KR20200060389A - 액정 조성물, 위상차 필름 및 그 제조 방법, 전사용 적층체, 광학 부재 및 그 제조 방법, 그리고 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

측쇄형 액정 폴리머와, 중합성 액정 화합물과, 광중합 개시제를 함유하고, 상기 측쇄형 액정 폴리머가, 하기 일반식 (I)로 표시되는 구성 단위와, 액정성 부분을 포함하는 측쇄를 갖는 액정성 구성 단위를 갖는 액정 조성물을 제공한다.
Figure pct00052

(일반식 (I) 중의 각 부호는, 명세서에 기재한 바와 같다.)

Description

액정 조성물, 위상차 필름 및 그 제조 방법, 전사용 적층체, 광학 부재 및 그 제조 방법, 그리고 표시 장치
본 개시는, 액정 조성물, 위상차 필름 및 그 제조 방법, 전사용 적층체, 광학 부재 및 그 제조 방법, 그리고 표시 장치에 관한 것이다.
종래, 액정 표시 장치나 발광 표시 장치 등의 표시 장치에 관하여, 다양한 광학 부재를 패널면에 배치하는 구성이 제안되어 있다. 또한 이와 같은 광학 부재에는, 액정 재료에 의한 위상차를 마련하는 구성이 제안되어 있다.
예를 들어, 유기 발광 표시 장치 등의 발광 표시 장치에 있어서는, 발광층의 광을 효율적으로 이용하기 위해, 반사성이 우수한 금속 전극이 마련되어 있다. 한편, 당해 금속 전극을 사용함으로써, 외광 반사가 커지기 때문에, 발광 표시 장치에 있어서는, 당해 외광 반사를 억제하기 위한 원 편광판 등을 갖고 있다.
편광판을 투과한 광은, 광학적으로 이방성을 갖고 있고, 표시 장치에 있어서는, 당해 이방성이 시야각에 의한 콘트라스트의 저하 등의 원인으로 되어 있다. 이에 대해, 위상차 필름, 특히 포지티브 C형의 위상차 필름(포지티브 C플레이트)을 사용함으로써, 시야각을 개선하는 방법이 알려져 있다.
포지티브 C플레이트는, 예를 들어 플레이트 내의 막대상 액정 분자를, 당해 플레이트면에 대하여 수직으로 배향시킴으로써 얻을 수 있다.
예를 들어, 특허문헌 1에는, 특정한 호메오트로픽 배향성 측쇄형 액정 폴리머와 광중합성 액정 화합물을 함유하여 이루어지는 호메오트로픽 배향 액정성 조성물에 의해 형성된 호메오트로픽 배향 액정 필름을 갖는 위상차판이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 제2003-149441호 공보
또한, 위상차 필름을 구비한 표시 장치 등의 다용도화에 수반하여, 위상차 필름은 내열성 등의 내구성의 향상이 요구되고 있다. 그러나, 종래의 포지티브 C플레이트는, 내열성이 불충분해, 열에 의한 위상차의 변동이 발생하기 쉽다는 문제가 있다.
본 개시의 실시 형태는, 수직 배향성이 우수하고, 내열성이 향상된 위상차층을 형성 가능한 액정 조성물, 수직 배향성이 우수하고, 내열성이 향상된 위상차층을 갖는 위상차 필름, 수직 배향성이 우수하고, 내열성이 향상된 위상차층의 전사에 제공하는 전사용 적층체, 상기 위상차 필름을 갖는 광학 부재 및 그 제조 방법, 그리고 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시의 일 실시 형태는, 측쇄형 액정 폴리머와, 중합성 액정 화합물과, 광중합 개시제를 함유하고,
상기 측쇄형 액정 폴리머가, 하기 일반식 (I)로 표시되는 구성 단위와, 액정성 부분을 포함하는 측쇄를 갖는 액정성 구성 단위를 갖는, 액정 조성물을 제공한다.
Figure pct00001
(일반식 (I) 중, R1은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, X는 친수성부를 나타내고, Y는 소수성부를 나타낸다.
친수성부를 나타내는 X는,
-(C2H4O)n-(n은 2 이상 17 이하),
수산기가 치환된 탄소수 1 이상 5 이하의 포화 지방족 탄화수소기와 -O-, -O-C(＝O)-, -C(＝O)-O-, -NR2-C(＝O)- 및 -C(＝O)-NR2-로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 연결기의 조합, 또는,
-(C2H4O)n'-(n'은 1 이상 17 이하)와 수산기가 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 이상 5 이하의 포화 지방족 탄화수소기와 상기 연결기의 조합이고,
R2는 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다.
소수성부를 나타내는 Y는,
탄소수 4 이상 22 이하의 지방족 탄화수소기,
탄소수 6 이상 12 이하의 방향족 탄화수소기,
탄소수 1 이상 22 이하의 지방족 탄화수소기와 탄소수 6 이상 12 이하의 방향족 탄화수소기의 조합, 또는,
탄소수 4 이상 22 이하의 지방족 탄화수소기 및 탄소수 6 이상 12 이하의 방향족 탄화수소기로부터 선택되는 적어도 1종과 -(C3H6O)m-(m은 1 이상 5 이하)의 조합이다.)
본 개시의 일 실시 형태는, 측쇄형 액정 폴리머와, 중합성 액정 화합물과, 광중합 개시제를 함유하고,
상기 측쇄형 액정 폴리머가, 하기 일반식 (I')으로 표시되는 구성 단위와, 액정성 부분을 포함하는 측쇄를 갖는 액정성 구성 단위를 갖는 액정 조성물을 제공한다.
Figure pct00002
(일반식 (I') 중, R1은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, X'은 친수성부를 나타내고, Y'은 소수성부를 나타낸다. 친수성부를 나타내는 X'은, 데이비스법에 의한 원자단 고유의 기수가 0.5 이상 5.7 이하인 2가의 기이고, 소수성부를 나타내는 Y'은, 데이비스법에 의한 원자단 고유의 기수가 －10.5 이상 －3.0 이하인 1가의 기이다.)
본 개시의 일 실시 형태는, 상기 측쇄형 액정 폴리머와 상기 중합성 액정 화합물의 합계 질량에 대한, 상기 측쇄형 액정 폴리머의 질량비가, 1질량％ 이상 25질량％ 이하인, 상기 액정 조성물을 제공한다.
본 개시의 일 실시 형태는, 위상차층을 갖는 위상차 필름이며,
상기 위상차층이, 측쇄형 액정 폴리머와, 중합성 액정 화합물을 함유하고, 상기 측쇄형 액정 폴리머가, 상기 일반식 (I)로 표시되는 구성 단위 내지 상기 일반식 (I')으로 표시되는 구성 단위와, 액정성 부분을 포함하는 측쇄를 갖는 액정성 구성 단위를 갖는, 액정 조성물의 경화물을 포함하는, 위상차 필름을 제공한다.
본 개시의 일 실시 형태는, 상기 측쇄형 액정 폴리머와 상기 중합성 액정 화합물의 합계 질량에 대한, 상기 측쇄형 액정 폴리머의 질량비가, 1질량％ 이상 25질량％ 이하인, 상기 위상차 필름을 제공한다.
본 개시의 일 실시 형태는, 상기 위상차층의 측정 파장 550㎚에서의 두께 방향의 위상차 Rth(550)가 －80㎚ 미만인, 상기 위상차 필름을 제공한다.
본 개시의 일 실시 형태는, 상기 본 개시의 일 실시 형태의 액정 조성물을 성막하는 공정과,
상기 성막된 상기 액정 조성물 중의 상기 측쇄형 액정 폴리머가 갖는 상기 액정성 구성 단위와, 상기 중합성 액정 화합물을 배향시키는 공정과,
상기 배향시키는 공정 후에, 상기 중합성 액정 화합물을 중합하는 공정을 가짐으로써, 위상차층을 형성하는, 위상차 필름의 제조 방법을 제공한다.
본 개시의 일 실시 형태는, 위상차층과, 상기 위상차층을 박리 가능하게 지지한 지지체를 구비하고,
상기 위상차층이, 측쇄형 액정 폴리머와, 중합성 액정 화합물을 함유하고, 상기 측쇄형 액정 폴리머가, 상기 일반식 (I)로 표시되는 구성 단위 내지 상기 일반식 (I')으로 표시되는 구성 단위와, 액정성 부분을 포함하는 측쇄를 갖는 액정성 구성 단위를 갖는, 액정 조성물의 경화물을 포함하는,
상기 위상차층의 전사에 제공하는 전사용 적층체를 제공한다.
본 개시의 일 실시 형태는, 상기 측쇄형 액정 폴리머와 상기 중합성 액정 화합물의 합계 질량에 대한, 상기 측쇄형 액정 폴리머의 질량비가, 1질량％ 이상 25질량％ 이하인, 상기 전사용 적층체를 제공한다.
본 개시의 일 실시 형태는, 상기 위상차층의 측정 파장 550㎚에서의 두께 방향의 위상차 Rth(550)가 －80㎚ 미만인, 상기 전사용 적층체를 제공한다.
본 개시의 일 실시 형태는, 상기 본 개시의 일 실시 형태의 위상차 필름 상에, 편광판을 구비하는, 광학 부재를 제공한다.
본 개시의 일 실시 형태는, 상기 본 개시의 일 실시 형태의 전사용 적층체를 준비하는 공정과,
적어도 편광판을 포함하는 피전사체와, 상기 전사용 적층체의 상기 위상차층을 대향시켜, 상기 피전사체 상에 상기 전사용 적층체를 전사하는 전사 공정과,
상기 피전사체 상에 전사된 상기 전사용 적층체로부터, 상기 지지체를 박리하는 박리 공정을
갖는, 광학 부재의 제조 방법을 제공한다.
본 개시의 일 실시 형태는, 상기 본 개시의 일 실시 형태의 위상차 필름, 또는 당해 위상차 필름 상에 편광판을 구비하는 광학 부재를 구비하는 표시 장치를 제공한다.
본 개시의 실시 형태에 따르면, 수직 배향성이 우수하고, 내열성이 향상된 위상차층을 형성 가능한 액정 조성물, 수직 배향성이 우수하고, 내열성이 향상된 위상차층을 갖는 위상차 필름, 수직 배향성이 우수하고, 내열성이 향상된 위상차층의 전사에 제공하는 전사용 적층체, 상기 위상차 필름을 갖는 광학 부재 및 그 제조 방법, 그리고 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 위상차 필름의 일 실시 형태를 도시하는 모식 단면도이다.
도 2는 위상차 필름의 일 실시 형태를 도시하는 모식 단면도이다.
도 3은 위상차 필름의 일 실시 형태를 도시하는 모식 단면도이다.
도 4는 전사용 적층체의 일 실시 형태를 도시하는 모식 단면도이다.
도 5는 전사용 적층체의 일 실시 형태를 도시하는 모식 단면도이다.
도 6은 전사용 적층체의 일 실시 형태를 도시하는 모식 단면도이다.
도 7은 광학 부재의 일 실시 형태를 도시하는 모식 단면도이다.
도 8은 표시 장치의 일 실시 형태를 도시하는 모식 단면도이다.
이하, 본 개시의 실시 형태나 실시예 등을, 도면 등을 참조하면서 설명한다. 단, 본 개시는 많은 다른 양태로 실시하는 것이 가능하고, 이하에 예시하는 실시 형태나 실시예 등의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다. 또한, 도면은 설명을 더 명확하게 하기 위해, 실제의 양태에 비해, 각 부의 폭, 두께, 형상 등에 대하여 모식적으로 표시되는 경우가 있지만, 어디까지나 일례이며, 본 개시의 해석을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 명세서와 각 도면에 있어서, 기출의 도면에 관하여 전술한 것과 동일한 요소에는, 동일한 부호를 부여하여, 상세한 설명을 적절히 생략하는 경우가 있다. 또한, 설명의 편의상, 상방 또는 하방이라는 어구를 사용하여 설명하는 경우가 있지만, 상하 방향이 역전되어도 된다.
본 명세서에 있어서, 어느 부재 또는 어느 영역 등의 어느 구성이, 다른 부재 또는 다른 영역 등의 다른 구성의 「위에(또는 아래에)」 있다고 하는 경우, 특단의 한정이 없는 한, 이것은 다른 구성의 바로 위(또는 바로 아래)에 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성의 상방(또는 하방)에 있는 경우를 포함하고, 즉, 다른 구성의 상방(또는 하방)에 있어서 사이에 별도의 구성 요소가 포함되어 있는 경우도 포함한다.
본 명세서에 있어서 배향 규제력이란, 위상차층 중의 액정성 성분을 특정 방향으로 배열시키는 상호 작용을 의미한다.
본 명세서에 있어서, (메트)아크릴이란, 아크릴 및 메타크릴의 각각을 나타내고, (메트)아크릴로일이란, 아크릴로일 및 메타크릴로일의 각각을 나타낸다.
또한, 본 명세서에 있어서 「판」, 「시트」, 「필름」의 용어는, 호칭의 차이에만 기초하여, 서로로부터 구별되는 것은 아니고, 「필름면(판면, 시트면)」이란, 대상이 되는 필름상(판상, 시트상)의 부재를 전체적으로 또한 대국적으로 본 경우에 있어서 대상이 되는 필름상 부재(판상 부재, 시트상 부재)의 평면 방향과 일치하는 면을 가리킨다.
A. 액정 조성물
본 개시의 제1 양태의 액정 조성물은, 측쇄형 액정 폴리머와, 중합성 액정 화합물과, 광중합 개시제를 함유하고,
상기 측쇄형 액정 폴리머가, 하기 일반식 (I)로 표시되는 구성 단위와, 액정성 부분을 포함하는 측쇄를 갖는 액정성 구성 단위를 갖는 액정 조성물이다.
Figure pct00003
(일반식 (I) 중, R1은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, X는 친수성부를 나타내고, Y는 소수성부를 나타낸다.
친수성부를 나타내는 X는,
-(C2H4O)n-(n은 2 이상 17 이하),
수산기가 치환된 탄소수 1 이상 5 이하의 포화 지방족 탄화수소기와 -O-, -O-C(＝O)-, -C(＝O)-O-, -NR2-C(＝O)- 및 -C(＝O)-NR2-로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 연결기의 조합, 또는,
-(C2H4O)n'-(n'은 1 이상 17 이하)와 수산기가 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 이상 5 이하의 포화 지방족 탄화수소기와 상기 연결기의 조합이고,
R2는 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다.
소수성부를 나타내는 Y는,
탄소수 4 이상 22 이하의 지방족 탄화수소기,
탄소수 6 이상 12 이하의 방향족 탄화수소기,
탄소수 1 이상 22 이하의 지방족 탄화수소기와 탄소수 6 이상 12 이하의 방향족 탄화수소기의 조합, 또는,
탄소수 4 이상 22 이하의 지방족 탄화수소기 및 탄소수 6 이상 12 이하의 방향족 탄화수소기로부터 선택되는 적어도 1종과 -(C3H6O)m-(m은 1 이상 5 이하)의 조합이다.)
본 개시의 제2 양태의 액정 조성물은, 측쇄형 액정 폴리머와, 중합성 액정 화합물과, 광중합 개시제를 함유하고,
상기 측쇄형 액정 폴리머가, 하기 일반식 (I')으로 표시되는 구성 단위와, 액정성 부분을 포함하는 측쇄를 갖는 액정성 구성 단위를 갖는 액정 조성물이다.
Figure pct00004
(일반식 (I') 중, R1은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, X'은 친수성부를 나타내고, Y'은 소수성부를 나타낸다. 친수성부를 나타내는 X'은, 데이비스법에 의한 원자단 고유의 기수가 0.5 이상 5.7 이하인 2가의 기이고, 소수성부를 나타내는 Y'은, 데이비스법에 의한 원자단 고유의 기수가 －10.5 이상 －3.0 이하인 1가의 기이다.)
본 개시의 액정 조성물은, 상기 측쇄형 액정 폴리머를 포함함으로써, 수직 배향성이 우수하고, 내열성이 향상된 위상차층을 형성할 수 있다. 당해 액정 조성물이 이와 같은 효과를 발휘하는 작용에 대해서는, 미해명인 부분도 있지만 이하와 같이 추측된다.
포지티브 C형의 위상차 필름(포지티브 C플레이트)은, 액정 조성물의 도막을 기재 내지 배향막 상에 형성하여 적절히 가열하고, 액정 조성물 중의 액정성 성분을 기재 내지 배향막에 대하여 수직으로 배향시킴으로써 얻을 수 있다.
본 개시의 액정 조성물은, 액정성 성분으로서, 측쇄형 액정 폴리머와 중합성 액정 화합물을 포함하고, 상기 측쇄형 액정 폴리머는, 액정성 부분을 포함하는 측쇄를 갖는 액정성 구성 단위 외에, 상기 일반식 (I)로 표시되는 구성 단위 내지 상기 일반식 (I')으로 표시되는 구성 단위를 갖고 있다. 상기 일반식 (I)로 표시되는 구성 단위 내지 상기 일반식 (I')으로 표시되는 구성 단위는, 측쇄에 있어서, 주쇄로부터 -C(＝O)-O-기를 통해 친수성부와 소수성부를 이 순서로 갖는다. 한편, 위상차층을 형성할 때에 사용되는 기재 내지 배향막은, 일반적으로, 그 표면에 극성기를 갖는다. 그 때문에, 상기 일반식 (I)로 표시되는 구성 단위 내지 상기 일반식 (I')으로 표시되는 구성 단위가 갖는 친수성부와 기재 내지 배향막의 친화성은 높고, 소수성부와 기재 내지 배향막의 친화성은 낮다. 따라서, 본 개시의 액정 조성물을 기재 내지 배향막 상에 도포하여 도막을 형성한 경우, 주쇄에 가까운 상기 친수성부가 기재 내지 배향막에 가까워지고, 상기 소수성부는 기재 내지 배향막으로부터 이격되는 경향이 있기 때문에, 도막 중의 상기 측쇄형 액정 폴리머에 있어서는, 친수성부가 기재 내지 배향막에 부착되거나 또는 그 부근에 편재되고, 그것에 수반하여, 주쇄도 기재 내지 배향막에 부착되거나 또는 그 부근에 편재되기 쉽고, 소수성부는, 기재 내지 배향막에 부착되지 않고, 기재 내지 배향막에 대하여 수직으로 배향되기 쉽다고 추정된다. 이로써, 액정 조성물의 도막을 적절히 가열하여 액정성 구성 단위의 측쇄를 기재 내지 배향막에 대하여 수직으로 배향시킬 때, 상술한 바와 같이 수직으로 배향된 상기 소수성부가, 액정성 구성 단위의 측쇄의 수직 배향을 유도하여 수직 배향성을 향상시키고, 또한, 수직 배향을 유지하기 쉽게 한다고 생각된다. 또한, 본 개시의 액정 조성물을 사용하여 형성된 위상차층은, 이와 같이 액정성 성분의 수직 배향이 유지되기 쉽기 때문에, 가열 후에도 액정성 성분이 수직 배향을 유지하기 쉽고, 가열에 의한 위상차의 변동이 발생하기 어려워, 내열성이 우수하다.
