격, 25 매스용)를 사용하여 밀착성 시험을 행하여, 광학 이방성 필름이 형성된 배향막이 수지 기재로부터 박리하지 않고 유지되는 매스가 25 매스 중 9 매스 이상이며, 면적 기준으로 36％ 이상이 수지 기재로부터 박리하지 않은 상태라면 밀착성이 높다고 판단할 수 있다.

반응성 첨가제의 함유량은, 중합성 액정 화합물 100질량부에 대하여 통상 0.1 내지 30질량부이며, 바람직하게는 0.1 내지 5질량부이다.

광학 이방층 형성용 조성물은, 상기 외에 중합 금지제, 광증감제, 레벨링제, 키랄제 등을 포함해도 된다.

[중합 금지제]

중합 금지제는 중합성 액정 화합물의 중합 반응을 컨트롤한다.

중합 금지제로서는, 히드로퀴논 및 알킬에테르 등의 치환기를 갖는 히드로퀴논류; 부틸카테콜 등의 알킬에테르 등의 치환기를 갖는 카테콜류; 피로갈롤류, 2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리디닐옥시라디칼 등의 라디칼 보충제; 티오페놀류; β-나프틸아민류 및 β-나프톨류를 들 수 있다.

중합 금지제의 함유량은, 중합성 액정 화합물 100질량부에 대하여 통상 0.1 내지 30질량부이며, 바람직하게는 0.5 내지 10질량부이다.

[광증감제]

광증감제에 의하면, 광중합 개시제를 고감도화할 수 있다.

광증감제로서는, 크산톤, 티오크산톤 등의 크산톤류; 안트라센 및 알킬에테르 등의 치환기를 갖는 안트라센류; 페노티아진; 루브렌을 들 수 있다.

광증감제의 함유량은, 중합성 액정 화합물 100질량부에 대하여 통상 0.1 내지 30질량부이며, 바람직하게는 0.5 내지 10질량부이다.

[레벨링제]

레벨링제에 의해, 보다 평활한 광학 이방성 필름을 형성할 수 있다. 또한, 광학 이방성 필름의 제조 과정에서, 광학 이방층 형성용 조성물의 유동성을 제어하거나, 광학 이방성 필름의 가교 밀도를 조정하거나 할 수 있다.

레벨링제로서는, 공지된 레벨링제를 들 수 있고, 유기 변성 실리콘 오일계, 폴리아크릴레이트계 및 퍼플루오로 알킬계의 레벨링제를 들 수 있다. 구체적으로는, DC3PA, SH7PA, DC11PA, SH28PA, SH29PA, SH30PA, ST80PA, ST86PA, SH8400, SH8700, FZ2123(이상, 모두 도레이·다우코닝(주) 제조), KP321, KP323, KP324, KP326, KP340, KP341, X22-161A, KF6001(이상, 모두 신에쯔 가가꾸 고교(주) 제조), TSF400, TSF401, TSF410, TSF4300, TSF4440, TSF4445, TSF-4446, TSF4452, TSF4460(이상, 모두 모멘티브 퍼포먼스 머티리얼즈 재팬 고도 가이샤 제조), 플루오리너트(fluorinert)(등록 상표) FC-72, 플루오리너트 FC-40, 플루오리너트 FC-43, 플루오리너트 FC-3283(이상, 모두 스미또모 쓰리엠(주) 제조), 메가팩(등록 상표) R-08, 메가팩 R-30, 메가팩 R-90, 메가팩 F-410, 메가팩 F-411, 메가팩 F-443, 메가팩 F-445, 메가팩 F-470, 메가팩 F-477, 메가팩 F-479, 메가팩 F-482, 메가팩 F-483(이상, 모두 DIC(주) 제조), 에프톱(상품명) EF301, 에프톱 EF303, 에프톱 EF351, 에프톱 EF352(이상, 모두 미쯔비시 머티리얼 덴시 가세이(주) 제조), 서플론(등록 상표) S-381, 서플론 S-382, 서플론 S-383, 서플론 S-393, 서플론 SC-101, 서플론 SC-105, KH-40, SA-100(이상, 모두 AGC 세이미케미칼(주) 제조), 상품명 E1830, 동 E5844((주) 다이킨 파인케미컬 겐꾸쇼 제조), BM-1000, BM-1100, BYK-352, BYK-353, BYK-361N(모두 상품명 : BM Chemie사 제조)을 들 수 있다. 2종 이상의 레벨링제를 조합해도 된다.

레벨링제의 함유량은, 중합성 액정 화합물 100질량부에 대하여 통상 0.1 내지 30질량부이며, 바람직하게는 0.1 내지 10질량부이다.

