KR20220039734A - 중합성 액정 혼합 조성물, 위상차판, 타원 편광판 및 유기 el 표시 장치 - Google Patents
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Abstract
용제에 대한 용해성 및 제막성이 우수한 중합성 액정 혼합 조성물, 바람직하게는 역파장 분산성을 나타내고, 높은 광학 특성을 갖는 위상차판의 제조에 바람직한 중합성 액정 혼합 조성물을 제공하는 것을 과제로 한다. 본 발명은, 분자 구조가 상이하고, 또한 식 (I) 로 나타내는 중합성 액정 화합물을 적어도 3 종 포함하는 중합성 액정 혼합 조성물로서, 상기 중합성 액정 화합물로서, 식 (I) 중의 Ea 와 Eb 가 서로 동일한 중합성 액정 화합물을 포함하고, 그 중합성 액정 화합물 중 Ea 및 Eb 가 나타내는 알칸디일기의 탄소수가 가장 작은 중합성 액정 화합물을 식 (I-1) 로 나타내는 중합성 액정 화합물 (I-1) 로 한 경우, 그 중합성 액정 화합물 (I-1) 과, 상기 중합성 액정 화합물 (I-1) 의 구조에 기초하여 정의되는, 적어도 1 종의 식 (I-2) 로 나타내는 중합성 액정 화합물 (I-2) 와, 상기 중합성 액정 화합물 (I-1) 의 구조에 기초하여 정의되는, 적어도 1 종의 식 (I-3) 으로 나타내는 중합성 액정 화합물 (I-3) 을 포함하는, 중합성 액정 혼합 조성물에 관한 것이다.
Description
본 발명은, 중합성 액정 혼합 조성물, 상기 중합성 액정 혼합 조성물의 경화물인 액정 경화막을 포함하는 위상차판, 및 상기 위상차판을 포함하는 타원 편광판 및 유기 EL 표시 장치에 관한 것이다.
플랫 패널 표시 장치 (FPD) 에 사용되는 위상차판 등의 광학 필름으로서, 예를 들어, 중합성 액정 화합물을 용제에 용해시켜 얻어지는 도공액을 지지 기재에 도포 후, 중합시켜 얻어지는 광학 필름이 있다. 종래, 중합성 액정 화합물로는, 예를 들어, 6 원 고리가 2 ∼ 4 개 연결된 봉상 구조의 네마틱 액정 화합물 등이 알려져 있다. 한편, 위상차판으로는, 그 특성 중 하나로서 전체 파장 영역에 있어서 편광 변환 가능할 것이 요구되고 있으며, 예를 들어 [Re(450)/Re(550)] ＜ 1 의 역파장 분산성을 나타내는 파장역에서는, 이론상, 일정한 편광 변환이 가능한 것이 알려져 있다. 이와 같은 위상차판을 구성할 수 있는 중합성 화합물은, 예를 들어 특허문헌 1 에 개시되어 있다.
특허문헌 1 에 개시되는 바와 같은 중합성 액정 화합물을 용제에 용해시켜 얻어지는 도공액을 지지 기재에 도포하여 도막을 형성한 후, 도막에 포함되는 중합성 액정 화합물을 네마틱상 등의 액정상 상태로 전이시키고, 도막을 건조시켜 용제를 증류 제거하는 방법에 의해 위상차판 등의 광학 필름을 얻을 수 있다. 그러나, 중합성 액정 화합물의 종류에 따라서는, 그 분자 구조에서 기인하여 용제에 대한 용해성이 낮은 경우가 있다. 이와 같은 용해성이 낮은 중합성 액정 화합물에 있어서는, 얻어지는 광학 필름에 배향 결함이 발생하기 쉬워진다는 과제가 있는 것을 알 수 있었다. 이와 같은 화합물은 도공액 중에서 석출되는 경우도 있어, 제막 (製膜) 성이 저하될 뿐만 아니라 얻어지는 광학 필름에 배향 결함을 발생시키는 경우가 있다. 특히, 방향족 고리를 포함하는 중합성 액정 화합물은, 역파장 분산성을 갖고 광학 특성이 우수한 위상차판을 얻기 위한 바람직한 재료가 될 수 있는 한편으로, 대칭성이 높은 분자 구조를 갖는 화합물이면 이러한 분자 구조에서 유래하여 더욱 용해성이 떨어진다는 과제가 있는 것을 알 수 있었다.
본 발명은, 용제에 대한 용해성 및 제막성이 우수한 중합성 액정 혼합 조성물, 바람직하게는 역파장 분산성을 나타내고, 높은 광학 특성을 갖는 위상차판의 제조에 바람직한 중합성 액정 혼합 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 이하의 바람직한 양태를 제공하는 것이다.
[1] 분자 구조가 상이하고, 또한 식 (I) :
〔식 (I) 중,
M1 은, 방향족 탄화수소 고리 또는 방향족 복소 고리를 적어도 1 개 포함하는 2 가의 연결기를 나타내고,
B1 및 B2 는, 각각 독립적으로, 단결합, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌기, -O-, -S-, -Ra1ORa2-, -Ra3COORa4-, -Ra5OCORa6-, -Ra7OC=OORa8-, -ORbO-, -C(=O)-NRc-, -N=N-, -CRc=CRd- 또는 -C≡C- 를 나타내고, 여기서, Ra1 ∼ Ra8 은 각각 독립적으로 단결합 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌기이고, Rb 는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌기이고, Rc 및 Rd 는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기 또는 수소 원자를 나타내고,
G1 및 G2 는, 각각 독립적으로, 2 가의 지환식 탄화수소기 또는 방향족기를 나타내고, 그 2 가의 지환식 탄화수소기 또는 방향족기에 포함되는 수소 원자는, 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기, 탄소수 1 ∼ 4 의 플루오로알킬기, 탄소수 1 ∼ 4 의 알콕시기, 시아노기 또는 니트로기로 치환되어 있어도 되고, 그 2 가의 지환식 탄화수소기 또는 방향족기를 구성하는 탄소 원자는, 산소 원자, 황 원자 또는 질소 원자로 치환되어 있어도 되고, n1 및/또는 n2 가 2 인 경우, 2 개의 G1 및/또는 2 개의 G2 는, 각각 동일해도 되고 상이해도 되며,
L1 및 L2 는, 각각 독립적으로, 단결합, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌기, -O-, -S-, -Ra1ORa2-, -Ra3COORa4-, -Ra5OCORa6-, -Ra7OC=OORa8-, -ORbO-, -C(=O)-NRc-, -N=N-, -CRc=CRd- 또는 -C≡C- 를 나타내고, 여기서, Ra1 ∼ Ra8 은 각각 독립적으로 단결합 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌기이고, Rb 는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌기이고, Rc 및 Rd 는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기 또는 수소 원자를 나타내고, n1 및/또는 n2 가 2 인 경우, 2 개의 L1 및/또는 2 개의 L2 는, 각각 동일해도 되고 상이해도 되며,
Ea 및 Eb 는, 각각 독립적으로, 탄소수 1 ∼ 20 의 알칸디일기를 나타내고, 여기서, 그 알칸디일기에 포함되는 수소 원자는, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기 또는 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되고, 그 알칸디일기에 포함되는 -CH2- 는, -O- 또는 -S- 로 치환되어 있어도 되고 (단, -O- 및/또는 -S- 가 복수 존재하는 경우, 이것들은 서로 인접하지 않는다),
P 는 아크릴로일옥실기 또는 메타크릴로일옥실기이고,
n1 및 n2 는, 각각 독립적으로 1 또는 2 이다〕
로 나타내는 중합성 액정 화합물을 적어도 3 종 포함하는 중합성 액정 혼합 조성물로서,
상기 중합성 액정 화합물로서, 식 (I) 중의 Ea 와 Eb 가 서로 동일한 중합성 액정 화합물을 포함하고,
그 중합성 액정 화합물 중 Ea 및 Eb 가 나타내는 알칸디일기의 탄소수가 가장 작은 중합성 액정 화합물을 식 (I-1) :
〔식 (I-1) 중,
M1, B1, B2, G1, G2, L1, L2, P, n1 및 n2 는, 상기 식 (I) 중의 M1, B1, B2, G1, G2, L1, L2, P, n1 및 n2 와 각각 동일하게 정의되고,
E1 은, 상기 식 (I) 중의 Ea 및 Eb 와 동일하게 정의되고, 2 개의 E1 은 동일하다〕
로 나타내는 중합성 액정 화합물 (I-1) 로 한 경우, 그 중합성 액정 화합물 (I-1) 과, 상기 중합성 액정 화합물 (I-1) 의 구조에 기초하여 정의되는, 적어도 1 종의 식 (I-2) :
〔식 (I-2) 중,
M1, B1, B2, G1, G2, L1, L2, E1, P, n1 및 n2 는, 상기 식 (I-1) 중의 M1, B1, B2, G1, G2, L1, L2, E1, P, n1 및 n2 와 각각 동일하고,
E2 는, 상기 식 (I-1) 중의 E1 과는 상이한 탄소수 1 ∼ 20 의 알칸디일기를 나타내고, 여기서, 그 알칸디일기에 포함되는 수소 원자는, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기 또는 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되고, 그 알칸디일기에 포함되는 -CH2- 는, -O- 또는 -S- 로 치환되어 있어도 된다 (단, -O- 및/또는 -S- 가 복수 존재하는 경우, 이것들은 서로 인접하지 않는다)〕
로 나타내는 중합성 액정 화합물 (I-2) 와, 상기 중합성 액정 화합물 (I-1) 의 구조에 기초하여 정의되는, 적어도 1 종의 식 (I-3) :
〔식 (I-3) 중,
M1, B1, B2, G1, G2, L1, L2, P, n1 및 n2 는, 상기 식 (I-1) 중의 M1, B1, B2, G1, G2, L1, L2, P, n1 및 n2 와 각각 동일하고,
E2 는, 상기 식 (I-2) 중의 E2 와 동일하고, 또한 식 (I-3) 중의 2 개의 E2 가 동일하다〕
으로 나타내는 중합성 액정 화합물 (I-3) 을 포함하는, 중합성 액정 혼합 조성물.
[2] 식 (I-1) 중, n1 과 n2 가 동일한, 상기 [1] 에 기재된 중합성 액정 혼합 조성물.
[3] M1 이, 포함되는 π 전자수의 합계수 Nπ 가 16 이상 36 미만인 방향족 탄화수소 고리 또는 방향족 복소 고리를 적어도 1 개 포함하는 2 가의 연결기인, 상기 [1] 또는 [2] 에 기재된 중합성 액정 혼합 조성물.
[4] 식 (I-1) 중, n1 및 n2 가 각각 1 인 경우에는, G1 과 G2 가 서로 동일하고, n1 및 n2 가 각각 2 인 경우에는, B1 에 결합하는 G1 과 B2 에 결합하는 G2 가 서로 동일하고, 또한 타방의 G1 과 G2 가 서로 동일한, 상기 [1] ∼ [3] 중 어느 하나에 기재된 중합성 액정 혼합 조성물.
[5] 식 (I-1) 중, n1 및 n2 가 각각 1 인 경우에는, L1 과 L2 가 서로 동일하고, n1 및 n2 가 각각 2 인 경우에는, 각각 E1 에 결합하는 L1 과 L2 가 서로 동일하고, 또한 타방의 L1 과 L2 가 서로 동일한, 상기 [1] ∼ [4] 중 어느 하나에 기재된 중합성 액정 혼합 조성물.
[6] 식 (I-1) 및 식 (I-2) 중의 각 E1 과, 식 (I-2) 및 식 (I-3) 중의 각 E2 가 모두 탄소수 4 ∼ 20 의 알칸디일기이고, 또한
식 (I-1) 및 식 (I-2) 중의 각 E1 로 나타내는 알칸디일기의 탄소수와 식 (I-2) 및 식 (I-3) 중의 각 E2 로 나타내는 알칸디일기의 탄소수의 차가 모두 2 이상인, 상기 [1] ∼ [5] 중 어느 하나에 기재된 중합성 액정 혼합 조성물.
[7] 식 (I) 로 나타내는 중합성 액정 화합물 중, M1, B1, B2, G1, G2, L1, L2, P, n1 및 n2 가 각각 서로 동일한 식 (I) 로 나타내는 중합성 액정 화합물의 총 몰량에 대하여, 식 (I-1) 로 나타내는 중합성 액정 화합물과, 식 (I-2) 로 나타내는 중합성 액정 화합물과, 식 (I-3) 으로 나타내는 중합성 액정 화합물을 각각 10 몰％ 이상 포함하는, 상기 [1] ∼ [6] 중 어느 하나에 기재된 중합성 액정 혼합 조성물.
[8] 유기 용제를 포함하는, 상기 [1] ∼ [7] 중 어느 하나에 기재된 중합성 액정 혼합 조성물.
[9] 상기 [1] ∼ [8] 중 어느 하나에 기재된 중합성 액정 혼합 조성물의 경화물로서, 그 중합성 액정 혼합 조성물 중의 중합성 액정 화합물이 배향된 상태에서 경화시켜 이루어지는 액정 경화막을 포함하는 위상차판.
[10] 액정 경화막이 식 (1), (2) 및 (3) :
Re(450)/Re(550) ≤ 1.00
(1)
1.00 ≤ Re(650)/Re(550)
(2)
100 ㎚ ≤ Re(550) ≤ 180 ㎚
(3)
〔식 중, Re(λ) 는 액정 경화막의 파장 λ ㎚ 에 있어서의 면내 위상차값을 나타내고, Re ＝ (nx(λ) － ny(λ)) × d 이다 (d 는 액정 경화막의 두께를 나타내고, nx 는, 액정 경화막이 형성하는 굴절률 타원체에 있어서, 액정 경화막의 평면에 평행한 방향의 파장 λ ㎚ 에 있어서의 주굴절률을 나타내고, ny 는, 액정 경화막이 형성하는 굴절률 타원체에 있어서, 액정 경화막의 평면에 대하여 평행이고, 또한 상기 nx 의 방향에 대하여 직교하는 방향의 파장 λ ㎚ 에 있어서의 굴절률을 나타낸다)〕
으로 나타내는 광학 특성을 갖는, 상기 [9] 에 기재된 위상차판.
[11] 액정 경화막이 식 (4), (5) 및 (6) :
Rth(450)/Rth(550) ≤ 1.00
(4)
1.00 ≤ Rth(650)/Rth(550)
(5)
-100 ㎚ ≤ Rth(550) ≤ -40 ㎚
(6)
〔식 중, Rth(λ) 는 액정 경화막의 파장 λ ㎚ 에 있어서의 두께 방향의 위상차값을 나타내고, Rth ＝ ((nx(λ) ＋ ny(λ))/2 － nz) × d 이다 (d 는 액정 경화막의 두께를 나타내고, nx 는, 액정 경화막이 형성하는 굴절률 타원체에 있어서, 액정 경화막의 평면에 평행한 방향의 파장 λ ㎚ 에 있어서의 굴절률을 나타내고, ny 는, 액정 경화막이 형성하는 굴절률 타원체에 있어서, 액정 경화막의 평면에 대하여 평행이고, 또한 상기 nx 의 방향에 대하여 직교하는 방향의 파장 λ ㎚ 에 있어서의 굴절률을 나타내고, nz 는, 액정 경화막이 형성하는 굴절률 타원체에 있어서, 액정 경화막의 평면에 대하여 수직인 방향의 파장 λ ㎚ 에 있어서의 굴절률을 나타낸다)〕
으로 나타내는 광학 특성을 갖는, 상기 [9] 에 기재된 위상차판.
[12] 상기 [9] ∼ [11] 중 어느 하나에 기재된 위상차판과 편광 필름을 포함하는 타원 편광판.
[13] 상기 [12] 에 기재된 타원 편광판을 구비하는 유기 EL 표시 장치.
[14] 하기 식 (III-1) 로 나타내는 화합물의 반응성기 R2 와, (III-2) 로 나타내는 화합물의 반응성기 R2 와, (III-3) 으로 나타내는 화합물의 R1 을 반응시키는 것을 포함하는, 상기 [1] ∼ [8] 중 어느 하나에 기재된 중합성 액정 혼합 조성물의 제조 방법.
〔식 중, R1 및 R2 는 서로 독립적으로, 반응성기를 나타내고,
M1, L1, L2, G1, G2, P, n1 및 n2 는, 식 (I-1) 중의 M1, L1, L2, G1, G2, P, n1 및 n2 와 동일한 의미를 나타내고,
E1 은, 식 (I-1) 중의 E1 과 동일한 의미를 나타내고,
E2 는, 식 (I-2) 중의 E2 와 동일한 의미를 나타낸다.〕
본 발명에 의하면, 용제에 대한 용해성 및 제막성이 우수한 중합성 액정 혼합 조성물, 바람직하게는 역파장 분산성을 나타내고, 높은 광학 특성을 갖는 위상차판의 제조에 바람직한 중합성 액정 혼합 조성물을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해, 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명의 범위는 여기서 설명하는 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 취지를 저해하지 않는 범위에서 다양한 변경을 할 수 있다.
＜중합성 액정 혼합 조성물＞
본 발명의 중합성 액정 혼합 조성물은, 서로 분자 구조가 상이하고, 또한 식 (I) 로 나타내는 중합성 액정 화합물을 적어도 3 종 포함한다. 서로 분자 구조가 상이하면서, 식 (I) 로 나타내는 분자 구조로서 서로 유사한 적어도 3 종의 중합성 액정 화합물을 포함함으로써, 용제에 대한 높은 용해성을 확보할 수 있다.
