KR20220140836A - 편광판 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
곡면 기판, 광배향막 및 편광자를 이 순서로 포함하는, 곡면 형상을 갖는 편광판으로서, 상기 편광자가 적어도 1 개의 중합성기를 갖는 중합성 액정 화합물과 이색성 색소를 포함하는 중합성 액정 조성물의 경화물로 구성되고, 상기 편광자가 적층되는 곡면 기판의 곡면의 면방향에 대해 그 편광자의 흡수축이 일방향을 향하도록 상기 중합성 액정 화합물이 배향되어 있는 편광판.
Description
본 발명은, 곡면 형상을 갖는 편광판 및 상기 편광판의 제조 방법에 관한 것이다.
편광자를 포함하여 구성되는 편광판은, 액정 표시 장치, 유기 발광 다이오드 (OLED) 를 사용한 유기 EL 표시 장치 외, 선글래스나 렌즈 필터 등 다방면에 걸친 분야에 있어서 각종 물품을 구성하는 부재로서 이용되고 있다. 종래, 이와 같은 편광판으로서, 폴리비닐알코올계 수지 필름에 요오드나 이색성 염료 등의 이색성을 나타내는 화합물을 흡착 배향시킨 편광자의 적어도 일방의 면에, 접착층을 개재하여, 트리아세틸셀룰로오스 필름 등의 보호층을 적층한 구성을 갖는 편광판이 널리 이용되고 있다 (예를 들어, 특허문헌 1).
최근, 편광판의 용도가 다방면에 걸쳐 늘어남에 따라, 그 용도에 따라서는 평면 형상이 아니라 곡면 형상인 물품에 편광판을 형성하는 것이 요구되게 되었다. 그러나, 곡면 형상으로 편광판을 형성하는 경우에 특허문헌 1 에 기재된 바와 같은 필름상의 편광판을 사용하면, 곡면에 첩합할 때에 주름이나 변형이 발생하기 쉬워, 외관상 및 광학 특성상의 결함이 될 뿐만 아니라, 편광판을 적층하는 면과의 밀착성 저하의 원인으로 될 수도 있다. 이와 같은 필름상의 편광판을 사용할 때의 주름이나 변형의 발생 및 이에 기인하는 문제는, 가전면 (可展面) 이 아니라 삼차원 곡면에 편광판을 형성하는 경우에 있어서 특히 현저해지기 쉽다.
본 발명은, 피적층면에 대한 적층성이 우수한 곡면 형상을 갖는 편광판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 검토한 결과, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 즉, 본 발명은, 이하의 양태를 포함한다.
[1] 곡면 기판, 광배향막 및 편광자를 이 순서로 포함하는, 곡면 형상을 갖는 편광판으로서,
상기 편광자가 적어도 1 개의 중합성기를 갖는 중합성 액정 화합물과 이색성 색소를 포함하는 중합성 액정 조성물의 경화물로 구성되고,
상기 편광자가 적층되는 곡면 기판의 곡면의 면방향에 대해 그 편광자의 흡수축이 일방향을 향하도록 상기 중합성 액정 화합물이 배향되어 있는 편광판.
[2] 곡면 형상이 삼차원 곡면 형상인, 상기 [1] 에 기재된 편광판.
[3] 곡면 형상이 렌즈상인, 상기 [1] 또는 [2] 에 기재된 편광판.
[4] 식 (1) :
20 ㎜ ≤ R ≤ 300 ㎜
(1)
[식 (1) 중, R 은 편광판에 있어서 가장 곡률이 작은 부분의 곡률 반경을 나타낸다]
을 만족하는, 상기 [1] ∼ [3] 중 어느 하나에 기재된 편광판.
[5] 편광자가 추가로 레벨링제를 포함하는, 상기 [1] ∼ [4] 중 어느 하나에 기재된 편광판.
[6] 이색성 색소가 아조 색소인, 상기 [1] ∼ [5] 중 어느 하나에 기재된 편광판.
[7] 편광자가 X 선 해석 측정에 있어서 브래그 피크를 나타내는, 상기 [1] ∼ [6] 중 어느 하나에 기재된 편광판.
[8] 상기 [1] ∼ [7] 중 어느 하나에 기재된 편광판과 1/4 파장판 기능을 갖는 위상차층을 포함하는 타원 편광판.
[9] (a) 곡면 기판 상에 광배향막을 형성하는 공정,
(b) 광배향막 상에, 적어도 1 개의 중합성 액정 화합물과 이색성 색소를 포함하는 중합성 액정 조성물의 도막을 형성하는 공정, 및,
(c) 상기 중합성 액정 조성물에 포함되는 중합성 액정 화합물을 스멕틱 액정상으로 상전이시킨 후, 스멕틱 액정 상태를 유지한 채로 중합성 액정 화합물을 중합시킴으로써 편광자를 형성하는 공정을 포함하고,
상기 편광자가 적층되는 곡면 기판의 곡면의 면방향에 대해 그 편광자의 흡수축이 일방향을 향하도록 상기 중합성 액정 화합물이 배향되어 있는, 곡면 형상을 갖는 편광판의 제조 방법.
[10] 상기 [8] 에 기재된 타원 편광판을 갖는 플렉시블 화상 표시 장치.
[11] 윈도우와 터치 패널 터치 센서를 추가로 갖는, 상기 [10] 에 기재된 플렉시블 화상 표시 장치.
본 발명에 의하면, 피적층면에 대한 적층성이 우수한 곡면 형상을 갖는 편광판을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해, 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명의 범위는 여기서 설명하는 실시형태로 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 취지를 저해하지 않는 범위에서 다양하게 변경할 수 있다.
본 발명의 편광판은, 곡면 기판, 광배향막 및 편광자를 이 순서로 포함한다. 광배향막 및 편광자는 곡면 기판 상에 적층되기 때문에, 본 발명의 편광판은 적어도 일부에 곡면 형상을 갖는 편광판이다.
본 발명에 있어서, 곡면 형상이란 0 을 초과하는 곡률을 갖는 형상을 의미하고, 가전면인 곡면 형상 및 삼차원 곡면 형상이 포함된다. 가전면이란 면의 각 부를 신축시키는 일 없이 평면으로 전개할 수 있는 면을 의미하고, 곡면 형상으로는, 예를 들어, 원통 둘레면, 타원통 둘레면, 원추 둘레면 및 타원추 둘레면 등의 일부 또는 전부에 상당하는 면을 들 수 있고, 볼록 형상의 곡면이어도 오목 형상의 곡면이어도 된다. 삼차원 곡면이란, 평면의 변형에서는 성립하지 않는 곡면, 즉 가전면이 아닌 곡면을 의미하고, 삼차원 곡면 형상으로는, 구면 및 타원 구면 등의 일부 또는 전부에 상당하는 면, 단면이 포물선이나 쌍곡선 등을 이루는 곡면의 일부 또는 전부에 상당하는 면 등을 들 수 있고, 볼록 형상의 곡면이어도 오목 형상의 곡면이어도 된다. 또한, 본 발명의 편광판은, 적어도 그 일부에 곡면 형상을 가지고 있으면 되고, 평면 형상과 곡면 형상을 조합한 형상이어도 되고, 편광판 전체가 곡면 형상이어도 된다. 또, 편광판에 포함되는 곡면 형상이 가전면인 곡면 형상 또는 삼차원 곡면 형상의 어느 일방으로만 되어 있어도 되고, 가전면인 곡면과 삼차원 곡면의 조합, 또는, 가전면인 곡면 및/또는 삼차원 곡면과 평면의 조합으로 되어 있어도 된다.
본 발명의 편광판을 구성하는 편광자는 중합성 액정 조성물의 경화물로 구성되어 있고, 종래 편광자로서 널리 사용되고 있는 이색성 색소를 흡착시킨 폴리비닐알코올 수지 필름 등의 필름상의 편광자를 첩합시키는 것이 곤란한 입체적인 곡면 형상의 기판에 대해서도, 그 곡면 형상을 따라 높은 배향 질서를 유지하면서 편광자를 용이하게 형성하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 편광판에 포함되는 곡면 형상이 평면상의 필름을 전개함으로써 얻을 수 없는 삼차원 곡면 형상인 경우에, 본 발명의 효과는 보다 현저하게 달성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 양태에 있어서, 본 발명의 편광판은 삼차원 곡면 형상을 포함한다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 편광판이 갖는 곡면 형상은 렌즈상인 것이 바람직하다. 렌즈상의 곡면 형상이란, 그 곡면에 있어서의 전방향에 있어서 곡률이 일정한 곡면 형상을 의미한다. 렌즈상의 곡면 형상으로는, 예를 들어, 구면, 타원 구면, 반구면, 반타원 구면 등을 들 수 있고, 볼록 형상의 렌즈상이어도 오목 형상의 렌즈상이어도 된다. 본 발명의 편광판은, 피적층면에 대한 편광자의 적층성이 우수하고, 편광판을 구성하는 각 층에 있어서 주름이나 변형의 발생을 억제할 수 있기 때문에 외관적 특성 및 광학 특성이 우수한 렌즈상의 편광판을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 본 발명의 편광판은 식 (1) 을 만족하는 것이 바람직하다.
20 ㎜ ≤ R ≤ 300 ㎜
(1)
[식 (1) 중, R 은 편광판에 있어서 가장 곡률이 작은 부분의 곡률 반경을 나타낸다.]
식 (1) 은, 편광판이 갖는 가장 완만한 곡면에 있어서의 곡률 반경이 20 ㎜ 이상 300 ㎜ 이하인 것을 의미한다. 본 발명의 편광판은, 곡률이 비교적 큰 곡면 형상을 갖는 경우여도, 곡면 기판 상에 형성되는 편광자의 높은 적층성을 실현할 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 편광판에 있어서 가장 곡률이 작은 부분의 곡률 반경 R (이하, 단순히「곡률 반경 R」이라고도 한다) 은, 예를 들어 250 ㎜ 이하여도 되고, 200 ㎜ 이하여도 된다. 또, 곡률 반경 R 은, 보다 바람직하게는 25 ㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 30 ㎜ 이상이다. 곡률 반경 R 이 상기 하한치 이상이면 적층성이 보다 향상되기 쉽다.
본 발명의 편광판에 있어서 가장 곡률이 큰 부분의 곡률 반경 R' (이하, 단순히「곡률 반경 R'」이라고도 한다) 는, 바람직하게는 10 ㎜ 이상, 보다 바람직하게는 15 ㎜ 이상, 더욱 바람직하게는 20 ㎜ 이상, 특히 바람직하게는 25 ㎜ 이상, 특히 더 바람직하게는 30 ㎜ 이상이다. 곡률 반경 R' 가 상기 하한치 이상이면, 중합성 액정 조성물의 경화물층 (코팅층) 으로서 적층되는 편광자의 피적층면에 대한 적층성이나 밀착성을 보다 향상시키기 쉽고, 경화물층인 편광자의 박리나 들뜸을 일으키기 어려운 편광판이 얻어지기 쉽다. 본 발명의 편광판은, 곡률이 비교적 큰 곡면 형상을 갖는 경우여도, 곡면 기재 상에 형성되는 편광자의 높은 적층성을 실현할 수 있기 때문에, 곡률 반경 R' 는, 예를 들어 250 ㎜ 이하여도 되고, 200 ㎜ 이하여도 되고, 150 ㎜ 이하여도 된다.
또한, 편광판에 포함되는 곡면 형상이 렌즈상의 곡면 형상 등 곡면의 전방향에 있어서 동일한 곡률을 갖는 형상인 경우, 그 곡률 반경 R'' 는, 통상, 상기 곡률 반경 R' 의 하한치 이상, 또한, 상기 곡률 반경 R 의 상한치 이하이다.
본 발명의 편광판은, 적어도 그 일부에 곡면 형상을 갖는 편광판이며, 광배향막 및 편광자를 적층하기 위한 기재로서 곡면 기판을 포함한다. 본 발명에 있어서, 곡면 기판이란, 적어도 일부가 곡면 형상인 면을 갖는 기판을 의미하고, 기판의 면 전체가 곡면 형상으로 되어 있어도 된다. 곡면 기판은, 통상, 본 발명의 편광판이 갖는 곡면 형상으로서 앞서 기재한 것과 동일한 곡면 형상을 갖는다.
