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KR20230030525A - 액정 조성물, 액정 경화층, 광학 필름, 편광판 및 화상 표시 장치 - Google Patents

액정 조성물, 액정 경화층, 광학 필름, 편광판 및 화상 표시 장치 Download PDF

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KR20230030525A
KR20230030525A KR1020220097371A KR20220097371A KR20230030525A KR 20230030525 A KR20230030525 A KR 20230030525A KR 1020220097371 A KR1020220097371 A KR 1020220097371A KR 20220097371 A KR20220097371 A KR 20220097371A KR 20230030525 A KR20230030525 A KR 20230030525A
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KR
South Korea
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liquid crystal
group
carbon atoms
compound
substituent
Prior art date
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KR1020220097371A
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English (en)
Inventor
도시카즈 스미
도시히로 고니시
치에 모리야
Original Assignee
후지필름 가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

본 발명은, 줄무늬 결함을 억제하고, 경시 안정성이 우수한 액정 조성물, 액정 경화층, 광학 필름, 편광판 및 화상 표시 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
액정 화합물과, 염기성 화합물을 포함하는 액정 조성물로서, 염기성 화합물의 공액산의 pKa가 4~10인, 액정 조성물.

Description

액정 조성물, 액정 경화층, 광학 필름, 편광판 및 화상 표시 장치{LIQUID CRYSTAL COMPOSITION, LIQUID CRYSTAL CURED LAYER, OPTICAL FILM, POLARIZING PLATE, AND IMAGE DISPLAY DEVICE}
본 발명은, 액정 조성물, 액정 경화층, 광학 필름, 편광판 및 화상 표시 장치에 관한 것이다.
광학 보상 시트 및 위상차 필름 등의 광학 필름은, 화상 착색 해소 또는 시야각 확대를 위하여, 다양한 화상 표시 장치에서 이용되고 있다.
광학 필름으로서는 연신 복굴절 필름이 사용되고 있었지만, 최근, 연신 복굴절 필름 대신에, 액정 화합물로 이루어지는 광학 이방성층을 갖는 광학 필름을 사용하는 것이 제안되고 있다.
이와 같은 광학 필름으로서, 소정의 중합성 화합물 및 중합 개시제를 함유하는 조성물을 이용하여 형성되는 광학 필름이 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1~3 참조).
특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2010-031223호 특허문헌 2: 국제 공개공보 제2014/010325호 특허문헌 3: 일본 공개특허공보 2016-081035호
본 발명자들은, 특허문헌 1~3에 기재된 조성물에 대하여 검토한 결과, 도포 시에 석출물이 발생하여, 이 석출물에 기인한 줄무늬 형상의 막두께 불균일(이하, "줄무늬 결함"이라고도 약기한다.)이 발생하는 경우가 있는 것을 밝혀냈다.
또, 본 발명자들은, 줄무늬 결함을 억제하는 관점에서 첨가제(예를 들면, 비액정 화합물 등)를 배합하면, 첨가제의 종류에 따라서는, 조성물의 경시 안정성이 뒤떨어지는 경우가 있는 것을 밝혀냈다.
따라서, 본 발명은, 줄무늬 결함을 억제하고, 경시 안정성이 우수한 액정 조성물, 액정 경화층, 광학 필름, 편광판 및 화상 표시 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자들은, 상기 과제를 달성하기 위하여 예의 검토한 결과, 액정 화합물과 함께, 공액산의 pKa가 4~10이 되는 염기성 화합물을 배합한 액정 조성물이, 줄무늬 결함이 억제되며, 경시 안정성도 양호해지는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시켰다.
즉, 본 발명자들은, 이하의 구성에 의하여 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 알아냈다.
[1]
액정 화합물과, 염기성 화합물을 포함하는 액정 조성물로서,
염기성 화합물의 공액산의 pKa가 4~10인, 액정 조성물.
[2]
염기성 화합물의 함유량이, 액정 화합물 100질량부에 대하여 0.01~5질량부인, [1]에 기재된 액정 조성물.
[3]
후술하는 식 (i)을 충족시키는, [1] 또는 [2]에 기재된 액정 조성물.
[4]
염기성 화합물이, 복소환식 아민 화합물인, [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 액정 조성물.
[5]
염기성 화합물이, 방향족 복소환식 아민 화합물인, [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 액정 조성물.
[6]
액정 화합물이, 중합성기를 갖는, [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 액정 조성물.
[7]
액정 화합물이, 후술하는 식 (I)로 나타나는 화합물인, [1] 내지 [6] 중 어느 하나에 기재된 액정 조성물.
[8]
액정 화합물이, 봉상 액정 화합물이며,
봉상 액정 화합물의 장축 방향과 단축 방향의 굴절률차 Δn이, 후술하는 식 (ii)를 충족시키는, [1] 내지 [7] 중 어느 하나에 기재된 액정 조성물.
[9]
액정 화합물이, 후술하는 식 (Ar-1)~(Ar-5)로 나타나는 기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나의 방향환을 갖는, [1] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재된 액정 조성물.
[10]
[1] 내지 [9] 중 어느 하나에 기재된 액정 조성물의 배향 상태를 고정화하여 이루어지는 액정 경화층.
[11]
[10]에 기재된 액정 경화층을 갖는, 광학 필름.
[12]
액정 경화층이, 광배향막의 표면에 형성되어 있는, [11]에 기재된 광학 필름.
[13]
액정 경화층이, 다른 액정 경화층의 표면에 형성되어 있는, [11]에 기재된 광학 필름.
[14]
[11] 내지 [13] 중 어느 하나에 기재된 광학 필름을 갖는, 편광판.
[15]
[11] 내지 [13] 중 어느 하나에 기재된 광학 필름, 또는, 청구항 14에 기재된 편광판을 갖는, 화상 표시 장치.
[16]
액정 표시 장치인, [15]에 기재된 화상 표시 장치.
[17]
유기 EL 표시 장치인, [15]에 기재된 화상 표시 장치.
본 발명에 의하면, 줄무늬 결함을 억제하고, 경시 안정성이 우수한 액정 조성물, 액정 경화층, 광학 필름, 편광판 및 화상 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은, 광학 필름의 일례를 나타내는 모식적인 단면도이다.
이하, 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.
