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KR102369128B1 - 광학 이방성층 및 그 제조 방법, 광학 이방성 적층체 및 그 제조 방법, 광학 이방성 전사체, 편광판, 그리고 화상 표시 장치 - Google Patents

광학 이방성층 및 그 제조 방법, 광학 이방성 적층체 및 그 제조 방법, 광학 이방성 전사체, 편광판, 그리고 화상 표시 장치 Download PDF

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KR102369128B1
KR102369128B1 KR1020187027290A KR20187027290A KR102369128B1 KR 102369128 B1 KR102369128 B1 KR 102369128B1 KR 1020187027290 A KR1020187027290 A KR 1020187027290A KR 20187027290 A KR20187027290 A KR 20187027290A KR 102369128 B1 KR102369128 B1 KR 102369128B1
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carbon atoms
retardation
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마나부 이토
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니폰 제온 가부시키가이샤
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Abstract

중합체와 메소겐 골격을 갖는 화합물을 포함하는 광학 이방성층으로서, 상기 중합체는, 상기 중합체의 용액을 사용한 도공법에 의해 상기 중합체의 막을 형성한 경우에, 상기 막의 면내 방향으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률 nx(P), 상기 막의 상기 면내 방향으로서 상기 nx(P)의 방향과 수직한 방향의 굴절률 ny(P), 및 상기 막의 두께 방향의 굴절률 nz(P)가, nz(P) > nx(P) ≥ ny(P)를 만족하는 것이고, 상기 메소겐 골격을 갖는 화합물은, 소정의 경우에, 역파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타내는 것이다.

Description

광학 이방성층 및 그 제조 방법, 광학 이방성 적층체 및 그 제조 방법, 광학 이방성 전사체, 편광판, 그리고 화상 표시 장치
본 발명은, 광학 이방성층 및 그 제조 방법; 상기의 광학 이방성층을 구비한 광학 이방성 적층체 및 그 제조 방법; 그리고, 상기의 광학 이방성층을 구비한 광학 이방성 전사체, 편광판 및 화상 표시 장치;에 관한 것이다.
액정 표시 장치, 유기 일렉트로루미네센스 표시 장치 등의 화상 표시 장치에는, 여러 가지 광학 필름이 설치된다. 이하, 「유기 일렉트로루미네센스」를, 임의로 「유기 EL」이라고 하는 경우가 있다. 이러한 광학 필름에 관련된 기술에 대하여, 특허문헌 1~10에 나타내는 바와 같이, 종래부터 검토가 이루어지고 있다.
일본 공개특허공보 2015-14712호 일본 공개특허공보 2015-57646호 일본 공표특허공보 2014-513323호 일본 공표특허공보 2014-520192호 일본 공표특허공보 2014-520288호 일본 공개특허공보 2010-20269호 일본 공개특허공보 2010-195858호 일본 공개특허공보 2010-235878호 일본 공개특허공보 2010-254949호 일본 공개특허공보 2008-268336호
화상 표시 장치의 표시면에는, 원편광판이 설치되는 경우가 있다. 여기서, 용어 「원편광판」에는, 협의의 원편광판뿐만 아니라, 타원편광판도 포함한다. 상기의 원편광판으로는, 통상, 직선 편광자와, 광학 이방성층을 구비하는 광학 필름이 사용된다. 화상 표시 장치의 표시면에 원편광판을 설치함으로써, 표시면을 정면 방향에서 본 경우에, 외광의 반사를 억제하거나, 화상을 표시하는 광이 편광 선글라스를 투과할 수 있게 하거나 할 수 있으므로, 화상의 시인성을 높이는 것이 가능하다.
그러나, 종래의 일반적인 원편광판을 화상 표시 장치의 표시면에 설치해도, 표시면을 경사 방향에서 본 경우에는, 외광의 반사의 억제가 어렵고, 또한, 화상을 표시하는 광에 편광 선글라스를 투과시키는 것이 어려웠다.
이에, 원편광판에, 포지티브 C 필름을 설치하는 것을 생각할 수 있다. 포지티브 C 필름이란, 굴절률 nx, ny 및 nz가, nz > nx ≥ ny를 만족하는 필름이다. 포지티브 C 필름을 원편광판에 설치함으로써, 표시면을 경사 방향에서 본 경우에, 외광의 반사를 억제하거나, 화상을 표시하는 광에 편광 선글라스를 투과시키거나 할 수 있다.
또한, 상기의 포지티브 C 필름으로는, 두께 방향의 리타데이션 Rth가 역파장 분산성을 나타내는 필름이 바람직하다. 여기서, 두께 방향의 리타데이션 Rth가 역파장 분산성을 나타낸다는 것은, 파장 450 nm 및 550 nm에 있어서의 두께 방향의 리타데이션 Rth(450) 및 Rth(550)가, Rth(450)/Rth(550) < 1.00을 만족하는 것을 말한다. 이와 같이 두께 방향의 리타데이션 Rth가 역파장 분산성을 나타내는 포지티브 C 필름을 원편광판에 설치함으로써, 표시면을 경사 방향에서 본 경우에, 넓은 파장 범위에 있어서, 외광의 반사를 억제하거나, 화상을 표시하는 광에 편광 선글라스를 투과시키거나 할 수 있다. 그 때문에, 표시면에 표시되는 화상의 시인성을, 특히 효과적으로 향상시킬 수 있다.
그런데, 종래의 기술에서는, 두께 방향의 리타데이션 Rth가 역파장 분산성을 나타내는 포지티브 C 필름을 제조하는 것은, 용이하지는 않았다. 예를 들어, 특허문헌 1 및 2에 기재된 바와 같이, 액정 화합물을 사용한 제조 방법을 생각할 수 있다. 그런데, 특허문헌 1 및 2에 기재된 바와 같이 배향막을 사용하는 방법에서는, 배향막과 액정 화합물의 상성을 조정하는 것이 요구되므로, 그 조정이 번잡하다. 또한, 배향막을 기재 상에 도공하는 공정이 늘어나기 때문에, 배향막의 사용은, 비용의 상승을 초래할 가능성이 있다.
본 발명은, 상기의 과제를 감안하여 창안된 것으로, 배향막을 사용하지 않고 제조 가능한, 두께 방향의 리타데이션 Rth가 역파장 분산성을 나타내는 포지티브 C 플레이트로서 사용할 수 있는 광학 이방성층 및 그 제조 방법; 상기의 광학 이방성층을 구비한 광학 이방성 적층체 및 그 제조 방법; 그리고, 상기의 광학 이방성층을 구비한 광학 이방성 전사체, 편광판 및 화상 표시 장치;를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 하기와 같다.
〔1〕 중합체와, 배향 상태가 고정되어 있어도 되는 메소겐 골격을 갖는 화합물을 포함하는 광학 이방성층으로서,
상기 중합체는, 상기 중합체의 용액을 사용한 도공법에 의해 상기 중합체의 막을 형성한 경우에, 상기 막의 면내 방향으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률 nx(P), 상기 막의 상기 면내 방향으로서 상기 nx(P)의 방향과 수직한 방향의 굴절률 ny(P), 및 상기 막의 두께 방향의 굴절률 nz(P)가, nz(P) > nx(P) ≥ ny(P)를 만족하는 것이고,
상기 메소겐 골격을 갖는 화합물이; 액정성을 나타내고, 또한, 호모지니어스 배향된 경우에 역파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타내는 제1 화합물; 그리고, 단독으로는 액정성을 나타내지 않는 제2 화합물;로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종류의 화합물이고,
상기 제2 화합물이, 호모지니어스 배향된 경우에 순파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타내는 평가용 액정 화합물에 상기 제2 화합물을, 상기 평가용 액정 화합물 및 상기 제2 화합물의 합계 100 중량부에 대하여 30 중량부~70 중량부의 적어도 어느 하나의 비율로 혼합한 혼합물이, 액정성을 나타내고, 또한, 상기 혼합물이 호모지니어스 배향된 경우에 상기 제2 화합물이 역파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타내는 것이고,
상기 광학 이방성층의 면내 방향으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률 nx(A), 상기 광학 이방성층의 상기 면내 방향으로서 상기 nx(A)의 방향과 수직한 방향의 굴절률 ny(A), 및 상기 광학 이방성층의 두께 방향의 굴절률 nz(A)가, nz(A) > nx(A) ≥ ny(A)를 만족하고,
파장 450 nm에 있어서의 상기 광학 이방성층의 두께 방향의 리타데이션 Rth(A450), 파장 550 nm에 있어서의 상기 광학 이방성층의 두께 방향의 리타데이션 Rth(A550), 및 파장 650 nm에 있어서의 상기 광학 이방성층의 두께 방향의 리타데이션 Rth(A650)가, 하기 식 (1) 및 (2):
0.50 < Rth(A450)/Rth(A550) < 1.00 (1)
1.00 ≤ Rth(A650)/Rth(A550) < 1.25 (2)
를 만족하는, 광학 이방성층.
〔2〕 상기 메소겐 골격을 갖는 화합물이, 상기 메소겐 골격을 갖는 화합물의 분자 중에, 주쇄 메소겐 골격과, 상기 주쇄 메소겐 골격에 결합한 측쇄 메소겐 골격을 포함하는, 〔1〕 기재의 광학 이방성층.
〔3〕 상기 메소겐 골격을 갖는 화합물이, 하기 식 (I)로 나타내어지는, 〔1〕 또는 〔2〕 기재의 광학 이방성층.
[화학식 1]
Figure 112018093739745-pct00001
(상기 식 (I)에 있어서,
Y1~Y8은, 각각 독립적으로, 화학적인 단결합, -O-, -S-, -O-C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-O-, -NR1-C(=O)-, -C(=O)-NR1-, -O-C(=O)-NR1-, -NR1-C(=O)-O-, -NR1-C(=O)-NR1-, -O-NR1-, 또는 -NR1-O-를 나타낸다. 여기서, R1은, 수소 원자 또는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타낸다.
G1 및 G2는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는, 탄소수 1~20의 2가의 지방족기를 나타낸다. 또한, 상기 지방족기에는, 1개의 지방족기당 1 이상의 -O-, -S-, -O-C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-O-, -NR2-C(=O)-, -C(=O)-NR2-, -NR2-, 또는 -C(=O)-가 개재되어 있어도 된다. 단, -O- 또는 -S-가 각각 2 이상 인접하여 개재되는 경우를 제외한다. 여기서, R2는, 수소 원자 또는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타낸다.
Z1 및 Z2는, 각각 독립적으로, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2~10의 알케닐기를 나타낸다.
Ax는, 방향족 탄화수소고리 및 방향족 복소고리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 방향고리를 갖는, 탄소수 2~30의 유기기를 나타낸다.
Ay는, 수소 원자, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~12의 시클로알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알키닐기, -C(=O)-R3, -SO2-R4, -C(=S)NH-R9, 또는 방향족 탄화수소고리 및 방향족 복소고리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 방향고리를 갖는, 탄소수 2~30의 유기기를 나타낸다. 여기서, R3은, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~12의 시클로알킬기, 또는 탄소수 5~12의 방향족 탄화수소고리기를 나타낸다. R4는, 탄소수 1~20의 알킬기, 탄소수 2~20의 알케닐기, 페닐기, 또는 4-메틸페닐기를 나타낸다. R9는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~12의 시클로알킬기, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 5~20의 방향족기를 나타낸다. 상기 Ax 및 Ay가 갖는 방향고리는, 치환기를 갖고 있어도 된다. 또한, 상기 Ax와 Ay는, 하나가 되어, 고리를 형성하고 있어도 된다.
A1은, 치환기를 갖고 있어도 되는 3가의 방향족기를 나타낸다.
A2 및 A3은, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~30의 2가의 지환식 탄화수소기를 나타낸다.
A4 및 A5는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는, 탄소수 6~30의 2가의 방향족기를 나타낸다.
Q1은, 수소 원자, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타낸다.
m은, 각각 독립적으로, 0 또는 1을 나타낸다.)
〔4〕 상기 메소겐 골격을 갖는 화합물이, 상기 메소겐 골격을 갖는 화합물의 분자 중에, 벤조티아졸고리, 그리고, 시클로헥실고리 및 페닐고리의 조합으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 함유하는, 〔1〕~〔3〕 중 어느 한 항에 기재된 광학 이방성층.
〔5〕 상기 중합체가, 폴리비닐카르바졸, 폴리푸마르산에스테르 및 셀룰로오스 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종류의 중합체인, 〔1〕~〔4〕 중 어느 한 항에 기재된 광학 이방성층.
〔6〕 상기 광학 이방성층의 전체 고형분에 있어서의 상기 메소겐 골격을 갖는 화합물의 비율이, 20 중량%~60 중량%인, 〔1〕~〔5〕 중 어느 한 항에 기재된 광학 이방성층.
〔7〕 파장 590 nm에 있어서의 상기 광학 이방성층의 면내 리타데이션 Re(A590), 및 파장 590 nm에 있어서의 상기 광학 이방성층의 두께 방향의 리타데이션 Rth(A590)가, 하기 식 (3) 및 (4):
Re(A590) ≤ 10 nm (3)
-200 nm ≤ Rth(A590) ≤ -10 nm (4)
를 만족하는, 〔1〕~〔6〕 중 어느 한 항에 기재된 광학 이방성층.
〔8〕 기재와, 〔1〕~〔7〕 중 어느 한 항에 기재된 광학 이방성층을 구비한, 광학 이방성 전사체.
〔9〕 〔1〕~〔7〕 중 어느 한 항에 기재된 광학 이방성층과, 위상차층을 구비하고,
상기 위상차층의 면내 방향으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률 nx(B), 상기 위상차층의 상기 면내 방향으로서 상기 nx(B)의 방향과 수직한 방향의 굴절률 ny(B), 및 상기 위상차층의 두께 방향의 굴절률 nz(B)가, nx(B) > ny(B) ≥ nz(B)를 만족하는, 광학 이방성 적층체.
〔10〕 상기 위상차층이, 지환식 구조 함유 중합체를 포함하는 연신 필름층인, 〔9〕 기재의 광학 이방성 적층체.
〔11〕 상기 위상차층이, 경사 연신 필름층인, 〔10〕 기재의 광학 이방성 적층체.
〔12〕 상기 위상차층이, 복층 구조를 갖는 연신 필름층인, 〔9〕~〔11〕 중 어느 한 항에 기재된 광학 이방성 적층체.
〔13〕 파장 450 nm에 있어서의 상기 위상차층의 면내 리타데이션 Re(B450), 파장 550 nm에 있어서의 상기 위상차층의 면내 리타데이션 Re(B550), 및 파장 650 nm에 있어서의 상기 위상차층의 면내 리타데이션 Re(B650)가, 하기 식 (5) 및 (6):
0.75 < Re(B450)/Re(B550) < 1.00 (5)
1.01 < Re(B650)/Re(B550) < 1.25 (6)
을 만족하는, 〔9〕 기재의 광학 이방성 적층체.
〔14〕 상기 위상차층이, 배향 상태가 고정되어 있어도 되는, 하기 식 (II)로 나타내어지는 위상차층용 액정 화합물을 포함하는, 〔9〕 또는 〔13〕 기재의 광학 이방성 적층체.
[화학식 2]
Figure 112018093739745-pct00002
(상기 식 (II)에 있어서,
Y1~Y8은, 각각 독립적으로, 화학적인 단결합, -O-, -S-, -O-C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-O-, -NR1-C(=O)-, -C(=O)-NR1-, -O-C(=O)-NR1-, -NR1-C(=O)-O-, -NR1-C(=O)-NR1-, -O-NR1-, 또는 -NR1-O-를 나타낸다. 여기서, R1은, 수소 원자 또는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타낸다.
G1 및 G2는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는, 탄소수 1~20의 2가의 지방족기를 나타낸다. 또한, 상기 지방족기에는, 1개의 지방족기당 1 이상의 -O-, -S-, -O-C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-O-, -NR2-C(=O)-, -C(=O)-NR2-, -NR2-, 또는 -C(=O)-가 개재되어 있어도 된다. 단, -O- 또는 -S-가 각각 2 이상 인접하여 개재되는 경우를 제외한다. 여기서, R2는, 수소 원자 또는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타낸다.
Z1 및 Z2는, 각각 독립적으로, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2~10의 알케닐기를 나타낸다.
Ax는, 방향족 탄화수소고리 및 방향족 복소고리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 방향고리를 갖는, 탄소수 2~30의 유기기를 나타낸다.
Ay는, 수소 원자, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~12의 시클로알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알키닐기, -C(=O)-R3, -SO2-R4, -C(=S)NH-R9, 또는 방향족 탄화수소고리 및 방향족 복소고리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 방향고리를 갖는, 탄소수 2~30의 유기기를 나타낸다. 여기서, R3은, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~12의 시클로알킬기, 또는 탄소수 5~12의 방향족 탄화수소고리기를 나타낸다. R4는, 탄소수 1~20의 알킬기, 탄소수 2~20의 알케닐기, 페닐기, 또는 4-메틸페닐기를 나타낸다. R9는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~12의 시클로알킬기, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 5~20의 방향족기를 나타낸다. 상기 Ax 및 Ay가 갖는 방향고리는, 치환기를 갖고 있어도 된다. 또한, 상기 Ax와 Ay는, 하나가 되어, 고리를 형성하고 있어도 된다.
A1은, 치환기를 갖고 있어도 되는 3가의 방향족기를 나타낸다.
A2 및 A3은, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~30의 2가의 지환식 탄화수소기를 나타낸다.
A4 및 A5는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는, 탄소수 6~30의 2가의 방향족기를 나타낸다.
Q1은, 수소 원자, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타낸다.
m은, 각각 독립적으로, 0 또는 1을 나타낸다.)
〔15〕 파장 590 nm에 있어서의 상기 위상차층의 면내 리타데이션 Re(B590), 파장 590 nm에 있어서의 상기 광학 이방성층의 면내 리타데이션 Re(A590), 및 파장 590 nm에 있어서의 상기 광학 이방성층의 두께 방향의 리타데이션 Rth(A590)가, 하기 식 (7), (8) 및 (9):
110 nm ≤ Re(B590) ≤ 170 nm (7)
Re(A590) ≤ 10 nm (8)
-110 nm ≤ Rth(A590) ≤ -20 nm (9)
를 만족하는, 〔9〕~〔14〕 중 어느 한 항에 기재된 광학 이방성 적층체.
〔16〕 직선 편광자와,
〔1〕~〔7〕 중 어느 한 항에 기재된 광학 이방성층, 〔8〕 기재의 광학 이방성 전사체, 또는 〔9〕~〔15〕 중 어느 한 항에 기재된 광학 이방성 적층체를 구비하는, 편광판.
〔17〕 〔16〕 기재의 편광판을 구비하는, 화상 표시 장치.
〔18〕 〔9〕~〔15〕 중 어느 한 항에 기재된 광학 이방성 적층체와,
직선 편광자와,
화상 표시 소자를 이 순서로 구비하고,
상기 화상 표시 소자가, 액정 셀 또는 유기 일렉트로루미네센스 소자인, 화상 표시 장치.
〔19〕 직선 편광자와,
〔9〕~〔15〕 중 어느 한 항에 기재된 광학 이방성 적층체와,
유기 일렉트로루미네센스 소자를 이 순서로 구비하는, 화상 표시 장치.
〔20〕 중합체, 메소겐 골격을 갖는 화합물 및 용매를 포함하는 도공액을, 지지면 상에 도공하여, 도공액층을 얻는 공정과,
상기 도공액층을 건조시키는 공정을 포함하는, 광학 이방성층의 제조 방법으로서,
상기 중합체는, 상기 중합체의 용액을 사용한 도공법에 의해 상기 중합체의 막을 형성한 경우에, 상기 막의 면내 방향으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률 nx(P), 상기 막의 상기 면내 방향으로서 상기 nx(P)의 방향과 수직한 방향의 굴절률 ny(P), 및 상기 막의 두께 방향의 굴절률 nz(P)가, nz(P) > nx(P) ≥ ny(P)를 만족하는 것이고,
상기 메소겐 골격을 갖는 화합물이; 액정성을 나타내고, 또한, 호모지니어스 배향된 경우에 역파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타내는 제1 화합물; 그리고, 단독으로는 액정성을 나타내지 않는 제2 화합물;로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종류의 화합물이고,
상기 제2 화합물이, 호모지니어스 배향된 경우에 순파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타내는 평가용 액정 화합물에 상기 제2 화합물을, 상기 평가용 액정 화합물 및 상기 제2 화합물의 합계 100 중량부에 대하여 30 중량부~70 중량부의 적어도 어느 하나의 비율로 혼합한 혼합물이, 액정성을 나타내고, 또한, 상기 혼합물이 호모지니어스 배향된 경우에 상기 제2 화합물이 역파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타내는 것이고,
상기 광학 이방성층의 면내 방향으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률 nx(A), 상기 광학 이방성층의 상기 면내 방향으로서 상기 nx(A)의 방향과 수직한 방향의 굴절률 ny(A), 및 상기 광학 이방성층의 두께 방향의 굴절률 nz(A)가, nz(A) > nx(A) ≥ ny(A)를 만족하고,
파장 450 nm에 있어서의 상기 광학 이방성층의 두께 방향의 리타데이션 Rth(A450), 파장 550 nm에 있어서의 상기 광학 이방성층의 두께 방향의 리타데이션 Rth(A550), 및 파장 650 nm에 있어서의 상기 광학 이방성층의 두께 방향의 리타데이션 Rth(A650)가, 하기 식 (1) 및 (2):
0.50 < Rth(A450)/Rth(A550) < 1.00 (1)
1.00 ≤ Rth(A650)/Rth(A550) < 1.25 (2)
를 만족하는, 광학 이방성층의 제조 방법.
〔21〕 〔8〕 기재의 광학 이방성 전사체의 광학 이방성층과, 위상차층을 첩합하는 공정과,
상기 광학 이방성 전사체의 기재를 박리하는 공정을 포함하는, 광학 이방성 적층체의 제조 방법으로서,
상기 위상차층의 면내 방향으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률 nx(B), 상기 위상차층의 상기 면내 방향으로서 상기 nx(B)의 방향과 수직한 방향의 굴절률 ny(B), 및 상기 위상차층의 두께 방향의 굴절률 nz(B)가, nx(B) > ny(B) ≥ nz(B)를 만족하는, 광학 이방성 적층체의 제조 방법.
본 발명에 의하면, 배향막을 사용하지 않고 제조 가능한, 두께 방향의 리타데이션 Rth가 역파장 분산성을 나타내는 포지티브 C 플레이트로서 사용할 수 있는 광학 이방성층 및 그 제조 방법; 상기의 광학 이방성층을 구비한 광학 이방성 적층체 및 그 제조 방법; 그리고, 상기의 광학 이방성층을 구비한 광학 이방성 전사체, 편광판 및 화상 표시 장치;를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 화상 표시 장치로서의 유기 EL 표시 장치를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 화상 표시 장치로서의 유기 EL 표시 장치를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 화상 표시 장치로서의 액정 표시 장치를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
이하, 본 발명에 대하여 실시형태 및 예시물을 나타내어 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 이하에 나타내는 실시형태 및 예시물에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구범위 및 그 균등 범위를 일탈하지 않는 범위에서 임의로 변경하여 실시할 수 있다.
이하의 설명에 있어서, 어느 면의 정면 방향이란, 별도로 언급하지 않는 한, 당해 면의 법선 방향을 의미하고, 구체적으로는 상기 면의 극각 0° 또한 방위각 0°의 방향을 가리킨다.
이하의 설명에 있어서, 어느 면의 경사 방향이란, 별도로 언급하지 않는 한, 당해 면과 평행도 수직도 아닌 방향을 의미하고, 구체적으로는 상기 면의 극각이 0°보다 크고 90°보다 작은 범위의 방향을 가리킨다.
이하의 설명에 있어서, 별도로 언급하지 않는 한, 어느 층의 면내 리타데이션 Re는, Re = (nx - ny) × d로 나타내어지는 값을 나타내고, 또한, 어느 층의 두께 방향의 리타데이션 Rth란, Rth = [{(nx + ny)/2} - nz] × d로 나타내어지는 값을 나타낸다. 여기서, nx는, 층의 면내 방향으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률을 나타내고, ny는, 층의 상기 면내 방향으로서 nx의 방향과 직교하는 방향의 굴절률을 나타내고, nz는, 층의 두께 방향의 굴절률을 나타내고, d는, 층의 두께를 나타낸다. 또한, 면내 방향이란, 두께 방향과 수직한 방향을 나타낸다.
이하의 설명에 있어서, 별도로 언급하지 않는 한, 굴절률의 측정 파장은, 590 nm이다.
이하의 설명에 있어서, 「장척」의 것이란, 폭에 대하여 통상 5배 이상의 길이를 갖는 것을 말하며, 바람직하게는 10배 혹은 그 이상의 길이를 갖고, 구체적으로는 롤상으로 권취되어 보관 또는 운반되는 정도의 길이를 갖는 것을 말한다.
이하의 설명에 있어서, 「편광판」 및 「파장판」이란, 강직한 부재뿐만 아니라, 예를 들어 수지제 필름과 같이 가요성을 갖는 부재도 포함한다.
이하의 설명에 있어서, 별도로 언급하지 않는 한, 「(메트)아크릴」은, 「아크릴」, 「메타크릴」 및 이들의 조합을 포함하는 용어이다.
이하의 설명에 있어서, 요소의 방향이 「평행」 및 「수직」이란, 별도로 언급하지 않는 한, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위 내, 예를 들어 ±5°의 범위 내에서의 오차를 포함하고 있어도 된다.
이하의 설명에 있어서, 플러스의 고유 복굴절값을 갖는 수지란, 연신 방향의 굴절률이 그것과 직교하는 방향의 굴절률보다 커지는 수지를 의미한다. 또한, 마이너스의 고유 복굴절값을 갖는 수지란, 연신 방향의 굴절률이 그것과 직교하는 방향의 굴절률보다 작아지는 수지를 의미한다. 고유 복굴절값은, 유전율 분포로부터 계산할 수 있다.
[1. 광학 이방성층]
본 발명의 광학 이방성층은, 소정의 중합체와, 메소겐 골격을 갖는 소정의 화합물을 포함하고, 소정의 광학 특성을 갖는다. 광학 이방성층이 포함하는 상기의 중합체를, 이하, 임의로 「포지티브 C 중합체」라고 하는 경우가 있다. 또한, 광학 이방성층이 포함하는 메소겐 골격을 갖는 화합물을, 이하, 임의로 「메소겐 화합물」이라고 하는 경우가 있다.
〔1.1. 포지티브 C 중합체〕
포지티브 C 중합체는, 당해 포지티브 C 중합체의 용액을 사용한 도공법에 의해 포지티브 C 중합체의 막을 형성한 경우에, 그 막의 굴절률 nx(P), ny(P) 및 nz(P)가, nz(P) > nx(P) ≥ ny(P)를 만족하는 중합체이다. 여기서, nx(P)는, 상기 막의 면내 방향으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률을 나타내고, ny(P)는, 상기 막의 상기 면내 방향으로서 상기 nx(P)의 방향과 수직한 방향의 굴절률을 나타내고, nz(P)는, 상기 막의 두께 방향의 굴절률을 나타낸다. 이러한 포지티브 C 중합체를, 소정의 메소겐 화합물과 조합하여 사용함으로써, 배향막을 사용하지 않고 제조 가능한, 두께 방향의 리타데이션 Rth가 역파장 분산성을 나타내는 포지티브 C 플레이트로서 사용되는 광학 이방성층을 실현할 수 있다.
어느 중합체가, 포지티브 C 중합체에 해당하는지 여부는, 하기의 방법에 의해 확인할 수 있다.
먼저, 시료로서의 중합체를, 메틸에틸케톤(MEK), 1,3-디옥소란, N-메틸피롤리돈(NMP) 등의 용매에, 중합체의 농도가 10 중량%~20 중량%가 되도록 가하고, 실온에서 용해시켜, 중합체 용액을 얻는다.
이 중합체 용액을, 수지로 이루어지는 미연신 필름 상에, 애플리케이터를 사용해 도공하여, 중합체 용액의 층을 형성한다. 그 후, 85℃ 오븐에서 10분 정도 건조시켜, 용매를 증발시킴으로써, 두께 10 μm 정도의 중합체막을 얻는다.
그리고, 이 중합체막의 굴절률 nx(P), 굴절률 ny(P) 및 굴절률 nz(P)가, nz(P) > nx(P) ≥ ny(P)를 만족하는지 여부를 평가하고, 만족하는 경우에, 그 시료로서의 중합체는, 포지티브 C 중합체에 해당한다고 판정할 수 있다.
그 중에서도, 상기의 굴절률 nx(P)와 굴절률 ny(P)는, 값이 동일하거나 가까운 것이 바람직하다. 구체적으로는, 굴절률 nx(P)와 굴절률 ny(P)의 차 nx(P) - ny(P)는, 바람직하게는 0.00000~0.00100, 보다 바람직하게는 0.00000~0.00050, 특히 바람직하게는 0.00000~0.00020이다. 굴절률차 nx(P) - ny(P)가 상기 범위에 들어감으로써, 본 발명의 광학 이방성층을 용이하게 얻을 수 있다.