[키랄제]

키랄제로서는, 공지된 키랄제(예를 들어, 액정 디바이스 핸드북, 제3장 4-3항, TN, STN용 키랄제, 199페이지, 일본 학술 진흥회 제142 위원회 편, 1989에 기재)를 들 수 있다.

키랄제는, 일반적으로 비대칭 탄소 원자를 포함하지만, 비대칭 탄소 원자를 포함하지 않는 축성 비대칭 화합물 또는 면성 비대칭 화합물도 키랄제로서 사용할 수 있다. 축성 비대칭 화합물 또는 면성 비대칭 화합물로서는, 비나프틸, 헬리센, 파라시클로판 및 이들의 유도체를 들 수 있다.

구체적으로는, 일본 특허 공개 제2007-269640호 공보, 일본 특허 공개 제2007-269639호 공보, 일본 특허 공개 제2007-176870호 공보, 일본 특허 공개 제2003-137887호 공보, 일본 특허 공표 제2000-515496호 공보, 일본 특허 공개 제2007-169178호 공보 및 일본 특허 공표 평9-506088호 공보에 기재되어 있는 화합물을 들 수 있고, 바람직하게는 바스프 재팬(주) 제조의 paliocolor(등록 상표) LC756이다.

키랄제의 함유량은, 중합성 액정 화합물 100질량부에 대하여 통상 0.1 내지 30질량부이며, 바람직하게는 1.0 내지 25질량부이다.

<광학 이방성 필름>

본 발명의 광학 이방성 필름은, 본 발명의 광학 이방층 형성용 조성물을 배향막의 표면에 도포하고, 상기 광학 이방층 형성용 조성물에 포함되는 중합성 액정 화합물을 중합함으로써 얻어진다.

배향막은 통상 기재에 형성된다.

기재로서는 통상 투명 기재가 사용된다. 투명 기재란, 광, 특히 가시광을 투과할 수 있는 투광성을 갖는 기재를 의미하고, 투광성이란, 파장 380 내지 780nm에 걸치는 광선에 대한 투과율이 80％ 이상으로 되는 특성을 말한다. 구체적인 투명 기재로서는, 유리 및 투광성 수지 기재를 들 수 있고, 투광성 수지 기재가 바람직하다. 기재는 통상 필름 형상의 것이 사용된다.

투광성 수지 기재를 구성하는 수지로서는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로올레핀 중합체, 노르보르넨계 중합체 등의 폴리올레핀; 폴리비닐알코올; 폴리에틸렌테레프탈레이트; 폴리메타크릴산에스테르; 폴리아크릴산에스테르; 셀룰로오스에스테르; 폴리에틸렌나프탈레이트; 폴리카르보네이트; 폴리술폰; 폴리에테르술폰; 폴리에테르케톤; 폴리페닐렌술피드; 및 폴리페닐렌옥시드 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 노르보르넨계 중합체 등의 폴리올레핀을 포함하는 기재가 바람직하다.

기재는 표면 처리를 실시해도 된다. 표면 처리의 방법으로서는, 예를 들어, 진공 하 또는 대기압 하에서, 코로나 또는 플라즈마로 기재의 표면을 처리하는 방법, 기재 표면을 레이저 처리하는 방법, 기재 표면을 오존 처리하는 방법, 기재 표면을 비누화 처리하는 방법 또는 기재 표면을 화염 처리하는 방법, 기재 표면에 커플링제를 도포하는 프라이머 처리하는 방법, 반응성 단량체나 반응성을 갖는 중합체를 기재 표면에 부착시킨 후, 방사선, 플라즈마 또는 자외선을 조사하여 반응시키는 그래프트 중합법 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 진공 하나 대기압 하에서, 기재 표면을 코로나 또는 플라즈마 처리하는 방법이 바람직하다.

코로나 또는 플라즈마로 기재의 표면 처리를 행하는 방법으로서는,

대기압 근방의 압력 하에서, 대향한 전극간에 기재를 설치하고, 코로나 또는 플라즈마를 발생시켜서 기재의 표면 처리를 행하는 방법,

대향한 전극 사이에 가스를 흘리고, 전극간에서 가스를 플라즈마화하고, 플라즈마화한 가스를 기재에 분사하는 방법, 및

저압 조건 하에서, 글로우 방전 플라즈마를 발생시켜, 기재의 표면 처리를 행하는 방법을 들 수 있다.

그 중에서도, 대기압 근방의 압력 하에서, 대향한 전극간에 기재를 설치하고, 코로나 또는 플라즈마를 발생시켜, 기재의 표면 처리를 행하는 방법, 또는 대향한 전극간에 가스를 흘리고, 전극간에서 가스를 플라즈마화하고, 플라즈마화한 가스를 기재에 분사하는 방법이 바람직하다. 이러한 코로나 또는 플라즈마에 의한 표면 처리는 통상 시판되고 있는 표면 처리 장치에 의해 행하여진다.