곡면 기판은, 원하는 곡면 형상을 형성할 수 있는 재료로 이루어지는 것이면 특별히 한정되는 것이 아니고, 원하는 곡면 형상, 편광판의 용도 등에 따라 공지된 재료로부터 적절히 선택하면 된다. 예를 들어, 유리 기재, 필름 기재, 금속 기재 등을 들 수 있다. 여러 가지의 곡면 형상을 형성하기 쉬운 관점에서, 곡면 기판은, 바람직하게는 유리 기재 또는 필름 기재로 이루어지고, 보다 바람직하게는 유리 기재 또는 수지 필름 기재로 이루어진다. 본 발명의 편광판은, 통상, 곡면 기판을 제거하지 않고 표시 장치나 선글래스, 렌즈 필터 등의 광을 투과하는 것이 요구되는 물품을 구성하기 때문에, 광학 특성의 점에 있어서, 곡면 기판은 투광성을 갖는 기재로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서 투광성을 갖는 기재란, 광, 특히 가시광을 투과할 수 있는 특성을 갖는 기재를 의미하고, 투광성이란, 파장 380 ㎚ ∼ 780 ㎚ 에 걸친 광선에 대한 투과율이 80 ％ 이상이 되는 특성을 말한다. 또, 편광판의 구성에 따라서도 상이하지만, 통상, 광학적으로 등방적인 것이 바람직하다.
투광성을 갖는 기재로는, 유리 기재, 투명 수지 필름 기재 등을 들 수 있다.
수지 필름 기재를 구성하는 수지로는, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 노르보르넨계 폴리머 등의 폴리올레핀 ; 폴리비닐알코올 ; 폴리에틸렌테레프탈레이트 ; 폴리메타크릴산에스테르 ; 폴리아크릴산에스테르 ; 셀룰로오스에스테르 ; 폴리에틸렌나프탈레이트 ; 폴리카보네이트 ; 폴리술폰 ; 폴리에테르술폰 ; 폴리에테르케톤 ; 폴리페닐렌술파이드 ; 및 폴리페닐렌옥사이드 등을 들 수 있다. 편광자를 형성하는 관점에서는, 기재로서 유리 기재나, 그에 유사한 경도를 갖는 소재가 적합하다.
본 발명의 편광판을 장착하는 표시 장치 등의 물품을 구성하는, 곡면 형상을 갖는 부재 자체를 곡면 기판으로서 사용해도 된다.
표면 기판의 표면에는, 코로나 처리, 플라즈마 처리 등의 표면 처리, 실리콘 처리와 같은 이형 처리 등이 실시되어 있어도 된다. 또, 편광자가 적층되지 않는 측의 기판면에, 하드 코트 처리, 반사 방지 처리, 대전 방지 처리 등이 실시되어도 된다.
곡면 기판의 두께는, 곡면 형상, 곡면 기판을 구성하는 재료, 편광판의 용도 등에 따라 적절히 결정하면 된다. 곡면 기판 전체가 동일한 두께를 가지고 있어도 되고, 상이한 두께를 가지고 있어도 된다. 곡면 기판의 두께는, 예를 들어 30 ㎛ ∼ 5 ㎝, 바람직하게는 100 ㎛ ∼ 3.5 ㎝, 보다 바람직하게는 500 ㎛ ∼ 3 ㎝ 이다.
본 발명의 편광판을 구성하는 편광자는, 적어도 1 개의 중합성기를 갖는 중합성 액정 화합물과 이색성 색소를 포함하는 중합성 액정 조성물의 경화물로 구성된다. 중합성 액정 조성물의 경화물로 구성되는 편광자는, 후술하는 바와 같이, 편광자를 형성하는 면 상에 중합성 액정 조성물을 도포하여, 중합성 액정 화합물을 배향시킨 상태로 중합시킴으로써 얻어지는 코팅층이다. 편광자를 코팅층으로서 형성함으로써, 여러 가지의 곡률을 갖는 곡면 형상에 대해 편광자의 높은 적층성을 실현할 수 있다. 적층성이 높으면 편광자의 높은 배향 질서가 유지되기 쉽고, 우수한 광학 특성을 발현하기 쉽다. 또한, 본 발명에 있어서「적층성」이란, 피적층면 상에 편광자 등의 층을 형성하는 경우에 있어서, 적층한 층에 있어서 주름이나 변형, 도포 불균일 등이 없고, 피적층면으로부터의 들뜸이나 박리가 발생하기 어려운 특성을 말한다.
편광자에 있어서 중합성 액정 화합물은, 그 편광자가 적층되는 곡면 기판의 곡면의 면방향에 있어서 그 편광자의 흡수축이 일방향을 향하도록 배향되어 있다. 편광자를 구성하는 중합성 액정 화합물이 편광자의 흡수축이 일방향을 향하도록 배향되어 있으면, 중합성 액정 화합물의 배향 질서도가 높은 편광자가 되어, 광학 특성이 우수한 편광판을 얻을 수 있다.
여기서, 편광자의 흡수축이 일방향을 향하도록 중합성 액정 화합물이 배향되어 있다는 것은, 가전면인 곡면에 있어서는, 그 곡면을 평면으로 전개했을 경우에 편광자의 흡수축이 그 평면 상의 일방향을 향하도록, 중합성 액정 화합물이 배향되어 있는 것을 의미한다. 또, 구면 등의 삼차원 곡면에 있어서는, 그 곡면을 일방향으로부터 평면에서 봤을 경우에 편광자의 흡수축이 그 평면 상의 일방향을 향하고, 곡면 전역에 있어서 편광자의 흡수축 방향이 상기 특정한 일방향과 동일 방향을 향하도록 중합성 액정 화합물이 배향되어 있는 것을 의미한다. 본 명세서에 있어서, 편광자의 흡수축이 일방향을 향한다는 것은, 편광자의 흡수축 방향이 실질적으로 동일 방향을 향하고 있는 상태를 의미하고, 구체적으로는, 면으로서 연결된 1 개의 곡면에 있어서의 편광자의 흡수축 방향의 어긋남이 15°이내인 것을 말한다.
본 발명에 있어서, 편광자를 형성하는 중합성 액정 조성물 (이하,「중합성 액정 조성물 (A)」라고도 한다) 에 포함되는 중합성 액정 화합물 (이하,「중합성 액정 화합물 (A)」라고도 한다) 은, 적어도 1 개의 중합성기를 갖는 화합물이다. 여기서, 중합성기란, 중합 개시제로부터 발생하는 활성 라디칼이나 산 등에 의해 중합 반응에 관여할 수 있는 기를 말한다. 중합성 액정 화합물 (A) 이 갖는 중합성기로는, 예를 들어, 비닐기, 비닐옥시기, 1-클로로비닐기, 이소프로페닐기, 4-비닐페닐기, (메트)아크릴로일기, 옥시라닐기, 옥세타닐기 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 라디칼 중합성기가 바람직하고, (메트)아크릴로일기, 비닐기, 비닐옥시기가 보다 바람직하고, (메트)아크릴로일기가 더욱 바람직하다.
본 발명에 있어서, 중합성 액정 화합물 (A) 은 스멕틱 액정성을 나타내는 화합물인 것이 바람직하다. 스멕틱 액정성을 나타내는 중합성 액정 화합물을 사용함으로써, 배향 질서도가 높은 편광자를 형성할 수 있다. 보다 높은 배향 질서도를 실현할 수 있는 관점에서, 중합성 액정 화합물 (A) 가 나타내는 액정 상태는, 고차 스멕틱상 (고차 스멕틱 액정 상태) 인 것이 보다 바람직하다. 여기서, 고차 스멕틱상이란, 스멕틱 B 상, 스멕틱 D 상, 스멕틱 E 상, 스멕틱 F 상, 스멕틱 G 상, 스멕틱 H 상, 스멕틱 I 상, 스멕틱 J 상, 스멕틱 K 상 및 스멕틱 L 상을 의미하고, 이들 중에서도, 스멕틱 B 상, 스멕틱 F 상 및 스멕틱 I 상이 보다 바람직하다. 액정성은 서모트로픽성 액정이어도 리오트로픽성 액정이어도 되지만, 치밀한 막두께 제어가 가능한 점에서 서모트로픽성 액정이 바람직하다. 또, 중합성 액정 화합물 (A) 은 모노머여도 되지만, 중합성기가 중합된 올리고머여도 폴리머여도 된다.
중합성 액정 화합물 (A) 로는, 적어도 1 개의 중합성기를 갖는 액정 화합물이면 특별히 한정되지 않고, 공지된 중합성 액정 화합물을 사용할 수 있지만, 스멕틱 액정성을 나타내는 중합성 액정 화합물로서, 예를 들어, 하기 식 (A1) 로 나타내는 화합물 (이하,「중합성 액정 화합물 (A1)」이라고 하는 경우가 있다) 을 들 수 있다.
U1-V1-W1-(X1-Y1)n-X2-W2-V2-U2
(A1)
[식 (A1) 중,
X1 및 X2 는, 서로 독립적으로, 2 가의 방향족기 또는 2 가의 지환식 탄화수소기를 나타내고, 여기서, 그 2 가의 방향족기 또는 2 가의 지환식 탄화수소기에 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 방향족기 또는 2 가의 지환식 탄화수소기를 구성하는 탄소 원자가, 산소 원자 또는 황 원자 또는 질소 원자로 치환되어 있어도 된다. 단, X1 및 X2 중 적어도 하나는, 치환기를 가지고 있어도 되는 1,4-페닐렌기 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 시클로헥산-1,4-디일기이다.
Y1 은, 단결합 또는 2 가의 연결기이다.
n 은 1 ∼ 3 이며, n 이 2 이상인 경우, 복수의 X1 은 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다. X2 는, 복수의 X1 중 어느 것 또는 모두와 동일해도 되고, 상이해도 된다. 또, n 이 2 이상인 경우, 복수의 Y1 은 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다. 액정성의 관점에서 n 은 2 이상이 바람직하다.
U1 은, 수소 원자 또는 중합성기를 나타낸다.
U2 는, 중합성기를 나타낸다.
W1 및 W2 는, 서로 독립적으로, 단결합 또는 2 가의 연결기이다.
V1 및 V2 는, 서로 독립적으로, 치환기를 가지고 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 20 의 알칸디일기를 나타내고, 그 알칸디일기를 구성하는 -CH2- 는, -O-, -CO-, -S- 또는 -NH- 로 치환되어 있어도 된다.]
중합성 액정 화합물 (A1) 에 있어서, X1 및 X2 는, 서로 독립적으로, 바람직하게는, 치환기를 가지고 있어도 되는 1,4-페닐렌기, 또는, 치환기를 가지고 있어도 되는 시클로헥산-1,4-디일기이며, X1 및 X2 중의 적어도 하나는, 치환기를 가지고 있어도 되는 1,4-페닐렌기, 또는, 치환기를 가지고 있어도 되는 시클로헥산-1,4-디일기이며, 트랜스-시클로헥산-1,4-디일기인 것이 바람직하다. 치환기를 가지고 있어도 되는 1,4-페닐렌기, 또는, 치환기를 가지고 있어도 되는 시클로헥산-1,4-디일기가 임의로 갖는 치환기로는, 메틸기, 에틸기 및 부틸기 등의 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기, 시아노기 및 염소 원자, 불소 원자 등의 할로겐 원자를 들 수 있다. 바람직하게는 무치환이다.
또, 중합성 액정 화합물 (A1) 은, 식 (A1) 중, 식 (A1-1) :
-(X1-Y1)n-X2-
(A1-1)
〔식 중, X1, Y1, X2 및 n 은 각각 상기와 동일한 의미를 나타낸다.〕
로 나타내는 부분〔이하, 부분 구조 (A1-1) 이라고도 한다〕이 비대칭 구조인 것이, 스멕틱 액정성을 발현하기 쉬운 점에서 바람직하다.