포지티브 C 중합체로는, 상기의 식 nz(P) > nx(P) ≥ ny(P)를 만족하는 굴절률을 갖는 임의의 중합체를 사용할 수 있다. 그 중에서도, 포지티브 C 중합체로는, 폴리비닐카르바졸, 폴리푸마르산에스테르 및 셀룰로오스 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종류의 중합체가 바람직하다. 이들 중합체를 포지티브 C 중합체로서 사용함으로써, 도공에 의해 두께 방향의 리타데이션 Rth가 큰 광학 이방성층을 용이하게 얻을 수 있다.
포지티브 C 중합체의 구체예로는, 폴리(9-비닐카르바졸); 푸마르산디이소프로필과 아크릴산3-에틸-3-옥세타닐메틸의 공중합체; 푸마르산디이소프로필과 계피산에스테르의 공중합체; 등을 들 수 있다.
또한, 포지티브 C 중합체는, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
광학 이방성층의 전체 고형분에 있어서의 포지티브 C 중합체의 비율은, 바람직하게는 40 중량% 이상, 보다 바람직하게는 45 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 50 중량% 이상, 특히 바람직하게는 55 중량% 이상이고, 바람직하게는 80 중량% 이하, 보다 바람직하게는 70 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 65 중량% 이하, 특히 바람직하게는 60 중량% 이하이다. 포지티브 C 중합체의 비율이, 상기 범위의 하한값 이상임으로써, 광학 이방성층에 있어서, 메소겐 화합물을 균일하게 분산시키거나, 광학 이방성층의 기계적 강도를 높게 하거나 할 수 있고, 또한, 상기 범위의 상한값 이하임으로써, 광학 이방성층의 두께 방향의 리타데이션 Rth의 파장 분산성을 역분산성에 가깝게 하기 쉽게 할 수 있다. 여기서, 어느 층의 고형분이란, 그 층을 건조한 경우에 잔류하는 성분을 말한다.
〔1.2. 메소겐 화합물〕
메소겐 화합물은, 메소겐 골격을 갖는 화합물이다. 여기서, 메소겐 골격이란, 그 인력 및 척력적 상호 작용의 이방성에 의해, 저분자량 또는 고분자량의 물질 중에서, 액정(LC: liquid-crystalline)상의 발생에 본질적으로 기여하는 분자 골격을 의미한다. 메소겐 골격을 함유하는 메소겐 화합물은, 그 자신에서는, 반드시 액정상으로의 상전이를 일으킬 수 있는 액정성을 갖고 있지 않아도 된다. 따라서, 메소겐 화합물은, 단독으로 액정상으로의 상전이를 일으킬 수 있는 액정 화합물이어도 되고, 단독으로는 액정상으로의 상전이를 일으키지 않는 비액정 화합물이어도 된다. 메소겐 골격의 예로는, 강직한 봉상 또는 원반상의 형상의 유닛을 들 수 있다. 메소겐 골격에 대해서는, Pure Appl. Chem. 2001, 73권(5호), 888페이지 및 C. Tschierske, G. Pelzl, S. Diele, Angew. Chem. 2004년, 116권, 6340~6368페이지를 참조할 수 있다.
광학 이방성층에 있어서, 메소겐 화합물은, 그 배향 상태가 고정되어 있어도 된다. 예를 들어, 메소겐 화합물은, 중합에 의해, 당해 메소겐 화합물의 배향 상태가 고정되어 있어도 된다. 통상, 중합에 의해, 메소겐 화합물은, 그 메소겐 화합물의 배향 상태를 유지한 채 중합체가 될 수 있으므로, 상기의 중합에 의해, 메소겐 화합물의 배향 상태가 고정된다. 따라서, 용어 「배향 상태가 고정된 메소겐 화합물」에는, 메소겐 화합물의 중합체가 포함된다. 따라서, 메소겐 화합물이 액정성을 갖는 액정 화합물인 경우, 이 액정 화합물은, 광학 이방성층에 있어서, 액정상을 나타내고 있어도 되고, 배향 상태가 고정화됨으로써 액정상을 나타내고 있지 않아도 된다.
상기의 소정의 메소겐 화합물로는, 제1 화합물로서의 역파장 분산 액정 화합물, 및 제2 화합물로서의 역파장 메소겐 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종류의 화합물을 사용한다.
여기서, 역파장 분산 액정 화합물이란, 하기의 요건 (i) 및 (ii)를 모두 만족하는 화합물을 의미한다.
(i) 역파장 분산 액정 화합물은, 액정성을 나타낸다.
(ii) 역파장 분산 액정 화합물은, 호모지니어스 배향된 경우에 역파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타낸다.
또한, 역파장 메소겐 화합물이란, 하기의 요건 (iii), 요건 (iv) 및 요건 (v)를 모두 만족하는 화합물을 의미한다.
(iii) 역파장 메소겐 화합물은, 단독으로는 액정성을 나타내지 않는다.
(iv) 역파장 메소겐 화합물을 포함하는 소정의 평가용 혼합물이, 액정성을 나타낸다.
(v) 상기 평가용 혼합물이 호모지니어스 배향된 경우에, 역파장 메소겐 화합물이 역파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타낸다.
상기 평가용 혼합물이란, 호모지니어스 배향된 경우에 순파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타내는 평가용 액정 화합물에, 상기 역파장 메소겐 화합물을, 평가용 액정 화합물 및 역파장 메소겐 화합물의 합계 100 중량부에 대하여 30 중량부~70 중량부의 적어도 어느 하나의 비율로 혼합한 혼합물이다.
이러한 역파장 분산 액정 화합물 및 역파장 메소겐 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 메소겐 화합물을, 포지티브 C 중합체와 조합하여 사용함으로써, 배향막을 사용하지 않고 제조 가능한, 두께 방향의 리타데이션 Rth가 역파장 분산성을 나타내는 포지티브 C 플레이트로서 사용되는 광학 이방성층을 실현할 수 있다.
이하, 역파장 분산 액정 화합물에 대하여 설명한다.
역파장 분산 액정 화합물은, 호모지니어스 배향된 경우에, 역파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타낸다. 여기서, 액정 화합물을 호모지니어스 배향시킨다는 것은, 당해 액정 화합물을 포함하는 층을 형성하고, 그 층에 있어서의 액정 화합물의 분자의 메소겐 골격의 장축 방향을, 상기 층의 면과 평행한 어느 한 방향으로 배향시키는 것을 말한다. 액정 화합물이 배향 방향이 다른 복수 종류의 메소겐 골격을 포함하는 경우에는, 그들 중 가장 긴 종류의 메소겐이 배향되는 방향이, 상기 배향 방향이 된다. 액정 화합물이 호모지니어스 배향되어 있는지 여부, 및 그 배향 방향은, AxoScan(Axometrics사 제조)으로 대표되는 것 같은 위상차계를 사용한 지상축 방향의 측정과, 지상축 방향에 있어서의 입사각마다의 리타데이션 분포의 측정에 의하여 확인할 수 있다.
또한, 면내 리타데이션 Re가 역파장 분산성을 나타낸다는 것은, 파장 450 nm 및 550 nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re(450) 및 Re(550)가, Re(450)/Re(550) < 1.00을 만족하는 것을 말한다.
따라서, 역파장 분산 액정 화합물을 포함하는 액정층을 형성하고, 그 액정층에 있어서의 액정 화합물의 분자의 메소겐 골격의 장축 방향을, 상기 액정층의 면과 평행한 어느 한 방향으로 배향시킨 경우에는, 그 액정층의 파장 450 nm 및 550 nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re(L450) 및 Re(L550)는, 통상, Re(L450)/Re(L550) < 1.00을 만족한다.
또한, 파장 450 nm, 550 nm 및 650 nm에 있어서의 상기 액정층의 면내 리타데이션 Re(L450), Re(L550) 및 Re(L650)는, 본 발명의 원하는 효과를 보다 양호하게 발현시키는 관점에서, Re(L450) < Re(L550) ≤ Re(L650)를 만족하는 것이 보다 바람직하다.
역파장 분산 액정 화합물로는, 예를 들어, 당해 역파장 분산 액정 화합물의 분자 중에, 주쇄 메소겐 골격과, 상기 주쇄 메소겐 골격에 결합한 측쇄 메소겐 골격을 포함하는 화합물을 사용할 수 있다. 주쇄 메소겐 골격 및 측쇄 메소겐 골격을 포함하는 상기 역파장 분산 액정 화합물은, 당해 역파장 분산 액정 화합물이 배향된 상태에 있어서, 측쇄 메소겐 골격이 주쇄 메소겐 골격과 다른 방향으로 배향될 수 있다. 이러한 경우, 복굴절은 주쇄 메소겐 골격에 대응하는 굴절률과 측쇄 메소겐 골격에 대응하는 굴절률의 차로서 발현되므로, 결과로서, 역파장 분산 액정 화합물은, 호모지니어스 배향된 경우에, 역파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타낼 수 있다.
예를 들어 주쇄 메소겐 골격 및 측쇄 메소겐 골격을 갖는 상기 화합물과 같이, 역파장 분산 액정 화합물은, 통상, 일반적인 순파장 분산 액정 화합물의 입체 형상과는 다른 특이적인 입체 형상을 갖는다. 여기서, 「순파장 분산 액정 화합물」이란, 호모지니어스 배향된 경우에, 순파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타낼 수 있는 액정 화합물을 말한다. 또한, 순파장 분산성의 면내 리타데이션이란, 측정 파장이 클수록 면내 리타데이션이 작아지는 면내 리타데이션을 나타낸다. 역파장 분산 액정 화합물이 이와 같이 특이적인 입체 형상을 갖는 것이, 본 발명의 효과가 얻어지는 하나의 원인이 되고 있는 것으로 추찰된다.
또한, 역파장 분산 액정 화합물은, 중합성을 갖는 것이 바람직하다. 따라서, 역파장 분산 액정 화합물은, 중합성기를 갖는 것이 바람직하다. 이와 같이 중합성을 갖는 역파장 분산 액정 화합물을 사용하면, 중합에 의해 역파장 분산 액정 화합물의 배향 상태를 용이하게 고정하는 것이 가능하다. 그 때문에, 안정적인 광학 특성을 갖는 광학 이방성층을 용이하게 얻을 수 있다.
역파장 분산 액정 화합물의 CN점은, 바람직하게는 25℃ 이상, 보다 바람직하게는 45℃ 이상, 특히 바람직하게는 60℃ 이상이고, 바람직하게는 120℃ 이하, 보다 바람직하게는 110℃ 이하, 특히 바람직하게는 100℃ 이하이다. 여기서, 「CN점」이란, 결정-네마틱 상전이 온도를 말한다. 상기 범위에 CN점을 갖는 역파장 분산 액정 화합물을 사용함으로써, 광학 이방성층을 용이하게 제조하는 것이 가능하다.
역파장 분산 액정 화합물의 분자량은, 단량체인 경우에는, 바람직하게는 300 이상, 보다 바람직하게는 700 이상, 특히 바람직하게는 1000 이상이고, 바람직하게는 2000 이하, 보다 바람직하게는 1700 이하, 특히 바람직하게는 1500 이하이다. 역파장 분산 액정 화합물이 상기와 같은 분자량을 가짐으로써, 광학 이방성층을 형성하기 위한 도공액의 도공성을 특히 양호하게 할 수 있다.
상기 역파장 분산 액정 화합물은, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
역파장 분산 액정 화합물로는, 예를 들어 일본 공개특허공보 2014-123134호에 기재된 것을 들 수 있다. 또한, 역파장 분산 액정 화합물로는, 예를 들어, 하기 식 (Ia)로 나타내어지는 화합물 중, 액정성을 나타내는 화합물을 들 수 있다. 이하의 설명에 있어서, 식 (Ia)로 나타내어지는 화합물을, 임의로 「화합물 (Ia)」이라고 하는 경우가 있다.
[화학식 3]
Figure 112018093739745-pct00003
상기 식 (Ia)에 있어서, A1a는, 방향족 탄화수소고리 및 방향족 복소고리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 방향고리를 갖는 탄소수 1~67의 유기기를 치환기로서 갖는 방향족 탄화수소고리기; 또는, 방향족 탄화수소고리 및 방향족 복소고리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 방향고리를 갖는 탄소수 1~67의 유기기를 치환기로서 갖는 방향족 복소고리기;를 나타낸다.
A1a의 구체예로는, 식: -RfC(=N-NRgRh), 혹은 식: -RfC(=N-N=Rf1Rh)로 나타내어지는 기로 치환된 페닐렌기; 1-벤조푸란-2-일기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 5-(2-부틸)-1-벤조푸란-2-일기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 4,6-디메틸-1-벤조푸란-2-일기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 6-메틸-1-벤조푸란-2-일기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 4,6,7-트리메틸-1-벤조푸란-2-일기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 4,5,6-트리메틸-1-벤조푸란-2-일기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 5-메틸-1-벤조푸란-2-일기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 5-프로필-1-벤조푸란-2-일기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 7-프로필-1-벤조푸란-2-일기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 5-플루오로-1-벤조푸란-2-일기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 페닐기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 4-플루오로페닐기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 4-니트로페닐기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 4-트리플루오로메틸페닐기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 4-시아노페닐기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 4-메탄술포닐페닐기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 티오펜-2-일기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 티오펜-3-일기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 5-메틸티오펜-2-일기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 5-클로로티오펜-2-일기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 티에노[3,2-b]티오펜-2-일기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 2-벤조티아졸릴기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 4-비페닐기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 4-프로필비페닐기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 4-티아졸릴기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 1-페닐에틸렌-2-일기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 4-피리딜기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 2-푸릴기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 나프토[1,2-b]푸란-2-일기로 치환된 벤조티아졸-4,7-디일기; 5-메톡시-2-벤조티아졸릴기로 치환된 1H-이소인돌-1,3(2H)-디온-4,7-디일기; 페닐기로 치환된 1H-이소인돌-1,3(2H)-디온-4,7-디일기; 4-니트로페닐기로 치환된 1H-이소인돌-1,3(2H)-디온-4,7-디일기; 또는, 2-티아졸릴기로 치환된 1H-이소인돌-1,3(2H)-디온-4,7-디일기; 등을 들 수 있다. 여기서, Rf 및 Rf1은, 각각 독립적으로, 후술하는 Q1과 동일한 의미를 나타낸다. Rg는, 후술하는 Ay와 동일한 의미를 나타내고, Rh는, 후술하는 Ax와 동일한 의미를 나타낸다.
상기 식 (Ia)에 있어서, Y1a~Y8a는, 각각 독립적으로, 화학적인 단결합, -O-, -S-, -O-C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-O-, -NR1-C(=O)-, -C(=O)-NR1-, -O-C(=O)-NR1-, -NR1-C(=O)-O-, -NR1-C(=O)-NR1-, -O-NR1-, 또는 -NR1-O-를 나타낸다. 여기서, R1은, 수소 원자 또는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타낸다.
상기 식 (Ia)에 있어서, G1a 및 G2a는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는, 탄소수 1~20의 2가의 지방족기를 나타낸다. 또한, 상기 지방족기에는, 1개의 지방족기당 1 이상의 -O-, -S-, -O-C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-O-, -NR2-C(=O)-, -C(=O)-NR2-, -NR2-, 또는 -C(=O)-가 개재되어 있어도 된다. 단, -O- 또는 -S-가 각각 2 이상 인접하여 개재되는 경우를 제외한다. 여기서, R2는, 수소 원자 또는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타낸다.
상기 식 (Ia)에 있어서, Z1a 및 Z2a는, 각각 독립적으로, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2~10의 알케닐기를 나타낸다.
상기 식 (Ia)에 있어서, A2a 및 A3a는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~30의 2가의 지환식 탄화수소기를 나타낸다.
상기 식 (Ia)에 있어서, A4a 및 A5a는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는, 탄소수 6~30의 2가의 방향족기를 나타낸다.
상기 식 (Ia)에 있어서, k 및 l은, 각각 독립적으로, 0 또는 1을 나타낸다.
역파장 분산 액정 화합물의 특히 호적한 구체예로는, 하기 식 (I)로 나타내어지는 화합물 중, 액정성을 나타내는 화합물을 들 수 있다. 이하의 설명에 있어서, 식 (I)로 나타내어지는 화합물을, 임의로 「화합물 (I)」이라고 하는 경우가 있다.
[화학식 4]
Figure 112018093739745-pct00004
화합물 (I)은, 통상, 하기 식으로 나타내는 바와 같이, 기 -Y5-A4-(Y3-A2)n-Y1-A1-Y2-(A3-Y4)m-A5-Y6-로 이루어지는 주쇄 메소겐 골격 1a, 및 기 >A1-C(Q1)=N-N(Ax)Ay로 이루어지는 측쇄 메소겐 골격 1b의 2개의 메소겐 골격을 포함한다. 또한, 이들 주쇄 메소겐 골격 1a 및 측쇄 메소겐 골격 1b는, 서로 교차하고 있다. 상기 주쇄 메소겐 골격 1a 및 측쇄 메소겐 골격 1b를 합하여 1개의 메소겐 골격으로 할 수도 있으나, 본 발명에서는, 2개의 메소겐 골격으로 나누어 표기한다.
[화학식 5]
Figure 112018093739745-pct00005
주쇄 메소겐 골격 1a의 장축 방향에 있어서의 굴절률을 n1, 측쇄 메소겐 골격 1b의 장축 방향에 있어서의 굴절률을 n2로 한다. 이 때, 굴절률 n1의 절대값 및 파장 분산성은, 통상, 주쇄 메소겐 골격 1a의 분자 구조에 의존한다. 또한, 굴절률 n2의 절대값 및 파장 분산성은, 통상, 측쇄 메소겐 골격 1b의 분자 구조에 의존한다. 여기서, 액정상에 있어서 화합물 (I)은, 통상, 주쇄 메소겐 골격 1a의 장축 방향을 회전축으로 하여 회전 운동을 행하므로, 여기서 말하는 굴절률 n1 및 n2란, 회전체로서의 굴절률을 나타내고 있다.
주쇄 메소겐 골격 1a 및 측쇄 메소겐 골격 1b의 분자 구조에서 유래하여, 굴절률 n1의 절대값은 굴절률 n2의 절대값보다 크다. 또한, 굴절률 n1 및 n2는, 통상, 순파장 분산성을 나타낸다. 여기서, 순파장 분산성의 굴절률이란, 측정 파장이 클수록 당해 굴절률의 절대값이 작아지는 굴절률을 나타낸다. 주쇄 메소겐 골격 1a의 굴절률 n1은, 작은 정도의 순파장 분산성을 나타낸다. 따라서, 장파장에서 측정한 굴절률 n1은, 단파장에서 측정한 굴절률보다 작아지지만, 그들의 차는 작다. 이에 대하여, 측쇄 메소겐 골격 1b의 굴절률 n2는, 큰 정도의 순파장 분산성을 나타낸다. 따라서, 장파장에서 측정한 굴절률 n2는, 단파장에서 측정한 굴절률 n2보다 작아지고, 또한, 그들의 차는 크다. 그 때문에, 측정 파장이 짧으면 굴절률 n1과 굴절률 n2의 차 Δn은 작고, 측정 파장이 길면 굴절률 n1과 굴절률 n2의 차 Δn이 커진다. 이와 같이 하여, 주쇄 메소겐 골격 1a 및 측쇄 메소겐 골격 1b에서 유래하여, 화합물 (I)은, 호모지니어스 배향된 경우에, 역파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타낼 수 있다.
상기 식 (I)에 있어서, Y1~Y8은, 각각 독립적으로, 화학적인 단결합, -O-, -S-, -O-C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-O-, -NR1-C(=O)-, -C(=O)-NR1-, -O-C(=O)-NR1-, -NR1-C(=O)-O-, -NR1-C(=O)-NR1-, -O-NR1-, 또는 -NR1-O-를 나타낸다.
여기서, R1은, 수소 원자 또는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타낸다.
R1의 탄소수 1~6의 알킬기로는, 예를 들어, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기를 들 수 있다.
R1로는, 수소 원자 또는 탄소수 1~4의 알킬기가 바람직하다.
화합물 (I)에 있어서는, Y1~Y8은, 각각 독립적으로, 화학적인 단결합, -O-, -O-C(=O)-, -C(=O)-O-, 또는 -O-C(=O)-O-인 것이 바람직하다.
상기 식 (I)에 있어서, G1 및 G2는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는, 탄소수 1~20의 2가의 지방족기를 나타낸다.
탄소수 1~20의 2가의 지방족기로는, 예를 들어, 탄소수 1~20의 알킬렌기, 탄소수 2~20의 알케닐렌기 등의 사슬형 구조를 갖는 2가의 지방족기; 탄소수 3~20의 시클로알칸디일기, 탄소수 4~20의 시클로알켄디일기, 탄소수 10~30의 2가의 지환식 축합고리기 등의 2가의 지방족기;를 들 수 있다.
G1 및 G2의 2가의 지방족기의 치환기로는, 예를 들어, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등의 할로겐 원자; 메톡시기, 에톡시기, n-프로폭시기, 이소프로폭시기, n-부톡시기, sec-부톡시기, t-부톡시기, n-펜틸옥시기, n-헥실옥시기 등의 탄소수 1~6의 알콕시기;를 들 수 있다. 그 중에서도, 불소 원자, 메톡시기 및 에톡시기가 바람직하다.
또한, 상기 지방족기에는, 1개의 지방족기당 1 이상의 -O-, -S-, -O-C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-O-, -NR2-C(=O)-, -C(=O)-NR2-, -NR2-, 또는 -C(=O)-가 개재되어 있어도 된다. 단, -O- 또는 -S-가 각각 2 이상 인접하여 개재되는 경우를 제외한다. 여기서, R2는, 수소 원자 또는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타내고, 수소 원자 또는 메틸기인 것이 바람직하다.
상기 지방족기에 개재되는 기로는, -O-, -O-C(=O)-, -C(=O)-O-, -C(=O)-가 바람직하다.
이들 기가 개재되는 지방족기의 구체예로는, 예를 들어, -CH2-CH2-O-CH2-CH2-, -CH2-CH2-S-CH2-CH2-, -CH2-CH2-O-C(=O)-CH2-CH2-, -CH2-CH2-C(=O)-O-CH2-CH2-, -CH2-CH2-C(=O)-O-CH2-, -CH2-O-C(=O)-O-CH2-CH2-, -CH2-CH2-NR2-C(=O)-CH2-CH2-, -CH2-CH2-C(=O)-NR2-CH2-, -CH2-NR2-CH2-CH2-, -CH2-C(=O)-CH2-를 들 수 있다.
이들 중에서도, 본 발명의 원하는 효과를 보다 양호하게 발현시키는 관점에서, G1 및 G2는, 각각 독립적으로, 탄소수 1~20의 알킬렌기, 탄소수 2~20의 알케닐렌기 등의 사슬형 구조를 갖는 2가의 지방족기가 바람직하고, 메틸렌기, 에틸렌기, 트리메틸렌기, 프로필렌기, 테트라메틸렌기, 펜타메틸렌기, 헥사메틸렌기, 옥타메틸렌기, 데카메틸렌기〔-(CH2)10-〕 등의 탄소수 1~12의 알킬렌기가 보다 바람직하며, 테트라메틸렌기〔-(CH2)4-〕, 헥사메틸렌기〔-(CH2)6-〕, 옥타메틸렌기〔-(CH2)8-〕, 및 데카메틸렌기〔-(CH2)10-〕가 특히 바람직하다.
상기 식 (I)에 있어서, Z1 및 Z2는, 각각 독립적으로, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2~10의 알케닐기를 나타낸다.
그 알케닐기의 탄소수로는, 2~6이 바람직하다. Z1 및 Z2의 알케닐기의 치환기인 할로겐 원자로는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 등을 들 수 있고, 염소 원자가 바람직하다.
Z1 및 Z2의 탄소수 2~10의 알케닐기의 구체예로는, CH2=CH-, CH2=C(CH3)-, CH2=CH-CH2-, CH3-CH=CH-, CH2=CH-CH2-CH2-, CH2=C(CH3)-CH2-CH2-, (CH3)2C=CH-CH2-, (CH3)2C=CH-CH2-CH2-, CH2=C(Cl)-, CH2=C(CH3)-CH2-, CH3-CH=CH-CH2-를 들 수 있다.
그 중에서도, 본 발명의 원하는 효과를 보다 양호하게 발현시키는 관점에서, Z1 및 Z2로는, 각각 독립적으로, CH2=CH-, CH2=C(CH3)-, CH2=C(Cl)-, CH2=CH-CH2-, CH2=C(CH3)-CH2-, 또는 CH2=C(CH3)-CH2-CH2-가 바람직하고, CH2=CH-, CH2=C(CH3)-, 또는 CH2=C(Cl)-가 보다 바람직하며, CH2=CH-가 특히 바람직하다.
상기 식 (I)에 있어서, Ax는, 방향족 탄화수소고리 및 방향족 복소고리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 방향고리를 갖는, 탄소수 2~30의 유기기를 나타낸다. 「방향고리」는, Huckel 규칙에 따른 광의의 방향족성을 갖는 고리형 구조, 즉, π 전자를 (4n + 2)개 갖는 고리형 공액 구조, 및 티오펜, 푸란, 벤조티아졸 등으로 대표되는, 황, 산소, 질소 등의 헤테로 원자의 고립 전자쌍이 π 전자계에 관여하여 방향족성을 나타내는 고리형 구조를 의미한다.
Ax의 방향족 탄화수소고리 및 방향족 복소고리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 방향고리를 갖는 탄소수 2~30의 유기기는, 방향고리를 복수개 갖는 것이어도 되고, 방향족 탄화수소고리 및 방향족 복소고리의 양방을 갖는 것이어도 된다.
상기 방향족 탄화수소고리로는, 예를 들어, 벤젠고리, 나프탈렌고리, 안트라센고리 등을 들 수 있다. 상기 방향족 복소고리로는, 피롤고리, 푸란고리, 티오펜고리, 피리딘고리, 피리다진고리, 피리미딘고리, 피라진고리, 피라졸고리, 이미다졸고리, 옥사졸고리, 티아졸고리 등의 단환의 방향족 복소고리; 벤조티아졸고리, 벤조옥사졸고리, 퀴놀린고리, 프탈라진고리, 벤조이미다졸고리, 벤조피라졸고리, 벤조푸란고리, 벤조티오펜고리, 티아졸로피리딘고리, 옥사졸로피리딘고리, 티아졸로피라진고리, 옥사졸로피라진고리, 티아졸로피리다진고리, 옥사졸로피리다진고리, 티아졸로피리미딘고리, 옥사졸로피리미딘고리 등의 축합고리의 방향족 복소고리;를 들 수 있다.
Ax가 갖는 방향고리는 치환기를 갖고 있어도 된다. 이러한 치환기로는, 예를 들어, 불소 원자, 염소 원자 등의 할로겐 원자; 시아노기; 메틸기, 에틸기, 프로필기 등의 탄소수 1~6의 알킬기; 비닐기, 알릴기 등의 탄소수 2~6의 알케닐기; 트리플루오로메틸기 등의 탄소수 1~6의 할로겐화 알킬기; 디메틸아미노기 등의 치환 아미노기; 메톡시기, 에톡시기, 이소프로폭시기 등의 탄소수 1~6의 알콕시기; 니트로기; 페닐기, 나프틸기 등의 아릴기; -C(=O)-R5; -C(=O)-OR5; -SO2R6; 등을 들 수 있다. 여기서, R5는 탄소수 1~20의 알킬기, 탄소수 2~20의 알케닐기, 또는 탄소수 3~12의 시클로알킬기를 나타내고, R6은 후술하는 R4와 동일한, 탄소수 1~20의 알킬기, 탄소수 2~20의 알케닐기, 페닐기, 또는 4-메틸페닐기를 나타낸다.
또한, Ax가 갖는 방향고리는, 동일 또는 상이한 치환기를 복수 갖고 있어도 되고, 이웃한 2개의 치환기가 하나가 되어 결합하여 고리를 형성하고 있어도 된다. 형성되는 고리는 단환이어도 되고, 축합 다환이어도 되고, 불포화 고리여도 되며, 포화 고리여도 된다.
또한, Ax의 탄소수 2~30의 유기기의 「탄소수」는, 치환기의 탄소 원자를 포함하지 않는 유기기 전체의 총 탄소수를 의미한다(후술하는 Ay에서 동일하다.).
Ax의 방향족 탄화수소고리 및 방향족 복소고리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 방향고리를 갖는 탄소수 2~30의 유기기로는, 예를 들어, 벤젠고리기, 나프탈렌고리기, 안트라센고리기 등의 방향족 탄화수소고리기; 피롤고리기, 푸란고리기, 티오펜고리기, 피리딘고리기, 피리다진고리기, 피리미딘고리기, 피라진고리기, 피라졸고리기, 이미다졸고리기, 옥사졸고리기, 티아졸고리기, 벤조티아졸고리기, 벤조옥사졸고리기, 퀴놀린고리기, 프탈라진고리기, 벤조이미다졸고리기, 벤조피라졸고리기, 벤조푸란고리기, 벤조티오펜고리기, 티아졸로피리딘고리기, 옥사졸로피리딘고리기, 티아졸로피라진고리기, 옥사졸로피라진고리기, 티아졸로피리다진고리기, 옥사졸로피리다진고리기, 티아졸로피리미딘고리기, 옥사졸로피리미딘고리기 등의 방향족 복소고리기; 방향족 탄화수소고리 및 복소고리의 조합을 포함하는 기; 방향족 탄화수소고리 및 방향족 복소고리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 방향고리를 갖는 탄소수 3~30의 알킬기; 방향족 탄화수소고리 및 방향족 복소고리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 방향고리를 갖는 탄소수 4~30의 알케닐기; 방향족 탄화수소고리 및 방향족 복소고리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 방향고리를 갖는 탄소수 4~30의 알키닐기;를 들 수 있다.