기재에 배향막을 형성하는 방법으로서는, 기재 표면에 배향성 중합체를 도포하여 건조하는 방법, 배향성 중합체를 도포하여 건조하고 그 표면을 러빙하는 방법, 광배향성 중합체를 도포하여 건조하고 편광을 조사하는 방법, 산화규소를 사방 증착하는 방법, 및 랭뮤어-블로젯법(LB법)을 사용하여 장쇄 알킬기를 갖는 단분자 막을 형성하는 방법 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 후술하는 중합성 액정 화합물의 배향 균일성, 본 발명의 적층체 제조 처리 시간 및 처리 비용의 관점에서, 배향성 중합체를 도포하여 건조하는 방법 및 배향성 중합체를 도포하여 건조하고 그 표면을 러빙하는 방법이 바람직하다.

배향성 중합체 및 광배향성 중합체는 통상 용제에 용해하여 도포된다.

본 발명에 있어서의 배향막은, 광학 이방층 형성용 조성물에 용해되지 않고, 광학 이방층 형성용 조성물에 포함되는 용제의 제거나 중합성 액정 화합물의 액정 배향을 조정하기 위한 가열에서 변질되지 않고, 기재 반송 시의 마찰 등에 의한 박리가 일어나지 않는 것이 바람직하다.

배향성 중합체로서는, 분자 내에 아미드 결합을 갖는 폴리아미드나 젤라틴류, 분자 내에 이미드 결합을 갖는 폴리이미드 및 그의 가수분해물인 폴리아믹산, 폴리비닐알코올, 알킬 변성 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아미드, 폴리옥사졸, 폴리에틸렌이민, 폴리스티렌, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산 또는 폴리아크릴산에스테르류 등을 들 수 있다. 배향성 중합체는, 1종류여도 되고, 복수 종류를 조합한 조성물이어도 되고, 복수 종류를 조합한 공중합체여도 된다. 그 중에서도, 폴리아미드, 폴리이미드 및 폴리아믹산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 바람직하다. 배향성 중합체는, 탈수나 탈아민 등에 의한 중축합이나, 라디칼 중합, 음이온 중합, 양이온 중합 등의 연쇄 중합, 배위 중합, 개환 중합 등으로 용이하게 제조할 수 있다.

시판하고 있는 배향성 중합체로서는, 썬에버(등록 상표, 닛산 가가꾸사 제조), 옵토머(등록 상표, JSR제) 등을 들 수 있다.

배향성 중합체로부터 형성되는 배향막은, 중합성 액정 화합물의 액정 배향을 용이하게 한다. 또한, 배향성 중합체의 종류나 러빙 조건에 따라, 수평 배향, 수직 배향, 하이브리드 배향, 경사 배향 등의 여러가지 액정 배향의 제어가 가능하고, 각종 액정 패널의 시야각 개선 등에 이용할 수 있다.

광 배향성 중합체로서는, 감광성 구조를 갖는 중합체를 들 수 있다. 감광성 구조를 갖는 중합체에 편광을 조사하면, 조사된 부분의 감광성 구조가 이성화 또는 가교함으로써 광배향성 중합체가 배향되고, 광배향성 중합체를 포함하는 막에 배향 규제력이 부여된다. 감광성 구조로서는, 아조벤젠 구조, 말레이미드 구조, 칼콘 구조, 신남산 구조, 1,2-비닐렌 구조, 1,2-아세틸렌 구조, 스피로피란 구조, 스피로벤조피란 구조 및 풀기드 구조 등을 들 수 있다. 광배향성 중합체는, 1종류여도 되고, 복수 종류를 조합해도 되고, 상이한 감광성 구조를 복수 갖는 공중합체여도 된다. 광배향성 중합체는, 감광성 구조를 갖는 단량체를, 탈수나 탈알코올 등의 중축합, 라디칼 중합, 음이온 중합, 양이온 중합 등의 연쇄 중합, 배위 중합 또는 개환 중합하거나 함으로써 제조할 수 있다. 광배향성 중합체로서는, 일본 특허 제4450261호, 일본 특허 제4011652호, 일본 특허 공개 제2010-49230호 공보, 일본 특허 제4404090호, 일본 특허 공개 제2007-156439호 공보, 일본 특허 공개 제2007-232934호 공보 등에 기재된 광배향성 중합체 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 내구성의 관점에서, 편광 조사에 의해 가교 구조를 형성하는 것이 바람직하다.

