KR20220156654A - 광학 적층체 - Google Patents

Abstract

〔과제〕 고강도의 자외선을 조사한 경우에도 광학 성능에 변화를 발생시키기 어렵고, 가혹한 환경하에 있어서도 성능 변화가 발생하기 어려운 높은 내구성을 갖는, 위상차층(1)을 포함하는 광학 적층체(11)를 제공하는 것.
〔해결 수단〕 적어도 1종의 중합성 액정 화합물을 포함하는 중합성 액정 조성물의 경화물로 구성되는 위상차 발현층을 포함하는 위상차층(1)과, 상기 위상차층(1)의 적어도 한쪽 면에 인접하는 가스 배리어층(2)을 포함하고, 상기 가스 배리어층(2)이 500 ㎤/(㎡·24 h·atm) 이하의 산소 가스 투과도를 갖는 광학 적층체(11).

Description

광학 적층체

본 발명은 광학 적층체, 특히, 위상차층과 상기 위상차층에 인접하는 가스 배리어층을 포함하는 광학 적층체에 관한 것이다.

플랫 패널 디스플레이(FPD)에 이용되는 위상차판으로서, 역파장 분산성을 나타내는 위상차판이 알려져 있다. 그러한 위상차판을 형성하는 중합성 액정 화합물은, 일반적으로 자외선 영역에 극대 흡수를 갖고 있고, 상기 중합성 액정 화합물로 형성되는 위상차판의 위상차값은 자외광으로부터 가시광 영역의 광 폭로에 기인하여 변화하기 쉬운 것이 알려져 있다.

위상차판에 있어서의 위상차값의 변화는, 상기 위상차판의 광학 성능 저하의 요인이 될 수 있기 때문에, 자외광 등에 폭로된 경우라도 위상차값의 변화를 발생시키기 어려운 위상차판의 개발이 이루어지고 있다.

예컨대, 특허문헌 1에는, 자외광에 폭로된 경우에 위상차값이 정방향으로 변화하는 중합성 액정 화합물과, 위상차값이 부방향으로 변화하는 중합성 액정 화합물을 포함하는 2종 이상의 중합성 액정 화합물을 포함하는 중합성 액정 조성물을 이용하여 위상차판을 제작함으로써, 위상차판 전체로서 위상차값 변화의 균형을 유지하는 기술이 개시되어 있다.

특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2019-003177호 공보

최근, 상기 특허문헌 1에 개시되는 바와 같이, 광 폭로에 대해 위상차값의 변화를 발생시키기 어려운 위상차판의 개발은 진행되고 있으나, 높은 내구성을 갖는 광학 적층체(위상차판)에 대한 강한 요망은 여전히 존재한다.

본 발명은 상기 요망에 대해, 특허문헌 1과는 상이한 신규의 해결 수단, 즉, 광 폭로에 대해 상대(相對)하는 위상차값 변화를 발생시키는 2종의 중합성 액정 화합물을 이용하지 않아도 상기 요망을 만족시킬 수 있는 수단을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이며, 고강도의 자외선을 조사한 경우에도 광학 성능에 변화를 발생시키기 어렵고, 가혹한 환경하에 있어서도 성능 변화가 발생하기 어려운 높은 내구성을 갖는, 위상차층을 포함하는 광학 적층체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 이하의 적합한 양태를 제공하는 것이다.

[1] 적어도 1종의 중합성 액정 화합물을 포함하는 중합성 액정 조성물의 경화물로 구성되는 위상차 발현층을 포함하는 위상차층과, 상기 위상차층의 적어도 한쪽 면에 인접하는 가스 배리어층을 포함하고,

상기 가스 배리어층이 500 ㎤/(㎡·24 h·atm) 이하의 산소 가스 투과도를 갖는, 광학 적층체.

[2] 가스 배리어층은 가교 구조를 갖는 폴리머를 포함하는, 상기 [1]에 기재된 광학 적층체.

[3] 가교 구조는 소수성 가교제에서 유래하는, 상기 [2]에 기재된 광학 적층체.

[4] 소수성 가교제가, 이소시아네이트계 가교제, 다가 알데히드계 가교제 및 금속 화합물계 가교제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 상기 [3]에 기재된 광학 적층체.

[5] 폴리머는 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는, 상기 [2]∼[4] 중 어느 하나에 기재된 광학 적층체.

[6] 상기 가스 배리어층이 위상차층의 양면에 인접하여 배치되는, 상기 [1]∼[5] 중 어느 하나에 기재된 광학 적층체.

[7] 상기 가스 배리어층이 위상차층의 두께 방향의 적어도 하나의 측면을 피복하는, 상기 [1]∼[6] 중 어느 하나에 기재된 광학 적층체.

[8] 편광자층을 더 포함하는, 상기 [1]∼[7] 중 어느 하나에 기재된 광학 적층체.

[9] 편광자층과 위상차층이, 위상차층에 인접하는 가스 배리어층만을 통해 적층되어 있는, 상기 [8]에 기재된 광학 적층체.

본 발명에 의하면, 고강도의 자외선을 조사한 경우에도 광학 성능에 변화를 발생시키기 어렵고, 가혹한 환경하에 있어서도 성능 변화가 발생하기 어려운 높은 내구성을 갖는, 위상차층을 포함하는 광학 적층체를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 광학 적층체의 층 구성의 일례를 도시한 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 광학 적층체의 층 구성의 일례를 도시한 개략 단면도이다.
도 3은 본 발명의 광학 적층체의 층 구성의 일례를 도시한 개략 단면도이다.
도 4는 본 발명의 광학 적층체의 층 구성의 일례를 도시한 개략 단면도이다.
도 5는 본 발명의 광학 적층체의 층 구성의 일례를 도시한 개략 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해, 상세히 설명한다. 또한, 본 발명의 범위는 여기서 설명하는 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 취지를 손상시키지 않는 범위에서 여러 가지 변경을 할 수 있다.

본 발명의 광학 적층체는, 위상차층과, 상기 위상차층의 적어도 한쪽 면에 인접하는 가스 배리어층을 포함한다. 이하, 본 발명의 광학 적층체의 층 구성의 일례를 도 1 및 2에 기초하여 설명하지만, 본 발명의 광학 적층체는 이들의 양태에 한정되는 것이 아니다.

도 1에 도시된 광학 적층체(11)는, 위상차층(1)과, 상기 위상차층(1)의 한쪽 면에 인접하는 가스 배리어층(2)을 포함한다. 이 광학 적층체(11)에 있어서 위상차층(1)은, 배향막(3)과, 상기 배향막(3) 상에 형성된 위상차 발현층(4)을 포함하고 있다.

또한, 본 명세서에 있어서 위상차층이란, 위상차 발현층이 배향막 상에 형성되어 있는 경우에는, 배향막과 상기 배향막 상에 형성된 위상차 발현층을 포함하는 구성을 말하고, 위상차 발현층이 배향막 없이 형성되어 있는 경우에는, 상기 위상차 발현층을 포함하는 구성을 말한다.

본 발명의 광학 적층체는, 위상차층과 가스 배리어층에 더하여, 화상 표시 장치 등에 편입될 수 있는 각종 기능을 갖는 다른 층을 포함하여 구성되어 있어도 좋다. 다른 층으로서는, 예컨대, (박리 가능한) 기재(基材), 편광자층, 보호층이나 하드 코트층 등의 경화 수지층, 점접착제층, 전면판 등을 들 수 있다. 도 1에 도시된 광학 적층체(11)에 있어서, 위상차층(1)은 박리 가능한 기재(5) 상에 형성되어 있고, 예컨대, 박리 가능한 기재(5)를 박리한 후, 위상차층(1)의 배향막(3)측에 제2 가스 배리어층(2)을 형성함으로써, 도 2에 도시된 바와 같은, 위상차층(1)의 양면에 가스 배리어층(2)을 갖는 광학 적층체(11)가 얻어진다. 또한, 예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 층 구성을 포함하는 적층체의 가스 배리어층(2)에 점착제층(6)을 통해 편광자층(7)을 적층함으로써, 위상차층(1)과 편광자층(7)을 포함하는 광학 적층체(11)(타원 편광판)가 얻어진다. 이들 광학 적층체는, 박리 가능한 기재(5)를 박리한 후, 예컨대, 점접착제층을 통해 위상차층(1)을 표시 소자 등에 접합함으로써 화상 표시 장치 등에 편입시킬 수 있다.

자외선 영역에 극대 흡수를 갖는 중합성 액정 화합물의 경화물로 형성되는 위상차판의 광 폭로에 기인하는 위상차값 저하의 한 원인은, 산소가 존재하는 환경하에서의 광 폭로에 의해 액정 경화물에서 과산화 라디칼이 생성되는 것에 있다고 생각된다. 예컨대, 광학 적층체를 구성하는 점접착제층은 일반적으로 높은 기체 투과도를 갖는 경우가 많기 때문에, 광학 적층체를 구성하는 층으로서 점착제층을 포함하는 경우, 기체 상태의 산소가 상기 점착제층으로부터 광학 적층체 내에 침입하기 쉽고, 광학 적층체 내에 침입한 산소의 위상차층으로의 확산이 일어나기 쉬워진다. 본 발명의 광학 적층체는, 위상차층의 적어도 한쪽 면에, 산소 가스 투과도가 낮은 가스 배리어층을 가짐으로써, 위상차층으로의 산소의 확산을 억제하는 효과가 우수한 적층체가 된다.

본 발명의 광학 적층체는, 위상차층의 적어도 한쪽 면에 인접하는 가스 배리어층을 포함하고, 상기 가스 배리어층은 500 ㎤/(㎡·24 h·atm) 이하의 산소 가스 투과도를 갖는다. 산소 가스 투과도가 상기 상한 이하인 가스 배리어층이 위상차층에 인접하여 존재함으로써, 예컨대, 광학 적층체를 구성하는 점착제층으로부터 침입한 산소의 위상차층 내로의 확산을 억제하는 효과가 얻어진다. 산소 가스의 보다 높은 확산 억제 효과를 얻는 관점에서, 위상차층에 인접하는 가스 배리어층의 산소 가스 투과도는, 바람직하게는 300 ㎤/(㎡·24 h·atm) 이하, 보다 바람직하게는 200 ㎤/(㎡·24 h·atm) 이하, 더욱 바람직하게는 150 ㎤/(㎡·24 h·atm) 이하, 특히 바람직하게는 100 ㎤/(㎡·24 h·atm) 이하이다. 산소 가스 투과도가 낮으면 낮을수록 산소 가스 확산 억제 효과가 우수하기 때문에, 본 발명에 있어서 상기 산소 가스 투과도의 하한은 특별히 한정되지 않고, 0 ㎤/(㎡·24 h·atm)이어도 좋다.

가스 배리어층의 산소 가스 투과도는, JIS K 7126-1에 준거한 차압식 기체 투과도 측정법에 의해 측정할 수 있다. 상세하게는, 후술하는 실시예에 기재된 방법에 따라 측정할 수 있다.

본 발명에 있어서 가스 배리어층은, 위상차층의 편면(片面)에만 형성되어 있어도 좋고, 양면에 인접하여 형성되어 있어도 좋다. 위상차층의 어느 면에 가스 배리어층을 배치할지는, 위상차층 및 가스 배리어층 이외의, 광학 적층체를 구성하는 다른 층의 종류나 그 배치에 따라 적절히 결정하면 되지만, 최종적인 광학 적층체에 있어서 점착제층이 존재하는 측의 위상차층의 면에 가스 배리어층이 존재하는 것이 바람직하다. 또한, 위상차층이 배향막과 위상차 발현층을 포함하는 경우에는, 위상차 발현층의 배향막과는 반대측의 면에 가스 배리어층이 존재하는 것이 바람직하다. 위상차층의 양면에 가스 배리어층이 존재하는 경우, 그 중 적어도 한쪽의 가스 배리어층의 산소 가스 투과도가 상기 상한 이하일 필요가 있고, 양면의 가스 배리어층의 산소 가스 투과도가 모두 상기 상한 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 일 양태에 있어서, 가스 배리어층이 위상차층의 두께 방향의 적어도 하나의 측면을 피복하고 있는 것이 바람직하다. 일반적인 광학 적층체는, 최종적으로 직사각형의 매엽(枚葉)형인 경우가 많고, 그러한 광학 적층체에 있어서 위상차층의 두께 방향으로는 4개의 측면이 존재한다. 본 발명에 있어서, 가스 배리어층이 위상차층의 두께 방향의 적어도 하나의 측면을 피복하고 있다란, 예컨대, 그러한 위상차층의 측면 중 적어도 하나가, 그 적어도 일부에 있어서 가스 배리어층으로 피복되어 있는 상태를 의미한다. 위상차층의 두께 방향의 측면이 가스 배리어층으로 덮여져 있음으로써, 위상차층이 외부 환경(외기)과 직접 접하는 영역을 적게 할 수 있어, 공기 중의 산소나 수분이 위상차층의 두께 방향의 측면을 통해 층 내에 침입하는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 광 폭로에 의해 위상차층의 위상차값의 저하를 효과적으로 억제하기 쉬워진다. 본 발명의 광학 적층체에 있어서는, 위상차층의 두께 방향의 적어도 하나의 측면의 전면(全面)이 가스 배리어층으로 피복되어 있는 것이 보다 바람직하고, 위상차층의 모든 측면의 전면이 가스 배리어층으로 피복되어 있는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에 있어서, 위상차층에 인접하여 배치되는 가스 배리어층의 두께는, 가스 배리어층을 구성하는 재료, 광학 적층체의 층 구성 등에 따라 적절히 결정할 수 있다. 가스 배리어층의 두께는, 충분한 가스 배리어성을 확보하는 관점에서, 바람직하게는 0.01 ㎛ 이상, 보다 바람직하게는 0.05 ㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 0.1 ㎛ 이상이다. 또한, 광학 적층체의 박형화, 간섭에 의한 색 불균일의 억제, 굴곡성의 부여의 관점에서, 바람직하게는 50 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 10 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 5 ㎛ 이하이다. 본 발명의 광학 적층체에 가스 배리어층이 복수 존재하는 경우, 이들 가스 배리어층의 두께는, 서로 동일해도 상이해도 좋으나, 복수의 가스 배리어층 모두가 상기 범위 내의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 가스 배리어층의 막 두께는, 막후계(膜厚計)에 의해 측정할 수 있다.

본 발명의 광학 적층체에 있어서 위상차층에 인접하여 배치되는 가스 배리어층은, 폴리머를 포함하는 층인 것이 바람직하다. 가스 배리어층을 구성할 수 있는 폴리머 재료로서는, 산소 가스 투과도가 500 ㎤/(㎡·24 h·atm) 이하가 되는 층을 얻을 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않고, 공지된 폴리머 재료를 이용할 수 있으나, 폴리머 재료로서 수지를 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서 가스 배리어층을 구성하는 수지는, 열가소성 수지 및 열경화성 수지의 어느 것이어도 좋고, 예컨대, 폴리비닐알코올계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리올레핀계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 아크릴계 수지, 에폭시계 수지 등을 들 수 있다. 이들은 1종만을 이용해도, 2종 이상을 조합하여 이용해도 좋다. 그 중에서도, 폴리머 재료로서, 폴리비닐알코올계 수지, 에폭시계 수지가 바람직하고, 산소 가스 투과도가 낮고, 위상차층에의 산소 가스의 침입 억제 효과가 우수한 가스 배리어층을 형성하기 쉬운 관점에서, 폴리비닐알코올계 수지가 보다 바람직하다.

본 발명의 일 양태에 있어서, 위상차층에 인접하여 배치되는 가스 배리어층은, 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 수지 조성물(이하, 「PVA계 수지 조성물」이라고도 함)로 형성된다.

본 명세서에 있어서, 폴리비닐알코올계 수지란, 비닐알코올 유래의 구성 단위를 50 질량% 이상 포함하는 수지를 말한다. 폴리비닐알코올계 수지란, 비닐알코올 유래의 구성 단위를 50 질량% 이상 포함하는 수지를 말한다. 폴리비닐알코올계 수지는, 비닐에스테르에서 유래하는 구조 단위를 갖는 폴리비닐에스테르계 수지를 비누화함으로써 얻을 수 있다. 폴리비닐에스테르계 수지를 구성하는 비닐에스테르로서, 예컨대, 아세트산비닐, 부티르산비닐, 프로피온산비닐 등을 들 수 있으나, 아세트산비닐이 바람직하다.

폴리비닐에스테르계 수지는, 아세트산비닐 등의 비닐에스테르의 단독 중합체여도 좋고, 또한, 상기 비닐에스테르와 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체여도 좋다. 비닐에스테르에 공중합될 수 있는 다른 단량체로서는, 예컨대, 불포화 카르복실산류, 불포화 술폰산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드류 등을 들 수 있다.

가스 배리어층에 이용하는 폴리비닐알코올계 수지는, 부분 비누화의 폴리비닐알코올계 수지여도, 완전 비누화의 폴리비닐알코올계 수지여도 좋다. 폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는, 특별히 한정되는 것은 아니며 적절히 결정하면 되지만, 일반적으로는 70 몰% 이상이고, 바람직하게는 80 몰% 이상, 보다 바람직하게는 85 몰% 이상, 더욱 바람직하게는 90 몰% 이상이다. 폴리비닐알코올계 수지의 비누화도가 상기 하한 이상이면, 얻어지는 가스 배리어층의 내수성이나 가스 배리어층과 인접하는 층의 밀착성이 향상되기 쉽다. 폴리비닐알코올계 수지의 비누화도의 상한은, 100 몰% 이하여도 좋고, 바람직하게는 99.95 몰% 이하이다. 또한, 폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는, JIS K6726에 기재되는 방법에 준거하여 측정할 수 있다.

폴리비닐에스테르계 수지를 비누화하는 방법은, 특별히 한정되지 않고, 종래 공지된 방법을 채용할 수 있으며, 예컨대, 알코올 등의 유기 용매 중에 있어서 촉매의 존재하, 비누화하는 방법 등을 들 수 있다.

가스 배리어층에 이용하는 폴리비닐알코올계 수지는, 호모 폴리머여도 공중합체여도 좋다. 폴리비닐알코올과의 공중합체를 구성하는 단량체의 종류를 선택함으로써, 산소 가스 투과 억제, 내수성이나 인접하는 층과의 밀착성 등의 각종 기능을 가스 배리어층에 부여할 수 있다. 폴리비닐알코올 공중합체로서는, 예컨대, 에틸렌-폴리비닐알코올 공중합체, 아크릴산, 메타크릴산메틸-폴리비닐알코올 등을 들 수 있다. 폴리비닐알코올 공중합체에 있어서의 비닐알코올 단위의 양은, 바람직하게는 80∼98 몰%, 보다 바람직하게는 85∼98 몰%이다.

폴리비닐알코올의 평균 중합도는, 바람직하게는 1000∼10000, 보다 바람직하게는 1000∼5000, 더욱 바람직하게는 1100∼3000이다. 여기서, 평균 중합도란, 수 평균 중합도를 말한다. 평균 중합도가 이 범위에 있으면, 상기 폴리비닐알코올을 포함하는 수용액 물성의 안정성, 얻어지는 경화막의 산소 가스 배리어성 및 내수성을 양립할 수 있다. 또한, 폴리비닐알코올의 평균 중합도는, JIS K6726의 기재에 준하여 측정한 평균 중합도를 의미한다.