〔식 (I) 중,
M1 은, 방향족 탄화수소 고리 또는 방향족 복소 고리를 적어도 1 개 포함하는 2 가의 연결기를 나타내고,
B1 및 B2 는, 각각 독립적으로, 단결합, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌기, -O-, -S-, -Ra1ORa2-, -Ra3COORa4-, -Ra5OCORa6-, -Ra7OC=OORa8-, -ORbO-, -C(=O)-NRc-, -N=N-, -CRc=CRd- 또는 -C≡C- 를 나타내고, 여기서, Ra1 ∼ Ra8 은 각각 독립적으로 단결합 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌기이고, Rb 는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기이고, Rc 및 Rd 는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기 또는 수소 원자를 나타내고,
G1 및 G2 는, 각각 독립적으로, 2 가의 지환식 탄화수소기 또는 방향족기를 나타내고, 그 2 가의 지환식 탄화수소기 또는 방향족기에 포함되는 수소 원자는, 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기, 탄소수 1 ∼ 4 의 플루오로알킬기, 탄소수 1 ∼ 4 의 알콕시기, 시아노기 또는 니트로기로 치환되어 있어도 되고, 그 2 가의 지환식 탄화수소기 또는 방향족기를 구성하는 탄소 원자는, 산소 원자, 황 원자 또는 질소 원자로 치환되어 있어도 되고, n1 및/또는 n2 가 2 인 경우, 2 개의 G1 및/또는 2 개의 G2 는, 각각 동일해도 되고 상이해도 되며,
L1 및 L2 는, 각각 독립적으로, 단결합, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌기, -O-, -S-, -Ra1ORa2-, -Ra3COORa4-, -Ra5OCORa6-, -Ra7OC=OORa8-, -ORbO-, -C(=O)-NRc-, -N=N-, -CRc=CRd- 또는 -C≡C- 를 나타내고, 여기서, Ra1 ∼ Ra8 은 각각 독립적으로 단결합 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌기이고, Rb 는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌기이고, Rc 및 Rd 는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기 또는 수소 원자를 나타내고, n1 및/또는 n2 가 2 인 경우, 2 개의 L1 및/또는 2 개의 L2 는, 각각 동일해도 되고 상이해도 되며,
Ea 및 Eb 는, 각각 독립적으로, 탄소수 1 ∼ 20 의 알칸디일기를 나타내고, 여기서, 그 알칸디일기에 포함되는 수소 원자는, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기 또는 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되고, 그 알칸디일기에 포함되는 -CH2- 는, -O- 또는 -S- 로 치환되어 있어도 되고 (단, -O- 및/또는 -S- 가 복수 존재하는 경우, 이것들은 서로 인접하지 않는다),
P 는 아크릴로일옥실기 또는 메타크릴로일옥실기이고,
n1 및 n2 는, 각각 독립적으로 1 또는 2 이다〕.
본 발명의 중합성 액정 혼합 조성물은, 상기 적어도 3 종의 중합성 액정 화합물로서, 식 (I) 중의 Ea 와 Eb 가 서로 동일한 중합성 액정 화합물을 포함하고, 그 중합성 액정 화합물 중 Ea 및 Eb 가 나타내는 알칸디일기의 탄소수가 가장 작은 중합성 액정 화합물을 식 (I-1) :
〔식 (I-1) 중,
M1, B1, B2, G1, G2, L1, L2, P, n1 및 n2 는, 상기 식 (I) 중의 M1, B1, B2, G1, G2, L1, L2, P, n1 및 n2 와 각각 동일하게 정의되고,
E1 은, 상기 식 (I) 중의 Ea 및 Eb 와 동일하게 정의되고, 2 개의 E1 은 동일하다〕
로 나타내는 중합성 액정 화합물 (I-1) (이하,「중합성 액정 화합물 (I-1)」이라고도 한다) 로 한 경우, 그 중합성 액정 화합물 (I-1) 과, 상기 중합성 액정 화합물 (I-1) 의 구조에 기초하여 정의되는, 적어도 1 종의 식 (I-2) :
〔식 (I-2) 중,
M1, B1, B2, G1, G2, L1, L2, E1, P, n1 및 n2 는, 상기 식 (I-1) 중의 M1, B1, B2, G1, G2, L1, L2, E1, P, n1 및 n2 와 각각 동일하고,
E2 는, 상기 식 (I-1) 중의 E1 과는 상이한 탄소수 1 ∼ 20 의 알칸디일기를 나타내고, 여기서, 그 알칸디일기에 포함되는 수소 원자는, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기 또는 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되고, 그 알칸디일기에 포함되는 -CH2- 는, -O- 또는 -S- 로 치환되어 있어도 된다 (단, -O- 및/또는 -S- 가 복수 존재하는 경우, 이것들은 서로 인접하지 않는다)〕
로 나타내는 중합성 액정 화합물 (이하,「중합성 액정 화합물 (I-2)」라고도 한다) 과, 상기 중합성 액정 화합물 (I-1) 의 구조에 기초하여 정의되는, 적어도 1 종의 식 (I-3) :
〔식 (I-3) 중,
M1, B1, B2, G1, G2, L1, L2, P, n1 및 n2 는, 상기 식 (I-1) 중의 M1, B1, B2, G1, G2, L1, L2, P, n1 및 n2 와 각각 동일하고,
E2 는, 상기 식 (I-2) 중의 E2 와 동일하고, 또한 식 (I-3) 중의 2 개의 E2 가 동일하다〕
으로 나타내는 중합성 액정 화합물 (이하,「중합성 액정 화합물 (I-3)」이라고도 한다) 을 포함한다. 본 발명에 있어서는, 중합성 액정 혼합 조성물이 상기 식 (I-1) 에 상당하는 화합물을 복수 포함하는 경우, 식 (I-1) 로 나타내는 화합물에 상당하는 화합물 중 Ea 및 Eb 가 나타내는 알칸디일기의 탄소수가 가장 작은 중합성 액정 화합물을「중합성 액정 화합물 (I-1)」로 한다. 또한, Ea 및 Eb 가 나타내는 알칸디일기가 치환기를 갖는 경우,「Ea 및 Eb 가 나타내는 알칸디일기의 탄소수」란, Ea 및 Eb 가 나타내는 알칸디일기 중 식 (I-1) 로 나타내는 화합물의 주사슬을 구성하는 부분의 탄소수를 의미한다.
본 발명의 중합성 액정 혼합 조성물을 구성하는 상기 3 종의 중합성 액정 화합물 (I-1), (I-2) 및 (I-3) 은, 중합성 액정 화합물 (I-1) 의 분자 구조를 기준으로 한 경우, 각 식 (I-1), (I-2) 및 (I-3) 중의 M1 이외의 부분 (이하, M1 부분을「코어부」, M1 이외의 부분을「메소겐부」라고도 한다) 을 구성하는 E1 및/또는 E2 로 나타내는 알칸디일기의 구조만에 있어서 각각 상이하다. 중합성 액정 화합물 (I-1), (I-2) 및 (I-3) 의 구조가 서로 근사하고 있음으로써, 중합성 액정 화합물이 서로 섞이기 쉬워져, 혼합 조성물로서의 용제에 대한 용해성을 높일 수 있다. 이 때문에, 중합성 액정 화합물 (I-1), (I-2) 또는 (I-3) 을 단독으로 용제에 용해시키는 경우와 비교하여, 동일한 양 또는 보다 적은 양의 용제에 대하여 보다 많은 중합성 액정 화합물을 용이하게 용해시키는 것이 가능해지고, 나아가서는 중합성 액정 화합물 (I-1), (I-2) 또는 (I-3) 단독으로는 용해될 수 없는 용제에 대해서도 혼합 조성물로 하여 용해시키는 것이 가능해지는 경우도 있다. 이로써, 도공액 중에 미용해의 중합성 액정 화합물이 잔존하기 어렵고, 제막시의 높은 도포성을 확보할 수 있어, 제막성이 우수한 중합성 액정 혼합 조성물이 된다. 또한, 도공액을 조제하기 위해 필요하게 되는 용제량을 삭감시킬 수 있는 것, 선택할 수 있는 용제의 종류가 많아짐으로써 사용하는 기재나 배향막, 제조 조건 등에 관한 선택지가 증가하는 것과 같은 점에 있어서도 유리하다. 또, 용제에 대한 중합성 액정 화합물의 용해성이 향상됨으로써, 도공액 중에서의 중합성 액정 화합물의 석출이나 스태킹을 억제할 수 있다. 이로써, 미용해의 중합성 액정 화합물이나 석출물 등에서 기인하는 배향 결함의 발생을 억제하거나, 보관 안정성을 향상시키거나 할 수 있고, 사용하는 중합성 액정 화합물이 본래 발현할 수 있는 광학 특성의 저하를 억제하면서 제막화하는 것이 가능해져, 광학 특성이 우수한 위상차판의 제조에 바람직한 중합성 액정 조성물이 얻어진다.
중합성 액정 화합물 (I-1), (I-2) 및 (I-3) 은, 각각 식 (I) :
로 나타내는 중합성 액정 화합물이다. 식 (I) 로 나타내는 구조를 갖는 화합물은, 통상적으로 일 방향으로 배향된 상태에서 중합시켰을 때에 역파장 분산성의 복굴절을 나타내는 중합성 액정 화합물이고, 넓은 파장역에 있어서 일정한 편광 변환이 가능하다. 따라서, 식 (I) 로 나타내는 중합성 액정 화합물을 사용함으로써, 표시 장치에 사용한 경우에 양호한 표시 특성을 부여할 수 있는 중합성 액정 조성물을 얻을 수 있다.
식 (I) 중, B1 및 B2 는, 각각 독립적으로, 단결합, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌기, -O-, -S-, -Ra1ORa2-, -Ra3COORa4-, -Ra5OCORa6-, -Ra7OC=OORa8-, -ORbO-, -C(=O)-NRc-, -N=N-, -CRc=CRd- 또는 -C≡C- 이다. 여기서, Ra1 ∼ Ra8 은 각각 독립적으로 단결합 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌기이고, Rb 는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌기이고, Rc 및 Rd 는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기 또는 수소 원자이다. B1 및 B2 는 각각 독립적으로, 바람직하게는 단결합, -ORa2-1-, -CH2-, -CH2CH2-, -COORa4-1-, 또는 -OCORa6-1- 이다. 여기서, Ra2-1, Ra4-1, Ra6-1 은 각각 독립적으로 단결합, -CH2-, -CH2CH2- 중 어느 것을 나타낸다. B1 및 B2 는 각각 독립적으로, 더욱 바람직하게는 단결합, -O-, -CH2CH2-, -COO-, -COOCH2CH2-, 또는 -OCO- 이다. 식 (I) 중, B1 및 B2 는 서로 동일해도 되고 상이해도 된다. 또한, B1 과 B2 가 서로 동일하다는 것은, M1 을 중심으로 하여 본 경우의 B1 과 B2 의 구조가 서로 동일한 것을 의미한다. 이하, G1 과 G2, L1 과 L2, Ea 와 Eb 에 있어서의 관계에 대해서도 동일하다.
G1 및 G2 는, 각각 독립적으로, 2 가의 지환식 탄화수소기 또는 방향족기를 나타내고, 그 2 가의 지환식 탄화수소기 또는 방향족기에 포함되는 수소 원자는, 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기, 탄소수 1 ∼ 4 의 플루오로알킬기, 탄소수 1 ∼ 4 의 알콕시기, 시아노기 또는 니트로기로 치환되어 있어도 된다. 그 2 가의 지환식 탄화수소기 또는 방향족기를 구성하는 탄소 원자는, 산소 원자, 황 원자 또는 질소 원자로 치환되어 있어도 되고, n1 및/또는 n2 가 2 인 경우, 2 개의 G1 및/또는 2 개의 G2 는, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다. G1 및 G2 는, 각각 독립적으로, 바람직하게는 할로겐 원자 및 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 개의 치환기로 치환되어 있어도 되는 1,4-페닐렌디일기, 할로겐 원자 및 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 개의 치환기로 치환되어 있어도 되는 1,4-시클로헥산디일기이고, 보다 바람직하게는 메틸기로 치환된 1,4-페닐렌디일기, 무치환의 1,4-페닐렌디일기, 또는 무치환의 1,4-trans-시클로헥산디일기이고, 특히 바람직하게는 무치환의 1,4-페닐렌디일기 또는 무치환의 1,4-trans-시클로헥산디일기이다. 식 (I) 중, G1 및 G2 는 서로 동일해도 되고 상이해도 된다. G1 및 G2 가 각각 2 개 존재하는 경우, 그 중 적어도 1 개가 2 가의 지환식 탄화수소기인 것이 바람직하다. 또, B1 또는 B2 에 결합하는 G1 및 G2 중 적어도 1 개는 2 가의 지환식 탄화수소기인 것이 보다 바람직하고, 특히, 양호한 액정성을 나타내는 점에서, B1 또는 B2 에 결합하는 G1 및 G2 의 모두가 1,4-trans-시클로헥산디일기인 것이 더욱 바람직하고, B1 또는 B2 에 결합하는 G1 및 G2 의 모두가 1,4-trans-시클로헥산디일기이고, 또한 B1 또는 B2 와 이웃하지 않는 G1 및 G2 의 모두가 1,4-페닐렌디일기인 것이 특히 바람직하다.
L1 및 L2 는, 각각 독립적으로, 단결합, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌기, -O-, -S-, -Ra1ORa2-, -Ra3COORa4-, -Ra5OCORa6-, -Ra7OC=OORa8-, -ORbO-, -C(=O)-NRc-, -N=N-, -CRc=CRd- 또는 -C≡C- 를 나타낸다. 여기서, Ra1 ∼ Ra8 은 각각 독립적으로 단결합 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌기이고, Rb 는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌기이고, Rc 및 Rd 는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기 또는 수소 원자를 나타낸다. n1 및/또는 n2 가 2 인 경우, 2 개의 L1 및/또는 2 개의 L2 는, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다. L1 및 L2 는 각각 독립적으로, 바람직하게는 단결합, -ORa2-1-, -CH2-, -CH2CH2-, -COORa4-1- 또는 OCORa6-1- 이다. 여기서, Ra2-1, Ra4-1, Ra6-1 은 각각 독립적으로 단결합, -CH2-, -CH2CH2- 중 어느 것을 나타낸다. L1 및 L2 는 각각 독립적으로, 더욱 바람직하게는 단결합, -O-, -CH2CH2-, -COO-, -COOCH2CH2-, -OCO- 또는 -OCOCH2CH2- 이다. 식 (I) 중, L1 및 L2 는 서로 동일해도 되고 상이해도 된다.
Ea 및 Eb 는, 각각 독립적으로, 탄소수 1 ∼ 20 의 알칸디일기를 나타낸다. 여기서, 그 알칸디일기에 포함되는 수소 원자는, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기 또는 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되고, 그 알칸디일기에 포함되는 -CH2- 는, -O- 또는 -S- 로 치환되어 있어도 된다 (단, -O- 및/또는 -S- 가 복수 존재하는 경우, 이것들은 서로 인접하지 않는다). Ea 및 Eb 는, 각각 독립적으로, 바람직하게는 탄소수 4 ∼ 20 의 알칸디일기이고, 보다 바람직하게는 탄소수 4 ∼ 11 의 알칸디일기이다. 본 발명의 중합성 액정 혼합 조성물을 구성하는 3 종의 중합성 액정 화합물 (I-1), (I-2) 및 (I-3) 은, 식 (I) 중의 Ea 및/또는 Eb 로 나타내는 구조에 상당하는 기의 구조에 있어서 서로 상이하다.
P 는 아크릴로일옥실기 또는 메타크릴로일옥실기이다. 식 (I) 중, 2 개의 P 는 동일하다.
n1 및 n2 는, 각각 독립적으로 1 또는 2 이다. 소정의 파장 분산 특성을 발현시킨다는 관점에서, n1 및 n2 는 동일한 숫자를 나타내는 것이 바람직하고, n1 ＝ 2 또한 n2 ＝ 2 인 것이 보다 바람직하다.
식 (I) 중, M1 은, 방향족 탄화수소 고리 또는 방향족 복소 고리를 적어도 1 개 포함하는 2 가의 연결기이다. 여기서 말하는 방향족 탄화수소 고리 및 방향족 복소 고리란, 그 고리 구조가 갖는 π 전자수가 휴켈칙에 따라서 [4n ＋ 2] 개 (n 은 정수를 나타낸다) 인 것 (방향족 복소 고리의 경우, -N= 나 -S- 등의 헤테로 원자 상의 비공유 결합 전자쌍을 포함하여 휴켈칙을 만족한다) 을 가리키며, 예를 들어 후술하는 (M1-1) ∼ (M1-23) 으로 예시되는 바와 같은 기를 2 가의 연결기를 개재하여 2 개 이상 갖고 있어도 된다. 2 가의 연결기 M1 은 방향족 탄화수소 고리 또는 방향족 복소 고리를 1 개 포함하는 것이어도 되고, 2 개 이상 포함하는 것이어도 된다. 방향족 탄화수소 고리 또는 방향족 복소 고리를 1 개 포함하는 경우, 2 가의 연결기 M1 은 치환기를 갖고 있어도 되는 2 가의 방향족 탄화수소기여도 되고, 치환기를 갖고 있어도 되는 2 가의 방향족 복소 고리기여도 된다. 방향족 탄화수소 고리 또는 방향족 복소 고리를 2 개 이상 포함하는 경우, 방향족 탄화수소 고리만, 또는 방향족 복소 고리만을 복수 개 포함하고 있어도 되고, 방향족 탄화수소 고리와 방향족 복소 고리를 각각 1 개 이상 포함하고 있어도 된다. 2 개 이상의 방향족 탄화수소 고리 및/또는 방향족 복소 고리는, 서로 단결합, -CO-O-, -O- 등의 2 가의 결합기로 결합하고 있어도 된다.
M1 에 포함될 수 있는 방향족 탄화수소 고리로는, 예를 들어, 벤젠 고리, 나프탈렌 고리, 안트라센 고리 등을 들 수 있고, 벤젠 고리, 나프탈렌 고리가 바람직하다. 방향족 복소 고리로는, 푸란 고리, 벤조푸란 고리, 피롤 고리, 인돌 고리, 티오펜 고리, 벤조티오펜 고리, 피리딘 고리, 피라진 고리, 피리미딘 고리, 트리아졸 고리, 트리아진 고리, 피롤린 고리, 이미다졸 고리, 피라졸 고리, 티아졸 고리, 벤조티아졸 고리, 티에노티아졸 고리, 옥사졸 고리, 벤조옥사졸 고리, 및 페난트롤린 고리 등을 들 수 있다. M1 에 질소 원자가 포함되는 경우, 당해 질소 원자는 π 전자를 갖는 것이 바람직하다.
그 중에서도, M1 은, 질소 원자, 산소 원자 및 황 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 2 개의 헤테로 원자를 포함하는 방향족 복소 고리를 갖는 것이 바람직하고, 티아졸 고리, 벤조티아졸 고리 또는 벤조푸란 고리를 갖는 것이 보다 바람직하고, 벤조티아졸 고리를 갖는 것이 더욱 바람직하다. 또한, M1 이 질소 원자, 산소 원자 및 황 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 2 개의 헤테로 원자를 포함하는 방향족 복소 고리를 갖는 경우, 상기 방향족 복소 고리는, 식 (I) 중의 B1 및 B2 와 직접 결합하여 2 가의 연결기를 구성하고 있어도 되고, B1 및 B2 와 직접 결합하는 2 가의 연결기의 치환기로서 포함되어 있어도 되는데, 상기 방향족 복소 고리를 포함하는 M1 기 전체가 분자 배향 방향에 대하여 대략 직교 방향으로 입체 배치되어 있는 것이 바람직하다.
