KR20240008352A - 광흡수 이방성층, 광학 필름, 시야각 제어 시스템 및 화상 표시 장치 - Google Patents

광흡수 이방성층, 광학 필름, 시야각 제어 시스템 및 화상 표시 장치 Download PDF

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와타루 호시노
신야 와타나베
후미타케 미토베
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Abstract

본 발명은, 콘트라스트가 높고, 또, 시각 제어 시스템에 이용했을 때에, 주위(예를 들면, 윈도 글라스 등)로의 글레어 화상에 대하여, 원 화상에 대한 색상 변화를 억제할 수 있는 광흡수 이방성층, 및, 이를 이용한 광학 필름, 시야각 제어 시스템 및 화상 표시 장치를 제공하는 것을 과제로 한다. 본 발명의 광흡수 이방성층은, 액정성 화합물, 이색성 물질, 및, 배향제를 함유하는 액정 조성물로 형성되는 광흡수 이방성층으로서, 액정성 화합물이, 스멕틱상의 액정 상태를 나타내는 액정성 화합물이고, 이색성 물질의 함유량이, 액정 조성물의 전고형분 질량에 대하여 5.0질량% 이상이며, 광흡수 이방성층의 투과율 중심축과, 광흡수 이방성층 표면의 법선 방향이 이루는 각도 θ가 0° 이상 45° 이하인, 광흡수 이방성층이다.

Description

광흡수 이방성층, 광학 필름, 시야각 제어 시스템 및 화상 표시 장치
본 발명은, 광흡수 이방성층, 광학 필름, 시야각 제어 시스템 및 화상 표시 장치에 관한 것이다.
카 내비게이션 등의 차재용 디스플레이를 이용하는 경우, 표시 화면으로부터 상방향으로 출사되는 광이 프런트 글라스 등에 반사되어, 운전 시에 방해가 된다는 문제가 있다.
이와 같은 문제를 해결할 목적으로, 예를 들면, 특허문헌 1에는, 흡수 이색성(二色性) 물질을 함유하고, 흡수축과 필름면의 법선(法線)이 이루는 각이 0°~45°인 편광자(광흡수 이방성층)를 갖는 시각 제어 시스템이 개시되어 있다.
특허문헌 1: 일본 특허공보 제4902516호
본 발명자들은, 특허문헌 1에 기재된 시각 제어 시스템에 대하여 검토한 결과, 차재용 디스플레이의 상방에 위치하는 윈도 글라스(프런트 글라스)로의 글레어가 감소하는 것을 알 수 있었지만, 광흡수 이방성층의 정면 방향으로부터의 투과율과 경사 방향으로부터의 투과율의 차(이하, "콘트라스트"라고 약기한다.)에 개선의 여지가 있고, 또, 일부 잔존하고 있는 글레어 화상의 색상이, 원래의 색조로부터, 붉은빛, 초록빛, 파란빛 등으로 크게 변화해 버리는 것을 알 수 있으며, 그 결과로서 휘도를 억제한 글레어 화상이, 다시 부각되게 되어버리는 문제가 있는 것을 명확하게 했다.
따라서, 본 발명은, 콘트라스트가 높고, 또, 시각 제어 시스템에 이용했을 때에, 주위(예를 들면, 윈도 글라스 등)로의 글레어 화상에 대하여, 원 화상에 대한 색상 변화를 억제할 수 있는 광흡수 이방성층, 및, 이를 이용한 광학 필름, 시야각 제어 시스템 및 화상 표시 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자들은, 상기 과제를 달성하고자 예의 검토한 결과, 액정성 화합물, 이색성 물질 및 배향제를 함유하는 액정 조성물로 형성되는 광학 이방성층에 관하여, 액정성 화합물이 스멕틱상의 액정 상태를 나타내고, 이색성 물질의 함유량이 액정 조성물의 전고형분 질량에 대하여 5.0질량% 이상임으로써, 콘트라스트가 높으며, 또, 시각 제어 시스템에 이용했을 때에, 주위로의 글레어 화상에 대하여, 원 화상에 대한 색상 변화를 억제할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성시켰다.
즉, 본 발명자들은, 이하의 구성에 의하여 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견했다.
[1]
액정성 화합물, 이색성 물질, 및, 배향제를 함유하는 액정 조성물로 형성되는 광흡수 이방성층으로서,
액정성 화합물이, 스멕틱상의 액정 상태를 나타내는 액정성 화합물이고,
이색성 물질의 함유량이, 액정 조성물의 전고형분 질량에 대하여 5.0질량% 이상이며,
광흡수 이방성층의 투과율 중심축과, 광흡수 이방성층 표면의 법선 방향이 이루는 각도 θ가 0° 이상 45° 이하인, 광흡수 이방성층.
[2]
이색성 물질의 함유량이, 액정 조성물의 전고형분 질량에 대하여 8.0질량% 이상인, [1]에 기재된 광흡수 이방성층.
[3]
이색성 물질의 함유량이, 액정 조성물의 전고형분 질량에 대하여 10.0질량% 이상인, [1] 또는 [2]에 기재된 광흡수 이방성층.
[4]
이색성 물질의 함유량이, 배향제 1질량부에 대하여 2~100질량부인, [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 광흡수 이방성층.
[5]
이색성 물질이, 파장 370~550nm의 범위에 극대 흡수 파장을 갖는 적어도 1종의 이색성 물질과, 파장 500~700nm의 범위에 극대 흡수 파장을 갖는 적어도 1종의 이색성 물질을 포함하는, [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 광흡수 이방성층.
[6]
두께가 1.5μm 이상인, [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 광흡수 이방성층.
[7]
두께가 4.0μm 이하인, [1] 내지 [6] 중 어느 하나에 기재된 광흡수 이방성층.
[8]
액정성 화합물이, 스멕틱 B상, E상, F상, G상, H상, I상, J상, K상 및 L상 중 어느 하나의 액정 상태를 나타내는 액정성 화합물인, [1] 내지 [7] 중 어느 하나에 기재된 광흡수 이방성층.
[9]
배향제가, 후술하는 식 (B1) 또는 (B2)로 나타나는 화합물인, [1] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 광흡수 이방성층.
[10]
배향제가, 비이온성 실레인 화합물 및 이온성 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물인, [1] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 광흡수 이방성층.
[11]
투명 필름 기재와, 투명 필름 기재 상에 마련되는 [1] 내지 [10] 중 어느 하나에 기재된 광흡수 이방성층을 갖는, 광학 필름.
[12]
투명 필름 기재와, 광흡수 이방성층의 사이에, 배향막을 갖는, [11]에 기재된 광학 필름.
[13]
면내 방향으로 흡수축을 갖는 편광자와, [1] 내지 [10] 중 어느 하나에 기재된 광흡수 이방성층 또는 [11] 혹은 [12]에 기재된 광학 필름을 갖는, 시야각 제어 시스템.
[14]
표시 소자와, [13]에 기재된 시야각 제어 시스템을 갖고,
시야각 제어 시스템이, 상기 표시 소자의 적어도 일방의 주면(主面)에 배치되어 있는, 화상 표시 장치.
[15]
시야각 제어 시스템이 갖는 광흡수 이방성층이, 시야각 제어 시스템이 갖는 편광자보다 시인 측에 배치되어 있는, [14]에 기재된 화상 표시 장치.
본 발명에 의하면, 콘트라스트가 높고, 또, 시각 제어 시스템에 이용했을 때에, 주위(예를 들면, 윈도 글라스 등)로의 글레어 화상에 대하여, 원 화상에 대한 색상 변화를 억제할 수 있는 광흡수 이방성층, 및, 이를 이용한 광학 필름, 시야각 제어 시스템 및 화상 표시 장치를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.
이하에 기재하는 구성 요건의 설명은, 본 발명의 대표적인 실시양태에 근거하여 이루어지는 경우가 있지만, 본 발명은 그와 같은 실시양태에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 명세서에 있어서, "~"를 이용하여 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 것이 아니라, 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 이용해도 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.
[치환기 W]
본 명세서에서 이용되는 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 (A-1)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, -ZH, -OH, -OZH, -COOH, -C(O)ZH, -C(O)OZH, -OC(O)ZH, -OC(O)OZH, -NZHZH', -NZHC(O)ZH', -NZHC(O)OZH', -C(O)NZHZH', -OC(O)NZHZH', -NZHC(O)NZH'OZH'', -SH, -SZH, -C(S)ZH, -C(O)SZH, -SC(O)ZH로 치환되어 있어도 된다(이하, "SP-H"라고도 생략한다). 여기에서, ZH, ZH'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 (A-1)에 있어서의 Q1 또는 Q2로 나타나는 기를 들 수 있으며, 후술하는 식 (P-1)~(P-30)으로 나타나는 중합성기가 바람직하다.)을 나타낸다. 2가의 연결기의 구체예는, 상술한 LW 및 SPW와 동일하다. CL은 가교성기를 나타내고, 상술한 Q1 또는 Q2로 나타나는 기를 들 수 있으며, 상술한 식 (P1)~(P30)으로 나타나는 기가 바람직하다.
[광흡수 이방성층]
본 발명의 광흡수 이방성층은, 액정성 화합물, 이색성 물질, 및, 배향제를 함유하는 액정 조성물로 형성되는 광흡수 이방성층이다.
또, 본 발명의 광흡수 이방성층은, 액정성 화합물이, 스멕틱상의 액정 상태를 나타내는 액정성 화합물이다.
또, 본 발명의 광흡수 이방성층은, 이색성 물질의 함유량이, 액정 조성물의 전고형분 질량에 대하여 5.0질량% 이상이다.
또, 본 발명의 광흡수 이방성층은, 광흡수 이방성층의 투과율 중심축과, 광흡수 이방성층 표면의 법선 방향이 이루는 각도 θ(이하, "투과율 중심축 각도 θ"라고도 약기한다.)가 0° 이상 45° 이하이다.
여기에서, 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 이용하여, 파장 550nm에 있어서의 뮬러 매트릭스를 실측한다. 보다 구체적으로는, 측정 시에는, 투과율 중심축이 기울어져 있는 방위각을 먼저 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.
또한, 투과율 중심축은, 광흡수 이방성층에 포함되는 이색성 물질의 흡수축의 방향(분자의 장축 방향)을 의미하고 있다.
본 발명에 있어서는, 액정성 화합물, 이색성 물질, 및, 배향제를 함유하는 액정 조성물로 형성되는 광흡수 이방성층으로서, 액정성 화합물이 스멕틱상의 액정 상태를 나타내고, 이색성 물질의 함유량이 액정 조성물의 전고형분 질량에 대하여 5.0질량% 이상이며, 투과율 중심축 각도 θ가 0° 이상 45° 이하가 되는 광흡수 이방성층을 이용함으로써, 콘트라스트가 높고, 또, 시각 제어 시스템에 이용했을 때에, 주위로의 글레어 화상에 대하여, 원 화상에 대한 색상 변화를 억제할 수 있다.
이것은, 상세하게는 명확하지 않지만, 본 발명자들은 이하와 같이 추측하고 있다.
먼저, 본 발명의 광흡수 이방성층에 있어서는, 배향제를 이용하여, 액정성 화합물 및 이색성 물질을 배향시킴으로써, 투과율 중심축 각도 θ를 조정하고 있다.
그리고, 본 발명의 광흡수 이방성층은, 이색성 물질의 함유량이 높기 때문에, 충분한 흡수가 발현되어, 콘트라스트가 높아졌다고 생각된다.