부분 구조 (A1-1) 이 비대칭 구조인 중합성 액정 화합물 (A1) 로는, 예를 들어, n 이 1 이며, 1 개의 X1 과 X2 가 서로 상이한 구조인 중합성 액정 화합물 (A1) 을 들 수 있다. 또, n 이 2 이며, 2 개의 Y1 이 서로 동일한 구조인 화합물로서, 2 개의 X1 이 서로 동일한 구조이며, 1 개의 X2 는 이들 2 개의 X1 과는 상이한 구조인 중합성 액정 화합물 (A1), 2 개의 X1 중 W1 에 결합하는 X1 이, 타방의 X1 및 X2 와는 상이한 구조이며, 타방의 X1 과 X2 는 서로 동일한 구조인 중합성 액정 화합물 (A1) 도 들 수 있다. 또한, n 이 3 이며, 3 개의 Y1 이 서로 동일한 구조인 화합물로서, 3 개의 X1 및 1 개의 X2 중 어느 1 개가 다른 3 개의 모두와 상이한 구조인 중합성 액정 화합물 (A1) 을 들 수 있다.
Y1 은, -CH2CH2-, -CH2O-, -CH2CH2O-, -COO-, -OCOO-, 단결합, -N=N-, -CRa=CRb-, -C≡C-, -CRa=N- 또는 -CO-NRa- 가 바람직하다. Ra 및 Rb 는, 서로 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를 나타낸다. Y1 은, -CH2CH2-, -COO- 또는 단결합인 것이 보다 바람직하고, 복수의 Y1 이 존재하는 경우, X2 와 결합하는 Y1 은, -CH2CH2- 또는 -CH2O- 인 것이 보다 바람직하다. X1 및 X2 가 모두 동일 구조인 경우, 서로 상이한 결합 방식인 2 이상의 Y1 이 존재하는 것이 바람직하다. 서로 상이한 결합 방식인 복수의 Y1 이 존재하는 경우에는, 비대칭 구조가 되기 때문에, 스멕틱 액정성이 발현되기 쉬운 경향이 있다.
U2 는, 중합성기이다. U1 은, 수소 원자 또는 중합성기이며, 바람직하게는 중합성기이다. U1 및 U2 가 함께 중합성기인 것이 바람직하고, 함께 라디칼 중합성기인 것이 바람직하다. 중합성기로는, 중합성 액정 화합물 (A) 이 갖는 중합성기로서 앞서 예시한 기와 동일한 것을 들 수 있다. U1 로 나타내는 중합성기와 U2 로 나타내는 중합성기는, 서로 상이해도 되지만, 같은 종류의 기인 것이 바람직하고, U1 및 U2 의 적어도 일방이 (메트)아크릴로일기인 것이 바람직하고, 양방이 (메트)아크릴로일기인 것이 보다 바람직하다. 또, 중합성기는 중합하고 있는 상태여도 되고, 미중합의 상태여도 되지만, 바람직하게는 미중합의 상태이다.
V1 및 V2 로 나타내는 알칸디일기로는, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로판-1,3-디일기, 부탄-1,3-디일기, 부탄-1,4-디일기, 펜탄-1,5-디일기, 헥산-1,6-디일기, 헵탄-1,7-디일기, 옥탄-1,8-디일기, 데칸-1,10-디일기, 테트라데칸-1,14-디일기 및 이코산-1,20-디일기 등을 들 수 있다. V1 및 V2 는, 바람직하게는 탄소수 2 ∼ 12 의 알칸디일기이며, 보다 바람직하게는 탄소수 6 ∼ 12 의 알칸디일기이다.
그 알칸디일기가 임의로 갖는 치환기로는, 시아노기 및 할로겐 원자 등을 들 수 있지만, 그 알칸디일기는, 무치환인 것이 바람직하고, 무치환의 직사슬형 알칸디일기인 것이 보다 바람직하다.
W1 및 W2 는, 서로 독립적으로, 단결합, -O-, -S-, -COO- 또는 -OCOO- 가 바람직하고, 단결합 또는 -O- 가 보다 바람직하다.
중합성 액정 화합물 (A) 로는, 적어도 1 개의 중합성기를 갖는 중합성 액정 화합물이면 특별히 한정되지 않고, 공지된 중합성 액정 화합물을 사용할 수 있지만, 스멕틱 액정성을 나타내는 것이 바람직하고, 스멕틱 액정성을 나타내기 쉬운 구조로는, 분자 구조 중에 비대칭성의 분자 구조를 갖는 것이 바람직하고, 구체적으로는 하기 (A-a) ∼ (A-i) 의 부분 구조를 갖는 중합성 액정 화합물로서 스멕틱 액정성을 나타내는 중합성 액정 화합물인 것이 보다 바람직하다. 고차 스멕틱 액정성을 나타내기 쉽다는 관점에서 (A-a), (A-b) 또는 (A-c) 의 부분 구조를 갖는 것이 보다 바람직하다. 또한, 하기 (A-a) ∼ (A-i) 에 있어서, * 는 결합손 (단결합) 을 나타낸다.
[화학식 1]
중합성 액정 화합물 (A) 로는, 구체적으로는 예를 들어, 식 (A-1) ∼ 식 (A-25) 로 나타내는 화합물을 들 수 있다. 중합성 액정 화합물 (A) 이 시클로헥산-1,4-디일기를 갖는 경우, 그 시클로헥산-1,4-디일기는, 트랜스체인 것이 바람직하다.
[화학식 2]
[화학식 3]
[화학식 4]
[화학식 5]
[화학식 6]
이들 중에서도, 식 (A-2), 식 (A-3), 식 (A-4), 식 (A-5), 식 (A-6), 식 (A-7), 식 (A-8), 식 (A-13), 식 (A-14), 식 (A-15), 식 (A-16) 및 식 (A-17) 로 나타내는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종이 바람직하다. 중합성 액정 화합물 (A) 로서, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.
중합성 액정 화합물 (A) 은, 예를 들어, Lub 등, Recl. Trav. Chim. Pays-Bas, 115, 321-328 (1996), 또는 일본 특허 제4719156호 등에 기재된 공지된 방법으로 제조할 수 있다.
본 발명에 있어서 중합성 액정 조성물 (A) 은, 중합성 액정 화합물 (A) 이외의 다른 중합성 액정 화합물을 포함하고 있어도 되는데, 배향 질서도가 높은 편광층을 얻는 관점에서, 중합성 액정 조성물 (A) 에 포함되는 전체 중합성 액정 화합물의 총질량에 대한 중합성 액정 화합물 (A) 의 비율은, 바람직하게는 51 질량％ 이상이며, 보다 바람직하게는 70 질량％ 이상이며, 더욱 바람직하게는 90 질량％ 이상이다.
중합성 액정 조성물 (A) 이 2 종 이상의 중합성 액정 화합물 (A) 을 포함하는 경우, 그 중의 적어도 1 종이 중합성 액정 화합물 (A1) 이어도 되고, 그 모두가 중합성 액정 화합물 (A1) 이어도 된다. 복수의 중합성 액정 화합물을 조합함으로써, 액정-결정 상전이 온도 이하의 온도에서도 일시적으로 액정성을 유지할 수 있는 경우가 있다.
중합성 액정 조성물 (A) 에 있어서의 중합성 액정 화합물의 함유량은, 중합성 액정 조성물 (A) 의 고형분에 대해, 바람직하게는 40 ∼ 99.9 질량％ 이며, 보다 바람직하게는 60 ∼ 99 질량％ 이며, 더욱 바람직하게는 70 ∼ 99 질량％ 이다. 중합성 액정 화합물의 함유량이 상기 범위 내이면, 중합성 액정 화합물의 배향성이 높아지는 경향이 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 고형분이란, 중합성 액정 조성물 (A) 로부터 용제 등의 휘발성 성분을 제외한 성분의 합계량을 말한다. 이하, 위상차층 형성용의 중합성 액정 조성물 등에 있어서도 마찬가지로, 대상으로 하는 조성물로부터 용제 등의 휘발성 성분을 제외한 성분의 합계량을 말한다.
본 발명에 있어서, 편광자를 형성하는 중합성 액정 조성물 (A) 은 이색성 색소를 포함한다. 여기서, 이색성 색소란, 분자의 장축 방향에 있어서의 흡광도와, 단축 방향에 있어서의 흡광도가 상이한 성질을 갖는 색소를 의미한다. 본 발명에 있어서 이용할 수 있는 이색성 색소는, 상기 성질을 갖는 것이면 특별히 제한되지 않고, 염료여도, 안료여도 된다. 또, 2 종 이상의 염료 또는 안료를 각각 조합하여 사용해도 되고, 염료와 안료를 조합하여 사용해도 되고, 각각 1 종만을 사용해도, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 또, 이색성 색소는, 중합성을 가지고 있어도 되고, 액정성을 가지고 있어도 된다.
이색성 색소로는, 300 ∼ 700 ㎚ 의 범위에 극대 흡수 파장 (λMAX) 을 갖는 것이 바람직하다. 이와 같은 이색성 색소로는, 아크리딘 색소, 옥사진 색소, 시아닌 색소, 나프탈렌 색소, 아조 색소 및 안트라퀴논 색소 등을 들 수 있다.
아조 색소로는, 모노아조 색소, 비스아조 색소, 트리스아조 색소, 테트라키스아조 색소 및 스틸벤아조 색소 등을 들 수 있고, 비스아조 색소 및 트리스아조 색소가 바람직하고, 예를 들어, 식 (I) 로 나타내는 화합물 (이하,「화합물 (I)」이라고도 한다.) 을 들 수 있다.
K1(-N=N-K2)p-N=N-K3
(I)
[식 (I) 중, K1 및 K3 은, 서로 독립적으로, 치환기를 가지고 있어도 되는 페닐기, 치환기를 가지고 있어도 되는 나프틸기 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 1 가의 복소 고리기를 나타낸다. K2 는, 치환기를 가지고 있어도 되는 p-페닐렌기, 치환기를 가지고 있어도 되는 나프탈렌-1,4-디일기 또는 치환기를 가지고 있어도 되는 2 가의 복소 고리기를 나타낸다. p 는 1 ∼ 4 의 정수를 나타낸다. p 가 2 이상의 정수인 경우, 복수의 K2 는 서로 동일해도 되고 상이해도 된다. 가시역에 흡수를 나타내는 범위에서 -N=N- 결합이 -C=C-, -COO-, -NHCO-, -N=CH- 결합으로 치환되어 있어도 된다.]
1 가의 복소 고리기로는, 예를 들어, 퀴놀린, 티아졸, 벤조티아졸, 티에노티아졸, 이미다졸, 벤조이미다졸, 옥사졸, 벤조옥사졸 등의 복소 고리 화합물로부터 1 개의 수소 원자를 제거한 기를 들 수 있다. 2 가의 복소 고리기로는, 상기 복소 고리 화합물로부터 2 개의 수소 원자를 제거한 기를 들 수 있다.
K1 및 K3 에 있어서의 페닐기, 나프틸기 및 1 가의 복소 고리기, 그리고 K2 에 있어서의 p-페닐렌기, 나프탈렌-1,4-디일기 및 2 가의 복소 고리기가 임의로 갖는 치환기로는, 탄소수 1 ∼ 20 의 알킬기, 중합성기를 갖는 탄소수 1 ∼ 20 의 알킬기, 탄소수 1 ∼ 4 의 알케닐기 ; 메톡시기, 에톡시기, 부톡시기 등의 탄소수 1 ∼ 20 의 알콕시기 ; 중합성기를 갖는 탄소수 1 ∼ 20 의 알콕시기 ; 트리플루오로메틸기 등의 탄소수 1 ∼ 4 의 불화알킬기 ; 시아노기 ; 니트로기 ; 할로겐 원자 ; 아미노기, 디에틸아미노기, 피롤리디노기 등의 치환 또는 무치환 아미노기 (치환 아미노기란, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기를 1 개 또는 2 개 갖는 아미노기, 중합성기를 갖는 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기를 1 개 또는 2 개 갖는 아미노기, 혹은 2 개의 치환 알킬기가 서로 결합하여 탄소수 2 ∼ 8 의 알칸디일기를 형성하고 있는 아미노기를 의미한다. 무치환 아미노기는 -NH2 이다.) 등을 들 수 있다. 또한, 상기 중합성기로는, 아크릴로일기, 메타아크릴로일기, 아크릴로일옥시기, 메타아크릴로일옥시기 등을 들 수 있다.
화합물 (I) 중에서도, 이하의 식 (I-1) ∼ 식 (I-8) 의 어느 것으로 나타내는 화합물이 바람직하다.