식 (I) 중, M1 로 나타내는 방향족 탄화수소 고리 또는 방향족 복소 고리를 적어도 1 개 포함하는 2 가의 연결기에 포함되는 π 전자의 합계수 Nπ 는 바람직하게는 16 이상, 보다 바람직하게는 18 이상, 특히 바람직하게는 20 이상이다. 또, 바람직하게는 36 미만, 보다 바람직하게는 30 이하, 더욱 바람직하게는 26 이하, 특히 바람직하게는 24 이하이다.
M1 로 나타내는 2 가의 연결기로는, 예를 들어 이하의 기를 들 수 있다.
식 (M1-1) ∼ 식 (M1-23) 중, * 표시는 연결부를 나타내고, Z0, Z1 및 Z2 는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 12 의 알킬기, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1 ∼ 12 의 알킬술피닐기, 탄소수 1 ∼ 12 의 알킬술포닐기, 카르복실기, 탄소수 1 ∼ 12 의 플루오로알킬기, 탄소수 1 ∼ 12 의 알콕시기, 탄소수 1 ∼ 12 의 알킬티오기, 탄소수 1 ∼ 12 의 N-알킬아미노기, 탄소수 2 ∼ 12 의 N,N-디알킬아미노기, 탄소수 1 ∼ 12 의 N-알킬술파모일기 또는 탄소수 2 ∼ 12 의 N,N-디알킬술파모일기를 나타낸다. 또, Z0, Z1 및 Z2 는, 중합성기를 포함하고 있어도 된다.
Q1 및 Q2 는, 각각 독립적으로, -CR2'R3'-, -S-, -NH-, -NR2'-, -CO- 또는 O- 를 나타내고, R2' 및 R3' 는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를 나타낸다.
J1 및 J2 는, 각각 독립적으로, 탄소 원자, 또는 질소 원자를 나타낸다.
Y1, Y2 및 Y3 은, 각각 독립적으로, 치환되어 있어도 되는 방향족 탄화수소기 또는 방향족 복소 고리기를 나타낸다.
W1 및 W2 는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 시아노기, 메틸기 또는 할로겐 원자를 나타내고, m 은 0 ∼ 6 의 정수를 나타낸다.
Y1, Y2 및 Y3 에 있어서의 방향족 탄화수소기로는, 페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 페난트릴기, 비페닐기 등의 탄소수 6 ∼ 20 의 방향족 탄화수소기를 들 수 있고, 페닐기, 나프틸기가 바람직하고, 페닐기가 보다 바람직하다. 방향족 복소 고리기로는, 푸릴기, 피롤릴기, 티에닐기, 피리디닐기, 티아졸릴기, 벤조티아졸릴기 등의 질소 원자, 산소 원자, 황 원자 등의 헤테로 원자를 적어도 1 개 포함하는 탄소수 4 ∼ 20 의 방향족 복소 고리기를 들 수 있고, 푸릴기, 티에닐기, 피리디닐기, 티아졸릴기, 벤조티아졸릴기가 바람직하다.
Y1, Y2 및 Y3 은, 각각 독립적으로, 치환되어 있어도 되는 다고리계 방향족 탄화수소기 또는 다고리계 방향족 복소 고리기여도 된다. 다고리계 방향족 탄화수소기는, 축합 다고리계 방향족 탄화수소기, 또는 방향 고리 집합에서 유래하는 기를 말한다. 다고리계 방향족 복소 고리기는, 축합 다고리계 방향족 복소 고리기, 또는 방향 고리 집합에서 유래하는 기를 말한다.
Z0, Z1 및 Z2 는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 12 의 알킬기, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1 ∼ 12 의 알콕시기인 것이 바람직하고, Z0 은, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 12 의 알킬기, 시아노기가 더욱 바람직하고, Z1 및 Z2 는, 수소 원자, 불소 원자, 염소 원자, 메틸기, 시아노기가 더욱 바람직하다. 또, Z0, Z1 및 Z2 는 중합성기를 포함하고 있어도 된다.
Q1 및 Q2 는, -NH-, -S-, -NR2'-, -O- 가 바람직하고, R2' 는 수소 원자가 바람직하다. 그 중에서도 -S-, -O-, -NH- 가 특히 바람직하다.
식 (M1-16) ∼ (M1-23) 에 있어서, Y1 은, 이것이 결합하는 질소 원자 및 Z0 과 함께, 방향족 복소 고리기를 형성하고 있어도 된다. 방향족 복소 고리기로는, M1 이 갖고 있어도 되는 방향족 복소 고리로서 상기한 것을 들 수 있지만, 예를 들어, 피롤 고리, 이미다졸 고리, 피롤린 고리, 피리딘 고리, 피라진 고리, 피리미딘 고리, 인돌 고리, 퀴놀린 고리, 이소퀴놀린 고리, 푸린 고리, 피롤리딘 고리 등을 들 수 있다. 이 방향족 복소 고리기는, 치환기를 갖고 있어도 된다. 또, Y1 은, 이것이 결합하는 질소 원자 및 Z0 과 함께, 전술한 치환되어 있어도 되는 다고리계 방향족 탄화수소기 또는 다고리계 방향족 복소 고리기여도 된다. 예를 들어, 벤조푸란 고리, 벤조티아졸 고리, 벤조옥사졸 고리 등을 들 수 있다.
식 (M1-1) ∼ (M1-23) 중에서도, 식 (M1-6), 식 (M1-7) 및 식 (M1-16) 이 분자의 안정성의 관점에서 바람직하다.
본 발명의 중합성 액정 혼합 조성물을 구성하는 중합성 액정 화합물 (I-1), (I-2) 및 (I-3) 은, 상기 식 (I) 로 나타내는 구조에 있어서 Ea 및/또는 Eb 로 나타내는 알칸디일기의 구조만에 있어서 서로 상이하다. 중합성 액정 혼합 조성물을 구성하는 중합성 액정 화합물 (I-1) 의 구조를 기준으로 하면, 중합성 액정 화합물 (I-2) 는, 중합성 액정 화합물 (I-1) 과 메소겐부를 구성하는 식 (I) 의 Ea 및 Eb 에 상당하는 알칸디일기 중 어느 일방〔식 (I-2) 중의 E2〕의 구조에 있어서만 상이하다. 또, 중합성 액정 화합물 (I-3) 은, 중합성 액정 화합물 (I-1) 과 메소겐부를 구성하는 식 (I) 의 Ea 및 Eb 에 상당하는 2 개의 알칸디일기〔식 (I-3) 중의 E2〕의 구조에 있어서만 상이하다. 또한, 중합성 액정 화합물 (I-3) 은, 중합성 액정 화합물 (I-2) 와 메소겐부를 구성하는 식 (I-2) 중의 E1 로 나타내는 알칸디일기의 구조에 있어서만 상이하다. 상기 적어도 3 종의 중합성 액정 화합물의 구조가 서로 근사하고 있지만 상이한 화합물을 사용함으로써, 중합성 액정 화합물이 서로 섞이기 쉬워져, 혼합 조성물로서의 용제에 대한 용해성을 높일 수 있고, 제막성이 우수한 중합성 액정 혼합 조성물을 얻을 수 있다.
본 발명의 중합성 액정 혼합 조성물을 구성하는 중합성 액정 화합물의 구조의 기준이 되는 중합성 액정 화합물 (I-1) 에 있어서, 식 (I-1) 중의 M1, B1, B2, G1, G2, L1, L2, P, n1 및 n2 로는, 식 (I) 중의 M1, B1, B2, G1, G2, L1, L2, P, n1 및 n2 로서 예시한 것과 동일한 것을 들 수 있다. 식 (I-1) 중의 E1 로는, 식 (I) 중의 Ea 및 Eb 로서 예시한 것과 동일한 것을 들 수 있고, 식 (I-1) 중의 E1 은 서로 동일하다.
중합성 액정 화합물 (I-1) 에 있어서, M1 로 나타내는 2 가의 연결기 (코어부) 를 중심으로 하여, M1 이외의 메소겐부에 있어서의 고리 구조의 수가 대칭이 되는 것이 바람직하다. 따라서, 식 (I-1) 중, n1 과 n2 가 동일한 것이 바람직하다.
또, 코어부를 중심으로 하여 대칭 관계에 있는 메소겐부의 고리 구조가 서로 동일한 것이 보다 바람직하다. 따라서, 식 (I-1) 중, n1 및 n2 가 각각 1 인 경우, G1 과 G2 가 서로 동일한 것이 보다 바람직하고,
n1 및 n2 가 각각 2 인 경우, B1 에 결합하는 G1 과 B2 에 결합하는 G2 가 서로 동일하고, 또한 타방의 (B1 또는 B2 에 이웃하지 않는) G1 과 G2 가 서로 동일한 것이 보다 바람직하다.
또, 코어부를 중심으로 하여 대칭 관계에 있는 메소겐부의 각 분자 구조가 서로 동일한 것이 보다 바람직하고,
식 (I-1) 중, n1 및 n2 가 각각 1 인 경우, L1 과 L2 가 서로 동일한 것이 보다 바람직하고,
n1 및 n2 가 각각 2 인 경우, 각각 E1 에 결합하는 L1 과 L2 가 서로 동일하고, 또한 타방의 L1 과 L2 가 서로 동일한 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 바람직한 일 양태에 있어서, M1 이외의 메소겐부가 코어부를 중심으로 하여 대칭이 되는 분자 구조를 갖는 것이 특히 바람직하고,
식 (I-1) 중, B1 과 B2 가 동일하고, G1 과 G2 가 동일하고, L1 과 L2 가 동일하고, n1 과 n2 가 동일한 것이 특히 바람직하고,
식 (I-1) 중, B1 과 B2 가 동일하고, G1 과 G2 가 동일하고, L1 과 L2 가 동일하고, n1 과 n2 가 모두 2 인 것이 특히 바람직하다.
대칭성이 높은 분자 구조를 갖는 액정 화합물은 용해성이 떨어지는 경향이 있지만, 본 발명에 있어서는, 이러한 대칭성이 높은 분자 구조를 갖는 액정 화합물을 서로 근사한 구조를 갖는 액정 화합물의 혼합물로 함으로써 용제에 대한 용해성을 향상시키는 것이다. 이 때문에 본 발명은, 종래, 단독으로는 용제에 대한 용해성이 충분하지 않았던 대칭성이 높은 분자 구조를 갖는 중합성 액정 화합물의 이용에 바람직하다.
또한, B1 및 B2 가 서로 동일하다는 것은, M1 을 중심으로 하여 본 경우의 B1 및 B2 의 구조가 서로 동일한 것을 의미하며, 예를 들어 B1 이 -O-CO-*1 인 경우에 있어서, B1 과 서로 동일한 B2 란 *2-CO-O- 이다 (*1 및 *2 는, 각각 독립적으로 M1 과의 결합손을 나타낸다). 이하, G1 과 G2, L1 과 L2 에 있어서의 관계에 대해서도 동일하다.
본 발명에 있어서, 중합성 액정 화합물 (I-1) 로는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2019-003177호 등에 기재되는 바와 같은 화합물을 들 수 있다.
식 (I-2) 로 나타내는 중합성 액정 화합물에 있어서, 식 (I-2) 중의 M1, B1, B2, G1, G2, L1, L2, E1, P, n1 및 n2 는, 중합성 액정 혼합 조성물 중에 함께 포함되는 중합성 액정 화합물 (I-1) 에 있어서의 식 (I-1) 중의 M1, B1, B2, G1, G2, L1, L2, E1, P, n1 및 n2 와 동일하다. 식 (I-2) 중의 E2 는 식 (I-1) 중의 E1 과는 상이한 탄소수 1 ∼ 20 의 알칸디일기이고, 식 (I) 중의 Ea 및 Eb 로서 예시한 것과 동일한 것을 들 수 있다. 식 (I-2) 중, 메소겐부를 구성하는 E1 과 E2 는 서로 상이한 구조를 갖기 때문에, 중합성 액정 화합물 (I-2) 는 코어부인 M1 을 중심으로 하여 비대칭 구조의 메소겐부를 갖는다.
중합성 액정 화합물 (I-2) 는, M1 로 나타내는 2 가의 연결기 (코어부) 를 중심으로 하여, M1 이외의 메소겐부가 비대칭이 되는 분자 구조를 갖는데, 코어부를 중심으로 하여 대칭 관계에 있는 메소겐부의 고리 구조가 서로 동일한 것이 보다 바람직하고, 식 (I-2) 중의 E1 및 E2 의 구조에 있어서만 비대칭이 되는 것이 더욱 바람직하다. 따라서, 식 (I-2) 중, n1 및 n2 가 동일한 것이 바람직하고,
n1 및 n2 가 각각 1 인 경우, G1 과 G2 가 서로 동일한 것이 보다 바람직하고,
n1 및 n2 가 각각 2 인 경우, B1 에 결합하는 G1 과 B2 에 결합하는 G2 가 서로 동일하고, 또한 타방의 G1 과 G2 가 서로 동일한 것이 보다 바람직하다. 또, 식 (I-2) 중, n1 및 n2 가 각각 1 인 경우, L1 과 L2 가 서로 동일한 것이 보다 바람직하고,
n1 및 n2 가 각각 2 인 경우, 각각 E1 에 결합하는 L1 과 L2 가 서로 동일하고, 또한 타방의 L1 과 L2 가 서로 동일한 것이 보다 바람직하고,
B1 과 B2 가 동일하고, G1 과 G2 가 동일하고, L1 과 L2 가 동일하고, n1 과 n2 가 동일한 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 있어서 중합성 액정 화합물 (I-2) 의 구조는, 중합성 액정 혼합 조성물 중에 함께 포함되는 중합성 액정 화합물 (I-1) 과의 관계에 있어서 특정되며, 중합성 액정 화합물 (I-1) 과는 메소겐부를 구성하는 식 (I-1) 중의 일방의 -E1-〔식 (I-2) 중의 -E2-〕에 상당하는 구조에 있어서만 상이하다. 본 발명의 중합성 액정 혼합 조성물에 포함되는 중합성 액정 화합물 (I-2) 는, 1 종만이어도 되고, 2 종 이상이어도 된다. 또한, 식 (I-2) 중의 코어부 M1 이 비대칭 구조의 2 가의 연결기인 경우, 중합성 액정 화합물 (I-2) 에는, 식 (I-2a) 로 나타내는 화합물 및 식 (I-2b) 로 나타내는 화합물이 포함된다.
본 발명에 있어서, 식 (I-3) 으로 나타내는 중합성 액정 화합물에 있어서, 식 (I-3) 중의 M1, B1, B2, G1, G2, L1, L2, P, n1 및 n2 는, 중합성 액정 혼합 조성물 중에 함께 포함되는 중합성 액정 화합물 (I-1) 에 있어서의 식 (I-1) 중의 M1, B1, B2, G1, G2, L1, L2, P, n1 및 n2 와 동일하다. 식 (I-3) 중의 E2 는, 중합성 액정 혼합 조성물 중에 함께 포함되는 중합성 액정 화합물 (I-2) 에 있어서의 식 (I-2) 중의 E2 와 동일하고, 식 (I-3) 중의 2 개의 E2 는 서로 동일하다.
중합성 액정 화합물 (I-3) 은, M1 로 나타내는 2 가의 연결기 (코어부) 를 중심으로 하여, 코어부를 중심으로 하여 대칭 관계에 있는 메소겐부의 고리 구조가 서로 동일한 것이 보다 바람직하고, M1 이외의 메소겐부가 대칭이 되는 분자 구조를 갖는 것이 보다 바람직하다. 따라서, 식 (I-3) 중, n1 및 n2 가 동일한 것이 바람직하고,
n1 및 n2 가 각각 1 인 경우, G1 과 G2 가 서로 동일한 것이 보다 바람직하고,
n1 및 n2 가 각각 2 인 경우, B1 에 결합하는 G1 과 B2 에 결합하는 G2 가 서로 동일하고, 또한 타방의 G1 과 G2 가 서로 동일한 것이 보다 바람직하다. 또, 식 (I-3) 중, n1 및 n2 가 각각 1 인 경우, L1 과 L2 가 서로 동일한 것이 보다 바람직하고,
n1 및 n2 가 각각 2 인 경우, 각각 E1 에 결합하는 L1 과 L2 가 서로 동일하고, 또한 타방의 L1 과 L2 가 서로 동일한 것이 보다 바람직하고,
B1 과 B2 가 동일하고, G1 과 G2 가 동일하고, L1 과 L2 가 동일하고, n1 과 n2 가 동일한 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 있어서 중합성 액정 화합물 (I-3) 의 구조는, 중합성 액정 혼합 조성물 중에 함께 포함되는 중합성 액정 화합물 (I-1) 및 (I-2) 와의 관계에 있어서 특정되며, 중합성 액정 화합물 (I-1) 과는 메소겐부를 구성하는 식 (I-1) 중의 -E1-〔식 (I-3) 중의 -E2-〕에 상당하는 구조에 있어서만 상이하고, 또한 중합성 액정 화합물 (I-2) 와는 메소겐부를 구성하는 식 (I-2) 중의 -E1-〔식 (I-3) 중의 일방의 -E2-〕에 상당하는 구조에 있어서만 상이하다. 본 발명의 중합성 액정 혼합 조성물에 포함되는 중합성 액정 화합물 (I-3) 은, 1 종만이어도 되고, 2 종 이상이어도 된다.