Ax의 바람직한 구체예를 이하에 나타낸다. 단, Ax는 이하에 나타내는 것으로 한정되는 것은 아니다. 한편, 하기 식 중, 「-」는 고리의 임의의 위치로부터 신장되는 결합손을 나타낸다(이하에서 동일하다.).
(1) 방향족 탄화수소고리기
[화학식 6]
Figure 112018093739745-pct00006
[화학식 7]
Figure 112018093739745-pct00007
(2) 방향족 복소고리기
[화학식 8]
Figure 112018093739745-pct00008
[화학식 9]
Figure 112018093739745-pct00009
상기 식 중, E는, NR6a, 산소 원자 또는 황 원자를 나타낸다. 여기서, R6a는, 수소 원자; 또는, 메틸기, 에틸기, 프로필기 등의 탄소수 1~6의 알킬기를 나타낸다.
[화학식 10]
Figure 112018093739745-pct00010
상기 식 중, X 및 Y는, 각각 독립적으로, NR7, 산소 원자, 황 원자, -SO-, 또는 -SO2-를 나타낸다(단, 산소 원자, 황 원자, -SO-, -SO2-가 각각 인접하는 경우를 제외한다.). R7은, 상기 R6a와 동일한 수소 원자; 또는, 메틸기, 에틸기, 프로필기 등의 탄소수 1~6의 알킬기를 나타낸다.
[화학식 11]
Figure 112018093739745-pct00011
(상기 식 중, X는 상기와 동일한 의미를 나타낸다.)
[화학식 12]
Figure 112018093739745-pct00012
〔각 식 중, X1은, -CH2-, -NRc-, 산소 원자, 황 원자, -SO- 또는 -SO2-를 나타내고, E1은, -NRc-, 산소 원자 또는 황 원자를 나타낸다. 여기서, Rc는, 수소 원자, 또는 메틸기, 에틸기, 프로필기 등의 탄소수 1~6의 알킬기를 나타낸다(단, 각 식 중에 있어서 산소 원자, 황 원자, -SO-, -SO2-는, 각각 인접하지 않는 것으로 한다.).〕
(3) 방향족 탄화수소고리 및 복소고리의 조합을 포함하는 기
[화학식 13]
Figure 112018093739745-pct00013
(상기 식 중, X 및 Y는, 각각 독립적으로, 상기와 동일한 의미를 나타낸다. 또한, 상기 식 중, Z는, NR7, 산소 원자, 황 원자, -SO-, 또는 -SO2-를 나타낸다(단, 산소 원자, 황 원자, -SO-, -SO2-가 각각 인접하는 경우를 제외한다.).)
(4) 방향족 탄화수소고리 및 방향족 복소고리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 방향고리를 갖는 알킬기
[화학식 14]
Figure 112018093739745-pct00014
(5) 방향족 탄화수소고리 및 방향족 복소고리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 방향고리를 갖는 알케닐기
[화학식 15]
Figure 112018093739745-pct00015
(6) 방향족 탄화수소고리 및 방향족 복소고리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 방향고리를 갖는 알키닐기
[화학식 16]
Figure 112018093739745-pct00016
상기한 Ax 중에서도, 탄소수 6~30의 방향족 탄화수소고리기, 탄소수 4~30의 방향족 복소고리기, 또는 방향족 탄화수소고리 및 복소고리의 조합을 포함하는 탄소수 4~30의 기인 것이 바람직하고, 하기에 나타내는 어느 하나의 기인 것이 보다 바람직하다.
[화학식 17]
Figure 112018093739745-pct00017
[화학식 18]
Figure 112018093739745-pct00018
또한, Ax는, 하기에 나타내는 어느 하나의 기인 것이 더욱 바람직하다.
[화학식 19]
Figure 112018093739745-pct00019
Ax가 갖는 고리는, 치환기를 갖고 있어도 된다. 이러한 치환기로는, 예를 들어, 불소 원자, 염소 원자 등의 할로겐 원자; 시아노기; 메틸기, 에틸기, 프로필기 등의 탄소수 1~6의 알킬기; 비닐기, 알릴기 등의 탄소수 2~6의 알케닐기; 트리플루오로메틸기 등의 탄소수 1~6의 할로겐화 알킬기; 디메틸아미노기 등의 치환 아미노기; 메톡시기, 에톡시기, 이소프로폭시기 등의 탄소수 1~6의 알콕시기; 니트로기; 페닐기, 나프틸기 등의 아릴기; -C(=O)-R8; -C(=O)-OR8; -SO2R6;을 들 수 있다. 여기서 R8은, 메틸기, 에틸기 등의 탄소수 1~6의 알킬기; 또는, 페닐기 등의 탄소수 6~14의 아릴기;를 나타낸다. 그 중에서도, 치환기로는, 할로겐 원자, 시아노기, 탄소수 1~6의 알킬기, 및 탄소수 1~6의 알콕시기가 바람직하다.
Ax가 갖는 고리는, 동일 또는 상이한 치환기를 복수 갖고 있어도 되고, 이웃한 2개의 치환기가 하나가 되어 결합하여 고리를 형성하고 있어도 된다. 형성되는 고리는, 단환이어도 되고, 축합 다환이어도 된다.
Ax의 탄소수 2~30의 유기기의 「탄소수」는, 치환기의 탄소 원자를 포함하지 않는 유기기 전체의 총 탄소수를 의미한다(후술하는 Ay에서 동일하다.).
상기 식 (I)에 있어서, Ay는, 수소 원자, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~12의 시클로알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알키닐기, -C(=O)-R3, -SO2-R4, -C(=S)NH-R9, 또는 방향족 탄화수소고리 및 방향족 복소고리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 방향고리를 갖는 탄소수 2~30의 유기기를 나타낸다. 여기서, R3은, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~12의 시클로알킬기, 또는 탄소수 5~12의 방향족 탄화수소고리기를 나타낸다. R4는, 탄소수 1~20의 알킬기, 탄소수 2~20의 알케닐기, 페닐기, 또는 4-메틸페닐기를 나타낸다. R9는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~12의 시클로알킬기, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 5~20의 방향족기를 나타낸다.
Ay의 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기의 탄소수 1~20의 알킬기로는, 예를 들어, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, 1-메틸펜틸기, 1-에틸펜틸기, sec-부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, n-헥실기, 이소헥실기, n-헵틸기, n-옥틸기, n-노닐기, n-데실기, n-운데실기, n-도데실기, n-트리데실기, n-테트라데실기, n-펜타데실기, n-헥사데실기, n-헵타데실기, n-옥타데실기, n-노나데실기, n-이코실기를 들 수 있다. 치환기를 가져도 되는 탄소수 1~20의 알킬기의 탄소수는, 1~12인 것이 바람직하고, 4~10인 것이 더욱 바람직하다.
Ay의 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기의 탄소수 2~20의 알케닐기로는, 예를 들어, 비닐기, 프로페닐기, 이소프로페닐기, 부테닐기, 이소부테닐기, 펜테닐기, 헥세닐기, 헵테닐기, 옥테닐기, 데세닐기, 운데세닐기, 도데세닐기, 트리데세닐기, 테트라데세닐기, 펜타데세닐기, 헥사데세닐기, 헵타데세닐기, 옥타데세닐기, 노나데세닐기, 이코세닐기를 들 수 있다. 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기의 탄소수는, 2~12인 것이 바람직하다.
Ay의 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~12의 시클로알킬기의 탄소수 3~12의 시클로알킬기로는, 예를 들어, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로옥틸기를 들 수 있다.
Ay의 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알키닐기의 탄소수 2~20의 알키닐기로는, 예를 들어, 에티닐기, 프로피닐기, 2-프로피닐기(프로파르길기), 부티닐기, 2-부티닐기, 3-부티닐기, 펜티닐기, 2-펜티닐기, 헥시닐기, 5-헥시닐기, 헵티닐기, 옥티닐기, 2-옥티닐기, 노나닐기, 데카닐기, 7-데카닐기를 들 수 있다.
Ay의 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기, 및 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기의 치환기로는, 예를 들어, 불소 원자, 염소 원자 등의 할로겐 원자; 시아노기; 디메틸아미노기 등의 치환 아미노기; 메톡시기, 에톡시기, 이소프로폭시기, 부톡시기 등의 탄소수 1~20의 알콕시기; 메톡시메톡시기, 메톡시에톡시기 등의, 탄소수 1~12의 알콕시기로 치환된 탄소수 1~12의 알콕시기; 니트로기; 페닐기, 나프틸기 등의 아릴기; 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등의 탄소수 3~8의 시클로알킬기; 시클로펜틸옥시기, 시클로헥실옥시기 등의 탄소수 3~8의 시클로알킬옥시기; 테트라하이드로푸라닐기, 테트라하이드로피라닐기, 디옥소라닐기, 디옥사닐기 등의 탄소수 2~12의 고리형 에테르기; 페녹시기, 나프톡시기 등의 탄소수 6~14의 아릴옥시기; 트리플루오로메틸기, 펜타플루오로에틸기, -CH2CF3 등의, 적어도 1개가 불소 원자로 치환된 탄소수 1~12의 플루오로알콕시기; 벤조푸릴기; 벤조피라닐기; 벤조디옥솔릴기; 벤조디옥사닐기; -C(=O)-R7a; -C(=O)-OR7a; -SO2R8a; -SR10; -SR10으로 치환된 탄소수 1~12의 알콕시기; 수산기;를 들 수 있다. 여기서, R7a 및 R10은, 각각 독립적으로, 탄소수 1~20의 알킬기, 탄소수 2~20의 알케닐기, 탄소수 3~12의 시클로알킬기, 또는 탄소수 6~12의 방향족 탄화수소고리기를 나타낸다. R8a는, 상기 R4와 동일한 탄소수 1~20의 알킬기, 탄소수 2~20의 알케닐기, 페닐기, 또는 4-메틸페닐기를 나타낸다.
Ay의 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~12의 시클로알킬기의 치환기로는, 예를 들어, 불소 원자, 염소 원자 등의 할로겐 원자; 시아노기; 디메틸아미노기 등의 치환 아미노기; 메틸기, 에틸기, 프로필기 등의 탄소수 1~6의 알킬기; 메톡시기, 에톡시기, 이소프로폭시기 등의 탄소수 1~6의 알콕시기; 니트로기; 페닐기, 나프틸기 등의 아릴기; 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등의 탄소수 3~8의 시클로알킬기; -C(=O)-R7a; -C(=O)-OR7a; -SO2R8a; 수산기;를 들 수 있다. 여기서 R7a 및 R8a는, 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
Ay의 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알키닐기의 치환기로는, 예를 들어, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기, 및 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기의 치환기와 동일한 치환기를 들 수 있다.
Ay의 -C(=O)-R3으로 나타내어지는 기에 있어서, R3은, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~12의 시클로알킬기, 또는 탄소수 5~12의 방향족 탄화수소고리기를 나타낸다. 이들의 구체예는, 상기 Ay의 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기, 및 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~12의 시클로알킬기; 그리고, 상기 Ax에서 설명한 방향족 탄화수소고리기 중 탄소수가 5~12인 것의 예로서 든 것과 동일한 것을 들 수 있다.
Ay의 -SO2-R4로 나타내어지는 기에 있어서, R4는, 탄소수 1~20의 알킬기, 탄소수 2~20의 알케닐기, 페닐기, 또는 4-메틸페닐기를 나타낸다. R4의 탄소수 1~20의 알킬기, 및 탄소수 2~20의 알케닐기의 구체예는, 상기 Ay의 탄소수 1~20의 알킬기, 탄소수 2~20의 알케닐기의 예로서 든 것과 동일한 것을 들 수 있다.
Ay의 -C(=S)NH-R9로 나타내어지는 기에 있어서, R9는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~12의 시클로알킬기, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 5~20의 방향족기를 나타낸다. 이들의 구체예는, 상기 Ay의 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~12의 시클로알킬기; 그리고, 상기 Ax에서 설명한 방향족 탄화수소고리기 및 방향족 복소고리기 등의 방향족기 중 탄소수가 5~20인 것의 예로서 든 것과 동일한 것을 들 수 있다.
Ay의 방향족 탄화수소고리 및 방향족 복소고리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 방향고리를 갖는 탄소수 2~30의 유기기로는, 상기 Ax에서 설명한 것과 동일한 것을 들 수 있다.
이들 중에서도, Ay로는, 수소 원자, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~12의 시클로알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알키닐기, -C(=O)-R3, -SO2-R4, 또는 방향족 탄화수소고리 및 방향족 복소고리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 방향고리를 갖는 탄소수 2~30의 유기기로 나타내어지는 기가 바람직하다. 또한, Ay로는, 수소 원자, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~12의 시클로알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알키닐기, 치환기를 가져도 되는 탄소수 6~12의 방향족 탄화수소고리기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~9의 방향족 복소고리기, 치환기를 갖고 있어도 되고 방향족 탄화수소고리 및 복소고리의 조합을 포함하는 탄소수 3~9의 기, -C(=O)-R3, -SO2-R4로 나타내어지는 기가 더욱 바람직하다. 여기서, R3, R4는 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
Ay의 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알키닐기의 치환기로는, 할로겐 원자, 시아노기, 탄소수 1~20의 알콕시기, 탄소수 1~12의 알콕시기로 치환된 탄소수 1~12의 알콕시기, 페닐기, 시클로헥실기, 탄소수 2~12의 고리형 에테르기, 탄소수 6~14의 아릴옥시기, 수산기, 벤조디옥사닐기, 페닐술포닐기, 4-메틸페닐술포닐기, 벤조일기, -SR10이 바람직하다. 여기서, R10은 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
Ay의 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~12의 시클로알킬기, 치환기를 가져도 되는 탄소수 6~12의 방향족 탄화수소고리기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~9의 방향족 복소고리기, 치환기를 갖고 있어도 되고 방향족 탄화수소고리 및 복소고리의 조합을 포함하는 탄소수 3~9의 기의 치환기로는, 불소 원자, 탄소수 1~6의 알킬기, 탄소수 1~6의 알콕시기, 시아노기가 바람직하다.
또한, Ax와 Ay는, 하나가 되어, 고리를 형성하고 있어도 된다. 이러한 고리로는, 예를 들어, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 4~30의 불포화 복소고리, 탄소수 6~30의 불포화 탄소고리를 들 수 있다.
상기 탄소수 4~30의 불포화 복소고리, 및 탄소수 6~30의 불포화 탄소고리는, 특별히 제약은 없고, 방향족성을 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 된다.
Ax와 Ay가 하나가 되어 형성되는 고리로는, 예를 들어, 하기에 나타내는 고리를 들 수 있다. 한편, 하기에 나타내는 고리는, 식 (I) 중의
[화학식 20]
Figure 112018093739745-pct00020
으로서 나타내어지는 부분을 나타내는 것이다.
[화학식 21]
Figure 112018093739745-pct00021
[화학식 22]
Figure 112018093739745-pct00022
[화학식 23]
Figure 112018093739745-pct00023
(식 중, X, Y, Z는, 상기와 동일한 의미를 나타낸다.)
또한, 이들 고리는 치환기를 갖고 있어도 된다. 이러한 치환기로는, Ax가 갖는 방향고리의 치환기로서 설명한 것과 동일한 것을 들 수 있다.
Ax와 Ay에 포함되는 π 전자의 총 수는, 본 발명의 원하는 효과를 보다 양호하게 발현시키는 관점에서, 4 이상 24 이하인 것이 바람직하고, 6 이상 20 이하인 것이 보다 바람직하며, 6 이상 18 이하인 것이 보다 더 바람직하다.
Ax와 Ay의 바람직한 조합으로는, 하기의 조합(α) 및 조합(β)을 들 수 있다.
(α) Ax가 탄소수 4~30의 방향족 탄화수소고리기, 방향족 복소고리기, 또는 방향족 탄화수소고리 및 복소고리의 조합을 포함하는 기이고, Ay가 수소 원자, 탄소수 3~8의 시클로알킬기, (할로겐 원자, 시아노기, 탄소수 1~6의 알킬기, 탄소수 1~6의 알콕시기, 혹은 탄소수 3~8의 시클로알킬기)를 치환기로서 갖고 있어도 되는 탄소수 6~12의 방향족 탄화수소고리기, (할로겐 원자, 탄소수 1~6의 알킬기, 탄소수 1~6의 알콕시기, 시아노기)를 치환기로서 갖고 있어도 되는 탄소수 3~9의 방향족 복소고리기, (할로겐 원자, 탄소수 1~6의 알킬기, 탄소수 1~6의 알콕시기, 시아노기)를 치환기로서 갖고 있어도 되고 방향족 탄화수소고리 및 복소고리의 조합을 포함하는 탄소수 3~9의 기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알키닐기이고, 당해 치환기가, 할로겐 원자, 시아노기, 탄소수 1~20의 알콕시기, 탄소수 1~12의 알콕시기로 치환된 탄소수 1~12의 알콕시기, 페닐기, 시클로헥실기, 탄소수 2~12의 고리형 에테르기, 탄소수 6~14의 아릴옥시기, 수산기, 벤조디옥사닐기, 벤젠술포닐기, 벤조일기 및 -SR10의 어느 하나인 조합.
(β) Ax와 Ay가 하나가 되어 불포화 복소고리 또는 불포화 탄소고리를 형성하고 있는 조합.
여기서, R10은 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
Ax와 Ay의 보다 바람직한 조합으로는, 하기의 조합(γ)을 들 수 있다.
(γ) Ax가 하기 구조를 갖는 기의 어느 하나이고, Ay가 수소 원자, 탄소수 3~8의 시클로알킬기, (할로겐 원자, 시아노기, 탄소수 1~6의 알킬기, 탄소수 1~6의 알콕시기, 혹은 탄소수 3~8의 시클로알킬기)를 치환기로서 갖고 있어도 되는 탄소수 6~12의 방향족 탄화수소고리기, (할로겐 원자, 탄소수 1~6의 알킬기, 탄소수 1~6의 알콕시기, 시아노기)를 치환기로서 갖고 있어도 되는 탄소수 3~9의 방향족 복소고리기, (할로겐 원자, 탄소수 1~6의 알킬기, 탄소수 1~6의 알콕시기, 시아노기)를 치환기로서 갖고 있어도 되고 방향족 탄화수소고리 및 복소고리의 조합을 포함하는 탄소수 3~9의 기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알키닐기이고, 당해 치환기가, 할로겐 원자, 시아노기, 탄소수 1~20의 알콕시기, 탄소수 1~12의 알콕시기로 치환된 탄소수 1~12의 알콕시기, 페닐기, 시클로헥실기, 탄소수 2~12의 고리형 에테르기, 탄소수 6~14의 아릴옥시기, 수산기, 벤조디옥사닐기, 벤젠술포닐기, 벤조일기, -SR10의 어느 하나인 조합.
여기서, R10은 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
[화학식 24]
Figure 112018093739745-pct00024
[화학식 25]
Figure 112018093739745-pct00025
(식 중, X, Y는, 상기와 동일한 의미를 나타낸다.)
Ax와 Ay의 특히 바람직한 조합으로는, 하기의 조합(δ)을 들 수 있다.
(δ) Ax가 하기 구조를 갖는 기의 어느 하나이고, Ay가 수소 원자, 탄소수 3~8의 시클로알킬기, (할로겐 원자, 시아노기, 탄소수 1~6의 알킬기, 탄소수 1~6의 알콕시기, 혹은 탄소수 3~8의 시클로알킬기)를 치환기로서 갖고 있어도 되는 탄소수 6~12의 방향족 탄화수소고리기, (할로겐 원자, 탄소수 1~6의 알킬기, 탄소수 1~6의 알콕시기, 시아노기)를 치환기로서 갖고 있어도 되는 탄소수 3~9의 방향족 복소고리기, (할로겐 원자, 탄소수 1~6의 알킬기, 탄소수 1~6의 알콕시기, 시아노기)를 치환기로서 갖고 있어도 되고 방향족 탄화수소고리 및 복소고리의 조합을 포함하는 탄소수 3~9의 기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알키닐기이고, 당해 치환기가, 할로겐 원자, 시아노기, 탄소수 1~20의 알콕시기, 탄소수 1~12의 알콕시기로 치환된 탄소수 1~12의 알콕시기, 페닐기, 시클로헥실기, 탄소수 2~12의 고리형 에테르기, 탄소수 6~14의 아릴옥시기, 수산기, 벤조디옥사닐기, 벤젠술포닐기, 벤조일기, 및 -SR10의 어느 하나인 조합.
하기 식 중, X는 상기와 동일한 의미를 나타낸다. 여기서, R10은 상기와 동일한 의미를 나타낸다.
[화학식 26]
Figure 112018093739745-pct00026
상기 식 (I)에 있어서, A1은, 치환기를 갖고 있어도 되는 3가의 방향족기를 나타낸다. 3가의 방향족기로는, 3가의 탄소고리식 방향족기여도 되고, 3가의 복소고리식 방향족기여도 된다. 본 발명의 원하는 효과를 보다 양호하게 발현시키는 관점에서, 3가의 탄소고리식 방향족기가 바람직하고, 3가의 벤젠고리기 또는 3가의 나프탈렌고리기가 보다 바람직하며, 하기 식으로 나타내는 3가의 벤젠고리기 또는 3가의 나프탈렌고리기가 더욱 바람직하다. 한편, 하기 식에 있어서는, 결합 상태를 보다 명확하게 하기 위하여, 치환기 Y1, Y2를 편의상 기재하고 있다(Y1, Y2는, 상기와 동일한 의미를 나타낸다. 이하에서 동일.).
[화학식 27]
Figure 112018093739745-pct00027
이들 중에서도, A1로는, 하기에 나타내는 식 (A11)~(A25)로 나타내어지는 기가 보다 바람직하고, 식 (A11), (A13), (A15), (A19), (A23)으로 나타내어지는 기가 더욱 바람직하며, 식 (A11), (A23)으로 나타내어지는 기가 특히 바람직하다.
[화학식 28]
Figure 112018093739745-pct00028
A1의 3가의 방향족기가 갖고 있어도 되는 치환기로는, 상기 Ax의 방향고리의 치환기로서 설명한 것과 동일한 것을 들 수 있다. A1로는, 치환기를 갖지 않는 것이 바람직하다.
상기 식 (I)에 있어서, A2 및 A3은, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~30의 2가의 지환식 탄화수소기를 나타낸다. 탄소수 3~30의 2가의 지환식 탄화수소기로는, 예를 들어, 탄소수 3~30의 시클로알칸디일기, 탄소수 10~30의 2가의 지환식 축합고리기를 들 수 있다.
탄소수 3~30의 시클로알칸디일기로는, 예를 들어, 시클로프로판디일기; 시클로부탄-1,2-디일기, 시클로부탄-1,3-디일기 등의 시클로부탄디일기; 시클로펜탄-1,2-디일기, 시클로펜탄-1,3-디일기 등의 시클로펜탄디일기; 시클로헥산-1,2-디일기, 시클로헥산-1,3-디일기, 시클로헥산-1,4-디일기 등의 시클로헥산디일기; 시클로헵탄-1,2-디일기, 시클로헵탄-1,3-디일기, 시클로헵탄-1,4-디일기 등의 시클로헵탄디일기; 시클로옥탄-1,2-디일기, 시클로옥탄-1,3-디일기, 시클로옥탄-1,4-디일기, 시클로옥탄-1,5-디일기 등의 시클로옥탄디일기; 시클로데칸-1,2-디일기, 시클로데칸-1,3-디일기, 시클로데칸-1,4-디일기, 시클로데칸-1,5-디일기 등의 시클로데칸디일기; 시클로도데칸-1,2-디일기, 시클로도데칸-1,3-디일기, 시클로도데칸-1,4-디일기, 시클로도데칸-1,5-디일기 등의 시클로도데칸디일기; 시클로테트라데칸-1,2-디일기, 시클로테트라데칸-1,3-디일기, 시클로테트라데칸-1,4-디일기, 시클로테트라데칸-1,5-디일기, 시클로테트라데칸-1,7-디일기 등의 시클로테트라데칸디일기; 시클로에이코산-1,2-디일기, 시클로에이코산-1,10-디일기 등의 시클로에이코산디일기;를 들 수 있다.
탄소수 10~30의 2가의 지환식 축합고리기로는, 예를 들어, 데칼린-2,5-디일기, 데칼린-2,7-디일기 등의 데칼린디일기; 아다만탄-1,2-디일기, 아다만탄-1,3-디일기 등의 아다만탄디일기; 비시클로[2.2.1]헵탄-2,3-디일기, 비시클로[2.2.1]헵탄-2,5-디일기, 비시클로[2.2.1]헵탄-2,6-디일기 등의 비시클로[2.2.1]헵탄디일기;를 들 수 있다.
이들 2가의 지환식 탄화수소기는, 임의의 위치에 치환기를 갖고 있어도 된다. 치환기로는, 상기 Ax의 방향고리의 치환기로서 설명한 것과 동일한 것을 들 수 있다.
이들 중에서도, A2 및 A3으로는, 탄소수 3~12의 2가의 지환식 탄화수소기가 바람직하고, 탄소수 3~12의 시클로알칸디일기가 보다 바람직하고, 하기 식 (A31)~(A34)로 나타내어지는 기가 더욱 바람직하며, 하기 식 (A32)로 나타내어지는 기가 특히 바람직하다.
[화학식 29]
Figure 112018093739745-pct00029
상기 탄소수 3~30의 2가의 지환식 탄화수소기는, Y1 및 Y3(또는 Y2 및 Y4)과 결합하는 탄소 원자의 입체 배치의 상이에 기초하는, 시스형 및 트랜스형의 입체 이성체가 존재할 수 있다. 예를 들어, 시클로헥산-1,4-디일기의 경우에는, 하기에 나타내는 바와 같이, 시스형의 이성체(A32a)와 트랜스형의 이성체(A32b)가 존재할 수 있다.
[화학식 30]
Figure 112018093739745-pct00030
상기 탄소수 3~30의 2가의 지환식 탄화수소기는, 시스형이어도 되고, 트랜스형이어도 되며, 시스형 및 트랜스형의 이성체 혼합물이어도 된다. 그 중에서도, 배향성이 양호한 점에서, 트랜스형 혹은 시스형인 것이 바람직하고, 트랜스형이 보다 바람직하다.
상기 식 (I)에 있어서, A4 및 A5는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6~30의 2가의 방향족기를 나타낸다. A4 및 A5의 방향족기는, 단환의 것이어도 되고, 다환의 것이어도 된다. A4 및 A5의 바람직한 구체예로는, 하기의 것을 들 수 있다.
[화학식 31]
Figure 112018093739745-pct00031
상기 A4 및 A5의 2가의 방향족기는, 임의의 위치에 치환기를 갖고 있어도 된다. 당해 치환기로는, 예를 들어, 할로겐 원자, 시아노기, 하이드록실기, 탄소수 1~6의 알킬기, 탄소수 1~6의 알콕시기, 니트로기, -C(=O)-OR8b기;를 들 수 있다. 여기서 R8b는, 탄소수 1~6의 알킬기이다. 그 중에서도, 치환기로는, 할로겐 원자, 탄소수 1~6의 알킬기, 알콕시기가 바람직하다. 또한, 할로겐 원자로는, 불소 원자가 보다 바람직하고, 탄소수 1~6의 알킬기로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기가 보다 바람직하고, 알콕시기로는, 메톡시기, 에톡시기가 보다 바람직하다.
이들 중에서도, 본 발명의 원하는 효과를 보다 양호하게 발현시키는 관점에서, A4 및 A5는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 하기 식 (A41), (A42) 또는 (A43)으로 나타내어지는 기가 보다 바람직하고, 치환기를 갖고 있어도 되는 식 (A41)로 나타내어지는 기가 특히 바람직하다.
[화학식 32]
Figure 112018093739745-pct00032
상기 식 (I)에 있어서, Q1은, 수소 원자, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타낸다. 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~6의 알킬기로는, 상기 Ay에서 설명한 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기 중, 탄소수가 1~6인 것을 들 수 있다. 이들 중에서도, Q1은, 수소 원자 및 탄소수 1~6의 알킬기가 바람직하고, 수소 원자 및 메틸기가 보다 바람직하다.
상기 식 (I)에 있어서, m은, 각각 독립적으로, 0 또는 1을 나타낸다. 그 중에서도, m은 바람직하게는 1이다.
화합물 (I)은, 예를 들어, 국제 공개 제2012/147904호에 기재되는, 하이드라진 화합물과 카르보닐 화합물의 반응에 의해 제조할 수 있다.