[화학식 7]
[식 (I-1) ∼ (I-8) 중,
B1 ∼ B30 은, 서로 독립적으로, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알케닐기, 탄소수 1 ∼ 4 의 알콕시기, 시아노기, 니트로기, 치환 또는 무치환의 아미노기 (치환 아미노기 및 무치환 아미노기의 정의는 상기와 같다), 염소 원자 또는 트리플루오로메틸기를 나타낸다.
n1 ∼ n4 는, 서로 독립적으로 0 ∼ 3 의 정수를 나타낸다.
n1 이 2 이상인 경우, 복수의 B2 는 서로 동일해도 되고 상이해도 되고,
n2 가 2 이상인 경우, 복수의 B6 은 서로 동일해도 되고 상이해도 되고,
n3 이 2 이상인 경우, 복수의 B9 는 서로 동일해도 되고 상이해도 되고,
n4 가 2 이상인 경우, 복수의 B14 는 서로 동일해도 되고 상이해도 된다.]
상기 안트라퀴논 색소로는, 식 (I-9) 로 나타내는 화합물이 바람직하다.
[화학식 8]
[식 (I-9) 중,
R1 ∼ R8 은, 서로 독립적으로, 수소 원자, -Rx, -NH2, -NHRx, -NRx 2, -SRx 또는 할로겐 원자를 나타낸다.
Rx 는, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기 또는 탄소수 6 ∼ 12 의 아릴기를 나타낸다.]
상기 옥사존 색소로는, 식 (I-10) 로 나타내는 화합물이 바람직하다.
[화학식 9]
[식 (I-10) 중,
R9 ∼ R15 는, 서로 독립적으로, 수소 원자, -Rx, -NH2, -NHRx, -NRx 2, -SRx 또는 할로겐 원자를 나타낸다.
Rx 는, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기 또는 탄소수 6 ∼ 12 의 아릴기를 나타낸다.]
상기 아크리딘 색소로는, 식 (I-11) 로 나타내는 화합물이 바람직하다.
[화학식 10]
[식 (I-11) 중,
R16 ∼ R23 은, 서로 독립적으로, 수소 원자, -Rx, -NH2, -NHRx, -NRx 2, -SRx 또는 할로겐 원자를 나타낸다.
Rx 는, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기 또는 탄소수 6 ∼ 12 의 아릴기를 나타낸다.]
식 (I-9), 식 (I-10) 및 식 (I-11) 에 있어서, Rx 의 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기 및 헥실기 등을 들 수 있고, 탄소수 6 ∼ 12 의 아릴기로는, 페닐기, 톨루일기, 자일릴기 및 나프틸기 등을 들 수 있다.
상기 시아닌 색소로는, 식 (I-12) 로 나타내는 화합물 및 식 (I-13) 으로 나타내는 화합물이 바람직하다.
[화학식 11]
[식 (I-12) 중,
D1 및 D2 는, 서로 독립적으로, 식 (I-12a) ∼ 식 (I-12d) 의 어느 것으로 나타내는 기를 나타낸다.
[화학식 12]
n5 는 1 ∼ 3 의 정수를 나타낸다.]
[화학식 13]
[식 (I-13) 중,
D3 및 D4 는, 서로 독립적으로, 식 (I-13a) ∼ 식 (1-13h) 의 어느 것으로 나타내는 기를 나타낸다.
[화학식 14]
n6 은 1 ∼ 3 의 정수를 나타낸다.]
이들 이색성 색소 중에서도, 아조 색소는 직선성이 높기 때문에 편광 성능이 우수한 편광자의 제작에 바람직하다. 따라서, 본 발명의 일실시 양태에 있어서, 편광자를 형성하는 편광층 형성용 조성물에 포함되는 이색성 색소는, 바람직하게는 아조 색소이다.
본 발명에 있어서, 이색성 색소의 중량 평균 분자량은, 통상, 300 ∼ 2000 이며, 바람직하게는 400 ∼ 1000 이다.
본 발명의 일실시 양태에 있어서, 편광자를 형성하는 중합성 액정 조성물 (A) 에 포함되는 이색성 색소는 소수성인 것이 바람직하다. 이색성 색소가 소수성이면, 이색성 색소와 중합성 액정 화합물의 상용성이 향상되고, 이색성 색소와 중합성 액정 화합물이 균일한 상 상태를 형성하여, 높은 배향 질서도를 갖는 편광자를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 소수성의 이색성 색소란, 25 ℃, 100 g 의 물에 대한 용해도가 1 g 이하인 색소를 의미한다.
중합성 액정 조성물 (A) 에 있어서의 이색성 색소의 함유량은, 사용하는 이색성 색소의 종류 등에 따라 적절히 결정할 수 있지만, 중합성 액정 화합물 100 질량부에 대해, 바람직하게는 0.1 ∼ 50 질량부이며, 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 20 질량부이며, 더욱 바람직하게는 0.1 ∼ 12 질량부이다. 이색성 색소의 함유량이, 상기 범위 내이면, 중합성 액정 화합물의 배향을 흐트러뜨리기 어렵고, 높은 배향 질서도를 갖는 편광자를 얻을 수 있다.
본 발명에 있어서, 편광자를 형성하기 위한 중합성 액정 조성물 (A) 은, 중합 개시제를 함유하고 있어도 된다. 중합 개시제는, 중합성 액정 화합물의 중합 반응을 개시할 수 있는 화합물이며, 보다 저온 조건하에서 중합 반응을 개시할 수 있는 점에 있어서 광중합 개시제가 바람직하다. 구체적으로는, 광의 작용에 의해 활성 라디칼 또는 산을 발생할 수 있는 광중합 개시제를 들 수 있고, 그 중에서도, 광의 작용에 의해 라디칼을 발생하는 광중합 개시제가 바람직하다. 중합 개시제는 단독 또는 2 종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
광중합 개시제로는, 공지된 광중합 개시제를 사용할 수 있고 예를 들어, 활성 라디칼을 발생하는 광중합 개시제로는, 자기 개열형의 광중합 개시제, 수소 인발형의 광중합 개시제가 있다.
자기 개열형의 광중합 개시제로서, 자기 개열형의 벤조인계 화합물, 아세토페논계 화합물, 하이드록시아세토페논계 화합물, α-아미노아세토페논계 화합물, 옥심에스테르계 화합물, 아실포스핀옥사이드계 화합물, 아조계 화합물 등을 사용할 수 있다. 또, 수소 인발형 광중합 개시제로서, 수소 인발형의 벤조페논계 화합물, 벤조인에테르계 화합물, 벤질케탈계 화합물, 디벤조수베론계 화합물, 안트라퀴논계 화합물, 크산톤계 화합물, 티오크산톤계 화합물, 할로게노아세트페논계 화합물, 디알콕시아세토페논계 화합물, 할로게노비스이미다졸계 화합물, 할로게노트리아진계 화합물, 트리아진계 화합물 등을 사용할 수 있다.
산을 발생하는 광중합 개시제로는, 요오도늄염 및 술포늄염 등을 사용할 수 있다.
이 중에서도, 색소의 용해를 방지하는 관점에서 저온에서의 반응이 바람직하고, 저온에서의 반응 효율의 관점에서 자기 개열형의 광중합 개시제가 바람직하고, 특히 아세토페논계 화합물, 하이드록시아세토페논계 화합물, α-아미노아세토페논계 화합물, 옥심에스테르계 화합물이 바람직하다.
광중합 개시제로는, 구체적으로는 예를 들어, 이하의 것을 들 수 있다.
벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르 및 벤조인이소부틸에테르 등의 벤조인계 화합물 ;
2-하이드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1,2-디페닐-2,2-디메톡시에탄-1-온, 2-하이드록시-2-메틸-1-〔4-(2-하이드록시에톡시)페닐〕프로판-1-온, 1-하이드록시시클로헥실페닐케톤 및 2-하이드록시-2-메틸-1-〔4-(1-메틸비닐)페닐〕프로판-1-온의 올리고머 등의 하이드록시아세토페논계 화합물 ;
2-메틸-2-모르폴리노-1-(4-메틸티오페닐)프로판-1-온, 2-디메틸아미노-2-벤질-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온 등의 α-아미노아세토페논계 화합물 ;
1,2-옥탄디온, 1-[4-(페닐티오)-,2-(O-벤조일옥심)], 에타논,1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-,1-(O-아세틸옥심) 등의 옥심에스테르계 화합물 ;
2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드 및 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스핀옥사이드 등의 아실포스핀옥사이드계 화합물 ;
벤조페논, o-벤조일벤조산메틸, 4-페닐벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐술파이드, 3,3',4,4'-테트라(tert-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논 및 2,4,6-트리메틸벤조페논 등의 벤조페논 화합물 ;
디에톡시아세토페논 등의 디알콕시아세토페논계 화합물 ;
2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시나프틸)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시스티릴)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-〔2-(5-메틸푸란-2-일)에테닐〕-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-〔2-(푸란-2-일)에테닐〕-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-〔2-(4-디에틸아미노-2-메틸페닐)에테닐〕-1,3,5-트리아진 및 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-〔2-(3,4-디메톡시페닐)에테닐〕-1,3,5-트리아진 등의 트리아진계 화합물. 광중합 개시제는, 예를 들어 상기 광중합 개시제로부터 중합성 액정 조성물 (A) 에 포함되는 중합성 액정 화합물과의 관계에 있어서 적절히 선택하면 된다.
또, 시판되는 광중합 개시제를 사용해도 된다. 시판되는 광중합 개시제로는, 이르가큐어 (Irgacure) (등록상표) 907, 184, 651, 819, 250, 및 369, 379, 127, 754, OXE01, OXE02, OXE03 (BASF 사 제조) ; Omnirad BCIM, Esacure 1001M, Esacure KIP160 (IDM Resins B. V. 사 제조) ; 세이크올 (등록상표) BZ, Z, 및 BEE (세이코화학 주식회사 제조) ; 카야큐어 (kayacure) (등록상표) BP100, 및 UVI-6992 (다우·케미컬 주식회사 제조) ; 아데카옵토마 SP-152, N-1717, N-1919, SP-170, 아데카아크루즈 NCI-831, 아데카아크루즈 NCI-930 (주식회사 ADEKA 제조) ; TAZ-A, 및 TAZ-PP (니혼 시이벨헤그너 주식회사 제조) ; 그리고, TAZ-104 (주식회사 산와 케미컬 제조) ; 등을 들 수 있다.
중합성 액정 조성물 (A) 에 있어서의 중합 개시제의 함유량은, 중합성 액정 화합물 100 질량부에 대해, 바람직하게는 1 ∼ 10 질량부이며, 보다 바람직하게는 1 ∼ 8 질량부, 더욱 바람직하게는 2 ∼ 8 질량부, 특히 바람직하게는 4 ∼ 8 질량부이다. 중합 개시제의 함유량이 상기 범위 내이면, 중합성 액정 화합물의 배향을 크게 흐트러뜨리지 않고, 중합성 액정 화합물의 중합 반응을 실시할 수 있다.
본 발명에 있어서의 중합성 액정 화합물의 중합율은, 제조시의 라인 오염이나 취급의 관점에서, 60 ％ 이상인 것이 바람직하고, 65 ％ 이상이 보다 바람직하고, 70 ％ 이상이 더욱 바람직하다.
본 발명에 있어서, 편광자는 레벨링제를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 즉, 편광자를 형성하기 위한 중합성 액정 조성물 (A) 은, 바람직하게는 레벨링제를 포함한다. 레벨링제는, 중합성 액정 조성물 (A) 의 유동성을 조정하고, 그 중합성 액정 조성물 (A) 을 도포함으로써 얻어지는 도막을 보다 평탄하게 하는 기능을 갖는다. 편광자가 레벨링제를 포함함으로써, 여러 가지의 형상의 곡면, 특히 곡률이 비교적 큰 곡면 등에 있어서도, 도포 불균일을 일으키기 어렵고 평활한 편광자가 얻어지기 때문에, 편광판의 외관적 특성 및 광학 특성의 향상에 유리해질 수 있다.
레벨링제로는, 구체적으로는 계면 활성제를 들 수 있고, 폴리아크릴레이트 화합물을 주성분으로 하는 레벨링제 및 불소 원자 함유 화합물을 주성분으로 하는 레벨링제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종이 바람직하다. 레벨링제는 단독 또는 2 종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
폴리아크릴레이트 화합물을 주성분으로 하는 레벨링제로는, 예를 들어, "BYK-350", "BYK-352", "BYK-353", "BYK-354", "BYK-355", "BYK-358N", "BYK-361N", "BYK-380", "BYK-381" 및 "BYK-392" (BYK Chemie 사) 를 들 수 있다.
