KR20190020814A - 블루 라이트 차단 필름 및 광원 - Google Patents

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?야 가토
유키 나카자와
가즈히로 오키
미츠요시 이치하시
요시히사 우사미
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Abstract

본 발명에 의하여, 선택 반사층을 포함하고, 상기 선택 반사층은 450nm~500nm의 파장역에 중심 파장을 갖는 선택 반사를 나타내며, 상기 선택 반사의 반값폭이 20nm~45nm이고, 상기 선택 반사층의 상기 중심 파장에 있어서의 광선 투과율이 50% 이하이며, 500nm 초과 780nm 이하의 파장역 중 어느 파장에 있어서도 상기 선택 반사층의 광선 투과율이 60% 이상인 블루 라이트 차단 필름이 제공된다. 본 발명의 블루 라이트 차단 필름은, 블루 라이트를 효과적으로 차단하는 한편 가시광 영역의 광선 투과율이 높고, 또 황색이 적다. 본 발명의 블루 라이트 차단 필름은, 광원, 화상 표시 장치의 화상 표시면, 안경용 렌즈 등에 이용되며, 블루 라이트를 효과적으로 차단할 수 있다.

Description

블루 라이트 차단 필름 및 광원
본 발명은, 블루 라이트 차단 필름 및 이 블루 라이트 차단 필름을 포함하는 광원에 관한 것이다.
블루 라이트는 멜라토닌 분비를 억제하여, 개일 리듬에 영향을 주는 것이 알려져 있다. 특히, 퍼스널 컴퓨터, 스마트폰, 게임 단말 등의 화상 표시 장치의 백라이트나 조명에 이용되고 있는 LED는, 블루 라이트 파장역에서 강한 발광을 나타낸다.
블루 라이트를 차단하는 블루 라이트 차단 필름으로서는, 흡수 색소를 사용한 것(예를 들면, 특허문헌 1 및 2)이나 광학 다층막의 반사를 이용한 것이 있다(예를 들면, 특허문헌 2 및 3). 또한, 특허문헌 4에는, 액정 화합물과 카이랄제를 포함하는 조성물의 경화 피막을 블루 라이트 차단 필름으로서 이용하는 것에 관한 기재가 있다.
일본 공개특허공보 2009-032483호 일본 공개특허공보 2005-230171호 일본 공개특허공보 2015-203856호 일본 공개특허공보 2016-006184호
특허문헌 1~3에 기재된 바와 같은, 블루 라이트 차단 필름은, 청색의 보색인 황색을 강하게 나타내는 것이 된다. 한편, 특허문헌 4에서는, 상기 경화 피막은 황색의 문제가 저감되었다는 기재가 있다. 그러나, 특허문헌 4에서는, 상기 경화 피막이 블루 라이트 파장역을 포함하는 넓은 파장역에서 투과율이 낮은 것을 나타내는 데이터가 개시되어 있고, 황색의 저감은 청색 파장역의 반사율을 다른 파장역과 비교하여 상대적으로 낮춘 것에서 유래한다고 생각된다.
본 발명은, 블루 라이트를 효과적으로 차단하는 한편 가시광 영역의 광선 투과율이 높고, 또한 황색이 저감된 블루 라이트 차단 필름을 제공하는 것을 과제로 한다. 본 발명은 특히, 비스듬하게 보았을 때 황색이 저감된 상기 블루 라이트 차단 필름을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자들은, 포유류의 망막 상에 최근 새롭게 발견된 광수용기인 내인성 광감수성 망막 신경절 세포(ipRGC)가 450nm~500nm의 파장역에서 극대가 되는 광응답을 나타내는 것에 주목했다. 이 세포는 특히 개일 리듬에 관련되어 있다고 생각되고 있다. 이 파장역의 광을 선택적으로 차단함과 함께 비스듬하게 보았을 때 황색이 나오기 어려운 구성에 대하여 검토를 거듭하여, 본 발명을 완성시켰다.
즉, 본 발명은 하기의 [1]~[9]를 제공하는 것이다.
[1] 선택 반사층을 포함하고,
상기 선택 반사층은, 450nm~500nm의 파장역에 중심 파장을 갖는 선택 반사를 나타내며, 상기 선택 반사의 반값폭이 20nm~45nm이고,
상기 선택 반사층의 상기 중심 파장에 있어서의 광선 투과율이 50% 이하이며, 500nm 초과 780nm 이하의 파장역 중 어느 파장에 있어서도, 광선 투과율이 60% 이상인 블루 라이트 차단 필름.
[2] 상기 선택 반사층의 상기 중심 파장에 있어서의 광선 투과율이 30% 이하인 [1]에 기재된 블루 라이트 차단 필름.
[3] 상기 선택 반사층의 400nm 이상 450nm 미만의 파장역 중 어느 파장에 있어서도, 상기 선택 반사층의 광선 투과율이 60% 이상인 [1] 또는 [2]에 기재된 블루 라이트 차단 필름.
[4] 상기 블루 라이트 차단 필름의 법선 방향에 대하여 50°의 각도로부터 광을 입사했을 때의 광선 투과율이, 430nm~780nm의 범위 중 어느 파장에 있어서도 60% 이상인 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 블루 라이트 차단 필름.
[5] 상기 선택 반사층이 콜레스테릭 액정상을 경화한 콜레스테릭 액정층을 포함하는 [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 블루 라이트 차단 필름.
[6] 상기 선택 반사층이 우원편광을 선택 반사하는 상기 콜레스테릭 액정층과 좌원편광을 선택 반사하는 상기 콜레스테릭 액정층을 포함하는 [5]에 기재된 블루 라이트 차단 필름.
[7] 상기 콜레스테릭 액정층이, 복굴절 Δn이 0.15 미만인 액정 화합물을 포함하는 액정 조성물을 경화한 층인 [5] 또는 [6]에 기재된 블루 라이트 차단 필름.
[8] 상기 액정 화합물이 식 (I)로 나타나는 중합성 화합물인 [7]에 기재된 블루 라이트 차단 필름.
[화학식 1]
Figure pct00001
식 중,
A는, 치환기를 갖고 있어도 되는 페닐렌기 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌기를 나타내고,
L은 단결합, -CH2O-, -OCH2-, -(CH2)2OC(=O)-, -C(=O)O(CH2)2-, -C(=O)O-, -OC(=O)-, -OC(=O)O-, -CH=CH-C(=O)O-, 및 -OC(=O)-CH=CH-로 이루어지는 군으로부터 선택되는 연결기를 나타내며,
m은 3~12의 정수를 나타내고,
Sp1 및 Sp2는 각각 독립적으로, 단결합, 탄소수 1에서 20의 직쇄 혹은 분기의 알킬렌기, 및 탄소수 1에서 20의 직쇄 혹은 분기의 알킬렌기에 있어서 1개 또는 2개 이상의 -CH2-가 -O-, -S-, -NH-, -N(CH3)-, -C(=O)-, -OC(=O)-, 또는 -C(=O)O-로 치환된 기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 연결기를 나타내며,
Q1 및 Q2는 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 이하의 식 Q-1~식 Q-5로 나타나는 기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 중합성기를 나타내고, 단 Q1 및 Q2 중 어느 한쪽은 중합성기를 나타낸다.
[화학식 2]
Figure pct00002
[9] [1] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 블루 라이트 차단 필름을 포함하는 광원.
본 발명에 의하여, 블루 라이트를 효과적으로 차단하는 한편 가시광 영역의 광선 투과율이 높고, 또한 황색이 저감된 블루 라이트 차단 필름이 제공된다. 본 발명의 블루 라이트 차단 필름은 특히 비스듬하게 보았을 때 황색이 저감되고 있다. 본 발명의 블루 라이트 차단 필름을 이용하여, 사람에 대한 악영향이 적은 광 조사가 가능한 광원의 제공이 가능하다.
도 1은 실시예 1, 2 및 비교예 1의 필름의 투과 스펙트럼을 나타내는 도이다.
도 2는 실시예에서 제작한 광원에서의 블루 라이트 차단 필름의 첩합 위치를 나타내는 도이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
또한, 본 명세서에 있어서 "~"란 그 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 의미로 사용된다.
본 명세서에 있어서, 예를 들면 "45°", "평행", "수직" 혹은 "직교" 등의 각도는, 특별히 기재가 없으면, 엄밀한 각도와의 차이가 5° 미만의 범위 내인 것을 의미한다. 엄밀한 각도와의 차이는, 4° 미만인 것이 바람직하고, 3° 미만인 것이 보다 바람직하다.
본 명세서에 있어서, "(메트)아크릴레이트"는, "아크릴레이트 및 메타크릴레이트 중 어느 한쪽 또는 쌍방"의 의미로 사용된다.
본 명세서에 있어서, 원편광에 대하여 "선택적"이라고 할 때에는, 우원편광 성분 또는 좌원편광 성분 중 어느 하나의 광량이, 다른 쪽의 원편광 성분보다 많은 것을 의미한다. 구체적으로는 "선택적"이라고 할 때, 광의 원편광도는, 0.3 이상인 것이 바람직하고, 0.6 이상이 보다 바람직하며, 0.8 이상이 더 바람직하다. 실질적으로 1.0인 것이 더 바람직하다. 여기에서, 원편광도란, 광의 우원편광 성분의 강도를 IR, 좌원편광 성분의 강도를 IL로 했을 때, ｜IR-IL｜/(IR+IL)로 나타나는 값이다.
본 명세서에 있어서, 원편광에 대하여 "센스"라고 할 때에는, 우원편광이거나, 또는 좌원편광인 것을 의미한다. 원편광의 센스는, 광이 앞쪽을 향하여 다가오는 것을 바라본 경우에 전장 벡터의 선단이 시간의 경과에 따라 시계 방향으로 회전하는 경우가 우원편광이며, 반시계 방향으로 회전하는 경우가 좌원편광인 것으로서 정의된다.