또한, 종래의 액정 조성물에서는, 충분한 배향성을 갖기 위해, 액정성 성분으로서 액정 폴리머를 다량으로 함유할 필요가 있었다. 한편, 액정 폴리머의 함유 비율을 많게 하면, 상대적으로 중합성 액정 화합물의 함유 비율이 적어지기 때문에, 위상차층의 가교 밀도가 작아져, 위상차층은 내열성 등의 내구성이 떨어지고, 예를 들어 가열에 의한 위상차의 변동이 발생하기 쉬워진다. 그것에 비해, 본 개시의 액정 조성물은, 액정 폴리머로서 사용되는 상기 측쇄형 액정 폴리머가 수직 배향성이 우수하기 때문에, 액정 폴리머의 함유량이 소량이라도, 수직 배향성 및 내열성이 우수한 위상차층을 형성할 수 있다. 본 개시의 액정 조성물에서는, 액정 폴리머의 함유량을 소량으로 할 수 있기 때문에, 중합성 액정 화합물의 함유 비율을 많게 할 수 있고, 그것에 의해 위상차층의 내열성 등을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 본 개시의 액정 조성물을 사용하여 형성한 위상차층은, 중합성 액정 화합물의 함유 비율이 작은 경우라도, 상기 측쇄형 액정 폴리머를 함유함으로써, 수직 배향성이 우수하고, 충분한 내열성 등의 내구성을 갖고, 가열에 의한 위상차 변동이 발생하기 어렵다.
본 개시에 있어서의 액정 조성물은, 적어도, 측쇄형 액정 폴리머와, 중합성 액정 화합물과, 광중합 개시제를 함유하고, 효과를 손상시키지 않는 범위에서 또한 다른 성분을 함유해도 되는 것이다. 이하, 액정 조성물을 구성하는 각 성분에 대하여 차례로 설명한다. 또한, 측쇄형 액정 폴리머에 대해서는, 제1 양태와 제2 양태로 나누어 설명하지만, 측쇄형 액정 폴리머 이외의 각 성분은, 제1 양태와 제2 양태에서 공통된다.
<측쇄형 액정 폴리머>
본 개시의 제1 양태의 액정 조성물은, 측쇄형 액정 폴리머가, 상기 일반식 (I)로 표시되는 구성 단위와, 액정성 부분을 포함하는 측쇄를 갖는 액정성 구성 단위를 갖고, 수직 배향성을 나타낼 수 있는 것이다.
(1) 일반식 (I)로 표시되는 구성 단위
상기 일반식 (I)에 있어서 친수성부를 나타내는 X는,
(x1)-(C2H4O)n-(n은 2 이상 17 이하),
(x2) 수산기가 치환된 탄소수 1 이상 5 이하의 포화 지방족 탄화수소기와 -O-, -O-C(＝O)-, -C(＝O)-O-, -NR2-C(＝O)- 및 -C(＝O)-NR2-로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 연결기의 조합, 또는,
(x3)-(C2H4O)n'-(n'은 1 이상 17 이하)와 수산기가 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 이상 5 이하의 포화 지방족 탄화수소기와 상기 연결기의 조합이고,
R2는 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다.
상기 일반식 (I)에 있어서의 친수성부 X로서는, 그 중에서도, 수직 배향성 및 내열성의 점에서, 상기 (x1) 또는 상기 (x3)이 바람직하다.
또한, 수직 배향성 및 내열성을 더 향상시키는 점에서, 친수성부 X에 있어서의 상기 연결기는, -O-, -O-C(＝O)-, -C(＝O)-O-로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.
또한, 친수성부 X에 있어서의 합계 탄소수는, 수직 배향성 및 내열성을 더 향상시키는 점에서 3 이상 34 이하인 것이 바람직하고, 4 이상 16 이하인 것이 보다 바람직하다.
친수성부 X에 있어서의 상기 (x1)-(C2H4O)n-에 있어서의 n은, 2 이상 17 이하의 정수이고, 바람직하게는 3 이상 17 이하이고, 보다 바람직하게는 4 이상 16 이하이다.
친수성부 X에 있어서의 상기 (x2) 수산기가 치환된 탄소수 1 이상 5 이하인 포화 지방족 탄화수소기와 -O-, -O-C(＝O)-, -C(＝O)-O-, -NR2-C(＝O)- 및 -C(＝O)-NR2-로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 연결기의 조합에 있어서, 상기 연결기는, 당해 포화 지방족 탄화수소기의 말단에 포함되어 있어도 되고, 쇄중에 포함되어 있어도 되지만, 말단에 포함되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 (x2)에 있어서, 함유하는 상기 연결기의 개수는, 3개 이하인 것이 바람직하고, 2개 이하인 것이 보다 바람직하고, 1개인 것이 보다 더욱 바람직하다.
상기 (x2)에 있어서, 상기 수산기가 치환된 포화 지방족 탄화수소기가 갖는 수산기의 개수는, 1개 또는 2개인 것이 바람직하고, 1개인 것이 보다 바람직하다.
상기 (x2)에 있어서, 상기 수산기가 치환된 포화 지방족 탄화수소기는, 직쇄상, 분지상, 환상의 어느 것이어도 되지만, 직쇄상인 것이 바람직하다. 당해 포화 지방족 탄화수소기로서는, 그 중에서 탄소수 2 이상 5 이하인 것이 바람직하다.
친수성부 X에 있어서의 상기 (x2)의 바람직한 구체예로서는, 예를 들어 하기 일반식 (X-1)로 표시되는 2가의 기를 들 수 있다.
Figure pct00005
(일반식 (X-1) 중, a 및 b는 각각 독립적으로 1 이상 3 이하의 정수를 나타내고, a＋b는 2 이상 4 이하이고, L1은 -O-, -O-C(＝O)- 또는 -C(＝O)-O-를 나타낸다.)
친수성부 X에 있어서의 상기 (x3)-(C2H4O)n'-와 수산기가 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 이상 5 이하의 포화 지방족 탄화수소기와 상기 연결기의 조합에 있어서, n'은, 1 이상 17 이하의 정수이고, 바람직하게는 2 이상 8 이하이고, 보다 바람직하게는 2 이상 4 이하이다.
상기 (x3)에 있어서, 상기 수산기가 치환되어 있어도 되는 포화 지방족 탄화수소기는, 직쇄상, 분지상, 환상의 어느 것이어도 되지만, 직쇄상인 것이 바람직하다. 당해 포화 지방족 탄화수소기로서는, 그 중에서 탄소수 2 이상 5 이하인 것이 바람직하다.
상기 (x3)에 있어서, 상기 포화 지방족 탄화수소기로 수산기가 치환되어 있는 경우, 치환되어 있는 수산기의 개수는, 1개 또는 2개인 것이 바람직하고, 1개인 것이 보다 바람직하다.
상기 (x3)에 있어서, 수산기가 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 이상 5 이하의 포화 지방족 탄화수소기와 상기 연결기의 조합으로서는, 당해 포화 지방족 탄화수소기의 말단에 상기 연결기를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 연결기는, 2개 이상 포함되어 있어도 되고, 또한 포화 지방족 탄화수소기 사이에 상기 연결기가 포함되어 있어도 된다.
상기 (x3)에 있어서의, -(C2H4O)n'-와, 상기 연결기를 포함하는 상기 수산기가 치환되어 있어도 되는 포화 지방족 탄화수소기의 조합으로서는, -(C2H4O)n'-가 1개 이상과, 상기 연결기를 포함하는 상기 수산기가 치환되어 있어도 되는 포화 지방족 탄화수소기 1개 이상을 갖는 것이면 되고, 그 중에서도, -(C2H4O)n'-가 1개와, 상기 연결기를 포함하는 상기 수산기가 치환되어 있어도 되는 포화 지방족 탄화수소기 1개의 조합이 바람직하다.
친수성부 X에 있어서의 상기 (x3)의 바람직한 구체예로서는, 예를 들어 하기 일반식 (X-2)로 표시되는 2가의 기를 들 수 있다.
Figure pct00006
(일반식 (X-2) 중, n"은 1 이상 4 이하의 정수를 나타내고, L1'은 -O-, -O-C(＝O)-, -C(＝O)-O-, -NR2-C(＝O)- 또는 -C(＝O)-NR2-를 나타내고, R2는 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다. c, d 및 e는 각각 독립적으로, 0 이상 5 이하의 정수를 나타내고, 0일 때는 직접 결합을 나타낸다. c＋d＋e는 1 이상 5 이하이다.)
또한, 상기 친수성부 X는, 탄소 원자수와, 산소 원자수 및 질소 원자수의 합계수의 비{(탄소 원자수)/(산소 원자수 및 질소 원자수의 합계수)}가 1.3 이상 2.6 이하인 것이, 수직 배향성 및 내열성의 점에서 바람직하고, 1.8 이상 2.4 이하인 것이 보다 바람직하다.
상기 일반식 (I)에 있어서 소수성부를 나타내는 Y는,
(y1) 탄소수 4 이상 22 이하의 지방족 탄화수소기,
(y2) 탄소수 6 이상 12 이하의 방향족 탄화수소기,
(y3) 탄소수 1 이상 22 이하의 지방족 탄화수소기와 탄소수 6 이상 12 이하의 방향족 탄화수소기의 조합, 또는,
(y4) 탄소수 4 이상 22 이하의 지방족 탄화수소기 및 탄소수 6 이상 12 이하의 방향족 탄화수소기로부터 선택되는 적어도 1종과 -(C3H6O)m-(m은 1 이상 5 이하)의 조합이다.
또한, 상기 일반식 (I)에 있어서의 -(C3H6O)m-은, -(CH2CH2CH2O)m1-, -(C(CH3)HCH2O)m2-, -(CH2C(CH3)HO)m3- 또는 이것들의 조합을 나타낸다. m1, m2, m3은 각각 반복 단위수를 나타낸다. 상기 일반식 (I)에 있어서의 -(C3H6O)m-로서는, 그 중에서도, -(CH2CH2CH2O)m1-을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 일반식 (I)에 있어서의 소수성부 Y로서는, 그 중에서도, 수직 배향성 및 내열성의 점에서, 상기 (y1), 상기 (y2) 또는 상기 (y3)인 것이 바람직하고, 상기 (y1) 또는 상기 (y3)인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 일반식 (I)에 있어서의 Y로서는, 방향족 탄화수소기를 포함하는 것이, 액정성 성분이 배향되는 온도역이 넓어지기 때문에, 온도 관리가 용이해져, 프로세스 마진이 넓어지는 점에서 바람직하다.
소수성부 Y에 있어서의 상기 (y1)의 지방족 탄화수소기는, 포화 지방족 탄화수소기 및 불포화 지방족 탄화수소기의 어느 것이어도 되고, 또한 직쇄상, 분지상, 환상의 어느 것이어도 된다. 상기 (y1)의 지방족 탄화수소기로서는, 그 중에서도, 포화 지방족 탄화수소기가 바람직하고, 직쇄상 포화 지방족 탄화수소기를 더 포함하는 것이 바람직하고, 탄소수 9 이상의 직쇄상 포화 지방족 탄화수소기를 포함하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 (y1)의 지방족 탄화수소기의 탄소수는, 수직 배향성의 점에서, 15 이하인 것이 바람직하다.
소수성부 Y에 있어서의 상기 (y2)로서는, 예를 들어 페닐기, 비페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있다.
소수성부 Y에 있어서의 상기 (y3)으로서는, 예를 들어 상기 (y2)의 방향족 탄화수소기로, 상기 지방족 탄화수소기가 치환된 것, 상기 (y2)의 방향족 탄화수소기를 2개 이상 갖고, 당해 방향족 탄화수소기 사이를 상기 지방족 탄화수소기로 연결된 것 및 이것들의 조합 등을 들 수 있고, 상기 지방족 탄화수소기는, 소수부 Y 전체에서 탄소수 1 이상 22 이하인 것이 바람직하다. 그 중에서도, 페닐기의 파라 위치로 상기 지방족 탄화수소기가 치환된 것이 바람직하다.
또한, 상기 (y3)에 있어서의 지방족 탄화수소기로서는, 상기 (y1)에 있어서의 지방족 탄화수소기로서 바람직한 것을, 마찬가지로 바람직하게 사용할 수 있다.
소수성부 Y에 있어서의 상기 (y4)는, 탄소수 4 이상 22 이하의 지방족 탄화수소기 및 탄소수 6 이상 12 이하의 방향족 탄화수소기로부터 선택되는 적어도 1종의 기를 1개 이상과, -(C3H6O)m-(m은 1 이상 5 이하의 정수)를 1개 이상 조합한 1가의 기이고, 그 중에서도, 탄소수 4 이상 22 이하의 지방족 탄화수소기 및 탄소수 6 이상 12 이하의 방향족 탄화수소기로부터 선택되는 적어도 1종을, 상기 친수성부 X와는 반대측의 말단에 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 (y4)는, 전체 탄소수가 9 이상 40 이하인 것이 바람직하고, 12 이상 40 이하인 것이 보다 바람직하다.
상기 (y4)에 있어서의 지방족 탄화수소기로서는, 상기 (y1)에 있어서의 지방족 탄화수소기로서 바람직한 것을, 마찬가지로 바람직하게 사용할 수 있다.
상기 (y4)에 있어서의 방향족 탄화수소기로서는, 예를 들어 소수성부 Y의 상기 (y2)와 동일한 것을 들 수 있다.
소수성부 Y에 있어서의 상기 (y4)의 바람직한 구체예로서는, 예를 들어 하기 일반식 (Y-1)로 표시되는 1가의 기를 들 수 있다.
Figure pct00007
(일반식 (Y-1) 중, m1은 1 이상 5 이하의 정수를 나타내고, f는 3 이상 21 이하의 정수를 나타낸다.)
또한, 본 개시의 실시 형태에 있어서, 상기 측쇄형 액정 폴리머가 포함하는 상기 일반식 (I)로 표시되는 구성 단위로서는, 1종 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
(2) 액정성 구성 단위
본 개시의 제1 양태에 있어서, 액정성 구성 단위는, 액정성 부분, 즉 액정성을 나타내는 부분을 포함하는 측쇄를 갖는다. 액정성 구성 단위는, 측쇄에 액정성을 나타내는 메소겐을 포함하는 구성 단위인 것이 바람직하다. 액정성 구성 단위는, 메소겐기에 스페이서를 통해 중합성기가 결합한 액정성을 나타내는 화합물로부터 유도되는 구성 단위인 것이 바람직하다. 본 개시에 있어서 메소겐이란, 액정성을 나타내는 강직성이 높은 부위를 말하고, 예를 들어 2개 이상의 환 구조, 바람직하게는 3개 이상의 환 구조를 갖고, 환 구조끼리가 직접 결합에 의해 연결되어 있거나, 또는 당해 환 구조가 1원자 내지 3원자를 통해 연결되어 있는 부분 구조를 들 수 있다. 측쇄에 이와 같은 액정성을 나타내는 부위를 가짐으로써, 당해 액정성을 나타내는 구성 단위가 수직 배향되기 쉬워진다.
상기 환 구조로서는, 벤젠, 나프탈렌, 안트라센 등의 방향환이어도 되고, 시클로펜틸, 시클로헥실 등의 환상의 지방족 탄화수소여도 된다.
또한, 당해 환 구조가 연결부를 통해 연결되어 있는 경우, 당해 연결부의 구조로서는, -O-, -S-, -O-C(＝O)-, -C(＝O)-O-, -O-C(＝O)-O-, -NR-C(＝O)-, -C(＝O)-NR-, -O-C(＝O)-NR-, -NR-C(＝O)-O-, -NR-C(＝O)-NR-, -O-NR-, 혹은 -NR-O-(R은 수소 원자 또는 탄화수소기) 등을 들 수 있다.
그 중에서도, 메소겐으로서는, 상기 환 구조의 연결이 막대상으로 되도록, 벤젠이라면 파라 위치, 나프탈렌이라면 2,6위치에서 접속된, 막대상 메소겐인 것이 바람직하다.
또한, 액정성 구성 단위가 측쇄에 액정성을 나타내는 메소겐을 포함하는 구성 단위인 경우, 수직 배향성의 점에서, 당해 구성 단위의 측쇄 말단이 극성기 또는 알킬기인 것이 바람직하다. 이와 같은 극성기의 구체예로서는, -F, -Cl, -CN, -OCF3, -OCF2H, -NCO, -NCS, -NO2, -NHC(＝O)-R', -C(＝O)-OR', -OH, -SH, -CHO, -SO3H, -NR'2, 또는 -OR"(R'은 수소 원자 또는 탄화수소기, R"는 알킬기) 등을 들 수 있다.
본 개시의 실시 형태에 있어서 액정성 구성 단위는 1종 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
액정성 구성 단위는, 상기 일반식 (I)로 표시되는 구성 단위를 유도하는 단량체와 중합 가능한 에틸렌성 이중 결합 함유기를 갖는 단량체로부터 유도되는 구성 단위인 것이 바람직하다. 이와 같은 에틸렌성 이중 결합 함유기를 갖는 단량체로서는, 예를 들어 (메트)아크릴산에스테르, 스티렌, (메트)아크릴아미드, 말레이미드, 비닐에테르, 또는 비닐에스테르 등의 유도체를 들 수 있다. 액정성 구성 단위는, 그 중에서도, (메트)아크릴산에스테르 유도체로부터 유도되는 구성 단위인 것이, 수직 배향성의 점에서, 바람직하다.
본 개시의 실시 형태에 있어서 액정성 구성 단위는, 수직 배향성의 점에서, 그 중에서도, 하기 일반식 (II)로 표시되는 구성 단위를 포함하는 것이 바람직하다.
Figure pct00008
(일반식 (II) 중, R11은, 수소 원자 또는 메틸기를, R12는, -(CH2)o-, 또는 -(C2H4O)ｏ'-로 표시되는 기를 나타낸다. L2는, 직접 결합, 또는, -O-, -O-C(＝O)-, 혹은 -C(＝O)-O-로 표시되는 연결기를, Ar2는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6 이상 10 이하의 아릴렌기를 나타내고, 복수 있는 L2 및 Ar2는 각각 동일해도 되고 달라도 된다. R13은, -F, -Cl, -CN, -OCF3, -OCF2H, -NCO, -NCS, -NO2, -NHC(＝O)-R14, -C(＝O)-OR14, -OH, -SH, -CHO, -SO3H, -NR14 2, -R15, 또는 -OR15를, R14는, 수소 원자 또는 탄소수 1 이상 6 이하의 알킬기를 나타내고, R15는, 탄소수 1 이상 6 이하의 알킬기를 나타낸다. g는 2 이상 4 이하의 정수, o 및 ｏ'은 각각 독립적으로 2 이상 10 이하의 정수이다.)
R12의 o 및 ｏ'은, 각각 독립적으로 2 이상 10 이하의 정수이다. 수직 배향성의 점에서, 그 중에서도, o 및 ｏ'이 2 이상 8 이하인 것이 바람직하고, 또한 2 이상 6 이하인 것이 바람직하다.
Ar2에 있어서의, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6 이상 10 이하의 아릴렌기로서는, 페닐렌기, 나프틸렌기 등을 들 수 있고, 그 중에서 페닐렌기가 보다 바람직하다. 당해 아릴렌기가 가져도 되는 R13 이외의 치환기로서는, 탄소수 1 이상 5 이하의 알킬기, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 등의 할로겐 원자 등을 들 수 있다.
R13에 있어서의, R14는, 수소 원자 또는 탄소수 1 이상 6 이하의 알킬기이지만, 그 중에서도, 수소 원자 또는 탄소수 1 이상 3 이하의 알킬기인 것이 바람직하다. 또한, R13에 있어서의, R15는, 탄소수 1 이상 6 이하의 알킬기이지만, 그 중에서도, 탄소수 1 이상 5 이하의 알킬기인 것이 바람직하다.