불소 원자 함유 화합물을 주성분으로 하는 레벨링제로는, 예를 들어, "메가팍 (등록상표) 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-471", 동 "F-477", 동 "F-479", 동 "F-482"및 동 "F-483" (DIC (주)) ; "서프론 (등록상표) S-381", 동 "S-382", 동 "S-383", 동 "S-393", 동 "SC-101", 동 "SC-105", "KH-40" 및 "SA-100" (AGC 세이미 케미컬 (주)) ; "E1830", "E5844" ((주) 다이킨 파인 케미컬 연구소) ; "에프톱 EF301", "에프톱 EF303", "에프톱 EF351" 및 "에프톱 EF352" (미스비시 머티리얼 전자 화성 (주)) 를 들 수 있다.
중합성 액정 조성물 (A) 이 레벨링제를 함유하는 경우, 그 함유량은, 중합성 액정 화합물 100 질량부에 대해, 0.05 ∼ 5 질량부가 바람직하고, 0.05 ∼ 3 질량부가 보다 바람직하다. 레벨링제의 함유량이 상기 범위 내이면, 중합성 액정 화합물을 배향시키기 쉽고, 또한, 불균일이 발생하기 어렵고, 보다 평활한 편광자가 얻어지는 경향이 있다.
중합성 액정 조성물 (A) 은, 레벨링제 이외의 다른 첨가제를 함유해도 된다. 다른 첨가제로는, 예를 들어, 중합성 비액정 화합물, 광 증감제, 산화 방지제, 이형제, 안정제, 블루잉제 등의 착색제, 난연제 및 활제 등을 들 수 있다. 중합성 액정 조성물 (A) 이 다른 첨가제를 함유하는 경우, 다른 첨가제의 함유량은, 중합성 액정 조성물 (A) 의 고형분에 대해, 0 ％ 초과 20 질량％ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0 ％ 초과 10 질량％ 이하이다.
중합성 액정 조성물 (A) 에 광 증감제를 배합함으로써 중합성 액정 화합물의 중합 반응을 보다 촉진시킬 수 있다. 광 증감제로는, 크산톤, 티오크산톤 등의 크산톤 화합물 (예를 들어, 2,4-디에틸티오크산톤, 2-이소프로필티오크산톤 등) ; 안트라센, 알콕시기 함유 안트라센 (예를 들어, 디부톡시안트라센 등) 등의 안트라센 화합물 ; 페노티아진 및 루브렌 등을 들 수 있다. 광 증감제는 단독 또는 2 종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
중합성 액정 조성물 (A) 이 광 증감제를 포함하는 경우, 그 함유량은, 중합 개시제 및 중합성 액정 화합물의 종류 및 그 양에 따라 적절히 결정하면 되지만, 중합성 액정 화합물 100 질량부에 대하여, 0.1 ∼ 30 질량부가 바람직하고, 0.5 ∼ 10 질량부가 보다 바람직하고, 0.5 ∼ 8 질량부가 더욱 바람직하다.
중합성 액정 조성물 (A) 은, 종래 공지된 편광자 형성용 조성물의 조제 방법에 의해 제조할 수 있고, 통상, 중합성 액정 화합물 및 이색성 색소, 그리고, 필요에 따라 중합 개시제 및 상기 첨가제 등을 혼합, 교반함으로써 조제할 수 있다. 또, 일반적으로 스멕틱 액정성을 나타내는 화합물은 점도가 높기 때문에, 중합성 액정 조성물 (A) 의 도포성을 향상시켜 편광자의 형성을 용이하게 하는 관점에서, 용제를 첨가함으로써 점도 조정을 실시해도 된다.
중합성 액정 조성물 (A) 에 사용하는 용제는, 사용하는 중합성 액정 화합물 및 이색성 색소의 용해성 등에 따라 적절히 선택할 수 있다. 구체적으로는 예를 들어, 물, 메탄올, 에탄올, 에틸렌글리콜, 이소프로필알코올, 프로필렌글리콜, 메틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 알코올 용제, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 에틸렌글리콜메틸에테르아세테이트, γ-부티로락톤, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 락트산에틸 등의 에스테르 용제, 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 메틸아밀케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤 용제, 펜탄, 헥산, 헵탄 등의 지방족 탄화수소 용제, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소 용제, 아세토니트릴 등의 니트릴 용제, 테트라하이드로푸란, 디메톡시에탄 등의 에테르 용제, 및, 클로로포름, 클로로벤젠 등의 염소화탄화수소 용제 등을 들 수 있다. 이들 용제는, 단독 또는 2 종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 용제의 함유량은, 중합성 액정 조성물 (A) 의 고형분 100 질량부에 대해, 바람직하게는 100 ∼ 1900 질량부이며, 보다 바람직하게는 150 ∼ 900 질량부이며, 더욱 바람직하게는 180 ∼ 600 질량부이다.
본 발명에 있어서, 편광자는 배향 질서도가 높은 편광자인 것이 바람직하다. 배향 질서도가 높은 편광자는, X 선 회절 측정에 있어서 헥사틱상이나 크리스탈상과 같은 고차 구조 유래의 브래그 피크가 얻어진다. 브래그 피크란, 분자 배향의 면 주기 구조에서 유래하는 피크를 의미한다. 따라서, 본 발명의 편광판을 구성하는 편광자는 X 선 회절 측정에 있어서 브래그 피크를 나타내는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명의 편광판을 구성하는 편광자에 있어서는, 중합성 액정 화합물 또는 그 중합체가, X 선 회절 측정에 있어서 그 편광자가 브래그 피크를 나타내도록 배향되어 있는 것이 바람직하고, 광을 흡수하는 방향으로 중합성 액정 화합물의 분자가 배향되는「수평 배향」되어 있는 것이 보다 바람직하다. 본 발명에 있어서는 분자 배향의 면 주기 간격이 3.0 ∼ 6.0 Å 인 편광자가 바람직하다. 브래그 피크를 나타내는 높은 배향 질서도는, 사용하는 중합성 액정 화합물의 종류, 이색성 색소의 종류나 그 양, 및 중합 개시제의 종류나 그 양 등을 제어함으로써 실현할 수 있다.
편광자는, 예를 들어, 곡면 기재 상에 형성된 광배향막 상에 중합성 액정 조성물 (A) 의 도막을 형성하는 것, 그 도막으로부터 용제를 제거하는 것, 중합성 액정 화합물을 액정상 (스멕틱상) 으로 상전이시키는 것, 및, 상기 액정상을 유지한 채로 중합성 액정 화합물을 중합시키는 것을 포함하는 방법에 의해 얻을 수 있다.
중합성 액정 조성물 (A) 을 광배향막 상에 도포하는 방법으로는, 곡률이 비교적 큰 곡면이나 오목 형상의 곡면에 대해서도, 도포 불균일을 일으키기 어렵고, 중합성 액정 조성물 (A) 의 균일한 도막을 얻기 쉬운 관점에서, 스핀 코팅법, 스프레이법, 딥 코팅법 등의 도포법을 채용하는 것이 바람직하다.
이어서, 중합성 액정 조성물 (A) 로부터 얻어진 도막 중에 포함되는 중합성 액정 화합물이 중합하지 않는 조건으로, 용제를 건조 등에 의해 제거함으로써, 건조 도막이 형성된다. 건조 방법으로는, 자연 건조법, 통풍 건조법, 가열 건조 및 감압 건조법 등을 들 수 있다.
또한 중합성 액정 화합물을 액체상으로 상전이시키기 위해, 중합성 액정 화합물이 액체상으로 상전이하는 온도 이상까지 승온시킨 후 강온하고, 그 중합성 액정 화합물을 액정상 (스멕틱상) 으로 상전이시킨다. 이러한 상전이는, 상기 도막 중의 용제 제거 후에 실시해도 되고, 용제의 제거와 동시에 실시해도 된다.
중합성 액정 화합물의 액정 상태를 유지한 채로, 중합성 액정 화합물을 중합시킴으로써, 중합성 액정 조성물 (A) 의 경화물로서 편광자가 형성된다. 중합 방법으로는 광중합법이 바람직하다. 광중합에 있어서, 건조 도막에 조사하는 광으로는, 당해 건조 도막에 포함되는 중합성 액정 화합물의 종류 (특히, 그 중합성 액정 화합물이 갖는 중합성기의 종류), 중합 개시제의 종류 및 그들의 양 등에 따라 적절히 선택된다. 그 구체예로는, 가시광, 자외광, 적외광, X 선, α 선, β 선 및 γ 선으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 활성 에너지선이나 활성 전자선을 들 수 있다. 그 중에서도, 중합 반응의 진행을 제어하기 쉬운 점이나, 광중합 장치로서 당 분야에서 광범위하게 이용되고 있는 것을 사용할 수 있다는 점에서, 자외광이 바람직하고, 자외광에 의해, 광중합 가능하도록, 중합성 액정 조성물 (A) 에 함유되는 중합성 액정 화합물이나 중합 개시제의 종류를 선택해 두는 것이 바람직하다. 또, 중합시에, 적절한 냉각 수단에 의해 건조 도막을 냉각하면서, 광조사함으로써, 중합 온도를 제어할 수도 있다. 광중합시, 마스킹이나 현상을 실시하는 등에 의해, 패터닝된 편광층을 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, 마이크로 웨이브 여기 수은등, 메탈 할라이드 램프 등을 들 수 있다.
자외선 조사 강도는, 통상, 10 ∼ 3,000 ㎽/㎠ 이다. 자외선 조사 강도는, 바람직하게는 중합 개시제의 활성화에 유효한 파장 영역에 있어서의 강도이다. 광을 조사하는 시간은, 통상 0.1 초 ∼ 10 분이며, 바람직하게는 1 초 ∼ 5 분, 보다 바람직하게는 5 초 ∼ 3 분, 더욱 바람직하게는 10 초 ∼ 1 분이다. 이와 같은 자외선 조사 강도로 1 회 또는 복수회 조사하면, 그 적산 광량은, 10 ∼ 3,000 mJ/㎠, 바람직하게는 50 ∼ 2,000 mJ/㎠, 보다 바람직하게는 100 ∼ 1,000 mJ/㎠ 이다.
광중합을 실시함으로써, 중합성 액정 화합물은, 액정상, 특히 스멕틱상, 바람직하게는 고차 스멕틱상의 액정 상태를 유지한 채로 중합하고, 편광자가 형성된다. 중합성 액정 화합물이 스멕틱상의 액정 상태를 유지한 채로 중합하여 얻어지는 편광자는, 상기 이색성 색소의 작용에도 수반하여, 종래의 호스트 게스트형 편광 필름, 즉, 네마틱상의 액정 상태로 이루어지는 편광층과 비교하여, 편광 성능이 높다는 이점이 있다. 또한, 이색성 색소나 리오트로픽 액정만을 도포한 것과 비교하여, 강도가 우수하다는 이점도 있다.
편광자의 두께는, 적용되는 표시 장치에 따라 적절히 선택할 수 있고, 바람직하게는 0.1 ∼ 5 ㎛ 의 막이며, 보다 바람직하게는 0.3 ∼ 4 ㎛ 이며, 더욱 바람직하게는 0.5 ∼ 3 ㎛ 이다. 편광자의 막두께가, 상기 하한치 이상이면, 필요한 광흡수가 얻어지지 않게 되는 것을 방지하기 쉽고, 상기 상한치 이하이면, 광배향막에 의한 배향 규제력의 저하로 인한 배향 결함의 발생을 억제하기 쉽다.
편광자를 형성할 때에, 배향막 상에 중합성 액정 조성물 (A) 을 도포함으로써, 중합성 액정 화합물 및 이색성 색소를 원하는 방향으로 배향시키기 쉬워진다. 본 발명의 편광판은 배향막으로서 광배향막을 사용한다. 조사하는 편광의 편광 방향을 선택함으로써 배향 규제력의 방향을 임의로 제어할 수 있는 광배향막을 사용함으로써, 배향막으로서 종래 널리 사용되고 있는 러빙 배향막 등의 배향막 표면을 물리적으로 변화시킴으로써 배향 규제력을 구비하는 배향막을 형성하는 것이 곤란한 곡면 형상, 예를 들어 곡률이 큰 곡면이나 오목 형상의 곡면 등에 있어도, 정밀도 좋게 배향각을 제어하여 품질이 높은 배향막을 용이하게 얻기 쉽기 때문에, 배향 정밀도가 보다 높은 편광자를 형성할 수 있다. 광배향막에 의한 배향 규제력의 저하를 억제하여, 배향 정밀도를 충분히 높이기 위해서, 본 발명의 편광판에 있어서, 통상, 편광자는 광배향막 상에 인접하여 적층된다.