본 명세서에 있어서는, 콜레스테릭 액정의 나선의 비틀림 방향에 대하여 "센스"라는 용어를 이용하는 경우도 있다. 콜레스테릭 액정의 나선의 비틀림 방향(센스)이 우측인 경우는 우원편광을 반사하여, 좌원편광을 투과하고, 센스가 좌측인 경우는 좌원편광을 반사하여, 우원편광을 투과한다.
가시광선은 전자파 중, 사람의 눈으로 보이는 파장의 광이며, 380nm~780nm의 파장역의 광을 나타낸다. 본 명세서에 있어서, 블루 라이트라고 할 때, 380nm~550nm 정도의 파장의 광을 의미한다.
본 명세서에 있어서, 소정 파장에 있어서의 "반사율"이라고 할 때, 분광 광도계를 이용하여, 상기 각 파장으로 설정했을 때의 반사율의 측정값으로 한다. 구체적으로는 분광 광도계 V-670(니혼 분코 가부시키가이샤제)을 이용하여 각 파장에 있어서의 반사율을 측정할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 가시광의 광선 투과율은, JIS A5759에 기재된 방법으로 구한 광선 투과율로 한다. 즉 분광 광도계로, 파장 380nm~780nm의 투과율을 측정하여, CIE(국제 조명 위원회) 주광 D65의 분광 분포, CIE 명순응 표준 비시감도의 파장 분포 및 파장 간격으로부터 얻어지는 중가계수를 곱하여 가중평균함으로써 광선 투과율을 구한다.
<<블루 라이트 차단 필름>>
블루 라이트 차단 필름은 블루 라이트를 차단하기 위한 필름을 의미한다.
본 발명의 블루 라이트 차단 필름은, 선택 반사층을 포함한다. 본 발명의 블루 라이트 차단 필름은, 접착층 등의 다른 층을 포함하고 있어도 된다.
블루 라이트 차단 필름은, 시트 형상 또는, 판 형상이면 되고, 곡면을 갖고 있어도 된다. 보존 시, 제조 시 등에 있어서, 롤 형상으로 되어 있어도 된다.
블루 라이트 차단 필름의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 1.0μm~300μm의 범위, 보다 바람직하게는 3.0μm~100μm의 범위이면 된다.
블루 라이트 차단 필름의 가시광의 광선 투과율은, 80% 이상인 것이 바람직하고, 85% 이상인 것이 보다 바람직하며, 90% 이상인 것이 더 바람직하고, 95% 이상인 것이 특히 바람직하다.
블루 라이트 차단 필름은, 법선 방향에 대하여, 50°의 각도로부터 광을 입사했을 때의 광선 투과율이 430nm~780nm의 범위 중 어느 파장에 있어서도, 60% 이상인 것이 바람직하고, 70% 이상인 것이 보다 바람직하며, 80% 이상인 것이 더 바람직하다.
<선택 반사층>
본 발명의 블루 라이트 차단 필름은, 선택 반사층을 포함한다. 선택 반사층은 450nm~500nm의 파장역에 중심 파장을 갖는 선택 반사를 나타낸다. 선택 반사층은, 460nm~490nm의 파장역에 중심 파장을 갖는 선택 반사를 나타내는 것이 바람직하다.
또, 상기의 선택 반사의 반값폭은 20nm~45nm이며, 40nm 미만인 것이 바람직하고, 35nm 미만인 것이 보다 바람직하며, 32nm 미만인 것이 더 바람직하고, 30nm 미만인 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 블루 라이트 차단 필름은, 블루 라이트 중, 내인성 광감수성 망막 신경절 세포(ipRGC)가 특히 관여하는 광의 파장역인 450nm~500nm의 특정 파장역의 광을 반값폭 20nm~45nm의 협대역에서 반사하는 선택 반사층을 포함함으로써, 개일 리듬으로의 영향이 큰 파장역의 블루 라이트를 차단함과 함께 가시광선 투과율이 높고 또한 황색이 저감되고 있다. 또, 이와 같은 선택 반사층을 이용한 블루 라이트 차단 필름에서는 비스듬한 방향에서 보았을 때 황색을 큰폭으로 억제할 수 있다.
선택 반사층의 선택 반사의 중심 파장과 반값폭은 이하와 같이 구할 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 선택 반사의 중심 파장은 선택 반사층의 법선 방향으로부터 측정했을 때의 중심 파장을 의미한다.
니혼 분코(주)제 분광 광도계 V-670을 이용하여 선택 반사층의 투과 스펙트럼(콜레스테릭 액정층의 법선 방향으로부터 측정한 것)을 측정하면, 투과율의 저하 피크가 보인다. 이 저하 피크의 가장 낮은 투과율과 550±10nm에 있어서의 투과율 평균의 중간의 투과율이 되는 2개의 파장 중, 단파장 측의 파장의 값을 λl(nm), 장파장 측의 파장의 값을 λh(nm)로 하면, 선택 반사의 중심 파장과 반값폭은 하기 식으로 나타낼 수 있다.
선택 반사 중심 파장=(λl+λh)/2
반값폭=(λh-λl)
선택 반사층의 선택 반사 중심 파장에 있어서의 선택 반사층의 광선 투과율은 50% 이하이며, 30% 이하인 것이 바람직하다. 또, 선택 반사층은 500nm 초과 780nm 이하의 파장역 중 어느 파장에 있어서도, 광선 투과율이 60% 이상이며, 70% 이상인 것이 바람직하고, 80% 이상인 것이 보다 바람직하며, 90% 이상인 것이 더 바람직하다. 또한, 400nm 이상 450nm 미만의 어느 파장에 있어서도, 광선 투과율이 60% 이상인 것이 바람직하고, 70% 이상인 것이 보다 바람직하며, 80% 이상인 것이 더 바람직하고, 90% 이상인 것이 특히 바람직하다. 본 명세서에 있어서, 특정 파장에 있어서의 광선 투과율은, 선택 반사층이 없을 때의 광 강도를 니혼 분코(주)제 분광 광도계 V-670을 이용하여 측정하며, 그에 대한 선택 반사층이 있을 때의 광 강도의 비이다.
선택 반사층으로서는, 예를 들면 콜레스테릭 액정층을 포함하는 층 또는 유기층의 적층체를 포함하는 간섭막 등을 이용할 수 있다. 선택 반사층으로서는, 콜레스테릭 액정층을 포함하는 층을 이용하는 것이 바람직하다.
[콜레스테릭 액정층]
선택 반사층이, 콜레스테릭 액정층을 포함하는 층일 때, 선택 반사층은 콜레스테릭 액정층을 1층만 포함하고 있어도 되고, 2층 이상 포함하고 있어도 된다. 이때, 선택 반사층은, 콜레스테릭 액정층 외에 배향층 등의 다른 층을 포함하고 있어도 되고, 콜레스테릭 액정층만으로 이루어져 있어도 된다. 복수의 콜레스테릭 액정층은, 인접하는 콜레스테릭 액정층과 직접 접하고 있는 것이 바람직하다.
콜레스테릭 액정층을 포함하는 선택 반사층의 두께는 바람직하게는 1.0μm~300μm의 범위, 보다 바람직하게는 3.0μm~100μm의 범위이면 된다.
본 명세서에 있어서, 콜레스테릭 액정층은 콜레스테릭 액정상을 고정한 층을 의미한다. 콜레스테릭 액정층을 간단히 액정층이라고 하는 경우도 있다.
콜레스테릭 액정상은, 특정 파장역에 있어서 우원편광 또는 좌원편광 중 어느 한쪽의 센스의 원편광을 선택적으로 반사시킴과 함께 다른 쪽의 센스의 원편광을 선택적으로 투과하는 원편광 선택 반사를 나타내는 것이 알려져 있다.
원편광 선택 반사성을 나타내는 콜레스테릭 액정상을 고정한 층을 포함하는 필름으로서, 중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물로 형성된 필름은 종래부터 많이 알려져 있고, 콜레스테릭 액정층에 대해서는, 그들 종래 기술을 참조할 수 있다.
콜레스테릭 액정층은, 콜레스테릭 액정상으로 되어 있는 액정 화합물의 배향이 유지되어 있는 층이면 되고, 전형적으로는, 중합성 액정 화합물을 콜레스테릭 액정상의 배향 상태로 한 후, 자외선 조사, 가열 등에 의하여 중합, 경화하여, 유동성이 없는 층을 형성하며, 동시에, 또 외장이나 외력에 의하여 배향 형태에 변화를 발생시키지 않는 상태로 변화한 층이면 된다. 또한, 콜레스테릭 액정층에 있어서는, 콜레스테릭 액정상의 광학적 성질이 층 중에 있어서 유지되고 있으면 충분하고, 층 중의 액정 화합물은 더이상 액정성을 나타내지 않아도 된다. 예를 들면, 중합성 액정 화합물은, 경화 반응에 의하여 고분자량화하여, 이미 액정성을 잃고 있어도 된다.
본 발명의 블루 라이트 차단 필름 중의 선택 반사층은, 450nm~500nm의 파장역에 선택 반사의 중심 파장을 갖는 콜레스테릭 액정층을 포함하고 있으면 된다.
콜레스테릭 액정층의 중심 파장 λ는, 콜레스테릭상에 있어서의 나선 구조의 피치 P(=나선의 주기)에 의존하여, 콜레스테릭 액정층의 평균 굴절률 n과 λ=n×P의 관계에 따른다.
상기 λ=n×P의 식으로부터 알 수 있는 바와 같이, 콜레스테릭 액정층의 평균 굴절률 n 또는 나선 구조의 피치를 조절함으로써, 선택 반사의 중심 파장을 조정할 수 있다.
콜레스테릭 액정상의 피치는 중합성 액정 화합물과 함께 이용하는 카이랄제의 종류, 또는 그 첨가 농도에 의존하기 때문에, 이들을 조정함으로써 원하는 피치를 얻을 수 있다. 또한, 나선 센스나 피치의 측정법에 대해서는 "액정 화학 실험 입문 "일본 액정 학회 편 시그마 슛판 2007년 출판, 46페이지, 및 "액정 편람" 액정 편람 편집 위원회 마루젠 196페이지에 기재된 방법을 이용할 수 있다.