또, 본 발명의 광흡수 이방성층은, 스멕틱상의 액정 상태를 나타내는 액정성 화합물을 이용함으로써, 콘트라스트가 높아져, 주위로의 글레어 화상에 대하여, 원 화상에 대한 색상 변화를 억제할 수 있었다고 생각된다.
본 발명에 있어서는, 투과율 중심축 각도 θ는, 0° 이상 45° 미만인 것이 바람직하고, 0° 이상 35° 이하인 것이 보다 바람직하며, 0° 이상 35° 미만인 것이 더 바람직하다.
〔액정 조성물〕
본 발명의 광흡수 이방성층은, 액정성 화합물, 이색성 물질, 및, 배향제를 함유하는 액정 조성물로 형성된다. 또한, 본 발명에 있어서는, 액정성 화합물은, 스멕틱상의 액정 상태를 나타내는 액정성 화합물을 이용하기 때문에, 본 발명의 광흡수 이방성층은, 액정 조성물을 스멕틱상의 액정 상태로 고정화하여 이루어지는 광흡수 이방성층인 것이 바람직하다.
또, 액정 조성물은, 용매, 중합 개시제, 중합성 화합물, 계면개량제, 및, 그 외의 첨가제를 함유하고 있어도 된다.
이하, 각 성분에 대하여 설명한다.
<액정성 화합물>
액정 조성물은, 액정성 화합물을 함유한다.
본 발명에 있어서는, 액정성 화합물은, 스멕틱상의 액정 상태를 나타내는 액정성 화합물(이하, "스멕틱 액정성 화합물"이라고도 약기한다.)을 이용한다.
여기에서, 스멕틱상으로서는, 예를 들면, 스멕틱 A상, 스멕틱 C상 등을 들 수 있지만, 보다 고차(高次)의 스멕틱상(예를 들면, 스멕틱 B상, 스멕틱 E상, 스멕틱 F상, 스멕틱 G상, 스멕틱 H상, 스멕틱 I상, 스멕틱 J상, 스멕틱 K상, 스멕틱 L상 등)이어도 된다.
또, 스멕틱상 외에, 네마틱상을 발현해도 된다.
본 발명에 있어서는, 콘트라스트가 보다 높아지는 이유에서, 액정성 화합물이, 스멕틱 B상, E상, F상, G상, H상, I상, J상, K상 및 L상 중 어느 하나의 액정 상태를 나타내는 액정성 화합물인 것이 바람직하다.
스멕틱 액정성 화합물로서는, 하기 식 (A-1)로 나타나는 화합물이 바람직하다.
식 (A-1)
Q1-V1-SP1-X1-(Ma-La)na-X2-SP2-V2-Q2
식 (A-1) 중, Q1 및 Q2는, 각각 독립적으로, 중합성기를 나타낸다.
또, V1, V2, X1 및 X2는, 각각 독립적으로, 단결합, 또는, 2가의 연결기를 나타낸다.
또, SP1 및 SP2는, 각각 독립적으로, 2가의 스페이서기를 나타낸다.
또, Ma는, 치환기를 갖고 있어도 되는, 방향환, 지방족환 또는 헤테로환을 나타낸다. 단, 복수의 Ma는, 동일해도 되고 상이해도 된다.
또, La는, 단결합, 또는, 2가의 연결기를 나타낸다. 단, 복수의 La는, 동일해도 되고 상이해도 된다.
또, na는, 2~10의 정수를 나타낸다.
Q1 및 Q2가 나타내는 중합성기로서는, 라디칼 중합 가능한 중합성기(라디칼 중합성기) 또는 양이온 중합 가능한 중합성기(양이온 중합성기)가 바람직하다.
라디칼 중합성기로서는, 공지의 라디칼 중합성기를 이용할 수 있고, 아크릴로일옥시기 또는 메타크릴로일옥시기가 바람직하다. 중합 속도는 아크릴로일옥시기가 빠른 경향이 있는 것이 알려져 있으며, 생산성 향상의 점에서 아크릴로일옥시기가 바람직하지만, 메타크릴로일옥시기도 중합성기로서 동일하게 사용할 수 있다.
양이온 중합성기로서는, 공지의 양이온 중합성기를 이용할 수 있으며, 예를 들면, 지환식 에터기, 환상 아세탈기, 환상 락톤기, 환상 싸이오에터기, 스파이로오쏘에스터기 및 바이닐옥시기를 들 수 있다. 그중에서도, 지환식 에터기 또는 바이닐옥시기가 바람직하고, 에폭시기, 옥세탄일기 또는 바이닐옥시기가 보다 바람직하다.
바람직한 중합성기의 예로서, 하기 식 (P-1)~(P-30)으로 나타나는 중합성기를 들 수 있다.
[화학식 2]
상기 식 (P-1)~(P-30) 중, RP는, 수소 원자, 할로젠 원자, 탄소수 1~10의 직쇄상, 분기상 혹은 환상의 알킬렌기, 탄소수 1~20의 할로젠화 알킬기, 탄소수 1~20의 알콕시기, 탄소수 1~20의 알켄일기, 탄소수 1~20의 알카인일기, 탄소수 1~20의 아릴기, 복소환기(헤테로환기라고도 한다), 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 또는 헤테로환 아조기, 이미드기, 포스피노기, 포스핀일기, 포스핀일옥시기, 포스핀일아미노기, 포스포노기, 실릴기, 하이드라지노기, 유레이도기, 보론산기(-B(OH)2), 포스페이토기(-OPO(OH)2), 또는, 설페이토기(-OSO3H)를 나타낸다. 복수의 RP는, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다.
그중에서도, 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 바람직하고, 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 (A-1) 중, V1, V2, X1, X2 및 La의 일 양태가 나타내는 2가의 연결기로서는, 예를 들면, -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. V1, V2, X1, X2 및 La는, 이들 기를 2개 이상 조합한 기여도 된다.
식 (A-1) 중, SP1 및 SP2가 나타내는 2가의 스페이서기로서는, 예를 들면, 탄소수 1~50의 직쇄상, 분기상 혹은 환상의 알킬렌기, 또는, 탄소수 1~20 복소환기 등을 들 수 있다.
상기 알킬렌기, 및, 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.
상기 알킬렌기, 및, 복소환기의 수소 원자는, 할로젠 원자, 사이아노기, -ZH, -OH, -OZH, -COOH, -C(O)ZH, -C(O)OZH, -OC(O)ZH, -OC(O)OZH, -NZHZH', -NZHC(O)ZH', -NZHC(O)OZH', -C(O)NZHZH', -OC(O)NZHZH', -NZHC(O)NZH'OZH", -SH, -SZH, -C(S)ZH, -C(O)SZH, -SC(O)ZH로 치환되어 있어도 된다. 여기에서, ZH, ZH', Z"는, 각각 독립적으로, 탄소수 1~10의 알킬기, 할로젠화 알킬기, -L-Q(L은 단결합 또는 2가의 연결기를 나타낸다. 2가의 연결기의 구체예는 상술한 V1과 동일하다. Q는 가교성기를 나타내고, 상기 Q1 또는 Q2로 나타나는 중합성기를 들 수 있으며, 상기 식 (P-1)∼(P-30)으로 나타나는 중합성기가 바람직하다.)를 나타낸다. 2가의 연결기의 구체예는 상술한 LW 및 SPW와 동일하다.
식 (A-1) 중, MA는, 치환기를 갖고 있어도 되는 방향환, 지방족환 또는 헤테로환을 나타내고, 4~15원환인 것이 바람직하다. MA는, 단환이어도 되고, 축환이어도 되며, 복수의 MA는 동일해도 되고 상이해도 된다.
MA가 나타내는 방향환으로서는, 페닐렌기, 나프틸렌기, 플루오렌-다이일기, 안트라센-다이일기 및 테트라센-다이일기 등을 들 수 있으며, 메소젠 골격의 설계의 다양성이나 원재료의 입수성 등의 관점에서, 페닐렌기, 나프틸렌기가 바람직하다.
MA가 나타내는 지방족환으로서는, 사이클로펜틸렌기 및 사이클로헥실렌기 등을 들 수 있으며, 탄소 원자는, -O-, -Si(CH3)2-, -N(Z)-, -C(O)-, (Z,는 독립적으로, 수소, 탄소수 1~4의 알킬기, 사이클로알킬기, 아릴기, 사이아노기, 또는, 할로젠 원자를 나타낸다.), -S-, -C(S)-, -S(O)-, 및 -SO2-, 이들 기를 2개 이상 조합한 기에 의하여 치환되어 있어도 된다.
MA가 나타내는 헤테로환을 구성하는 탄소 이외의 원자로서는, 질소 원자, 황 원자 및 산소 원자를 들 수 있다. 헤테로환이 탄소 이외의 환을 구성하는 원자를 복수 갖는 경우, 이들은 동일해도 되고 상이해도 된다. 헤테로환의 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 3]
식 (II-1)~(II-4) 중, D1은, -S-, -O-, 또는 NR11-을 나타내고, R11은, 수소 원자 또는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타낸다.
Y1은, 탄소수 6~12의 방향족 탄화 수소기, 또는, 탄소수 3~12의 방향족 복소환기를 나타낸다.
Z1, Z2 및 Z3은, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1~20의 지방족 탄화 수소기, 탄소수 3~20의 지환식 탄화 수소기, 1가의 탄소수 6~20 의 방향족 탄화 수소기, 할로젠 원자, 사이아노기, 나이트로기, -NR12R13, 또는, SR12를 나타낸다. 여기에서, Z1 및 Z2는, 서로 결합하여 방향환 또는 방향족 복소환을 형성해도 되고, R12 및 R13은, 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타낸다.
A1 및 A2는, 각각 독립적으로, -O-, -NR21-(R21은 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.), -S- 및 -CO-로 이루어지는 군으로부터 선택되는 기를 나타낸다.
E는, 수소 원자 또는 치환기가 결합되어 있어도 되는, 제14~16족의 비금속 원자를 나타낸다.
Ax는, 방향족 탄화 수소환 및 방향족 복소환으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 방향환을 갖는, 탄소수 2~30의 유기기를 나타내고,
Ay는, 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, Ax 및 Ay가 갖는 방향환은 치환기를 갖고 있어도 되고, Ax와 Ay는 결합하여, 환을 형성하고 있어도 된다.
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, A1 및 A2가, -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, X가, 치환기가 결합되어 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 있고, 질소 원자가 바람직하다.
식 (A-1) 중의 MA에 대하여, 방향환, 지방족환 또는 헤테로환이 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 예를 들면, 할로젠 원자, 탄소수 1~20의 알킬기, 탄소수 1~20의 할로젠화 알킬기, 탄소수 1~20의 사이클로알킬기, 탄소수 1~20의 알콕시기, 탄소수 1~20의 알켄일기, 탄소수 1~20의 알카인일기, 탄소수 1~20의 아릴기, 복소환기(헤테로환기라고도 한다), 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.
식 (A-1) 중, na는 2~10의 정수를 나타내고, 2~8의 정수가 보다 바람직하다.
스멕틱 액정성 화합물로서는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2008-19240호의 단락 [0033]~[0039], 일본 공개특허공보 2008-214269호의 단락 [0037]~[0041], 일본 공개특허공보 2006-215437호의 단락 [0033]~[0040]에 기재된 화합물이나, 이하에 나타내는 구조를 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
[화학식 4]
[화학식 5]
[화학식 6]
[화학식 7]
[화학식 8]
[화학식 9]
스멕틱 액정성 화합물의 함유량은, 액정 조성물의 전고형분 질량에 대하여, 50~99질량%가 바람직하고, 60~95질량%가 보다 바람직하다.