다음으로, 역파장 메소겐 화합물에 대하여 설명한다.
역파장 메소겐 화합물은, 단독으로는 액정성을 나타내지 않고, 평가용 액정 화합물과 소정의 혼합 비율로 혼합한 평가용 혼합물이 액정성을 나타내는 화합물이다. 평가용 액정 화합물로는, 호모지니어스 배향된 경우에 순파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타내는 액정 화합물인 순파장 분산 액정 화합물을 사용한다. 평가용 액정 화합물로서 순파장 분산 액정 화합물을 사용함으로써, 평가용 혼합물을 호모지니어스 배향시킨 경우의 역파장 메소겐 화합물의 면내 리타데이션의 파장 분산성의 평가를 용이하게 행할 수 있다. 그 중에서도, 평가용 액정 화합물로는, 100℃에 있어서 액정상이 될 수 있는 봉상 구조를 갖는 액정 화합물이 바람직하다. 특히 바람직한 평가용 액정 화합물의 구체예로는, 하기 식 (E1)으로 나타내는 구조를 갖는 순파장 분산 액정 화합물 「LC242」, 하기 식 (E2)로 나타내는 구조를 갖는 순파장 분산 액정 화합물 등을 들 수 있다. 하기의 식에 있어서, Me는 메틸기를 나타낸다.
[화학식 33]
Figure 112018093739745-pct00033
[화학식 34]
Figure 112018093739745-pct00034
또한, 상기의 평가용 혼합물을 얻기 위하여 평가용 액정 화합물과 혼합하는 역파장 메소겐 화합물의 혼합 비율은, 평가용 액정 화합물 및 역파장 메소겐 화합물의 합계 100 중량부에 대하여, 통상 30 중량부~70 중량부의 적어도 어느 하나이다. 따라서, 평가용 액정 화합물 및 역파장 메소겐 화합물의 합계 100 중량부에 대하여 역파장 메소겐 화합물을 30 중량부~70 중량부의 범위에 포함되는 적어도 하나의 혼합 비율로 혼합하여, 액정성을 나타내는 평가용 혼합물이 얻어지는 한, 평가용 액정 화합물 및 역파장 메소겐 화합물의 합계 100 중량부에 대하여 역파장 메소겐 화합물을 30 중량부~70 중량부의 범위에 포함되는 다른 혼합 비율로 혼합하여 얻은 혼합물이, 액정성을 나타내지 않아도 된다.
평가용 혼합물이 액정성을 나타내는 것은, 하기의 방법에 의해 확인할 수 있다.
기재 상에 평가용 혼합물을 도포 및 건조시켜, 기재 및 평가용 혼합물의 층을 구비하는 샘플 필름을 얻는다. 이 샘플 필름을 핫 스테이지 상에 설치한다. 편광 현미경에 의해 샘플 필름을 관찰하면서, 샘플 필름을 승온시킨다. 평가용 혼합물의 층의 액정상으로의 상전이가 관찰된 경우, 평가용 혼합물이 액정성을 나타낸다고 판정할 수 있다.
또한, 상기의 평가용 혼합물을 호모지니어스 배향시킨 경우에, 그 평가용 혼합물 중의 역파장 메소겐 화합물은, 역파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타낸다. 여기서, 평가용 혼합물을 호모지니어스 배향시킨다는 것은, 당해 평가용 혼합물의 층을 형성하고, 그 층에 있어서의 평가용 액정 화합물을 호모지니어스 배향시키는 것을 말한다. 따라서, 호모지니어스 배향된 평가용 혼합물에 있어서, 평가용 액정 화합물의 분자의 메소겐 골격의 장축 방향은, 통상, 상기 층의 면과 평행한 어느 한 방향으로 배향되어 있다.
또한, 호모지니어스 배향된 평가용 혼합물 중의 역파장 메소겐 화합물이 역파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타낸다는 것은, 평가용 혼합물에 포함되는 역파장 메소겐 화합물의 파장 450 nm 및 550 nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re(450) 및 Re(550)가, Re(450)/Re(550) < 1.00을 만족하는 것을 말한다.
단, 평가용 혼합물의 층에 있어서, 역파장 메소겐 화합물의 면내 리타데이션만을 선택적으로 측정하는 것은 어렵다. 이에, 평가용 액정 화합물이 순파장 분산 액정 화합물인 것을 이용하여, 하기의 확인 방법에 의해, 평가용 혼합물 중의 역파장 메소겐 화합물이 역파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
순파장 분산 액정 화합물로서의 평가용 액정 화합물을 포함하는 액정층을 형성하고, 그 액정층에 있어서 평가용 액정 화합물을 호모지니어스 배향시킨다. 그리고, 그 액정층의 파장 450 nm 및 550 nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re(X450) 및 Re(X550)의 비 Re(X450)/Re(X550)를 측정한다.
또한, 상기의 평가용 액정 화합물 및 역파장 메소겐 화합물을 포함하는 평가용 혼합물의 층을 형성하고, 그 평가용 혼합물의 층에 있어서 평가용 혼합물을 호모지니어스 배향시킨다. 그리고, 그 평가용 혼합물의 층의 파장 450 nm 및 550 nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re(Y450) 및 Re(Y550)의 비 Re(Y450)/Re(Y550)를 측정한다.
측정 결과, 역파장 메소겐 화합물을 포함하지 않는 액정층의 리타데이션비 Re(X450)/Re(X550)보다, 역파장 메소겐 화합물을 포함하는 평가용 혼합물의 층의 리타데이션비 Re(Y450)/Re(Y550)가 작은 경우, 그 역파장 메소겐 화합물은, 역파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타낸다고 판정할 수 있다.
또한, 본 발명의 원하는 효과를 보다 양호하게 발현시키는 관점에서, 상기의 확인 방법에 있어서, 액정층의 파장 550 nm 및 650 nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re(X550) 및 Re(X650)의 비 Re(X650)/Re(X550)보다, 평가용 혼합물의 층의 파장 550 nm 및 650 nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re(Y550) 및 Re(Y650)의 비 Re(Y650)/Re(Y550) 쪽이 큰 것이 바람직하다.
역파장 메소겐 화합물로는, 예를 들어, 당해 역파장 메소겐 화합물의 분자 중에, 주쇄 메소겐 골격과, 상기 주쇄 메소겐 골격에 결합한 측쇄 메소겐 골격을 포함하는 화합물을 사용할 수 있다.
또한, 역파장 메소겐 화합물은, 중합성을 갖는 것이 바람직하다. 따라서, 역파장 메소겐 화합물은, 중합성기를 갖는 것이 바람직하다. 이와 같이 중합성을 갖는 역파장 메소겐 화합물을 사용하면, 중합에 의해 역파장 메소겐 화합물의 배향 상태를 용이하게 고정하는 것이 가능하다. 그 때문에, 안정적인 광학 특성을 갖는 광학 이방성층을 용이하게 얻을 수 있다.
역파장 메소겐 화합물의 분자량은, 단량체인 경우에는, 바람직하게는 300 이상, 보다 바람직하게는 700 이상, 특히 바람직하게는 1000 이상이고, 바람직하게는 2000 이하, 보다 바람직하게는 1700 이하, 특히 바람직하게는 1500 이하이다. 역파장 메소겐 화합물이 상기와 같은 분자량을 가짐으로써, 광학 이방성층을 형성하기 위한 도공액의 도공성을 특히 양호하게 할 수 있다.
상기의 역파장 메소겐 화합물은, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
역파장 메소겐 화합물로는, 예를 들어, 상기 식 (Ia)로 나타내어지는 화합물 중, 액정성을 나타내지 않는 화합물을 들 수 있다. 역파장 메소겐 화합물의 바람직한 예로는, 상기 식 (I)로 나타내어지는 화합물 중, 액정성을 나타내지 않는 화합물을 들 수 있다. 그 중에서도 특히 바람직한 역파장 메소겐 화합물로는, 하기의 화합물을 들 수 있다.
[화학식 35]
Figure 112018093739745-pct00035
상술한 메소겐 화합물 중에서도, 본 발명의 원하는 효과를 보다 양호하게 발현시키는 관점에서, 당해 메소겐 화합물의 분자 중에, 벤조티아졸고리(하기 식 (10A)의 고리); 그리고, 시클로헥실고리(하기 식 (10B)의 고리) 및 페닐고리(하기 식 (10C)의 고리)의 조합;으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 함유하는 것이 바람직하다.
[화학식 36]
Figure 112018093739745-pct00036
광학 이방성층의 전체 고형분에 있어서의 메소겐 화합물의 비율은, 바람직하게는 20 중량% 이상, 보다 바람직하게는 30 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 35 중량% 이상, 특히 바람직하게는 40 중량% 이상이고, 바람직하게는 60 중량% 이하, 보다 바람직하게는 55 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 50 중량% 이하, 특히 바람직하게는 45 중량% 이하이다. 메소겐 화합물의 비율이, 상기 범위의 하한값 이상임으로써, 광학 이방성층의 두께 방향의 리타데이션 Rth의 파장 분산성을 역분산성에 가깝게 하기 쉽게 할 수 있고, 또한, 상기 범위의 상한값 이하임으로써, 광학 이방성층에 있어서, 메소겐 화합물을 균일하게 분산시키거나, 광학 이방성층의 기계적 강도를 높게 하거나 할 수 있다.
〔1.3. 임의의 성분〕
광학 이방성층은, 포지티브 C 중합체 및 메소겐 화합물에 조합하여, 임의의 성분을 더 포함할 수 있다.
〔1.4. 광학 이방성층의 특성〕
광학 이방성층은, 그 굴절률 nx(A), ny(A) 및 nz(A)가, nz(A) > nx(A) ≥ ny(A)를 만족한다. 여기서, nx(A)는, 광학 이방성층의 면내 방향으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률을 나타내고, ny(A)는, 광학 이방성층의 상기 면내 방향으로서 상기 nx(A)의 방향과 수직한 방향의 굴절률을 나타내고, nz(A)는, 광학 이방성층의 두께 방향의 굴절률을 나타낸다. 이러한 굴절률 nx(A), ny(A) 및 nz(A)를 갖는 광학 이방성층은, 포지티브 C 필름으로서 사용할 수 있다. 그 때문에, 이 광학 이방성층을 원편광판에 장착하여 화상 표시 장치에 적용한 경우에, 화상 표시 장치의 표시면의 경사 방향에 있어서, 외광의 반사를 억제하거나, 화상을 표시하는 광이 편광 선글라스를 투과할 수 있게 하거나 할 수 있다. 또한, 화상 표시 장치가 액정 표시 장치인 경우에는, 통상, 시야각을 넓힐 수 있다. 그 때문에, 화상 표시 장치의 표시면을 경사 방향에서 본 경우에, 화상의 시인성을 높일 수 있다.
그 중에서도, 광학 이방성층의 굴절률 nx(A)와 굴절률 ny(A)는, 값이 동일하거나 가까운 것이 바람직하다. 구체적으로는, 굴절률 nx(A)와 굴절률 ny(A)의 차 nx(A) - ny(A)는, 바람직하게는 0.00000~0.00100, 보다 바람직하게는 0.00000~0.00050, 특히 바람직하게는 0.00000~0.00020이다. 굴절률차 nx(A) - ny(A)가 상기 범위에 들어감으로써, 광학 이방성층을 화상 표시 장치에 형성하는 경우의 광학 설계를 심플하게 할 수 있고, 또한 다른 위상차 필름과의 첩합시에 첩합 방향의 조정을 불필요하게 할 수 있다.
파장 450 nm에 있어서의 광학 이방성층의 두께 방향의 리타데이션 Rth(A450), 파장 550 nm에 있어서의 광학 이방성층의 두께 방향의 리타데이션 Rth(A550), 및 파장 650 nm에 있어서의 광학 이방성층의 두께 방향의 리타데이션 Rth(A650)는, 통상, 하기 식 (1) 및 (2)를 만족한다.
0.50 < Rth(A450)/Rth(A550) < 1.00 (1)
1.00 ≤ Rth(A650)/Rth(A550) < 1.25 (2)
상기 식 (1)을 상세하게 설명하면, Rth(A450)/Rth(A550)는, 통상 0.50보다 크고, 바람직하게는 0.60보다 크고, 보다 바람직하게는 0.65보다 크며, 또한, 통상 1.00 미만, 바람직하게는 0.90 미만, 보다 바람직하게는 0.85 미만이다.
또한, 상기 식 (2)를 상세하게 설명하면, Rth(A650)/Rth(A550)는, 통상 1.00 이상, 바람직하게는 1.01 이상, 보다 바람직하게는 1.02 이상이고, 통상 1.25 미만, 바람직하게는 1.15 미만, 보다 바람직하게는 1.10 미만이다.
상기의 식 (1) 및 식 (2)를 만족하는 두께 방향의 리타데이션 Rth(A450), Rth(A550) 및 Rth(A650)를 갖는 광학 이방성층은, 그 두께 방향의 리타데이션 Rth가 역파장 분산성을 나타낸다. 이와 같이 두께 방향의 리타데이션 Rth가 역파장 분산성을 나타내는 광학 이방성층은, 원편광판에 장착하여 화상 표시 장치에 적용한 경우에, 화상 표시 장치의 표시면의 경사 방향에 있어서, 외광의 반사를 억제하거나, 화상을 표시하는 광에 편광 선글라스를 투과시키거나 하는 기능을, 넓은 파장 범위에 있어서 발휘할 수 있다. 또한, 화상 표시 장치가 액정 표시 장치인 경우에는, 통상, 시야각을 효과적으로 넓힐 수 있다. 그 때문에, 표시면에 표시되는 화상의 시인성을, 특히 효과적으로 향상시킬 수 있다.
포지티브 C 중합체 및 메소겐 화합물을 조합하여 포함하는 광학 이방성층이, 상술한 광학 특성을 발휘할 수 있는 구조는, 본 발명자의 검토에 의하면, 하기와 같다고 추찰된다. 단, 본 발명의 기술적 범위는, 하기에 설명하는 구조에 의해 제한되는 것은 아니다.
일반적으로, 액정 화합물을 포함하는 액정층의 복굴절은, 그 액정층에 있어서의 액정 화합물의 분자의 배향 상태에 의존한다. 그 때문에, 두께 방향으로 큰 굴절률을 갖는 필름인 포지티브 C 필름을 얻고자 하는 경우, 액정 화합물의 분자를, 액정층의 두께 방향으로 배향시키는 경우가 많다. 이와 같이 두께 방향으로 액정 화합물의 분자를 배향시키고자 하는 경우에는, 종래, 수직 배향제가 사용되어 왔다.
수직 배향제를 사용하여 액정층을 형성하는 경우, 통상은, 액정 화합물 및 수직 배향제를 포함하는 도공액을 준비하고, 이 도공액을 도포 및 건조하여, 액정층을 얻는다. 그런데, 역파장 분산 액정 화합물의 분자는, 특이적인 입체 형상을 가지므로, 수직 배향제를 사용한 종래의 방법으로 액정층을 형성해도, 액정 화합물의 분자의 틸트각에 불균일이 발생하여, 양호한 액정층을 얻는 것이 어려웠다. 구체적으로는, 종래의 제조 방법으로 제조된 액정층에서는, 동일한 틸트각의 액정 화합물의 집합으로서 복수의 액정 도메인이 형성되는데, 액정 도메인간의 틸트각이 다르기 때문에, 액정층 전체로서 광의 반사, 굴절 또는 분산을 일으켜, 액정층의 백탁을 일으키고 있었다. 여기서, 틸트각이란, 어느 기준면에 대하여 액정 화합물의 분자의 배향축이 이루는 각을 말한다.
이에 대하여, 본 발명의 광학 이방성층이 포함하는 포지티브 C 중합체는, 일반적으로, 주쇄에 대하여 교차한 나프탈렌고리 및 비페닐기 등의 강직한 구조를 갖는 측쇄를 포함한다. 그리고, 포지티브 C 중합체를 포함하는 광학 이방성층에서는, 포지티브 C 중합체의 주쇄가 광학 이방성층의 면내 방향과 평행하게 가로놓이고, 그 측쇄가 광학 이방성층의 두께 방향으로 선다. 그 때문에, 포지티브 C 중합체와 메소겐 화합물을 조합하면, 포지티브 C 중합체의 측쇄에 의해 메소겐 화합물의 분자의 방향이 교정됨으로써, 메소겐 화합물의 분자는, 분자의 장축 방향이 광학 이방성층의 두께 방향과 평행이 되도록 배향된다. 따라서, 광학 이방성층의 두께 방향으로 큰 굴절률이 발현되므로, 본 발명의 광학 이방성층은, 포지티브 C 필름으로서 기능할 수 있는 굴절률을 나타낸다.
또한, 역파장 분산 액정 화합물 및 역파장 메소겐 화합물과 같은 메소겐 화합물은, 역파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타낼 수 있는 것이다. 그 때문에, 분자가 두께 방향으로 배향된 메소겐 화합물을 포함하는 광학 이방성의 두께 방향의 리타데이션은, 역파장 분산성을 나타낼 수 있다.
이러한 구조에 의해, 본 발명의 광학 이방성층은, 상술한 광학 특성을 발휘할 수 있다고 생각된다.
파장 590 nm에 있어서의 광학 이방성층의 면내 리타데이션 Re(A590)는, 하기 식 (3)을 만족하는 것이 바람직하다.
Re(A590) ≤ 10 nm (3)
상기 식 (3)을 상세하게 설명하면, Re(A590)는, 바람직하게는 0 nm~10 nm, 보다 바람직하게는 0 nm~5 nm, 특히 바람직하게는 0 nm~2 nm이다. Re(A590)가 상기 범위에 들어감으로써, 광학 이방성층을 화상 표시 장치에 형성하는 경우의 광학 설계를 심플하게 할 수 있고, 또한, 다른 위상차 필름과의 첩합시에 첩합 방향의 조정을 불필요하게 할 수 있다.
파장 590 nm에 있어서의 광학 이방성층의 두께 방향의 리타데이션 Rth(A590)는, 하기 식 (4)를 만족하는 것이 바람직하다.
-200 nm ≤ Rth(A590) ≤ -10 nm (4)
상기 식 (4)를 상세하게 설명하면, Rth(A590)는, 바람직하게는 -200 nm 이상, 보다 바람직하게는 -130 nm 이상, 특히 바람직하게는 -100 nm 이상이고, 바람직하게는 -10 nm 이하, 보다 바람직하게는 -30 nm 이하, 특히 바람직하게는 -50 nm 이하이다. 이러한 Rth(A590)를 갖는 광학 이방성층은, 원편광판에 장착하여 화상 표시 장치에 적용한 경우에, 화상 표시 장치의 표시면의 경사 방향에 있어서, 외광의 반사를 억제하여, 반사광의 색감 변화를 작게 할 수 있거나, 화상을 표시하는 광이 편광 선글라스를 투과할 수 있게 하거나 할 수 있다. 또한, 화상 표시 장치가 액정 표시 장치인 경우에는, 통상은, 시야각을 넓힐 수 있다. 그 때문에, 화상 표시 장치의 표시면을 경사 방향에서 본 경우에, 화상의 시인성을 높일 수 있다.
광학 이방성층의 전체 광선 투과율은, 바람직하게는 80% 이상, 보다 바람직하게는 85% 이상, 특히 바람직하게는 90% 이상이다. 전체 광선 투과율은, 자외·가시 분광계를 사용하여, 파장 400 nm~700 nm의 범위에서 측정할 수 있다.
광학 이방성층의 헤이즈는, 바람직하게는 5% 이하, 보다 바람직하게는 3% 이하, 특히 바람직하게는 1% 이하이고, 이상적으로는 0%이다. 여기서, 헤이즈는, JIS K7361-1997에 준거하여, 닛폰 덴쇼쿠 공업사 제조 「탁도계 NDH-300A」를 사용하여, 5개소 측정하고, 그로부터 구한 평균값을 채용할 수 있다.
광학 이방성층은, 액정성을 나타내지 않는 것이 바람직하다. 광학 이방성층이 액정성을 나타내지 않음으로써, 광학 이방성층에 있어서 포지티브 C 중합체 및 메소겐 화합물의 분산을 양호하게 할 수 있다. 또한, 액정성을 갖지 않는 광학 이방성층은, 도공액을 사용하여 광학 이방성층을 제조할 때에, 건조풍 등의 공기의 흔들림의 영향에 의한 메소겐 화합물의 배향 불균일의 발생을 억제할 수 있다.
광학 이방성층의 두께는, 원하는 리타데이션이 얻어지도록, 적절하게 조정할 수 있다. 광학 이방성층의 구체적인 두께는, 바람직하게는 1.0 μm 이상, 보다 바람직하게는 3.0 μm 이상이고, 바람직하게는 50 μm 이하, 보다 바람직하게는 40 μm 이하, 특히 바람직하게는 30 μm 이하이다.
〔1.5. 광학 이방성층의 제조 방법〕
광학 이방성층은, 포지티브 C 중합체, 메소겐 화합물 및 용매를 포함하는 도공액을 준비하는 공정과; 이 도공액을 지지면 상에 도공하여, 도공액층을 얻는 공정과; 도공액층을 건조시키는 공정;을 포함하는 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.
도공액을 준비하는 공정에서는, 통상, 포지티브 C 중합체, 메소겐 화합물 및 용매를 혼합하여, 도공액을 얻는다. 도공액의 전체 고형분에 있어서의 포지티브 C 중합체 및 메소겐 화합물의 비율은, 광학 이방성층의 전체 고형분에 있어서의 포지티브 C 중합체 및 메소겐 화합물의 비율과 동일한 범위로 조정할 수 있다.
용매로는, 통상, 유기 용매를 사용한다. 이러한 유기 용매의 예로는, 시클로펜탄, 시클로헥산 등의 탄화수소 용매; 시클로펜타논, 시클로헥사논, 메틸에틸케톤, 아세톤, 메틸이소부틸케톤, N-메틸피롤리돈 등의 케톤 용매; 아세트산부틸, 아세트산아밀 등의 아세트산에스테르 용매; 클로로포름, 디클로로메탄, 디클로로에탄 등의 할로겐화 탄화수소 용매; 1,4-디옥산, 시클로펜틸메틸에테르, 테트라하이드로푸란, 테트라하이드로피란, 1,3-디옥소란, 1,2-디메톡시에탄 등의 에테르 용매; 톨루엔, 자일렌, 메시틸렌 등의 방향족 탄화수소 용매; 및 이들의 혼합물을 들 수 있다. 용매의 비점은, 취급성이 우수한 관점에서, 60℃~250℃인 것이 바람직하고, 60℃~150℃인 것이 보다 바람직하다. 또한, 용매는, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
용매의 양은, 도공액의 고형분 농도를 원하는 범위로 할 수 있도록 조정하는 것이 바람직하다. 도공액의 고형분 농도는, 바람직하게는 6 중량% 이상, 보다 바람직하게는 8 중량% 이상, 특히 바람직하게는 10 중량% 이상이고, 바람직하게는 20 중량% 이하, 보다 바람직하게는 18 중량% 이하, 특히 바람직하게는 15 중량% 이하이다. 도공액의 고형분 농도를 상기 범위에 들어가게 함으로써, 원하는 광학 특성을 갖는 광학 이방성층을 용이하게 형성할 수 있다.
광학 이방성층을 형성하기 위한 도공액은, 포지티브 C 중합체, 메소겐 화합물 및 용매에 조합하여, 임의의 성분을 포함하고 있어도 된다. 또한, 임의의 성분은, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
도공액은, 예를 들어, 임의의 성분으로서, 가소제를 포함할 수 있다. 가소제로는, 인산트리페닐, 글리세릴트리아세테이트 등을 들 수 있다. 또한, 가소제는, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
가소제의 양은, 포지티브 C 중합체 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 2 중량부 이상, 보다 바람직하게는 5 중량부 이상, 특히 바람직하게는 8 중량부 이상이고, 바람직하게는 15 중량부 이하, 보다 바람직하게는 12 중량부 이하, 특히 바람직하게는 10 중량부 이하이다. 가소제의 양을 상기의 범위로 조정함으로써, 광학 이방성층의 취화를 억제하여, 기계적 강도를 높일 수 있다.
도공액은, 예를 들어, 임의의 성분으로서, 중합 개시제를 포함할 수 있다. 중합 개시제의 종류는, 도공액 중의 중합성 화합물이 갖는 중합성기의 종류에 따라 임의 선택할 수 있다. 여기서, 중합성 화합물이란, 중합성을 갖는 화합물의 총칭이다. 그 중에서도, 광중합 개시제가 바람직하다. 광중합 개시제로는, 라디칼 중합 개시제, 음이온 중합 개시제, 양이온 중합 개시제 등을 들 수 있다. 시판의 광중합 개시제의 구체적인 예로는, BASF사 제조의, 상품명: Irgacure907, 상품명: Irgacure184, 상품명: Irgacure369, 품명: Irgacure651, 상품명: Irgacure819, 상품명: Irgacure907, 상품명: Irgacure379, 상품명: Irgacure379EG, 및 상품명: Irgacure OXE02; ADEKA사 제조의, 상품명: 아데카옵토머 N1919 등을 들 수 있다. 또한, 중합 개시제는, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
중합 개시제의 양은, 중합성 화합물 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 0.1 중량부 이상, 보다 바람직하게는 0.5 중량부 이상이고, 바람직하게는 30 중량부 이하, 보다 바람직하게는 10 중량부 이하이다.
도공액은, 임의의 성분으로서, 금속, 금속 착물, 염료, 안료, 형광 재료, 인광 재료, 레벨링제, 틱소제, 겔화제, 다당류, 계면 활성제, 자외선 흡수제, 적외선 흡수제, 항산화제, 이온 교환 수지, 산화티탄 등의 금속 산화물 등의 임의의 첨가제를 포함할 수 있다. 이러한 임의의 첨가제의 비율은, 포지티브 C 중합체 100 중량부에 대하여, 바람직하게는, 각각 0.1 중량부~20 중량부이다.
도공액은, 액정성을 나타내지 않는 것이 바람직하다. 액정성을 나타내지 않는 도공액을 사용함으로써, 광학 이방성층에 있어서 포지티브 C 중합체 및 메소겐 화합물의 분산을 양호하게 할 수 있다. 또한, 액정성을 갖지 않는 도공액을 사용함으로써, 건조풍 등의 공기의 흔들림의 영향에 의한 메소겐 화합물의 배향 불균일의 발생을 억제할 수 있다.
상기와 같은 도공액을 준비한 후에, 이 도공액을 지지면 상에 도공하여, 도공액층을 얻는 공정을 행한다. 지지면으로는, 도공액층을 지지할 수 있는 임의의 면을 사용할 수 있다. 이 지지면으로는, 광학 이방성층의 면 상태를 양호하게 하는 관점에서, 통상, 오목부 및 볼록부가 없는 평탄면을 사용한다. 상기의 지지면으로는, 장척의 기재의 표면을 사용하는 것이 바람직하다. 장척의 기재를 사용하는 경우, 연속적으로 반송되는 기재 상에, 도공액을 연속적으로 도공하는 것이 가능하다. 따라서, 장척의 기재를 사용함으로써, 광학 이방성층을 연속적으로 제조할 수 있으므로, 생산성을 향상시키는 것이 가능하다.
도공액을 기재 상에 도공하는 경우, 기재에 적당한 장력(통상 100 N/m~500 N/m)을 걸어, 기재의 반송 요동을 적게 하여, 평면성을 유지한 채 도포하는 것이 바람직하다. 평면성이란, 기재의 폭 방향 및 반송 방향과 수직한 상하 방향의 진동량으로, 이상적으로는 0 mm이지만, 통상 1 mm 이하이다.
기재로는, 통상, 기재 필름을 사용한다. 기재 필름으로는, 광학적인 적층체의 기재로서 사용할 수 있는 필름을 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 그 중에서도, 기재 필름 및 광학 이방성층을 구비하는 복층 필름을 광학 필름으로서 이용 가능하게 하여, 기재 필름으로부터의 광학 이방성층의 박리를 불필요하게 하는 관점에서, 기재 필름으로는 투명한 필름이 바람직하다. 구체적으로는, 기재 필름의 전체 광선 투과율은, 바람직하게는 80% 이상, 보다 바람직하게는 85% 이상, 특히 바람직하게는 88% 이상이다.
기재 필름의 재료는, 특별히 한정되지 않고, 여러 수지를 사용할 수 있다. 수지의 예로는, 각종 중합체를 포함하는 수지를 들 수 있다. 당해 중합체로는, 지환식 구조 함유 중합체, 셀룰로오스에스테르, 폴리비닐알코올, 폴리이미드, UV 투과 아크릴, 폴리카보네이트, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 에폭시 중합체, 폴리스티렌, 및 이들의 조합을 들 수 있다. 이들 중에서도, 투명성, 저흡습성, 치수 안정성 및 경량성의 관점에서, 지환식 구조 함유 중합체 및 셀룰로오스에스테르가 바람직하고, 지환식 구조 함유 중합체가 보다 바람직하다.