구체적으로는, 콜레스테릭 액정상의 피치는, P=1/(β·c)로 나타낼 수 있다. 여기에서, c는 카이랄제의 농도, β는 카이랄제가 액정을 비트는 힘의 지표이며, Helical Twisting Power(HTP)라고 불리는 지표이다. HTP는, 카이랄제와 액정 화합물을 포함하는 중합성 액정 조성물로 형성된 콜레스테릭 액정층의, 선택 반사 파장 λ와, 평균 굴절률 n, 및 첨가한 카이랄제 농도 c(질량%)로부터, 식 HTP=n/(λ×0.01×c)를 이용하여 산출할 수 있다.
본 발명의 블루 라이트 차단 필름 중의 선택 반사층은, 다른 나선 센스의 콜레스테릭 액정층을 포함하고 있어도 된다. 우원편광을 선택 반사하는 콜레스테릭 액정층과 좌원편광을 선택 반사하는 콜레스테릭 액정층을 포함하고 있어도 된다. 이들 층은, 선택 반사의 중심 파장의 차이가 10nm 이하인 것이 바람직하고, 5nm 이하인 것이 보다 바람직하다. 이들 층의 선택 반사의 중심 파장은 실질적으로 동일한 것이 바람직하다. 선택 반사의 중심 파장의 차이가 상기의 범위인 우원편광을 선택 반사하는 콜레스테릭 액정층과 좌원편광을 선택 반사하는 콜레스테릭 액정층을 포함함으로써, 450nm~500nm의 파장역의 광선 투과율이 보다 낮은 선택 반사층이 되어, 개일 리듬으로의 영향이 큰 파장역의 블루 라이트를 보다 큰폭으로 차단하는 블루 라이트 차단 필름의 제작이 가능하다.
선택 반사의 중심 파장이 동일하고, 다른 나선 센스의 콜레스테릭 액정층은, 야기하는 나선 센스가 다른 카이랄제를 포함하는 것 이외에는 동일한 조성의 액정 조성물을 이용하여 후술하는 방법으로 제작할 수 있다.
본 발명의 블루 라이트 차단 필름 중의 선택 반사층은, 450nm~500nm의 파장역에 중심 파장을 갖는 선택 반사에 있어서 반값폭이 20nm~45nm이다. 이로 인하여 콜레스테릭 액정층은 450nm~500nm의 파장역에 중심 파장을 갖는 선택 반사에 있어서 반값폭이 20nm~45nm인 것이 바람직하다.
선택 반사를 나타내는 선택 반사의 반값폭 Δλ(nm)는, 액정 화합물의 복굴절 Δn과 상기 피치 P에 의존하여, Δλ=Δn×P의 관계에 따른다. 이로 인하여, Δn을 조정하여 반값폭을 20nm~45nm로 제어할 수 있다. Δn의 조정은 중합성 액정 화합물의 종류나 그 혼합 비율을 조정하거나, 배향 고정 시의 온도를 제어함으로써 행할 수 있다. 특히, 복굴절 Δn이 0.15 미만인 저복굴절성 액정 화합물을 이용하는 것이 바람직하다.
콜레스테릭 액정층에 대하여 비스듬하게 광이 입사하는 경우는, 외관상의 선택 반사의 중심 파장이 단파장 측으로 시프트한다. 구체적으로는, 굴절률 n2의 콜레스테릭 액정층 중에서 콜레스테릭 액정층의 법선 방향(콜레스테릭 액정층의 나선축 방향)에 대하여 광선이 θ2의 각도로 통과할 때의 외관상의 선택 반사의 중심 파장을 λd로 할 때, λd는 이하의 식으로 나타난다.
λd=n2×P×cosθ2
따라서, 콜레스테릭 액정층의 선택 반사의 중심 파장이 450nm~500nm의 파장역에 있는 경우, 비스듬한 방향에서 보았을 때(예를 들면 법선 방향에 대하여, 50°의 각도로부터 관찰했을 때), 선택 반사의 중심 파장의 파장역은 단파장 측의 380nm~420nm 정도인, 사람의 시감도가 낮은 파장역으로 시프트한다. 본 발명의 블루 라이트 차단 필름은, 특히 선택 반사의 반값폭이 작기 때문에, 상기 시프트 후에는 황색이 더 억제된다.
유기층의 적층체를 포함하는 간섭막을 이용한 경우도 마찬가지로 비스듬한 방향에서 보았을 때 블루 라이트 차단 필름의 황색을 억제할 수 있다.
[콜레스테릭 액정층의 제작 방법]
콜레스테릭 액정층의 형성에 이용하는 재료로서는, 중합성 액정 화합물을 포함하는 액정 조성물을 들 수 있다. 액정 조성물은, 카이랄제(광학 활성 화합물)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 필요에 따라 추가로 계면활성제나 중합 개시제 등과 혼합하고 필요에 따라 용매에 용해한 상기 액정 조성물을, 지지체, 가지지체, 배향막, 하층이 되는 콜레스테릭 액정층 등에 도포하며, 배향 숙성 후, 액정 조성물의 경화에 의하여 고정화하여 콜레스테릭 액정층을 형성할 수 있다.
(중합성 액정 화합물)
중합성 액정 화합물로서는, 봉상 액정 화합물을 이용하면 된다.
봉상의 중합성 액정 화합물의 예로서는, 봉상 네마틱 액정 화합물을 들 수 있다. 봉상 네마틱 액정 화합물로서는, 아조메타인류, 아족시류, 사이아노바이페닐류, 사이아노페닐에스터류, 벤조산 에스터류, 사이클로헥세인카복실산 페닐에스터류, 사이아노페닐사이클로헥세인류, 사이아노 치환 페닐피리미딘류, 알콕시 치환 페닐피리미딘류, 페닐다이옥세인류, 톨란류 및 알켄일사이클로헥실벤조나이트릴류가 바람직하게 이용된다. 저분자 액정 화합물뿐만 아니라, 고분자 액정 화합물도 이용할 수 있다.
중합성 액정 화합물은, 중합성기를 액정 화합물에 도입함으로써 얻어진다. 중합성기의 예에는, 불포화 중합성기, 에폭시기, 및 아지리딘일기가 포함되며, 불포화 중합성기가 바람직하고, 에틸렌성 불포화 중합성기가 특히 바람직하다. 중합성기는 다양한 방법으로, 액정 화합물의 분자 중에 도입할 수 있다. 중합성 액정 화합물이 갖는 중합성기의 개수는, 바람직하게는 1~6개, 보다 바람직하게는 1~3개이다. 중합성 액정 화합물의 예는, Makromol. Chem., 190권, 2255페이지(1989년), Advanced Materials 5권, 107페이지(1993년), 미국 특허공보 제4683327호, 동 5622648호, 동 5770107호, 국제 공개공보 WO95/022586, WO95/024455, WO97/000600, WO98/023580, WO98/052905, 일본 공개특허공보 평1-272551호, 동 6-016616호, 동 7-110469호, 동 11-080081호, 및 일본 공개특허공보 2001-328973호 등에 기재된 화합물이 포함된다. 2종류 이상의 중합성 액정 화합물을 병용해도 된다. 2종류 이상의 중합성 액정 화합물을 병용하면, 배향 온도를 저하시킬 수 있다.
또, 액정 조성물 중의 중합성 액정 화합물의 첨가량은, 액정 조성물의 고형분 질량(용매를 제외한 질량)에 대하여, 80~99.9질량%인 것이 바람직하고, 85~99.5질량%인 것이 보다 바람직하며, 90~99질량%인 것이 특히 바람직하다.
(저복굴절성)
상술한 바와 같이, 콜레스테릭 액정층 형성을 위한 액정 조성물은, 중합성 액정 화합물로서 저복굴절성 액정 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 저복굴절성 액정 화합물을 이용함으로써, 반값폭이 20nm~45nm인 콜레스테릭 액정층을 제작할 수 있다. 저복굴절성 액정 화합물은 복굴절 Δn이 0.15 미만인 것이 바람직하고, 0.13 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.08 이하인 것이 더 바람직하다. 화합물의 복굴절(Δn)은, 액정 편람(액정 편람 편집 위원회)의 p. 202에 기재된 방법에 따라 측정한 것으로 한다. 구체적으로는, 액정 화합물을 쐐기형 셀에 주입하여, 파장 550nm의 광을 조사하고, 투과광의 굴절각을 측정함으로써, 60℃에 있어서의 Δn을 구할 수 있다.
또한, 액정 조성물이 복수의 중합성 액정 화합물을 포함할 때에는, 그 복수의 중합성 액정 화합물의 혼합물에 대하여 상기와 같이 복굴절을 측정했을 때의 값이 상기와 같이, 0.15 미만으로 되어 있는 것이 바람직하다.
또, 콜레스테릭 액정층 형성을 위한 액정 조성물이, 저복굴절성인 것이 바람직하다. 예를 들면, 콜레스테릭 액정층 형성을 위한 액정 조성물로부터 카이랄제만을 제외한 것에 대응하는 조성물로 형성한 1축 배향 상태의 액정상을 50℃에서 중합한 층의 정면 위상차(Re)와 두께(d)의 비로부터 산출한 파장 550nm에 있어서의 Δn(Re/d)가 0.040~0.110인 것이 바람직하다. 정면 위상차는 AXOMETRICS사제의 AxoScan으로 측정할 수 있다.
저복굴절성 액정 화합물의 예로서는, 국제 공개공보 WO2015/115390, WO2015/147243, WO2016/035873, 일본 공개특허공보 2015-163596호, 일본 공개특허공보 2016-053149호에 기재된 화합물을 들 수 있다. 반값폭이 작은 선택 반사층을 부여하는 액정 조성물에 대해서는, WO2016/047648의 기재도 참조할 수 있다.
액정 화합물은, WO2016/047648에 기재된 이하 식 (I)로 나타나는 중합성 화합물인 것도 바람직하다.