이하에 기재하는 구성 요건의 설명은, 본 발명의 대표적인 실시형태에 근거하여 이루어지는 경우가 있지만, 본 발명은 그와 같은 실시형태에 제한되지 않는다.
또한, 본 명세서에 있어서, "~"를 이용하여 나타나는 수치 범위는, "~"의 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다.
또, 본 명세서에 있어서, 각 성분은, 각 성분에 해당하는 물질을 1종 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 여기에서, 각 성분에 대하여 2종 이상의 물질을 병용하는 경우, 그 성분에 대한 함유량이란, 특별한 설명이 없는 한, 병용한 물질의 합계의 함유량을 가리킨다.
또, 본 명세서에 있어서, "(메트)아크릴"은, "아크릴" 또는 "메타크릴"을 나타내는 표기이다.
또, 본 명세서에 있어서, 표기되는 2가의 기(예를 들면, -CO-O-)의 결합 방향은, 결합 위치를 명기하고 있는 경우를 제외하고, 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 후술하는 식 (I) 중의 D1이 -CO-NR-인 경우, G1 측에 결합되어 있는 위치를 *1, Ar 측에 결합되어 있는 위치를 *2로 하면, D1은, *1-CO-NR-*2여도 되고, *1-NR-CO-*2여도 된다.
본 명세서에 있어서, Re(λ) 및 Rth(λ)는, 각각, 파장 λ에 있어서의 면내의 리타데이션 및 두께 방향의 리타데이션을 나타낸다. 또한, 파장 λ는, 특별히 기재가 없을 때는, 550nm로 한다.
또, 본 명세서에 있어서, Re(λ) 및 Rth(λ)는, AxoScan OPMF-1(옵토 사이언스사제)에 있어서, 파장 λ로 측정한 값이다.
구체적으로는, AxoScan OPMF-1에서, 평균 굴절률((nx+ny+nz)/3)과 막두께(d(μm))를 입력함으로써,
지상축(遲相軸) 방향(°)
Re(λ)=R0(λ)
Rth(λ)=((nx+ny)/2-nz)×d
가 산출된다.
또한, R0(λ)는, AxoScan OPMF-1에서 산출되는 수치로서 표시되는 것이지만, Re(λ)를 의미하고 있다.
[액정 조성물]
본 발명의 액정 조성물은, 액정 화합물과, 염기성 화합물을 포함하는 액정 조성물로서, 염기성 화합물의 공액산의 pKa가 4~10인, 액정 조성물이다.
본 발명에 있어서는, 상술한 바와 같이, 액정 화합물과 함께, 공액산의 pKa가 4~10이 되는 염기성 화합물을 배합한 액정 조성물이, 줄무늬 결함이 억제되며, 경시 안정성도 양호해진다.
이 효과가 발현되는 이유는, 상세하게는 명확하지 않지만, 본 발명자들은 이하와 같이 추측하고 있다.
즉, 본 발명자들은, 공액산의 pKa가 4 이상이 되는 염기성 화합물을 배합함으로써, 염기성 화합물과 액정 화합물이 상호작용함으로써, 액정 조성물을 도포했을 때의 석출물의 발생이 억제되었기 때문에, 줄무늬 결함이 억제되었다고 추측하고 있다.
또, 본 발명자들은, 공액산의 pKa가 10 이하가 되는 염기성 화합물을 배합함으로써, 액정 조성물의 경시에 따른 착색이 억제되었기 때문에, 경시 안정성이 양호해졌다고 추측하고 있다.
이하, 본 발명의 액정 조성물의 각 성분에 대하여 상세하게 설명한다.
〔액정 화합물〕
본 발명의 액정 조성물이 함유하는 액정 화합물은 특별히 한정되지 않고, 종래 공지의 액정 화합물을 이용할 수 있다.
일반적으로, 액정 화합물은 그 형상으로부터, 봉상 타입과 원반상 타입으로 분류할 수 있다. 또한 각각 저분자와 고분자 타입이 있다. 고분자란 일반적으로 중합도가 100 이상인 것을 가리킨다(고분자 물리·상전이 다이내믹스, 도이 마사오 저, 2페이지, 이와나미 쇼텐, 1992).
본 발명에서는, 어느 액정 화합물도 이용할 수 있지만, 봉상 액정 화합물 또는 디스코틱 액정 화합물(원반상 액정 화합물)을 이용하는 것이 바람직하다. 2종 이상의 봉상 액정 화합물, 2종 이상의 원반상 액정 화합물, 또는, 봉상 액정 화합물과 원반상 액정 화합물의 혼합물을 이용해도 된다.
봉상 액정 화합물로서는, 예를 들면, 일본 공표특허공보 평11-513019호의 청구항 1이나 일본 공개특허공보 2005-289980호의 단락 [0026]~[0098]에 기재된 것을 바람직하게 이용할 수 있으며, 디스코틱 액정 화합물로서는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2007-108732호의 단락 [0020]~[0067]이나 일본 공개특허공보 2010-244038호의 단락 [0013]~[0108]에 기재된 것을 바람직하게 이용할 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.
본 발명에 있어서는, 줄무늬 결함이 보다 억제되는 이유에서, 상기 액정 화합물이, 봉상 액정 화합물이며, 또한, 장축 방향과 단축 방향의 굴절률차 Δn이 하기 식 (ii)를 충족시키고 있는 것이 바람직하다.
Δn(450)/n(550)<1.0…(ii)
여기에서, 상기 식 (ii) 중, Δn(450)은 450nm에 있어서의 굴절률차를 나타내고, Δn(550)은 550nm에 있어서의 굴절률차를 나타낸다.
또, 봉상 액정 화합물의 장축 방향이란, 분자 내에서 가장 긴 축의 방위를 말하고, 단축 방향이란, 장축 방향에 직교하는 방위를 말한다.
또, 굴절률차 Δn은, 봉상 액정 화합물을 이용하여 제작한 광학 이방성층에 대하여, 상술한 방법으로 측정되는 Re(λ)의 값(nm)을 광학 이방성층의 막두께의 값(nm)으로 제산(除算)한 값을 말한다. 또한, 측정 대상이 되는 광학 이방성층, 즉, 봉상 액정 화합물을 이용하여 제작한 광학 이방성층은, 이하의 수순으로 제작한 광학 이방성층을 이용한다.