가스 배리어층에 이용하는 폴리비닐알코올계 수지로서는, 변성된 것이 바람직하다. 변성 폴리비닐알코올계 수지로서는, 예컨대, 아세토아세틸기 변성된 폴리비닐알코올계 수지, 카르복실산 변성된 폴리비닐알코올계 수지, 카르보닐기 변성된 폴리비닐알코올계 수지, 술폰산 변성된 폴리비닐알코올계 수지, 히드라지드기 변성된 폴리비닐알코올계 수지, 티올기 변성된 폴리비닐알코올계 수지, 알킬기 변성된 폴리비닐알코올계 수지, 실릴기 변성된 폴리비닐알코올계 수지, 폴리에틸렌글리콜기 변성된 폴리비닐알코올계 수지, 에틸렌옥시드기 변성된 폴리비닐알코올계 수지, 우레탄 결합을 갖는 기로 변성된 폴리비닐알코올계 수지, 인산에스테르기로 변성된 폴리비닐알코올계 수지 등을 들 수 있다. 이러한 변성된 폴리비닐알코올계 수지를 이용하면, 후술하는 가교제에 의한 가교 반응의 선택지가 증가하여, 가교 반응성을 높이기 쉬워지고, 가스 배리어층의 내수성이나 가스 배리어층과 인접하는 층의 밀착성이 향상되기 때문에 바람직하다.

상기 폴리비닐알코올계 수지는, 단독으로 이용해도, 2종 이상을 조합하여 이용해도 좋다. 또한, 폴리비닐알코올계 수지로서, 시판품을 이용해도 좋다.

본 발명에 있어서 가스 배리어층은, 가교 구조를 갖는 폴리머를 포함하는 것이 바람직하다. 가교 구조를 갖는 폴리머를 포함함으로써, 가스 배리어층이 치밀한 구조가 되어, 산소 가스 투과 억제 효과가 향상되기 쉬워지고, 가스 배리어층과 이것에 인접하는 층의 밀착성이 향상되기 쉬워진다.

가스 배리어층이 PVA계 수지 조성물로 형성되는 경우, 폴리비닐알코올계 폴리머에 가교 구조를 도입하기 위해서 사용할 수 있는 가교제로서는, 폴리비닐알코올계 수지에 있어서의 가교제로서 공지된 화합물을 이용할 수 있다. 그러한 가교제로서는, 예컨대, 글리옥실산염 등의 이온 결합성 가교제나 에폭시계 가교제 등의 수용성 첨가제나 가교제, 이소시아네이트계 가교제, 글리옥살이나 글리옥살 유도체 등의 다가 알데히드계 가교제, 염화지르코늄계 또는 티탄락테이트계 등의 금속 화합물계 가교제 등의 소수성 가교제를 들 수 있다. 그 중에서도, 가스 배리어층에, 인접하는 층과의 높은 밀착성에 더하여 우수한 내수성을 부여할 수 있는 관점에서, 가스 배리어층을 구성하는 폴리머에 있어서의 가교 구조가 소수성 가교제에서 유래하는 것이 바람직하고, 이소시아네이트계 가교제, 다가 알데히드계 가교제 및 금속 화합물계 가교제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 가교제에서 유래하는 것이 보다 바람직하다. 가교제는, 단독으로 이용해도, 2종 이상을 조합하여 이용해도 좋다.

가교제로서 시판품을 이용할 수 있다. 수용성의 가교제로서는, 예컨대, 「Safelink SPM-01」(미츠비시 케미컬 가부시키가이샤 제조), 「Sumirez Resin650」(다오카 가가쿠 고교 가부시키가이샤 제조) 등을 들 수 있다. 또한, 소수성의 가교제로서는, 예컨대, 「바녹 DNW-5000」(DIC 가부시키가이샤 제조), 「오르가틱스 ZB-400」(마츠모토 파인 케미컬 가부시키가이샤 제조), 「오르가틱스 TC-310」(마츠모토 파인 케미컬 가부시키가이샤 제조) 등을 들 수 있다.

본 발명에 있어서, 가스 배리어층을 구성하는 폴리머에 가교 구조를 도입하기 위해서 가교제를 사용하는 경우, 그 첨가량은 이용하는 가교제의 종류 등에 따라 적절히 결정하면 된다. PVA계 수지 조성물에 있어서의 가교제의 함유량은, 폴리비닐알코올계 수지 100 질량부에 대해, 통상 0.1∼100 질량부이고, 바람직하게는 1∼50 질량부, 보다 바람직하게는 10∼30 질량부이다. 가교제의 함유량이 상기 범위이면, 가스 배리어층이 치밀하게 되어, 산소 가스 투과 억제 효과가 향상되기 쉽고, 또한, 가스 배리어층과 이것에 인접하는 층의 밀착성이 향상되기 쉬워진다. 또한, 소수성 가교제를 이용하는 경우에는 얻어지는 가스 배리어층에 충분히 높은 내수성을 부여할 수 있다.

가스 배리어층을 형성할 수 있는 PVA계 수지 조성물은, 통상, 폴리비닐알코올계 수지를 용매에 용해시킨 용액으로서 조제된다. PVA계 수지 조성물에 있어서의 용매로서는, 물, 알코올, 물과 알코올의 혼합물 등을 들 수 있고, 물이 바람직하다. 예컨대, 상기 가스 배리어층을 형성하는 면에 PVA계 수지 조성물을 도공하고, 그 도막을 건조시켜 경화시킴으로써 가스 배리어층을 얻을 수 있다.

폴리비닐알코올계 수지나 가교제에 용매를 첨가함으로써 얻어지는 PVA계 수지의 고형분 농도는, 바람직하게는 2∼50 질량%, 보다 바람직하게는 5∼30 질량%, 더욱 바람직하게 5∼15 질량%이다. PVA계 수지 조성물의 고형분 농도가 상기 범위 내이면 상기 조성물의 점도가 낮아지기 때문에, 도공성이나 취급성이 양호해진다. 또한, 여기서 말하는 「고형분」이란, PVA계 수지 조성물로부터 물 등의 용매를 제외한 성분을 말한다.

PVA계 수지 조성물은, 폴리비닐알코올계 수지, 가교제 및 물 등의 용매에 더하여, 첨가제 등의 다른 성분을 포함하고 있어도 좋다. 그러한 다른 성분으로서는, 예컨대, 방부제, 레벨링제 등을 들 수 있다. 가스 배리어층 형성용 조성물이 첨가제 등의 다른 성분을 포함하는 경우, 그 양은, 가스 배리어층 형성용 조성물의 고형분에 기초하여, 바람직하게는 10 질량% 이하, 보다 바람직하게는 5 질량% 이하이다.

PVA계 수지 조성물의 도막을 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 예컨대, 스핀 코팅법, 익스트루전법, 그라비아 코팅법, 다이 코팅법, 바 코팅법, 어플리케이터법 등의 도포법, 플렉소법 등의 인쇄법 등의 공지된 방법을 들 수 있다.

PVA계 수지 조성물의 도막으로부터 가스 배리어층을 형성하기 위한 건조 온도나 시간 등은 특별히 한정되지 않고, 이용하는 가스 배리어층 형성용 조성물의 조성 등에 따라 적절히 결정하면 된다. 건조 처리는, 예컨대, 열풍을 내뿜는 것 등에 의해 행할 수 있고, 그 온도는, 통상 40∼100℃, 바람직하게는 60∼100℃의 범위 내이다. 또한, 건조 시간은 통상, 10∼600초이다.

본 발명의 다른 일 양태에 있어서, 위상차층에 인접하여 배치되는 가스 배리어층은, 활성 에너지선 경화성 수지를 포함하는 경화성 조성물(이하, 「가스 배리어층 형성용 경화성 조성물」이라고도 함)로 형성된다.

가스 배리어층 형성용 경화성 조성물로서는, 에폭시계 화합물과 양이온 중합 개시제를 함유하는 양이온 중합성의 경화성 조성물, 아크릴계 경화 성분과 라디칼 중합 개시제를 함유하는 라디칼 중합성의 경화성 조성물, 에폭시계 화합물 등의 양이온 중합성의 경화 성분 및 아크릴계 화합물 등의 라디칼 중합성의 경화 성분의 양자를 포함하고, 또한 양이온 중합 개시제 및 라디칼 중합 개시제를 포함하는 경화성 조성물, 및 중합 개시제를 포함하지 않고 전자 빔을 조사함으로써 경화되는 경화성 조성물 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 산소 가스 투과성이 낮은 것에 기인하는 고강도 자외선에 대한 내구성과, 내수성의 관점에서, 가스 배리어층이 에폭시계 수지를 포함하는 층인 것이 바람직하고, 에폭시계 화합물을 포함하는 양이온 중합성 에폭시계 화합물 함유의 경화성 조성물로 형성되는 것이 바람직하다.

적합하게 사용할 수 있는 에폭시계 화합물로서는, 방향족 폴리올의 방향환에 수소화 반응을 행하여 얻어지는 지환식 폴리올에, 에피클로로히드린을 반응시킴으로써 얻어지는 수소화 에폭시계 화합물(지환식 고리를 갖는 폴리올의 글리시딜에테르); 지방족 다가 알코올 또는 그 알킬렌옥사이드 부가물의 폴리글리시딜에테르 등의 지방족 에폭시계 화합물; 지환식 고리에 결합한 에폭시기를 분자 내에 1개 이상 갖는 에폭시계 화합물인 지환식 에폭시계 화합물 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 이용해도, 2종 이상을 조합하여 이용해도 좋다.

가스 배리어층 형성용 경화성 조성물은 무용제여도 좋고, 유효 성분이 용제로 희석되어 있어도 좋다. 유효 성분이 용제로 희석되어 있는 경우의 용제로서는, 예컨대, 톨루엔, 크실렌, 메틸에틸케톤, 염화메틸렌 등의 휘발성 용제를 들 수 있다. 용제로 희석되어 있는 경우의 유효 성분의 희석 배율은, 바람직하게는 2∼40배, 보다 바람직하게는 10∼30배이다. 또한, 본 명세서에 있어서 상기 「유효 성분」이란, 가스 배리어층 형성용 경화성 조성물의 고형분, 즉, 가스 배리어층 형성용 경화성 조성물로부터 용제 등의 휘발성 성분을 제외한 모든 성분을 의미한다.

가스 배리어층 형성용 경화성 조성물의 유효 성분 중의 에폭시계 화합물의 함유량은, 바람직하게는 70∼99 질량%, 보다 바람직하게는 90∼95 질량%이다.

가스 배리어층 형성용 경화성 조성물이, 양이온계 에폭시계 화합물을 경화성 성분으로서 포함하는 경우, 광양이온 중합 개시제를 함유하는 것이 바람직하다. 광양이온 중합 개시제로서는, 예컨대, 방향족 디아조늄염; 방향족 요오도늄염이나 방향족 술포늄염 등의 오늄염; 철-알렌 착체 등을 들 수 있다.

가스 배리어층 형성용 경화성 조성물에 있어서의 광양이온 중합 개시제의 함유량은, 양이온계 에폭시계 화합물 100 질량부에 대해, 바람직하게는 0.1∼30 질량부, 보다 바람직하게는 1∼10 질량부이다.

가스 배리어층 형성용 경화성 조성물은, 필요에 따라, 옥세탄, 폴리올 등의 양이온 중합 촉진제, 광증감제, 이온 트랩제, 산화 방지제, 연쇄 이동제, 점착 부여제, 열가소성 수지, 충전제, 유동 조정제, 가소제, 소포제, 대전 방지제, 레벨링제, 및/또는 용매 등의 첨가제를 함유할 수 있다.

가스 배리어층 형성용 경화성 조성물을, 가스 배리어층을 형성하는 면에 도공한 후, 활성 에너지선을 조사하여 경화함으로써, 가스 배리어층을 형성할 수 있다. 가스 배리어층 형성용 경화성 조성물의 도포 방법으로서는, PVA계 수지 조성물의 도포 방법과 동일한 방법을 채용할 수 있다.

활성 에너지선의 광원으로서는, 예컨대, 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, 블랙라이트 램프, 마이크로웨이브 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 0.1초∼10분이고, 바람직하게는 1초∼5분, 보다 바람직하게는 5초∼3분, 더욱 바람직하게는 10초∼1분이다. 이러한 자외선 조사 강도로 1회 또는 복수 회 조사하면, 그 적산 광량은, 10∼3,000 mJ/㎠, 바람직하게는 50∼2,000 mJ/㎠, 보다 바람직하게는 100∼1,000 mJ/㎠이다.

본 발명에 있어서, 가스 배리어층이 위상차층의 두께 방향의 적어도 하나의 측면을 피복하고 있는 경우, 예컨대, 가스 배리어층으로 피복되는 위상차층을, 가스 배리어층을 형성하기 위한 조성물(용액) 중에 침지하는, 위상차층의 측면이 이형용 필름의 측면에 덮여지는 형태로, 위상차층과 이형용 필름을 가스 배리어를 형성하기 위한 조성물(용액)을 통해 접착하는 등의 방법에 의해, 위상차층의 두께 방향의 측면을 가스 배리어층으로 피복할 수 있다.

본 발명의 광학 적층체에 있어서 위상차층은, 적어도 1종의 중합성 액정 화합물을 포함하는 중합성 액정 조성물(이하, 「중합성 액정 조성물」이라고도 함)의 경화물을 포함하는 위상차 발현층을 포함한다. 위상차 발현층을 형성하는 중합성 액정 화합물로서는, 원하는 광학 특성에 따라, 위상차 필름의 분야에 있어서 종래 공지된 중합성 액정 화합물에서 적절히 선택할 수 있다.

중합성 액정 화합물은, 중합성 기를 갖는 액정 화합물이다. 중합성 액정 화합물로서는, 일반적으로, 상기 중합성 액정 화합물을 단독으로 특정 방향으로 배향한 상태에서 중합함으로써 얻어지는 중합체(경화물)가, 정파장 분산성을 나타내는 중합성 액정 화합물과 역파장 분산성을 나타내는 중합성 액정 화합물을 들 수 있다. 본 발명에 있어서는, 어느 한쪽 종류의 중합성 액정 화합물만을 사용해도 좋고, 양쪽 종류의 중합성 액정 화합물을 혼합하여 이용해도 좋다.

본 발명의 광학 적층체는, 산소 가스 투과도가 낮은 가스 배리어층을 위상차층에 인접하여 배치함으로써, 위상차층 내로 확산되는 산소 가스의 양을 저감하는 효과가 우수하다. 이 때문에, 일반적으로, 자외선 영역에 극대 흡수를 갖는 경우가 많고, 산소가 존재하는 환경하에서 광 폭로됨으로써 과산화 라디칼을 생성하기 쉬운 중합성 액정 화합물로 형성되는 위상차 발현층을 포함하는 경우에, 본 발명의 효과를 보다 현저히 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명의 광학 적층체를 구성하는 위상차 발현층은, 이른바 역파장 분산성을 나타내는 중합성 액정 화합물을 포함하는 중합성 액정 조성물의 경화물인 것이 바람직하다.

중합성 기란, 중합 반응에 관여할 수 있는 기를 말한다. 본 발명에 있어서 위상차층을 형성하는 중합성 액정 화합물이 갖는 중합성 기는, 바람직하게는 광중합성 기이다. 광중합성 기란, 중합성 기로서, 광중합 개시제로부터 발생한 반응 활성종, 예컨대 활성 라디칼이나 산 등에 의해 중합 반응에 관여할 수 있는 기를 말한다. 광중합성 기로서는, 예컨대 비닐기, 비닐옥시기, 1-클로로비닐기, 이소프로페닐기, 4-비닐페닐기, (메트)아크릴로일기, 옥시라닐기, 옥세타닐기를 들 수 있다. 그 중에서도, (메트)아크릴로일기, 비닐옥시기, 옥시라닐기 및 옥세타닐기가 바람직하고, 아크릴로일기가 보다 바람직하다. 중합성 액정 화합물이 나타내는 액정성은 서모트로픽성 액정이어도 좋고, 리오트로픽성 액정이어도 좋으나, 치밀한 막 두께 제어가 가능한 점에서 서모트로픽성 액정이 바람직하다. 또한, 서모트로픽성 액정에 있어서의 상 질서 구조로서는 네마틱 액정이어도 스멕틱 액정이어도 디스코틱 액정이어도 좋다. 중합성 액정 화합물은 단독 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.

이른바 T자형 또는 H형의 분자 구조를 갖는 중합성 액정 화합물은, 중합하여 경화시켰을 때에 역파장 분산성을 발현하기 쉽고, T자형의 분자 구조를 갖는 중합성 액정 화합물은 보다 강한 역파장 분산성을 발현하는 경향이 있다.

역파장 분산성이란, 단파장에서의 면내 위상차값 쪽이 장파장에서의 면내 위상차값보다 커지는 광학 특성이다. 본 발명에 있어서 역파장 분산성을 나타내는 중합성 액정 화합물이란, 구체적으로는, 중합성 액정 화합물의 배향 상태의 중합체가, 하기 식:

Re(450)<Re(550)<Re(650)

〔Re(λ)는 파장 λ에서의 위상차판의 정면 리타데이션을 나타냄〕

을 만족시키는 화합물을 의미한다.

또한, 본 발명에 있어서 역파장 분산성을 나타내는 중합성 액정 화합물은, 중합성 액정 화합물의 배향 상태의 중합체가 하기 식 (Ⅰ) 및 (Ⅱ)를 만족시키는 것이 바람직하다.

Re(450)/Re(550)≤1.0 (Ⅰ)

1.0≤Re(650)/Re(550) (Ⅱ)

〔식 중, Re(λ)는 상기와 동일한 의미를 나타낸다.〕

역파장 분산성을 나타내는 중합성 액정 화합물로서는, 하기 (A)∼(D)의 특징을 갖는 화합물인 것이 바람직하다.

(A) 네마틱상(相) 또는 스멕틱상을 형성할 수 있는 화합물이다.

(B) 상기 중합성 액정 화합물의 장축 방향(a) 상에 π 전자를 갖는다.

(C) 장축 방향(a)에 대해 교차하는 방향〔교차 방향(b)〕 상에 π 전자를 갖는다.

(D) 장축 방향(a)에 존재하는 π 전자의 합계를 N(πa), 장축 방향에 존재하는 분자량의 합계를 N(Aa)로 하여 하기 식 (ⅰ)로 정의되는 중합성 액정 화합물의 장축 방향(a)의 π 전자 밀도:

D(πa)=N(πa)/N(Aa) (ⅰ)

와, 교차 방향(b)에 존재하는 π 전자의 합계를 N(πb), 교차 방향(b)에 존재하는 분자량의 합계를 N(Ab)로 하여 하기 식 (ⅱ)로 정의되는 중합성 액정 화합물의 교차 방향(b)의 π 전자 밀도:

D(πb)=N(πb)/N(Ab) (ⅱ)

가, 식 (ⅲ)

0≤〔D(πa)/D(πb)〕<1 (ⅲ)

의 관계에 있다〔즉, 교차 방향(b)의 π 전자 밀도가, 장축 방향(a)의 π 전자 밀도보다 크다〕. 상기 기재와 같이 장축 및 그에 대해 교차 방향 상에 π 전자를 갖는 중합성 액정 화합물은, 일반적으로 T자 구조가 되기 쉽다.