[화학식 3]
Figure pct00003
식 중, A는, 치환기를 갖고 있어도 되는 페닐렌기 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌기를 나타내고,
L은 단결합, -CH2O-, -OCH2-, -(CH2)2OC(=O)-, -C(=O)O(CH2)2-, -C(=O)O-, -OC(=O)-, -OC(=O)O-, -CH=CH-C(=O)O-, 및 -OC(=O)-CH=CH-로 이루어지는 군으로부터 선택되는 연결기를 나타내며,
m은 3~12의 정수를 나타내고,
Sp1 및 Sp2는 각각 독립적으로, 단결합, 탄소수 1에서 20의 직쇄 혹은 분기의 알킬렌기, 및 탄소수 1에서 20의 직쇄 혹은 분기의 알킬렌기에 있어서 1개 또는 2개 이상의 -CH2-가 -O-, -S-, -NH-, -N(CH3)-, -C(=O)-, -OC(=O)-, 또는 -C(=O)O-로 치환된 기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 연결기를 나타내며,
Q1 및 Q2는 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 이하의 식 Q-1~식 Q-5로 나타나는 기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 중합성기를 나타내고, 단 Q1 및 Q2 중 어느 한쪽은 중합성기를 나타낸다.
[화학식 4]
Figure pct00004
식 (I) 중의, 페닐렌기는 1,4-페닐렌기인 것이 바람직하다.
페닐렌기 및 트랜스-1,4-사이클로헥실렌기에 대하여 "치환기를 갖고 있어도 된다"고 할 때의 치환기는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 알킬기, 사이클로알킬기, 알콕시기, 알킬에터기, 아마이드기, 아미노기, 및 할로젠 원자와, 상기의 치환기를 2개 이상 조합하여 구성되는 기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기를 들 수 있다. 또, 치환기의 예로서는, 후술하는 -C(=O)-X3-Sp3-Q3으로 나타나는 치환기를 들 수 있다. 페닐렌기 및 트랜스-1,4-사이클로헥실렌기는, 치환기를 1~4개 갖고 있어도 된다. 2개 이상의 치환기를 가질 때, 2개 이상의 치환기는 서로 동일해도 되고 달라도 된다.
본 명세서에 있어서, 알킬기는 직쇄상 또는 분지쇄상 중 어느 것이어도 된다. 알킬기의 탄소수는 1~30이 바람직하고, 1~10이 보다 바람직하며, 1~6이 특히 바람직하다. 알킬기의 예로서는, 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, sec-뷰틸기, tert-뷰틸기, n-펜틸기, 아이소펜틸기, 네오펜틸기, 1,1-다이메틸프로필기, n-헥실기, 아이소헥실기, 직쇄상 또는 분지쇄상의 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 또는 도데실기를 들 수 있다. 알킬기에 관한 상기 설명은 알킬기를 포함하는 알콕시기에 있어서도 동일하다. 또, 본 명세서에 있어서, 알킬렌기라고 할 때의 알킬렌기의 구체예로서는, 상기의 알킬기의 예 각각에 있어서, 임의의 수소 원자를 1개 제거하여 얻어지는 2가의 기 등을 들 수 있다. 할로젠 원자로서는, 불소 원자, 염소 원자, 브로민 원자, 및 아이오딘 원자를 들 수 있다.
본 명세서에 있어서, 사이클로알킬기의 탄소수는, 3~20이 바람직하고, 5 이상이 보다 바람직하며, 또 10 이하가 바람직하고, 8 이하가 보다 바람직하며, 6 이하가 더 바람직하다. 사이클로알킬기의 예로서는, 사이클로프로필기, 사이클로뷰틸기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 사이클로헵틸기, 사이클로옥틸기를 들 수 있다.
페닐렌기 및 트랜스-1,4-사이클로헥실렌기가 갖고 있어도 되는 치환기로서는 특히, 알킬기, 및 알콕시기, -C(=O)-X3-Sp3-Q3으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기가 바람직하다. 여기에서, X3은 단결합, -O-, -S-, 혹은 -N(Sp4-Q4)-를 나타내거나, 또는 Q3 및 Sp3과 함께 환구조를 형성하고 있는 질소 원자를 나타낸다. Sp3, Sp4는 각각 독립적으로, 단결합, 탄소수 1에서 20의 직쇄 혹은 분기의 알킬렌기, 및 탄소수 1에서 20의 직쇄 혹은 분기의 알킬렌기에 있어서 1개 또는 2개 이상의 -CH2-가 -O-, -S-, -NH-, -N(CH3)-, -C(=O)-, -OC(=O)-, 또는 -C(=O)O-로 치환된 기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 연결기를 나타낸다.
Q3 및 Q4는 각각 독립적으로, 수소 원자, 사이클로알킬기, 사이클로알킬기에 있어서 1개 혹은 2개 이상의 -CH2-가 -O-, -S-, -NH-, -N(CH3)-, -C(=O)-, -OC(=O)-, 혹은 -C(=O)O-로 치환된 기, 또는 식 Q-1~식 Q-5로 나타나는 기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나의 중합성기를 나타낸다.
사이클로알킬기에 있어서 1개 또는 2개 이상의 -CH2-가 -O-, -S-, -NH-, -N(CH3)-, -C(=O)-, -OC(=O)-, 또는 -C(=O)O-로 치환된 기로서, 구체적으로는, 테트라하이드로퓨란일기, 피롤리딘일기, 이미다졸리딘일기, 피라졸리딘일기, 피페리딜기, 피페라진일기, 모폴린일기 등을 들 수 있다. 치환 위치는 특별히 한정되지 않는다. 이들 중, 테트라하이드로퓨란일기가 바람직하고, 특히 2-테트라하이드로퓨란일기가 바람직하다.
식 (I)에 있어서, L은 단결합, -CH2O-, -OCH2-, -(CH2)2OC(=O)-, -C(=O)O(CH2)2-, -C(=O)O-, -OC(=O)-, -OC(=O)O-, -CH=CH-C(=O)O-, -OC(=O)-CH=CH-로 이루어지는 군으로부터 선택되는 연결기를 나타낸다. L은 -C(=O)O- 또는 -OC(=O)-인 것이 바람직하다. m개의 L은 서로 동일해도 되고 달라도 된다.
Sp1, Sp2는 각각 독립적으로, 단결합, 탄소수 1에서 20의 직쇄 혹은 분기의 알킬렌기, 및 탄소수 1에서 20의 직쇄 혹은 분기의 알킬렌기에 있어서 1개 또는 2개 이상의 -CH2-가 -O-, -S-, -NH-, -N(CH3)-, -C(=O)-, -OC(=O)-, 또는 -C(=O)O-로 치환된 기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 연결기를 나타낸다. Sp1 및 Sp2는 각각 독립적으로, 양 말단에 각각 -O-, -OC(=O)-, 및 -C(=O)O-로 이루어지는 군으로부터 선택되는 연결기가 결합한 탄소수 1에서 10의 직쇄의 알킬렌기, -OC(=O)-, -C(=O)O-, -O-, 및 탄소수 1에서 10의 직쇄의 알킬렌기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 기를 1 또는 2 이상 조합하여 구성되는 연결기인 것이 바람직하고, 양쪽 모두의 말단에 -O-가 각각 결합한 탄소수 1에서 10의 직쇄의 알킬렌기인 것이 바람직하다.
Q1 및 Q2는 각각 독립적으로, 수소 원자, 혹은 상기의 식 (Q-1)~식 (Q-5)로 나타나는 기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 중합성기를 나타내고, 단 Q1 및 Q2 중 어느 한쪽은 중합성기를 나타낸다.
중합성기로서는, 아크릴로일기(식 Q-1) 또는 메타크릴로일기(식 Q-2)가 바람직하다.
식 (I) 중, m은 3~12의 정수를 나타내고, 3~9의 정수인 것이 바람직하며, 3~7의 정수인 것이 보다 바람직하고, 3~5의 정수인 것이 더 바람직하다.
식 (I)로 나타나는 중합성 화합물은, A로서 치환기를 갖고 있어도 되는 페닐렌기를 적어도 하나 및 치환기를 갖고 있어도 되는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌기를 적어도 하나 포함하는 것이 바람직하다. 식 (I)로 나타나는 중합성 화합물은, A로서 치환기를 갖고 있어도 되는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌기를 1~4개 포함하는 것이 바람직하고, 1~3개 포함하는 것이 보다 바람직하며, 2 또는 3개 포함하는 것이 더 바람직하다. 또, 식 (I)로 나타나는 중합성 화합물은, A로서 치환기를 갖고 있어도 되는 페닐렌기를 1개 이상 포함하는 것이 바람직하고, 1~4개 포함하는 것이 보다 바람직하며, 1~3개 포함하는 것이 더 바람직하고, 2개 또는 3개 포함하는 것이 특히 바람직하다.
식 (I)에 있어서, A로 나타나는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌기의 수를 m으로 나눈 수를 mc로 했을 때, 0.1<mc<0.9인 것이 바람직하고, 0.3<mc<0.8인 것이 보다 바람직하며, 0.5<mc<0.7인 것이 더 바람직하다. 액정 조성물이 0.5<mc<0.7인 식 (I)로 나타나는 중합성 화합물과 함께, 0.1<mc<0.3인 식 (I)로 나타나는 중합성 화합물을 포함하는 것도 바람직하다.
식 (I)로 나타나는 중합성 화합물의 예로서 구체적으로는, WO2016/047648의 단락 0051~0058에 기재된 화합물 외에, 일본 공개특허공보 2013-112631호, 일본 공개특허공보 2010-070543호, 일본 특허공보 4725516호, 국제 공개공보 WO2015/115390, WO2015/147243, WO2016/035873, 일본 공개특허공보 2015-163596호, 및 일본 공개특허공보 2016-053149호에 기재된 화합물 등을 들 수 있다.