즉, 하기 조성을 갖는 액정 조성물 L을, 러빙 처리된 폴리이미드 배향막(닛산 가가쿠 고교(주)제 SE-150) 부착 유리 기판에, 스핀 코트에 의하여 도포한다.
이어서, 도막을 가열하고, 액정성을 나타내는 온도에서 배향 처리하여, 액정층을 형성한다.
이어서, 액정성을 나타내는 온도로부터 40℃ 낮은 온도까지 냉각하여 1000mJ/cm2의 자외선 조사에 의한 배향 고정화를 행하여, 광학 이방성막을 제작한다.
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액정 조성물 L
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·봉상 액정 화합물 15.00질량부
·광중합 개시제(이르가큐어 819, BASF사제) 0.45질량부
·하기 함불소 화합물 A 0.12질량부
·클로로폼 35.00질량부
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함불소 화합물 A
[화학식 1]
Figure pat00001
본 발명에 있어서는, 액정 경화층의 내구성이 향상되는 이유에서, 상기 액정 화합물이, 중합성기를 갖고 있는 것이 바람직하고, 2개 이상의 중합성기를 갖고 있는 것이 보다 바람직하다.
여기에서, 중합성기로서는, 후술하는 식 (I) 중의 P1 및 P2에 있어서 설명하는 중합성기와 동일한 것을 들 수 있으며, 그중에서도, 후술하는 식 (P-1)~(P-20) 중 어느 하나로 나타나는 중합성기를 적합하게 들 수 있다.
본 발명에 있어서는, 제작되는 액정 경화층의 액정 배향성이 보다 양호해지는 이유에서, 상기 액정 화합물이, 하기 식 (I)로 나타나는 화합물인 것이 바람직하다.
P1-L1-D5-(A1)a1-D3-(G1)g1-D1-〔Ar-D2〕 q1-(G2)g2-D4-(A2)a2-D6-L2-P2…(I)
상기 식 (I) 중, a1, a2, g1 및 g2는, 각각 독립적으로, 0 또는 1을 나타낸다. 단, a1 및 g1 중 적어도 일방은 1을 나타내고, a2 및 g2 중 적어도 일방은 1을 나타낸다.
또, 상기 식 (I) 중, q1은, 1 또는 2를 나타낸다.
또, 상기 식 (I) 중, D1, D2, D3, D4, D5 및 D6은, 각각 독립적으로, 단결합, 또는, -CO-, -O-, -S-, -C(=S)-, -CR1R2-, -CR3=CR4-, -NR5-, 혹은, 이들 중 2개 이상의 조합으로 이루어지는 2가의 연결기를 나타내고, R1~R5는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 불소 원자, 또는, 탄소수 1~12의 알킬기를 나타낸다. 단, q1이 2인 경우, 복수의 D2는, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다.
또, 상기 식 (I) 중, G1 및 G2는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6~20의 방향환, 또는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 5~20의 2가의 지환식 탄화 수소기를 나타내고, 지환식 탄화 수소기를 구성하는 -CH2- 중 1개 이상이 -O-, -S- 또는 -NH-로 치환되어 있어도 된다.
또, 상기 식 (I) 중, A1 및 A2는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6~20의 방향환, 또는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 5~20의 2가의 지환식 탄화 수소기를 나타내고, 지환식 탄화 수소기를 구성하는 -CH2- 중 1개 이상이 -O-, -S- 또는 -NH-로 치환되어 있어도 된다.
또, 상기 식 (I) 중, L1 및 L2는, 각각 독립적으로, 단결합, 탄소수 1~14의 직쇄상 혹은 분기상의 알킬렌기, 또는, 탄소수 1~14의 직쇄상 혹은 분기상의 알킬렌기를 구성하는 -CH2- 중 1개 이상이 -O-, -S-, -NH-, -N(Q)-, 혹은, -CO-로 치환된 2가의 연결기를 나타내고, Q는, 치환기를 나타낸다.
또, 상기 식 (I) 중, P1 및 P2는, 각각 독립적으로 1가의 유기기를 나타내고, P1 및 P2 중 적어도 일방은 중합성기를 나타낸다. 단, Ar이, 후술하는 식 (Ar-3)으로 나타나는 방향환인 경우는, P1 및 P2 및 후술하는 식 (Ar-3) 중의 P3 및 P4 중 적어도 하나가 중합성기를 나타낸다.
또, 상기 식 (I) 중, Ar은, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6~20의 방향환, 또는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 5~20의 2가의 지환식 탄화 수소기를 나타내고, 지환식 탄화 수소기를 구성하는 -CH2- 중 1개 이상이 -O-, -S- 또는 -NH-로 치환되어 있어도 된다. 단, q1이 2인 경우, 복수의 Ar은, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다.
상기 식 (I) 중, a1, a2, g1 및 g2는, 본 발명의 액정 조성물이 스멕틱상(相)의 액정 상태를 나타내기 쉬워지는 이유에서, 모두 1인 것이 바람직하다.
또, 제작되는 액정 경화층의 내구성이 보다 양호해지는 이유에서, a1 및 a2가 모두 0이며, 또한, g1 및 g2가 모두 1인 것이 바람직하다.
상기 식 (I) 중, q1은, 1인 것이 바람직하다.
상기 식 (I) 중, D1, D2, D3, D4, D5 및 D6의 일 양태가 나타내는 2가의 연결기로서는, 예를 들면, -CO-, -O-, -CO-O-, -C(=S)O-, -CR1R2-, -CR1R2-CR1R2-, -O-CR1R2-, -CR1R2-O-CR1R2-, -CO-O-CR1R2-, -O-CO-CR1R2-, -CR1R2-O-CO-CR1R2-, -CR1R2-CO-O-CR1R2-, -NR5-CR1R2-, 및, -CO-NR5- 등을 들 수 있다. R1, R2 및 R5는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 불소 원자, 또는, 탄소수 1~12의 알킬기를 나타낸다.
이들 중, -CO-, -O-, 및, -CO-O- 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
상기 식 (I) 중, G1 및 G2의 일 양태가 나타내는 탄소수 6~20의 방향환으로서는, 예를 들면, 벤젠환, 나프탈렌환, 안트라센환, 페난트롤린환 등의 방향족 탄화 수소환; 퓨란환, 피롤환, 싸이오펜환, 피리딘환, 싸이아졸환, 벤조싸이아졸환 등의 방향족 복소환을 들 수 있다. 그중에서도, 벤젠환(예를 들면, 1,4-페닐기 등)이 바람직하다.