<이색성 물질>
액정 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), 발광 물질(형광 물질, 인광 물질), 자외선 흡수 물질, 적외선 흡수 물질, 비선형 광학 물질, 카본 나노 튜브, 및, 무기 물질(예를 들면 양자 로드) 등을 들 수 있으며, 종래 공지의 이색성 물질(이색성 색소)을 사용할 수 있다.
구체적으로는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2013-228706호의 [0067]~[0071]단락, 일본 공개특허공보 2013-227532호의 [0008]~[0026]단락, 일본 공개특허공보 2013-209367호의 [0008]~[0015]단락, 일본 공개특허공보 2013-14883호의 [0045]~[0058]단락, 일본 공개특허공보 2013-109090호의 [0012]~[0029]단락, 일본 공개특허공보 2013-101328호의 [0009]~[0017]단락, 일본 공개특허공보 2013-37353호의 [0051]~[0065]단락, 일본 공개특허공보 2012-63387호의 [0049]~[0073]단락, 일본 공개특허공보 평11-305036호의 [0016]~[0018]단락, 일본 공개특허공보 2001-133630호의 [0009]~[0011]단락, 일본 공개특허공보 2011-215337호의 [0030]~[0169], 일본 공개특허공보 2010-106242호의 [0021]~[0075]단락, 일본 공개특허공보 2010-215846호의 [0011]~[0025]단락, 일본 공개특허공보 2011-048311호의 [0017]~[0069]단락, 일본 공개특허공보 2011-213610호의 [0013]~[0133]단락, 일본 공개특허공보 2011-237513호의 [0074]~[0246]단락, 일본 공개특허공보 2016-006502호의 [0005]~[0051]단락, 일본 공개특허공보 2018-053167호[0014]~[0032]단락, 일본 공개특허공보 2020-11716호의 [0014]~[0033]단락, 국제 공개공보 제2016/060173호의 [0005]~[0041]단락, 국제 공개공보 2016/136561호의 [0008]~[0062]단락, 국제 공개공보 제2017/154835호의 [0014]~[0033]단락, 국제 공개공보 제2017/154695호의 [0014]~[0033]단락, 국제 공개공보 제2017/195833호의 [0013]~[0037]단락, 국제 공개공보 제2018/164252호의 [0014]~[0034]단락, 국제 공개공보 제2018/186503호의 [0021]~[0030]단락, 국제 공개공보 제2019/189345호의 [0043]~[0063]단락, 국제 공개공보 제2019/225468호의 [0043]~[0085]단락, 국제 공개공보 제2020/004106호의 [0050]~[0074]단락, 국제 공개공보 제2021/044843호의 [0015]~[0038]단락 등에 기재된 것을 들 수 있다.
이색성 물질을 원하는 방향으로 배향하는 기술은, 이색성 물질을 이용한 편광자의 제작 기술이나, 게스트-호스트 액정 셀의 제작 기술 등을 참고로 할 수 있다.
예를 들면, 일본 공개특허공보 평11-305036이나 일본 공개특허공보 2002-90526호에 기재된 이색성 편광 소자의 제작 방법; 일본 공개특허공보 2002-99388호나 일본 공개특허공보 2016-27387에 기재된 게스트 호스트형 액정 표시 장치의 제작 방법 등에서 이용되고 있는 기술을, 본 발명의 광흡수 이방성층의 제작에도 이용할 수 있다.
구체적으로는, 게스트 호스트형 액정 셀의 기술을 이용한 경우, 게스트가 되는 이색성 물질과, 호스트 액정이 되는 봉상 액정성 화합물을 혼합하고, 호스트 액정을 배향시킴과 함께, 그 액정 분자의 배향을 따라 이색성부 물질의 분자를 배향시켜, 그 배향 상태를 고정함으로써, 본 발명의 광흡수 이방성층을 제작할 수 있다.
본 발명의 광흡수 이방성층의 광흡수 특성의 사용 환경에 따른 변동을 방지하기 위하여, 이색성 물질의 배향을, 화학 결합의 형성에 의하여 고정하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 호스트 액정, 이색성 물질, 및, 목적에 따라 첨가되는 중합성 성분의 중합을 진행시킴으로써, 배향을 고정할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 2종 이상의 이색성 물질을 병용해도 되고, 3종 이상의 이색성 물질을 병용하는 것이 바람직하다.
2종 이상의 이색성 물질을 병용하는 경우에는, 예를 들면, 콘트라스트가 보다 높아지고, 또, 시각 제어 시스템에 이용했을 때에, 주위로의 글레어 화상에 대하여, 원 화상에 대한 색상 변화를 보다 억제할 수 있는 이유에서, 파장 370~550nm의 범위에 극대 흡수 파장을 갖는 적어도 1종의 이색성 물질과, 파장 500~700nm의 범위에 극대 흡수 파장을 갖는 적어도 1종의 이색성 물질을 병용하는 것이 바람직하다.
또, 3종 이상의 이색성 물질을 병용하는 경우에는, 상기와 동일한 이유에서, 파장 560 이상 700nm 이하의 범위에 극대 흡수 파장을 갖는 적어도 1종의 이색성 물질과, 파장 455nm 이상 560nm 미만의 범위에 극대 흡수 파장을 갖는 적어도 1종의 이색성 물질과, 파장 370nm 이상 455nm 미만의 범위에 극대 흡수 파장을 갖는 적어도 1종의 이색성 물질을 병용하고 있는 것이 보다 바람직하다.
여기에서, 파장 560 이상 700nm 이하의 범위에 극대 흡수 파장을 갖는 적어도 1종의 이색성 물질로서는, 예를 들면, 국제 공개공보 제2019/189345호의 단락 [0043] 이후의 기재된 식 (1)로 나타나는 화합물을 들 수 있고, 파장 455nm 이상 560nm 미만의 범위에 극대 흡수 파장을 갖는 적어도 1종의 이색성 물질로서는, 예를 들면, 국제 공개공보 제2019/189345호의 단락 [0054] 이후의 기재된 식 (2)로 나타나는 화합물을 들 수 있다.
이색성 물질의 함유량은, 상술한 바와 같이, 액정 조성물의 전고형분 질량에 대하여 5.0질량% 이상이지만, 시각 제어 시스템에 이용했을 때에, 주위로의 글레어 화상에 대하여, 원 화상에 대한 색상 변화를 보다 억제할 수 있는 이유에서, 액정 조성물의 전고형분 질량에 대하여 8.0질량% 이상인 것이 바람직하고, 10.0질량% 이상인 것이 보다 바람직하며, 10~50질량%인 것이 더 바람직하다. 또한, 이색성 물질을 복수 병용하는 경우에는, 복수의 이색성 물질의 합계량이 상술한 범위에 있는 것이 바람직하다.
또, 이색성 물질의 함유량은, 콘트라스트가 보다 높아지는 이유에서, 후술하는 배향제 1질량부에 대하여 2~100질량부인 것이 바람직하고, 4~50질량부인 것이 보다 바람직하다.
<배향제>
액정 조성물은, 배향제를 더 함유한다.
배향제로서는, 예를 들면, 일본 공표특허공보 2013-543526호의 [0042]~[0076]단락, 일본 공표특허공보 2016-523997호의 [0089]~[0097]단락, 일본 공개특허공보 2020-076920호의 [0153]~[0170]단락 등에 기재된 것을 들 수 있으며, 이들을 1종 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
본 발명에 있어서는, 콘트라스트가 보다 높아지는 이유에서, 상기 배향제가, 하기 식 (B1)로 나타나는 오늄 화합물인 것이 바람직하다.
[화학식 10]
상기 식 (B1) 중, 환 A는, 함질소 복소환으로 이루어지는 제4급 암모늄 이온을 나타낸다.
또, X는, 음이온을 나타낸다.
또, L1은, 2가의 연결기를 나타낸다.
또, L2는, 단결합, 또는, 2가의 연결기를 나타낸다.
또, Y1은, 5원환 또는 6원환을 부분 구조로서 갖는 2가의 연결기를 나타낸다.
또, Z는, 탄소수 2~20의 알킬렌기를 부분 구조로서 갖는 2가의 연결기를 나타낸다.
또, P1 및 P2는, 각각 독립적으로, 중합성 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 1가의 치환기를 나타낸다.
환 A는 함질소 복소환으로 이루어지는 제4급 암모늄 이온을 나타낸다. 환 A의 예로서는, 피리딘환, 피콜린환, 2,2'-바이피리딜환, 4,4'-바이피리딜환, 1,10-페난트롤린환, 퀴놀린환, 옥사졸환, 싸이아졸환, 이미다졸환, 피라진환, 트라이아졸환, 테트라졸환 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 제4급 이미다졸륨 이온, 및 제4급 피리디늄 이온이다.
X는, 음이온을 나타낸다. X의 예로서는, 할로젠 음이온(예를 들면, 불소 이온, 염소 이온, 브로민 이온, 아이오딘 이온 등), 설포네이트 이온(예를 들면, 메테인설폰산 이온, 트라이플루오로메테인설폰산 이온, 메틸 황산 이온, 바이닐설폰산 이온, 알릴설폰산 이온, p-톨루엔설폰산 이온, p-클로로벤젠설폰산 이온, p-바이닐벤젠설폰산 이온, 1,3-벤젠다이설폰산 이온, 1,5-나프탈렌다이설폰산 이온, 2,6-나프탈렌다이설폰산 이온 등), 황산 이온, 탄산 이온, 질산 이온, 싸이오사이안산 이온, 과염소산 이온, 테트라플루오로 붕산 이온, 피크르산 이온, 아세트산 이온, 벤조산 이온, p-바이닐벤조산 이온, 폼산 이온, 트라이플루오로아세트산 이온, 인산 이온(예를 들면, 헥사플루오로 인산 이온), 수산화물 이온 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 할로젠 음이온, 설포네이트 이온, 수산화물 이온이다. 또, 특히 염소 이온, 브로민 이온, 아이오딘 이온, 메테인설폰산 이온, 바이닐설폰산 이온, p-톨루엔설폰산 이온, p-바이닐벤젠설폰산 이온이 바람직하다.
L1은, 2가의 연결기를 나타낸다. L1의 예로서는, 알킬렌기, -O-, -S-, -CO-, -SO2-, -NRa-(단, Ra는 탄소 원자수가 1~5인 알킬기 또는 수소 원자이다), 알켄일렌기, 알카인일렌기 또는 아릴렌기와의 조합으로 이루어지는 탄소 원자수가 1~20인 2가의 연결기를 들 수 있다. L1은, 탄소 원자수가 1~10인 -AL-, -O-AL-, -CO-O-AL-, -O-CO-AL-이 바람직하고, 탄소 원자수가 1~10인 -AL-, -O-AL-이 더 바람직하며, 탄소 원자수가 1~5인 -AL-, -O-AL-이 가장 바람직하다. 또한, AL은 알킬렌기를 나타낸다.