본 발명의 중합성 액정 혼합 조성물을 구성하는 중합성 액정 화합물 (I-1) 및 (I-3) 은, 식 (I-1) 또는 식 (I-3) 중의 M1 로 나타내는 2 가의 연결기 (코어부) 를 중심으로 하여, M1 이외의 부분 (메소겐부) 이 대칭이 되는 분자 구조를 갖는 것이 바람직하다. 한편, 중합성 액정 화합물 (I-2) 는, 식 (I-2) 중의 M1 로 나타내는 2 가의 연결기 (코어부) 를 중심으로 하여, M1 이외의 부분 (메소겐부) 이 비대칭이 되는 분자 구조를 갖는다. 본 발명의 중합성 액정 혼합 조성물이, 구조가 서로 근사한 적어도 3 종의 중합성 액정 화합물로서, 코어부를 중심으로 하여 대칭 구조의 메소겐부를 갖는 중합성 액정 화합물 (I-1) 및 (I-3) 과, 코어부를 중심으로 하여 비대칭 구조의 메소겐부를 갖는 중합성 액정 화합물 (I-2) 를 포함하는 경우, 중합성 액정 화합물이 서로 섞이기 쉬워져, 혼합 조성물로서의 용제에 대한 용해성을 보다 높일 수 있다. 이 때문에, 중합성 액정 화합물 (I-1), (I-2) 또는 (I-3) 을 단독으로 용제에 용해시키는 경우와 비교하여, 동일한 양 또는 보다 적은 양의 용제에 대하여 보다 많은 중합성 액정 화합물을 용이하게 용해시키는 것이 가능해진다. 또, 중합성 액정 화합물 (I-1), (I-2) 또는 (I-3) 단독으로는 용해될 수 없는 용제에 대해서도 혼합 조성물로 하여 용해시키는 것이 가능해지는 경우가 있다. 이로써, 도공액 중에 미용해의 중합성 액정 화합물이 잔존하기 어렵고, 제막시의 높은 도포성을 확보할 수 있어, 제막성이 우수한 중합성 액정 혼합 조성물이 된다. 또한, 도공액을 조제하기 위해 필요하게 되는 용제량을 삭감시킬 수 있는 것, 선택할 수 있는 용제의 종류가 많아짐으로써 사용하는 기재나 배향막, 제조 조건 등의 선택지가 증가하는 것과 같은 점에 있어서도 유리하다. 또, 용제에 대한 중합성 액정 화합물의 용해성이 향상됨으로써, 도공액 중에서의 중합성 액정 화합물의 석출이나 스태킹을 억제할 수 있다. 이로써, 미용해의 중합성 액정 화합물이나 석출물 등에서 기인하는 배향 결함의 발생을 억제하거나, 보관 안정성을 향상시키거나 할 수 있고, 사용하는 중합성 액정 화합물이 본래 발현할 수 있는 광학 특성을 저하시키지 않고 제막화하는 것이 가능해진다. 또, 중합성 액정 화합물의 메소겐부의 알킬 사슬〔식 (I) 중의 Ea 및 Eb 의 탄소수〕의 길이만을 변경함으로써, 중합성 액정 화합물의 합성시의 반응성에 차이를 발생시키지 않고, 원하는 조성비로 각 중합성 액정 화합물을 포함하는 중합성 액정 혼합 조성물을 얻기 쉬운 이점도 있다.
본 발명의 중합성 액정 혼합 조성물에 있어서, 식 (I-1) 및 식 (I-2) 중의 각 E1 과 식 (I-2) 및 식 (I-3) 중의 각 E2 가 모두 탄소수 4 ∼ 20 의 알칸디일기인 것이 바람직하고,
식 (I-1) 및 식 (I-2) 중의 각 E1 과 식 (I-2) 및 식 (I-3) 중의 각 E2 가 모두 탄소수 4 ∼ 20 의 알칸디일기이고, 또한 식 (I-1) 및 식 (I-2) 중의 각 E1 로 나타내는 알칸디일기의 탄소수와 식 (I-2) 및 식 (I-3) 중의 각 E2 로 나타내는 알칸디일기의 탄소수의 차가 모두 2 이상인 것이 보다 바람직하다.
상기 알칸디일기의 탄소수의 차가 모두 2 이상이면, 액정 혼합 조성물로서 각 중합성 액정 화합물의 용제에 대한 용해성을 효과적으로 높일 수 있기 때문에, 도포성 및 제막성이 우수하고, 양호한 생산 효율로 광학 필름을 제조하기에 적합한 중합성 액정 혼합 조성물을 얻을 수 있다.
식 (I-1) 및 식 (I-2) 중의 각 E1 로 나타내는 알칸디일기의 탄소수와 식 (I-2) 및 식 (I-3) 중의 각 E2 로 나타내는 알칸디일기의 탄소수의 차의 상한은, 통상적으로 20 이하이고, 바람직하게는 9 이하, 보다 바람직하게는 7 이하이다. 또한, 탄소수의 차가「모두 2 이상」이란, 중합성 액정 화합물 (I-2) 및/또는 (I-3) 이 복수 종 존재하는 경우, 그 모든 중합성 액정 화합물 (I-2) 및/또는 (I-3) 에 있어서의 E2 로 나타내는 알칸디일기의 탄소수가, 식 (I-1) 및 식 (I-2) 중의 각 E1 로 나타내는 알칸디일기의 탄소수와 2 이상 상이한 것을 의미한다.
본 발명의 중합성 액정 혼합 조성물을 구성하는 식 (I) 로 나타내는 중합성 액정 화합물의 조합으로는, 예를 들어, 하기 표 1 ∼ 4 에 예시하는 바와 같은 조합을 들 수 있다. 각 표에 기재되는 중합성 액정 혼합 조성물은, 기본 구조로서 기재되는 구조 중의 Ea 및/또는 Eb 만에 있어서 서로 상이한 3 종 이상의 중합성 액정 화합물을 포함하여 이루어진다.
본 발명의 중합성 액정 혼합 조성물은, 식 (I) 로 나타내는 중합성 액정 화합물 중, M1, B1, B2, G1, G2, L1, L2, P, n1 및 n2 가 각각 서로 동일한〔즉, 식 (I) 중의 Ea 및/또는 Eb 로 나타내는 구조에 상당하는 구조 이외의 분자 구조가 서로 동일한〕식 (I) 로 나타내는 중합성 액정 화합물의 총 몰량에 대하여, 식 (I-1) 로 나타내는 중합성 액정 화합물과, 식 (I-2) 로 나타내는 중합성 액정 화합물과, 식 (I-3) 으로 나타내는 중합성 액정 화합물을 각각 10 몰％ 이상 포함하는 것이 바람직하다. 분자 구조가 서로 근사한 3 종의 중합성 액정 화합물 (I-1), (I-2) 및 (I-3) 을 각각 10 몰％ 이상 포함함으로써, 3 종의 중합성 액정 화합물의 함유량에 현저한 편향이 없고 서로 섞이기 쉬워지기 때문에, 용제에 대한 각 중합성 액정 화합물의 용해성을 효과적으로 높일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 본 발명의 중합성 액정 혼합 조성물은, 중합성 액정 화합물 (I-1) 의 함유량과 비교하여 중합성 액정 화합물 (I-2) 의 함유량이 많은 것이 바람직하며, 중합성 액정 혼합 조성물에 있어서의 중합성 액정 화합물 (I-1) 과 (I-2) 의 함유 비율〔몰비, (I-1) : (I-2)〕은, 바람직하게는 1 : 1 ∼ 1 : 5 이고, 보다 바람직하게는 1 : 1 ∼ 1 : 2 이다. 또, 중합성 액정 화합물 (I-3) 의 함유량과 비교하여 중합성 액정 화합물 (I-2) 의 함유량이 많은 것이 바람직하며, 중합성 액정 혼합 조성물에 있어서의 중합성 액정 화합물 (I-2) 와 (I-3) 의 함유 비율〔몰비, (I-2) : (I-3)〕은, 바람직하게는 1 : 8 ∼ 8 : 1 이고, 보다 바람직하게는 1 : 4 ∼ 4 : 1 이다. 또한, 중합성 액정 혼합 조성물이 복수 종의 중합성 액정 화합물 (I-1), (I-2) 및/또는 (I-3) 을 포함하는 경우, 상기 함유 비율은 각 중합성 액정 화합물에 상당하는 화합물의 합계량으로서 산출된다.
본 발명의 중합성 액정 혼합 조성물을 구성하는 중합성 액정 화합물 (I-1), (I-2) 및 (I-3) 등의 식 (I) 로 나타내는 중합성 액정 화합물의 제조 방법은 특별히 한정되지 않고, Methoden der Organischen Chemie, Organic Reactions, Organic Syntheses, Comprehensive Organic Synthesis, 신실험 화학 강좌 등에 기재되어 있는 공지된 유기 합성 반응 (예를 들어, 축합 반응, 에스테르화 반응, 윌리엄슨 반응, 울만 반응, 비티히 반응, 시프 염기 생성 반응, 벤질화 반응, 소노가시라 반응, 스즈키-미야우라 반응, 네기시 반응, 쿠마다 반응, 히야마 반응, 버치왈드-하트윅 반응, 프리델 크래프트 반응, 헥 반응, 알돌 반응 등) 을, 그 구조에 따라, 적절히 조합함으로써 제조할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2019-003177호 등에 기재된 중합성 액정 화합물의 제조 방법에 따라서, 원하는 중합성 액정 화합물의 구조에 대응하는 구조를 갖는 알코올 화합물과 카르복실산 화합물의 에스테르화 반응에 의해 조제할 수 있다.
본 발명의 중합성 액정 혼합 조성물을 구성하는 중합성 액정 화합물 (I-1), (I-2) 및 (I-3) 은, 각각을 따로 따로 조제한 후, 3 종을 혼합함으로써 액정 혼합물로 할 수 있다. 또, 하기 식 (III-1) 로 나타내는 화합물의 반응성기 R2 와, (III-2) 로 나타내는 화합물의 반응성기 R2 와, (III-3) 으로 나타내는 화합물의 R1 을 반응시키는 것을 포함하는 방법에 의해, 중합성 액정 화합물 (I-1), (I-2) 및 (I-3) 을 포함하는 액정 혼합물로서 조제할 수도 있다.
〔식 중, R1 및 R2 는 서로 독립적으로, 반응성기를 나타내고,
M1, L1, L2, G1, G2, P, n1 및 n2 는, 식 (I-1) 중의 M1, L1, L2, G1, G2, P, n1 및 n2 와 동일한 의미를 나타내고,
E1 은, 식 (I-1) 중의 E1 과 동일한 의미를 나타내고,
E2 는, 식 (I-2) 중의 E2 와 동일한 의미를 나타낸다.〕
합성이 간편하고, 중합성 액정 혼합 조성물을 보다 효율적으로 제조할 수 있는 관점에서는 후자의 방법에 의해 제조하는 것이 바람직하다.
식 (III-1), (III-2) 및 (III-3) 중의 M1, L1, L2, G1, G2, E1, E2, P, n1 및 n2 는, 원하는 중합성 액정 화합물 (I-1), (I-2) 및 (I-3) 의 대응하는 분자 구조에 따라 결정된다.
식 (III-3) 중의 R1 과 식 (III-1) 및 (III-2) 중의 R2 는, 서로 반응하여 중합성 액정 화합물 (I-1) ∼ (I-3) 을 나타내는 식 (I-1) ∼ (I-3) 중의 B1 및 B2 로 나타내는 구조를 형성할 수 있는 것이면 된다. 예를 들어, R1 및/또는 R2 로 나타내는 반응성기로는, 하이드록실기, 카르복실기, 아미노기 등을 들 수 있고, 중합성 액정 화합물의 제조에 이용하는 반응에 따라 R1 및 R2 로 나타내는 반응성기를 각각 선택하면 된다.
반응의 용이성이나 재료 취급성, 입수 용이성 등의 관점에서, 전형적으로는 예를 들어, 식 (III-3) 으로 나타내는 화합물로서 식 (III-3) 중의 R1 이 하이드록실기인 알코올 화합물과, 식 (III-1) 로 나타내는 화합물 및 식 (III-2) 로 나타내는 화합물로서 식 (III-1) 및 (III-2) 중의 R2 가 각각 카르복실기인 카르복실산 화합물을 사용하여 에스테르화 반응을 실시함으로써 본 발명의 중합성 액정 혼합물을 제조할 수 있다. 그 에스테르화 반응은, 식 (I) 로 나타내는 중합성 액정 화합물 등을 제조하기 위해 이용할 수 있는 에스테르화 반응과 동일한 방법에 따라서 실시할 수 있으며, 예를 들어 상기 서술한 일본 공개특허공보 2019-003177호 등에 기재된 방법이나 조건을 채용할 수 있다.
조제에 사용하는 식 (III-1) 로 나타내는 화합물 및 식 (III-2) 로 나타내는 화합물의 양을 조정함으로써 얻어지는 액정 혼합물에 있어서의 중합성 액정 화합물 (I-1), (I-2) 및 (I-3) 의 함유량을 제어할 수 있다. 상기 R1 과 R2 를 반응시키는 방법에서 카르복실산 화합물을 복수 사용함으로써, 다수의 화합물을 동시에 합성할 수 있다. 카르복실산 화합물의 합계를 1 로 한 경우의 카르복실산 화합물의 몰분율을 각각 An, Bn, Cn 으로 하면, 중합성 액정 화합물 (I-1) 과 (I-2) 의 합계를 1 로 한 경우의 중합성 화합물 (I-1) 의 이론적인 몰분율 Sn 은 하기와 같이 나타낸다.
Sn ＝ Σ(An2 ＋ Bn2 ＋ Cn2)
또, 중합성 화합물 (I-2) 의 이론적인 몰분율은, 동일하게 1 － Sn 으로 나타낸다.
본 발명의 중합성 액정 혼합 조성물은, 본 발명의 효과에 영향을 미치지 않는 한에 있어서, 중합성 액정 화합물 (I-1), (I-2) 및 (I-3) 이외의 중합성 액정 화합물을 포함하고 있어도 된다. 중합성 액정 화합물 (I-1), (I-2) 및 (I-3) 이외의 다른 중합성 액정 화합물로는, 예를 들어, 식 (I) 로 나타내는 분자 구조를 갖지만, 식 (I-1) 로 나타내는 중합성 액정 화합물과의 관계에 있어서 중합성 액정 화합물 (I-2) 및 (I-3) 중 어느 것에도 해당하지 않는 중합성 액정 화합물 외에, 일반적으로 정파장 분산성을 나타내는 중합성 액정 화합물, 예를 들어, 액정 편람 (액정 편람 편집 위원회 편, 마루젠 (주) 2000년 10월 30일 발행) 의「3.8.6 네트워크 (완전 가교형)」,「6.5.1 액정 재료 b. 중합성 네마틱 액정 재료」에 기재된 화합물 중에서 중합성기를 갖는 화합물 등을 들 수 있다.
본 발명의 중합성 액정 혼합 조성물이 중합성 액정 화합물 (I-1), (I-2) 및 (I-3) 이외의 중합성 액정 화합물을 포함하는 경우, 그 함유량은, 중합성 액정 화합물 (I-1), (I-2) 및 (I-3) 의 합계 100 질량부에 대하여 150 질량부 이하인 것이 바람직하고, 100 질량부 이하인 것이 보다 바람직하고, 50 질량부 이하인 것이 더욱 바람직하다. 특히, 분자 구조가 크게 상이한 액정 화합물의 함유량이 지나치게 많아지면, 상 분리를 일으켜, 외관을 현저하게 저해할 우려가 있기 때문에, 본 발명의 중합성 액정 혼합 조성물을 구성하는 중합성 액정 화합물이, 식 (I) 로 나타내는 중합성 액정 화합물로 실질적으로 구성되는 것이 바람직하고, 식 (I) 에 있어서의 M1, B1, B2, G1, G2, L1, L2, P, n1 및 n2 가 식 (I-1) 에 있어서의 M1, B1, B2, G1, G2, L1, L2, P, n1 및 n2 와 동일한 중합성 액정 화합물로 실질적으로 구성되는 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기「실질적으로 구성된다」는 것이란, 상기 식 (I) 로 나타내는 중합성 액정 화합물 등의 함유량이 본 발명의 중합성 액정 혼합 조성물에 포함되는 중합성 액정 화합물의 총 질량에 대하여 90 질량％ 이상인 것을 말한다.
중합성 액정 혼합 조성물 중의 중합성 액정 화합물의 함유량 (모든 중합성 액정 화합물의 총량) 은, 중합성 액정 혼합 조성물의 고형분 100 질량부에 대하여, 예를 들어 70 ∼ 99.5 질량부이고, 바람직하게는 80 ∼ 99 질량부이고, 보다 바람직하게는 85 ∼ 98 질량부이고, 더욱 바람직하게는 90 ∼ 95 질량부이다. 중합성 액정 화합물의 함유량이 상기 범위 내이면, 얻어지는 액정 경화막의 배향성의 관점에서 유리하다. 또한, 본 명세서에 있어서, 중합성 액정 혼합 조성물의 고형분이란, 중합성 액정 혼합 조성물로부터 유기 용제 등의 휘발성 성분을 제거한 모든 성분을 의미한다.
본 발명의 중합성 액정 혼합 조성물은, 중합성 액정 화합물 (I-1), (I-2) 및 (I-3) 에 더하여, 유기 용제, 광중합 개시제, 중합 금지제, 광 증감제, 레벨링제 등의 첨가제를 추가로 포함하고 있어도 된다. 이들 성분은, 각각 1 종만을 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
본 발명에 있어서 중합성 액정 혼합 조성물은, 통상적으로 용제에 용해된 상태에서 기재 등에 도포되기 때문에 용제를 포함하는 것이 바람직하다. 용제로는, 중합성 액정 화합물 (I-1) ∼ (I-3) 등의 중합성 액정 혼합 조성물을 구성하는 중합성 액정 화합물을 용해시킬 수 있는 용제가 바람직하고, 또, 중합성 액정 화합물의 중합 반응에 불활성인 용제인 것이 바람직하다. 용제로는, 예를 들어, 물, 메탄올, 에탄올, 에틸렌글리콜, 이소프로필알코올, 프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜메틸에테르, 에틸렌글리콜부틸에테르, 1-메톡시-2-프로판올, 2-부톡시에탄올 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 알코올 용제 ; 아세트산에틸, 아세트산부틸, 에틸렌글리콜메틸에테르아세테이트, γ-부티로락톤, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 및 락트산에틸 등의 에스테르 용제 ; 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 2-헵타논 및 메틸이소부틸케톤 등의 케톤 용제 ; 펜탄, 헥산 및 헵탄 등의 지방족 탄화수소 용제 ; 에틸시클로헥산 등의 지환식 탄화수소 용제 ; 톨루엔 및 자일렌 등의 방향족 탄화수소 용제 ; 아세토니트릴 등의 니트릴 용제 ; 테트라하이드로푸란 및 디메톡시에탄 등의 에테르 용제 ; 클로로포름 및 클로로벤젠 등의 염소 함유 용제 ; 디메틸아세트아미드, 디메틸포름아미드, N-메틸-2-피롤리돈 (NMP), 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논 등의 아미드계 용제 등을 들 수 있다. 이들 용제는, 단독 또는 2 종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 이것들 중에서도, 유기 용제가 바람직하고, 알코올 용제, 에스테르 용제, 케톤 용제, 염소 함유 용제, 아미드계 용제 및 방향족 탄화수소 용제가 보다 바람직하다.
