KR102589809B1 - 광학 이방성층 및 그 제조 방법, 광학 이방성 적층체, 전사용 복층물, 편광판, 그리고 화상 표시 장치 - Google Patents

광학 이방성층 및 그 제조 방법, 광학 이방성 적층체, 전사용 복층물, 편광판, 그리고 화상 표시 장치 Download PDF

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Abstract

포지티브 C 중합체와, 메소겐 화합물의 중합물을 포함하는 광학 이방성층으로서, 상기 메소겐 화합물은, 메소겐 골격 및 아크릴레이트 구조를 갖는 화합물이고, 상기 광학 이방성층은, 0.073 < AC-H/AC=O(메소겐 화합물) < 0.125를 만족하는, 광학 이방성층. AC-H는, 상기 광학 이방성층의 적외 흡수 스펙트럼에 있어서의, 상기 아크릴레이트 구조가 갖는 C-H 결합의 면외 변각 진동에 관련된 적외 흡수이고, AC=O(메소겐 화합물)은, 상기 광학 이방성층의 적외 흡수 스펙트럼에 있어서의, 상기 아크릴레이트 구조가 갖는 C=O 결합의 신축 진동에 관련된 적외 흡수와, 상기 아크릴레이트 구조의 C=O 결합에서 유래하는 C=O 결합의 신축 진동에 관련된 적외 흡수의 합이다. 광학 이방성층의 제조 및 그 용도.

Description

광학 이방성층 및 그 제조 방법, 광학 이방성 적층체, 전사용 복층물, 편광판, 그리고 화상 표시 장치
본 발명은, 광학 이방성층 및 그 제조 방법; 상기의 광학 이방성층을 구비한 광학 이방성 적층체; 그리고, 상기의 광학 이방성층을 구비한 전사용 복층물, 편광판 및 화상 표시 장치;에 관한 것이다.
액정 표시 장치, 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치 등의 화상 표시 장치에는, 여러 가지 광학 필름이 설치된다. 이하, 「유기 일렉트로루미네센스」를, 적당히 「유기 EL」이라고 하는 경우가 있다. 이러한 광학 필름에 관련된 기술에 대해서는, 종래부터 검토가 이루어지고 있다(예를 들어, 특허문헌 1 및 2).
일본 공개 특허 공보 2015 - 14712 호 일본 공개 특허 공보 2015 - 57646 호(대응 공보 : 미국 특허 출원 공개 제 2015 / 041051 호 명세서)
화상 표시 장치의 표시면에는, 원 편광판이 설치되는 경우가 있다. 상기의 원 편광판으로는, 통상, 직선 편광자와, 광학 이방성층을 구비하는 광학 필름이 사용된다. 화상 표시 장치의 표시면에 원 편광판을 설치함으로써, 표시면을 정면 방향에서 본 경우에, 외광의 반사를 억제하거나, 화상을 표시하는 광이 편광 선글라스를 투과할 수 있게 하거나 할 수 있으므로, 화상의 시인성을 높이는 것이 가능하다.
상술한 원 편광판의 효과는, 표시면을 경사 방향에서 본 경우에는 손상되는 경우가 있다. 표시면을 경사 방향에서 본 경우의 효과를 높이기 위하여, 원 편광판과 조합하여 포지티브 C 필름을 설치하는 것을 생각할 수 있다. 이러한 용도로 사용하는 포지티브 C 필름은, 그 두께 방향의 리타데이션 Rth가 역파장 분산성을 나타내는 필름인 것이 바람직하다. 그러한 포지티브 C 필름은, 예를 들어 특허문헌 1 및 2에 기재된 것과 같이, 액정 화합물을 사용한 제조 방법에 의해 제조하는 것을 생각할 수 있다.
그런데, 종래의 기술에서는, 두께 방향의 리타데이션 Rth가 역파장 분산성을 나타내는 포지티브 C 필름을 제조하는 것은, 용이하지는 않았다. 예를 들어, 특허문헌 1 및 2에 기재된 액정 화합물을 사용한 제조 방법과 같이, 배향막을 사용하는 방법에서는, 배향막과 액정 화합물의 상성을 조정하는 것이 요구되므로, 그 조정이 번잡하다. 또한, 배향막을 기재 상에 도공하는 공정이 늘어나기 때문에, 배향막의 사용은, 비용의 상승을 초래할 가능성이 있다. 덧붙여, 화상 표시 장치에 사용되는 광학 필름에는, 파장 분산성 이외에도 여러 가지 특성이 요구된다. 예를 들어, 광학 필름에는, 높은 내구성 및 양호한 색조가 요구된다. 종래 기술에 있어서의 역파장 분산성 Rth를 갖는 포지티브 C 필름은, 그러한 내구성 및 색조에 있어서 떨어지는 경우가 있다. 예를 들어, 일반적으로 광학 필름은 고온의 환경 중에서의 장기간의 사용에 의한 열화가 적은 것이 요구되는 바, 종래 기술에 있어서의 역파장 분산성 Rth를 갖는 포지티브 C 필름은, 고온의 환경 중에서의 장기간의 사용의 결과 헤이즈가 상승하여 백탁되는 등의 문제가 발생하기 쉽다. 또한, 일반적으로 광학 필름은, 광의 파장에 따른 투과율 및 반사율의 편향이 없어 색조가 무색에 가까운 것이 요구되는 바, 종래 기술에 있어서의 역파장 분산성 Rth를 갖는 포지티브 C 필름은 또한, 그 색조가, 무색이 아니라, 황색 등의 색조를 띠고 있는 경우가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 배향막을 사용하지 않고 제조 가능한, 두께 방향의 리타데이션 Rth가 역파장 분산성을 나타내는 포지티브 C 플레이트에 있어서 내구성이 높고, 양호한 색조를 갖는 광학 이방성층 및, 상기 광학 이방성층을 구비한 전사용 복층물, 그 제조 방법, 그리고 이러한 광학 이방성층을 구비하는 광학 이방성 적층체, 전사용 복층물, 편광판, 및 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 하기와 같다.
[1] 포지티브 C 중합체와, 메소겐 화합물과, 메소겐 화합물의 중합물을 포함하는 광학 이방성층으로서,
상기 포지티브 C 중합체는, 상기 포지티브 C 중합체의 용액을 사용한 도공법에 의해 상기 포지티브 C 중합체의 막을 형성한 경우에, 상기 막이, 하기 식(1)을 만족하는 중합체이고,
상기 메소겐 화합물은, 메소겐 골격 및 아크릴레이트 구조를 갖는 화합물이며,
상기 광학 이방성층은, 하기 식(2) 및 하기 식(3)을 만족하는, 광학 이방성층:
nz(P) > nx(P) ≥ ny(P) 식(1)
nz(A) > nx(A) ≥ ny(A) 식(2)
0.073 < AC-H/AC=O(메소겐 화합물) < 0.125 식(3)
단,
nx(P), ny(P) 및 nz(P)는, 상기 막의 주굴절률이고,
nx(A), ny(A) 및 nz(A)는, 상기 광학 이방성층의 주굴절률이며,
AC-H는, 상기 광학 이방성층의 적외 흡수 스펙트럼에 있어서의, 상기 메소겐 화합물의 상기 아크릴레이트 구조가 갖는 C-H 결합의 면외 변각 진동에 관련된 적외 흡수이고,
AC=O(메소겐 화합물)은, 상기 광학 이방성층의 적외 흡수 스펙트럼에 있어서의, 상기 메소겐 화합물의 상기 아크릴레이트 구조가 갖는 C=O 결합의 신축 진동에 관련된 적외 흡수와, 상기 메소겐 화합물의 상기 아크릴레이트 구조의 C=O 결합에서 유래하는 C=O 결합의 신축 진동에 관련된 적외 흡수의 합이다.
[2] 상기 메소겐 화합물이, 호모지니어스 배향된 경우에 역파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타내는 화합물인, [1]에 기재된 광학 이방성층.
[3] 하기 식(4) 및 하기 식(5)를 만족하는, [1] 또는 [2]에 기재된 광학 이방성층:
0.50 < Rth(A450)/Rth(A550) < 1.00 식(4)
1.00 ≤ Rth(A650)/Rth(A550) < 1.25 식(5)
단,
Rth(A450)은, 상기 광학 이방성층의 파장 450nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션이고,
Rth(A550)은, 상기 광학 이방성층의 파장 550nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션이며,
Rth(A650)은, 상기 광학 이방성층의 파장 650nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션이다.
[4] 상기 메소겐 화합물이, 하기 식(I)로 나타내어지는, [1] ~ [3] 중 어느 한 항에 기재된 광학 이방성층:
[화학식 1]
(상기 식(I)에 있어서,
Y1 ~ Y8은, 각각 독립적으로, 화학적인 단결합, -O-, -S-, -O-C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-O-, -NR1-C(=O)-, -C(=O)-NR1-, -O-C(=O)-NR1-, -NR1-C(=O)-O-, -NR1-C(=O)-NR1-, -O-NR1-, 또는 -NR1-O-를 나타낸다. 여기서, R1은, 수소 원자 또는 탄소수 1 ~ 6의 알킬기를 나타낸다.
G1 및 G2는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ~ 20의 2 가의 지방족기를 나타낸다. 또한, 상기 지방족기에는, 1 개의 지방족기당 1 이상의 -O-, -S-, -O-C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-O-, -NR2-C(=O)-, -C(=O)-NR2-, -NR2-, 또는 -C(=O)-가 개재하고 있어도 된다. 단, -O- 또는 -S-가 각각 2 이상 인접하여 개재하는 경우를 제외한다. 여기서, R2는, 수소 원자 또는 탄소수 1 ~ 6의 알킬기를 나타낸다.
Z1 및 Z2는, 각각 독립적으로, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2 ~ 10의 알케닐기를 나타낸다.
Ax는, 방향족 탄화수소 고리 및 방향족 복소환으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 방향 고리를 갖는 탄소수 2 ~ 30의 유기기를 나타낸다.
Ay는, 수소 원자, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ~ 20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2 ~ 20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3 ~ 12의 시클로알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2 ~ 20의 알키닐기, -C(=O)-R3, -SO2-R4, -C(=S)NH-R9, 또는 방향족 탄화수소 고리 및 방향족 복소환으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 방향 고리를 갖는 탄소수 2 ~ 30의 유기기를 나타낸다. 여기서, R3은, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ~ 20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2 ~ 20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3 ~ 12의 시클로알킬기, 또는 탄소수 5 ~ 12의 방향족 탄화수소 고리기를 나타낸다. R4는, 탄소수 1 ~ 20의 알킬기, 탄소수 2 ~ 20의 알케닐기, 페닐기, 또는 4-메틸페닐기를 나타낸다. R9는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ~ 20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2 ~ 20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3 ~ 12의 시클로알킬기, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 5 ~ 20의 방향족기를 나타낸다. 상기 Ax 및 Ay가 갖는 방향 고리는, 치환기를 갖고 있어도 된다. 또한, 상기 Ax와 Ay는, 하나가 되어, 고리를 형성하고 있어도 된다.
A1은, 치환기를 갖고 있어도 되는 3 가의 방향족기를 나타낸다.
A2 및 A3은, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3 ~ 30의 2 가의 지환식 탄화수소기를 나타낸다.
A4 및 A5는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6 ~ 30의 2 가의 방향족기를 나타낸다.
Q1은, 수소 원자, 또는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ~ 6의 알킬기를 나타낸다.
m 및 n은, 각각 독립적으로, 0 또는 1을 나타낸다.
단, Z1-Y7- 및 -Y8-Z2 중 일방 또는 양방은, 아크릴로일옥시기이다.)
[5] 상기 메소겐 화합물이, 그 분자 구조 중에, 벤조티아졸 고리, 그리고, 시클로헥실 고리 및 페닐 고리의 조합으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 함유하는, [1] ~ [4] 중 어느 한 항에 기재된 광학 이방성층.
[6] 상기 포지티브 C 중합체가, 폴리비닐카르바졸, 폴리푸마르산 에스테르 및 셀룰로오스 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종류의 중합체인, [1] ~ [5] 중 어느 한 항에 기재된 광학 이방성층.
[7] 상기 광학 이방성층의 전체 고형분에 있어서의 상기 메소겐 화합물 및 그 중합물의 비율이, 20 중량% 이상 60 중량% 이하인, [1] ~ [6] 중 어느 한 항에 기재된 광학 이방성층.
[8] 하기 식(6) 및 하기 식(7)을 만족하는, [1] ~ [7] 중 어느 한 항에 기재된 광학 이방성층:
Re(A590) ≤ 10nm 식(6)
-200nm ≤ Rth(A590) ≤ -10nm 식(7)
단,
Re(A590)은, 상기 광학 이방성층의 파장 590nm에 있어서의 면내 리타데이션이고,
Rth(A590)은, 상기 광학 이방성층의 파장 590nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션이다.
[9] 기재와, [1] ~ [8] 중 어느 한 항에 기재된 광학 이방성층을 구비한, 전사용 복층물.
[10] [1] ~ [8] 중 어느 한 항에 기재된 광학 이방성층과, 위상차층을 구비하고,
상기 위상차층은, 하기 식(8)을 만족하는, 광학 이방성 적층체:
nx(B) > ny(B) ≥ nz(B) 식(8)
단, nx(B), ny(B) 및 nz(B)는, 상기 위상차층의 주굴절률이다.
[11] 상기 위상차층이, 하기 식(9) 및 하기 식(10)을 만족하는, [10] 기재의 광학 이방성 적층체:
0.75 < Re(B450)/Re(B550) < 1.00 식(9)
1.01 < Re(B650)/Re(B550) < 1.25 식(10)
단,
Re(B450)은, 상기 위상차층의 파장 450nm에 있어서의 면내 리타데이션이고,
Re(B550)은, 상기 위상차층의 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션이며,
Re(B650)은, 상기 위상차층의 파장 650nm에 있어서의 면내 리타데이션이다.
[12] 상기 위상차층이, 하기 식(II)로 나타내어지는 위상차층용 액정 화합물을 포함하는, [11]에 기재된 광학 이방성 적층체:
[화학식 2]
(상기 식(II)에 있어서,
Y1 ~ Y8은, 각각 독립적으로, 화학적인 단결합, -O-, -S-, -O-C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-O-, -NR1-C(=O)-, -C(=O)-NR1-, -O-C(=O)-NR1-, -NR1-C(=O)-O-, -NR1-C(=O)-NR1-, -O-NR1-, 또는 -NR1-O-를 나타낸다. 여기서, R1은, 수소 원자 또는 탄소수 1 ~ 6의 알킬기를 나타낸다.
G1 및 G2는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ~ 20의 2 가의 지방족기를 나타낸다. 또한, 상기 지방족기에는, 1 개의 지방족기당 1 이상의 -O-, -S-, -O-C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-O-, -NR2-C(=O)-, -C(=O)-NR2-, -NR2-, 또는 -C(=O)-가 개재하고 있어도 된다. 단, -O- 또는 -S-가 각각 2 이상 인접하여 개재하는 경우를 제외한다. 여기서, R2는, 수소 원자 또는 탄소수 1 ~ 6의 알킬기를 나타낸다.
Z1 및 Z2는, 각각 독립적으로, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2 ~ 10의 알케닐기를 나타낸다.
Ax는, 방향족 탄화수소 고리 및 방향족 복소환으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 방향 고리를 갖는 탄소수 2 ~ 30의 유기기를 나타낸다.
Ay는, 수소 원자, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ~ 20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2 ~ 20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3 ~ 12의 시클로알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2 ~ 20의 알키닐기, -C(=O)-R3, -SO2-R4, -C(=S)NH-R9, 또는 방향족 탄화수소 고리 및 방향족 복소환으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 방향 고리를 갖는 탄소수 2 ~ 30의 유기기를 나타낸다. 여기서, R3은, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ~ 20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2 ~ 20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3 ~ 12의 시클로알킬기, 또는 탄소수 5 ~ 12의 방향족 탄화수소 고리기를 나타낸다. R4는, 탄소수 1 ~ 20의 알킬기, 탄소수 2 ~ 20의 알케닐기, 페닐기, 또는 4-메틸페닐기를 나타낸다. R9는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ~ 20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2 ~ 20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3 ~ 12의 시클로알킬기, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 5 ~ 20의 방향족기를 나타낸다. 상기 Ax 및 Ay가 갖는 방향 고리는, 치환기를 갖고 있어도 된다. 또한, 상기 Ax와 Ay는, 하나가 되어, 고리를 형성하고 있어도 된다.
A1은, 치환기를 갖고 있어도 되는 3 가의 방향족기를 나타낸다.
A2 및 A3은, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3 ~ 30의 2 가의 지환식 탄화수소기를 나타낸다.
A4 및 A5는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6 ~ 30의 2 가의 방향족기를 나타낸다.
Q1은, 수소 원자, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ~ 6의 알킬기를 나타낸다.
m 및 n은, 각각 독립적으로, 0 또는 1을 나타낸다.)
[13] 직선 편광자와,
[1] ~ [8] 중 어느 한 항에 기재된 광학 이방성층, [9] 기재의 전사용 복층물, 또는 [10] ~ [12] 중 어느 한 항에 기재된 광학 이방성 적층체를 구비하는, 편광판.
[14] [13] 기재의 편광판을 구비하는, 화상 표시 장치.
[15] [10] ~ [12] 중 어느 한 항에 기재된 광학 이방성 적층체와,
직선 편광자와,
화상 표시 소자를 이 순서로 구비하고,
상기 화상 표시 소자가, 액정 셀 또는 유기 일렉트로루미네센스 소자인, 화상 표시 장치.
[16] [1] ~ [8] 중 어느 한 항에 기재된 광학 이방성층의 제조 방법으로서,
포지티브 C 중합체, 메소겐 화합물, 용매, 광중합 개시제, 및 가교제를 포함하는 도공액을 준비하는 공정과,
상기 도공액을 지지면 상에 도공하여, 도공액층을 얻는 공정과,
상기 도공액층으로의 광의 조사를 행하여, 상기 도공액층을 경화시키는 공정을 포함하는 광학 이방성층의 제조 방법.
[17] 상기 도공액에 있어서의, 상기 메소겐 화합물 100 중량부에 대한 상기 광중합 개시제의 비율이 1 중량부 ~ 10 중량부이고,
상기 메소겐 화합물 100 중량부에 대한 상기 가교제의 비율이 1 중량부 ~ 10 중량부인, [16]에 기재된 광학 이방성층의 제조 방법.
[18] 조사하는 상기 광의 적산 광량이 600 mJ/cm2 ~ 5000 mJ/cm2인, [16] 또는 [17]에 기재된 광학 이방성층의 제조 방법.
본 발명에 의하면, 배향막을 사용하지 않고 제조 가능한, 두께 방향의 리타데이션 Rth가 역파장 분산성을 나타내는 포지티브 C 플레이트에 있어서, 내구성이 높고, 양호한 색조를 갖는 광학 이방성층 및, 상기 광학 이방성층을 구비한 전사용 복층물, 그 제조 방법, 그리고 이러한 광학 이방성층을 구비하는 광학 이방성 적층체, 전사용 복층물, 편광판, 및 화상 표시 장치가 제공된다.
이하, 본 발명에 대하여 실시형태 및 예시물을 나타내어 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 이하에 나타내는 실시형태 및 예시물에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구범위 및 그 균등한 범위를 일탈하지 않는 범위에서 임의로 변경하여 실시할 수 있다.
이하의 설명에 있어서, 어느 면의 정면 방향이란, 별도로 언급하지 않는 한, 당해 면의 법선 방향을 의미하고, 구체적으로는 상기 면의 편각 0° 또한 방위각 0°의 방향을 가리킨다.
이하의 설명에 있어서, 어느 면의 경사 방향이란, 별도로 언급하지 않는 한, 당해 면과 평행도 수직도 아닌 방향을 의미하고, 구체적으로는 상기 면의 편각이 0°보다 크고 90°보다 작은 범위의 방향을 가리킨다.
이하의 설명에 있어서, 별도로 언급하지 않는 한, 어느 층의 면내 리타데이션 Re는, Re = (nx - ny) × d로 나타내어지는 값을 나타내고, 또한, 어느 층의 두께 방향의 리타데이션 Rth란, Rth = [{(nx + ny)/2} - nz] × d로 나타내어지는 값을 나타낸다. 여기서, nx는, 층의 면내 방향으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률을 나타내고, ny는, 층의 상기 면내 방향으로서 nx의 방향과 직교하는 방향의 굴절률을 나타내며, nz는, 층의 두께 방향의 굴절률을 나타내고, d는, 층의 두께를 나타낸다. 또한, 면내 방향이란, 두께 방향과 수직한 방향을 나타낸다.
이하의 설명에 있어서, 별도로 언급하지 않는 한, 굴절률의 측정 파장은, 590nm이다.
이하의 설명에 있어서, 「장척」의 부재란, 폭에 대하여 통상 5 배 이상의 길이를 갖는 부재를 말하며, 바람직하게는 10 배 혹은 그 이상의 길이를 갖고, 구체적으로는 롤상으로 권취되어 보관 또는 운반되는 정도의 길이를 갖는 부재를 말한다. 장척의 부재의 길이의 상한은, 특별히 제한은 없고, 예를 들어, 폭에 대하여 10만 배 이하로 할 수 있다.