(카이랄제: 광학 활성 화합물)
액정 조성물은 카이랄제를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 카이랄제는 콜레스테릭 액정상의 나선 구조를 야기하는 기능을 갖는다. 카이랄 화합물은, 화합물에 의하여 야기하는 나선 센스 또는 나선 피치가 다르기 때문에, 목적에 따라 선택하면 된다.
카이랄제로서는, 특별히 제한은 없고, 공지의 화합물을 이용할 수 있다. 카이랄제의 예로서는, 액정 디바이스 핸드북(제3장 4-3항, TN, STN용 카이랄제, 199페이지, 일본 학술 진흥회 제142 위원회 편, 1989에 기재), 일본 공개특허공보 2003-287623호, 일본 공개특허공보 2002-302487호, 일본 공개특허공보 2002-080478호, 일본 공개특허공보 2002-080851호, 일본 공개특허공보 2010-181852호 또는 일본 공개특허공보 2014-034581호의 각 공보에 기재된 화합물을 들 수 있다.
카이랄제는, 일반적으로 부제(不齊) 탄소 원자를 포함하지만, 부제 탄소 원자를 포함하지 않는 축성 부제 화합물 혹은 면성 부제 화합물도 카이랄제로서 이용할 수 있다. 축성 부제 화합물 또는 면성 부제 화합물의 예에는, 바이나프틸, 헤리센, 파라사이클로페인 및 이들 유도체가 포함된다. 카이랄제는, 중합성기를 갖고 있어도 된다. 카이랄제와 액정 화합물이 모두 중합성기를 갖는 경우는, 중합성 카이랄제와 중합성 액정 화합물의 중합 반응에 의하여, 중합성 액정 화합물로부터 유도되는 반복 단위와, 카이랄제로부터 유도되는 반복 단위를 갖는 폴리머를 형성할 수 있다. 이 양태에서는, 중합성 카이랄제가 갖는 중합성기는, 중합성 액정 화합물이 갖는 중합성기와 동종의 기인 것이 바람직하다. 따라서, 카이랄제의 중합성기도, 불포화 중합성기, 에폭시기 또는 아지리딘일기인 것이 바람직하고, 불포화 중합성기인 것이 더 바람직하며, 에틸렌성 불포화 중합성기인 것이 특히 바람직하다.
또, 카이랄제는, 액정 화합물이어도 된다.
카이랄제로서는, 아이소소바이드 유도체, 아이소만나이드 유도체, 또는 바이나프틸 유도체를 바람직하게 이용할 수 있다. 아이소소바이드 유도체로서는, BASF사제의 LC-756 등의 시판품을 이용해도 된다.
액정 조성물에 있어서의, 카이랄제의 함유량은, 중합성 액정 화합물의 총 몰량에 대하여 0.01몰%~200몰%가 바람직하고, 1.0몰%~30몰%가 보다 바람직하다.
(중합 개시제)
액정 조성물은, 중합 개시제를 포함하는 것이 바람직하다. 자외선 조사에 의하여 중합 반응을 진행시키는 양태에서는, 사용하는 중합 개시제는, 자외선 조사에 의하여 중합 반응을 개시 가능한 광중합 개시제인 것이 바람직하고, 특히 라디칼 광중합 개시제가 바람직하다. 라디칼 광중합 개시제의 예에는, α-카보닐 화합물(미국 특허공보 제2367661호, 동 2367670호의 각 명세서 기재), 아실로인에터(미국 특허공보 제2448828호 기재), α-탄화 수소 치환 방향족 아실로인 화합물(미국 특허공보 제2722512호 기재), 다핵 퀴논 화합물(미국 특허공보 제3046127호, 동 2951758호의 각 명세서 기재), 트라이아릴이미다졸 다이머와 p-아미노페닐케톤의 조합(미국 특허공보 제3549367호 기재), 아크리딘 및 페나진 화합물(일본 공개특허공보 소60-105667호, 미국 특허공보 제4239850호 기재), 아실포스핀옥사이드 화합물(일본 공고특허공보 소63-040799호, 일본 공고특허공보 평5-029234호, 일본 공개특허공보 평10-095788호, 일본 공개특허공보 평10-029997호 기재), 옥심 화합물(일본 공고특허공보 소63-040799호, 일본 공고특허공보 평5-029234호, 일본 공개특허공보 평10-095788호, 일본 공개특허공보 평10-029997호, 일본 공개특허공보 2001-233842호, 일본 공개특허공보 2000-080068호, 일본 공개특허공보 2006-342166호, 일본 공개특허공보 2013-114249호, 일본 공개특허공보 2014-137466호, 일본 특허공보 4223071호, 일본 공개특허공보 2010-262028호, 일본 공표특허공보 2014-500852호 각 공보 기재) 및 옥사다이아졸 화합물(미국 특허공보 제4212970호 기재) 등을 들 수 있다. 예를 들면, 일본 공개특허공보 2012-208494호의 단락 0500~0547의 기재도 참조할 수 있다.
중합 개시제로서는, 아실포스핀옥사이드 화합물 또는 옥심 화합물을 이용하는 것도 바람직하다.
아실포스핀옥사이드 화합물로서는, 예를 들면 시판품의 BASF 재팬 가부시키가이샤제의 IRGACURE819(화합물명: 비스(2,4,6-트라이메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드)를 이용할 수 있다. 옥심 화합물로서는, IRGACURE OXE 01(BASF사제), IRGACURE OXE 02(BASF사제), TR-PBG-304(창저우 강력 전자 신재료 유한공사(Changzhou Tronly New Electronic Materials Co., Ltd.)제), 아데카 아클즈 NCI-831, 아데카 아클즈 NCI-930(ADEKA사제), 아데카 아클즈 NCI-831(ADEKA사제) 등의 시판품을 이용할 수 있다.
중합 개시제는, 1종만 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
액정 조성물 중의 중합 개시제의 함유량은, 중합성 액정 화합물의 함유량에 대하여 0.1~20질량%인 것이 바람직하고, 0.5질량%~5.0질량%인 것이 더 바람직하다.
(가교제)
액정 조성물은, 경화 후의 막강도 향상, 내구성 향상을 위하여, 임의로 가교제를 함유하고 있어도 된다. 가교제로서는, 자외선, 열, 습기 등으로 경화하는 것을 적합하게 사용할 수 있다.
가교제로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들면 트라이메틸올프로페인트라이(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트라이(메트)아크릴레이트 등의 다관능 아크릴레이트 화합물; 글리시딜(메트)아크릴레이트, 에틸렌글라이콜다이글리시딜에터 등의 에폭시 화합물; 2,2-비스하이드록시메틸뷰탄올-트리스[3-(1-아지리딘일)프로피오네이트], 4,4-비스(에틸렌이미노카보닐아미노)다이페닐메테인 등의 아지리딘 화합물; 헥사메틸렌다이아이소사이아네이트, 뷰렛형 아이소사이아네이트 등의 아이소사이아네이트 화합물; 옥사졸린기를 측쇄에 갖는 폴리옥사졸린 화합물; 바이닐트라이메톡시실레인, N-(2-아미노에틸)3-아미노프로필트라이메톡시실레인 등의 알콕시실레인 화합물 등을 들 수 있다. 또, 가교제의 반응성에 따라 공지의 촉매를 이용할 수 있고, 막강도 및 내구성 향상에 더하여 생산성을 향상시킬 수 있다. 이들은, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
액정 조성물의 가교제의 함유량은, 3.0질량%~20질량%가 바람직하고, 5.0질량%~15질량%가 보다 바람직하다. 가교제의 함유량이 3.0질량% 이상이면, 가교 밀도 향상의 효과를 얻을 수 있다. 또, 20질량% 이하로 함으로써, 형성되는 층의 안정성을 유지할 수 있다.
(배향 제어제)
액정 조성물 중에는, 안정적으로 또는 신속히 플레이너 배향으로 하기 위하여 기여하는 배향 제어제를 첨가해도 된다. 배향 제어제의 예로서는 일본 공개특허공보 2007-272185호의 단락 0018~0043 등에 기재된 불소 (메트)아크릴레이트계 폴리머, 일본 공개특허공보 2012-203237호의 단락 0031~0034 등에 기재된 식 (I)~(IV)로 나타나는 화합물 등을 들 수 있다.
또한, 배향 제어제로서는 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
액정 조성물 중에 있어서의, 배향 제어제의 첨가량은, 중합성 액정 화합물의 전체 질량에 대하여 0.01질량%~10질량%가 바람직하고, 0.01질량%~5.0질량%가 보다 바람직하며, 0.02질량%~1.0질량%가 특히 바람직하다.
(그 외의 첨가제)
그 외에, 액정 조성물은, 도막의 표면 장력을 조정하여 두께를 균일하게 하기 위한 계면활성제, 및 중합성 모노머 등의 다양한 첨가제로부터 선택되는 적어도 1종을 함유하고 있어도 된다. 또, 액정 조성물 중에는, 필요에 따라, 추가로 중합 금지제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 광안정화제, 색재, 금속 산화물 미립자 등을, 광학적 성능을 저하시키지 않는 범위에서 첨가할 수 있다.
(용매)
액정 조성물의 조제에 사용하는 용매로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 유기 용매가 바람직하게 이용된다.
유기 용매로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들면 케톤류, 알킬할라이드류, 아마이드류, 설폭사이드류, 헤테로환 화합물, 탄화 수소류, 에스터류, 에터류 등을 들 수 있다. 이들은, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서도, 환경에 대한 부하를 고려한 경우에는 케톤류가 특히 바람직하다.
(도포, 배향, 중합)
가지지체, 배향막, 하층이 되는 콜레스테릭 액정층 등으로의 액정 조성물의 도포 방법은, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들면 와이어 바 코팅법, 커튼 코팅법, 압출 코팅법, 다이렉트 그라비어 코팅법, 리버스 그라비어 코팅법, 다이 코팅법, 스핀 코팅법, 딥 코팅법, 스프레이 코팅법, 슬라이드 코팅법 등을 들 수 있다. 또, 별도 지지체 상에 도설한 액정 조성물을 전사하는 것에 의해서도 실시할 수 있다. 도포한 액정 조성물을 가열함으로써, 액정 분자를 콜레스테릭 배향시킨다. 콜레스테릭 배향 시에, 가열 온도는 200℃ 이하가 바람직하고, 130℃ 이하가 보다 바람직하다. 이 배향 처리에 의하여, 중합성 액정 화합물이 필름면에 대하여 실질적으로 수직인 방향으로 나선축을 갖도록 비틀림 배향하고 있는 광학 박막이 얻어진다.