중합성 액정 혼합 조성물 중의 용제의 함유량은, 중합성 액정 혼합 조성물 100 질량부에 대하여, 바람직하게는 50 ∼ 98 질량부, 보다 바람직하게는 70 ∼ 95 질량부이다. 따라서, 중합성 액정 혼합 조성물 100 질량부에서 차지하는 고형분은, 2 ∼ 50 질량부가 바람직하고, 5 ∼ 30 질량부가 보다 바람직하다. 고형분이 50 질량부 이하이면, 중합성 액정 혼합 조성물의 점도가 낮아지는 점에서, 막의 두께가 대략 균일해져, 불균일이 발생하기 어려워지는 경향이 있다. 상기 고형분은, 제조하고자 하는 액정 경화막의 두께를 고려하여 적절히 정할 수 있다.
본 발명의 중합성 액정 혼합 조성물은 중합 개시제를 포함하는 것이 바람직하다. 중합 개시제는, 열 또는 광의 기여에 의해 반응 활성종을 생성하고, 중합성 액정 등의 중합 반응을 개시할 수 있는 화합물이다. 반응 활성종으로는, 라디칼, 카티온 또는 아니온 등의 활성종을 들 수 있다. 그 중에서도 반응 제어가 용이하다는 관점에서, 광 조사에 의해 라디칼을 발생시키는 광중합 개시제가 바람직하다.
광중합 개시제로는, 예를 들어, 벤조인 화합물, 벤조페논 화합물, 벤질케탈 화합물, α-하이드록시케톤 화합물, α-아미노케톤 화합물, 트리아진 화합물, 요오도늄염 및 술포늄염 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 이르가큐어 (Irgacure, 등록 상표) 907, 이르가큐어 184, 이르가큐어 651, 이르가큐어 819, 이르가큐어 250, 이르가큐어 369, 이르가큐어 379, 이르가큐어 127, 이르가큐어 2959, 이르가큐어 754, 이르가큐어 379EG (이상, BASF 재팬 주식회사 제조), 세이쿠올 BZ, 세이쿠올 Z, 세이쿠올 BEE (이상, 세이코 화학 주식회사 제조), 카야큐어 (kayacure) BP100 (닛폰 화약 주식회사 제조), 카야큐어 UVI-6992 (다우사 제조), 아데카 옵토머 SP-152, 아데카 옵토머 SP-170, 아데카 옵토머 N-1717, 아데카 옵토머 N-1919, 아데카 아클즈 NCI-831, 아데카 아클즈 NCI-930 (이상, 주식회사 ADEKA 제조), TAZ-A, TAZ-PP (이상, 니혼 시베르헤그너사 제조) 및 TAZ-104 (산와 케미컬사 제조) 를 들 수 있다.
본 발명에 있어서, 중합성 액정 혼합 조성물은 적어도 1 종의 광중합 개시제를 포함하는 것이 바람직하고, 2 종 이상의 광중합 개시제를 포함하고 있어도 된다.
광중합 개시제는, 광원으로부터 발해지는 에너지를 충분히 활용할 수 있고, 생산성이 우수하기 때문에, 극대 흡수 파장이 300 ㎚ ∼ 400 ㎚ 이면 바람직하고, 300 ㎚ ∼ 380 ㎚ 이면 보다 바람직하며, 그 중에서도, α-아세토페논계 광중합 개시제, 옥심계 광중합 개시제가 바람직하다.
α-아세토페논 화합물로는, 2-메틸-2-모르폴리노-1-(4-메틸술파닐페닐)프로판-1-온, 2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-2-벤질부탄-1-온 및 2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-2-(4-메틸페닐메틸)부탄-1-온 등을 들 수 있고, 보다 바람직하게는 2-메틸-2-모르폴리노-1-(4-메틸술파닐페닐)프로판-1-온 및 2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-2-벤질부탄-1-온을 들 수 있다. α-아세토페논 화합물의 시판품으로는, 이르가큐어 369, 379EG, 907 (이상, BASF 재팬 (주) 제조) 및 세이쿠올 BEE (세이코 화학사 제조) 등을 들 수 있다.
옥심계 광중합 개시제는, 광이 조사됨으로써 메틸 라디칼을 생성시킨다. 이 메틸 라디칼에 의해, 형성되는 액정 경화막 심부에 있어서의 중합성 액정 화합물의 중합이 바람직하게 진행된다. 또, 형성되는 액정 경화막 심부에서의 중합 반응을 보다 효율적으로 진행시킨다는 관점에서, 파장 350 ㎚ 이상의 자외선을 효율적으로 이용 가능한 광중합 개시제를 사용하는 것이 바람직하다. 파장 350 ㎚ 이상의 자외선을 효율적으로 이용 가능한 광중합 개시제로는, 트리아진 화합물이나 옥심에스테르형 카르바졸 화합물이 바람직하고, 감도의 관점에서는 옥심에스테르형 카르바졸 화합물이 보다 바람직하다. 옥심에스테르형 카르바졸 화합물로는, 1,2-옥탄디온, 1-[4-(페닐티오)-2-(O-벤조일옥심)], 에타논, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-1-(O-아세틸옥심) 등을 들 수 있다. 옥심에스테르형 카르바졸 화합물의 시판품으로는, 이르가큐어 OXE-01, 이르가큐어 OXE-02, 이르가큐어 OXE-03 (이상, BASF 재팬 주식회사 제조), 아데카 옵토머 N-1919, 아데카 아클즈 NCI-831 (이상, 주식회사 ADEKA 제조) 등을 들 수 있다.
광중합 개시제의 첨가량은, 중합성 액정 화합물 100 질량부에 대하여, 통상적으로 0.1 질량부 ∼ 30 질량부이고, 바람직하게는 1 질량부 ∼ 20 질량부이고, 보다 바람직하게는 1 질량부 ∼ 15 질량부이다. 상기 범위 내이면, 중합성기의 반응이 충분히 진행되고, 또한 중합성 액정 화합물의 배향을 흐트러뜨리기 어렵다.
중합 금지제를 배합함으로써, 중합성 액정 화합물의 중합 반응을 컨트롤할 수 있다. 중합 금지제로는, 하이드로퀴논 및 알킬에테르 등의 치환기를 갖는 하이드로퀴논류 ; 부틸카테콜 등의 알킬에테르 등의 치환기를 갖는 카테콜류 ; 피로갈롤류, 2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리디닐옥시 라디칼 등의 라디칼 포착제 ; 티오페놀류 ; β-나프틸아민류 및 β-나프톨류를 들 수 있다. 배향을 흐트러뜨리지 않고 중합성 액정 화합물을 중합시키기 위해서는, 중합 금지제의 함유량은, 중합성 액정 화합물 100 질량부에 대하여, 통상적으로 0.01 ∼ 10 질량부이고, 바람직하게는 0.1 ∼ 5 질량부이고, 더욱 바람직하게는 0.1 ∼ 3 질량부이다.
추가로, 광 증감제를 사용함으로써, 광중합 개시제를 고감도화할 수 있다. 광 증감제로는, 예를 들어, 크산톤, 티오크산톤 등의 크산톤류 ; 안트라센 및 알킬에테르 등의 치환기를 갖는 안트라센류 ; 페노티아진 ; 루브렌을 들 수 있다. 광 증감제의 함유량은, 중합성 액정 화합물 100 질량부에 대하여, 통상적으로 0.01 ∼ 10 질량부이고, 바람직하게는 0.05 ∼ 5 질량부이고, 더욱 바람직하게는 0.1 ∼ 3 질량부이다.
추가로, 본 발명의 중합성 액정 혼합 조성물은 레벨링제를 포함하고 있어도 된다. 레벨링제는, 중합성 액정 혼합 조성물의 유동성을 조정하고, 이것을 도포하여 얻어지는 막을 보다 평탄하게 하는 기능을 갖는 첨가제이며, 예를 들어, 실리콘계, 폴리아크릴레이트계 및 퍼플루오로알킬계의 레벨링제를 들 수 있다. 구체적으로는, DC3PA, SH7PA, DC11PA, SH28PA, SH29PA, SH30PA, ST80PA, ST86PA, SH8400, SH8700, FZ2123 (이상, 전부 도레이·다우코닝 (주) 제조), KP321, KP323, KP324, KP326, KP340, KP341, X22-161A, KF6001 (이상, 전부 신에츠 화학 공업 (주) 제조), TSF400, TSF401, TSF410, TSF4300, TSF4440, TSF4445, TSF-4446, TSF4452, TSF4460 (이상, 전부 모멘티브 퍼포먼스 머티리얼즈 재팬 합동 회사 제조), 플루오리너트 (fluorinert) (등록 상표) FC-72, 동 FC-40, 동 FC-43, 동 FC-3283 (이상, 전부 스미토모 3M (주) 제조), 메가팍 (등록 상표) R-08, 동 R-30, 동 R-90, 동 F-410, 동 F-411, 동 F-443, 동 F-445, 동 F-470, 동 F-477, 동 F-479, 동 F-482, 동 F-483 (이상, 모두 DIC (주) 제조), 에프톱 (상품명) EF301, 동 EF303, 동 EF351, 동 EF352 (이상, 전부 미츠비시 머티리얼 전자 화성 (주) 제조), 서프론 (등록 상표) S-381, 동 S-382, 동 S-383, 동 S-393, 동 SC-101, 동 SC-105, KH-40, SA-100 (이상, 전부 AGC 세이미 케미칼 (주) 제조), 상품명 E1830, 동 E5844 ((주) 다이킨 파인 케미컬 연구소 제조), BM-1000, BM-1100, BYK-352, BYK-353 및 BYK-361N (모두 상품명 : BM Chemie 사 제조) 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 폴리아크릴레이트계 레벨링제 및 퍼플루오로알킬계 레벨링제가 바람직하다.
중합성 액정 혼합 조성물에 있어서의 레벨링제의 함유량은, 중합성 액정 화합물 100 질량부에 대하여, 0.01 ∼ 5 질량부가 바람직하고, 0.05 ∼ 3 질량부가 더욱 바람직하다. 레벨링제의 함유량이 상기 범위 내이면, 중합성 액정 화합물을 배향시키는 것이 용이하고, 또한 얻어지는 액정 경화막이 보다 평활해지는 경향이 있기 때문에 바람직하다. 중합성 액정 혼합 조성물은, 레벨링제를 2 종류 이상 함유하고 있어도 된다.
본 발명의 중합성 액정 혼합 조성물은, 중합성 액정 화합물 (I-1), (I-2) 및 (I-3) 에, 필요에 따라, 용제, 중합 개시제, 중합 금지제, 광 증감제 또는 레벨링제 등의 첨가제를 첨가하고, 소정 온도에서 교반 혼합하거나 함으로써 조제할 수 있다.
＜위상차판＞
본 발명의 중합성 액정 혼합 조성물은, 중합성 액정 화합물의 용제에 대한 용해성이 높고, 도포성 및 제막성이 우수하기 때문에, 미용해의 중합성 액정 화합물이나 보관 중의 석출물 등에서 기인하는 배향 결함의 발생을 억제할 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 중합성 액정 혼합 조성물을 사용함으로써, 중합성 액정 화합물이 본래 발현할 수 있는 광학 특성을 저하시키지 않고 제막화하는 것이 가능해져, 우수한 광학 특성을 가진 액정 경화막을 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명은, 본 발명의 중합성 액정 혼합 조성물의 경화물로서, 그 중합성 액정 혼합 조성물 중의 중합성 액정 화합물이 배향된 상태에서 경화시켜 이루어지는 액정 경화막을 포함하는 위상차판에도 관한 것이다. 상기 액정 경화막으로 구성되는 위상차판은, 사용하는 중합성 액정 화합물이 본래 발휘할 수 있는 광학 특성을 충분히 발현할 수 있어, 높은 광학 성능을 갖는 위상차판이 될 수 있다.
본 발명의 위상차판을 구성하는 액정 경화막은, 배향 상태의 중합성 액정 화합물 (I-1) 의 호모폴리머와, 중합성 액정 화합물 (I-2) 의 호모폴리머와, 중합성 액정 화합물 (I-3) 의 호모폴리머로 구성되어 있어도 되고, 또, 중합성 액정 화합물 (I-1), (I-2) 및 (I-3) 의 혼합물의 배향 상태에 있어서의 공중합체로 구성되어 있어도 된다. 중합 반응이 용이하고, 균일한 액정 경화막을 얻기 쉽기 때문에, 본 발명의 위상차판을 구성하는 액정 경화막은, 중합성 액정 화합물 (I-1), (I-2) 및 (I-3) 의 혼합물의 배향 상태에 있어서의 공중합체로 구성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 본 발명의 위상차판은, 본 발명의 중합성 액정 혼합 조성물의 경화물로서, 하기 식 (1), (2) 및 (3) 으로 나타내는 광학 특성을 갖는 액정 경화막을 포함한다. 그 액정 경화막은, 통상적으로 중합성 액정 화합물이 그 액정 경화막 평면에 대하여 수평 방향으로 배향된 상태에서 경화시켜 이루어지는 경화물 (이하,「수평 배향 액정 경화막」이라고도 한다) 이다.
Re(450)/Re(550) ≤ 1.00
(1)
1.00 ≤ Re(650)/Re(550)
(2)
100 ㎚ ≤ Re(550) ≤ 180 ㎚
(3)
〔식 중, Re(λ) 는 액정 경화막의 파장 λ ㎚ 에 있어서의 면내 위상차값을 나타내고, Re ＝ (nx(λ) － ny(λ)) × d 이다 (d 는 액정 경화막의 두께를 나타내고, nx 는, 액정 경화막이 형성하는 굴절률 타원체에 있어서, 액정 경화막의 평면에 평행한 방향의 파장 λ ㎚ 에 있어서의 주굴절률을 나타내고, ny 는, 액정 경화막이 형성하는 굴절률 타원체에 있어서, 액정 경화막의 평면에 대하여 평행이고, 또한 상기 nx 의 방향에 대하여 직교하는 방향의 파장 λ ㎚ 에 있어서의 굴절률을 나타낸다).〕
수평 배향 액정 경화막이 식 (1) 및 (2) 를 만족하는 경우, 당해 수평 배향 액정 경화막은, 단파장에서의 면내 위상차값이 장파장에서의 면내 위상차값보다 작아지는, 이른바 역파장 분산성을 나타낸다. 역파장 분산성이 향상되고, 위상차판의 광학 특성이 보다 향상되는 점에서, Re(450)/Re(550) 은, 바람직하게는 0.70 이상, 보다 바람직하게는 0.78 이상이며, 또, 바람직하게는 0.92 이하, 보다 바람직하게는 0.90 이하, 더욱 바람직하게는 0.87 이하, 특히 바람직하게는 0.86 이하, 보다 특히 바람직하게는 0.85 이하이다. 또, Re(650)/Re(550) 은, 바람직하게는 1.00 이상, 보다 바람직하게는 1.01 이상이고, 더욱 바람직하게는 1.02 이상이다.
상기 면내 위상차값은, 수평 배향 액정 경화막의 두께 d 에 의해 조정할 수 있다. 면내 위상차값은, 상기 식 Re(λ) ＝ (nx(λ) － ny(λ)) × d 에 의해 결정되는 점에서, 원하는 면내 위상차값 (Re(λ) : 파장 λ (㎚) 에 있어서의 수평 배향 액정 경화막의 면내 위상차값) 을 얻으려면, 3 차원 굴절률과 막두께 d 를 조정하면 된다.
또, 수평 배향 액정 경화막이 식 (3) 을 만족하는 경우, 그 수평 배향 액정 경화막을 포함하는 위상차판을 구비하는 타원 편광판을 유기 EL 표시 장치에 적용한 경우의 정면 반사 색상의 향상 효과 (착색을 억제시키는 효과) 가 우수하다. 면내 위상차값의 보다 바람직한 범위는, 120 ㎚ ≤ Re(550) ≤ 170 ㎚ 이고, 더욱 바람직한 범위는 130 ㎚ ≤ Re(550) ≤ 150 ㎚ 이다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 본 발명의 위상차판은, 본 발명의 중합성 액정 혼합 조성물의 경화물로서, 하기 식 (4), (5) 및 (6) 으로 나타내는 광학 특성을 갖는 액정 경화막을 포함한다. 그 액정 경화막은, 통상적으로 중합성 액정 화합물이 그 액정 경화막 평면에 대하여 수직 방향으로 배향된 상태에서 경화시켜 이루어지는 경화물 (이하,「수직 배향 액정 경화막」이라고도 한다) 이다.
Rth(450)/Rth(550) ≤ 1.00
(4)
1.00 ≤ Rth(650)/Rth(550)
(5)
-100 ㎚ ≤ Rth(550) ≤ -40 ㎚
(6)
〔식 중, Rth(λ) 는 액정 경화막의 파장 λ ㎚ 에 있어서의 두께 방향의 위상차값을 나타내고, Rth ＝ ((nx(λ) ＋ ny(λ))/2 ― nz) × d 이다 (d 는 액정 경화막의 두께를 나타내고, nx 는, 액정 경화막이 형성하는 굴절률 타원체에 있어서, 액정 경화막의 평면에 평행한 방향의 파장 λ ㎚ 에 있어서의 주굴절률을 나타내고, ny 는, 액정 경화막이 형성하는 굴절률 타원체에 있어서, 액정 경화막의 평면에 대하여 평행이고, 또한 상기 nx 의 방향에 대하여 직교하는 방향의 파장 λ ㎚ 에 있어서의 굴절률을 나타내고, nz 는, 액정 경화막이 형성하는 굴절률 타원체에 있어서, 액정 경화막의 평면에 대하여 수직인 방향의 파장 λ ㎚ 에 있어서의 굴절률을 나타낸다).〕
수직 배향 액정 경화막이 식 (4) 및 (5) 를 만족하는 경우, 당해 수직 배향 액정 경화막을 포함하는 위상차판을 구비하는 타원 편광판에 있어서, 단파장측에서 타원율의 저하를 억제할 수 있고, 사방 반사 색상을 향상시킬 수 있다. 수직 배향 액정 경화막에 있어서의 Rth(450)/Rth(550) 의 값은, 바람직하게는 0.70 이상, 보다 바람직하게는 0.78 이상이며, 또, 바람직하게는 0.92 이하, 보다 바람직하게는 0.90 이하, 더욱 바람직하게는 0.87 이하, 특히 바람직하게는 0.86 이하, 보다 특히 바람직하게는 0.85 이하이다. 또, Rth(650)/Rth(550) 은, 바람직하게는 1.0 이상, 보다 바람직하게는 1.01 이상이고, 더욱 바람직하게는 1.02 이상이다.