지환식 구조 함유 중합체는, 반복 단위 중에 지환식 구조를 갖는 중합체로, 통상은 비정질의 중합체이다. 지환식 구조 함유 중합체로는, 주쇄 중에 지환식 구조를 함유하는 중합체 및 측쇄에 지환식 구조를 함유하는 중합체를 어느 것이나 사용할 수 있다.
지환식 구조로는, 예를 들어, 시클로알칸 구조, 시클로알켄 구조 등을 들 수 있는데, 열 안정성 등의 관점에서 시클로알칸 구조가 바람직하다.
1개의 지환식 구조의 반복 단위를 구성하는 탄소수에 특별히 제한은 없지만, 바람직하게는 4개 이상, 보다 바람직하게는 5개 이상, 특히 바람직하게는 6개 이상이고, 바람직하게는 30개 이하, 보다 바람직하게는 20개 이하, 특히 바람직하게는 15개 이하이다.
지환식 구조 함유 중합체 중의 지환식 구조를 갖는 반복 단위의 비율은, 사용 목적에 따라 임의 선택될 수 있으나, 바람직하게는 50 중량% 이상, 보다 바람직하게는 70 중량% 이상, 특히 바람직하게는 90 중량% 이상이다. 지환식 구조를 갖는 반복 단위를 상기와 같이 많게 함으로써, 기재 필름의 내열성을 높게 할 수 있다.
지환식 구조 함유 중합체는, 예를 들어, (1) 노르보르넨 중합체, (2) 단환의 고리형 올레핀 중합체, (3) 고리형 공액 디엔 중합체, (4) 비닐 지환식 탄화수소 중합체, 및 이들의 수소 첨가물 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 투명성 및 성형성의 관점에서, 노르보르넨 중합체가 보다 바람직하다.
노르보르넨 중합체로는, 예를 들어, 노르보르넨 모노머의 개환 중합체, 노르보르넨 모노머와 개환 공중합 가능한 그 밖의 모노머와의 개환 공중합체, 및 그들의 수소 첨가물; 노르보르넨 모노머의 부가 중합체, 노르보르넨 모노머와 공중합 가능한 그 밖의 모노머와의 부가 공중합체 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 투명성의 관점에서, 노르보르넨 모노머의 개환 중합체 수소 첨가물이 특히 바람직하다.
상기의 지환식 구조 함유 중합체는, 예를 들어 일본 공개특허공보 2002-321302호 등에 개시되어 있는 공지의 중합체에서 선택된다.
지환식 구조 함유 중합체의 유리 전이 온도는, 바람직하게는 80℃ 이상, 보다 바람직하게는 100℃~250℃의 범위이다. 유리 전이 온도가 이러한 범위에 있는 지환식 구조 함유 중합체는, 고온 하에서의 사용에 있어서의 변형 및 응력을 일으키기 어려워, 내구성이 우수하다.
지환식 구조 함유 중합체의 중량 평균 분자량(Mw)은, 바람직하게는 10,000~100,000, 보다 바람직하게는 25,000~80,000, 보다 더 바람직하게는 25,000~50,000이다. 중량 평균 분자량이 이러한 범위에 있을 때에, 기재 필름의 기계적 강도 및 성형 가공성이 고도로 밸런스되어 호적하다. 상기의 중량 평균 분자량은, 용매로서 시클로헥산을 사용한 겔·퍼미에이션·크로마토그래피(이하, 「GPC」라고 약칭한다.)에 의해, 폴리이소프렌 환산의 값으로 측정할 수 있다. 또한, 수지가 시클로헥산에 용해되지 않는 경우에는, 상기의 중량 평균 분자량은, 용매로서 톨루엔을 사용한 GPC에 의해, 폴리스티렌 환산의 값으로 측정할 수 있다.
지환식 구조 함유 중합체의 분자량 분포(중량 평균 분자량(Mw)/수평균 분자량(Mn))는, 바람직하게는 1 이상, 보다 바람직하게는 1.2 이상이고, 바람직하게는 10 이하, 보다 바람직하게는 4 이하, 특히 바람직하게는 3.5 이하이다.
기재 필름의 재질로서 지환식 구조 함유 중합체를 포함하는 수지를 사용한 경우의 기재 필름의 두께는, 생산성의 향상, 박형화 및 경량화를 용이하게 하는 관점에서, 바람직하게는 1 μm~1000 μm, 보다 바람직하게는 5 μm~300 μm, 특히 바람직하게는 30 μm~100 μm이다.
지환식 구조 함유 중합체를 포함하는 수지는, 지환식 구조 함유 중합체만으로 이루어져도 되지만, 본 발명의 효과를 현저하게 손상하지 않는 한, 임의의 배합제를 포함해도 된다. 지환식 구조 함유 중합체를 포함하는 수지 중의 지환식 구조 함유 중합체의 비율은, 바람직하게는 70 중량% 이상, 보다 바람직하게는 80 중량% 이상이다.
지환식 구조 함유 중합체를 포함하는 수지의 호적한 구체예로는, 닛폰 제온사 제조 「제오노아 1420」, 「제오노아 1420R」을 들 수 있다.
셀룰로오스에스테르로는, 셀룰로오스의 저급 지방산 에스테르(예: 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스아세테이트부티레이트 및 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트)가 대표적이다. 저급 지방산은, 1 분자당의 탄소 원자수 6 이하의 지방산을 의미한다. 셀룰로오스아세테이트에는, 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 및 셀룰로오스디아세테이트(DAC)가 포함된다.
셀룰로오스아세테이트의 아세틸화도는, 50%~70%가 바람직하고, 특히 55%~65%가 바람직하다. 중량 평균 분자량은, 70000~120000이 바람직하고, 특히 80000~100000이 바람직하다. 또한, 상기 셀룰로오스아세테이트는, 아세트산뿐만 아니라, 일부 프로피온산, 부티르산 등의 지방산으로 에스테르화되어 있어도 된다. 또한, 기재 필름을 구성하는 수지는, 셀룰로오스아세테이트와, 셀룰로오스아세테이트 이외의 셀룰로오스에스테르(셀룰로오스프로피오네이트 및 셀룰로오스부티레이트 등)를 조합하여 포함해도 된다. 그 경우, 이들 셀룰로오스에스테르 전체가, 상기 아세틸화도를 만족하는 것이 바람직하다.
기재 필름으로서, 트리아세틸셀룰로오스의 필름을 사용하는 경우, 이러한 필름으로는, 트리아세틸셀룰로오스를 저온 용해법 혹은 고온 용해법에 의해 디클로로메탄을 실질적으로 포함하지 않는 용매에 용해함으로써 조제된 트리아세틸셀룰로오스 도프를 사용하여 제작된 트리아세틸셀룰로오스 필름이, 환경 보전의 관점에서 특히 바람직하다. 트리아세틸셀룰로오스의 필름은, 공유연법에 의해 제작할 수 있다. 공유연법은, 트리아세틸셀룰로오스의 원료 플레이크 및 용매 그리고 필요에 따라 임의의 첨가제를 포함하는 용액(도프)을 조제하고, 당해 도프를 도프 공급기(다이)로부터 지지체 상에 유연하고, 유연물을 어느 정도 건조하여 강성이 부여된 시점에서 필름으로서 지지체로부터 박리하고, 당해 필름을 다시 건조하여 용매를 제거함으로써 행할 수 있다. 원료 플레이크를 용해하는 용매의 예로는, 할로겐화 탄화수소 용매(디클로로메탄 등), 알코올 용매(메탄올, 에탄올, 부탄올 등), 에스테르 용매(포름산메틸, 아세트산메틸 등), 에테르 용매(디옥산, 디옥소란, 디에틸에테르 등) 등을 들 수 있다. 도프가 포함하는 첨가제의 예로는, 리타데이션 상승제, 가소제, 자외선 흡수제, 열화 억제제, 활제, 박리 촉진제 등을 들 수 있다. 도프를 유연하는 지지체의 예로는, 수평식의 엔드리스의 금속 벨트, 및 회전하는 드럼을 들 수 있다. 유연시에는, 단일의 도프를 단층 유연할 수도 있으나, 복수의 층을 공유연할 수도 있다. 복수의 층을 공유연하는 경우, 예를 들어, 저농도의 셀룰로오스에스테르 도프의 층과, 그 표면 및 이면에 접하여 형성된 고농도의 셀룰로오스에스테르 도프의 층이 형성되도록, 복수의 도프를 순차적으로 유연할 수 있다. 필름을 건조하여 용매를 제거하는 방법의 예로는, 필름을 반송하여, 내부를 건조에 적합한 조건으로 설정한 건조부를 통과시키는 방법을 들 수 있다.
트리아세틸셀룰로오스의 필름의 바람직한 예로는, 후지 사진 필름사 제조 「TAC-TD80U」, 및 발명협회 공개기보공기번호 2001-1745호에서 공개된 것을 들 수 있다. 트리아세틸셀룰로오스의 필름의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 20 μm~150 μm가 바람직하고, 40 μm~130 μm가 보다 바람직하며, 70 μm~120 μm가 더욱 바람직하다.
도공액의 도공 방법의 예로는, 커튼 코팅법, 압출 코팅법, 롤 코팅법, 스핀 코팅법, 딥 코팅법, 바 코팅법, 스프레이 코팅법, 슬라이드 코팅법, 인쇄 코팅법, 그라비아 코팅법, 다이 코팅법, 갭 코팅법, 및 디핑법을 들 수 있다. 도공되는 도공액의 두께는, 광학 이방성층에 요구되는 원하는 두께에 따라 적절하게 설정할 수 있다.
도공액을 지지면 상에 도공하여 도공액층을 얻은 후에, 도공액층을 건조시키는 공정을 행한다. 건조에 의해, 도공액층으로부터 용매가 제거되어, 광학 이방성층이 얻어진다. 건조 방법으로는, 가열 건조, 감압 건조, 가열 감압 건조, 자연 건조 등, 임의의 건조 방법을 채용할 수 있다.
상술한 광학 이방성층의 제조 방법은, 포지티브 C 중합체 및 메소겐 화합물을 조합하여 포함하는 도공액을 도공하고, 건조한다는 심플한 조작에 의해, 광학 이방성층을 제조할 수 있다. 그 때문에, 특허문헌 1에 기재된 바와 같은 배향막이 불필요하다. 따라서, 역파장 분산 액정과 배향막의 상성의 조정, 배향막의 형성과 같은 조작이 불필요하므로, 광학 이방성층을 용이하게 제조할 수 있다.
또한, 포지티브 C 중합체 및 메소겐 화합물을 조합하여 포함하는 도공액은, 건조시, 공기의 흔들림의 영향에 의한, 메소겐 화합물의 배향 불균일의 발생을 억제할 수 있다. 그 때문에, 면내 방향의 넓은 범위에 있어서 배향 상태가 균일한 광학 이방성층을 용이하게 얻을 수 있으므로, 면 상태가 우수한 광학 이방성층을 얻기 쉽다. 따라서, 광학 이방성층의 배향 불균일에 의한 백탁을 억제하는 것이 가능하다.
광학 이방성층의 제조 방법은, 상술한 공정에 더하여, 임의의 공정을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 광학 이방성층의 제조 방법은, 건조 후에 얻어진 광학 이방성층에 있어서, 메소겐 화합물의 배향 상태를 고정하는 공정을 행하여도 된다. 이 공정에서는, 통상, 메소겐 화합물을 중합시킴으로써, 메소겐 화합물의 배향 상태를 고정한다.
메소겐 화합물의 중합은, 중합성 화합물 및 중합 개시제 등의 도공액이 포함하는 성분의 성질에 적합한 방법을 적절하게 선택할 수 있다. 예를 들어, 광을 조사하는 방법이 바람직하다. 여기서, 조사되는 광에는, 가시광선, 자외선, 및 적외선 등의 광이 포함될 수 있다. 그 중에서도, 조작이 간편한 점에서, 자외선을 조사하는 방법이 바람직하다. 자외선 조사 강도는, 바람직하게는 0.1 mW/cm2~1000 mW/cm2의 범위, 보다 바람직하게는 0.5 mW/cm2~600 mW/cm2의 범위이다. 자외선 조사 시간은, 바람직하게는 1초~300초의 범위, 보다 바람직하게는 5초~100초의 범위이다. 자외선 적산 광량(mJ/cm2)은, 자외선 조사 강도(mW/cm2) × 조사 시간(초)으로 구해진다. 자외선 조사 광원으로는, 고압 수은등, 메탈 할라이드 램프, 저압 수은등을 사용할 수 있다. 메소겐 화합물의 중합은, 질소 분위기 하 등의 불활성 가스 분위기 하에서 행하는 편이, 잔류 모노머 비율이 저감되는 경향이 있으므로 바람직하다.
또한, 광학 이방성층의 제조 방법은, 예를 들어, 광학 이방성층을 기재로부터 박리하는 공정을 포함하고 있어도 된다.
[2. 광학 이방성 전사체]
본 발명의 광학 이방성 전사체는, 기재와, 상술한 광학 이방성층을 구비한다. 여기서, 광학 이방성 전사체란, 복수의 층을 포함하는 부재로서, 이러한 복수의 층 중 일부의 층을 전사하여, 이러한 일부의 층을 포함하는 제품의 제조에 제공하는 것이다. 본 발명의 광학 이방성 전사체에 있어서는, 광학 이방성층이, 상기 제품의 제조에 제공된다.
기재로는, 광학 이방성층의 제조 방법에 있어서 설명한 기재와 동일한 것을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 기재로는, 박리 가능한 것이 바람직하다. 이러한 기재를 구비하는 광학 이방성 전사체는, 기재를 사용한 상기 광학 이방성층의 제조 방법을 행함으로써 제조할 수 있다.
광학 이방성 전사체는, 광학 필름의 제조에 사용할 수 있다. 예를 들어, 광학 이방성 전사체의 광학 이방성층과 수지 필름을 첩합한 후, 기재를 박리함으로써, 광학 이방성층 및 수지 필름을 구비한 광학 필름을 제조할 수 있다.
[3. 광학 이방성 적층체]
본 발명의 광학 이방성 적층체는, 상술한 광학 이방성층과, 위상차층을 구비한다.
〔3.1. 광학 이방성 적층체에 있어서의 광학 이방성층〕
광학 이방성 적층체의 광학 이방성층으로는, 상술한 것을 사용한다. 단, 광학 이방성 적층체에 있어서는, 파장 590 nm에 있어서의 광학 이방성층의 면내 리타데이션 Re(A590), 및 파장 590 nm에 있어서의 광학 이방성층의 두께 방향의 리타데이션 Rth(A590)가, 하기 식 (8) 및 (9)를 만족하는 것이 바람직하다.
Re(A590) ≤ 10 nm (8)
-110 nm ≤ Rth(A590) ≤ -20 nm (9)
상기 식 (8)을 상세하게 설명하면, Re(A590)는, 바람직하게는 0 nm~10 nm, 보다 바람직하게는 0 nm~5 nm, 특히 바람직하게는 0 nm~2 nm이다. Re(A590)가 상기 범위에 들어감으로써, 광학 이방성 적층체를 화상 표시 장치에 설치하는 경우의 광학 설계를 심플하게 할 수 있다.
또한, 상기 식 (9)를 상세하게 설명하면, Rth(A590)는, 바람직하게는 -110 nm 이상, 보다 바람직하게는 -100 nm 이상이고, 바람직하게는 -20 nm 이하, 보다 바람직하게는 -40 nm 이하, 특히 바람직하게는 -50 nm 이하이다. 이러한 Rth(A590)를 갖는 광학 이방성층을 구비한 광학 이방성 적층체는, 원편광판에 장착하여 화상 표시 장치에 적용한 경우에, 화상 표시 장치의 표시면의 경사 방향에 있어서, 외광의 반사를 억제하거나, 화상을 표시하는 광이 편광 선글라스를 투과시키거나 하는 기능을, 효과적으로 발휘할 수 있다. 그 때문에, 화상 표시 장치의 표시면을 경사 방향에서 본 경우에, 화상의 시인성을 효과적으로 높일 수 있다.
〔3.2. 광학 이방성 적층체에 있어서의 위상차층〕
(3.2.1. 위상차층의 광학 특성)
위상차층은, 그 굴절률 nx(B), ny(B) 및 nz(B)가, nx(B) > ny(B) ≥ nz(B)를 만족하는 층이다. 여기서, nx(B)는, 위상차층의 면내 방향으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률을 나타내고, ny(B)는, 위상차층의 면내 방향으로서 상기 nx(B)의 방향과 수직한 방향의 굴절률을 나타내고, nz(B)는, 위상차층의 두께 방향의 굴절률을 나타낸다. 이러한 위상차층을 구비하는 광학 이방성 적층체는, 직선 편광자와 조합함으로써 원편광판을 제조할 수 있다. 이 원편광판은, 화상 표시 장치의 표시면에 설치함으로써, 표시면을 정면 방향에서 본 경우에, 외광의 반사를 억제하거나, 화상을 표시하는 광이 편광 선글라스를 투과할 수 있게 하거나 할 수 있으므로, 화상의 시인성을 높이는 것이 가능하다.
그 중에서도, 위상차층의 굴절률 ny(B)와 굴절률 nz(B)는, 값이 동일하거나 가까운 것이 바람직하다. 구체적으로는, 굴절률 ny(B)와 굴절률 nz(B)의 차의 절대값 |ny(B) - nz(B)|은, 바람직하게는 0.00000~0.00100, 보다 바람직하게는 0.00000~0.00050, 특히 바람직하게는 0.00000~0.00020이다. 굴절률차의 절대값 |ny(B) - nz(B)|이 상기 범위에 들어감으로써, 광학 이방성 적층체를 화상 표시 장치에 설치하는 경우의 광학 설계를 심플하게 할 수 있다.
파장 590 nm에 있어서의 위상차층의 면내 리타데이션 Re(B590)는, 하기 식 (7)을 만족하는 것이 바람직하다.
110 nm ≤ Re(B590) ≤ 170 nm (7)
상기 식 (7)을 상세하게 설명하면, Re(B590)는, 바람직하게는 110 nm 이상, 보다 바람직하게는 120 nm 이상, 특히 바람직하게는 130 nm 이상이고, 바람직하게는 170 nm 이하, 보다 바람직하게는 160 nm 이하, 특히 바람직하게는 150 nm 이하이다. 이러한 Re(B590)를 갖는 위상차층을 구비한 광학 이방성 적층체는, 직선 편광자와 조합하여 원편광판을 얻을 수 있다. 이 원편광판을 화상 표시 장치의 표시면에 설치함으로써, 표시면을 정면 방향에서 본 경우에, 외광의 반사를 억제하거나, 화상을 표시하는 광이 편광 선글라스를 투과할 수 있게 하거나 할 수 있으므로, 화상의 시인성을 높이는 것이 가능하다.
파장 450 nm에 있어서의 위상차층의 면내 리타데이션 Re(B450), 파장 550 nm에 있어서의 위상차층의 면내 리타데이션 Re(B550), 및 파장 650 nm에 있어서의 위상차층의 면내 리타데이션 Re(B650)는, 하기 식 (5) 및 (6)을 만족하는 것이 바람직하다.
0.75 < Re(B450)/Re(B550) < 1.00 (5)
1.01 < Re(B650)/Re(B550) < 1.25 (6)
상기 식 (5)를 상세하게 설명하면, Re(B450)/Re(B550)는, 바람직하게는 0.75보다 크고, 보다 바람직하게는 0.78보다 크고, 특히 바람직하게는 0.80보다 크며, 또한, 바람직하게는 1.00 미만, 보다 바람직하게는 0.95 미만, 특히 바람직하게는 0.90 미만이다.
상기 식 (6)을 상세하게 설명하면, Re(B650)/Re(B550)는, 바람직하게는 1.01보다 크고, 바람직하게는 1.02보다 크고, 특히 바람직하게는 1.04보다 크며, 또한, 바람직하게는 1.25 미만, 보다 바람직하게는 1.22 미만, 특히 바람직하게는 1.19 미만이다.
상기의 식 (5) 및 식 (6)을 만족하는 면내 리타데이션 Re(B450), Re(B550) 및 Re(B650)를 갖는 위상차층은, 그 면내 리타데이션 Re가 역파장 분산성을 나타낸다. 이와 같이 면내 리타데이션 Re가 역파장 분산성을 나타내는 위상차층을 구비하는 광학 이방성 적층체는, 원편광판에 장착하여 화상 표시 장치에 적용한 경우에, 화상 표시 장치의 표시면의 정면 방향에 있어서, 외광의 반사를 억제하거나, 화상을 표시하는 광에 편광 선글라스를 투과시키거나 하는 기능을, 넓은 파장 범위에 있어서 발휘할 수 있다. 그 때문에, 표시면에 표시되는 화상의 시인성을, 특히 효과적으로 향상시킬 수 있다.
위상차층의 면내의 지상축 방향은, 임의이며, 광학 이방성 적층체의 용도에 따라 임의로 설정할 수 있다. 그 중에서도, 광학 이방성 적층체가 장척의 필름인 경우, 위상차층의 지상축과 필름 폭 방향이 이루는 각도는, 0° 초과 90° 미만인 것이 바람직하다. 또한, 어느 양태에 있어서, 위상차층의 면내의 지상축과 필름 폭 방향이 이루는 각도는, 바람직하게는 15°±5°, 22.5°±5°, 45°±5°, 또는 75°±5°, 보다 바람직하게는 15°±4°, 22.5°±4°, 45°±4°, 또는 75°±4°, 보다 더 바람직하게는 15°±3°, 22.5°±3°, 45°±3°, 또는 75°±3°와 같은 특정한 범위로 할 수 있다. 이러한 각도 관계를 가짐으로써, 장척의 직선 편광자에 광학 이방성 적층체를 롤투롤로 첩합하여, 원편광판의 효율적인 제조가 가능해진다.
위상차층의 전체 광선 투과율은, 바람직하게는 80% 이상, 보다 바람직하게는 85% 이상, 특히 바람직하게는 90% 이상이다. 또한, 위상차층의 헤이즈는, 바람직하게는 5% 이하, 보다 바람직하게는 3% 이하, 특히 바람직하게는 1% 이하이고, 이상적으로는 0%이다.
(3.2.2. 위상차층으로서의 연신 필름층)
상기와 같은 위상차층으로는, 연신 필름층을 사용할 수 있다. 위상차층으로서 연신 필름층을 사용하는 경우, 당해 연신 필름층은, 광학 이방성층의 제조 방법에 있어서 설명한 기재 필름의 재료인 수지를 포함할 수 있다. 이러한 수지를 포함하는 필름층은, 연신 처리를 실시함으로써, 리타데이션 등의 광학 특성을 발현할 수 있다. 그 중에서도, 상기의 연신 필름층은, 지환식 구조 함유 중합체를 포함하는 것이 바람직하다.
연신 필름층의 연신 방향은, 임의이다. 따라서, 연신 방향은, 길이 방향이어도 되고, 폭 방향이어도 되며, 경사 방향이어도 된다. 또한, 이들 연신 방향 중, 2 이상의 방향으로 연신이 실시되어 있어도 된다. 여기서, 경사 방향이란, 필름의 면내 방향으로서, 길이 방향 및 폭 방향의 어느 것과도 비평행한 방향을 말한다.
그 중에서도, 연신 필름층은, 경사 연신 필름층인 것이 바람직하다. 즉, 연신 필름층은, 장척의 필름이고, 또한 필름의 길이 방향 및 폭 방향의 어느 것과도 비평행한 방향으로 연신된 필름인 것이 바람직하다. 경사 연신 필름층인 경우의, 필름 폭 방향과 연신 방향이 이루는 각도는, 구체적으로는 0° 초과 90° 미만으로 할 수 있다. 이러한 경사 연신 필름층을 위상차층으로서 사용함으로써, 장척의 직선 편광자에 광학 이방성 적층체를 롤투롤로 첩합하여, 원편광판의 효율적인 제조가 가능하게 된다.
연신 방향과 필름 폭 방향이 이루는 각도는, 바람직하게는 15°±5°, 22.5±5°, 45°±5°, 또는 75°±5°, 보다 바람직하게는 15°±4°, 22.5°±4°, 45°±4°, 또는 75°±4°, 보다 더 바람직하게는 15°±3°, 22.5°±3°, 45°±3°, 또는 75°±3°와 같은 특정한 범위로 할 수 있다. 이러한 각도 관계를 가짐으로써, 광학 이방성 적층체를, 원편광판의 효율적인 제조를 가능하게 하는 재료로 할 수 있다.
또한, 상기의 연신 필름층은, 복수의 층을 포함하는 복층 구조를 갖는 것이 바람직하다. 복층 구조를 갖는 연신 필름층은, 연신 필름층에 포함되는 각 층의 기능의 조합에 의해, 다양한 특성을 발휘할 수 있다. 예를 들어, 연신 필름층은, 중합체를 포함하는 수지로 이루어지는 제1 외측층, 중합체 및 자외선 흡수제를 포함하는 수지로 이루어지는 중간층, 및 중합체를 포함하는 수지로 이루어지는 제2 외측층을 이 순서로 구비하는 것이 바람직하다. 이 때, 각 층에 포함되는 중합체는, 달라도 되지만, 동일한 것이 바람직하다. 이러한 제1 외측층, 중간층 및 제2 외측층을 구비하는 연신 필름층은, 자외선의 투과를 억제할 수 있다. 또한, 중간층의 양측에 제1 외측층 및 제2 외측층이 형성되어 있으므로, 자외선 흡수제의 블리드 아웃을 억제할 수 있다.
중간층에 포함되는 수지에 있어서의 자외선 흡수제의 양은, 바람직하게는 3 중량% 이상, 보다 바람직하게는 4 중량% 이상, 특히 바람직하게는 5 중량% 이상이고, 바람직하게는 20 중량% 이하, 보다 바람직하게는 18 중량% 이하, 특히 바람직하게는 16 중량% 이하이다. 자외선 흡수제의 양이, 상기 범위의 하한값 이상임으로써, 자외선의 투과를 방해하는 연신 필름층의 능력을 특히 높일 수 있고, 상기 범위의 상한값 이하임으로써, 연신 필름층의 가시광에 대한 투명성을 높일 수 있다.
중간층의 두께는, 「중간층의 두께」/「연신 필름층 전체의 두께」로 나타내어지는 비가, 소정의 범위에 들어가도록 설정하는 것이 바람직하다. 상기 소정의 범위는, 바람직하게는 1/5 이상, 보다 바람직하게는 1/4 이상, 특히 바람직하게는 1/3 이상이고, 바람직하게는 80/82 이하, 보다 바람직하게는 79/82 이하, 특히 바람직하게는 78/82 이하이다. 상기의 비가, 상기 범위의 하한값 이상임으로써, 자외선의 투과를 방해하는 연신 필름층의 능력을 특히 높일 수 있고, 상기 범위의 상한값 이하임으로써, 연신 필름층의 두께를 얇게 할 수 있다.
위상차층으로서의 연신 필름층의 두께는, 바람직하게는 10 μm 이상, 보다 바람직하게는 13 μm 이상, 특히 바람직하게는 15 μm 이상이고, 바람직하게는 60 μm 이하, 보다 바람직하게는 58 μm 이하, 특히 바람직하게는 55 μm 이하이다. 연신 필름층의 두께가, 상기 범위의 하한값 이상임으로써 원하는 리타데이션의 발현이 가능하고, 또한, 상기 범위의 상한값 이하임으로써 박막화가 가능하다.
연신 필름층은, 예를 들어, 연신 전 필름층을 준비하는 공정과, 준비한 연신 전 필름층을 연신하는 공정을 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다.
연신 전 필름층은, 예를 들어, 적절한 성형 방법에 의해 연신 필름층의 재료가 되는 수지를 성형함으로써 제조할 수 있다. 성형 방법으로는, 예를 들어, 캐스트 성형법, 압출 성형법, 인플레이션 성형법 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 용매를 사용하지 않는 용융 압출법이, 잔류 휘발 성분량을 효율 좋게 저감시킬 수 있어, 지구 환경 및 작업 환경의 관점, 그리고 제조 효율이 우수한 관점에서 바람직하다. 용융 압출법으로는, 다이스를 사용하는 인플레이션법 등을 들 수 있고, 그 중에서도 생산성이나 두께 정밀도가 우수한 점에서 T 다이를 사용하는 방법이 바람직하다.
복층 구조를 갖는 연신 필름층을 제조하는 경우, 통상은, 연신 전 필름층으로서, 복층 구조를 갖는 것을 준비한다. 이와 같이 복층 구조를 갖는 연신 전 필름층은, 예를 들어, 공압출법 및 공유연법 등의 성형 방법에 의해, 복층 구조에 포함되는 각 층에 대응하는 수지를 성형함으로써 제조할 수 있다. 이들 성형 방법 중에서도, 공압출법은, 제조 효율이 우수하고, 필름 중에 휘발성 성분을 잔류시키기 어려우므로 바람직하다. 공압출법으로는, 예를 들어, 공압출 T 다이법, 공압출 인플레이션법, 공압출 라미네이션법 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 공압출 T 다이법이 바람직하다. 공압출 T 다이법에는, 피드블록 방식 및 멀티매니폴드 방식이 있고, 두께의 편차를 적게 할 수 있는 점에서, 멀티매니폴드 방식이 특히 바람직하다.