이하의 설명에 있어서, 「편광판」 및 「파장판」이란, 강직한 부재뿐만 아니라, 예를 들어 수지제의 필름과 같이 가요성을 갖는 부재도 포함한다.
이하의 설명에 있어서, 별도로 언급하지 않는 한, 「(메트)아크릴」은, 「아크릴」, 「메타크릴」 및 이들의 조합을 포함하는 용어이다.
이하의 설명에 있어서, 요소의 방향이 「평행」 및 「수직」이란, 별도로 언급하지 않는 한, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위 내, 예를 들어 ±5°의 범위 내에서의 오차를 포함하고 있어도 된다.
이하의 설명에 있어서, 플러스의 고유 복굴절값을 갖는 수지란, 연신 방향의 굴절률이 그것과 직교하는 방향의 굴절률보다 커지는 수지를 의미한다. 또한, 마이너스의 고유 복굴절값을 갖는 수지란, 연신 방향의 굴절률이 그것과 직교하는 방향의 굴절률보다 작아지는 수지를 의미한다. 고유 복굴절값은, 유전율 분포로부터 계산할 수 있다.
이하의 설명에 있어서, 어느 층 또는 막의 주굴절률이란, 당해 층의 면내 방향으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률 nx, 당해 층의 면내 방향으로서 상기 nx를 부여하는 방향과 수직한 방향의 굴절률 ny, 및 당해 층의 두께 방향의 굴절률 nz를 말한다. 본원에 있어서는, 이들 nx, ny 및 nz에 대응하는 굴절률을, 각각, 문자열 「nx」, 「ny」 및 「nz」를 포함하는 기호로 나타낸다. 예를 들어, 광학 이방성층의 주굴절률 nx(A), ny(A) 및 nz(A) 중, nx(A)는 광학 이방성층의 면내 방향으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률이고, ny(A)는 광학 이방성층의 면내 방향으로서 nx(A)를 부여하는 방향과 수직한 방향의 굴절률이며, nz(A)는 광학 이방성층의 두께 방향의 굴절률이다.
이하의 설명에 있어서, 어느 층의 면내 리타데이션 Re가 역파장 분산성을 나타낸다는 것은, 당해 층의 파장 450nm 및 550nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re(450) 및 Re(550)이, Re(450)/Re(550) < 1.00을 만족하는 것을 말한다. Re가 역파장 분산성을 갖는 층은, 바람직하게는 또한, 당해 층의 파장 550nm 및 650nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re(550) 및 Re(650)이, Re(550)/Re(650) < 1.00을 만족한다.
어느 층의 두께 방향의 리타데이션 Rth가 역파장 분산성을 나타낸다는 것은, 당해 층의 파장 450nm 및 550nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션 Rth(450) 및 Rth(550)이, Rth(450)/Rth(550) < 1.00을 만족하는 것을 말한다. Rth가 역파장 분산성을 갖는 층은, 바람직하게는 또한, 당해 층의 파장 550nm 및 650nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션 Rth(550) 및 Rth(650)이, Rth(550)/Rth(650) < 1.00을 만족한다.
[1. 광학 이방성층]
본 발명의 광학 이방성층은, 포지티브 C 중합체와, 메소겐 화합물과, 메소겐 화합물의 중합물을 포함하고, 특정한 광학 특성을 갖는다.
[1.1. 포지티브 C 중합체]
포지티브 C 중합체는, 중합체로서, 당해 중합체의 용액을 사용한 도공법에 의해 중합체의 막을 형성한 경우에, 이러한 막이 식(1)을 만족하는 것이다.
nz(P) > nx(P) ≥ ny(P) 식(1)
단, nx(P), ny(P) 및 nz(P)는, 이러한 막의 주굴절률이다. 이러한 포지티브 C 중합체를, 메소겐 화합물과 조합하여 사용함으로써, 배향막을 사용하지 않고 제조 가능한, 두께 방향의 리타데이션 Rth가 역파장 분산성을 나타내는 포지티브 C 필름으로서 사용되는 광학 이방성층을 실현할 수 있다.
어느 중합체가, 포지티브 C 중합체에 해당하는지의 여부는, 하기의 방법에 의해 확인할 수 있다.
먼저, 시료로서의 중합체를, 메틸에틸케톤(MEK), 1,3-디옥솔란, N-메틸피롤리돈(NMP) 등의 용매에, 중합체의 농도가 10 중량% ~ 20 중량%가 되도록 첨가하고, 실온에서 용해시켜, 중합체 용액을 얻는다.
이 중합체 용액을, 수지로 이루어지는 미연신 필름 상에, 애플리케이터를 사용해 도공하여, 중합체 용액의 층을 형성한다. 그 후, 85℃ 오븐으로 10분 정도 건조시켜, 용매를 증발시킴으로써, 두께 10μm 정도의 중합체막을 얻는다.
그리고, 이 중합체막의 굴절률 nx(P), 굴절률 ny(P) 및 굴절률 nz(P)가, 식(1)을 만족하는지의 여부를 평가하고, 만족하는 경우에, 그 시료로서의 중합체는, 포지티브 C 중합체에 해당한다고 판정할 수 있다.
그 중에서도, 상기의 굴절률 nx(P)와 굴절률 ny(P)는, 값이 동일하거나 가까운 것이 바람직하다. 구체적으로는, 굴절률 nx(P)와 굴절률 ny(P)의 차 nx(P) - ny(P)는, 바람직하게는 0.00000 ~ 0.00100, 보다 바람직하게는 0.00000 ~ 0.00050, 특히 바람직하게는 0.00000 ~ 0.00020이다. 굴절률차 nx(P) - ny(P)가 상기의 범위에 들어감으로써, 본 발명의 광학 이방성층을 용이하게 얻을 수 있다.
포지티브 C 중합체로는, 당해 포지티브 C 중합체의 용액을 사용한 도공법에 의해 포지티브 C 중합체의 막을 형성한 경우에, 이러한 막이 상기의 식(1)을 만족하는 굴절률을 갖는 임의의 중합체를 사용할 수 있다. 그 중에서도, 포지티브 C 중합체로는, 폴리비닐카르바졸, 폴리푸마르산 에스테르 및 셀룰로오스 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종류의 중합체가 바람직하다. 이들 중합체를 포지티브 C 중합체로서 사용함으로써, 도공에 의해 두께 방향의 리타데이션 Rth가 큰 광학 이방성층을 용이하게 얻을 수 있다.
폴리비닐카르바졸의 예로는, 9-비닐카르바졸이 중합하여 이루어지는 중합 단위를 포함하는 중합체를 들 수 있다.
폴리푸마르산 에스테르의 예로는, 푸마르산 디이소프로필과 아크릴산 3-에틸-3-옥세타닐메틸의 공중합체; 및 푸마르산 디이소프로필과 신남산 에스테르의 공중합체를 들 수 있다.
포지티브 C 중합체는, 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
광학 이방성층의 전체 고형분에 있어서의 포지티브 C 중합체의 비율은, 바람직하게는 30 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 35 중량% 이상, 가장 바람직하게는 40 중량% 이상이고, 바람직하게는 60 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 55 중량% 이하, 가장 바람직하게는 50 중량% 이하이다. 포지티브 C 중합체의 비율이, 상기 범위의 하한값 이상임으로써, 광학 이방성층에 있어서, 메소겐 화합물을 균일하게 분산시키거나, 광학 이방성층의 기계적 강도를 높이거나 할 수 있고, 또한, 상기 범위의 상한값 이하임으로써, 광학 이방성층의 두께 방향의 리타데이션 Rth의 파장 분산성을 역분산성에 가깝게 하기 쉽게 할 수 있다. 여기서, 어느 층의 고형분이란, 그 층을 건조시킨 경우에 잔류하는 성분을 말한다.
[1.2. 메소겐 화합물]
본원에 있어서, 메소겐 화합물은, 메소겐 골격 및 아크릴레이트 구조를 갖는 화합물이다.
메소겐 화합물이 갖는 메소겐 골격이란, 그 인력 및 척력적 상호 작용의 이방성에 의해, 저분자량 또는 고분자량의 물질 중에서, 액정상의 발생에 본질적으로 기여하는 분자 골격을 의미한다. 메소겐 골격을 함유하는 메소겐 화합물은, 그 자신에서는, 반드시 액정상으로의 상전이를 일으킬 수 있는 액정성을 갖고 있지 않아도 된다. 따라서, 메소겐 화합물은, 단독으로 액정상으로의 상전이를 일으킬 수 있는 액정 화합물이어도 되고, 단독으로는 액정상으로의 상전이를 일으키지 않는 비액정 화합물이어도 된다. 메소겐 골격의 예로는, 강직한 봉상 또는 원반상의 형상의 유닛을 들 수 있다. 메소겐 골격에 대해서는, Pure Appl. Chem. 2001, 73 권(5 호), 888 페이지 및 C. Tschierske, G. Pelzl, S. Diele, Angew. Chem. 2004 년, 116 권, 6340 ~ 6368 페이지를 참조할 수 있다.
광학 이방성층에 있어서, 메소겐 화합물은, 그 배향 상태가 고정되어 있어도 된다. 예를 들어, 메소겐 화합물은, 중합에 의해, 당해 메소겐 화합물의 배향 상태가 고정되어 있어도 된다. 통상, 중합에 의해, 메소겐 화합물은, 그 메소겐 화합물의 배향 상태를 유지한 채 중합체가 될 수 있으므로, 상기의 중합에 의해, 메소겐 화합물의 배향 상태가 고정된다. 따라서, 용어 「배향 상태가 고정된 메소겐 화합물」에는, 메소겐 화합물의 중합체가 포함된다. 따라서, 메소겐 화합물이 액정성을 갖는 액정 화합물인 경우, 이 액정 화합물은, 광학 이방성층에 있어서, 액정상을 나타내고 있어도 되고, 배향 상태가 고정화됨으로써 액정상을 나타내고 있지 않아도 된다.
상기의 메소겐 화합물로는, 역파장 분산 액정 화합물, 역파장 메소겐 화합물, 또는 이들의 조합을 사용할 수 있다.
여기서, 역파장 분산 액정 화합물이란, 하기의 요건(i) 및 (ii)를 모두 만족하는 화합물을 의미한다.
(i) 역파장 분산 액정 화합물은, 액정성을 나타낸다.
(ii) 역파장 분산 액정 화합물은, 호모지니어스 배향된 경우에 역파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타낸다.
또한, 역파장 메소겐 화합물이란, 하기의 요건(iii), 요건(iv) 및 요건(v)를 모두 만족하는 화합물을 의미한다.
(iii) 역파장 메소겐 화합물은, 단독으로는 액정성을 나타내지 않는다.
(iv) 역파장 메소겐 화합물을 포함하는 특정한 평가용 혼합물이, 액정성을 나타낸다.
(v) 상기 평가용 혼합물이 호모지니어스 배향된 경우에, 역파장 메소겐 화합물이 역파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타낸다.
상기의 평가용 혼합물이란, 호모지니어스 배향된 경우에 순파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타내는 평가용 액정 화합물에, 상기의 역파장 메소겐 화합물을, 평가용 액정 화합물 및 역파장 메소겐 화합물의 합계 100 중량부에 대하여 30 중량부 ~ 70 중량부 중 적어도 어느 하나의 비율로 혼합한 혼합물이다.
이러한 메소겐 화합물을, 포지티브 C 중합체와 조합하여 사용함으로써, 배향막을 사용하지 않고 제조 가능한, 두께 방향의 리타데이션 Rth가 역파장 분산성을 나타내는 포지티브 C 필름으로서 사용되는 광학 이방성층을 실현할 수 있다.
이하, 역파장 분산 액정 화합물에 대하여 설명한다.
역파장 분산 액정 화합물은, 호모지니어스 배향된 경우에, 역파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타낸다. 여기서, 액정 화합물을 호모지니어스 배향시킨다는 것은, 당해 액정 화합물을 포함하는 층을 형성하고, 그 층에 있어서의 액정 화합물의 분자의 메소겐 골격의 장축 방향을, 상기 층의 면과 평행한 어느 한 방향으로 배향시키는 것을 말한다. 액정 화합물이 배향 방향이 다른, 복수 종류의 메소겐 골격을 포함하는 경우에는, 그들 중 가장 긴 종류의 메소겐이 배향되는 방향이, 상기의 배향 방향이 된다. 액정 화합물이 호모지니어스 배향되어 있는지의 여부, 및 그 배향 방향은, AxoScan(Axometrics사 제조)으로 대표되는 위상차계를 사용한 지상축 방향의 측정과, 지상축 방향에 있어서의 입사각마다의 리타데이션 분포의 측정에 의하여 확인할 수 있다.
역파장 분산 액정 화합물을 포함하는 액정층을 형성하고, 그 액정층에 있어서의 액정 화합물의 분자의 메소겐 골격의 장축 방향을, 상기 액정층의 면과 평행한 어느 한 방향으로 배향시킨 경우에는, 그 액정층의 파장 450nm 및 550nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re(L450) 및 Re(L550)은, 통상 Re(L450)/Re(L550) < 1.00을 만족한다.
또한, 파장 450nm, 550nm 및 650nm에 있어서의 상기의 액정층의 면내 리타데이션 Re(L450), Re(L550) 및 Re(L650)은, 본 발명의 원하는 효과를 보다 양호하게 발현시키는 관점에서, Re(L450) < Re(L550) ≤ Re(L650)을 만족하는 것이 보다 바람직하다.
역파장 분산 액정 화합물로는, 예를 들어, 당해 역파장 분산 액정 화합물의 분자 중에, 주쇄 메소겐 골격과, 상기 주쇄 메소겐 골격에 결합한 측쇄 메소겐 골격을 포함하는 화합물을 사용할 수 있다. 주쇄 메소겐 골격 및 측쇄 메소겐 골격을 포함하는 상기의 역파장 분산 액정 화합물은, 당해 역파장 분산 액정 화합물이 배향된 상태에 있어서, 측쇄 메소겐 골격이 주쇄 메소겐 골격과 다른 방향으로 배향될 수 있다. 이러한 경우, 복굴절은 주쇄 메소겐 골격에 대응하는 굴절률과 측쇄 메소겐 골격에 대응하는 굴절률의 차로서 발현되므로, 결과로서, 역파장 분산 액정 화합물은, 호모지니어스 배향된 경우에, 역파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타낼 수 있다.
예를 들어 주쇄 메소겐 골격 및 측쇄 메소겐 골격을 갖는 상기 화합물과 같이, 역파장 분산 액정 화합물은, 통상, 일반적인 순파장 분산 액정 화합물의 입체 형상과는 다른 특이적인 입체 형상을 갖는다. 여기서, 「순파장 분산 액정 화합물」이란, 호모지니어스 배향된 경우에, 순파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타낼 수 있는 액정 화합물을 말한다. 또한, 순파장 분산성의 면내 리타데이션이란, 측정 파장이 클수록 면내 리타데이션이 작아지는 면내 리타데이션을 나타낸다. 역파장 분산 액정 화합물이 이와 같이 특이적인 입체 형상을 갖는 것이, 본 발명의 효과가 얻어지는 한 원인이 되고 있는 것으로 추찰된다.
역파장 분산 액정 화합물의 CN점은, 바람직하게는 25℃ 이상, 보다 바람직하게는 45℃ 이상, 특히 바람직하게는 60℃ 이상이고, 바람직하게는 120℃ 이하, 보다 바람직하게는 110℃ 이하, 특히 바람직하게는 100℃ 이하이다. 여기서, 「CN점」이란, 결정-네마틱 상전이 온도를 말한다. 상기의 범위에 CN점을 갖는 역파장 분산 액정 화합물을 사용함으로써, 광학 이방성층을 용이하게 제조하는 것이 가능하다.
역파장 분산 액정 화합물의 분자량은, 단량체인 경우에는, 바람직하게는 300 이상, 보다 바람직하게는 700 이상, 특히 바람직하게는 1000 이상이고, 바람직하게는 2000 이하, 보다 바람직하게는 1700 이하, 특히 바람직하게는 1500 이하이다. 역파장 분산 액정 화합물이 상기와 같은 분자량을 가짐으로써, 광학 이방성층을 형성하기 위한 도공액의 도공성을 특히 양호하게 할 수 있다.
상기의 역파장 분산 액정 화합물은, 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
역파장 분산 액정 화합물로는, 예를 들어 일본 공개 특허 공보 2014 - 123134 호에 기재된 것을 들 수 있다. 또한, 역파장 분산 액정 화합물로는, 예를 들어, 하기 식(Ia)로 나타내어지는 화합물 중, 액정성을 나타내는 화합물을 들 수 있다. 이하의 설명에 있어서, 식(Ia)로 나타내어지는 화합물을, 적당히 「화합물(Ia)」라고 하는 경우가 있다.
[화학식 3]
상기 식(Ia)에 있어서, A1a는, 방향족 탄화수소 고리 및 방향족 복소환으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 방향 고리를 갖는 탄소수 1 ~ 67의 유기기를 치환기로서 갖는 방향족 탄화수소 고리기; 또는, 방향족 탄화수소 고리 및 방향족 복소환으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 방향 고리를 갖는 탄소수 1 ~ 67의 유기기를 치환기로서 갖는 방향족 복소환기;를 나타낸다.
A1a의 구체예로는, 식 : -RfC(=N-N(Rg)Rh), 혹은 식 : -RfC(=N-N=C(Rg1)Rh)로 나타내어지는 기로 치환된 페닐렌기; 1-벤조푸란-2-일기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 5-(2-부틸)-1-벤조푸란-2-일기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 4,6-디메틸-1-벤조푸란-2-일기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 6-메틸-1-벤조푸란-2-일기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 4,6,7-트리메틸-1-벤조푸란-2-일기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 4,5,6-트리메틸-1-벤조푸란-2-일기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 5-메틸-1-벤조푸란-2-일기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 5-프로필-1-벤조푸란-2-일기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 7-프로필-1-벤조푸란-2-일기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 5-플루오로-1-벤조푸란-2-일기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 페닐기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 4-플루오로페닐기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 4-니트로페닐기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 4-트리플루오로메틸페닐기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 4-시아노페닐기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 4-메탄술포닐페닐기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 티오펜-2-일기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 티오펜-3-일기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 5-메틸티오펜-2-일기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 5-클로로티오펜-2-일기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 티에노[3,2-b]티오펜-2-일기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 2-벤조티아졸릴기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 4-비페닐기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 4-프로필비페닐기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 4-티아졸릴기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 1-페닐에틸렌-2-일기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 4-피리딜기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 2-푸릴기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 나프토[1,2-b]푸란-2-일기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 5-메톡시-2-벤조티아졸릴기로 치환된 1H-이소인돌-1,3(2H)-디온-4,7-디일기; 페닐기로 치환된 1H-이소인돌-1,3(2H)-디온-4,7-디일기; 4-니트로페닐기로 치환된 1H-이소인돌-1,3(2H)-디온-4,7-디일기; 또는, 2-티아졸릴기로 치환된 1H-이소인돌-1,3(2H)-디온-4,7-디일기; 등을 들 수 있다. 여기서, Rf는, 후술하는 Q1과 동일한 의미를 나타낸다. Rg 및 Rg1은, 각각 독립적으로, 후술하는 Ay와 동일한 의미를 나타내고, Rh는, 후술하는 Ax와 동일한 의미를 나타낸다.
상기 식(Ia)에 있어서, Y1a ~ Y8a는, 각각 독립적으로, 화학적인 단결합, -O-, -S-, -O-C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-O-, -NR1-C(=O)-, -C(=O)-NR1-, -O-C(=O)-NR1-, -NR1-C(=O)-O-, -NR1-C(=O)-NR1-, -O-NR1-, 또는 -NR1-O-를 나타낸다. 여기서, R1은, 수소 원자 또는 탄소수 1 ~ 6의 알킬기를 나타낸다.
상기 식(Ia)에 있어서, G1a 및 G2a는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ~ 20의 2 가의 지방족기를 나타낸다. 또한, 상기 지방족기에는, 1 개의 지방족기당 1 이상의 -O-, -S-, -O-C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-O-, -NR2-C(=O)-, -C(=O)-NR2-, -NR2-, 또는 -C(=O)-가 개재하고 있어도 된다. 단, -O- 또는 -S-가 각각 2 이상 인접하여 개재하는 경우를 제외한다. 여기서, R2는, 수소 원자 또는 탄소수 1 ~ 6의 알킬기를 나타낸다.
상기 식(Ia)에 있어서, Z1a 및 Z2a는, 각각 독립적으로, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2 ~ 10의 알케닐기를 나타낸다.
상기 식(Ia)에 있어서, A2a 및 A3a는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3 ~ 30의 2 가의 지환식 탄화수소기를 나타낸다.
상기 식(Ia)에 있어서, A4a 및 A5a는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6 ~ 30의 2 가의 방향족기를 나타낸다.
상기 식(Ia)에 있어서, k 및 l은, 각각 독립적으로, 0 또는 1을 나타낸다.