배향성 중합체 또는 광배향성 중합체를 용해하는 용제로서는, 물; 메탄올, 에탄올, 에틸렌글리콜, 이소프로필알코올, 프로필렌글리콜, 메틸셀로솔브, 부틸셀로솔브 등의 알코올 용매; 아세트산에틸, 아세트산부틸, 에틸렌글리콜메틸에테르아세테이트, γ-부티로락톤, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 락트산에틸 등의 에스테르 용매; 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 메틸아밀케톤, 메틸이소부틸케톤, N-메틸-2-피롤리돈 등의 케톤 용매; 펜탄, 헥산, 헵탄 등의 지방족 탄화수소 용매; 톨루엔, 크실렌, 클로로벤젠 등의 방향족 탄화수소 용매; 아세토니트릴 등의 니트릴 용매; 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 테트라히드로푸란, 디메톡시에탄 등의 에테르 용매; 클로로포름 등의 할로겐화탄화수소 용매 등을 들 수 있다. 이들 용매는, 단독으로 사용해도 되고, 조합해도 된다.

용제의 양은, 배향성 중합체 또는 광배향성 중합체 100질량부에 대하여 통상 10 내지 100000질량부이며, 바람직하게는 1000 내지 50000질량부이며, 보다 바람직하게는 2000 내지 20000질량부이다.

배향성 중합체 또는 광배향성 중합체를 용제에 용해하여 기재에 도포하는 방법으로서는, 압출 코팅법, 다이렉트 그라비아 코팅법, 리버스 그라비아 코팅법, CAP 코팅법, 슬릿 코팅법, 다이 코팅법 등을 들 수 있다. 또한, 딥 코터, 바 코터, 스핀 코터 등의 코터를 사용하여 도포하는 방법도 들 수 있다.

건조 방법으로서는, 자연 건조, 통풍 건조, 가열 건조, 감압 건조 및 이들을 조합한 방법을 들 수 있다. 건조 온도는 10 내지 250℃가 바람직하고, 25 내지 200℃가 보다 바람직하다. 건조 시간은 용제의 종류에 따라 다르지만, 5초간 내지 60분간이 바람직하고, 10초간 내지 30분간이 보다 바람직하다.

러빙하는 방법으로서는, 회전하고 있는 러빙 천이 권회된 러빙 롤을, 기재에 도포되어 건조된 배향성 중합체에 접촉시키는 방법을 들 수 있다.

편광을 조사하는 방법으로서는, 일본 특허 공개 제2006-323060호 공보에 기재된 장치를 사용하는 방법 등을 들 수 있다. 또한, 원하는 복수 영역에 대응한 포토마스크를 통하여, 당해 영역마다, 직선 편광 자외선 등의 편광을 반복하여 조사함으로써, 패턴화 배향막을 형성할 수도 있다. 포토마스크로서는, 통상, 석영 유리, 소다 석회 유리 또는 폴리에스테르 등의 필름 상에 차광 패턴을 설치한 것이 사용된다. 차광 패턴으로 덮여 있는 부분은 조사되는 편광이 차단되고, 덮여 있지 않은 부분은 조사되는 편광이 투과된다. 열팽창의 영향이 작다는 점에서, 석영 유리가 바람직하다. 광배향성 중합체의 반응성 면에서, 조사하는 편광은 자외선인 것이 바람직하다.

배향막의 두께는 통상 10nm 내지 10000nm이며, 바람직하게는 10nm 내지 1000nm이다.

배향막의 두께가 상기 범위에 있으면, 중합성 액정 화합물을 원하는 방향이나 각도로 용이하게 액정 배향시킬 수 있기 때문에 바람직하다.

배향막 표면에, 광학 이방층 형성용 조성물을 도포하여 광학 이방층 형성용 조성물에 포함되는 중합성 액정 화합물을 중합하는, 또는 도포하여 건조하고 광학 이방층 형성용 조성물에 포함되는 중합성 액정 화합물을 중합함으로써, 광학 이방성 필름이 얻어진다. 광학 이방성 필름이 네마틱상 등의 액정상을 나타내는 경우에, 모노 도메인 배향에 의한 복굴절성을 갖는다. 본 발명의 광학 이방성 필름은, 중합성 액정 화합물의 액정 배향이 고정화되어 있기 때문에, 열에 의한 복굴절의 변화의 영향을 받기 어렵다.

광학 이방성 필름의 두께는, 그 용도에 따라 적절히 조절할 수 있지만, 0.1㎛ 내지 10㎛인 것이 바람직하고, 광탄성을 작게 하는 점에서 0.2㎛ 내지 5㎛인 것이 더욱 바람직하다.

광학 이방성 필름으로서는, 위상차 필름 및 편광 필름 등을 들 수 있다.