L2는, 단결합 또는 2가의 연결기를 나타낸다. L2의 예로서는, 알킬렌기, -O-, -S-, -CO-, -SO2-, -NRa-(단, Ra는 탄소 원자수가 1~5인 알킬기 또는 수소 원자이다), 알켄일렌기, 알카인일렌기 또는 아릴렌기와의 조합으로 이루어지는 탄소 원자수가 1~10인 2가의 연결기, 단결합, -O-, -O-CO-, -CO-O-, -O-AL-O-, -O-AL-O-CO-, -O-AL-CO-O-, -CO-O-AL-O-, -CO-O-AL-O-CO-, -CO-O-AL-CO-O-, -O-CO-AL-O-, -O-CO-AL-O-CO-, -O-CO-AL-CO-O- 등을 들 수 있다. 또한, AL은 알킬렌기를 나타낸다. L2는, 단결합, 탄소 원자수가 1~10인 -AL-, -O-AL-, -NRa-AL-O-가 바람직하고, 단결합, 탄소 원자수가 1~5인 -AL-, -O-AL-, -NRa-AL-O-가 더 바람직하며, 단결합, 탄소 원자수가 1~5인 -O-AL-, -NRa-AL-O-가 가장 바람직하다.
Y1은, 5 또는 6원환을 부분 구조로서 갖는 2가의 연결기를 나타낸다. Y1의 예로서는, 사이클로헥실환, 방향족환 또는 복소환 등을 들 수 있다. 방향족환으로서는, 예를 들면, 벤젠환, 인덴환, 나프탈렌환, 플루오렌환, 페난트렌환, 안트라센환, 바이페닐환, 파이렌환 등을 들 수 있으며, 벤젠환, 바이페닐환, 나프탈렌환이 특히 바람직하다. 복소환을 구성하는 복소원자로서는, 질소 원자, 산소 원자 및 황 원자가 바람직하고, 예를 들면, 퓨란환, 싸이오펜환, 피롤환, 피롤린환, 피롤리딘환, 옥사졸환, 아이소옥사졸환, 싸이아졸환, 아이소싸이아졸환, 이미다졸환, 이미다졸린환, 이미다졸리딘환, 피라졸환, 피라졸린환, 피라졸리딘환, 트라이아졸환, 퓨라잔환, 테트라졸환, 피란환, 다이옥세인환, 다이싸이안환, 싸이인환, 피리딘환, 피페리딘환, 옥사진환, 모폴린환, 싸이아진환, 피리다진환, 피리미딘환, 피라진환, 피페라진환 및 트라이아진환 등을 들 수 있다. 복소환은 6원환인 것이 바람직하다. Y1로 나타나는 5 또는 6원환을 부분 구조로서 갖는 2가의 연결기는 치환기(예를 들면, 상술한 치환기 W)를 더 갖고 있어도 된다.
Y1로 나타나는 2가의 연결기는, 5 또는 6원환을 2 이상 갖는 2가의 연결기인 것이 바람직하고, 2 이상의 환이, 연결기로 연결된 구조를 갖는 것이 보다 바람직하다. 연결기의 예에 대해서는, L1 및 L2가 나타내는 연결기의 예나 -C≡C-, -CH=CH-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N- 등을 들 수 있다.
Z는, 탄소 원자수 2~20의 알킬렌기를 부분 구조로서 갖고, -O-, -S-, -CO-, -SO2-와의 조합으로 이루어지는 2가의 연결기를 나타내며, 알킬렌기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 상기 2가의 연결기의 예로서는, 알킬렌옥시기, 폴리알킬렌옥시기를 들 수 있다. Z가 나타내는 알킬렌기의 탄소 원자수는, 2~16인 것이 보다 바람직하고, 2~12인 것이 더 바람직하며, 2~8인 것이 특히 바람직하다.
P1 및 P2는, 각각 독립적으로 중합성 에틸렌성 불포화기를 갖는 1가의 치환기를 나타낸다. 상기 중합성 에틸렌성 불포화기를 갖는 1가의 치환기의 예로서는, 하기의 식 (M-1)~(M-8)을 들 수 있다. 즉, 중합성 에틸렌성 불포화기를 갖는 1가의 치환기는, 식 (M-8)과 같이, 에텐일기만으로 이루어지는 치환기여도 된다.
[화학식 11]
식 (M-3), (M-4) 중, R은 수소 원자 또는 알킬기를 나타내고, 수소 원자 또는 메틸기가 바람직하다. 상기 식 (M-1)~(M-8) 중, 식 (M-1), 식 (M-2), 식 (M-8)이 바람직하고, 식 (M-1) 또는 식 (M-8)이 보다 바람직하다. 특히, P1로서는 식 (M-1)이 바람직하다. 또 P2로서는, 식 (M-1) 또는 식 (M-8)이 바람직하고, 환 A가 제4급 이미다졸륨 이온인 화합물에서는, P2는 식 (M-8) 또는 식 (M-1)인 것이 바람직하며, 및 환 A가 제4급 피리디늄 이온인 화합물에서는, P2는 식 (M-1)인 것이 바람직하다.
상기 식 (B1)로 나타나는 오늄 화합물로서는, 일본 공개특허공보 2012-208397호의 단락 0052~0058에 기재된 오늄염, 일본 공개특허공보 2008-026730호의 단락 0024~0055에 기재된 오늄염, 및, 일본 공개특허공보 2002-37777호에 기재된 오늄염을 들 수 있다.
본 발명에 있어서는, 콘트라스트가 보다 높아지는 이유에서, 상기 배향제가, 하기 식 (B2)로 나타나는 보론산 화합물인 것이 바람직하다.
[화학식 12]
상기 (B2) 중, R1 및 R2는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환기를 갖고 있어도 되는 지방족 탄화 수소기, 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴기, 또는, 치환기를 갖고 있어도 되는 헤테로환기를 나타낸다.
또, R3은, 치환기를 나타낸다.
R1 및 R2의 일 양태가 나타내는 지방족 탄화 수소기로서는, 탄소수 1~20의 치환 혹은 무치환의 직쇄 혹은 분기의 알킬기(예를 들면, 메틸기, 에틸기, iso-프로필기 등), 탄소수 3~20의 치환 혹은 무치환의 환상 알킬기(예를 들면, 사이클로헥실기 등), 탄소수 2~20의 알켄일기(예를 들면, 바이닐기 등)를 들 수 있다.
또, R1 및 R2의 일 양태가 나타내는 아릴기로서는, 탄소수 6~20의 치환 혹은 무치환의 페닐기(예를 들면, 페닐기, 톨릴기 등), 탄소수 10~20의 치환 혹은 무치환의 나프틸기 등을 들 수 있다.
또, R1 및 R2의 일 양태가 나타내는 헤테로환기로서는, 예를 들면, 적어도 하나의 헤테로 원자(예를 들면, 질소 원자, 산소 원자, 황 원자 등)를 포함하는, 치환 혹은 무치환의 5원 혹은 6원환의 기를 들 수 있으며, 구체적으로는, 피리딜기, 이미다졸일기, 퓨릴기, 피페리딜기, 모폴리노기 등을 들 수 있다.
R1 및 R2는, 서로 연결되어 환을 형성해도 되고, 예를 들면, R1 및 R2의 아이소프로필기가 연결되어, 4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-다이옥사보롤레인환을 형성해도 된다.
R1 및 R2는, 수소 원자, 탄소수 1~3의 직쇄 또는 분기의 알킬기, 및, 그들이 연결되어 환을 형성한 양태가 바람직하고, 수소 원자가 보다 바람직하다.
R3이 나타내는 치환기로서는, (메트)아크릴기와 결합할 수 있는 관능기를 포함하는 치환기인 것이 바람직하다.
여기에서, (메트)아크릴기와 결합할 수 있는 관능기로서는, 예를 들면, 바이닐기, 아크릴레이트기, 메타크릴레이트기, 아크릴아마이드기, 스타이릴기, 바이닐케톤기, 뷰타다이엔기, 바이닐에터기, 옥시란일기, 아지리딘일기, 옥세테인기 등을 들 수 있으며, 그중에서도, 바이닐기, 아크릴레이트기, 메타크릴레이트기, 스타이릴기, 옥시란일기 또는 옥세테인기가 바람직하고, 바이닐기, 아크릴레이트기, 아크릴아마이드기, 또는 스타이릴기가 보다 바람직하다.
R3으로서는, (메트)아크릴기와 결합할 수 있는 관능기를 갖는, 치환 혹은 무치환의, 지방족 탄화 수소기, 아릴기 또는 헤테로환기인 것이 바람직하다.
지방족 탄화 수소기로서는, 탄소수 1~30의 치환 혹은 무치환의 직쇄 혹은 분기의 알킬기(예를 들면, 메틸기, 에틸기, iso-프로필기, n-프로필기, 뷰틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 도데실기, 트라이데실기, 헥사데실기, 옥타데실기, 에이코실기, 아이소프로필기, 아이소뷰틸기, sec-뷰틸기, tert-뷰틸기, 아이소펜틸기, 네오펜틸기, 1-메틸뷰틸기, 아이소헥실기, 2-메틸헥실기 등), 탄소수 3~20의 치환 혹은 무치환의 환상 알킬기(예를 들면, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 1-아다만틸기, 2-노보닐기 등), 탄소수 2~20의 알켄일기(예를 들면, 바이닐기, 1-프로펜일기, 1-뷰텐일기, 1-메틸-1-프로펜일기 등)를 들 수 있다.
아릴기로서는, 탄소수 6~50의 치환 혹은 무치환의 페닐기(예를 들면, 페닐기, 톨릴기, 스타이릴기, 4-벤조일옥시페닐기, 4-페녹시카보닐페닐기, 4-바이페닐기, 4-(4-옥틸옥시벤조일옥시)페녹시카보닐페닐기 등), 탄소수 10~50의 치환 혹은 무치환의 나프틸기 등(예를 들면, 무치환 나프틸기 등)을 들 수 있다.
헤테로환기로서는 예를 들면, 적어도 하나의 헤테로 원자(예를 들면, 질소 원자, 산소 원자, 황 원자 등)를 포함하는, 치환 혹은 무치환의 5원 혹은 6원환의 기이며, 예를 들면, 피롤, 퓨란, 싸이오펜, 피라졸, 이미다졸, 트라이아졸, 옥사졸, 아이소옥사졸, 옥사다이아졸, 싸이아졸, 싸이아다이아졸, 인돌, 카바졸, 벤조퓨란, 다이벤조퓨란, 싸이아나프텐, 다이벤조싸이오펜, 인다졸벤즈이미다졸, 안트라닐, 벤즈아이소옥사졸, 벤즈옥사졸, 벤조싸이아졸, 퓨린, 피리딘, 피리다진, 피리미딘, 피라진, 트라이아진, 퀴놀린, 아크리딘, 아이소퀴놀린, 프탈라진, 퀴나졸린, 퀴녹살린, 나프틸리딘, 페난트롤린, 프테리딘, 모폴린, 피페리딘 등의 기를 들 수 있다.
상기 식 (B2)로 나타나는 보론산 화합물로서는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2008-225281호의 단락 0023~0032에 기재된 일반식 (I)로 나타나는 보론산 화합물을 들 수 있다.
상기 식 (B2)로 나타나는 화합물로서는, 이하에 예시하는 화합물도 바람직하다.
[화학식 13]
상기 배향제로서는, 상기 식 (B1) 또는 (B2)로 나타나는 화합물 이외에, 비이온성 실레인 화합물 및 이온성 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물을 들 수 있다.
여기에서, 상기 이온성 화합물에는, 상기 식 (B1)로 나타나는 화합물은 포함되지 않는 것으로 한다.
비이온성 실레인 화합물로서는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2020-181150호의 단락 [0035]~[0039]에 기재된 것을 들 수 있다.
또, 이온성 화합물로서는, 일본 공개특허공보 2020-181150호의 단락 [0017]~[0029]에 기재된 것을 들 수 있다.