단, 상기 식(Ia)에 있어서, Z1a-Y7a- 및 -Y8a-Z2a의 일방 또는 양방은, 아크릴로일옥시기이다.
역파장 분산 액정 화합물의 특히 호적한 구체예로는, 하기 식(I)로 나타내어지는 화합물 중, 액정성을 나타내는 화합물을 들 수 있다. 이하의 설명에 있어서, 식(I)로 나타내어지는 화합물을, 적당히 「화합물(I)」이라고 하는 경우가 있다.
[화학식 4]
화합물(I)은, 통상, 하기 식으로 나타내는 바와 같이, 기 -Y5-A4-Y3-(A2-Y1)n-A1-(Y2-A3)m-Y4-A5-Y6-으로 이루어지는 주쇄 메소겐 골격 1a, 및 기 >A1-C(Q1)=N-N(Ax)Ay로 이루어지는 측쇄 메소겐 골격 1b의 2 개의 메소겐 골격을 포함한다. 또한, 이들 주쇄 메소겐 골격 1a 및 측쇄 메소겐 골격 1b는, 서로 교차하고 있다. 상기의 주쇄 메소겐 골격 1a 및 측쇄 메소겐 골격 1b를 아울러 1 개의 메소겐 골격으로 할 수도 있으나, 본 발명에서는, 2 개의 메소겐 골격으로 나누어 표기한다.
[화학식 5]
주쇄 메소겐 골격 1a의 장축 방향에 있어서의 굴절률을 n1, 측쇄 메소겐 골격 1b의 장축 방향에 있어서의 굴절률을 n2로 한다. 이 때, 굴절률 n1의 절대값 및 파장 분산성은, 통상, 주쇄 메소겐 골격 1a의 분자 구조에 의존한다. 또한, 굴절률 n2의 절대값 및 파장 분산성은, 통상, 측쇄 메소겐 골격 1b의 분자 구조에 의존한다. 여기서, 액정상에 있어서 화합물(I)은, 통상, 주쇄 메소겐 골격 1a의 장축 방향을 회전축으로 하여 회전 운동을 행하므로, 여기서 말하는 굴절률 n1 및 n2란, 회전체로서의 굴절률을 나타내고 있다.
주쇄 메소겐 골격 1a 및 측쇄 메소겐 골격 1b의 분자 구조에서 유래하여, 굴절률 n1의 절대값은 굴절률 n2의 절대값보다 크다. 또한, 굴절률 n1 및 n2는, 통상, 순파장 분산성을 나타낸다. 여기서, 순파장 분산성의 굴절률이란, 측정 파장이 클수록 당해 굴절률의 절대값이 작아지는 굴절률을 나타낸다. 주쇄 메소겐 골격 1a의 굴절률 n1은, 작은 정도의 순파장 분산성을 나타낸다. 따라서, 장파장에서 측정한 굴절률 n1은, 단파장에서 측정한 굴절률보다 작아지지만, 그들의 차는 작다. 이에 대하여, 측쇄 메소겐 골격 1b의 굴절률 n2는, 큰 정도의 순파장 분산성을 나타낸다. 따라서, 장파장에서 측정한 굴절률 n2는, 단파장에서 측정한 굴절률 n2보다 작아지고, 또한, 그들의 차는 크다. 그 때문에, 측정 파장이 짧으면 굴절률 n1과 굴절률 n2의 차 Δn은 작고, 측정 파장이 길면 굴절률 n1과 굴절률 n2의 차 Δn이 커진다. 이와 같이 하여, 주쇄 메소겐 골격 1a 및 측쇄 메소겐 골격 1b에서 유래하여, 화합물(I)은, 호모지니어스 배향된 경우에, 역파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타낼 수 있다.
상기 식(I)에 있어서, Y1 ~ Y8은, 각각 독립적으로, 화학적인 단결합, -O-, -S-, -O-C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-O-, -NR1-C(=O)-, -C(=O)-NR1-, -O-C(=O)-NR1-, -NR1-C(=O)-O-, -NR1-C(=O)-NR1-, -O-NR1-, 또는 -NR1-O-를 나타낸다. 여기서, R1은, 수소 원자 또는 탄소수 1 ~ 6의 알킬기를 나타낸다.
상기 식(I)에 있어서, G1 및 G2는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ~ 20의 2 가의 지방족기를 나타낸다. 또한, 상기 지방족기에는, 1 개의 지방족기당 1 이상의 -O-, -S-, -O-C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-O-, -NR2-C(=O)-, -C(=O)-NR2-, -NR2-, 또는 -C(=O)-가 개재하고 있어도 된다. 단, -O- 또는 -S-가 각각 2 이상 인접하여 개재하는 경우를 제외한다. 여기서, R2는, 수소 원자 또는 탄소수 1 ~ 6의 알킬기를 나타낸다.
상기 식(I)에 있어서, Z1 및 Z2는, 각각 독립적으로, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2 ~ 10의 알케닐기를 나타낸다.
상기 식(I)에 있어서, Ax는, 방향족 탄화수소 고리 및 방향족 복소환으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 방향 고리를 갖는 탄소수 2 ~ 30의 유기기를 나타낸다. 「방향 고리」는, Huckel 규칙에 따른 광의의 방향족성을 갖는 고리형 구조, 즉, π 전자를 (4n + 2)개 갖는 고리형 공액 구조, 및 티오펜, 푸란, 벤조티아졸 등으로 대표되는, 황, 산소, 질소 등의 헤테로 원자의 고립 전자쌍이 π 전자계에 관여하여 방향족성을 나타내는 고리형 구조를 의미한다.
상기 방향족 탄화수소 고리로는, 예를 들어, 벤젠 고리, 나프탈렌 고리, 안트라센 고리 등을 들 수 있다. 상기 방향족 복소환으로는, 피롤 고리, 푸란 고리, 티오펜 고리, 피리딘 고리, 피리다진 고리, 피리미딘 고리, 피라진 고리, 피라졸 고리, 이미다졸 고리, 옥사졸 고리, 티아졸 고리 등의 단환의 방향족 복소환; 벤조티아졸 고리, 벤조옥사졸 고리, 퀴놀린 고리, 프탈라진 고리, 벤조이미다졸 고리, 벤조피라졸 고리, 벤조푸란 고리, 벤조티오펜 고리, 티아졸로피리딘 고리, 옥사졸로피리딘 고리, 티아졸로피라진 고리, 옥사졸로피라진 고리, 티아졸로피리다진 고리, 옥사졸로피리다진 고리, 티아졸로피리미딘 고리, 옥사졸로피리미딘 고리 등의 축합 고리의 방향족 복소환;을 들 수 있다.
상기 식(I)에 있어서, Ay는, 수소 원자, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ~ 20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2 ~ 20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3 ~ 12의 시클로알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2 ~ 20의 알키닐기, -C(=O)-R3, -SO2-R4, -C(=S)NH-R9, 또는 방향족 탄화수소 고리 및 방향족 복소환으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 방향 고리를 갖는 탄소수 2 ~ 30의 유기기를 나타낸다. 여기서, R3은, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ~ 20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2 ~ 20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3 ~ 12의 시클로알킬기, 또는 탄소수 5 ~ 12의 방향족 탄화수소 고리기를 나타낸다. R4는, 탄소수 1 ~ 20의 알킬기, 탄소수 2 ~ 20의 알케닐기, 페닐기, 또는 4-메틸페닐기를 나타낸다. R9는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ~ 20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2 ~ 20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3 ~ 12의 시클로알킬기, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 5 ~ 20의 방향족기를 나타낸다. 상기 Ax 및 Ay가 갖는 방향 고리는, 치환기를 갖고 있어도 된다. 또한, 상기 Ax와 Ay는, 하나가 되어, 고리를 형성하고 있어도 된다.
상기 식(I)에 있어서, A1은, 치환기를 갖고 있어도 되는 3 가의 방향족기를 나타낸다.
상기 식(I)에 있어서, A2 및 A3은, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3 ~ 30의 2 가의 지환식 탄화수소기를 나타낸다.
상기 식(I)에 있어서, A4 및 A5는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6 ~ 30의 2 가의 방향족기를 나타낸다.
상기 식(I)에 있어서, Q1은, 수소 원자, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ~ 6의 알킬기를 나타낸다.
상기 식(I)에 있어서, m 및 n은, 각각 독립적으로, 0 또는 1을 나타낸다.
단, 상기 식(I)에 있어서, Z1-Y7- 및 -Y8-Z2 중 일방 또는 양방은, 아크릴로일옥시기이다.
화합물(I)의 구체예로는, 국제 공개 제 2016 / 171169 호, 국제 공개 제 2017 / 057005 호, 및 국제 공개 제 2016 / 190435 호에 기재된 화합물을 들 수 있다. 또한, 화합물(I)의 제조는, 이들 문헌에 기재된 방법에 의해 행할 수 있다.
다음으로, 역파장 메소겐 화합물에 대하여 설명한다.
역파장 메소겐 화합물은, 단독으로는 액정성을 나타내지 않고, 평가용 액정 화합물과 특정한 혼합 비율로 혼합한 평가용 혼합물이 액정성을 나타내는 화합물이다. 평가용 액정 화합물로는, 호모지니어스 배향된 경우에 순파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타내는 액정 화합물인 순파장 분산 액정 화합물을 사용한다. 평가용 액정 화합물로서 순파장 분산 액정 화합물을 사용함으로써, 평가용 혼합물을 호모지니어스 배향시킨 경우의 역파장 메소겐 화합물의 면내 리타데이션의 파장 분산성의 평가를 용이하게 행할 수 있다. 그 중에서도, 평가용 액정 화합물로는, 100℃에서 액정상이 될 수 있는 봉상 구조를 갖는 액정 화합물이 바람직하다. 특히 바람직한 평가용 액정 화합물의 구체예로는, 하기 식(E1)로 나타내는 구조를 갖는 순파장 분산 액정 화합물(Paliocolor(등록상표) LC242(BASF사 제조)), 하기 식(E2)로 나타내는 구조를 갖는 순파장 분산 액정 화합물 등을 들 수 있다. 하기의 식에 있어서, Me는 메틸기를 나타낸다.
[화학식 6]
[화학식 7]
또한, 상기의 평가용 혼합물을 얻기 위하여 평가용 액정 화합물과 혼합하는 역파장 메소겐 화합물의 혼합 비율은, 평가용 액정 화합물 및 역파장 메소겐 화합물의 합계 100 중량부에 대하여, 통상 30 중량부 ~ 70 중량부 중 적어도 어느 하나이다. 따라서, 평가용 액정 화합물 및 역파장 메소겐 화합물의 합계 100 중량부에 대하여 역파장 메소겐 화합물을 30 중량부 ~ 70 중량부의 범위에 포함되는 적어도 하나의 혼합 비율로 혼합하여, 액정성을 나타내는 평가용 혼합물이 얻어지는 한, 평가용 액정 화합물 및 역파장 메소겐 화합물의 합계 100 중량부에 대하여 역파장 메소겐 화합물을 30 중량부 ~ 70 중량부의 범위에 포함되는 다른 혼합 비율로 혼합하여 얻은 혼합물이, 액정성을 나타내지 않아도 된다.
평가용 혼합물이 액정성을 나타내는 것은, 하기의 방법에 의해 확인할 수 있다.
기재 상에 평가용 혼합물을 도포 및 건조시켜, 기재 및 평가용 혼합물의 층을 구비하는 샘플 필름을 얻는다. 이 샘플 필름을 핫 스테이지 상에 설치한다. 편광 현미경에 의해 샘플 필름을 관찰하면서, 샘플 필름을 승온시킨다. 평가용 혼합물의 층의 액정상으로의 상전이가 관찰된 경우, 평가용 혼합물이 액정성을 나타낸다고 판정할 수 있다.
또한, 상기의 평가용 혼합물을 호모지니어스 배향시킨 경우에, 그 평가용 혼합물 중의 역파장 메소겐 화합물은, 역파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타낸다. 여기서, 평가용 혼합물을 호모지니어스 배향시킨다는 것은, 당해 평가용 혼합물의 층을 형성하고, 그 층에 있어서의 평가용 액정 화합물을 호모지니어스 배향시키는 것을 말한다. 따라서, 호모지니어스 배향된 평가용 혼합물에 있어서, 평가용 액정 화합물의 분자의 메소겐 골격의 장축 방향은, 통상, 상기 층의 면과 평행한 어느 한 방향으로 배향되어 있다.
또한, 호모지니어스 배향된 평가용 혼합물 중의 역파장 메소겐 화합물이 역파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타낸다는 것은, 평가용 혼합물에 포함되는 역파장 메소겐 화합물의 파장 450nm 및 550nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re(450) 및 Re(550)이, Re(450)/Re(550) < 1.00을 만족하는 것을 말한다.
단, 평가용 혼합물의 층에 있어서, 역파장 메소겐 화합물의 면내 리타데이션만을 선택적으로 측정하는 것은 어렵다. 이에, 평가용 액정 화합물이 순파장 분산 액정 화합물인 것을 이용하여, 하기의 확인 방법에 의해, 평가용 혼합물 중의 역파장 메소겐 화합물이 역파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
순파장 분산 액정 화합물로서의 평가용 액정 화합물을 포함하는 액정층을 형성하고, 그 액정층에 있어서 평가용 액정 화합물을 호모지니어스 배향시킨다. 그리고, 그 액정층의 파장 450nm 및 550nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re(X450) 및 Re(X550)의 비 Re(X450)/Re(X550)을 측정한다.
또한, 상기의 평가용 액정 화합물 및 역파장 메소겐 화합물을 포함하는 평가용 혼합물의 층을 형성하고, 그 평가용 혼합물의 층에 있어서 평가용 혼합물을 호모지니어스 배향시킨다. 그리고, 그 평가용 혼합물의 층의 파장 450nm 및 550nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re(Y450) 및 Re(Y550)의 비 Re(Y450)/Re(Y550)을 측정한다.
측정의 결과, 역파장 메소겐 화합물을 포함하지 않는 액정층의 리타데이션비 Re(X450)/Re(X550)보다, 역파장 메소겐 화합물을 포함하는 평가용 혼합물의 층의 리타데이션비 Re(Y450)/Re(Y550)이 작은 경우, 그 역파장 메소겐 화합물은, 역파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타낸다고 판정할 수 있다.
또한, 본 발명의 원하는 효과를 보다 양호하게 발현시키는 관점에서, 상기의 확인 방법에 있어서, 액정층의 파장 550nm 및 650nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re(X550) 및 Re(X650)의 비 Re(X650)/Re(X550)보다, 평가용 혼합물의 층의 파장 550nm 및 650nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re(Y550) 및 Re(Y650)의 비 Re(Y650)/Re(Y550) 쪽이 큰 것이 바람직하다.
역파장 메소겐 화합물로는, 예를 들어, 당해 역파장 메소겐 화합물의 분자 중에, 주쇄 메소겐 골격과, 상기 주쇄 메소겐 골격에 결합된 측쇄 메소겐 골격을 포함하는 화합물을 사용할 수 있다.
또한, 역파장 메소겐 화합물은, 중합성을 갖는 것이 바람직하다. 따라서, 역파장 메소겐 화합물은, 중합성기를 갖는 것이 바람직하다. 이와 같이 중합성을 갖는 역파장 메소겐 화합물을 사용하면, 중합에 의해 역파장 메소겐 화합물의 배향 상태를 용이하게 고정하는 것이 가능하다. 그 때문에, 안정적인 광학 특성을 갖는 광학 이방성층을 용이하게 얻을 수 있다.
역파장 메소겐 화합물의 분자량은, 단량체인 경우에는, 바람직하게는 300 이상, 보다 바람직하게는 700 이상, 특히 바람직하게는 1000 이상이고, 바람직하게는 2000 이하, 보다 바람직하게는 1700 이하, 특히 바람직하게는 1500 이하이다. 역파장 메소겐 화합물이 상기와 같은 분자량을 가짐으로써, 광학 이방성층을 형성하기 위한 도공액의 도공성을 특히 양호하게 할 수 있다.
상기의 역파장 메소겐 화합물은, 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
역파장 메소겐 화합물로는, 예를 들어, 상기 식(Ia)로 나타내어지는 화합물 중, 액정성을 나타내지 않는 화합물을 들 수 있다. 역파장 메소겐 화합물의 바람직한 예로는, 상기 식(I)로 나타내어지는 화합물 중, 액정성을 나타내지 않는 화합물을 들 수 있다. 그 중에서도 특히 바람직한 역파장 메소겐 화합물로는, 하기의 화합물을 들 수 있다.
[화학식 8]
상술한 메소겐 화합물 중에서도, 본 발명의 원하는 효과를 보다 양호하게 발현시키는 관점에서, 당해 메소겐 화합물의 분자 중에, 벤조티아졸 고리(하기 식(10A)의 고리); 그리고, 시클로헥실 고리(하기 식(10B)의 고리) 및 페닐 고리(하기 식(10C)의 고리)의 조합;으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 함유하는 것이 바람직하다.
[화학식 9]
메소겐 화합물을 중합시킴으로써, 메소겐 화합물의 중합물을 얻을 수 있다. 중합의 구체적인 방법은, 특별히 한정되지 않고, 임의의 방법으로 할 수 있다. 구체적으로는, 메소겐 화합물을 포함하는 도공액에 광을 조사하는 것에 의해 행할 수 있다. 이러한 방법의 상세는 후술한다.
광학 이방성층은, 포지티브 C 중합체 및 메소겐 화합물의 중합물에 조합하여, 메소겐 화합물을 포함한다. 구체적으로는, 광학 이방성층은, 메소겐 화합물의 중합물에 더하여, 중합하지 않고 잔존한 미반응의 메소겐 화합물을 포함할 수 있다. 메소겐 화합물의 비율은, 경화도 A가 본원에 있어서 규정하는 특정한 범위가 되는 비율이다.
광학 이방성층의 전체 고형분에 있어서의 메소겐 화합물 및 그 중합물의 비율은, 바람직하게는 20 중량% 이상, 보다 바람직하게는 30 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 35 중량% 이상, 특히 바람직하게는 40 중량% 이상이고, 바람직하게는 60 중량% 이하, 보다 바람직하게는 55 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 50 중량% 이하, 특히 바람직하게는 45 중량% 이하이다. 메소겐 화합물 및 그 중합물의 비율이, 상기 범위의 하한값 이상임으로써, 광학 이방성층의 두께 방향의 리타데이션 Rth의 파장 분산성을 역분산성에 가깝게 하기 쉽게 할 수 있고, 또한, 상기 범위의 상한값 이하임으로써, 광학 이방성층에 있어서, 메소겐 화합물의 중합물을 균일하게 분산시키거나, 광학 이방성층의 기계적 강도를 높이거나 할 수 있다.
[1.3. 임의의 성분]
광학 이방성층은 포지티브 C 중합체, 메소겐 화합물 및 메소겐 화합물의 중합물에 조합하여, 임의의 성분을 더 포함할 수 있다.
광학 이방성층은, 가소제를 포함할 수 있다. 광학 이방성층이 포지티브 C 중합체로서 셀룰로오스 유도체를 포함하는 경우, 광학 이방성층은, 셀룰로오스 유도체와 조합하여, 가소제를 포함하는 것이 특히 바람직하다. 가소제의 예로는, 크실리톨펜타아세테이트, 크실리톨펜타프로피오네이트, 아라비톨펜타프로피오네이트, 트리페닐포스페이트, 숙신산 잔기와 디에틸렌글리콜 잔기를 포함하는 폴리에스테르, 및 아디프산 잔기와 디에틸렌글리콜 잔기를 포함하는 폴리에스테르를 들 수 있다. 가소제의 비율은, 포지티브 C 중합체 및 가소제의 합계 100 중량% 중, 바람직하게는 2.5 중량% 이상, 보다 바람직하게는 10 중량% 이상이고, 바람직하게는 25 중량% 이하, 보다 바람직하게는 20 중량% 이하이다.
[1.4. 광학 이방성층의 특성 : 굴절률]
광학 이방성층은 식(2)를 만족한다.
nz(A) > nx(A) ≥ ny(A) 식(2)
nx(A), ny(A) 및 nz(A)는, 광학 이방성층의 주굴절률이다. 이러한 굴절률 nx(A), ny(A) 및 nz(A)를 갖는 광학 이방성층은, 포지티브 C 필름으로서 사용할 수 있다. 그 때문에, 이 광학 이방성층을 원 편광판에 설치하여 화상 표시 장치에 적용한 경우에, 화상 표시 장치의 표시면의 경사 방향에 있어서, 외광의 반사를 억제하거나, 화상을 표시하는 광이 편광 선글라스를 투과할 수 있도록 하거나 할 수 있다. 또한, 화상 표시 장치가 액정 표시 장치인 경우에는, 통상, 시야각을 넓힐 수 있다. 그 때문에, 화상 표시 장치의 표시면을 경사 방향에서 본 경우에, 화상의 시인성을 높일 수 있다.