일반식 (II)로 표시되는 액정성 구성 단위의 적합한 구체예로서는, 예를 들어 하기 화학식 (II-1), (II-2) 및 (II-3)으로 표시되는 것 등을 들 수 있지만, 이것들에 한정되는 것은 아니다.
Figure pct00009
본 개시의 실시 형태에 있어서, 측쇄형 액정 폴리머는, 상기 일반식 (I)로 표시되는 구성 단위로 이루어지는 블록부와, 상기 액정성 구성 단위로 이루어지는 블록부를 갖는 블록 공중합체여도 되고, 상기 일반식 (I)로 표시되는 구성 단위와 상기 액정성 구성 단위가 불규칙하게 나열되는 랜덤 공중합체여도 된다. 본 실시 형태에 있어서는, 중합성 액정 화합물의 수직 배향성이나 위상차값의 면내 균일성의 향상, 또한 위상차층을 균열되기 어렵게 하는 점에서, 랜덤 공중합체인 것이 바람직하다.
측쇄형 액정 폴리머 중의 상기 일반식 (I)로 표시되는 구성 단위의 비율은, 특별히 한정되지 않지만, 수직 배향성과 내열성의 점에서, 전체 구성 단위 100몰％ 중, 20몰％ 이상 80몰％ 이하인 것이 바람직하다. 그 중에서도, 내열성을 향상시키는 점에서, 25몰％ 이상인 것이 바람직하고, 30몰％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 35몰％ 이상인 것이 보다 더욱 바람직하다. 한편, 상기 액정성 구성 단위를 충분히 함유시키는 점 및 중합 시의 정제가 용이한 점에서, 상기 일반식 (I)로 표시되는 구성 단위의 비율은, 그 중에서도, 60몰％ 이하인 것이 바람직하고, 50몰％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 45몰％ 이하인 것이 보다 더욱 바람직하다.
또한, 상기 측쇄형 액정 폴리머에 있어서, 전체 구성 단위 100몰％ 중의 상기 액정성 구성 단위의 비율은, 수직 배향성과 내열성의 점에서, 80몰％ 이하인 것이 바람직하고, 75몰％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 70몰％ 이하인 것이 보다 더욱 바람직하고, 65몰％ 이하인 것이 특히 바람직하고, 한편, 20몰％ 이상인 것이 바람직하고, 40몰％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 50몰％ 이상인 것이 보다 더욱 바람직하고, 55몰％ 이상인 것이 특히 바람직하다.
또한, 공중합체에 있어서의 각 구성 단위의 함유 비율은, 1H-NMR 측정에 의한 적분값으로부터 산출할 수 있다.
(3) 다른 구성 단위
본 개시의 실시 형태에 있어서 상기 측쇄형 액정 폴리머는, 본 실시 형태의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 상기 일반식 (I)로 표시되는 구성 단위 및 상기 액정성 구성 단위 외에, 상기 일반식 (I)로 표시되는 구성 단위 및 상기 액정성 구성 단위의 어느 것에도 해당하지 않는 구성 단위를 갖고 있어도 된다. 상기 측쇄형 액정 폴리머에 다른 구성 단위가 포함됨으로써, 예를 들어 용제 용해성, 내열성, 반응성 등을 높일 수 있다.
이들 다른 구성 단위는, 1종이어도 되고 2종 이상이어도 된다. 당해 다른 구성 단위의 함유 비율은, 상기 측쇄형 액정 폴리머의 전체 구성 단위 100몰％ 중, 0몰％ 이상 30몰％ 이하의 범위 내인 것이 바람직하고, 0몰％ 이상 20몰％ 이하의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 당해 다른 구성 단위의 함유 비율이 상기 상한값을 초과하면, 상대적으로 액정성 구성 단위 및 상기 일반식 (I)로 표시되는 구성 단위의 함유 비율이 적어져, 본원의 상기 효과를 얻는 것이 곤란해지는 경우가 있다.
본 개시의 실시 형태에 있어서, 측쇄형 액정 폴리머의 질량 평균 분자량 Mw는 특별히 한정되지 않지만, 500 이상 60000 이하의 범위 내인 것이 바람직하고, 3000 이상 50000 이하의 범위 내인 것이 보다 바람직하고, 5000 이상 40000 이하의 범위 내인 것이 더욱 바람직하다. 상기 범위 내인 것에 의해, 액정 조성물의 안정성이 우수하고, 위상차층 형성 시의 취급성이 우수하다.
또한, 상기 질량 평균 분자량 Mw는, GPC(겔 투과 크로마토그래피)에 의해 측정된 값이다. 측정은, 도소(주)제의 HLC-8120GPC를 사용하여, 용출 용제를 테트라히드로푸란으로 하고, 교정 곡선용 폴리스티렌 스탠다드를 Mw1110000, 397000, 98900, 13700, 5430, 1010 및 Mw707000, 189000, 37200, 9490, 2500(도소(주)제)으로 하고, 측정 칼럼을 TSK-GEL ALPHA-M×2개(도소(주)제)로 하여 행해진 것이다.
상기 측쇄형 액정 폴리머는 1종 단독을 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 본 실시 형태에 있어서, 위상차층의 수직 배향성 및 내열성의 점에서, 상기 측쇄형 액정 폴리머의 함유 비율은, 액정 조성물의 고형분 100질량부에 대하여 1질량부 이상인 것이 바람직하고, 3질량부 이상인 것이 보다 바람직하고, 5질량부 이상인 것이 보다 더욱 바람직하고, 한편, 중합성 액정 화합물을 충분히 함유시켜 내열성 등의 내구성을 향상시킬 수 있는 점에서, 30질량부 이하인 것이 바람직하고, 25질량부 이하인 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 개시에 있어서 고형분이란 용제를 제외한 모든 성분을 말하고, 예를 들어 후술하는 중합성 액정 화합물이 액상이라도 고형분에 포함되는 것으로 한다.
또한, 본 실시 형태에 있어서는, 수직 배향성 및 내열성을 향상시키는 점에서, 상기 측쇄형 액정 폴리머와 후술하는 중합성 액정 화합물의 합계 질량에 대한, 상기 측쇄형 액정 폴리머의 질량비가, 1질량％ 이상인 것이 바람직하고, 3질량％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 5질량％ 이상인 것이 보다 더욱 바람직하고, 한편, 중합성 액정 화합물을 충분히 함유시켜 내열성 등의 내구성을 향상시킬 수 있는 점에서, 30질량％ 이하인 것이 바람직하고, 25질량％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 20질량％ 이하인 것이 보다 더욱 바람직하다.
(4) 측쇄형 액정 폴리머의 제조
본 실시 형태에 있어서, 상기 측쇄형 액정 폴리머의 제조 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 상기 일반식 (I)로 표시되는 구성 단위를 유도하는 모노머와, 상기 액정성 구성 단위를 유도하는 모노머를 원하는 비율로 혼합하여, 공지의 중합 수단에 의해 원하는 평균 분자량이 되도록 중합하면 된다.
또한, 블록 공중합체로 하는 경우에는, 예를 들어 상기 일반식 (I)로 표시되는 구성 단위를 유도하는 모노머와, 상기 액정성 구성 단위를 유도하는 모노머를 각각 공지의 중합 수단에 의해 중합한 후, 얻어진 각 중합체를 연결해도 되고, 또한 상기 일반식 (I)로 표시되는 구성 단위를 유도하는 모노머 또는 상기 액정성 구성 단위를 유도하는 모노머 중 한쪽을 공지의 중합 수단에 의해 중합한 후, 다른 쪽의 모노머를 더하고 다시 중합하는 방법 등을 들 수 있다.
상기 중합 수단으로서는, 비닐기를 갖는 화합물의 중합에 일반적으로 사용되는 방법을 채용할 수 있고, 예를 들어 음이온 중합이나 리빙 라디칼 중합 등을 사용할 수 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 그 중에서도, 「J. Am. Chem. Soc.」105, 5706(1983)에 개시되어 있는 그룹 트랜스퍼 중합(GTP)과 같이 리빙적으로 중합이 진행되는 방법을 사용하는 것이 바람직하다. 이 방법에 의하면, 분자량, 분자량 분포 등을 원하는 범위로 하는 것이 용이하므로, 얻어지는 측쇄형 액정 폴리머의 특성을 균일하게 할 수 있다.
본 개시에 있어서 측쇄형 액정 폴리머의 구조는, 핵자기 공명 분광법(NMR)과, 열분해형 가스 크로마토그래피 질량 분석법(Py-GC-MS) 및 매트릭스 지원 레이저 탈리 이온화 비행 시간형 질량 분석법(MALDI-TOFMS) 중 적어도 한쪽을 조합하여 해석할 수 있다.
본 개시의 제2 양태의 액정 조성물은, 측쇄형 액정 폴리머가, 상기 일반식 (I')으로 표시되는 구성 단위와, 상기 액정성 구성 단위를 갖고, 수직 배향성을 나타낼 수 있는 것이다. 또한, 상기 일반식 (I')으로 표시되는 구성 단위는, 측쇄에 액정성 부분을 포함하지 않는 구성 단위이다. 여기서, 액정성 부분이란 전술한 바와 같고, 전형적으로는 메소겐을 말한다.
상기 일반식 (I')에 있어서, 친수성부를 나타내는 X'은, 데이비스법에 의한 원자단 고유의 기수가 0.5 이상 5.7 이하인 2가의 기이고, 소수성부를 나타내는 Y'은, 데이비스법에 의한 원자단 고유의 기수가 －10.5 이상 －3.0 이하인 1가의 기이다. 상기 친수성부 X'의 상기 기수는, 바람직하게는 0.6 이상 5.3 이하이고, 보다 바람직하게는 0.65 이상 3.0 이하이고, 상기 소수성부 Y'의 상기 기수는, 바람직하게는 －9.0 이상 －3.4 이하이고, 보다 바람직하게는 －8.0 이상 －4.0 이하이다.
여기서, 데이비스법에 의한 원자단 고유의 기수는, 후지모토 다케히코 저, 「계면 활성제 입문」, 산요 가세이 고교 가부시키가이샤, 2007년, 제2부 제6장(계면 활성제의 화학 구조와 물리적 성질의 관련에 대하여)이나, J. T. Davies and E. K. Rideal, "Interfacial Phenomena", Academic Press, New York, 1963, P.371-383에 기재되어 있다. 구체적으로는, -(CH2CH2O)-의 기수가 0.33, -(CH2CH2CH2O)-의 기수가 －0.125, -(CH(CH3C)H2O)-의 기수가 －0.15, -(CH2CH(CH3)O)-의 기수가 －0.15, -OH의 기수가 1.9, -O-의 기수가 1.3, -CH2-의 기수가 －0.475, CH3-의 기수가 －0.475, ＝CH-의 기수가 -0.475, -O-C(＝O)-의 기수가 2.4이다.
데이비스법에 의한 원자단 고유의 기수가 0.5 이상 5.7 이하인 2가의 기로서는, 예를 들어 상기 일반식 (I)에 있어서의 친수성부 X와 동일한 것을 들 수 있고, 데이비스법에 의한 원자단 고유의 기수가 －10.5 이상 －3.0 이하인 1가의 기로서는, 예를 들어 상기 일반식 (I)에 있어서의 소수성부 Y와 동일한 것을 들 수 있다.
본 개시의 제2 양태의 액정 조성물에 있어서, 상기 측쇄형 액정 폴리머의 액정성 구성 단위, 다른 구성 단위 및 질량 평균 분자량 Mw는, 상기 제1 양태와 마찬가지로 할 수 있다.
본 개시의 제2 양태에서 사용되는 측쇄형 액정 폴리머의 액정성 구성 단위의 함유 비율과, 상기 일반식 (I')으로 표시되는 구성 단위의 함유 비율과, 다른 구성 단위의 함유 비율은, 각각 상기 제1 양태에서 사용되는 측쇄형 액정 폴리머의 액정성 구성 단위의 함유 비율과, 상기 일반식 (I)로 표시되는 구성 단위의 함유 비율과, 다른 구성 단위의 함유 비율과 마찬가지로 할 수 있다.
또한, 본 개시의 제2 양태에 있어서의 액정 조성물의 고형분 중의 측쇄형 액정 폴리머의 함유 비율은, 상기 제1 양태와 마찬가지로 할 수 있다.
또한, 제2 양태에 사용되는 측쇄형 액정 폴리머는, 상기 제1 양태와 동일한 방법에 의해 제조할 수 있다.
<중합성 액정 화합물>
본 개시의 실시 형태에 있어서 중합성 액정 화합물은, 종래 공지의 것 중에서 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 상기 측쇄형 액정 폴리머와의 조합에 있어서 수직 배향성이나 위상차층의 내구성의 관점에서 메소겐의 적어도 한쪽의 말단에 중합성기를 갖는 중합성 액정 화합물인 것이 바람직하고, 메소겐의 양 말단에 중합성기를 갖는 중합성 액정 화합물인 것이 보다 바람직하다.
중합성 액정 화합물이 갖는 메소겐은, 상기 측쇄형 액정 폴리머에 있어서의 액정성 구성 단위가 갖는 메소겐과 동일한 것으로 할 수 있다.
중합성 액정 화합물이 갖는 중합성기로서는, 예를 들어 옥시란환, 옥세탄환 등의 환상 에테르 함유기, 에틸렌성 이중 결합 함유기 등을 들 수 있지만, 그 중에서 광경화성을 나타내고, 취급성이 우수한 점에서, 에틸렌성 이중 결합 함유기인 것이 바람직하다. 에틸렌성 이중 결합 함유기로서는, 비닐기, 알릴기, (메트)아크릴로일기 등을 들 수 있고, 그 중에서도, (메트)아크릴로일기인 것이 바람직하다.
본 실시 형태에 있어서, 중합성 액정 화합물은, 수직 배향성의 점에서, 그 중에서도, 하기 일반식 (III)으로 표시되는 화합물 및 하기 일반식 (IV)로 표시되는 화합물로부터 선택되는 1종 이상의 화합물이 바람직하다.
Figure pct00010
(일반식 (III) 중, R21은, 수소 원자 또는 메틸기를, R22는, -(CH2)p-, 또는 -(C2H4O)p'-로 표시되는 기를 나타낸다. L3은, 직접 결합, 또는 -O-, -O-C(＝O)-, 혹은 -C(＝O)-O-로 표시되는 연결기를, Ar3은, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6 이상 10 이하의 아릴렌기를 나타내고, 복수 있는 L3 및 Ar3은 각각 동일해도 되고 달라도 된다. R23은, -F, -Cl, -CN, -OCF3, -OCF2H, -NCO, -NCS, -NO2, -NHC(＝O)-R24, -C(＝O)-OR24, -OH, -SH, -CHO, -SO3H, -NR14 2, -R25, 또는 -OR25를, R14는, 수소 원자 또는 탄소수 1 이상 6 이하의 알킬기를 나타내고, R25는, 탄소수 1 이상 6 이하의 알킬기를 나타낸다. h는 2 이상 4 이하의 정수, p 및 p'은 각각 독립적으로 2 이상 10 이하의 정수이다.)
Figure pct00011
(일반식 (IV) 중, R31 및 R32는 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 메틸기를, R33은, -(CH2)q-, 또는 -(C2H4O)q'-로 표시되는 기를, R34는, -(CH2)r-, 또는 -(OC2H4)r'-로 표시되는 기를 나타낸다. L4는, 직접 결합, 또는 -O-, -O-C(＝O)-, 혹은 -C(＝O)-O-로 표시되는 연결기를, Ar4는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6 이상 10 이하의 아릴렌기를 나타내고, 복수 있는 L4 및 Ar4는 각각 동일해도 되고 달라도 된다. i는 2 이상 4 이하의 정수, q, q', r 및 r'은 각각 독립적으로 2 이상 10 이하의 정수이다.)
상기 일반식 (III)에 있어서의 p, p', 상기 일반식 (IV)에 있어서의 q, q', r 및 r'은 수직 배향성의 점에서, 2 이상 8 이하인 것이 바람직하고, 2 이상 6 이하인 것이 보다 바람직하고, 2 이상 5 이하인 것이 보다 더욱 바람직하다.
L3 및 L4는 상기 일반식 (II)에 있어서의 L2와 동일한 것으로 할 수 있다.
또한, Ar3 및 Ar4는 상기 일반식 (II)에 있어서의 Ar2와 동일한 것으로 할 수 있다.
중합성 액정 화합물에 포함되는 메소겐 구조로서는, 하기 화학식 (V-1) 내지 (V-4)로 표시되는 부분 구조가, 바람직하게 사용되고, 그 중에서도, 환 구조를 3개 이상 포함하는 하기 화학식 (V-1), (V-2) 및 (V-4)로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종으로 표시되는 부분 구조가, 바람직하게 사용된다. 하기 화학식 (V-1) 내지 (V-4)로 표시되는 부분 구조에 있어서의 페닐렌기나 나프틸렌기에 있어서의 수소 원자는, 탄소수 1 이상 3 이하의 알킬기나, 할로겐 원자에 의해 치환되어 있어도 된다.
Figure pct00012
상기 일반식 (III)으로 표시되는 화합물 및 상기 일반식 (IV)로 표시되는 화합물의 적합한 구체예로서는, 하기 화학식 (1) 내지 (17)에 나타나는 것을 들 수 있지만, 이것들에 한정되는 것은 아니다.
Figure pct00013
본 실시 형태에 있어서 중합성 액정 화합물은, 1종 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
본 실시 형태에 있어서 중합성 액정 화합물의 함유 비율은, 위상차층의 내열성 등의 내구성이 향상되는 점에서, 액정 조성물의 고형분 100질량부에 대하여, 20질량부 이상인 것이 바람직하고, 30질량부 이상인 것이 보다 바람직하고, 40질량부 이상인 것이 보다 더욱 바람직하다. 본 개시의 액정 조성물에 있어서는, 상기 측쇄형 액정 폴리머의 함유량을 소량으로 할 수 있기 때문에, 상기 중합성 액정 화합물의 함유 비율을, 70질량부 이상으로 할 수 있고, 보다 바람직한 실시 형태에 있어서는, 75질량부 이상으로 할 수 있다. 한편, 상기 중합성 액정 화합물의 함유 비율은, 상기 측쇄형 액정 폴리머를 충분히 함유시켜, 수직 배향성 및 내열성을 향상시키는 점에서, 99질량부 이하인 것이 바람직하고, 97질량부 이하인 것이 보다 바람직하고, 95질량부 이하인 것이 보다 더욱 바람직하다.
<광중합 개시제>
본 실시 형태에 있어서 광중합 개시제는, 종래 공지의 것 중에서 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 이와 같은 광중합 개시제의 구체예로서는, 예를 들어 티오크산톤 등을 포함하는 방향족 케톤류, α-아미노알킬페논류, α-히드록시케톤류, 아실포스핀옥사이드류, 옥심에스테르류, 방향족 오늄염류, 유기 과산화물, 티오 화합물, 헥사아릴비이미다졸 화합물, 케토옥심에스테르 화합물, 보레이트 화합물, 아디늄 화합물, 메탈로센 화합물, 활성 에스테르 화합물, 탄소 할로겐 결합을 갖는 화합물 및 알킬아민 화합물 등을 적합하게 들 수 있고, 그 중에서도, 아실포스핀옥사이드계 중합 개시제, α-아미노알킬페논계 중합 개시제, α-히드록시케톤계 중합 개시제 및 옥심에스테르계 중합 개시제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 바람직하다.