또, 수직 배향 액정 경화막이 식 (6) 을 만족하는 경우, 그 수직 배향 액정 경화막을 포함하는 위상차판을 구비하는 타원 편광판을 유기 EL 표시 장치에 적용한 경우의 사방 반사 색상을 향상시킬 수 있다. 수직 배향 액정 경화막의 막두께 방향의 위상차값 Rth(550) 은, 보다 바람직하게는 -90 ㎚ 이상, 더욱 바람직하게는 -80 ㎚ 이상이며, 또, 보다 바람직하게는 -50 ㎚ 이하이다.
본 발명의 위상차판은, 예를 들어,
본 발명의 중합성 액정 혼합 조성물의 도막을 형성하고, 그 도막을 건조시키고, 또한 그 중합성 액정 혼합 조성물 중의 중합성 액정 화합물을 배향시키는 공정, 및
배향 상태를 유지한 채로 광 조사에 의해 중합성 액정 화합물을 중합시켜, 액정 경화막을 형성하는 공정을 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다.
중합성 액정 혼합 조성물의 도막은, 기재 상 또는 후술하는 배향막 상 등에 중합성 액정 조성물을 도포함으로써 형성할 수 있다.
기재로는, 예를 들어, 유리 기재나 필름 기재 등을 들 수 있지만, 가공성의 관점에서 수지 필름 기재가 바람직하다. 필름 기재를 구성하는 수지로는, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 노르보르넨계 폴리머와 같은 폴리올레핀 ; 고리형 올레핀계 수지 ; 폴리비닐알코올 ; 폴리에틸렌테레프탈레이트 ; 폴리메타크릴산에스테르 ; 폴리아크릴산에스테르 ; 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스, 및 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트와 같은 셀룰로오스에스테르 ; 폴리에틸렌나프탈레이트 ; 폴리카보네이트 ; 폴리술폰 ; 폴리에테르술폰 ; 폴리에테르케톤 ; 폴리페닐렌술파이드 및 폴리페닐렌옥사이드와 같은 플라스틱을 들 수 있다. 이와 같은 수지를, 용매 캐스트법, 용융 압출법 등의 공지된 수단에 의해 제막하여 기재로 할 수 있다. 기재 표면에는, 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 에폭시 수지, 옥세탄 수지, 우레탄 수지, 멜라민 수지 등으로 형성되는 보호층을 갖고 있어도 되고, 실리콘 처리와 같은 이형 처리, 코로나 처리, 플라즈마 처리 등의 표면 처리가 실시되어 있어도 된다.
기재로서 시판되는 제품을 사용해도 된다. 시판되는 셀룰로오스에스테르 기재로는, 예를 들어, 후지탁 필름과 같은 후지 사진 필름 주식회사 제조의 셀룰로오스에스테르 기재 ;「KC8UX2M」,「KC8UY」, 및「KC4UY」와 같은 코니카 미놀타 옵토 주식회사 제조의 셀룰로오스에스테르 기재 등을 들 수 있다. 시판되는 고리형 올레핀계 수지로는, 예를 들어,「Topas (등록 상표)」와 같은 Ticona 사 (독) 제조의 고리형 올레핀계 수지 ;「아톤 (등록 상표)」과 같은 JSR 주식회사 제조의 고리형 올레핀계 수지 ;「제오노아 (ZEONOR) (등록 상표)」, 및「제오넥스 (ZEONEX) (등록 상표)」와 같은 닛폰 제온 주식회사 제조의 고리형 올레핀계 수지 ;「아펠」 (등록 상표) 과 같은 미츠이 화학 주식회사 제조의 고리형 올레핀계 수지를 들 수 있다. 시판되고 있는 고리형 올레핀계 수지 기재를 사용할 수도 있다. 시판되는 고리형 올레핀계 수지 기재로는,「에스시나 (등록 상표)」및「SCA40 (등록 상표)」과 같은 세키스이 화학 공업 주식회사 제조의 고리형 올레핀계 수지 기재 ;「제오노아 필름 (등록 상표)」과 같은 옵테스 주식회사 제조의 고리형 올레핀계 수지 기재 ;「아톤 필름 (등록 상표)」과 같은 JSR 주식회사 제조의 고리형 올레핀계 수지 기재를 들 수 있다.
위상차판의 박형화, 기재의 박리 용이성, 기재의 핸들링성 등의 관점에서, 기재의 두께는, 통상적으로 5 ∼ 300 ㎛ 이고, 바람직하게는 10 ∼ 150 ㎛ 이다.
중합성 액정 혼합 조성물을 기재 등에 도포하는 방법으로는, 스핀 코팅법, 익스트루전법, 그라비어 코팅법, 다이 코팅법, 바 코팅법, 어플리케이터법 등의 도포법, 플렉소법 등의 인쇄법 등의 공지된 방법을 들 수 있다.
이어서, 용제를 건조 등에 의해 제거함으로써, 건조 도막이 형성된다. 건조 방법으로는, 자연 건조법, 통풍 건조법, 가열 건조 및 감압 건조법 등을 들 수 있다. 이 때, 중합성 액정 조성물로부터 얻어진 도막을 가열함으로써, 도막으로부터 용제를 건조 제거시킴과 함께, 중합성 액정 화합물을 도막 평면에 대하여 원하는 방향 (예를 들어, 수평 또는 수직 방향) 으로 배향시킬 수 있다. 도막의 가열 온도는, 사용하는 중합성 액정 화합물 및 도막을 형성하는 기재 등의 재질 등을 고려하여 적절히 결정할 수 있지만, 중합성 액정 화합물을 액정상 상태로 상 전이시키기 위해, 통상적으로 액정상 전이 온도 이상의 온도인 것이 필요하다. 중합성 액정 조성물에 포함되는 용제를 제거하면서, 중합성 액정 화합물을 원하는 배향 상태로 하기 위해, 예를 들어, 상기 중합성 액정 혼합 조성물에 포함되는 중합성 액정 화합물의 액정상 전이 온도 (스멕틱상 전이 온도 또는 네마틱상 전이 온도) 정도 이상의 온도까지 가열할 수 있다. 또한, 액정상 전이 온도는, 예를 들어, 온도 조절 스테이지를 구비한 편광 현미경이나, 시차 주사 열량계 (DSC), 열 중량 시차 열 분석 장치 (TG-DTA) 등을 사용하여 측정할 수 있다. 적어도 3 종의 중합성 액정 화합물을 포함하는 본 발명의 중합성 액정 혼합 조성물에 있어서의 상기 상 전이 온도는, 중합성 액정 조성물을 구성하는 전체 중합성 액정 화합물을 중합성 액정 조성물에 있어서의 조성과 동일한 비율로 혼합한 중합성 액정 화합물의 혼합물을 사용하여 측정되는 온도를 의미한다.
본 발명의 중합성 액정 혼합 조성물은, 적어도 3 종의 중합성 액정 화합물 (I-1), (I-2) 및 (I-3) 을 포함하고 있고, 통상적으로 각각 단독의 중합성 액정 화합물 (I-1), (I-2) 또는 (I-3) 이 액정상으로 전이되는 온도보다 낮은 온도에서 액정상 전이될 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 중합성 액정 혼합 조성물을 사용한 위상차판의 제조에 있어서는, 열에너지의 과잉의 소비를 억제할 수 있고, 생산 효율을 향상시킬 수 있다. 또, 비교적 낮은 온도에서의 가열에 의해 액정상 전이를 실시할 수 있음으로써, 중합성 액정 혼합 조성물을 도포하는 지지 기재의 선택지가 넓어지는 것과 같은 이점도 있다.
가열 시간은, 가열 온도, 사용하는 중합성 액정 화합물의 종류, 용제의 종류나 그 비점 및 그 양 등에 따라 적절히 결정할 수 있지만, 통상적으로 15 초 ∼ 10 분이고, 바람직하게는 0.5 ∼ 5 분이다.
도막으로부터의 용제의 제거는, 중합성 액정 화합물의 액정상 전이 온도 이상으로의 가열과 동시에 실시해도 되고, 별도로 실시해도 되는데, 생산성 향상의 관점에서 동시에 실시하는 것이 바람직하다. 중합성 액정 화합물의 액정상 전이 온도 이상으로의 가열을 실시하기 전에, 중합성 액정 혼합 조성물로부터 얻어진 도막 중에 포함되는 중합성 액정 화합물이 중합되지 않는 조건에서 도막 중의 용제를 적당히 제거시키기 위한 예비 건조 공정을 마련해도 된다. 이러한 예비 건조 공정에 있어서의 건조 방법으로는, 자연 건조법, 통풍 건조법, 가열 건조 및 감압 건조법 등을 들 수 있고, 그 건조 공정에 있어서의 건조 온도 (가열 온도) 는, 사용하는 중합성 액정 화합물의 종류, 용제의 종류나 그 비점 및 그 양 등에 따라 적절히 결정할 수 있다.
이어서, 얻어진 건조 도막에 있어서, 중합성 액정 화합물의 배향 상태를 유지한 채로, 광 조사에 의해 중합성 액정 화합물을 중합시킴으로써, 원하는 배향 상태로 존재하는 중합성 액정 화합물의 중합체인 액정 경화막이 형성된다. 본 발명의 중합성 액정 조성물은, 중합성 액정 화합물에 대한 손상을 억제하면서, 고강도의 자외선 등의 광 조사에 의해 고도로 중합시키는 것이 가능하기 때문에, 중합 방법으로는, 통상적으로 광중합법이 사용된다. 광중합에 있어서, 건조 도막에 조사하는 광으로는, 당해 건조 도막에 포함되는 중합 개시제의 종류, 중합성 액정 화합물의 종류 및 그 양에 따라 적절히 선택된다. 그 구체예로는, 가시광, 자외광, 적외광, X 선, α 선, β 선 및 γ 선으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 광이나 활성 전자선을 들 수 있다. 그 중에서도, 중합 반응의 진행을 제어하기 쉬운 점이나, 광중합 장치로서 당 분야에서 광범위하게 사용되고 있는 것을 사용할 수 있다는 점에서, 자외광이 바람직하며, 자외광에 의해, 광중합 가능하도록, 중합성 액정 혼합 조성물에 함유되는 중합성 액정 화합물이나 중합 개시제의 종류를 선택해 두는 것이 바람직하다. 또, 중합시에 적절한 냉각 수단에 의해 건조 도막을 냉각시키면서 광 조사함으로써, 중합 온도를 제어할 수도 있다. 이와 같은 냉각 수단의 채용에 의해, 보다 저온에서 중합성 액정 화합물의 중합을 실시하면, 기재가 비교적 내열성이 낮은 것을 사용하였다고 하더라도, 적절히 액정 경화막을 형성할 수 있다. 또, 광 조사시의 열에 의한 문제 (기재의 열에 의한 변형 등) 가 발생하지 않는 범위에서 중합 온도를 높게 함으로써 중합 반응을 촉진시키는 것도 가능하다. 광중합시, 마스킹이나 현상을 실시하거나 함으로써, 패터닝된 경화막을 얻을 수도 있다.
상기 활성 에너지선의 광원으로는, 예를 들어, 저압 수은 램프, 중압 수은 램프, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프, 크세논 램프, 할로겐 램프, 카본 아크등, 텅스텐 램프, 갈륨 램프, 엑시머 레이저, 파장 범위 380 ∼ 440 ㎚ 를 발광하는 LED 광원, 케미컬 램프, 블랙 라이트 램프, 마이크로웨이브 여기 수은등, 메탈 할라이드 램프 등을 들 수 있다.
자외선 조사 강도는, 통상적으로 10 ∼ 3,000 ㎽/㎠ 이다. 자외선 조사 강도는, 바람직하게는 광중합 개시제의 활성화에 유효한 파장 영역에 있어서의 강도이다. 광을 조사하는 시간은, 통상적으로 0.1 초 ∼ 10 분이고, 바람직하게는 0.1 초 ∼ 5 분, 보다 바람직하게는 0.1 초 ∼ 3 분, 더욱 바람직하게는 0.1 초 ∼ 1 분이다. 이와 같은 자외선 조사 강도로 1 회 또는 복수 회 조사하면, 그 적산 광량은, 10 ∼ 3,000 mJ/㎠, 바람직하게는 50 ∼ 2,000 mJ/㎠, 보다 바람직하게는 100 ∼ 1,000 mJ/㎠ 이다.
액정 경화막의 두께는, 적용되는 표시 장치에 따라 적절히 선택할 수 있으며, 바람직하게는 0.2 ∼ 3 ㎛, 보다 바람직하게는 0.2 ∼ 2 ㎛ 이다.
중합성 액정 혼합 조성물의 도막은 배향막 상에 형성되어도 된다. 배향막은, 중합성 액정 화합물을 원하는 방향으로 액정 배향시키는, 배향 규제력을 갖는 것이다. 이 중에서도, 중합성 액정 화합물을 수평 방향으로 배향시키는 배향 규제력을 갖는 배향막을 수평 배향막, 수직 방향으로 배향시키는 배향 규제력을 갖는 배향막을 수직 배향막이라고 부르는 경우가 있다. 배향 규제력은, 배향막의 종류, 표면 상태나 러빙 조건 등에 의해 임의로 조정하는 것이 가능하고, 배향막이 광 배향성 폴리머로 형성되어 있는 경우에는, 편광 조사 조건 등에 의해 임의로 조정하는 것이 가능하다.
배향막으로는, 중합성 액정 혼합 조성물의 도포 등에 의해 용해되지 않는 용제 내성을 갖고, 또, 용제의 제거나 후술하는 중합성 액정 화합물의 배향을 위한 가열 처리에 있어서의 내열성을 갖는 것이 바람직하다. 배향막으로는, 배향성 폴리머를 포함하는 배향막, 광 배향막 및 표면에 요철 패턴이나 복수의 홈을 갖는 그루브 배향막, 배향 방향으로 연신되어 있는 연신 필름 등을 들 수 있고, 배향각의 정밀도 및 품질의 관점에서 광 배향막이 바람직하다.
배향성 폴리머로는, 예를 들어, 분자 내에 아미드 결합을 갖는 폴리아미드나 젤라틴류, 분자 내에 이미드 결합을 갖는 폴리이미드 및 그 가수 분해물인 폴리아믹산, 폴리비닐알코올, 알킬 변성 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아미드, 폴리옥사졸, 폴리에틸렌이민, 폴리스티렌, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산 및 폴리아크릴산에스테르류를 들 수 있다. 그 중에서도, 폴리비닐알코올이 바람직하다. 배향성 폴리머는 단독 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
배향성 폴리머를 포함하는 배향막은, 통상적으로 배향성 폴리머가 용제에 용해된 조성물 (이하,「배향성 폴리머 조성물」이라고 하는 경우가 있다) 을 기재에 도포하고, 용제를 제거하거나, 또는, 배향성 폴리머 조성물을 기재에 도포하고, 용제를 제거하고, 러빙함 (러빙법) 으로써 얻어진다. 용제로는, 중합성 액정 혼합 조성물에 사용할 수 있는 용제로서 앞서 예시한 용제와 동일한 것을 들 수 있다.
배향성 폴리머 조성물 중의 배향성 폴리머의 농도는, 배향성 폴리머 재료가 용제에 완전히 용해될 수 있는 범위이면 되는데, 용액에 대하여 고형분 환산으로 0.1 ∼ 20 ％ 가 바람직하고, 0.1 ∼ 10 ％ 정도가 더욱 바람직하다.
배향성 폴리머 조성물로서, 시판되는 배향막 재료를 그대로 사용해도 된다. 시판되는 배향막 재료로는, 선에버 (등록 상표, 닛산 화학 공업 (주) 제조), 옵티머 (등록 상표, JSR (주) 제조) 등을 들 수 있다.
배향성 폴리머 조성물을 기재에 도포하는 방법으로는, 중합성 액정 혼합 조성물을 기재에 도포하는 방법으로서 예시한 것과 동일한 것을 들 수 있다.
배향성 폴리머 조성물에 포함되는 용제를 제거하는 방법으로는, 자연 건조법, 통풍 건조법, 가열 건조 및 감압 건조법 등을 들 수 있다.
배향막에 배향 규제력을 부여하기 위해, 필요에 따라 러빙 처리를 실시할 수 있다 (러빙법). 러빙법에 의해 배향 규제력을 부여하는 방법으로는, 러빙포가 감겨져, 회전하고 있는 러빙 롤에, 배향성 폴리머 조성물을 기재에 도포하고 어닐함으로써 기재 표면에 형성된 배향성 폴리머의 막을 접촉시키는 방법을 들 수 있다. 러빙 처리를 실시할 때에 마스킹을 실시하면, 배향의 방향이 상이한 복수의 영역 (패턴) 을 배향막에 형성할 수도 있다.
광 배향막은, 통상적으로 광 반응성기를 갖는 폴리머 또는 모노머와 용제를 포함하는 조성물 (이하,「광 배향막 형성용 조성물」이라고도 한다) 을 기재에 도포하고, 용제를 제거 후에 편광 (바람직하게는, 편광 UV) 을 조사함으로써 얻어진다. 광 배향막은, 조사하는 편광의 편광 방향을 선택함으로써, 배향 규제력의 방향을 임의로 제어할 수 있는 점에서도 유리하다.
광 반응성기란, 광 조사함으로써 액정 배향능을 발생시키는 기를 말한다. 구체적으로는, 광 조사에 의해 발생하는 분자의 배향 야기 또는 이성화 반응, 이량화 반응, 광 가교 반응 혹은 광 분해 반응 등의 액정 배향능의 기원이 되는 광 반응에 관여하는 기를 들 수 있다. 그 중에서도, 이량화 반응 또는 광 가교 반응에 관여하는 기가 배향성이 우수한 점에서 바람직하다. 광 반응성기로서, 불포화 결합, 특히 이중 결합을 갖는 기가 바람직하고, 탄소-탄소 이중 결합 (C=C 결합), 탄소-질소 이중 결합 (C=N 결합), 질소-질소 이중 결합 (N=N 결합) 및 탄소-산소 이중 결합 (C=O 결합) 으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 개를 갖는 기가 특히 바람직하다.
C=C 결합을 갖는 광 반응성기로는, 비닐기, 폴리엔기, 스틸벤기, 스틸바졸기, 스틸바졸륨기, 칼콘기 및 신나모일기 등을 들 수 있다. C=N 결합을 갖는 광 반응성기로는, 방향족 시프 염기, 방향족 히드라존 등의 구조를 갖는 기를 들 수 있다. N=N 결합을 갖는 광 반응성기로는, 아조벤젠기, 아조나프탈렌기, 방향족 복소 고리 아조기, 비스아조기, 포르마잔기, 및 아족시벤젠 구조를 갖는 기 등을 들 수 있다. C=O 결합을 갖는 광 반응성기로는, 벤조페논기, 쿠마린기, 안트라퀴논기 및 말레이미드기 등을 들 수 있다. 이들 기는, 알킬기, 알콕시기, 아릴기, 알릴옥시기, 시아노기, 알콕시카르보닐기, 하이드록실기, 술폰산기, 할로겐화 알킬기 등의 치환기를 갖고 있어도 된다.