그 중에서도, 광학 이방성층의 굴절률 nx(A)와 굴절률 ny(A)는, 값이 동일하거나 가까운 것이 바람직하다. 구체적으로는, 굴절률 nx(A)와 굴절률 ny(A)의 차 nx(A) - ny(A)는, 바람직하게는 0.00000 ~ 0.00100, 보다 바람직하게는 0.00000 ~ 0.00050, 특히 바람직하게는 0.00000 ~ 0.00020이다. 굴절률차 nx(A) - ny(A)가 상기의 범위에 들어감으로써, 광학 이방성층을 화상 표시 장치에 형성하는 경우의 광학 설계를 심플하게 할 수 있고, 또한 다른 위상차 필름과의 첩합시에 첩합 방향의 조정을 불요로 할 수 있다.
[1.5. 광학 이방성층의 특성 : 경화도]
본 발명의 광학 이방성층은 식(3)을 만족한다.
0.073 < AC-H/AC=O(메소겐 화합물) < 0.125 식(3)
식(3)에 있어서, AC-H는 광학 이방성층의 적외 흡수 스펙트럼에 있어서의, 메소겐 화합물의 아크릴레이트 구조가 갖는 C-H 결합의 면외 변각 진동에 관련된 적외 흡수이고, AC=O(메소겐 화합물)은, 광학 이방성층의 적외 흡수 스펙트럼에 있어서의, 메소겐 화합물의 아크릴레이트 구조가 갖는 C=O 결합의 신축 진동에 관련된 적외 흡수와 메소겐 화합물의 아크릴레이트 구조의 C=O 결합에서 유래하는 C=O 결합의 신축 진동에 관련된 적외 흡수의 합이다. 본원에 있어서, A = AC-H/AC=O(메소겐 화합물)로 나타내어지는 값 A를, 메소겐 화합물의 경화도 A라고 하는 경우가 있다.
경화도 A는, 광학 이방성층에 포함되는, 미반응인 아크릴레이트 구조의 양에 의존하여 정해지는 값으로, 중합의 반응의 진행이 불충분한 경우 경화도 A는 큰 값이 되고, 중합의 반응이 고도로 진행된 경우 경화도 A는 작은 값이 된다. 경화도 A는, 바람직하게는 0.073보다 크고, 더욱 바람직하게는 0.076보다 크며, 가장 바람직하게는 0.079보다 크다. 또한, 바람직하게는 0.125보다 작고, 더욱 바람직하게는 0.122보다 작으며, 가장 바람직하게는 0.119보다 작다. 광학 이방성층에 있어서의 경화도 A가 상기 하한값 이상임으로써, 광학 이방성층의 양호한 색조를 실현할 수 있다. 한편, 광학 이방성층에 있어서의 경화도 A가 상기 상한값 이하임으로써, 광학 이방성층의 높은 내구성을 실현할 수 있다.
광학 이방성층의 적외 흡수 스펙트럼은, 예를 들어, 전반사 측정법(ATR법)에 의해 측정할 수 있다.
측정 장치로는, Thermo Fisher SCIENTIFIC 제조 「Nicolet iS 5N」을 사용할 수 있다. 적외 흡수 스펙트럼은 파수와 흡광도의 관계를 나타내는 그래프로서 얻어진다.
메소겐 화합물의 아크릴레이트가 중합하면, 아크릴레이트 구조가 갖는 비닐기는 에틸렌기로 변환되고, 비닐기에 결합하는 카르보닐기는 에틸렌기에 결합하는 카르보닐기가 된다. 「메소겐 화합물의 아크릴레이트 구조의 C=O 결합에서 유래하는 C=O 결합」이란, 아크릴레이트가 중합한 결과 출현하는, 에틸렌기에 결합하는 카르보닐기의 C=O 결합을 의미한다. 설명의 편의를 위하여, 이하에 있어서, 「메소겐 화합물의 아크릴레이트 구조가 갖는 C-H 결합」을 C-HM이라고 약칭하고, 「메소겐 화합물의 아크릴레이트 구조가 갖는 C=O 결합」을 C=OM이라고 약칭하며, 「메소겐 화합물의 아크릴레이트 구조의 C=O 결합에서 유래하는 C=O 결합」을 C=OMD라고 약칭하는 경우가 있다.
C=OM의 신축 진동에 관련된 피크와, C=OMD의 신축 진동에 관련된 피크가 분리되지 않고 단일의 피크가 되어 있는 경우에는, 이러한 단일의 피크의 적외 흡수를, C=OM의 신축 진동에 관련된 적외 흡수와 C=OMD의 신축 진동에 관련된 적외 흡수의 합으로 해도 된다.
AC-H/AC=O(메소겐 화합물)의 값으로는, C-HM의 면외 변각 진동에 관련된 피크의 면적(areaC-H)을, C=OM의 신축 진동에 관련된 피크의 면적 및 C=OMD의 신축 진동에 관련된 피크의 면적의 합(areaC=O)으로 나눈 값(areaC-H/areaC=O)을 이용할 수 있다.
적외 흡수 스펙트럼에 있어서, C-HM의 면외 변각 진동에 관련된 피크는, 통상 810 cm-1 부근에 나타난다. 또한, C=OM의 신축 진동에 관련된 피크 및 C=OMD의 신축 진동에 관련된 피크는, 통상 어느 쪽도 1720 cm-1 부근에 나타난다.
광학 이방성층의 성분이, C=OMD 이외에, 그것과 유사한 C=O 결합을 갖는 경우, 적외 흡수 스펙트럼에 있어서, 그들을 구별할 수 없는 경우가 있다. 그 경우, 성분의 비율이 다른 복수의 광학 이방성층을 제작하고, 각 성분의 비율이 적외 흡수에 주는 영향의 정도를 파악하는 것에 의해, 유사한 C=O 결합의 영향을 배제한 정량을 행할 수 있다.
이러한 정량의 구체적인 예로서, 포지티브 C 중합체가, C=OMD와 유사한 C=O 결합을 갖는 경우에 대하여 설명한다.
이 예에 있어서, 광학 이방성층의 적외 흡수 스펙트럼을 측정하면, 이러한 스펙트럼에 있어서의 C=O 결합의 신축 진동에 관련된 적외 흡수 AC=O는, 이하의 것의 합으로서 얻어진다.
AC=O(중합체) : 포지티브 C 중합체의 C=O 결합의 신축 진동에 관련된 적외 흡수.
AC=O(메소겐 화합물) : 미반응의 C=OM의 신축 진동에 관련된 적외 흡수와, 메소겐 화합물의 중합물의 C=O 결합(즉 C=OMD)의 신축 진동에 관련된 적외 흡수의 합.
즉, 하기 식(A1)이 성립한다.
AC=O = AC=O(중합체) + AC=O(메소겐 화합물) 식(A1)
AC=O(중합체)의 값, 및 AC=O(메소겐 화합물)의 값은, 광학 이방성층 중의 이들의 중량비에 비례한다고 생각할 수 있다. 따라서, 광학 이방성층에 있어서의 각 성분의 비율 및 C=O 결합의 신축 진동에 관련된 적외 흡수에 대해서는, 하기 식(A2)가 성립한다.
AC=O = W(중합체) × aC=O(중합체) + W(메소겐 화합물) × aC=O(메소겐 화합물) (A2)
식 중 :
W(중합체)는, 광학 이방성층 중에 있어서의 포지티브 C 중합체의 중량과 메소겐 화합물 및 그 중합물의 중량의 합계에 대한 포지티브 C 중합체의 중량 비율이다.
W(메소겐 화합물)은, 광학 이방성층 중에 있어서의 포지티브 C 중합체의 중량과 메소겐 화합물 및 그 중합물의 중량의 합계에 대한, 메소겐 화합물 및 그 중합물의 중량 비율이다. 즉, W(중합체) + W(메소겐 화합물) = 1이다.
aC=O(중합체)는 계수이고, 포지티브 C 중합체의 단위 중량 비율당의 C=O 결합의 신축 진동에 관련된 적외 흡수이다.
aC=O(메소겐 화합물)은 계수이고, 메소겐 화합물 및 그 중합물의 단위 중량 비율당의 아크릴레이트 구조가 갖는 C=O 결합의 신축 진동에 관련된 적외 흡수와, 아크릴레이트 구조의 C=O 결합에서 유래하는 C=O 결합의 신축 진동에 관련된 적외 흡수의 합이다.
aC=O(중합체) 및 aC=O(메소겐 화합물)의 값은, 포지티브 C 중합체의 중량과 메소겐 화합물 및 그 중합물의 중량의 비율이 다른, 복수의 광학 이방성층을 제작하고, 각각에 대하여 적외 흡수 스펙트럼을 측정함으로써 구할 수 있다. 구체적으로는, W(중합체) 및 W(메소겐 화합물)이 다른, 복수의 광학 이방성층의 각각에 대하여, AC=O를 측정한다. 이에 의해, 복수의 예에 있어서 W(중합체), W(메소겐 화합물) 및 AC=O의 값이 기지가 된다. 이들 값 및 식(A2)로부터, 최소 제곱법에 의해 AC=O의 실측값과 이론값의 차가 가장 작아지는 aC=O(중합체)와 aC=O(메소겐 화합물)을 산출한다. 산출한 aC=O(메소겐 화합물) 및 기지의 W(메소겐 화합물)로부터, AC=O(메소겐 화합물)을 구할 수 있다.
경화도 A의 값은, 광학 이방성층의 제조 과정에 있어서, 조사하는 활성 에너지선의 조사 강도 및 시간을 조정하는 것에 의해 제어할 수 있다.
[1.6. 광학 이방성층의 특성 : 기타]
광학 이방성층은, 통상, 식(4) 및 식(5)을 만족한다.
0.50 < Rth(A450)/Rth(A550) < 1.00 식(4)
1.00 ≤ Rth(A650)/Rth(A550) < 1.25 식(5)
단, Rth(A450)은, 광학 이방성층의 파장 450nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션이고, Rth(A550)은, 광학 이방성층의 파장 550nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션이며, Rth(A650)은, 광학 이방성층의 파장 650nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션이다.
상기 식(4)를 상세하게 설명하면, Rth(A450)/Rth(A550)은, 통상 0.50보다 크고, 바람직하게는 0.60보다 크며, 보다 바람직하게는 0.65보다 크고, 또한, 통상 1.00 미만, 바람직하게는 0.90 미만, 보다 바람직하게는 0.85 미만이다.
또한, 상기 식(5)를 상세하게 설명하면, Rth(A650)/Rth(A550)은, 통상 1.00 이상, 바람직하게는 1.01 이상, 보다 바람직하게는 1.02 이상이고, 통상 1.25 미만, 바람직하게는 1.15 미만, 보다 바람직하게는 1.10 미만이다.
상기의 식(4) 및 식(5)을 만족하는 두께 방향의 리타데이션 Rth(A450), Rth(A550) 및 Rth(A650)을 갖는 광학 이방성층은, 그 두께 방향의 리타데이션 Rth가 역파장 분산성을 나타낸다. 이와 같이 두께 방향의 리타데이션 Rth가 역파장 분산성을 나타내는 광학 이방성층은, 원 편광판에 설치하여 화상 표시 장치에 적용한 경우에, 화상 표시 장치의 표시면의 경사 방향에 있어서, 외광의 반사를 억제하거나, 화상을 표시하는 광에 편광 선글라스를 투과시키거나 하는 기능을, 넓은 파장 범위에 있어서 발휘할 수 있다. 또한, 화상 표시 장치가 액정 표시 장치인 경우에는, 통상, 시야각을 효과적으로 넓힐 수 있다. 그 때문에, 표시면에 표시되는 화상의 시인성을 특히 효과적으로 향상시킬 수 있다.
광학 이방성층은, 식(6)을 만족하는 것이 바람직하다.
Re(A590) ≤ 10nm 식(6)
단, Re(A590)은, 광학 이방성층의 파장 590nm에 있어서의 면내 리타데이션이다.
상기 식(6)을 상세하게 설명하면, Re(A590)은, 바람직하게는 0nm ~ 10nm, 보다 바람직하게는 0nm ~ 5nm, 특히 바람직하게는 0nm ~ 2nm이다. Re(A590)이 상기의 범위에 들어감으로써, 광학 이방성층을 화상 표시 장치에 형성하는 경우의 광학 설계를 심플하게 할 수 있고, 또한, 다른 위상차 필름과의 첩합시에 첩합 방향의 조정을 불요로 할 수 있다.
광학 이방성층은, 식(7)을 만족하는 것이 바람직하다.
-200nm ≤ Rth(A590) ≤ -10nm 식(7)
단, Rth(A590)은, 광학 이방성층의 파장 590nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션이다.
상기 식(7)을 상세하게 설명하면, Rth(A590)은, 바람직하게는 -200nm 이상, 보다 바람직하게는 -130nm 이상, 특히 바람직하게는 -100nm 이상이고, 바람직하게는 -10nm 이하, 보다 바람직하게는 -30nm 이하, 특히 바람직하게는 -50nm 이하이다. 이러한 Rth(A590)을 갖는 광학 이방성층은, 원 편광판에 설치하여 화상 표시 장치에 적용한 경우에, 화상 표시 장치의 표시면의 경사 방향에 있어서, 외광의 반사를 억제하여, 반사광의 색감 변화를 작게 할 수 있거나, 화상을 표시하는 광이 편광 선글라스를 투과할 수 있도록 하거나 할 수 있다. 또한, 화상 표시 장치가 액정 표시 장치인 경우에는, 통상은, 시야각을 넓힐 수 있다. 그 때문에, 화상 표시 장치의 표시면을 경사 방향에서 본 경우에, 화상의 시인성을 높일 수 있다.
광학 이방성층의 전체 광선 투과율은, 바람직하게는 80% 이상, 보다 바람직하게는 85% 이상, 특히 바람직하게는 90% 이상이다. 전체 광선 투과율은, 자외·가시 분광계를 사용하여, 파장 400nm ~ 700nm의 범위에서 측정할 수 있다.
광학 이방성층의 헤이즈는, 바람직하게는 5% 이하, 보다 바람직하게는 3% 이하, 특히 바람직하게는 1% 이하이고, 이상적으로는 0%이다. 헤이즈는, JIS K 7136:2000에 따라, 헤이즈 미터(예를 들어 토요 세이키 제작소 제조 「헤이즈 가드 II」)에 의해 측정할 수 있다.
광학 이방성은, 그 경화도 등의 요건을 만족함으로써, 가열에 의한 헤이즈의 변화가 작은 것으로 할 수 있다. 구체적으로는, 85℃, 500시간이라는 가열 전후의 헤이즈의 변화비(가열 후 헤이즈값/초기 헤이즈값)가 작은 것으로 할 수 있다. 이 헤이즈 변화비는, 바람직하게는 5.0 이하, 보다 바람직하게는 4.0 이하, 더욱 바람직하게는 3.0 이하로 할 수 있다. 가열에 의한 헤이즈의 변화는, 통상은 헤이즈가 증가하는 변화이지만, 헤이즈가 감소하는 경우도 있다. 헤이즈 변화비의 하한은, 0.3 이상, 0.4 이상, 또는 0.5 이상으로 할 수 있다.
광학 이방성층은, 그 경화도 등의 요건을 만족함으로써, 무색 또는 그것에 가까운 색조로 할 수 있다. 구체적으로는, 종래 기술에 있어서의 역파장 분산성 Rth를 갖는 포지티브 C 필름은 황색의 색조를 띠는 경우가 많은 한편, 본 발명의 광학 이방성층은 그러한 황색의 색조가 낮은 것으로 할 수 있다. 보다 구체적으로는, 본 발명의 광학 이방성층은, L*a*b* 표색계에 있어서의 b*값이, 바람직하게는 2.5 이하, 보다 바람직하게는 2.2 이하, 더욱 바람직하게는 2.0 이하로 할 수 있다. b*값의 하한은, 이상적으로는 제로이다. b*값은, 광학 이방성층을 분광 광도계(예를 들어 닛폰 분광사 제조 「V-550」)에 의해 측정함으로써 관찰할 수 있다.
광학 이방성층의 두께는, 원하는 리타데이션이 얻어지도록, 적절하게 조정할 수 있다. 광학 이방성층의 구체적인 두께는, 바람직하게는 1.0μm 이상, 보다 바람직하게는 3.0μm 이상이고, 바람직하게는 50μm 이하, 보다 바람직하게는 40μm 이하, 특히 바람직하게는 30μm 이하이다.
[1.7. 광학 이방성층의 제조 방법]
광학 이방성층은,
공정(a) : 포지티브 C 중합체, 메소겐 화합물, 및 용매를 포함하는 도공액을 준비하는 공정과;
공정(b) : 도공액을 지지면 상에 도공하여, 도공액층을 얻는 공정과;
공정(c) : 도공액층으로의 광의 조사를 행하여, 도공액층을 경화시키는 공정
을 포함하는 제조 방법에 의해 제조할 수 있다. 이하에 있어서, 이 제조 방법을 본 발명의 광학 이방성층의 제조 방법으로서 설명한다.
[1.7.1. 공정(a) : 도공액의 준비]
도공액을 준비하는 공정은, 포지티브 C 중합체, 메소겐 화합물 및 용매를 혼합하는 것에 의해 행할 수 있다. 도공액의 전체 고형분에 있어서의 포지티브 C 중합체의 비율, 및 도공액의 전체 고형분에 있어서의 메소겐 화합물의 비율은, 각각, 광학 이방성층에 있어서의 포지티브 C 중합체의 비율 및 광학 이방성층에 있어서의 메소겐 화합물의 비율과 동일한 범위로 조정할 수 있다. 본 발명의 제조 방법을 행한 경우, 도공액 중의 메소겐 화합물의 일부는, 중합하지 않고 미반응인 채로 광학 이방성층 중에 잔존할 수 있다. 그러나, 경화도 A가 본원에 규정하는 범위 내인 경우에는, 이러한 미반응의 메소겐 화합물의 비율은 미소하다.
용매로는, 통상, 유기 용매를 사용한다. 이러한 유기 용매의 예로는, 시클로펜탄, 시클로헥산 등의 탄화수소 용매; 시클로펜타논, 시클로헥사논, 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸이소부틸케톤, N-메틸피롤리돈 등의 케톤 용매; 아세트산 부틸, 아세트산 아밀 등의 아세트산 에스테르 용매; 클로로포름, 디클로로메탄, 디클로로에탄 등의 할로겐화 탄화수소 용매; 1,4-디옥산, 시클로펜틸메틸에테르, 테트라하이드로푸란, 테트라하이드로피란, 1,3-디옥솔란, 1,2-디메톡시에탄 등의 에테르 용매; 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌 등의 방향족 탄화수소 용매; 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 용매의 비점은, 취급성이 우수한 관점에서, 60℃ ~ 250℃인 것이 바람직하고, 60℃ ~ 150℃인 것이 보다 바람직하다. 또한, 용매는, 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
용매의 양은, 도공액의 고형분 농도를 원하는 범위로 할 수 있도록 조정하는 것이 바람직하다. 도공액의 고형분 농도는, 바람직하게는 6 중량% 이상, 보다 바람직하게는 8 중량% 이상, 특히 바람직하게는 10 중량% 이상이고, 바람직하게는 20 중량% 이하, 보다 바람직하게는 18 중량% 이하, 특히 바람직하게는 15 중량% 이하이다. 도공액의 고형분 농도를 상기의 범위에 들어가게 함으로써, 원하는 광학 특성을 갖는 광학 이방성층을 용이하게 형성할 수 있다.
광학 이방성층을 형성하기 위한 도공액은, 포지티브 C 중합체, 메소겐 화합물 및 용매에 조합하여, 임의의 성분을 포함하고 있어도 된다. 또한, 임의의 성분은, 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
도공액은, 임의의 성분으로서, 중합 개시제를 포함할 수 있다. 중합 개시제의 종류는, 도공액 중의 중합성 화합물이 갖는 중합성기의 종류에 따라 적당히 선택할 수 있다. 여기서, 중합성 화합물이란, 중합성을 갖는 화합물의 총칭이다. 그 중에서도, 광중합 개시제가 바람직하다. 광중합 개시제로는, 라디칼 중합 개시제, 음이온 중합 개시제, 양이온 중합 개시제 등을 들 수 있다. 시판의 광중합 개시제의 구체적인 예로는, BASF사 제조의, 상품명 : Irgacure907, 상품명 : Irgacure184, 상품명 : Irgacure369, 상품명 : Irgacure651, 상품명 : Irgacure819, 상품명 : Irgacure907, 상품명 : Irgacure379, 상품명 : Irgacure379EG, 상품명 : Irgacure OXE02, 및 상품명 : Irgacure OXE04; ADEKA사 제조의, 상품명 : 아데카옵토머 N1919 등을 들 수 있다. 또한, 중합 개시제는, 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
도공액에 있어서의, 광중합 개시제 등의 중합 개시제의 양은, 원하는 경화도 A가 얻어지도록 조정할 수 있다. 도공액에 있어서의, 메소겐 화합물 100 중량부에 대한 중합 개시제의 비율은, 바람직하게는 1 중량부 이상, 보다 바람직하게는 2 중량부 이상이고, 바람직하게는 10 중량부 이하, 보다 바람직하게는 8 중량부 이하이다.