아실포스핀옥사이드계 중합 개시제로서는, 예를 들어 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐-포스핀옥사이드(예를 들어, 상품명: 이르가큐어819, BASF사제), 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸-펜틸페닐포스핀옥사이드, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥사이드(상품명: Lucirin TPO: BASF사제 등) 등을 들 수 있다.
또한, α-아미노알킬페논계 중합 개시제로서는, 예를 들어 2-메틸-1-(4-메틸티오페닐)-2-모르폴리노프로판-1-온(예를 들어, 이르가큐어907, BASF사제), 2-벤질-2-(디메틸아미노)-1-(4-모르폴리노페닐)-1-부타논(예를 들어, 이르가큐어369, BASF사제), 2-(디메틸아미노)-2-[(4-메틸페닐)메틸]-1-[4-(4-모르폴리닐)페닐]-1-부타논(이르가큐어379EG, BASF사제) 등을 들 수 있다.
또한, α-히드록시케톤계 중합 개시제로서는, 예를 들어 2-히드록시-1-{4-〔4-(2-히드록시-2-메틸-프로피오닐)-벤질〕-페닐}-2-메틸-프로판-1-온(예를 들어, 상품명: 이르가큐어127, BASF사제 등), 2-히드록시-4'-히드록시에톡시-2-메틸프로피오페논(예를 들어, 상품명: 이르가큐어2959, BASF사제 등), 1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤(예를 들어, 상품명: 이르가큐어184, BASF사제 등), 올리고{2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로파논}(예를 들어, 상품명: ESACURE ONE, Lamberti사제 등) 등을 들 수 있다.
옥심에스테르계 중합 개시제로서는, 1.2-옥탄디온, 1-[4-(페닐티오)-, 2-(O-벤조일옥심)](상품명: 이르가큐어OXE-01, BASF제), 에타논, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-, 1-(o-아세틸옥심)(상품명: 이르가큐어OXE-02, BASF제), 메타논, 에타논, 1-[9-에틸-6-(1,3-디옥솔란, 4-(2-메톡시페녹시)-9H-카르바졸-3-일]-, 1-(o-아세틸옥심)(상품명 ADEKA OPT-N-1919, ADEKA사제) 등을 들 수 있다.
본 실시 형태에 있어서 광중합 개시제는, 1종 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
본 실시 형태에 있어서 광중합 개시제의 함유 비율은, 상기 중합성 액정 화합물의 경화를 촉진시키는 점에서, 액정 조성물의 고형분 100질량부에 대하여, 0.1질량부 이상 10질량부 이하인 것이 바람직하고, 1질량부 이상 8질량부 이하인 것이 보다 바람직하다.
<기타 성분>
본 실시 형태의 액정 조성물은, 효과를 손상시키지 않는 범위에서 또 다른 성분을 함유해도 된다. 구체적으로는, 다른 성분으로서, 레벨링제, 중합 금지제, 산화 방지제, 광 안정화제나, 도포 시공성의 관점에서 용제 등을 함유해도 된다. 이것들은 종래 공지의 재료를 적절히 선택하여 사용하면 된다.
레벨링제로서는, 불소계 또는 실리콘계의 레벨링제를 사용하는 것이 바람직하다. 레벨링제의 구체예로서는, 예를 들어 일본 특허 공개 제2010-122325호 공보에 기재된 DIC(주)제의 메가팍 시리즈, 모멘티브·퍼포먼스·머티리얼즈·재팬사제의 TSF 시리즈 및 (주)네오스제의 프터젠트 시리즈 등을 들 수 있다. 본 실시 형태에 있어서 레벨링제를 사용하는 경우, 그 함유 비율은, 액정 조성물의 고형분 100질량부에 대하여 0.001질량부 이상 5질량부 이하로 하는 것이 바람직하다.
본 실시 형태의 액정 조성물은, 도포 시공성의 점에서, 필요에 따라 용제를 포함하고 있어도 된다. 용제로서는, 액정 조성물에 포함되는 각 성분을 용해 내지 분산시킬 수 있는 종래 공지의 용제 중에서 적절히 선택하면 된다. 구체적으로는, 예를 들어 헥산, 시클로헥산 등의 탄화수소계 용제, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논 등의 케톤계 용제, 테트라히드로푸란, 프로필렌글리콜모노에틸에테르(PGME) 등의 에테르계 용제, 클로로포름, 디클로로메탄 등의 할로겐화 알킬계 용제, 아세트산에틸, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 등의 에스테르계 용제, N,N-디메틸포름아미드 등의 아미드계 용제 및 디메틸술폭시드 등의 술폭시드계 용제, 메탄올, 에탄올 및 프로판올 등의 알코올계 용제 등을 들 수 있다. 본 실시 형태에 있어서 용제는 1종 단독으로, 또는 2종 이상을 조합하여 혼합 용제로서 사용할 수 있다.
본 실시 형태의 액정 조성물은, 측쇄형 액정 폴리머가 수직 배향되기 쉽고, 그것에 수반하여, 중합성 액정 화합물이 수직 배향되기 쉽기 때문에, 포지티브 C형의 위상차층의 제조에 적합하다.
B. 위상차 필름
본 개시의 제1 양태의 위상차 필름은, 위상차층을 갖는 위상차 필름이며,
상기 위상차층이, 측쇄형 액정 폴리머와, 중합성 액정 화합물을 함유하고, 상기 측쇄형 액정 폴리머가, 상기 일반식 (I)로 표시되는 구성 단위와, 액정성 부분을 포함하는 측쇄를 갖는 액정성 구성 단위를 갖는, 액정 조성물의 경화물을 포함하는, 위상차 필름이다.
또한, 본 개시의 제2 양태의 위상차 필름은, 위상차층을 갖는 위상차 필름이며,
상기 위상차층이, 측쇄형 액정 폴리머와, 중합성 액정 화합물을 함유하고, 상기 측쇄형 액정 폴리머가, 상기 일반식 (I')으로 표시되는 구성 단위와, 액정성 부분을 포함하는 측쇄를 갖는 액정성 구성 단위를 갖는 액정 조성물의 경화물을 포함하는, 위상차 필름이다.
상기 본 개시의 위상차 필름은, 위상차층이 상기 액정 조성물의 경화물을 포함하는 것이기 때문에, 위상차층의 수직 배향성이 우수해, 내열성이 향상된 것이다. 또한, 상기 본 개시의 액정 조성물의 경화물을 포함하는 위상차층은, 전형적으로는 상기 본 개시의 액정 조성물의 경화물로 이루어지고, 본 개시의 효과를 손상시키지 않는 한, 기타의 구성을 함유하고 있어도 된다.
위상차 필름의 층 구성에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 도 1 내지 도 3은, 각각 본 개시의 위상차 필름의 일 실시 형태를 도시한다. 도 1의 예에 도시되는 위상차 필름(10)은, 기재(2) 상에 배향막(3)과 위상차층(1)이 이 순서로 적층되어 있다. 도 2의 예에 도시되는 위상차 필름(10')은, 위상차층(1)만으로 이루어지는 위상차 필름이다. 또한 도 3의 예에 도시되는 위상차 필름(10")은, 기재(2') 상에 직접 위상차층(1)이 형성되어 있다. 도 3의 예에 도시되는 위상차 필름(10")에는 기재(2')의 위상차층(1)측 표면에 배향 규제력을 발현하는 수단이 부여되어 있어도 된다.
또한, 상기 일반식 (I)로 표시되는 구성 단위 내지 상기 일반식 (I')으로 표시되는 구성 단위와 상기 액정성 구성 단위를 갖는 측쇄형 액정 폴리머와, 중합성 액정 화합물을 함유하는 액정 조성물은, 전술한 바와 같이, 상기 측쇄형 액정 폴리머가 수직 배향되기 쉽고, 그것에 수반하여, 상기 중합성 액정 화합물이 수직 배향되기 쉽기 때문에, 배향막을 사용하지 않아도, 수직 배향성을 나타낼 수 있는 것이다.
1. 위상차층
본 개시의 실시 형태의 위상차층(1)은, 상기 일반식 (I)로 표시되는 구성 단위 내지 상기 일반식 (I')으로 표시되는 구성 단위와 액정성 부분을 포함하는 측쇄를 갖는 액정성 구성 단위를 갖는 측쇄형 액정 폴리머와, 중합성 액정 화합물을 함유하는, 액정 조성물의 경화물을 포함한다.
여기서, 상기 일반식 (I)로 표시되는 구성 단위 내지 상기 일반식 (I')으로 표시되는 구성 단위와, 상기 액정성 구성 단위를 갖는 측쇄형 액정 폴리머와, 중합성 액정 화합물은, 각각, 상기 본 개시의 실시 형태의 액정 조성물에 있어서 설명한 것과 마찬가지여도 되므로, 여기서의 설명은 생략한다.
위상차층은, 상기 측쇄형 액정 폴리머가 갖는 액정성 구성 단위와, 중합성 액정 화합물이 수직 배향된 상태에서, 경화되어 있는 것인 것이 바람직하다. 본 개시의 실시 형태의 액정 조성물의 경화물에는, 상기 중합성 액정 화합물의 중합성기의 적어도 일부가 중합된 구조가 포함된다. 이와 같은 상기 중합성 액정 화합물의 중합성기의 적어도 일부가 중합된 구조가 포함되는 점에서, 본 실시 형태의 위상차층은, 내구성이 향상되어 있는 위상차층이다.
또한, 위상차층에 포함되는 액정성 구성 단위는, 핵자기 공명법(NMR), 적외 분광법(IR), 가스 크로마토그램 질량 분석법(GC-MS), X선 광전자 분광법(XPS), 비행 시간형 2차 이온 질량 분석법(TOF-SIMS) 등, 분자 구조 정보가 얻어지는 공지의 분석 방법보다 1종 이상인 방법을 사용하여 확인할 수 있다.
또한, 중합성 액정 화합물이 수직 배향되어 있는 것은, 자동 복굴절 측정 장치(예를 들어, 오지 게이소쿠 기키 가부시키가이샤제, 상품명: KOBRA-WR)에 의해 위상차를 측정함으로써 확인할 수 있다.
위상차는, 자동 복굴절 측정 장치(예를 들어, 오지 게이소쿠 기키 가부시키가이샤제, 상품명: KOBRA-WR)에 의해 측정할 수 있다. 측정광을 위상차층 표면에 대하여 수직 혹은 기울기로부터 입사하고, 그 광학 위상차와 측정광의 입사 각도의 차트로부터 위상차층의 위상차를 증가시키는 이방성을 확인할 수 있다.
본 개시의 실시 형태의 위상차층은, 수직 배향성의 점에서, 측정 파장 550㎚에 있어서의 두께 방향의 위상차 Rth(550)가 －80㎚ 미만인 것이 바람직하고, －100㎚ 미만인 것이 보다 바람직하고, －110㎚ 미만인 것이 보다 더욱 바람직하다.
또한, 위상차층의 위상차는, 위상차층을 점착층을 갖는 유리판에 전사하여 측정할 수 있다. 위상차층의 두께 방향의 위상차 Rth는, 위상차층의 면 내 방향에 있어서의 지상축 방향(위상차층 면내 방향에 있어서의 굴절률이 최대로 되는 방향)의 굴절률을 nx, 위상차층 면내에 있어서의 진상축 방향(위상차층 면내 방향에 있어서의 굴절률이 최소로 되는 방향)의 굴절률을 ny, 및 위상차층의 두께 방향의 굴절률을 nz, 위상차층의 두께를 d라고 한 때에, Rth[㎚]＝{(nx＋ny)/2－nz}×d로 나타낼 수 있다.
또한, 본 개시의 실시 형태의 위상차층은, 100℃에서 60분간 가열한 후의 위상차 변동률을 14％ 이하로 할 수 있고, 보다 바람직한 양태에 있어서는, 10％ 이하로 할 수 있다. 또한, 상기 위상차 변동률은, 하기 식에 의해 산출할 수 있다.
가열 후의 위상차 변동률(％)＝{(가열 전 Rth－가열 후 Rth)/가열 전 Rth}×100
상기 식에 있어서, Rth는, 측정 파장 550㎚에서의 두께 방향의 위상차 Rth(550)를 나타낸다.
또한, 위상차층이 상기 본 개시의 실시 형태의 액정 조성물에 포함되는 측쇄형 액정 폴리머 및 상기 중합성 액정 화합물의 중합성기의 적어도 일부가 중합한 구조를 포함하는 것은, 위상차층으로부터 재료를 채취하여 분석함으로써 확인할 수 있다. 분석 방법으로서는, NMR, IR, GC-MS, XPS, TOF-SIMS 및 이것들의 조합 방법을 적용할 수 있다.
당해 위상차층은, 광중합 개시제, 레벨링제, 중합 금지제, 산화 방지제, 광 안정화제 등의 기타의 성분을 포함하고 있어도 된다. 광중합 개시제 등, 상기 중합성 액정 화합물이 갖는 중합성기를 반응시키기 위해 광 조사한 때에, 모두가 분해될 가능성이 있는 성분에 대해서는, 위상차층에는 포함되어 있지 않은 경우도 있다.
위상차층의 두께는, 용도에 따라 적절히 설정하면 된다. 그 중에서도, 두께 방향의 위상차를 원하는 값으로 조정하기 쉬운 점에서, 0.1㎛ 이상 5㎛ 이하인 것이 바람직하고, 0.5㎛ 이상 3㎛ 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.7㎛ 이상 1.5㎛ 이하로 해도 된다.
2. 배향막
본 개시의 위상차 필름은, 배향막을 갖고 있어도 된다. 본 명세서에 있어서 배향막이란, 위상차층에 포함되는 액정성 성분을 일정 방향으로 배열시키기 위한 층을 말한다.
본 개시의 실시 형태에 사용되는 배향막으로서는, 상기 본 개시의 실시 형태의 액정 조성물이 수직 배향되기 쉬운 점에서, 수직 배향막을 사용하는 것이 바람직하다.
수직 배향막은, 도막으로서 마련함으로써, 위상차층에 포함되는 액정성 성분의 메소겐의 장축을 수직 배향시키는 기능을 갖는 배향막이다.
수직 배향막은, 수직 방향의 배향 규제력을 구비한 배향막이고, C플레이트의 제작에 제공하는 각종 수직 배향막, VA 액정 표시 장치 등에 적용되는 각종 수직 배향막을 적용할 수 있고, 예를 들어 폴리이미드 배향막, LB막에 의한 배향막 등을 적용할 수 있다. 구체적으로, 배향막의 구성 재료로서는, 예를 들어 레시틴, 실란계 계면 활성제, 티타네이트계 계면 활성제, 피리디늄염계 고분자 계면 활성제, n-옥타데실트리에톡시실란 등의 실란 커플링계 수직 배향막용 조성물, 장쇄 알킬기나 지환식 구조를 측쇄에 갖는 가용성 폴리이미드나 장쇄 알킬기나 지환식 구조를 측쇄에 갖는 폴리아믹산 등의 폴리이미드계 수직 배향막용 조성물을 적용할 수 있다.
또한, 수직 배향막용 조성물로서, 제이에스알(주)제의 폴리이미드계 수직 배향막용 조성물 「JALS-2021」이나 「JALS-204」, 닛산 가가쿠 고교(주)제의 「RN-1517」, 「SE-1211」, 「EXPOA-018」 등의 시판품을 적용할 수 있다. 또한, 일본 특허 공개 제2015-191143호 공보에 기재된 수직 배향막이어도 된다.
배향막의 형성 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 후술하는 기재 상에, 배향막용 조성물을 도포하고, 배향 규제력을 부여함으로써 배향막으로 할 수 있다. 배향막에 배향 규제력을 부여하는 수단은, 종래 공지의 것으로 할 수 있다.
배향막의 두께는, 위상차층에 있어서의 액정성 성분을 일정 방향으로 배열할 수 있으면 되고, 적절히 설정하면 된다. 배향막의 두께는, 통상, 1㎚ 이상 10㎛ 이하의 범위 내이고, 60㎚ 이상 5㎛ 이하의 범위 내가 바람직하다.
3. 기재
본 개시의 위상차 필름은, 지지체로서 기재를 갖고 있어도 된다. 본 실시 형태에 있어서 기재는, 유리 기재, 금속박, 수지 기재 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 기재는 투명성을 갖는 것이 바람직하고, 종래 공지의 투명 기재 중에서 적절히 선택할 수 있다. 투명 기재로서는, 유리 기재 외에, 트리아세틸셀룰로오스 등의 아세틸셀룰로오스계 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리락트산 등의 폴리에스테르계 수지, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리메틸펜텐 등의 올레핀계 수지, 아크릴계 수지, 폴리우레탄계 수지, 폴리에테르술폰이나 폴리카르보네이트, 폴리술폰, 폴리에테르, 폴리에테르케톤, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 시클로올레핀 폴리머, 시클로올레핀 코폴리머 등의 수지를 사용하여 형성된 투명 수지 기재를 들 수 있다.
상기 투명 기재는, 가시광 영역에 있어서의 투과율이 80％ 이상인 것이 바람직하고, 90％ 이상인 것이 보다 바람직하다. 여기서, 투명 기재의 투과율은, JIS K7361-1(플라스틱-투명 재료의 전체 광투과율의 시험 방법)에 의해 측정할 수 있다.
또한, 롤 투 롤 방식으로 위상차층을 형성하는 경우에는, 투명 기재는, 롤상으로 권취할 수 있는 가요성을 갖는 플렉시블재인 것이 바람직하다.
이와 같은 플렉시블재로서는, 셀룰로오스 유도체, 노르보르넨계 폴리머, 시클로올레핀계 폴리머, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리비닐알코올, 폴리이미드, 폴리아릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 아몰퍼스 폴리올레핀, 변성 아크릴계 폴리머, 폴리스티렌, 에폭시 수지, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르류 등을 예시할 수 있다. 그 중에서도 본 실시 형태에 있어서는 셀룰로오스 유도체나 폴리에틸렌테레프탈레이트를 사용하는 것이 바람직하다. 셀룰로오스 유도체는 특히 광학적 등방성이 우수하기 때문에, 광학적 특성이 우수한 것으로 할 수 있기 때문이다. 또한, 폴리에틸렌테레프탈레이트는, 투명성이 높고, 기계적 특성이 우수한 점에서 바람직하다.
본 실시 형태에 사용되는 기재의 두께는, 위상차 필름의 용도 등에 따라, 필요한 자기 지지성을 부여할 수 있는 범위 내이면 특별히 한정되지 않지만, 통상, 10㎛ 이상 200㎛ 이하 정도의 범위 내이다. 그 중에서도, 기재의 두께는, 25㎛ 이상 125㎛ 이하의 범위 내가 바람직하고, 그 중에서도 30㎛ 이상 100㎛ 이하의 범위 내가 바람직하다. 두께가 상기한 범위보다도 두꺼우면, 예를 들어 긴 형의 위상차 필름을 형성한 후, 재단 가공하고, 매엽의 위상차 필름으로 할 때에, 가공 칩이 증가하거나, 재단날의 마모가 빨라져 버리는 경우가 있기 때문이다.
본 실시 형태에 사용되는 기재의 구성은, 단일의 층으로 이루어지는 구성에 한정되는 것은 아니고, 복수의 층이 적층된 구성을 가져도 된다. 복수의 층이 적층된 구성을 갖는 경우는, 동일한 조성의 층이 적층되어도 되고, 또한 다른 조성을 갖는 복수의 층이 적층되어도 된다.