상기 (A)∼(D)의 특징에 있어서, 장축 방향(a) 및 π 전자수 N은 이하와 같이 정의된다.

·장축 방향(a)은, 예컨대 봉상(棒狀) 구조를 갖는 화합물이면, 그 봉상의 장축 방향이다.

·장축 방향(a) 상에 존재하는 π 전자수 N(πa)에는, 중합 반응에 의해 소실되는 π 전자는 포함하지 않는다.

·장축 방향(a) 상에 존재하는 π 전자수 N(πa)에는, 장축 상의 π 전자 및 이것과 공액하는 π 전자의 합계수이며, 예컨대 장축 방향(a) 상에 존재하는 고리로서, 휘켈 규칙을 만족시키는 고리에 존재하는 π 전자의 수가 포함된다.

·교차 방향(b)에 존재하는 π 전자수 N(πb)에는, 중합 반응에 의해 소실되는 π 전자는 포함하지 않는다.

상기를 만족시키는 중합성 액정 화합물은, 장축 방향으로 메소겐 구조를 갖고 있다. 이 메소겐 구조에 의해, 액정상(네마틱상, 스멕틱상)을 발현한다.

상기 (A)∼(D)를 만족시키는 중합성 액정 화합물을, 상전이 온도 이상으로 가열함으로써, 네마틱상이나 스멕틱상을 형성하는 것이 가능하다. 이 중합성 액정 화합물이 배향되어 형성된 네마틱상 또는 스멕틱상에서는 통상, 중합성 액정 화합물의 장축 방향이 서로 평행이 되도록 배향되어 있고, 이 장축 방향이 네마틱상 또는 스멕틱상의 배향 방향이 된다. 이러한 중합성 액정 화합물을 막형으로 하고, 네마틱상 또는 스멕틱상의 상태에서 중합시키면, 장축 방향(a)으로 배향된 상태에서 중합한 중합체를 포함하는 중합체막을 형성할 수 있다. 이 중합체막은, 장축 방향(a) 상의 π 전자와 교차 방향(b) 상의 π 전자에 의해 자외선을 흡수한다. 여기서, 교차 방향(b) 상의 π 전자에 의해 흡수되는 자외선의 흡수 극대 파장을 λbmax로 한다. λbmax는 통상 300 ㎚∼400 ㎚이다. π 전자의 밀도는, 상기 식 (ⅲ)을 만족하고 있고, 교차 방향(b)의 π 전자 밀도가 장축 방향(a)의 π 전자 밀도보다 크기 때문에, 교차 방향(b)으로 진동면을 갖는 직선 편광 자외선(파장은 λbmax)의 흡수가, 장축 방향(a)으로 진동면을 갖는 직선 편광 자외선(파장은 λbmax)의 흡수보다 큰 중합체막이 된다. 그 비(직선 편광 자외선의 교차 방향(b)의 흡광도/장축 방향(a)의 흡광도의 비)는, 예컨대 1.0 초과, 바람직하게는 1.2 이상, 통상 30 이하이고, 예컨대 10 이하이다.

상기 특징을 갖는 중합성 액정 화합물은, 일반적으로, 일방향으로 배향된 상태에서 중합시켰을 때에 그 중합체의 복굴절률이 역파장 분산성을 나타내는 것인 경우가 많다. 이러한 중합성 액정 화합물로서, 구체적으로는, 예컨대 하기 식 (1):

로 표시되는 중합성 액정 화합물(1)(이하, 「중합성 액정 화합물(1)」이라고도 함)을 들 수 있다. 중합성 액정 화합물이 상기 식 (1)로 표시되는 구조를 갖는 화합물이면, 역파장 분산성을 나타내고, 넓은 파장 영역에 있어서 똑같은 편광 변환이 가능하며, 표시 장치에 이용한 경우에 양호한 표시 특성을 부여할 수 있는 중합성 액정 조성물을 얻을 수 있다.

식 (1) 중, Ar^a는, 치환기를 갖고 있어도 좋은 2가의 방향족 기이다.

L^1a, L^2a, B^1a 및 B^2a는 각각 독립적으로, 단결합 또는 2가의 연결기로서, 탄소수 1∼4의 알킬렌기, -COO-, -OCO-, -O-, -S-, -ROR-, -RCOOR-, -ROCOR-, ROC=OOR-, -N=N-, -CR'=CR'-, 또는 -C≡C-이다. 여기서, 상기 R은 각각 독립적으로, 단결합 혹은 탄소수 1∼4의 알킬렌기를 나타내고, R'는 각각 독립적으로, 탄소수 1∼4의 알킬기 또는 수소 원자를 나타낸다.

G^1a 및 G^2a는 각각 독립적으로, 2가의 방향족 기 또는 2가의 지환식 탄화수소기를 나타내고, 상기 지환식 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는, 할로겐 원자, 탄소수 1∼4의 알킬기, 탄소수 1∼4의 플루오로알킬기, 탄소수 1∼4의 알콕시기, 시아노기 또는 니트로기로 치환되어 있어도 좋으며, 상기 2가의 방향족 기 또는 2가의 지환식 탄화수소기를 구성하는 탄소 원자는, 산소 원자, 황 원자 또는 질소 원자로 치환되어 있어도 좋다.

E^1a 및 E^2a는 각각 독립적으로, 탄소수 1∼17의 알칸디일기를 나타낸다. 여기서, 상기 알칸디일기에 포함되는 수소 원자는, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 좋고, 상기 알칸디일기에 포함되는 -CH₂-는, -O-, -S-, -Si-로 치환되어 있어도 좋다.

P^1a 및 P^2a는 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 중합성 기를 나타내고, P^1a 및 P^2a 중 적어도 하나는 중합성 기이다.

k^a 및 l^a는, 각각 독립적으로 0∼3의 정수를 나타내고, 1≤k^a+l^a의 관계를 만족시킨다. 여기서, 2≤k^a+l^a인 경우, B^1a 및 B^2a, G^1a 및 G^2a는, 각각 서로 동일해도 좋고, 상이해도 좋다.

L^1a 및 L^2a는 각각 독립적으로, 바람직하게는, 단결합, 탄소수 1∼4의 알킬렌기, -O-, -S-, -ROR-, -RCOOR-, -ROCOR-, -ROC=OOR-, -N=N-, -CR'=CR'-, 또는 -C≡C-이다. 여기서, R은 각각 독립적으로 단결합 또는 탄소수 1∼4의 알킬렌기를 나타내고, R'는 각각 독립적으로 탄소수 1∼4의 알킬기 또는 수소 원자를 나타낸다. L^1a 및 L^2a는 각각 독립적으로, 보다 바람직하게는 단결합, -OR''-, -CH₂-, -CH₂CH₂-, -COOR''-, 또는 -OCOR''-이다. 여기서, R''는 각각 독립적으로 단결합, -CH₂-, -CH₂CH₂- 중 어느 하나를 나타낸다. L^1a 및 L^2a는 각각 독립적으로, 더욱 바람직하게는 단결합, -O-, -CH₂CH₂-, -COO-, -COOCH₂CH₂- 또는 -OCO-이다. 식 (1) 중, L^1a 및 L^2a는 서로 동일해도 상이해도 좋으나, 중합성 액정 화합물의 제조가 용이해지고, 제조 비용을 억제할 수 있는 관점에서, L^1a와 L^2a가 서로 동일한 것이 바람직하다. 또한, L^1a와 L^2a가 서로 동일하다란, Ar^a를 중심으로 하여 본 경우의 L^1a와 L^2a의 구조가 서로 동일한 것을 의미한다. 이하, B^1a와 B^2a, G^1a와 G^2a, E^1a와 E^2a, P^1a와 P^2a에 있어서의 관계에 대해서도 마찬가지이다.

B^1a 및 B^2a는 각각 독립적으로, 바람직하게는, 단결합, 탄소수 1∼4의 알킬렌기, -O-, -S-, -ROR-, -RCOOR-, -ROCOR-, 또는 -ROC=OOR-이다. 여기서, R은 각각 독립적으로 단결합, 또는 탄소수 1∼4의 알킬렌기를 나타낸다. B^1a 및 B^2a는 각각 독립적으로, 보다 바람직하게는 단결합, -OR''-, -CH₂-, -CH₂CH₂-, -COOR''-, 또는 -OCOR''-이다.

여기서, R''는 각각 독립적으로 단결합, -CH₂-, -CH₂CH₂- 중 어느 하나를 나타낸다. B^1a 및 B^2a는 각각 독립적으로, 더욱 바람직하게는 단결합, -O-, -CH₂CH₂-, -COO-, -COOCH₂CH₂-, -OCO- 또는 -OCOCH₂CH₂-이다. 식 (1) 중, B^1a 및 B^2a는 서로 동일해도 상이해도 좋으나, 중합성 액정 화합물의 제조가 용이해지고, 제조 비용을 억제할 수 있는 관점에서, B^1a와 B^2a가 서로 동일한 것이 바람직하다.

G^1a 및 G^2a는, 각각 독립적으로, 바람직하게는, 할로겐 원자 및 탄소수 1∼4의 알킬기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 치환기로 치환되어 있어도 좋은 1,4-페닐렌디일기, 할로겐 원자 및 탄소수 1∼4의 알킬기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 치환기로 치환되어 있어도 좋은 1,4-시클로헥산디일기이고, 보다 바람직하게는 메틸기로 치환된 1,4-페닐렌디일기, 무치환의 1,4-페닐렌디일기 또는 무치환의 1,4-trans-시클로헥산디일기이며, 특히 바람직하게는 무치환의 1,4-페닐렌디일기 또는 무치환의 1,4-trans-시클로헥산디일기이다. 식 (1) 중, G^1a 및 G^2a는 서로 동일해도 상이해도 좋으나, 중합성 액정 화합물의 제조가 용이해지고, 제조 비용을 억제할 수 있는 관점에서, G^1a와 G^2a가 서로 동일한 것이 바람직하다. G^1a 및 G^2a가 복수 존재하는 경우, 그 중 적어도 하나가 2가의 지환식 탄화수소기인 것이 바람직하다. 또한, L^1a 또는 L^2a에 결합하는 G^1a 및 G^2a 중 적어도 하나는 2가의 지환식 탄화수소기인 것이 보다 바람직하고, 특히, 양호한 액정성을 나타내는 점에서, L^1a 또는 L^2a에 결합하는 G^1a 및 G^2a 모두가 1,4-trans-시클로헥산디일기인 것이 더욱 바람직하다.

E^1a 및 E^2a는 각각 독립적으로, 탄소수 1∼17의 알칸디일기가 바람직하고, 탄소수 4∼12의 알칸디일기가 보다 바람직하다. 식 (1) 중, E^1a 및 E^2a는 서로 동일해도 상이해도 좋으나, 중합성 액정 화합물의 제조가 용이해지고, 제조 비용을 억제할 수 있는 관점에서, E^1a와 E^2a가 서로 동일한 것이 바람직하다.

k^a 및 l^a는, 역파장 분산성 발현의 관점에서 2≤k^a+l^a≤6의 범위가 바람직하고, k^a+l^a=4인 것이 바람직하며, 대칭 구조가 되기 때문에 k^a=2 또한 l^a=2인 것이 보다 바람직하다.

P^1a 또는 P^2a로 표시되는 중합성 기로서는, 에폭시기, 비닐기, 비닐옥시기, 1-클로로비닐기, 이소프로페닐기, 4-비닐페닐기, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 옥시라닐기, 및 옥세타닐기 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 비닐옥시기, 옥시라닐기 및 옥세타닐기가 바람직하고, 아크릴로일옥시기가 보다 바람직하다. 식 (1) 중, P^1a 및 P^2a는 서로 동일해도 상이해도 좋으나, 중합성 액정 화합물의 제조가 용이해지고, 제조 비용을 억제할 수 있는 관점에서, E^1a와 E^2a가 서로 동일한 것이 바람직하다.

중합성 액정 화합물의 제조가 용이해지고, 제조 비용을 억제할 수 있는 관점에서, L^1a=L^2a 또한 G^1a=G^2a 또한 B^1a=B^2a 또한 E^1a=E^2a 또한 P^1a=P^2a 또한 k^a=l^a인 것이 보다 바람직하다.

Ar^a는, 치환기를 갖고 있어도 좋은 2가의 방향족 기이다. 본 발명에 있어서 방향족 기란, 평면성을 갖는 환상(環狀) 구조의 기이며, 상기 고리 구조가 갖는 π 전자수가 휘켈 규칙에 따라 [4n+2]개(n은 정수를 나타냄)인 것을 말하고, -N=이나 -S- 등의 헤테로 원자를 포함하여 고리 구조를 형성하고 있는 경우, 이들 헤테로 원자 상의 비공유 결합 전자쌍을 포함하여 휘켈 규칙을 만족시키며, 방향족성을 갖는 것을 포함한다.

Ar^a로 표시되는 치환기를 갖고 있어도 좋은 방향족 기는, 치환기를 갖고 있어도 좋은 방향족 탄화수소환 또는 치환기를 갖고 있어도 좋은 방향족 복소환을 갖는 것이 바람직하다.

상기 방향족 탄화수소환으로서는, 예컨대, 벤젠환, 나프탈렌환, 안트라센환 등을 들 수 있고, 벤젠환, 나프탈렌환 등을 들 수 있다. 상기 방향족 복소환으로서는, 푸란환, 벤조푸란환, 피롤환, 인돌환, 티오펜환, 벤조티오펜환, 피리딘환, 피라진환, 피리미딘환, 트리아졸환, 트리아진환, 피롤린환, 이미다졸환, 피라졸환, 티아졸환, 벤조티아졸환, 티에노티아졸환, 옥사졸환, 벤조옥사졸환, 및 페난트롤린환 등을 들 수 있다. Ar^a에 질소 원자가 포함되는 경우, 상기 질소 원자는 π 전자를 갖는 것이 바람직하다.

그 중에서도, Ar^a는, 질소 원자, 산소 원자 및 황 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 2개의 헤테로 원자를 포함하는 방향족 복소환을 갖는 것이 바람직하고, 티아졸환 또는 벤조티아졸환을 갖는 것이 보다 바람직하며, 벤조티아졸환을 갖는 것이 더욱 바람직하다. 또한, Ar^a가 질소 원자, 산소 원자 및 황 원자로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 2개의 헤테로 원자를 포함하는 방향족 복소환을 갖는 경우, 상기 방향족 복소환은, 식 (1) 중의 L^1a 및 L^2b와 직접 결합하여 2가의 방향족 기를 구성하고 있어도 좋고, L^1a 및 L^2b와 직접 결합하는 2가의 방향족 기의 치환기로서 포함되어 있어도 좋으나, 상기 방향족 복소환을 포함하는 Ar^a기 전체가 분자 배향 방향에 대해 대략 직교 방향으로 입체 배치되어 있는 것이 바람직하다.

식 (1) 중, Ar^a로 표시되는 2가의 방향족 기에 포함되는 π 전자의 합계수 N_π는, 바람직하게는 12 이상이고, 보다 바람직하게는 13 이상, 더욱 바람직하게는 16 이상이다. 또한, 바람직하게는 32 이하, 보다 바람직하게는 30 이하, 더욱 바람직하게는 28 이하, 특히 바람직하게는 24 이하이다.

Ar^a로 표시되는 방향족 기로서는, 예컨대, 하기 식 (Ar-1)∼(Ar-22)로 표시되는 기를 들 수 있다.

식 (Ar-1)∼식 (Ar-22) 중, *표는 연결부를 나타내고, Z⁰, Z¹ 및 Z²는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1∼12의 알킬기, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1∼12의 알킬술피닐기, 탄소수 1∼12의 알킬술포닐기, 카르복실기, 탄소수 1∼12의 플루오로알킬기, 탄소수 1∼6의 알콕시기, 탄소수 1∼12의 알킬티오기, 탄소수 1∼12의 N-알킬아미노기, 탄소수 2∼12의 N,N-디알킬아미노기, 탄소수 1∼12의 N-알킬술파모일기 또는 탄소수 2∼12의 N,N-디알킬술파모일기를 나타낸다.

Q¹ 및 Q²는, 각각 독립적으로, -CR^2'R^3'-, -S-, -NH-, -NR^2'-, -CO- 또는 -O-를 나타내고, R^2' 및 R^3'는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1∼4의 알킬기를 나타낸다.

J¹ 및 J²는, 각각 독립적으로, 탄소 원자, 또는 질소 원자를 나타낸다.

Y¹, Y² 및 Y³은, 각각 독립적으로, 치환되어 있어도 좋은 방향족 탄화수소기 또는 방향족 복소환기를 나타낸다.

W¹ 및 W²는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 시아노기, 메틸기 또는 할로겐 원자를 나타내고, m은 0∼6의 정수를 나타낸다.

Y¹, Y² 및 Y³에 있어서의 방향족 탄화수소기로서는, 페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 페난트릴기, 비페닐기 등의 탄소수 6∼20의 방향족 탄화수소기를 들 수 있고, 페닐기, 나프틸기가 바람직하며, 페닐기가 보다 바람직하다. 방향족 복소환기로서는, 푸릴기, 피롤릴기, 티에닐기, 피리디닐기, 티아졸릴기, 벤조티아졸릴기 등의 질소 원자, 산소 원자, 황 원자 등의 헤테로 원자를 적어도 하나 포함하는 탄소수 4∼20의 방향족 복소환기를 들 수 있고, 푸릴기, 티에닐기, 피리디닐기, 티아졸릴기, 벤조티아졸릴기가 바람직하다.

Y¹, Y² 및 Y³은, 각각 독립적으로, 치환되어 있어도 좋은 다환계 방향족 탄화수소기 또는 다환계 방향족 복소환기여도 좋다. 다환계 방향족 탄화수소기는, 축합 다환계 방향족 탄화수소기, 또는 방향환 집합에서 유래하는 기를 말한다. 다환계 방향족 복소환기는, 축합 다환계 방향족 복소환기, 또는 방향환 집합에서 유래하는 기를 말한다.

Z⁰, Z¹ 및 Z²는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1∼12의 알킬기, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1∼12의 알콕시기인 것이 바람직하고, Z⁰은, 수소 원자, 탄소수 1∼12의 알킬기, 시아노기가 더욱 바람직하며, Z¹ 및 Z²는, 수소 원자, 불소 원자, 염소 원자, 메틸기, 시아노기가 더욱 바람직하다.

Q¹ 및 Q²는, -NH-, -S-, -NR^2'-, -O-가 바람직하고, R^2'는 수소 원자가 바람직하다. 그 중에서도 -S-, -O-, -NH-가 특히 바람직하다.