상기와 같이 수지를 성형함으로써, 장척의 연신 전 필름이 얻어진다. 이 연신 전 필름을 연신함으로써, 연신 필름층이 얻어진다. 연신은, 통상, 연신 전 필름을 길이 방향으로 반송하면서, 연속적으로 행한다. 이 때, 연신 방향은, 필름의 길이 방향이어도 되고, 폭 방향이어도 되지만, 경사 방향인 것이 바람직하다. 또한, 연신은, 연신 방향 이외에 구속력이 가해지지 않는 자유 1축 연신이어도 되고, 연신 방향 이외에도 구속력이 가해지는 연신이어도 된다. 이들 연신은, 롤 연신기, 텐터 연신기 등의 임의의 연신기를 사용하여 행할 수 있다.
연신 배율은, 바람직하게는 1.1배 이상, 보다 바람직하게는 1.15배 이상, 특히 바람직하게는 1.2배 이상이고, 바람직하게는 3.0배 이하, 보다 바람직하게는 2.8배 이하, 특히 바람직하게는 2.6배 이하이다. 연신 배율을 상기 범위의 하한값 이상으로 함으로써, 연신 방향의 굴절률을 크게 할 수 있다. 또한, 상한값 이하로 함으로써, 연신 필름층의 지상축 방향을 용이하게 제어할 수 있다.
연신 온도는, 바람직하게는 Tg - 5℃ 이상, 보다 바람직하게는 Tg - 2℃ 이상, 특히 바람직하게는 Tg℃ 이상이고, 바람직하게는 Tg + 40℃ 이하, 보다 바람직하게는 Tg + 35℃ 이하, 특히 바람직하게는 Tg + 30℃ 이하이다. 여기서 「Tg」는, 연신 전 필름층에 포함되는 중합체의 유리 전이 온도 중, 가장 높은 온도를 나타낸다. 연신 온도를 상기 범위로 함으로써, 연신 전 필름층에 포함되는 분자를 확실하게 배향시킬 수 있으므로, 원하는 광학 특성을 갖는 위상차층으로서 기능할 수 있는 연신 필름층을 용이하게 얻을 수 있다.
(3.2.3. 위상차층으로서의 액정층)
상기와 같은 위상차층으로는, 배향 상태가 고정되어 있어도 되는 액정 화합물(이하, 임의로 「위상차층용 액정 화합물」이라고 하는 경우가 있다.)을 포함하는 액정층을 사용할 수 있다. 이 때, 위상차층용 액정 화합물로는, 호모지니어스 배향된 상기의 역파장 분산 액정 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 광학 이방성층의 항에 있어서 설명한 것과 동일한 이점을, 위상차층에 있어서도 얻을 수 있다. 그 중에서도, 위상차층으로서의 액정층은, 배향 상태가 고정되어 있어도 되는 하기 식 (II)로 나타내어지는 액정 화합물을 포함하는 것이 특히 바람직하다.
[화학식 37]
Figure 112018093739745-pct00037
상기 식 (II)에 있어서, Y1~Y8, G1, G2, Z1, Z2, Ax, Ay, A1~A5, Q1, 및 m은, 식 (I)에서의 의미와 동일한 의미를 나타낸다. 따라서, 식 (II)로 나타내어지는 액정 화합물은, 식 (I)로 나타내어지는 액정 화합물과 동일한 화합물을 나타낸다.
위상차층으로서의 액정층의 두께는, 특별히 한정되지 않고, 리타데이션 등의 특성을 원하는 범위로 할 수 있도록 적절하게 조정할 수 있다. 액정층의 구체적인 두께는, 바람직하게는 0.5 μm 이상, 보다 바람직하게는 1.0 μm 이상이고, 바람직하게는 10 μm 이하, 보다 바람직하게는 7 μm 이하, 특히 바람직하게는 5 μm 이하이다.
위상차층으로서의 액정층은, 예를 들어, 위상차층용 액정 화합물을 포함하는 액정 조성물을 준비하는 공정; 지지체 상에 액정 조성물을 도공하여, 액정 조성물의 층을 얻는 공정; 및, 액정 조성물의 층에 포함되는 위상차층용 액정 화합물을 배향시키는 공정;을 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다.
액정 조성물을 준비하는 공정에서는, 통상, 위상차층용 액정 화합물과, 필요에 따라 사용되는 임의의 성분을 혼합하여, 액정 조성물을 얻는다.
액정 조성물은, 임의의 성분으로서, 중합성 모노머를 포함할 수 있다. 「중합성 모노머」란, 중합능을 갖고 모노머로서 작용할 수 있는 화합물 중, 특히, 상술한 위상차층용 액정 화합물 이외의 화합물을 말한다. 중합성 모노머로는, 예를 들어, 1 분자당 1 이상의 중합성기를 갖는 것을 사용할 수 있다. 중합성 모노머가 1 분자당 2 이상의 중합성기를 갖는 가교성 모노머인 경우, 가교적인 중합을 달성할 수 있다. 이러한 중합성기의 예로는, 화합물 (I) 중의 기 Z1-Y7- 및 Z2-Y8-와 동일한 기를 들 수 있고, 보다 구체적으로는 예를 들어, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 및 에폭시기를 들 수 있다. 또한, 중합성 모노머는, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
액정 조성물에 있어서, 중합성 모노머의 비율은, 위상차층용 액정 화합물 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 1 중량부~100 중량부, 보다 바람직하게는 5 중량부~50 중량부이다.
액정 조성물은, 임의의 성분으로서, 광중합 개시제를 포함할 수 있다. 중합 개시제로는, 예를 들어, 광학 이방성층의 제조를 위한 도공액이 포함할 수 있는 중합 개시제와 동일한 것을 들 수 있다. 또한, 중합 개시제는, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
액정 조성물에 있어서, 중합 개시제의 비율은, 중합성 화합물 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 0.1 중량부~30 중량부, 보다 바람직하게는 0.5 중량부~10 중량부이다.
액정 조성물은, 임의의 성분으로서, 계면 활성제를 포함할 수 있다. 계면 활성제로는, 비이온계 계면 활성제가 바람직하다. 비이온계 계면 활성제로는, 시판품을 사용할 수 있다. 예를 들어, 분자량이 수 천 정도의 올리고머인 비이온계 계면 활성제를 사용할 수 있다. 이들 계면 활성제의 구체예로는, OMNOVA사 PolyFox의 「PF-151N」, 「PF-636」, 「PF-6320」, 「PF-656」, 「PF-6520」, 「PF-3320」, 「PF-651」, 「PF-652」; 네오스사 프터젠트의 「FTX-209F」, 「FTX-208G」, 「FTX-204D」, 「601AD」; 세이미 케미컬사 서플론의 「KH-40」, 「S-420」 등을 사용할 수 있다. 또한, 계면 활성제는, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
액정 조성물에 있어서, 계면 활성제의 비율은, 중합성 화합물 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 0.01 중량부~10 중량부, 보다 바람직하게는 0.1 중량부~2 중량부이다.
액정 조성물은, 임의의 성분으로서, 용매를 포함할 수 있다. 용매로는, 예를 들어, 광학 이방성층의 제조를 위한 도공액이 포함할 수 있는 용매와 동일한 것을 들 수 있다. 또한, 용매는, 1종류를 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 임의의 비율로 조합하여 사용해도 된다.
액정 조성물에 있어서, 용매의 비율은, 중합성 화합물 100 중량부에 대하여, 바람직하게는 100 중량부~1000 중량부이다.
액정 조성물은, 또한, 임의의 성분으로서, 금속, 금속 착물, 염료, 안료, 형광 재료, 인광 재료, 레벨링제, 틱소제, 겔화제, 다당류, 자외선 흡수제, 적외선 흡수제, 항산화제, 이온 교환 수지, 산화티탄 등의 금속 산화물 등의 첨가제를 포함할 수 있다. 이러한 첨가제의 비율은, 중합성 화합물 100 중량부에 대하여, 바람직하게는, 각각 0.1 중량부~20 중량부이다.
상기와 같은 액정 조성물을 준비한 후에, 이 액정 조성물을, 지지체 상에 도공하여, 액정 조성물의 층을 얻는 공정을 행한다. 지지체로는, 장척의 지지체를 사용하는 것이 바람직하다. 장척의 지지체를 사용하는 경우, 연속적으로 반송되는 지지체 상에, 액정 조성물을 연속적으로 도공하는 것이 가능하다. 따라서, 장척의 지지체를 사용함으로써, 위상차층으로서의 액정층을 연속적으로 제조할 수 있으므로, 생산성을 향상시키는 것이 가능하다.
액정 조성물을 지지체 상에 도공하는 경우, 지지체에 적당한 장력(통상 100 N/m~500 N/m)을 걸어, 지지체의 반송 요동을 적게 하여, 평면성을 유지한 채 도포하는 것이 바람직하다. 평면성이란, 지지체의 폭 방향 및 반송 방향과 수직한 상하 방향의 진동량으로, 이상적으로는 0 mm이지만, 통상 1 mm 이하이다.
지지체로는, 통상, 지지체 필름을 사용한다. 지지체 필름으로는, 광학적인 적층체의 지지체로서 사용할 수 있는 필름을 적절하게 선택하여 사용할 수 있다. 그 중에서도, 지지체 필름, 위상차층 및 광학 이방성층을 구비하는 광학 이방성 적층체를 광학 필름으로서 이용 가능하게 하여, 지지체 필름의 박리를 불필요하게 하는 관점에서, 지지체 필름으로는 투명한 필름이 바람직하다. 구체적으로는, 지지체 필름의 전체 광선 투과율은, 바람직하게는 80% 이상, 보다 바람직하게는 85% 이상, 특히 바람직하게는 88% 이상이다.
지지체 필름의 재료는, 특별히 한정되지 않고, 여러 수지를 사용할 수 있다. 수지의 예로는, 광학 이방성층의 형성에 사용할 수 있는 기재의 재료로서 설명한 중합체를 포함하는 수지를 들 수 있다. 이들 중에서도, 투명성, 저흡습성, 치수 안정성 및 경량성의 관점에서, 수지가 포함하는 중합체로는, 지환식 구조 함유 중합체 및 셀룰로오스에스테르가 바람직하고, 지환식 구조 함유 중합체가 보다 바람직하다.
지지체로는, 배향 규제력을 갖는 것을 사용할 수 있다. 지지체의 배향 규제력이란, 지지체 상에 도공된 액정 조성물 중의 위상차층용 액정 화합물을 배향시킬 수 있는 지지체의 성질을 말한다.
배향 규제력은, 지지체의 재료가 되는 필름 등의 부재에, 배향 규제력을 부여하는 처리를 실시함으로써 부여할 수 있다. 이러한 처리의 예로는, 연신 처리 및 러빙 처리를 들 수 있다.
바람직한 양태에 있어서, 지지체는 연신 필름이다. 이러한 연신 필름으로 함으로써, 연신 방향에 따른 배향 규제력을 갖는 지지체로 할 수 있다.
연신 필름의 연신 방향은, 임의이다. 따라서, 연신 방향은, 길이 방향이어도 되고, 폭 방향이어도 되며, 경사 방향이어도 된다. 또한, 이들 연신 방향 중, 2 이상의 방향으로 연신이 실시되어 있어도 된다. 연신 배율은, 지지체의 표면에 배향 규제력이 생기는 범위에서 임의 설정할 수 있다. 지지체의 재료가 플러스의 고유 복굴절값을 갖는 수지인 경우, 연신 방향으로 분자가 배향되어 연신 방향으로 지상축이 발현된다. 연신은, 텐터 연신기 등의 기지의 연신기를 사용하여 행할 수 있다.
더욱 바람직한 양태에 있어서, 지지체는 경사 연신 필름이다. 지지체가 경사 연신 필름인 경우의, 연신 방향과 연신 필름의 폭 방향이 이루는 각도는, 구체적으로는 0° 초과 90° 미만으로 할 수 있다. 이러한 경사 연신 필름을 지지체로서 사용함으로써, 광학 이방성 적층체를, 원편광판의 효율적인 제조를 가능하게 하는 재료로 할 수 있다.
또한, 어느 양태에 있어서, 연신 방향과 연신 필름의 폭 방향이 이루는 각도를, 바람직하게는 15°±5°, 22.5±5°, 45°±5°, 또는 75°±5°, 보다 바람직하게는 15°±4°, 22.5°±4°, 45°±4°, 또는 75°±4°, 보다 더 바람직하게는 15°±3°, 22.5°±3°, 45°±3°, 또는 75°±3°와 같은 특정한 범위로 할 수 있다. 이러한 각도 관계를 가짐으로써, 광학 이방성 적층체를, 원편광판의 효율적인 제조를 가능하게 하는 재료로 할 수 있다.
액정 조성물의 도공 방법의 예로는, 커튼 코팅법, 압출 코팅법, 롤 코팅법, 스핀 코팅법, 딥 코팅법, 바 코팅법, 스프레이 코팅법, 슬라이드 코팅법, 인쇄 코팅법, 그라비아 코팅법, 다이 코팅법, 갭 코팅법, 및 디핑법을 들 수 있다. 도공되는 액정 조성물의 층의 두께는, 위상차층으로서의 액정층에 요구되는 원하는 두께에 따라 적절하게 설정할 수 있다.
지지체 상에 액정 조성물을 도공하여 액정 조성물의 층을 얻은 후에, 액정 조성물의 층에 포함되는 위상차층용 액정 화합물을 배향시키는 공정을 행한다. 이에 의해, 액정 조성물의 층에 포함되는 위상차층용 액정 화합물은, 지지체의 배향 규제력에 따른 배향 방향으로 배향된다. 예를 들어, 지지체로서 연신 필름을 사용한 경우, 연신 필름의 연신 방향과 평행하게, 액정 조성물의 층에 포함되는 위상차층용 액정 화합물이 배향된다.
위상차층용 액정 화합물의 배향은, 도공에 의해 즉시 달성되는 경우도 있을 수 있으나, 필요에 따라, 도공 후에, 가온 등의 배향 처리를 실시함으로써 달성되는 경우도 있을 수 있다. 배향 처리의 조건은, 사용하는 액정 조성물의 성질에 따라 임의 설정할 수 있는데, 예를 들어, 50℃~160℃의 온도 조건에 있어서 30초간~5분간 처리하는 조건으로 할 수 있다.
상술한 바와 같이 액정 조성물의 층에 있어서 위상차층용 액정 화합물을 배향시킴으로써, 액정 조성물의 층에 있어서 원하는 광학 특성이 발현되므로, 위상차층으로서 기능할 수 있는 액정층이 얻어진다.
상술한 위상차층으로서의 액정층의 제조 방법은, 임의의 공정을 더 포함할 수 있다. 액정층의 제조 방법은, 예를 들어, 액정 조성물의 층 또는 액정층을 건조시키는 공정을 행하여도 된다. 이러한 건조는, 자연 건조, 가열 건조, 감압 건조, 감압 가열 건조 등의 건조 방법으로 달성할 수 있다.
또한, 위상차층으로서의 액정층의 제조 방법은, 예를 들어, 액정 조성물에 포함되는 위상차층용 액정 화합물을 배향시킨 후에, 위상차층용 액정 화합물의 배향 상태를 고정하는 공정을 행하여도 된다. 이 공정에서는, 통상, 위상차층용 액정 화합물을 중합시킴으로써, 위상차층용 액정 화합물의 배향 상태를 고정한다. 또한, 위상차층용 액정 화합물을 중합시킴으로써, 액정층의 강성을 높여, 기계적 강도를 향상시킬 수 있다.
위상차층용 액정 화합물의 중합은, 액정 조성물의 성분의 성질에 적합한 방법을 적절하게 선택할 수 있다. 예를 들어, 광을 조사하는 방법이 바람직하다. 그 중에서도, 조작이 간편한 점에서, 자외선을 조사하는 방법이 바람직하다. 자외선 조사 강도, 자외선 조사 시간, 자외선 적산 광량, 및 자외선 조사 광원 등의 조사 조건은, 광학 이방성층의 제조 방법에 있어서의 조사 조건과 동일한 범위로 조정할 수 있다.
중합시, 위상차층용 액정 화합물은, 통상, 그 분자의 배향을 유지한 채로 중합한다. 따라서, 상기의 중합에 의해, 중합 전의 액정 조성물에 포함되어 있던 위상차층용 액정 화합물의 배향 방향과 평행한 방향으로 배향된 위상차층용 액정 화합물의 중합체를 포함하는 액정층이 얻어진다. 따라서, 예를 들어, 지지체로서 연신 필름을 사용한 경우에는, 연신 필름의 연신 방향과 평행한 배향 방향을 갖는 액정층을 얻을 수 있다. 여기서 평행이란, 연신 필름의 연신 방향과 위상차층용 액정 화합물의 중합체의 배향 방향의 어긋남이, 통상 ±3°, 바람직하게는 ±1°, 이상적으로는 0°를 말한다.
상술한 제조 방법으로 제조된 위상차층으로서의 액정층에 있어서, 위상차층용 액정 화합물로부터 얻어진 중합체의 분자는, 바람직하게는, 지지체 필름에 대하여 수평 배향된 배향 규칙성을 갖는다. 예를 들어, 지지체 필름으로서 배향 규제력을 갖는 것을 사용한 경우, 액정층에 있어서 위상차층용 액정 화합물의 중합체의 분자를 수평 배향시킬 수 있다. 여기서, 위상차층용 액정 화합물의 중합체의 분자가 지지체 필름에 대하여 「수평 배향」된다는 것은, 중합체가 포함하는 위상차층용 액정 화합물 유래의 구조 단위의 메소겐 골격의 장축 방향의 평균 방향이, 필름면과 평행 또는 평행에 가까운(예를 들어 필름면과 이루는 각도가 5° 이내), 어느 한 방향으로 배향되는 것을 말한다. 위상차층용 액정 화합물로서 식 (II)로 나타내어지는 화합물을 사용한 경우와 같이, 액정층 중에, 배향 방향이 다른 복수 종류의 메소겐 골격이 존재하는 경우에는, 통상, 그들 중 가장 긴 종류의 메소겐 골격의 장축 방향이 배향되는 방향이, 당해 배향 방향이 된다.
또한, 위상차층으로서의 액정층의 제조 방법은, 액정층을 얻은 후에, 지지체를 박리하는 공정을 포함하고 있어도 된다.
〔3.3. 광학 이방성 적층체에 있어서의 임의의 층〕
광학 이방성 적층체는, 광학 이방성층 및 위상차층에 조합하여, 임의의 층을 더 구비할 수 있다. 임의의 층으로는, 예를 들어, 접착층, 하드 코트층 등을 들 수 있다.
〔3.4. 광학 이방성 적층체의 제조 방법〕
광학 이방성 적층체는, 예를 들어, 하기의 제조 방법 1 또는 2에 의해 제조할 수 있다.
·제조 방법 1:
위상차층을 제조하는 공정과,
상기 위상차층을 기재로서 사용하여, 상술한 광학 이방성층의 제조 방법을 행함으로써, 위상차층 상에 광학 이방성층을 형성하여, 광학 이방성 적층체를 얻는 공정을 포함하는, 제조 방법.
제조 방법 1과 같이 위상차층 상에 도공액을 도공한 경우에는, 도공액층의 건조에 의해, 위상차층 상에 광학 이방성층이 형성되어, 광학 이방성 적층체가 얻어진다.
·제조 방법 2:
위상차층을 제조하는 공정과,
광학 이방성 전사체를 제조하는 공정과,
광학 이방성 전사체의 광학 이방성층과 위상차층을 첩합하여, 광학 이방성 적층체를 얻는 공정과,
광학 이방성 전사체의 기재를 박리하는 공정을 포함하는, 제조 방법.
제조 방법 2와 같이, 광학 이방성층과 위상차층을 첩합하여 광학 이방성 적층체를 제조하는 경우, 첩합에는, 적절한 접착제를 사용할 수 있다. 이 접착제로는, 예를 들어, 후술하는 편광판에 있어서 사용하는 것과 동일한 접착제를 사용할 수 있다.
또한, 상기의 광학 이방성 적층체의 제조 방법은, 상술한 공정에 더하여, 임의의 공정을 포함하고 있어도 된다. 예를 들어, 상기의 제조 방법은, 하드 코트층 등의 임의의 층을 형성하는 공정을 포함하고 있어도 된다.
[4. 편광판]
본 발명의 편광판은, 직선 편광자와, 상술한 광학 이방성층, 광학 이방성 전사체 또는 광학 이방성 적층체를 구비한다. 이러한 편광판은, 화상 표시 장치에 설치함으로써, 화상 표시 장치를 경사 방향에서 본 경우의 화상의 시인성을 높일 수 있다.
직선 편광자로는, 액정 표시 장치, 및 그 밖의 광학 장치 등의 장치에 사용되고 있는 기지의 직선 편광자를 사용할 수 있다. 직선 편광자의 예로는, 폴리비닐알코올 필름에 요오드 또는 이색성 염료를 흡착시킨 후, 붕산욕 중에서 1축 연신함으로써 얻어지는 필름; 폴리비닐알코올 필름에 요오드 또는 이색성 염료를 흡착시켜 연신하고 또한 분자쇄 중의 폴리비닐알코올 단위의 일부를 폴리비닐렌 단위로 변성함으로써 얻어지는 필름;을 들 수 있다. 또한, 직선 편광자의 다른 예로는, 그리드 편광자, 다층 편광자, 콜레스테릭 액정 편광자 등의, 편광을 반사광과 투과광으로 분리하는 기능을 갖는 편광자를 들 수 있다. 이들 중, 직선 편광자로는, 폴리비닐알코올을 함유하는 편광자가 바람직하다.
직선 편광자에 자연광을 입사시키면, 일방의 편광만이 투과한다. 이 직선 편광자의 편광도는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 98% 이상, 보다 바람직하게는 99% 이상이다.
또한, 직선 편광자의 두께는, 바람직하게는 5 μm~80 μm이다.
편광판은, 또한, 직선 편광자와, 광학 이방성층, 광학 이방성 전사체 또는 광학 이방성 적층체를 첩합하기 위한 접착층을 구비하고 있어도 된다. 접착층으로는, 경화성 접착제를 경화시켜 이루어지는 층을 사용할 수 있다. 경화성 접착제로는, 열경화성 접착제를 사용해도 되지만, 광경화성 접착제를 사용하는 것이 바람직하다. 광경화성 접착제로는, 중합체 또는 반응성의 단량체를 포함한 것을 사용할 수 있다. 또한, 접착제는, 필요에 따라 용매, 광중합 개시제, 그 밖의 첨가제 등을 포함할 수 있다.
광경화성 접착제는, 가시광선, 자외선, 및 적외선 등의 광을 조사하면 경화될 수 있는 접착제이다. 그 중에서도, 조작이 간편한 점에서, 자외선으로 경화될 수 있는 접착제가 바람직하다.
접착층의 두께는, 바람직하게는 0.5 μm 이상, 보다 바람직하게는 1 μm 이상이고, 바람직하게는 30 μm 이하, 보다 바람직하게는 20 μm 이하, 더욱 바람직하게는 10 μm 이하이다. 접착층의 두께를 상기 범위 내로 함으로써, 광학 이방성층의 광학적 성질을 손상시키지 않고, 양호한 접착을 달성할 수 있다.
또한, 편광판이 광학 이방성 적층체를 구비하는 경우, 그 편광판은, 원편광판으로서 기능할 수 있다. 이러한 원편광판은, 직선 편광자, 광학 이방성층 및 위상차층을 이 순서로 구비하고 있어도 된다. 또한, 이러한 원편광판은, 직선 편광자, 위상차층 및 광학 이방성층을 이 순서로 구비하고 있어도 된다.
상기와 같은 원편광판에 있어서, 직선 편광자의 편광 흡수축에 대하여 위상차층의 지상축이 이루는 각도는, 45° 또는 그것에 가까운 각도인 것이 바람직하다. 상기의 각도는, 구체적으로는, 바람직하게는 45°±5°, 보다 바람직하게는 45°±4°, 특히 바람직하게는 45°±3°이다.
상술한 편광판은, 임의의 층을 더 포함할 수 있다. 임의의 층으로는, 예를 들어, 편광자 보호 필름층을 들 수 있다. 편광자 보호 필름층으로는, 임의의 투명 필름층을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 투명성, 기계적 강도, 열 안정성, 수분 차폐성 등이 우수한 수지의 필름층이 바람직하다. 그러한 수지로는, 트리아세틸셀룰로오스 등의 아세테이트 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리에테르술폰 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 사슬형 올레핀 수지, 고리식 올레핀 수지, (메트)아크릴 수지 등을 들 수 있다. 또한, 편광판이 포함할 수 있는 임의의 층으로는, 예를 들어, 내충격성 폴리메타크릴레이트 수지층 등의 하드 코트층, 필름의 미끄러짐성을 좋게 하는 매트층, 반사 억제층, 방오층 등을 들 수 있다. 이들 임의의 층은, 1층만을 형성해도 되고, 2층 이상을 형성해도 된다.
편광판은, 직선 편광자와, 광학 이방성층, 광학 이방성 전사체 또는 광학 이방성 적층체를, 필요에 따라 접착제를 사용하여 첩합함으로써 제조할 수 있다.
[5. 화상 표시 장치]
본 발명의 화상 표시 장치는, 화상 표시 소자와, 상술한 본 발명의 편광판을 구비한다. 화상 표시 장치에 있어서, 편광판은, 통상, 화상 표시 소자의 시인측에 설치된다. 이 때, 편광판의 방향은, 그 편광판의 용도에 따라 임의로 설정할 수 있다. 따라서, 화상 표시 장치는, 광학 이방성층, 광학 이방성 전사체 또는 광학 이방성 적층체와; 편광자와; 화상 표시 소자;를 이 순서로 구비하고 있어도 된다. 또한, 화상 표시 장치는, 편광자와; 광학 이방성층, 광학 이방성 전사체 또는 광학 이방성 적층체와; 화상 표시 소자;를 이 순서로 구비하고 있어도 된다.
화상 표시 장치로는, 화상 표시 소자의 종류에 따라 여러 가지의 것이 있으나, 대표적인 예로는, 화상 표시 소자로서 액정 셀을 구비하는 액정 표시 장치, 및 화상 표시 소자로서 유기 EL 소자를 구비하는 유기 EL 표시 장치를 들 수 있다.
이하, 화상 표시 장치의 바람직한 실시형태에 대하여, 도면을 나타내어 설명한다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 화상 표시 장치로서의 유기 EL 표시 장치(100)를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 유기 EL 표시 장치(100)는, 화상 표시 소자로서의 유기 EL 소자(110); 위상차층(121) 및 광학 이방성층(122)을 구비하는 광학 이방성 적층체(120); 그리고, 직선 편광자(130)를 이 순서로 구비한다. 도 1에는, 유기 EL 소자(110)측으로부터 위상차층(121) 및 광학 이방성층(122)이 이 순서로 형성된 예를 나타내었으나, 반대로, 유기 EL 소자(110)측으로부터 광학 이방성층(122) 및 위상차층(121)이 이 순서로 형성되어 있어도 된다.
유기 EL 표시 장치(100)에 있어서, 위상차층(121)은, 직선 편광자(130)의 편광 흡수축에 대하여 위상차층(121)의 지상축이 이루는 각도가, 45° 또는 그것에 가까운 각도가 되도록 형성된다. 상기의 45° 또는 그것에 가까운 각도는, 예를 들어, 바람직하게는 45°±5°, 보다 바람직하게는 45°±4°, 특히 바람직하게는 45°±3°이다. 이에 의해, 위상차층(121)과 직선 편광자(130)의 조합에 의해, 원편광판의 기능이 발현되어, 외광의 반사에 의한 표시면(100U)의 번쩍임을 억제할 수 있다.
구체적으로는, 장치 외부로부터 입사된 광은, 그 일부의 직선 편광만이 직선 편광자(130)를 통과하고, 다음으로 그것이 위상차층(121)을 포함하는 광학 이방성 적층체(120)를 통과함으로써, 원편광이 된다. 원편광은, 표시 장치 내의 광을 반사하는 구성 요소(유기 EL 소자(110) 중의 반사 전극(도시 생략) 등)에 의해 반사되어, 다시 광학 이방성 적층체(120)를 통과함으로써, 입사된 직선 편광의 진동 방향과 직교하는 진동 방향을 갖는 직선 편광이 되어, 직선 편광자(130)를 통과하지 않게 된다. 여기서, 직선 편광의 진동 방향이란, 직선 편광의 전기장의 진동 방향을 의미한다. 이에 의해, 반사 억제의 기능이 달성된다(유기 EL 표시 장치에 있어서의 반사 억제의 원리는, 일본 공개특허공보 평9-127885호 참조).
또한, 유기 EL 표시 장치(100)는, 광학 이방성 적층체(120)가 포지티브 C 필름으로서 기능할 수 있는 광학 이방성층(122)을 구비하므로, 상기의 반사 억제의 기능을, 표시면(100U)의 정면 방향뿐만 아니라, 경사 방향에 있어서도 발휘할 수 있다. 또한, 광학 이방성층(122)은, 그 두께 방향의 리타데이션 Rth가 역파장 분산성을 나타내므로, 넓은 파장 범위의 광의 반사를 억제하는 것이 가능하다. 또한, 두께 방향의 리타데이션이 순파장 분산성을 나타내는 포지티브 C 필름을 사용한 유기 EL 표시 장치에 비하여, 표시면(100U)의 경사 방향에서 본 경우의 반사광의 색감 변화를 억제할 수 있다. 따라서, 유기 EL 표시 장치(100)는, 표시면(100U)의 정면 방향 및 경사 방향의 양방에 있어서 외광의 반사를 효과적으로 억제하여, 화상의 시인성을 높이는 것이 가능하다.
