KR20230031134A

KR20230031134A - 장척 필름 적층체의 제조 방법, 화상 표시 장치의 제조 방법, 및, 장척 필름 적층체

Info

Publication number: KR20230031134A
Application number: KR1020220089402A
Authority: KR
Inventors: 신이치 요시나리; 신야 와타나베
Original assignee: 후지필름 가부시키가이샤
Priority date: 2021-08-26
Filing date: 2022-07-20
Publication date: 2023-03-07
Also published as: JP2023032330A

Abstract

본 발명은, 시야각 제어 시스템의 생산성이 양호해지는 장척 필름 적층체의 제조 방법, 화상 표시 장치의 제조 방법, 및, 장척 필름 적층체를 제공하는 것을 과제로 한다.
광흡수 이방성층의 투과율 중심축과, 광흡수 이방성층의 표면의 법선 방향이 이루는 각도가 5°~60°이고,
광흡수 이방성층의 투과율 중심축을 광흡수 이방성층의 표면에 투영한 투영축과, 광흡수 이방성층의 길이 방향이 이루는 각도가 35°~55° 또는 125°~145°이며,
편광자층의 흡수축과, 편광자층의 길이 방향이 이루는 각도가 35°~55° 또는 125°~145°이고,
편광자층의 흡수축과, 광흡수 이방성층의 투과율 중심축의 투영축이 이루는 각이 70°~110°가 되도록 첩합하는 첩합 공정을 갖는, 장척 필름 적층체의 제조 방법.

Description

장척 필름 적층체의 제조 방법, 화상 표시 장치의 제조 방법, 및, 장척 필름 적층체{METHOD FOR MANUFACTURING LONG FILM LAMINATE, METHOD FOR MANUFACTURING IMAGE DISPLAY DEVICE, AND LONG FILM LAMINATE}

본 발명은, 장척 필름 적층체의 제조 방법, 화상 표시 장치의 제조 방법, 및, 장척 필름 적층체에 관한 것이다.

카 내비게이션 등의 차재용 디스플레이를 사용하는 경우, 표시 화면으로부터 상방향으로 출사되는 광이 프런트 유리 등에 비쳐, 운전 시에 방해가 된다는 문제가 있다.

이와 같은 문제를 해결할 목적으로, 예를 들면, 특허문헌 1에는, 배향이 고정된 흡수 이색성(二色性) 물질을 함유하는 필름상의, 제1 편광자 및 제2 편광자를 갖는 시각 제어 시스템이 개시되어 있다.

특허문헌 1: 일본 특허공보 제4902516호

본 발명자들은, 특허문헌 1에 기재된 시각(시야각) 제어 시스템에 대하여 검토한 결과, 매엽(枚葉)끼리의 제1 편광자 및 제2 편광자를 첩합하여 제조하면, 생산성이 낮은 것이 명확해졌다.

따라서, 본 발명은, 시야각 제어 시스템의 생산성이 양호해지는 장척 필름 적층체의 제조 방법, 화상 표시 장치의 제조 방법, 및, 장척 필름 적층체를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명자들은, 상기 과제를 달성하기 위하여 예의 검토한 결과, 장척의 편광자층의 흡수축 및 장척의 광흡수 이방성층의 투과율 중심축의 투영축이, 각층(各層)의 길이 방향과 이루는 각도가 소정의 각도 관계를 충족시키고, 또한, 편광자층의 흡수축과 광흡수 이방성층의 투과율 중심축의 투영축이 이루는 각이 소정의 각도 관계를 충족시키는 상태에서 첩합함으로써, 시야각 제어 시스템에 사용할 수 있는 장척 필름 적층체를 용이하게 제조할 수 있는 것을 알아내, 본 발명을 완성시켰다.

즉, 본 발명자들는, 이하의 구성에 의하여 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 알아냈다.

[1]

장척의 광흡수 이방성 필름과 장척의 편광 필름을 갖는 장척 필름 적층체의 제조 방법으로서,

광흡수 이방성 필름이, 장척의 필름 지지체와 장척의 광흡수 이방성층을 갖고,

편광 필름이, 장척의 필름 지지체와 장척의 편광자층을 가지며,

광흡수 이방성층의 투과율 중심축과, 광흡수 이방성층의 표면의 법선(法線) 방향이 이루는 각도가 5°~60°이고,

광흡수 이방성층의 투과율 중심축을 광흡수 이방성층의 표면에 투영한 투영축과, 광흡수 이방성층의 길이 방향이 이루는 각도가 35°~55° 또는 125°~145°이며,

편광자층의 흡수축과, 편광자층의 길이 방향이 이루는 각도가 35°~55° 또는 125°~145°이고,

광흡수 이방성층의 투과율 중심축의 투영축과, 편광자층의 흡수축이 이루는 각도가 70°~110°가 되도록, 광흡수 이방성 필름과 편광 필름을 첩합하는 첩합 공정을 갖는, 장척 필름 적층체의 제조 방법.

[2]

편광 필름의 필름 지지체와 편광자층의 사이에 배향막을 갖고, 배향막이 광배향막인, [1]에 기재된 장척 필름 적층체의 제조 방법.

[3]

광흡수 이방성 필름의 필름 지지체와 광흡수 이방성층의 사이에, 배향막을 갖고, 배향막이 하이브리드 배향된 액정층인, [1] 또는 [2]에 기재된 장척 필름 적층체의 제조 방법.

[4]

광흡수 이방성 필름의 필름 지지체와 배향막의 사이에, 배향 보조층을 갖고, 배향 보조층이 러빙 처리를 실시한 수지층인, [3]에 기재된 장척 필름 적층체의 제조 방법.

[5]

광흡수 이방성 필름과 편광 필름의 사이에, B 플레이트를 갖는, [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 장척 필름 적층체의 제조 방법.

[6]

B 플레이트의 파장 550nm에 있어서의 면내 위상차 Re가 60nm보다 큰, [5]에 기재된 장척 필름 적층체의 제조 방법.

[7]

광흡수 이방성층 및 편광자층 중 적어도 일방이, 액정성 화합물 및 이색성 물질을 함유하는 층인, [1] 내지 [6] 중 어느 하나에 기재된 장척 필름 적층체의 제조 방법.

[8]

액정성 화합물 및 이색성 물질을 함유하는 층 중의, 이색성 물질의 함유량이, 액정성 화합물 및 이색성 물질을 함유하는 층의 전고형분 질량에 대하여 10질량% 이상인, [7]에 기재된 장척 필름 적층체의 제조 방법.

[9]

[1] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 장척 필름 적층체의 제조 방법으로 제조된 장척 필름 적층체를 펀칭하여, 필름 적층체를 형성하는 펀칭 공정과,

필름 적층체를 화상 표시 소자에 첩합하는 첩합 공정을 갖는, 화상 표시 장치의 제조 방법.

[10]

첩합 공정이, 필름 적층체가 갖는 2개의 필름 지지체 중 일방을 박리하여 노출시킨 면을 첩합하는 공정인, [9]에 기재된 화상 표시 장치의 제조 방법.

[11]

장척의 필름 지지체와, 장척의 광흡수 이방성층과, 장척의 편광자층을 갖는 장척 필름 적층체로서,

광흡수 이방성층의 투과율 중심축의 투영축과, 편광자층의 흡수축이 이루는 각도가 70°~110°인, 장척 필름 적층체.

[12]

편광자층과 광흡수 이방성층의 사이에, B 플레이트를 갖는, [11]에 기재된 장척 필름 적층체.

[13]

B 플레이트의 파장 550nm에 있어서의 면내 위상차 Re가 60nm보다 큰, [12]에 기재된 장척 필름 적층체.

[14]

편광자층에 인접하는 배향막을 갖고, 배향막이 광배향막인, [11] 내지 [13] 중 어느 하나에 기재된 장척 필름 적층체.

[15]

광흡수 이방성층에 인접하는 배향막을 갖고, 배향막이 하이브리드 배향된 액정층인, [11] 내지 [14] 중 어느 하나에 기재된 장척 필름 적층체.

[16]

편광자층 및 광흡수 이방성층 중 적어도 일방이, 액정성 화합물 및 이색성 물질을 함유하는 층인, [11] 내지 [15] 중 어느 하나에 기재된 장척 필름 적층체.

[17]

액정성 화합물 및 이색성 물질을 함유하는 층 중의, 이색성 물질의 함유량이, 액정성 화합물 및 이색성 물질을 함유하는 층의 전고형분 질량에 대하여 10질량% 이상인, [16]에 기재된 장척 필름 적층체.

본 발명에 의하면, 시야각 제어 시스템의 생산성이 양호해지는 장척 필름 적층체의 제조 방법, 화상 표시 장치의 제조 방법, 및, 장척 필름 적층체를 제공할 수 있다.

도 1은, 광흡수 이방성층의 투과율 중심축을 광흡수 이방성층의 표면에 투영한 투영축, 및, 편광자층의 흡수축에 대하여, 각층의 길이 방향과의 위치 관계를 설명하는 모식도이다.
도 2는, 도 1 중의 흰색 화살표의 방향으로부터 관찰했을 때의, 광흡수 이방성층의 투과율 중심축의 투영축과 편광자층의 흡수축의 각도의 관계를 나타내는 도이다.
도 3은, 본 발명의 장척 필름 적층체의 제조 방법으로 제조되는 장척 필름 적층체의 일례를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 4는, 본 발명의 장척 필름 적층체의 제조 방법으로 제조되는 장척 필름 적층체의 다른 일례를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 5는, 본 발명의 장척 필름 적층체의 제조 방법으로 제조되는 장척 필름 적층체의 다른 일례를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 6은, 화상 평가 장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 7은, 화상 평가 장치를 설명하기 위한 측면도이다.

이하, 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.

이하에 기재하는 구성 요건의 설명은, 본 발명의 대표적인 실시형태에 근거하여 이루어지는 경우가 있지만, 본 발명은 그와 같은 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 명세서에 있어서, "~"를 사용하여 나타나는 수치 범위는, "~"의 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다.

또, 본 명세서에 있어서, 평행 및 직교란, 각각 엄밀한 의미에서의 평행 및 직교를 의미하는 것은 아니고, 각각, 평행±5°의 범위, 및, 직교±5°의 범위를 의미한다.

또, 본 명세서에 있어서, 액정성 조성물 및 액정성 화합물은, 모두, 경화 등에 의하여, 이미 액정성을 나타내지 않게 된 것도 개념으로서 포함된다.

또, 본 명세서에 있어서, 각 성분은, 각 성분에 해당하는 물질을 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 여기에서, 각 성분에 대하여 2종 이상의 물질을 병용하는 경우, 그 성분에 대한 함유량이란, 특별한 설명이 없는 한, 병용한 물질의 합계의 함유량을 가리킨다.

또, 본 명세서에 있어서, "(메트)아크릴레이트"는, "아크릴레이트" 또는 "메타크릴레이트"를 나타내는 표기이며, "(메트)아크릴"은, "아크릴" 또는 "메타크릴"을 나타내는 표기이고, "(메트)아크릴로일"은, "아크릴로일" 또는 "메타크릴로일"을 나타내는 표기이다.

본 명세서에 있어서, Re(λ) 및 Rth(λ)는, 각각, 파장 λ에 있어서의 면내의 리타데이션 및 두께 방향의 리타데이션을 나타낸다. 또한, 파장 λ는, 특별히 기재가 없을 때는, 550nm로 한다.

또, 본 명세서에 있어서, Re(λ) 및 Rth(λ)는, AxoScan OPMF-1(옵토 사이언스사제)에 있어서, 파장 λ로 측정한 값이다.

구체적으로는, AxoScan OPMF-1에서, 평균 굴절률((nx+ny+nz)/3)과 막두께(d(μm))를 입력함으로써,

지상축(遲相軸) 방향(°)

Re(λ)=R0(λ)

Rth(λ)=((nx+ny)/2-nz)×d

가 산출된다.

또한, R0(λ)은, AxoScan OPMF-1에서 산출되는 수치로서 표시되는 것이지만, Re(λ)를 의미하고 있다.

[치환기 W]

본 명세서에서 사용되는 치환기 W는, 이하의 기를 나타낸다.

치환기 W로서는, 예를 들면, 할로젠 원자, 탄소수 1~20의 알킬기, 탄소수 1~20의 할로젠화 알킬기, 탄소수 1~20의 사이클로알킬기, 탄소수 1~10의 알킬카보닐기, 탄소수 1~10의 알킬옥시카보닐기, 탄소수 1~10의 알킬카보닐옥시기, 탄소수 1~10의 알킬아미노기, 알킬아미노카보닐기, 탄소수 1~20의 알콕시기, 탄소수 1~20의 알켄일기, 탄소수 1~20의 알카인일기, 탄소수 1~20의 아릴기, 복소환기(헤테로환기라고 해도 된다), 사이아노기, 하이드록시기, 나이트로기, 카복시기, 아릴옥시기, 실릴옥시기, 헤테로환 옥시기, 아실옥시기, 카바모일옥시기, 알콕시카보닐옥시기, 아릴옥시카보닐옥시기, 아미노기(아닐리노기를 포함한다), 암모니오기, 아실아미노기, 아미노카보닐아미노기, 알콕시카보닐아미노기, 아릴옥시카보닐아미노기, 설파모일아미노기, 알킬 또는 아릴설폰일아미노기, 머캅토기, 알킬싸이오기, 아릴싸이오기, 헤테로환 싸이오기, 설파모일기, 설포기, 알킬 또는 아릴설핀일기, 알킬 또는 아릴설폰일기, 아실기, 아릴옥시카보닐기, 알콕시카보닐기, 카바모일기, 아릴 또는 헤테로환 아조기, 이미드기, 포스피노기, 포스핀일기, 포스핀일옥시기, 포스핀일아미노기, 포스포노기, 실릴기, 하이드라지노기, 유레이도기, 보론산기(-B(OH)₂), 포스페이토기(-OPO(OH)₂), 설페이토기(-OSO₃H), 그 외의 공지의 치환기 등을 들 수 있다.

또한, 치환기의 상세에 대해서는, 일본 공개특허공보 2007-234651호의 단락 [0023]에 기재된다.

또, 치환기 W는, 하기 식 (W1)로 나타나는 기여도 된다.

[화학식 1]

식 (W1) 중, LW는 단결합 또는 2가의 연결기를 나타내고, SPW는 2가의 스페이서기를 나타내며, Q는 후술하는 식 (LC)에 있어서의 Q1 또는 Q2를 나타내고, *는 결합 위치를 나타낸다.

LW가 나타내는 2가의 연결기로서는, -O-, -(CH₂)_g-, -(CF₂)_g-, -Si(CH₃)₂-, -(Si(CH₃)₂O)_g-, -(OSi(CH₃)₂)_g-(g는 1~10의 정수를 나타낸다.), -N(Z)-, -C(Z)=C(Z')-, -C(Z)=N-, -N=C(Z)-, -C(Z)₂-C(Z')₂-, -C(O)-, -OC(O)-, -C(O)O-, -O-C(O)O-, -N(Z)C(O)-, -C(O)N(Z)-, -C(Z)=C(Z')-C(O)O-, -O-C(O)-C(Z)=C(Z')-, -C(Z)=N-, -N=C(Z)-, -C(Z)=C(Z')-C(O)N(Z")-, -N(Z")-C(O)-C(Z)=C(Z')-, -C(Z)=C(Z')-C(O)-S-, -S-C(O)-C(Z)=C(Z')-, -C(Z)=N-N=C(Z')-(Z, Z', Z"는 독립적으로, 수소, 탄소수 1~4의 알킬기, 사이클로알킬기, 아릴기, 사이아노기, 또는, 할로젠 원자를 나타낸다.), -C≡C-, -N=N-, -S-, -S(O)-, -S(O)(O)-, -(O)S(O)O-, -O(O)S(O)O-, -SC(O)-, 및, -C(O)S- 등을 들 수 있다. LW는, 이들 기를 2개 이상 조합한 기여도 된다(이하 "L-C"라고도 생략한다).

SPW가 나타내는 2가의 스페이서기로서는, 탄소수 1~50의 직쇄, 분기 혹은 환상의 알킬렌기, 또는, 탄소수 1~20 복소환기를 들 수 있다.

상기 알킬렌기, 복소환기의 탄소 원자는, -O-, -Si(CH₃)₂-, -(Si(CH₃)₂O)_g-, -(OSi(CH₃)₂)_g-(g는 1~10의 정수를 나타낸다.), -N(Z)-, -C(Z)=C(Z')-, -C(Z)=N-, -N=C(Z)-, -C(Z)₂-C(Z')₂-, -C(O)-, -OC(O)-, -C(O)O-, -O-C(O)O-, -N(Z)C(O)-, -C(O)N(Z)-, -C(Z)=C(Z')-C(O)O-, -O-C(O)-C(Z)=C(Z')-, -C(Z)=N-, -N=C(Z)-, -C(Z)=C(Z')-C(O)N(Z")-, -N(Z")-C(O)-C(Z)=C(Z')-, -C(Z)=C(Z')-C(O)-S-, -S-C(O)-C(Z)=C(Z')-, -C(Z)=N-N=C(Z')-(Z, Z', Z"는 독립적으로, 수소, 탄소수 1~4의 알킬기, 사이클로알킬기, 아릴기, 사이아노기, 또는, 할로젠 원자를 나타낸다.), -C≡C-, -N=N-, -S-, -C(S)-, -S(O)-, -SO₂-, -(O)S(O)O-, -O(O)S(O)O-, -SC(O)-, 및, -C(O)S-, 이들 기를 2개 이상 조합한 기로 치환되어 있어도 된다(이하 "SP-C"라고도 생략한다).

상기 알킬렌기의 수소 원자, 및, 복소환기의 수소 원자는, 할로젠 원자, 사이아노기, -Z^H, -OH, -OZ^H, -COO^H, -C(O)Z^H, -C(O)OZ^H, -OC(O)Z^H, -OC(O)OZ^H, -NZ^HZ^H＇, -NZHC(O)Z^H', -NZ^HC(O)OZ^H', -C(O)NZ^HZ^H', -OC(O)NZ^HZ^H', -NZ^HC(O)NZ^H'OZ^H'', -SH, -SZ^H, -C(S)Z^H, -C(O)SZ^H, -SC(O)Z^H로 치환되어 있어도 된다(이하, "SP-H"라고도 생략한다). 여기에서, Z^H, Z^H'는 탄소수 1~10의 알킬기, 할로젠화 알킬기, -L-CL(L은 단결합 또는 2가의 연결기를 나타낸다. 2가의 연결기의 구체예는, 상술한 LW 및 SPW와 동일하다. CL은 가교성기를 나타내고, 후술하는 식 (LC)에 있어서의 Q1 또는 Q2로 나타나는 기를 들 수 있으며, 후술하는 식 (P-1)~(P-30)으로 나타나는 가교성기가 바람직하다.)을 나타낸다.

[장척 필름 적층체의 제조 방법]

본 발명의 장척 필름 적층체의 제조 방법(이하, "본 발명의 제조 방법"이라고도 약기한다.)은, 장척의 광흡수 이방성 필름과 장척의 편광 필름을 갖는 장척 필름 적층체의 제조 방법이다.

여기에서, 상기 광흡수 이방성 필름은, 장척의 필름 지지체와 장척의 광흡수 이방성층을 갖는다.

또, 상기 편광 필름은, 장척의 필름 지지체와 장척의 편광자층을 갖는다.

또, 상기 광흡수 이방성층의 투과율 중심축과, 상기 광흡수 이방성층의 표면의 법선 방향이 이루는 각도(이하, "투과율 중심축 각도 θ"라고도 약기한다.)가 5°~60°이다.

또, 상기 광흡수 이방성층의 투과율 중심축을 상기 광흡수 이방성층의 표면에 투영한 투영축(이하, "투과율 중심축의 투영축"이라고도 약기한다.)과, 상기 광흡수 이방성층의 길이 방향이 이루는 각도(이하, "각도 θ1"이라고도 약기한다.)가 35°~55° 또는 125°~145°이다.

또, 상기 편광자층의 흡수축과, 상기 편광자층의 길이 방향이 이루는 각도(이하, "각도 θ2"라고도 약기한다.)가 35°~55° 또는 125°~145°이다.

그리고, 본 발명의 제조 방법에 있어서는, 상기 광흡수 이방성층의 투과율 중심축의 상기 투영축과, 상기 편광자층의 상기 흡수축이 이루는 각도(이하, "각도 θ3"이라고도 약기한다.)가 70°~110°가 되도록, 상기 장척 광흡수 이방성 필름과 상기 장척 편광 필름을 첩합하는 첩합 공정을 갖는다.

여기에서, 광흡수 이방성층의 투과율 중심축이란, 광흡수 이방성층 표면의 법선 방향에 대한 기울기 각도(극각(極角))와 기울기 방향(방위각)을 변화시켜 투과율을 측정했을 때에, 가장 높은 투과율을 나타내는 방향을 의미한다.

구체적으로는, AxoScan OPMF-1(옵토 사이언스사제)을 사용하여, 파장 550nm에 있어서의 뮬러 매트릭스를 실측한다. 보다 구체적으로는, 측정 시에는, 투과율 중심축이 기울어져 있는 방위각을 처음에 찾고, 다음으로, 그 방위각을 따른 광흡수 이방성층의 법선 방향을 포함하는 면(투과율 중심축을 포함하고, 층 표면에 직교하는 평면) 내에서, 광흡수 이방성층 표면의 법선 방향에 대한 각도인 극각을 -70~70°까지 1°마다 변경하면서, 파장 550nm의 뮬러 매트릭스를 실측하여, 광흡수 이방성층의 투과율을 도출한다. 이 결과, 가장 투과율이 높은 방향을 투과율 중심축으로 한다.

다음으로, 도 1 및 도 2를 사용하여, 상술한 다양한 각도에 대하여 설명한다.

도 1에 나타내는 광흡수 이방성층(2)에 있어서는, 투과율 중심축 각도 θ가, 투과율 중심축(v)과 광학 이방성층 표면의 법선 방향(z축 방향)이 이루는 각도로서 나타나 있다. 또, 투과율 중심축(v)을 광학 이방성층 표면에 투영한 투영축이, v(xy)로서 나타나 있다. 또한, 투영축(v(xy))과 광흡수 이방성층(2)의 길이 방향(x축 방향)이 이루는 각도가, θ1로 나타나 있다.

또, 도 1에 나타내는 편광자층(12)에 있어서는, 편광자층(12)의 면내에 존재하고 있는 흡수축(w)과 편광자층(12)의 길이 방향(파선)이 이루는 각도가, θ2로 나타나 있다.

또, 도 2에 있어서는, 도 1 중의 흰색 화살표의 방향으로부터 관찰했을 때의, 광흡수 이방성층(2)의 투과율 중심축(v)의 투영축(v(xy))과 편광자층(12)의 흡수축(w)이 이루는 각도가, θ3으로 나타나 있다.

그리고, 본 발명의 제조 방법은, 상술한 바와 같이, 투과율 중심축 각도 θ가 5°~60°를 충족시키고, 각도 θ1이 35°~55° 또는 125°~145°를 충족시키며, 각도 θ2가 35°~55° 또는 125°~145°를 충족시키고, 각도 θ3이 70°~110°를 충족시킨다.

본 발명의 제조 방법은, 이와 같은 각도 관계를 충족시키고 있기 때문에, 장척의 광흡수 이방성 필름과 장척의 편광 필름을 첩합함으로써, 시야각 제어 시스템에 사용할 수 있는 장척 필름 적층체를 용이하게 제조할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 투과율 중심축 각도 θ는, 5°~60°이며, 5° 이상 45°미만인 것이 바람직하고, 5° 이상 35° 이하인 것이 보다 바람직하며, 5° 이상 35° 미만인 것이 더 바람직하고, 5° 초과 35° 미만인 것이 특히 바람직하며, 10° 초과 35° 미만인 것이 가장 바람직하다.

또, 각도 θ1은, 35°~55° 또는 125°~145°이고, 40° 이상 50° 이하 또는 130° 이상 140° 이하인 것이 바람직하며, 40° 초과 50° 미만 또는 130° 초과 140° 미만인 것이 보다 바람직하고, 42° 이상 48° 이하 또는 132° 이상 138° 이하인 것이 더 바람직하며, 44° 이상 46° 이하 또는 134° 이상 136° 이하인 것이 특히 바람직하고, 45° 또는 135°인 것이 가장 바람직하다.

또, 각도 θ2는, 35°~55° 또는 125°~145°이고, 40° 이상 50° 이하 또는 130° 이상 140° 이하인 것이 바람직하고, 40° 초과 50° 미만 또는 130° 초과 140° 미만인 것이 보다 바람직하며, 42° 이상 48° 이하 또는 132° 이상 138° 이하인 것이 더 바람직하고, 44° 이상 46° 이하 또는 134° 이상 136° 이하인 것이 특히 바람직하며, 45° 또는 135°인 것이 가장 바람직하다.

또, 각도 θ3은, 70°~110°이며, 80° 이상 100° 이하인 것이 바람직하고, 80° 초과 100° 미만인 것이 보다 바람직하며, 82° 이상 98° 이하인 것이 더 바람직하고, 89° 이상 91° 이하인 것이 특히 바람직하며, 90°인 것이 가장 바람직하다.

다음으로, 도 3~도 5를 사용하여, 본 발명의 제조 방법으로 제조되는 장척 필름 적층체에 대하여 설명한다.

도 3에 나타내는 장척 필름 적층체(100), 장척의 광흡수 이방성 필름(10)과 장척의 편광 필름(20)을 갖는다. 또, 장척의 광흡수 이방성 필름(10)은, 장척의 필름 지지체(1)와 장척의 광흡수 이방성층(2)을 갖고, 장척의 편광 필름(20)은, 장척의 필름 지지체(11)와 장척의 편광자층(12)을 갖는다.

도 4에 나타내는 장척 필름 적층체(200)는, 장척의 광흡수 이방성 필름(10)이 갖는 장척의 필름 지지체(1)와 장척의 광흡수 이방성층(2)의 위치가 상이한 것 이외에는, 도 3에 나타내는 장척 필름 적층체(100)와 동일한 적층체이다.

도 5에 나타내는 장척 필름 적층체(300)는, 장척의 광흡수 이방성 필름(10)과 장척의 편광 필름(20)을 갖는다. 또, 장척의 광흡수 이방성 필름(10)은, 장척의, 필름 지지체(1)와 배향 보조층(3)과 배향막(4)과 광흡수 이방성층(2)과 배리어층(5)을 갖고, 장척의 편광 필름(20)은, 장척의, 필름 지지체(11)와 광배향막(13)과 편광자층(12)과 산소 차단층(14)을 갖는다.

이하, 본 발명의 제조 방법에서 사용하는 장척의 광흡수 이방성 필름, 장척의 편광 필름, 및, 이들 필름이 갖는 장척의 필름 지지체 등의 각층, 및, 광흡수 이방성 필름과 편광 필름의 첩합 공정에 대하여 설명한다.

〔광흡수 이방성 필름〕

본 발명의 제조 방법에서 사용하는 장척의 광흡수 이방성 필름은, 장척의 필름 지지체와 장척의 광흡수 이방성층을 갖는다.

<필름 지지체>

필름 지지체로서는, 투명 필름 기재(基材)인 것이 바람직하다.

여기에서, 투명이란, 가시광의 투과율이 60% 이상인 것을 나타낸다. 본 발명에서는, 투과율이 80% 이상인 것이 바람직하고, 90% 이상의 투과율이 보다 바람직하다.

투명 필름 기재로서는, 공지의 투명 수지 필름, 투명 수지판, 투명 수지 시트 등을 사용할 수 있으며, 특별히 한정은 없다.

투명 수지 필름으로서는, 셀룰로스아실레이트 필름(예를 들면, 셀룰로스트라이아세테이트 필름(굴절률 1.48), 셀룰로스다이아세테이트 필름, 셀룰로스아세테이트뷰티레이트 필름, 셀룰로스아세테이트프로피오네이트 필름), 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 폴리에터설폰 필름, 폴리아크릴계 수지 필름, 폴리유레테인계 수지 필름, 폴리에스터 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리설폰 필름, 폴리에터 필름, 폴리메틸펜텐 필름, 폴리에터케톤 필름, (메트)아크릴로나이트릴 필름 등을 사용할 수 있다.