식 (Ar-16)∼(Ar-22)에 있어서, Y¹은, 이것이 결합하는 질소 원자 및 Z⁰과 함께, 방향족 복소환기를 형성하고 있어도 좋다. 방향족 복소환기로서는, Ar이 갖고 있어도 좋은 방향족 복소환으로서 상기한 것을 들 수 있는데, 예컨대, 피롤환, 이미다졸환, 피롤린환, 피리딘환, 피라진환, 피리미딘환, 인돌환, 퀴놀린환, 이소퀴놀린환, 푸린환, 피롤리딘환 등을 들 수 있다. 이 방향족 복소환기는, 치환기를 갖고 있어도 좋다. 또한, Y¹은, 이것이 결합하는 질소 원자 및 Z⁰과 함께, 전술한 치환되어 있어도 좋은 다환계 방향족 탄화수소기 또는 다환계 방향족 복소환기여도 좋다. 예컨대, 벤조푸란환, 벤조티아졸환, 벤조옥사졸환 등을 들 수 있다.

식 (Ar-1)∼(Ar-22) 중에서도, 식 (Ar-6) 및 식 (Ar-7)이 분자의 안정성의 관점에서 바람직하다. 그 중에서도, 하기 식 (1-1-A)로 표시되는 2가의 방향족 기인 것이 보다 바람직하다.

〔식 중, Q¹, Y¹, Z¹ 및 Z²는, 상기와 동일한 의미를 갖는다.〕

Ar^a로 표시되는 방향족 기로서, 이하의 식 (Ar-23)으로 나타나는 기도 들 수 있다.

식 (Ar-23) 중, *, Z¹, Z², Q¹ 및 Q²는 상기와 동일한 의미를 나타내고, U¹은 치환기가 결합하고 있어도 좋은 제14족∼제16족의 비금속 원자를 나타낸다. 제14족∼제16족의 비금속 원자로서는, 예컨대 탄소 원자, 질소 원자, 산소 원자 및 황 원자를 들 수 있고, 바람직하게는 =O, =S, =NR' 및 =C(R')R' 등을 들 수 있다. 치환기 R'로서는, 예컨대 수소 원자, 할로겐 원자, 알킬기, 할로겐화알킬기, 알케닐기, 아릴기, 시아노기, 아미노기, 니트로기, 니트로소기, 카르복시기, 탄소수 1∼6의 알킬술피닐기, 탄소수 1∼6의 알킬술포닐기, 탄소수 1∼6의 플루오로알킬기, 탄소수 1∼6의 알콕시기, 탄소수 1∼6의 알킬술파닐기, 탄소수 1∼6의 N-알킬아미노기, 탄소수 2∼12의 N,N-디알킬아미노기, 탄소수 1∼6의 N-알킬술파모일기, 탄소수 2∼12의 디알킬술파모일기 등을 들 수 있고, 비금속 원자가 탄소 원자(C)인 경우에 있어서의 2개의 R'는 서로 동일해도 좋고, 상이해도 좋다.

본 발명에 있어서, 중합성 액정 화합물(1)로서는, 예컨대, 일본 특허 공개 제2019-003177호 공보 등에 기재되는 화합물을 들 수 있다.

중합성 액정 화합물(1)에는, 상기 중합성 액정 화합물의 배향 상태의 중합체가 역파장 분산성을 나타내고, 상기 중합성 액정 화합물을 단독으로 배향한 상태에 있어서 500 mJ/㎠의 자외선을 조사한 후에 측정되는 파장 450 ㎚에 있어서의 위상차값〔R(A, 500, 450)〕에 대해, 상기 중합성 액정 화합물을 단독으로 배향한 상태에 있어서 3000 mJ/㎠의 자외선을 조사한 후에 측정되는 파장 450 ㎚에 있어서의 위상차값〔R(A, 3000, 450)〕(이하, 「ΔRe(450)」이라고도 함)이 정방향으로 변화하는 중합성 액정 화합물(A)과, 상기 중합성 액정 화합물의 배향 상태의 중합체가 역파장 분산성을 나타내고, 상기 중합성 액정 화합물을 단독으로 배향한 상태에 있어서 500 mJ/㎠의 자외선을 조사한 후에 측정되는 파장 450 ㎚에 있어서의 위상차값〔R(A, 500, 450)〕에 대해, 상기 중합성 액정 화합물을 단독으로 배향한 상태에 있어서 3000 mJ/㎠의 자외선을 조사한 후에 측정되는 파장 450 ㎚에 있어서의 위상차값〔R(A, 3000, 450)〕이 부방향으로 변화하는 중합성 액정 화합물(B)이 포함된다.

본 명세서에 있어서, 위상차값이 「정방향으로 변화한다」란, 대상이 되는 중합성 액정 화합물을 단독으로 배향한 상태에 있어서 500 mJ/㎠의 자외선을 조사한 후에 측정되는 파장 450 ㎚에 있어서의 위상차값〔R(A, 500, 450)〕에 대해, 상기 중합성 액정 화합물을 단독으로 배향한 상태에 있어서 3000 mJ/㎠의 자외선을 조사한 후에 측정되는 파장 450 ㎚에 있어서의 위상차값〔R(A, 3000, 450)〕이 커지는 것을 의미한다. 반대로, 위상차값이 「부방향으로 변화한다」란, 상기 위상차값〔R(A, 500, 450)〕에 대해 위상차값〔R(A, 3000, 450)〕이 작아지는 것을 의미한다. 또한, 본 명세서에 있어서, ΔRe(450)의 변화가, 절대값으로 1.5 ㎚ 이하, 바람직하게는 1 ㎚ 이하, 보다 바람직하게는 0.5 ㎚ 이하인 경우, 그 중합성 액정 화합물은, 상기 특정한 자외선 조사 조건하에 있어서 위상차값이 변화하지 않는 성질을 갖는 화합물이라고 한다.

본 발명에 있어서, 중합성 액정 화합물의 위상차값〔R(A, 500, 450)〕은, 소정량의 중합 개시제 및 용매를 첨가한 중합성 액정 화합물을 포함하는 용액을 배향막 상에 도공한 후, 파장 365 ㎚의 자외선을 파장 365 ㎚에 있어서의 적산 광량이 500 mJ/㎠가 되도록 조사하여 얻어지는 액정 경화층의 파장 450 ㎚의 광에 대한 면내 위상차값을 측정함으로써 얻어지는 값이다. 또한, 중합성 액정 화합물의 위상차값〔R(A, 3000, 450)〕은, 상기 위상차값〔R(A, 500, 450)〕을 측정한 액정 경화층에 대해, 또한 파장 365 ㎚의 자외선을 파장 365 ㎚에 있어서의 적산 광량이 2500 mJ/㎠가 되도록 조사(즉, 액정 경화층의 제작 시에 조사한 자외선과 누계로, 파장 365 ㎚에 있어서의 조사 시의 적산 광량이 3000 mJ/㎠가 되도록 조사)한 후의 액정 경화층의 파장 450 ㎚의 광에 대한 면내 위상차값을 측정함으로써 얻어지는 값이다.

중합성 액정 화합물, 특히 파장 250∼400 ㎚의 자외선 영역에 극대 흡수를 갖는 역파장 분산성을 나타내는 중합성 액정 화합물에서는, 자외선을 조사함으로써 그 광학 특성이 변화하는 경우가 있다. 상기 특정 조건하에서 중합성 액정 화합물에 자외선을 조사한 경우의 ΔRe(450)이 정방향으로 변화하는지 부방향으로 변화하는지는, 통상, 중합성 액정 화합물의 분자 구조에 의해 결정되고, 특히, 상기 식 (1)로 표시되는 중합성 액정 화합물에 있어서는 Ar^a가 갖는 분자 구조에 의해 결정된다고 생각된다.

반드시 한정되는 것은 아니지만, 식 (1) 중의 Ar^a로 표시되는 방향족 기가, 질소 원자, 황 원자, 산소 원자, 탄소 원자 및 수소 원자로 구성되는 경우, 상기 자외선 조사 조건하에 있어서의 위상차값은 정방향으로 변화하는 경향이 있다. 따라서, 식 (1) 중의 Ar^a로 표시되는 방향족 기가, 질소 원자, 황 원자, 산소 원자, 탄소 원자 및 수소 원자로 구성되는 2가의 방향족 기인 경우에 상기 중합성 액정 화합물은, 상기 자외선 조사 조건하에 있어서의 위상차값은 정방향으로 변화하는 화합물이 되는 경우가 많다. 상기 자외선 조사 조건하에 있어서의 위상차값은 정방향으로 변화하는 중합성 액정 화합물(A)로서, 보다 구체적으로, 예컨대 상기 식 (1-1-A) 중의 Q¹이 -S-이고, Y¹이 알케닐 구조를 갖는 다환식 방향족 복소환을 갖는 방향족 기인 식 (1)로 표시되는 화합물을 들 수 있다. 알케닐 구조를 가지면, 광산화 반응을 받아, 알케닐 부분이 산화되어 위상차값이 증가(정방향으로 변화)하는 경향이 있다.

한편, 반드시 한정되는 것은 아니지만, 식 (1) 중의 Ar^a로 표시되는 방향족 기가, 질소 원자, 황 원자, 탄소 원자 및 수소 원자로 구성되는 경우, 상기 자외선 조사 조건하에 있어서의 위상차값은 부방향으로 변화하는 경향이 있다. 따라서, 식 (1) 중의 Ar^a로 표시되는 방향족 기는, 질소 원자, 황 원자, 탄소 원자 및 수소 원자로 구성되는 2가의 방향족 기인 경우에 상기 중합성 액정 화합물은, 상기 자외선 조사 조건하에 있어서의 위상차값은 부방향으로 변화하는 화합물이 되는 경우가 많다. 상기 자외선 조사 조건하에 있어서의 위상차값은 부방향으로 변화하는 중합성 액정 화합물(B)로서, 보다 구체적으로, 예컨대 상기 식 (1-1-A) 중의 Q¹이 -S-이고, Y¹이 알케닐 구조를 갖지 않는 다환식 방향족 복소환을 갖는 방향족 기인, 또한 Y¹이 알케닐 구조를 갖지 않고, 헤테로 원자를 2개 포함하는 다환식 방향족 복소환을 갖는 방향족 기인, 특히 Y¹이 알케닐 구조를 갖지 않고, 오원환과 육원환의 축합환이고, 오원환 부분에 헤테로 원자를 2개 포함하는 다환식 방향족 복소환을 갖는 방향족 기인 식 (1)로 표시되는 화합물을 들 수 있다.

중합성 액정 조성물이, 자외선 조사에 의해 ΔRe(450)이 정방향으로 변화하는 중합성 액정 화합물과, ΔRe(450)이 부방향으로 변화하는 중합성 액정 화합물을 포함하는 경우, 자외선을 조사한 경우의 개개의 중합성 액정 화합물에 있어서의 광학 특성 변화가 상쇄되어, 자외선 조사 시에 있어서의 중합성 액정 조성물로서의 광학 특성의 변화를 억제할 수 있으나, 본 발명의 광학 필름에 있어서는, 위상차층에 인접하여 배치되는 가스 배리어층에 의해, 산소의 존재하에서 광 폭로됨으로써 발생하는 과산화 라디칼의 생성 자체를 억제할 수 있기 때문에, 상기한 ΔRe(450)이 정방향으로 변화하는 중합성 액정 화합물(A) 및 ΔRe(450)이 부방향으로 변화하는 중합성 액정 화합물(B) 중 어느 한쪽만을 포함하는 경우라도, 위상차층에 있어서의 위상차값의 변화를 억제하여, 내구성이 우수한 광학 적층체를 제공할 수 있다.

본 발명에 있어서 위상차 발현층을 형성하는 중합성 액정 조성물은, 중합성 액정 화합물로서, 1종만을 단독으로 이용해도 좋고, 복수 종을 조합하여 이용해도 좋다. 중합성 액정 화합물(1) 이외의 중합성 화합물로서는, 예컨대, 자외선 영역에 광흡수를 갖지 않고, 상기 자외선 조사 조건하에 있어서 위상차값이 변화하지 않는 중합성 액정 화합물을 들 수 있다. 반드시 한정되는 것은 아니지만, 그 구체예로서 많은 정파장 분산성을 나타내는 중합성 액정 화합물을 들 수 있고, 예컨대, 액정 편람(액정 편람 편집 위원회편, 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 중합성 기를 갖는 화합물 등을 이용할 수 있다. 또한, 이들 중합성 액정 화합물로서 시판되는 제품을 이용해도 좋다.

본 발명에 있어서 위상차 발현층을 형성하는 중합성 액정 조성물은, 중합성 액정 화합물(1)을 포함하는 것이 바람직하다. 그 함유량은, 중합성 액정 조성물에 포함되는 중합성 액정 화합물의 총량 100 질량부에 대해, 바람직하게는 60 질량부 이상, 보다 바람직하게는 70 질량부 이상, 더욱 바람직하게는 80 질량부 이상이고, 중합성 액정 조성물에 포함되는 중합성 액정 화합물이 전부 중합성 액정 화합물(1)이어도 좋다.

중합성 액정 조성물 중의 중합성 액정 화합물의 함유량은, 중합성 액정 조성물의 고형분 100 질량부에 대해, 예컨대 70∼99.5 질량부이고, 바람직하게는 80∼99 질량부이며, 보다 바람직하게는 85∼98 질량부이고, 더욱 바람직하게는 90∼95 질량부이다. 중합성 액정 화합물의 함유량이 상기 범위 내이면, 얻어지는 위상차 발현층의 배향성의 관점에서 유리하다. 또한, 본 명세서에 있어서, 중합성 액정 조성물의 고형분이란, 중합성 액정 조성물로부터 유기 용매 등의 휘발성 성분을 제외한 모든 성분을 의미한다.

본 발명에 있어서 위상차 발현층을 형성하는 중합성 액정 조성물은, 중합 개시제를 포함하는 것이 바람직하다. 중합 개시제는, 열 또는 광의 기여에 의해 반응 활성종을 생성하여, 중합성 액정 등의 중합 반응을 개시할 수 있는 화합물이다. 반응 활성종으로서는, 라디칼, 양이온 또는 음이온 등의 활성종을 들 수 있다. 그 중에서도 반응 제어가 용이하다고 하는 관점에서, 광조사에 의해 라디칼을 발생하는 광중합 개시제가 바람직하다.

광중합 개시제로서는, 예컨대, 벤조인 화합물, 벤조페논 화합물, 벤질케탈 화합물, α-히드록시케톤 화합물, α-아미노케톤 화합물, 트리아진 화합물, 요오도늄염 및 술포늄염을 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 가부시키가이샤 제조), 세이쿠올 BZ, 세이쿠올 Z, 세이쿠올 BEE(이상, 세이코 가가쿠 가부시키가이샤 제조), 카야큐어(kayacure) BP100(닛폰 가야쿠 가부시키가이샤 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, 가부시키가이샤 ADEKA 제조), TAZ-A, TAZ-PP(이상, 닛폰 시베르헤그너사 제조) 및 TAZ-104(산와 케미컬사 제조)를 들 수 있다.

본 발명에 있어서, 중합성 액정 조성물은 적어도 1종류의 광중합 개시제를 포함하는 것이 바람직하고, 1종류 혹은 2종류의 광중합 개시제를 포함하는 것이 보다 바람직하다.

광중합 개시제는, 광원으로부터 발생되는 에너지를 충분히 활용할 수 있고, 생산성이 우수하기 때문에, 극대 흡수 파장이 300 ㎚∼400 ㎚이면 바람직하고, 300 ㎚∼380 ㎚이면 보다 바람직하며, 그 중에서도, α-아세토페논계 중합 개시제, 옥심계 광중합 개시제가 바람직하다.

α-아세토페논 화합물로서는, 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 시판품으로서는, 이르가큐어 369, 379EG, 907(이상, BASF 재팬(주) 제조) 및 세이쿠올 BEE(세이코 가가쿠사 제조) 등을 들 수 있다.

옥심계 광중합 개시제는, 광이 조사됨으로써 메틸 라디칼을 생성시킨다. 이 메틸 라디칼에 의해, 형성되는 액정 경화층(위상차 발현층)의 심부에 있어서의 중합성 액정 화합물의 중합이 적합하게 진행된다. 또한, 형성되는 액정 경화층 심부에서의 중합 반응을 보다 효율적으로 진행시킨다고 하는 관점에서, 파장 350 ㎚ 이상의 자외선을 효율적으로 이용 가능한 광중합 개시제를 사용하는 것이 바람직하다. 파장 350 ㎚ 이상의 자외선을 효율적으로 이용 가능한 광중합 개시제로서는, 트리아진 화합물이나 옥심에스테르형 카르바졸 화합물이 바람직하고, 감도의 관점에서는 옥심에스테르형 카르바졸 화합물이 보다 바람직하다. 옥심에스테르형 카르바졸 화합물로서는, 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 시판품으로서는, 이르가큐어 OXE-01, 이르가큐어 OXE-02, 이르가큐어 OXE-03(이상, BASF 재팬 가부시키가이샤 제조), 아데카 옵토머 N-1919, 아데카 아클즈 NCI-831(이상, 가부시키가이샤 ADEKA 제조) 등을 들 수 있다.

광중합 개시제의 첨가량은, 중합성 액정 화합물 100 질량부에 대해, 통상, 0.1 질량부∼30 질량부이고, 바람직하게는 1 질량부∼20 질량부이며, 보다 바람직하게는 1 질량부∼15 질량부이다. 상기 범위 내이면, 중합성 기의 반응이 충분히 진행되고, 또한, 중합성 액정 화합물의 배향을 흐트러뜨리기 어렵다.

중합 금지제를 배합함으로써, 중합성 액정 화합물의 중합 반응을 컨트롤할 수 있다. 중합 금지제로서는, 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. 중합 금지제의 함유량은, 중합성 액정 화합물의 배향을 흐트러뜨리지 않고, 중합성 액정 화합물을 중합하기 위해서는, 중합성 액정 화합물 100 질량부에 대해, 통상 0.01∼10 질량부이고, 바람직하게는 0.1∼5 질량부이며, 더욱 바람직하게는 0.1∼3 질량부이다.

또한, 증감제를 이용함으로써, 광중합 개시제를 고감도화할 수 있다. 광증감제로서는, 예컨대, 크산톤, 티오크산톤 등의 크산톤류; 안트라센 및 알킬에테르 등의 치환기를 갖는 안트라센류; 페노티아진; 루브렌을 들 수 있다. 광증감제로서는, 예컨대, 크산톤, 티오크산톤 등의 크산톤류; 안트라센 및 알킬에테르 등의 치환기를 갖는 안트라센류; 페노티아진; 루브렌을 들 수 있다. 광증감제의 함유량은, 중합성 액정 화합물 100 질량부에 대해, 통상 0.01∼10 질량부이고, 바람직하게는 0.05∼5 질량부이며, 더욱 바람직하게는 0.1∼3 질량부이다.