상기 식 (I) 중, G1 및 G2의 일 양태가 나타내는 탄소수 5~20의 2가의 지환식 탄화 수소기로서는, 5원환 또는 6원환인 것이 바람직하다. 또, 지환식 탄화 수소기는, 포화여도 되고 불포화여도 되지만 포화 지환식 탄화 수소기가 바람직하다. G1 및 G2로 나타나는 2가의 지환식 탄화 수소기로서는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2012-21068호의 [0078]단락의 기재를 참조할 수 있고, 이 내용은 본원 명세서에 원용된다.
본 발명에 있어서는, 제작되는 액정 경화층의 내구성이 보다 양호해지는 이유에서, 상기 식 (I) 중의 G1 및 G2는, 사이클로알케인환인 것이 바람직하다.
사이클로알케인환으로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 사이클로헥세인환, 사이클로펩테인환, 사이클로옥테인환, 사이클로도데케인환, 사이클로도코세인환 등을 들 수 있다.
이들 중, 사이클로헥세인환이 바람직하고, 1,4-사이클로헥실렌기가 보다 바람직하며, 트랜스-1,4-사이클로헥실렌기가 더 바람직하다.
또, 상기 식 (I) 중, G1 및 G2에 대하여, 탄소수 6~20의 방향환 또는 탄소수 5~20의 2가의 지환식 탄화 수소기가 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 예를 들면, 알킬기, 알콕시기, 알킬카보닐기, 알콕시카보닐기, 알킬카보닐옥시기, 알킬아미노기, 다이알킬아미노기, 알킬아마이드기, 알켄일기, 알카인일기, 할로젠 원자, 사이아노기, 나이트로기, 알킬싸이올기, 및, N-알킬카바메이트기 등을 들 수 있으며, 그중에서도, 알킬기, 알콕시기, 알콕시카보닐기, 알킬카보닐옥시기, 또는, 할로젠 원자가 바람직하다.
알킬기로서는, 탄소수 1~18의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 1~8의 알킬기(예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, sec-뷰틸기, t-뷰틸기 및 사이클로헥실기 등)가 보다 바람직하며, 탄소수 1~4의 알킬기가 더 바람직하고, 메틸기 또는 에틸기가 특히 바람직하다.
알콕시기로서는, 탄소수 1~18의 알콕시기가 바람직하고, 탄소수 1~8의 알콕시기(예를 들면, 메톡시기, 에톡시기, n-뷰톡시기 및 메톡시에톡시기 등)가 보다 바람직하며, 탄소수 1~4의 알콕시기가 더 바람직하고, 메톡시기 또는 에톡시기가 특히 바람직하다.
알콕시카보닐기로서는, 상기에서 예시한 알킬기에 옥시카보닐기(-O-CO-기)가 결합된 기를 들 수 있으며, 그중에서도, 메톡시카보닐기, 에톡시카보닐기, n-프로폭시카보닐기 또는 아이소프로폭시카보닐기가 바람직하고, 메톡시카보닐기가 보다 바람직하다.
알킬카보닐옥시기로서는, 상기에서 예시한 알킬기에 카보닐옥시기(-CO-O-기)가 결합된 기를 들 수 있으며, 그중에서도, 메틸카보닐옥시기, 에틸카보닐옥시기, n-프로필카보닐옥시기 또는 아이소프로필카보닐옥시기가 바람직하고, 메틸카보닐옥시기가 보다 바람직하다.
할로젠 원자로서는, 예를 들면, 불소 원자, 염소 원자, 브로민 원자 및 아이오딘 원자 등을 들 수 있으며, 그중에서도, 불소 원자 또는 염소 원자가 바람직하다.
상기 식 (I) 중, A1 및 A2의 일 양태가 나타내는 탄소수 6~20 이상의 방향환으로서는, 상기 식 (I) 중의 G1 및 G2에 있어서 설명한 것과 동일한 것을 들 수 있다.
또, 상기 식 (I) 중, A1 및 A2의 일 양태가 나타내는 탄소수 5~20의 2가의 지환식 탄화 수소기로서는, 상기 식 (I) 중의 G1 및 G2에 있어서 설명한 것과 동일한 것을 들 수 있다.
또, A1 및 A2에 대하여, 탄소수 6~20의 방향환 또는 탄소수 5~20의 2가의 지환식 탄화 수소기가 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 상술한 식 (I) 중의 G1 및 G2가 갖고 있어도 되는 치환기와 동일한 것을 들 수 있다.
상기 식 (I) 중, L1 및 L2의 일 양태가 나타내는 탄소수 1~14의 직쇄상 혹은 분기상의 알킬렌기로서는, 예를 들면, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 뷰틸렌기, 펜틸렌기, 헥실렌기, 메틸헥실렌기, 헵틸렌기 등을 적합하게 들 수 있다. 또한, L1 및 L2는, 상술한 바와 같이, 탄소수 1~14의 직쇄상 혹은 분기상의 알킬렌기를 구성하는 -CH2- 중 1개 이상이 -O-, -S-, -NH-, -N(Q)-, 혹은, -CO-로 치환된 2가의 연결기여도 되고, Q로 나타나는 치환기로서는, 상기 식 (I) 중의 G1 및 G2가 갖고 있어도 되는 치환기와 동일한 것을 들 수 있다.
상기 식 (I) 중, P1 및 P2가 나타내는 1가의 유기기로서는, 예를 들면, 알킬기, 아릴기, 헤테로아릴기 등을 들 수 있다. 알킬기는, 직쇄상, 분기상 또는 환상이어도 되지만, 직쇄상이 바람직하다. 알킬기의 탄소수는, 1~30이 바람직하고, 1~20이 보다 바람직하며, 1~10이 더 바람직하다. 또, 아릴기는, 단환이어도 되고 다환이어도 되지만 단환이 바람직하다. 아릴기의 탄소수는, 6~25가 바람직하고, 6~10이 보다 바람직하다. 또, 헤테로아릴기는, 단환이어도 되고 다환이어도 된다. 헤테로아릴기를 구성하는 헤테로 원자의 수는 1~3이 바람직하다. 헤테로아릴기를 구성하는 헤테로 원자는, 질소 원자, 황 원자, 산소 원자가 바람직하다. 헤테로아릴기의 탄소수는 6~18이 바람직하고, 6~12가 보다 바람직하다. 또, 알킬기, 아릴기 및 헤테로아릴기는, 무치환이어도 되고, 치환기를 갖고 있어도 된다. 치환기로서는, 상기 식 (I) 중의 G1 및 G2가 갖고 있어도 되는 치환기와 동일한 것을 들 수 있다.