도공액은, 임의의 성분으로서, 가교제를 포함할 수 있다. 중합 개시제의 종류는, 도공액 중의 중합성 화합물의 종류에 따라 적당히 선택할 수 있다. 가교제의 예로는, 상품명 : A-TMPT(트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 신나카무라 화학 공업 주식회사 제조)를 들 수 있다. 가교제는, 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
도공액에 있어서의 가교제의 양은, 원하는 물성의 광학 이방성층이 얻어지도록 조정할 수 있다. 도공액에 있어서의, 메소겐 화합물 100 중량부에 대한 가교제의 비율은, 바람직하게는 1 중량부 이상, 보다 바람직하게는 2 중량부 이상이고, 바람직하게는 10 중량부 이하, 보다 바람직하게는 8 중량부 이하이다.
도공액은, 임의의 성분으로서, 금속, 금속 착체, 염료, 안료, 형광 재료, 인광 재료, 레벨링제, 칙소제, 겔화제, 다당류, 계면 활성제, 자외선 흡수제, 적외선 흡수제, 항산화제, 이온 교환 수지, 산화티탄 등의 금속 산화물 등의 임의의 첨가제를 포함할 수 있다. 이러한 임의의 첨가제의 비율은, 포지티브 C 중합체 100 중량부에 대하여, 바람직하게는, 각각 0.1 중량부 ~ 20 중량부이다.
도공액은, 액정성을 나타내지 않는 것이 바람직하다. 액정성을 나타내지 않는 도공액을 사용함으로써, 광학 이방성층에 있어서 포지티브 C 중합체 및 메소겐 화합물의 분산을 양호하게 할 수 있다. 또한, 액정성을 갖지 않는 도공액을 사용함으로써, 건조풍 등의 공기의 흔들림의 영향에 의한, 메소겐 화합물의 배향 불균일의 발생을 억제할 수 있다.
[1.7.2. 공정(b) : 도공]
도공액을 지지면 상에 도공하여 도공액층을 얻는 공정에 있어서, 지지면으로는, 도공액층을 지지할 수 있는 임의의 면을 사용할 수 있다. 이 지지면으로는, 광학 이방성층의 면 상태를 양호하게 하는 관점에서, 통상, 오목부 및 볼록부가 없는 평탄면을 사용한다. 상기의 지지면으로는, 장척의 기재의 표면을 사용하는 것이 바람직하다. 장척의 기재를 사용하는 경우, 연속적으로 반송되는 기재 상에, 도공액을 연속적으로 도공하는 것이 가능하다. 따라서, 장척의 기재를 사용함으로써, 광학 이방성층을 연속적으로 제조할 수 있으므로, 생산성을 향상시키는 것이 가능하다.
기재로는, 통상, 기재 필름을 사용할 수 있다. 기재 필름으로는, 광학적인 적층체의 기재로서 사용할 수 있는 필름을 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 그 중에서도, 기재 필름 및 광학 이방성층을 구비하는 복층 필름을 광학 필름으로서 이용 가능하게 하여, 기재 필름으로부터의 광학 이방성층의 박리를 불요로 하는 관점에서, 기재 필름으로는 투명한 필름이 바람직하다. 구체적으로는, 기재 필름의 전체 광선 투과율은, 바람직하게는 80% 이상, 보다 바람직하게는 85% 이상, 특히 바람직하게는 88% 이상이다.
기재 필름의 재료는, 특별히 한정되지 않고, 여러 수지를 사용할 수 있다. 수지의 예로는 각종 중합체를 포함하는 수지를 들 수 있다. 당해 중합체로는, 지환식 구조 함유 중합체, 셀룰로오스 에스테르, 폴리비닐알코올, 폴리이미드, UV 투과 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 에폭시 중합체, 폴리스티렌, 및 이들의 조합을 들 수 있다. 이들 중에서도, 투명성, 저흡습성, 치수 안정성 및 경량성의 관점에서, 지환식 구조 함유 중합체 및 셀룰로오스 에스테르가 바람직하고, 지환식 구조 함유 중합체가 보다 바람직하다.
지환식 구조 함유 중합체는, 반복 단위 중에 지환식 구조를 갖는 중합체로, 통상은 비정질의 중합체이다. 지환식 구조 함유 중합체로는, 주쇄 중에 지환식 구조를 함유하는 중합체 및 측쇄에 지환식 구조를 함유하는 중합체를 어느 것이나 사용할 수 있다.
지환식 구조로는, 예를 들어, 시클로알칸 구조, 시클로알켄 구조 등을 들 수 있으나, 열 안정성 등의 관점에서 시클로알칸 구조가 바람직하다.
1 개의 지환식 구조의 반복 단위를 구성하는 탄소수에 특별히 제한은 없지만, 바람직하게는 4 개 이상, 보다 바람직하게는 5 개 이상, 특히 바람직하게는 6 개 이상이고, 바람직하게는 30 개 이하, 보다 바람직하게는 20 개 이하, 특히 바람직하게는 15 개 이하이다.
지환식 구조 함유 중합체 중의 지환식 구조를 갖는 반복 단위의 비율은, 사용 목적에 따라 적당히 선택될 수 있으나, 바람직하게는 50 중량% 이상, 보다 바람직하게는 70 중량% 이상, 특히 바람직하게는 90 중량% 이상이다. 지환식 구조를 갖는 반복 단위를 상기와 같이 많게 함으로써, 기재 필름의 내열성을 높일 수 있다.
지환식 구조 함유 중합체는, 예를 들어, (1) 노르보르넨 중합체, (2) 단환의 고리형 올레핀 중합체, (3) 고리형 공액 디엔 중합체, (4) 비닐 지환식 탄화수소 중합체, 및 이들의 수소 첨가물 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 투명성 및 성형성의 관점에서, 노르보르넨 중합체가 보다 바람직하다.
노르보르넨 중합체로는, 예를 들어, 노르보르넨 모노머의 개환 중합체, 노르보르넨 모노머와 개환 공중합 가능한 그 밖의 모노머와의 개환 공중합체, 및 그들의 수소 첨가물; 노르보르넨 모노머의 부가 중합체, 노르보르넨 모노머와 공중합 가능한 그 밖의 모노머와의 부가 공중합체 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 투명성의 관점에서, 노르보르넨 모노머의 개환 중합체 수소 첨가물이 특히 바람직하다.
상기의 지환식 구조 함유 중합체는, 일본 공개 특허 공보 2002 - 321302 호에 개시된 것 등의 공지의 중합체에서 선택할 수 있다.
기재 필름의 재질로서 지환식 구조 함유 중합체를 포함하는 수지를 사용한 경우의 기재 필름의 두께는, 생산성의 향상, 박형화 및 경량화를 용이하게 하는 관점에서, 바람직하게는 1μm ~ 1000μm, 보다 바람직하게는 5μm ~ 300μm, 특히 바람직하게는 30μm ~ 100μm이다.
지환식 구조 함유 중합체를 포함하는 수지는, 지환식 구조 함유 중합체만으로 이루어져도 되지만, 본 발명의 효과를 현저하게 손상시키지 않는 한, 임의의 배합제를 포함해도 된다. 지환식 구조 함유 중합체를 포함하는 수지 중의 지환식 구조 함유 중합체의 비율은, 바람직하게는 70 중량% 이상, 보다 바람직하게는 80 중량% 이상이다.
지환식 구조 함유 중합체를 포함하는 수지의 호적한 구체예로는, 닛폰 제온사 제조 「제오노아 1420」, 「제오노아 1420R」을 들 수 있다.
도공액의 도공 방법의 예로는, 커튼 코팅법, 압출 코팅법, 롤 코팅법, 스핀 코팅법, 딥 코팅법, 바 코팅법, 스프레이 코팅법, 슬라이드 코팅법, 인쇄 코팅법, 그라비어 코팅법, 다이 코팅법, 갭 코팅법, 및 디핑법을 들 수 있다. 도공되는 도공액의 두께는, 광학 이방성층에 요구되는 원하는 두께에 따라 적절하게 설정할 수 있다.
[1.7.3. 건조]
공정(b) 후 공정(c) 전에, 필요에 따라, 도공액층을 건조시키는 공정을 행할 수 있다. 건조에 의해, 도공액층으로부터 용매가 제거되어, 도공액의 고형분의 배향을 안정된 상태로 할 수 있다. 그 결과, 도공액의 고형분이 안정된 상태에서 공정(c)를 행할 수 있다. 건조의 구체적인 방법으로는, 가열 건조, 감압 건조, 가열 감압 건조, 자연 건조 등, 임의의 방법을 채용할 수 있다.
본 발명의 광학 이방성층의 제조 방법은, 포지티브 C 중합체 및 메소겐 화합물을 조합하여 포함하는 도공액을 도공하고, 경화시킨다는 심플한 조작에 의해, 광학 이방성층을 제조할 수 있다. 그 때문에, 특허문헌 1에 기재된 바와 같은 배향막이 불필요하다. 따라서, 역파장 분산 액정과 배향막의 상성의 조정, 배향막의 형성이라는 조작이 필요하지 않으므로, 광학 이방성층을 용이하게 제조할 수 있다.
또한, 포지티브 C 중합체 및 메소겐 화합물을 조합하여 포함하는 도공액은, 건조시, 공기의 흔들림의 영향에 의한, 메소겐 화합물의 배향 불균일의 발생을 억제할 수 있다. 그 때문에, 면내 방향의 넓은 범위에 있어서 배향 상태가 균일한 광학 이방성층을 용이하게 얻을 수 있으므로, 면 상태가 우수한 광학 이방성층을 얻기 쉽다. 따라서, 광학 이방성층의 배향 불균일에 의한 백탁을 억제하는 것이 가능하다.
[1.7.4. 공정(c) : 광 조사]
광 조사의 공정을 행함으로써, 메소겐 화합물의 아크릴레이트 구조의 일부가 중합하여, 메소겐 화합물의 중합물이 된다. 이러한 중합에 의해, 포지티브 C 중합체와 메소겐 화합물의 중합물을 포함하는 광학 이방성층이 형성될 수 있다. 도공액층으로의 광의 조사는, 중합성 화합물 및 중합 개시제 등의, 도공액이 포함하는 성분의 성질에 적합한 방법을 적절하게 선택할 수 있다. 조사되는 광에는, 가시광선, 자외선, 및 적외선 등의 광이 포함될 수 있다. 그 중에서도, 조작이 간편한 점에서, 자외선을 조사하는 방법이 바람직하다.
자외선 조사 강도는, 바람직하게는 0.1 mW/cm2 ~ 1000 mW/cm2의 범위, 보다 바람직하게는 0.5 mW/cm2 ~ 600 mW/cm2의 범위이다. 자외선 조사 시간은, 바람직하게는 1초 ~ 300초의 범위, 보다 바람직하게는 3초 ~ 100초의 범위이다. 자외선 적산 광량(mJ/cm2)은, 자외선 조사 강도(mW/cm2) × 조사 시간(초)으로 구해진다. 바람직한 적산 광량은, 600 mJ/cm2 ~ 5000 mJ/cm2이다. 자외선 조사 광원으로는, 고압 수은등, 메탈 할라이드 램프, 저압 수은등을 사용할 수 있다. 공정(c)는, 질소 분위기하 등의 불활성 가스 분위기하에서 행하는 것이, 잔류 모노머 비율이 저감되는 경향이 있으므로 바람직하다.
광학 이방성층의 제조 방법은, 상술한 공정 이외의 임의의 공정을 포함할 수 있다. 예를 들어, 광학 이방성층을 기재로부터 박리하는 공정을 포함할 수 있다.
[2. 전사용 복층물]
본 발명의 전사용 복층물은, 기재와, 상술한 광학 이방성층을 구비한다. 여기서, 전사용 복층물이란, 복수의 층을 포함하는 부재로서, 이러한 복수의 층 중 일부의 층을 전사하여, 이러한 일부의 층을 포함하는 제품의 제조에 제공하는 것이다. 본 발명의 전사용 복층물에 있어서는, 광학 이방성층이, 상기의 제품의 제조에 제공된다.
기재로는, 광학 이방성층의 제조 방법에 있어서 설명한 기재와 동일한 것을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 기재로는, 박리 가능한 것이 바람직하다. 이러한 기재를 구비하는 전사용 복층물은, 기재를 사용한 상기의 광학 이방성층의 제조 방법을 행하는 것에 의해 제조할 수 있다.
전사용 복층물은, 광학 필름의 제조에 사용할 수 있다. 예를 들어, 전사용 복층물의 광학 이방성층과 수지 필름을 첩합한 후, 기재를 박리함으로써, 광학 이방성층 및 수지 필름을 구비한 광학 필름을 제조할 수 있다.
[3. 광학 이방성 적층체]
본 발명의 광학 이방성 적층체는, 상술한 광학 이방성층과, 위상차층을 구비한다.
[3.1. 광학 이방성 적층체에 있어서의 광학 이방성층]
광학 이방성 적층체의 광학 이방성층으로는, 상술한 것을 사용한다. 단, 광학 이방성 적층체에 있어서의 광학 이방성층은, 하기 식(12) 및 식(13)을 만족하는 것이 바람직하다.
Re(A590) ≤ 10nm 식(12)
-110nm ≤ Rth(A590) ≤ -20nm 식(13)
Re(A590) 및 Rth(A590)의 정의는, 상술한 바와 같다.
상기 식(12)를 상세하게 설명하면, Re(A590)은, 바람직하게는 0nm ~ 10nm, 보다 바람직하게는 0nm ~ 5nm, 특히 바람직하게는 0nm ~ 2nm이다. Re(A590)이 상기의 범위에 들어감으로써, 광학 이방성 적층체를 화상 표시 장치에 설치하는 경우의 광학 설계를 심플하게 할 수 있다.
또한, 상기 식(13)을 상세하게 설명하면, Rth(A590)은, 바람직하게는 -110nm 이상, 보다 바람직하게는 -100nm 이상이고, 바람직하게는 -20nm 이하, 보다 바람직하게는 -40nm 이하, 특히 바람직하게는 -50nm 이하이다. 이러한 Rth(A590)을 갖는 광학 이방성층을 구비한 광학 이방성 적층체는, 원 편광판에 설치하여 화상 표시 장치에 적용한 경우에, 화상 표시 장치의 표시면의 경사 방향에 있어서, 외광의 반사를 억제하거나, 화상을 표시하는 광이 편광 선글라스를 투과시키거나 하는 기능을 효과적으로 발휘할 수 있다. 그 때문에, 화상 표시 장치의 표시면을 경사 방향에서 본 경우에, 화상의 시인성을 효과적으로 높일 수 있다.
[3.2. 광학 이방성 적층체에 있어서의 위상차층]
[3.2.1. 위상차층의 광학 특성]
위상차층은, 식(8)을 만족하는 층이다.
nx(B) > ny(B) ≥ nz(B) 식(8)
단, nx(B), ny(B) 및 nz(B)는, 상기 위상차층의 주굴절률이다. 이러한 위상차층을 구비하는 광학 이방성 적층체는, 직선 편광자와 조합하는 것에 의해 원 편광판을 제조할 수 있다. 이 원 편광판은, 화상 표시 장치의 표시면에 설치함으로써, 표시면을 정면 방향에서 본 경우에, 외광의 반사를 억제하거나, 화상을 표시하는 광이 편광 선글라스를 투과할 수 있도록 하거나 할 수 있으므로, 화상의 시인성을 높이는 것이 가능하다.
그 중에서도, 위상차층의 굴절률 ny(B)와 굴절률 nz(B)는, 값이 동일하거나 가까운 것이 바람직하다. 구체적으로는, 굴절률 ny(B)와 굴절률 nz(B)의 차의 절대값 |ny(B) - nz(B)|는, 바람직하게는 0.00000 ~ 0.00100, 보다 바람직하게는 0.00000 ~ 0.00050, 특히 바람직하게는 0.00000 ~ 0.00020이다. 굴절률차의 절대값 |ny(B) - nz(B)|가 상기의 범위에 들어감으로써, 광학 이방성 적층체를 화상 표시 장치에 설치하는 경우의 광학 설계를 심플하게 할 수 있다.
위상차층은, 식(11)을 만족하는 것이 바람직하다.
110nm ≤ Re(B590) ≤ 170nm 식(11)
단, Re(B590)는 파장 590nm에 있어서의 위상차층의 면내 리타데이션이다.
상기 식(11)을 상세하게 설명하면, Re(B590)은, 바람직하게는 110nm 이상, 보다 바람직하게는 120nm 이상, 특히 바람직하게는 130nm 이상이고, 바람직하게는 170nm 이하, 보다 바람직하게는 160nm 이하, 특히 바람직하게는 150nm 이하이다. 이러한 Re(B590)을 갖는 위상차층을 구비한 광학 이방성 적층체는, 직선 편광자와 조합하여 원 편광판을 얻을 수 있다. 이 원 편광판을 화상 표시 장치의 표시면에 설치함으로써, 표시면을 정면 방향에서 본 경우에, 외광의 반사를 억제하거나, 화상을 표시하는 광이 편광 선글라스를 투과할 수 있도록 하거나 할 수 있으므로, 화상의 시인성을 높이는 것이 가능하다.
위상차층은, 식(9) 및 식(10)을 만족하는 것이 바람직하다.
0.75 < Re(B450)/Re(B550) < 1.00 식(9)
1.01 < Re(B650)/Re(B550) < 1.25 식(10)
단, Re(B450)은, 상기 위상차층의 파장 450nm에 있어서의 면내 리타데이션이고, Re(B550)은, 상기 위상차층의 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션이며, Re(B650)은, 상기 위상차층의 파장 650nm에 있어서의 면내 리타데이션이다.
상기 식(9)을 상세하게 설명하면, Re(B450)/Re(B550)은, 바람직하게는 0.75보다 크며, 보다 바람직하게는 0.78보다 크고, 특히 바람직하게는 0.80보다 크며, 또한, 바람직하게는 1.00 미만, 보다 바람직하게는 0.95 미만, 특히 바람직하게는 0.90 미만이다.
상기 식(10)을 상세하게 설명하면, Re(B650)/Re(B550)은, 바람직하게는 1.01보다 크며, 바람직하게는 1.02보다 크고, 특히 바람직하게는 1.04보다 크며, 또한, 바람직하게는 1.25 미만, 보다 바람직하게는 1.22 미만, 특히 바람직하게는 1.19 미만이다.
상기의 식(9) 및 식(10)을 만족하는 면내 리타데이션 Re(B450), Re(B550) 및 Re(B650)을 갖는 위상차층은, 그 면내 리타데이션 Re가 역파장 분산성을 나타낸다. 이와 같이 면내 리타데이션 Re가 역파장 분산성을 나타내는 위상차층을 구비하는 광학 이방성 적층체는, 원 편광판에 설치하여 화상 표시 장치에 적용한 경우에, 화상 표시 장치의 표시면의 정면 방향에 있어서, 외광의 반사를 억제하거나, 화상을 표시하는 광에, 편광 선글라스를 투과시키거나 하는 기능을, 넓은 파장 범위에서 발휘할 수 있다. 그 때문에, 표시면에 표시되는 화상의 시인성을 특히 효과적으로 향상시킬 수 있다.
위상차층의 면내의 지상축 방향은, 임의이며, 광학 이방성 적층체의 용도에 따라 임의로 설정할 수 있다. 그 중에서도, 광학 이방성 적층체가 장척의 필름인 경우, 위상차층의 지상축과 필름 폭 방향이 이루는 각도는, 0° 초과 90° 미만인 것이 바람직하다. 또한, 어느 양태에 있어서, 위상차층의 면내의 지상축과 필름 폭 방향이 이루는 각도는, 바람직하게는 15°±5°, 22.5°±5°, 45°±5°, 또는 75°±5°, 보다 바람직하게는 15°±4°, 22.5°±4°, 45°±4°, 또는 75°±4°, 보다 더 바람직하게는 15°±3°, 22.5°±3°, 45°±3°, 또는 75°±3°와 같은 특정한 범위로 할 수 있다. 이러한 각도 관계를 가짐으로써, 장척의 직선 편광자에 광학 이방성 적층체를 롤투롤로 첩합하여, 원 편광판의 효율적인 제조가 가능하게 된다.
위상차층의 전체 광선 투과율은, 바람직하게는 80% 이상, 보다 바람직하게는 85% 이상, 특히 바람직하게는 90% 이상이다. 또한, 위상차층의 헤이즈는, 바람직하게는 5% 이하, 보다 바람직하게는 3% 이하, 특히 바람직하게는 1% 이하이고, 이상적으로는 0%이다.
[3.2.2. 위상차층으로서의 연신 필름층]
상기와 같은 위상차층으로는, 연신 필름층을 사용할 수 있다. 위상차층으로서 연신 필름층을 사용하는 경우, 당해 연신 필름층은, 광학 이방성층의 제조 방법에 있어서 설명한 기재 필름의 재료인 수지를 포함할 수 있다. 이러한 수지를 포함하는 필름층은, 연신 처리를 실시함으로써, 리타데이션 등의 광학 특성을 발현할 수 있다. 그 중에서도, 상기의 연신 필름층은, 지환식 구조 함유 중합체를 포함하는 것이 바람직하다.