상기 배향제의 함유량은, 액정 조성물에 포함되는 액정성 화합물과 이색성 물질의 합계 100질량부에 대하여, 0.1~10질량부인 것이 바람직하고, 0.2~8질량부인 것이 보다 바람직하다.
<용매>
액정 조성물은, 작업성 등의 관점에서, 용매를 함유하고 있는 것이 바람직하다.
용매로서는, 예를 들면, 케톤류(예를 들면, 아세톤, 2-뷰탄온, 메틸아이소뷰틸케톤, 사이클로펜탄온, 사이클로헥산온, 아세틸아세톤 등), 에터류(예를 들면, 다이옥세인, 테트라하이드로퓨란, 테트라하이드로피란, 다이옥솔레인, 테트라하이드로퍼퓨릴알코올, 사이클로펜틸메틸에터, 다이뷰틸에터 등), 지방족 탄화 수소류(예를 들면, 헥세인 등), 지환식 탄화 수소류(예를 들면, 사이클로헥세인 등), 방향족 탄화 수소류(예를 들면, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 테트랄린, 트라이메틸벤젠 등), 할로젠화 탄소류(예를 들면, 다이클로로메테인, 트라이클로로메테인(클로로폼), 다이클로로에테인, 다이클로로벤젠, 1,1,2,2-테트라클로로에테인, 클로로톨루엔 등), 에스터류(예를 들면, 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 뷰틸, 탄산 다이에틸, 아세토아세트산 에틸, 아세트산 n-펜틸, 벤조산 에틸, 벤조산 벤질, 뷰틸카비톨아세테이트, 다이에틸렌글라이콜모노에틸에터아세테이트, 아세트산 아이소아밀 등), 알코올류(예를 들면, 에탄올, 아이소프로판올, 뷰탄올, 사이클로헥산올, 퍼퓨릴알코올, 2-에틸헥산올, 옥탄올, 벤질알코올, 에탄올아민, 에틸렌글라이콜, 프로필렌글라이콜, 다이에틸렌글라이콜, 다이에틸렌글라이콜모노메틸에터, 다이에틸렌글라이콜모노에틸에터, 다이에틸렌글라이콜모노뷰틸에터 등), 페놀류(예를 들면, 페놀, 크레졸 등), 셀로솔브류(예를 들면, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 및, 1,2-다이메톡시에테인 등), 셀로솔브아세테이트류, 설폭사이드류(예를 들면, 다이메틸설폭사이드 등), 아마이드류(예를 들면, 다이메틸폼아마이드, 및, 다이메틸아세트아마이드, N-메틸피롤리돈, N-에틸피롤리돈, 1,3-다이메틸-2-이미다졸리딘온 등), 및, 헤테로환 화합물(예를 들면, 피리딘, 2,6-루티딘 등) 등의 유기 용매, 및, 물을 들 수 있다.
이들 용매는, 1종 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
액정 조성물이 용매를 함유하는 경우, 용매의 함유량은, 액정 조성물의 전체 질량(100질량%)에 대하여, 60~99.5질량%인 것이 바람직하고, 70~99질량%인 것이 보다 바람직하며, 75~98질량%인 것이 특히 바람직하다.
<중합 개시제>
액정 조성물은, 중합 개시제를 함유하고 있어도 된다.
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-카보닐 화합물(미국 특허공보 제2367661호, 동 2367670호의 각 명세서), 아실로인에터(미국 특허공보 제2448828호), α-탄화 수소 치환 방향족 아실로인 화합물(미국 특허공보 제2722512호), 다핵 퀴논 화합물(미국 특허공보 제3046127호 및 동 2951758호의 각 명세서), 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 2016-27384호 [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 이용할 수 있으며, BASF사제의 이르가큐어-184, 이르가큐어-907, 이르가큐어-369, 이르가큐어-651, 이르가큐어-819, 이르가큐어-OXE-01 및 이르가큐어-OXE-02 등을 들 수 있다.
액정 조성물이 중합 개시제를 함유하는 경우, 중합 개시제의 함유량은, 액정 조성물의 전고형분 질량에 대하여, 0.01~30질량%가 바람직하고, 0.1~15질량%가 보다 바람직하다.
<중합성 화합물>
액정 조성물은, 중합성 화합물을 함유하고 있어도 된다.
중합성 화합물로서는, 아크릴레이트를 포함하는 화합물(예를 들면, (메트)아크릴레이트 모노머 등)을 들 수 있다.
액정 조성물이 중합성 화합물을 함유하는 경우, 중합성 화합물의 함유량은, 액정 조성물의 전고형분 질량에 대하여, 0.5~50질량%가 바람직하고, 1.0~40질량%가 보다 바람직하다.
<계면개량제>
액정 조성물은, 계면개량제를 함유하고 있어도 된다.
계면개량제로서는 특별히 제한은 없고, 고분자계 계면개량제, 저분자계 계면개량제를 사용할 수 있으며, 일본 공개특허공보 2011-237513호의 [0253]~[0293]단락에 기재된 화합물을 이용할 수 있다.
또, 계면개량제로서는, 일본 공개특허공보 2007-272185호의 [0018]~[0043] 등에 기재된 불소 (메트)아크릴레이트계 폴리머도 이용할 수 있다.
또, 계면개량제로서는, 일본 공개특허공보 2007-069471호의 단락 [0079]~[0102]에 기재된 화합물, 일본 공개특허공보 2013-047204호에 기재된 식 (4)로 나타나는 중합성 액정성 화합물(특히 단락 [0020]~[0032]에 기재된 화합물), 일본 공개특허공보 2012-211306호에 기재된 식 (4)로 나타나는 중합성 액정성 화합물(특히 단락 [0022]~[0029]에 기재된 화합물), 일본 공개특허공보 2002-129162호에 기재된 식 (4)로 나타나는 액정 배향 촉진제(특히 단락 [0076]~[0078] 및 단락 [0082]~[0084]에 기재된 화합물), 일본 공개특허공보 2005-099248호에 기재된 식 (4), (II) 및 (III)으로 나타나는 화합물(특히 단락 [0092]~[0096]에 기재된 화합물), 일본 특허공보 제4385997호의 [0013]~[0059]단락에 기재된 화합물, 일본 특허공보 제5034200호의 [0018]~[0044]단락에 기재된 화합물, 일본 특허공보 제4895088호의 [0019]~[0038]단락에 기재된 화합물도 이용할 수 있다.
계면개량제는, 1종 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
액정 조성물이 계면개량제를 함유하는 경우, 계면개량제의 함유량은, 액정 조성물의 전고형분 질량에 대하여 0.005~15질량%가 바람직하고, 0.01~5질량%가 보다 바람직하며, 0.015~3질량%가 더 바람직하다. 계면개량제를 복수 병용하는 경우에는, 복수의 계면개량제의 합계량이 상술한 범위에 있는 것이 바람직하다.
〔광흡수 이방성층의 형성 방법〕
본 발명의 광흡수 이방성층의 형성 방법은 특별히 한정되지 않고, 상술한 액정 조성물(이하, "광흡수 이방성층 형성용 조성물"이라고도 한다.)을 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, 광흡수 이방성층 형성용 조성물을 도포하여 도포막을 형성하는 공정이다.
상술한 용매를 함유하는 광흡수 이방성층 형성용 조성물을 이용하거나, 광흡수 이방성층 형성용 조성물을 가열 등에 의하여 용융액 등의 액상물로 한 것을 이용하거나 함으로써, 광흡수 이방성층 형성용 조성물을 도포하는 것이 용이해진다.
광흡수 이방성층 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, 광흡수 이방성층이 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, 광흡수 이방성층 형성용 조성물에 포함되는 액정성 성분은, 상술한 도포막 형성 공정 또는 건조 처리에 의하여, 배향되는 경우가 있다. 예를 들면, 광흡수 이방성층 형성용 조성물이 용매를 포함하는 도포액으로서 조제되어 있는 양태에서는, 도포막을 건조하여, 도포막으로부터 용매를 제거함으로써, 광흡수 이방성을 갖는 도포막(즉, 광흡수 이방성층)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 이방성층으로서 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 처리는, 가열 후의 도포막을 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 이방성층을 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>
광흡수 이방성층의 형성 방법은, 상기 배향 공정 후에, 광흡수 이방성층을 경화시키는 공정(이하, "경화 공정"이라고도 한다.)을 갖고 있어도 된다.
경화 공정은, 예를 들면, 광흡수 이방성층이 가교성기(중합성기)를 갖고 있는 경우에는, 가열 및/또는 광조사(노광)에 의하여 실시된다. 이 중에서도, 경화 공정은 광조사에 의하여 실시되는 것이 바람직하다.
경화에 이용하는 광원은, 적외선, 가시광 또는 자외선 등, 다양한 광원을 이용하는 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.
본 발명의 광흡수 이방성층의 두께는, 주위로의 글레어 화상에 대하여, 원 화상에 대한 색상 변화를 억제하는 이유에서, 1.5μm 이상인 것이 바람직하고, 4.0μm 이하인 것이 바람직하다.
〔광흡수 이방성층의 패터닝〕
본 발명의 광흡수 이방성층은, 면내에 영역 A와 영역 B를 갖고, 각각의 영역에 있어서 투과율 중심축이 상이한 광흡수 이방성층으로 할 수 있다. 액정의 화소마다 패터닝함으로써 발광 화소를 제어하면, 협(狹)시야의 시야 중심의 전환이 가능해진다.
또, 본 발명의 광흡수 이방성층은, 면내에 영역 C와 영역 D를 갖고, 영역 C와 영역 D에서, 투과율 중심축과 광흡수 이방성층 표면의 법선을 포함하는 평면에 있어서, 투과율 중심축으로부터 법선 방향으로 30° 기울인 투과율이 상이한, 광흡수 이방성층인 것이 가능하다. 이 경우, 영역 C의 투과율 중심축으로부터 법선 방향으로 30° 기울인 투과율이 50% 이하이며, 영역 D의 투과율 중심축으로부터 법선 방향으로 30° 기울인 투과율이 80% 이상인, 광흡수 이방성층인 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 광흡수 이방성층의 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 광흡수 이방성층의 두께를 면내에서 제어하는 방법, 패턴 광흡수 이방성층 중의 이색성 색소 화합물을 편재시키는 방법, 광학적으로 균일한 패턴 광흡수 이방성층을 후가공하는 방법 등을 들 수 있다.
패턴 광흡수 이방성층의 두께를 면내에서 제어하는 방법으로서는, 리소그래피를 이용하는 방법, 임프린트를 이용하는 방법, 및, 요철 구조를 갖는 기재에 패턴 광흡수 이방성층을 형성하는 방법 등을 들 수 있다. 패턴 광흡수 이방성층 중의 이색성 색소 화합물을 편재시키는 방법으로서는, 용제 침지에 의하여 이색성 색소를 추출하는 방법(블리칭)을 들 수 있다. 또한, 광학적으로 균일한 패턴 광흡수 이방성층을 후가공하는 방법으로서는, 레이저 가공 등에 의하여, 평탄한 광흡수 이방성층의 일부를 재단하는 방법을 들 수 있다.
[광학 필름]
본 발명의 광학 필름은, 투명 필름 기재와, 투명 필름 기재 상에 마련되는 상술한 본 발명의 광흡수 이방성층을 갖는다.
이하, 본 발명의 광학 필름을 구성하는 각 부재에 대하여 설명한다.