상기 식 (I) 중, P1 및 P2 중 적어도 일방이 나타내는 중합성기는, 특별히 한정되지 않지만, 라디칼 중합 또는 양이온 중합 가능한 중합성기가 바람직하다.
라디칼 중합성기로서는, 공지의 라디칼 중합성기를 이용할 수 있으며, 적합한 것으로서, 아크릴로일옥시기 또는 메타크릴로일옥시기를 들 수 있다. 이 경우, 중합 속도는 아크릴로일옥시기가 일반적으로 빠른 것이 알려져 있으며, 생산성 향상의 관점에서 아크릴로일옥시기가 바람직하지만, 메타크릴로일옥시기도 중합성기로서 동일하게 사용할 수 있다.
양이온 중합성기로서는, 공지의 양이온 중합성기를 이용할 수 있으며, 구체적으로는, 지환식 에터기, 환상 아세탈기, 환상 락톤기, 환상 싸이오에터기, 스파이로오쏘에스터기, 및, 바이닐옥시기 등을 들 수 있다. 그중에서도, 지환식 에터기, 또는, 바이닐옥시기가 적합하고, 에폭시기, 옥세탄일기, 또는, 바이닐옥시기가 특히 바람직하다.
특히 바람직한 중합성기의 예로서는, 하기 식 (P-1)~(P-20) 중 어느 하나로 나타나는 중합성기를 들 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00002
상기 식 (I) 중, 제작되는 액정 경화층의 내구성이 양호해지는 이유에서, 상기 식 (I) 중의 P1 및 P2가, 모두 중합성기인 것이 바람직하고, 아크릴로일옥시기 또는 메타크릴로일옥시기인 것이 보다 바람직하다.
한편, 상기 식 (I) 중, Ar의 일 양태가 나타내는 탄소수 6~20 이상의 방향환으로서는, 상기 식 (I) 중의 G1 및 G2에 있어서 설명한 것과 동일한 것을 들 수 있다.
또, 상기 식 (I) 중, Ar의 일 양태가 나타내는 탄소수 5~20의 2가의 지환식 탄화 수소기로서는, 상기 식 (I) 중의 G1 및 G2에 있어서 설명한 것과 동일한 것을 들 수 있다.
또, Ar에 대하여, 탄소수 6~20의 방향환 또는 탄소수 5~20의 2가의 지환식 탄화 수소기가 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 상술한 식 (I) 중의 G1 및 G2가 갖고 있어도 되는 치환기와 동일한 것을 들 수 있다.
본 발명에 있어서는, 줄무늬 결함이 보다 억제되는 이유에서, 상기 액정 화합물이, 하기 식 (Ar-1)~(Ar-5)로 나타나는 기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나의 방향환을 갖는 화합물인 것이 바람직하고, 상기 식 (I)로 나타나며, 또한, 상기 식 (I) 중의 Ar이, 하기 식 (Ar-1)~(Ar-5)로 나타나는 기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나의 방향환을 나타내는 화합물인 것이 보다 바람직하다. 또한, 하기 식 (Ar-1)~(Ar-5) 중, *는, 결합 위치를 나타내지만, 상기 식 (I) 중의 Ar이 하기 식 (Ar-1)~(Ar-5)로 나타나는 기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나의 방향환을 나타내는 경우는, *는, D1 또는 D2와의 결합 위치를 나타낸다.
[화학식 3]
Figure pat00003
상기 식 (Ar-1) 중, Q1은, N 또는 CH를 나타내고, Q2는, -S-, -O-, 또는, -N(R6)-을 나타내며, R6은, 수소 원자 또는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타내고, Y1은, 치환기를 가져도 되는 탄소수 6~12의 방향족 탄화 수소기, 치환기를 가져도 되는 탄소수 3~12의 방향족 복소환기, 또는, 치환기를 가져도 되는 탄소수 6~20의 지환식 탄화 수소기를 나타내며, 지환식 탄화 수소기를 구성하는 -CH2- 중 1개 이상이 -O-, -S- 또는 -NH-로 치환되어 있어도 된다.
R6이 나타내는 탄소수 1~6의 알킬기로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, sec-뷰틸기, tert-뷰틸기, n-펜틸기, 및, n-헥실기 등을 들 수 있다.
Y1이 나타내는 탄소수 6~12의 방향족 탄화 수소기로서는, 예를 들면, 페닐기, 2,6-다이에틸페닐기, 나프틸기 등의 아릴기를 들 수 있다.
Y1이 나타내는 탄소수 3~12의 방향족 복소환기로서는, 예를 들면, 싸이엔일기, 싸이아졸일기, 퓨릴기, 피리딜기 등의 헤테로아릴기를 들 수 있다.
Y1이 나타내는 탄소수 6~20의 지환식 탄화 수소기로서는, 예를 들면, 사이클로헥실렌기, 사이클로펜틸렌기, 노보닐렌기, 아다만틸렌기 등을 들 수 있다.
또, Y1이 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 상기 식 (I) 중의 G1 및 G2가 갖고 있어도 되는 치환기와 동일한 것을 들 수 있다.
또, 상기 식 (Ar-1)~(Ar-5) 중, Z1, Z2 및 Z3은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 탄소수 1~20의 1가의 지방족 탄화 수소기, 탄소수 3~20의 1가의 지환식 탄화 수소기, 탄소수 6~20의 1가의 방향족 탄화 수소기, 탄소수 6~20의 1가의 방향족 복소환기, 할로젠 원자, 사이아노기, 나이트로기, -OR7, -NR8R9, 또는, -SR10, -COOR11, 또는, -COR12를 나타내고, R7~R12는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타내며, Z1 및 Z2는, 서로 결합하여 방향환을 형성해도 된다.
탄소수 1~20의 1가의 지방족 탄화 수소기로서는, 탄소수 1~15의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 1~8의 알킬기가 보다 바람직하며, 구체적으로는, 메틸기, 에틸기, 아이소프로필기, tert-펜틸기(1,1-다이메틸프로필기), tert-뷰틸기, 1,1-다이메틸-3,3-다이메틸-뷰틸기가 더 바람직하고, 메틸기, 에틸기, tert-뷰틸기가 특히 바람직하다.