그중에서도, 투명성이 높고, 광학적으로 복굴절이 적으며, 제조가 용이하고, 편광판의 보호 필름으로서 일반적으로 사용되고 있는 셀룰로스아실레이트 필름이 바람직하며, 셀룰로스트라이아세테이트(트라이아세틸셀룰로스(TAC)라고도 한다.) 필름이 특히 바람직하다.

투명 필름 기재의 두께는, 통상 20μm~100μm이다.

본 발명에 있어서는, 필름 지지체가 셀룰로스에스터계 필름이며, 또한, 그 두께가 20~70μm인 것이 특히 바람직하다.

<광흡수 이방성층>

광흡수 이방성층은, 투과율 중심축 각도 θ가 5°~60°를 충족시키고, 또한, 투과율 중심축의 투영축과 광흡수 이방성층의 길이 방향이 이루는 각도 θ1이 35°~55° 또는 125°~145°를 충족시키는 것이면, 특별히 한정되지 않는다.

광흡수 이방성층의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 소형 경량화의 관점에서, 100~8000nm인 것이 바람직하고, 300~5000nm인 것이 보다 바람직하다.

<배향막>

본 발명의 제조 방법에서 사용하는 장척의 광흡수 이방성 필름은, 상술한 필름 지지체와 광흡수 이방성층의 사이에 배향막을 갖고 있어도 된다.

배향막은, 광흡수성 이방성층의 배향 방향을 제어하기 위하여 마련되어 있다.

배향막으로서는, 구체적으로는, 러빙 처리가 실시되어 있거나 또는 실시되어 있지 않은, 폴리바이닐알코올 및 폴리이미드 등의 층; 편광 노광 처리가 실시되어 있거나 또는 실시되어 있지 않은, 폴리바이닐신나메이트 및 아조계 염료 등의 광배향막 등을 들 수 있다.

또, 배향막으로서는, 예를 들면, 필름 지지체 측으로부터 광흡수 이방성층 측을 향하여 액정 분자의 배향 방향이 연속적으로 변화되는 하이브리드 배향된 액정층도 적합하게 들 수 있다. 하이브리드 배향된 액정층을 사용하면, 하이브리드 배향된 액정층의 표면에 있어서의 액정 분자의 틸트각에 맞추어 광흡수 이방성층의 투과율 중심축이 틸트되기 때문에, 광흡수 이방성층의 투과율 중심축을 경사 방향으로 틸트시킬 수 있게 된다.

<배향 보조층>

본 발명의 제조 방법에서 사용하는 장척의 광흡수 이방성 필름은, 상술한 배향막으로서 하이브리드 배향된 액정층을 갖는 경우, 상술한 필름 지지체와 배향막(하이브리드 배향된 액정층)의 사이에, 배향 보조층을 갖고 있는 것이 바람직하다.

배향 보조층으로서는, 예를 들면, 폴리바이닐알코올, 폴리이미드, 다관능 아크릴레이트 화합물 등으로 형성되는 층에 러빙 처리를 실시한 층 등을 들 수 있다.

이들 중, 러빙 처리한, 폴리바이닐알코올 또는 폴리이미드로 형성되는 층이 바람직하다.

또, 배향 보조층으로서는, 배향층의 법선 방향에 대하여 직선 편광에 의하여 UV 노광한 폴리바이닐신나메이트나 아조벤젠계 화합물 등의 광배향막을 마련하는 것도 가능하다.

〔편광 필름〕

본 발명의 제조 방법에서 사용하는 장척의 편광 필름은, 장척의 필름 지지체와 장척의 편광자층을 갖는다.

<필름 지지체>

필름 지지체로서는, 상술한 광흡수 이방성 필름에 있어서 설명한 것과 동일한 것을 들 수 있다.

<편광자층>

편광층은, 흡수축과 편광자층의 길이 방향이 이루는 각도 θ2가 35°~55° 또는 125°~145°를 충족시키는 것이면, 특별히 한정되지 않는다.

또, 편광자층은, 본 발명의 제조 방법에 의하여 제조되는 장척 필름 적층체를 화상 표시 장치에 이용하는 경우는, 액정 표시 장치가 갖는 시인(視認) 측의 편광자나, 유기 일렉트로루미네선스(이하, "EL"이라고 약기한다.) 표시 장치가 갖는 원편광판에 포함되는 편광자를 포함하는 층이어도 된다.

편광자층으로서는, 예를 들면, 아이오딘계 편광자, 이색성 염료를 이용한 염료계 편광자, 및 폴리엔계 편광자 등이 사용된다. 아이오딘계 편광자 및 염료계 편광자에는, 도포형 편광자와 연신형 편광자가 있으며, 모두 적용할 수 있다. 도포형 편광자로서는, 액정성 화합물의 배향을 이용하여 이색성 유기 색소를 배향시킨 편광자가 바람직하고, 연신형 편광자로서는, 폴리바이닐알코올에 아이오딘 또는 이색성 염료를 흡착시켜, 연신하여 제작되는 편광자가 바람직하다.

장척의 편광 필름에 있어서, 편광자층의 흡수축과, 편광자층의 길이 방향이 이루는 각도를 35°~55° 또는 125°~145°로 하기 위해서는, 편광 필름의 광배향막에 대하여 편광 자외선 노광하는 각도를 조정하는 등의 수단에 의하여, 흡수축의 방향을 변경하기 쉬운 이유에서, 도포형 편광자를 사용하는 것이 바람직하다.

도포형의 편광자를 얻기 위한 수단으로서는, 예를 들면, 국제 공개공보 제2019/131943호의 작성예 46에 기재된 방법, 일본 공개특허공보 2019-197168호에 기재된 방법 등을 들 수 있다.

또, 기재 상에 폴리바이닐알코올층을 형성한 적층 필름의 상태로 연신 및 염색을 실시함으로써 편광자를 얻는 방법으로서, 일본 특허공보 제5048120호, 일본 특허공보 제5143918호, 일본 특허공보 제5048120호, 일본 특허공보 제4691205호, 일본 특허공보 제4751481호, 일본 특허공보 제4751486호를 들 수 있으며, 이들 편광자에 관한 공지의 기술도 바람직하게 이용할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 편광자층의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 3μm~60μm인 것이 바람직하고, 5μm~20μm인 것이 보다 바람직하며, 5μm~10μm인 것이 더 바람직하다.

<배향막>

본 발명의 제조 방법에서 사용하는 장척의 편광 필름은, 상술한 필름 지지체와 편광자층의 사이에 배향막을 갖고 있어도 된다.

배향막으로서는, 상술한 광흡수 이방성 필름에 있어서 설명한 것과 동일한 것을 들 수 있지만, 편광 필름이 갖는 임의의 배향막으로서는, 배향의 균일성의 관점에서, 광조사에 의하여 형성되는 광배향막이 바람직하다.

광조사에 의하여 형성되는 광배향막에 사용되는 광배향 화합물로서는, 다수의 문헌 등에 기재가 있다. 본 발명에 있어서는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2006-285197호, 일본 공개특허공보 2007-76839호, 일본 공개특허공보 2007-138138호, 일본 공개특허공보 2007-94071호, 일본 공개특허공보 2007-121721호, 일본 공개특허공보 2007-140465호, 일본 공개특허공보 2007-156439호, 일본 공개특허공보 2007-133184호, 일본 공개특허공보 2009-109831호, 일본 특허공보 제3883848호, 일본 특허공보 제4151746호에 기재된 아조 화합물, 일본 공개특허공보 2002-229039호에 기재된 방향족 에스터 화합물, 일본 공개특허공보 2002-265541호, 일본 공개특허공보 2002-317013호에 기재된 광배향성 단위를 갖는 말레이미드 및/또는 알켄일 치환 나드이미드 화합물, 일본 특허공보 제4205195호, 일본 특허공보 제4205198호에 기재된 광가교성 실레인 유도체, 일본 공표특허공보 2003-520878호, 일본 공표특허공보 2004-529220호, 또는, 일본 특허공보 제4162850호에 기재된 광가교성 폴리이미드, 폴리아마이드 혹은 에스터를 바람직한 예로서 들 수 있다. 보다 바람직하게는, 아조 화합물, 광가교성 폴리이미드, 폴리아마이드, 또는, 에스터이다.

본 발명의 제조 방법에 있어서는, 광흡수 이방성층의 투과율 중심축이나 편광자층의 흡수축의 방향을 용이하게 조정할 수 있는 이유에서, 상술한 광흡수 이방성 필름이 갖는 광흡수 이방성층, 및, 상술한 편광 필름이 갖는 편광자층 중 적어도 일방이, 액정성 화합물 및 이색성 물질을 함유하는 층(이하, "이색성 물질 함유층"이라고도 약기한다.)인 것이 바람직하고, 광흡수 이방성층 및 편광자층의 모두가 이색성 물질 함유층인 것이 보다 바람직하다.

여기에서, 액정성 화합물은, 저분자 액정, 고분자 액정의 다양한 화합물을 사용하는 것이 가능하지만, 이색성 물질을 광흡수성 이방성층 중에서 양호한 배향 상태를 얻기 위해서는 고분자 액정을 적어도 일부 함유하고 있는 것이 바람직하다. 또, 고분자 액정을 사용함으로써, 광흡수 이방성층의 공기 측 계면과 지지체 측 계면에 있어서의 액정성 화합물의 틸트각의 차를 비교적 작게 억제하는 것이 가능하고, 양호한 시야각 특성을 얻는 데 있어서도 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 상기 이색성 물질 함유층은, 액정성 화합물과 이색성 물질을 함유하는 조성물(이하, "이색성 물질 함유층 형성용 조성물"이라고도 한다.)로 형성된 층인 것이 바람직하다.

또, 이색성 물질 함유층 형성용 조성물은, 용매, 중합 개시제, 중합성 화합물, 계면개량제, 및, 그 외의 첨가제를 함유하고 있어도 된다.

이하, 각 성분에 대하여 설명한다.

<액정성 화합물>

이색성 물질 함유층 형성용 조성물은, 액정성 화합물을 함유한다.

액정성 화합물은, 일반적으로, 그 형상으로부터 봉상 타입과 원반상 타입으로 분류할 수 있다.

또, 액정성 화합물은, 가시 영역에서 이색성을 나타내지 않는 액정성 화합물이 바람직하다.

또한, 이하의 설명에 있어서, "형성되는 이색성 물질 함유층의 배향도가 보다 높아지는" 것을 "본 발명의 효과가 보다 우수하다"라고도 한다.

액정성 화합물로서는, 저분자 액정성 화합물 및 고분자 액정성 화합물 모두 사용할 수 있다.

여기에서, "저분자 액정성 화합물"이란, 화학 구조 중에 반복 단위를 갖지 않는 액정성 화합물을 말한다.

또, "고분자 액정성 화합물"이란, 화학 구조 중에 반복 단위를 갖는 액정성 화합물을 말한다.

저분자 액정성 화합물로서는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2013-228706호에 기재되어 있는 액정성 화합물을 들 수 있다.

고분자 액정성 화합물로서는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2011-237513호에 기재되어 있는 서모트로픽 액정성 고분자를 들 수 있다. 또, 고분자 액정성 화합물은, 말단에 가교성기(예를 들면, 아크릴로일기 및 메타크릴로일기)를 갖고 있어도 된다.

액정성 화합물은, 본 발명의 효과가 현재화(顯在化)되기 쉬운 이유에서, 봉상 액정성 화합물인 것이 바람직하고, 고분자 액정성 화합물인 것이 보다 바람직하다.

액정성 화합물은, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.

액정성 화합물은, 본 발명의 효과가 보다 우수한 점에서 고분자 액정성 화합물을 포함하는 것이 바람직하고, 고분자 액정성 화합물 및 저분자 액정성 화합물의 양방을 포함하는 것이 특히 바람직하다.

액정성 화합물은, 식 (LC)로 나타나는 액정성 화합물 또는 그 중합체를 포함하는 것이 바람직하다. 식 (LC)로 나타나는 액정성 화합물 또는 그 중합체는, 액정성을 나타내는 화합물이다. 액정성은, 네마틱상(相)이어도 되고 스멕틱상이어도 되며, 네마틱상과 스멕틱상의 양방을 나타내도 되고, 적어도 네마틱상을 나타내는 것이 바람직하다. 스멕틱상으로서는, 고차(高次) 스멕틱상이어도 된다. 여기에서 말하는 고차 스멕틱상이란, 스멕틱 B상, 스멕틱 D상, 스멕틱 E상, 스멕틱 F상, 스멕틱 G상, 스멕틱 H상, 스멕틱 I상, 스멕틱 J상, 스멕틱 K상, 스멕틱 L상이며, 그중에서도 스멕틱 B상, 스멕틱 F상, 스멕틱 I상인 것이 바람직하다. 액정성 화합물이 나타내는 스멕틱 액정상이 이들 고차 스멕틱 액정상이면, 배향 질서도가 보다 높은 광학 이방성층을 제작할 수 있어 바람직하다. 또, 이와 같이 배향 질서도가 높은 고차 스멕틱 액정상으로 제작한 광학 이방성층은 X선 회절 측정에 있어서 헥사틱상이나 크리스탈상과 같은 고차 구조 유래의 브래그 피크가 얻어지는 것이다. 상기 브래그 피크란, 분자 배향의 면 주기 구조에서 유래하는 피크이며, 본 발명의 이색성 물질 함유층 형성용 조성물에 의하면, 주기 간격이 3.0~5.0Å인 광학 이방성층을 얻을 수 있다.

[화학식 2]

식 (LC) 중, Q1 및 Q2는 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자, 탄소수 1~20의 직쇄, 분기 또는 환상의 알킬기, 탄소수 1~20의 알콕시기, 탄소수 1~20의 알켄일기, 탄소수 1~20의 알카인일기, 탄소수 1~20의 아릴기, 복소환기(헤테로환기라고 해도 된다), 사이아노기, 하이드록시기, 나이트로기, 카복시기, 아릴옥시기, 실릴옥시기, 헤테로환 옥시기, 아실옥시기, 카바모일옥시기, 알콕시카보닐옥시기, 아릴옥시카보닐옥시기, 아미노기(아닐리노기를 포함한다), 암모니오기, 아실아미노기, 아미노카보닐아미노기, 알콕시카보닐아미노기, 아릴옥시카보닐아미노기, 설파모일아미노기, 알킬 또는 아릴설폰일아미노기, 머캅토기, 알킬싸이오기, 아릴싸이오기, 헤테로환 싸이오기, 설파모일기, 설포기, 알킬 또는 아릴설핀일기, 알킬 또는 아릴설폰일기, 아실기, 아릴옥시카보닐기, 알콕시카보닐기, 카바모일기, 아릴 또는 헤테로환 아조기, 이미드기, 포스피노기, 포스핀일기, 포스핀일옥시기, 포스핀일아미노기, 포스포노기, 실릴기, 하이드라지노기, 유레이도기, 보론산기(-B(OH)₂), 포스페이토기(-OPO(OH)₂), 설페이토기(-OSO₃H), 또는, 하기 식 (P1)~(P-30)으로 나타나는 가교성기를 나타내고, Q1 및 Q2 중 적어도 일방은, 하기 식으로 나타나는 가교성기인 것이 바람직하다.

[화학식 3]

식 (P-1)~(P-30) 중, R^P는 수소 원자, 할로젠 원자, 탄소수 1~10의 직쇄, 분기, 또는 환상의 알킬렌기, 탄소수 1~20의 할로젠화 알킬기, 탄소수 1~20의 알콕시기, 탄소수 1~20의 알켄일기, 탄소수 1~20의 알카인일기, 탄소수 1~20의 아릴기, 복소환기(헤테로환기라고 해도 된다), 사이아노기, 하이드록시기, 나이트로기, 카복시기, 아릴옥시기, 실릴옥시기, 헤테로환 옥시기, 아실옥시기, 카바모일옥시기, 알콕시카보닐옥시기, 아릴옥시카보닐옥시기, 아미노기(아닐리노기를 포함한다), 암모니오기, 아실아미노기, 아미노카보닐아미노기, 알콕시카보닐아미노기, 아릴옥시카보닐아미노기, 설파모일아미노기, 알킬 혹은 아릴설폰일아미노기, 머캅토기, 알킬싸이오기, 아릴싸이오기, 헤테로환 싸이오기, 설파모일기, 설포기, 알킬 혹은 아릴설핀일기, 알킬 혹은 아릴설폰일기, 아실기, 아릴옥시카보닐기, 알콕시카보닐기, 카바모일기, 아릴 혹은 헤테로환 아조기, 이미드기, 포스피노기, 포스핀일기, 포스핀일옥시기, 포스핀일아미노기, 포스포노기, 실릴기, 하이드라지노기, 유레이도기, 보론산기(-B(OH)₂), 포스페이토기(-OPO(OH)₂), 또는, 설페이토기(-OSO₃H)를 나타내고, 복수의 R^P는 각각 동일해도 되고 상이해도 된다.

가교성기의 바람직한 양태로서는, 라디칼 중합성기, 또는 양이온 중합성기를 들 수 있다. 라디칼 중합성기로서는, 상기 식 (P-1)로 나타나는 바이닐기, 상기 식 (P-2)로 나타나는 뷰타다이엔기, 상기 식 (P-4)로 나타나는 (메트)아크릴기, 상기 식 (P-5)로 나타나는 (메트)아크릴아마이드기, 상기 식 (P-6)으로 나타나는 아세트산 바이닐기, 상기 식 (P-7)로 나타나는 푸마르산 에스터기, 상기 식 (P-8)로 나타나는 스타이릴기, 상기 식 (P-9)로 나타나는 바이닐피롤리돈기, 상기 식 (P-11)로 나타나는 무수 말레산, 또는, 상기 식 (P-12)로 나타나는 말레이미드기가 바람직하다. 양이온 중합성기로서는, 상기 식 (P-18)로 나타나는 바이닐에터기, 상기 식 (P-19)로 나타나는 에폭시기, 또는, 상기 식 (P-20)으로 나타나는 옥세탄일기가 바람직하다.

식 (LC)에 있어서, S1 및 S2는 각각 독립적으로, 2가의 스페이서기를 나타내고, S1 및 S2의 적합 양태는, 상기 식 (W1) 중의 SPW와 동일한 구조를 들 수 있기 때문에, 그 설명을 생략한다.

식 (LC) 중, MG는 후술하는 메소젠기를 나타낸다. MG가 나타내는 메소젠기란, 액정 형성에 기여하는 액정 분자의 주요 골격을 나타내는 기이다. 액정 분자는, 결정 상태와 등방성 액체 상태의 중간의 상태(메소페이즈)인 액정성을 나타낸다. 메소젠기에 대해서는 특별히 제한은 없고, 예를 들면, "Flussige Kristalle in Tabellen II"(VEB Deutsche Verlag fur Grundstoff Industrie, Leipzig, 1984년 간행), 특히 제7페이지~제16페이지의 기재, 및, 액정 편람 편집 위원회 편, 액정 편람(마루젠, 2000년 간행), 특히 제3장의 기재를 참조할 수 있다. MG가 나타내는 메소젠기는, 환상 구조를 2~10개 포함하는 것이 바람직하고, 3~7개 포함하는 것이 보다 바람직하다. 환상 구조의 구체예로서는, 방향족 탄화 수소기, 복소환기, 및 지환식기 등을 들 수 있다.

MG가 나타내는 메소젠기로서는, 액정성의 발현, 액정 상전이 온도의 조정, 원료 입수성 및 합성 적성이라는 관점, 및, 본 발명의 효과가 보다 우수하기 때문에, 하기 식 (MG-A) 또는 하기 식 (MG-B)로 나타나는 기가 바람직하고, 식 (MG-B)로 나타나는 기가 보다 바람직하다.

[화학식 4]

식 (MG-A) 중, A1은, 방향족 탄화 수소기, 복소환기 및 지환식기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 2가의 기이다. 이들 기는, 후술하는 치환기 W 등의 치환기로 치환되어 있어도 된다. A1로 나타나는 2가의 기는, 4~15원환인 것이 바람직하다. 또, A1로 나타나는 2가의 기는, 단환이어도 되고, 축환이어도 된다.

*는, S1 또는 S2와의 결합 위치를 나타낸다.

A1이 나타내는 2가의 방향족 탄화 수소기로서는, 페닐렌기, 나프틸렌기, 플루오렌-다이일기, 안트라센-다이일기 및 테트라센-다이일기 등을 들 수 있으며, 메소젠 골격의 설계의 다양성이나 원재료의 입수성 등의 관점에서, 페닐렌기, 나프틸렌기가 바람직하다.

A1이 나타내는 2가의 복소환기로서는, 방향족 또는 비방향족 중 어느 것이어도 되지만, 배향도가 보다 향상된다는 관점에서, 2가의 방향족 복소환기인 것이 바람직하다. 2가의 방향족 복소환기를 구성하는 탄소 이외의 원자로서는, 질소 원자, 황 원자 및 산소 원자를 들 수 있다. 방향족 복소환기가 탄소 이외의 환을 구성하는 원자를 복수 갖는 경우, 이들은 동일해도 되고 상이해도 된다. 2가의 방향족 복소환기의 구체예로서는, 예를 들면, 피리딜렌기(피리딘-다이일기), 피리다진-다이일기, 이미다졸-다이일기, 싸이엔일렌(싸이오펜-다이일기), 퀴놀릴렌기(퀴놀린-다이일기), 아이소퀴놀릴렌기(아이소퀴놀린-다이일기), 옥사졸-다이일기, 싸이아졸-다이일기, 옥사다이아졸-다이일기, 벤조싸이아졸-다이일기, 벤조싸이아다이아졸-다이일기, 프탈이미드-다이일기, 티에노싸이아졸-다이일기, 싸이아졸로싸이아졸-다이일기, 티에노싸이오펜-다이일기, 및, 티에노옥사졸-다이일기, 하기의 구조 (II-1)~(II-4) 등을 들 수 있다.

[화학식 5]

식 (II-1)~(II-4) 중, D₁은, -S-, -O-, 또는 NR¹¹-을 나타내고, R¹¹은 수소 원자 또는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타내며, Y₁은 탄소수 6~12의 방향족 탄화 수소기, 또는, 탄소수 3~12의 방향족 복소환기를 나타내고, Z₁, Z₂, 및 Z₃은 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1~20의 지방족 탄화 수소기, 탄소수 3~20의 지환식 탄화 수소기, 1가의 탄소수 6~20의 방향족 탄화 수소기, 할로젠 원자, 사이아노기, 나이트로기, -NR¹²R¹³ 또는 -SR¹²를 나타내며, Z₁ 및 Z₂는, 서로 결합하여 방향환 또는 방향족 복소환을 형성해도 되고, R¹² 및 R¹³은, 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타내며, J₁ 및 J₂는 각각 독립적으로, -O-, -NR²¹-(R²¹은 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.), -S- 및 C(O)-로 이루어지는 군으로부터 선택되는 기를 나타내고, E는 수소 원자 또는 치환기가 결합하고 있어도 되는 제14~16족의 비금속 원자를 나타내며, Jx는 방향족 탄화 수소환 및 방향족 복소환으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 방향환을 갖는, 탄소수 2~30의 유기기를 나타내고, Jy는 수소 원자, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~6의 알킬기, 또는, 방향족 탄화 수소환 및 방향족 복소환으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 방향환을 갖는, 탄소수 2~30의 유기기를 나타내며, Jx 및 Jy가 갖는 방향환은 치환기를 갖고 있어도 되고, Jx와 Jy는 결합하여, 환을 형성하고 있어도 되며, D₂는, 수소 원자, 또는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타낸다.

식 (II-2) 중, Y₁이 탄소수 6~12의 방향족 탄화 수소기인 경우, 단환이어도 되고 다환이어도 된다. Y₁이 탄소수 3~12의 방향족 복소환기인 경우, 단환이어도 되고 다환이어도 된다. 식 (II-2) 중, J₁ 및 J₂가, -NR²¹-을 나타내는 경우, R²¹의 치환기로서는, 예를 들면 일본 공개특허공보 2008-107767호의 단락 0035~0045의 기재를 참조할 수 있으며, 이 내용은 본원 명세서에 원용된다. 식 (II-2) 중, E가, 치환기가 결합하고 있어도 되는 제14~16족의 비금속 원자인 경우, =O, =S, =NR', =C(R')R'이 바람직하다. R'은 치환기를 나타내고, 치환기로서는 예를 들면 일본 공개특허공보 2008-107767호의 단락 [0035]~[0045]의 기재를 참조할 수 있으며, -NZ^A1Z^A2(Z^A1 및 Z^A2는 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기를 나타낸다.)가 바람직하다.

A1이 나타내는 2가의 지환식기의 구체예로서는, 사이클로펜틸렌기 및 사이클로헥실렌기 등을 들 수 있으며, 탄소 원자는, -O-, -Si(CH₃)₂-, -N(Z)-(Z는, 수소, 탄소수 1~4의 알킬기, 사이클로알킬기, 아릴기, 사이아노기, 또는, 할로젠 원자를 나타낸다.), -C(O)-, -S-, -C(S)-, -S(O)-, 및 -SO₂-, 이들 기를 2개 이상 조합한 기에 의하여 치환되어 있어도 된다.

식 (MG-A) 중, a1은 2~10의 정수를 나타낸다. 복수의 A1은 동일해도 되고 상이해도 된다.

식 (MG-B) 중, A2 및 A3은 각각 독립적으로, 방향족 탄화 수소기, 복소환기 및 지환식기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 2가의 기이다. A2 및 A3의 구체예 및 적합 양태는, 식 (MG-A)의 A1과 동일하므로, 그 설명을 생략한다. 식 (MG-B) 중, a2는 1~10의 정수를 나타내며, 복수의 A2는 동일해도 되고 상이해도 되며, 복수의 LA1은 동일해도 되고 상이해도 된다. a2는, 본 발명의 효과가 보다 우수한 이유에서, 2 이상인 것이 보다 바람직하다. 식 (MG-B) 중, LA1은, 단결합 또는 2가의 연결기이다. 단, a2가 1인 경우, LA1은 2가의 연결기이며, a2가 2 이상인 경우, 복수의 LA1 중 적어도 하나가 2가의 연결기이다. 식 (MG-B) 중, LA1이 나타내는 2가의 연결기로서는, LW와 동일하기 때문에, 그 설명을 생략한다.

MG의 구체예로서는, 예를 들면 이하의 구조를 들 수 있으며, 이하의 구조 중, 방향족 탄화 수소기, 복소환기 및 지환식기 상의 수소 원자는, 상술한 치환기 W로 치환되어 있어도 된다.

[화학식 6]

[화학식 7]

[화학식 8]

(저분자 액정성 화합물)

식 (LC)로 나타나는 액정성 화합물이 저분자 액정성 화합물인 경우, 메소젠기(MG)의 환상 구조의 바람직한 양태로서는, 사이클로헥실렌기, 사이클로펜틸렌기, 페닐렌기, 나프틸렌기, 플루오렌-다이일기, 피리딘-다이일기, 피리다진-다이일기, 싸이오펜-다이일기, 옥사졸-다이일기, 싸이아졸-다이일기, 티에노싸이오펜-다이일기 등을 들 수 있으며, 환상 구조의 개수는, 2~10개가 바람직하고, 3~7개가 더 바람직하다.

메소젠 구조의 치환기 W의 바람직한 양태로서는, 할로젠 원자, 할로젠화 알킬기, 사이아노기, 하이드록시기, 나이트로기, 카복시기, 탄소수 1~10의 알콕시기, 탄소수 1~10의 알킬카보닐기, 탄소수 1~10의 알킬옥시카보닐기, 탄소수 1~10의 알킬카보닐옥시기, 아미노기, 탄소수 1~10의 알킬아미노기, 알킬아미노카보닐기, 상술한 식 (W1)에 있어서 LW가 단결합이며, SPW가 2가의 스페이서기이고, Q가 상술한 식 (P-1)~(P-30)으로 나타나는 가교성기인 기 등을 들 수 있으며, 가교성기로서는, 바이닐기, 뷰타다이엔기, (메트)아크릴기, (메트)아크릴아마이드기, 아세트산 바이닐기, 푸마르산 에스터기, 스타이릴기, 바이닐피롤리돈기, 무수 말레산, 말레이미드기, 바이닐에터기, 에폭시기, 옥세탄일기가 바람직하다.

2가의 스페이서기 S1 및 S2의 바람직한 양태로서는, 상기 SPW와 동일하기 때문에, 그 설명을 생략한다. 스멕틱상을 나타내는 저분자 액정성 화합물을 사용하는 경우, 스페이서기의 탄소수(이 탄소를 "SP-C"로 치환한 경우는 그 원자수)는, 탄소수 6 이상이 바람직하고, 8 이상이 더 바람직하다.