배향시킨 액정 화합물은, 추가로 중합시켜, 액정 조성물을 경화할 수 있다. 중합은, 열중합, 광 조사를 이용하는 광중합 중 어느 것이어도 되지만, 광중합이 바람직하다. 광 조사는, 자외선을 이용하는 것이 바람직하다. 조사 에너지는, 20mJ/cm2~50J/cm2가 바람직하고, 100mJ/cm2~1,500mJ/cm2가 보다 바람직하다. 광중합 반응을 촉진시키기 위하여, 가열 조건하 또는 질소 분위기하에서 광 조사를 실시해도 된다. 조사 자외선 파장은 350nm~430nm가 바람직하다. 중합 반응률은 안정성의 관점에서 높은 것이 바람직하고, 70% 이상이 바람직하며, 80% 이상이 보다 바람직하다. 중합 반응률은, 중합성기의 소비 비율을 IR 흡수 스펙트럼을 이용하여 측정함으로써, 결정할 수 있다.
개개의 콜레스테릭 액정층의 두께는, 상기 특성을 나타내는 범위이면, 특별히 한정되지는 않지만, 바람직하게는 1.0μm 이상 150μm 이하의 범위, 보다 바람직하게는 4.0μm 이상 100μm 이하의 범위이면 된다.
(가지지체, 지지체)
액정 조성물은, 지지체, 가지지체, 또는 지지체 혹은 가지지체 표면에 형성된 배향층의 표면에 도포되어 층 형성되어도 된다.
가지지체 또는 가지지체 및 배향층은, 층 형성 후에 박리되면 된다. 예를 들면, 선택 반사층을 용도에 따른 기재에 접착 후, 박리되는 것이면 된다. 가지지체는, 기재에 접착될 때까지, 보호 필름으로서 기능하고 있어도 된다.
지지체는 박리되지 않고, 블루 라이트 차단 필름을 구성하는 층으로서 남아 있어도 된다.
가지지체 및 지지체의 예로서는, 플라스틱 필름 또는 유리판을 들 수 있다. 플라스틱 필름의 재료의 예로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 폴리에스터, 에폭시 수지, 폴리아마이드, 트라이아세틸셀룰로스 등의 셀룰로스 유도체, 실리콘, 스타이렌 수지, 다이에틸렌글라이콜비스알릴카보네이트 수지(CR-39), 폴리유레테인 수지, 싸이오유레테인 수지, 에피설파이드 수지, 폴리카보네이트 수지, (메트)아크릴 수지, 폴리올레핀 수지 등을 들 수 있다. 가지지체로서는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름이 바람직하고, 지지체로서는 트라이아세틸셀룰로스 필름이 바람직하다.
가지지체 및 지지체의 두께는 10μm~10mm 정도이면 되고, 바람직하게는 100μm~5mm이며, 보다 바람직하게는 200μm~2mm이고, 더 바람직하게는 500μm~1000μm이다.
(배향층)
배향층은, 폴리머 등의 유기 화합물(폴리이미드, 폴리바이닐알코올, 폴리에스터, 폴리아릴레이트, 폴리아마이드이미드, 폴리에터이미드, 폴리아마이드, 변성 폴리아마이드 등의 수지)의 러빙 처리, 무기 화합물의 사방 증착, 마이크로 그루브를 갖는 층의 형성, 또는 랭뮤어·블로젯법(LB막)을 이용한 유기 화합물(예를 들면, ω-트리코산산, 다이옥타데실메틸암모늄 클로라이드, 스테아릴산 메틸)의 누적과 같은 수단으로, 마련할 수 있다. 또한, 전장의 부여, 자장의 부여 또는 광 조사에 의하여, 배향 기능이 발생하는 배향층을 이용해도 된다.
특히 폴리머로 이루어지는 배향층은 러빙 처리를 행한 후, 러빙 처리면에 액정 조성물을 도포하는 것이 바람직하다. 러빙 처리는, 폴리머 층의 표면을, 종이, 천으로 일정 방향으로 수 회 문지름으로써 실시할 수 있다.
배향층을 마련하지 않고 가지지체 표면에, 또는 가지지체를 러빙 처리한 표면에, 액정 조성물을 도포해도 된다.
배향층의 두께는 0.01μm~5.0μm인 것이 바람직하고, 0.05μm~2.0μm인 것이 더 바람직하다.
(중합성 액정 화합물로 형성되는 층의 적층막)
복수의 콜레스테릭 액정층으로 이루어지는 적층막의 형성 시에는, 이전의 콜레스테릭 액정층의 표면에 직접, 중합성 액정 화합물 등을 포함하는 액정 조성물을 도포하여, 배향 및 고정의 공정을 반복해도 되고, 별도로 준비한 콜레스테릭 액정층을 접착제 등을 이용하여 적층해도 되지만, 전자가 바람직하다. 접착층의 두께 편차에서 유래하는 간섭 불균일이 관측되기 어려워지기 때문이다. 또, 콜레스테릭 액정층의 적층막에 있어서는, 먼저 형성된 콜레스테릭 액정층의 표면에 직접 접하도록 다음의 콜레스테릭 액정층을 형성함으로써, 먼저 형성한 콜레스테릭 액정층의 공기 계면 측의 액정 분자의 배향 방위와, 그 위에 형성하는 콜레스테릭 액정층의 하측의 액정 분자의 배향 방위가 일치하여, 콜레스테릭 액정층의 적층체의 편광 특성이 양호해지기 때문이다.
[유기층의 적층체를 포함하는 간섭막]
유기층의 적층체를 포함하는 간섭막에 대해서는, 예를 들면 일본 공표특허공보 평9-506837호 또는 일본 공개특허공보 2007-271896호를 참조할 수 있다. 이들 문헌을 참조하여, 다양한 유기 재료를 이용하여 서로 다른 굴절률을 나타내는 유기층을 교대로 적층함으로써 간섭막이 제작된다. 재료 및 두께를 조정함으로써, 450nm~500nm의 파장역에 중심 파장을 20nm~45nm의 반값폭으로 갖는 선택 반사를 나타내는 선택 반사층을 형성할 수 있다. 시판품으로서는, 예를 들면 DBEF(등록 상표)(3M사제) 등을 들 수 있다.
일본 공개특허공보 2007-271896호에도 기재되어 있는 바와 같이, 유기층의 적층체를 포함하는 간섭막도, 콜레스테릭 액정층과 마찬가지로, 간섭막에 대하여 비스듬하게 광이 입사하는 경우는, 외관상의 선택 반사의 중심 파장이 단파장 측으로 시프트한다. 따라서, 콜레스테릭 액정층을 이용한 경우와 마찬가지로, 유기층의 적층체를 포함하는 간섭막을 이용하여 제작된 블루 라이트 차단 필름은, 비스듬하게 보았을 때 황색이 확인되기 어렵다.
유기층의 적층체를 포함하는 간섭막에 있어서, 개개의 유기층의 두께는 50nm~500nm인 것이 바람직하고, 100nm~300nm인 것이 보다 바람직하다. 유기층의 적층체를 포함하는 간섭막 전체의 두께는 바람직하게는 1.0μm~30μm의 범위, 보다 바람직하게는 5.0μm~30μm의 범위이면 된다.
<접착층>
본 발명의 블루 라이트 차단 필름은, 접착층을 포함하고 있어도 된다.
접착층은, 아크릴레이트계, 유레테인계, 유레테인아크릴레이트계, 에폭시계, 에폭시아크릴레이트계, 폴리올레핀계, 변성 올레핀계, 폴리프로필렌계, 에틸렌바이닐알코올계, 염화 바이닐계, 클로로프렌 고무계, 사이아노아크릴레이트계, 폴리아마이드계, 폴리이미드계, 폴리스타이렌계, 폴리바이닐뷰티랄계 등의 화합물을 포함하는 접착제로 형성된 것이면 된다. 광학적인 투명성, 내열성의 관점에서, 아크릴레이트계, 유레테인아크릴레이트계, 에폭시아크릴레이트계 등이 바람직하다. 접착제로서는 경화 방식의 관점에서 핫멜트 타입, 열경화 타입, 광경화 타입, 반응 경화 타입, 경화가 불필요한 감압 접착 타입이 있다.
핫멜트 타입의 접착층으로서는, 열가소성 용착층을 들 수 있다. 열가소성 용착층은, 가열에 의하여 용해되고, 그 후 냉각함으로써 2개의 층을 접착시키는 층이다.
선택 반사층 및 다른 층의 접착을 위한 접착층은 경화가 불필요한 감압 접착 타입의 접착제로 이루어지는 것도 보다 바람직하다. 감압 접착 타입의 접착제로서는, 아크릴레이트계, 유레테인계, 및 실리콘계를 들 수 있고, 특히 아크릴레이트계가 바람직하다.
작업성, 생산성의 관점에서는, 경화 방식으로서 광경화 타입이 바람직하다.
접착제는, 시트 형상이어도 되고 액상이어도 된다.
시트 형상의 접착제로서는, 경화가 불필요한 감압 접착 타입 외에, 시트를 배치 후, 열경화 또는 광경화를 행하는 타입을 들 수 있다. 시트 형상의 접착제의 적용 시에서는, 예를 들면 OCA 테이프(고투명성 접착제 전사 테이프)를 이용할 수 있다. OCA 테이프는 일반적으로 점착층의 편면 또는 양면에 박리성의 보호 시트를 갖는 형태로 시판되고 있으며, 접착층으로서는 이 점착층을 이용할 수 있다. 시트 형상의 접착제로서 이용할 수 있는 OCA 테이프로서는, 화상 표시 장치용 시판품, 특히 화상 표시 장치의 화상 표시부 표면용으로서 시판되고 있는 제품을 이용하면 된다. 시판품의 예로서는, 파낙 가부시키가이샤제의 점착 시트(PD-S1 등), 니치에이 가코 가부시키가이샤의 MHM 시리즈의 점착 시트, 및 3M사제 OCA8146 등을 들 수 있다.