중합성 액정 화합물을 수직 또는 수평 배향시켜서 중합함으로써 위상차 필름이 얻어진다. 수직 배향이란 기재면에 대하여 수직한 방향으로, 중합성 액정 화합물이 중합성 액정 화합물의 장축을 갖는 것을 의미하고, 수평 배향이란 기재면에 대하여 평행한 방향으로, 중합성 액정 화합물이 중합성 액정 화합물의 장축을 갖는 것을 의미한다.

중합성 액정 화합물의 액정 배향은, 배향막 및 중합성 액정 화합물의 성질에 따라 제어된다. 수직 배향으로 하기 위해서는, 수직 배향하기 쉬운 중합성 액정 화합물과, 수직 배향하기 쉬운 중합성 액정 화합물을 수직 배향시키는 배향막을 선택하는 것이 바람직하다.

예를 들어, 배향막이 수평 배향을 발현시키는 배향 규제력을 갖는 재료라면, 중합성 액정 화합물은 수평 배향 또는 하이브리드 배향을 형성할 수 있고, 수직 배향을 발현시키는 배향 규제력을 갖는 재료라면, 중합성 액정 화합물은 수직 배향 또는 경사 배향을 형성할 수 있다.

배향 규제력은, 예를 들어 배향막이 배향성 중합체로부터 형성되어 있는 경우에는, 표면 상태나 러빙 조건에 따라 임의로 조정하는 것이 가능하고, 광배향성 중합체로부터 형성되어 있는 경우에는, 편광 조사 조건 등에 따라 임의로 조정하는 것이 가능하다. 또한, 중합성 액정 화합물의, 표면 장력이나 액정성 등의 물성을 선택함으로써 액정 배향을 제어할 수도 있다.

광학 이방층 형성용 조성물을 배향막 상에 도포하는 방법으로서는, 압출 코팅법, 다이렉트 그라비아 코팅법, 리버스 그라비아 코팅법, CAP 코팅법, 슬릿 코팅법, 다이 코팅법 등을 들 수 있다. 또한, 딥 코터, 바 코터, 스핀 코터 등의 코터를 사용하여 도포하는 방법 등도 들 수 있다. 그 중에서도, 롤 투 롤(Roll to Roll) 형식으로 연속적으로 도포할 수 있는 점에서, CAP 코팅법, 잉크젯법, 딥 코팅법, 슬릿 코팅법, 다이 코팅법 및 바 코터에 의한 도포 방법이 바람직하다. 롤 투 롤 형식으로 도포하는 경우, 기재에 배향성 중합체 또는 광배향성 중합체를 도포하여 배향막을 형성하고, 또한 얻어진 배향막 상에 광학 이방성 필름을 연속적으로 형성할 수도 있다.

건조 방법으로서는, 배향막 형성 시의 건조 방법과 동일한 방법을 들 수 있다. 그 중에서도, 자연 건조 또는 가열 건조가 바람직하다. 건조 온도는, 통상 0 내지 250℃의 범위이며, 바람직하게는 50 내지 220℃의 범위이며, 보다 바람직하게는 80 내지 170℃의 범위이다. 건조 시간은, 통상 10초간 내지 60분간이며, 바람직하게는 30초간 내지 30분간다.

중합성 액정 화합물을 중합시키는 방법으로서는 광중합법이 바람직하다. 광중합법에 의하면, 저온에서 중합을 실시할 수 있기 때문에 기재의 내열성의 관점에서 바람직하다. 광중합 반응은 통상 가시광, 자외광 또는 레이저광을 조사함으로써 행해지고, 바람직하게는 자외광이다.

광조사는, 도포된 광학 이방층 형성용 조성물에 포함되는 용제를 건조하여 제거한 후에 행하는 것이 바람직하다. 건조는 광조사와 병행하여 행해도 되지만, 광조사를 행하기 전에 대부분의 용제를 제거해 두는 것이 바람직하다.

배향막이 기재에 형성되어 있는 경우에는, 배향막 표면에 광학 이방성 필름을 형성함으로써, 기재, 배향막, 광학 이방성 필름을 이 순서로 갖는 적층체가 얻어진다. 본 발명의 적층체는, 가시광 영역에서의 투명성이 우수하여, 여러가지 표시 장치용 부재로서 유용하다.

상기 적층체는, 가열 전후의 중량 변화가 통상 20％ 이하이고, 바람직하게는 15％ 이하이고, 보다 바람직하게는 10％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 1％ 이하이다. 가열 온도로서는, 기재가 열변형하지 않는 온도라면 제한되지 않지만, 100℃ 내지 120℃의 사이에 있으면 된다. 가열 시간은, 용제나 휘발 성분의 유무를 확인할 수 있는 길이이면 되고, 예를 들어 30초 내지 2분의 사이에 있으면 된다. 본 발명에 의해 얻어지는 적층체는, 용제가 제거되어 있으며, 휘발 성분이 적기 때문에, 제품의 내구성이 향상되는 경향이 있어 바람직하다.