예를 들어, 기재 상에 수직 배향막이 마련되지 않는 경우는, 에테르 결합, 수산기, 아미노기, 시아노기, 카르복시기, 카르보닐기, 불소 원자를 포함하는 기, 황 원자를 포함하는 기, 락톤 골격을 포함하는 기, 아세탈 구조를 포함하는 기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 극성기를 표면에 갖는 표면 조정층을, 기재의 표면에 갖는 것이 바람직하다. 이로써, 상기 측쇄형 액정 폴리머가 갖는 친수성기와 기재 표면의 친화성을 향상시켜, 위상차층의 수직 배향성을 더 향상시킬 수 있다.
상기 표면 조정층은, 성형성 및 기계적 강도가 우수하고, 레벨링성과 전사성이 양호한 점에서, 상기 극성기를 갖는 전리 방사선 경화성 수지 조성물의 경화물을 함유하는 것이 바람직하고, 상기 극성기를 갖는 전리 방사선 경화성 수지 조성물의 경화물로 이루어지는 것이 보다 바람직하다. 여기서, 성형성이 우수하다는 것은, 원하는 형상으로 고정밀도로 성형할 수 있는 것을 말한다.
상기 전리 방사선 경화성 수지 조성물은, 그 중에서도, (메트)아크릴로일기를 2개 이상 갖는 다관능 (메트)아크릴레이트와, 에테르 결합을 갖고, (메트)아크릴로일기를 1개만 갖는 단관능 (메트)아크릴레이트를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 다관능 (메트)아크릴레이트로서는, 그 중에서도, (메트)아크릴로일기를 3개 이상 갖는 다관능 (메트)아크릴레이트가 바람직하고, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 디펜타에리트리톨테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트 및 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 다관능 (메트)아크릴레이트가 바람직하다.
에테르 결합을 갖고, (메트)아크릴로일기를 1개만 갖는 단관능 (메트)아크릴레이트로서는, 그 중에서도, 2-페녹시에틸(메트)아크릴레이트 및 테트라히드로푸르푸릴(메트)아크릴레이트로부터 선택되는 적어도 어느 것이 바람직하다.
또한, 상기 전리 방사선 경화성 수지 조성물은, 위상차층의 수직 배향성을 향상시키는 점에서, 비닐에테르기를 갖는 비닐에테르 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 전리 방사선 경화성 수지 조성물은, 또한 필요에 따라, 중합 개시제, 레벨링제, 이형제, 점도 조정제, 밀착성 향상제 등의 각종 첨가제를 함유하고 있어도 된다.
상기 표면 조정층의 두께는, 균일한 두께로 되기 쉽고, 상기 극성기가 균일하게 존재하기 쉬운 점에서, 0.1㎛ 이상인 것이 바람직하고, 0.5㎛ 이상인 것이 보다 바람직하다. 상기 표면 조정층의 두께의 상한은, 기재 전체로서의 두께가 너무 두꺼워지지 않도록 적절히 조정되고, 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어 10㎛ 이하로 할 수 있고, 5㎛ 이하여도 된다.
또한, 기재가 복수의 층이 적층된 구성을 갖는 경우나, 기재 상에 자외선 경화성 수지를 함유하는 수직 배향막이 마련되는 경우, 당해 기재는, 각 층간의 접착성을 향상시키기 위한 프라이머층을 갖고 있어도 된다. 이 프라이머층은, 인접하는 양쪽의 층에 접착성을 갖고, 가시 광학적으로 투명해, 자외선을 통과시키는 것이 바람직하고, 예를 들어 염화비닐/아세트산비닐 공중합체계, 우레탄계의 것 등을 적절히 선택하여 사용할 수 있다.
또한, 기재 상에 수직 배향막이 마련되지 않는 경우, 기재는 표면에 앵커 코트층을 갖고 있어도 된다. 당해 앵커 코트층에 의해 기재의 강도를 향상시킬 수 있어 양호한 수직 배향성을 확보할 수 있다. 앵커 코트 재료로서는, 금속 알콕시드, 특히 금속 실리콘 알콕시드 졸을 사용할 수 있다. 금속 알콕시드는, 통상 알코올계의 용액으로서 사용된다. 앵커 코트층은, 균일하고, 또한 유연성이 있는 막이 필요하기 때문에, 앵커 코트층의 두께는 0.04㎛ 이상 2㎛ 이하 정도가 바람직하고, 0.05㎛ 이상 0.2㎛ 이하 정도가 보다 바람직하다.
상기 기재가 앵커 코트층을 갖는 경우에는, 투명 기재와 앵커 코트층 사이에 바인더층을 더 적층하거나, 앵커 코트층에 투명 기재와의 밀착성을 강화하는 재료를 함유시킴으로써, 투명 기재와 앵커 코트층의 밀착성을 향상시켜도 된다. 상기 바인더층의 형성에 사용하는 바인더 재료는, 투명 기재와 앵커 코트층의 밀착성을 향상시킬 수 있는 것을 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 바인더 재료로서는, 예를 들어 실란 커플링제, 티타늄 커플링제, 지르코늄 커플링제 등을 예시할 수 있다.
4. 위상차 필름의 제조 방법
본 개시의 실시 형태의 위상차 필름의 제조 방법은, 상기 본 개시의 위상차 필름을 얻을 수 있는 방법이라면 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어
상기 본 개시의 실시 형태의 액정 조성물을 성막하는 공정과,
상기 성막된 상기 액정 조성물 중의 상기 측쇄형 액정 폴리머가 갖는 상기 액정성 구성 단위와, 상기 중합성 액정 화합물을 배향시키는 공정과,
상기 배향시키는 공정 후에, 상기 중합성 액정 화합물을 중합하는 공정을 가짐으로써, 위상차층을 형성하는, 위상차 필름의 제조 방법을 들 수 있다.
당해 제조 방법에 사용되는 액정 조성물로서는, 상기 「A. 액정 조성물」과 동일한 것을 사용할 수 있으므로, 여기서의 설명을 생략한다.
(1) 액정 조성물의 성막 공정
상기 액정 조성물을 성막하는 방법으로서는, 예를 들어, 지지체 상에, 상기 액정 조성물을 균일하게 도포하는 방법을 들 수 있다.
상기 지지체로서는, 예를 들어 상기 기재, 상기 기재 상에 상기 배향막이 적층된 적층체, 자기 지지성을 갖는 상기 배향막 등을 들 수 있다. 여기서의 지지체 상으로서는, 상기 기재 상이어도 되고, 상기 배향막 상이어도 된다.
도포 방법은, 원하는 두께로 고정밀도로 성막할 수 있는 방법이면 되고, 적절히 선택하면 된다. 예를 들어, 그라비아 코트법, 리버스 코팅법, 나이프 코트법, 딥 코트법, 스프레이 코트법, 에어 나이프 코팅법, 스핀 코트법, 롤 코트법, 프린트법, 침지 인상법, 커튼 코트법, 다이 코트법, 캐스팅법, 바 코트법, 익스트루전 코트법, E형 도포 방법 등을 들 수 있다.
(2) 액정성 성분을 배향시키는 공정
이어서, 성막된 액정 조성물을 가열 처리하여, 당해 액정 조성물 중의 측쇄형 액정 폴리머가 갖는 액정성 구성 단위와, 중합성 액정 화합물이 수직 배향 가능한 온도로 조정한다. 당해 가열 처리에 의해, 측쇄형 액정 폴리머가 갖는 액정성 구성 단위와, 중합성 액정 화합물을 수직 배향시켜 건조할 수 있고, 상기 배향 상태를 유지한 상태에서 고정화할 수 있다.
수직 배향 가능한 온도는, 액정 조성물 중의 각 물질에 따라 상이하기 때문에, 적절히 조정할 필요가 있다. 예를 들어, 40℃ 이상 200℃ 이하의 범위 내에서 행하는 것이 바람직하고, 또한 40℃ 이상 120℃ 이하의 범위 내에서 행하는 것이 바람직하고, 또한 40℃ 이상 100℃ 이하의 범위 내에서 행하는 것이 바람직하다.
가열 수단으로서는, 공지의 가열, 건조 수단을 적절히 선택하여 사용할 수 있다.
또한, 가열 시간은, 적절히 선택되면 되지만, 예를 들어 10초 이상 2시간 이내, 바람직하게는 20초 이상 30분 이내의 범위 내에서 선택된다.
(3) 중합성 액정 화합물을 중합하는 공정
상기 배향시키는 공정에 의해 액정성 성분의 배향 상태를 유지한 상태에서 고정화된 도막에, 예를 들어 광 조사함으로써, 당해 도막 중의 중합성 액정 화합물을 중합할 수 있고, 상기 액정 조성물의 경화물을 포함하는 위상차층을 얻을 수 있다.
광 조사로서는, 자외선 조사가 적합하게 사용된다. 자외선 조사는, 초고압 수은등, 고압 수은등, 저압 수은등, 카본 아크, 크세논 아크, 메탈 할라이드 램프 등의 광선으로부터 발하는 자외선을 사용할 수 있다. 에너지선원의 조사량은, 적절히 선택되면 되고, 자외선 파장 365㎚에서의 적산 노광량으로서, 예를 들어 10mJ/㎠ 이상 10000mJ/㎠ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다.
5. 용도
본 개시의 위상차 필름은, 포지티브 C형의 위상차층을 갖는 위상차 필름으로서 적합하게 사용된다. 본 개시의 위상차 필름은, 예를 들어 시야각 보상 필름으로서 적합하게 사용되고, 후술하는 바와 같은 각종 표시 장치용 광학 부재에 적합하게 사용된다. 구체적으로는 예를 들어, 원 편광판을 구비하는 유기 발광 표시 장치 등의 발광 표시 장치의 시야각 보상 필름으로서 적합하게 사용된다.
C. 전사용 적층체
본 개시의 제1 양태의 전사용 적층체는, 위상차층과, 상기 위상차층을 박리 가능하게 지지한 지지체를 구비하고,
상기 위상차층이, 측쇄형 액정 폴리머와, 중합성 액정 화합물을 함유하고, 상기 측쇄형 액정 폴리머가, 상기 일반식 (I)로 표시되는 구성 단위와, 액정성 부분을 포함하는 측쇄를 갖는 액정성 구성 단위를 갖는, 액정 조성물의 경화물을 포함하는,
상기 위상차층의 전사에 제공하는 전사용 적층체이다.
본 개시의 제2 양태의 전사용 적층체는, 위상차층과, 상기 위상차층을 박리 가능하게 지지한 지지체를 구비하고,
상기 위상차층이, 측쇄형 액정 폴리머와, 중합성 액정 화합물을 함유하고, 상기 측쇄형 액정 폴리머가, 상기 일반식 (I')으로 표시되는 구성 단위와, 액정성 부분을 포함하는 측쇄를 갖는 액정성 구성 단위를 갖는 액정 조성물의 경화물을 포함하는,
상기 위상차층의 전사에 제공하는 전사용 적층체이다.
상기 본 개시의 전사용 적층체는, 위상차층의 전사에 제공하는 것이고, 위상차층이 상기 액정 조성물의 경화물을 포함하기 때문에, 수직 배향성이 우수하고, 내열성이 향상된 위상차층을, 다른 임의의 광학 부재 등의 피전사체에 전사할 수 있다.
본 실시 형태의 전사용 적층체에 의하면, 예를 들어 도 2의 예에 도시되는 위상차층(1)만으로 이루어지는 위상차 필름(10')이나, 도 5의 예에 도시된 바와 같은, 기재는 포함하지 않고 배향막(23)과 위상차층(21)이 적층된 적층체로 이루어지는 위상차 필름 등, 기재를 포함하지 않는 박막의 위상차 필름을 피전사체에 전사할 수 있다. 즉, 본 실시 형태의 전사용 적층체를 사용하여 전사되는 위상차층에는, 배향막 등의 위상차층 및 기재와는 다른 박막의 층이 더 적층되어 있어도 된다.
이하, 이와 같은 전사용 적층체의 구성에 대하여 설명하지만, 상기 본 개시의 실시 형태의 액정 조성물 및 위상차층에 대해서는 상술한 바와 같기 때문에, 여기서의 설명은 생략한다.
전사용 적층체의 층 구성에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 도 4 내지 도 6은, 각각 본 개시의 전사용 적층체의 일 실시 형태를 도시한다.
도 4의 예에 도시되는 전사용 적층체(20)는, 위상차층(11)과, 상기 위상차층을 박리 가능하게 지지한 지지체(15)로서 제2 기재(12) 상에 배향막(13)이 적층된 적층체를 구비하고 있다. 도 4의 예에 도시되는 전사용 적층체(20)에 있어서는, 제2 기재(12)와 배향막(13)의 계면의 박리 강도가, 배향막(13)과 위상차층(11)의 계면의 박리 강도보다도 크게 되어 있음으로써, 배향막(13)과 위상차층(11)의 계면(17)에 의해 박리되기 쉽다. 그 때문에, 피전사체 상에 전사된 전사용 적층체(20)로부터, 제2 기재(12) 상에 배향막(13)이 적층된 적층체를, 박리 가능한 지지체(15)로서 박리할 수 있고, 위상차층(11)만을, 위상차층을 포함하는 전사층(16)으로서 전사할 수 있다.
도 5의 예에 도시되는 전사용 적층체(30)는, 위상차층(21)과, 상기 위상차층을 박리 가능하게 지지한 지지체(25)로서 제2 기재(22)를 구비하고, 위상차층(21)과 제2 기재(22) 사이에 배향막(23)을 더 구비하고 있다. 도 5의 예에 도시되는 전사용 적층체(30)에 있어서는, 제2 기재(22)와 배향막(23)의 계면의 박리 강도가, 배향막(23)과 위상차층(21)의 계면의 박리 강도보다도 작게 되어 있음으로써, 제2 기재(22)와 배향막(23)의 계면(27)에 의해 박리되기 쉽다. 그 때문에, 피전사체 상에 전사된 전사용 적층체(30)로부터, 제2 기재(22)를, 박리 가능한 지지체(25)로서 박리할 수 있고, 위상차층(21)과 배향막(23)의 적층체를, 위상차층을 포함하는 전사층(26)으로서 전사할 수 있다.
제2 기재와 배향막의 계면의 박리 강도가 배향막과 위상차층의 계면의 박리 강도보다도 큰지 작은지는, 위상차층을 박리하여, 어느 계면에 의해 박리되어 있는지로 확인할 수 있다. 어느 계면에 의해 박리되어 있는지는, 예를 들어 IR 등에 의해 분석 가능하다.
또한, 도 6의 예에 도시되는 전사용 적층체(40)는, 위상차층(31)과, 상기 위상차층을 박리 가능하게 지지한 지지체(35)로서 제2 기재(32)를 구비하고 있다. 피전사체 상에 전사된 상기 전사용 적층체(40)로부터는, 제2 기재(32)를 박리 가능한 지지체(35)로서 박리할 수 있고, 위상차층(31)만을, 위상차층을 포함하는 전사층(36)으로서 전사할 수 있다.
본 개시의 전사용 적층체가 갖는 박리 가능한 지지체로서는, 예를 들어 상기 「B. 위상차 필름」에서 설명한 상기 기재, 상기 기재 상에 상기 배향막이 적층된 적층체, 자기 지지성을 갖는 상기 배향막 등을 들 수 있다.
위상차층을 전사할 때에는, 당해 위상차층을 포함하는 전사층과, 상기 박리 가능한 지지체의 계면이 박리된다. 박리되는 계면은, 가장 박리 강도가 작은 계면이다. 박리 강도를 조정하는 방법으로서는, 예를 들어 하기의 방법을 들 수 있다.
도 4의 예에 도시되는 전사용 적층체(20)를 얻기 위해, 제2 기재(12)와 배향막(13)의 계면의 박리 강도를, 배향막(13)과 위상차층(11)의 계면의 박리 강도보다도 크게 하기 위해서는, 예를 들어 배향막 형성용 조성물에 포함되는 용제를, 제2 기재를 용해 가능한 것으로 하는 방법을 사용할 수 있다. 당해 제2 기재로서는 수지 기재를 사용하는 것이 바람직하고, 또한 기재 표면에 접착성이 향상되기 위한 표면 처리를 행해도 된다. 이와 같은 경우, 수지 기재와 배향막의 밀착성을 향상시킬 수 있다.
또한, 기재와 배향막의 계면의 박리 강도가, 배향막과 위상차층의 계면의 박리 강도보다도 커지도록, 배향막과 위상차층의 계면의 박리 강도를 작게 하기 위해, 배향막의 내용제성을 비교적 높게 하는 것도 바람직하다. 배향막의 내용제성이 비교적 높은 경우에는, 배향막 상에 액정 조성물을 도포하여 위상차층을 형성할 때에, 액정 조성물 중의 용제에 배향막이 용해되기 어려워지기 때문에, 배향막과 위상차층의 밀착성을 낮게 할 수 있다.
한편, 도 5의 예에 도시되는 전사용 적층체(30)를 얻기 위해, 제2 기재(22)와 배향막(23)의 계면의 박리 강도를, 배향막(23)과 위상차층(21)의 계면의 박리 강도보다도 작게 하기 위해서는, 예를 들어 기재의 표면에 이형 처리가 실시되어 있어도 되고, 혹은 이형층이 형성되어 있어도 된다. 이로써, 기재의 박리성을 높일 수 있고, 기재와 배향층의 계면의 박리 강도를, 배향층과 위상차층의 계면의 박리 강도보다도 작게 할 수 있다.
이형 처리로서는, 예를 들어 불소 처리, 실리콘 처리 등의 표면 처리를 들 수 있다.
이형층의 재료로서는, 예를 들어 불소계 이형제, 실리콘계 이형제, 왁스계 이형제 등을 들 수 있다. 이형층의 형성 방법으로서는, 예를 들어 이형제를 딥 코트, 스프레이 코트, 롤 코트 등의 도포법에 의해 도포하는 방법을 들 수 있다.
또한, 도 6의 예에 도시되는 전사용 적층체(40)를 얻기 위해서도, 필요에 따라, 기재의 표면에 이형 처리가 실시되어 있어도 되고, 혹은 이형층이 형성되어 있어도 된다.
전사용 적층체에 사용되는 지지체는, 가요성을 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 되지만, 지지체를 박리하기 쉬운 점에서, 가요성을 갖는 것이 바람직하다.
전사용 적층체에 사용되는 지지체의 두께는, 충분한 자기 지지 강도와, 본 실시 형태의 전사용 적층체의 제조 및 전사 공정에 적응 가능한 한의 가요성의 균형으로부터, 통상, 20㎛ 이상 200㎛ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다.
본 개시의 전사용 적층체로부터 제공할 수 있는 위상차층은, 상기 위상차 필름과 동일한 용도에 적합하게 사용되고, 포지티브 C형의 위상차층을 각종 표시 장치용 광학 부재에 전사할 수 있고, 박막의 광학 부재를 제공하기 위해 적합하게 사용된다. 또한, 본 개시의 전사용 적층체로부터 제공할 수 있는 위상차층은, 원 편광판을 구비하는 유기 발광 표시 장치 등의 발광 표시 장치의 시야각 보상 필름으로서 적합하게 사용된다.
D. 광학 부재
본 개시의 광학 부재는, 상기 본 개시의 위상차 필름 상에, 편광판을 구비하는, 광학 부재이다.
본 실시 형태의 광학 부재를, 도면을 참조하여 설명한다. 도 7은, 광학 부재의 일 실시 형태를 도시하는 모식 단면도이다.