연신 필름층의 연신 방향은, 임의이다. 따라서, 연신 방향은, 길이 방향이어도 되고, 폭 방향이어도 되며, 경사 방향이어도 된다. 또한, 이들 연신 방향 중, 2 이상의 방향으로 연신이 실시되어 있어도 된다. 여기서, 경사 방향이란, 필름의 면내 방향으로서, 길이 방향 및 폭 방향의 어느 것과도 비평행한 방향을 말한다.
그 중에서도, 연신 필름층은, 경사 연신 필름층인 것이 바람직하다. 즉, 연신 필름층은, 장척의 필름이고, 또한 필름의 길이 방향 및 폭 방향의 어느 것과도 비평행한 방향으로 연신된 필름인 것이 바람직하다. 경사 연신 필름층인 경우의, 필름 폭 방향과 연신 방향이 이루는 각도는, 구체적으로는 0° 초과 90° 미만으로 할 수 있다. 이러한 경사 연신 필름층을 위상차층으로서 사용함으로써, 장척의 직선 편광자에 광학 이방성 적층체를 롤투롤로 첩합하여, 원 편광판의 효율적인 제조가 가능하게 된다.
연신 방향과 필름 폭 방향이 이루는 각도는, 바람직하게는 15°±5°, 22.5±5°, 45°±5°, 또는 75°±5°, 보다 바람직하게는 15°±4°, 22.5°±4°, 45°±4°, 또는 75°±4°, 보다 더 바람직하게는 15°±3°, 22.5°±3°, 45°±3°, 또는 75°±3°와 같은 특정한 범위로 할 수 있다. 이러한 각도 관계를 가짐으로써, 광학 이방성 적층체를, 원 편광판의 효율적인 제조를 가능하게 하는 재료로 할 수 있다.
또한, 상기의 연신 필름층은, 복수의 층을 포함하는 복층 구조를 갖는 것이 바람직하다. 복층 구조를 갖는 연신 필름층은, 연신 필름층에 포함되는 각 층의 기능의 조합에 의해, 다양한 특성을 발휘할 수 있다. 예를 들어, 연신 필름층은, 중합체를 포함하는 수지로 이루어지는 제 1 외측층, 중합체 및 자외선 흡수제를 포함하는 수지로 이루어지는 중간층, 및 중합체를 포함하는 수지로 이루어지는 제 2 외측층을 이 순서로 구비하는 것이 바람직하다. 이 때, 각 층에 포함되는 중합체는, 달라도 되지만, 동일한 것이 바람직하다. 이러한 제 1 외측층, 중간층 및 제 2 외측층을 구비하는 연신 필름층은, 자외선의 투과를 억제할 수 있다. 또한, 중간층의 양측에 제 1 외측층 및 제 2 외측층이 형성되어 있으므로, 자외선 흡수제의 블리드 아웃을 억제할 수 있다.
중간층에 포함되는 수지에 있어서의 자외선 흡수제의 양은, 바람직하게는 3 중량% 이상, 보다 바람직하게는 4 중량% 이상, 특히 바람직하게는 5 중량% 이상이고, 바람직하게는 20 중량% 이하, 보다 바람직하게는 18 중량% 이하, 특히 바람직하게는 16 중량% 이하이다. 자외선 흡수제의 양이, 상기 범위의 하한값 이상임으로써, 자외선의 투과를 방해하는 연신 필름층의 능력을 특히 높일 수 있고, 상기 범위의 상한값 이하임으로써, 연신 필름층의 가시광에 대한 투명성을 높일 수 있다.
중간층의 두께는, 「중간층의 두께」/「연신 필름층 전체의 두께」로 나타내어지는 비가, 특정한 범위에 들어가도록 설정하는 것이 바람직하다. 상기의 특정한 범위는, 바람직하게는 1/5 이상, 보다 바람직하게는 1/4 이상, 특히 바람직하게는 1/3 이상이고, 바람직하게는 80/82 이하, 보다 바람직하게는 79/82 이하, 특히 바람직하게는 78/82 이하이다. 상기의 비가, 상기 범위의 하한값 이상임으로써, 자외선의 투과를 방해하는 연신 필름층의 능력을 특히 높일 수 있고, 상기 범위의 상한값 이하임으로써, 연신 필름층의 두께를 얇게 할 수 있다.
위상차층으로서의 연신 필름층의 두께는, 바람직하게는 10μm 이상, 보다 바람직하게는 13μm 이상, 특히 바람직하게는 15μm 이상이고, 바람직하게는 60μm 이하, 보다 바람직하게는 58μm 이하, 특히 바람직하게는 55μm 이하이다. 연신 필름층의 두께가, 상기 범위의 하한값 이상임으로써 원하는 리타데이션의 발현이 가능하고, 또한, 상기 범위의 상한값 이하임으로써 박막화가 가능하다.
연신 필름층은, 예를 들어, 연신 전 필름층을 준비하는 공정과, 준비한 연신 전 필름층을 연신하는 공정을 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다.
연신 전 필름층은, 예를 들어, 적절한 성형 방법에 의해 연신 필름층의 재료가 되는 수지를 성형함으로써 제조할 수 있다. 성형 방법으로는, 예를 들어, 캐스트 성형법, 압출 성형법, 인플레이션 성형법 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 용매를 사용하지 않는 용융 압출법이, 잔류 휘발 성분량을 효율 좋게 저감시킬 수 있어, 지구 환경 및 작업 환경의 관점, 그리고 제조 효율이 우수한 관점에서 바람직하다. 용융 압출법으로는, 다이스를 사용하는 인플레이션법 등을 들 수 있고, 그 중에서도 생산성이나 두께 정밀도가 우수한 점에서 T 다이를 사용하는 방법이 바람직하다.
복층 구조를 갖는 연신 필름층을 제조하는 경우, 통상은, 연신 전 필름층으로서, 복층 구조를 갖는 것을 준비한다. 이와 같이 복층 구조를 갖는 연신 전 필름층은, 예를 들어, 공압출법 및 공유연법 등의 성형 방법에 의해, 복층 구조에 포함되는 각 층에 대응되는 수지를 성형함으로써 제조할 수 있다. 이들 성형 방법 중에서도, 공압출법은 제조 효율이 우수하고, 필름 중에 휘발성 성분을 잔류시키기 어려우므로 바람직하다. 공압출법으로는, 예를 들어, 공압출 T 다이법, 공압출 인플레이션법, 공압출 라미네이션법 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 공압출 T 다이법이 바람직하다. 공압출 T 다이법에는, 피드블록 방식 및 멀티매니폴드 방식이 있고, 두께의 편차를 적게 할 수 있는 점에서, 멀티매니폴드 방식이 특히 바람직하다.
상기와 같이 수지를 성형함으로써, 장척의 연신 전 필름이 얻어진다. 이 연신 전 필름을 연신함으로써, 연신 필름층이 얻어진다. 연신은, 통상, 연신 전 필름을 길이 방향으로 반송하면서, 연속적으로 행한다. 이 때, 연신 방향은, 필름의 길이 방향이어도 되고, 폭 방향이어도 되지만, 경사 방향인 것이 바람직하다. 또한, 연신은, 연신 방향 이외에 구속력이 가해지지 않는 자유 1축 연신이어도 되고, 연신 방향 이외에도 구속력이 가해지는 연신이어도 된다. 이들 연신은, 롤 연신기, 텐터 연신기 등의 임의의 연신기를 사용하여 행할 수 있다.
연신 배율은, 바람직하게는 1.1 배 이상, 보다 바람직하게는 1.15 배 이상, 특히 바람직하게는 1.2 배 이상이고, 바람직하게는 3.0 배 이하, 보다 바람직하게는 2.8 배 이하, 특히 바람직하게는 2.6 배 이하이다. 연신 배율을 상기 범위의 하한값 이상으로 함으로써, 연신 방향의 굴절률을 크게 할 수 있다. 또한, 상한값 이하로 함으로써, 연신 필름층의 지상축 방향을 용이하게 제어할 수 있다.
연신 온도는, 바람직하게는 Tg - 5℃ 이상, 보다 바람직하게는 Tg - 2℃ 이상, 특히 바람직하게는 Tg℃ 이상이고, 바람직하게는 Tg + 40℃ 이하, 보다 바람직하게는 Tg + 35℃ 이하, 특히 바람직하게는 Tg + 30℃ 이하이다. 여기서 「Tg」는, 연신 전 필름층에 포함되는 중합체의 유리 전이 온도 중, 가장 높은 온도를 나타낸다. 연신 온도를 상기의 범위로 함으로써, 연신 전 필름층에 포함되는 분자를 확실하게 배향시킬 수 있으므로, 원하는 광학 특성을 갖는 위상차층으로서 기능할 수 있는 연신 필름층을 용이하게 얻을 수 있다.
[3.2.3. 위상차층으로서의 액정층]
상기와 같은 위상차층으로는, 배향 상태가 고정되어 있어도 되는 액정 화합물(이하, 적당히 「위상차층용 액정 화합물」이라고 하는 경우가 있다.)을 포함하는 액정층을 사용할 수 있다. 이 때, 위상차층용 액정 화합물로는, 호모지니어스 배향된 상기의 역파장 분산 액정 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 광학 이방성층의 항에 있어서 설명한 것과 동일한 이점을, 위상차층에 있어서도 얻을 수 있다. 그 중에서도, 위상차층으로서의 액정층은, 배향 상태가 고정되어 있어도 되는 하기 식(II)로 나타내어지는 액정 화합물을 포함하는 것이 특히 바람직하다.
[화학식 10]
상기 식(II)에 있어서, Y1 ~ Y8, G1, G2, Z1, Z2, Ax, Ay, A1 ~ A5, Q1, m 및 n은, 식(I)에 있어서의 의미와 동일한 의미를 나타낸다. 따라서, 식(II)로 나타내어지는 액정 화합물은, 식(I)로 나타내어지는 액정 화합물과 동일한 화합물을 나타낸다.
단, 식(I)에 있어서는, Z1-Y7- 및 -Y8-Z2 중 일방 또는 양방은 아크릴로일옥시기인 한편, 식(II)에 있어서는, 이들의 양방이, 아크릴로일옥시기 이외의 기여도 된다.
위상차층으로서의 액정층의 두께는, 특별히 한정되지 않고, 리타데이션 등의 특성을 원하는 범위로 할 수 있도록 적절하게 조정할 수 있다. 액정층의 구체적인 두께는, 바람직하게는 0.5μm 이상, 보다 바람직하게는 1.0μm 이상이고, 바람직하게는 10μm 이하, 보다 바람직하게는 7μm 이하, 특히 바람직하게는 5μm 이하이다.
위상차층으로서의 액정층은, 예를 들어, 위상차층용 액정 화합물을 포함하는 액정 조성물을 준비하는 공정; 지지체 상에 액정 조성물을 도공하여, 액정 조성물의 층을 얻는 공정; 및, 액정 조성물의 층에 포함되는 위상차층용 액정 화합물을 배향시키는 공정;을 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다.
액정 조성물을 준비하는 공정에서는, 통상, 위상차층용 액정 화합물과, 필요에 따라 사용되는 임의의 성분을 혼합하여, 액정 조성물을 얻는다.
액정 조성물은, 임의의 성분으로서, 중합성 모노머를 포함할 수 있다. 「중합성 모노머」란, 중합능을 갖고 모노머로서 작용할 수 있는 화합물 중, 특히, 상술한 위상차층용 액정 화합물 이외의 화합물을 말한다. 중합성 모노머로는, 예를 들어, 1 분자당 1 이상의 중합성기를 갖는 것을 사용할 수 있다. 중합성 모노머가 1 분자당 2 이상의 중합성기를 갖는 가교성 모노머인 경우, 가교적인 중합을 달성할 수 있다. 이러한 중합성기의 예로는, 화합물(I) 중의 기 Z1-Y7- 및 Z2-Y8- 또는 그 일부분과 동일한 기를 들 수 있고, 보다 구체적으로는 예를 들어, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 및 에폭시기를 들 수 있다. 또한, 중합성 모노머는, 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
액정 조성물에 있어서, 중합성 모노머의 비율은, 위상차층용 액정 화합물 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 1 중량부 ~ 100 중량부, 보다 바람직하게는 5 중량부 ~ 50 중량부이다.
액정 조성물은, 임의의 성분으로서, 광중합 개시제를 포함할 수 있다. 중합 개시제로는, 예를 들어, 광학 이방성층의 제조를 위한 도공액이 포함할 수 있는 중합 개시제와 동일한 것을 들 수 있다. 또한, 중합 개시제는, 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
액정 조성물에 있어서, 중합 개시제의 비율은, 중합성 화합물 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 0.1 중량부 ~ 30 중량부, 보다 바람직하게는 0.5 중량부 ~ 10 중량부이다.
액정 조성물은, 임의의 성분으로서, 계면 활성제를 포함할 수 있다. 계면 활성제로는, 비이온계 계면 활성제가 바람직하다. 비이온계 계면 활성제로는, 시판품을 사용할 수 있다. 예를 들어, 분자량이 수 천 정도의 올리고머인 비이온계 계면 활성제를 사용할 수 있다. 이들 계면 활성제의 구체예로는, OMNOVA사 PolyFox의 「PF-151N」, 「PF-636」, 「PF-6320」, 「PF-656」, 「PF-6520」, 「PF-3320」, 「PF-651」, 「PF-652」; 네오스사 프터젠트의 「FTX-209F」, 「FTX-208G」, 「FTX-204D」, 「601AD」; 세이미 케미컬사 서플론의 「KH-40」, 「S-420」 등을 사용할 수 있다. 또한, 계면 활성제는, 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
액정 조성물에 있어서, 계면 활성제의 비율은, 중합성 화합물 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 0.01 중량부 ~ 10 중량부, 보다 바람직하게는 0.1 중량부 ~ 2 중량부이다.
액정 조성물은, 임의의 성분으로서, 용매를 포함할 수 있다. 용매로는, 예를 들어, 광학 이방성층의 제조를 위한 도공액이 포함할 수 있는 용매와 동일한 것을 들 수 있다. 또한, 용매는, 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
액정 조성물에 있어서, 용매의 비율은, 중합성 화합물 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 100 중량부 ~ 1000 중량부이다.
액정 조성물은, 또한, 임의의 성분으로서, 금속, 금속 착체, 염료, 안료, 형광 재료, 인광 재료, 레벨링제, 칙소제, 겔화제, 다당류, 자외선 흡수제, 적외선 흡수제, 항산화제, 이온 교환 수지, 산화티탄 등의 금속 산화물 등의 첨가제를 포함할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은, 중합성 화합물 100 중량부에 대하여, 바람직하게는, 각각 0.1 중량부 ~ 20 중량부이다.
상기와 같은 액정 조성물을 준비한 후에, 이 액정 조성물을, 지지체 상에 도공하여, 액정 조성물의 층을 얻는 공정을 행한다. 지지체로는, 장척의 지지체를 사용하는 것이 바람직하다. 장척의 지지체를 사용하는 경우, 연속적으로 반송되는 지지체 상에, 액정 조성물을 연속적으로 도공하는 것이 가능하다. 따라서, 장척의 지지체를 사용함으로써, 위상차층으로서의 액정층을 연속적으로 제조할 수 있으므로, 생산성을 향상시키는 것이 가능하다.
액정 조성물을 지지체 상에 도공하는 경우, 지지체에 알맞은 장력(통상, 100 N/m ~ 500 N/m)을 가해서, 지지체의 반송 요동을 적게 하여, 평면성을 유지한 채 도포하는 것이 바람직하다. 평면성이란, 지지체의 폭 방향 및 반송 방향과 수직한 상하 방향의 진동량으로, 이상적으로는 0mm이지만, 통상 1mm 이하이다.
지지체로는, 통상, 지지체 필름을 사용한다. 지지체 필름으로는, 광학적인 적층체의 지지체로서 사용할 수 있는 필름을 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 그 중에서도, 지지체 필름, 위상차층 및 광학 이방성층을 구비하는 광학 이방성 적층체를 광학 필름으로서 이용 가능하게 하여, 지지체 필름의 박리를 불요로 하는 관점에서, 지지체 필름으로는 투명한 필름이 바람직하다. 구체적으로는, 지지체 필름의 전체 광선 투과율은, 바람직하게는 80% 이상, 보다 바람직하게는 85% 이상, 특히 바람직하게는 88% 이상이다.
지지체 필름의 재료는, 특별히 한정되지 않고, 여러 수지를 사용할 수 있다. 수지의 예로는, 광학 이방성층의 형성에 사용할 수 있는 기재의 재료로서 설명한 중합체를 포함하는 수지를 들 수 있다. 이들 중에서도, 투명성, 저흡습성, 치수 안정성 및 경량성의 관점에서, 수지가 포함하는 중합체로는, 지환식 구조 함유 중합체 및 셀룰로오스 에스테르가 바람직하고, 지환식 구조 함유 중합체가 보다 바람직하다.
지지체로는, 배향 규제력을 갖는 것을 사용할 수 있다. 지지체의 배향 규제력이란, 지지체 상에 도공된 액정 조성물 중의 위상차층용 액정 화합물을 배향시킬 수 있는, 지지체의 성질을 말한다.
배향 규제력은, 지지체의 재료가 되는 필름 등의 부재에, 배향 규제력을 부여하는 처리를 실시함으로써 부여할 수 있다. 이러한 처리의 예로는, 연신 처리 및 러빙 처리를 들 수 있다.
바람직한 양태에 있어서, 지지체는 연신 필름이다. 이러한 연신 필름으로 함으로써, 연신 방향에 따른 배향 규제력을 갖는 지지체로 할 수 있다.
연신 필름의 연신 방향은, 임의이다. 따라서, 연신 방향은, 길이 방향이어도 되고, 폭 방향이어도 되며, 경사 방향이어도 된다. 또한, 이들 연신 방향 중, 2 이상의 방향으로 연신이 실시되어 있어도 된다. 연신 배율은, 지지체의 표면에 배향 규제력이 생기는 범위에서 적당히 설정할 수 있다. 지지체의 재료가 플러스의 고유 복굴절값을 갖는 수지인 경우, 연신 방향으로 분자가 배향되어 연신 방향으로 지상축이 발현된다. 연신은 텐터 연신기 등의 기지의 연신기를 사용하여 행할 수 있다.
더욱 바람직한 양태에 있어서, 지지체는 경사 연신 필름이다. 지지체가 경사 연신 필름인 경우의, 연신 방향과 연신 필름의 폭 방향이 이루는 각도는, 구체적으로는 0° 초과 90° 미만으로 할 수 있다. 이러한 경사 연신 필름을 지지체로서 사용함으로써, 광학 이방성 적층체를 원 편광판의 효율적인 제조를 가능하게 하는 재료로 할 수 있다.
또한, 어느 양태에 있어서, 연신 방향과 연신 필름의 폭 방향이 이루는 각도를, 바람직하게는 15°±5°, 22.5±5°, 45°±5°, 또는 75°±5°, 보다 바람직하게는 15°±4°, 22.5°±4°, 45°±4°, 또는 75°±4°, 보다 더 바람직하게는 15°±3°, 22.5°±3°, 45°±3°, 또는 75°±3°와 같은 특정한 범위로 할 수 있다. 이러한 각도 관계를 가짐으로써, 광학 이방성 적층체를 원 편광판의 효율적인 제조를 가능하게 하는 재료로 할 수 있다.
액정 조성물의 도공 방법의 예로는, 커튼 코팅법, 압출 코팅법, 롤 코팅법, 스핀 코팅법, 딥 코팅법, 바 코팅법, 스프레이 코팅법, 슬라이드 코팅법, 인쇄 코팅법, 그라비어 코팅법, 다이 코팅법, 갭 코팅법, 및 디핑법을 들 수 있다. 도공되는 액정 조성물의 층의 두께는, 위상차층으로서의 액정층에 요구되는 원하는 두께에 따라 적절하게 설정할 수 있다.
지지체 상에 액정 조성물을 도공하여 액정 조성물의 층을 얻은 후에, 액정 조성물의 층에 포함되는 위상차층용 액정 화합물을 배향시키는 공정을 행한다. 이에 의해, 액정 조성물의 층에 포함되는 위상차층용 액정 화합물은, 지지체의 배향 규제력에 따른 배향 방향으로 배향된다. 예를 들어, 지지체로서 연신 필름을 사용한 경우, 연신 필름의 연신 방향과 평행하게, 액정 조성물의 층에 포함되는 위상차층용 액정 화합물이 배향된다.
위상차층용 액정 화합물의 배향은, 도공에 의해 즉시 달성되는 경우도 있을 수 있으나, 필요에 따라, 도공 후에, 가온 등의 배향 처리를 실시함으로써 달성되는 경우도 있을 수 있다. 배향 처리의 조건은, 사용하는 액정 조성물의 성질에 따라 적당히 설정할 수 있는데, 예를 들어, 50℃ ~ 160℃의 온도 조건에 있어서 30초간 ~ 5분간 처리하는 조건으로 할 수 있다.