식 (LC)로 나타나는 액정성 화합물이 저분자 액정성 화합물인 경우, 복수의 저분자 액정성 화합물을 병용해도 되며, 2~6종을 병용하는 것이 바람직하고, 2~4종을 병용하는 것이 더 바람직하다. 저분자 액정성 화합물을 병용함으로써, 용해성의 향상이나 이색성 물질 함유층 형성용 조성물의 상전이 온도를 조정할 수 있다.

저분자 액정성 화합물의 구체예로서는, 이하의 식 (LC-1)~(LC-77)로 나타나는 화합물을 들 수 있지만, 저분자 액정성 화합물은 이들에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 9]

[화학식 10]

(고분자 액정성 화합물)

고분자 액정성 화합물은, 후술하는 반복 단위를 포함하는 호모폴리머 또는 코폴리머인 것이 바람직하고, 랜덤 폴리머, 블록 폴리머, 그래프트 폴리머, 스타 폴리머 등 중 어느 폴리머여도 된다.

(반복 단위 (1))

고분자 액정성 화합물은, 식 (1)로 나타나는 반복 단위(이하, "반복 단위 (1)"이라고도 한다.)를 포함하는 것이 바람직하다.

[화학식 11]

식 (1) 중, PC1은 반복 단위의 주쇄를 나타내고, L1은 단결합 또는 2가의 연결기를 나타내며, SP1은 스페이서기를 나타내고, MG1은 상술한 식 (LC)에 있어서의 메소젠기(MG)를 나타내며, T1은 말단기를 나타낸다.

PC1이 나타내는 반복 단위의 주쇄로서는, 예를 들면, 식 (P1-A)~(P1-D)로 나타나는 기를 들 수 있으며, 그중에서도, 원료가 되는 단량체의 다양성 및 취급이 용이한 관점에서, 하기 식 (P1-A)로 나타나는 기가 바람직하다.

[화학식 12]

식 (P1-A)~(P1-D)에 있어서, "*"는, 식 (1)에 있어서의 L1과의 결합 위치를 나타낸다. 식 (P1-A)~(P1-D)에 있어서, R¹¹, R¹², R¹³, R¹⁴는 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기 또는 탄소수 1~10의 알킬기, 탄소수 1~10의 알콕시기를 나타낸다. 상기 알킬기는, 직쇄 또는 분기의 알킬기여도 되고, 환상 구조를 갖는 알킬기(사이클로알킬기)여도 된다. 또, 상기 알킬기의 탄소수는, 1~5가 바람직하다. 식 (P1-A)로 나타나는 기는, (메트)아크릴산 에스터의 중합에 의하여 얻어지는 폴리(메트)아크릴산 에스터의 부분 구조의 한 단위인 것이 바람직하다. 식 (P1-B)로 나타나는 기는, 에폭시기를 갖는 화합물의 에폭시기를 개환 중합하여 형성되는 에틸렌글라이콜 단위인 것이 바람직하다. 식 (P1-C)로 나타나는 기는, 옥세테인기를 갖는 화합물의 옥세테인기를 개환 중합하여 형성되는 프로필렌글라이콜 단위인 것이 바람직하다. 식 (P1-D)로 나타나는 기는, 알콕시실릴기 및 실란올기 중 적어도 일방의 기를 갖는 화합물의 중축합에 의하여 얻어지는 폴리실록세인의 실록세인 단위인 것이 바람직하다. 여기에서, 알콕시실릴기 및 실란올기 중 적어도 일방의 기를 갖는 화합물로서는, 식 SiR¹⁴(OR¹⁵)₂-로 나타나는 기를 갖는 화합물을 들 수 있다. 식 중, R¹⁴는, (P1-D)에 있어서의 R¹⁴와 동일한 의미이며, 복수의 R¹⁵는 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1~10의 알킬기를 나타낸다.

L1이 나타내는 2가의 연결기는, 상술한 식 (W1)에 있어서의 LW와 동일한 2가의 연결기이며, 바람직한 양태로서는, -C(O)O-, -OC(O)-, -O-, -S-, -C(O)NR¹⁶-, -NR¹⁶C(O)-, -S(O)₂-, 및, -NR¹⁶R¹⁷- 등을 들 수 있다. 식 중, R¹⁶ 및 R¹⁷은 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환기(예를 들면, 상술한 치환기 W)를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타낸다. 2가의 연결기의 구체예에 있어서, 좌측의 결합손이 PC1과 결합하고, 우측의 결합손이 SP1과 결합한다. PC1이 식 (P1-A)로 나타나는 기인 경우에는, L1은 -C(O)O- 또는 -C(O)NR¹⁶-으로 나타나는 기가 바람직하다. PC1이 식 (P1-B)~(P1-D)로 나타나는 기인 경우에는, L1은 단결합이 바람직하다.

SP1이 나타내는 스페이서기는, 상술한 식 (LC)에 있어서의 S1 및 S2와 동일한 기를 나타내고, 배향도의 관점에서, 옥시에틸렌 구조, 옥시프로필렌 구조, 폴리실록세인 구조 및 불화 알킬렌 구조로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 구조를 포함하는 기, 또는, 탄소수 2~20의 직쇄 또는 분기의 알킬렌기가 바람직하다. 단, 상기 알킬렌기는, -O-, -S-, -O-CO-, -CO-O-, -O-CO-O-, -O-CNR-(R은, 탄소수 1~10의 알킬기를 나타낸다.), 또는, -S(O)₂-를 포함하고 있어도 된다. SP1이 나타내는 스페이서기는, 액정성을 발현하기 쉬운 것이나, 원재료의 입수성 등의 이유에서, 옥시에틸렌 구조, 옥시프로필렌 구조, 폴리실록세인 구조 및 불화 알킬렌 구조로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 구조를 포함하는 기인 것이 보다 바람직하다. 여기에서, SP1이 나타내는 옥시에틸렌 구조는, *-(CH₂-CH₂O)_n1-*로 나타나는 기가 바람직하다. 식 중, n1은 1~20의 정수를 나타내고, *는 L1 또는 MG1과의 결합 위치를 나타낸다. n1은, 본 발명의 효과가 보다 우수한 이유에서, 2~10의 정수인 것이 바람직하고, 2~6의 정수가 보다 바람직하며, 2~4인 것이 가장 바람직하다.

또, SP1이 나타내는 옥시프로필렌 구조는, *-(CH(CH₃)-CH₂O)n2-*로 나타나는 기가 바람직하다. 식 중, n2는 1~3의 정수를 나타내고, *는 L1 또는 MG1과의 결합 위치를 나타낸다. 또, SP1이 나타내는 폴리실록세인 구조는, *-(Si(CH₃)₂-O)n3-*으로 나타나는 기가 바람직하다. 식 중, n3은 6~10의 정수를 나타내고, *는 L1 또는 MG1과의 결합 위치를 나타낸다. 또, SP1이 나타내는 불화 알킬렌 구조는, *-(CF₂-CF₂)n4-*로 나타나는 기가 바람직하다. 식 중, n4는 6~10의 정수를 나타내고, *는 L1 또는 MG1과의 결합 위치를 나타낸다.

T1이 나타내는 말단기로서는, 수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, 나이트로기, 하이드록시기, -SH, 카복실기, 보론산기, -SO₃H, -PO₃H₂, -NR¹¹R¹²(R¹¹ 및 R¹²는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환 또는 비치환의 탄소수 1~10의 알킬기, 사이클로알킬기, 또는 아릴기를 나타낸다), 탄소수 1~10의 알킬기, 탄소수 1~10의 알콕시기, 탄소수 1~10의 알킬싸이오기, 탄소수 1~10의 알콕시카보닐옥시기, 탄소수 1~10의 아실옥시기, 탄소수 1~10의 아실아미노기, 탄소수 1~10의 알콕시카보닐기, 탄소수 1~10의 알콕시카보닐아미노기, 탄소수 1~10의 설폰일아미노기, 탄소수 1~10의 설파모일기, 탄소수 1~10의 카바모일기, 탄소수 1~10의 설핀일기, 및, 탄소수 1~10의 유레이도기, 가교성기 함유기 등을 들 수 있다.

상기 가교성기 함유기로서는, 예를 들면, 상술한 -L-CL을 들 수 있다. L은 단결합 또는 연결기를 나타낸다. 연결기의 구체예는 상술한 LW 및 SPW와 동일하다. CL은 가교성기를 나타내고, 상술한 Q1 또는 Q2로 나타나는 기를 들 수 있으며, 상술한 식 (P-1)~(P-30)으로 나타나는 기가 바람직하다. 또, T1은, 이들 기를 2개 이상 조합한 기여도 된다.

T1은, 본 발명의 효과가 보다 우수한 이유에서, 탄소수 1~10의 알콕시기가 바람직하고, 탄소수 1~5의 알콕시기가 보다 바람직하며, 메톡시기가 더 바람직하다. 이들 말단기는, 이들 기, 또는, 일본 공개특허공보 2010-244038호에 기재된 중합성기에 의하여, 더 치환되어 있어도 된다.

T1의 주쇄의 원자수는, 본 발명의 효과가 보다 우수한 이유에서, 1~20이 바람직하고, 1~15가 보다 바람직하며, 1~10이 더 바람직하고, 1~7이 특히 바람직하다. T1의 주쇄의 원자수가 20 이하임으로써, 광학 이방성층의 배향도가 보다 향상된다. 여기에서, T1에 있어서의 "주쇄"란, M1과 결합하는 가장 긴 분자쇄를 의미하며, 수소 원자는 T1의 주쇄의 원자수에 카운트하지 않는다. 예를 들면, T1이 n-뷰틸기인 경우에는 주쇄의 원자수는 4이며, T1이 sec-뷰틸기인 경우의 주쇄의 원자수는 3이다.

반복 단위 (1)의 함유량은, 고분자 액정성 화합물이 갖는 전체 반복 단위(100질량%)에 대하여, 40~100질량%가 바람직하고, 50~95질량%가 보다 바람직하다. 반복 단위 (1)의 함유량이 40질량% 이상이면, 양호한 배향성에 의하여 우수한 광학 이방성층이 얻어진다. 또, 반복 단위 (1)의 함유량이 100질량% 이하이면, 양호한 배향성이 보다 우수한 광학 이방성층이 얻어진다. 반복 단위 (1)은, 고분자 액정성 화합물 중에 있어서, 1종 단독으로 포함되어 있어도 되고, 2종 이상 포함되어 있어도 된다. 반복 단위 (1)이 2종 이상 포함되는 경우, 상기 반복 단위 (1)의 함유량은, 반복 단위 (1)의 함유량의 합계를 의미한다.

(logP값)

식 (1)에 있어서, PC1, L1 및 SP1의 logP값(이하, "logP₁"이라고도 한다.)과, MG1의 logP값(이하, "logP₂"라고도 한다.)의 차(|logP₁-logP_2|)가 4 이상이며, 광학 이방성층의 배향도가 보다 향상되는 관점에서, 4.25 이상이 바람직하고, 4.5 이상이 보다 바람직하다. 또, 상기 차의 상한값은, 액정 상전이 온도의 조정 및 합성 적성이라는 관점에서, 15 이하가 바람직하고, 12 이하가 보다 바람직하며, 10 이하가 더 바람직하다. 여기에서, logP값은, 화학 구조의 친수성 및 소수성의 성질을 표현하는 지표이며, 친소수 파라미터라고 불리는 경우가 있다. logP값은, ChemBioDraw Ultra 또는 HSPiP(Ver. 4.1.07) 등의 소프트웨어를 사용하여 계산할 수 있다. 또, OECD Guidelines for the Testing of Chemicals, Sections 1, Test No. 117의 방법 등에 의하여, 실험적으로 구할 수도 있다. 본 발명에서는 특별히 설명이 없는 한, HSPiP(Ver. 4.1.07)에 화합물의 구조식을 입력하여 산출되는 값을 logP값으로서 채용한다.

상기 logP₁은, 상술한 바와 같이, PC1, L1 및 SP1의 logP값을 의미한다. "PC1, L1 및 SP1의 logP값"이란, PC1, L1 및 SP1을 일체로 한 구조의 logP값을 의미하고 있으며, PC1, L1 및 SP1의 각각의 logP값을 합계한 것은 아니고, 구체적으로는, logP₁은, 식 (1)에 있어서의 PC1~SP1까지의 일련의 구조식을 상기 소프트웨어에 입력함으로써 산출된다. 단, logP₁의 산출에 있어서, PC1~SP1까지의 일련의 구조식 중, PC1로 나타나는 기의 부분에 관해서는, PC1로 나타나는 기 자체의 구조(예를 들면, 상술한 식 (P1-A)~식 (P1-D) 등)를 사용해도 되고, 식 (1)로 나타나는 반복 단위를 얻기 위하여 사용하는 단량체를 중합한 후에 PC1이 될 수 있는 기의 구조를 사용해도 된다. 여기에서, 후자(PC1이 될 수 있는 기)의 구체예는, 다음과 같다. PC1이 (메트)아크릴산 에스터의 중합에 의하여 얻어지는 경우에는, CH₂=C(R¹)-로 나타나는 기(R¹은, 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다.)이다. 또, PC1이 에틸렌글라이콜의 중합에 의하여 얻어지는 경우에는 에틸렌글라이콜이며, PC1이 프로필렌글라이콜의 중합에 의하여 얻어지는 경우에는 프로필렌글라이콜이다. 또, PC1이 실란올의 중축합에 의하여 얻어지는 경우에는 실란올(식 Si(R²)₃(OH)로 나타나는 화합물. 복수의 R²는 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 알킬기를 나타낸다. 단, 복수의 R² 중 적어도 하나는 알킬기를 나타낸다.)이다.

logP₁은, 상술한 logP₂와의 차가 4 이상이면, logP₂보다 낮아도 되고, logP₂보다 높아도 된다. 여기에서, 일반적인 메소젠기의 logP값(상술한 logP₂)은, 4~6의 범위 내가 되는 경향이 있다. 이때, logP₁이 logP₂보다 낮은 경우에는, logP₁의 값은, 1 이하가 바람직하고, 0 이하가 보다 바람직하다. 한편, logP₁이 logP₂보다 높은 경우에는, logP₁의 값은, 8 이상이 바람직하고, 9 이상이 보다 바람직하다. 상기 식 (1)에 있어서의 PC1이 (메트)아크릴산 에스터의 중합에 의하여 얻어지며, 또한, logP₁이 logP₂보다 낮은 경우에는, 상기 식 (1)에 있어서의 SP1의 logP값은, 0.7 이하가 바람직하고, 0.5 이하가 보다 바람직하다. 한편, 상기 식 (1)에 있어서의 PC1이 (메트)아크릴산 에스터의 중합에 의하여 얻어지며, 또한, logP₁이 logP₂보다 높은 경우에는, 상기 식 (1)에 있어서의 SP1의 logP값은, 3.7 이상이 바람직하고, 4.2 이상이 보다 바람직하다. 또한, logP값이 1 이하인 구조로서는, 예를 들면, 옥시에틸렌 구조 및 옥시프로필렌 구조 등을 들 수 있다. logP값이 6 이상인 구조로서는, 폴리실록세인 구조 및 불화 알킬렌 구조 등을 들 수 있다.

(반복 단위 (21) 및 (22))

배향도를 향상시키는 관점에서, 고분자 액정성 화합물은, 말단에 전자 공여성 및/또는 전자 흡인성을 갖는 반복 단위를 포함하는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는, 메소젠기와 이것의 말단에 존재하는 σP값이 0보다 큰 전자 흡인성기를 갖는 반복 단위 (21)과, 메소젠기와 이것의 말단에 존재하는 σP값이 0 이하인 기를 갖는 반복 단위 (22)를 포함하는 것이 보다 바람직하다. 이와 같이, 고분자 액정성 화합물이 반복 단위 (21)과 반복 단위 (22)를 포함하는 경우, 상기 반복 단위 (21) 또는 상기 반복 단위 (22) 중 어느 하나만을 포함하는 경우와 비교하여, 이것을 사용하여 형성되는 광학 이방성층의 배향도가 향상된다. 이 이유의 상세는 명확하지 않지만, 대략 이하와 같이 추정하고 있다. 즉, 반복 단위 (21)과 반복 단위 (22)에 발생하는 반대 방향의 쌍극자 모멘트가, 분자 간 상호작용을 함으로써, 메소젠기의 단축 방향에 대한 상호작용이 강해져, 액정이 배향되는 방향이 보다 균일해진다고 추측되며, 그 결과, 액정의 질서도가 높아진다고 생각된다. 이로써, 이색성 물질의 배향성도 양호해지므로, 형성되는 광학 이방성층의 배향도가 높아진다고 추측된다. 또한 상기 반복 단위 (21) 및 (22)는, 상기 식 (1)로 나타나는 반복 단위여도 된다.

반복 단위 (21)은, 메소젠기와, 상기 메소젠기의 말단에 존재하는 σP값이 0보다 큰 전자 흡인성기를 갖는다. 상기 전자 흡인성기는, 메소젠기의 말단에 위치하고 있으며, σP값이 0보다 큰 기이다. 전자 흡인성기(σP값이 0보다 큰 기)로서는, 후술하는 식 (LCP-21)에 있어서의 EWG로 나타나는 기를 들 수 있으며, 그 구체예도 동일하다. 상기 전자 흡인성기의 σP값은, 0보다 크며, 광학 이방성층의 배향도가 보다 높아지는 점에서, 0.3 이상이 바람직하고, 0.4 이상이 보다 바람직하다. 상기 전자 흡인성기의 σP값의 상한값은, 배향의 균일성이 우수한 점에서, 1.2 이하가 바람직하고, 1.0 이하가 보다 바람직하다.

σP값이란, 하메트의 치환기 상수 σP값(간단히 "σP값"이라고도 약기한다)이며, 치환 벤조산의 산해리 평형 상수에 있어서의 치환기의 효과를 수치로 나타낸 것이고, 치환기의 전자 흡인성 및 전자 공여성의 강도를 나타내는 파라미터이다. 본 명세서에 있어서의 하메트의 치환기 상수 σP값은, 치환기가 벤조산의 파라위에 위치하는 경우의 치환기 상수 σ를 의미한다. 본 명세서에 있어서의 각 기의 하메트의 치환기 상수 σP값은, 문헌 "Hansch et al., Chemical Reviews, 1991, Vol, 91, No. 2, 165-195"에 기재된 값을 채용한다. 또한, 상기 문헌에 하메트의 치환기 상수 σP값이 나타나 있지 않은 기에 대해서는, 소프트웨어 "ACD/ChemSketch(ACD/Labs 8.00 Release Product Version: 8.08)"를 사용하여, 벤조산의 pKa와, 파라위에 치환기를 갖는 벤조산 유도체의 pKa의 차에 근거하여, 하메트의 치환기 상수 σP값을 산출할 수 있다.

반복 단위 (21)은, 측쇄에 메소젠기와 상기 메소젠기의 말단에 존재하는 σP값이 0보다 큰 전자 흡인성기를 갖고 있으면, 특별히 한정되지 않지만, 광학 이방성층의 배향도가 보다 높아지는 점에서, 하기 식 (LCP-21)로 나타나는 반복 단위인 것이 바람직하다.

[화학식 13]

식 (LCP-21) 중, PC21은 반복 단위의 주쇄를 나타내고, 보다 구체적으로는 상기 식 (1) 중의 PC1과 동일한 구조를 나타내며, L21은 단결합 또는 2가의 연결기를 나타내고, 보다 구체적으로는 상기 식 (1) 중의 L1과 동일한 구조를 나타내며, SP21A 및 SP21B는 각각 독립적으로 단결합 또는 스페이서기를 나타내고, 스페이서기의 구체예는 상기 식 (1) 중의 SP1과 동일한 구조를 나타내며, MG21은 메소젠 구조, 보다 구체적으로는 상기 식 (LC) 중의 메소젠기(MG)를 나타내고, EWG는σP값이 0보다 큰 전자 흡인성기를 나타낸다.

SP21A 및 SP21B가 나타내는 스페이서기는, 상기 식 S1 및 S2와 동일한 기를 나타내고, 옥시에틸렌 구조, 옥시프로필렌 구조, 폴리실록세인 구조 및 불화 알킬렌 구조로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 구조를 포함하는 기, 또는, 탄소수 2~20의 직쇄 또는 분기의 알킬렌기가 바람직하다. 단, 상기 알킬렌기는, -O-, -O-CO-, -CO-O-, 또는 -O-CO-O-를 포함하고 있어도 된다. SP1이 나타내는 스페이서기는, 액정성을 발현하기 쉬운 것이나, 원재료의 입수성 등의 이유에서, 옥시에틸렌 구조, 옥시프로필렌 구조, 폴리실록세인 구조 및 불화 알킬렌 구조로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 구조를 포함하는 것이 바람직하다.

SP21B는, 단결합, 또는, 탄소수 2~20의 직쇄 혹은 분기의 알킬렌기가 바람직하다. 단, 상기 알킬렌기는, -O-, -O-CO-, -CO-O-, 또는 -O-CO-O-를 포함하고 있어도 된다. 이들 중에서도, SP21B가 나타내는 스페이서기는, 광학 이방성층의 배향도가 보다 높아지는 점에서, 단결합이 바람직하다. 환언하면, 반복 단위 (21)은, 식 (LCP-21)에 있어서의 전자 흡인성기인 EWG가, 식 (LCP-21)에 있어서의 메소젠기인 MG21에 직결되는 구조를 갖는 것이 바람직하다. 이와 같이, 전자 흡인성기가 메소젠기에 직결되어 있으면, 고분자 액정성 화합물 중에 적절한 쌍극자 모멘트에 의한 분자 간 상호작용이 보다 효과적으로 작용함으로써, 액정이 배향되는 방향이 보다 균일해진다고 추측되며, 그 결과, 액정의 질서도가 높아지고, 배향도가 보다 높아진다고 생각된다.

EWG는, σP값이 0보다 큰 전자 흡인성기를 나타낸다. σP값이 0보다 큰 전자 흡인성기로서는, 에스터기(구체적으로는, *-C(O)O-R^E로 나타나는 기), (메트)아크릴로일기, (메트)아크릴로일옥시기, 카복시기, 사이아노기, 나이트로기, 설포기, -S(O)(O)-OR^E, -S(O)(O)-R^E, -O-S(O)(O)-R^E, 아실기(구체적으로는, *-C(O)R^E로 나타나는 기), 아실옥시기(구체적으로는, *-OC(O)R^E로 나타나는 기), 아이소사이아네이트기(-N=C(O)), *-C(O)N(R^F)₂, 할로젠 원자, 및, 이들 기로 치환된 알킬기(탄소수 1~20이 바람직하다.)를 들 수 있다. 상기 각 기에 있어서, *는 SP21B와의 결합 위치를 나타낸다. R^E는, 탄소수 1~20(바람직하게는 탄소수 1~4, 보다 바람직하게는 탄소수 1~2)의 알킬기를 나타낸다. R^F는 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1~20(바람직하게는 탄소수 1~4, 보다 바람직하게는 탄소수 1~2)의 알킬기를 나타낸다. 상기 기 중에서도, EWG는, 본 발명의 효과가 보다 발휘되는 점에서, *-C(O)O-R^E로 나타나는 기, (메트)아크릴로일옥시기, 또는, 사이아노기, 나이트로기가 바람직하다.

반복 단위 (21)의 함유량은, 광학 이방성층의 높은 배향도를 유지하면서, 고분자 액정성 화합물 및 이색성 물질을 균일하게 배향할 수 있는 점에서, 고분자 액정성 화합물이 갖는 전체 반복 단위(100질량%)에 대하여, 60질량% 이하가 바람직하고, 50질량% 이하가 보다 바람직하며, 45질량% 이하가 특히 바람직하다. 반복 단위 (21)의 함유량의 하한값은, 본 발명의 효과가 보다 발휘되는 점에서, 고분자 액정성 화합물이 갖는 전체 반복 단위(100질량%)에 대하여, 1질량% 이상이 바람직하고, 3질량% 이상이 보다 바람직하다.

본 발명에 있어서, 고분자 액정성 화합물에 포함되는 각 반복 단위의 함유량은, 각 반복 단위를 얻기 위하여 사용되는 각 단량체의 투입량(질량)에 근거하여 산출된다. 반복 단위 (21)은, 고분자 액정성 화합물 중에 있어서, 1종 단독으로 포함되어 있어도 되고, 2종 이상 포함되어 있어도 된다. 고분자 액정성 화합물이 반복 단위 (21)을 2종 이상 포함하면, 고분자 액정성 화합물의 용매에 대한 용해성이 향상되는 것, 및, 액정 상전이 온도의 조정이 용이해지는 것 등의 이점이 있다. 반복 단위 (21)을 2종 이상 포함하는 경우에는, 그 합계량이 상기 범위 내인 것이 바람직하다.

반복 단위 (21)을 2종 이상 포함하는 경우에는, EWG에 가교성기를 포함하지 않는 반복 단위 (21)과, EWG에 중합성기를 포함하는 반복 단위 (21)을 병용해도 된다. 이로써, 광학 이방성층의 경화성이 보다 향상된다. 또한, 가교성기로서는, 바이닐기, 뷰타다이엔기, (메트)아크릴기, (메트)아크릴아마이드기, 아세트산 바이닐기, 푸마르산 에스터기, 스타이릴기, 바이닐피롤리돈기, 무수 말레산, 말레이미드기, 바이닐에터기, 에폭시기, 옥세탄일기가 바람직하다. 이 경우, 광학 이방성층의 경화성과 배향도의 밸런스의 점에서, EWG에 중합성기를 포함하는 반복 단위 (21)의 함유량이, 고분자 액정성 화합물이 갖는 전체 반복 단위(100질량%)에 대하여, 1~30질량%인 것이 바람직하다.

이하에 있어서, 반복 단위 (21)의 일례를 나타내지만, 반복 단위 (21)은, 이하의 반복 단위에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 14]

본 발명자들은, 반복 단위 (21) 및 반복 단위 (22)에 대하여, 조성(함유 비율) 및 말단기의 전자 공여성 및 전자 흡인성에 대하여 예의 검토한 결과, 반복 단위 (21)의 전자 흡인성기의 전자 흡인성이 강한 경우(즉, σP값이 큰 경우)에는, 반복 단위 (21)의 함유 비율을 낮게 하면 광학 이방성층의 배향도가 보다 높아지고, 반복 단위 (21)의 전자 흡인성기의 전자 흡인성이 약한 경우(즉, σP값이 0에 가까운 경우)에는, 반복 단위 (21)의 함유 비율을 높게 하면 광학 이방성층의 배향도가 보다 높아지는 것을 알아냈다.

이 이유의 상세는 명확하지 않지만, 대략 이하와 같이 추정하고 있다. 즉, 고분자 액정성 화합물 중에 적절한 쌍극자 모멘트에 의한 분자 간 상호작용이 작용함으로써, 액정이 배향되는 방향이 보다 균일해진다고 추측되며, 그 결과, 액정의 질서도가 높아지고, 광학 이방성층의 배향도가 보다 높아진다고 생각된다. 구체적으로는, 반복 단위 (21)에 있어서의 상기 전자 흡인성기(식 (LCP-21)에 있어서는 EWG)의 σP값과, 고분자 액정성 화합물 중의 반복 단위 (21)의 함유 비율(질량 기준)의 곱은, 0.020~0.150이 바람직하고, 0.050~0.130이 보다 바람직하며, 0.055~0.125가 특히 바람직하다. 상기 곱이 상기 범위 내이면, 광학 이방성층의 배향도가 보다 높아진다.

반복 단위 (22)는, 메소젠기와 상기 메소젠기의 말단에 존재하는 σP값이 0 이하인 기를 갖는다. 고분자 액정성 화합물이 반복 단위 (22)를 가짐으로써, 고분자 액정성 화합물 및 이색성 물질을 균일하게 배향할 수 있다. 메소젠기는, 액정 형성에 기여하는 액정 분자의 주요 골격을 나타내는 기이며, 상세는 후술하는 식 (LCP-22)에 있어서의 MG에서 설명하는 바와 같고, 그 구체예도 동일하다. 상기 기는, 메소젠기의 말단에 위치하고 있으며, σP값이 0 이하인 기이다. 상기 기(σP값이 0 이하인 기)로서는, σP값이 0인 수소 원자, 및, σP값이 0보다 작은 후술하는 식 (LCP-22)에 있어서의 T22로 나타나는 기(전자 공여성기)를 들 수 있다. 상기 기 중, σP값이 0보다 작은 기(전자 공여성기)의 구체예는, 후술하는 식 (LCP-22)에 있어서의 T22와 동일하다. 상기 기의 σP값은, 0 이하이며, 배향의 균일성이 보다 우수한 점에서, 0보다 작은 것이 바람직하고, -0.1 이하가 보다 바람직하며, -0.2 이하가 특히 바람직하다. 상기 기의 σP값의 하한값은, -0.9 이상이 바람직하고, -0.7 이상이 보다 바람직하다.