도 2는, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 화상 표시 장치로서의 유기 EL 표시 장치(200)를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 유기 EL 표시 장치(200)는, 화상 표시 소자로서의 유기 EL 소자(210); λ/4 파장판(220); 직선 편광자(230); 그리고, 위상차층(241) 및 광학 이방성층(242)을 구비하는 광학 이방성 적층체(240);를 이 순서로 구비한다. 도 2에는, 유기 EL 소자(210)측으로부터 위상차층(241) 및 광학 이방성층(242)이 이 순서로 형성된 예를 나타내었으나, 반대로, 유기 EL 소자(210)측으로부터 광학 이방성층(242) 및 위상차층(241)이 이 순서로 형성되어 있어도 된다.
λ/4 파장판(220)으로는, 직선 편광자(230)를 투과한 직선 편광을 원편광으로 변환할 수 있는 부재를 사용할 수 있다. 이러한 λ/4 파장판(220)으로는, 예를 들어, 위상차층(241)이 가질 수 있는 면내 리타데이션 Re의 범위와 동일한 범위의 면내 리타데이션 Re를 갖는 필름을 사용할 수 있다. 또한, λ/4 파장판(220)은, 직선 편광자(230)의 편광 흡수축에 대하여 λ/4 파장판(220)의 지상축이 이루는 각도가, 45° 또는 그것에 가까운 각도가 되도록 설치된다. 상기의 45° 또는 그것에 가까운 각도는, 예를 들어, 바람직하게는 45°±5°, 보다 바람직하게는 45°±4°, 특히 바람직하게는 45°±3°이다. 이에 의해, λ/4 파장판(220)과 직선 편광자(230)의 조합에 의해, 원편광판의 기능이 발현되어, 외광의 반사에 의한 표시면(200U)의 번쩍임을 억제할 수 있다.
또한, 유기 EL 표시 장치(200)에 있어서, 위상차층(241)은, 직선 편광자(230)의 편광 흡수축에 대하여 위상차층(241)의 지상축이 이루는 각도가, 45° 또는 그것에 가까운 각도가 되도록 형성된다. 상기의 45° 또는 그것에 가까운 각도는, 예를 들어, 바람직하게는 45°±5°, 보다 바람직하게는 45°±4°, 특히 바람직하게는 45°±3°이다.
이러한 유기 EL 표시 장치(200)에 있어서는, 유기 EL 소자(210)로부터 발하여지고, λ/4 파장판(220), 직선 편광자(230) 및 광학 이방성 적층체(240)를 통과한 광에 의해, 화상이 표시된다. 따라서, 화상을 표시하는 광은, 직선 편광자(230)를 통과한 시점에서는 직선 편광이지만, 위상차층(241)을 포함하는 광학 이방성 적층체(240)를 통과함으로써, 원편광으로 변환된다. 따라서, 상기의 유기 EL 표시 장치(200)에서는, 원편광에 의해 화상이 표시되므로, 편광 선글라스를 통하여 표시면(200U)을 본 경우에, 화상을 시인하는 것이 가능하다.
또한, 유기 EL 표시 장치(200)는, 광학 이방성 적층체(240)가 포지티브 C 필름으로서 기능할 수 있는 광학 이방성층(242)을 구비하므로, 화상을 표시하는 광은, 표시면(200U)의 정면 방향뿐만 아니라, 경사 방향에 있어서도 편광 선글라스를 투과할 수 있다. 또한, 광학 이방성층(242)은, 그 두께 방향의 리타데이션 Rth가 역파장 분산성을 나타내므로, 넓은 파장 범위의 광이 편광 선글라스를 투과할 수 있다. 따라서, 유기 EL 표시 장치(200)는, 표시면(200U)의 정면 방향 및 경사 방향의 양방에 있어서, 편광 선글라스를 통한 화상의 시인성을 높이는 것이 가능하다.
상기의 유기 EL 소자(110 및 210)는, 투명 전극층, 발광층 및 전극층을 이 순서로 구비하고, 투명 전극층 및 전극층으로부터 전압이 인가됨으로써 발광층이 광을 발생할 수 있다. 유기 발광층을 구성하는 재료의 예로는, 폴리파라페닐렌비닐렌계, 폴리플루오렌계, 및 폴리비닐카르바졸계 재료를 들 수 있다. 또한, 발광층은, 복수의 발광색이 다른 층의 적층체, 혹은 어느 색소의 층에 다른 색소가 도핑된 혼합층을 갖고 있어도 된다. 또한, 유기 EL 소자(110 및 210)는, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층, 전자 수송층, 등전위면 형성층, 전하 발생층 등의 기능층을 구비하고 있어도 된다.
도 3은, 본 발명의 제3 실시형태에 따른 화상 표시 장치로서의 액정 표시 장치(300)를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 액정 표시 장치(300)는, 광원(310); 광원측 직선 편광자(320); 화상 표시 소자로서의 액정 셀(330); 시인측 직선 편광자(340); 그리고, 위상차층(351) 및 광학 이방성층(352)을 구비하는 광학 이방성 적층체(350);를 이 순서로 구비한다. 도 3에는, 액정 셀(330)측으로부터 위상차층(351) 및 광학 이방성층(352)이 이 순서로 형성된 예를 나타내었으나, 반대로, 액정 셀(330)측으로부터 광학 이방성층(352) 및 위상차층(351)이 이 순서로 형성되어 있어도 된다.
액정 표시 장치(300)에 있어서, 위상차층(351)은, 시인측 직선 편광자(340)의 편광 흡수축에 대하여 위상차층(351)의 지상축이 이루는 각도가, 45° 또는 그것에 가까운 각도가 되도록 형성된다. 45° 또는 그것에 가까운 각도는, 예를 들어, 바람직하게는 45°±5°, 보다 바람직하게는 45°±4°, 특히 바람직하게는 45°±3°이다.
이러한 액정 표시 장치(300)에 있어서는, 광원(310)으로부터 발하여지고, 광원측 직선 편광자(320), 액정 셀(330), 시인측 직선 편광자(340), 및 광학 이방성 적층체(350)를 통과한 광에 의해, 화상이 표시된다. 따라서, 화상을 표시하는 광은, 시인측 직선 편광자(340)를 통과한 시점에서는 직선 편광이지만, 위상차층(351)을 포함하는 광학 이방성 적층체(350)를 통과함으로써, 원편광으로 변환된다. 따라서, 상기의 액정 표시 장치(300)에서는, 원편광에 의해 화상이 표시되므로, 편광 선글라스를 통하여 표시면(300U)을 본 경우에, 화상을 시인하는 것이 가능하다.
또한, 액정 표시 장치(300)는, 광학 이방성 적층체(350)가 포지티브 C 필름으로서 기능할 수 있는 광학 이방성층(352)을 구비하므로, 화상을 표시하는 광은, 표시면(300U)의 정면 방향뿐만 아니라, 경사 방향에 있어서도, 편광 선글라스를 투과할 수 있다. 또한, 광학 이방성층(352)은, 그 두께 방향의 리타데이션 Rth가 역파장 분산성을 나타내므로, 넓은 파장 범위의 광이, 편광 선글라스를 투과할 수 있다. 따라서, 액정 표시 장치(300)는, 표시면(300U)의 정면 방향 및 경사 방향의 양방에 있어서, 편광 선글라스를 통한 화상의 시인성을 높이는 것이 가능하다.
액정 셀(330)은, 예를 들어, 인플레인 스위칭(IPS) 모드, 버티컬 얼라인먼트(VA) 모드, 멀티 도메인 버티컬 얼라인먼트(MVA) 모드, 컨티뉴어스 핀휠 얼라인먼트(CPA) 모드, 하이브리드 얼라인먼트 네마틱(HAN) 모드, 트위스티드 네마틱(TN) 모드, 슈퍼 트위스티드 네마틱(STN) 모드, 옵티컬 컴펜세이티드 벤드(OCB) 모드 등, 임의의 모드의 액정 셀을 사용할 수 있다. 그 중에서도, IPS 모드의 액정 셀(330)은, 광학 이방성층(352)에 의해 시야각을 효과적으로 넓게 할 수 있고, 나아가서는 표시면(300U)을 경사 방향에서 보았을 때의 콘트라스트 및 색감 변화에 개선 효과가 있는 점에서 바람직하다.
실시예
이하, 실시예를 나타내어 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이하에 나타내는 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구범위 및 그 균등 범위를 일탈하지 않는 범위에 있어서 임의로 변경하여 실시할 수 있다. 이하의 설명에 있어서, 양을 나타내는 「%」 및 「부」는, 별도로 언급하지 않는 한, 중량 기준이다. 또한, 이하에 설명하는 조작은, 별도로 언급하지 않는 한, 상온 상압 대기 중에 있어서 행하였다.
[평가 방법]
〔리타데이션 및 굴절률의 측정 방법, 및 그들의 역파장 분산성의 평가 방법〕
어느 필름(기재 필름; 지지체 필름; 지지체 필름 및 위상차층으로 이루어지는 복층 필름; 등) 상에 형성된 시료층(광학 이방성층, 위상차층 등)의 리타데이션 및 역파장 분산 특성은, 하기의 방법으로 측정하였다.
평가 대상이 되는 시료층을, 점착제 부착 슬라이드 유리(점착제는, 닛토덴코사 제조 「CS9621T」)에 첩합하였다. 그 후, 필름을 박리하여, 슬라이드 유리 및 시료층을 구비하는 샘플을 얻었다. 이 샘플을, 위상차계(Axometrics사 제조)의 스테이지에 설치하여, 시료층의 면내 리타데이션 Re의 파장 분산을 측정하였다. 여기서, 면내 리타데이션 Re의 파장 분산이란, 파장마다의 면내 리타데이션 Re를 나타내는 그래프로, 예를 들어, 가로축을 파장, 세로축을 면내 리타데이션 Re로 한 좌표에 있어서 그래프로서 나타내어진다. 이렇게 하여 얻어진 시료층의 면내 리타데이션 Re의 파장 분산으로부터, 파장 450 nm, 550 nm, 590 nm 및 650 nm에 있어서의 시료층의 면내 리타데이션 Re(450), Re(550), Re(590) 및 Re(650)를 구하였다.
또한, 시료층의 지상축을 회전축으로 하여, 스테이지를 40° 기울여, 시료층의 두께 방향에 대하여 40°의 각도를 이루는 경사 방향에서의 시료층의 리타데이션 Re40의 파장 분산을 측정하였다. 여기서, 리타데이션 Re40의 파장 분산이란, 파장마다의 리타데이션 Re40을 나타내는 그래프로, 예를 들어, 가로축을 파장, 세로축을 면내 리타데이션 Re40으로 한 좌표에 있어서 그래프로서 나타내어진다.
또한, 프리즘 커플러(Metricon사 제조)를 사용하여, 시료층의, 면내 방향으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률 nx, 상기 면내 방향으로서 상기 nx의 방향과 수직한 방향의 굴절률 ny, 및 두께 방향의 굴절률 nz를, 파장 407 nm, 532 nm 및 633 nm에서 측정하고, 코시 피팅함으로써, 굴절률 nx, ny 및 nz의 파장 분산을 얻었다. 여기서, 굴절률의 파장 분산이란, 파장마다의 굴절률을 나타내는 그래프로, 예를 들어, 가로축을 파장, 세로축을 굴절률로 한 좌표에 있어서 그래프로서 나타내어진다.
그 후, 리타데이션 Re40 및 굴절률의 파장 분산의 데이터를 기초로, 시료층의 두께 방향의 리타데이션 Rth의 파장 분산을 계산하였다. 여기서, 두께 방향의 리타데이션 Rth의 파장 분산이란, 파장마다의 두께 방향의 리타데이션 Rth를 나타내는 그래프로, 예를 들어, 가로축을 파장, 세로축을 두께 방향의 리타데이션 Rth로 한 좌표에 있어서 그래프로서 나타내어진다. 그리고, 이렇게 하여 구해진 시료층의 두께 방향의 리타데이션 Rth의 파장 분산으로부터, 파장 450 nm, 550 nm, 590 nm 및 650 nm에 있어서의 시료층의 두께 방향의 리타데이션 Rth(450), Rth(550), Rth(590) 및 Rth(650)를 구하였다.
〔두께의 측정 방법〕
어느 필름(기재 필름; 지지체 필름; 지지체 필름 및 위상차층으로 이루어지는 복층 필름; 등) 상에 형성된 시료층(광학 이방성층, 위상차층 등)의 두께는, 막두께 측정 장치(필메트릭스사 제조 「필메트릭스」)를 사용하여 측정하였다.
〔면 상태의 평가 방법〕
광학 점착제(닛토덴코사 제조 CS9621) 부착의 평판 유리를 준비하였다. 이 평판 유리에, 광학 이방성 전사체(실시예 1~2, 4~5 및 7~8, 그리고, 비교예 1~4) 또는 광학 이방성 적층체(실시예 3)의 광학 이방성층을 전사하여, 헤이즈 측정용 적층체를 얻었다. 이 헤이즈 측정용 적층체를 사용하여, 광학 이방성층의 헤이즈를, 헤이즈미터(토요 세이키 제작소 제조 「헤이즈가드 II」)에 의해 측정하였다. 측정의 결과, 헤이즈가 0.3% 미만이면 면 상태가 「양호」라고 판정하고, 헤이즈가 0.3% 이상 1.0% 미만이면 면 상태가 「약간 백탁」이라고 판정하고, 헤이즈가 1.0% 이상이면 면 상태가 「백탁」이라고 판정하였다.
또한, 실시예 6에서는, 광학 이방성층의 면 상태를, 형광등 하에서 목시 관찰하여, 필름의 수축 주름 및 백탁이 관찰되지 않는 경우에는 「양호」, 관찰된 경우에는 「불량」이라고 판단하였다.
[실시예 1]
하기 식 (B1)로 나타내어지는 광중합성의 역파장 분산 액정 화합물(CN점은 96℃) 67 중량부, 가소제로서의 인산트리페닐(Wako사 제조) 10 중량부, 및 포지티브 C 중합체로서의 폴리(9-비닐카르바졸) 90 중량부를, 고형분 농도가 12%가 되도록 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)에 용해시켜, 도공액을 제작하였다.
[화학식 38]
Figure 112018093739745-pct00038
기재 필름으로서, 지환식 구조 함유 중합체를 포함하는 수지로 이루어지는 미연신 필름(닛폰 제온사 제조, 수지의 유리 전이 온도(Tg) 163℃, 두께 100 μm)을 준비하였다. 상기의 기재 필름의 면 상에, 도공액을 애플리케이터를 사용해 도공하여, 도공액층을 형성하였다. 도공액층의 두께는, 얻어지는 광학 이방성층의 두께가 10 μm 정도가 되도록 조정하였다.
그 후, 도공액층을, 85℃ 오븐에서 10분 정도 건조시켜, 도공액층 중의 용매를 증발시켰다. 이에 의해, 기재 필름 상에 광학 이방성층이 형성되어, 기재 필름 및 광학 이방성층을 구비하는 광학 이방성 전사체를 얻었다. 이렇게 하여 얻어진 광학 이방성 전사체를 사용하여, 상술한 방법에 의해, 광학 이방성층의 평가를 행하였다.
[실시예 2]
포지티브 C 중합체의 종류를, 푸마르산디이소프로필과 계피산에스테르의 공중합체로 변경하였다. 이 공중합체는, 하기 식 (P1)로 나타내어지는 반복 단위 및 하기 식 (P2)로 나타내어지는 반복 단위를 갖는 폴리푸마르산에스테르(중량 평균 분자량 72,000)였다. 또한, 하기의 식 (P1) 및 식 (P2)에 있어서, R은 이소프로필기를 나타내고, 반복 단위의 수 m 및 n의 비율은, m:n = 85:15였다.
[화학식 39]
Figure 112018093739745-pct00039
[화학식 40]
Figure 112018093739745-pct00040
이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 기재 필름 및 광학 이방성층을 구비하는 광학 이방성 전사체의 제조, 그리고, 광학 이방성층의 평가를 행하였다.
[실시예 3]
지지체 필름 및 위상차층을 구비하는 복층 필름을, 하기의 방법으로 제조하였다.
상기 식 (B1)로 나타내어지는 광중합성의 역파장 분산 액정 화합물(CN점은 96℃) 100 중량부, 광중합 개시제(BASF사 제조 「Irgacure379EG」) 3 중량부, 및 계면 활성제(DIC사 제조 「메가팩 F-562」) 0.3 중량부를 혼합하고, 또한, 용매로서 시클로펜타논 및 1,3-디옥소란의 혼합 용매(중량비 시클로펜타논:1,3-디옥소란 = 4:6)를, 고형분이 22 중량%가 되도록 가하고, 50℃로 가온하여 용해시켰다. 얻어진 혼합물을, 공경 0.45 μm의 멤브레인 필터로 여과하여, 액상의 액정 조성물을 얻었다.
지지체 필름으로서, 지환식 구조 함유 중합체를 포함하는 수지로 이루어지는 장척의 경사 연신 필름(닛폰 제온사 제조 「제오노아 필름」, 수지의 유리 전이 온도(Tg) 126℃, 두께 47 μm, 파장 550 nm에 있어서의 면내 리타데이션 141 nm, 연신 방향은, 폭 방향에 대하여 45°의 방향)을 준비하였다.
상기의 지지체 필름 상에, 상기의 액상의 액정 조성물을 다이 코터로 도공하여, 액정 조성물의 층을 형성하였다. 액정 조성물의 층의 두께는, 얻어지는 위상차층의 두께가 2.3 μm 정도가 되도록 조정하였다.
그 후, 액정 조성물의 층을, 110℃ 오븐에서 4분 정도 건조시켜, 액정 조성물의 층 중의 용매를 증발시킴과 동시에, 액정 조성물의 층에 포함되는 액정 화합물을, 지지체 필름의 연신 방향으로 호모지니어스 배향시켰다.
그 후, 액정 조성물의 층에, 자외선 조사 장치를 사용하여 자외선을 조사하였다. 이 자외선의 조사는, 질소 분위기 하에 있어서, 60℃로 가열된 SUS판에 지지체 필름을 테이프로 고정한 상태에서 행하였다. 자외선의 조사에 의해 액정 조성물의 층을 경화시켜, 지지체 필름 상에 위상차층을 형성하였다. 이에 의해, 지지체 필름 및 위상차층을 구비하는 복층 필름을 얻었다.
얻어진 복층 필름의 위상차층의 리타데이션을 상술한 방법으로 측정한 결과, 파장 450 nm, 550 nm, 590 nm 및 650 nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re(B450), Re(B550), Re(B590) 및 Re(B650)는, 하기 표 1과 같았다. 또한, 상기의 위상차층의 굴절률을 상술한 방법으로 측정한 결과, 위상차층의 면내 방향으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률 nx(B), 위상차층의 면내 방향으로서 상기 nx(B)의 방향과 수직한 방향의 굴절률 ny(B), 및 위상차층의 두께 방향의 굴절률 nz(B)는, 하기 표 1과 같았다.
Figure 112018093739745-pct00041
기재 필름으로서, 실시예 1에서 사용한 미연신 필름 대신에, 지지체 필름 및 위상차층을 구비하는 복층 필름을 사용하였다. 이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 지지체 필름, 위상차층 및 광학 이방성층을 이 순서로 구비하는 광학 이방성 적층체의 제조를 행하였다. 이렇게 하여 얻어진 광학 이방성 적층체를 사용하여, 상술한 방법에 의해, 광학 이방성층의 평가를 행하였다.
[실시예 4]
기재 필름으로서, 실시예 1에서 사용한 미연신 필름 대신에, 지환식 구조 함유 중합체를 포함하는 수지로 이루어지는 장척의 경사 연신 필름(닛폰 제온사 제조 「제오노아 필름」, 수지의 유리 전이 온도(Tg) 126℃, 두께 47 μm, 파장 550 nm에 있어서의 면내 리타데이션 141 nm, 연신 방향은, 폭 방향에 대하여 45°의 방향)을 사용하였다. 이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 기재 필름 및 광학 이방성층을 이 순서로 구비하는 광학 이방성 전사체의 제조, 그리고, 광학 이방성층의 평가를 행하였다.
[실시예 5]
상기 식 (B1)로 나타내어지는 광중합성의 역파장 분산 액정 화합물 대신에, 하기 식 (B2)로 나타내어지는 광중합성의 역파장 메소겐 화합물을 사용하였다. 이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 기재 필름 및 광학 이방성층을 구비하는 광학 이방성 전사체의 제조, 그리고, 광학 이방성층의 평가를 행하였다.
[화학식 41]
Figure 112018093739745-pct00042
[실시예 6]
위상차층으로서의 연신 필름층으로서, 경사 연신 필름(닛폰 제온사 제조 「제오노아 필름」, 수지의 유리 전이 온도(Tg) 126℃, 두께 47 μm, 파장 550 nm에 있어서의 면내 리타데이션 141 nm, 굴절률 nx(B) > ny(B) ≥ nz(B), 연신 방향은, 폭 방향에 대하여 45°의 방향)을 준비하였다.
실시예 1에서 제작한 광학 이방성 전사체의 광학 이방성층측의 면과, 상기의 경사 연신 필름의 일방의 면을, 점착층(닛토덴코 제조 「CS9621T」)을 개재하여 첩합하고, 기재 필름, 광학 이방성층, 점착층 및 경사 연신 필름을 이 순서로 구비하는 적층체를 얻었다. 이 때, 첩합에는, 라미네이터를 사용하였다.
계속해서, 상기 적층체로부터 기재 필름을 박리함으로써, 광학 이방성층, 점착층 및 경사 연신 필름을 이 순서로 구비하는 광학 이방성 적층체를 얻었다. 이렇게 하여 얻어진 광학 이방성 적층체의 면 상태를, 상술한 방법에 의해 평가한 결과, 결과는 양호하였다.
[실시예 7]
식 (B1)로 나타내어지는 광중합성의 역파장 분산 액정 화합물의 양을, 67 중량부에서 100 중량부로 변경하였다. 이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 기재 필름 및 광학 이방성층을 구비하는 광학 이방성 전사체의 제조, 그리고, 광학 이방성층의 평가를 행하였다.
[실시예 8]
식 (B1)로 나타내어지는 광중합성의 역파장 분산 액정 화합물의 양을, 67 중량부에서 122 중량부로 변경하였다. 이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 기재 필름 및 광학 이방성층을 구비하는 광학 이방성 전사체의 제조, 그리고, 광학 이방성층의 평가를 행하였다.
[비교예 1]
도공액의 제작시에, 상기 식 (B1)로 나타내어지는 광중합성의 역파장 분산 액정 화합물을 사용하지 않았다.
또한, 기재 필름으로서, 수지의 유리 전이 온도 이외에는 실시예 1에서 사용한 미연신 필름과 동일한 필름{지환식 구조 함유 중합체를 포함하는 수지로 이루어지는 미연신 필름(닛폰 제온사 제조, 수지의 유리 전이 온도(Tg) 126℃, 두께 100 μm)}을 사용하였다.
이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 기재 필름 및 광학 이방성층을 구비하는 광학 이방성 전사체의 제조, 그리고, 광학 이방성층의 평가를 행하였다.
[비교예 2]
상기 식 (B1)로 나타내어지는 광중합성의 역파장 분산 액정 화합물(CN점은 96℃) 100 중량부 및 광중합 개시제(BASF사 제조 「Irgacure379EG」) 3 중량부를 혼합하고, 또한, 용매로서 시클로펜타논 및 1,3-디옥소란의 혼합 용매(중량비 시클로펜타논:1,3-디옥소란 = 4:6)를, 고형분이 22 중량%가 되도록 가하고, 50℃로 가온하여 용해시켰다. 얻어진 혼합물을, 공경 0.45 μm의 멤브레인 필터로 여과하여, 도공액을 얻었다.
실시예 1에서 사용한 것과 동일한 미연신 필름의 표면에, 코로나 처리를 실시하였다. 코로나 처리를 실시한 미연신 필름의 표면 상에, 수직 배향막용의 실란 커플링계 재료(JNC사 제조 「DMOAP」)를 바 코터로 도포하고, 100℃에서 1시간 소성하였다. 이에 의해, 연신 필름 및 수직 배향막을 구비하는 수직 배향 기재 필름을 얻었다.
얻어진 수직 배향 기재 필름에, 바 코터를 사용하여 도공액을 도포하고, 110℃에서 4분 건조하였다. 그 후, 건조한 도공액층에, 자외선 조사 장치를 사용하여 자외선을 조사하였다. 이 자외선의 조사는, 질소 분위기 하에 있어서, SUS판에 수직 배향 기재 필름을 테이프로 고정한 상태에서 행하였다. 자외선의 조사에 의해, 도공액층을 경화시켰다. 이에 의해, 수직 배향 기재 필름 상에 광학 이방성층이 형성되어, 수직 배향 기재 필름 및 광학 이방성층을 구비하는 광학 이방성 전사체를 얻었다. 이렇게 하여 얻어진 광학 이방성 전사체를 사용하여, 상술한 방법에 의해, 광학 이방성층의 평가를 행하였다.
[비교예 3]
상기 식 (B1)로 나타내어지는 광중합성의 역파장 분산 액정 화합물(CN점은 96℃) 50 중량부, 지지체 필름에 대하여 강한 수직 배향성을 나타내는 액정성 모노머 화합물로서의 6-(4-cyanobiphenyl-4-yloxy)hexyl methacrylate(DKSH사 제조 「ST03474」) 50 중량부, 및 광중합 개시제(BASF사 제조 「Irgacure379EG」) 3 중량부를 혼합하고, 또한, 용매로서 시클로펜타논 및 1,3-디옥소란의 혼합 용매(중량비 시클로펜타논:1,3-디옥소란 = 4:6)를, 고형분이 22 중량%가 되도록 가하고, 50℃로 가온하여 용해시켰다. 얻어진 혼합물을, 공경 0.45 μm의 멤브레인 필터로 여과하여, 도공액을 얻었다.
실시예 1에서 사용한 것과 동일한 기재 필름 상에, 도공액을 스핀 코터로 도공하여, 도공액층을 형성하였다. 도공액층의 두께는, 얻어지는 광학 이방성층의 두께가 2.3 μm 정도가 되도록 조정하였다.
그 후, 도공액층을, 110℃ 오븐에서 4분 정도 건조시켜, 도공액층 중의 용매를 증발시킴과 동시에, 도공액층에 포함되는 액정 화합물을, 기재 필름의 면에 대하여 수직으로 배향시켰다.
그 후, 도공액층에, 자외선 조사 장치를 사용하여 자외선을 조사하였다. 이 자외선의 조사는, 질소 분위기 하에 있어서, SUS판에 기재 필름을 테이프로 고정한 상태에서 행하였다. 자외선의 조사에 의해, 도공액층을 경화시켰다. 이에 의해, 기재 필름 상에 광학 이방성층이 형성되어, 기재 필름 및 광학 이방성층을 구비하는 광학 이방성 전사체를 얻었다. 이렇게 하여 얻어진 광학 이방성 전사체를 사용하여, 상술한 방법에 의해, 광학 이방성층의 평가를 행하였다.
[비교예 4]
상기 식 (B1)로 나타내어지는 광중합성의 역파장 분산 액정 화합물 대신에, 광중합성의 순파장 분산 액정 화합물 「LC242」(CN점은 66℃)를 사용하였다. 이상의 사항 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여, 기재 필름 및 광학 이방성층을 구비하는 광학 이방성 전사체의 제조, 그리고, 광학 이방성층의 평가를 행하였다.
[결과]
상술한 실시예 및 비교예의 결과를, 하기의 표 2 및 표 3에 나타낸다. 표 2 및 표 3에 있어서, 약칭의 의미는, 하기와 같다.
미연신 필름: 지환식 구조 함유 중합체를 포함하는 수지로 이루어지는 미연신 필름.
경사 연신 필름: 지환식 구조 함유 중합체를 포함하는 수지로 이루어지는 경사 연신 필름.
포지티브 A 필름: 지지체 필름 및 위상차층을 구비하는 복층 필름.
PVC: 폴리(9-비닐카르바졸).
PFDE: 푸마르산디이소프로필과 계피산에스테르의 공중합체.
화합물 B1: 상기 식 (B1)로 나타내어지는 광중합성의 역파장 분산 액정 화합물.
화합물 B2: 상기 식 (B2)로 나타내어지는 역파장 메소겐 화합물.
LC242: 광중합성의 순파장 분산 액정 화합물 「LC242」.
메소겐 화합물 비율: 도공액의 전체 고형분에 있어서의 메소겐 화합물의 비율.
블렌드 도공: 포지티브 C 중합체 및 메소겐 화합물을 포함하는 도공액의 도공에 의한 성막.