도 7의 광학 부재(60)의 예에서는, 상기 본 개시의 위상차 필름(10) 상에, 편광판(50)이 배치되어 있다. 위상차 필름(10)과 편광판(50) 사이에는, 필요에 따라 점착층(접착층)을 갖고 있어도 된다(도시하지 않음).
본 실시 형태에 있어서 편광판은, 특정 방향으로 진동하는 광만을 통과시키는 판상의 것이고, 종래 공지의 편광판 중에서 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 요오드 또는 염료에 의해 염색하고, 연신하여 이루어지는 폴리비닐알코올 필름, 폴리비닐포르말 필름, 폴리비닐아세탈 필름, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체계 비누화 필름 등을 사용할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서 점착층(접착층)용 점착제 또는 접착제로서는, 종래 공지의 것 중에서 적절히 선택하면 되고, 감압 접착제(점착제), 2액 경화형 접착제, 자외선 경화형 접착제, 열경화형 접착제, 열용융형 접착제 등, 어느 접착 형태의 것을 적합하게 사용할 수 있다.
본 실시 형태의 광학 부재에는, 편광판 외에도, 공지의 광학 부재가 구비하는 다른 층을 더 갖고 있어도 된다. 당해 다른 층으로서는, 예를 들어 상기 본 실시 형태의 위상차층과는 상이한 다른 위상차층 외에, 반사 방지층, 확산층, 방현층, 대전 방지층, 보호 필름 등을 들 수 있지만, 이것들에 한정되는 것은 아니다.
본 실시 형태의 광학 부재는, 예를 들어 외광 반사를 억제하는 광학 부재로서 사용할 수 있다. 상기 본 개시의 위상차 필름과 원 편광판이 적층되어 있는 본 개시의 광학 부재는, 예를 들어 발광 표시 장치용 외광 반사를 억제하기 위한 광학 부재로서 적합하게 사용되고, 또한 각종 표시 장치용 광시야각 편광판으로서 적합하게 사용할 수 있다.
E. 광학 부재의 제조 방법
본 개시의 광학 부재의 제조 방법은, 특별히 한정되지 않고, 상기 본 개시의 위상차 필름 상에, 편광판을 적층하는 방법을 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 본 개시의 위상차 필름 상에, 편광판을, 점착층 내지 접착층을 통해 적층하는 제조 방법 등을 들 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시 형태의 광학 부재의 제조 방법으로서는,
상기 본 개시의 일 실시 형태의 전사용 적층체를 준비하는 전사용 적층체 준비 공정과,
적어도 편광판을 포함하는 피전사체와, 상기 전사용 적층체의 상기 위상차층을 대향시켜, 상기 피전사체 상에 상기 전사용 적층체를 전사하는 전사 공정과,
상기 피전사체 상에 전사된 상기 전사용 적층체로부터, 상기 지지체를 박리하는 박리 공정을 갖는 광학 부재의 제조 방법을 들 수 있다.
상기 전사용 적층체를 사용한 본 개시의 일 실시 형태의 광학 부재의 제조 방법에 의하면, 편광판과, 상기 본 개시의 일 실시 형태의 위상차 필름 중 기재가 적층되어 있지 않은 상기 위상차층을 구비한 광학 부재를 얻을 수 있다.
본 개시의 일 실시 형태의 광학 부재의 제조 방법에 사용하는 전사용 적층체는, 상기 「C. 전사용 적층체」에서 설명한 것과 동일한 것으로 할 수 있으므로, 여기서의 설명을 생략한다.
또한, 본 개시의 일 실시 형태의 광학 부재의 제조 방법에 사용하는 피전사체는, 전형적으로는, 접착층과 편광판을 갖는 피전사체를 들 수 있지만, 이것들에 한정되는 것은 아니고, 전술한 본 개시의 일 실시 형태에 있어서의 광학 부재가 갖고 있어도 되는 다른 층과 동일한 층을, 더 갖고 있어도 된다.
F. 표시 장치
본 개시의 표시 장치는, 상기 본 개시의 위상차 필름, 또는 상기 본 개시의 광학 부재를 구비하는 표시 장치이다.
표시 장치로서는, 예를 들어 유기 발광 표시 장치 등의 발광 표시 장치, 액정 표시 장치 등을 들 수 있지만 이것들에 한정되는 것은 아니다.
그 중에서도, 상기 본 실시 형태의 위상차 필름 또는 상기 본 실시 형태의 광학 부재를 구비하기 위해, 특히, 투명 전극층과, 발광층과, 전극층을 이 순서로 갖는 유기 발광 표시 장치 등의 발광 표시 장치에 있어서 외광 반사를 억제하면서, 시야각이 향상된다는 효과를 갖는다.
일 실시 형태인 발광 표시 장치의 예를, 도면을 참조하여 설명한다. 도 8은, 유기 발광 표시 장치의 일 실시 형태를 도시하는 모식 단면도이다.
도 8의 유기 발광 표시 장치(100)의 예에서는, 상기 위상차 필름(10)의 출광면측에, 편광판(50)이 배치되고, 반대측의 면에는, 투명 전극층(71)과, 발광층(72)과, 전극층(73)을 이 순서로 갖고 있다.
발광층(72)으로서는, 예를 들어 투명 전극층(71)측부터 순서대로 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 주F입층의 순서로 적층하는 구성 등을 들 수 있다. 본 실시 형태에 있어서, 투명 전극층, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 주입층, 전극층 및 기타의 구성은, 공지의 것을 적절히 사용할 수 있다. 이와 같이 하여 제작된 발광 표시 장치는, 예를 들어 패시브 구동 방식의 유기 EL 디스플레이에도 액티브 구동 방식의 유기 EL 디스플레이에도 적용 가능하다.
또한, 본 실시 형태의 표시 장치는, 상기 구성에 한정되는 것은 아니고, 적절히 선택한 공지의 구성으로 할 수 있다.
실시예
(합성예 1: 액정 모노머 1의 합성)
먼저 하기 스킴 1에 따라, 4-[2-(아크릴로일옥시)에톡시]벤조산을 합성했다.
4-히드록시벤조산에틸(28g, 170mmol), 탄산칼륨(26g, 187mmol)의 DMF(1L) 현탁액에 2-브로모에탄올(20g, 162mmol)을 더하고, 80℃에서 8시간 교반했다. 반응 종료 후, 반응액을 물로 희석하고, 아세트산에틸로 추출하여 용매를 증류 제거했다. 얻어진 조체에, 수산화칼륨(11g, 187mmol)의 수용액을 더하고, 100℃에서 4시간 반응시켜 가수분해했다. 반응 종료 후, 염산 수용액을 더하고, 계속해서 아세트산에틸을 더하여 추출하고, 용매를 증류 제거했다. 잔사를 실리카겔 크로마토그래피로 정제하고, 용매를 증류 제거함으로써, p-(2-히드록시에톡시)벤조산을 수율 89％(26g, 145mmol)로 얻었다.
이어서, p-(2-히드록시에톡시)벤조산(16g, 90mmol), 아크릴로일클로라이드(7.4g, 82mmol), 디메틸아닐린(DMA)(9.9g, 82mmol)의 테트라히드로푸란(THF)(400mL) 현탁액을 12시간 교반했다. 반응 종료 후, 물, 아세트산에틸을 더하고, 분액을 행하였다. 용매를 증류 제거하고, 잔사를 실리카겔 크로마토그래피로 정제하고, 용매를 증류 제거함으로써, 4-[2-(아크릴로일옥시)에톡시]벤조산을 수율 90％(17.4g, 73.8mmol)로 얻었다.
Figure pct00014
이어서, 하기 스킴 2에 따라, 하기 화학식 (1)로 표시되는 액정 모노머 1을 얻었다.
상기에서 얻어진 4-[2-(아크릴로일옥시)에톡시]벤조산(17g, 70mmol), 4'-시아노-4-히드록시비페닐(14g, 70mmol), N,N-디메틸아미노피리딘(DMAP)(252㎎, 2.10mmol)의 디클로로메탄(90mL) 현탁액에, N,N-디시클로헥실카르보디이미드(DCC)(16g, 76mmol)의 디클로로메탄(10mL) 용액을 적하했다. 적하 종료 후, 12시간 교반하고, 침전물을 여과한 후, 용매를 증류 제거했다. 얻어진 조체에 메탄올(200mL)을 더하고, 1시간 교반하여 현탁 정제했다. 침전물을 여과하고, 얻어진 결정을 건조시킴으로써, 4'-시아노-4-{4-[6-(아크릴로일옥시)에틸옥시]벤조에이트}(하기 화학식 (1))를 수율 93％(28g, 67mmol)로 얻었다.
Figure pct00015
(합성예 2: 액정 모노머 2의 합성)
상기 합성예 1에 있어서, 2-브로모에탄올 대신에 6-클로로-1-n-헥산올을 사용한 것 이외는, 합성예 1과 마찬가지로 하여, 하기 화학식 (2)로 표시되는 액정 모노머 2를 얻었다.
Figure pct00016
(합성예 3: 액정 모노머 3의 합성)
먼저 하기 스킴 3에 따라, 하기 화학식 (a)로 표시되는 4-프로폭시카르보닐페닐＝4-히드록시벤조에이트를 얻었다.
4-아세톡시벤조산(15g, 84mmol), 4-히드록시벤조산프로필(14g, 80mmol), N,N-디메틸아미노피리딘(DMAP)(0.59g, 4.9mmol)의 디클로로메탄(100mL) 현탁액에, N,N-디시클로헥실카르보디이미드(DCC)(17g, 84mmol)의 디클로로메탄(10mL) 용액을 적하했다. 적하 종료 후, 12시간 교반하고, 침전물을 여과한 후, 용매를 증류 제거했다. 얻어진 유상물에 메탄올(100mL)을 더하고, 용해시킨 후, 냉각 하에 탄산칼륨(13g, 93mmol)의 물(50mL) 용액을 적하했다. 반응 혼합물을 1시간 교반한 후, 35％ 염산(9.4mL)으로 중화하고, 석출된 결정을 여과하고, 조체를 건조시킴으로써, 4-프로폭시카르보닐페닐-4-히드록시벤조에이트를 2단계에서 수율 73％(17g, 58mmol)로 얻었다.
Figure pct00017
이어서 하기 스킴 4에 따라, 하기 화학식 (3)으로 표시되는 액정 모노머 3을 얻었다.
상기에서 얻어진 4-프로폭시카르보닐페닐-4-히드록시벤조에이트(15g, 50mmol), 4-[6-(아크릴로일옥시)헥실옥시]벤조산(14g, 48mmol), N,N-디메틸아미노피리딘(DMAP)(0.17g, 1.3mmol)의 디클로로메탄(60mL) 현탁액에, N,N-디시클로헥실카르보디이미드(DCC)(11g, 52mmol)의 디클로로메탄(10mL) 용액을 적하했다. 적하 종료 후, 12시간 교반하고, 침전물을 여과한 후, 용매를 증류 제거했다. 얻어진 조체에 메탄올을 더하여, 재결정을 행하고, 얻어진 결정을 건조시킴으로써, 4-[(4-프로폭시카르보닐페닐옥시카르보닐)페닐-4-[6-(아크릴로일옥시)헥실옥시]벤조에이트(하기 화학식 (3))를 수율 88％(24g, 44mmol)로 얻었다.
Figure pct00018
(합성예 4: 액정 모노머 4의 합성)
먼저 하기 스킴 5에 따라, 4-히드록시-4"-프로필테르페닐을 합성했다.
4-브로모페놀(10g, 58mmol), 4'-프로필-4-비페닐붕소산(15g, 64mmol), 탄산칼륨(12g, 87mmol), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(670㎎, 0.58mmol)을 반응 용기에 더하고, 용기 내를 질소 치환했다. 아세톤(100ml), 물(20ml)을 더하고 8시간 환류하여 반응 종료 후, 반응액을 1규정 염산 중에 더하여 10분간 교반했다. 그 후 다시 아세트산에틸을 더하고, 분액을 행하였다. 용매를 증류 제거하고, 잔사를 실리카겔 크로마토그래피로 정제하고, 용매를 증류 제거함으로써, 4-히드록시-4"-프로필테르페닐을 수율 89％(15g, 51mmol)로 얻었다.
Figure pct00019
이어서, 상기 스킴 1에 있어서, 4-히드록시벤조산에틸 대신에, 상기에서 얻어진 4-히드록시-4"-프로필테르페닐을 사용한 것 이외는 상기 스킴 1과 마찬가지로 하여, 하기 화학식 (4)로 표시되는 액정 모노머 4를 얻었다.
Figure pct00020
(합성예 5: 액정 모노머 5의 합성)
상기 합성예 1에 있어서, 4'-시아노-4-히드록시비페닐 대신에 4-히드록시벤조니트릴을 사용한 것 이외는 합성예 1과 마찬가지로 하여, 하기 화학식 (5)로 표시되는 액정 모노머 5를 얻었다.
Figure pct00021
(합성예 6: 모노머 A의 합성)
상기 스킴 1에 있어서, 2-브로모에탄올 대신에 11-브로모-3,6,9-트리옥사운데칸-1-올을, 4-히드록시벤조산에틸 대신에 1-노난올을 사용한 것 이외는 상기 스킴 1과 마찬가지로 하여, 하기 화학식 (A)로 표시되는 모노머 A를 얻었다.
또한, 하기 화학식 (A)로 표시되는 모노머 A에 있어서, -(CH2CH2O)4-의 데이비스법에 의한 기수는 1.32이고, -(CH2)8-CH3의 데이비스법에 의한 기수는 －4.275이다.
Figure pct00022
(합성예 7: 모노머 B의 합성)
상기 합성예 6에 있어서, 11-브로모-3,6,9-트리옥사운데칸-1-올 대신에 23-브로모-3,6,9,12,15,18,21-헵타옥사트리코산-1-올을 사용한 것 이외는 상기 합성예 6과 마찬가지로 하여, 하기 화학식 (B)로 표시되는 모노머 B를 얻었다.
하기 화학식 (B)로 표시되는 모노머 B에 있어서, -(CH2CH2O)8-의 데이비스법에 의한 기수는 2.64이고, -(CH2)8-CH3의 데이비스법에 의한 기수는 －4.275이다.
Figure pct00023
(합성예 8: 모노머 C의 합성)
상기 합성예 6에 있어서, 1-노난올 대신에 1-도코사놀을 사용한 것 이외는 상기 합성예 6과 마찬가지로 하여, 하기 화학식 (C)로 표시되는 모노머 C를 얻었다.
하기 화학식 (C)로 표시되는 모노머 C에 있어서, -(CH2CH2O)4-의 데이비스법에 의한 기수는 1.32이고, -(CH2)21-CH3의 데이비스법에 의한 기수는 －10.45이다.
Figure pct00024
하기 화학식 (D)로 표시되는 모노머 D로서는, 히타치 가세이(주)제의 FA-314A를 사용했다. 모노머 D는, 하기 화학식 (D)에 있어서의 n＝4의 화합물을 적어도 포함하고, n의 평균이 4이다.
하기 화학식 (D)로 표시되는 모노머 D에 있어서, -(CH2CH2O)4-의 데이비스법에 의한 기수는 1.32이고, -C6H4-(CH2)8-CH3의 데이비스법에 의한 기수는 －7.125이다. 또한, -C6H4-은 p-페닐렌기를 나타낸다.
Figure pct00025
(합성예 9: 모노머 E의 합성)
1-노난올(10g, 69mmol), N,N-디메틸벤질아민(0.88㎎, 6.5㎛ol)의 시클로헥사논(20ml) 용액을 질소 분위기 하 110℃까지 승온했다. 그 후, 아크릴산글리시딜(8.1g, 63mmol)을 적하하고, 적하 종료 후 반응액을 1시간 교반했다. 반응 종료 후, 반응액을 1규정 염산 중에 더하고, 그 후 다시 아세트산에틸을 더하고, 분액을 행하였다. 유기층을 포화 식염수로 세정 후, 황산마그네슘으로 건조하고, 그 후 유기층의 용매를 증류 제거했다. 잔사를 실리카겔 크로마토그래피로 정제하고, 용매를 증류 제거함으로써, 하기 화학식 (E)로 표시되는 모노머 E를 수율 51％(8.7g, 32mmol)로 얻었다.
하기 화학식 (E)로 표시되는 모노머 E에 있어서, -CH2CH(OHC)H2-O-의 데이비스법에 의한 기수는 1.775이고, -(CH2)8-CH3의 데이비스법에 의한 기수는 －4.275이다.
Figure pct00026
하기 화학식 (F)로 표시되는 모노머 F로서는, 히타치 가세이(주)제의 FA-318AS를 사용했다. 모노머 F는, 하기 화학식 (F)에 있어서의 n＝8의 화합물을 적어도 포함하고, n의 평균이 8이다.
하기 화학식 (F)로 표시되는 모노머 F에 있어서, -(CH2CH2O)8-의 데이비스법에 의한 기수는 2.64이고, -C6H4-(CH2)8-CH3의 데이비스법에 의한 기수는 －7.125이다.
Figure pct00027
하기 화학식 (G)로 표시되는 모노머 G로서는, 다이이치 고교 세야쿠(주)제의 뉴 프런티어 N-177E를 사용했다. 또한, 모노머 G는, 하기 화학식 (G)에 있어서의 n＝16의 화합물과 n＝17의 화합물을 포함하는 혼합물이다.
하기 화학식 (G)로 표시되는 모노머 G에 있어서, -(CH2CH2O)16-의 데이비스법에 의한 기수는 5.28이고, -(CH2CH2O)17-의 데이비스법에 의한 기수는 5.61이고, -C6H4-(CH2)8-CH3의 데이비스법에 의한 기수는 －7.125이다.
Figure pct00028
(합성예 10: 모노머 H의 합성)
2-(2-히드록시에톡시)에틸아크릴레이트(12g, 73mmol), 데칸산(15g, 73mmol) 및 N,N-디메틸아미노피리딘(DMAP)(0.27g, 2.2mmol)의 디클로로메탄(400mL) 현탁액에, N,N-디시클로헥실카르보디이미드(DCC)(16g, 79mmol)의 디클로로메탄(90mL) 용액을 적하했다. 적하 종료 후, 12시간 교반하여, 침전물을 여과한 후, 용매를 증류 제거했다. 얻어진 조체에 메탄올(200mL)을 더하고, 1시간 교반하여 현탁 정제했다. 침전물을 여과하여, 얻어진 결정을 건조시킴으로써, 하기 화학식 (H)로 표시되는 모노머 H를 수율 63％(14g, 46mmol)로 얻었다.
하기 화학식 (H)로 표시되는 모노머 H에 있어서, -CH2CH2O-(CH2)2-O-CO-의 데이비스법에 의한 기수는 1.78이고, -(CH2)8-CH3의 데이비스법에 의한 기수는 －4.275이다.
Figure pct00029
(합성예 11: 모노머 I의 합성)
먼저 하기 스킴 6에 따라, 4,8,12,16,20-펜타옥사헵타코사놀을 합성했다.
구체적으로는, 4,8,12,16-테트라옥사노나데칸-1,19-디올(15g, 49mmol)에 취화수소(33％ 아세트산 용액, 17g)를 0℃에서 적하하고, 적하 종료 후 40℃에서 2시간 교반했다. 반응 종료 후, 아세트산에틸을 더하고, 탄산수소나트륨 수용액 및 물로 세정했다. 유기층을 황산나트륨으로 건조하고, 그 후 유기층의 용매를 증류 제거함으로써, 19-브로모-4,8,12,16-테트라옥사노나데칸-1-올을 수율 46％(8.3g, 22mmol)로 얻었다.