〔투명 필름 기재〕
투명 필름 기재로서는, 공지의 투명 수지 필름, 투명 수지판, 투명 수지 시트 등을 이용할 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 이용되고 있는 셀룰로스아실레이트 필름이 바람직하며, 셀룰로스트라이아세테이트(트라이아세틸셀룰로스(TAC)라고도 한다.) 필름이 특히 바람직하다.
투명 필름 기재의 두께는, 통상 20μm~100μm이다.
본 발명에 있어서는, 투명 필름 기재가 셀룰로스에스터계 필름이며, 또한, 그 두께가 20~70μm인 것이 특히 바람직하다.
〔광흡수 이방성층〕
본 발명의 광학 필름이 갖는 광흡수 이방성층에 대해서는, 상술한 본 발명의 광흡수 이방성층이기 때문에, 그 설명을 생략한다.
〔배향막〕
본 발명의 광학 필름은, 투명 필름 기재와, 광흡수 이방성층의 사이에, 배향막을 갖고 있는 것이 바람직하다.
배향막으로서는, 폴리바이닐알코올 또는 폴리이미드로 이루어지는 배향막이 바람직하다.
배향막에 대해서는 국제 공개공보 제2001/88574A1호의 43페이지 24행~49페이지 8행의 기재를 참조할 수 있다.
배향막의 두께는, 0.01~10μm인 것이 바람직하고, 0.01~1μm인 것이 보다 바람직하다.
〔배리어층〕
본 발명의 광학 필름은, 투명 필름 기재 및 광흡수 이방성층과 함께, 배리어층을 갖고 있는 것이 바람직하다.
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 광학 필름은, 광흡수 이방성층의 고굴절률에 기인하는 내부 반사의 영향을 억제하는 관점에서, 굴절률 조정층을 갖고 있는 것이 바람직하다.
굴절률 조정층은, 광흡수 이방성층에 접하도록 배치되는 층이며, 파장 550nm에 있어서의 면내 평균 굴절률이 1.55 이상 1.70 이하이다. 이른바 인덱스 매칭을 행하기 위한 굴절률 조정층인 것이 바람직하다.
[시야각 제어 시스템]
본 발명의 시야각 제어 시스템은, 면내 방향으로 흡수축을 갖는 편광자와, 상술한 본 발명의 광흡수 이방성층 또는 본 발명의 광학 필름을 갖는다.
〔편광자〕
본 발명의 시야각 제어 시스템이 갖는 편광자는, 면내에 흡수축을 갖고, 광을 특정 직선 편광으로 변환하는 기능을 갖는 부재이면 특별히 한정되지 않으며, 종래 공지의 편광자를 이용할 수 있다.
편광자로서는, 아이오딘계 편광자, 이색성 염료를 이용한 염료계 편광자, 및 폴리엔계 편광자 등이 이용된다. 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.
또, 기재 상에 폴리바이닐알코올층을 형성한 적층 필름 상태에서 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.
그중에서도, 입수가 용이하고 편광도가 우수한 점에서, 폴리바이닐알코올계 수지(-CH2-CHOH-를 반복 단위로서 포함하는 폴리머. 특히, 폴리바이닐알코올 및 에틸렌-바이닐알코올 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나)를 포함하는 편광자인 것이 바람직하다. 특히, 폴리바이닐알코올 및 에틸렌-바이닐알코올 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나)를 포함하는 편광자가 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 편광자의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 3μm~60μm인 것이 바람직하고, 5μm~20μm인 것이 보다 바람직하며, 5μm~10μm인 것이 더 바람직하다.
본 발명의 시야각 제어 시스템은, 광흡수 이방성층의 투과율 중심을 필름면에 정사영(正射影)한 방향 φ1과, 편광자의 흡수축 φ2가 이루는 각 φ가, 45°~90°인 것이 바람직하고, 80°~90°인 것이 보다 바람직하며, 88°~90°인 것이 더 바람직하다. 상기 각도가 90°에 가까울수록 화상 표시 장치가 보이기 쉬운 방향과 보이기 어려운 방향의 조도 콘트라스트를 부여하는 것이 가능해진다.
본 발명의 시야각 제어 시스템은, 상기 광흡수 이방성층과 상기 편광자를, 후술하는 점착층 또는 접착층을 개재하여 적층해도 되고, 상기 편광자 상에 상기 배향막 및 상기 광흡수 이방성층을 직접 도공하여 적층해도 된다.
〔점착층〕
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 이용되는 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.
점착층의 두께는 통상, 20~500μm이며, 바람직하게는 20~250μm이다. 20μm 미만에서는 필요한 접착력이나 리워크 적성이 얻어지지 않는 경우가 있고, 500μm를 초과하면 화상 표시 장치의 주변 단부(端部)로부터 점착제가 돌출되거나, 배어나오는 경우가 있다.
점착층의 형성에는, 예를 들면, 모재, 도전성 입자, 및 필요에 따라, 열팽창성 입자, 첨가제, 용매 등을 포함하는 코팅액을 보호 부재용 지지체(110) 상에 직접 도포하여 박리 라이너를 개재하여 압착하는 방법, 적당한 박리 라이너(박리지 등) 상에 코팅액을 도포하여 열팽창성 점착층을 형성하고, 이것을 보호 부재용 지지체(110) 상에 압착 전사(이착)하는 방법 등 적절한 방법으로 행할 수 있다.
그 외에, 보호 부재로서는, 예를 들면 일본 공개특허공보 2003-292916호 등에 기재된 열박리성 점착 시트의 구성에, 도전성 입자를 첨가한 구성을 적용할 수 있다.
또, 보호 부재로서는, 닛토 덴코(주)제 "리발파" 등의 시판품 중의 점착층 표면에 도전성 입자를 산포한 것을 이용해도 된다.
〔접착층〕
접착제는, 첩합한 후의 건조나 반응에 의하여 접착성을 발현한다.
폴리바이닐알코올계 접착제(PVA계 접착제)는, 건조에 의하여 접착성이 발현하여, 재료끼리를 접착하는 것이 가능해진다.
반응에 의하여 접착성을 발현하는 경화형 접착제의 구체예로서는, (메트)아크릴레이트계 접착제와 같은 활성 에너지선 경화형 접착제나 양이온 중합 경화형 접착제를 들 수 있다. 또한, (메트)아크릴레이트란, 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트를 의미한다. (메트)아크릴레이트계 접착제에 있어서의 경화성 성분으로서는, 예를 들면, (메트)아크릴로일기를 갖는 화합물, 바이닐기를 갖는 화합물을 들 수 있다. 또, 양이온 중합 경화형 접착제로서는, 에폭시기나 옥세탄일기를 갖는 화합물도 사용할 수 있다. 에폭시기를 갖는 화합물은, 분자 내에 적어도 2개의 에폭시기를 갖는 것이면 특별히 한정되지 않고, 일반적으로 알려져 있는 각종 경화성 에폭시 화합물을 이용할 수 있다. 바람직한 에폭시 화합물로서, 분자 내에 적어도 2개의 에폭시기와 적어도 1개의 방향환을 갖는 화합물(방향족계 에폭시 화합물)이나, 분자 내에 적어도 2개의 에폭시기를 갖고, 그 중 적어도 1개는 지환식환을 구성하는 이웃하는 2개의 탄소 원자와의 사이에서 형성되어 있는 화합물(지환식 에폭시 화합물) 등을 예로서 들 수 있다.
그중에서도, 가열 변형 내성의 관점에서, 자외선 조사로 경화하는 자외선 경화형 접착제가 바람직하게 이용된다.
접착층 및 점착층의 각층(各層)에는 살리실산 에스터계 화합물이나 벤조페놀계 화합물, 벤조트라이아졸계 화합물이나 사이아노아크릴레이트계 화합물, 니켈 착염계 화합물 등의 자외선 흡수제로 처리하는 방식 등의 방식에 의하여 자외선 흡수능을 갖게 한 것 등이어도 된다.
점착층 및 접착층의 부설은, 적절한 방식으로 행할 수 있다. 그 예로서는, 예를 들면 톨루엔이나 아세트산 에틸 등의 적절한 용제의 단독물 또는 혼합물로 이루어지는 용매에 베이스 폴리머 또는 그 조성물을 용해 또는 분산시킨 10~40중량% 정도의 점착제 용액을 조제하고, 그것을 유연(流延) 방식이나 도공 방식 등의 적절한 전개 방식으로 필름 상에 직접 부설하는 방식, 혹은 상기에 준하여 세퍼레이터 상에 점착층을 형성하여 그것을 이착하는 방식 등을 들 수 있다.
점착층 및 접착층은, 상이한 조성 또는 종류 등의 것의 중첩층으로서 필름의 편면 또는 양면에 마련할 수도 있다. 또 양면에 마련하는 경우에, 필름의 표리에 있어서 상이한 조성이나 종류나 두께 등의 점착층으로 할 수도 있다.
〔그 외의 층〕
본 발명의 시야각 제어 시스템은, 시각의 각도 의존성을 제어하기 위하여, 상술한 광흡수 이방성층을, 광학 이방성 필름이나 편광자와 더 조합하여 이용하는 것도 가능하다. 예를 들면, 투명 기재 필름으로서 카보네이트, 사이클로올레핀, 셀룰로스아실레이트, 메타크릴산 메틸, 스타이렌, 무수 말레산기 등을 포함하는 폴리머로 이루어지는 광학 이방성을 갖는 수지 필름을 이용하는 것도 바람직하다.
[화상 표시 장치]
본 발명의 화상 표시 장치는, 표시 소자와, 상술한 본 발명의 시야각 제어 시스템을 갖고, 시야각 제어 시스템이 표시 소자의 적어도 일방의 주면에 배치되어 있는 화상 표시 장치이다.
또, 본 발명의 화상 표시 장치는, 시야각 제어 시스템이 갖는 광흡수 이방성층이, 시야각 제어 시스템이 갖는 편광자보다 시인 측에 배치되어 있는 화상 표시 장치, 즉, 시인 측으로부터, 광흡수 이방성층, 편광자 및 표시 소자를 이 순서로 갖는 화상 표시 장치인 것이 바람직하다.
본 발명의 화상 표시 장치에 이용되는 표시 소자는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 액정 셀, 유기 일렉트로 루미네선스(이하, "EL"이라고 약기한다.) 표시 패널, 및, 플라즈마 디스플레이 패널 등을 들 수 있다.
이들 중, 액정 셀 또는 유기 EL 표시 패널인 것이 바람직하다. 즉, 본 발명의 표시 장치로서는, 표시 소자로서 액정 셀을 이용한 액정 표시 장치, 표시 소자로서 유기 EL 표시 패널을 이용한 유기 EL 표시 장치인 것이 바람직하다.
화상 표시 장치 중에는, 박형(薄型)이며, 곡면으로 성형하는 것이 가능한 것이 있다. 본 발명에서 이용하는 광학 이방성 흡수막은, 얇고, 절곡이 용이하기 때문에, 표시면이 곡면인 화상 표시 장치에 대해서도 적합하게 적용할 수 있다.
또, 화상 표시 장치 중에는, 화소 밀도가 250ppi를 초과하고, 고정세(高精細) 표시가 가능한 것도 있다. 본 발명에서 이용하는 광학 이방성 흡수막은, 이와 같은 고정세한 화상 표시 장치에 대해서도, 무아레를 발생시키지 않고, 적합하게 적용할 수 있다.
〔액정 표시 장치〕
본 발명의 표시 장치의 일례인 액정 표시 장치로서는, 상술한 편광자를 갖는 광학 필름과, 액정 셀을 갖는 양태를 바람직하게 들 수 있다.