반복 단위 (22)는, 측쇄에 메소젠기와 상기 메소젠기의 말단에 존재하는 σP값이 0 이하인 기를 갖고 있으면, 특별히 한정되지 않지만, 액정의 배향의 균일성이 보다 높아지는 점에서, 상기 식 (LCP-21)로 나타나는 반복 단위에 해당하지 않고, 하기 식 (PCP-22)로 나타나는 반복 단위인 것이 바람직하다.

[화학식 15]

식 (LCP-22) 중, PC22는 반복 단위의 주쇄를 나타내고, 보다 구체적으로는 상기 식 (1) 중의 PC1과 동일한 구조를 나타내며, L22는 단결합 또는 2가의 연결기를 나타내고, 보다 구체적으로는 상기 식 (1) 중의 L1과 동일한 구조를 나타내며, SP22는 스페이서기를 나타내고, 보다 구체적으로는 상기 식 (1) 중의 SP1과 동일한 구조를 나타내며, MG22는 메소젠 구조, 보다 구체적으로는 상기 식 (LC) 중의 메소젠기(MG)와 동일한 구조를 나타내고, T22는 하메트의 치환기 상수 σP값이 0보다 작은 전자 공여성기를 나타낸다.

T22는, σP값이 0보다 작은 전자 공여성기를 나타낸다. σP값이 0보다 작은 전자 공여성기로서는, 하이드록시기, 탄소수 1~10의 알킬기, 탄소수 1~10의 알콕시기, 및, 탄소수 1~10의 알킬아미노기 등을 들 수 있다. T22의 주쇄의 원자수가 20 이하임으로써, 광학 이방성층의 배향도가 보다 향상된다. 여기에서, T22에 있어서의 "주쇄"란, MG22와 결합하는 가장 긴 분자쇄를 의미하며, 수소 원자는 T22의 주쇄의 원자수에 카운트하지 않는다. 예를 들면, T22가 n-뷰틸기인 경우에는 주쇄의 원자수는 4이며, T22가 sec-뷰틸기인 경우의 주쇄의 원자수는 3이다.

이하에 있어서, 반복 단위 (22)의 일례를 나타내지만, 반복 단위 (22)는, 이하의 반복 단위에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 16]

반복 단위 (21)과 반복 단위 (22)는, 구조의 일부가 공통되어 있는 것이 바람직하다. 반복 단위끼리의 구조가 유사할수록, 액정이 균일하게 정렬된다고 추측된다. 이로써, 광학 이방성층의 배향도가 보다 높아진다. 구체적으로는, 광학 이방성층의 배향도가 보다 높아지는 점에서, 식 (LCP-21)의 SP21A와 식 (LCP-22)의 SP22가 동일 구조인 것, 식 (LCP-21)의 MG21과 식 (LCP-22)의 MG22가 동일 구조인 것, 및, 식 (LCP-21)의 L21과 식 (LCP-22)의 L22가 동일 구조인 것 중, 적어도 1개를 충족시키는 것이 바람직하고, 2개 이상을 충족시키는 것이 보다 바람직하며, 전부를 충족시키는 것이 특히 바람직하다.

반복 단위 (22)의 함유량은, 배향의 균일성이 우수한 점에서, 고분자 액정성 화합물이 갖는 전체 반복 단위(100질량%)에 대하여, 50질량% 이상이 바람직하고, 55질량% 이상이 보다 바람직하며, 60질량% 이상이 특히 바람직하다. 반복 단위 (22)의 함유량의 상한값은, 배향도가 향상되는 점에서, 고분자 액정성 화합물이 갖는 전체 반복 단위(100질량%)에 대하여, 99질량% 이하가 바람직하고, 97질량% 이하가 보다 바람직하다. 반복 단위 (22)는, 고분자 액정성 화합물 중에 있어서, 1종 단독으로 포함되어 있어도 되고, 2종 이상 포함되어 있어도 된다. 고분자 액정성 화합물이 반복 단위 (22)를 2종 이상 포함하면, 고분자 액정성 화합물의 용매에 대한 용해성이 향상되는 것, 및, 액정 상전이 온도의 조정이 용이해지는 것 등의 이점이 있다. 반복 단위 (22)를 2종 이상 포함하는 경우에는, 그 합계량이 상기 범위 내인 것이 바람직하다.

(반복 단위 (3))

고분자 액정성 화합물은, 범용 용매에 대한 용해성을 향상시키는 관점에서, 메소젠을 함유하지 않는 반복 단위 (3)을 포함할 수 있다. 특히 배향도의 저하를 억제하면서 용해성을 향상시키기 위해서는, 이 메소젠을 함유하지 않는 반복 단위 (3)으로서, 분자량 280 이하의 반복 단위인 것이 바람직하다. 이와 같이, 메소젠을 함유하지 않는 분자량 280 이하의 반복 단위를 포함함으로써 배향도의 저하를 억제하면서 용해성이 향상되는 이유로서는 이하와 같이 추정하고 있다. 즉, 고분자 액정성 화합물이 분자쇄 중에 메소젠을 갖지 않는 반복 단위 (3)을 포함함으로써, 고분자 액정성 화합물 중에 용매가 들어가기 쉬워지기 때문에 용해성은 향상되지만, 비메소젠성의 반복 단위 (3)은 배향도를 저하시킨다고 생각된다. 그러나, 상기 반복 단위의 분자량이 작음으로써 상기 메소젠기를 포함하는 반복 단위 (1), 반복 단위 (21) 또는 반복 단위 (22)의 배향이 흐트러지기 어려워, 배향도의 저하가 억제된다고 추정된다.

상기 반복 단위 (3)은, 분자량 280 이하의 반복 단위인 것이 바람직하다. 반복 단위 (3)의 분자량이란, 반복 단위 (3)을 얻기 위하여 사용하는 모노머의 분자량을 의미하는 것이 아니라, 모노머의 중합에 의하여 고분자 액정성 화합물에 도입된 상태에 있어서의 반복 단위 (3)의 분자량을 의미한다. 반복 단위 (3)의 분자량은, 280 이하이며, 180 이하가 바람직하고, 100 이하가 보다 바람직하다. 반복 단위 (3)의 분자량의 하한값은, 통상, 40 이상이며, 50 이상이 보다 바람직하다. 반복 단위 (3)의 분자량이 280 이하이면, 고분자 액정성 화합물의 용해성이 우수하며, 또한, 높은 배향도의 광학 이방성층이 얻어진다. 한편, 반복 단위 (3)의 분자량이 280을 초과하면, 상기 반복 단위 (1), 반복 단위 (21) 또는 반복 단위 (22)의 부분의 액정 배향을 흐트려 버려, 배향도가 낮아지는 경우가 있다. 또, 고분자 액정성 화합물 중에 용매가 들어가기 어려워지므로, 고분자 액정성 화합물의 용해성이 저하되는 경우가 있다.

반복 단위 (3)의 구체예로서는, 가교성기(예를 들면, 에틸렌성 불포화기)를 포함하지 않는 반복 단위(이하, "반복 단위 (3-1)"이라고도 한다.), 및, 가교성기를 포함하는 반복 단위(이하, "반복 단위 (3-2)"라고도 한다.)를 들 수 있다.

·반복 단위 (3-1)

반복 단위 (3-1)의 중합에 사용되는 모노머의 구체예로서는, 아크릴산[72.1], α-알킬아크릴산류(예를 들면, 메타크릴산[86.1], 이타콘산[130.1]), 그들로부터 유도되는 에스터류 및 아마이드류(예를 들면, N-i-프로필아크릴아마이드[113.2], N-n-뷰틸아크릴아마이드[127.2], N-t-뷰틸아크릴아마이드[127.2], N,N-다이메틸아크릴아마이드[99.1], N-메틸메타크릴아마이드[99.1], 아크릴아마이드[71.1], 메타크릴아마이드[85.1], 다이아세톤아크릴아마이드[169.2], 아크릴로일모폴린[141.2], N-메틸올아크릴아마이드[101.1], N-메틸올메타크릴아마이드[115.1], 메틸아크릴레이트[86.0], 에틸아크릴레이트[100.1], 하이드록시에틸아크릴레이트[116.1], n-프로필아크릴레이트[114.1], i-프로필아크릴레이트[114.2], 2-하이드록시프로필아크릴레이트[130.1], 2-메틸-2-나이트로프로필아크릴레이트[173.2], n-뷰틸아크릴레이트[128.2], i-뷰틸아크릴레이트[128.2], t-뷰틸아크릴레이트[128.2], t-펜틸아크릴레이트[142.2], 2-메톡시에틸아크릴레이트[130.1], 2-에톡시에틸아크릴레이트[144.2], 2-에톡시에톡시에틸아크릴레이트[188.2], 2,2,2-트라이플루오로에틸아크릴레이트[154.1], 2,2-다이메틸뷰틸아크릴레이트[156.2], 3-메톡시뷰틸아크릴레이트[158.2], 에틸카비톨아크릴레이트[188.2], 페녹시에틸아크릴레이트[192.2], n-펜틸아크릴레이트[142.2], n-헥실아크릴레이트[156.2], 사이클로헥실아크릴레이트[154.2], 사이클로펜틸아크릴레이트[140.2], 벤질아크릴레이트[162.2], n-옥틸아크릴레이트[184.3], 2-에틸헥실아크릴레이트[184.3], 4-메틸-2-프로필펜틸아크릴레이트[198.3], 메틸메타크릴레이트[100.1], 2,2,2-트라이플루오로에틸메타크릴레이트[168.1], 하이드록시에틸메타크릴레이트[130.1], 2-하이드록시프로필메타크릴레이트[144.2], n-뷰틸메타크릴레이트[142.2], i-뷰틸메타크릴레이트[142.2], sec-뷰틸메타크릴레이트[142.2], n-옥틸메타크릴레이트[198.3], 2-에틸헥실메타크릴레이트[198.3], 2-메톡시에틸메타크릴레이트[144.2], 2-에톡시에틸메타크릴레이트[158.2], 벤질메타크릴레이트[176.2], 2-노보닐메틸메타크릴레이트[194.3], 5-노보넨-2-일 메틸메타크릴레이트[194.3], 다이메틸아미노에틸메타크릴레이트[157.2]), 바이닐에스터류(예를 들면, 아세트산 바이닐[86.1]), 말레산 또는 푸마르산으로부터 유도되는 에스터류(예를 들면, 말레산 다이메틸[144.1], 푸마르산 다이에틸[172.2]), 말레이미드류(예를 들면, N-페닐말레이미드[173.2]), 말레산[116.1], 푸마르산[116.1], p-스타이렌설폰산[184.1], 아크릴로나이트릴[53.1], 메타크릴로나이트릴[67.1], 다이엔류(예를 들면, 뷰타다이엔[54.1], 사이클로펜타다이엔[66.1], 아이소프렌[68.1]), 방향족 바이닐 화합물(예를 들면, 스타이렌[104.2], p-클로로스타이렌[138.6], t-뷰틸스타이렌[160.3], α-메틸스타이렌[118.2]), N-바이닐피롤리돈[111.1], N-바이닐옥사졸리돈[113.1], N-바이닐석신이미드[125.1], N-바이닐폼아마이드[71.1], N-바이닐-N-메틸폼아마이드[85.1], N-바이닐아세트아마이드[85.1], N-바이닐-N-메틸아세트아마이드[99.1], 1-바이닐이미다졸[94.1], 4-바이닐피리딘[105.2], 바이닐설폰산[108.1], 바이닐설폰산 나트륨[130.2], 알릴설폰산 나트륨[144.1], 메탈릴설폰산 나트륨[158.2], 바이닐리덴 클로라이드[96.9], 바이닐알킬에터류(예를 들면, 메틸바이닐에터[58.1]), 에틸렌[28.0], 프로필렌[42.1], 1-뷰텐[56.1], 및, 아이소뷰텐[56.1]을 들 수 있다. 또한, [ ] 내의 수치는, 모노머의 분자량을 의미한다. 상기 모노머는, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 상기 모노머 중에서도, 아크릴산, α-알킬아크릴산류, 그들로부터 유도되는 에스터류 및 아마이드류, 아크릴로나이트릴, 메타크릴로나이트릴, 및, 방향족 바이닐 화합물이 바람직하다. 상기 이외의 모노머로서는, 예를 들면, 리서치 디스클로저 No. 1955(1980년, 7월)에 기재된 화합물을 사용할 수 있다.

이하에 있어서, 반복 단위 (3-1)의 구체예 및 그 분자량을 나타내지만, 본 발명은 이들 구체예에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 17]

·반복 단위 (3-2)

반복 단위 (3-2)에 있어서, 가교성기의 구체예로서는, 상기 식 (P-1)~(P-30)으로 나타나는 기를 들 수 있으며, 바이닐기, 뷰타다이엔기, (메트)아크릴기, (메트)아크릴아마이드기, 아세트산 바이닐기, 푸마르산 에스터기, 스타이릴기, 바이닐피롤리돈기, 무수 말레산, 말레이미드기, 바이닐에터기, 에폭시기, 옥세탄일기가 보다 바람직하다. 반복 단위 (3-2)는, 중합이 용이한 점에서, 하기 식 (3)으로 나타나는 반복 단위인 것이 바람직하다.

[화학식 18]

상기 식 (3) 중, PC32는 반복 단위의 주쇄를 나타내고, 보다 구체적으로는 상기 식 (1) 중의 PC1과 동일한 구조를 나타내며, L32는 단결합 또는 2가의 연결기를 나타내고, 보다 구체적으로는 상기 식 (1) 중의 L1과 동일한 구조를 나타내며, P32는 상기 식 (P-1)~(P-30)으로 나타나는 가교성기를 나타낸다.

이하에 있어서, 반복 단위 (3-2)의 구체예 및 그 중량 평균 분자량(Mw)을 나타내지만, 본 발명은 이들 구체예에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 19]

반복 단위 (3)의 함유량은, 고분자 액정성 화합물이 갖는 전체 반복 단위(100질량%)에 대하여, 14질량% 미만이며, 7질량% 이하가 바람직하고, 5질량% 이하가 보다 바람직하다. 반복 단위 (3)의 함유량의 하한값은, 고분자 액정성 화합물이 갖는 전체 반복 단위(100질량%)에 대하여, 2질량% 이상이 바람직하고, 3질량% 이상이 보다 바람직하다. 반복 단위 (3)의 함유량이 14질량% 미만이면, 광학 이방성층의 배향도가 보다 향상된다. 반복 단위 (3)의 함유량이 2질량% 이상이면, 고분자 액정성 화합물의 용해성이 보다 향상된다. 반복 단위 (3)은, 고분자 액정성 화합물 중에 있어서, 1종 단독으로 포함되어 있어도 되고, 2종 이상 포함되어 있어도 된다. 반복 단위 (3)을 2종 이상 포함하는 경우에는, 그 합계량이 상기 범위 내인 것이 바람직하다.

(반복 단위 (4))

고분자 액정성 화합물은, 밀착성이나 면상(面狀) 균일성을 향상시키는 점에서, 분자쇄가 긴 유연한 구조(후술하는 식 (4)의 SP4)를 갖는 반복 단위 (4)를 포함할 수 있다. 이 이유에 대해서는 이하와 같이 추정하고 있다. 즉, 이와 같은 분자쇄가 긴 유연한 구조를 포함함으로써, 고분자 액정성 화합물을 구성하는 분자쇄끼리의 엉킴이 발생하기 쉬워져, 광학 이방성층의 응집 파괴(구체적으로는, 광학 이방성층 자체가 파괴되는 것)가 억제된다. 그 결과, 광학 이방성층과, 하지(下地)층(예를 들면, 기재 또는 배향막)의 밀착성이 향상된다고 추측된다. 또, 면상 균일성의 저하는, 이색성 물질과 고분자 액정성 화합물의 상용성(相溶性)이 낮기 때문에 발생한다고 생각된다. 즉, 이색성 물질과 고분자 액정성 화합물은 상용성이 불충분하면, 석출되는 이색성 물질을 핵으로 하는 면상 불량(배향 결함)이 발생한다고 생각된다. 이에 대하여, 고분자 액정성 화합물이 분자쇄가 긴 유연한 구조를 포함함으로써, 이색성 물질의 석출이 억제되어, 면상 균일성이 우수한 광학 이방성층이 얻어졌다고 추측된다. 여기에서, 면상 균일성이 우수하다는 것은, 고분자 액정성 화합물을 포함하는 이색성 물질 함유층 형성용 조성물이 하지층(예를 들면, 기재 또는 배향막) 상에서 뭉쳐져 발생하는 배향 결함이 적은 것을 의미한다.

상기 반복 단위 (4)는, 하기 식 (4)로 나타나는 반복 단위이다.

[화학식 20]

상기 식 (4) 중, PC4는 반복 단위의 주쇄를 나타내고, 보다 구체적으로는 상기 식 (1) 중의 PC1과 동일한 구조를 나타내며, L4는 단결합 또는 2가의 연결기를 나타내고, 보다 구체적으로는 상기 식 (1) 중의 L1과 동일한 구조를 나타내며(단결합이 바람직하다), SP4는 주쇄의 원자수가 10 이상인 알킬렌기를 나타내고, T4는 말단기를 나타내며, 보다 구체적으로는 상기 식 (1) 중의 T1과 동일한 구조를 나타낸다.

PC4의 구체예 및 적합 양태는, 식 (1)의 PC1과 동일하므로, 그 설명을 생략한다.

L4로서는, 본 발명의 효과가 보다 발휘되는 점에서, 단결합이 바람직하다.

식 (4) 중, SP4는, 주쇄의 원자수가 10 이상인 알킬렌기를 나타낸다. 단, SP4가 나타내는 알킬렌기를 구성하는 1개 이상의 -CH₂-는, 상술한 "SP-C"로부터 치환되어 있어도 되고, 특히, -O-, -S-, -N(R²¹)-, -C(=O)-, -C(=S)-, -C(R²²)=C(R²³)-, 알카인일렌기, -Si(R²⁴)(R²⁵)-, -N=N-, -C(R²⁶)=N-N=C(R²⁷)-, -C(R²⁸)=N- 및 S(=O)₂-로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 기로 치환되어 있는 것이 바람직하다. 단, R²¹~R²⁸은 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, 나이트로기 또는 탄소수 1~10의 직쇄 혹은 분기의 알킬기를 나타낸다. 또, SP4가 나타내는 알킬렌기를 구성하는 1개 이상의 -CH₂-에 포함되는 수소 원자는, 상술한 "SP-H"에 의하여 치환되어 있어도 된다.

SP4의 주쇄의 원자수는, 10 이상이며, 밀착성 및 면상 균일성 중 적어도 일방이 보다 우수한 광학 이방성층이 얻어지는 점에서, 15 이상이 바람직하고, 19 이상이 보다 바람직하다. 또, SP2의 주쇄의 원자수의 상한은, 배향도가 보다 우수한 광학 이방성층이 얻어지는 점에서, 70 이하가 바람직하고, 60 이하가 보다 바람직하며, 50 이하가 특히 바람직하다. 여기에서, SP4에 있어서의 "주쇄"란, L4와 T4를 직접 연결하기 위하여 필요한 부분 구조를 의미하며, "주쇄의 원자수"란, 상기 부분 구조를 구성하는 원자의 개수를 의미한다. 환언하면, SP4에 있어서의 "주쇄"는, L4와 T4를 연결하는 원자의 수가 최단이 되는 부분 구조이다. 예를 들면, SP4가 3,7-다이메틸데칸일기인 경우의 주쇄의 원자수는 10이며, SP4가 4,6-다이메틸도데칸일기인 경우의 주쇄의 원자수는 12이다. 또, 하기 식 (4-1)에 있어서는, 점선의 사각형으로 나타내는 범위 내가 SP4에 상당하고, SP4의 주쇄의 원자수(점선의 동그라미로 둘러싼 원자의 합계수에 상당)는 11이다.

[화학식 21]

SP4가 나타내는 알킬렌기는, 직쇄상이어도 되고 분기상이어도 된다. SP4가 나타내는 알킬렌기의 탄소수는, 배향도가 보다 우수한 광학 이방성층이 얻어지는 점에서, 8~80이 바람직하고, 15~80이 보다 바람직하며, 25~70이 더 바람직하고, 25~60이 특히 바람직하다.

SP4가 나타내는 알킬렌기를 구성하는 1개 이상의 -CH₂-는, 밀착성 및 면상 균일성이 보다 우수한 광학 이방성층이 얻어지는 점에서, 상술한 "SP-C"에 의하여 치환되어 있는 것이 바람직하다. 또, SP4가 나타내는 알킬렌기를 구성하는 -CH₂-가 복수 존재하는 경우, 밀착성 및 면상 균일성이 보다 우수한 광학 이방성층이 얻어지는 점에서, 복수의 -CH₂-의 일부만이 상술한 "SP-C"에 의하여 치환되어 있는 것이 보다 바람직하다.

"SP-C" 중, -O-, -S-, -N(R²¹)-, -C(=O)-, -C(=S)-, -C(R²²)=C(R²³)-, 알카인일렌기, -Si(R²⁴)(R²⁵)-, -N=N-, -C(R²⁶)=N-N=C(R²⁷)-, -C(R²⁸)=N- 및 S(=O)₂-로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 기가 바람직하고, 밀착성 및 면상 균일성이 보다 우수한 광학 이방성층이 얻어지는 점에서, -O-, -N(R²¹)-, -C(=O)- 및 S(=O)₂-로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 기가 더 바람직하며, -O-, -N(R²¹)- 및 C(=O)-로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 기가 특히 바람직하다.

특히, SP4는, 알킬렌기를 구성하는 1개 이상의 -CH₂-가 -O-에 의하여 치환된 옥시알킬렌 구조, 알킬렌기를 구성하는 1개 이상의 -CH₂-CH₂-가 -O- 및 C(=O)-에 의하여 치환된 에스터 구조, 및, 알킬렌기를 구성하는 1개 이상의 -CH₂-CH₂-CH₂-가 -O-, -C(=O)- 및 NH-에 의하여 치환된 유레테인 결합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 기인 것이 바람직하다.

SP4가 나타내는 알킬렌기를 구성하는 1개 이상의 -CH₂-에 포함되는 수소 원자는, 상술한 "SP-H"에 의하여 치환되어 있어도 된다. 이 경우, -CH₂-에 포함되는 수소 원자의 1개 이상이 "SP-H"로 치환되어 있으면 된다. 즉, -CH₂-에 포함되는 수소 원자의 1개만이 "SP-H"에 의하여 치환되어 있어도 되고, -CH₂-에 포함되는 수소 원자의 전부(2개)가 "SP-H"에 의하여 치환되어 있어도 된다.

"SP-H" 중, 할로젠 원자, 사이아노기, 나이트로기, 하이드록시기, 탄소수 1~10의 직쇄상의 알킬기 및 탄소수 1~10의 분기상의 알킬기, 탄소수 1~10 할로젠화 알킬기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 기인 것이 바람직하고, 하이드록시기, 탄소수 1~10의 직쇄상의 알킬기 및 탄소수 1~10의 분기상의 알킬기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 기가 더 바람직하다.

T4는, 상술한 바와 같이, T1과 동일한 말단기를 나타내고, 수소 원자, 메틸기, 하이드록시기, 카복시기, 설폰산기, 인산기, 보론산기, 아미노기, 사이아노기, 나이트로기, 치환기를 갖고 있어도 되는 페닐기, -L-CL(L은 단결합 또는 2가의 연결기를 나타낸다. 2가의 연결기의 구체예는 상술한 LW 및 SPW와 동일하다. CL은 가교성기를 나타내고, 상기 Q1 또는 Q2로 나타나는 기를 들 수 있으며, 식 (P-1)~(P-30)으로 나타나는 기가 바람직하다)인 것이 바람직하고, 상기 CL로서는, 바이닐기, 뷰타다이엔기, (메트)아크릴기, (메트)아크릴아마이드기, 아세트산 바이닐기, 푸마르산 에스터기, 스타이릴기, 바이닐피롤리돈기, 무수 말레산, 말레이미드기, 바이닐에터기, 에폭시기, 또는, 옥세탄일기가 바람직하다.

에폭시기는, 에폭시사이클로알킬기여도 되며, 에폭시사이클로알킬기에 있어서의 사이클로알킬기 부분의 탄소수는, 본 발명의 효과가 보다 우수한 점에서, 3~15가 바람직하고, 5~12가 보다 바람직하며, 6(즉, 에폭시사이클로알킬기가 에폭시사이클로헥실기인 경우)이 특히 바람직하다.

옥세탄일기의 치환기로서는, 탄소수 1~10의 알킬기를 들 수 있으며, 본 발명의 효과가 보다 우수한 점에서, 탄소수 1~5의 알킬기가 바람직하다. 옥세탄일기의 치환기로서의 알킬기는, 직쇄상이어도 되고 분기상이어도 되지만, 본 발명의 효과가 보다 우수한 점에서 직쇄상인 것이 바람직하다.

페닐기의 치환기로서는, 보론산기, 설폰산기, 바이닐기, 및, 아미노기를 들 수 있으며, 본 발명의 효과가 보다 우수한 점에서, 보론산기가 바람직하다.

반복 단위 (4)의 구체예로서는, 예를 들면 이하의 구조를 들 수 있지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 하기 구체예에 있어서, n1은 2 이상의 정수를 나타내고, n2는 1 이상의 정수를 나타낸다.

[화학식 22]

반복 단위 (4)의 함유량은, 고분자 액정성 화합물이 갖는 전체 반복 단위(100질량%)에 대하여, 2~20질량%가 바람직하고, 3~18질량%가 보다 바람직하다. 반복 단위 (4)의 함유량이 2질량% 이상이면, 밀착성이 보다 우수한 광학 이방성층이 얻어진다. 또, 반복 단위 (4)의 함유량이 20질량% 이하이면, 면상 균일성이 보다 우수한 광학 이방성층이 얻어진다. 반복 단위 (4)는, 고분자 액정성 화합물 중에 있어서, 1종 단독으로 포함되어 있어도 되고, 2종 이상 포함되어 있어도 된다. 반복 단위 (4)가 2종 이상 포함되는 경우, 상기 반복 단위 (4)의 함유량은, 반복 단위 (4)의 함유량의 합계를 의미한다.

(반복 단위 (5))

고분자 액정성 화합물은, 면상 균일성의 관점에서, 다관능 모노머를 중합하여 도입되는 반복 단위 (5)를 포함할 수 있다. 특히 배향도의 저하를 억제하면서 면상 균일성을 향상시키기 위해서는, 이 다관능 모노머를 중합하여 도입되는 반복 단위 (5)를 10질량% 이하 포함하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 반복 단위 (5)를 10질량% 이하 포함함으로써 배향도의 저하를 억제하면서 면상 균일성이 향상되는 이유로서는 이하와 같이 추정하고 있다. 반복 단위 (5)는, 다관능 모노머를 중합하여, 고분자 액정성 화합물에 도입되는 단위이다. 그 때문에, 고분자 액정성 화합물에는, 반복 단위 (5)에 의하여 3차원 가교 구조를 형성한 고분자량체가 포함되어 있다고 생각된다. 여기에서, 반복 단위 (5)의 함유량은 적기 때문에, 반복 단위 (5)를 포함하는 고분자량체의 함유율은 약간이라고 생각된다.

이와 같이 3차원 가교 구조를 형성한 고분자량체가 약간 존재함으로써, 이색성 물질 함유층 형성용 조성물의 튕겨나감이 억제되어, 면상 균일성이 우수한 광학 이방성층이 얻어졌다고 추측된다. 또, 고분자량체의 함유량이 약간이기 때문에, 배향도의 저하가 억제된다는 효과를 유지할 수 있었다고 추측된다.

상기 다관능 모노머를 중합하여 도입되는 반복 단위 (5)는, 하기 식 (5)로 나타나는 반복 단위인 것이 바람직하다.