상기 적층체의 헤이즈값은, 통상 0.8％ 이하이고, 바람직하게는 0.5％ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.3％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.2％ 이하이다.

본 발명의 적층체를 복수매 적층하는, 또는 본 발명의 적층체와 다른 필름을 조합함으로써, 시야각 보상 필름, 시야각 확대 필름, 반사 방지 필름, 편광판, 원편광판, 타원 편광판 또는 휘도 향상 필름으로서 이용할 수 있다.

광학 이방성 필름이 위상차 필름인 적층체는, 광 사출측의 사각으로부터 확인한 경우의 직선 편광을 원편광이나 타원 편광으로 변환하거나, 원편광 또는 타원 편광을 직선 편광으로 변환하거나, 직선 편광의 편광 방향을 변환하거나 하기 위한 광학 재료로서 특히 유용하다.

광학 이방성 필름이 위상차 필름인 적층체는, 광학 이방성 필름을 형성하는 중합성 액정 화합물의 배향 상태에 따라 광학 특성을 변화시킬 수 있고, VA(vertical alignment) 모드, IPS(in-plane switching) 모드, OCB(optically compensated bend) 모드, TN(twisted nematic) 모드, STN(super twisted nematic) 모드 등의 다양한 액정 표시 장치용의 위상차판으로서 사용할 수 있고, 특히 IPS(in-plane switching) 액정 표시 장치용으로서 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 적층체는, 면 내의 지상축방향의 굴절률을 n_x, 면 내의 지상축과 직교하는 방향(진상축 방향)의 굴절률을 n_y, 두께 방향의 굴절률을 n_z로 한 경우, 이하와 같이 분류할 수 있다.

n_x>n_y≒n_z의 포지티브 A 플레이트,

n_x≒n_y>n_z의 네거티브 C 플레이트,

n_x≒n_y <n_z의 포지티브 C 플레이트,

n_x≠n_y≠n_z의 포지티브 O 플레이트 및 네거티브 O 플레이트

광학 이방성 필름이 위상차 필름인 적층체의 위상차값은, 사용되는 표시 장치에 따라, 30 내지 300nm의 범위로부터 적절히 선택하면 된다.

상기 적층체를 포지티브 C 플레이트로서 사용하는 경우에는, 정면 위상차값 Re(549)는 0 내지 10nm의 범위로, 바람직하게는 0 내지 5nm의 범위로 조정하면 되고, 두께 방향의 위상차값 R_th는 -10 내지 -300nm의 범위로, 바람직하게는 -20 내지 -200nm의 범위로 조정하면 되고, 특히 액정 셀의 특성에 맞춰서 적절히 선택하는 것이 바람직하다.

상기 적층체의 두께 방향의 굴절률 이방성을 의미하는 두께 방향의 위상차값 R_th는, 면 내의 진상축을 경사축으로 하여 40도 경사지게 하여 측정되는 위상차값 R₄₀과 면 내의 위상차값 R₀로부터 산출할 수 있다. 즉, 두께 방향의 위상차값 R_th는, 면 내의 위상차값 R₀, 진상축을 경사축으로 하여 40도 경사지게 하여 측정한 위상차값 R₄₀, 위상차 필름의 두께 d, 및 위상차 필름의 평균 굴절률 n₀으로부터, 이하의 식 (9) 내지 (11)에 의해 n_x, n_y 및 n_z를 구하고, 이들을 식 (8)에 대입하여 산출할 수 있다.

본 발명의 적층체는 편광판을 구성하는 부재로서도 유용하다.

편광판의 구체예로서는, 도 1의 (a) 내지 도 1의 (e)에서 도시되는 편광판을 들 수 있다. 도 1의 (a)에서 도시되는 편광판(4a)은 위상차 필름(1)과 편광 필름(2)이 직접 적층된 편광판이며, 도 1의 (b)에서 도시되는 편광판(4b)은 위상차 필름(1)과 편광 필름(2)이 접착제층(3')을 개재하여 접합된 편광판이다. 도 1의 (c)에서 도시되는 편광판(4c)은 위상차 필름(1)과 위상차 필름(1')을 적층시키고, 위상차 필름(1')과 편광 필름(2)을 추가로 적층시킨 편광판이며, 도 1의 (d)에서 도시되는 편광판(4d)은 위상차 필름(1)과 위상차 필름(1')을 접착제층(3)을 개재하여 접합하고, 위상차 필름(1') 상에 편광 필름(2)을 추가로 적층시킨 편광판이다. 도 1의 (e)에서 도시되는 편광판(4e)은 위상차 필름(1)과 위상차 필름(1')을 접착제층(3)을 개재하여 접합하고, 위상차 필름(1')과 편광 필름(2)을 접착제층(3')을 개재하여 추가로 접합한 편광판이다. "접착제"란, 접착제 및/또는 점착제의 총칭을 의미한다.