액상의 접착제로서는, 예를 들면 OCR(고투명성 광학 수지)을 들 수 있다.
접착층은 두께가 0.50μm 이상 50μm 이하인 것이 바람직하고, 1.0μm 이상 25μm 이하인 것이 보다 바람직하다.
<<블루 라이트 차단 필름의 용도>>
본 발명의 블루 라이트 차단 필름은, 블루 라이트를 효과적으로 차단하기 위한 필름으로서 다양한 용도에 이용할 수 있다. 예를 들면, 퍼스널 컴퓨터나 스마트폰 등의 화상 표시 장치의 화상 표시면에 첩부하여 이용할 수 있다. 또, 광원이나 조명 장치에 있어서 블루 라이트를 차단하기 위한 필터로서 이용할 수 있다. 또한, 안경용 렌즈를 본 발명의 블루 라이트 차단 필름을 포함하도록 구성해도 된다. 본 발명의 블루 라이트 차단 필름의 사용에 의하여, 특히 개일 리듬으로의 영향이 큰 파장역의 광을 차단할 수 있다. 또, 본 발명의 블루 라이트 차단 필름은 황색이 억제되어 있기 때문에, 조명 장치나 안경용 렌즈에 이용해도 미관을 저해하지 않는다.
[광원]
블루 라이트 차단 필름의 용도로서 바람직한 예로서는 광원을 들 수 있다.
광원은, 발광 소자와 블루 라이트 차단 필름을 포함하고 있으면 된다. 블루 라이트 차단 필름은 발광 소자에 대하여, 광원의 광의 출사 측에 배치된다. 광원에 있어서는, 발광 소자에 대하여, 광원의 광의 출사 측에 기재를 갖고, 이 기재의 표면에 블루 라이트 차단 필름이 접착되어 있어도 된다. 이때, 발광 소자, 기재, 블루 라이트 차단 필름은 이 순서로 배치되어 있는 것이 바람직하다. 광원은, 발광 소자의 발광으로서 선택 반사층에 직접 입사하지 않았던 광을 반사하여 선택 반사층에 입사시키기 위한 거울면 반사체를 포함하고 있어도 된다. 발광 소자가 기판 상에 반도체가 형성된 것인 경우, 블루 라이트 차단 필름과 상기 기판으로 형성되는 공간, 블루 라이트 차단 필름과 거울면 반사체로 형성되는 공간, 또는 상기 블루 라이트 차단 필름과 상기 기판과 거울면 반사체로 형성되는 공간 중에 반도체가 배치되어 있는 것이 바람직하다. 블루 라이트 차단 필름과 상기 기판으로 형성되는 공간 중에 반도체가 배치되어 있는 것이 보다 바람직하다. 광원은 형광체를 포함하는 것도 바람직하고, 형광체도 상기 공간 중에 배치되어 있어도 된다. 또한, 광원은, 배선 기판, 절연 기판, 전극 등을 포함하고 있어도 된다.
상기 공간은, 모두 각각, 밀봉되어 있어도 되고 밀봉되어 있지 않아도 된다.
상기 공간은, 투명 수지로 충전되어 있어도 된다. 투명 수지로서는, 열경화성 수지가 바람직하다. 열경화성 수지 중, 에폭시 수지, 변성 에폭시 수지, 실리콘 수지, 변성 실리콘 수지, 아크릴레이트 수지, 유레테인 수지, 폴리이미드 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종에 의하여 형성하는 것이 바람직하고, 특히 에폭시 수지, 변성 에폭시 수지, 실리콘 수지, 변성 실리콘 수지가 바람직하다. 투명 수지는, 발광 소자를 보호하기 위하여 경질의 것이 바람직하다. 또, 투명 수지로서는, 내열성, 내후성, 내광성이 우수한 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 투명 수지는, 필러, 확산제, 안료, 형광 물질, 반사성 물질, 자외선 흡수제, 산화 방지제로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하고 있어도 된다.
광원으로서는, 스템형 광원과 포탄형 광원을 들 수 있지만, 포탄형 광원이 바람직하다. 포탄형 광원인 경우는, 지향성이 20° 이하인 것이 바람직하고, 15° 이하인 것이 보다 바람직하다.
(발광 소자)
광원은 발광 소자를 포함한다. 광원은 1종의 발광 소자를 포함하고 있어도 되고, 2종 이상의 발광 소자를 포함하고 있어도 된다.
발광 소자로서는, 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode) 및 레이저 다이오드(LD: Laser Diode)를 들 수 있다.
발광 소자는 자외광 또는 청색광 영역에 있어서 발광을 나타내는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 발광 소자는, 200nm~500nm의 파장역에 발광 스펙트럼의 피크를 나타내는 것이 바람직하고, 380nm~500nm의 파장역에 발광 스펙트럼의 피크를 나타내는 것이 보다 바람직하다.
LED로서는, 기판 상에 예를 들면 GaAlN계, ZnS계, ZnSe계, SiC계, GaP계, GaAlAs계, AlN계, InN계, AlInGaP계, InGaN계, GaN계, 또는 AlInGaN계의 반도체를 발광층으로서 형성시킨 것을 이용할 수 있다. 반도체의 구조로서는, MIS 접합, PIN 접합이나 PN 접합을 가진 호모 구조, 헤테로 구조 혹은 더블헤테로 구조의 것을 이용하면 된다.
LD로서는, 예를 들면 InGaN계, InGaNAs계, GaNAs계의 반도체를 이용할 수 있다.
반도체가 형성되는 기판으로서는, 외부 접속용 전극을 갖는 전극 기판을 이용해도 된다.
(형광체)
광원이 LED 발광 소자를 포함하는 백색 광원인 경우, 광원은 형광체를 포함하는 것이 바람직하다. 형광체는 발광 소자의 발광에 의하여 여기되어 형광을 발하는 것이면 되며 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 발광 소자가 청색광 영역에 있어서 발광을 나타내고, 형광체가 황색의 형광을 발함으로써, 백색 광원으로 할 수 있다. 광원은 형광체를 1종 포함하고 있어도 되고 2종 이상 포함하고 있어도 된다. 발광 소자가 청색광 영역에 있어서 발광을 나타낼 때, 녹색광 영역에서 형광을 나타내는 형광체와 적색광 영역에서 형광을 나타내는 형광체를 이용함으로써 백색 광원으로 할 수 있다.
본 발명의 광원에 있어서, 형광체는 선택 반사층에서 반사되어 형광체에 입사하는 광에 의해서도 여기되어 형광을 발할 수 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 형광체를 이용함으로써, 반사된 광도 형광체의 여기에 재이용되어, 광원의 에너지 효율이 높아지기 때문이다.
형광체로서는, 자외광 또는 청색광에 의하여 여기되어, 500nm 초과 780nm 이하의 형광을 발하는 형광체가 바람직하고, 청색광에 의하여 여기되어, 500nm 초과 780nm 이하의 형광을 발하는 형광체가 보다 바람직하다. 예를 들면, Eu, Ce 등의 란타노이드계 원소로 주로 부활되는 질화물계 형광체, 산질화물계 형광체, 사이알론계 형광체, β사이알론계 형광체; Eu 등의 란타노이드계, Mn 등의 전이 금속계의 원소에 의하여 주로 부활되는 알칼리 토류 할로젠 어퍼타이트 형광체, 알칼리 토류 금속 붕산 할로젠 형광체, 알칼리 토류 금속 알루민산염 형광체, 알칼리 토류 규산염 형광체, 알칼리 토류 황화물 형광체, 알칼리 토류 싸이오갈레이트 형광체, 알칼리 토류 질화 규소 형광체, 저마늄산염 형광체; Ce 등의 란타노이드계 원소로 주로 부활되는 희토류 알루민산염 형광체, 희토류 규산염 형광체; Eu 등의 란타노이드계 원소로 주로 부활되는 유기 착체; 등을 들 수 있다. 상술한 바와 같이, 이들을 1종 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
형광체는 투명 수지 중에 분산되어 있어도 된다. 투명 수지로서는, 상술한 투명 수지와 동일한 투명 수지를 이용할 수 있다.
실시예
이하에 실시예를 들어 본 발명을 더 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 시약, 물질량과 그 비율, 조작 등은 본 발명의 취지로부터 벗어나지 않는 한 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
또한, 실시예에 있어서, 각 화합물의 복굴절(Δn)은, 화합물을 쐐기형 셀에 주입하고, 파장 550nm의 광을 조사하여 투과광의 굴절각을 측정함으로써 구한 60℃에 있어서의 Δn이다.
<필름의 제작>
[실시예 1]
일본 공개특허공보 2016-053149호에 기재된 화합물 20(Δn: 0.11), 불소계 수평 배향제 1, 불소계 수평 배향제 2, 우선회성 카이랄제, 중합 개시제, 및 용매 메틸에틸케톤을 혼합하여, 하기 조성의 도포액을 조제했다. 얻어진 도포액을, 콜레스테릭 액정성 혼합물인 도포액 R1로 했다.
·화합물 20 100질량부
·불소계 수평 배향제 1 0.1질량부
·불소계 수평 배향제 2 0.007질량부
·우선회성 카이랄제 LC756(BASF사제) 6.6질량부
·중합 개시제 IRGACURE819(BASF사제) 3.0질량부
·용매(메틸에틸케톤) 용질 농도가 30질량%가 되는 양
[화학식 5]
Figure pct00005
상기 화합물 20, 불소계 수평 배향제, 좌선회성 카이랄제, 중합 개시제, 용매 메틸에틸케톤을 혼합하여, 하기 조성의 도포액을 조제했다. 얻어진 도포액을, 콜레스테릭 액정성 혼합물인 도포액 L1로 했다.