광배향막은, 예를 들어, 광 반응성기를 갖는 폴리머, 올리고머 또는 모노머 (이하,「광 반응성기를 갖는 폴리머 등」이라고도 한다) 와 용제를 포함하는 조성물 (이하,「광배향막 형성용 조성물」이라고도 한다) 을 곡면 기판 상에 도포하고, 편광 (바람직하게는, 편광 UV) 을 조사함으로써 얻어진다. 광배향막 형성용 조성물에 포함되는 폴리머 등이, 중합성 액정 조성물 (A) 에 포함되는 중합성 액정 화합물이 갖는 중합성기와 동일한 반응성기 (예를 들어, (메트)아크릴로일기) 를 가지면, 광배향막과 편광자의 사이의 밀착력이 향상되는 경향이 있고, 곡면 형상의 편광판에 있어서 편광자의 들뜸이나 박리의 발생을 억제하는 데에 있어서 유리해질 수 있다.
광 반응성기란, 광조사함으로써 액정 배향능을 일으키는 기를 말한다. 구체적으로는, 광조사에 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 시프염기, 방향족 하이드라존 등의 구조를 갖는 기를 들 수 있다. N=N 결합을 갖는 광 반응성기로는, 아조벤젠기, 아조나프탈렌기, 방향족 복소 고리 아조기, 비스아조기, 포르마잔기, 및, 아족시 벤젠 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, 할로겐화알킬기 등의 치환기를 가지고 있어도 된다.
그 중에서도, 광 이량화 반응에 관여하는 광 반응성기가 바람직하고, 광배향에 필요한 편광 조사량이 비교적 적고, 또한, 열안정성이나 시간 경과적 안정성이 우수한 광배향막이 얻어지기 쉽다는 점에서, 신나모일기 및 칼콘기가 바람직하다. 광 반응성기를 갖는 폴리머 등으로는, 폴리머 측사슬의 말단부가 신남산 구조가 되는 신나모일기를 갖는 것이 특히 바람직하다.
광배향막을 형성하는 광 반응성기를 갖는 폴리머의 수평균 분자량은, 바람직하게는 20000 ∼ 100000 이며, 보다 바람직하게는 22000 이상이며, 더욱 바람직하게는 25000 이상이며, 또, 보다 바람직하게는 90000 이하, 더욱 바람직하게는 80000 이하이다. 광 반응성기를 갖는 폴리머의 수평균 분자량이 상기 범위 내이면, 광배향막에 인접하는 층과의 밀착성이 향상되기 쉽고, 곡면 기판과 편광자가 광배향막을 개재하여 밀착성 좋게 적층된 편광판을 얻을 수 있다. 광 반응성기를 갖는 폴리머의 수평균 분자량은, 광배향막 형성용 조성물에 사용하는 모노머의 양, 중합 개시제의 종류나 양 등에 의해 제어할 수 있다.
또한, 여기서 말하는「광 반응성기를 갖는 폴리머의 수평균 분자량」은, 실질적으로, 경화한 광배향막을 구성하고 있는 폴리머의 수평균 분자량에 상당하고, 겔 침투 크로마토그래피 등의 측정 기기를 사용하여, 경화한 광배향막 자체를 측정함으로써 산출할 수 있다.
광배향막 형성용 조성물을, 예를 들어, 곡면 기판 상에 도포함으로써 광배향 야기층을 형성할 수 있다. 그 조성물에 포함되는 용제로는, 편광자를 형성할 때에 사용할 수 있는 용제로서 앞서 예시한 용제와 동일한 것을 들 수 있고, 광 반응성기를 갖는 폴리머 등의 용해성에 따라 적절히 선택할 수 있다.
광배향막 형성용 조성물 중의 광 반응성기를 갖는 폴리머 등의 함유량은, 폴리머 등의 종류나 목적으로 하는 광배향막의 두께에 따라 적절히 조절할 수 있지만, 광배향막 형성용 조성물의 질량에 대해, 적어도 0.2 질량％ 로 하는 것이 바람직하고, 0.3 ∼ 10 질량％ 의 범위가 보다 바람직하다. 광배향막의 특성이 현저하게 손상되지 않는 범위에서, 광배향막 형성용 조성물은, 폴리비닐알코올이나 폴리이미드 등의 고분자 재료나 광 증감제를 포함하고 있어도 된다.
광배향막 형성용 조성물을 곡면 기판 상에 도포하는 방법, 및, 도포된 광배향막 형성용 조성물로부터 용제를 제거하는 방법으로는, 중합성 액정 조성물 (A) 을 광배향막 상에 도포하는 방법 및 형성된 도막으로부터 용제를 제거하는 방법과 동일한 방법을 들 수 있다.
편광의 조사는, 곡면 기판 상에 도포된 광배향막 형성용 조성물로부터 용제를 제거한 것에 직접 편광 UV 를 조사하는 형식이어도, 곡면 기판측으로부터 편광을 조사하고, 편광을 투과시켜 조사하는 형식이어도 된다. 또, 당해 편광은, 실질적으로 평행광이면 특히 바람직하다. 조사하는 편광의 파장은, 광 반응성기를 갖는 폴리머 등의 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. 이들 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, 편광 조사를 실시할 때에 마스킹을 실시하면, 액정 배향의 방향이 상이한 복수의 영역 (패턴) 을 형성할 수도 있다.
광배향막의 두께는, 바람직하게는 10 ∼ 5000 ㎚ 이며, 보다 바람직하게는 10 ∼ 1000 ㎚ 이며, 더욱 바람직하게는 30 ∼ 300 ㎚ 이다. 광배향막의 두께가 상기 범위이면, 편광자와의 계면 또는 곡면 기판과의 계면의 양호한 밀착성을 발현하면서, 배향 규제력을 발휘할 수 있고, 높은 배향 질서로 편광자를 형성할 수 있다.
본 발명의 편광판은, 본 발명의 효과에 영향을 미치지 않는 범위에 있어서, 곡면 기판, 광배향막 및 편광자 이외의 층을 포함하고 있어도 된다. 그러한 다른 층으로는, 예를 들어, 편광자를 보호하거나 보강하거나 하는 것 등을 목적으로 한 보호층, 하드 코트층, 프라이머층이나 점접착층 등을 들 수 있다.
본 발명의 편광판은, 예를 들어,
(a) 곡면 기판 상에 광배향막을 형성하는 공정,
(b) 광배향막 상에, 적어도 1 개의 중합성 액정 화합물과 이색성 색소를 포함하는 중합성 액정 조성물의 도막을 형성하는 공정, 및,
(c) 상기 중합성 액정 조성물에 포함되는 중합성 액정 화합물을 스멕틱 액정상으로 상전이시킨 후, 스멕틱 액정 상태를 유지한 채로 중합성 액정 화합물을 중합시킴으로써 편광자를 형성하는 공정
을 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다.
상기 공정 (a), (b) 및 (c) 는, 각각, 곡면 기판 상에 대한 광배향막의 형성 방법, 중합성 액정 조성물 (A) 의 도막의 형성 방법, 및, 중합성 액정 조성물 (A) 의 도막으로부터 편광자를 형성하는 방법으로서 앞서의 단락에 기재한 각 방법에 따라 실시할 수 있다.
본 발명은, 본 발명의 편광판과 1/4 파장판 기능을 갖는 위상차층을 포함하는 타원 편광판도 대상으로 한다.
본 발명의 타원 편광판에 있어서 위상차층은 코팅층인 것이 바람직하고, 적어도 1 종의 중합성 액정 화합물을 포함하는 중합성 액정 조성물의 경화물인 것이 보다 바람직하다. 위상차층이 코팅층이면, 곡면 형상의 위상차층에 있어서 주름이나 변형이 발생되기 어렵고, 높은 광학 특성을 발현할 수 있는 위상차층이 되기 쉽다.
본 발명에 있어서, 1/4 파장판 기능을 갖는 위상차층이란, 하기 식 (2) :
100 ㎚ ≤ Re (550) ≤ 170 ㎚
(2)
〔식 (2) 중, Re (λ) 는 파장 λ㎚ 에 있어서의 위상차층의 면내 위상차값을 나타낸다〕
를 만족하는 층을 의미한다. 상기 식 (2) 를 만족함으로써, λ/4 판으로서 기능하는 위상차층이 되어, 그 위상차층을 포함하는 타원 편광판을 유기 EL 표시 장치 등에 적용했을 경우의 정면 반사 색상을 향상시키는 효과 (착색을 억제시키는 효과) 가 높아지기 쉽다. 위상차층의 면내 위상차값의 더욱 바람직한 범위는, 130 ㎚ ≤ Re (550) ≤ 150 ㎚ 이다.
또, 위상차층이 하기 식 (3) 및 (4) :
Re (450) /Re (550) ≤ 1.00 (3)
1.00 ≤ Re (650) /Re (550) (4)
〔식 중, Re (λ) 는 파장 λ㎚ 에 있어서의 위상차층의 면내 위상차값을 나타낸다〕
를 만족하는 것이 바람직하다. 위상차층이 식 (3) 및 (4) 를 만족하는 경우, 당해 위상차층은, 단파장에서의 면내 위상차값이 장파장에서의 면내 위상차값보다 작아지는, 이른바 역파장 분산성을 나타낸다. 이와 같은 위상차층을 갖는 타원 편광판은, 유기 EL 표시 장치 등에 장착한 경우의 정면 색상이 우수한 경향이 있다. 역파장 분산성이 향상되고, 타원 편광판의 정면 방향의 반사 색상의 향상 효과를 보다 높일 수 있는 관점에서, Re (450) /Re (550) 는, 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) 는, 바람직하게는 1.01 이상, 보다 바람직하게는 1.02 이상이다.
상기 면내 위상차값은, 위상차층의 막두께 d 에 의해 조정할 수 있다. 면내 위상차값은, 식 Re (λ) = (nx (λ) - ny (λ)) × d (d 는 대상으로 하는 위상차층의 두께를 나타내고, nx 는, 그 위상차층이 형성하는 굴절률 타원체에 있어서, 위상차층의 평면에 평행한 방향의 파장 λ㎚ 에 있어서의 주굴절률을 나타내고, ny 는, 위상차층이 형성하는 굴절률 타원체에 있어서, 위상차층의 평면에 대해 평행이며, 또한, 상기 nx 의 방향에 대해 직교하는 방향의 파장 λ㎚ 에 있어서의 굴절률을 나타낸다) 에 의해 결정되는 점에서, 원하는 면내 위상차값 (Re (λ) : 파장 λ (㎚) 에 있어서의 위상차층의 면내 위상차값) 을 얻으려면, 3 차원 굴절률과 막두께 d 를 조정하면 된다.
본 발명에 있어서, 위상차층을 형성하기 위한 중합성 액정 화합물로는, 원하는 광학 특성에 따라, 위상차 필름의 분야에 있어서 종래 공지된 중합성 액정 화합물로부터 적절히 선택할 수 있다.
중합성 액정 화합물은, 중합성기를 갖는 액정 화합물이다. 중합성 액정 화합물로는, 일반적으로, 그 중합성 액정 화합물을 단독으로 특정 방향으로 배향한 상태로 중합함으로써 얻어지는 중합체 (경화물) 가, 정파장 분산성을 나타내는 중합성 액정 화합물과 역파장 분산성을 나타내는 중합성 액정 화합물을 들 수 있다. 본 발명에 있어서는, 어느 일방의 종류의 중합성 액정 화합물만을 사용해도 되고, 양방의 종류의 중합성 액정 화합물을 혼합하여 사용해도 된다.
본 발명에 있어서 위상차층을 형성할 수 있는 중합성 액정 화합물로는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2011-207765 에 기재되는 중합성 액정 화합물 등을 들 수 있다.