위상차 필름(1 및 1')에, 광학 이방성 필름이 위상차 필름인 본 발명의 적층체를 사용할 수 있고, 편광 필름(2)에, 광학 이방성 필름이 편광 필름인 본 발명의 적층체를 사용할 수 있다.

편광 필름(2)은 편광 기능을 갖는 필름이면 되고, 본 발명의 적층체 이외에, 폴리비닐알코올계 필름에 요오드나 2색성 색소를 흡착시켜서 연신한 필름, 및 폴리비닐알코올계 필름을 연신하여 요오드나 2색성 색소를 흡착시킨 필름 등을 사용할 수도 있다.

편광 필름(2)은 필요에 따라, 보호 필름으로 보호되고 있어도 된다. 보호 필름으로서는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 노르보르넨계 중합체 등의 폴리올레핀 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리메타크릴산에스테르 필름, 폴리아크릴산에스테르 필름, 셀룰로오스에스테르 필름, 폴리에틸렌나프탈레이트 필름, 폴리카르보네이트 필름, 폴리술폰 필름, 폴리에테르술폰 필름, 폴리에테르케톤 필름, 폴리페닐렌술피드 필름 및 폴리페닐렌옥시드 필름을 들 수 있다.

접착제층(3) 및 접착제층(3')을 형성하는 접착제는, 투명성이 높고, 내열성이 우수한 접착제인 것이 바람직하다. 접착제로서는 아크릴계 접착제, 에폭시계 접착제 및 우레탄계 접착제를 들 수 있다.

본 발명의 광학 이방성 필름은 표시 장치에 사용할 수 있다. 상기 표시 장치로서는, 본 발명의 적층체와 액정 패널이 접합된 액정 패널을 구비하는 액정 표시 장치, 및 본 발명의 적층체와 발광층이 접합된 유기 전계 발광(이하, 「EL」이라고도 함) 패널을 구비하는 유기 EL 표시 장치 등을 들 수 있다. 본 발명의 적층체를 구비한 표시 장치의 실시 형태로서, 액정 표시 장치에 대하여 설명한다.

액정 표시 장치로서는, 도 2의 (a) 및 도 2의 (b)에 도시하는 액정 표시 장치(10a 및 10b)를 들 수 있다. 도 2의 (a)에 도시하는 액정 표시 장치(10a)에서는, 본 발명의 편광판(4)과 액정 패널(6)이 접착층(5)을 개재하여 접합되어 있다. 도 2의 (b)에 도시하는 액정 표시 장치(10b)에서는, 본 발명의 편광판(4)이 액정 패널(6)의 한쪽 면에, 본 발명의 편광판(4')이 액정 패널(6)의 다른 쪽 면에, 접착층(5) 및 접착층(5')을 각각 개재하여 접합된 구조를 갖고 있다. 이들 액정 표시 장치에서는, 도시하지 않은 전극을 사용하여 액정 패널에 전압을 인가함으로써, 액정 분자의 배향이 변화되어, 흑백 표시를 실현할 수 있다.

[실시예]

이하, 실시예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 또한, 실시예 중의 「％」 및 「부」는, 특별한 기재가 없는 한, 질량％ 및 질량부를 의미한다.

[배향막 형성용 조성물]

표 1의 각 성분을 혼합하여 배향막 형성용 조성물 (1)을 얻었다.

표 1에 있어서의 괄호 내의 값은, 배향막 형성용 조성물에 있어서의 각 성분의 비율을 나타낸다. 배향성 중합체에 대해서는, 고형분량을 납품 사양서에 기재된 농도로부터 환산하였다.

[광학 이방층 형성용 조성물]

표 2의 각 성분을 혼합하고, 얻어진 용액을 80℃에서 1시간 교반한 후, 실온까지 냉각하여, 광학 이방층 형성용 조성물 (1) 내지 (3), (H1)을 얻었다.

단위: ％(광학 이방층 형성용 조성물에 있어서의 각 성분의 비율)

중합성 액정 화합물: 일본 특허 공개 제2010-1284호 공보에 기재된 방법으로 제조한, 하기 식으로 표시되는 중합성 액정 화합물

광중합 개시제: 이르가큐어(등록 상표) 369(상품명, 바스프 재팬사 제조)

레벨링제: BYK-361N(상품명, 빅 케미 재팬사 제조)

첨가제: 라로머(등록 상표) LR-9000(바스프사 제조)

용제 2: 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트

용제 1:

용제 1-1: γ-부티로락톤(비점: 204℃)

용제 1-2: γ-발레로락톤(비점: 207℃)

용제 1-3: δ-발레로락톤(비점: 220℃)

실시예 1

시클로올레핀 중합체 필름(제오노아(Zeonor; 등록 상표), 닛본 제온 가부시끼가이샤 제조)의 표면을, 코로나 처리 장치(AGF-B10, 가스가 덴끼 가부시끼가이샤 제조)를 사용하여 출력 0.3kW, 처리 속도 3m/분의 조건으로 1회 처리하였다.