그 후에는, 상기 스킴 1의 제1 스텝에 있어서, 2-브로모에탄올 대신에 19-브로모-4,8,12,16-테트라옥사노나데칸-1-올을, 4-히드록시벤조산에틸 대신에 1-헵탄올을 사용한 것 이외는 상기 스킴 1의 제1 스텝과 마찬가지로 하여, 4,8,12,16,20-펜타옥사헵타코사놀을 얻었다.
Figure pct00030
그 후에는, 상기 스킴 1에 있어서, 2-브로모에탄올 대신에 11-브로모-3,6,9-트리옥사운데칸-1-올을, 4-히드록시벤조산에틸 대신에 4,8,12,16,20-펜타옥사헵타코사놀을 사용한 것 이외는 상기 스킴 1과 마찬가지로 하여, 하기 화학식 (I)로 표시되는 모노머 I를 얻었다.
하기 화학식 (I)로 표시되는 모노머 I에 있어서, -(CH2CH2O)4-의 데이비스법에 의한 기수는 1.32이고, -(CH2CH2CH2O)5-(CH2)6-CH3의 데이비스법에 의한 기수는 －3.95이다.
Figure pct00031
(합성예 12: 모노머 J의 합성)
상기 합성예 11에 있어서, 4,8,12,16-테트라옥사노나데칸-1,19-디올 대신에, 1,3-프로판디올 사용한 것 이외는 상기 합성예 11과 마찬가지로 하여, 하기 화학식 (J)로 표시되는 모노머 J를 얻었다.
하기 화학식 (J)로 표시되는 모노머 J에 있어서, -(CH2CH2O)4-의 데이비스법에 의한 기수는 1.32이고, -CH2CH2CH2O-(CH2)6-CH3의 데이비스법에 의한 기수는 －3.45이다.
Figure pct00032
(합성예 13: 모노머 K의 합성)
상기 합성예 6에 있어서, 1-노난올 대신에 4-페닐페놀을 사용한 것 이외는 상기 합성예 6과 마찬가지로 하여, 하기 화학식 (K)로 표시되는 모노머 K를 얻었다.
하기 화학식 (K)로 표시되는 모노머 K에 있어서, -(CH2CH2O)4-의 데이비스법에 의한 기수는 1.32이고, -C6H4-C6H5의 데이비스법에 의한 기수는 －5.7이다. 또한, -C6H4-C6H5는 4-비페닐기를 나타낸다.
Figure pct00033
(합성예 14: 모노머 L의 합성)
상기 합성예 9에 있어서, 아크릴산글리시딜 대신에 아크릴산4,5-에폭시펜틸에스테르를 사용한 것 이외는 상기 합성예 9와 마찬가지로 하여, 하기 화학식 (L)로 표시되는 모노머 L을 얻었다.
하기 화학식 (L)로 표시되는 모노머 L에 있어서, -(CH2)3-CH(OHC)H2O-의 데이비스법에 의한 기수는 0.825이고, -(CH2)8-CH3의 데이비스법에 의한 기수는 －4.275이다.
Figure pct00034
하기 화학식 (M)으로 표시되는 모노머 M으로서는, 교에샤 가가쿠(주)제의 라이트아크릴레이트 EHGD-AT를 사용했다.
하기 화학식 (M)으로 표시되는 모노머 M에 있어서, -(CH2CH2O)2-의 데이비스법에 의한 기수는 0.66이고, -CH2CH(C2H5)-C4H9의 데이비스법에 의한 기수는 －3.8이다.
Figure pct00035
(합성예 15: 모노머 N의 합성)
상기 합성예 10에 있어서, 2-(2-히드록시에톡시)에틸아크릴레이트 대신에 2-(2-아미노에톡시)에틸아크릴레이트를 사용한 것 이외는 상기 합성예 10과 마찬가지로 하여, 하기 화학식 (N)으로 표시되는 모노머 N을 얻었다.
Figure pct00036
하기 화학식 (O)로 표시되는 모노머 O로서는, 도쿄 카세이사제, 아크릴산스테아릴을 사용했다.
하기 화학식 (O)로 표시되는 모노머 O에 있어서, -(CH2)17-CH3의 데이비스법에 의한 기수는 －8.55이다.
Figure pct00037
(합성예 16: 모노머 P의 합성)
상기 합성예 6에 있어서, 11-브로모-3,6,9-트리옥사운데칸-1-올 대신에 2-브로모에탄올을 사용한 것 이외는 상기 합성예 6과 마찬가지로 하여, 하기 화학식 (P)로 표시되는 모노머 P를 얻었다.
하기 화학식 (P)로 표시되는 모노머 P에 있어서, -CH2CH2O-의 데이비스법에 의한 기수는 0.33이고, -(CH2)8-CH3의 데이비스법에 의한 기수는 －4.275이다.
Figure pct00038
또한, 이하에서는, 모노머 A 내지 P를 비액정 모노머라고 하는 경우가 있다.
(제조예 1: 측쇄형 액정 폴리머 A-1의 합성)
상기 액정 모노머 1(29g, 65mmol)과, 상기 모노머 A(13g, 35mmol)의, N,N-디메틸아세트아미드(DMAc)(200mL) 현탁액에, 아조비스이소부티로니트릴(AIBN)(82㎎, 0.5mmol)을 적하하고, 적하 종료 후, 80℃에서 6시간 교반했다. 반응 종료 후 실온까지 냉각한 후, 메탄올을 교반하고 있는 별도의 용기에 적하하여 교반한 후, 여과, 건조에 의해 측쇄형 액정 폴리머 A-1을 수율 73％(36g)로 얻었다.
얻어진 측쇄형 액정 폴리머 A-1에 대하여, 1H-NMR에 의해 구조 해석을 행하였다.
1H-NMR의 결과를 이하에 나타낸다.
<측쇄형 액정 폴리머 A-1>
1H-NMR(400㎒, DMSO-d6, TMS): 0.60 내지 1.81(m, Alkyl-H), 3.50 내지 4.44(m, -O-CH2-), 6.75 내지 7.77(m, Aromatic-H), 8.13(bs, CN-C＝CH-)
또한, 1H-NMR의 결과로부터 구한 액정 모노머 1과 모노머 A의 공중합비(몰비)는 67:33이고, 전술한 GPC에 의해 측정한 질량 평균 분자량 Mw는 22000이었다.
(제조예 2 내지 5: 측쇄형 액정 폴리머 A-1 내지 A-5의 합성)
상기 제조예 1의 측쇄형 액정 폴리머 A-1의 합성에 있어서, 상기 액정 모노머 1과, 상기 모노머 A의 투입량을 표 1과 같이 변경한 것 이외는, 상기 제조예 1과 마찬가지로 하여, 측쇄형 액정 폴리머 A-2 내지 A-5를 얻었다.
Figure pct00039
얻어진 측쇄형 액정 폴리머 A-2 내지 A-5의 1H-NMR의 결과를 이하에 나타낸다.
측쇄형 액정 폴리머 A-2 내지 A-5의 1H-NMR의 결과로부터 구한 액정 모노머 1과 모노머 A의 공중합비(몰비) 및 전술한 GPC에 의해 측정한 질량 평균 분자량 Mw는 하기 표 3에 나타낸다.
<측쇄형 액정 폴리머 A-2>
1H-NMR(400㎒, DMSO-d6, TMS): 0.55 내지 1.83(m, Alkyl-H), 3.53 내지 4.44(m, -O-CH2-), 6.78 내지 7.70(m, Aromatic-H), 8.13(bs, CN-C＝CH-)
<측쇄형 액정 폴리머 A-3>
1H-NMR(400㎒, DMSO-d6, TMS): 0.57 내지 1.83(m, Alkyl-H), 3.51 내지 4.47(m, -O-CH2-), 6.76 내지 7.74(m, Aromatic-H), 8.14(bs, CN-C＝CH-)
<측쇄형 액정 폴리머 A-4>
1H-NMR(400㎒, DMSO-d6, TMS): 0.58 내지 1.84(m, Alkyl-H), 3.49 내지 4.45(m, -O-CH2-), 6.74 내지 7.77(m, Aromatic-H), 8.13(bs, CN-C＝CH-)
<측쇄형 액정 폴리머 A-5>
1H-NMR(400㎒, DMSO-d6, TMS): 0.63 내지 1.80(m, Alkyl-H), 3.50 내지 4.45(m, -O-CH2-), 6.78 내지 7.76(m, Aromatic-H), 8.13(bs, CN-C＝CH-)
(제조예 6 내지 7: 측쇄형 액정 폴리머 A-6 내지 A-7의 합성)
상기 제조예 1의 측쇄형 액정 폴리머 A-1의 합성에 있어서, N,N-디메틸아세트아미드(DMAc)의 양을 표 2와 같이 변경한 것 이외는, 상기 제조예 1과 마찬가지로 하여, 측쇄형 액정 폴리머 A-6 내지 A-7을 얻었다.
Figure pct00040
얻어진 측쇄형 액정 폴리머 A-6 내지 A-7의 1H-NMR의 결과를 이하에 나타낸다.
측쇄형 액정 폴리머 A-6 내지 A-7의 1H-NMR의 결과로부터 구한 액정 모노머 1과 모노머 A의 공중합비(몰비) 및 전술한 GPC에 의해 측정한 질량 평균 분자량 Mw는 하기 표 3에 나타낸다.
<측쇄형 액정 폴리머 A-6>
1H-NMR(400㎒, DMSO-d6, TMS): 0.64 내지 1.80(m, Alkyl-H), 3.50 내지 4.42(m, -O-CH2-), 6.75 내지 7.72(m, Aromatic-H), 8.13(bs, CN-C＝CH-)
<측쇄형 액정 폴리머 A-7>
1H-NMR(400㎒, DMSO-d6, TMS): 0.59 내지 1.81(m, Alkyl-H), 3.51 내지 4.44(m, -O-CH2-), 6.75 내지 7.77(m, Aromatic-H), 8.13(bs, CN-C＝CH-)
Figure pct00041
(제조예 8 내지 11: 측쇄형 액정 폴리머 A-8 내지 A-11의 합성)
상기 제조예 1의 측쇄형 액정 폴리머 A-1의 합성에 있어서, 액정 모노머를 표 4와 같이 변경하고, 액정 모노머의 투입량을 각각 동일한 몰량(65mmol)으로 되도록 조정한 것 이외는, 상기 제조예 1과 마찬가지로 하여, 측쇄형 액정 폴리머 A-8 내지 A-11을 얻었다.
얻어진 측쇄형 액정 폴리머 A-8 내지 A-11의 1H-NMR의 결과를 이하에 나타낸다.
또한, 측쇄형 액정 폴리머 A-8 내지 A-11의 1H-NMR의 결과로부터 구한 액정 모노머와 비액정 모노머의 공중합비(몰비) 및 전술한 GPC에 의해 측정한 질량 평균 분자량 Mw를 표 4에 나타낸다.
<측쇄형 액정 폴리머 A-8>
1H-NMR(400㎒, DMSO-d6, TMS): 0.60 내지 1.80(m, Alkyl-H), 3.44 내지 4.46(m, -O-CH2-), 6.75 내지 7.77(m, Aromatic-H), 8.13(bs, CN-C＝CH-)
<측쇄형 액정 폴리머 A-9>
1H-NMR(400㎒, DMSO-d6, TMS): 0.61 내지 1.82(m, Alkyl-H), 3.63 내지 4.32(m, -O-CH2-), 6.98 내지 7.72(m, Aromatic-H)
<측쇄형 액정 폴리머 A-10>
1H-NMR(400㎒, DMSO-d6, TMS): 0.61 내지 1.81(m, Alkyl-H), 2.56(bs benzyl-H), 3.58 내지 4.41(m, -O-CH2-), 6.52 내지 7.45(m, Aromatic-H)
<측쇄형 액정 폴리머 A-11>
1H-NMR(400㎒, DMSO-d6, TMS): 0.60 내지 1.81(m, Alkyl-H), 3.50 내지 4.44(m, -O-CH2-), 6.80 내지 7.75(m, Aromatic-H), 8.13(bs, CN-C＝CH-)
Figure pct00042
(제조예 12 내지 24, 비교 제조예 1 내지 2: 측쇄형 액정 폴리머 A-12 내지 A-24, 비교 측쇄형 액정 폴리머 A-X1 내지 A-X2의 합성)
상기 제조예 1의 측쇄형 액정 폴리머 A-1의 합성에 있어서, 비액정 모노머를 표 5와 같이 변경하고, 비액정 모노머의 투입량을 각각 동일한 몰량(35mmol)으로 한 것 이외는, 상기 제조예 1과 마찬가지로 하여, 측쇄형 액정 폴리머 A-12 내지 A-24 및 비교 측쇄형 액정 폴리머 A-X1 내지 A-X2를 얻었다.
얻어진 측쇄형 액정 폴리머 A-12 내지 A-24 및 비교 측쇄형 액정 폴리머 A-X1 내지 A-X2의 1H-NMR의 결과를 이하에 나타낸다.
또한, 측쇄형 액정 폴리머 A-12 내지 A-24 및 비교 측쇄형 액정 폴리머 A-X1 내지 A-X2의 1H-NMR의 결과로부터 구한 액정 모노머와 비액정 모노머의 공중합비(몰비) 및 전술한 GPC에 의해 측정한 질량 평균 분자량 Mw를 표 5에 나타낸다.
<측쇄형 액정 폴리머 A-12>
1H-NMR(400㎒, DMSO-d6, TMS): 0.60 내지 1.82(m, Alkyl-H), 3.44 내지 4.60(m, -O-CH2-), 6.75 내지 7.77(m, Aromatic-H), 8.12(bs, CN-C＝CH-)
<측쇄형 액정 폴리머 A-13>
1H-NMR(400㎒, DMSO-d6, TMS): 0.47 내지 1.80(m, Alkyl-H), 3.54 내지 4.30(m, -O-CH2-), 6.72 내지 7.71(m, Aromatic-H), 8.13(bs, CN-C＝CH-)
<측쇄형 액정 폴리머 A-14>
1H-NMR(400㎒, DMSO-d6, TMS): 0.55 내지 1.66(m, Alkyl-H), 2.49(bs benzyl-H), 3.77 내지 4.17(m, -O-CH2-), 6.80 내지 7.73(m, Aromatic-H), 8.11(bs, CN-C＝CH-)
<측쇄형 액정 폴리머 A-15>
1H-NMR(400㎒, DMSO-d6, TMS): 0.54 내지 1.95(m, Alkyl-H), 3.12(bs, OH), 3.31 내지 4.38(m, -O-CH2-, HO-CH), 6.81 내지 7.99(m, Aromatic-H), 8.13(bs, CN-C＝CH-)
<측쇄형 액정 폴리머 A-16>
1H-NMR(400㎒, DMSO-d6, TMS): 0.57 내지 1.74(m, Alkyl-H), 2.44(bs benzyl-H), 3.63 내지 4.20(m, -O-CH2-), 6.80 내지 7.73(m, Aromatic-H), 8.11(bs, CN-C＝CH-)
<측쇄형 액정 폴리머 A-17>
1H-NMR(400㎒, DMSO-d6, TMS): 0.53 내지 1.74(m, Alkyl-H), 2.29(bs benzyl-H), 3.13 내지 4.59(m, -O-CH2-), 6.72 내지 7.75(m, Aromatic-H), 8.12(bs, CN-C＝CH-)
<측쇄형 액정 폴리머 A-18>
1H-NMR(400㎒, DMSO-d6, TMS): 0.55 내지 1.82(m, Alkyl-H), 3.40 내지 4.49(m, -O-CH2-), 6.71 내지 7.68(m, Aromatic-H), 8.12(bs, CN-C＝CH-)
<측쇄형 액정 폴리머 A-19>
1H-NMR(400㎒, DMSO-d6, TMS): 0.60 내지 1.79(m, Alkyl-H), 2.02(bs, -O-CH2-CH2-CH2-O-), 3.21 내지 4.50(m, -O-CH2-), 6.77 내지 7.65(m, Aromatic-H), 8.13(bs, CN-C＝CH-)
<측쇄형 액정 폴리머 A-20>
1H-NMR(400㎒, DMSO-d6, TMS): 0.56 내지 1.76(m, Alkyl-H), 1.98(bs, -O-CH2-CH2-CH2-O-), 3.21 내지 4.50(m, -O-CH2-), 6.80 내지 7.73(m, Aromatic-H), 8.12(bs, CN-C＝CH-)
<측쇄형 액정 폴리머 A-21>
1H-NMR(400㎒, DMSO-d6, TMS): 3.75 내지 4.61(m, -O-CH2-), 6.73 내지 7.80(m, Aromatic-H), 8.11(bs, CN-C＝CH-)
<측쇄형 액정 폴리머 A-22>
1H-NMR(400㎒, DMSO-d6, TMS): 0.58 내지 1.82(m, Alkyl-H), 3.10(bs, OH), 3.30 내지 4.32(m, -O-CH2-, HO-CH), 6.89 내지 7.66(m, Aromatic-H), 8.11(bs, CN-C＝CH-)
<측쇄형 액정 폴리머 A-23>
1H-NMR(400㎒, DMSO-d6, TMS): 0.57 내지 1.88(m, Alkyl-H), 3.56 내지 4.55(m, -O-CH2-), 6.74 내지 7.80(m, Aromatic-H), 8.12(bs, CN-C＝CH-)
<측쇄형 액정 폴리머 A-24>
1H-NMR(400㎒, DMSO-d6, TMS): 0.54 내지 1.82(m, Alkyl-H), 3.18 내지 4.37(m, -O-CH2-, -NH-CH2-), 6.71 내지 7.68(m, Aromatic-H, NH), 8.11(bs, CN-C＝CH-)
<비교 측쇄형 액정 폴리머 A-X1>
1H-NMR(400㎒, DMSO-d6, TMS): 0.55 내지 1.89(m, Alkyl-H), 3.65 내지 4.23(m, -O-CH2-), 6.79 내지 7.73(m, Aromatic-H), 8.17(bs, CN-C＝CH-)
<비교 측쇄형 액정 폴리머 A-X2>
1H-NMR(400㎒, DMSO-d6, TMS): 0.55 내지 1.89(m, Alkyl-H), 3.61 내지 4.32(m, -O-CH2-), 6.70 내지 7.76(m, Aromatic-H), 8.11(bs, CN-C＝CH-)
Figure pct00043
중합성 액정 화합물로서, 하기 화학식 B-1로 표시되는 화합물을 준비했다.
Figure pct00044
(실시예 1)
(1) 액정 조성물의 조제
측쇄형 액정 폴리머(A-1) 15질량부, 중합성 액정 화합물(B-1) 85질량부, 광중합 개시제(치바 스페셔리피 케미컬즈사제, 이르가큐어907) 4질량부를, 시클로헥사논 400질량부에 용해시켜, 실시예 1의 액정 조성물 1을 조제했다.
(2) 위상차 필름 내지 전사용 적층체의 제작
두께 38㎛의 PET 기재의 편면에, 2-페녹시에틸아크릴레이트와, 테트라히드로푸르푸릴아크릴레이트와, 디펜타에리트리톨트리아크릴레이트와, 비스(2-비닐옥시에틸)에테르를 1:1:4:5의 질량비로 혼합하고, 또한, 중합 개시제로서 Lucirin TPO(BASF사제)를 4질량％의 비율로 첨가한 혼합물을, 경화 후의 막 두께가 3㎛로 되도록 코팅하고, 20mJ/㎠의 자외선을 조사하여 경화시켰다.