[화학식 23]

식 (5) 중, PC5A 및 PC5B는 반복 단위의 주쇄를 나타내고, 보다 구체적으로는 상기 식 (1) 중의 PC1과 동일한 구조를 나타내며, L5A 및 L5B는 단결합 또는 2가의 연결기를 나타내고, 보다 구체적으로는 상기 식 (1) 중의 L1과 동일한 구조를 나타내며, SP5A 및 SP5B는 스페이서기를 나타내고, 보다 구체적으로는 상기 식 (1) 중의 SP1과 동일한 구조를 나타내며, MG5A 및 MG5B는 메소젠 구조, 보다 구체적으로는 상기 식 (LC) 중의 메소젠기(MG)와 동일한 구조를 나타내고, a 및 b는 0 또는 1의 정수를 나타낸다.

PC5A 및 PC5B는, 동일한 기여도 되고, 서로 상이한 기여도 되지만, 광학 이방성층의 배향도가 보다 향상되는 점에서, 동일한 기인 것이 바람직하다. L5A 및 L5B는, 모두 단결합이어도 되며, 동일한 기여도 되고, 서로 상이한 기여도 되지만, 광학 이방성층의 배향도가 보다 향상되는 점에서, 모두 단결합 또는 동일한 기인 것이 바람직하고, 동일한 기인 것이 보다 바람직하다. SP5A 및 SP5B는, 모두 단결합이어도 되며, 동일한 기여도 되고, 서로 상이한 기여도 되지만, 광학 이방성층의 배향도가 보다 향상되는 점에서, 모두 단결합 또는 동일한 기인 것이 바람직하며, 동일한 기인 것이 보다 바람직하다. 여기에서, 식 (5)에 있어서의 동일한 기란, 각 기가 결합하는 방향을 불문하고 화학 구조가 동일하다라는 의미이며, 예를 들면, SP5A가 *-CH₂-CH₂-O-**(*는 L5A와의 결합 위치를 나타내고, **는 MG5A와의 결합 위치를 나타낸다.)이고, SP5B가 *-O-CH₂-CH₂-**(*는 MG5B와의 결합 위치를 나타내고, **는 L5B와의 결합 위치를 나타낸다.)인 경우도, 동일한 기이다.

a 및 b는 각각 독립적으로, 0 또는 1의 정수이며, 광학 이방성층의 배향도가 보다 향상되는 점에서, 1인 것이 바람직하다. a 및 b는, 동일해도 되고, 상이해도 되지만, 광학 이방성층의 배향도가 보다 향상되는 점에서, 모두 1인 것이 바람직하다. a 및 b의 합계는, 광학 이방성층의 배향도가 보다 향상되는 점에서, 1 또는 2인 것이 바람직하고(즉, 식 (5)로 나타나는 반복 단위가 메소젠기를 갖는 것), 2인 것이 보다 바람직하다.

-(MG5A)_a-(MG5B)_b-로 나타나는 부분 구조는, 광학 이방성층의 배향도가 보다 향상되는 점에서, 환상 구조를 갖는 것이 바람직하다. 이 경우, 광학 이방성층의 배향도가 보다 향상되는 점에서, -(MG5A2)_a-(MG5B)_b-로 나타나는 부분 구조에 있어서의 환상 구조의 개수는, 2개 이상이 바람직하고, 2~8개가 보다 바람직하며, 2~6개가 더 바람직하고, 2~4개가 특히 바람직하다. MG5A 및 MG5B가 나타내는 메소젠기는 각각 독립적으로, 광학 이방성층의 배향도가 보다 향상되는 점에서, 환상 구조를 1개 이상 포함하는 것이 바람직하고, 2~4개 포함하는 것이 보다 바람직하며, 2~3개 포함하는 것이 더 바람직하고, 2개 포함하는 것이 특히 바람직하다. 환상 구조의 구체예로서는, 방향족 탄화 수소기, 복소환기, 및 지환식기를 들 수 있으며, 이들 중에서도 방향족 탄화 수소기 및 지환식기가 바람직하다. MG5A 및 MG5B는, 동일한 기여도 되고, 서로 상이한 기여도 되지만, 광학 이방성층의 배향도가 보다 향상되는 점에서, 동일한 기인 것이 바람직하다.

MG5A 및 MG5B가 나타내는 메소젠기로서는, 액정성의 발현, 액정 상전이 온도의 조정, 원료 입수성 및 합성 적성이라는 관점, 및, 본 발명의 효과가 보다 우수하기 때문에, 상기 식 (LC) 중의 메소젠기(MG)인 것이 바람직하다.

특히, 반복 단위 (5)는, PC5A와 PC5B가 동일한 기이며, L5A와 L5B가 모두 단결합 또는 동일한 기이고, SP5A와 SP5B가 모두 단결합 또는 동일한 기이며, MG5A와 MG5B가 동일한 기인 것이 바람직하다. 이로써, 광학 이방성층의 배향도가 보다 향상된다.

반복 단위 (5)의 함유량은, 고분자 액정성 화합물이 갖는 전체 반복 단위의 함유량(100질량%)에 대하여, 10질량% 이하가 바람직하고, 0.001~5질량%가 보다 바람직하며, 0.05~3질량%가 더 바람직하다. 반복 단위 (5)는, 고분자 액정성 화합물 중에 있어서, 1종 단독으로 포함되어 있어도 되고, 2종 이상 포함되어 있어도 된다. 반복 단위 (5)를 2종 이상 포함하는 경우에는, 그 합계량이 상기 범위 내인 것이 바람직하다.

(별형상 폴리머)

고분자 액정성 화합물은, 별형상 폴리머여도 된다. 본 발명에 있어서의 별형상 폴리머란, 핵을 기점으로 하여 뻗는 폴리머쇄를 3개 이상 갖는 폴리머를 의미하며, 구체적으로는, 하기 식 (6)으로 나타난다. 고분자 액정성 화합물로서 식 (6)으로 나타나는 별형상 폴리머는, 고용해성(용매에 대한 용해성이 우수한 것)이면서, 배향도가 높은 광학 이방성층을 형성할 수 있다.

[화학식 24]

식 (6) 중, n_A는, 3 이상의 정수를 나타내고, 4 이상의 정수가 바람직하다. n_A의 상한값은, 이에 한정되지 않지만, 통상 12 이하이며, 6 이하가 바람직하다. 복수의 PI는 각각 독립적으로, 상기 식 (1), (21), (22), (3), (4), (5)로 나타나는 반복 단위 중 어느 하나를 포함하는 폴리머쇄를 나타낸다. 단, 복수의 PI 중 적어도 하나는, 상기 식 (1)로 나타나는 반복 단위를 포함하는 폴리머쇄를 나타낸다. A는, 별형상 폴리머의 핵이 되는 원자단을 나타낸다. A의 구체예로서는, 일본 공개특허공보 2011-074280호의 [0052]~[0058]단락, 일본 공개특허공보 2012-189847호의 [0017]~[0021]단락, 일본 공개특허공보 2013-031986호의 [0012]~[0024]단락, 일본 공개특허공보 2014-104631호의 [0118]~[0142]단락 등에 기재된 다관능 싸이올 화합물의 싸이올기로부터 수소 원자를 제거한 구조를 들 수 있다. 이 경우, A와 PI는, 설파이드 결합에 의하여 결합된다.

A의 유래가 되는 상기 다관능 싸이올 화합물의 싸이올기의 수는, 3개 이상이 바람직하고, 4 이상이 보다 바람직하다. 다관능 싸이올 화합물의 싸이올기의 수의 상한값은, 통상 12 이하이며, 6 이하가 바람직하다. 다관능 싸이올 화합물의 구체예를 이하에 나타낸다.

[화학식 25]

고분자 액정성 화합물은, 배향도를 향상시키는 관점에서, 서모트로픽성 액정, 또한, 결정성 고분자여도 된다.

(서모트로픽성 액정)

서모트로픽성 액정이란, 온도 변화에 의하여 액정상으로의 전이를 나타내는 액정이다. 특정 화합물은, 서모트로픽성 액정이며, 네마틱상 및 스멕틱상 중 어느 것을 나타내도 되지만, 광학 이방성층의 배향도가 보다 높아지고, 또한, 헤이즈가 보다 관찰되기 어려워지는 (헤이즈가 보다 양호해지는) 이유에서, 적어도 네마틱상을 나타내는 것이 바람직하다. 네마틱상을 나타내는 온도 범위는, 광학 이방성층의 배향도가 보다 높아지고, 또한, 헤이즈가 보다 관찰되기 어려워지는 점에서, 실온(23℃)~450℃인 것이 바람직하고, 취급이나 제조 적성의 관점에서, 40℃~400℃인 것이 보다 바람직하다.

(결정성 고분자)

결정성 고분자란, 온도 변화에 의하여 결정층으로의 전이를 나타내는 고분자이다. 결정성 고분자는 결정층으로의 전이 외에 유리 전이를 나타내는 것이어도 된다. 결정성 고분자는, 광학 이방성층의 배향도가 보다 높아지고, 또한, 헤이즈가 보다 관찰되기 어려워지는 점에서, 가열했을 때에 결정상으로부터 액정상으로의 전이를 갖는 (도중에 유리 전이가 있어도 되는) 고분자 액정성 화합물, 또는, 가열에 의하여 액정 상태로 한 후에 온도를 하강시켰을 때에 결정상으로의 전이(도중에 유리 전이가 있어도 된다)를 갖는 고분자 액정성 화합물인 것이 바람직하다.

또한, 고분자 액정성 화합물의 결정성의 유무는 이하와 같이 평가한다. 광학 현미경(Nikon사제 ECLIPSE E600 POL)의 2매의 광학 이방성층을 서로 직교하도록 배치하고, 2매의 광학 이방성층의 사이에 샘플대(臺)를 세팅한다. 그리고, 고분자 액정성 화합물을 슬라이드 글라스에 소량 올리고, 샘플대 상에 둔 핫 스테이지 상에 슬라이드 글라스를 세팅한다. 샘플의 상태를 관찰하면서, 고분자 액정성 화합물이 액정성을 나타내는 온도까지 핫 스테이지의 온도를 높여, 고분자 액정성 화합물을 액정 상태로 한다. 고분자 액정성 화합물이 액정 상태가 된 후, 핫 스테이지의 온도를 서서히 강하시키면서 액정상 전이의 거동을 관찰하고, 액정상 전이의 온도를 기록한다. 또한, 고분자 액정성 화합물이 복수의 액정상(예를 들면 네마틱상과 스멕틱상)을 나타내는 경우, 그 전이 온도도 모두 기록한다.

다음으로, 고분자 액정성 화합물의 샘플 약 5mg을 알루미늄 팬에 넣어 덮개를 하고, 시차 주사 열량계(DSC)에 세팅한다(참고로 빈 알루미늄 팬을 사용). 상기에서 측정한 고분자 액정성 화합물이 액정상을 나타내는 온도까지 가열하고, 그 후, 온도를 1분 유지한다. 그 후, 10℃/분의 속도로 강온시키면서, 열량 측정을 행한다. 얻어진 열량의 스펙트럼으로부터 발열 피크를 확인한다. 그 결과, 액정상 전이의 온도 이외의 온도에서 발열 피크가 관측된 경우는, 그 발열 피크가 결정화에 의한 피크이며, 고분자 액정성 화합물은 결정성을 갖는다고 할 수 있다. 한편, 액정상 전이의 온도 이외의 온도에서 발열 피크가 관측되지 않은 경우는, 고분자 액정성 화합물은 결정성을 갖지 않는다고 할 수 있다.

결정성 고분자를 얻는 방법은 특별히 제한되지 않지만, 구체예로서는, 상기 반복 단위 (1)을 포함하는 고분자 액정성 화합물을 사용하는 방법이 바람직하고, 그중에서도, 상기 반복 단위 (1)을 포함하는 고분자 액정성 화합물에 있어서의 적합한 양태를 사용하는 방법이 보다 바람직하다.

·결정화 온도

고분자 액정성 화합물의 결정화 온도는, 광학 이방성층의 배향도가 보다 높아지고, 또한, 헤이즈가 보다 관찰되기 어려워지는 점에서, -50℃ 이상 150℃ 미만인 것이 바람직하고, 그중에서도 120℃ 이하인 것이 보다 바람직하며, -20℃ 이상 120℃ 미만인 것이 더 바람직하고, 그중에서도 95℃ 이하인 것이 특히 바람직하다. 상기 고분자 액정성 화합물의 결정화 온도는, 헤이즈를 줄이는 관점에서, 150℃ 미만인 것이 바람직하다. 또한, 결정화 온도는, 상술한 DSC에 있어서의 결정화에 의한 발열 피크의 온도이다.

(분자량)

고분자 액정성 화합물의 중량 평균 분자량(Mw)은, 본 발명의 효과가 보다 우수한 점에서, 1000~500000이 바람직하고, 2000~300000이 보다 바람직하다. 고분자 액정성 화합물의mW가 상기 범위 내에 있으면, 고분자 액정성 화합물의 취급이 용이해진다.

특히, 도포시의 크랙 억제의 관점에서, 고분자 액정성 화합물의 중량 평균 분자량(Mw)은, 10000 이상이 바람직하고, 10000~300000이 보다 바람직하다.

또, 배향도의 온도 래티튜드의 관점에서, 고분자 액정성 화합물의 중량 평균 분자량(Mw)은, 10000 미만이 바람직하고, 2000 이상 10000 미만이 바람직하다.

여기에서, 본 발명에 있어서의 중량 평균 분자량 및 수평균 분자량은, 젤 침투 크로마토그래프(GPC)법에 의하여 측정된 값이다.

·용매(용리액): N-메틸피롤리돈

·장치명: TOSOH HLC-8220GPC

·칼럼: TOSOH TSKgelSuper AWM-H(6mm×15cm)를 3개 접속하여 사용

·칼럼 온도: 25℃

·시료 농도: 0.1질량%

·유속: 0.35mL/min

·교정 곡선: TOSOH제 TSK 표준 폴리스타이렌 Mw=2800000~1050(Mw/Mn=1.03~1.06)까지의 7개 샘플에 의한 교정 곡선을 사용

고분자 액정성 화합물의 액정성은, 네마틱상 및 스멕틱상 중 어느 것을 나타내도 되지만, 적어도 네마틱상을 나타내는 것이 바람직하다. 네마틱상을 나타내는 온도 범위는, 0℃~450℃인 것이 바람직하고, 취급이나 제조 적성의 관점에서, 30℃~400℃인 것이 바람직하다.

액정성 화합물의 함유량은, 이색성 물질 함유층 형성용 조성물 중의 이색성 물질의 함유량 100질량부에 대하여, 25~2000질량부가 바람직하고, 100~1300질량부가 보다 바람직하며, 200~900질량부가 더 바람직하다. 액정성 화합물의 함유량이 상기 범위 내에 있음으로써, 편광자의 배향도가 보다 향상된다. 액정성 화합물은, 1종 단독으로 포함되어 있어도 되고, 2종 이상 포함되어 있어도 된다. 액정성 화합물이 2종 이상 포함되는 경우, 상기 액정성 화합물의 함유량은, 액정성 화합물의 함유량의 합계를 의미한다.

<이색성 물질>

이색성 물질 함유층 형성용 조성물은, 이색성 물질을 더 함유한다.

본 발명에 있어서, 이색성 물질이란, 방향에 따라 흡광도가 상이한 색소를 의미한다. 이색성 물질은, 액정성을 나타내도 되고, 액정성을 나타내지 않아도 된다.

이색성 물질은, 특별히 한정되지 않고, 가시광 흡수 물질(이색성 색소, 이색성 아조 화합물), 발광 물질(형광 물질, 인광 물질), 자외선 흡수 물질, 적외선 흡수 물질, 비선형 광학 물질, 카본 나노 튜브, 무기 물질(예를 들면 양자 로드) 등을 들 수 있으며, 종래 공지의 이색성 물질(이색성 색소)을 사용할 수 있다.

바람직하게 사용되는 이색성 물질은, 유기 이색성 색소 화합물이며, 특히 이색성 아조 색소 화합물이 보다 바람직하다. 이색성 아조 색소 화합물은, 특별히 한정되지 않고, 종래 공지의 이색성 아조 색소를 사용할 수 있지만, 후술하는 화합물이 바람직하게 사용된다.

본 발명에 있어서, 이색성 아조 색소 화합물이란, 방향에 따라 흡광도가 상이한 색소를 의미한다. 이색성 아조 색소 화합물은, 액정성을 나타내도 되고, 액정성을 나타내지 않아도 된다. 이색성 아조 색소 화합물이 액정성을 나타내는 경우에는, 네마틱상 또는 스멕틱상 중 어느 것을 나타내도 된다. 액정상을 나타내는 온도 범위는, 실온(약 20℃~28℃)~300℃가 바람직하고, 취급성 및 제조 적성의 관점에서, 50℃~200℃인 것이 보다 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 색조 조정의 관점에서, 이색성 물질 함유층이, 파장 560~700nm의 범위에 극대 흡수 파장을 갖는 적어도 1종의 색소 화합물(이하, "제1 이색성 아조 색소 화합물"이라고도 약기한다.)과, 파장 455nm 이상 560nm 미만의 범위에 극대 흡수 파장을 갖는 적어도 1종의 색소 화합물(이하, "제2 이색성 아조 색소 화합물"이라고도 약기한다.)을 적어도 갖고 있는 것이 바람직하고, 구체적으로는, 후술하는 식 (1)로 나타나는 이색성 아조 색소 화합물과, 후술하는 식 (2)로 나타나는 이색성 아조 색소 화합물을 적어도 갖고 있는 것이 보다 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 3종 이상의 이색성 아조 색소 화합물을 병용해도 되고, 예를 들면, 이색성 물질 함유층을 흑색에 가깝게 하는 관점에서, 제1 이색성 아조 색소 화합물과, 제2 이색성 아조 색소 화합물과, 파장 380nm 이상 455nm 미만의 범위에 극대 흡수 파장을 갖는 적어도 1종의 색소 화합물(이하, "제3 이색성 아조 색소 화합물"이라고도 약기한다.)을 병용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 내압압성이 보다 양호해지는 관점에서는, 이색성 아조 색소 화합물이 가교성기를 갖고 있는 것이 바람직하다. 가교성기로서는, 구체적으로는, 예를 들면, (메트)아크릴로일기, 에폭시기, 옥세탄일기, 스타이릴기 등을 들 수 있으며, 그중에서도, (메트)아크릴로일기가 바람직하다.

(제1 이색성 아조 색소 화합물)

제1 이색성 아조 색소 화합물은, 핵인 발색단과, 발색단의 말단에 결합하는 측쇄를 갖는 화합물인 것이 바람직하다. 발색단의 구체예로서는, 방향족환기(예를 들면, 방향족 탄화 수소기, 방향족 복소환기), 아조기 등을 들 수 있으며, 방향족환기 및 아조기의 양방을 갖는 구조가 바람직하고, 방향족 복소환기(바람직하게는 티에노싸이아졸기)와 2개의 아조기를 갖는 비스아조 구조가 보다 바람직하다. 측쇄로서는, 특별히 한정되지 않고, 후술하는 식 (1)의 L3, R2 또는 L4로 나타나는 기를 들 수 있다.

제1 이색성 아조 색소 화합물은, 파장 560nm 이상 700nm 미만의 범위에 최대 흡수 파장을 갖는 이색성 아조 색소 화합물이고, 편광자의 색조 조정의 관점에서, 파장 560~650nm의 범위에 최대 흡수 파장을 갖는 이색성 아조 색소 화합물인 것이 바람직하며, 파장 560~640nm의 범위에 최대 흡수 파장을 갖는 이색성 아조 색소 화합물인 것이 보다 바람직하다. 본 명세서에 있어서의 이색성 아조 색소 화합물의 최대 흡수 파장(nm)은, 이색성 아조 색소 화합물을 양 용매 중에 용해시킨 용액을 사용하여, 분광 광도계에 의하여 측정되는 파장 380~800nm의 범위에 있어서의 자외 가시광 스펙트럼으로부터 구해진다.

본 발명에 있어서는, 형성되는 이색성 물질 함유층의 배향도가 더 향상되는 이유에서, 제1 이색성 아조 색소 화합물이, 하기 식 (1)로 나타나는 화합물인 것이 바람직하다.

[화학식 26]

식 (1) 중, Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 페닐렌기, 또는, 치환기를 갖고 있어도 되는 나프틸렌기를 나타내고, 페닐렌기가 바람직하다.

식 (1) 중, R1은, 수소 원자, 탄소수 1~20의 치환기를 갖고 있어도 되는 직쇄 혹은 분기상의 알킬기, 알콕시기, 알킬싸이오기, 알킬설폰일기, 알킬카보닐기, 알킬옥시카보닐기, 아실옥시기, 알킬카보네이트기, 알킬아미노기, 아실아미노기, 알킬카보닐아미노기, 알콕시카보닐아미노기, 알킬설폰일아미노기, 알킬설파모일기, 알킬카바모일기, 알킬설핀일기, 알킬유레이도기, 알킬 인산 아마이드기, 알킬이미노기, 또는, 알킬실릴기를 나타낸다. 상기 알킬기를 구성하는 -CH₂-는, -O-, -CO-, -C(O)-O-, -O-C(O)-, -Si(CH₃)₂-O-Si(CH₃)₂-, -N(R1')-, -N(R1')-CO-, -CO-N(R1')-, -N(R1')-C(O)-O-, -O-C(O)-N(R1')-, -N(R1')-C(O)-N(R1')-, -CH=CH-, -C≡C-, -N=N-, -C(R1')=CH-C(O)-, 또는, O-C(O)-O-에 의하여 치환되어 있어도 된다. R1이 수소 원자 이외의 기인 경우, 각 기가 갖는 수소 원자는, 할로젠 원자, 나이트로기, 사이아노기, -N(R1')₂, 아미노기, -C(R1')=C(R1')-NO₂, -C(R1')=C(R1')-CN, 또는, -C(R1')=C(CN)₂에 의하여 치환되어 있어도 된다. R1'은, 수소 원자 또는 탄소수 1~6의 직쇄 혹은 분기상의 알킬기를 나타낸다. 각 기에 있어서, R1'이 복수 존재하는 경우, 서로 동일해도 되고 상이해도 된다.

식 (1) 중, R2 및 R3은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 탄소수 1~20의 치환기를 갖고 있어도 되는 직쇄 혹은 분기상의 알킬기, 알콕시기, 아실기, 알킬옥시카보닐기, 알킬아마이드기, 알킬설폰일기, 아릴기, 아릴카보닐기, 아릴설폰일기, 아릴옥시카보닐기, 또는, 아릴아마이드기를 나타낸다. 상기 알킬기를 구성하는 -CH₂-는, -O-, -S-, -C(O)-, -C(O)-O-, -O-C(O)-, -C(O)-S-, -S-C(O)-, -Si(CH₃)₂-O-Si(CH₃)₂-, -NR2'-, -NR2'-CO-, -CO-NR2'-, -NR2'-C(O)-O-, -O-C(O)-NR2'-, -NR2'-C(O)-NR2'-, -CH=CH-, -C≡C-, -N=N-, -C(R2')=CH-C(O)-, 또는, -O-C(O)-O-에 의하여 치환되어 있어도 된다. R2 및 R3이 수소 원자 이외의 기인 경우, 각 기가 갖는 수소 원자는, 할로젠 원자, 나이트로기, 사이아노기, -OH기, -N(R2')₂, 아미노기, -C(R2')=C(R2')-NO₂, -C(R2')=C(R2')-CN, 또는, -C(R2')=C(CN)₂에 의하여 치환되어 있어도 된다. R2'는, 수소 원자 또는 탄소수 1~6의 직쇄 혹은 분기상의 알킬기를 나타낸다. 각 기에 있어서, R2'가 복수 존재하는 경우, 서로 동일해도 되고 상이해도 된다. R2 및 R3은, 서로 결합하여 환을 형성해도 되고, R2 또는 R3은, Ar2와 결합하여 환을 형성해도 된다.

내광성의 관점에서는, R1은 전자 흡인성기인 것이 바람직하고, R2 및 R3은 전자 공여성이 낮은 기인 것이 바람직하다. 이들 기의 구체예로서 R1로서는, 알킬설폰일기, 알킬카보닐기, 알킬옥시카보닐기, 아실옥시기, 알킬설폰일아미노기, 알킬설파모일기, 알킬설핀일기, 및, 알킬유레이도기 등을 들 수 있으며, R2 및 R3으로서는, 하기의 구조의 기 등을 들 수 있다. 또한 하기의 구조의 기는, 상기 식 (1)에 있어서, R2 및 R3이 결합하는 질소 원자를 포함하는 형태로 나타낸다.

[화학식 27]

제1 이색성 아조 색소 화합물의 구체예를 이하에 나타내지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 28]

(제2 이색성 아조 색소 화합물)

제2 이색성 아조 색소 화합물은, 제1 이색성 아조 색소 화합물과는 상이한 화합물이며, 구체적으로는 그 화학 구조가 상이하다. 제2 이색성 아조 색소 화합물은, 이색성 아조 색소 화합물의 핵인 발색단과, 발색단의 말단에 결합하는 측쇄를 갖는 화합물인 것이 바람직하다. 발색단의 구체예로서는, 방향족환기(예를 들면, 방향족 탄화 수소기, 방향족 복소환기), 아조기 등을 들 수 있으며, 방향족 탄화 수소기 및 아조기의 양방을 갖는 구조가 바람직하고, 방향족 탄화 수소기와 2 또는 3개의 아조기를 갖는 비스아조 또는 트리스아조 구조가 보다 바람직하다. 측쇄로서는, 특별히 한정되지 않고, 후술하는 식 (2)의 R4, R5 또는 R6으로 나타나는 기를 들 수 있다.

제2 이색성 아조 색소 화합물은, 파장 455nm 이상 560nm 미만의 범위에 최대 흡수 파장을 갖는 이색성 아조 색소 화합물이며, 편광자의 색조 조정의 관점에서, 파장 455~555nm의 범위에 최대 흡수 파장을 갖는 이색성 아조 색소 화합물인 것이 바람직하고, 파장 455~550nm의 범위에 최대 흡수 파장을 갖는 이색성 아조 색소 화합물인 것이 보다 바람직하다. 특히, 최대 흡수 파장이 560~700nm인 제1 이색성 아조 색소 화합물과, 최대 흡수 파장이 455nm 이상 560nm 미만인 제2 이색성 아조 색소 화합물을 사용하면, 편광자의 색조 조정이 보다 용이해진다.

제2 이색성 아조 색소 화합물은, 편광자의 배향도가 보다 향상되는 점에서, 식 (2)로 나타나는 화합물인 것이 바람직하다.

[화학식 29]

식 (2) 중, n은 1 또는 2를 나타낸다. 식 (2) 중, Ar3, Ar4 및 Ar5는 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 페닐렌기, 치환기를 갖고 있어도 되는 나프틸렌기 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 복소환기를 나타낸다. 복소환기로서는, 방향족 또는 비방향족 중 어느 것이어도 된다. 방향족 복소환기를 구성하는 탄소 이외의 원자로서는, 질소 원자, 황 원자 및 산소 원자를 들 수 있다. 방향족 복소환기가 탄소 이외의 환을 구성하는 원자를 복수 갖는 경우, 이들은 동일해도 되고 상이해도 된다. 방향족 복소환기의 구체예로서는, 예를 들면, 피리딜렌기(피리딘-다이일기), 피리다진-다이일기, 이미다졸-다이일기, 싸이엔일렌(싸이오펜-다이일기), 퀴놀릴렌기(퀴놀린-다이일기), 아이소퀴놀릴렌기(아이소퀴놀린-다이일기), 옥사졸-다이일기, 싸이아졸-다이일기, 옥사다이아졸-다이일기, 벤조싸이아졸-다이일기, 벤조싸이아다이아졸-다이일기, 프탈이미드-다이일기, 티에노싸이아졸-다이일기, 싸이아졸로싸이아졸-다이일기, 티에노싸이오펜-다이일기, 및, 티에노옥사졸-다이일기 등을 들 수 있다.

식 (2) 중, R4의 정의는, 식 (1) 중의 R1과 동일하다. 식 (2) 중, R5 및 R6의 정의는 각각, 식 (1) 중의 R2 및 R3과 동일하다.

내광성의 관점에서는, R4는 전자 흡인성기인 것이 바람직하고, R5 및 R6은 전자 공여성이 낮은 기인 것이 바람직하다. 이들 기 중, R4가 전자 흡인성기인 경우의 구체예는, R1이 전자 흡인성기인 경우의 구체예와 동일하며, R5 및 R6이 전자 공여성이 낮은 기인 경우의 구체예는, R2 및 R3이 전자 공여성이 낮은 기인 경우의 구체예와 동일하다.