그 중에서도, 광 이량화 반응에 관여하는 광 반응성기가 바람직하며, 광 배향에 필요한 편광 조사량이 비교적 적고, 또한 열 안정성이나 시간 경과적 안정성이 우수한 광 배향막이 얻어지기 쉽다는 점에서, 신나모일기 및 칼콘기가 바람직하다. 광 반응성기를 갖는 폴리머로는, 당해 폴리머 측사슬의 말단부가 계피산 구조로 되는 신나모일기를 갖는 것이 특히 바람직하다.
광 배향막 형성용 조성물을 기재 상에 도포함으로써, 기재 상에 광 배향 야기층을 형성할 수 있다. 그 조성물에 포함되는 용제로는, 중합성 액정 혼합 조성물에 사용할 수 있는 용제로서 앞서 예시한 용제와 동일한 것을 들 수 있고, 광 반응성기를 갖는 폴리머 혹은 모노머의 용해성에 따라 적절히 선택할 수 있다.
광 배향막 형성용 조성물 중의 광 반응성기를 갖는 폴리머 또는 모노머의 함유량은, 폴리머 또는 모노머의 종류나 목적으로 하는 광 배향막의 두께에 따라 적절히 조절할 수 있지만, 광 배향막 형성용 조성물의 질량에 대하여, 적어도 0.2 질량％ 로 하는 것이 바람직하고, 0.3 ∼ 10 질량％ 의 범위가 보다 바람직하다. 광 배향막의 특성이 현저하게 저해되지 않는 범위에서, 광 배향막 형성용 조성물은, 폴리비닐알코올이나 폴리이미드 등의 고분자 재료나 광 증감제를 포함하고 있어도 된다.
광 배향막 형성용 조성물을 기재에 도포하는 방법으로는, 배향성 폴리머 조성물을 기재에 도포하는 방법과 동일한 방법을 들 수 있다. 도포된 광 배향막 형성용 조성물로부터 용제를 제거하는 방법으로는 예를 들어, 자연 건조법, 통풍 건조법, 가열 건조 및 감압 건조법 등을 들 수 있다.
편광을 조사하려면, 기재 상에 도포된 광 배향막 형성용 조성물로부터 용제를 제거한 것에 직접 편광 UV 를 조사하는 형식이어도 되고, 기재측으로부터 편광을 조사하고, 편광을 투과시켜 조사하는 형식이어도 된다. 또, 당해 편광은, 실질적으로 평행광이면 특히 바람직하다. 조사하는 편광의 파장은, 광 반응성기를 갖는 폴리머 또는 모노머의 광 반응성기가, 광 에너지를 흡수할 수 있는 파장 영역의 것이 좋다. 구체적으로는, 파장 250 ∼ 400 ㎚ 의 범위의 UV (자외선) 가 특히 바람직하다. 당해 편광 조사에 사용하는 광원으로는, 크세논 램프, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프, 메탈 할라이드 램프, KrF, ArF 등의 자외광 레이저 등을 들 수 있고, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프 및 메탈 할라이드 램프가 보다 바람직하다. 이것들 중에서도, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프 및 메탈 할라이드 램프가, 파장 313 ㎚ 의 자외선의 발광 강도가 크기 때문에 바람직하다. 상기 광원으로부터의 광을, 적당한 편광자를 통과시켜 조사함으로써, 편광 UV 를 조사할 수 있다. 이러한 편광자로는, 편광 필터나 글랜 톰슨, 글랜 테일러 등의 편광 프리즘이나 와이어 그리드 타입의 편광자를 사용할 수 있다.
또한, 러빙 또는 편광 조사를 실시할 때에 마스킹을 실시하면, 액정 배향의 방향이 상이한 복수의 영역 (패턴) 을 형성할 수도 있다.
그루브 (groove) 배향막은, 막 표면에 요철 패턴 또는 복수의 그루브 (홈) 를 갖는 막이다. 등간격으로 나열된 복수의 직선상의 그루브를 갖는 막에 중합성 액정 화합물을 도포한 경우, 그 홈을 따른 방향으로 액정 분자가 배향된다.
그루브 배향막을 얻는 방법으로는, 감광성 폴리이미드막 표면에 패턴 형상의 슬릿을 갖는 노광용 마스크를 개재하여 노광 후, 현상 및 린스 처리를 실시하여 요철 패턴을 형성하는 방법, 표면에 홈을 갖는 판상의 원반에, 경화 전의 UV 경화 수지의 층을 형성하고, 형성된 수지층을 기재로 옮기고 나서 경화시키는 방법, 및 기재에 형성된 경화 전의 UV 경화 수지의 막에, 복수의 홈을 갖는 롤상의 원반을 대고 눌러 요철을 형성하고, 그 후 경화시키는 방법 등을 들 수 있다.
또한, 중합성 액정 화합물을 액정 경화막 평면에 대하여 수직 방향으로 배향시키는 배향 규제력을 나타내는 재료로는, 상기 서술한 배향성 폴리머 등 외에 퍼플루오로알킬 등의 불소계 폴리머 및 실란 화합물 그리고 그것들의 축합 반응에 의해 얻어지는 폴리실록산 화합물 등을 사용해도 된다.
배향막을 형성하는 재료로서 실란 화합물을 사용하는 경우에는, 표면 장력을 저하시키기 쉽고, 배향막에 인접하는 층과의 밀착성을 높이기 쉬운 관점에서, 구성 원소에 Si 원소와 C 원소를 포함하는 화합물이 바람직하고, 실란 화합물을 바람직하게 사용할 수 있다. 실란 화합물로는 실란 함유 이온성 화합물 등이 사용 가능하고, 이와 같은 실란 화합물을 사용함으로써 수직 배향 규제력을 높일 수 있다. 실란 화합물로는, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 되고, 그 밖의 재료와 혼합하여 사용해도 된다. 실란 화합물이 비이온성 실란 화합물인 경우에는, 수직 배향 규제력을 높이기 쉬운 관점에서 분자 말단에 알킬기를 갖는 실란 화합물이 바람직하고, 탄소수 3 ∼ 30 의 알킬기를 갖는 실란 화합물이 보다 바람직하다.
배향막 (배향성 폴리머를 포함하는 배향막 또는 광 배향막) 의 두께는, 통상적으로 10 ∼ 10000 ㎚ 의 범위이고, 바람직하게는 10 ∼ 1000 ㎚ 의 범위이고, 보다 바람직하게는 10 ∼ 500 ㎚ 이고, 더욱 바람직하게는 10 ∼ 300 ㎚, 특히 바람직하게는 50 ∼ 250 ㎚ 의 범위이다.
본 발명은, 본 발명의 위상차판과 편광 필름을 포함하는 타원 편광판을 포함한다.
편광 필름은, 편광 기능을 갖는 필름이며, 흡수 이방성을 갖는 색소를 흡착시킨 연신 필름이나 흡수 이방성을 갖는 색소를 도포한 필름을 편광자로서 포함하는 필름 등을 들 수 있다. 흡수 이방성을 갖는 색소로는, 예를 들어, 이색성 색소를 들 수 있다.
흡수 이방성을 갖는 색소를 흡착시킨 연신 필름을 편광자로서 포함하는 필름은 통상적으로 폴리비닐알코올계 수지 필름을 1 축 연신하는 공정, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 이색성 색소로 염색함으로써, 그 이색성 색소를 흡착시키는 공정, 이색성 색소가 흡착된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정, 및 붕산 수용액에 의한 처리 후에 수세하는 공정을 거쳐 제조된 편광자의 적어도 일방의 면에 접착제를 개재하여 투명 보호 필름으로 협지함으로써 제조된다.
폴리비닐알코올계 수지는, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화함으로써 얻어진다. 폴리아세트산비닐계 수지로는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 외에, 아세트산비닐과 그것에 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체가 사용된다. 아세트산비닐에 공중합 가능한 다른 단량체로는, 예를 들어, 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드류 등을 들 수 있다.
폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는, 통상적으로 85 ∼ 100 몰％ 정도이고, 바람직하게는 98 몰％ 이상이다. 폴리비닐알코올계 수지는 변성되어 있어도 되며, 예를 들어, 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈도 사용할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는, 통상적으로 1,000 ∼ 10,000 정도이고, 바람직하게는 1,500 ∼ 5,000 의 범위이다.
이와 같은 폴리비닐알코올계 수지를 제막한 것이, 편광 필름의 원단 필름으로서 사용된다. 폴리비닐알코올계 수지를 제막하는 방법은, 특별히 한정되는 것이 아니며, 공지된 방법으로 제막할 수 있다. 폴리비닐알코올계 원단 필름의 막두께는, 예를 들어, 10 ∼ 150 ㎛ 정도로 할 수 있다.
폴리비닐알코올계 수지 필름의 1 축 연신은, 이색성 색소에 의한 염색 전, 염색과 동시, 또는 염색 후에 실시할 수 있다. 1 축 연신을 염색 후에 실시하는 경우, 이 1 축 연신은, 붕산 처리 전에 실시해도 되고, 붕산 처리 중에 실시해도 된다. 또, 이들 복수의 단계에서 1 축 연신을 실시하는 것도 가능하다. 1 축 연신에 있어서는, 주속이 상이한 롤 사이에서 1 축으로 연신해도 되고, 열 롤을 사용하여 1 축으로 연신해도 된다. 또 1 축 연신은, 대기 중에서 연신을 실시하는 건식 연신이어도 되고, 용제를 사용하여 폴리비닐알코올계 수지 필름을 팽윤시킨 상태에서 연신을 실시하는 습식 연신이어도 된다. 연신 배율은, 통상적으로 3 ∼ 8 배 정도이다.
폴리비닐알코올계 수지 필름의 이색성 색소에 의한 염색은, 예를 들어, 이색성 색소를 함유하는 수용액에 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지시키는 방법에 의해 실시된다.
이색성 색소로서, 구체적으로는, 요오드나 이색성의 유기 염료가 사용된다. 이색성의 유기 염료로는, C.I. DIRECT RED 39 등의 디스아조 화합물로 이루어지는 이색성 직접 염료 및, 트리스아조, 테트라키스아조 등의 화합물로 이루어지는 이색성 직접 염료 등을 들 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지 필름은, 염색 처리 전에 물로의 침지 처리를 실시해 두는 것이 바람직하다.
이색성 색소로서 요오드를 사용하는 경우에는 통상적으로 요오드 및 요오드화칼륨을 함유하는 수용액에 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지시켜 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에 있어서의 요오드의 함유량은, 물 100 질량부당, 통상적으로 0.01 ∼ 1 질량부 정도이다. 또 요오드화칼륨의 함유량은, 물 100 질량부당, 통상적으로 0.5 ∼ 20 질량부 정도이다. 염색에 사용하는 수용액의 온도는, 통상적으로 20 ∼ 40 ℃ 정도이다. 또, 이 수용액으로의 침지 시간 (염색 시간) 은, 통상적으로 20 ∼ 1,800 초 정도이다.
한편, 이색성 색소로서 이색성의 유기 염료를 사용하는 경우에는 통상적으로 수용성 이색성 염료를 포함하는 수용액에 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지시켜 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에 있어서의 이색성 유기 염료의 함유량은, 물 100 질량부당, 통상적으로 1 × 10-4 ∼ 10 질량부 정도이고, 바람직하게는 1 × 10-3 ∼ 1 질량부이고, 더욱 바람직하게는 1 × 10-3 ∼ 1 × 10-2 질량부이다. 이 수용액은, 황산나트륨 등의 무기염을 염색 보조제로서 포함하고 있어도 된다. 염색에 사용하는 이색성 염료 수용액의 온도는, 통상적으로 20 ∼ 80 ℃ 정도이다. 또, 이 수용액으로의 침지 시간 (염색 시간) 은, 통상적으로 10 ∼ 1,800 초 정도이다.
이색성 색소에 의한 염색 후의 붕산 처리는 통상적으로, 염색된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액에 침지시키는 방법에 의해 실시할 수 있다. 이 붕산 수용액에 있어서의 붕산의 함유량은, 물 100 질량부당, 통상적으로 2 ∼ 15 질량부 정도이고, 바람직하게는 5 ∼ 12 질량부이다. 이색성 색소로서 요오드를 사용한 경우에는, 이 붕산 수용액은 요오드화칼륨을 함유하는 것이 바람직하고, 그 경우의 요오드화칼륨의 함유량은, 물 100 질량부당, 통상적으로 0.1 ∼ 15 질량부 정도이고, 바람직하게는 5 ∼ 12 질량부이다. 붕산 수용액으로의 침지 시간은, 통상적으로 60 ∼ 1,200 초 정도이고, 바람직하게는 150 ∼ 600 초, 더욱 바람직하게는 200 ∼ 400 초이다. 붕산 처리의 온도는, 통상적으로 50 ℃ 이상이고, 바람직하게는 50 ∼ 85 ℃, 더욱 바람직하게는 60 ∼ 80 ℃ 이다.
붕산 처리 후의 폴리비닐알코올계 수지 필름은 통상적으로 수세 처리된다. 수세 처리는, 예를 들어, 붕산 처리된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 물에 침지시키는 방법에 의해 실시할 수 있다. 수세 처리에 있어서의 물의 온도는, 통상적으로 5 ∼ 40 ℃ 정도이다. 또 침지 시간은, 통상적으로 1 ∼ 120 초 정도이다.
수세 후에 건조 처리가 실시되어, 편광자가 얻어진다. 건조 처리는 예를 들어, 열풍 건조기나 원적외선 히터를 사용하여 실시할 수 있다. 건조 처리의 온도는, 통상적으로 30 ∼ 100 ℃ 정도이고, 바람직하게는 50 ∼ 80 ℃ 이다. 건조 처리의 시간은, 통상적으로 60 ∼ 600 초 정도이고, 바람직하게는 120 ∼ 600 초이다. 건조 처리에 의해, 편광자의 수분율은 실용 정도로까지 저감된다. 그 수분율은, 통상적으로 5 ∼ 20 질량％ 정도이고, 바람직하게는 8 ∼ 15 질량％ 이다. 수분율이 5 질량％ 를 하회하면, 편광자의 가요성이 소실되어, 편광자가 그 건조 후에 손상되거나 파단되거나 하는 경우가 있다. 또, 수분율이 20 질량％ 를 상회하면, 편광자의 열 안정성이 나빠질 가능성이 있다.
이렇게 하여 폴리비닐알코올계 수지 필름에, 1 축 연신, 이색성 색소에 의한 염색, 붕산 처리, 수세 및 건조를 하여 얻어지는 편광자의 두께는 바람직하게는 5 ∼ 40 ㎛ 이다.
흡수 이방성을 갖는 색소를 도포한 필름으로는, 액정성을 갖는 이색성 색소를 포함하는 조성물 또는, 이색성 색소와 중합성 액정을 포함하는 조성물을 도포하여 얻어지는 필름 등을 들 수 있다. 당해 필름은, 바람직하게는 그 편면 또는 양면에 보호 필름을 갖는다. 당해 보호 필름으로는, 액정 경화막의 제조에 사용할 수 있는 기재로서 앞서 예시한 수지 필름과 동일한 것을 들 수 있다.
흡수 이방성을 갖는 색소를 도포한 필름은 얇은 편이 바람직하지만, 지나치게 얇으면 강도가 저하되고, 가공성이 떨어지는 경향이 있다. 당해 필름의 두께는, 통상적으로 20 ㎛ 이하이고, 바람직하게는 5 ㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.5 ∼ 3 ㎛ 이다.
상기 흡수 이방성을 갖는 색소를 도포한 필름으로는, 구체적으로는, 일본 공개특허공보 2012-33249호 등에 기재된 필름을 들 수 있다.
이와 같이 하여 얻어진 편광자의 적어도 일방의 면에, 접착제를 개재하여 투명 보호 필름을 적층함으로써 편광 필름이 얻어진다. 투명 보호 필름으로는, 액정 경화막의 제조에 사용할 수 있는 기재로서 앞서 예시한 수지 필름과 동일한 투명 필름을 바람직하게 사용할 수 있다.
본 발명의 타원 편광판은, 본 발명의 위상차판과 편광 필름을 포함하여 구성되는 것이며, 예를 들어, 본 발명의 위상차판과 편광 필름을 접착제층 또는 점착제층 등을 개재하여 적층시킴으로써 본 발명의 타원 편광판을 얻을 수 있다.
본 발명의 일 양태에 있어서는, 수평 배향 액정 경화막을 포함하는 본 발명의 위상차판과 편광 필름이 적층되는 경우, 위상차판을 구성하는 수평 배향 액정 경화막의 지상축 (광축) 과 편광 필름의 흡수축이 이루는 각이 45 ± 5°가 되도록 적층하는 것이 바람직하다.
본 발명의 타원 편광판은, 종래의 일반적인 타원 편광판, 또는 편광 필름 및 위상차판이 구비하는 바와 같은 구성을 갖고 있어도 된다. 그러한 구성으로는, 예를 들어, 타원 편광판을 유기 EL 등의 표시 소자에 첩합하기 위한 점착제층 (시트), 편광 필름이나 위상차판의 표면을 흠집이나 오염으로부터 보호할 목적으로 사용되는 프로텍트 필름 등을 들 수 있다.
본 발명의 타원 편광판은, 다양한 표시 장치에 사용할 수 있다.