계속해서, 형성한 경화막 상에, 상기 액정 조성물 1을, 경화 후의 막 두께가 1㎛로 되도록 도포하여, 성막했다. 그 후, 85℃에서 120초 건조시킨 후에 자외선(UV)을 조사하여 위상차층을 형성하고, 실시예 1의 위상차 필름 내지 전사용 적층체를 얻었다.
(실시예 2 내지 27, 비교예 1 내지 6)
(1) 액정 조성물 2 내지 27, 비교 액정 조성물 X1 내지 X6의 조제
실시예 1의 (1)에 있어서, 측쇄형 액정 폴리머의 종류 및 첨가량(질량부), 그리고 중합성 액정 화합물의 첨가량(질량부)을 표 6에 나타낸 바와 같이 변경한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 2 내지 27의 액정 조성물 2 내지 27 및 비교예 1 내지 6의 비교 액정 조성물 X1 내지 X6을 얻었다.
(2) 위상차 필름 내지 전사용 적층체의 제작
실시예 1의 (2)에 있어서, 액정 조성물 1 대신에, 액정 조성물 2 내지 27 및 비교 액정 조성물 X1 내지 X6을 각각 사용한 것 이외는, 실시예 1의 (2)와 마찬가지로 하여, 위상차 필름 내지 전사용 적층체를 얻었다.
[평가]
<수직 배향성 평가>
각 실시예 및 각 비교예에서 얻어진 위상차 필름 내지 전사용 적층체의 위상차층을 점착층을 갖는 유리판에 전사하여 측정 샘플을 제작하고, 오지 게이소쿠 기키(주)사제 KOBRA-WR을 사용하여, 측정 파장 550㎚에 있어서의 두께 방향의 위상차 Rth(550)를 실온(23℃) 하에서 측정하고, 하기 평가 기준에 의해 수직 배향성을 평가했다. 평가 결과를 표 6에 나타낸다.
(평가 기준)
A: Rth가 －110㎚ 미만이었다
B: Rth가 －110㎚ 이상 －80㎚ 미만이었다
C: Rth가 －80㎚ 이상이었다
D: 배향하지 않고, Rth를 측정할 수 없었다
상기 수직 배향성 평가가 A 또는 B라면, 수직 배향성이 우수하고, A라면 더 우수하다.
<내열성 평가>
상기 수직 배향성 평가에서 사용한 측정 샘플을 100℃에서 60분간 가열하고, 가열 전후의 측정 파장 550㎚에서의 두께 방향의 위상차 Rth(550)를 각각 실온(23℃) 하에서 측정했다. 측정값을 사용하여, 하기 식으로 산출되는 가열 후의 위상차 변동률을 산출하고, 하기 평가 기준에 의해 내열성을 평가했다. 평가 결과를 표 6에 나타낸다.
가열 후의 위상차 변동률(％)＝{(가열 전 Rth－가열 후 Rth)/가열 전 Rth}×100
(평가 기준)
A: 가열 후의 위상차 변동률이 10％ 이하였다
B: 가열 후의 위상차 변동률이 10％ 초과 14％ 이하였다
C: 가열 후의 위상차 변동률이 14％ 초과였다
또한, 비교예 1, 4, 6은, 위상차층이 배향되지 않아, Rth를 측정할 수 없었기 때문에, 위상차 변동률을 구할 수 없었다.
<액정 배향 온도역의 측정>
실시예 1에서 얻어진 액정 조성물 1과 실시예 16에서 얻어진 액정 조성물 16에 대하여, 하기 방법에 의해 액정성 성분이 수직 배향되는 온도역을 측정했다.
두께 38㎛의 PET 기재의 편면에, 2-페녹시에틸아크릴레이트와, 테트라히드로푸르푸릴아크릴레이트와, 디펜타에리트리톨트리아크릴레이트와, 비스(2-비닐옥시에틸)에테르를 1:1:4:5의 질량비로 혼합하고, 또한, 중합 개시제로서 Lucirin TPO(BASF사제)를 4질량％의 비율로 첨가한 혼합물을, 경화 후의 막 두께가 3㎛로 되도록 코팅하고, 20mJ/㎠의 자외선을 조사하여 경화시켰다. 계속해서, 형성한 경화막 상에, 액정 조성물 1 또는 액정 조성물 16을, 경화 후의 막 두께가 1㎛로 되도록 도포하고, 성막했다. 액정 조성물 1을 도포한 것에 대해서는, 65℃, 70℃, 120℃, 125℃의 각 온도에서 120초 건조한 것을 각각 준비하고, 건조 후의 도막에 자외선(UV)을 조사하여 각각 위상차층을 형성했다. 액정 조성물 16을 도포한 것에 대해서는, 50℃, 55℃, 120℃, 125℃의 각 온도에서 120초 건조한 것을 각각 준비하고, 건조 후의 도막에 자외선(UV)을 조사하여 각각 위상차층을 형성했다.
얻어진 각 위상차 필름 내지 전사용 적층체의 위상차층을 점착층을 갖는 유리판에 전사하여 측정 샘플을 제작하고, 측정 파장 550㎚에서의 두께 방향의 위상차 Rth(550)를 측정했다.
실시예 1에서 얻어진 액정 조성물 1은, 위상차층을 형성할 때의 건조 온도를 65℃ 또는 125℃로 한 경우에, 형성된 위상차층의 두께 방향의 위상차 Rth(550)가 －80㎚ 이상이고, 건조 온도를 70℃ 또는 120℃로 한 경우에, 두께 방향의 위상차 Rth(550)가 －80㎚ 미만이었다. 따라서, 실시예 1에서 얻어진 액정 조성물 1은, 액정성 성분이 수직 배향되는 온도역이 65℃ 초과 125℃ 미만이고, 적어도 70℃ 이상 120℃ 이하의 온도 영역에서는 액정성 성분이 수직 배향되는 것이 명확해졌다.
실시예 16에서 얻어진 액정 조성물 16은, 위상차층을 형성할 때의 건조 온도를 50℃ 또는 125℃로 한 경우에, 형성된 위상차층의 두께 방향의 위상차 Rth(550)가 －80㎚ 이상이고, 건조 온도를 55℃ 또는 120℃로 한 경우에, 두께 방향의 위상차 Rth(550)가 －80㎚ 미만이었다. 따라서, 실시예 16에서 얻어진 액정 조성물 16은, 액정성 성분이 수직 배향되는 온도역이 50℃ 초과 125℃ 미만이고, 적어도 55℃ 이상 120℃ 이하의 온도 영역에서는 액정성 성분이 수직 배향되는 것이 명확해졌다.
실시예 16에서 얻어진 액정 조성물 16은, 상기 일반식 (I)로 표시되는 구성 단위에 있어서의 소수성부 Y 내지 상기 일반식 (I')으로 표시되는 구성 단위에 있어서의 소수성부 Y'이, 방향족 탄화수소기를 포함하고 있음으로써, 수직 배향되는 온도역이 넓어졌다고 생각된다.
Figure pct00045
[결과의 정리]
표 6의 결과로부터, 상기 일반식 (I)로 표시되는 구성 단위 내지 상기 일반식 (I')으로 표시되는 구성 단위와, 액정성 부분을 포함하는 측쇄를 갖는 액정성 구성 단위를 갖는 공중합체를 측쇄형 액정 폴리머로서 사용한 실시예 1 내지 27에서는, 위상차층의 수직 배향성이 우수하고, 가열에 의한 위상차 변동률이 작고, 내열성이 우수했다. 또한, 실시예 1, 4 내지 26과 비교예 1, 4의 대비에 의해, 본 개시의 액정 조성물을 사용하여 형성한 위상차층은, 상기 측쇄형 액정 폴리머의 함유량이 소량이라도, 수직 배향성이 향상되는 것이 나타났다. 또한, 실시예 27과 비교예 2, 5의 대비에 의해, 본 개시의 액정 조성물을 사용하여 형성한 위상차층은, 중합성 액정 화합물의 함유량을 줄여도, 가열에 의한 위상차 변동이 발생하기 어려워, 내열성이 우수한 것이 나타났다. 또한, 비교예 3에서는, 상기 일반식 (I)로 표시되는 구성 단위 내지 상기 일반식 (I')으로 표시되는 구성 단위를 갖지 않는 측쇄형 액정 폴리머를 사용한 경우, 수직 배향시키기 위해 필요한 첨가량으로 측쇄형 액정 폴리머를 함유시키면, 내열성이 불충분해지는 것이 나타났다. 비교예 6에서는, 측쇄형 액정 폴리머를 사용하지 않았기 때문에, 수직 배향성이 떨어져 있었다.
1: 위상차층
2, 2': 기재
3: 배향막
10, 10', 10" : 위상차 필름
11, 21, 31: 위상차층
12, 22, 32: 제2 기재
13, 23, 33: 배향막
15, 25, 35: 박리 가능한 지지체
16, 26, 36: 위상차층을 포함하는 전사층
17: 배향막과 위상차층의 계면
27: 제2 기재와 배향막의 계면
20, 30, 40: 전사용 적층체
50: 편광판
60: 광학 부재
71: 투명 전극층
72: 발광층
73: 전극층
100: 발광 표시 장치

Claims (15)

  1. 측쇄형 액정 폴리머와, 중합성 액정 화합물과, 광중합 개시제를 함유하고,
    상기 측쇄형 액정 폴리머가, 하기 일반식 (I)로 표시되는 구성 단위와, 액정성 부분을 포함하는 측쇄를 갖는 액정성 구성 단위를 갖는, 액정 조성물.
    Figure pct00046

    (일반식 (I) 중, R1은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, X는 친수성부를 나타내고, Y는 소수성부를 나타낸다.
    친수성부를 나타내는 X는,
    -(C2H4O)n-(n은 2 이상 17 이하),
    수산기가 치환된 탄소수 1 이상 5 이하의 포화 지방족 탄화수소기와 -O-, -O-C(＝O)-, -C(＝O)-O-, -NR2-C(＝O)- 및 -C(＝O)-NR2-로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 연결기의 조합, 또는,
    -(C2H4O)n'-(n'은 1 이상 17 이하)와 수산기가 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 이상 5 이하인 포화 지방족 탄화수소기와 상기 연결기의 조합이고,
    R2는 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다.
    소수성부를 나타내는 Y는,
    탄소수 4 이상 22 이하의 지방족 탄화수소기,
    탄소수 6 이상 12 이하의 방향족 탄화수소기,
    탄소수 1 이상 22 이하의 지방족 탄화수소기와 탄소수 6 이상 12 이하의 방향족 탄화수소기의 조합, 또는,
    탄소수 4 이상 22 이하의 지방족 탄화수소기 및 탄소수 6 이상 12 이하의 방향족 탄화수소기로부터 선택되는 적어도 1종과 -(C3H6O)m-(m은 1 이상 5 이하)의 조합이다.)
  2. 측쇄형 액정 폴리머와, 중합성 액정 화합물과, 광중합 개시제를 함유하고,
    상기 측쇄형 액정 폴리머가, 하기 일반식 (I')으로 표시되는 구성 단위와, 액정성 부분을 포함하는 측쇄를 갖는 액정성 구성 단위를 갖는, 액정 조성물.
    Figure pct00047

    (일반식 (I') 중, R1은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, X'은 친수성부를 나타내고, Y'은 소수성부를 나타낸다. 친수성부를 나타내는 X'은, 데이비스법에 의한 원자단 고유의 기수가 0.5 이상 5.7 이하인 2가의 기이고, 소수성부를 나타내는 Y'은, 데이비스법에 의한 원자단 고유의 기수가 －10.5 이상 －3.0 이하인 1가의 기이다.)
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 측쇄형 액정 폴리머와 상기 중합성 액정 화합물의 합계 질량에 대한, 상기 측쇄형 액정 폴리머의 질량비가, 1질량％ 이상 25질량％ 이하인, 액정 조성물.
  4. 위상차층을 갖는 위상차 필름이며,
    상기 위상차층이, 측쇄형 액정 폴리머와, 중합성 액정 화합물을 함유하고, 상기 측쇄형 액정 폴리머가, 하기 일반식 (I)로 표시되는 구성 단위와, 액정성 부분을 포함하는 측쇄를 갖는 액정성 구성 단위를 갖는, 액정 조성물의 경화물을 포함하는, 위상차 필름.
    Figure pct00048

    (일반식 (I) 중, R1은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, X는 친수성부를 나타내고, Y는 소수성부를 나타낸다.
    친수성부를 나타내는 X는,
    -(C2H4O)n-(n은 2 이상 17 이하),
    수산기가 치환된 탄소수 1 이상 5 이하의 포화 지방족 탄화수소기와 -O-, -O-C(＝O)-, -C(＝O)-O-, -NR2-C(＝O)- 및 -C(＝O)-NR2-로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 연결기의 조합, 또는,
    -(C2H4O)n'-(n'은 1 이상 17 이하)와 수산기가 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 이상 5 이하의 포화 지방족 탄화수소기와 상기 연결기의 조합이고,
    R2는 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다.
    소수성부를 나타내는 Y는,
    탄소수 4 이상 22 이하의 지방족 탄화수소기,
    탄소수 6 이상 12 이하의 방향족 탄화수소기,
    탄소수 1 이상 22 이하의 지방족 탄화수소기와 탄소수 6 이상 12 이하의 방향족 탄화수소기의 조합, 또는,
    탄소수 4 이상 22 이하의 지방족 탄화수소기 및 탄소수 6 이상 12 이하의 방향족 탄화수소기로부터 선택되는 적어도 1종과 -(C3H6O)m-(m은 1 이상 5 이하)의 조합이다.)
  5. 위상차층을 갖는 위상차 필름이며,
    상기 위상차층이, 측쇄형 액정 폴리머와, 중합성 액정 화합물을 함유하고, 상기 측쇄형 액정 폴리머가, 하기 일반식 (I')으로 표시되는 구성 단위와, 액정성 부분을 포함하는 측쇄를 갖는 액정성 구성 단위를 갖는, 액정 조성물의 경화물을 포함하는, 위상차 필름.
    Figure pct00049

    (일반식 (I') 중, R1은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, X'은 친수성부를 나타내고, Y'은 소수성부를 나타낸다. 친수성부를 나타내는 X'은, 데이비스법에 의한 원자단 고유의 기수가 0.5 이상 5.7 이하인 2가의 기이고, 소수성부를 나타내는 Y'은, 데이비스법에 의한 원자단 고유의 기수가 －10.5 이상 －3.0 이하인 1가의 기이다.)
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 측쇄형 액정 폴리머와 상기 중합성 액정 화합물의 합계 질량에 대한, 상기 측쇄형 액정 폴리머의 질량비가, 1질량％ 이상 25질량％ 이하인, 위상차 필름.
  7. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 위상차층의 측정 파장 550㎚에서의 두께 방향의 위상차 Rth(550)가 －80㎚ 미만인, 위상차 필름.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 액정 조성물을 성막하는 공정과,
    상기 성막된 상기 액정 조성물 중의 상기 측쇄형 액정 폴리머가 갖는 상기 액정성 구성 단위와, 상기 중합성 액정 화합물을 배향시키는 공정과,
    상기 배향시키는 공정 후에, 상기 중합성 액정 화합물을 중합하는 공정을 가짐으로써, 위상차층을 형성하는, 위상차 필름의 제조 방법.
  9. 위상차층과, 상기 위상차층을 박리 가능하게 지지한 지지체를 구비하고,
    상기 위상차층이, 측쇄형 액정 폴리머와, 중합성 액정 화합물을 함유하고, 상기 측쇄형 액정 폴리머가, 하기 일반식 (I)로 표시되는 구성 단위와, 액정성 부분을 포함하는 측쇄를 갖는 액정성 구성 단위를 갖는, 액정 조성물의 경화물을 포함하는,
    상기 위상차층의 전사에 제공하는, 전사용 적층체.
    Figure pct00050

    (일반식 (I) 중, R1은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, X는 친수성부를 나타내고, Y는 소수성부를 나타낸다.
    친수성부를 나타내는 X는,
    -(C2H4O)n-(n은 2 이상 17 이하),
    수산기가 치환된 탄소수 1 이상 5 이하의 포화 지방족 탄화수소기와 -O-, -O-C(＝O)-, -C(＝O)-O-, -NR2-C(＝O)- 및 -C(＝O)-NR2-로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 연결기의 조합, 또는,
    -(C2H4O)n'-(n'은 1 이상 17 이하)와 수산기가 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 이상 5 이하의 포화 지방족 탄화수소기와 상기 연결기의 조합이고,
    R2는 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다.
    소수성부를 나타내는 Y는,
    탄소수 4 이상 22 이하의 지방족 탄화수소기,
    탄소수 6 이상 12 이하의 방향족 탄화수소기,
    탄소수 1 이상 22 이하의 지방족 탄화수소기와 탄소수 6 이상 12 이하의 방향족 탄화수소기의 조합, 또는,
    탄소수 4 이상 22 이하의 지방족 탄화수소기 및 탄소수 6 이상 12 이하의 방향족 탄화수소기로부터 선택되는 적어도 1종과 -(C3H6O)m-(m은 1 이상 5 이하)의 조합이다.)
  10. 위상차층과, 상기 위상차층을 박리 가능하게 지지한 지지체를 구비하고,
    상기 위상차층이, 측쇄형 액정 폴리머와, 중합성 액정 화합물을 함유하고, 상기 측쇄형 액정 폴리머가, 하기 일반식 (I')으로 표시되는 구성 단위와, 액정성 부분을 포함하는 측쇄를 갖는 액정성 구성 단위를 갖는, 액정 조성물의 경화물을 포함하는,
    상기 위상차층의 전사에 제공하는, 전사용 적층체.
    Figure pct00051

    (일반식 (I') 중, R1은 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, X'은 친수성부를 나타내고, Y'은 소수성부를 나타낸다. 친수성부를 나타내는 X'은, 데이비스법에 의한 원자단 고유의 기수가 0.5 이상 5.7 이하인 2가의 기이고, 소수성부를 나타내는 Y'은, 데이비스법에 의한 원자단 고유의 기수가 －10.5 이상 －3.0 이하인 1가의 기이다.)
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 측쇄형 액정 폴리머와 상기 중합성 액정 화합물의 합계 질량에 대한, 상기 측쇄형 액정 폴리머의 질량비가, 1질량％ 이상 25질량％ 이하인, 전사용 적층체.
  12. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 위상차층의 측정 파장 550㎚에서의 두께 방향의 위상차 Rth(550)가 －80㎚ 미만인, 전사용 적층체.
  13. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 위상차 필름 상에, 편광판을 구비하는, 광학 부재.
  14. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 전사용 적층체를 준비하는 공정과,
    적어도 편광판을 포함하는 피전사체와, 상기 전사용 적층체의 상기 위상차층을 대향시켜, 상기 피전사체 상에 상기 전사용 적층체를 전사하는 전사 공정과,
    상기 피전사체 상에 전사된 상기 전사용 적층체로부터, 상기 지지체를 박리하는 박리 공정을
    갖는, 광학 부재의 제조 방법.
  15. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 위상차 필름, 또는 당해 위상차 필름 상에 편광판을 구비하는 광학 부재를 구비하는, 표시 장치.
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