탄소수 3~20의 1가의 지환식 탄화 수소기로서는, 예를 들면, 사이클로프로필기, 사이클로뷰틸기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 사이클로헵틸기, 사이클로옥틸기, 사이클로데실기, 메틸사이클로헥실기, 에틸사이클로헥실기 등의 단환식 포화 탄화 수소기; 사이클로뷰텐일기, 사이클로펜텐일기, 사이클로헥센일기, 사이클로헵텐일기, 사이클로옥텐일기, 사이클로데센일기, 사이클로펜타다이엔일기, 사이클로헥사다이엔일기, 사이클로옥타다이엔일기, 사이클로데카다이엔 등의 단환식 불포화 탄화 수소기; 바이사이클로[2.2.1]헵틸기, 바이사이클로[2.2.2]옥틸기, 트라이사이클로[5.2.1.02,6]데실기, 트라이사이클로[3.3.1.13,7]데실기, 테트라사이클로[6.2.1.13,6.02,7]도데실기, 아다만틸기 등의 다환식 포화 탄화 수소기 등을 들 수 있다.
탄소수 6~20의 1가의 방향족 탄화 수소기로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 페닐기, 2,6-다이에틸페닐기, 나프틸기, 바이페닐기 등을 들 수 있으며, 탄소수 6~12의 아릴기(특히 페닐기)가 바람직하다.
탄소수 6~20의 1가의 방향족 복소환기로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 4-피리딜기, 2-퓨릴기, 2-싸이엔일기, 2-피리미딘일기, 2-벤조싸이아졸일기 등을 들 수 있다.
할로젠 원자로서는, 예를 들면, 불소 원자, 염소 원자, 브로민 원자, 아이오딘 원자 등을 들 수 있으며, 그중에서도, 불소 원자, 염소 원자, 브로민 원자인 것이 바람직하다.
한편, R7~R10이 나타내는 탄소수 1~6의 알킬기로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, sec-뷰틸기, tert-뷰틸기, n-펜틸기, 및, n-헥실기 등을 들 수 있다.
Z1 및 Z2는, 상술한 바와 같이, 서로 결합하여 방향환을 형성해도 되고, 예를 들면, 상기 식 (Ar-1) 중의 Z1 및 Z2가 서로 결합하여 방향환을 형성한 경우의 구조로서는, 예를 들면, 하기 식 (Ar-1a)로 나타나는 기를 들 수 있다. 또한, 하기 식 (Ar-1a) 중, *는, 상기 식 (I) 중의 D1 또는 D2와의 결합 위치를 나타낸다.
[화학식 4]
Figure pat00004
여기에서, 상기 식 (Ar-1a) 중, Q1, Q2 및 Y1은, 상기 식 (Ar-1)에 있어서 설명한 것과 동일한 것을 들 수 있다.
또, 상기 식 (Ar-2) 및 (Ar-3) 중, A3 및 A4는, 각각 독립적으로, -O-, -N(R13)-, -S-, 및, -CO-로 이루어지는 군으로부터 선택되는 기를 나타내고, R13은, 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.
R13이 나타내는 치환기로서는, 상기 식 (I) 중의 G1 및 G2가 갖고 있어도 되는 치환기와 동일한 것을 들 수 있다.
또, 상기 식 (Ar-2) 중, X는, 수소 원자 또는 치환기가 결합하고 있어도 되는, 제14~16족의 비금속 원자를 나타낸다.
또, X가 나타내는 제14~16족의 비금속 원자로서는, 예를 들면, 산소 원자, 황 원자, 수소 원자 또는 치환기가 결합한 질소 원자〔=N-RN1, RN1은 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.〕, 수소 원자 또는 치환기가 결합한 탄소 원자〔=C-(RC1)2, RC1은 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.〕를 들 수 있다.
치환기로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 알킬기, 알콕시기, 알킬 치환 알콕시기, 환상 알킬기, 아릴기(예를 들면, 페닐기, 나프틸기 등), 사이아노기, 아미노기, 나이트로기, 알킬카보닐기, 설포기, 수산기 등을 들 수 있다.
또, 상기 식 (Ar-3) 중, D7 및 D8은, 각각 독립적으로, 단결합, 또는, -CO-, -O-, -S-, -C(=S)-, -CR1R2-, -CR3=CR4-, -NR5-, 혹은, 이들 중 2개 이상의 조합으로 이루어지는 2가의 연결기를 나타내고, R1~R5는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 불소 원자, 또는, 탄소수 1~12의 알킬기를 나타낸다.
여기에서, 2가의 연결기로서는, 상기 식 (I) 중의 D1, D2, D3, D4, D5 및 D6에 있어서 설명한 것과 동일한 것을 들 수 있다.
또, 상기 식 (Ar-3) 중, L3 및 L4는, 각각 독립적으로, 단결합, 탄소수 1~14의 직쇄상 혹은 분기상의 알킬렌기, 또는, 탄소수 1~14의 직쇄상 혹은 분기상의 알킬렌기를 구성하는 -CH2- 중 1개 이상이 -O-, -S-, -NH-, -N(Q)-, 혹은, -CO-로 치환된 2가의 연결기를 나타내고, Q는, 치환기를 나타낸다. 치환기로서는, 상기 식 (I) 중의 G1 및 G2가 갖고 있어도 되는 치환기와 동일한 것을 들 수 있다.
여기에서, 알킬렌기로서는, 상기 식 (I) 중의 L1 및 L2에 있어서 설명한 것과 동일한 것을 들 수 있다.
또, 상기 식 (Ar-3) 중, P3 및 P4는, 각각 독립적으로 1가의 유기기를 나타내고, P3 및 P4 중 적어도 하나가 중합성기를 나타낸다.
1가의 연결기로서는, 상기 식 (I) 중의 P1 및 P2에 있어서 설명한 것과 동일한 것을 들 수 있다.
또, 중합성기로서는, 상기 식 (I) 중의 P1 및 P2에 있어서 설명한 것과 동일한 것을 들 수 있다.