·화합물 20 100질량부
·불소계 수평 배향제 1 0.1질량부
·불소계 수평 배향제 2 0.007질량부
·하기 좌선회성 카이랄제 (A) 10.1질량부
·중합 개시제 IRGACURE819(BASF사제) 3.0질량부
·용매(메틸에틸케톤) 용질 농도가 30질량%가 되는 양
[화학식 6]
Figure pct00006
PET 필름(후지필름(주)제, 두께: 50μm, 크기 320mm×400mm)의 표면에, 러빙 처리(레이온천, 압력: 0.1kgf(0.98N), 회전수: 1000rpm, 반송 속도: 10m/min, 횟수: 1왕복)를 실시했다.
이어서, 도포액 (R1)을, 와이어 바를 이용하여, 건조 후의 막의 두께가 8.0μm가 되도록, PET 필름의 러빙 처리한 표면에, 실온에서 도포했다.
실온에서 30초간 건조시켜 용매를 제거한 후, 90℃의 분위기에서 2분간 가열하여, 콜레스테릭 액정상으로 하고, 그 후, 35℃로 냉각했다. 이어서, 퓨전 UV 시스템즈(주)제 무전극 램프 "D밸브"(90mW/cm)에서, 출력 60%로 6~12초간 UV 조사하고, 콜레스테릭 액정상을 고정하여, PET 필름 상에 콜레스테릭 액정층을 형성했다.
얻어진 콜레스테릭 액정층의 표면에, 도포액 L1을, 와이어 바를 이용하여, 건조 후의 막의 두께가 8.0μm가 되도록, 실온에서 도포했다.
실온에서 30초간 건조시켜 용매를 제거한 후, 90℃의 분위기에서 2분간 가열하여, 콜레스테릭 액정상으로 하고, 그 후, 35℃로 냉각했다. 이어서, 퓨전 UV 시스템즈(주)제 무전극 램프 "D밸브"(90mW/cm)에서, 출력 60%로 6~12초간 UV 조사하고, 콜레스테릭 액정상을 고정하여, 우원편광을 선택 반사하는 콜레스테릭 액정층과 좌원편광을 선택 반사하는 콜레스테릭 액정층을 1층씩 포함하는 실시예 1의 필름을 제작했다.
[실시예 2]
화합물 20(100질량부) 대신에 일본 공개특허공보 2016-053149호에 기재된 화합물 52(Δn: 0.07)(100질량부)를 이용한 것 이외에는 도포액 R1 및 L1과 각각 동일한 조성의 도포액 R2 및 L2를 조제했다.
도포액 R2 및 도포액 L2를 건조 후의 막의 두께가 각각 10.0μm가 되도록 도포한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 실시예 2의 필름을 제작했다.
[화학식 7]
Figure pct00007
[비교예 1]
화합물 20(100질량부) 대신에 하기 화합물 M-1(Δn: 0.17)(100질량부)을 이용한 것 이외에는 도포액 R1 및 L1과 각각 동일한 조성의 도포액 R11 및 L11을 조제했다.
도포액 R11 및 도포액 L11을 건조 후의 막의 두께가 각각 6.0μm가 되도록 도포한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 비교예 1의 필름을 제작했다.
[화학식 8]
Figure pct00008
<투과 스펙트럼>
실시예 1, 2 및 비교예 1의 필름의 투과 스펙트럼을 니혼 분코(주)제 분광 광도계 V-670을 이용하여 측정했다. 결과를 도 1에 나타낸다.
얻어진 스펙트럼으로부터, 중심 파장과 반값폭을 상술한 바와 같이 구했다. 또한 각 필름의 중심 파장에 있어서의 광선 투과율을 니혼 분코(주)제 분광 광도계 V-670을 이용하여 구했다. 결과를 표 1에 나타낸다.
또한, 얻어진 투과 스펙트럼의 형상으로부터, 실시예 1, 2의 필름에 대해서는, 400nm 이상 450nm 미만의 파장역, 및 500nm 초과 700nm 이하의 파장역 중 어느 파장에 있어서도, 광선 투과율이 60% 이상이 되는 파장은 없다고 판단되었지만, 비교예 1의 필름에 대해서는, 440nm~450nm에 있어서 광선 투과율이 60% 이상이 되는 파장이 있다고 판단되었다.
<필름을 이용한 광원의 제작>
상기에서 얻어진 실시예 1, 2 및 비교예 1의 필름을 각각, 직경 5mm의 원형 형상으로 절단했다. 포탄형 백색 LED: 가부시키가이샤 HRD HWDH-A51A-33b(지향성 15°)의 광 출사 방향으로, 상기의 절단한 필름을 각각 점착제(소켄 가가쿠 아크릴계 SK 점착제)로 첩합했다. 그 후, PET 필름을 박리하여, 도 2로 나타나는 광원을 얻었다. 얻어진 광원 및 상기 포탄형 백색 LED(필름을 첩합하고 있지 않은 것: 비교예 2)의 파장 400nm~600nm에서의 평균 휘도 및 파장 450nm~500nm에서의 평균 휘도를 측정하고, 필름을 첩합 후의 휘도의 저하율을 비교하여 이하의 기준으로 평가했다.
(색조)
A: 400nm~600nm에서의 평균 휘도 저하율이 0.85 이상
B: 400nm~600nm에서의 평균 휘도 저하율이 0.85 미만, 0.70 이상
C: 400nm~600nm에서의 평균 휘도 저하율이 0.70 미만
400nm~600nm에서의 평균 휘도 저하율=(샘플의 파장 400nm~600nm에서의 평균 휘도)/(비교예 2의 파장 400nm~600nm에서의 평균 휘도)
(블루 라이트 차단율)
A: 450nm~500nm에서의 휘도 평균 저하도가 0.5 이상
B: 450nm~500nm에서의 휘도 평균 저하도가 0.5 미만, 0.2 이상
C: 450nm~500nm에서의 휘도 평균 저하도가 0.2 미만
450nm~500nm에서의 휘도 평균 저하도={(비교예 2의 파장 450nm~500nm에서의 평균 휘도)-(샘플의 파장 450nm~500nm에서의 평균 휘도)}/(비교예 2의 파장 450nm~500nm에서의 평균 휘도)
또한, 휘도는, 어두운 곳에서, 휘도계(코니카 미놀타 가부시키가이샤제 LS-150)로 측정했다. 각 조명 장치는 상기 휘도계에서의 측정값이 최대가 되는 정면에 배치하여 측정했다.
결과를 표 1에 나타낸다.
[표 1]
Figure pct00009
1 블루 라이트 차단 필름
2 접착층
11 광 출사 방향

Claims (9)

  1. 선택 반사층을 포함하고,
    상기 선택 반사층은 450nm~500nm의 파장역에 중심 파장을 갖는 선택 반사를 나타내며, 상기 선택 반사의 반값폭이 20nm~45nm이고,
    상기 선택 반사층의 상기 중심 파장에 있어서의 광선 투과율이 50% 이하이며,
    500nm 초과 780nm 이하의 파장역 중 어느 파장에 있어서도 광선 투과율이 60% 이상인 블루 라이트 차단 필름.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 선택 반사층의 상기 중심 파장에 있어서의 광선 투과율이 30% 이하인 블루 라이트 차단 필름.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 선택 반사층의 400nm 이상 450nm 미만의 파장역 중 어느 파장에 있어서도, 상기 선택 반사층의 광선 투과율이 60% 이상인 블루 라이트 차단 필름.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 블루 라이트 차단 필름의 법선 방향에 대하여 50°의 각도로부터 광을 입사했을 때의 광선 투과율이, 430nm~780nm의 범위 중 어느 파장에 있어서도 60% 이상인 블루 라이트 차단 필름.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선택 반사층이 콜레스테릭 액정상을 경화한 콜레스테릭 액정층을 포함하는 블루 라이트 차단 필름.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 선택 반사층이 우원편광을 선택 반사하는 상기 콜레스테릭 액정층과 좌원편광을 선택 반사하는 상기 콜레스테릭 액정층을 포함하는 블루 라이트 차단 필름.
  7. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
    상기 콜레스테릭 액정층이, 복굴절 Δn이 0.15 미만인 액정 화합물을 포함하는 액정 조성물을 경화한 층인 블루 라이트 차단 필름.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 액정 화합물이 식 (I)로 나타나는 중합성 화합물인 블루 라이트 차단 필름.
    [화학식 1]
    Figure pct00010

    식 중,
    A는, 치환기를 갖고 있어도 되는 페닐렌기 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 트랜스-1,4-사이클로헥실렌기를 나타내고,
    L은 단결합, -CH2O-, -OCH2-, -(CH2)2OC(=O)-, -C(=O)O(CH2)2-, -C(=O)O-, -OC(=O)-, -OC(=O)O-, -CH=CH-C(=O)O-, 및 -OC(=O)-CH=CH-로 이루어지는 군으로부터 선택되는 연결기를 나타내며,
    m은 3~12의 정수를 나타내고,
    Sp1 및 Sp2는 각각 독립적으로, 단결합, 탄소수 1에서 20의 직쇄 혹은 분기의 알킬렌기, 및 탄소수 1에서 20의 직쇄 혹은 분기의 알킬렌기에 있어서 1개 또는 2개 이상의 -CH2-가 -O-, -S-, -NH-, -N(CH3)-, -C(=O)-, -OC(=O)-, 또는 -C(=O)O-로 치환된 기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 연결기를 나타내며,
    Q1 및 Q2는 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 이하의 식 Q-1~식 Q-5로 나타나는 기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 중합성기를 나타내고, 단 Q1 및 Q2 중 어느 한쪽은 중합성기를 나타낸다.
    [화학식 2]
    Figure pct00011
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 기재된 블루 라이트 차단 필름을 포함하는 광원.
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