구체적인 구성으로서는, 본 발명의 광학 필름을 프런트 측 편광판 혹은 리어 측 편광판에 배치하는 구성이 있다. 이들 구성에 있어서는, 상하 방향 혹은 좌우 방향이 차광되는 시야각 제어가 가능해진다.
또, 프런트 측 편광판 및 리어 측 편광판의 양 편광판 상에 본 발명의 광학 필름을 배치해도 된다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 전방위가 차광되고, 정면 방향만 광이 투과하는 시야각 제어가 가능해진다.
또한, 본 발명의 광학 필름을, 위상차층을 개재하여 복수 매 적층해도 된다. 위상차값 및 광축 방향을 제어함으로써, 투과 성능 및 차광 성능을 제어할 수 있다. 예를 들면, 편광자, 광학 필름, λ/2 파장판(축 각도는 편광자의 배향 방향에 대하여 45° 어긋난 각도), 광학 필름과 같이 배치함으로써, 전방위가 차광되고, 정면 방향만 광이 투과하는 시야각 제어가 가능해진다. 위상차층으로서는, 정(正)의 A 플레이트, 부(負)의 A 플레이트, 정의 C 플레이트, 부의 C 플레이트, B 플레이트, O 플레이트 등을 이용할 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.
이하에, 액정 표시 장치를 구성하는 액정 셀에 대하여 상세하게 설명한다.
<액정 셀>
액정 표시 장치에 이용되는 액정 셀은, VA(Vertical Alignment) 모드, OCB(Optically Compensated Bend) 모드, IPS(In-Plane-Switching) 모드, 또는 TN(Twisted Nematic) 모드인 것이 바람직하지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
TN 모드의 액정 셀에서는, 전압 무인가 시에 봉상 액정성 분자가 실질적으로 수평 배향되고, 추가로 60~120°로 비틀림 배향되어 있다. TN 모드의 액정 셀은, 컬러 TFT 액정 표시 장치로서 가장 많이 이용되고 있으며, 다수의 문헌에 기재가 있다.
VA 모드의 액정 셀에서는, 전압 무인가 시에 봉상 액정성 분자가 실질적으로 수직으로 배향되어 있다. VA 모드의 액정 셀에는, (1) 봉상 액정성 분자를 전압 무인가 시에 실질적으로 수직으로 배향시키고, 전압 인가 시에 실질적으로 수평으로 배향시키는 협의의 VA 모드의 액정 셀(일본 공개특허공보 평2-176625호 기재)에 더하여, (2) 시야각 확대를 위하여, VA 모드를 멀티 도메인화한(MVA 모드의) 액정 셀(SID97, Digest of tech. Papers(예고집) 28(1997) 845 기재), (3) 봉상 액정성 분자를 전압 무인가 시에 실질적으로 수직 배향시키며, 전압 인가 시에 비틀림 멀티 도메인 배향시키는 모드(n-ASM 모드)의 액정 셀(일본 액정 토론회의 예고집 58~59(1998) 기재) 및 (4) SURVIVAL 모드의 액정 셀(LCD 인터내셔널 98에서 발표)이 포함된다. 또, PVA(Patterned Vertical Alignment)형, 광배향형(Optical Alignment), 및 PSA(Polymer-Sustained Alignment) 중 어느 것이어도 된다. 이들 모드의 상세에 대해서는, 일본 공개특허공보 2006-215326호, 및 일본 공표특허공보 2008-538819호에 상세한 기재가 있다.
IPS 모드의 액정 셀은, 액정성 화합물이 기판에 대하여 실질적으로 평행하게 배향되어 있으며, 기판면에 평행한 전계가 인가됨으로써 액정 분자가 평면적으로 응답한다. 즉 전계 무인가 상태에서, 액정성 화합물이 면내에 배향되어 있다. IPS 모드는 전계 무인가 상태에서 흑색 표시가 되고, 상하 한 쌍의 편광판의 흡수축은 직교하고 있다. 광학 보상 시트를 이용하여, 경사 방향에서의 흑색 표시 시의 누출광을 저감시켜, 시야각을 개량하는 방법이, 일본 공개특허공보 평10-54982호, 일본 공개특허공보 평11-202323호, 일본 공개특허공보 평9-292522호, 일본 공개특허공보 평11-133408호, 일본 공개특허공보 평11-305217호, 일본 공개특허공보 평10-307291호 등에 개시되어 있다.
〔유기 EL 표시 장치〕
본 발명의 표시 장치의 일례인 유기 EL 표시 장치로서는, 예를 들면, 시인 측으로부터, 상술한 편광자를 갖는 광학 필름과, λ/4판과, 유기 EL 표시 패널을 이 순서로 갖는 양태를 적합하게 들 수 있다.
또, 상술한 액정 표시 장치와 동일하게, 본 발명의 광학 필름을, 위상차층을 개재하여 복수 매 적층하여, 유기 EL 표시 패널 상에 배치해도 된다. 위상차값 및 광축 방향을 제어함으로써, 투과 성능 및 차광 성능을 제어할 수 있다.
또, 유기 EL 표시 패널은, 전극 간(음극 및 양극 간)에 유기 발광층(유기 일렉트로 루미네선스층)을 협지하여 이루어지는 유기 EL 소자를 이용하여 구성된 표시 패널이다. 유기 EL 표시 패널의 구성은 특별히 제한되지 않으며, 공지의 구성이 채용된다.
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]
<배향막 1의 형성>
투명 필름 기재인 셀룰로스아실레이트 필름 1(두께 40μm의 TAC 기재; TG40 후지필름사제)의 표면을 알칼리액으로 비누화하고, 그 위에 와이어 바로 하기의 배향막 형성용 도포액 1을 도포했다.
도막이 형성된 셀룰로스아실레이트 필름 1을 60℃의 온풍으로 60초간, 또한 100℃의 온풍으로 120초간 건조하고, 배향막 1을 형성하여, 배향막 부착 TAC 필름을 얻었다.
배향막 1의 두께는, 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 14]
<광흡수 이방성층의 제작>
제작한 배향막 부착 TAC 필름의 배향막 상에, 하기의 광흡수 이방성층 형성용 조성물 P1을 와이어 바로 도포하여, 도포층 P1을 형성했다.
이어서, 도포층 P1을 120℃에서 30초간 가열하고, 도포층 P1을 100℃가 될 때까지 냉각했다.
그 후, LED등(중심 파장 365nm)을 이용하여 조도 200mW/cm2의 조사 조건에서 10초간 조사함으로써, 배향막 1 상에 광흡수 이방성층 P1을 제작했다.
광흡수 이방성층 P1의 두께는, 3.0μm였다.
------------------------------------------------
(광흡수 이방성층 형성용 조성물 P1)
------------------------------------------------
·하기 액정성 화합물 L1 90질량부
·하기 액정성 화합물 L2 10질량부
·하기 이색성 물질 Y1 3질량부
·하기 이색성 물질 O1 2질량부
·하기 이색성 물질 C1 4질량부
·중합 개시제 I1
IRGACUREOXE-02(BASF사제) 3질량부
·하기 계면개량제 F1 0.1질량부
·하기 수직 배향제 F2 1질량부
·사이클로펜탄온(CPO) 500질량부
·테트라하이드로퓨란(THF) 500질량부
------------------------------------------------
<배리어층 1의 형성>
제작한 광흡수 이방성층 P1 위에, 하기의 배리어층 형성용 도포액을 와이어 바로 도포하고, 도막을 형성하여, 80℃에서 5분간 건조했다.
이어서, 건조 후의 도막에 대하여, 산소 농도 100ppm, 온도 60℃ 환경에서, LED등(중심 파장 365nm)을 이용하여 조도 150mW/cm2의 조사 조건에서 2초간 조사함으로써, 광흡수 이방성층 P1 위에, 배리어층 1을 형성했다.
배리어층 1의 두께는, 1.0μm였다.
이상에 의하여, 투명 필름 기재, 배향막, 광흡수 이방성층 및 배리어층을 갖는 광학 필름 P1을 얻었다.
------------------------------------------------
(배리어층 형성용 도포액)
------------------------------------------------
·하기의 변성 폴리바이닐알코올 3.80질량부
·개시제 Irg2959 0.20질량부
·물 70질량부
·메탄올 30질량부
------------------------------------------------
<적층체 A1의 제작>
국제 공개공보 제2015/166991호에 기재된 편면 보호막 부착 편광판 02와 동일한 방법으로, 편광자의 두께가 8μm이고, 편광자의 편면이 노출된 편광판 1을 제작했다.
상기 편광판 1의 편광자가 노출된 면과, 상기 제작한 광학 필름 P1의 표면을 코로나 처리하고, 편광자와 광학 필름 P1의 배리어층 1을 하기의 PVA 접착제 1을 이용하여 첩합하여, 적층체 A1을 제작했다.
(PVA 접착제 1의 조제)
아세토아세틸기를 함유하는 폴리바이닐알코올계 수지(평균 중합도: 1200, 비누화도: 98.5몰%, 아세토아세틸화도: 5몰%) 100부에 대하여, 메틸올멜라민 20부를, 30℃의 온도 조건하에, 순수에 용해하여, 고형분 농도 3.7%로 조정한 수용액을 조제했다.
<글레어 방지 시스템 장착 화상 표시 장치 B1의 제작>
유기 EL 패널(유기 EL 표시 소자) 탑재의 SAMSUNG사제 GALAXY S4를 분해하여, 유기 EL 표시 장치로부터, 원편광판 부착 터치 패널을 박리하고, 추가로 터치 패널로부터 원편광판을 박리하여, 유기 EL 표시 소자, 터치 패널 및 원편광판을 각각 단리하며, 단리한 원편광판을 유기 EL 표시 소자와 다시 첩합했다. 추가로 재첩합한 원편광판 위에 적층체 A1을, 하기의 점착제 시트를 사용하여 적층했다. 이때, 원편광판 중의 편광자와 적층체 A1의 편광자의 투과축이 평행해지도록 적층했다. 이상에 의하여 글레어 방지 시스템 장착 화상 표시 장치 B1을 제작했다.
(점착제 시트 1의 작성)
이하의 수순에 따라, 아크릴레이트계 폴리머를 조제했다. 냉각관, 질소 도입관, 온도계 및 교반 장치를 구비한 반응 용기에, 아크릴산 뷰틸 95질량부, 아크릴산 5질량부를 용액 중합법에 의하여 중합시켜, 평균 분자량 200만, 분자량 분포(Mw/Mn) 3.0의 아크릴레이트계 중합체 A1을 얻었다.
다음으로 얻어진 아크릴레이트계 폴리머 A1(100질량부)에 더하여, 코로네이트 L(톨릴렌다이아이소사이아네이트의 트라이메틸올프로페인 부가물의 75질량% 아세트산 에틸 용액, 1분자 중의 아이소사이아네이트기수: 3개, 닛폰 폴리유레테인 고교 주식회사제)(1.0질량부), 및, 실레인 커플링제 KBM-403(신에쓰 가가쿠 고교사제)(0.2질량부)을 혼합하고, 마지막으로 전고형분 농도가 10질량%가 되도록 아세트산 에틸을 첨가하여, 점착제 형성용 조성물을 조제했다. 이 조성물을, 실리콘계 박리제로 표면 처리한 세퍼레이트 필름에 다이 코터를 이용하여 도포하고 90℃의 환경하에서 1분간 건조시켜, 아크릴레이트계 점착제 시트를 얻었다. 얻어진 아크릴레이트계 점착제 시트의 두께는 25μm이고, 저장 탄성률은 0.1MPa였다.