또, 상기 식 (Ar-4)~(Ar-5) 중, Ax는, 방향족 탄화 수소환 및 방향족 복소환으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 방향환을 갖는, 탄소수 2~30의 유기기를 나타낸다.
또, 상기 식 (Ar-4)~(Ar-5) 중, Ay는, 수소 원자, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~12의 알킬기, 또는, 방향족 탄화 수소환 및 방향족 복소환으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 방향환을 갖는, 탄소수 2~30의 유기기를 나타낸다.
여기에서, Ax 및 Ay에 있어서의 방향환은, 치환기를 갖고 있어도 되고, Ax와 Ay가 결합하여 환을 형성하고 있어도 된다.
또, Q3은, 수소 원자, 또는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타낸다.
Ax 및 Ay로서는, 국제 공개공보 제2014/010325호의 [0039]~[0095]단락에 기재된 것을 들 수 있다.
또, Q3이 나타내는 탄소수 1~20의 알킬기로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, sec-뷰틸기, tert-뷰틸기, n-펜틸기, 및, n-헥실기 등을 들 수 있으며, 치환기로서는, 상기 식 (I) 중의 G1 및 G2가 갖고 있어도 되는 치환기와 동일한 것을 들 수 있다.
상기 식 (I)로 나타나는 화합물로서는, 일본 공개특허공보 2019-139222호의 단락 [0019]~[0023]에 기재된 중합성 화합물; 국제 공개공보 제2019/160014호의 단락 [0059]~[0061]에 기재된 중합성 화합물; 국제 공개공보 제2019/160016호의 단락 [0055]에 기재된 중합성 화합물; 하기 식으로 나타나는 화합물 (1-1)~화합물 (1-19); 하기 식으로 나타나는 화합물 (2-1)~화합물 (2-5) 등을 들 수 있다. 또한, 화합물 (1-14)의 구조 중, 아크릴로일옥시기에 인접하는 기는, 프로필렌기(메틸기가 에틸렌기로 치환된 기)를 나타내고, 화합물 (1-14)는, 메틸기의 위치가 상이한 위치 이성체의 혼합물을 나타낸다.
[화학식 5]
Figure pat00005
[화학식 6]
Figure pat00006
[화학식 7]
Figure pat00007
[화학식 8]
Figure pat00008
[화학식 9]
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Figure pat00010
[화학식 10]
Figure pat00011
[화학식 11]
Figure pat00012
Figure pat00013
또, 상기 식 (I)로 나타나는 화합물로서는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2010-084032호에 기재된 일반식 (1)로 나타나는 화합물(특히, 단락 번호 [0067]~[0073]에 기재된 화합물), 일본 공개특허공보 2016-053709호에 기재된 일반식 (II)로 나타나는 화합물(특히, 단락 번호 [0036]~[0043]에 기재된 화합물), 및, 일본 공개특허공보 2016-081035호에 기재된 일반식 (1)로 나타나는 화합물(특히, 단락 번호 [0043]~[0055]에 기재된 화합물) 등 중, 스멕틱성을 나타내는 것을 들 수 있다.
또한, 상기 식(I)로 나타나는 화합물로서는, 하기 식 (1)~(22)로 나타나는 화합물 중, 스멕틱성을 나타내는 것을 적합하게 들 수 있고, 구체적으로는, 하기 식 (1)~(22) 중의 K(측쇄 구조)로서, 하기 표 1~표 3에 나타내는 측쇄 구조를 갖는 화합물을 각각 들 수 있다.
또한, 하기 표 1~표 3 중, K의 측쇄 구조에 나타나는 "*"는, 방향환과의 결합 위치를 나타낸다.
또, 하기 표 2 중의 2-2 및 하기 표 3 중의 3-2로 나타나는 측쇄 구조에 있어서, 각각 아크릴로일옥시기 및 메타크릴로일기에 인접하는 기는, 프로필렌기(메틸기가 에틸렌기로 치환된 기)를 나타내고, 메틸기의 위치가 상이한 위치 이성체의 혼합물을 나타낸다.
[화학식 12]
Figure pat00014
Figure pat00015
[표 1]
Figure pat00016
[표 2]
Figure pat00017
[표 3]
Figure pat00018
〔염기성 화합물〕
본 발명의 액정 조성물이 함유하는 염기성 화합물은, 공액산(즉, 산에 의하여 H+가 공여된 염기성 화합물)의 pKa가 4~10이 되는 화합물이다.
여기에서, pKa(산해리 상수)란, 수용액 중에서의 pKa를 나타내고, 화학 편람(II)(개정 4판, 1993년, 일본 화학회 편, 마루젠 주식회사)에 정의된다. pKa의 값이 낮을수록 산 강도가 큰 것을 나타낸다. 수용액 중에서의 pKa는, 구체적으로는, 무한 희석 수용액을 이용하고, 25℃에서의 산해리 상수를 측정함으로써 실측할 수 있다. 혹은, 하기 소프트웨어 패키지 1을 이용하여, 하메트의 치환기 상수 및 공지 문헌값의 데이터베이스에 근거한 값을, 계산에 의하여 구할 수도 있다. 본 명세서 중에 기재한 pKa의 값은, 모두, 이 소프트웨어 패키지를 이용하여 계산에 의하여 구한 값을 나타낸다.
소프트웨어 패키지 1: Advanced Chemistry Development(ACD/Labs) Software V8.14 for Solaris(1994-2007 ACD/Labs).
본 발명에 있어서는, 줄무늬 결함이 보다 억제되며, 경시 안정성이 보다 양호해지는 이유에서, 상기 염기성 화합물의 공액산의 pKa는, 4.5~9.5인 것이 바람직하고, 5.0~9.2인 것이 보다 바람직하며, 6.0~9.0인 것이 더 바람직하고, 6.5~9.0인 것이 특히 바람직하다.
또, 본 발명에 있어서는, 줄무늬 결함이 보다 억제되는 이유에서, 상기 염기성 화합물의 분자량은, 500 이하인 것이 바람직하고, 40~400인 것이 보다 바람직하며, 50~300인 것이 더 바람직하고, 60~200인 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 경시 안정성이 보다 양호해지는 이유에서, 상기 염기성 화합물이, 복소환식 아민 화합물인 것이 바람직하고, 방향족 복소환식 아민 화합물인 것이 보다 바람직하다.
상기 염기성 화합물 중, 방향족 복소환식 아민 화합물로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 이하에 나타내는 화합물을 들 수 있다.