표시 장치란, 표시 소자를 갖는 장치이며, 발광원으로서 발광 소자 또는 발광 장치를 포함한다. 표시 장치로는, 액정 표시 장치, 유기 일렉트로루미네선스 (EL) 표시 장치, 무기 일렉트로루미네선스 (EL) 표시 장치, 터치 패널 표시 장치, 전자 방출 표시 장치 (예를 들어 전기장 방출 표시 장치 (FED), 표면 전계 방출 표시 장치 (SED)), 전자 페이퍼 (전자 잉크나 전기 영동 소자를 사용한 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, 투사형 표시 장치 (예를 들어 그레이팅 라이트 밸브 (GLV) 표시 장치, 디지털 마이크로 미러 디바이스 (DMD) 를 갖는 표시 장치) 및 압전 세라믹 디스플레이 등을 들 수 있다. 액정 표시 장치는, 투과형 액정 표시 장치, 반투과형 액정 표시 장치, 반사형 액정 표시 장치, 직시형 액정 표시 장치 및 투사형 액정 표시 장치 등을 모두 포함한다. 이들 표시 장치는, 2 차원 화상을 표시하는 표시 장치여도 되고, 3 차원 화상을 표시하는 입체 표시 장치여도 된다. 특히 본 발명의 타원 편광판은 유기 일렉트로루미네선스 (EL) 표시 장치 및 무기 일렉트로루미네선스 (EL) 표시 장치에 바람직하게 사용할 수 있고, 본 발명의 적층체는 액정 표시 장치 및 터치 패널 표시 장치에 바람직하게 사용할 수 있다. 이들 표시 장치는, 광학 특성이 우수한 본 발명의 타원 편광판을 구비함으로써, 양호한 화상 표시 특성을 발현할 수 있다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 또한, 예 중의「％」및「부」는, 특별히 기재가 없는 한, 각각 질량％ 및 질량부를 의미한다.
〔실시예 1 : 액정 혼합물 (A-1) 의 제조〕
하기 식 (A-1) 로 나타내는 액정 혼합물 (이하,「액정 혼합물 (A-1)」이라고 한다) 을 이하의 스킴에 따라서 합성하였다.
딤로드 냉각관 및 온도계를 설치한 100 mL-4 구 플라스크 내를 질소 분위기로 하고, 특허문헌 (일본 공개특허공보 2010-31223호) 을 참고로 합성한 식 (E-1) 로 나타내는 화합물 2.70 부, 식 (E-2) 로 나타내는 화합물 2.88 부〔식 (E-1) 로 나타내는 화합물 : 식 (E-2) 로 나타내는 화합물의 몰비 ＝ 50 : 50〕, 특허문헌 (일본 공개특허공보 2019-003177호) 을 참고로 합성한 식 (G-1) 로 나타내는 화합물 2 부, 디메틸아미노피리딘 (후지 필름 와코 순약 공업 (주) 제조) 0.02 부, 디부틸하이드록시톨루엔 (후지 필름 와코 순약 공업 (주) 제조) 0.2 부, 및 클로로포름 (칸토 화학 (주) 제조) 30 부를 첨가하고, 혼합한 후, IPC (와코 순약 공업 (주) 제조) 1.92 g 을 적하 깔때기를 사용하여 추가로 첨가하고, 이것들을 0 ℃ 에서 하룻밤 반응시켰다. 반응 종료 후, 여과에 의해 불용 성분을 제거하였다. 얻어진 클로로포름 용액을, 그 용액에 포함되는 클로로포름의 중량에 대하여 3 배의 중량의 헵탄 (와코 순약 공업 (주) 제조) 에 적하하여, 고체를 석출시켰다. 계속해서, 석출된 고체를 여과에 의해 취출하고, 20 g 의 헵탄으로 3 회 세정한 후, 40 ℃ 에서 감압 건조시킴으로써, 액정 혼합물 (A-1) 을 5.96 g 얻었다. 액정 혼합물 (A-1) 의 수율은, 화합물 (G-1) 기준으로 98 ％ 였다.
〔실시예 2 : 액정 혼합물 (A-2) 의 제조〕
식 (E-2) 로 나타내는 화합물 대신에 이하에 나타내는 식 (E-3) 으로 나타내는 화합물을 사용하고, 또한 식 (E-1) 로 나타내는 화합물 : 식 (E-3) 으로 나타내는 화합물의 몰비가 50 : 50 이 되도록 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 액정 혼합물 (A-2) 를 제조하였다.
〔실시예 3 : 액정 혼합물 (A-3) 의 제조〕
식 (E-1) 로 나타내는 화합물 대신에 이하에 나타내는 식 (E-3) 으로 나타내는 화합물을 사용하고, 또한 식 (E-2) 로 나타내는 화합물 : 식 (E-3) 으로 나타내는 화합물의 몰비가 50 : 50 이 되도록 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 액정 혼합물 (A-3) 을 제조하였다.
〔실시예 4 : 액정 혼합물 (A-4) 의 제조〕
식 (E-1) 로 나타내는 화합물 및 식 (E-2) 로 나타내는 화합물에 추가하여, 이하에 나타내는 식 (E-3) 으로 나타내는 화합물을 사용하였다. 식 (E-1) 로 나타내는 화합물, 식 (E-2) 로 나타내는 화합물과 식 (E-3) 으로 나타내는 화합물의 몰비를 등분으로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 액정 혼합물 (A-4) 를 제조하였다.
〔실시예 5 : 액정 혼합물 (A-5) 의 제조〕
식 (G-1) 로 나타내는 화합물 대신에 이하에 나타내는 식 (G-2) 로 나타내는 화합물을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 액정 혼합물 (A-5) 를 제조하였다.
〔실시예 6 : 액정 혼합물 (A-6) 의 제조〕
식 (G-1) 로 나타내는 화합물 대신에 이하에 나타내는 식 (G-2) 로 나타내는 화합물을 사용한 것 이외에는, 실시예 2 와 동일하게 하여 액정 혼합물 (A-6) 을 제조하였다.
〔실시예 7 : 액정 혼합물 (A-7) 의 제조〕
식 (G-1) 로 나타내는 화합물 대신에 이하에 나타내는 식 (G-2) 로 나타내는 화합물을 사용한 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 하여 액정 혼합물 (A-7) 을 제조하였다.
〔실시예 8 : 액정 혼합물 (A-8) 의 제조〕
식 (G-1) 로 나타내는 화합물 대신에 이하에 나타내는 식 (G-2) 로 나타내는 화합물을 사용한 것 이외에는, 실시예 4 와 동일하게 하여 액정 혼합물 (A-8) 을 제조하였다.
〔비교예 1〕
식 (E-2) 로 나타내는 화합물을 사용하지 않고, 식 (E-1) 로 나타내는 화합물 5.40 부만을 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 중합성 액정 화합물을 합성하였다.
〔비교예 2〕
식 (E-1) 로 나타내는 화합물을 사용하지 않고, 식 (E-2) 로 나타내는 화합물 5.96 부만을 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 중합성 액정 화합물을 합성하였다.
얻어진 액정 혼합물 및 중합성 액정 화합물을 표 6 에 나타냈다. 또한, 액정 혼합물에 포함되는 중합성 액정 화합물 및 비교예 1, 2 에서 합성한 중합성 액정 화합물은 이하의 식 (I') 로 나타내는 화합물을 나타낸다. 또, 표 6 에 있어서의 (G1-1) 및 (G2-1) 은 각각 이하의 부분 구조를 나타낸다 (식 중의 * 는 산소 원자와의 결합손을 나타낸다).
〔용해도의 측정〕
유기 용매 4 종 (o-자일렌, 톨루엔, 시클로펜탄, N-메틸-2-피롤리돈) 을 준비하고, 각 유기 용매 1 g 을 각각 스크루병에 첨가하였다.
상기 실시예 1 의 액정 혼합물을 각 스크루병에 첨가해 가며, 육안으로 완전 용해 확인을 실시하여, 용해도를 측정하였다. 실시예 2 ∼ 8, 비교예 1 및 2 의 액정 혼합물 또는 중합성 액정 화합물에 대해서도 동일하게 하여, 각 유기 용매에 대한 용해도를 측정하였다. 얻어진 결과를 표 7 에 나타낸다.
Claims (14)
- 분자 구조가 상이하고, 또한 식 (I) :
〔식 (I) 중,
M1 은, 방향족 탄화수소 고리 또는 방향족 복소 고리를 적어도 1 개 포함하는 2 가의 연결기를 나타내고,
B1 및 B2 는, 각각 독립적으로, 단결합, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌기, -O-, -S-, -Ra1ORa2-, -Ra3COORa4-, -Ra5OCORa6-, -Ra7OC=OORa8-, -ORbO-, -C(=O)-NRc-, -N=N-, -CRc=CRd- 또는 -C≡C- 를 나타내고, 여기서, Ra1 ∼ Ra8 은 각각 독립적으로 단결합 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌기이고, Rb 는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌기이고, Rc 및 Rd 는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기 또는 수소 원자를 나타내고,
G1 및 G2 는, 각각 독립적으로, 2 가의 지환식 탄화수소기 또는 방향족기를 나타내고, 그 2 가의 지환식 탄화수소기 또는 방향족기에 포함되는 수소 원자는, 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기, 탄소수 1 ∼ 4 의 플루오로알킬기, 탄소수 1 ∼ 4 의 알콕시기, 시아노기 또는 니트로기로 치환되어 있어도 되고, 그 2 가의 지환식 탄화수소기 또는 방향족기를 구성하는 탄소 원자는, 산소 원자, 황 원자 또는 질소 원자로 치환되어 있어도 되고, n1 및/또는 n2 가 2 인 경우, 2 개의 G1 및/또는 2 개의 G2 는, 각각 동일해도 되고 상이해도 되며,
L1 및 L2 는, 각각 독립적으로, 단결합, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌기, -O-, -S-, -Ra1ORa2-, -Ra3COORa4-, -Ra5OCORa6-, -Ra7OC=OORa8-, -ORbO-, -C(=O)-NRc-, -N=N-, -CRc=CRd- 또는 -C≡C- 를 나타내고, 여기서, Ra1 ∼ Ra8 은 각각 독립적으로 단결합 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌기이고, Rb 는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌기이고, Rc 및 Rd 는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기 또는 수소 원자를 나타내고, n1 및/또는 n2 가 2 인 경우, 2 개의 L1 및/또는 2 개의 L2 는, 각각 동일해도 되고 상이해도 되며,
Ea 및 Eb 는, 각각 독립적으로, 탄소수 1 ∼ 20 의 알칸디일기를 나타내고, 여기서, 그 알칸디일기에 포함되는 수소 원자는, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기 또는 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되고, 그 알칸디일기에 포함되는 -CH2- 는, -O- 또는 -S- 로 치환되어 있어도 되고 (단, -O- 및/또는 -S- 가 복수 존재하는 경우, 이것들은 서로 인접하지 않는다),
P 는 아크릴로일옥실기 또는 메타크릴로일옥실기이고,
n1 및 n2 는, 각각 독립적으로 1 또는 2 이다〕
로 나타내는 중합성 액정 화합물을 적어도 3 종 포함하는 중합성 액정 혼합 조성물로서,
상기 중합성 액정 화합물로서, 식 (I) 중의 Ea 와 Eb 가 서로 동일한 중합성 액정 화합물을 포함하고,
그 중합성 액정 화합물 중 Ea 및 Eb 가 나타내는 알칸디일기의 탄소수가 가장 작은 중합성 액정 화합물을 식 (I-1) :
〔식 (I-1) 중,
M1, B1, B2, G1, G2, L1, L2, P, n1 및 n2 는, 상기 식 (I) 중의 M1, B1, B2, G1, G2, L1, L2, P, n1 및 n2 와 각각 동일하게 정의되고,
E1 은, 상기 식 (I) 중의 Ea 및 Eb 와 동일하게 정의되고, 2 개의 E1 은 동일하다〕
로 나타내는 중합성 액정 화합물 (I-1) 로 한 경우, 그 중합성 액정 화합물 (I-1) 과, 상기 중합성 액정 화합물 (I-1) 의 구조에 기초하여 정의되는, 적어도 1 종의 식 (I-2) :
〔식 (I-2) 중,
M1, B1, B2, G1, G2, L1, L2, E1, P, n1 및 n2 는, 상기 식 (I-1) 중의 M1, B1, B2, G1, G2, L1, L2, E1, P, n1 및 n2 와 각각 동일하고,
E2 는, 상기 식 (I-1) 중의 E1 과는 상이한 탄소수 1 ∼ 20 의 알칸디일기를 나타내고, 여기서, 그 알칸디일기에 포함되는 수소 원자는, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기 또는 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되고, 그 알칸디일기에 포함되는 -CH2- 는, -O- 또는 -S- 로 치환되어 있어도 된다 (단, -O- 및/또는 -S- 가 복수 존재하는 경우, 이것들은 서로 인접하지 않는다)〕
로 나타내는 중합성 액정 화합물 (I-2) 와, 상기 중합성 액정 화합물 (I-1) 의 구조에 기초하여 정의되는, 적어도 1 종의 식 (I-3) :
〔식 (I-3) 중,
M1, B1, B2, G1, G2, L1, L2, P, n1 및 n2 는, 상기 식 (I-1) 중의 M1, B1, B2, G1, G2, L1, L2, P, n1 및 n2 와 각각 동일하고,
E2 는, 상기 식 (I-2) 중의 E2 와 동일하고, 또한 식 (I-3) 중의 2 개의 E2 가 동일하다〕
으로 나타내는 중합성 액정 화합물 (I-3) 을 포함하는, 중합성 액정 혼합 조성물. - 제 1 항에 있어서,
식 (I-1) 중, n1 과 n2 가 동일한, 중합성 액정 혼합 조성물. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
M1 이, 포함되는 π 전자수의 합계수 Nπ 가 16 이상 36 미만인 방향족 탄화수소 고리 또는 방향족 복소 고리를 적어도 1 개 포함하는 2 가의 연결기인, 중합성 액정 혼합 조성물. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
식 (I-1) 중, n1 및 n2 가 각각 1 인 경우에는, G1 과 G2 가 서로 동일하고, n1 및 n2 가 각각 2 인 경우에는, B1 에 결합하는 G1 과 B2 에 결합하는 G2 가 서로 동일하고, 또한 타방의 G1 과 G2 가 서로 동일한, 중합성 액정 혼합 조성물. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
식 (I-1) 중, n1 및 n2 가 각각 1 인 경우에는, L1 과 L2 가 서로 동일하고, n1 및 n2 가 각각 2 인 경우에는, 각각 E1 에 결합하는 L1 과 L2 가 서로 동일하고, 또한 타방의 L1 과 L2 가 서로 동일한, 중합성 액정 혼합 조성물. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
식 (I-1) 및 식 (I-2) 중의 각 E1 과 식 (I-2) 및 식 (I-3) 중의 각 E2 가 모두 탄소수 4 ∼ 20 의 알칸디일기이고, 또한
식 (I-1) 및 식 (I-2) 중의 각 E1 로 나타내는 알칸디일기의 탄소수와 식 (I-2) 및 식 (I-3) 중의 각 E2 로 나타내는 알칸디일기의 탄소수의 차가 모두 2 이상인, 중합성 액정 혼합 조성물. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
식 (I) 로 나타내는 중합성 액정 화합물 중, M1, B1, B2, G1, G2, L1, L2, P, n1 및 n2 가 각각 서로 동일한 식 (I) 로 나타내는 중합성 액정 화합물의 총 몰량에 대하여, 식 (I-1) 로 나타내는 중합성 액정 화합물과, 식 (I-2) 로 나타내는 중합성 액정 화합물과, 식 (I-3) 으로 나타내는 중합성 액정 화합물을 각각 10 몰％ 이상 포함하는, 중합성 액정 혼합 조성물. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
유기 용제를 포함하는, 중합성 액정 혼합 조성물. - 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 중합성 액정 혼합 조성물의 경화물로서, 그 중합성 액정 혼합 조성물 중의 중합성 액정 화합물이 배향된 상태에서 경화시켜 이루어지는 액정 경화막을 포함하는 위상차판.
- 제 9 항에 있어서,
액정 경화막이 식 (1), (2) 및 (3) :
Re(450)/Re(550) ≤ 1.00 (1)
1.00 ≤ Re(650)/Re(550) (2)
100 ㎚ ≤ Re(550) ≤ 180 ㎚ (3)
〔식 중, Re(λ) 는 액정 경화막의 파장 λ ㎚ 에 있어서의 면내 위상차값을 나타내고, Re ＝ (nx(λ) － ny(λ)) × d 이다 (d 는 액정 경화막의 두께를 나타내고, nx 는, 액정 경화막이 형성하는 굴절률 타원체에 있어서, 액정 경화막의 평면에 평행한 방향의 파장 λ ㎚ 에 있어서의 주굴절률을 나타내고, ny 는, 액정 경화막이 형성하는 굴절률 타원체에 있어서, 액정 경화막의 평면에 대하여 평행이고, 또한 상기 nx 의 방향에 대하여 직교하는 방향의 파장 λ ㎚ 에 있어서의 굴절률을 나타낸다)〕
으로 나타내는 광학 특성을 갖는, 위상차판. - 제 9 항에 있어서,
액정 경화막이 식 (4), (5) 및 (6) :
Rth(450)/Rth(550) ≤ 1.00 (4)
1.00 ≤ Rth(650)/Rth(550) (5)
-100 ㎚ ≤ Rth(550) ≤ -40 ㎚ (6)
〔식 중, Rth(λ) 는 액정 경화막의 파장 λ ㎚ 에 있어서의 두께 방향의 위상차값을 나타내고, Rth ＝ ((nx(λ) ＋ ny(λ))/2 － nz) × d 이다 (d 는 액정 경화막의 두께를 나타내고, nx 는, 액정 경화막이 형성하는 굴절률 타원체에 있어서, 액정 경화막의 평면에 평행한 방향의 파장 λ ㎚ 에 있어서의 굴절률을 나타내고, ny 는, 액정 경화막이 형성하는 굴절률 타원체에 있어서, 액정 경화막의 평면에 대하여 평행이고, 또한 상기 nx 의 방향에 대하여 직교하는 방향의 파장 λ ㎚ 에 있어서의 굴절률을 나타내고, nz 는, 액정 경화막이 형성하는 굴절률 타원체에 있어서, 액정 경화막의 평면에 대하여 수직인 방향의 파장 λ ㎚ 에 있어서의 굴절률을 나타낸다)〕
으로 나타내는 광학 특성을 갖는, 위상차판. - 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 위상차판과 편광 필름을 포함하는 타원 편광판.
- 제 12 항에 기재된 타원 편광판을 구비하는 유기 EL 표시 장치.
- 하기 식 (III-1) 로 나타내는 화합물의 반응성기 R2 와, (III-2) 로 나타내는 화합물의 반응성기 R2 와, (III-3) 으로 나타내는 화합물의 R1 을 반응시키는 것을 포함하는, 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 중합성 액정 혼합 조성물의 제조 방법.
〔식 중, R1 및 R2 는 서로 독립적으로, 반응성기를 나타내고,
M1, L1, L2, G1, G2, P, n1 및 n2 는, 식 (I-1) 중의 M1, L1, L2, G1, G2, P, n1 및 n2 와 동일한 의미를 나타내고,
E1 은, 식 (I-1) 중의 E1 과 동일한 의미를 나타내고,
E2 는, 식 (I-2) 중의 E2 와 동일한 의미를 나타낸다.〕
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