상술한 바와 같이 액정 조성물의 층에 있어서 위상차층용 액정 화합물을 배향시킴으로써, 액정 조성물의 층에 있어서 원하는 광학 특성이 발현되므로, 위상차층으로서 기능할 수 있는 액정층이 얻어진다.
상술한 위상차층으로서의 액정층의 제조 방법은, 임의의 공정을 더 포함할 수 있다. 액정층의 제조 방법은, 예를 들어, 액정 조성물의 층 또는 액정층을 건조시키는 공정을 행하여도 된다. 이러한 건조는, 자연 건조, 가열 건조, 감압 건조, 감압 가열 건조 등의 건조 방법으로 달성할 수 있다.
또한, 위상차층으로서의 액정층의 제조 방법은, 예를 들어, 액정 조성물에 포함되는 위상차층용 액정 화합물을 배향시킨 후에, 위상차층용 액정 화합물의 배향 상태를 고정하는 공정을 행하여도 된다. 이 공정에서는, 통상, 위상차층용 액정 화합물을 중합시킴으로써, 위상차층용 액정 화합물의 배향 상태를 고정한다. 또한, 위상차층용 액정 화합물을 중합시킴으로써, 액정층의 강성을 높여, 기계적 강도를 향상시킬 수 있다.
위상차층용 액정 화합물의 중합은, 액정 조성물의 성분의 성질에 적합한 방법을 적절하게 선택할 수 있다. 예를 들어, 광을 조사하는 방법이 바람직하다. 그 중에서도, 조작이 간편한 점에서, 자외선을 조사하는 방법이 바람직하다. 자외선 조사 강도, 자외선 조사 시간, 자외선 적산 광량, 및 자외선 조사 광원 등의 조사 조건은, 광학 이방성층의 제조 방법에 있어서의 조사 조건과 동일한 범위로 조정할 수 있다.
중합시, 위상차층용 액정 화합물은, 통상, 그 분자의 배향을 유지한 채로 중합한다. 따라서, 상기의 중합에 의해, 중합 전의 액정 조성물에 포함되어 있던 위상차층용 액정 화합물의 배향 방향과 평행한 방향으로 배향된 위상차층용 액정 화합물의 중합체를 포함하는 액정층이 얻어진다. 따라서, 예를 들어, 지지체로서 연신 필름을 사용한 경우에는, 연신 필름의 연신 방향과 평행한 배향 방향을 갖는 액정층을 얻을 수 있다. 여기서 평행이란, 연신 필름의 연신 방향과 위상차층용 액정 화합물의 중합체의 배향 방향의 어긋남이, 통상 ±3°, 바람직하게는 ±1°, 이상적으로는 0°를 말한다.
상술한 제조 방법으로 제조된 위상차층으로서의 액정층에 있어서, 위상차층용 액정 화합물로부터 얻어진 중합체의 분자는, 바람직하게는, 지지체 필름에 대하여 수평 배향된 배향 규칙성을 갖는다. 예를 들어, 지지체 필름으로서 배향 규제력을 갖는 것을 사용한 경우, 액정층에 있어서 위상차층용 액정 화합물의 중합체의 분자를 수평 배향시킬 수 있다. 여기서, 위상차층용 액정 화합물의 중합체의 분자가 지지체 필름에 대하여 「수평 배향」된다는 것은, 중합체가 포함하는 위상차층용 액정 화합물 유래의 구조 단위의 메소겐 골격의 장축 방향의 평균 방향이, 필름면과 평행 또는 평행에 가까운(예를 들어 필름면과 이루는 각도가 5° 이내), 어느 한 방향으로 배향되는 것을 말한다. 위상차층용 액정 화합물로서 식(II)로 나타내어지는 화합물을 사용한 경우와 같이, 액정층 중에 배향 방향이 다른 복수 종류의 메소겐 골격이 존재하는 경우에는, 통상, 그들 중 가장 긴 종류의 메소겐 골격의 장축 방향이 배향되는 방향이, 당해 배향 방향이 된다.
또한, 위상차층으로서의 액정층의 제조 방법은, 액정층을 얻은 후에, 지지체를 박리하는 공정을 포함하고 있어도 된다.
[3.3. 광학 이방성 적층체에 있어서의 임의의 층]
광학 이방성 적층체는, 광학 이방성층 및 위상차층에 조합하여, 임의의 층을 더 구비할 수 있다. 임의의 층으로는, 예를 들어, 접착층, 하드 코트층 등을 들 수 있다.
[3.4. 광학 이방성 적층체의 제조 방법]
광학 이방성 적층체는, 예를 들어, 하기의 제조 방법 1 또는 2에 의해 제조할 수 있다.
·제조 방법 1:
위상차층을 제조하는 공정과,
상기 위상차층을 기재로서 사용하여, 상술한 광학 이방성층의 제조 방법을 행함으로써, 위상차층 상에 광학 이방성층을 형성하여, 광학 이방성 적층체를 얻는 공정을 포함하는, 제조 방법.
제조 방법 1과 같이 위상차층 상에 도공액을 도공한 경우에는, 도공액층의 건조에 의해, 위상차층 상에 광학 이방성층이 형성되어, 광학 이방성 적층체가 얻어진다.
·제조 방법 2:
위상차층을 제조하는 공정과,
전사용 복층물을 제조하는 공정과,
전사용 복층물의 광학 이방성층과 위상차층을 첩합하여, 광학 이방성 적층체를 얻는 공정과,
전사용 복층물의 기재를 박리하는 공정을 포함하는, 제조 방법.
제조 방법 2와 같이, 광학 이방성층과 위상차층을 첩합하여 광학 이방성 적층체를 제조하는 경우, 첩합에는, 적절한 접착제를 사용할 수 있다. 이 접착제로는, 예를 들어, 후술하는 편광판에 있어서 사용하는 것과 동일한 접착제를 사용할 수 있다.
또한, 상기의 광학 이방성 적층체의 제조 방법은, 상술한 공정에 더하여, 임의의 공정을 포함하고 있어도 된다. 예를 들어, 상기의 제조 방법은, 하드 코트층 등의 임의의 층을 형성하는 공정을 포함하고 있어도 된다.
[4. 편광판]
본 발명의 편광판은, 직선 편광자와, 상술한 광학 이방성층, 전사용 복층물 또는 광학 이방성 적층체를 구비한다. 이러한 편광판은, 화상 표시 장치에 설치함으로써, 화상 표시 장치를 경사 방향에서 본 경우의 화상의 시인성을 높일 수 있다.
직선 편광자로는, 액정 표시 장치, 및 그 밖의 광학 장치 등의 장치에 사용되고 있는 기지의 직선 편광자를 사용할 수 있다. 직선 편광자의 예로는, 폴리비닐알코올 필름에 요오드 또는 이색성 염료를 흡착시킨 후, 붕산욕 중에서 1 축 연신함으로써 얻어지는 필름; 폴리비닐알코올 필름에 요오드 또는 이색성 염료를 흡착시켜 연신하고 또한 분자쇄 중의 폴리비닐알코올 단위의 일부를 폴리비닐렌 단위로 변성시킴으로써 얻어지는 필름;을 들 수 있다. 또한, 직선 편광자의 다른 예로는, 그리드 편광자, 다층 편광자, 콜레스테릭 액정 편광자 등의, 편광을 반사광과 투과광으로 분리하는 기능을 갖는 편광자를 들 수 있다. 이들 중, 직선 편광자로는, 폴리비닐알코올을 함유하는 편광자가 바람직하다.
직선 편광자에 자연광을 입사시키면, 일방의 편광만이 투과한다. 이 직선 편광자의 편광도는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 98% 이상, 보다 바람직하게는 99% 이상이다.
또한, 직선 편광자의 두께는, 바람직하게는 5μm ~ 80μm이다.
편광판은, 또한, 직선 편광자와, 광학 이방성층, 전사용 복층물 또는 광학 이방성 적층체를 첩합하기 위한 접착층을 구비하고 있어도 된다. 접착층으로는, 경화성 접착제를 경화시켜 이루어지는 층을 사용할 수 있다. 경화성 접착제로는, 열경화성 접착제를 사용해도 되지만, 광경화성 접착제를 사용하는 것이 바람직하다. 광경화성 접착제로는, 중합체 또는 반응성의 단량체를 포함한 것을 사용할 수 있다. 또한, 접착제는 필요에 따라 용매, 광중합 개시제, 그 밖의 첨가제 등을 포함할 수 있다.
광경화성 접착제는, 가시광선, 자외선, 및 적외선 등의 광을 조사하면 경화될 수 있는 접착제이다. 그 중에서도, 조작이 간편한 점에서, 자외선으로 경화될 수 있는 접착제가 바람직하다.
접착층의 두께는, 바람직하게는 0.5μm 이상, 보다 바람직하게는 1μm 이상이고, 바람직하게는 30μm 이하, 보다 바람직하게는 20μm 이하, 더욱 바람직하게는 10μm 이하이다. 접착층의 두께를 상기 범위 내로 함으로써, 광학 이방성층의 광학적 성질을 손상시키지 않고, 양호한 접착을 달성할 수 있다.
또한, 편광판이 광학 이방성 적층체를 구비하는 경우, 그 편광판은, 원 편광판으로서 기능할 수 있다. 여기서, 용어 「원 편광판」에는, 협의의 원 편광판뿐만 아니라, 타원 편광판도 포함된다. 이러한 원 편광판은, 직선 편광자, 광학 이방성층 및 위상차층을 이 순서로 구비하고 있어도 된다. 또한, 이러한 원 편광판은, 직선 편광자, 위상차층 및 광학 이방성층을 이 순서로 구비하고 있어도 된다.
상기와 같은 원 편광판에 있어서, 직선 편광자의 편광 흡수축에 대하여 위상차층의 지상축이 이루는 각도는, 45° 또는 그것에 가까운 각도인 것이 바람직하다. 상기의 각도는, 구체적으로는, 바람직하게는 45°±5°, 보다 바람직하게는 45°±4°, 특히 바람직하게는 45°±3°이다.
상술한 편광판은, 임의의 층을 더 포함할 수 있다. 임의의 층으로는, 예를 들어, 편광자 보호 필름층을 들 수 있다. 편광자 보호 필름층으로는, 임의의 투명 필름층을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 투명성, 기계적 강도, 열 안정성, 수분 차폐성 등이 우수한 수지의 필름층이 바람직하다. 그러한 수지로는, 트리아세틸셀룰로오스 등의 아세테이트 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 사슬형 올레핀 수지, 고리식 올레핀 수지, (메트)아크릴 수지 등을 들 수 있다. 또한, 편광판이 포함할 수 있는 임의의 층으로는, 예를 들어, 내충격성 폴리메타크릴레이트 수지층 등의 하드 코트층, 필름의 미끄러짐성을 좋게 하는 매트층, 반사 억제층, 방오층 등을 들 수 있다. 이들 임의의 층은, 1 층만을 형성해도 되고, 2 층 이상을 형성해도 된다.
편광판은, 직선 편광자와, 광학 이방성층, 전사용 복층물 또는 광학 이방성 적층체를, 필요에 따라 접착제를 사용하여 첩합함으로써 제조할 수 있다.
[5. 화상 표시 장치]
본 발명의 화상 표시 장치는, 상술한 본 발명의 편광판을 구비한다. 본 발명의 화상 표시 장치는 또한, 통상, 화상 표시 소자를 구비한다. 화상 표시 장치에 있어서, 편광판은, 통상, 화상 표시 소자의 시인측에 설치된다. 이 때, 편광판의 방향은, 그 편광판의 용도에 따라 임의로 설정할 수 있다. 따라서, 화상 표시 장치는, 광학 이방성층, 전사용 복층물 또는 광학 이방성 적층체와; 편광자와; 화상 표시 소자;를 이 순서로 구비하고 있어도 된다. 또한, 화상 표시 장치는, 편광자와; 광학 이방성층, 전사용 복층물 또는 광학 이방성 적층체와; 화상 표시 소자;를 이 순서로 구비하고 있어도 된다.
화상 표시 장치로는, 화상 표시 소자의 종류에 따라 여러 가지의 것이 있으나, 대표적인 예로는, 화상 표시 소자로서 액정 셀을 구비하는 액정 표시 장치, 및 화상 표시 소자로서 유기 EL 소자를 구비하는 유기 EL 표시 장치를 들 수 있다.
본 발명의 화상 표시 장치는, 본 발명의 광학 이방성층을 구성 요소로서 포함하고, 이에 의해, 외광의 반사를 억제하거나, 화상을 표시하는 광이 편광 선글라스를 투과할 수 있도록 하거나 할 수 있다. 나아가, 그러한 효과를 가지면서, 또한, 내구성이 높고, 양호한 색조를 갖는 표시 장치로 할 수 있다.
실시예
이하, 실시예를 나타내어 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이하에 나타내는 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구범위 및 그 균등한 범위를 일탈하지 않는 범위에서 임의로 변경하여 실시할 수 있다. 이하의 설명에 있어서, 양을 나타내는 「%」 및 「부」는, 별도로 언급하지 않는 한, 중량 기준이다. 또한, 이하에 설명하는 조작은, 별도로 언급하지 않는 한, 상온 상압 대기 중에서 행하였다.
[평가 방법]
[필름의 광학적 성질]
어느 필름(기재 필름 등) 상에 형성된 시료층(광학 이방성층, 위상차층 등)의 광학적 성질(위상차, 리타데이션, 및 역파장 분산 특성)은, 하기의 방법으로 측정하였다.
평가 대상이 되는 시료층을, 점착제 부착 슬라이드 유리(점착제는, 닛토덴코사 제조 「CS9621T」)에 첩합하였다. 그 후, 필름을 박리하여, 슬라이드 유리 및 시료층을 구비하는 샘플을 얻었다. 이 샘플을, 위상차계(Axometrics사 제조)의 스테이지에 설치하여, 시료층의 면내 리타데이션 Re의 파장 분산을 측정하였다. 여기서, 면내 리타데이션 Re의 파장 분산이란, 파장마다의 면내 리타데이션 Re를 나타내는 그래프로, 예를 들어, 가로축을 파장, 세로축을 면내 리타데이션 Re로 한 좌표에 있어서 그래프로서 나타내어진다. 이렇게 하여 얻어진 시료층의 면내 리타데이션 Re의 파장 분산으로부터, 파장 450nm, 550nm, 590nm 및 650nm에 있어서의 시료층의 면내 리타데이션 Re(450), Re(550), Re(590) 및 Re(650)을 구하였다.
또한, 시료층의 지상축을 회전축으로 하여, 스테이지를 40° 기울여, 시료층의 두께 방향에 대하여 40°의 각도를 이루는 경사 방향에서의 시료층의 리타데이션 Re40의 파장 분산을 측정하였다. 여기서, 리타데이션 Re40의 파장 분산이란, 파장마다의 리타데이션 Re40을 나타내는 그래프로, 예를 들어, 가로축을 파장, 세로축을 면내 리타데이션 Re40으로 한 좌표에 있어서 그래프로서 나타내어진다.
또한, 프리즘 커플러(Metricon사 제조)를 사용하여, 시료층의, 면내 방향으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률 nx, 상기 면내 방향으로서 상기 nx의 방향과 수직한 방향의 굴절률 ny, 및 두께 방향의 굴절률 nz를, 파장 407nm, 532nm 및 633nm에서 측정하고, 코시 피팅함으로써, 굴절률 nx, ny 및 nz의 파장 분산을 얻었다. 여기서, 굴절률의 파장 분산이란, 파장마다의 굴절률을 나타내는 그래프로, 예를 들어, 가로축을 파장, 세로축을 굴절률로 한 좌표에 있어서 그래프로서 나타내어진다.
그 후, 리타데이션 Re40 및 굴절률의 파장 분산의 데이터를 기초로, 시료층의 두께 방향의 리타데이션 Rth의 파장 분산을 계산하였다. 여기서, 두께 방향의 리타데이션 Rth의 파장 분산이란, 파장마다의 두께 방향의 리타데이션 Rth를 나타내는 그래프로, 예를 들어, 가로축을 파장, 세로축을 두께 방향의 리타데이션 Rth로 한 좌표에 있어서 그래프로서 나타내어진다. 그리고, 이렇게 하여 구해진 시료층의 두께 방향의 리타데이션 Rth의 파장 분산으로부터, 파장 450nm, 550nm, 590nm 및 650nm에 있어서의 시료층의 두께 방향의 리타데이션 Rth(450), Rth(550), Rth(590) 및 Rth(650)을 구하였다.
[두께]
어느 필름(기재 필름; 지지체 필름; 지지체 필름 및 위상차층으로 이루어지는 복층 필름; 등) 상에 형성된 시료층(광학 이방성층, 위상차층 등)의 두께는, 막두께 측정 장치(필메트릭스사 제조 「필메트릭스」)를 사용하여 측정하였다.
[헤이즈 변화비]
광학 점착제(닛토덴코사 제조 CS9621) 부착의 평판 유리를 준비하였다. 이 평판 유리에, 전사용 복층물의 광학 이방성층을 전사하여, 헤이즈 측정용 적층체를 조제하였다. 이 헤이즈 측정용 적층체를 사용하여, 광학 이방성층의 헤이즈를, 헤이즈미터(토요 세이키 제작소 제조 「헤이즈 가드 II」, 이하에 있어서 동일)에 의해, JIS K 7136:2000에 따른 헤이즈 측정을 행하여, 초기 헤이즈값을 얻었다.
계속해서, 헤이즈 측정용 적층체를, 오븐 내에 재치하여 가열하였다. 가열 온도는 85℃, 가열 시간은 100시간으로 하였다. 가열 종료 후, 다시 헤이즈미터로 헤이즈를 측정하여, 가열 후 헤이즈값을 얻었다. 초기 헤이즈값 및 가열 후 헤이즈값으로부터, 헤이즈 변화비(가열 후 헤이즈값/초기 헤이즈값)를 계산하였다.
[경화도]
기재로부터 광학 이방성층을 박리함으로써, 경화도 측정용 광학 이방성층을 조제하였다.
경화도 측정용 광학 이방성층에 있어서의 광학 이방성층의 적외 흡수 스펙트럼을, ATR법에 의해 측정하였다. 구체적으로는, ATR 측정 장치(기종명 「Thermo Fisher SCIENTIFIC 제조 「Nicolet iS 5N)에 의해, 프리즘으로서 ZeSe를 사용하여 1 회 반사의 조건으로, 경화도 측정용 적층체의 표면에 노출된 광학 이방성층의 적외 흡수 스펙트럼을 측정하였다. 적외 흡수 스펙트럼은, 파수와 흡광도의 관계로서 구하였다. AC-H로서 810 cm-1 부근에 나타난 피크의 면적, 및 AC=O로서 1720 cm-1 부근에 나타난 피크의 면적을 측정하였다. 본원 실시예 및 비교예에 있어서, 포지티브 C 중합체는, C=OMD와 유사한 C=O 결합을 갖기 때문에, 유사한 C=O 결합의 영향을 배제한 정량을 행하였다(참고예 3). 이들의 측정 결과로부터, AC-H/AC=O(메소겐 화합물)의 값을 얻었다.
[b*]
헤이즈 측정용 적층체의 조제와 동일한 조작에 의해, 전사용 복층물의 광학 이방성층을 평판 유리에 전사하여, 색상 측정용 적층체를 조제하였다. 이 색상 측정용 적층체의 가시 영역(380nm부터 780nm까지)의 투과율을 1.0nm 간격으로 분광 광도계(닛폰 분광사 제조 「V-550」)에 의해 측정하였다. 얻어진 측정 결과를 바탕으로, 색상 b*을 계산하였다. 이 때의 관측 조건은, 시야 2°, 광원 D65, 데이터 간격 2nm로 하였다.
[실시예 1]
1,3-디옥솔란(DOL) 및 메틸이소부틸케톤(MIBK)을 혼합하여, 용매를 조제하였다. DOL 및 MIBK의 혼합비(DOL/MIBK, 중량비)는, 80/20으로 하였다.
하기 식(B1)로 나타내어지는 광중합성의 역파장 분산 액정 화합물(CN점은 96℃) 55 중량부, 포지티브 C 중합체로서의 푸마르산 디이소프로필과 신남산 에스테르의 공중합체 45 중량부, 중합 개시제(상품명 「Irgacure Oxe04」, BASF사 제조) 1.65 중량부, 및 가교제(상품명 「A-TMPT」, 트리메틸올프로판트리아크릴레이트, 신나카무라 화학 공업 주식회사 제조) 1.65 중량부를, 고형분 농도가 12%가 되도록 용매에 용해시켜, 도공액을 조제하였다.
[화학식 11]
도공액의 조제에 사용한 푸마르산 디이소프로필과 신남산 에스테르의 공중합체는, 하기 식(P1)로 나타내어지는 반복 단위 및 하기 식(P2)로 나타내어지는 반복 단위를 갖는 폴리푸마르산 에스테르(중량 평균 분자량 72,000)였다. 또한, 하기의 식(P1) 및 식(P2)에 있어서, R은 이소프로필기를 나타내고, 반복 단위의 수 m 및 n의 비율은, m : n = 85 : 15였다.