또한, 중합성 액정 조성물은 레벨링제를 포함하고 있어도 좋다. 레벨링제는, 중합성 액정 조성물의 유동성을 조정하여, 이것을 도포하여 얻어지는 막을 보다 평탄하게 하는 기능을 갖는 첨가제이고, 예컨대, 실리콘계, 폴리아크릴레이트계 및 퍼플루오로알킬계의 레벨링제를 들 수 있다. 구체적으로는, DC3PA, SH7PA, DC11PA, SH28PA, SH29PA, SH30PA, ST80PA, ST86PA, SH8400, SH8700, FZ2123(이상, 모두 도레이·다우코닝(주) 제조), KP321, KP323, KP324, KP326, KP340, KP341, X22-161A, KF6001(이상, 모두 신에츠 가가쿠 고교(주) 제조), TSF400, TSF401, TSF410, TSF4300, TSF4440, TSF4445, TSF-4446, TSF4452, TSF4460(이상, 모두 모멘티브 퍼포먼스 머티리얼즈 재팬 고도가이샤 제조), 플루오리너트(fluorinert)(등록 상표) FC-72, 동(同) FC-40, 동 FC-43, 동 FC-3283(이상, 모두 스미토모 쓰리엠(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, 모두 미츠비시 머티리얼 덴시 가세이(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, 모두 AGC 세이미 케미컬(주) 제조), 상품명 E1830, 동 E5844((주)다이킨 파인 케미컬 겐큐쇼 제조), BM-1000, BM-1100, BYK-352, BYK-353 및 BYK-361N(모두 상품명: BM Chemie사 제조) 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 폴리아크릴레이트계 레벨링제 및 퍼플루오로알킬계 레벨링제가 바람직하다.

중합성 액정 조성물에 있어서의 레벨링제의 함유량은, 중합성 액정 화합물 100 질량부에 대해, 0.01∼5 질량부가 바람직하고, 0.05∼3 질량부가 더욱 바람직하다. 레벨링제의 함유량이, 상기 범위 내이면, 중합성 액정 화합물을 수평 배향시키는 것이 용이하고, 또한 얻어지는 위상차 발현층이 보다 평활해지는 경향이 있기 때문에 바람직하다. 중합성 액정 조성물은, 레벨링제를 2종류 이상 함유하고 있어도 좋다.

본 발명의 일 양태에 있어서 위상차 발현층은, 하기 식 (Ⅰ), (Ⅱ) 및 (Ⅲ)으로 표시되는 광학 특성을 갖는다. 상기 위상차 발현층은, 통상, 중합성 액정 화합물이 상기 위상차 발현층 평면에 대해 수평 방향으로 배향된 상태에서 경화하여 이루어지는 경화물이다.

Re(450)/Re(550)≤1.00 (Ⅰ)

1.00≤Re(650)/Re(550) (Ⅱ)

100 ㎚≤Re(550)≤180 ㎚ (Ⅲ)

〔식 중, Re(λ)는 위상차 발현층의 파장 λ ㎚에 있어서의 면내 위상차값을 나타내고, Re=(nx(λ)-ny(λ))×d이다(d는 위상차 발현층의 두께를 나타내고, nx는, 위상차 발현층이 형성하는 굴절률 타원체에 있어서, 위상차 발현층의 평면에 평행한 방향의 파장 λ ㎚에 있어서의 주굴절률을 나타내며, ny는, 위상차 발현층이 형성하는 굴절률 타원체에 있어서, 위상차 발현층의 평면에 대해 평행하고, 또한, 상기 nx의 방향에 대해 직교하는 방향의 파장 λ ㎚에 있어서의 굴절률을 나타낸다).〕

위상차 발현층이 식 (Ⅰ) 및 (Ⅱ)를 만족시키는 경우, 상기 위상차 발현층은, 단파장에서의 면내 위상차값이 장파장에서의 면내 위상차값보다 작아지는, 이른바 역파장 분산성을 나타낸다. 역파장 분산성이 향상되고, 위상차층의 광학 특성이 보다 향상되는 점에서, Re(450)/Re(550)은, 바람직하게는 0.70 이상, 보다 바람직하게는 0.78 이상이고, 또한, 바람직하게는 0.92 이하, 보다 바람직하게는 0.90 이하, 더욱 바람직하게는 0.88 이하, 특히 바람직하게는 0.87 이하, 보다 특히 바람직하게는 0.86 이하이다. 또한, Re(650)/Re(550)은, 바람직하게는 1.0 이상, 보다 바람직하게는 1.01 이상이고, 더욱 바람직하게는 1.02 이상이다.

상기 면내 위상차값은, 위상차 발현층의 두께 d에 의해 조정할 수 있다. 면내 위상차값은, 상기 식 Re(λ)=(nx(λ)-ny(λ))×d에 의해 결정되기 때문에, 원하는 면내 위상차값(Re(λ): 파장 λ(㎚)에 있어서의 위상차 발현층의 면내 위상차값)을 얻기 위해서는, 3차원 굴절률과 막 두께 d를 조정하면 된다.

또한, 위상차 발현층이 식 (Ⅲ)을 만족시키는 경우, 상기 위상차 발현층을 포함하는 광학 적층체(타원 편광판)를 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 발명에 있어서 위상차층은, 예컨대,

지지 기재 또는 배향막 상에 중합성 액정 조성물의 도막을 형성하고, 상기 도막을 건조시키며, 또한, 상기 중합성 액정 조성물 중의 중합성 액정 화합물을 배향시키는 공정, 및

배향 상태를 유지한 채로 중합성 액정 화합물을 중합시켜, 액정 경화층인 위상차 발현층을 형성하는 공정

을 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다.

중합성 액정 조성물의 도막은, 지지 기재 상 또는 후술하는 배향막 상 등에 중합성 액정 조성물을 도포함으로써 형성할 수 있다. 중합성 액정 조성물의 점도는, 도포하기 쉽도록, 예컨대 10 mPa·s 이하, 바람직하게는 0.1∼7 mPa·s 정도로 조정하는 것이 바람직하다. 중합성 액정 조성물의 점도는, 용매의 함유량에 의해 조정할 수 있다.

용매로서는, 중합성 액정 화합물을 용해할 수 있는 용매가 바람직하고, 또한, 중합성 액정 화합물의 중합 반응에 불활성인 용매인 것이 바람직하다.

용매로서는, 예컨대, 물, 메탄올, 에탄올, 에틸렌글리콜, 이소프로필알코올, 프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜메틸에테르, 에틸렌글리콜부틸에테르 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 알코올 용매; 아세트산에틸, 아세트산부틸, 에틸렌글리콜메틸에테르아세테이트, γ-부티로락톤, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 및 젖산에틸 등의 에스테르 용매; 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 2-헵타논 및 메틸이소부틸케톤 등의 케톤 용매; 펜탄, 헥산 및 헵탄 등의 지방족 탄화수소 용매; 톨루엔 및 크실렌 등의 방향족 탄화수소 용매; 아세토니트릴 등의 니트릴 용매; 테트라히드로푸란 및 디메톡시에탄 등의 에테르 용매; 클로로포름 및 클로로벤젠 등의 염소 함유 용매; 디메틸아세트아미드, 디메틸포름아미드, N-메틸-2-피롤리돈, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논 등의 아미드계 용매 등을 들 수 있다. 이들 용매는, 1종류만을 이용해도 좋고, 2종류 이상을 조합하여 이용해도 좋다. 그 중에서도, 알코올 용매, 에스테르 용매, 케톤 용매, 염소 함유 용매, 아미드계 용매 및 방향족 탄화수소 용매가 바람직하다.

중합성 액정 조성물 100 질량부에 차지하는 용매의 함유량은, 50∼98 질량부가 바람직하고, 70∼95 질량부가 보다 바람직하다. 따라서, 중합성 액정 조성물에 있어서의 고형분 농도는, 2∼50 질량%가 바람직하고, 5∼30%가 보다 바람직하며, 5∼15%가 더욱 바람직하다. 중합성 액정 조성물의 고형분이 상기 상한값 이하이면, 중합성 액정 조성물의 점도가 낮아지기 때문에, 이것을 도포하여 얻어지는 위상차 발현층의 두께가 대략 균일해져, 불균일이 발생하기 어려워지는 경향이 있다. 또한, 고형분이 상기 하한값 이상이면, 위상차층이 지나치게 얇아지지 않고, 액정 패널의 광학 보상에 필요한 복굴절률이 부여되는 경향이 있다. 상기 고형분은, 제조하고자 하는 위상차 발현층의 두께를 고려하여 적절히 정할 수 있다.

지지 기재로서는, 유리 기재 및 필름 기재를 들 수 있고, 가공성의 관점에서 필름 기재가 바람직하다. 필름 기재를 구성하는 수지로서는, 예컨대, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 노르보르넨계 폴리머 등의 폴리올레핀; 환상 올레핀계 수지; 폴리비닐알코올; 폴리에틸렌테레프탈레이트; 폴리메타크릴산에스테르; 폴리아크릴산에스테르; 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스 및 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 등의 셀룰로오스에스테르; 폴리에틸렌나프탈레이트; 폴리카보네이트; 폴리술폰; 폴리에테르술폰; 폴리에테르케톤; 폴리페닐렌술피드 및 폴리페닐렌옥시드; 등의 플라스틱을 들 수 있다.

지지 기재로서 시판되는 제품을 이용해도 좋다. 시판되는 셀룰로오스에스테르 기재로서는, "후지택 필름"(후지 샤신 필름 가부시키가이샤 제조); "KC8UX2M", "KC8UY" 및 "KC4UY"(이상, 코니카 미놀타 옵토 가부시키가이샤 제조) 등을 들 수 있다.

시판되는 환상 올레핀계 수지로서는, "Topas"(등록 상표)(Ticona사(독일) 제조), "아톤"(등록 상표)(JSR 가부시키가이샤 제조), "제오노아(ZEONOR)"(등록 상표), "제오넥스(ZEONEX)"(등록 상표)(이상, 닛폰 제온 가부시키가이샤 제조) 및 "아펠"(등록 상표)(미츠이 가가쿠 가부시키가이샤 제조)을 들 수 있다. 이러한 환상 올레핀계 수지를, 용매 캐스트법, 용융 압출법 등의 공지된 수단에 의해 제막(製膜)하여, 기재로 할 수 있다. 시판되어 있는 환상 올레핀계 수지 기재를 이용할 수도 있다. 시판되는 환상 올레핀계 수지 기재로서는, "에스시나"(등록 상표), "SCA40"(등록 상표)(이상, 세키스이 가가쿠 고교 가부시키가이샤 제조), "제오노아 필름"(등록 상표)(옵테스 가부시키가이샤 제조) 및 "아톤 필름"(등록 상표)(JSR 가부시키가이샤 제조)을 들 수 있다.

기재의 두께는, 실용적인 취급을 할 수 있을 정도의 질량인 점에서는, 얇은 것이 바람직하지만, 지나치게 얇으면 강도가 저하되어, 가공성이 뒤떨어지는 경향이 있다. 기재의 두께는, 통상, 5 ㎛∼300 ㎛이고, 바람직하게는 20 ㎛∼200 ㎛이다. 또한, 기재를 박리하여 위상차층만을 전사함으로써, 한층 더한 박막화 효과가 얻어진다.

중합성 액정 조성물을 기재 등에 도포하는 방법으로서는, 스핀 코팅법, 익스트루전법, 그라비아 코팅법, 다이 코팅법, 바 코팅법, 어플리케이터법 등의 도포법, 플렉소법 등의 인쇄법 등의 공지된 방법을 들 수 있다.

계속해서, 용매를 건조 등에 의해 제거함으로써, 건조 도막이 형성된다. 건조 방법으로서는, 자연 건조법, 통풍 건조법, 가열 건조 및 감압 건조법 등을 들 수 있다. 이때, 중합성 액정 조성물로부터 얻어진 도막을 가열함으로써, 도막으로부터 용매를 건조 제거시키고 중합성 액정 화합물을 도막 평면에 대해 원하는 방향(예컨대, 수평 방향)으로 배향시킬 수 있다. 도막의 가열 온도는, 이용하는 중합성 액정 화합물 및 도막을 형성하는 기재 등의 재질 등을 고려하여 적절히 결정할 수 있으나, 중합성 액정 화합물을 액정상 상태로 상전이시키기 위해서, 통상, 액정상 전이 온도 이상의 온도인 것이 필요하다. 중합성 액정 조성물에 포함되는 용매를 제거하면서, 중합성 액정 화합물을 원하는 배향 상태로 하기 위해서, 예컨대, 상기 중합성 액정 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, 예컨대, 온도 조절 스테이지를 구비한 편광 현미경이나, 시차 주사 열량계(DSC), 열중량 시차열 분석 장치(TG-DTA) 등을 이용하여 측정할 수 있다. 또한, 중합성 액정 화합물로서 2종 이상을 조합하여 이용하는 경우, 상기 상전이 온도는, 중합성 액정 조성물을 구성하는 전체 중합성 액정 화합물을 중합성 액정 조성물에 있어서의 조성과 동일한 비율로 혼합한 중합성 액정 화합물의 혼합물을 이용하여, 1종의 중합성 액정 화합물을 이용하는 경우와 동일하게 하여 측정되는 온도를 의미한다. 또한, 일반적으로 중합성 액정 조성물 중에 있어서의 중합성 액정 화합물의 액정상 전이 온도는, 중합성 액정 화합물 단체로서의 액정상 전이 온도보다 내려가는 경우도 있는 것이 알려져 있다.

가열 시간은, 가열 온도, 이용하는 중합성 액정 화합물의 종류, 용매의 종류나 그 비점 및 그 양 등에 따라 적절히 결정할 수 있으나, 통상, 15초∼10분이고, 바람직하게는 0.5∼5분이다.

도막으로부터의 용매의 제거는, 중합성 액정 화합물의 액정상 전이 온도 이상으로의 가열과 동시에 행해도 좋고, 별도로 행해도 좋으나, 생산성 향상의 관점에서 동시에 행하는 것이 바람직하다. 중합성 액정 화합물의 액정상 전이 온도 이상으로의 가열을 행하기 전에, 중합성 액정 조성물로부터 얻어진 도막 중에 포함되는 중합성 액정 화합물이 중합하지 않는 조건에서 도막 중의 용매를 적당히 제거시키기 위한 예비 건조 공정을 마련해도 좋다. 이러한 예비 건조 공정에 있어서의 건조 방법으로서는, 자연 건조법, 통풍 건조법, 가열 건조 및 감압 건조법 등을 들 수 있고, 상기 건조 공정에 있어서의 건조 온도(가열 온도)는, 이용하는 중합성 액정 화합물의 종류, 용매의 종류나 그 비점 및 그 양 등에 따라 적절히 결정할 수 있다.

계속해서, 얻어진 건조 도막에 있어서, 중합성 액정 화합물의 배향 상태를 유지한 채로, 중합성 액정 화합물을 중합시킴으로써, 원하는 배향 상태로 존재하는 중합성 액정 화합물의 중합체인 위상차 발현층이 형성된다. 중합 방법으로서는, 통상, 광중합법이 이용된다. 광중합에 있어서, 건조 도막에 조사하는 광으로서는, 상기 건조 도막에 포함되는 광중합 개시제의 종류, 중합성 액정 화합물의 종류(특히, 상기 중합성 액정 화합물이 갖는 중합성 기의 종류) 및 그 양에 따라 적절히 선택된다. 그 구체예로서는, 가시광, 자외광, 적외광, X선, α선, β선 및 γ선으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 광이나 활성 전자선을 들 수 있다. 그 중에서도, 중합 반응의 진행을 제어하기 쉬운 점이나, 광중합 장치로서 당분야에서 광범위하게 이용되고 있는 것을 사용할 수 있다고 하는 점에서, 자외광이 바람직하고, 자외광에 의해, 광중합 가능하도록, 중합성 액정 조성물에 함유되는 중합성 액정 화합물이나 광중합 개시제의 종류를 선택해 두는 것이 바람직하다.

또한, 중합 시에, 적절한 냉각 수단에 의해 건조 도막을 냉각하면서 광조사함으로써, 중합 온도를 제어할 수도 있다. 이러한 냉각 수단의 채용에 의해, 보다 저온에서 중합성 액정 화합물의 중합을 실시하면, 기재가 비교적 내열성이 낮은 것을 이용했다고 해도, 적절히 위상차 발현층을 형성할 수 있다. 또한, 광조사 시의 열에 의한 문제점(기재의 열에 의한 변형 등)이 발생하지 않는 범위에서 중합 온도를 높게 함으로써 중합 반응을 촉진하는 것도 가능하다. 광중합 시, 마스킹이나 현상을 행하는 등에 의해, 패터닝된 경화막을 얻을 수도 있다.

상기 활성 에너지선의 광원으로서는, 가스 배리어층 형성용 경화성 조성물의 경화 시에 사용할 수 있는 활성 에너지선의 광원으로서 앞서 예시한 것과 동일한 것을 들 수 있다. 자외선 조사 강도는, 통상, 10∼3,000 ㎽/㎠이다. 자외선 조사 강도는, 바람직하게는 광중합 개시제의 활성화에 유효한 파장 영역에 있어서의 강도이다. 광을 조사하는 시간은, 통상 0.1초∼10분이고, 바람직하게는 0.1초∼5분, 보다 바람직하게는 0.1초∼3분, 더욱 바람직하게는 0.1초∼1분이다. 이러한 자외선 조사 강도로 1회 또는 복수 회 조사하면, 그 적산 광량은, 10∼3,000 mJ/㎠, 바람직하게는 50∼2,000 mJ/㎠, 보다 바람직하게는 100∼1,000 mJ/㎠이다.

위상차 발현층의 두께는, 광학 적층체의 용도, 적용되는 표시 장치 등에 따라 적절히 선택할 수 있고, 바람직하게는 0.1∼10 ㎛, 보다 바람직하게는 0.2∼5 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.2∼3 ㎛이다.

중합성 액정 조성물의 도막은 배향막 상에 형성되어도 좋다. 배향막은, 중합성 액정 화합물을 원하는 방향으로 액정 배향시키는, 배향 규제력을 갖는 것이다. 예컨대, 중합성 액정 조성물로부터, 상기 식 (Ⅰ)∼(Ⅲ)을 만족시키는 것과 같은 위상차 발현층을 제작할 때에는, 중합성 액정 화합물을 수평 방향으로 배향시키는 배향 규제력을 갖는 수평 배향막을 이용하는 것이 바람직하다. 배향 규제력은, 배향막의 종류, 표면 상태나 러빙 조건 등에 의해 임의로 조정하는 것이 가능하고, 배향막이 광배향성 폴리머로 형성되어 있는 경우에는, 편광 조사 조건 등에 의해 임의로 조정하는 것이 가능하다.

배향막으로서는, 중합성 액정 조성물의 도포 등에 의해 용해되지 않는 용매 내성을 갖고, 또한, 용매의 제거나 중합성 액정 화합물의 배향을 위한 가열 처리에 있어서의 내열성을 갖는 것이 바람직하다. 배향막으로서는, 배향성 폴리머를 포함하는 배향막, 광배향막 및 표면에 요철 패턴이나 복수의 홈을 갖는 그루브 배향막, 배향 방향으로 연신되어 있는 연신 필름 등을 들 수 있고, 배향각의 정밀도 및 품질의 관점에서 광배향막이 바람직하다.