코로나 처리를 실시한 표면에, 배향막 형성용 조성물 (1)을 도포하고, 건조하여, 두께 45nm의 배향막을 형성하였다. 배향막의 표면에 광학 이방층 형성용 조성물 (1)을 바 코터를 사용하여 도포하고, 110℃로 가열하여, 미중합 필름을 배향막 상에 형성하였다. 실온까지 냉각한 후, 유니 큐어(VB-15201BY-A, 우시오 덴끼 가부시끼가이샤 제조)를 사용하여, 자외선을 파장 365nm에 있어서 40mW/cm²의 조도에서 30초간 조사하여, 적층체 (1)을 얻었다.

실시예 2, 실시예 3, 비교예 1

광학 이방층 형성용 조성물 (1)을 광학 이방층 형성용 조성물 (2), (3) 또는 (H1)로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 적층체 (2), (3), (H1)을 얻었다.

[투명성 평가]

스가 시껭끼 가부시끼가이샤 제조의 헤이즈 미터(형식 HZ-2)를 사용하여, 더블 빔법으로, 적층체 (1) 내지 (3), (H1)의 헤이즈값을 측정하였다. 헤이즈값이 작을수록 투명성이 우수하다. 결과를 표 3에 나타내었다.

[광학 특성의 측정]

적층체 (1) 내지 (3), (H1)에 포함되는 중합 후의 중합성 액정 화합물의 배향 방향을 측정기(KOBRA-WR, 오지 게이소꾸 기끼사 제조)에 의해 측정하였다. 샘플에의 광의 입사각을 변화시켜 측정하여, 액정이 수직 배향하고 있는지 여부를 확인하였다.

[중량 변화의 측정]

적층체 (1) 내지 (3), (H1)을 100℃로 가열한 송풍 정온 건조기(FC410, 어드벤틱 도요우사 제조)에 투입하고, 1분간 건조하였다. 투입 전후의 중량 변화율{(투입 전의 중량-투입 후의 중량)/투입 전의 중량×100}에 대해서, 산출한 결과를 표 3에 나타내었다.

실시예의 적층체는 투명성이 우수하였다.

1, 1': 위상차 필름
2, 2': 편광 필름
3, 3': 접착제층
4a, 4b, 4c, 4d, 4e, 4, 4': 편광판
5, 5': 접착층
6: 액정 패널
10a, 10b: 액정 표시 장치

Claims

중합성 액정 화합물, 광중합 개시제, 용제 (1) 및 용제 (2)를 포함하고,
용제 (1) 및 용제 (2)의 합계량에 대한 용제 (1)의 함유율이 1 내지 70질량％인, 광학 이방층 형성용 조성물.
용제 (1): 비점이 200℃ 이상인 락톤계 용제
용제 (2): 에스테르 용제
제1항에 있어서, 용제 (1)이 γ-부티로락톤, γ-발레로락톤 및 δ-발레로락톤으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 조성물.
제1항에 있어서, 이소시아네이트기를 갖는 화합물을 더 포함하는 조성물.
제1항에 기재된 조성물을 기재의 표면에 설치된 배향막의 표면에 도포하고, 상기 조성물에 포함되는 중합성 액정 화합물을 중합시켜 얻어지는 광학 이방성 필름.
기재와, 배향막과, 제4항에 기재된 광학 이방성 필름을 이 순서대로 갖는 적층체.
제5항에 있어서, 기재가 폴리올레핀인 적층체.
제5항 또는 제6항에 있어서, 광학 이방성 필름이 위상차 필름인 적층체.
제5항 또는 제6항에 있어서, 중합성 액정 화합물이 기재 표면에 대하여 수직 배향한 적층체.
제5항 또는 제6항에 있어서, 가열 전후의 중량 변화율이 10％ 이하인 적층체.
제5항 또는 제6항에 있어서, IPS(in-plane switching) 액정 표시 장치용인 적층체.
배향막 부착 기재의 배향막 표면에, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 조성물을 도포하고, 건조하고, 광조사하는 적층체의 제조 방법.
제5항 또는 제6항에 기재된 적층체를 갖는 편광판.
제5항 또는 제6항에 기재된 적층체를 구비한 표시 장치.
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