[화학식 12]
[화학식 13]
기재 필름으로서, 지환식 구조 함유 중합체를 포함하는 수지로 이루어지는 미연신 필름(닛폰 제온사 제조, 수지의 유리 전이 온도(Tg) 163℃, 두께 100μm)을 준비하였다. 상기의 기재 필름의 면 상에, 도공액을, 도공 블레이드를 사용해 도공하여, 도공액층을 형성하였다. 도공액층의 두께는, 얻어지는 광학 이방성층의 두께가 10μm 정도가 되도록 조정하였다.
그 후, 도공액층을, 85℃ 오븐으로 5분간 건조시켜, 도공액층 중의 용매를 증발시켜, (건조 도공액층)/(기재 필름)의 층 구성을 갖는 복층물을 얻었다.
또한, 건조 도공액층에 자외선 조사를 행하였다. 자외선 조사는, 고압 수은 광원을 구비한 조사 장치를 사용하여, 조도 300 mW/cm2, 적산 광량 600 mJ/cm2의 조건으로, 광원으로부터, 상기 복층물의 건조 도공액층측의 면에 자외선을 조사하는 것에 의해 행하였다. 이러한 자외선 조사에 의해, 건조 도공액층을 경화시켜, 광학 이방성층을 형성하여, (광학 이방성층)/(기재 필름)의 층 구성을 갖는 전사용 복층물을 얻었다. 얻어진 전사용 복층물의 광학 이방성층에 대하여, 광학적 성질을 측정하고, nx(A), ny(A), nz(A), Rth(A450)/Rth(A550), Rth(A650)/Rth(A550), Re(A590), 및 Rth(A590)을 구하였다. 또한, 광학 이방성층의 경화도 A, b*, 및 헤이즈 변화비를 측정하였다.
[실시예 2 ~ 4 및 비교예 1 ~ 4]
적산 광량을, 표 1에 나타내는 값으로 변경한 것 외에는, 실시예 1과 동일한 조작에 의해, 전사용 복층물을 얻어 평가하였다.
실시예 및 비교예의 결과를, 표 1 및 표 2에 정리하여 나타낸다.
실시예 및 비교예의 결과로부터 분명한 바와 같이, 본원에서 규정하는 특정한 경화도 A를 갖는 실시예의 광학 이방성층은, 가열에 의한 헤이즈의 상승이 적고, 따라서 내구성이 높은 것인 것을 알 수 있다. 실시예의 광학 이방성층은 또한, b*값이 2.2 이하로 양호한 색조를 갖는 것을 알 수 있다.
[참고예 1 : 상기 식(B1)로 나타내어지는 역파장 분산 액정 화합물의 파장 분산성의 확인]
상기 식(B1)로 나타내어지는 광중합성의 역파장 분산 액정 화합물 100 중량부, 광중합 개시제(BASF사 제조 「Irgacure379EG」) 3 중량부, 및 계면 활성제(DIC사 제조 「메가팩 F-562」) 0.3 중량부를 혼합하고, 또한, 희석 용매로서 시클로펜타논 및 1,3-디옥솔란의 혼합 용매(중량비 시클로펜타논 : 1,3-디옥소란 = 4 : 6)를, 고형분이 22 중량%가 되도록 첨가하고, 50℃로 가온하여 용해시켰다. 얻어진 혼합물을, 공경 0.45μm의 멤브레인 필터로 여과하여, 액정 조성물을 얻었다.
지환식 구조 함유 중합체를 포함하는 수지로 이루어지는 미연신 필름(닛폰 제온사 제조 「제오노아 필름」)을 준비하였다. 이 미연신 필름에 러빙 처리를 실시함으로써, 배향 기재를 준비하였다.
상기의 배향 기재 상에, 액정 조성물을 바 코터로 도공하여, 액정 조성물의 층을 형성하였다. 액정 조성물의 층의 두께는, 경화 후에 얻어지는 광학 이방성층의 두께가 2.3μm 정도가 되도록 조정하였다.
그 후, 액정 조성물의 층을, 110℃ 오븐에서 4분 정도 건조시켜, 액정 조성물 중의 용매를 증발시키는 동시에, 액정 조성물에 포함되는 역파장 분산 액정 화합물을 호모지니어스 배향시켰다.
그 후, 액정 조성물의 층에, 자외선 조사 장치를 사용하여 자외선을 조사하였다. 이 자외선의 조사는, 질소 분위기하에서, SUS판에 배향 기재를 테이프로 고정한 상태에서 행하였다. 자외선의 조사에 의해 액정 조성물의 층을 경화시켜, 광학 이방성층 및 배향 기재를 구비하는 시료 필름을 얻었다.
이 시료 필름에 대하여, 위상차계(Axometrics사 제조)에 의해, 면내 리타데이션의 파장 분산을 측정하였다. 배향 기재는, 면내 리타데이션을 갖지 않으므로, 상기의 측정에 의해 얻어지는 면내 리타데이션은, 광학 이방성층의 면내 리타데이션을 나타낸다. 측정의 결과, 파장 450nm, 550nm 및 650nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re(450), Re(550) 및 Re(650)은, Re(450) < Re(550) < Re(650)을 만족하고 있었다. 따라서, 상기 식(B1)로 나타내어지는 광중합성의 역파장 분산 액정 화합물이, 호모지니어스 배향된 경우에 역파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타내는 것인 것이 확인되었다.
[참고예 2 : 푸마르산 디이소프로필과 신남산 에스테르의 공중합체가 포지티브 C 중합체에 해당하는 것의 확인]
푸마르산 디이소프로필과 신남산 에스테르의 공중합체를, N-메틸피롤리돈에, 고형분 농도가 12 중량%가 되도록 첨가하고, 실온에서 용해시켜, 중합체 용액을 얻었다.
지환식 구조 함유 중합체를 포함하는 수지로 이루어지는 미연신 필름(닛폰 제온사 제조 「제오노아 필름」)을 준비하였다. 이 미연신 필름 상에, 상기의 중합체 용액을, 애플리케이터를 사용해 도공하여, 중합체 용액의 층을 형성하였다. 그 후, 85℃ 오븐에서 10분 정도 건조시켜, 용매를 증발시킴으로써, 두께 10μm 정도의 중합체막과 미연신 필름을 구비하는 시료 필름을 얻었다.
이 시료 필름을 위상차계(Axometrics사 제조)의 스테이지에 설치하고, 측정 파장 590nm에 있어서 시료 필름의 면내 리타데이션 Re0을 측정하였다. 미연신 필름은 광학적으로 등방성의 필름이므로, 측정되는 면내 리타데이션 Re0은, 중합체막의 면내 리타데이션 Re0을 나타낸다. 측정의 결과, 면내 리타데이션 Re0은 Re0 ≤ 1nm였으므로, nx(P) ≥ ny(P)이고, 또한 이들은 값이 동일하거나 가까운 값인 것을 확인할 수 있었다.
그 후, 중합체막의 지상축을 스테이지의 회전축으로 해서 스테이지를 40° 기울여, 시료 필름의 두께 방향에 대하여 40°의 각도를 이루는 경사 방향에서의 리타데이션 Re40을 측정하였다. 그리고, 이 측정에 의해, 중합체막의 지상축 방향을 측정하였다. 「지상축 방향」이 「스테이지의 회전축」과 수직이면, nz(P) > nx(P)라고 판정할 수 있고, 반대로 「지상축 방향」이 「스테이지의 회전축」과 평행이면, ny(P) > nz(P)라고 판정할 수 있다. 측정의 결과, 지상축 방향은, 스테이지의 회전축과 수직이었기 때문에, 중합체막의 굴절률 nx(P) 및 nz(P)는 nz(P) > nx(P)를 만족한다고 판정할 수 있었다.
따라서, 푸마르산 디이소프로필과 신남산 에스테르의 공중합체는, 이 공중합체의 용액을 사용한 도공법에 의해 중합체막을 형성한 경우에, 그 중합체막의 굴절률이 nz(P) > nx(P) ≥ ny(P)를 만족하는 것이 확인되었다. 따라서, 푸마르산 디이소프로필과 신남산 에스테르의 공중합체는, 포지티브 C 중합체에 해당하는 것이 확인되었다.
[참고예 3]
도공액에 있어서의 메소겐 화합물 및 포지티브 C 중합체의 양을 변경한 것 외에는, 실시예 3과 동일한 조작을 행하여, 복수의 전사용 복층물을 얻었다. 얻어진 전사용 복층물의 각각의 광학 이방성층의 적외 흡수 스펙트럼을, ATR법에 의해 측정하였다. 얻어진 적외 흡수 스펙트럼의 1720 cm-1 부근에 나타난 피크의 면적을 AC=O로서 구하였다. 그 결과, 표 3에 나타내는 결과를 얻었다. 이들의 값으로부터, 정수 aC=O(메소겐 화합물)을, 최소 제곱법에 의해 산출하였다. 그 결과, aC=O(메소겐 화합물) = 12.93, aC=O(중합체) = 21.42의 값을 얻었다. 이들의 값을 바탕으로, 실시예 및 비교예에 있어서의 AC=O(메소겐 화합물)의 값을 구하여, 경화도 A의 계산에 제공하였다.

Claims (18)

  1. 포지티브 C 중합체와, 메소겐 화합물과, 메소겐 화합물의 중합물을 포함하는 광학 이방성층으로서,
    상기 포지티브 C 중합체는, 폴리푸마르산 에스테르이고, 상기 포지티브 C 중합체의 용액을 사용한 도공법에 의해 상기 포지티브 C 중합체의 막을 형성한 경우에, 상기 막이, 하기 식(1)을 만족하는 중합체이고,
    상기 메소겐 화합물은, 메소겐 골격 및 아크릴레이트 구조를 갖는 화합물이며,
    상기 광학 이방성층은, 하기 식(2) 및 하기 식(3)을 만족하는, 광학 이방성층:
    nz(P) > nx(P) ≥ ny(P) 식(1)
    nz(A) > nx(A) ≥ ny(A) 식(2)
    0.073 < AC-H/AC=O(메소겐 화합물) < 0.125 식(3)
    단,
    nx(P), ny(P) 및 nz(P)는, 상기 막의 주굴절률이고,
    nx(A), ny(A) 및 nz(A)는, 상기 광학 이방성층의 주굴절률이며,
    AC-H는, 상기 광학 이방성층의 적외 흡수 스펙트럼에 있어서의, 상기 메소겐 화합물의 상기 아크릴레이트 구조가 갖는 C-H 결합의 면외 변각 진동에 관련된 적외 흡수이고,
    AC=O(메소겐 화합물)은, 상기 광학 이방성층의 적외 흡수 스펙트럼에 있어서의, 상기 메소겐 화합물의 상기 아크릴레이트 구조가 갖는 C=O 결합의 신축 진동에 관련된 적외 흡수와, 상기 메소겐 화합물의 상기 아크릴레이트 구조의 C=O 결합에서 유래하는 C=O 결합의 신축 진동에 관련된 적외 흡수의 합이다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 메소겐 화합물이, 호모지니어스 배향된 경우에 역파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타내는 화합물인, 광학 이방성층.
  3. 제 1 항에 있어서,
    하기 식(4) 및 하기 식(5)를 만족하는, 광학 이방성층:
    0.50 < Rth(A450)/Rth(A550) < 1.00 식(4)
    1.00 ≤ Rth(A650)/Rth(A550) < 1.25 식(5)
    단,
    Rth(A450)은, 상기 광학 이방성층의 파장 450nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션이고,
    Rth(A550)은, 상기 광학 이방성층의 파장 550nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션이며,
    Rth(A650)은, 상기 광학 이방성층의 파장 650nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션이다.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 메소겐 화합물이, 하기 식(I)로 나타내어지는, 광학 이방성층:
    [화학식 1]

    (상기 식(I)에 있어서,
    Y1 ~ Y8은, 각각 독립적으로, 화학적인 단결합, -O-, -S-, -O-C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-O-, -NR1-C(=O)-, -C(=O)-NR1-, -O-C(=O)-NR1-, -NR1-C(=O)-O-, -NR1-C(=O)-NR1-, -O-NR1-, 또는 -NR1-O-를 나타낸다. 여기서, R1은, 수소 원자 또는 탄소수 1 ~ 6의 알킬기를 나타낸다.
    G1 및 G2는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ~ 20의 2 가의 지방족기를 나타낸다. 또한, 상기 지방족기에는, 1 개의 지방족기당 1 이상의 -O-, -S-, -O-C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-O-, -NR2-C(=O)-, -C(=O)-NR2-, -NR2-, 또는 -C(=O)-가 개재하고 있어도 된다. 단, -O- 또는 -S-가 각각 2 이상 인접하여 개재하는 경우를 제외한다. 여기서, R2는, 수소 원자 또는 탄소수 1 ~ 6의 알킬기를 나타낸다.
    Z1 및 Z2는, 각각 독립적으로, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2 ~ 10의 알케닐기를 나타낸다.
    Ax는, 방향족 탄화수소 고리 및 방향족 복소환으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 방향 고리를 갖는 탄소수 2 ~ 30의 유기기를 나타낸다.
    Ay는, 수소 원자, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ~ 20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2 ~ 20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3 ~ 12의 시클로알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2 ~ 20의 알키닐기, -C(=O)-R3, -SO2-R4, -C(=S)NH-R9, 또는 방향족 탄화수소 고리 및 방향족 복소환으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 방향 고리를 갖는 탄소수 2 ~ 30의 유기기를 나타낸다. 여기서, R3은, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ~ 20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2 ~ 20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3 ~ 12의 시클로알킬기, 또는 탄소수 5 ~ 12의 방향족 탄화수소 고리기를 나타낸다. R4는, 탄소수 1 ~ 20의 알킬기, 탄소수 2 ~ 20의 알케닐기, 페닐기, 또는 4-메틸페닐기를 나타낸다. R9는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ~ 20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2 ~ 20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3 ~ 12의 시클로알킬기, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 5 ~ 20의 방향족기를 나타낸다. 상기 Ax 및 Ay가 갖는 방향 고리는, 치환기를 갖고 있어도 된다. 또한, 상기 Ax와 Ay는, 하나가 되어, 고리를 형성하고 있어도 된다.
    A1은, 치환기를 갖고 있어도 되는 3 가의 방향족기를 나타낸다.
    A2 및 A3은, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3 ~ 30의 2 가의 지환식 탄화수소기를 나타낸다.
    A4 및 A5는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6 ~ 30의 2 가의 방향족기를 나타낸다.
    Q1은, 수소 원자, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ~ 6의 알킬기를 나타낸다.
    m 및 n은, 각각 독립적으로, 0 또는 1을 나타낸다.
    단, Z1-Y7- 및 -Y8-Z2 중 일방 또는 양방은, 아크릴로일옥시기이다.)
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 메소겐 화합물이, 그 분자 구조 중에, 벤조티아졸 고리, 그리고, 시클로헥실 고리 및 페닐 고리의 조합으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 함유하는, 광학 이방성층.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학 이방성층의 전체 고형분에 있어서의 상기 메소겐 화합물 및 그 중합물의 비율이, 20 중량% 이상 60 중량% 이하인, 광학 이방성층.
  7. 제 1 항에 있어서,
    하기 식(6) 및 하기 식(7)을 만족하는, 광학 이방성층:
    Re(A590) ≤ 10nm 식(6)
    -200nm ≤ Rth(A590) ≤ -10nm 식(7)
    단,
    Re(A590)은, 상기 광학 이방성층의 파장 590nm에 있어서의 면내 리타데이션이고,
    Rth(A590)은, 상기 광학 이방성층의 파장 590nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션이다.
  8. 기재와, 제 1 항에 기재된 광학 이방성층을 구비한, 전사용 복층물.
  9. 제 1 항에 기재된 광학 이방성층과, 위상차층을 구비하고,
    상기 위상차층은, 하기 식(8)을 만족하는, 광학 이방성 적층체:
    nx(B) > ny(B) ≥ nz(B) 식(8)
    단, nx(B), ny(B) 및 nz(B)는, 상기 위상차층의 주굴절률이다.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 위상차층이, 하기 식(9) 및 하기 식(10)을 만족하는, 광학 이방성 적층체:
    0.75 < Re(B450)/Re(B550) < 1.00 식(9)
    1.01 < Re(B650)/Re(B550) < 1.25 식(10)
    단,
    Re(B450)은, 상기 위상차층의 파장 450nm에 있어서의 면내 리타데이션이고,
    Re(B550)은, 상기 위상차층의 파장 550nm에 있어서의 면내 리타데이션이며,
    Re(B650)은, 상기 위상차층의 파장 650nm에 있어서의 면내 리타데이션이다.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 위상차층이, 하기 식(II)로 나타내어지는 위상차층용 액정 화합물을 포함하는, 광학 이방성 적층체:
    [화학식 2]

    (상기 식(II)에 있어서,
    Y1 ~ Y8은, 각각 독립적으로, 화학적인 단결합, -O-, -S-, -O-C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-O-, -NR1-C(=O)-, -C(=O)-NR1-, -O-C(=O)-NR1-, -NR1-C(=O)-O-, -NR1-C(=O)-NR1-, -O-NR1-, 또는 -NR1-O-를 나타낸다. 여기서, R1은, 수소 원자 또는 탄소수 1 ~ 6의 알킬기를 나타낸다.
    G1 및 G2는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ~ 20의 2 가의 지방족기를 나타낸다. 또한, 상기 지방족기에는, 1 개의 지방족기당 1 이상의 -O-, -S-, -O-C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-O-, -NR2-C(=O)-, -C(=O)-NR2-, -NR2-, 또는 -C(=O)-가 개재하고 있어도 된다. 단, -O- 또는 -S-가 각각 2 이상 인접하여 개재하는 경우를 제외한다. 여기서, R2는, 수소 원자 또는 탄소수 1 ~ 6의 알킬기를 나타낸다.
    Z1 및 Z2는, 각각 독립적으로, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2 ~ 10의 알케닐기를 나타낸다.
    Ax는, 방향족 탄화수소 고리 및 방향족 복소환으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 방향 고리를 갖는 탄소수 2 ~ 30의 유기기를 나타낸다.
    Ay는, 수소 원자, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ~ 20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2 ~ 20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3 ~ 12의 시클로알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2 ~ 20의 알키닐기, -C(=O)-R3, -SO2-R4, -C(=S)NH-R9, 또는 방향족 탄화수소 고리 및 방향족 복소환으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 방향 고리를 갖는 탄소수 2 ~ 30의 유기기를 나타낸다. 여기서, R3은, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ~ 20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2 ~ 20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3 ~ 12의 시클로알킬기, 또는 탄소수 5 ~ 12의 방향족 탄화수소 고리기를 나타낸다. R4는, 탄소수 1 ~ 20의 알킬기, 탄소수 2 ~ 20의 알케닐기, 페닐기, 또는 4-메틸페닐기를 나타낸다. R9는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ~ 20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2 ~ 20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3 ~ 12의 시클로알킬기, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 5 ~ 20의 방향족기를 나타낸다. 상기 Ax 및 Ay가 갖는 방향 고리는, 치환기를 갖고 있어도 된다. 또한, 상기 Ax와 Ay는, 하나가 되어, 고리를 형성하고 있어도 된다.
    A1은, 치환기를 갖고 있어도 되는 3 가의 방향족기를 나타낸다.
    A2 및 A3은, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3 ~ 30의 2 가의 지환식 탄화수소기를 나타낸다.
    A4 및 A5는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6 ~ 30의 2 가의 방향족기를 나타낸다.
    Q1은, 수소 원자, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1 ~ 6의 알킬기를 나타낸다.
    m 및 n은, 각각 독립적으로, 0 또는 1을 나타낸다.)
  12. 직선 편광자와,
    제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 이방성층, 제 8 항에 기재된 전사용 복층물, 또는 제 9 항에 기재된 광학 이방성 적층체를 구비하는, 편광판.
  13. 제 12 항에 기재된 편광판을 구비하는, 화상 표시 장치.
  14. 제 9 항에 기재된 광학 이방성 적층체와,
    직선 편광자와,
    화상 표시 소자를 이 순서로 구비하고,
    상기 화상 표시 소자가, 액정 셀 또는 유기 일렉트로루미네센스 소자인, 화상 표시 장치.
  15. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 광학 이방성층의 제조 방법으로서,
    포지티브 C 중합체, 메소겐 화합물, 용매, 광중합 개시제, 및 가교제를 포함하는 도공액을 준비하는 공정과,
    상기 도공액을 지지면 상에 도공하여, 도공액층을 얻는 공정과,
    상기 도공액층으로의 광의 조사를 행하여, 상기 도공액층을 경화시키는 공정을 포함하는 광학 이방성층의 제조 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 도공액에 있어서의, 상기 메소겐 화합물 100 중량부에 대한 상기 광중합 개시제의 비율이 1 중량부 ~ 10 중량부이고,
    상기 메소겐 화합물 100 중량부에 대한 상기 가교제의 비율이 1 중량부 ~ 10 중량부인, 광학 이방성층의 제조 방법.
  17. 제 15 항에 있어서,
    조사하는 상기 광의 적산 광량이 600 mJ/cm2 ~ 5000 mJ/cm2인, 광학 이방성층의 제조 방법.
  18. 삭제
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