배향성 폴리머로서는, 예컨대, 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 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

배향성 폴리머를 포함하는 배향막은, 통상, 배향성 폴리머가 용매에 용해된 조성물(이하, 「배향성 폴리머 조성물」이라고 하는 경우가 있음)을 기재에 도포하고, 용매를 제거하거나, 또는, 배향성 폴리머 조성물을 기재에 도포하고, 용매를 제거하며, 러빙함(러빙법)으로써 얻어진다. 용매로서는, 중합성 액정 조성물에 이용할 수 있는 용매로서 앞서 예시한 용매와 동일한 것을 들 수 있다.

배향성 폴리머 조성물 중의 배향성 폴리머의 농도는, 배향성 폴리머 재료가, 용매에 완전히 용해될 수 있는 범위이면 되지만, 용액에 대해 고형분 환산으로 0.1∼20%가 바람직하고, 0.1∼10% 정도가 더욱 바람직하다.

배향성 폴리머 조성물로서, 시판되는 배향막 재료를 그대로 사용해도 좋다. 시판되는 배향막 재료로서는, 선에버(등록 상표, 닛산 가가쿠 고교(주) 제조), 옵토머(등록 상표, JSR(주) 제조) 등을 들 수 있다.

배향성 폴리머 조성물을 기재에 도포하는 방법으로서는, 중합성 액정 조성물을 지지 기재에 도포하는 방법으로서 예시한 것과 동일한 것을 들 수 있다.

배향성 폴리머 조성물에 포함되는 용매를 제거하는 방법으로서는, 자연 건조법, 통풍 건조법, 가열 건조 및 감압 건조법 등을 들 수 있다.

배향막에 배향 규제력을 부여하기 위해서, 필요에 따라 러빙 처리를 행할 수 있다(러빙법). 러빙법에 의해 배향 규제력을 부여하는 방법으로서는, 러빙포가 감겨져, 회전하고 있는 러빙 롤에, 배향성 폴리머 조성물을 기재에 도포하여 어닐링함으로써 기재 표면에 형성된 배향성 폴리머의 막을 접촉시키는 방법을 들 수 있다. 러빙 처리를 행할 때에, 마스킹을 행하면, 배향의 방향이 상이한 복수의 영역(패턴)을 배향막에 형성할 수도 있다.

광배향막은, 통상, 광반응성 기를 갖는 폴리머 또는 모노머와 용매를 포함하는 조성물(이하, 「광배향막 형성용 조성물」이라고도 함)을 기재에 도포하고, 용매를 제거 후에 편광(바람직하게는, 편광 UV)을 조사함으로써 얻어진다. 광배향막은, 조사하는 편광의 편광 방향을 선택함으로써, 배향 규제력의 방향을 임의로 제어할 수 있는 점에서도 유리하다.

광반응성 기란, 광조사함으로써 액정 배향능을 발생시키는 기를 말한다. 구체적으로는, 광조사에 의해 발생하는 분자의 배향 유기(誘起) 또는 이성화 반응, 이량화 반응, 광가교 반응 혹은 광분해 반응 등의 액정 배향능의 기원이 되는 광반응에 관여하는 기를 들 수 있다. 그 중에서도, 이량화 반응 또는 광가교 반응에 관여하는 기가, 배향성이 우수한 점에서 바람직하다. 광반응성 기로서, 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 하나를 갖는 기가 특히 바람직하다.

C=C 결합을 갖는 광반응성 기로서는, 비닐기, 폴리엔기, 스틸벤기, 스틸바졸기, 스틸바졸륨기, 칼콘기 및 신나모일기 등을 들 수 있다.

C=N 결합을 갖는 광반응성 기로서는, 방향족 시프염기, 방향족 히드라존 등의 구조를 갖는 기를 들 수 있다. N=N 결합을 갖는 광반응성 기로서는, 아조벤젠기, 아조나프탈렌기, 방향족 복소환 아조기, 비스아조기, 포르마잔기, 및 아족시벤젠 구조를 갖는 기 등을 들 수 있다. C=O 결합을 갖는 광반응성 기로서는, 벤조페논기, 쿠마린기, 안트라퀴논기 및 말레이미드기 등을 들 수 있다. 이들 기는, 알킬기, 알콕시기, 아릴기, 알릴옥시기, 시아노기, 알콕시카르보닐기, 히드록실기, 술폰산기, 할로겐화알킬기 등의 치환기를 갖고 있어도 좋다.

그 중에서도, 광이량화 반응에 관여하는 광반응성 기가 바람직하고, 광배향에 필요한 편광 조사량이 비교적 적고, 또한, 열안정성이나 경시 안정성이 우수한 광배향막이 얻어지기 쉽다고 하는 점에서, 신나모일기 및 칼콘기가 바람직하다. 광반응성 기를 갖는 폴리머로서는, 상기 폴리머 측쇄의 말단부가 계피산 구조가 되는 것과 같은 신나모일기를 갖는 것이 특히 바람직하다.

광배향막 형성용 조성물을 기재 상에 도포함으로써, 기재 상에 광배향 유기층을 형성할 수 있다. 상기 조성물에 포함되는 용매로서는, 중합성 액정 조성물에 이용할 수 있는 용매로서 앞서 예시한 용매와 동일한 것을 들 수 있고, 광반응성 기를 갖는 폴리머 혹은 모노머의 용해성에 따라 적절히 선택할 수 있다.

광배향막 형성용 조성물 중의 광반응성 기를 갖는 폴리머 또는 모노머의 함유량은, 폴리머 또는 모노머의 종류나 목적으로 하는 광배향막의 두께에 따라 적절히 조절할 수 있으나, 광배향막 형성용 조성물의 질량에 대해, 적어도 0.2 질량%로 하는 것이 바람직하고, 0.3∼10 질량%의 범위가 보다 바람직하다. 광배향막의 특성이 현저히 손상되지 않는 범위에서, 광배향막 형성용 조성물은, 폴리비닐알코올이나 폴리이미드 등의 고분자 재료나 광증감제를 포함하고 있어도 좋다.

광배향막 형성용 조성물을 기재에 도포하는 방법으로서는, 배향성 폴리머 조성물을 기재에 도포하는 방법과 동일한 방법을 들 수 있다. 도포된 광배향막 형성용 조성물로부터, 용매를 제거하는 방법으로서는 예컨대, 자연 건조법, 통풍 건조법, 가열 건조 및 감압 건조법 등을 들 수 있다.

편광을 조사하기 위해서는, 기재 상에 도포된 광배향막 형성용 조성물로부터, 용매를 제거한 것에 직접, 편광 UV를 조사하는 형식이어도, 기재측으로부터 편광을 조사하여, 편광을 투과시켜 조사하는 형식이어도 좋다. 또한, 상기 편광은, 실질적으로 평행광이면 특히 바람직하다. 조사하는 편광의 파장은, 광반응성 기를 갖는 폴리머 또는 모노머의 광반응성 기가, 광에너지를 흡수할 수 있는 파장 영역의 것이 좋다. 구체적으로는, 파장 250∼400 ㎚의 범위의 UV(자외선)가 특히 바람직하다. 상기 편광 조사에 이용하는 광원으로서는, 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 통과하여 조사함으로써, 편광 UV를 조사할 수 있다. 이러한 편광자로서는, 편광 필터나 글랜 톰슨, 글랜 테일러 등의 편광 프리즘이나 와이어 그리드 타입의 편광자를 이용할 수 있다.

또한, 러빙 또는 편광 조사를 행할 때에, 마스킹을 행하면, 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 배열된 복수의 직선형의 그루브를 갖는 막에 중합성 액정 화합물을 도포한 경우, 그 홈을 따른 방향으로 액정 분자가 배향된다.

그루브 배향막을 얻는 방법으로서는, 감광성 폴리이미드막 표면에 패턴 형상의 슬릿을 갖는 노광용 마스크를 통해 노광 후, 현상 및 린스 처리를 행하여 요철 패턴을 형성하는 방법, 표면에 홈을 갖는 판형의 원반(原盤)에, 경화 전의 UV 경화 수지의 층을 형성하고, 형성된 수지층을 기재에 옮기고 나서 경화하는 방법, 및 기재에 형성한 경화 전의 UV 경화 수지의 막에, 복수의 홈을 갖는 롤형의 원반을 압박하여 요철을 형성하고, 그 후 경화하는 방법 등을 들 수 있다.

배향막(배향성 폴리머를 포함하는 배향막 또는 광배향막)의 두께는, 통상 10∼10000 ㎚의 범위이고, 바람직하게는 10∼1000 ㎚의 범위이며, 보다 바람직하게는 10∼500 ㎚ 이하이고, 더욱 바람직하게는 10∼300 ㎚, 특히 바람직한 50∼250 ㎚의 범위이다.

본 명세서에 있어서 광학 적층체란, 광학적으로 기능하는 층(예컨대, 화상의 보기 쉬움의 향상을 위해서 기능하는 층)을 포함하여 구성되고, 유기 EL 표시 장치 등의 화상 표시 장치에 편입될 수 있는 각종의 광학 특성을 갖는 적층체를 의미한다. 본 발명의 광학 적층체는, 위상차층과 상기 위상차층에 인접하는 가스 배리어층을 포함하는 것이면 되고, 위상차층과 가스 배리어층만으로 구성되는 것이어도, 위상차층 및 가스 배리어층에 더하여 편광자층 등의 다른 층을 포함하는 것이어도 좋다. 또한, 본 발명의 광학 적층체는, 화상 표시 장치 등에 편입될 때에 박리 가능한 기재층 등을 포함하여 구성된 것이어도 좋다.

본 발명의 광학 적층체가 위상차층 및 가스 배리어층에 더하여 편광자층을 포함하는 경우, 상기 광학 적층체는 타원 편광판으로서 기능할 수 있다.

편광자층은, 적어도 직선 편광자를 포함하는 편광 기능을 갖는 층이고, 직선 편광자의 적어도 한쪽 면에 접합되는 열가소성 수지 필름 등을 더 포함하고 있어도 좋다. 직선 편광자란, 무편광의 광을 입사시켰을 때, 흡수축에 직교하는 진동면을 갖는 직선 편광을 투과시키는 성질을 갖는 광학 소자를 말한다.

직선 편광자는, 예컨대, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 배향시킨 것에, 요오드 등의 이색성 색소를 흡착 배향시킨 것이어도 좋다. 직선 편광자는, 단층의 폴리비닐알코올계 수지 필름(폴리비닐알코올 수지 필름에 포함되는 폴리비닐알코올 분자가 배향된 것)에 이색성 색소가 흡착 배향된 것이어도 좋고, 기재 필름 상에 이색성 색소가 흡착 배향된 폴리비닐알코올계 수지층을 형성한 2층 이상의 적층 필름이어도 좋다.

이러한 직선 편광자는, 예컨대, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 일축 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 수세(水洗)하는 공정을 포함하는 방법 등, 당해 분야에서 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다.

단층의 폴리비닐알코올 수지 필름에 이색성 색소가 흡착 배향되어 이루어지는 직선 편광자의 두께는, 바람직하게는 20 ㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 15 ㎛ 이하이며, 더욱 바람직하게는 10 ㎛ 이하이다.

편광자층이 직선 편광자와 그 적어도 한쪽 면에 열가소성 수지 필름 등을 적층한 구조를 포함하는 경우, 직선 편광자와 열가소성 수지 필름은 접착제 등에 의해 접합할 수 있다. 열가소성 수지 필름으로서는, 위상차층의 형성에 이용할 수 있는 지지 기재로서 예시한 수지 필름과 동일한 필름을 바람직하게 이용할 수 있다.

본 발명의 광학 적층체가 편광자층을 포함하는 경우, 편광자층과 가스 배리어층 및/또는 위상차층은, 위상차 발현층의 지상축(遲相軸)(광축)과 편광자층의 흡수축이 이루는 각이 45±5°가 되도록 적층하는 것이 바람직하다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 양태에 있어서, 위상차층(1)과 편광자층(7)은, 위상차층(1)에 인접하는 가스 배리어층(2)만을 통해 적층된다. 즉, 상기 양태에 있어서, 상기 위상차층에 인접하는 가스 배리어층과 편광자층 사이에는 이들을 접합하기 위한 점접착제층은 존재하지 않는다. 점접착제층, 특히 점착제층은 기체상의 산소 가스나 수분을 침입시키기 쉬운 것이 많고, 위상차층 근처에 점착제층이 존재하는 경우, 위상차층 내로의 산소 가스나 수분의 확산이 발생하기 쉬워진다. 위상차층과 편광자층이 가스 배리어층만을 통해 적층되어 있는 경우, 광학 적층체 내에 침입하는 산소 가스나 수분의 양을 저감할 수 있고, 가스 배리어층에 의한 산소 가스 및/또는 수분의 확산 억제 효과를 얻을 수 있기 때문에, 광학 적층체에의 보다 높은 내구성의 부여를 기대할 수 있다.

본 발명의 다른 일 양태에 있어서, 편광자층과 가스 배리어층 및/또는 위상차층은, 예컨대, 점접착제층 등을 통해 적층시킬 수 있다. 편광자층과 가스 배리어층 및/또는 위상차층을 접합하기 위한 점접착제층은, 점착제로 형성되는 것이 바람직하다. 점착제로서는, 가스 배리어층이나 편광자층 등의 각 층을 접합하는 층으로서 기능할 수 있는 것이면 되고, 공지된 점착제 조성물을 이용할 수 있다.

예컨대, 점착제 조성물로서, (메트)아크릴계, 고무계, 우레탄계, 에스테르계, 실리콘계, 폴리비닐에테르계와 같은 수지를 주성분으로 하는 점착제 조성물을 들 수 있다. 그 중에서도, 투명성, 내후성, 내열성 등이 우수한 (메트)아크릴계 수지를 베이스 폴리머로 하는 점착제 조성물이 바람직하다.

점착제 조성물에 이용되는 (메트)아크릴계 수지(베이스 폴리머)로서는, 예컨대, (메트)아크릴산부틸, (메트)아크릴산에틸, (메트)아크릴산이소옥틸, (메트)아크릴산 2-에틸헥실과 같은 (메트)아크릴산에스테르의 1종 또는 2종 이상을 모노머로 하는 중합체 또는 공중합체가 적합하게 이용된다. 베이스 폴리머에는, 극성 모노머를 공중합시키는 것이 바람직하다. 극성 모노머로서는, 예컨대, (메트)아크릴산, (메트)아크릴산 2-히드록시프로필, (메트)아크릴산히드록시에틸, (메트)아크릴아미드, N,N-디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 글리시딜(메트)아크릴레이트와 같은, 카르복실기, 수산기, 아미드기, 아미노기, 에폭시기 등을 갖는 모노머를 들 수 있다.

이러한 공중합체를 포함하는 점착제는, 점착성이 우수하고, 피전사체에 접합한 후에 제거할 때에도, 피전사체에 풀 잔여물 등을 발생시키지 않고, 비교적 용이하게 제거하는 것이 가능하기 때문에 바람직하다.

점착제 조성물은, 상기 베이스 폴리머만을 포함하는 것이어도 좋으나, 가교제를 포함하고 있어도 좋다. 가교제로서는, 2가 이상의 금속 이온으로서, 카르복실기와의 사이에서 카르복실산 금속염을 형성하는 것; 폴리아민 화합물로서, 카르복실기와의 사이에서 아미드 결합을 형성하는 것; 폴리에폭시 화합물이나 폴리올로서, 카르복실기와의 사이에서 에스테르 결합을 형성하는 것; 폴리이소시아네이트 화합물로서, 카르복실기와의 사이에서 아미드 결합을 형성하는 것이 예시된다.

점착제 조성물은, 필요에 따라, 용매를 포함하고 있어도 좋고, 용매로서는, 중합성 액정 조성물 등에 이용할 수 있는 용매로서 예시한 용매를 들 수 있다.

점착제층의 두께는, 광학 적층체의 층 구성 등에 따라 적절히 결정할 수 있다. 본 발명의 광학 적층체에서는, 위상차층에 인접하는 가스 배리어층을 갖기 때문에, 점착제층으로부터 산소 가스나 수분이 광학 적층체 내에 침입한 경우에 있어서도 위상차층에 있어서의 위상차값의 변화를 억제하는 효과가 우수하다. 이 때문에, 산소 가스나 수분이 침입하기 쉬운 점착제층의 두께가 비교적 큰 경우라도, 내구성이 우수한 광학 적층체를 제공할 수 있다. 따라서, 본 발명의 광학 적층체에 있어서의 점착제층의 두께는, 예컨대 1 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하여도 좋다. 광학 적층체의 박형화의 관점에서는, 바람직하게는 25 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 20 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 15 ㎛ 이하이다. 본 발명의 광학 적층체에 복수의 점착제층이 포함되는 경우, 적어도 위상차층 및/또는 가스 배리어층에 인접 또는 근접하여 형성되는 점착제층의 두께가 상기 범위 내인 것이 바람직하고, 본 발명의 광학 적층체에 포함되는 모든 점착제층의 두께가 상기 범위 내인 것이 보다 바람직하다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 양태에 있어서, 본 발명의 광학 적층체는 전면판을 포함한다. 도 5에 있어서, 전면판(8)은 접착제층(9)을 통해 편광자층(7)과 접합되어 있다.

전면판은, 예컨대 열가소성 수지 필름이어도 좋다. 열가소성 수지 필름을 구성하는 수지로서는, 예컨대, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계 수지; 노르보르넨계 폴리머 등의 환상 폴리올레핀계 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 폴리(메트)아크릴산메틸 등의 (메트)아크릴산계 수지; 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스 및 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트 등의 셀룰로오스에스테르계 수지; 폴리비닐알코올 및 폴리아세트산비닐 등의 비닐알코올계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 폴리스티렌계 수지; 폴리아릴레이트계 수지; 폴리술폰계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 폴리아미드계 수지; 폴리이미드계 수지; 폴리에테르케톤계 수지; 폴리페닐렌술피드계 수지; 폴리페닐렌옥시드계 수지, 및 이들의 혼합물, 공중합물 등으로 구성되는 수지 필름을 들 수 있다. 상기 수지 중, 환상 폴리올레핀계 수지, 폴리에스테르계 수지, 셀룰로오스에스테르계 수지 및 (메트)아크릴산계 수지 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 이용하는 것이 바람직하다. 열가소성 수지 필름은, 상기와 같은 수지 재료를 1종 또는 2종 이상을 혼합한 단층이어도 좋고, 2층 이상의 다층 구조를 갖고 있어도 좋다. 다층 구조를 갖는 경우, 각 층을 구성하는 수지는 서로 동일해도, 상이해도 좋다.

열가소성 수지 필름에는, 수지 재료에 더하여 임의의 첨가제가 첨가되어 있어도 좋다.

첨가제로서는, 예컨대, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 활제(滑劑), 가소제, 이형제, 착색 방지제, 난연제, 핵제, 대전 방지제, 안료 및 착색제 등을 들 수 있다.

전면판으로서 이용되는 열가소성 수지 필름의 두께는, 광학 적층체의 박형화 및 플렉시블성의 관점, 및 광학 적층체의 내구성의 관점에서, 바람직하게는 2 ㎛ 이상 300 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 5 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 5 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하, 특히 바람직하게는 5 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하, 특히 바람직하게는 5 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하이다.