중합체 도공: 포지티브 C 중합체를 포함하고 메소겐 화합물을 포함하지 않는 도공액의 도공에 의한 성막.
배향막 상으로의 도공: 배향막 상으로의, 메소겐 화합물을 포함하고 포지티브 C 중합체를 포함하지 않는 도공액의 도공에 의한 성막.
수직 배향제 도공: 메소겐 화합물 및 강한 수직 배향성을 나타내는 액정성 모노머 화합물을 포함하고, 포지티브 C 중합체를 포함하지 않는 도공액의 도공에 의한 성막.
포지티브 C: 굴절률 nx(A), ny(A) 및 nz(A)가, nz(A) > nx(A) ≥ ny(A)를 만족한다.
파장 분산성: 두께 방향의 리타데이션 Rth의 파장 분산성.
Figure 112018093739745-pct00043
Figure 112018093739745-pct00044
비교예 2 및 3에 있어서의 면상 평가에 있어서는, 광학 이방성층에 있어서 액정 화합물의 분자는, 기재 필름의 면에 대하여 수직으로 배향되어 있었으나, 액정 화합물의 분자의 틸트각에 불균일이 있고, 광학 이방성층이 백탁되어 있었다.
비교예 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 역파장 분산 액정 화합물은, 지지체 필름에 대하여 강한 수직 배향성을 나타내는 액정성 모노머 화합물을 사용해도, 배향이 균일한 액정층을 얻는 것이 어려웠다. 이것은, 순파장 분산 액정 화합물이, 일반적으로, 지지체 필름에 대하여 강한 수직 배향성을 나타내는 액정성 모노머 화합물과 조합하면 배향이 균일한 액정층을 형성할 수 있었던 것과는 대조적이다.
또한, 비교예 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 역파장 분산 액정 화합물은, 배향막을 사용해도, 그 배향막과 역파장 분산 액정 화합물의 상성의 조정이 행하여져 있지 않으면, 배향이 균일한 액정층을 얻는 것이 어려웠다. 그 때문에, 두께 방향과 평행하게 배향된 역파장 분산 액정 화합물을 포함하는 액정층에 의해, 포지티브 C 필름을 얻고자 하여도, 종래의 제조 방법에서는, 그 실현은 곤란하였다.
이에 대하여, 실시예 1~4, 7 및 8에서는, 역파장 분산 액정 화합물과 포지티브 C 중합체를 조합함으로써, 배향이 균일한 액정층을 광학 이방성층으로서 얻을 수 있고, 또한, 이 광학 이방성층은, 포지티브 C 필름으로서 기능할 수 있다.
또한, 실시예 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 역파장 분산 액정 화합물 대신에 역파장 메소겐 화합물을 사용한 경우에도, 배향이 균일한 광학 이방성층을 얻을 수 있고, 또한, 이 광학 이방성층은, 포지티브 C 필름으로서 기능할 수 있다.
따라서, 상기의 실시예로부터는, 본 발명에 의해, 배향막을 사용하지 않고 제조 가능한, 두께 방향의 리타데이션 Rth가 역파장 분산성을 나타내는 포지티브 C 플레이트로서 사용할 수 있는 광학 이방성층을 실현할 수 있는 것이 확인되었다.
[참고예 1: 상기 식 (B1)로 나타내어지는 역파장 분산 액정 화합물의 파장 분산성의 확인]
상기 식 (B1)로 나타내어지는 광중합성의 역파장 분산 액정 화합물 100 중량부, 광중합 개시제(BASF사 제조 「Irgacure379EG」) 3 중량부, 및 계면 활성제(DIC사 제조 「메가팩 F-562」) 0.3 중량부를 혼합하고, 또한, 희석 용매로서 시클로펜타논 및 1,3-디옥소란의 혼합 용매(중량비 시클로펜타논:1,3-디옥소란 = 4:6)를, 고형분이 22 중량%가 되도록 가하고, 50℃로 가온하여 용해시켰다. 얻어진 혼합물을, 공경 0.45 μm의 멤브레인 필터로 여과하여, 액정 조성물을 얻었다.
지환식 구조 함유 중합체를 포함하는 수지로 이루어지는 미연신 필름(닛폰 제온사 제조 「제오노아 필름」)을 준비하였다. 이 미연신 필름에 러빙 처리를 실시함으로써, 배향 기재를 준비하였다.
상기의 배향 기재 상에, 액정 조성물을 바 코터로 도공하여, 액정 조성물의 층을 형성하였다. 액정 조성물의 층의 두께는, 경화 후에 얻어지는 광학 이방성층의 두께가 2.3 μm 정도가 되도록 조정하였다.
그 후, 액정 조성물의 층을, 110℃ 오븐에서 4분 정도 건조시켜, 액정 조성물 중의 용매를 증발시킴과 동시에, 액정 조성물에 포함되는 역파장 분산 액정 화합물을 호모지니어스 배향시켰다.
그 후, 액정 조성물의 층에, 자외선 조사 장치를 사용하여, 자외선을 조사하였다. 이 자외선의 조사는, 질소 분위기 하에 있어서, SUS판에 배향 기재를 테이프로 고정한 상태에서 행하였다. 자외선의 조사에 의해 액정 조성물의 층을 경화시켜, 광학 이방성층 및 배향 기재를 구비하는 시료 필름을 얻었다.
이 시료 필름에 대하여, 위상차계(Axometrics사 제조)에 의해, 면내 리타데이션의 파장 분산을 측정하였다. 배향 기재는, 면내 리타데이션을 갖지 않으므로, 상기의 측정에 의해 얻어지는 면내 리타데이션은, 광학 이방성층의 면내 리타데이션을 나타낸다. 측정의 결과, 파장 450 nm, 550 nm 및 650 nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re(450), Re(550) 및 Re(650)는, Re(450) < Re(550) < Re(650)를 만족하고 있었다. 따라서, 상기 식 (B1)로 나타내어지는 광중합성의 역파장 분산 액정 화합물이, 호모지니어스 배향된 경우에 역파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타내는 것인 것이 확인되었다.
[참고예 2: 순파장 분산 액정 화합물 「LC242」의 파장 분산성의 확인]
상기 식 (B1)로 나타내어지는 광중합성의 역파장 분산 액정 화합물 대신에, 광중합성의 순파장 분산 액정 화합물 「LC242」를 사용하였다. 이상의 사항 이외에는 참고예 1과 동일하게 하여, 광학 이방성층을 포함하는 시료 필름을 제작하고, 그 면내 리타데이션의 파장 분산을 측정하였다.
측정의 결과, 파장 450 nm, 550 nm 및 650 nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re(450), Re(550) 및 Re(650)는, Re(450) > Re(550) > Re(650)를 만족하고 있었다. 따라서, 순파장 분산 액정 화합물 「LC242」가, 호모지니어스 배향된 경우에 순파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타내는 것인 것이 확인되었다.
[참고예 3: 폴리(9-비닐카르바졸)이 포지티브 C 중합체에 해당하는 것의 확인]
폴리(9-비닐카르바졸)을, N-메틸피롤리돈에, 고형분 농도가 12 중량%가 되도록 가하고, 실온에서 용해시켜, 중합체 용액을 얻었다.
지환식 구조 함유 중합체를 포함하는 수지로 이루어지는 미연신 필름(닛폰 제온사 제조 「제오노아 필름」)을 준비하였다. 이 미연신 필름 상에, 상기의 중합체 용액을, 애플리케이터를 사용해 도공하여, 중합체 용액의 층을 형성하였다. 그 후, 85℃ 오븐에서 10분 정도 건조시켜, 용매를 증발시킴으로써, 두께 10 μm 정도의 중합체막과 미연신 필름을 구비하는 시료 필름을 얻었다.
이 시료 필름을 위상차계(Axometrics사 제조)의 스테이지에 설치하고, 측정 파장 590 nm에 있어서 시료 필름의 면내 리타데이션 Re0을 측정하였다. 미연신 필름은 광학적으로 등방성의 필름이므로, 측정되는 면내 리타데이션 Re0은, 중합체막의 면내 리타데이션 Re0을 나타낸다. 측정의 결과, 면내 리타데이션 Re0은 Re0 ≤ 1 nm였으므로, nx(P) ≥ ny(P)를 만족한다고 확인할 수 있었다.
그 후, 중합체막의 지상축을 스테이지의 회전축으로 하여 스테이지를 40° 기울여, 시료 필름의 두께 방향에 대하여 40°의 각도를 이루는 경사 방향에서의 리타데이션 Re40을 측정하였다. 그리고, 이 측정에 의해, 중합체막의 지상축 방향을 측정하였다. 「지상축 방향」이 「스테이지의 회전축」과 수직하면, nz(P) > nx(P)라고 판정할 수 있고, 반대로, 「지상축 방향」이 「스테이지의 회전축」과 평행하면, ny(P) > nz(P)라고 판정할 수 있다. 측정의 결과, 지상축 방향은, 스테이지의 회전축과 수직하였기 때문에, 중합체막의 굴절률 nx(P) 및 nz(P)는 nz(P) > nx(P)를 만족한다고 판정할 수 있었다.
따라서, 폴리(9-비닐카르바졸)은, 이 폴리(9-비닐카르바졸)의 용액을 사용한 도공법에 의해 중합체막을 형성한 경우에, 그 중합체막의 굴절률이 nz(P) > nx(P) ≥ ny(P)를 만족하는 것이 확인되었다. 따라서, 폴리(9-비닐카르바졸)은, 포지티브 C 중합체에 해당하는 것이 확인되었다.
[참고예 4: 푸마르산디이소프로필과 계피산에스테르의 공중합체가 포지티브 C 중합체에 해당하는 것의 확인]
폴리(9-비닐카르바졸) 대신에, 푸마르산디이소프로필과 계피산에스테르의 공중합체를 사용하였다. 이상의 사항 이외에는, 참고예 3과 동일하게 하여, 중합체막을 형성하고, 그 중합체막의 굴절률이 nz(P) > nx(P) ≥ ny(P)를 만족하는 것을 확인하였다. 따라서, 푸마르산디이소프로필과 계피산에스테르의 공중합체는, 포지티브 C 중합체에 해당하는 것이 확인되었다.
[참고예 5~9]
평가용 액정 화합물로서의 광중합성의 순파장 분산 액정 화합물 「LC242」(CN점은 66℃), 상기 식 (B2)로 나타내어지는 광중합성의 역파장 메소겐 화합물, 광중합 개시제(BASF사 제조 「Irgacure379EG」) 3 중량부, 및 계면 활성제(DIC사 제조 「메가팩 F-562」) 0.3 중량부를 혼합하고, 또한, 용매로서 시클로펜타논 및 1,3-디옥소란의 혼합 용매(중량비 시클로펜타논:1,3-디옥소란 = 4:6)를, 고형분이 22 중량%가 되도록 가하고, 50℃로 가온하여 용해시켰다. 이 때, 순파장 분산 액정 화합물 「LC242」의 양, 및 상기 식 (B2)로 나타내어지는 역파장 메소겐 화합물의 양은, 하기 표 4에 나타내는 바와 같이 하였다. 얻어진 혼합물을, 공경 0.45 μm의 멤브레인 필터로 여과하여, 액상의 평가용 혼합물을 얻었다.
기재 상에, 상기의 평가용 혼합물을 도포 및 건조시켜, 기재 및 평가용 혼합물의 층을 구비하는 샘플 필름을 얻었다. 이 샘플 필름을 핫 스테이지(메틀러 토레도사 제조) 상에 설치하였다. 편광 현미경에 의해 샘플 필름을 관찰하면서, 샘플 필름을 승온시켰다. 그리고, 평가용 혼합물의 층의 액정상으로의 상전이가 관찰된 경우, 평가용 혼합물이 액정성을 나타낸다고 판정하고, 상전이가 관찰되지 않는 경우, 평가용 혼합물이 액정성을 나타내지 않는다고 판정하였다.
또한, 액상의 액정 조성물 대신에 상기의 평가용 혼합물을 사용한 것 이외에는, 실시예 3에서 설명한 지지체 필름 및 위상차층을 구비하는 복층 필름의 제조 방법과 동일하게 하여, 상기의 평가용 혼합물로부터 형성된 위상차층을 구비하는 복층 필름을 얻었다. 얻어진 복층 필름의 위상차층의 리타데이션을, 상술한 방법으로 측정하였다.
상기의 참고예 5~9의 결과를, 하기의 표 4에 나타낸다. 표 4에 있어서, 약칭의 의미는, 하기와 같다.
Re(450)/Re(550): 파장 450 nm 및 550 nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re(450) 및 Re(550)의 비.
Re(650)/Re(550): 파장 550 nm 및 650 nm에 있어서의 면내 리타데이션 Re(650) 및 Re(550)의 비.
Figure 112018093739745-pct00045
참고예 9로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 식 (B2)로 나타내어지는 역파장 메소겐 화합물은, 단독으로는 액정성을 나타내지 않는 화합물이다.
또한, 역파장 메소겐 화합물을 포함하지 않는 참고예 5의 위상차층의 리타데이션비 Re(450)/Re(550)보다, 역파장 메소겐 화합물을 포함하는 참고예 6~8의 위상차층의 리타데이션비 Re(450)/Re(550) 쪽이 작은 점에서, 식 (B2)로 나타내어지는 역파장 메소겐 화합물은, 호모지니어스 배향된 평가용 혼합물에 있어서 역파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타내는 것이 확인되었다.
100 유기 EL 표시 장치
110 유기 EL 소자
120 광학 이방성 적층체
121 위상차층
122 광학 이방성층
130 직선 편광자
200 유기 EL 표시 장치
210 유기 EL 소자
220 λ/4 파장판
230 직선 편광자
240 광학 이방성 적층체
241 위상차층
242 광학 이방성층
300 액정 표시 장치
310 광원
320 광원측 직선 편광자
330 액정 셀
340 시인측 직선 편광자
350 광학 이방성 적층체
351 위상차층
352 광학 이방성층

Claims (21)

  1. 중합체와, 배향 상태가 고정되어 있어도 되는 메소겐 골격을 갖는 화합물을 포함하는 광학 이방성층으로서,
    상기 중합체는, 상기 중합체의 용액을 사용한 도공법에 의해 상기 중합체의 막을 형성한 경우에, 상기 막의 면내 방향으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률 nx(P), 상기 막의 상기 면내 방향으로서 상기 nx(P)의 방향과 수직한 방향의 굴절률 ny(P), 및 상기 막의 두께 방향의 굴절률 nz(P)가, nz(P) > nx(P) ≥ ny(P)를 만족하는 것이고,
    상기 메소겐 골격을 갖는 화합물이; 액정성을 나타내고, 또한, 호모지니어스 배향된 경우에 역파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타내는 제1 화합물; 그리고, 단독으로는 액정성을 나타내지 않는 제2 화합물;로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종류의 화합물이고,
    상기 제2 화합물이, 평가용 액정 화합물에 상기 제2 화합물을, 상기 평가용 액정 화합물 및 상기 제2 화합물의 합계 100 중량부에 대하여 30 중량부~70 중량부의 적어도 어느 하나의 비율로 혼합한 혼합물이, 액정성을 나타내고, 또한, 상기 혼합물이 호모지니어스 배향된 경우에 상기 제2 화합물이 역파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타내는 것이고,
    상기 광학 이방성층의 면내 방향으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률 nx(A), 상기 광학 이방성층의 상기 면내 방향으로서 상기 nx(A)의 방향과 수직한 방향의 굴절률 ny(A), 및 상기 광학 이방성층의 두께 방향의 굴절률 nz(A)가, nz(A) > nx(A) ≥ ny(A)를 만족하고,
    파장 450 nm에 있어서의 상기 광학 이방성층의 두께 방향의 리타데이션 Rth(A450), 파장 550 nm에 있어서의 상기 광학 이방성층의 두께 방향의 리타데이션 Rth(A550), 및 파장 650 nm에 있어서의 상기 광학 이방성층의 두께 방향의 리타데이션 Rth(A650)가, 하기 식 (1) 및 (2):
    0.50 < Rth(A450)/Rth(A550) < 1.00 (1)
    1.00 ≤ Rth(A650)/Rth(A550) < 1.25 (2)
    를 만족하고,
    상기 평가용 액정 화합물이, 하기 식 (E1)로 나타내어지는, 광학 이방성층.
    [화학식 1]
    Figure 112021088335914-pct00051
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메소겐 골격을 갖는 화합물이, 상기 메소겐 골격을 갖는 화합물의 분자 중에, 주쇄 메소겐 골격과, 상기 주쇄 메소겐 골격에 결합한 측쇄 메소겐 골격을 포함하는, 광학 이방성층.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 메소겐 골격을 갖는 화합물이, 하기 식 (I)로 나타내어지는, 광학 이방성층.
    [화학식 2]
    Figure 112021088335914-pct00046

    (상기 식 (I)에 있어서,
    Y1~Y8은, 각각 독립적으로, 화학적인 단결합, -O-, -S-, -O-C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-O-, -NR1-C(=O)-, -C(=O)-NR1-, -O-C(=O)-NR1-, -NR1-C(=O)-O-, -NR1-C(=O)-NR1-, -O-NR1-, 또는 -NR1-O-를 나타낸다. 여기서, R1은, 수소 원자 또는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타낸다.
    G1 및 G2는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는, 탄소수 1~20의 2가의 지방족기를 나타낸다. 또한, 상기 지방족기에는, 1개의 지방족기당 1 이상의 -O-, -S-, -O-C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-O-, -NR2-C(=O)-, -C(=O)-NR2-, -NR2-, 또는 -C(=O)-가 개재되어 있어도 된다. 단, -O- 또는 -S-가 각각 2 이상 인접하여 개재되는 경우를 제외한다. 여기서, R2는, 수소 원자 또는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타낸다.
    Z1 및 Z2는, 각각 독립적으로, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2~10의 알케닐기를 나타낸다.
    Ax는, 방향족 탄화수소고리 및 방향족 복소고리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 방향고리를 갖는, 탄소수 2~30의 유기기를 나타낸다.
    Ay는, 수소 원자, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~12의 시클로알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알키닐기, -C(=O)-R3, -SO2-R4, -C(=S)NH-R9, 또는 방향족 탄화수소고리 및 방향족 복소고리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 방향고리를 갖는, 탄소수 2~30의 유기기를 나타낸다. 여기서, R3은, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~12의 시클로알킬기, 또는 탄소수 5~12의 방향족 탄화수소고리기를 나타낸다. R4는, 탄소수 1~20의 알킬기, 탄소수 2~20의 알케닐기, 페닐기, 또는 4-메틸페닐기를 나타낸다. R9는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~12의 시클로알킬기, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 5~20의 방향족기를 나타낸다. 상기 Ax 및 Ay가 갖는 방향고리는, 치환기를 갖고 있어도 된다. 또한, 상기 Ax와 Ay는, 하나가 되어, 고리를 형성하고 있어도 된다.
    A1은, 치환기를 갖고 있어도 되는 3가의 방향족기를 나타낸다.
    A2 및 A3은, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~30의 2가의 지환식 탄화수소기를 나타낸다.
    A4 및 A5는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는, 탄소수 6~30의 2가의 방향족기를 나타낸다.
    Q1은, 수소 원자, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타낸다.
    m은, 각각 독립적으로, 0 또는 1을 나타낸다.)
  4. 제1항에 있어서,
    상기 메소겐 골격을 갖는 화합물이, 상기 메소겐 골격을 갖는 화합물의 분자 중에, 벤조티아졸고리, 그리고, 시클로헥실고리 및 페닐고리의 조합으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 함유하는, 광학 이방성층.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 중합체가, 폴리비닐카르바졸, 폴리푸마르산에스테르 및 셀룰로오스 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종류의 중합체인, 광학 이방성층.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광학 이방성층의 전체 고형분에 있어서의 상기 메소겐 골격을 갖는 화합물의 비율이, 20 중량%~60 중량%인, 광학 이방성층.
  7. 제1항에 있어서,
    파장 590 nm에 있어서의 상기 광학 이방성층의 면내 리타데이션 Re(A590), 및 파장 590 nm에 있어서의 상기 광학 이방성층의 두께 방향의 리타데이션 Rth(A590)가, 하기 식 (3) 및 (4):
    Re(A590) ≤ 10 nm (3)
    -200 nm ≤ Rth(A590) ≤ -10 nm (4)
    를 만족하는, 광학 이방성층.
  8. 기재와, 제1항에 기재된 광학 이방성층을 구비한, 광학 이방성 전사체.
  9. 제1항에 기재된 광학 이방성층과, 위상차층을 구비하고,
    상기 위상차층의 면내 방향으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률 nx(B), 상기 위상차층의 상기 면내 방향으로서 상기 nx(B)의 방향과 수직한 방향의 굴절률 ny(B), 및 상기 위상차층의 두께 방향의 굴절률 nz(B)가, nx(B) > ny(B) ≥ nz(B)를 만족하는, 광학 이방성 적층체.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 위상차층이, 지환식 구조 함유 중합체를 포함하는 연신 필름층인, 광학 이방성 적층체.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 위상차층이, 경사 연신 필름층인, 광학 이방성 적층체.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 위상차층이, 복층 구조를 갖는 연신 필름층인, 광학 이방성 적층체.
  13. 제9항에 있어서,
    파장 450 nm에 있어서의 상기 위상차층의 면내 리타데이션 Re(B450), 파장 550 nm에 있어서의 상기 위상차층의 면내 리타데이션 Re(B550), 및 파장 650 nm에 있어서의 상기 위상차층의 면내 리타데이션 Re(B650)가, 하기 식 (5) 및 (6):
    0.75 < Re(B450)/Re(B550) < 1.00 (5)
    1.01 < Re(B650)/Re(B550) < 1.25 (6)
    을 만족하는, 광학 이방성 적층체.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 위상차층이, 배향 상태가 고정되어 있어도 되는, 하기 식 (II)로 나타내어지는 위상차층용 액정 화합물을 포함하는, 광학 이방성 적층체.
    [화학식 3]
    Figure 112021088335914-pct00047

    (상기 식 (II)에 있어서,
    Y1~Y8은, 각각 독립적으로, 화학적인 단결합, -O-, -S-, -O-C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-O-, -NR1-C(=O)-, -C(=O)-NR1-, -O-C(=O)-NR1-, -NR1-C(=O)-O-, -NR1-C(=O)-NR1-, -O-NR1-, 또는 -NR1-O-를 나타낸다. 여기서, R1은, 수소 원자 또는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타낸다.
    G1 및 G2는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는, 탄소수 1~20의 2가의 지방족기를 나타낸다. 또한, 상기 지방족기에는, 1개의 지방족기당 1 이상의 -O-, -S-, -O-C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-O-, -NR2-C(=O)-, -C(=O)-NR2-, -NR2-, 또는 -C(=O)-가 개재되어 있어도 된다. 단, -O- 또는 -S-가 각각 2 이상 인접하여 개재되는 경우를 제외한다. 여기서, R2는, 수소 원자 또는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타낸다.
    Z1 및 Z2는, 각각 독립적으로, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2~10의 알케닐기를 나타낸다.
    Ax는, 방향족 탄화수소고리 및 방향족 복소고리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 방향고리를 갖는, 탄소수 2~30의 유기기를 나타낸다.
    Ay는, 수소 원자, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~12의 시클로알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알키닐기, -C(=O)-R3, -SO2-R4, -C(=S)NH-R9, 또는 방향족 탄화수소고리 및 방향족 복소고리로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 방향고리를 갖는, 탄소수 2~30의 유기기를 나타낸다. 여기서, R3은, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~12의 시클로알킬기, 또는 탄소수 5~12의 방향족 탄화수소고리기를 나타낸다. R4는, 탄소수 1~20의 알킬기, 탄소수 2~20의 알케닐기, 페닐기, 또는 4-메틸페닐기를 나타낸다. R9는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~12의 시클로알킬기, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 5~20의 방향족기를 나타낸다. 상기 Ax 및 Ay가 갖는 방향고리는, 치환기를 갖고 있어도 된다. 또한, 상기 Ax와 Ay는, 하나가 되어, 고리를 형성하고 있어도 된다.
    A1은, 치환기를 갖고 있어도 되는 3가의 방향족기를 나타낸다.
    A2 및 A3은, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~30의 2가의 지환식 탄화수소기를 나타낸다.
    A4 및 A5는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는, 탄소수 6~30의 2가의 방향족기를 나타낸다.
    Q1은, 수소 원자, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타낸다.
    m은, 각각 독립적으로, 0 또는 1을 나타낸다.)
  15. 제9항에 있어서,
    파장 590 nm에 있어서의 상기 위상차층의 면내 리타데이션 Re(B590), 파장 590 nm에 있어서의 상기 광학 이방성층의 면내 리타데이션 Re(A590), 및 파장 590 nm에 있어서의 상기 광학 이방성층의 두께 방향의 리타데이션 Rth(A590)가, 하기 식 (7), (8) 및 (9):
    110 nm ≤ Re(B590) ≤ 170 nm (7)
    Re(A590) ≤ 10 nm (8)
    -110 nm ≤ Rth(A590) ≤ -20 nm (9)
    를 만족하는, 광학 이방성 적층체.
  16. 직선 편광자와,
    제1항에 기재된 광학 이방성층, 제8항에 기재된 광학 이방성 전사체, 또는 제9항에 기재된 광학 이방성 적층체를 구비하는, 편광판.
  17. 제16항에 기재된 편광판을 구비하는, 화상 표시 장치.
  18. 제9항에 기재된 광학 이방성 적층체와,
    직선 편광자와,
    화상 표시 소자를 이 순서로 구비하고,
    상기 화상 표시 소자가, 액정 셀 또는 유기 일렉트로루미네센스 소자인, 화상 표시 장치.
  19. 직선 편광자와,
    제9항에 기재된 광학 이방성 적층체와,
    유기 일렉트로루미네센스 소자를 이 순서로 구비하는, 화상 표시 장치.
  20. 중합체, 메소겐 골격을 갖는 화합물 및 용매를 포함하는 도공액을, 지지면 상에 도공하여, 도공액층을 얻는 공정과,
    상기 도공액층을 건조시키는 공정을 포함하는, 광학 이방성층의 제조 방법으로서,
    상기 중합체는, 상기 중합체의 용액을 사용한 도공법에 의해 상기 중합체의 막을 형성한 경우에, 상기 막의 면내 방향으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률 nx(P), 상기 막의 상기 면내 방향으로서 상기 nx(P)의 방향과 수직한 방향의 굴절률 ny(P), 및 상기 막의 두께 방향의 굴절률 nz(P)가, nz(P) > nx(P) ≥ ny(P)를 만족하는 것이고,
    상기 메소겐 골격을 갖는 화합물이; 액정성을 나타내고, 또한, 호모지니어스 배향된 경우에 역파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타내는 제1 화합물; 그리고, 단독으로는 액정성을 나타내지 않는 제2 화합물;로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종류의 화합물이고,
    상기 제2 화합물이, 평가용 액정 화합물에 상기 제2 화합물을, 상기 평가용 액정 화합물 및 상기 제2 화합물의 합계 100 중량부에 대하여 30 중량부~70 중량부의 적어도 어느 하나의 비율로 혼합한 혼합물이, 액정성을 나타내고, 또한, 상기 혼합물이 호모지니어스 배향된 경우에 상기 제2 화합물이 역파장 분산성의 면내 리타데이션을 나타내는 것이고,
    상기 광학 이방성층의 면내 방향으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률 nx(A), 상기 광학 이방성층의 상기 면내 방향으로서 상기 nx(A)의 방향과 수직한 방향의 굴절률 ny(A), 및 상기 광학 이방성층의 두께 방향의 굴절률 nz(A)가, nz(A) > nx(A) ≥ ny(A)를 만족하고,
    파장 450 nm에 있어서의 상기 광학 이방성층의 두께 방향의 리타데이션 Rth(A450), 파장 550 nm에 있어서의 상기 광학 이방성층의 두께 방향의 리타데이션 Rth(A550), 및 파장 650 nm에 있어서의 상기 광학 이방성층의 두께 방향의 리타데이션 Rth(A650)가, 하기 식 (1) 및 (2):
    0.50 < Rth(A450)/Rth(A550) < 1.00 (1)
    1.00 ≤ Rth(A650)/Rth(A550) < 1.25 (2)
    를 만족하고,
    상기 평가용 액정 화합물이, 하기 식 (E1)로 나타내어지는, 광학 이방성층의 제조 방법.
    [화학식 4]
    Figure 112021088335914-pct00052
  21. 제8항에 기재된 광학 이방성 전사체의 광학 이방성층과, 위상차층을 첩합하는 공정과,
    상기 광학 이방성 전사체의 기재를 박리하는 공정을 포함하는, 광학 이방성 적층체의 제조 방법으로서,
    상기 위상차층의 면내 방향으로서 최대의 굴절률을 부여하는 방향의 굴절률 nx(B), 상기 위상차층의 상기 면내 방향으로서 상기 nx(B)의 방향과 수직한 방향의 굴절률 ny(B), 및 상기 위상차층의 두께 방향의 굴절률 nz(B)가, nx(B) > ny(B) ≥ nz(B)를 만족하는, 광학 이방성 적층체의 제조 방법.

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