위상차층은, 중합성 액정 화합물, 용제, 필요에 따라 중합 개시제, 레벨링제 등의 첨가제 등을 포함하는 위상차층 형성용의 중합성 액정 조성물 (이하,「중합성 액정 조성물 (B)」이라고도 한다) 을, 기재 또는 배향막 상에 도포하고, 그 도막을 건조시키고, 또한, 중합성 액정 조성물 (B) 중의 중합성 액정 화합물을 배향시킨 후, 배향 상태를 유지한 채로 광조사 등에 의해 중합성 액정 화합물을 중합시킴으로써 얻을 수 있다.
중합성 액정 조성물 (B) 을 구성하는 용제, 중합 개시제 및 첨가제 등으로는, 편광자를 형성하는 중합성 액정 조성물 (A) 에 사용할 수 있는 용제, 중합 개시제 및 첨가제 등으로서 앞서 예시한 것과 동일한 것을 들 수 있다.
여러 가지의 곡면 형상에 대해, 원하는 배향 규제력을 정밀도 좋게 부여하기 쉬운 관점에서, 위상차층을 형성하기 위해서 사용하는 배향막은, 광배향막인 것이 바람직하다. 광배향막이나 그 광배향막 상에 위상차층을 형성하는 방법으로는, 편광자를 형성하기 위한 방법에 있어서 예시한 광배향막, 방법 및 조건 등과 동일한 것을 들 수 있고, 원하는 배향 규제력이나 위상차층의 구성 등에 따라 적절히 선택하면 된다.
위상차층의 두께는 적용되는 표시 장치 등에 따라 적절히 선택할 수 있지만, 밀착성 및 박막화 등의 관점에서, 바람직하게는 0.1 ∼ 5 ㎛, 보다 바람직하게는 0.2 ∼ 4 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.4 ∼ 3 ㎛ 이다.
본 발명의 타원 편광판은, 위상차층이 본 발명의 편광판 상에 배향막을 개재하여 직접 형성되어 이루어지거나, 곡면 기판 상에 배향막을 개재하여 형성된 위상차층 상에 광배향막을 개재하여 편광자가 형성되어 이루어지는 것이 바람직하다. 따로 따로 제작한 편광판과 위상차층을, 예를 들어 점접착층을 개재하여 첩합하는 것이 아니라, 곡면 형상의 편광판 상에 중합성 액정 조성물 (B) 을 도포하여 위상차층을 형성하거나, 또는, 위상차층을 형성한 곡면 기판 상에 중합성 액정 조성물 (A) 을 도포하여 편광자를 형성함으로써, 본 발명의 편광판과 위상차층을 적층할 때에, 곡면 형상의 적층면에 있어서의 주름이나 변형의 발생을 억제하여, 외관적 특성 및 광학 특성이 우수한 타원 편광판을 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명의 타원 편광판은, 바람직하게는 편광자와 위상차층의 사이에 점접착층을 포함하지 않는다.
본 발명의 편광자와 위상차층을 적층하는 경우, 위상차층의 지상축 (광축) 과 편광자의 흡수축을 실질적으로 45°가 되도록 적층하는 것이 바람직하다. 위상차층의 지상축 (광축) 과 편광자의 흡수축을 실질적으로 45°가 되도록 적층함으로써, 타원 편광판으로서의 기능을 얻을 수 있다. 또한, 실질적으로 45°란 통상 45 ± 5°의 범위이다.
본 발명의 편광판 및 타원 편광판은, 플렉시블 화상 표시 장치 등의 액정 표시 장치나 유기 EL 표시 장치 등의 각종 표시 장치, 선글래스, 렌즈 필터 등에 사용할 수 있다. 상기 각종 용도에 본 발명의 편광판 및/또는 타원 편광판을 사용하는 경우, 별도 제작한 본 발명의 편광판 및/또는 타원 편광판을 각종 물품에 장착해도 되고, 각종 물품을 구성하는 부재를 곡면 기판으로 하여 본 발명의 편광판 및/또는 타원 편광판을 제작함으로써 각종 물품의 일 구성 부재로서 장착해도 된다.
본 발명의 타원 편광판을 갖는 플렉시블 화상 표시 장치는, 윈도우와 터치 패널 터치 센서를 추가로 갖는 것이 바람직하다. 플렉시블 화상 표시 장치는, 예를 들어, 플렉시블 화상 표시 장치용 적층체와, 유기 EL 표시 패널로 이루어지고, 유기 EL 표시 패널에 대해 시인측에 플렉시블 화상 표시 장치용 적층체가 배치되고, 절곡 가능하게 구성되어 있다. 플렉시블 화상 표시 장치용 적층체로는, 상기 서술한 본 발명의 타원 편광판에 더해, 윈도우, 터치 패널 터치 센서 등이 포함될 수 있다. 그들의 적층 순서는 임의이지만, 시인측으로부터 윈도우, 타원 편광판, 터치 패널 터치 센서의 순, 또는, 윈도우, 터치 패널 터치 센서, 타원 편광판의 순으로 적층되어 있는 것이 바람직하다.
터치 패널 터치 센서의 시인측에 타원 편광판이 존재하면, 터치 패널 터치 센서의 패턴이 시인되기 어려워져 표시 화상의 시인성이 좋아지므로 바람직하다. 각각의 부재는 접착제, 점착제 등을 사용하여 적층할 수 있다. 또, 플렉시블 화상 표시 장치용 적층체는, 상기 윈도우, 타원 편광판, 터치 패널 터치 센서의 어느 층의 적어도 일면에 형성된 차광 패턴을 구비할 수 있다.
윈도우는, 플렉시블 화상 표시 장치의 시인측에 배치되고, 그 밖의 구성 요소를 외부로부터의 충격 또는 온습도 등의 환경 변화로부터 보호하는 역할을 담당하고 있다. 종래, 이와 같은 보호층으로는 유리가 사용되어 왔지만, 플렉시블 화상 표시 장치에 있어서의 윈도우는 유리처럼 리지드하고 딱딱한 것이 아니라, 플렉시블한 특성을 갖는다. 상기 윈도우는, 플렉시블한 투명 기재로 이루어지고, 적어도 일면에 하드 코트층을 포함하고 있어도 된다.
상기 투명 기재는, 70 ％ 이상의 가시광 선투과율을 갖는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 80 ％ 이상의 가시광 선투과율을 갖는다. 상기 투명 기재로서, 투명성이 있는 임의의 고분자 필름을 사용 가능하다. 그 중에서도, 투명성 및 내열성이 우수한 폴리아미드 필름, 폴리아미드이미드 필름 또는 폴리이미드 필름, 폴리에스테르계 필름, 올레핀계 필름, 아크릴 필름, 셀룰로오스계 필름이 바람직하다. 고분자 필름 중에, 실리카 등의 무기 입자, 유기 미립자, 고무 입자 등을 분산시키는 것도 바람직하다.
상기 투명 기재의 두께는, 바람직하게는 5 ∼ 200 ㎛, 보다 바람직하게는 20 ∼ 100 ㎛ 이다.
상기 윈도우를 구성하는 투명 기재의 적어도 일면에는 하드 코트층이 형성되어 있어도 된다. 하드 코트층의 두께는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 2 ∼ 100 ㎛ 여도 된다. 상기 하드 코트층의 두께가 상기 범위 내이면, 충분한 내충격성, 내찰상성 및 내굴곡성을 확보하기 쉽다.
상기 하드 코트층은, 활성 에너지선 혹은 열에너지를 조사하여 가교 구조를 형성하는 반응성 재료를 포함하는 하드 코트 형성용 조성물의 경화에 의해 형성할 수 있지만, 활성 에너지선 경화에 의한 것이 바람직하다. 활성 에너지선이란, 활성종을 발생하는 화합물을 분해하여 활성종을 발생시킬 수 있는 에너지선으로 정의된다. 활성 에너지선으로는, 가시광, 자외선, 적외선, X 선, α 선, β 선, γ 선 및 전자선 등을 들 수 있고, 자외선이 특히 바람직하다. 상기 하드 코트 형성용 조성물은, 통상, 라디칼 중합성 화합물 및 카티온 중합성 화합물의 적어도 1 종의 화합물, 그리고, 중합 개시제를 함유한다. 라디칼 중합성 화합물, 카티온 중합성 화합물 및 중합 개시제로는, 특별히 한정되지 않고, 종래 공지된 것을 들 수 있다. 상기 하드 코트 조성물은 추가로 용제 및 첨가제로 이루어지는 군에서 선택되는 1 개 이상을 더 포함할 수 있다. 상기 용제는, 상기 중합성 화합물이나 중합 개시제를 용해 또는 분산시킬 수 있는 것이면, 광학 필름의 분야에 있어서 하드 코트를 형성하기 위한 조성물의 용제로서 알려져 있는 것을 제한없이 사용할 수 있다. 상기 첨가제로는, 무기 입자, 레벨링제, 안정제, 계면 활성제, 대전 방지제, 윤활제, 방오제 등을 들 수 있다.
터치 패널 터치 센서는 입력 수단으로서 사용된다. 터치 패널 터치 센서로는, 저항막 방식, 표면 탄성파 방식, 적외선 방식, 전자 유도 방식, 정전 용량 방식 등 여러 가지 양식이 제안되어 있고, 어느 방식이나 상관없다. 그 중에서도 정전 용량 방식이 바람직하다. 정전 용량 방식 터치 패널 터치 센서는, 활성 영역 및 상기 활성 영역의 외곽부에 위치하는 비활성 영역으로 구분된다. 활성 영역은 표시 패널로 화면이 표시되는 영역 (표시부) 에 대응하는 영역으로서, 사용자의 터치가 감지되는 영역이고, 비활성 영역은 표시 장치로 화면이 표시되지 않는 영역 (비표시부) 에 대응하는 영역이다. 터치 패널 터치 센서는, 플렉시블한 특성을 갖는 기판과 ; 상기 기판의 활성 영역에 형성된 감지 패턴과 ; 상기 기판의 비활성 영역에 형성되어, 상기 감지 패턴과 패드부를 개재하여 외부의 구동 회로와 접속하기 위한 각 센싱 라인을 포함할 수 있다.
플렉시블한 특성을 갖는 기판, 감지 패턴 및 각 센싱 라인은, 특별히 제한되지 않고, 각각 당해 기술 분야에서 적용 가능한 재료를 선택할 수 있다.
플렉시블한 특성을 갖는 기판으로는, 예를 들어, 상기 윈도우의 투명 기판과 동일한 재료로 구성되는 기판을 사용할 수 있다. 터치 패널 터치 센서의 기판은, 인성이 2,000 ㎫ ％ 이상인 것이 터치 패널 터치 센서의 크랙 억제의 면에서 바람직하고, 인성이 2,000 ㎫ ％ ∼ 30,000 ㎫ ％ 인 것이 보다 바람직하다. 여기서, 인성은, 고분자 재료의 인장 실험을 통해 얻어지는 응력 (㎫) - 변형 (％) 곡선 (Stress-strain curve) 에서 파괴점까지의 곡선의 하부 면적으로서 정의된다.
상기 플렉시블 화상 표시 장치용 적층체를 형성하는 각 층 (윈도우, 타원 편광판, 터치 패널 터치 센서) 은 점접착제에 의해 형성할 수 있다. 점접착제로는, 수계 접착제, 유기 용제계, 무용제계 접착제, 고체 접착제, 용제 휘산형 접착제, 습기 경화형 접착제, 가열 경화형 접착제, 혐기 경화형, 활성 에너지선 경화형 접착제, 경화제 혼합형 접착제, 열용융형 접착제, 감압형 접착제 (점착제), 재습형접착제 등 범용으로 사용되고 있는 것을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 수계 용제 휘산형 접착제, 활성 에너지선 경화형 접착제, 점착제가 바람직하게 사용된다. 점접착제층의 두께는, 요구되는 접착력 등에 따라 적절히 조절할 수 있지만, 통상, 0.01 ㎛ ∼ 500 ㎛, 바람직하게는 0.1 ㎛ ∼ 300 ㎛ 이다. 상기 플렉시블 화상 표시 장치용 적층체에 점접착제층이 복수 존재하는 경우, 각 점접착제층을 구성하는 점접착제의 종류 및 두께는 동일해도 상이해도 된다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 실시예 및 비교예 중의「％」및「부」는, 특별히 기재하지 않는 한,「질량％」및「질량부」이다.