전면판을 편광자층 등과 접합하기 위한 접착제층은, 접착제, 특히 수계 접착제로 형성되는 것이 바람직하다. 수계 접착제로서는, 전면판을 편광자층 등에 접착 유지하는 층으로서 기능할 수 있는 것이면 되고, 공지된 수계 접착제 조성물을 이용할 수 있다.

예컨대, 수계 접착제 조성물은 수용성 수지 또는 수분산성 수지를 주성분으로 하여 이루어지는 접착제이다. 수용성 수지 또는 수분산성 수지로서는, 예컨대, (메트)아크릴계 수지; 폴리비닐알코올계 수지; 폴리비닐아세탈계 수지; 에틸렌-비닐알코올 공중합체계 수지; 폴리비닐피롤리돈계 수지; 폴리아미드아민계 수지; 에폭시계 수지; 멜라민계 수지; 우레아계 수지; 폴리아미드계 수지; 폴리에스테르계 수지; 폴리우레탄계 수지; 메틸셀룰로오스, 히드로에틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지; 알긴산나트륨, 전분 등의 다당류 등을 들 수 있다. 이들 중, (메트)아크릴계 수지; 폴리비닐알코올계 수지나 폴리비닐아세탈계 수지 등의 수산기 함유 수지가 바람직하고, 폴리비닐알코올계 수지가 보다 바람직하다.

수계 접착제 조성물에 있어서의 수용성 수지 또는 수분산성 수지의 함유량은, 이용하는 수지의 종류 등에 따라 적절히 결정하면 되지만, 물 100 질량부에 대해, 통상, 1∼10 질량부이고, 바람직하게는 1∼5 질량부이다.

수계 접착제 조성물로 형성되는 접착제층의 두께는, 통상, 0.02∼5 ㎛이고, 바람직하게는 0.05∼2 ㎛이며, 더욱 바람직하게는 0.1∼1 ㎛이다. 건조 고화형 접착제로 형성되는 점접착제층이 지나치게 두꺼우면, 외관 불량이 되기 쉽다.

본 발명은 실시형태의 하나로서 본 발명의 광학 적층체를 포함하는 표시 장치를 제공할 수 있다. 본 명세서에 있어서, 표시 장치란, 표시 기구를 갖는 장치이고, 발광원으로서 발광 소자 또는 발광 장치를 포함한다. 표시 장치로서는, 액정 표시 장치, 유기 일렉트로루미네선스(EL) 표시 장치, 무기 일렉트로루미네선스(EL) 표시 장치, 터치 패널 표시 장치, 전자 방출 표시 장치(전장(電場) 방출 표시 장치(FED 등), 표면 전계 방출 표시 장치(SED)), 전자 페이퍼(전자 잉크나 전기 영동 소자를 이용한 표시 장치), 플라즈마 표시 장치, 투사형 표시 장치(그레이팅 라이트 밸브(GLV) 표시 장치, 디지털 마이크로미러 디바이스(DMD)를 갖는 표시 장치 등) 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 등의 어느 것도 포함한다. 이들 표시 장치는, 2차원 화상을 표시하는 표시 장치여도 좋고, 3차원 화상을 표시하는 입체 표시 장치여도 좋다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 예 중의 「%」 및 「부」는, 특별한 기재가 없는 한, 질량% 및 질량부이다.

1. 광학 적층체의 제작

(1) 편광자층을 포함하는 적층체 1의 제작

이하의 부재를 이용하여, 제1 적층체를 제작하였다.

<전면판>

전면판으로서, 비누화 처리를 실시한 25 ㎛ 두께의 트리아세틸셀룰로오스계 수지 필름(코니카 미놀타 가부시키가이샤 제조, 「KC2UA」)을 이용하였다.

<이형용 기재>

이형용 기재 A로서, 비누화 처리를 실시하고 있지 않은 40 ㎛ 두께의 트리아세틸셀룰로오스계 수지 필름(코니카 미놀타 가부시키가이샤 제조, 「KC4UY」)을 이용하였다.

이형용 기재 B로서, 비누화 처리를 실시하고 있지 않은 25 ㎛ 두께의 트리아세틸셀룰로오스계 수지 필름(코니카 미놀타 가부시키가이샤 제조, 「KC2UA」)을 이용하였다.

이형용 기재 C로서, 코로나 처리를 실시하고 있지 않은 50 ㎛ 두께의 시클로올레핀계 수지 필름(닛폰 제온 가부시키가이샤 제조, 「ZF-14-50」)을 이용하였다.

이형용 기재 D로서, 코로나 처리를 실시하고 있지 않은 23 ㎛ 두께의 시클로올레핀계 수지 필름(닛폰 제온 가부시키가이샤 제조, 「ZF-14-23」)을 이용하였다.

<수계 접착제층>

상온에서, 하기 조성액 A와 조성액 B를 질량비 1:1로 혼합하고, 30분간 교반하여 수계 접착제층 형성용 조성물을 조제하였다.

조성액 A: 물(증류수)에 비누화도가 99.2 몰%인 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지(미츠비시 케미컬 가부시키가이샤 제조, 「고세놀 Z200」)를 용해하여, 고형분 8 질량%의 PVA 수용액을 조제하였다. 조제한 8 질량% PVA 용액과 글리옥살 40% 수용액을 질량비가 3.0:0.7이 되도록 혼합하고, 또한 물 100부에 대해 전체 고형분이 3부가 되도록 조정하여, 조성액 A를 제작하였다.

조성액 B: 물(증류수)에 비누화도가 99.2 몰%인 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지(미츠비시 케미컬 가부시키가이샤 제조, 「고세놀 Z200」)를 용해하여, 고형분 8 질량%의 PVA 수용액을 조제하였다. 조제한 8 질량% PVA 용액과 염화아연을 질량비가 3.0:0.09가 되도록 혼합하고, 또한 물 100부에 대해 전체 고형분이 3부가 되도록 조정하여, 조성액 B를 제작하였다.

<편광자층>

편광자층으로서 폴리비닐알코올계 수지 필름에 요오드를 흡착, 배향시켜 이루어지는 일축 연신 필름인 직선 편광자(두께: 8 ㎛)를 준비하였다.

제1 적층체의 제작

편광자층의 한쪽 면에, 수계 접착제층 형성용 조성물을 통해 전면판을 적층하고, 편광자층의 다른쪽 면에 이형용 기재 A를, 순수를 통해 적층하며, 한 쌍의 접합 롤 사이에 통과시킨 후, 85℃에서 3분간 건조시켜, 전면판/수계 접착제층/편광자층/이형용 기재 A의 층 구성을 갖는 적층체 1을 얻었다. 편광자층과 이형용 기재 A 사이에는 접착제는 개재되어 있지 않고, 이형용 기재 A는 박리 가능하게 편광자층에 적층되어 있다. 상기 적층체 1의 이형용 기재 A를 박리함으로써, 전면판/수계 접착제층/편광자층의 층 구성을 갖는 제1 적층체가 얻어진다.

(2) 위상차층을 포함하는 적층체의 제작

<위상차층>

위상차층은, 하기의 위상차층 기재 상에 박리 가능하게 형성된 하기 광배향막과 위상차 발현층을 포함한다.

(ⅰ) 광배향막 형성용 조성물의 조제

하기 구조의 광배향성 재료 5부(중량 평균 분자량: 30000)와 시클로펜타논(용매) 95부를 혼합하였다. 얻어진 혼합물을 80℃에서 1시간 교반함으로써, 광배향막 형성용 조성물을 얻었다.

(ⅱ) 위상차 발현층 형성용 조성물의 조제

위상차 발현층을 형성하기 위해서, 하기의 중합성 액정 화합물 α와 중합성 액정 화합물 β를 이용하였다. 중합성 액정 화합물 α는, 일본 특허 공개 제2010-31223호 공보에 기재된 방법으로 제조하였다. 또한, 중합성 액정 화합물 β는, 일본 특허 공개 제2009-173893호 공보에 기재된 방법에 준하여 제조하였다. 이하에 각각의 분자 구조를 나타낸다.

중합성 액정 화합물 α는, 단독으로 배향된 상태에 있어서 500 mJ/㎠의 자외선을 조사한 후에 측정되는 파장 450 ㎚에 있어서의 위상차값〔R(A, 500, 450)〕에 대해, 단독으로 배향된 상태에 있어서 3000 mJ/㎠의 자외선을 조사한 후에 측정되는 파장 450 ㎚에 있어서의 위상차값〔R(A, 3000, 450)〕이 정방향으로 변화하는 중합성 액정 화합물이다. 또한, 파장 550 ㎚에 있어서의 위상차값에 대해서도, 파장 550 ㎚에 있어서의 단독으로 배향된 상태에 있어서 500 mJ/㎠의 자외선을 조사한 후에 측정되는 위상차값〔R(A, 500, 550)〕에 대해, 단독으로 배향된 상태에 있어서 3000 mJ/㎠의 자외선을 조사한 후에 측정되는 위상차값〔R(A, 3000, 550)〕에 대해서도 정방향으로 변화한다.

중합성 액정 화합물 β는, 상기 특정한 자외선 조사 조건하에 있어서 위상차값이 변화하지 않는 성질을 갖는 중합성 액정 화합물이다.

[중합성 액정 화합물 α]

[중합성 액정 화합물 β]

중합성 액정 화합물 α 및 중합성 액정 화합물 β를 87:13의 질량비로 혼합하였다. 얻어진 혼합물 100부에 대해, 레벨링제(DIC 가부시키가이샤 제조, 「메가팍 F-556」)를 1.0부, 중합 개시제인 2-디메틸아미노-2-벤질-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온(IGM Resins B.V. 제조 「Omnirad 369」)을 6부 첨가하였다. 또한, 고형분 농도가 13%가 되도록 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)을 첨가하고, 80℃에서 1시간 교반함으로써, 위상차 발현층 형성용 조성물을 얻었다.

(ⅲ) 위상차층 기재의 준비

50 ㎛ 두께의 시클로올레핀계 수지 필름(닛폰 제온 가부시키가이샤 제조, 「ZF-14-50」) 상에 코로나 처리를 실시하여, 위상차층 기재로 하였다. 코로나 처리는, 우시오 덴키 가부시키가이샤 제조의 TEC-4AX를 사용하여 행하였다. 코로나 처리는, 출력 0.78 ㎾, 처리 속도 10 m/분의 조건으로 1회 행하였다.

(ⅳ) 광배향막의 형성

유리 기판 상에 고정된 위상차층 기재에 광배향막 형성용 조성물을 와이어 바 코터(유겐가이샤 오리하라 세이사쿠쇼 제조, 「G-7형 도공 장치」)로 도포하고, 80℃에서 1분간 건조시켰다. 도포막에 대해, 편광 UV 조사 장치(우시오 덴키 가부시키가이샤 제조, 「SPOT CURE SP-9」)를 이용하여, 파장 313 ㎚에 있어서의 적산 광량이 100 mJ/㎠가 되도록, 축 각도 45°로 편광 UV 노광을 실시하였다. 얻어진 광배향막의 막 두께를 광학 막후계(필메트릭스 가부시키가이샤 제조, 「F20」)로 측정한 결과 100 ㎚였다.

(ⅴ) 위상차 발현층의 형성

상기 광배향막 상에 위상차 발현층 형성용 조성물을, 와이어 바 코터(유겐가이샤 오리하라 세이사쿠쇼 제조, 「G-7형 도공 장치」)로 도포하고, 120℃에서 1분간 건조시켰다. 도포막에 대해, 고압 수은 램프(우시오 덴키 가부시키가이샤 제조, 「유니큐어 VB-15201BY-A」)를 이용하여, 자외선을 조사(질소 분위기하, 파장 365 ㎚에 있어서의 적산 광량: 500 mJ/㎠)하여, 위상차 발현층을 형성하였다. 계속해서, 위상차 발현층 상에 점착제층을 적층하고, 상기 점착제층을 통해, 위상차 발현층/광배향막/위상차층 기재의 층 구성을 포함하는 적층체를 유리에 접합하였다.

또한, 상기 점착제층으로서, (메트)아크릴계 점착제층(두께: 15 ㎛)의 한쪽 면에 적층되는 경(輕)박리성 논캐리어 필름(이하, 간단히 「경박리 NCF」라고도 함)과, 그 다른쪽 면에 적층되는 중(重)박리성 논캐리어 필름(이하, 간단히 「중박리 NCF」라고도 함)을 갖는 점착 적층체를 준비하였다. 점착제층을 포함하는 광학 적층체는, 경박리 NCF를 박리하여 노출시킨 면을 피착층(위상차 발현층)에 밀착 전사시킴으로써 얻어진다.

계속해서, 위상차층 기재를 박리하여, 리타데이션을 측정하기 위한 샘플을 얻었다. 파장 550 ㎚에 있어서의 리타데이션을 위상차 측정 장치(오지 게이소쿠 기키 가부시키가이샤 제조, 「KOBRA-WPR」)로 측정한 결과, 142 ㎚였다.

(3) 가스 배리어층의 제작 및 산소 투과도의 측정

이하에 따라, 가스 배리어층 1∼3을 제작하였다.

(ⅰ) 가스 배리어층 형성용 조성물의 조제

<가스 배리어 1 형성용 조성물(비소수성 가교 PVA계 수지 조성물)>

물(증류수)에 비누화도가 99.2 몰%인 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지(미츠비시 케미컬 제조, 고세놀 Z200)를 용해하여, 고형분 8 질량%의 PVA 수용액을 조제하였다. 조제한 8 질량% PVA 용액과, 가교제로서 글리옥실산나트륨 10 질량%(미츠비시 케미컬 가부시키가이샤 제조, 「Safelink SPM-01」)를 질량비가 3.0:0.3이 되도록 혼합하고, 또한 물 100부에 대해 전체 고형분이 3부가 되도록 조정하여, 가스 배리어 1 형성용 조성물을 준비하였다.

<가스 배리어 2 형성용 조성물(소수성 가교 PVA계 수지 조성물)>

물(증류수)에 비누화도가 99.2 몰%인 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지(미츠비시 케미컬 가부시키가이샤 제조, 「고세놀 Z200」)를 용해하여, 고형분 8 질량%의 PVA 수용액을 조제하였다. 조제한 8 질량% PVA 용액과, 가교제로서 글리옥살 40% 수용액을 질량비가 3.0:0.7이 되도록 혼합하고, 또한 물 100부에 대해 전체 고형분이 3부가 되도록 조정하여, PVA계 수지 조성물 A를 얻었다.

이와는 별도로, 물(증류수)에 비누화도가 99.2 몰%인 아세토아세틸기 변성 폴리비닐알코올계 수지(미츠비시 케미컬 가부시키가이샤 제조, 「고세놀 Z200」)를 용해하여, 고형분 8 질량%의 PVA 수용액을 조제하였다. 조제한 8 질량% PVA 용액과, 염화아연을 질량비가 3.0:0.09가 되도록 혼합하고, 또한 물 100부에 대해 전체 고형분이 3부가 되도록 조정하여, PVA계 수지 조성물 B를 얻었다.

상기에서 조제한 PVA계 수지 조성물 A 및 B를, 상온에서 질량비 1:1로 혼합하고, 30분간 교반하여, 가스 배리어 2 형성용 조성물을 준비하였다.

<가스 배리어 3 형성용 조성물>

가스 배리어 3 형성용 조성물로서, 에폭시계 중합성 화합물, 중합 개시제, 광증감제 및 레벨링제를 함유하고, 용매를 포함하지 않는 가스 배리어 3 형성용 조성물을 준비하였다.

(ⅱ) 산소 가스 투과도의 측정 방법

<산소 가스 투과도의 측정 방법>

산소 가스의 기체 투과도는, JIS K 7126-1(차압법)에 준거한 차압식 기체 투과도 측정 장치(GTR 테크 가부시키가이샤 제조, 「GTR-30AS」)를 이용하여 측정하였다.

측정 조건은 하기와 같다. 또한, 이하에 있어서, 특별히 언급이 없는 경우, 산소 가스의 기체 투과도를 간단히 「산소 투과도」라고 한다.

측정 조건

·측정 온도: 30℃

·투과 면적: 15.2 ㎠

·투과 기체: 초고순도 산소 가스

·기체 공급 압력: 2 kgf/㎠(223 cmHg)

·적층체의 기체 투과 방향: 도공면으로부터 기재면에 걸쳐 투과

·기체 투과 시간: 0분, 15분 및 30분

<적층체 각 층의 산소 투과도의 계산>

하기 식 (X)를 이용하여, 2층 적층체의 산소 투과도로부터 각 층의 산소 투과도를 구하였다.

(TA)^-1+(TB)^-1=(TAB)^-1 (X)

[식 중, A층의 산소 투과도를 TA, B층의 산소 투과도를 TB, A층과 B층의 적층체의 산소 투과도를 TAB로 한다.]

(ⅱ) 가스 배리어층 1∼3의 제작 및 각 층의 산소 투과도의 측정

가스 배리어층 1∼3을 제작하기 위한 기재로서, 25 ㎛ 두께의 트리아세틸셀룰로오스계 수지 필름(코니카 미놀타 가부시키가이샤 제조 「KC2UA」)을 이용하였다. 상기 기재의 산소 투과도는 1600 ㎤/(㎡·24 h·atm)이었다.

<가스 배리어층 1>

비누화 처리를 실시한 25 ㎛ 두께의 트리아세틸셀룰로오스계 수지 필름(코니카 미놀타 가부시키가이샤 제조, 「KC2UA」) 기재와 이형용 기재 A 사이에 가스 배리어 1 형성용 조성물을 적하하고, 한 쌍의 접합 롤 사이를 통과시킨 후, 80℃에서 3분간 건조시켜, 25 ㎛ 두께의 트리아세틸셀룰로오스계 수지 필름 기재/가스 배리어층 1/이형용 기재 A의 층 구성을 갖는 적층체를 얻었다. 상기 적층체의 이형용 기재 A를 박리하여 얻은 25 ㎛ 두께의 트리아세틸셀룰로오스계 수지 필름 기재/가스 배리어층 1을 포함하는 적층체의 산소 투과도는, 100 ㎤/(㎡·24 h·atm) 미만이며 검출 하한이었다. 상기 측정값과 식 (X)에 의한 산출값으로부터, 가스 배리어층 1의 산소 투과도는 100 ㎤/(㎡·24 h·atm) 미만이었다.

또한, 가스 배리어층 1의 두께를, 주사형 전자 현미경(니혼 덴시 가부시키가이샤 제조 「JSM-7500F」)을 이용한 절단면 측장(測長)에 의해 측정한 결과, 가장 얇은 부분 0.1 ㎛ 및 가장 두꺼운 부분 0.2 ㎛였다.