[평가]
(1) 투과율 중심축 각도 θ
제작한 광학 필름 P1을 이용하여, 상술한 방법으로 투과율 중심축 각도 θ를 측정한 결과, 0°였다. 또한, 광학 필름 P1이 갖는 광흡수 이방성층 P1 이외의 층구성은, 모두 흡수 이방성이 없기 때문에, 상기에서 산출한 투과율 중심축 각도 θ는, 광학 필름 P1이 갖는 광흡수 이방성층 P1의 값으로 대체할 수 있다.
(2) 콘트라스트
제작한 광흡수 이방성층 P1을 이용하여, AxoScan OPMF-1(옵토 사이언스사제)을 이용하여, 파장 550nm에 있어서의 광학 필름의 뮬러 매트릭스를 극각 -60도~60도까지 10도마다 계측했다. 표면 반사의 영향을 제거한 후, 정면의 투과율 (Tm0)과 30°의 투과율 (Tm30)으로 산출하고, 하기 식으로 콘트라스트(CR)를 평가했다.
CR=Tm0/Tm30
A: Cr이 1.7 이상
B: Cr이 1.4 이상 1.7 미만
C: Cr이 1.1 이상 1.4 미만
D: Cr이 1.1 미만
(3) 색상 변화
제작한 글레어 방지 시스템 부착 화상 표시 장치 B1은, 윈도 글라스에 대한 글레어상을 평가하기 위하여, 전체면에 백색의 화상(R256, G256, B256)을 표시시켰다.
이어서, 윈도 글라스 대신에, 글레어 화상 평가 장치 전방에 아크릴판을 설치하고, 표면에 비친 화상의 색상을 관능 평가에 의하여 색조(붉은빛, 초록빛, 파란빛)를 평가했다. 이때, 글레어상을 관찰하는 방향은, 화상 표시 장치의 중심으로부터 아크릴판의 정면 방향으로 뻗은 직선에 대하여 약 30°의 각도를 맞춘 경사 방향으로, 관찰하고, 이하의 기준으로 평가했다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
A: 반사상의 색상 변화가 작고, 반사상이 신경 쓰이지 않는다
B: 반사상의 색상 변화가 확인되지만, 반사상이 신경 쓰이지 않고, 허용 레벨이다.
C: 반사상의 색상 변화가 확인되고, 반사상이 약간 신경 쓰인다.
D: 반사상의 색상 변화가 명확하게 확인되고, 반사상이 신경 쓰인다.
[실시예 2~8 및 비교예 1~3]
광흡수 이방성층 형성용 조성물 P1의 조성을 하기 표 1에 나타내는 조성으로 변경하고, 하기 표 1에 나타내는 도포 조건(중합 온도)으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 실시예 2~8 및 비교예 1~3의 광흡수 이방성층, 광학 필름, 적층체, 및, 글레어 방지 시스템 장착 화상 표시 장치를 제작하여, 실시예 1과 동일한 평가를 행했다.
또한, 실시예 2~8 및 비교예 1~3에서 제작한 광흡수 이방성층의 투과율 중심축 각도 θ는, 모두 0°였다.
또, 하기 표 1 중, 도포 조건의 항목에, 중합 온도에 있어서의 액정성 화합물의 액정상의 상태를 나타내지만, 비교예 2에서 이용한 액정성 화합물 L6은, 광학 현미경에 의한 관찰로, 액정상으로서는 네마틱상만을 나타내는 것을 확인했다.
[표 1]
상기 표 1 중에 있어서 기호로 나타낸 성분을 이하에 나타낸다.
액정성 화합물 L1
[화학식 15]
액정성 화합물 L2
[화학식 16]
액정성 화합물 L3
[화학식 17]
액정성 화합물 L4
[화학식 18]
액정성 화합물 L5
[화학식 19]
액정성 화합물 L6
[화학식 20]
이색성 물질 Y1
[화학식 21]
이색성 물질 Y2
[화학식 22]
이색성 물질 O1
[화학식 23]
이색성 물질 O2
[화학식 24]
이색성 물질 C1
[화학식 25]
이색성 물질 C2
[화학식 26]
계면개량제 F1
[화학식 27]
배향제 F2
[화학식 28]
배향제 F3
[화학식 29]
배향제 F4
[화학식 30]
배향제 F5
[화학식 31]
표 1에 나타내는 결과로부터, 이색성 물질의 함유량이, 액정 조성물의 전고형분 질량에 대하여 5.0질량% 미만이면, 콘트라스트가 낮고, 또, 글레어 화상이 원 화상에 대하여 색조 변화가 커지는 것을 알 수 있었다(비교예 1).
또, 스멕틱상의 액정 상태를 나타내지 않는 액정성 화합물을 이용한 경우에는, 콘트라스트가 낮아지는 것을 알 수 있었다(비교예 2).
또한, 배향제를 배합하지 않는 경우에는, 콘트라스트가 낮고, 또, 글레어 화상이 원 화상에 대하여 색조 변화가 커지는 것을 알 수 있었다(비교예 3).
이에 대하여, 스멕틱상의 액정 상태를 나타내는 액정성 화합물을 이용하고, 이색성 물질의 함유량이 액정 조성물의 전고형분 질량에 대하여 5.0질량% 이상이며, 배향제를 함유하는 액정 조성물을 이용하면, 콘트라스트가 높아지고, 또, 글레어 화상이 원 화상에 대하여 색조 변화가 작아지는 것을 알 수 있었다(실시예 1∼8).
특히, 실시예 1과 실시예 2의 대비로부터, 고차의 스멕틱상을 나타내는 액정성 화합물을 이용하면, 콘트라스트가 보다 높아지는 것을 알 수 있었다.
또, 실시예 2와 실시예 3의 대비, 및, 실시예 4와 실시예 5의 대비로부터, 이색성 물질의 함유량이 액정 조성물의 전고형분 질량에 대하여 10.0질량% 이상이면, 글레어 화상이 원 화상에 대하여 색조 변화가 보다 작아지는 것을 알 수 있었다.
또, 실시예 5와 실시예 6의 대비로부터, 배향제가, 상기 식 (B1) 또는 (B2)로 나타나는 화합물이면, 콘트라스트가 보다 높아지는 것을 알 수 있었다.
또, 실시예 2와 실시예 7의 대비로부터, 2종 이상의 이색성 물질을 병용하면, 콘트라스트가 보다 높아지고, 글레어 화상이 원 화상에 대하여 색조 변화가 보다 작아지는 것을 알 수 있었다.

Claims (15)

  1. 액정성 화합물, 이색성 물질, 및, 배향제를 함유하는 액정 조성물로 형성되는 광흡수 이방성층으로서,
    상기 액정성 화합물이, 스멕틱상의 액정 상태를 나타내는 액정성 화합물이고,
    상기 이색성 물질의 함유량이, 상기 액정 조성물의 전고형분 질량에 대하여 5.0질량% 이상이며,
    상기 광흡수 이방성층의 투과율 중심축과, 상기 광흡수 이방성층 표면의 법선 방향이 이루는 각도 θ가 0° 이상 45° 이하인, 광흡수 이방성층.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 이색성 물질의 함유량이, 상기 액정 조성물의 전고형분 질량에 대하여 8.0질량% 이상인, 광흡수 이방성층.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 이색성 물질의 함유량이, 상기 액정 조성물의 전고형분 질량에 대하여 10.0질량% 이상인, 광흡수 이방성층.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 이색성 물질의 함유량이, 상기 배향제 1질량부에 대하여 2~100질량부인, 광흡수 이방성층.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 이색성 물질이, 파장 370~550nm의 범위에 극대 흡수 파장을 갖는 적어도 1종의 이색성 물질과, 파장 500~700nm의 범위에 극대 흡수 파장을 갖는 적어도 1종의 이색성 물질을 포함하는, 광흡수 이방성층.
  6. 청구항 1에 있어서,
    두께가 1.5μm 이상인, 광흡수 이방성층.
  7. 청구항 1에 있어서,
    두께가 4.0μm 이하인, 광흡수 이방성층.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 액정성 화합물이, 스멕틱 B상, E상, F상, G상, H상, I상, J상, K상 및 L상 중 어느 하나의 액정 상태를 나타내는 액정성 화합물인, 광흡수 이방성층.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 배향제가, 하기 식 (B1) 또는 (B2)로 나타나는 화합물인, 광흡수 이방성층.
    [화학식 1]

    여기에서, 상기 식 (B1) 및 (B2) 중,
    환 A는, 함질소 복소환으로 이루어지는 제4급 암모늄 이온을 나타낸다.
    X는, 음이온을 나타낸다.
    L1은, 2가의 연결기를 나타낸다.
    L2는, 단결합, 또는, 2가의 연결기를 나타낸다.
    Y1은, 5원환 또는 6원환을 부분 구조로서 갖는 2가의 연결기를 나타낸다.
    Z는, 탄소수 2~20의 알킬렌기를 부분 구조로서 갖는 2가의 연결기를 나타낸다.
    P1 및 P2는, 각각 독립적으로, 중합성 에틸렌성 불포화 결합을 갖는 1가의 치환기를 나타낸다.
    R1 및 R2는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환기를 갖고 있어도 되는 지방족 탄화 수소기, 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴기, 또는, 치환기를 갖고 있어도 되는 헤테로환기를 나타낸다.
    R3은, 치환기를 나타낸다.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 배향제가, 비이온성 실레인 화합물 및 이온성 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물인, 광흡수 이방성층.
  11. 투명 필름 기재와, 상기 투명 필름 기재 상에 마련되는 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 기재된 광흡수 이방성층을 갖는, 광학 필름.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 투명 필름 기재와, 상기 광흡수 이방성층의 사이에, 배향막을 갖는, 광학 필름.
  13. 면내 방향으로 흡수축을 갖는 편광자와, 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 기재된 광흡수 이방성층을 갖는, 시야각 제어 시스템.
  14. 표시 소자와, 청구항 13에 기재된 시야각 제어 시스템을 갖고,
    상기 시야각 제어 시스템이, 상기 표시 소자의 적어도 일방의 주면에 배치되어 있는, 화상 표시 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 시야각 제어 시스템이 갖는 광흡수 이방성층이, 상기 시야각 제어 시스템이 갖는 편광자보다 시인 측에 배치되어 있는, 화상 표시 장치.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2418518A (en) * 2004-09-24 2006-03-29 Sharp Kk A Display
JP4902516B2 (ja) * 2007-12-17 2012-03-21 日東電工株式会社 視角制御システムならびに画像表示装置
JP6728581B2 (ja) * 2014-06-25 2020-07-22 住友化学株式会社 光吸収異方性膜、３次元光吸収異方性膜及びその製造方法
WO2017195833A1 (ja) * 2016-05-12 2017-11-16 富士フイルム株式会社 着色組成物、２色性色素化合物、光吸収異方性膜、積層体および画像表示装置
WO2018079854A1 (ja) * 2016-10-31 2018-05-03 富士フイルム株式会社 光学フィルムおよび液晶表示装置
JP7368103B2 (ja) * 2019-04-26 2023-10-24 住友化学株式会社 積層体および垂直配向液晶硬化膜形成用組成物
CN114424098B (zh) * 2019-09-20 2023-09-05 富士胶片株式会社 滤光器、光学装置及头戴式显示器

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS492516B1 (ko) 1969-01-13 1974-01-21

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