제2 이색성 아조 색소 화합물의 구체예를 이하에 나타내지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 30]

(logP값의 차)

logP값은, 화학 구조의 친수성 및 소수성의 성질을 표현하는 지표이다. 제1 이색성 아조 색소 화합물의 측쇄의 logP값과, 제2 이색성 아조 색소 화합물의 측쇄의 logP값의 차의 절댓값(이하, "logP차"라고도 한다.)은, 2.30 이하가 바람직하고, 2.0 이하가 보다 바람직하며, 1.5 이하가 더 바람직하고, 1.0 이하가 특히 바람직하다. logP차가 2.30 이하이면, 제1 이색성 아조 색소 화합물과 제2 이색성 아조 색소 화합물의 친화성이 높아져, 배열 구조를 보다 형성하기 쉬워지기 때문에, 이색성 물질 함유층의 배향도가 보다 향상된다.

또한, 제1 이색성 아조 색소 화합물 또는 제2 이색성 아조 색소 화합물의 측쇄가 복수 존재하는 경우, 적어도 하나의 logP차가 상기 값을 충족시키는 것이 바람직하다. 여기에서, 제1 이색성 아조 색소 화합물 및 제2 이색성 아조 색소 화합물의 측쇄란, 상술한 발색단의 말단에 결합하는 기를 의미한다. 예를 들면, 제1 이색성 아조 색소 화합물이 식 (1)로 나타나는 화합물인 경우, 식 (1) 중의 R1, R2 및 R3이 측쇄이며, 제2 이색성 아조 색소 화합물이 식 (2)로 나타나는 화합물인 경우, 식 (2) 중의 R4, R5 및 R6이 측쇄이다. 특히, 제1 이색성 아조 색소 화합물이 식 (1)로 나타나는 화합물이며, 제2 이색성 아조 색소 화합물이 식 (2)로 나타나는 화합물인 경우, R1과 R4의 logP값의 차, R1과 R5의 logP값의 차, R2와 R4의 logP값의 차, 및, R2와 R5의 logP값의 차 중, 적어도 하나의 logP차가 상기 값을 충족시키는 것이 바람직하다.

여기에서, logP값은, 화학 구조의 친수성 및 소수성의 성질을 표현하는 지표이며, 친소수 파라미터라고 불리는 경우가 있다. logP값은, ChemBioDraw Ultra 또는 HSPiP(Ver. 4.1.07) 등의 소프트웨어를 사용하여 계산할 수 있다. 또, OECD Guidelines for the Testing of Chemicals, Sections 1, Test No. 117의 방법 등에 의하여, 실험적으로 구할 수도 있다. 본 발명에서는 특별히 설명이 없는 한, HSPiP(Ver. 4.1.07)에 화합물의 구조식을 입력하여 산출되는 값을 logP값으로서 채용한다.

(제3 이색성 아조 색소 화합물)

제3 이색성 아조 색소 화합물은, 제1 이색성 아조 색소 화합물 및 제2 이색성 아조 색소 화합물 이외의 이색성 아조 색소 화합물이며, 구체적으로는, 제1 이색성 아조 색소 화합물 및 제2 이색성 아조 색소 화합물과는 화학 구조가 상이하다. 이색성 물질 함유층 형성용 조성물이 제3 이색성 아조 색소 화합물을 함유하면, 이색성 물질 함유층의 색조의 조정이 용이해진다는 이점이 있다. 제3 이색성 아조 색소 화합물의 최대 흡수 파장은, 380nm 이상 455nm 미만이며, 385~454nm가 바람직하다.

제3 이색성 아조 색소 화합물은, 하기 식 (6)으로 나타나는 이색성 아조 색소를 함유하는 것이 바람직하다.

[화학식 31]

식 (6) 중, A 및 B는, 각각 독립적으로, 가교성기를 나타낸다. 식 (6) 중, a 및 b는, 각각 독립적으로, 0 또는 1을 나타낸다. 420nm의 배향도가 우수한 점에 있어서는, a 및 b는, 모두 0인 것이 바람직하다. 식 (6) 중, a=0의 경우에는 L₁은 1가의 치환기를 나타내고, a=1의 경우에는 L₁은 단결합 또는 2가의 연결기를 나타낸다. 또, b=0의 경우에는 L₂는 1가의 치환기를 나타내고, b=1의 경우에는 L₂는 단결합 또는 2가의 연결기를 나타낸다. 식 (6) 중, Ar₁은 (n1+2)가의 방향족 탄화 수소기 또는 복소환기를 나타내고, Ar₂는 (n2+2)가의 방향족 탄화 수소기 또는 복소환기를 나타내며, Ar₃은 (n3+2)가의 방향족 탄화 수소기 또는 복소환기를 나타낸다. 식 (6) 중, R₁, R₂ 및 R₃은, 각각 독립적으로, 1가의 치환기를 나타낸다. n1≥2인 경우에는 복수의 R₁은 서로 동일해도 되고 상이해도 되며, n2≥2인 경우에는 복수의 R₂는 서로 동일해도 되고 상이해도 되며, n3≥2인 경우에는 복수의 R₃은 서로 동일해도 되고 상이해도 된다. 식 (6) 중, k는, 1~4의 정수를 나타낸다. k≥2의 경우에는, 복수의 Ar₂는 서로 동일해도 되고 상이해도 되며, 복수의 R₂는 서로 동일해도 되고 상이해도 된다. 식 (6) 중, n1, n2 및 n3은, 각각 독립적으로, 0~4의 정수를 나타낸다. 단, k=1의 경우에는 n1+n2+n3≥0이며, k≥2의 경우에는 n1+n2+n3≥1이다.

식 (6)에 있어서, A 및 B가 나타내는 가교성기로서는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2010-244038호의 [0040]~[0050]단락에 기재된 중합성기를 들 수 있다. 이들 중에서도, 반응성 및 합성 적성의 향상의 관점에서, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 에폭시기, 옥세탄일기, 및, 스타이릴기가 바람직하고, 용해성을 보다 향상시킬 수 있다는 관점에서, 아크릴로일기 및 메타크릴로일기가 보다 바람직하다.

식 (6)에 있어서, a=0의 경우에는 L₁은 1가의 치환기를 나타내고, a=1의 경우에는 L₁은 단결합 또는 2가의 연결기를 나타낸다. 또, b=0의 경우에는 L₂는 1가의 치환기를 나타내고, b=1의 경우에는 L₂는 단결합 또는 2가의 연결기를 나타낸다.

L₁ 및 L₂가 나타내는 1가의 치환기로서는, 이색성 물질의 용해성을 높이기 위하여 도입되는 기, 또는, 색소로서의 색조를 조절하기 위하여 도입되는 전자 공여성이나 전자 흡인성을 갖는 기가 바람직하다. 예를 들면, 치환기로서는, 알킬기(바람직하게는 탄소수 1~20, 보다 바람직하게는 탄소수 1~12, 특히 바람직하게는 탄소수 1~8의 알킬기이며, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, 아이소프로필기, tert-뷰틸기, n-옥틸기, n-데실기, n-헥사 데실기, 사이클로프로필기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기 등을 들 수 있다), 알켄일기(바람직하게는 탄소수 2~20, 보다 바람직하게는 탄소수 2~12, 특히 바람직하게는 탄소수 2~8의 알켄일기이며, 예를 들면, 바이닐기, 알릴기, 2-뷰텐일기, 3-펜텐일기 등을 들 수 있다), 알카인일기(바람직하게는 탄소수 2~20, 보다 바람직하게는 탄소수 2~12, 특히 바람직하게는 탄소수 2~8의 알카인일기이며, 예를 들면, 프로파길기, 3-펜타인일기 등을 들 수 있다), 아릴기(바람직하게는 탄소수 6~30, 보다 바람직하게는 탄소수 6~20, 특히 바람직하게는 탄소수 6~12의 아릴기이며, 예를 들면, 페닐기, 2,6-다이에틸페닐기, 3,5-다이트라이플루오로메틸페닐기, 나프틸기, 및, 바이페닐기 등을 들 수 있다), 치환 혹은 무치환의 아미노기(바람직하게는 탄소수 0~20, 보다 바람직하게는 탄소수 0~10, 특히 바람직하게는 탄소수 0~6의 아미노기이며, 예를 들면, 무치환 아미노기, 메틸아미노기, 다이메틸아미노기, 다이에틸아미노기, 아닐리노기 등을 들 수 있다), 알콕시기(바람직하게는 탄소수 1~20, 보다 바람직하게는 탄소수 1~15이며, 예를 들면, 메톡시기, 에톡시기, 뷰톡시기 등을 들 수 있다), 옥시카보닐기(바람직하게는 탄소수 2~20, 보다 바람직하게는 탄소수 2~15, 특히 바람직하게는 2~10이며, 예를 들면, 메톡시카보닐기, 에톡시카보닐기, 페녹시카보닐기 등을 들 수 있다), 아실옥시기(바람직하게는 탄소수 2~20, 보다 바람직하게는 탄소수 2~10, 특히 바람직하게는 2~6이며, 예를 들면, 아세톡시기 및 벤조일옥시기 등을 들 수 있다), 아실아미노기(바람직하게는 탄소수 2~20, 보다 바람직하게는 탄소수 2~10, 특히 바람직하게는 탄소수 2~6이며, 예를 들면 아세틸아미노기 및 벤조일아미노기 등을 들 수 있다), 알콕시카보닐아미노기(바람직하게는 탄소수 2~20, 보다 바람직하게는 탄소수 2~10, 특히 바람직하게는 탄소수 2~6이며, 예를 들면, 메톡시카보닐아미노기 등을 들 수 있다), 아릴옥시카보닐아미노기(바람직하게는 탄소수 7~20, 보다 바람직하게는 탄소수 7~16, 특히 바람직하게는 탄소수 7~12이며, 예를 들면, 페닐옥시카보닐아미노기 등을 들 수 있다),설폰일아미노기(바람직하게는 탄소수 1~20, 보다 바람직하게는 탄소수 1~10, 특히 바람직하게는 탄소수 1~6이며, 예를 들면, 메테인설폰일아미노기, 벤젠설폰일아미노기 등을 들 수 있다), 설파모일기(바람직하게는 탄소수 0~20, 보다 바람직하게는 탄소수 0~10, 특히 바람직하게는 탄소수 0~6이며, 예를 들면, 설파모일기, 메틸설파모일기, 다이메틸설파모일기, 페닐설파모일기 등을 들 수 있다), 카바모일기(바람직하게는 탄소수 1~20, 보다 바람직하게는 탄소수 1~10, 특히 바람직하게는 탄소수 1~6이며, 예를 들면, 무치환의 카바모일기, 메틸카바모일기, 다이에틸카바모일기, 페닐카바모일기 등을 들 수 있다), 알킬싸이오기(바람직하게는 탄소수 1~20, 보다 바람직하게는 탄소수 1~10, 특히 바람직하게는 탄소수 1~6이며, 예를 들면, 메틸싸이오기, 에틸싸이오기 등을 들 수 있다), 아릴싸이오기(바람직하게는 탄소수 6~20, 보다 바람직하게는 탄소수 6~16, 특히 바람직하게는 탄소수 6~12이며, 예를 들면, 페닐싸이오기 등을 들 수 있다), 설폰일기(바람직하게는 탄소수 1~20, 보다 바람직하게는 탄소수 1~10, 특히 바람직하게는 탄소수 1~6이며, 예를 들면, 메실기, 트실기 등을 들 수 있다), 설핀일기(바람직하게는 탄소수 1~20, 보다 바람직하게는 탄소수 1~10, 특히 바람직하게는 탄소수 1~6이며, 예를 들면, 메테인설핀일기, 벤젠설핀일기 등을 들 수 있다), 유레이도기(바람직하게는 탄소수 1~20, 보다 바람직하게는 탄소수 1~10, 특히 바람직하게는 탄소수 1~6이며, 예를 들면, 무치환의 유레이도기, 메틸유레이도기, 페닐유레이도기 등을 들 수 있다), 인산 아마이드기(바람직하게는 탄소수 1~20, 보다 바람직하게는 탄소수 1~10, 특히 바람직하게는 탄소수 1~6이며, 예를 들면, 다이에틸인산 아마이드기, 페닐인산 아마이드기 등을 들 수 있다), 헤테로환기(바람직하게는 탄소수 1~30, 보다 바람직하게는 1~12의 헤테로환기이며, 예를 들면, 질소 원자, 산소 원자, 황 원자 등의 헤테로 원자를 갖는 헤테로환기이며, 예를 들면, 이미다졸일기, 피리딜기, 퀴놀일기, 퓨릴기, 피페리딜기, 모폴리노기, 벤즈옥사졸일기, 벤즈이미다졸일기, 벤즈싸이아졸일기 등을 들 수 있다), 실릴기(바람직하게는, 탄소수 3~40, 보다 바람직하게는 탄소수 3~30, 특히 바람직하게는, 탄소수 3~24의 실릴기이며, 예를 들면, 트라이메틸실릴기, 트라이페닐실릴기 등을 들 수 있다), 할로젠 원자(예를 들면 불소 원자, 염소 원자, 브로민 원자, 아이오딘 원자), 하이드록시기, 머캅토기, 사이아노기, 나이트로기, 하이드록삼산기, 설피노기, 하이드라지노기, 이미노기, 및, 아조기 등을 사용할 수 있다.

이들 치환기는, 이들 치환기에 의하여 더 치환되어 있어도 된다. 또, 치환기를 2개 이상 갖는 경우는, 동일해도 되고 상이해도 된다. 또, 가능한 경우에는 서로 결합하여 환을 형성하고 있어도 된다. 상기 치환기가 상기 치환기본에 의하여 더 치환된 기로서는, 예를 들면, 알콕시기가 알킬기로 치환된 기인, R_B-(O-R_A)_na-기를 들 수 있다. 여기에서, 식 중, R_A는 탄소수 1~5의 알킬렌기를 나타내고, R_B는 탄소수 1~5의 알킬기를 나타내며, na는 1~10(바람직하게는 1~5, 보다 바람직하게는 1~3)의 정수를 나타낸다. 이들 중에서도, L₁ 및 L₂가 나타내는 1가의 치환기로서는, 알킬기, 알켄일기, 알콕시기, 및, 이들 기가 이들 기에 의하여 더 치환된 기(예를 들면, 상술한 R_B-(O-R_A)_na-기)가 바람직하고, 알킬기, 알콕시기, 및, 이들 기가 이들 기에 의하여 더 치환된 기(예를 들면, 상술한 R_B-(O-R_A)_na-기)가 보다 바람직하다.

L₁ 및 L₂가 나타내는 2가의 연결기로서는, 예를 들면, -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -O-CO-O-, -CO-NR_N-, -O-CO-NR_N-, -NR_N-CO-NR_N-, -SO₂-, -SO-, 알킬렌기, 사이클로알킬렌기, 및, 알켄일렌기, 및, 이들 기를 2개 이상 조합한 기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 알킬렌기와, -O-, -COO-, -OCO- 및 -O-CO-O-로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 기를 조합한 기가 바람직하다. 여기에서, R_N은, 수소 원자 또는 알킬기를 나타낸다. R_N이 복수 존재하는 경우에는, 복수의 R_N은 서로 동일해도 되고 상이해도 된다.

이색성 물질의 용해성이 보다 향상된다는 관점에서는, L₁ 및 L₂ 중 적어도 일방의 주쇄의 원자의 수는, 3개 이상인 것이 바람직하고, 5개 이상인 것이 보다 바람직하며, 7개 이상인 것이 더 바람직하고, 10개 이상인 것이 특히 바람직하다. 또, 주쇄의 원자의 수의 상한값은, 20개 이하인 것이 바람직하고, 12개 이하인 것이 보다 바람직하다.

한편, 이색성 물질 함유층의 배향도가 보다 향상된다는 관점에서는, L₁ 및 L₂ 중 적어도 일방의 주쇄의 원자의 수는, 1~5개인 것이 바람직하다. 여기에서, 식 (6)에 있어서의 A가 존재하는 경우에는, L₁에 있어서의 "주쇄"란, L₁과 연결되는 "O" 원자와, "A"를 직접 연결하기 위하여 필요한 부분을 가리키고, "주쇄의 원자의 수"란, 상기 부분을 구성하는 원자의 개수를 가리킨다. 동일하게, 식 (6)에 있어서의 B가 존재하는 경우에는, L₂에 있어서의 "주쇄"란, L₂와 연결되는 "O" 원자와, "B"를 직접 연결하기 위하여 필요한 부분을 가리키고, "주쇄의 원자의 수"란, 상기 부분을 구성하는 원자의 수를 가리킨다. 또한, "주쇄의 원자의 수"에는, 후술하는 분기쇄의 원자의 수는 포함하지 않는다. 또, A가 존재하지 않는 경우에는, L₁에 있어서의 "주쇄의 원자의 수"란, 분기쇄를 포함하지 않는 L₁의 원자의 개수를 말한다. B가 존재하지 않는 경우에는, L₂에 있어서의 "주쇄의 원자의 수"란, 분기쇄를 포함하지 않는 L₂의 원자의 개수를 말한다.

구체적으로는, 하기 식 (D1)에 있어서는, L₁의 주쇄의 원자의 수는 5개(하기 식 (D1)의 좌측의 점선 프레임 내의 원자의 수)이며, L₂의 주쇄의 원자의 수는 5개(하기 식 (D1)의 우측의 점선 프레임 내의 원자의 수)이다. 또, 하기 식 (D10)에 있어서는, L₁의 주쇄의 원자의 수는 7개(하기 식 (D10)의 좌측의 점선 프레임 내의 원자의 수)이며, L₂의 주쇄의 원자의 수는 5개(하기 식 (D10)의 우측의 점선 프레임 내의 원자의 수)이다.

[화학식 32]

L₁ 및 L₂는, 분기쇄를 갖고 있어도 된다. 여기에서, 식 (6)에 있어서 A가 존재하는 경우에는, L₁에 있어서의 "분기쇄"란, 식 (6)에 있어서의 L₁과 연결되는 "O" 원자와, "A"를 직접 연결하기 위하여 필요한 부분 이외의 부분을 말한다. 동일하게, 식 (6)에 있어서 B가 존재하는 경우에는, L₂에 있어서의 "분기쇄"란, 식 (6)에 있어서의 L₂와 연결되는 "O" 원자와, "B"를 직접 연결하기 위하여 필요한 부분 이외의 부분을 말한다. 또, 식 (6)에 있어서 A가 존재하지 않는 경우에는, L₁에 있어서의 "분기쇄"란, 식 (6)에 있어서의 L₁과 연결되는 "O" 원자를 기점으로 하여 뻗는 최장의 원자쇄(즉 주쇄) 이외의 부분을 말한다. 동일하게, 식 (6)에 있어서 B가 존재하지 않는 경우에는, L₂에 있어서의 "분기쇄"란, 식 (6)에 있어서의 L₂와 연결되는 "O" 원자를 기점으로 하여 뻗는 최장의 원자쇄(즉 주쇄) 이외의 부분을 말한다. 분기쇄의 원자의 수는, 3 이하인 것이 바람직하다. 분기쇄의 원자의 수가 3 이하임으로써, 이색성 물질 함유층의 배향도가 보다 향상되는 등의 이점이 있다. 또한, 분기쇄의 원자의 수에는, 수소 원자의 수는 포함되지 않는다.

식 (6)에 있어서, Ar₁은(n1+2)가(예를 들면, n1이 1일 때는 3가), Ar₂는 (n2+2)가(예를 들면, n2가 1일 때는 3가), Ar₃은 (n3+2)가(예를 들면, n3이 1일 때는 3가)의 방향족 탄화 수소기 또는 복소환기를 나타낸다. 여기에서, Ar₁~Ar₃은 각각, n1~n3개의 치환기(후술하는 R₁~R₃)로 치환된 2가의 방향족 탄화 수소기 또는 2가의 복소환기라고 환언할 수 있다. Ar₁~Ar₃이 나타내는 2가의 방향족 탄화 수소기로서는, 단환이어도 되고, 2환 이상의 축환 구조를 갖고 있어도 된다. 2가의 방향족 탄화 수소기의 환수는, 용해성이 보다 향상된다는 관점에서, 1~4가 바람직하고, 1~2가 보다 바람직하며, 1(즉 페닐렌기인 것)이 더 바람직하다.

2가의 방향족 탄화 수소기의 구체예로서는, 페닐렌기, 아줄렌-다이일기, 나프틸렌기, 플루오렌-다이일기, 안트라센-다이일기 및 테트라센-다이일기 등을 들 수 있으며, 용해성이 보다 향상된다는 관점에서, 페닐렌기 및 나프틸렌기가 바람직하고, 페닐렌기가 보다 바람직하다. 이하에, 제3 이색성 아조 색소 화합물의 구체예를 나타내지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 하기 구체예 중, n은, 1~10의 정수를 나타낸다.

[화학식 33]

[화학식 34]

420nm의 배향도가 우수한 점에서는, 제3 색소가 라디칼 중합성기를 갖지 않는 구조가 바람직하다. 예를 들면, 이하의 구조를 들 수 있다.

[화학식 35]

제3 이색성 아조 색소 화합물은, 420nm의 배향도가 특히 우수한 점에서, 하기 식 (1-1)로 나타나는 구조를 갖는 이색성 물질인 것이 보다 바람직하다.

[화학식 36]

식 (1-1) 중, R₁, R₃, R₄, R₅, n1, n3, L₁ 및 L₂의 정의는 각각, 식 (1)의 R₁, R₃, R₄, R₅, n1, n3, L₁ 및 L₂와 동일한 의미이다. 식 (1-1) 중, R₂₁ 및 R₂₂의 정의는 각각 독립적으로, 식 (1)의 R₂와 동일한 의미이다. 식 (1-1) 중, n21 및 n22의 정의는 각각 독립적으로, 식 (1)의 n2와 동일한 의미이다. n1+n21+n22+n3≥1이며, n1+n21+n22+n3은, 1~9가 바람직하고, 1~5가 보다 바람직하다.

이하에, 특정 이색성 물질의 구체예를 나타내지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 37]

[화학식 38]

[화학식 39]

(이색성 물질의 함유량)

이색성 물질의 함유량은, 이색성 물질 함유층에 있어서 이색성 물질의 배향도가 높아지는 이유에서, 이색성 물질 함유층의 전고형분 질량에 대하여 10질량% 이상이 바람직하고, 10~30질량%가 보다 바람직하며, 15~25질량%가 더 바람직하다.

시각 중심의 조도와 시각 중심으로부터 어긋난 방향의 조도의 콘트라스트를 높이는 관점에서는, 이색성 물질의 단위 면적당 함량이, 0.2g/m² 이상인 것이 바람직하고, 0.3g/m² 이상인 것이 보다 바람직하며, 0.5g/m² 이상인 것이 보다 바람직하다. 상한은 특별히 없지만, 통상 1.0g/m² 이하로 사용되는 경우가 많다.

제1 이색성 아조 색소 화합물의 함유량은, 이색성 물질 함유층 형성용 조성물 중의 이색성 물질 전체의 함유량 100질량부에 대하여, 40~90질량부가 바람직하고, 45~75질량부가 보다 바람직하다. 제2 이색성 아조 색소 화합물의 함유량은, 이색성 물질 함유층 형성용 조성물 중의 이색성 물질 전체의 함유량 100질량에 대하여, 6~50질량부가 바람직하고, 8~35질량부가 보다 바람직하다. 제3 이색성 아조 색소 화합물의 함유량은, 이색성 물질 함유층 형성용 조성물 중의 이색성 아조 색소 화합물의 함유량 100질량에 대하여, 3~35질량부가 바람직하고, 5~30질량부가 보다 바람직하다.

제1 이색성 아조 색소 화합물과 제2 이색성 아조 색소 화합물과, 및 필요에 따라 사용되는 제3 이색성 아조 색소 화합물의 함유비는, 이색성 물질 함유층의 색조 조정하기 위하여, 임의로 설정할 수 있다. 단, 제1 이색성 아조 색소 화합물에 대한 제2 이색성 아조 색소 화합물의 함유비(제2 이색성 아조 색소 화합물/제1 이색성 아조 색소 화합물)는, 몰 환산으로, 0.1~10이 바람직하고, 0.2~5가 보다 바람직하며, 0.3~0.8이 특히 바람직하다. 제1 이색성 아조 색소 화합물에 대한 제2 이색성 아조 색소 화합물의 함유비가 상기 범위 내에 있으면, 배향도를 높일 수 있다.

<계면개량제>

이색성 물질 함유층 형성용 조성물은, 계면개량제를 함유하고 있어도 된다.

계면개량제로서는, 후술하는 실시예란에 기재된 계면개량제를 사용할 수 있다. 이색성 물질 함유층 형성용 조성물이 계면개량제를 포함하는 경우, 계면개량제의 함유량은, 이색성 물질 함유층 형성용 조성물 중의 상기 이색성 물질과 상기 액정성 화합물의 합계 100질량부에 대하여, 0.001~5질량부가 바람직하다.

<중합성 화합물>

이색성 물질 함유층 형성용 조성물은, 중합성 화합물을 함유하고 있어도 된다.

중합성 화합물로서는, 아크릴레이트를 포함하는 화합물(예를 들면, 아크릴레이트 모노머)을 들 수 있다. 이 경우, 이색성 물질 함유층은, 상기 아크릴레이트를 포함하는 화합물을 중합시켜 얻어지는 폴리아크릴레이트를 포함한다. 중합성 화합물로서는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2017-122776호의 단락 0058에 기재된 화합물을 들 수 있다. 이색성 물질 함유층 형성용 조성물이 중합성 화합물을 포함하는 경우, 중합성 화합물의 함유량은, 이색성 물질 함유층 형성용 조성물 중의 상기 이색성 물질과 상기 액정성 화합물의 합계 100질량부에 대하여, 3~20질량부가 바람직하다.

<수직 배향제>

이색성 물질 함유층 형성용 조성물은, 필요에 따라 수직 배향제를 함유할 수도 있다. 수직 배향제로서는, 보론산 화합물, 및, 오늄염을 들 수 있다.

보론산 화합물로서는, 식 (30)으로 나타나는 화합물이 바람직하다.

식 (30)

[화학식 40]

식 (30) 중, R1 및 R2는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환 혹은 무치환의 지방족 탄화 수소기, 치환 혹은 무치환의 아릴기, 또는, 치환 혹은 무치환의 헤테로환기를 나타낸다. R3은, (메트)아크릴기를 포함하는 치환기를 나타낸다. 보론산 화합물의 구체예로서는, 일본 공개특허공보 2008-225281호의 단락 0023~0032에 기재된 일반식 (I)로 나타나는 보론산 화합물을 들 수 있다.

보론산 화합물로서는, 이하에 예시하는 화합물도 바람직하다.

[화학식 41]

오늄염으로서는, 식 (31)로 나타나는 화합물이 바람직하다.

식 (31)

[화학식 42]

식 (31) 중, 환 A는, 함질소 복소환으로 이루어지는 제4급 암모늄 이온을 나타낸다. X는, 음이온을 나타낸다. L1은, 2가의 연결기를 나타낸다. L2는, 단결합, 또는, 2가의 연결기를 나타낸다. Y1은, 5 또는 6원환을 부분 구조로서 갖는 2가의 연결기를 나타낸다. Z는, 2~20의 알킬렌기를 부분 구조로서 갖는 2가의 연결기를 나타낸다. P1 및 P2는, 각각 독립적으로, 중합성 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 1가의 치환기를 나타낸다. 오늄염의 구체예로서는, 일본 공개특허공보 2012-208397호의 단락 0052~0058호에 기재된 오늄염, 일본 공개특허공보 2008-026730호의 단락 0024~0055에 기재된 오늄염, 및, 일본 공개특허공보 2002-37777호에 기재된 오늄염을 들 수 있다.

조성물 중의 수직 배향제의 함유량은, 액정성 화합물 전체 질량에 대하여, 0.1~400질량%가 바람직하고, 0.5~350질량%가 보다 바람직하다. 수직 배향제는, 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 수직 배향제가 2종 이상을 사용되는 경우, 그들의 합계량이 상기 범위인 것이 바람직하다.