<가스 배리어층 2>

가스 배리어 1 형성용 조성물을 대신하여 가스 배리어 2 형성용 조성물을 이용한 것 이외에는, 가스 배리어층 1과 동일한 순서로, 25 ㎛ 두께의 트리아세틸셀룰로오스계 수지 필름 기재/가스 배리어층 2/이형용 기재 A의 층 구성을 갖는 적층체를 형성하고, 산소 투과도를 측정하였다. 가스 배리어층 2의 산소 투과도는, 100 ㎤/(㎡·24 h·atm) 미만이었다. 또한, 가스 배리어층 2의 두께를, 주사형 전자 현미경(니혼 덴시 가부시키가이샤 제조 「JSM-7500F」)을 이용한 절단면 측장에 의해 측정한 결과, 가장 얇은 부분 0.1 ㎛ 및 가장 두꺼운 부분 0.2 ㎛였다.

<가스 배리어층 3>

코로나 처리를 실시한 25 ㎛ 두께의 트리아세틸셀룰로오스계 수지 필름(코니카 미놀타 가부시키가이샤 제조 「KC2UA」) 기재와 이형용 기재 C 사이에 가스 배리어 3 형성용 조성물을 적하하고, 한 쌍의 접합 롤 사이를 통과시킨 후, 자외선 조사 장치(헤레우스 가부시키가이샤 제조의 중수소 램프를 사용)를 이용하여 적산 광량이 400 mJ/㎠(UVB)가 되도록 자외선을 조사하였다. 이에 의해, 25 ㎛ 두께의 트리아세틸셀룰로오스계 수지 필름 기재/가스 배리어층 3/이형용 기재 C의 층 구성을 갖는 적층체를 얻었다. 상기 적층체의 이형용 기재 C를 박리하여 얻은 25 ㎛ 두께의 트리아세틸셀룰로오스계 수지 필름 기재/가스 배리어층 3의 적층체의 산소 투과도는 750 ㎤/(㎡·24 h·atm)이었다. 상기 측정값과 식 (X)에 의한 산출값으로부터, 가스 배리어층 3의 산소 투과도는 1400 ㎤/(㎡·24 h·atm)이었다.

또한, 가스 배리어층 3의 두께를 주사형 전자 현미경(필메트릭스 가부시키가이샤 제조 「F20」)을 이용하여 측정한 결과, 2.5 ㎛였다.

<점착제층>

25 ㎛ 두께의 트리아세틸셀룰로오스계 수지 필름(코니카 미놀타 가부시키가이샤 제조, 「KC2UA」) 기재 상에 두께 15 ㎛의 아크릴계 점착제층을 적층하여 25 ㎛ 두께의 트리아세틸셀룰로오스계 수지 필름/점착제층 적층체의 산소 투과도를 측정한 결과, 산소 투과도는 1600 ㎤/(㎡·24 h·atm)이었다. 상기 측정값과 식 (X)에 의한 산출값으로부터, 상기 점착제층의 산소 투과도는 측정 상한을 초과하는 값이었다.

(4) 실시예 및 비교예의 적층체 및 환경 시험용 샘플의 제작

(ⅰ) 실시예 1

<제2 적층체의 제작>

위상차층 기재 상에 형성된 위상차층(위상차층 기재/광배향막/위상차 발현층의 구성)의 위상차 발현층면에 가스 배리어 2 형성용 조성물을 통해 이형용 기재 A를 적층하고, 한 쌍의 접합 롤 사이에 통과시킨 후, 80℃에서 3분간 건조시켜, 이형용 기재 A/가스 배리어층 2/위상차층/위상차층 기재를 포함하는 적층체를 얻었다. 위상차층의 샘플폭은 이형용 기재 A의 샘플폭과 동일하고, 이형용 기재 A는 박리 가능하게 가스 배리어층 2에 적층되어 있다.

상기 적층체로부터 상기 이형용 기재 A를 박리하여 가스 배리어층 2면에, 중박리 NCF/점착제층을 포함하는 적층체의 점착제층면을 밀착 적층함으로써, 중박리 NCF/점착제층/가스 배리어층 2/위상차층/위상차층 기재를 포함하는 층 구성을 갖는 적층체 2를 얻었다. 상기 적층체 2의 중박리 NCF를 박리함으로써, 점착제층/가스 배리어층 2/위상차층을 포함하는 제2 적층체(발광부(유리판)측 가스 배리어층 없음)와 위상차층 기재를 포함하는 적층체를 얻을 수 있다.

<환경 시험용 샘플의 제작>

제1 적층체의 편광자층측과, 제2 적층체와 위상차층 기재의 적층체의 점착제층측을, 밀착 적층하여, 전면판/수계 접착제층/편광자층/점착제층/가스 배리어층 2/위상차층을 포함하는 제3 적층체와 위상차층 기재를 포함하는 적층체를 얻었다. 다음으로, 상기 적층체의 위상차층 기재를 박리하여 노출한 면과 두께 0.7 ㎜의 유리판을 점착제층을 통해 밀착 적층하여 환경 시험용 샘플을 얻었다. 상기 환경 시험용 샘플은, 제3 적층체/점착제층/유리판을 포함하고, 제3 적층체의 각 변이 유리판의 각 변보다 10 ㎜ 내측에 위치하도록 제작하였다. 유리판의 크기는 50 ㎜×50 ㎜로 하였다. 또한, 상기 적층체와 유리판을 접합하기 위한 점착제층은, 제1 적층체와 제2 적층체를 접합하기 위한 점착제층과 동일하다.

(ⅱ) 실시예 2

<제2 적층체의 제작>

위상차층 기재 상에 형성된 위상차층(위상차층 기재/광배향막/위상차 발현층의 구성)의 위상차 발현층면에 가스 배리어 2 형성용 조성물을 통해 이형용 기재 A를 적층하고, 한 쌍의 접합 롤 사이에 통과시킨 후, 80℃에서 3분간 건조시켜, 이형용 기재 A/가스 배리어층 2/위상차층/위상차층 기재를 포함하는 적층체를 얻었다. 다음으로, 상기 적층체로부터 위상차층 기재를 박리하여 노출한 면에 가스 배리어 2 형성용 조성물을 통해 이형용 기재 B를 적층하고, 한 쌍의 접합 롤 사이에 통과시킨 후, 80℃에서 3분간 건조시켜, 이형용 기재 A/가스 배리어층 2/위상차층/가스 배리어층 2/이형용 기재 B를 포함하는 적층체를 얻었다. 2개의 이형용 기재는, 각각 박리 가능하게 가스 배리어층 2에 적층되어 있고, 이형용 기재 A를 이형용 기재 B보다 먼저 박리할 수 있다. 상기 적층체의 이형용 기재 A를 박리하여 노출하는 가스 배리어층 2의 면에, 중박리 NCF/점착제층을 포함하는 적층체의 점착제층면을 밀착 적층함으로써, 중박리 NCF/점착제층/가스 배리어층 2/위상차층/가스 배리어층 2/이형용 기재 B를 포함하는 층 구성을 갖는 적층체를 얻었다. 상기 적층체의 중박리 NCF를 박리함으로써, 점착제층/가스 배리어층 2/위상차층/가스 배리어층 2를 포함하는 제2 적층체(양면 가스 배리어층)와 이형용 기재 B를 포함하는 적층체를 얻을 수 있다.

<환경 시험용 샘플의 제작>

제1 적층체의 편광자층측과, 제2 적층체와 이형용 기재 B의 적층체의 점착제층측을, 밀착 적층하여, 전면판/수계 접착제층/편광자층/점착제층/가스 배리어층 2/위상차층/가스 배리어층 2를 포함하는 제3 적층체와 이형용 기재 B를 포함하는 적층체를 얻었다. 다음으로, 상기 적층체의 이형용 기재 B를 박리하여 노출한 면과 두께 0.7 ㎜의 유리판을 실시예 1에서 이용한 것과 동일한 점착제층을 통해 밀착 적층하여 환경 시험용 샘플을 얻었다. 상기 환경 시험용 샘플은, 제3 적층체/점착제층/유리판을 포함하고, 제3 적층체의 각 변이 유리판의 각 변보다 10 ㎜ 내측에 위치하도록 제작하였다. 유리판의 크기는 50 ㎜×50 ㎜로 하였다.

(ⅲ) 실시예 3

<제2 적층체의 제작>

위상차층의 위상차 발현층면에 가스 배리어 2 형성용 조성물을 통해 이형용 기재 A를 적층할 때에, 위상차층의 샘플폭을 이형용 기재 A의 샘플폭에 비해 10 ㎜ 좁게 하고, 위상차층의 두께 방향의 전체 단부에도 가스 배리어층 2를 형성한 것을 제외하고는, 실시예 2와 동일하게 하여, 제2 적층체를 얻었다.

<환경 시험용 샘플의 제작>

실시예 2와 동일하게 하여 환경 시험용 샘플을 얻었다.

(ⅳ) 실시예 4

위상차층의 위상차 발현층면과 제1 적층체의 편광자층면을 가스 배리어 2 형성용 조성물을 통해 적층하고, 한 쌍의 접합 롤 사이에 통과시킨 후, 80℃에서 3분간 건조시켜, 전면판/수계 접착제층/편광자층/가스 배리어층 2/위상차층을 포함하는 제3 적층체(점착제층 없음, 또한, 발광부(유리판)측 가스 배리어층 없음)와 위상차층 기재를 포함하는 적층체를 얻었다. 상기 적층체로부터 위상차층 기재를 박리하여 노출하는 면과 두께 0.7 ㎜의 유리판을 실시예 1에서 이용한 것과 동일한 점착제층을 통해 밀착 적층하여 환경 시험용 샘플을 얻었다. 상기 환경 시험용 샘플은, 제3 적층체/점착제층/유리판을 포함하고, 제3 적층체의 각 변이 유리판의 각 변보다 10 ㎜ 내측에 위치하도록 제작하였다. 유리판의 크기는 50 ㎜×50 ㎜로 하였다.

(ⅴ) 실시예 5

<제2 적층체의 제작>

가스 배리어 형성용 조성물로서 가스 배리어 1 형성용 조성물을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여, 제2 적층체(발광부(유리판)측 가스 배리어층 없음)를 얻었다.

<환경 시험용 샘플의 제작>

실시예 1과 동일하게 하여 환경 시험용 샘플을 얻었다.

(ⅵ) 비교예 1

제1 적층체의 편광자층면과 위상차층의 위상차 발현층면을 점착제층을 통해 적층하여, 전면판/수계 접착제층/편광자층/점착제층/위상차층을 포함하는 제3 적층체와 위상차층 기재의 층 구성을 포함하는 적층체를 얻었다. 상기 적층체로부터 위상차층 기재를 박리하여 노출하는 면과 두께 0.7 ㎜의 유리판을 실시예 1에서 이용한 것과 동일한 점착제층을 통해 밀착 적층하여 환경 시험용 샘플을 얻었다.

(ⅶ) 비교예 2

<제2 적층체의 제작>

위상차층의 위상차 발현층면에, 가스 배리어 3 형성용 조성물을 통해 이형용 기재 C를 적층하고, 한 쌍의 접합 롤 사이에 통과시킨 후, 자외선 조사 장치(헤레우스 가부시키가이샤 제조의 중수소 램프를 사용)를 이용하여 적산 광량이 400 mJ/㎠(UVB)가 되도록 자외선을 조사하여, 이형용 기재 C/가스 배리어층 3/위상차층/위상차층 기재를 포함하는 적층체를 얻었다.

이형용 기재 C는 박리 가능하게 가스 배리어층 3에 적층되어 있다. 상기 적층체로부터 상기 이형용 기재 C를 박리하여 가스 배리어층 3면에 중박리 NCF/점착제층을 포함하는 적층체의 점착제층면을 밀착 적층함으로써, 중박리 NCF/점착제층/가스 배리어층 3/위상차층/위상차층 기재를 포함하는 층 구성을 갖는 적층체를 얻었다. 상기 적층체의 중박리 NCF를 박리함으로써, 점착제층/가스 배리어층 3/위상차층을 포함하는 제2 적층체(발광부(유리판)측 가스 배리어층 없음)와 위상차층 기재를 포함하는 적층체를 얻을 수 있다.

<환경 시험용 샘플의 제작>

실시예 1과 동일하게 하여 환경 시험용 샘플을 얻었다.

(vⅲ) 비교예 3

<제2 적층체의 제작>

위상차층의 위상차 발현층면에 가스 배리어 3 형성용 조성물을 통해 이형용 기재 C를 적층하고, 한 쌍의 접합 롤 사이에 통과시킨 후, 자외선 조사 장치(헤레우스 가부시키가이샤 제조의 중수소 램프를 사용)를 이용하여 적산 광량이 400 mJ/㎠(UVB)가 되도록 자외선을 조사하여, 이형용 기재 C/가스 배리어층 3/위상차층/위상차층 기재를 포함하는 적층체를 얻었다. 다음으로, 상기 적층체로부터 위상차층 기재를 박리하여 노출한 면에 가스 배리어 3 형성용 조성물을 통해 이형용 기재 D를 적층하고, 한 쌍의 접합 롤 사이에 통과시킨 후, 적산 광량이 400 mJ/㎠(UVB)가 되도록 자외선을 조사하여, 이형용 기재 C/가스 배리어층 3/위상차층/가스 배리어층 3/이형용 기재 D를 포함하는 적층체를 얻었다. 2개의 이형용 기재는, 각각 박리 가능하게 가스 배리어층 3에 적층되어 있고, 이형용 기재 C를 이형용 기재 D보다 먼저 박리할 수 있다. 상기 적층체의 이형용 기재 C를 박리하여 노출하는 가스 배리어층 3면에, 중박리 NCF/점착제층을 포함하는 적층체의 점착제층면을 밀착 적층함으로써, 중박리 NCF/점착제층/가스 배리어층 3/위상차층/가스 배리어층 3/이형용 기재 D를 포함하는 층 구성을 갖는 적층체를 얻었다. 상기 적층체의 중박리 NCF를 박리함으로써, 점착제층/가스 배리어층 3/위상차층/가스 배리어층 3을 포함하는 제2 적층체(양면 가스 배리어층)와 이형용 기재 D를 포함하는 적층체를 얻을 수 있다.

<환경 시험용 샘플의 제작>

제1 적층체의 편광자층측과, 제2 적층체와 이형용 기재 D의 적층체의 점착제층측을, 밀착 적층하여 전면판/수계 접착제층/편광자층/점착제층/가스 배리어층 3/위상차층/가스 배리어층 3을 포함하는 제3 적층체와 이형용 기재 D를 포함하는 적층체를 얻었다. 다음으로, 상기 적층체의 이형용 기재 D를 박리하여 노출한 면과 두께 0.7 ㎜의 유리판을 실시예 1에서 이용한 것과 동일한 점착제층을 통해 밀착 적층하여 환경 시험용 샘플을 얻었다.

(5) 환경 시험의 방법과 결과의 평가

상기 환경 시험용 샘플을 실시예 1∼실시예 5 및 비교예 1∼비교예 3의 실시형태에 대해 제작하여, 환경 시험 내구성을 평가하였다. 환경 시험으로서는 광선 폭로 시험과 온수 침지 시험을 행하였다. 각 결과를 표 1에 나타낸다.

(ⅰ) <광선 폭로 시험의 방법>

광선 폭로 내구성은, 하기 장치 및 방법을 이용한 열화 시험을 행하여 평가하였다. 광원은 크세논 아크 램프, 석영 유리 및 주광 필터를 포함하고, 시험조 내 온도는 45℃를 초과하지 않도록 조정하였다.

측정 장치: ATLAS 선테스트 XLS+(아메텍 가부시키가이샤 제조)

조건: 300 ㎚∼800 ㎚ 파장대에서의 조사 에너지로 267 W/㎡×300시간

(ⅱ) <광선 폭로 내구성의 평가 1·중앙부 리타데이션 변화>

광선 폭로 내구성 시험 전후의 환경 시험용 샘플의 면내 중앙부의 동일 개소에 대해 파장 550 ㎚에 있어서의 리타데이션 R0(㎚)을 위상차 측정 장치(오지 게이소쿠 기키 가부시키가이샤 제조, 「KOBRA-WPR」)로 측정하여, 광선 폭로 내구성 시험 전후의 변화량을 구하였다.

R0 변화가 1 ㎚ 정도를 하회하는 샘플에서는 명확히 시인할 수 있는 반사색 변화를 확인할 수 없었으나, R0 변화가 2 ㎚를 초과하는 샘플에서는 현저한 반사색 변화를 일으켜, 흑표시 능력의 대폭적인 저하를 초래하였다.

(ⅲ) <광선 폭로 내구성의 평가 2·단부 반사색 변화>

환경 시험용 샘플의 유리면에 알루미늄 호일(가부시키가이샤 UACJ 세이하쿠 제조, 「마이호일」)을, 점착제층을 통해 접합한 샘플을 이용하여, 광선 폭로 내구성 시험 전후의 샘플의 단부색 변화부의 길이를 구하였다. 화상 표시 장치의 색 변화가 스마트폰이나 텔레비전의 화상 표시 장치의 변을 피복하는 비시인 부분을 넘어 변색될 우려가 있기 때문에, 단부색 변화 길이는 3 ㎜ 미만일 필요가 있다.

(ⅳ) <온수 침지 시험의 방법>

60℃의 순수에 환경 시험용 샘플을 10시간 침지하고, 침지 전후의 변화를 관찰하였다.

(ⅴ) <온수 침지 내구성의 평가>

온수 침지에 의해, 가스 배리어층의 단부로부터 면내 중앙부에 수분이 침식하여, 가스 배리어층과 위상차층 사이에 반점형의 들뜸, 박리가 보여진 것을 ×로 하였다. 한편, 편광자층 단부에 0.5 ㎜ 미만의 투과색 변화 부분이 보여지지만, 편광자 중앙부에의 수분 침식은 없고 들뜸, 박리 등도 보여지지 않은 것을 ○로 하였다.

1: 위상차층 2: 가스 배리어층
3: 배향막 4: 위상차 발현층
5: 박리 가능 기재 6: 점착제층
7: 편광자층 8: 전면판
9: 접착제층 11: 광학 적층체

Claims (9)

1. 적어도 1종의 중합성 액정 화합물을 포함하는 중합성 액정 조성물의 경화물로 구성되는 위상차 발현층을 포함하는 위상차층과, 상기 위상차층의 적어도 한쪽 면에 인접하는 가스 배리어층을 포함하고,
   상기 가스 배리어층이 500 ㎤/(㎡·24 h·atm) 이하의 산소 가스 투과도를 갖는 광학 적층체.
2. 제1항에 있어서, 가스 배리어층은 가교 구조를 갖는 폴리머를 포함하는 광학 적층체.
3. 제2항에 있어서, 가교 구조는 소수성 가교제에서 유래하는 광학 적층체.
4. 제3항에 있어서, 소수성 가교제가, 이소시아네이트계 가교제, 다가 알데히드계 가교제 및 금속 화합물계 가교제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 광학 적층체.
5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리머는 폴리비닐알코올계 수지를 포함하는 광학 적층체.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스 배리어층이 위상차층의 양면에 인접하여 배치되는 광학 적층체.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가스 배리어층이 위상차층의 두께 방향의 적어도 하나의 측면을 피복하는 광학 적층체.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 편광자층을 더 포함하는 광학 적층체.
9. 제8항에 있어서, 편광자층과 위상차층이, 위상차층에 인접하는 가스 배리어층만을 통해 적층되어 있는 광학 적층체.

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