1. 실시예 1
(1) 배향막 형성용 조성물의 조제
하기 성분을 혼합하고, 얻어진 혼합물을 80 ℃ 에서 1 시간 교반함으로써, 광배향막 형성용 조성물을 얻었다.
·하기에 나타내는 광 반응성기를 갖는 폴리머 (수평균 분자량 약 28000) 2부
[화학식 15]
·용제 : o-자일렌 98 부
(2) 편광자 형성용 조성물의 조제
하기 성분을 혼합하고, 80 ℃ 에서 1 시간 교반함으로써, 편광자 형성용 조성물을 얻었다.
이색성 색소에는, 일본 공개특허공보 2013-101328호의 실시예에 기재되는, 하기 이색성 색소 (1), 이색성 색소 (2) 및 이색성 색소 (3) 을 사용하였다.
·식 (1-6) 으로 나타내는 중합성 액정 화합물 75 부
[화학식 16]
·식 (1-7) 로 나타내는 중합성 액정 화합물 25 부
[화학식 17]
·하기에 나타내는 이색성 색소 (1) 2.8 부
[화학식 18]
·하기에 나타내는 이색성 색소 (2) 2.8 부
[화학식 19]
·하기에 나타내는 이색성 색소 (3) 2.8 부
[화학식 20]
·중합 개시제 : 2-디메틸아미노-2-벤질-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온 (이르가큐어 369 ; 치바 스페셜티 케미컬사 제조) 6 부
·레벨링제 : 폴리아크릴레이트 화합물 (BYK-361N ; BYK-Chemie 사 제조) 1.2 부
·용제 : 시클로펜타논 250 부
(3) 편광판의 제조
유리제 오목형 렌즈 (옵토 시그마사 제조 SLB-30―50N) 의 표면에 코로나 처리 (AGF-B10, 카스가 전기 주식회사 제조) 를 실시한 기판을 곡면 기판으로서 사용하였다. 코로나 처리가 실시된 표면에, 스핀 코터를 사용하여 상기 광배향막 형성용 조성물을 도포한 후, 120 ℃ 로 설정한 건조 오븐에서 1 분간 건조시키고, 광배향막용 도막을 얻었다. 그 광배향막용 도막 상에 편광 UV 조사 장치 (SPOT CURE SP-7 ; 우시오전기 주식회사 제조) 를 사용하여, 렌즈에 대해 편광 UV 를, 50 mJ/㎠ (313 ㎚ 기준) 의 적산 광량으로 조사하여 광배향막을 형성하였다.
얻어진 광배향막 상에, 스핀 코터를 사용하여 상기 편광자 형성용 조성물을 도포한 후, 110 ℃ 로 설정한 건조 오븐에서 1 분간 건조시켰다. 그 후, 고압 수은 램프 (유니큐어 VB-15201BY-A, 우시오전기 주식회사 제조) 를 사용하여, 자외선을 조사 (질소 분위기하, 파장 : 365 ㎚, 파장 365 ㎚ 에 있어서의 적산 광량 : 1000 mJ/㎠) 함으로써, 중합성 액정 화합물 및 이색성 색소가 배향된 편광자를 형성하고, 곡면 기판/광배향막/편광자로 이루어지는 편광판을 얻었다.
얻어진 편광판에 대해, 일본 공개특허공보 2015-163935 호의 단락 [0321] 에 기재된 방법으로 별도 작성한 별도의 편광판 너머로 파라니콜, 크로스니콜이 되도록 나열하여 확인하고, 편광 성능을 가지고 있는 것을 확인하였다.
(4) 적층 상태의 평가
얻어진 편광판에 대해, 육안으로 적층 상태를 확인하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
○ : 주름, 도포 불균일이 관찰되지 않는다.
△ : 약간의 도포 불균일이 관찰된다.
× : 다수의 주름이 관찰된다.
2. 실시예 2
유리제 오목형 렌즈 (옵토 시그마사 제조 SLB-30―70N) 의 표면에 코로나 처리 (AGF-B10, 카스가 전기 주식회사 제조) 를 실시한 기판을 곡면 기판으로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 곡면 기판/광배향막/편광자로 이루어지는 편광판을 얻었다. 실시예 1 과 동일하게, 편광 성능을 가지고 있는 것을 확인하고, 적층 상태를 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
3. 실시예 3
유리제 오목형 렌즈 (옵토 시그마사 제조 SLB-30―100N) 의 표면에 코로나 처리 (AGF-B10, 카스가 전기 주식회사 제조) 를 실시한 기판을 곡면 기판으로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 곡면 기판/광배향막/편광자로 이루어지는 편광판을 얻었다. 실시예 1 과 동일하게, 편광 성능을 가지고 있는 것을 확인하고, 적층 상태를 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
4. 실시예 4
유리제 오목형 렌즈 (옵토 시그마사 제조 SLB-30―200N) 의 표면에 코로나 처리 (AGF-B10, 카스가 전기 주식회사 제조) 를 실시한 기판을 곡면 기판으로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 곡면 기판/광배향막/편광자로 이루어지는 편광판을 얻었다. 실시예 1 과 동일하게, 편광 성능을 가지고 있는 것을 확인하고, 적층 상태를 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
5. 실시예 5
유리제 볼록형 렌즈 (옵토 시그마사 제조 SLB-30―70P) 의 표면에 코로나 처리 (AGF-B10, 카스가 전기 주식회사 제조) 를 실시한 기판을 곡면 기판으로서 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 곡면 기판/광배향막/편광자로 이루어지는 편광판을 얻었다. 실시예 1 과 동일하게, 편광 성능을 가지고 있는 것을 확인하고, 적층 상태를 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
6. 실시예 6
유리제 볼록형 렌즈 (옵토 시그마사 제조 SLB-30―200P) 의 표면에 코로나 처리 (AGF-B10, 카스가 전기 주식회사 제조) 를 실시한 기판을 곡면 기판으로서 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여, 곡면 기판/광배향막/편광자로 이루어지는 편광판을 얻었다. 실시예 1 과 동일하게, 편광 성능을 가지고 있는 것을 확인하고, 적층 상태를 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
7. 비교예 1
(1) 요오드 PVA 형 편광판의 제조
두께 30 ㎛ 의 폴리비닐알코올 필름 (평균 중합도 약 2400, 비누화도 99.9 몰％ 이상) 을, 건식 연신에 의해 약 5 배로 1 축 연신하고, 나아가 긴장 상태를 유지한 채로, 40 ℃ 의 순수에 40 초간 침지하였다. 그 후, 요오드/요오드화칼륨/물의 질량비가 0.044/5.7/100 인 염색 수용액에 28 ℃ 에서 30 초간 침지하여 염색 처리를 실시하였다. 다음으로, 요오드화 칼륨/붕산/물의 질량비가 11.0/6.2/100 인 붕산 수용액에 70 ℃ 에서 120 초간 침지하였다. 이어서, 8 ℃ 의 순수로 15 초간 세정한 후, 300 N/m 의 장력으로 유지한 상태로, 60 ℃ 에서 50 초간, 이어서 75 ℃ 에서 20 초간 건조시켜, 폴리비닐알코올 필름에 요오드가 흡착 배향되어 있는 두께 12 ㎛ 의 편광자를 얻었다.
얻어진 편광자와 시클로올레핀 필름 (닛폰 제온 주식회사 제조 ZF14) 의 사이에 수계 접착제를 주입하고, 닙 롤로 첩합하였다. 얻어진 첩합물의 장력을 430 N/m 으로 유지하면서, 60 ℃ 에서 2 분간 건조시켜, 편면에 보호 필름으로서 시클로올레핀 필름을 갖는 요오드 PVA 형 편광자를 얻었다. 또한, 상기 수계 접착제는, 물 100 부에, 카르복실기 변성 폴리비닐알코올 (쿠라레포발 KL318 ; 주식회사 쿠라레 제조) 3 부와, 수용성 폴리아미드에폭시 수지 (스미레즈 레진 650 ; 스미카 켐텍스 주식회사 제조, 고형분 농도 30 ％ 의 수용액) 1.5 부를 첨가하여 조제하였다.
상기 요오드 PVA 형 편광판과 실시예 3 에서 사용한 곡면 기판을 린텍사 제조 점착제 (25 ㎛) 로 첩합한 것 이외에는 실시예 3 과 동일하게 하여, 곡면 기판/점착제층/요오드 PVA 형 편광자로 이루어지는 편광판을 얻었다. 실시예 1 과 동일하게, 편광 성능을 가지고 있는 것을 확인하고, 적층 상태를 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
8. 비교예 2
실시예 3 에서 사용한 곡면 기판 상에, 폴리비닐알코올 (폴리비닐알코올 1000 완전 비누화형, 와코 순약 공업 주식회사 제조) 의 2 질량％ 수용액 (배향막 형성용 조성물) 을 스핀 코트법에 의해 도포하고, 건조 후, 두께 100 ㎚ 의 도막을 형성하였다. 이어서, 얻어진 도막의 표면에, 하기 러빙 처리를 실시하여 배향막의 제작을 시도했지만, 곡면 기판의 형태로 인해 러빙 처리를 충분히 할 수 없었다. 또한, 러빙 처리는, 반자동 러빙 장치 (상품명 : LQ-008 형, 죠요 공학 주식회사 제조) 를 사용하여, 천 (상품명 : YA-20-RW, 요시카와 화공 주식회사 제조) 에 의해, 압입량 0.15 ㎜, 회전수 500 rpm, 16.7 ㎜/s 의 조건에서 실시하였다.
상기 러빙 처리에 의해 얻어진 러빙 배향막 상에, 실시예 1 과 동일하게 하여 편광자 형성용 조성물을 도포하고, 건조 및 중합을 실시하여, 곡면 기판/러빙 배향막/편광자로 이루어지는 편광판을 얻었다. 실시예 1 과 동일하게, 편광 성능을 확인한 결과, 편광 성능을 갖고 있지 않았다. 또, 적층 상태를 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.
Claims (11)
- 곡면 기판, 광배향막 및 편광자를 이 순서로 포함하는, 곡면 형상을 갖는 편광판으로서,
상기 편광자가 적어도 1 개의 중합성기를 갖는 중합성 액정 화합물과 이색성 색소를 포함하는 중합성 액정 조성물의 경화물로 구성되고,
상기 편광자가 적층되는 곡면 기판의 곡면의 면방향에 대해 그 편광자의 흡수축이 일방향을 향하도록 상기 중합성 액정 화합물이 배향되어 있는 편광판. - 제 1 항에 있어서,
곡면 형상이 삼차원 곡면 형상인, 편광판. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
곡면 형상이 렌즈상인, 편광판. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
식 (1) :
20 ㎜ ≤ R ≤ 300 ㎜ (1)
[식 (1) 중, R 은 편광판에 있어서 가장 곡률이 작은 부분의 곡률 반경을 나타낸다]
을 만족하는, 편광판. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
편광자가 추가로 레벨링제를 포함하는, 편광판. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
이색성 색소가 아조 색소인, 편광판. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
편광자가 X 선 해석 측정에 있어서 브래그 피크를 나타내는, 편광판. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 편광판과 1/4 파장판 기능을 갖는 위상차층을 포함하는 타원 편광판.
- (a) 곡면 기판 상에 광배향막을 형성하는 공정,
(b) 광배향막 상에, 적어도 1 개의 중합성 액정 화합물과 이색성 색소를 포함하는 중합성 액정 조성물의 도막을 형성하는 공정, 및,
(c) 상기 중합성 액정 조성물에 포함되는 중합성 액정 화합물을 스멕틱 액정상으로 상전이시킨 후, 스멕틱 액정 상태를 유지한 채로 중합성 액정 화합물을 중합시킴으로써 편광자를 형성하는 공정을 포함하고,
상기 편광자가 적층되는 곡면 기판의 곡면의 면방향에 대해 그 편광자의 흡수축이 일방향을 향하도록 상기 중합성 액정 화합물이 배향되어 있는, 곡면 형상을 갖는 편광판의 제조 방법. - 제 8 항에 기재된 타원 편광판을 갖는 플렉시블 화상 표시 장치.
- 제 10 항에 있어서,
윈도우와 터치 패널 터치 센서를 추가로 갖는, 플렉시블 화상 표시 장치.
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