<레벨링제>

이색성 물질 함유층 형성용 조성물은, 이하의 레벨링제를 포함하는 것이 바람직하다. 이색성 물질 함유층 형성용이 레벨링제를 포함하면, 이색성 물질 함유층의 표면에 가해지는 건조풍에 의한 면상의 거칠어짐을 억제하고, 이색성 물질 함유층에 있어서는 이색성 물질이 보다 균일하게 배향된다. 레벨링제는 특별히 제한되지 않고, 불소 원자를 포함하는 레벨링제(불소계 레벨링제), 또는, 규소 원자를 포함하는 레벨링제(규소계 레벨링제)가 바람직하고, 불소계 레벨링제가 보다 바람직하다.

불소계 레벨링제로서는, 지방산의 일부가 플루오로알킬기로 치환된 다가 카복실산의 지방산 에스터류, 및, 플루오로 치환기를 갖는 폴리아크릴레이트류를 들 수 있다. 특히, 이색성 물질 및 액정성 화합물로서 봉상 화합물을 사용하는 경우, 이색성 물질 및 액정성 화합물의 수직 배향을 촉진하는 점에서, 식 (40)으로 나타나는 화합물 유래의 반복 단위를 포함하는 레벨링제가 바람직하다.

식 (40)

[화학식 43]

R0은, 수소 원자, 할로젠 원자, 또는, 메틸기를 나타낸다. L은, 2가의 연결기를 나타낸다. L로서는, 탄소수 2~16의 알킬렌기가 바람직하고, 상기 알킬렌기에 있어서 인접하지 않는 임의의 -CH₂-는, -O-, -COO-, -CO-, 또는, -CONH-로 치환되어 있어도 된다. n은, 1~18의 정수를 나타낸다.

식 (40)으로 나타나는 화합물 유래의 반복 단위를 갖는 레벨링제는, 다른 반복 단위를 더 포함하고 있어도 된다. 다른 반복 단위로서는, 식 (41)로 나타나는 화합물 유래의 반복 단위를 들 수 있다.

식 (41)

[화학식 44]

R¹¹은, 수소 원자, 할로젠 원자, 또는, 메틸기를 나타낸다. X는, 산소 원자, 황 원자, 또는, -N(R¹³)-을 나타낸다. R¹³은, 수소 원자, 또는, 탄소수 1~8의 알킬기를 나타낸다. R¹²는, 수소 원자, 치환기를 가져도 되는 알킬기, 또는, 치환기를 갖고 있어도 되는 방향족기를 나타낸다. 상기 알킬기의 탄소수는, 1~20이 바람직하다. 상기 알킬기는, 직쇄상, 분기쇄상, 및, 환상 중 어느 것이어도 된다. 또, 상기 알킬기가 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 폴리(알킬렌옥시)기, 및, 중합성기를 들 수 있다. 중합성기의 정의는, 상술한 바와 같다.

레벨링제가, 식 (40)으로 나타나는 화합물 유래의 반복 단위, 및, 식 (41)로 나타나는 화합물 유래의 반복 단위를 포함하는 경우, 식 (40)으로 나타나는 화합물 유래의 반복 단위의 함유량은, 레벨링제가 포함하는 전체 반복 단위에 대하여, 10~90 몰%가 바람직하고, 15~95 몰%가 보다 바람직하다. 레벨링제가, 식 (40)으로 나타나는 화합물 유래의 반복 단위, 및, 식 (41)로 나타나는 화합물 유래의 반복 단위를 포함하는 경우, 식 (41)로 나타나는 화합물 유래의 반복 단위의 함유량은, 레벨링제가 포함하는 전체 반복 단위에 대하여, 10~90 몰%가 바람직하고, 5~85 몰%가 보다 바람직하다.

또, 레벨링제로서는, 상술한 식 (40)으로 나타나는 화합물 유래의 반복 단위 대신에, 식 (42)로 나타나는 화합물 유래의 반복 단위를 포함하는 레벨링제도 들 수 있다.

식 (42)

[화학식 45]

R2는, 수소 원자, 할로젠 원자, 또는, 메틸기를 나타낸다. L2는, 2가의 연결기를 나타낸다. n은, 1~18의 정수를 나타낸다.

레벨링제의 구체예로서는, 일본 공개특허공보 2004-331812호의 단락 0046~0052에 예시되는 화합물, 및, 일본 공개특허공보 2008-257205호의 단락 0038~0052에 기재된 화합물을 들 수 있다.

조성물 중의 레벨링제의 함유량은, 액정성 화합물 전체 질량에 대하여, 0.001~10질량%가 바람직하고, 0.01~5질량%가 보다 바람직하다. 레벨링제는, 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 레벨링제가 2종 이상을 사용되는 경우, 그들의 합계량이 상기 범위인 것이 바람직하다.

<중합 개시제>

이색성 물질 함유층 형성용 조성물은, 중합 개시제를 포함하는 것이 바람직하다.

중합 개시제로서는 특별히 제한은 없지만, 감광성을 갖는 화합물, 즉 광중합 개시제인 것이 바람직하다. 광중합 개시제로서는, 각종 화합물을 특별히 제한 없이 사용할 수 있다. 광중합 개시제의 예에는, α-카보닐화합물(미국 특허공보 제2367661호, 동 2367670호의 각), 아실로인에터(미국 특허공보 제2448828호), α-탄화 수소 치환 방향족 아실로인 화합물(미국 특허공보 제2722512호), 다핵 퀴논 화합물(미국 특허공보 제3046127호 및 동 2951758호의 각), 트라이아릴이미다졸 다이머와 p-아미노페닐케톤의 조합(미국 특허공보 제3549367호), 아크리딘 및 페나진 화합물(일본 공개특허공보 소60-105667호 및 미국 특허공보 제4239850호), 옥사다이아졸 화합물(미국 특허공보 제4212970호), o-아실옥심 화합물(일본 공개특허공보 2016-27384 [0065], 및, 아실포스핀옥사이드 화합물(일본 공고특허공보 소63-40799호, 일본 공고특허공보 평5-29234호, 일본 공개특허공보 평10-95788호 및 일본 공개특허공보 평10-29997호) 등을 들 수 있다.

이와 같은 광중합 개시제로서는, 시판품도 사용할 수 있으며, BASF사제의 이르가큐어 184, 이르가큐어 907, 이르가큐어 369, 이르가큐어 651, 이르가큐어 819, 이르가큐어 OXE-01 및 이르가큐어 OXE-02 등을 들 수 있다.

이색성 물질 함유층 형성용 조성물이 중합 개시제를 함유하는 경우, 중합 개시제의 함유량은, 이색성 물질 함유층 형성용 조성물 중의 상기 이색성 물질과 상기 액정성 화합물의 합계 100질량부에 대하여, 0.01~30질량부가 바람직하고, 0.1~15질량부가 보다 바람직하다. 중합 개시제의 함유량이 0.01질량부 이상임으로써, 광흡수 이방성막의 내구성이 양호해지고, 30질량부 이하임으로써, 광흡수 이방성막의 배향도가 보다 양호해진다. 중합 개시제는, 1종 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다. 중합 개시제를 2종 이상 포함하는 경우, 그 합계량이 상기 범위 내인 것이 바람직하다.

<용매>

이색성 물질 함유층 형성용 조성물은, 작업성 등의 관점에서, 용매를 함유하는 것이 바람직하다. 용매로서는, 예를 들면, 케톤류(예를 들면, 아세톤, 2-뷰탄온, 메틸아이소뷰틸케톤, 사이클로펜탄온, 사이클로헥산온 등), 에터류(예를 들면, 다이옥세인, 테트라하이드로퓨란, 2-메틸테트라하이드로퓨란, 사이클로펜틸메틸에터, 테트라하이드로피란, 다이옥솔레인 등), 지방족 탄화 수소류(예를 들면, 헥세인 등), 지환식 탄화 수소류(예를 들면, 사이클로헥세인 등), 방향족 탄화 수소류(예를 들면, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 트라이메틸벤젠 등), 할로젠화 탄소류(예를 들면, 다이클로로메테인, 트라이클로로메테인, 다이클로로에테인, 다이클로로벤젠, 클로로톨루엔 등), 에스터류(예를 들면, 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 뷰틸, 락트산 에틸 등), 알코올류(예를 들면, 에탄올, 아이소프로판올, 뷰탄올, 사이클로헥산올, 아이소펜틸알코올, 네오펜틸알코올, 다이아세톤알코올, 벤질알코올 등), 셀로솔브류(예를 들면, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 1,2-다이메톡시에테인 등), 셀로솔브아세테이트류, 설폭사이드류(예를 들면, 다이메틸설폭사이드 등), 아마이드류(예를 들면, 다이메틸폼아마이드, 다이메틸아세트아마이드, N-메틸피롤리돈, N-에틸피롤리돈, 1,3-다이메틸-2-이미다졸리딘온 등), 및, 헤테로환 화합물(예를 들면, 피리딘, N-메틸이미다졸 등) 등의 유기 용매, 및, 물을 들 수 있다. 이들 용매는, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 이들 용매 중, 용해성이 우수하다는 효과를 얻는 관점에서, 케톤류(특히 사이클로펜탄온, 사이클로헥산온), 에터류(특히 테트라하이드로퓨란, 사이클로펜틸메틸에터, 테트라하이드로피란, 다이옥솔레인), 및, 아마이드류(특히, 다이메틸폼아마이드, 다이메틸아세트아마이드, N-메틸피롤리돈, N-에틸피롤리돈)가 바람직하다.

이색성 물질 함유층 형성용 조성물이 용매를 함유하는 경우, 용매의 함유량은, 이색성 물질 함유층 형성용 조성물의 전체 질량에 대하여, 80~99질량%인 것이 바람직하고, 83~97질량%인 것이 보다 바람직하며, 85~95질량%인 것이 특히 바람직하다. 용매는, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 용매를 2종 이상 포함하는 경우, 그 합계량이 상기 범위 내인 것이 바람직하다.

<이색성 물질 함유층의 형성 방법>

이색성 물질 함유층의 형성 방법은 특별히 한정되지 않고, 상술한 이색성 물질 함유층 형성용 조성물을 도포하여 도포막을 형성하는 공정(이하, "도포막 형성 공정"이라고도 한다.)과, 도포막에 포함되는 액정성 성분이나 이색성 물질을 배향시키는 공정(이하, "배향 공정"이라고도 한다.)을 이 순서로 포함하는 방법을 들 수 있다. 또한, 액정성 성분이란, 상술한 액정성 화합물뿐만 아니라, 상술한 이색성 물질이 액정성을 갖고 있는 경우는, 액정성을 갖는 이색성 물질도 포함하는 성분이다.

(도포막 형성 공정)

도포막 형성 공정은, 이색성 물질 함유층 형성용 조성물을 도포하여 도포막을 형성하는 공정이다. 상술한 용매를 함유하는 이색성 물질 함유층 형성용 조성물을 사용하거나, 이색성 물질 함유층 형성용 조성물을 가열 등에 의하여 용융액 등의 액상물로 한 것을 사용하거나 함으로써, 이색성 물질 함유층 형성용 조성물을 도포하는 것이 용이해진다. 이색성 물질 함유층 형성용 조성물의 도포 방법으로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 롤 코팅법, 그라비어 인쇄법, 스핀 코트법, 와이어 바 코팅법, 압출 코팅법, 다이렉트 그라비어 코팅법, 리버스 그라비어 코팅법, 다이 코팅법, 스프레이법, 및, 잉크젯법 등의 공지의 방법을 들 수 있다.

(배향 공정)

배향 공정은, 도포막에 포함되는 액정성 성분을 배향시키는 공정이다. 이로써, 이색성 물질 함유층이 얻어진다. 배향 공정은, 건조 처리를 갖고 있어도 된다. 건조 처리에 의하여, 용매 등의 성분을 도포막으로부터 제거할 수 있다. 건조 처리는, 도포막을 실온하에 있어서 소정 시간 방치하는 방법(예를 들면, 자연 건조)에 의하여 행해져도 되고, 가열 및/또는 송풍하는 방법에 의하여 행해져도 된다. 여기에서, 이색성 물질 함유층 형성용 조성물에 포함되는 액정성 성분은, 상술한 도포막 형성 공정 또는 건조 처리에 의하여, 배향되는 경우가 있다. 예를 들면, 이색성 물질 함유층 형성용 조성물이 용매를 포함하는 도포액으로서 조제되어 있는 양태에서는, 도포막을 건조하여, 도포막으로부터 용매를 제거함으로써, 광흡수 이방성을 갖는 도포막(즉, 광흡수 이방성막)이 얻어진다. 건조 처리가 도포막에 포함되는 액정성 성분의 액정상으로의 전이 온도 이상의 온도에 의하여 행해지는 경우에는, 후술하는 가열 처리는 실시하지 않아도 된다.

도포막에 포함되는 액정성 성분의 액정상으로의 전이 온도는, 제조 적성 등의 면에서 10~250℃가 바람직하고, 25~190℃가 보다 바람직하다. 상기 전이 온도가 10℃ 이상이면, 액정상을 나타내는 온도 범위에까지 온도를 낮추기 위한 냉각 처리 등이 필요하게 되지 않아, 바람직하다. 또, 상기 전이 온도가 250℃ 이하이면, 일단 액정상을 나타내는 온도 범위보다 더 고온의 등방성 액체 상태로 하는 경우에도 고온을 필요로 하지 않아, 열에너지의 낭비, 및, 기판의 변형 및 변질 등을 저감시킬 수 있기 때문에, 바람직하다.

배향 공정은, 가열 처리를 갖는 것이 바람직하다. 이로써, 도포막에 포함되는 액정성 성분을 배향시킬 수 있기 때문에, 가열 처리 후의 도포막을 광흡수 이방성막으로서 적합하게 사용할 수 있다. 가열 처리는, 제조 적성 등의 면에서 10~250℃가 바람직하고, 25~190℃가 보다 바람직하다. 또, 가열 시간은, 1~300초가 바람직하고, 1~60초가 보다 바람직하다.

배향 공정은, 가열 처리 후에 실시되는 냉각 처리를 갖고 있어도 된다. 냉각 공정은, 가열 후의 도막을 실온(20~25℃) 정도까지 냉각하는 처리이다. 이로써, 도포막에 포함되는 액정성 성분의 배향을 고정할 수 있다. 냉각 수단으로서는, 특별히 한정되지 않고, 공지의 방법에 의하여 실시할 수 있다. 이상의 공정에 의하여, 광흡수 이방성막을 얻을 수 있다. 또한, 본 양태에서는, 도포막에 포함되는 액정성 성분을 배향하는 방법으로서, 건조 처리 및 가열 처리 등을 들고 있지만, 이에 한정되지 않고, 공지의 배향 처리에 의하여 실시할 수 있다.

(다른 공정)

이색성 물질 함유층의 형성 방법은, 상기 배향 공정 후에, 이색성 물질 함유층을 경화시키는 공정(이하, "경화 공정"이라고도 한다.)을 갖고 있어도 된다. 경화 공정은, 예를 들면, 이색성 물질 함유층이 가교성기(중합성기)를 갖고 있는 경우에는, 가열 및/또는 광조사(노광)에 의하여 실시된다. 이 중에서도, 경화 공정은 광조사에 의하여 실시되는 것이 바람직하다. 경화에 사용하는 광원은, 적외선, 가시광 또는 자외선 등, 다양한 광원을 사용하는 것이 가능하지만, 자외선인 것이 바람직하다. 또, 경화 시에 가열하면서 자외선을 조사해도 되고, 특정 파장만을 투과하는 필터를 통하여 자외선을 조사해도 된다. 노광이 가열하면서 행해지는 경우, 노광 시의 가열 온도는, 액정막에 포함되는 액정성 성분의 액정상으로의 전이 온도에 따라서도 다르지만, 25~140℃인 것이 바람직하다. 또, 노광은, 질소 분위기하에서 행해져도 된다. 라디칼 중합에 의하여 액정막의 경화가 진행되는 경우에 있어서, 산소에 의한 중합의 저해가 저감되기 때문에, 질소 분위기하에서 노광하는 것이 바람직하다.

<이색성 물질 함유층의 패터닝>

본 발명에 사용되는 이색성 물질 함유층은, 면내에 영역 A와 영역 B를 갖고, 각각의 영역에 있어서 투과율 중심축이 상이한 이색성 물질 함유층으로 할 수 있다. 액정의 화소마다 패터닝함으로써 발광 화소를 제어하면, 협(狹)시야의 시야 중심의 전환이 가능해진다.

또, 본 발명에 사용되는 이색성 물질 함유층은, 면내에 영역 C와 영역 D를 갖고, 영역 C와 영역 D에서, 투과율 중심축과 이색성 물질 함유층 표면의 법선을 포함하는 평면에 있어서, 투과율 중심축으로부터 법선 방향으로 30° 기울인 투과율이 상이한, 이색성 물질 함유층으로 할 수 있다. 이 경우, 영역 C의 투과율 중심축으로부터 법선 방향으로 30° 기울인 투과율이 50% 이하이며, 영역 D의 투과율 중심축으로부터 법선 방향으로 30° 기울인 투과율이 80% 이상인, 이색성 물질 함유층인 것이 바람직하다.

상기 패터닝을 행함으로써, 일부의 영역에서 시야각 의존성을 강하게 하거나 약하게 하거나 하는 것이 가능해진다. 이로써, 시야각 의존성을 강하게 한 영역에만 기밀(機密)도가 높은 정보를 표시하거나 할 수도 있다. 또, 표시 장치로서 시야각 의존성을 표시 위치별로 제어함으로써, 의장성이 우수한 설계도 가능해진다. 또한, 액정의 화소마다 패터닝함으로써 발광 화소를 제어하면, 협시야각/광시야각의 전환이 가능해진다.

(패턴 형성 방법)

이와 같이 면내에서 상이한 2개 이상의 영역을 갖는 패턴 이색성 물질 함유층의 형성 방법에는, 제한은 없고, 예를 들면 WO2019/176918호에 기재되어 있는 바와 같은 공지의 각종 방법이 이용 가능하다. 일례로서, 광배향막에 조사하는 자외광의 조사 각도를 변화시켜 패턴을 형성시키는 방법, 패턴 이색성 물질 함유층의 두께를 면내에서 제어하는 방법, 패턴 이색성 물질 함유층 중의 이색성 색소 화합물을 편재시키는 방법, 광학적으로 균일한 패턴 이색성 물질 함유층을 후가공하는 방법 등을 들 수 있다.

패턴 이색성 물질 함유층의 두께를 면내에서 제어하는 방법으로서는, 리소그래피를 이용하는 방법, 임프린트를 이용하는 방법, 및, 요철 구조를 갖는 기재에 패턴 이색성 물질 함유층을 형성하는 방법 등을 들 수 있다. 패턴 이색성 물질 함유층 중의 이색성 색소 화합물을 편재시키는 방법으로서는, 용제 침지에 의하여 이색성 색소를 추출하는 방법(블리칭)을 들 수 있다. 또한, 광학적으로 균일한 패턴 이색성 물질 함유층을 후가공하는 방법으로서는, 레이저 가공 등에 의하여, 평탄한 이색성 물질 함유층의 일부를 재단하는 방법을 들 수 있다.

〔위상차층〕

본 발명의 제조 방법에 있어서는, 상술한 광흡수 이방성 필름과 편광 필름의 사이에, 편광자층 및 광흡수 이방성층과는 상이한 위상차층을 갖고 있어도 된다.

이와 같은 위상차층을 적층시키면, 위상차값 및 광축 방향을 제어함으로써, 투과·차광 성능을 제어할 수 있다.

위상차층으로서는, 양의 A 플레이트, 음의 A 플레이트, 양의 C 플레이트, 음의 C 플레이트, B 플레이트, O 플레이트 등을 사용할 수 있다.

위상차층의 두께는, 시각 제어 시스템을 박형화하는 관점에서, 광학 특성, 기계 물성, 및, 제조 적성을 저해하지 않는 한 얇은 것이 바람직하고, 구체적으로는, 1~150μm가 바람직하며, 1~70μm가 보다 바람직하고, 1~30μm가 더 바람직하다.

본 발명의 제조 방법에 있어서는, 본 발명의 제조 방법에 의하여 제조되는 장척 필름 적층체를 사용하여 제작한 화상 표시 장치의 경사 누출광이 저감되는 이유에서, 상술한 광흡수 이방성 필름과 편광 필름의 사이에, B 플레이트를 갖고 있는 것이 바람직하다.

여기에서, B 플레이트란, 굴절률 nx, ny, 및 nz가 서로 상이한 값인 이축성의 광학 부재를 의미한다.

또, B 플레이트의 파장 550nm에 있어서의 면내 위상차(면내 레타데이션) Re는 특별히 제한되지 않지만, 경사 방향의 광누출을 보다 효과적으로 억제할 수 있는 이유에서, 60nm보다 큰 것이 바람직하고, 100~250nm가 보다 바람직하며, 150~200nm가 더 바람직하다.

〔보호층〕

본 발명의 제조 방법에 있어서는, 내구성 향상의 관점에서, 상술한 광흡수 이방성 필름 및 편광 필름은, 보호층을 갖고 있어도 된다.

보호층으로서는, 공지의 재질의 층이면 되지만, 수지 필름을 바람직하게 들 수 있다. 수지 필름으로서는, 예를 들면, 아크릴 수지 필름, 셀룰로스에스터 수지 필름, 폴리에틸렌테레프탈라이트 수지 필름, 폴리바이닐알코올 수지 필름, 폴리카보네이트 수지 필름, 및, 이들의 변성 수지 필름 등을 들 수 있다.

또, 보호층은, 접착제나 점착제를 부설(付設)하기 전에, 접착성의 향상 등을 목적으로 하여, 표면 개질 처리를 행해도 된다. 구체적인 처리로서는, 코로나 처리, 플라즈마 처리, 프라이머 처리, 비누화 처리 등을 들 수 있다.

〔배리어층/산소 차단층〕

본 발명의 제조 방법에 있어서는, 상술한 광흡수 이방성 필름 및 편광 필름은, 배리어층을 갖고 있어도 된다.

여기에서, 배리어층은, 가스 차단층(산소 차단층)이라고도 불리며, 대기 중의 산소 등의 가스, 수분, 또는, 인접하는 층에 포함되는 화합물 등으로부터 본 발명의 편광 소자를 보호하는 기능을 갖는다.

배리어층에 대해서는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2014-159124호의 [0014]~[0054]단락, 일본 공개특허공보 2017-121721호의 [0042]~[0075]단락, 일본 공개특허공보 2017-115076호의 [0045]~[0054]단락, 일본 공개특허공보 2012-213938호의 [0010]~[0061]단락, 일본 공개특허공보 2005-169994호의 [0021]~[0031]단락의 기재를 참조할 수 있다.

〔굴절률 조정층〕

본 발명의 제조 방법에 있어서는, 상술한 광흡수 이방성 필름 및 편광 필름은, 필요에 따라, 굴절률 조정층을 갖고 있어도 된다.

굴절률 조정층은, 광흡수 이방성층에 접하도록 배치되는 층인 것이 바람직하고, 파장 550nm에 있어서의 면내 평균 굴절률이 1.55 이상 1.70 이하이다. 이른바 인덱스 매칭을 행하기 위한 굴절률 조정층인 것이 바람직하다.

〔첩합 공정〕

본 발명의 제조 방법이 갖는 첩합 공정은, 상술한 광흡수 이방성층의 투과율 중심축의 투영축과, 상술한 편광자층의 흡수축이 이루는 각도 θ3이 70°~110°가 되도록, 상술한 광흡수 이방성 필름과 상술한 편광 필름을 첩합하는 공정이다.

여기에서, 상술한 광흡수 이방성 필름과 상술한 편광 필름을 첩합하는 수단은 특별히 한정되지 않지만, 장척 필름 적층체를 보다 용이하게 제조할 수 있는 이유에서, 롤 투 롤을 사용하여 첩합하는 방법을 적합하게 들 수 있다.

첩합 공정에는, 점착층을 사용하는 것이 바람직하다.

점착층은, 통상의 화상 표시 장치에 사용되는 것과 동일한 투명하며 광학적으로 등방성의 접착제인 것이 바람직하고, 통상은 감압형 접착제가 사용된다.

점착층에는, 모재(母材)(점착제), 도전성 입자, 및 필요에 따라 사용되는 열팽창성 입자 외에, 가교제(예를 들면, 아이소사이아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제 등), 점착 부여제(예를 들면, 로진 유도체 수지, 폴리터펜 수지, 석유 수지, 유용(油溶)성 페놀 수지 등), 가소제, 충전제, 노화 방지제, 계면활성제, 자외선 흡수제, 광 안정제, 산화 방지제 등의 적절한 첨가제를 배합해도 된다.

[화상 표시 장치의 제조 방법]

본 발명의 화상 표시 장치의 제조 방법은, 상술한 본 발명의 제조 방법으로 제조된 장척 필름 적층체를 펀칭하여, 필름 적층체를 형성하는 펀칭 공정과, 필름 적층체를 화상 표시 소자에 첩합하는 첩합 공정을 갖는다.

〔펀칭 공정〕

본 발명의 화상 표시 장치의 제조 방법이 갖는 펀칭 공정은, 첩합하는 화상 표시 소자의 사이즈에 따라, 장척 필름 적층체를 펀칭하여, 필름 적층체를 형성하는 공정이다.

〔첩합 공정〕

본 발명의 화상 표시 장치의 제조 방법이 갖는 첩합 공정은, 필름 적층체를 화상 표시 소자에 첩합하는 공정이다.

또, 상기 첩합 공정은, 필름 적층체가 갖는 2개의 필름 지지체 중 일방을 박리하여 노출시킨 면을 화상 표시 소자에 첩합하는 공정인 것이 바람직하다.

<화상 표시 소자>

화상 표시 소자는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 액정 셀, 유기 EL 표시 패널, 및, 플라즈마 디스플레이 패널 등을 들 수 있다.

이들 중, 액정 셀 또는 유기 EL 표시 패널인 것이 바람직하다. 즉, 본 발명의 화상 표시 장치로서는, 표시 소자로서 액정 셀을 사용한 액정 표시 장치, 표시 소자로서 유기 EL 표시 패널을 사용한 유기 EL 표시 장치인 것이 바람직하다.

[장척 필름 적층체]

본 발명의 장척 필름 적층체는, 장척의 필름 지지체와, 장척의 광흡수 이방성층과, 장척의 편광자층을 갖는 장척 필름 적층체이다.

여기에서, 상기 광흡수 이방성층의 투과율 중심축과, 상기 광흡수 이방성층의 표면의 법선 방향이 이루는 각도(즉, 상술한 투과율 중심축 각도 θ)가 5°~60°이다.

또, 상기 광흡수 이방성층의 투과율 중심축을 상기 광흡수 이방성층의 표면에 투영한 투영축과, 상기 광흡수 이방성층의 길이 방향이 이루는 각도(즉, 상술한 각도 θ1)가 35°~55° 또는 125°~145°이며,

또, 상기 편광자층의 흡수축과, 상기 편광자층의 길이 방향이 이루는 각도(즉, 상술한 각도 θ2)가 35°~55° 또는 125°~145°이다.

또, 상기 광흡수 이방성층의 투과율 중심축의 투영축과, 상기 편광자층의 흡수축이 이루는 각도(즉, 상술한 각도 θ3)가 70°~110°이다.

즉, 본 발명의 장척 필름 적층체는, 상술한 본 발명의 제조 방법으로 제조되는 장척 필름 적층체로부터, 광흡수 이방성 필름 및 편광 필름 중 어느 일방에 포함되는 장척의 필름 지지체를 박리한 구성을 갖는 것이다.

그 때문에, 본 발명의 장척 필름 적층체는, 상술한 본 발명의 제조 방법에 있어서 설명한 배향막, 배향 보조층, B 플레이트 등의 임의의 구성을 갖고 있는 것이 바람직하고, 보호층, 배리어층(산소 차단층), 굴절률 조정층 등을 갖고 있어도 된다.

실시예

이하에 실시예에 근거하여 본 발명을 더 상세하게 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 사용량, 비율, 처리 내용 및 처리 수순 등은, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 실시예에 의하여 한정적으로 해석되어서는 안 된다.

[실시예 1]

〔장척의 편광 필름의 제작〕

<필름 지지체의 제작>

하기의 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고, 교반하여, 코어층 셀룰로스아실레이트 도프로서 사용하는 셀룰로스아세테이트 용액을 조제했다.

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코어층 셀룰로스아실레이트 도프

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·아세틸 치환도 2.88의 셀룰로스아세테이트 100질량부

·일본 공개특허공보 2015-227955호의 작성예에

기재된 폴리에스터 화합물 B 12질량부

·하기 화합물 F 2질량부

·메틸렌 클로라이드(제1 용매) 430질량부

·메탄올(제2 용매) 64질량부

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화합물 F

[화학식 46]

상기의 코어층 셀룰로스아실레이트 도프 90질량부에 하기의 매트제 용액을 10질량부 더하여, 외층(外層) 셀룰로스아실레이트 도프로서 사용하는 셀룰로스아세테이트 용액을 조제했다.

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매트제 용액

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·평균 입자 사이즈 20nm의 실리카 입자

(AEROSIL R972, 닛폰 에어로질(주)제) 2질량부

·메틸렌 클로라이드(제1 용매) 76질량부

·메탄올(제2 용매) 11질량부

·상기의 코어층 셀룰로스아실레이트 도프 1질량부

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상기 코어층 셀룰로스아실레이트 도프와 상기 외층 셀룰로스아실레이트 도프를 평균 구멍 직경 34μm의 여과지 및 평균 구멍 직경 10μm의 소결 금속 필터로 여과한 후, 상기 코어층 셀룰로스아실레이트 도프와 그 양측에 외층 셀룰로스아실레이트 도프를 3층 동시에 유연(流延)구로부터 20℃의 드럼 상에 유연했다(밴드 유연기).

이어서, 필름 중의 용매 함유율이 대략 20질량%인 상태에서 드럼 상의 필름을 박리하고, 필름의 폭방향의 양단을 텐터 클립으로 고정하며, 가로 방향으로 연신 배율 1.1배로 필름을 연신하면서 건조했다.

그 후, 얻어진 필름을 열처리 장치의 롤 간을 반송함으로써, 더 건조하고, 두께 40μm의 장척의 필름 지지체를 제작하여, 이것을 셀룰로스아실레이트 필름 A1로 했다.

<광배향막 B1의 형성>

후술하는 광배향막 형성용 조성물을, 와이어 바로 연속적으로 상기 셀룰로스아실레이트 필름 A1 상에 도포했다. 도막이 형성된 지지체를 140℃의 온풍으로 120초간 건조했다.

이어서, 도막에 대하여, 와이어 그리드 편광자를 사용하여, 전장(電場)의 진동 방향이 지지체의 길이 방향에 대하여 135°의 각도를 갖는 편광 자외선을 조사(10mJ/cm², 초고압 수은 램프 사용)함으로써, 광배향막 B1을 형성하여, 광배향막 부착 TAC(트라이아세틸셀룰로스) 필름을 얻었다. 광배향막 B1의 막두께는, 0.25μm였다.

또한, 전장의 진동 방향이 135°인 편광 자외선을 조사함으로써, 광배향막 상에 도포하는 편광자층은, 편광자층의 흡수축과 편광자층의 길이 방향이 이루는 각도가 45°가 되도록 배향되게 된다.

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광배향막 형성용 조성물

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·하기 중합체 Pa-1 100.00질량부

·하기 산발생제 PAG-1 8.25질량부

·하기 안정화제 DIPEA 0.6질량부

·자일렌 1126.60질량부

·메틸아이소뷰틸케톤 125.18질량부

-----------------------------------------------------------------

중합체 PA-1(식 중, 각 반복 단위에 기재된 수치는, 전체 반복 단위에 대한 각 반복의 함유량(질량%)을 나타낸다.)

[화학식 47]

산발생제 PAG-1

[화학식 48]

안정화제 DIPEA

[화학식 49]

<편광자층 C1의 제작>

얻어진 광배향막 B1 상에, 하기 조성의 편광자층 형성용 조성물 C1을 와이어 바로 연속적으로 도포하여, 도막을 형성했다.

다음으로, 도막을 140℃에서 15초간 가열하고, 계속해서 80℃ 5초간 가열 처리하며, 도막을 실온(23℃)이 될 때까지 냉각했다. 다음으로, 도막을 75℃에서 60초간 가열하고, 실온이 될 때까지 더 냉각했다.

그 후, LED(light emitting diode)등(중심 파장 365nm, 반값폭 10nm)을 사용하여 조도 200mW/cm²의 조사 조건에서 2초간 조사함으로써, 광배향막 B1 상에 편광자층 C1(편광자)(두께: 2.0μm)을 제작했다.

편광자층 C1의 흡수축은, 편광자층 C1의 면내에 있어, 셀룰로스아실레이트 필름 A1의 폭방향에 대하여 직교였다.

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편광자층 형성용 조성물 C1의 조성

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·하기 제1 이색성 물질 Dye-C1 0.59질량부

·하기 제2 이색성 물질 Dye-M1 0.14질량부

·하기 제3 이색성 물질 Dye-Y1 0.25질량부

·하기 액정 화합물 L-1 3.27질량부

·하기 액정 화합물 L-2 1.44질량부

·하기 밀착 개량제A-1 0.06질량부

·중합 개시제

IRGACUREOXE-02(BASF사제) 0.18질량부

·하기 계면활성제 F-1 0.030질량부

·사이클로펜탄온 91.70질량부

·벤질알코올 2.35질량부

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이색성 물질 Dye-C1

[화학식 50]

이색성 물질 Dye-M1

[화학식 51]

이색성 물질 Dye-Y1

[화학식 52]

액정성 화합물 L-1(식 중, 각 반복 단위에 기재된 수치("59", "15", "26")는, 전체 반복 단위에 대한 각 반복의 함유량(질량%)을 나타낸다.)

[화학식 53]

액정성 화합물 L-2

[화학식 54]

밀착 개량제 A-1

[화학식 55]

계면활성제 F-1(식 중, 각 반복 단위에 기재된 수치는, 전체 반복 단위에 대한 각 반복의 함유량(질량%)을 나타낸다.)

[화학식 56]

<산소 차단층 D1의 형성>

편광자층 C1 상에, 하기 조성의 도포액 D1을 와이어 바로 연속적으로 도포했다. 그 후, 80℃의 온풍으로 5분간 건조하고, 자외선 조사(300mJ/cm², 초고압 수은 램프 사용)하여, 두께 1.0μm의 폴리바이닐알코올(PVA)로 이루어지는 산소 차단층 D1이 형성된 적층체, 즉, 셀룰로스아실레이트 필름 A1(필름 지지체), 광배향막 B1, 편광자층 C1, 및, 산소 차단층 D1을 이 순서로 인접하여 구비하는 장척의 편광 필름 CP1을 얻었다.

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산소 차단층 형성용 도포액 D1의 조성

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·하기의 변성 폴리바이닐알코올 3.30질량부

·개시제 Irg2959 0.20질량부

·하기 계면활성제 F-2 0.0018질량부

·물 74.1질량부

·메탄올 22.4질량부

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변성 폴리바이닐알코올

[화학식 57]

계면활성제 F-2

[화학식 58]

〔장척의 광흡수 이방성 필름의 제작〕

<필름 지지체의 제작>

장척의 필름 지지체로서 셀룰로스아실레이트 필름 1(두께 40μm의 TAC 기재; TG40 후지필름사)을 사용하여, 그 표면을 알칼리액으로 비누화하고, 그 위에 와이어 바로 하기의 배향층 형성용 도포액 1을 도포했다. 도막이 형성된 지지체를 60℃의 온풍으로 60초간, 추가로 100℃의 온풍으로 120초간 건조하고, 배향 보조층 1을 형성하여, 배향 보조층 부착 TAC 필름을 얻었다.

배향 보조층의 막두께는 0.5μm였다.

또한 제작한 배향 보조층 부착 TAC 필름은, 배향 보조층의 표면에 러빙 처리를 실시하여 사용했다. 이때, TAC 필름의 장척 방향에 대한 러빙 처리용 롤의 기울기 각도와, 러빙 처리 시의 TAC 필름의 반송 속도 V1을 조정함으로써, 셀룰로스아세테이트 필름의 길이 방향에 대하여, 45°의 각도로 러빙 처리를 행할 수 있도록 조정했다. 최종적으로 행해진 러빙 방향의 각도는, 제작한 광흡수 이방성층의 투과율 중심축의 투영축이 셀룰로스아세테이트 필름의 길이 방향에 대하여 45°의 각도가 되어 있음으로써 확인했다.

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(배향 보조층 형성용 도포액 1)

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·하기의 변성 폴리바이닐알코올 3.80질량부

·개시제 Irg2959 0.20질량부

·물 70질량부

·메탄올 30질량부

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변성 폴리바이닐알코올

[화학식 59]

<배향막(하이브리드 배향된 액정층)의 제작>

제작한 배향 보조층 부착 TAC 필름의 배향막 상에, 와이어 바를 사용하여 하기의 조성의 배향막용 액정층 형성용 조성물 T1을 도포하여 도포층 T1을 제작했다.

이어서, 배향막용 액정층 도포층 T1을 120℃에서 30초간 가열하고, 도포층 T1을 실온(23℃)이 될 때까지 냉각했다. 80℃에서 60초간 더 가열하고, 실온이 될 때까지 더 냉각했다.

그 후, LED등(중심 파장 365nm)을 사용하여 조도 200mW/cm²의 조사 조건에서, 또한 질소 가스에 의한 퍼지 처리를 행하여 잔류 산소 농도가 약 30ppm인 조건하에서, 1초간 자외선 조사함으로써, 배향 보조층 1 상에 배향막(하이브리드 배향된 액정층) T1을 제작했다.

배향막T1의 막두께는 0.25μm, 표면 에너지는 35.0mN/m였다.

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배향막용 액정층 형성용 조성물 T1의 조성

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·하기 고분자 액정성 화합물 P-1 55.20질량부

·하기 저분자 액정성 화합물 M-1 40.49질량부

·중합 개시제

IRGACUREOXE-02(BASF사제) 4.049질량부

·하기 계면활성제 F-1 0.2620질량부

·사이클로펜탄온 660.6질량부

·테트라하이드로퓨란 660.6질량부

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고분자 액정성 화합물 P-1

[화학식 60]

저분자 액정성 화합물 M-1

[화학식 61]

계면활성제 F-1

[화학식 62]

<광흡수 이방성층 P1의 형성>

얻어진 배향막T1 상에, 하기의 광흡수 이방성층 형성용 조성물 P1을 와이어 바로 도포하여, 도포층 P1을 형성했다.

이어서, 도포층 P1을 120℃에서 30초간 가열하고, 도포층 P1을 실온(23℃)이 될 때까지 냉각했다.

이어서, 80℃에서 60초간 가열하고, 실온이 될 때까지 더 냉각했다.

그 후, LED등(중심 파장 365nm)을 사용하여 조도 200mW/cm²의 조사 조건에서 1초간 조사함으로써, 배향막 T1 상에 광흡수 이방성층 P1을 제작했다.

광흡수 이방성층 P1의 막두께는 1.4μm, 표면 에너지는 26.5mN/m였다.

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광흡수 이방성층 형성용 조성물 P1의 조성

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·하기 이색성 물질 D-1 7.356질량부

·하기 이색성 물질 D-2 3.308질량부

·하기 이색성 물질 D-3 11.02질량부

·고분자 액정 화합물 P-1 43.29질량부

·저분자 액정성 화합물 M-1 31.75질량부

·중합 개시제

IRGACUREOXE-02(BASF사제) 3.175질량부

·하기 계면활성제 F-2 0.1027질량부

·사이클로펜탄온 514.4질량부

·테트라하이드로퓨란 514.4질량부

-----------------------------------------------------------------

이색성 물질 D-1

[화학식 63]

이색성 물질 D-2

[화학식 64]

이색성 물질 D-3

[화학식 65]

계면활성제 F-2

[화학식 66]

<배리어층 B1의 형성>

제작한 광흡수 이방성층 P1 위에, 하기의 배리어층 형성용 조성물 B1을 와이어 바로 도포하고, 80℃ 5분간 건조하여 배리어 도포층 B1을 형성했다.

이어서, 배리어 도포층 B1을 산소 농도 100ppm, 온도 60℃ 환경에서, LED등(중심 파장 365nm)을 사용하여 조도 150mW/cm²의 조사 조건에서 2초간 조사함으로써 광흡수 이방성층 P1 위에, 배리어층 B1을 형성했다. 배리어층 B1의 두께는, 1.0μm였다. 이것을 광흡수 이방성 필름 P1로 했다.

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(배리어층 형성용 조성물 B1)

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·하기의 변성 폴리바이닐알코올 3.80질량부

·개시제 Irg2959 0.20질량부

·물 70질량부

·메탄올 30질량부

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변성 폴리바이닐알코올

[화학식 67]

<광흡수 이방성층의 투과율 중심축 각도 θ의 측정>

제작한 광흡수 이방성 필름 P1을 무색의 유리판(두께 0.5mm, 종횡 5cm) 상에, 광학용 점착재(소켄 가가쿠 주식회사제)를 사용하여 전체면을 첩부한 후, 배향막, 배향 보조층마다 필름 지지체를 박리하고, 광흡수 이방성층을 배리어층과 함께 유리판 상에 전사하여, 샘플편 1을 제작했다.

제작한 샘플편 1에 대하여, 상술한 방법으로 투과율 중심축 각도 θ를 측정했다. 또한, 샘플편 1이 갖는 광흡수 이방성층 이외의 층 구성은, 모두 흡수 이방성이 없기 때문에, 상기에서 산출한 투과율 중심축 각도 θ는, 샘플편 1이 갖는 광흡수 이방성층의 값으로 대체할 수 있다. 또, 투과율 중심축의 방향의 해석은, 유리판 상에 전사했을 때의 방향의 반전을 고려하여 행했다.

[장척 필름 적층체의 제작]

제작한 장척의 편광 필름과 장척의 광흡수 이방성 필름의 장척 방향을 정렬하여, ±1° 이내의 첩합 정밀도에 의하여, 롤 투 롤 방식에 의하여 광학용 점착재(소켄 가가쿠, SK 다인)를 사용하여, 편광 필름의 산소 차단층과 광흡수 이방성 필름의 배리어층이 대면하도록 첩합했다.

그 후, 편광 필름의 필름 지지체를 박리하여, 장척 필름 적층체를 제작했다.

[실시예 2]

편광 필름의 제작에 관하여, 광배향막 B1 대신에, 이하에 기재하는 PVA 배향막을 형성하고, 러빙 처리를 실시한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로, 장척 필름 적층체를 제작했다.

상기 셀룰로스아실레이트 필름 A1의 표면을 알칼리액으로 비누화하고, 그 위에 와이어 바로 하기의 배향막 형성용 도포액 1을 도포했다. 도막이 형성된 지지체를 60℃의 온풍으로 60초간, 추가로 100℃의 온풍으로 120초간 건조하여 배향막 1을 형성하여, 배향막 부착 TAC 필름을 얻었다.

막두께는 0.5μm였다.

또한 제작한 배향막 부착 TAC 필름은 배향막면을 러빙 처리하여 사용했다.

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(배향막 형성용 도포액 1)

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·하기의 변성 폴리바이닐알코올 3.80질량부

·개시제 Irg2959 0.20질량부

·물 70질량부

·메탄올 30질량부

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변성 폴리바이닐알코올

[화학식 68]

[실시예 3]

광흡수 이방성 필름의 제작에 관하여, 배향 보조층 1 및 배향막(하이브리드 배향된 액정층)을 마련하지 않고, 장척의 필름 지지체로서의 셀룰로스아실레이트 필름 1(두께 40μm의 TAC 기재; TG40 후지필름사) 상에, 하기의 광배향막 형성용 조성물을 도포한 후 90℃에서 1분간 건조하여 광배향막 1을 형성하며, 광배향막 1의 법선에 대하여 30°의 각도로 광배향막의 경사 상방으로부터 경사 자외선 노광을 행한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로, 광흡수 이방성 필름을 제작하여, 장척 필름 적층체를 제작했다.

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광배향막 형성용 조성물의 조성

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·하기 광배향 재료 E-1 0.3질량부

·2-뷰톡시에탄올 41.6질량부

·다이프로필렌글라이콜모노메틸에터 41.6질량부

·순수 16.5질량부

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광배향 재료 E-1

[화학식 69]

[실시예 4]

장척 필름 적층체를 제작할 때에, 이하에 기재하는 방법으로 제작한 B 플레이트(Re=160nm, Rth=390nm)를, B 플레이트의 지상축과 편광자의 흡수축이 평행이 되도록, 광학용 점착재를 사용하여 첩합한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로, 장척 필름 적층체를 제작했다.

〔B 플레이트의 제작〕

<압출 성형>

사이클로올레핀 수지 ARTON G7810(JSR사)을, 100℃에 있어서 2시간 이상 건조하고, 2축 혼련 압출기를 사용하여, 280℃에서 용융 압출했다. 이때 압출기와 다이의 사이에 스크린 필터, 기어 펌프, 리프 디스크 필터를 이 순서로 배치하고, 이들을 멜트 배관으로 연결하며, 폭 1000mm, 립 갭 1mm의 T 다이로부터 압출하고, 180℃, 175℃, 170℃로 설정한 3련의 캐스트 롤 상에 캐스트하여, 폭 900mm, 두께 320μm의 미연신 필름 1을 얻었다.

<연신·열고정>

반송되어 있는 상기 미연신 필름 1에 대하여, 이하의 방법으로, 연신 공정 및 열고정 공정을 실시했다.

(a) 세로 연신

미연신 필름 1에 대하여, 종횡비(L/W)가 0.2인 롤 간 세로 연신기를 사용하여 반송하면서 하기 조건으로 세로 연신했다.

<조건>

예열 온도: 170℃, 연신 온도: 170℃, 연신 배율: 155%

(b) 가로 연신

세로 연신한 필름에 대하여, 텐터를 사용하여 반송하면서 하기 조건으로 가로 연신했다.

<조건>

예열 온도: 170℃, 연신 온도: 170℃, 연신 배율: 80%

(c) 열고정

연신 공정 후에 계속해서, 연신 필름을 텐터 클립으로 단부(端部)를 파지하여 폭이 일정(3% 이내의 확대 또는 축소의 범위)해지도록 연신 필름 양 단부를 유지하면서, 하기 조건으로 열처리하여, 열고정을 행했다.

열고정 온도: 165℃, 열고정 시간: 30초

또한, 예열 온도, 연신 온도 및 열고정 온도는, 방사 온도계를 사용하여, 폭방향으로 5점에서 측정한 값의 평균값이다.

<권취>

열고정 후, 양단을 트리밍하고, 장력 25kg/m로 권취하여, 폭은 1340mm, 권취 길이는 2000m의 필름 롤을 얻었다. 얻어진 연신 필름의 Re는 160nm, Rth는 390nm, Nz 계수는 2.9, 지상축은 MD 방향, 막두께는 80μm였다. 이것을, B 플레이트로 했다.

[평가]

〔편광도〕

제작한 장척의 편광 필름에 대하여, 이하의 방법으로 편광도를 측정했다.

구체적으로는, 자동 편광 필름 측정 장치(니혼 분코 주식회사제, 상품명 VAP-7070)를 사용하여, 광흡수 이방성막의 투과율을 측정하고, 이하의 식에 의하여 편광도를 산출했다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

편광도[%]=[(MD-TD)/(MD+TD)]×100

MD: 광흡수 이방성막의 y축방향의 편광에 대한 투과율

TD: 광흡수 이방성막의 x축 방향의 편광에 대한 투과율

〔화상 표시 장치의 제작〕

제작한 장척 필름 적층체로부터, 가로 310mm×세로 185mm의 사이즈의 샘플을 잘라냈다. 이때, 편광자층의 흡수축이 장변(310mm)과 평행이 되도록 잘라냄을 행했다.

이어서, 노트북 컴퓨터(Lenovo사제, ThinkPad T490S 14형)의 프런트 측 편광판을 박리하고, 제작한 장척 필름 적층체를, 편광자층이 백라이트 측을 향하도록, 광학용 점착재(소켄 가가쿠, SK 다인)를 사용하여 적층하여, 화상 표시 장치를 제작했다. 이때, 편광자층의 흡수축이 디스플레이의 수평 방향을 향하도록 첩합했다.

〔글레어 화상의 평가〕

제작한 화상 표시 장치를 사용하여, 아크릴판에 대한 글레어상(像)을 평가하기 위하여, 도 6 및 도 7과 같은 글레어 화상 평가 장치를 제작했다.

화상 표시 장치(30)의 전체면에 백색의 화상(R256, G256, B256)을 배경으로, 20포인트로 흑색의 임의의 알파벳 문자를 표시시킨 상태에서, 아크릴판(32) 표면에 비친 화상의 밝기를 평가했다. 동일하게 하여, 화상 표시 장치(30)를 직접 육안으로 관찰한 화상의 시인성에 대해서도 동시에 평가했다. 이들의 결과를 하기 표 1에 나타낸다.

이때, 글레어상을 관찰하는 방향은, 도 6 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 화상 표시 장치(30)의 중심으로부터 아크릴판(32)의 정면 방향으로 뻗는 직선에 대하여 약 30°의 각도(θ4)를 맞춘 경사 방향에서, 또한, 아크릴판(32)의 평면에 대하여 약 20°의 각도(θ5)를 맞춘 경사 상방으로부터 관찰을 행하도록 했다.

또한, 아크릴판(32)은, 화상 표시 장치(30)의 표면에 대하여 45° 기울어져 있었다. 즉, θ6은 45°였다.

<글레어 화상의 평가 기준>

A: 아크릴판에 화상이 밝게 비쳐 버려, 아크릴판의 맞은편 측의 풍경을 시인하기 어려워져 있다.

B: 아크릴판에 대한 화상의 글레어가 적어, 아크릴판의 맞은편 측의 풍경도 충분히 시인할 수 있다.

<직접 육안의 시인성>

A: 화상을 직접 시인했을 때에, 화면의 밝기가 충분하며 화상의 내용도 시인하기 쉽다.

[표 1]

표 1에 나타내는 바와 같이, 실시예 1~4에서는, 모두, 장척의 광흡수 이방성 필름과 장척의 편광 필름을 롤 투 롤 방식을 사용하여 첩합하고, 장척 필름 적층체를 제조할 수 있기 때문에, 이것을 사용하여 제작되는 시야각 제어 시스템의 생산성이 양호해진다.

또, 실시예 1~4에서 제작한 장척 필름 적층체를 이용한 화상 표시 장치는, 모두, 직접 육안인 경우의 화상은 시인하기 쉽고, 또, 글레어 화상을 억제할 수 있는 것을 알 수 있었다.

v 광흡수 이방성층의 투과율 중심축
v(xy) 투과율 중심축의 투영축
w 편광자층의 흡수축
θ 광흡수 이방성층의 투과율 중심축과, 광흡수 이방성층의 표면의 법선 방향이 이루는 각도
θ1 광흡수 이방성층의 투과율 중심축의 투영축과, 광흡수 이방성층의 길이 방향이 이루는 각도
θ2 편광자층의 흡수축과, 편광자층의 길이 방향이 이루는 각도
θ3 광흡수 이방성층의 투과율 중심축의 투영축과, 편광자층의 흡수축이 이루는 각도
1 장척의 필름 지지체
2 장척의 광흡수 이방성층
3 장척의 배향 보조층
4 장척의 배향막
5 장척의 배리어층
10 장척의 광흡수 이방성 필름
11 장척의 필름 지지체
12 장척의 편광자층
13 장척의 광배향막
14 장척의 산소 차단층
20 장척의 편광 필름
30 화상 표시 장치
32 아크릴판
100, 200, 300 장척 필름 적층체

Claims

장척의 광흡수 이방성 필름과 장척의 편광 필름을 갖는 장척 필름 적층체의 제조 방법으로서,
상기 광흡수 이방성 필름이, 장척의 필름 지지체와 장척의 광흡수 이방성층을 갖고,
상기 편광 필름이, 장척의 필름 지지체와 장척의 편광자층을 가지며,
상기 광흡수 이방성층의 투과율 중심축과, 상기 광흡수 이방성층 표면의 법선 방향이 이루는 각도가 5~60°이고,
상기 광흡수 이방성층의 투과율 중심축을 상기 광흡수 이방성층의 표면에 투영한 투영축과, 상기 광흡수 이방성층의 길이 방향이 이루는 각도가 35°~55° 또는 125°~145°이며,
상기 편광자층의 흡수축과 상기 편광자층의 길이 방향이 이루는 각도가 35°~55° 또는 125°~145°이고,
상기 광흡수 이방성층의 투과율 중심축의 상기 투영축과, 상기 편광자층의 상기 흡수축이 이루는 각도가 70°~110°가 되도록, 상기 광흡수 이방성 필름과 상기 편광 필름을 첩합하는 첩합 공정을 갖는, 장척 필름 적층체의 제조 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 편광 필름의 상기 필름 지지체와 상기 편광자층의 사이에 배향막을 갖고, 상기 배향막이 광배향막인, 장척 필름 적층체의 제조 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 광흡수 이방성 필름의 상기 필름 지지체와 상기 광흡수 이방성층의 사이에, 배향막을 갖고, 상기 배향막이 하이브리드 배향된 액정층인, 장척 필름 적층체의 제조 방법.
청구항 3에 있어서,
상기 광흡수 이방성 필름의 상기 필름 지지체와 상기 배향막의 사이에, 배향 보조층을 갖고, 상기 배향 보조층이 러빙 처리를 실시한 수지층인, 장척 필름 적층체의 제조 방법.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광흡수 이방성 필름과 상기 편광 필름의 사이에, B 플레이트를 갖는, 장척 필름 적층체의 제조 방법.
청구항 5에 있어서,
상기 B 플레이트의 파장 550nm에 있어서의 면내 위상차 Re가 60nm보다 큰, 장척 필름 적층체의 제조 방법.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광흡수 이방성층 및 상기 편광자층 중 적어도 일방이, 액정성 화합물 및 이색성 물질을 함유하는 층인, 장척 필름 적층체의 제조 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 액정성 화합물 및 상기 이색성 물질을 함유하는 층 중의, 상기 이색성 물질의 함유량이, 상기 액정성 화합물 및 상기 이색성 물질을 함유하는 층의 전고형분 질량에 대하여 10질량% 이상인, 장척 필름 적층체의 제조 방법.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 장척 필름 적층체의 제조 방법으로 제조된 장척 필름 적층체를 펀칭하여, 필름 적층체를 형성하는 펀칭 공정과,
상기 필름 적층체를 화상 표시 소자에 첩합하는 첩합 공정을 갖는, 화상 표시 장치의 제조 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 첩합 공정이, 상기 필름 적층체가 갖는 2개의 필름 지지체 중 일방을 박리하여 노출시킨 면을 첩합하는 공정인, 화상 표시 장치의 제조 방법.
장척의 필름 지지체와, 장척의 광흡수 이방성층과, 장척의 편광자층을 갖는 장척 필름 적층체로서,
상기 광흡수 이방성층의 투과율 중심축과, 상기 광흡수 이방성층 표면의 법선 방향이 이루는 각도가 5~60°이고,
상기 광흡수 이방성층의 투과율 중심축을 상기 광흡수 이방성층의 표면에 투영한 투영축과, 상기 광흡수 이방성층의 길이 방향이 이루는 각도가 35°~55° 또는 125°~145°이며,
상기 편광자층의 흡수축과 상기 편광자층의 길이 방향이 이루는 각도가 35°~55° 또는 125°~145°이고,
상기 광흡수 이방성층의 투과율 중심축의 상기 투영축과, 상기 편광자층의 상기 흡수축이 이루는 각도가 70°~110°인, 장척 필름 적층체.
청구항 11에 있어서,
상기 편광자층과 상기 광흡수 이방성층의 사이에, B 플레이트를 갖는, 장척 필름 적층체.
청구항 12에 있어서,
상기 B 플레이트의 파장 550nm에 있어서의 면내 위상차 Re가 60nm보다 큰, 장척 필름 적층체.
청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
상기 편광자층에 인접하는 배향막을 갖고, 상기 배향막이 광배향막인, 장척 필름 적층체.
청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광흡수 이방성층에 인접하는 배향막을 갖고, 상기 배향막이 하이브리드 배향된 액정층인, 장척 필름 적층체.
청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
상기 편광자층 및 상기 광흡수 이방성층 중 적어도 일방이, 액정성 화합물 및 이색성 물질을 함유하는 층인, 장척 필름 적층체.
청구항 16에 있어서,
상기 액정성 화합물 및 상기 이색성 물질을 함유하는 층 중의, 상기 이색성 물질의 함유량이, 상기 액정성 화합물 및 상기 이색성 물질을 함유하는 층의 전고형분 질량에 대하여 10질량% 이상인, 장척 필름 적층체.