[화학식 13]
Figure pat00019
상기 염기성 화합물 중, 방향족 복소환식 아민 화합물에 해당하지 않는 복소환식 아민 화합물로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 이하에 나타내는 화합물을 들 수 있다.
[화학식 14]
Figure pat00020
상기 염기성 화합물 중, 복소환식 아민 화합물에 해당하지 않는 것으로서는, 구체적으로는, 예를 들면, 이하에 나타내는 화합물을 들 수 있다.
[화학식 15]
Figure pat00021
본 발명에 있어서는, 줄무늬 결함이 보다 억제되며, 경시 안정성이 보다 양호해지는 이유에서, 상기 염기성 화합물의 함유량은, 상술한 액정 화합물 100질량부에 대하여 0.01~5질량부인 것이 바람직하고, 0.010~5.000질량부인 것이 보다 바람직하며, 0.03~5질량부인 것이 더 바람직하고, 0.05~4질량부인 것이 특히 바람직하며, 0.08~2질량부인 것이 가장 바람직하다.
본 발명에 있어서는, 줄무늬 결함이 보다 억제되며, 경시 안정성이 보다 양호해지는 이유에서, 상기 염기성 화합물의 함유량이 하기 식 (i)을 충족시키고 있는 것이 바람직하다.
1.0×10-10<a×10-(14-pKa)<1.0×10-6…(i)
여기에서, 상기 식 (i) 중, a는, 상기 염기성 화합물의 함유량을 나타내고, 상기 액정 화합물 100질량부에 대한 질량부를 나타낸다.
또, pKa는, 상기 염기성 화합물의 공액산의 산해리 상수를 나타낸다.
또, 상기 염기성 화합물의 함유량 a에 곱하는 "10-(14-pKa)"는, pKb(염기 해리 상수)가 "14-pKa"로 나타나는 대숫값인 것을 고려하면, 염기성 농도 계수를 의도한 값이다.
그 때문에, 상기 식 (i) 중의 "a×10-(14-pKa)"는, 염기성 농도를 의도한 값이다.
〔중합 개시제〕
본 발명의 액정 조성물은, 중합 개시제를 포함하는 것이 바람직하다.
중합 개시제로서는, 자외선 조사에 의하여 중합 반응을 개시 가능한 광중합 개시제가 바람직하다.
광중합 개시제로서는, 예를 들면, α-카보닐 화합물(미국 특허공보 제2367661호, 동 2367670호의 각 기재), 아실로인에터(미국 특허공보 제2448828호 기재), α-탄화 수소 치환 방향족 아실로인 화합물(미국 특허공보 제2722512호 기재), 다핵 퀴논 화합물(미국 특허공보 제3046127호, 동 2951758호의 각 기재), 트라이아릴이미다졸 다이머와 p-아미노페닐케톤의 조합(미국 특허공보 제3549367호 기재), 아크리딘 및 페나진 화합물(일본 공개특허공보 소60-105667호, 미국 특허공보 제4239850호 기재) 및 옥사다이아졸 화합물(미국 특허공보 제4212970호 기재), 아실포스핀옥사이드 화합물(일본 공고특허공보 소63-40799호, 일본 공고특허공보 평5-29234호, 일본 공개특허공보 평10-95788호, 일본 공개특허공보 평10-29997호 기재) 등을 들 수 있다.
중합 개시제로서는, 옥심형의 중합 개시제도 바람직하다. 그 구체예로서는, 예를 들면, 국제 공개공보 제2017/170443호의 [0049]~[0052]단락에 기재된 개시제를 들 수 있다.
〔이색성 물질〕
본 발명의 액정 조성물은, 후술하는 액정 경화층을 편광자(광흡수 이방성막)로서 이용하는 관점에서, 이색성 물질을 함유하고 있어도 된다.
본 발명에 있어서, 이색성 물질이란, 방향에 의하여 흡광도가 상이한 색소를 의미한다. 이색성 물질은, 액정성을 나타내도 되고, 액정성을 나타내지 않아도 된다.
이색성 물질은, 특별히 한정되지 않고, 가시광 흡수 물질(이색성 색소), 발광 물질(형광 물질, 인광 물질), 자외선 흡수 물질, 적외선 흡수 물질, 비선형 광학 물질, 카본 나노 튜브, 및, 무기 물질(예를 들면 양자 로드) 등을 들 수 있으며, 종래 공지의 이색성 물질(이색성 색소)을 사용할 수 있다.
구체적으로는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2013-228706호의 [0067]~[0071]단락, 일본 공개특허공보 2013-227532호의 [0008]~[0026]단락, 일본 공개특허공보 2013-209367호의 [0008]~[0015]단락, 일본 공개특허공보 2013-14883호의 [0045]~[0058]단락, 일본 공개특허공보 2013-109090호의 [0012]~[0029]단락, 일본 공개특허공보 2013-101328호의 [0009]~[0017]단락, 일본 공개특허공보 2013-37353호의 [0051]~[0065]단락, 일본 공개특허공보 2012-63387호의 [0049]~[0073]단락, 일본 공개특허공보 평11-305036호의 [0016]~[0018]단락, 일본 공개특허공보 2001-133630호의 [0009]~[0011]단락, 일본 공개특허공보 2011-215337호의 [0030]~[0169]단락, 일본 공개특허공보 2010-106242호의 [0021]~[0075]단락, 일본 공개특허공보 2010-215846호의 [0011]~[0025]단락, 일본 공개특허공보 2011-048311호의 [0017]~[0069]단락, 일본 공개특허공보 2011-213610호의 [0013]~[0133]단락, 일본 공개특허공보 2011-237513호의 [0074]~[0246]단락, 일본 공개특허공보 2016-006502호의 [0005]~[0051]단락, 일본 공개특허공보 2018-053167호[0014]~[0032]단락, 일본 공개특허공보 2020-11716호의 [0014]~[0033]단락, 국제 공개공보 제2016/060173호의 [0005]~[0041]단락, 국제 공개공보 2016/136561호의 [0008]~[0062]단락, 국제 공개공보 제2017/154835호의 [0014]~[0033]단락, 국제 공개공보 제2017/154695호의 [0014]~[0033]단락, 국제 공개공보 제2017/195833호의 [0013]~[0037]단락, 국제 공개공보 제2018/164252호의 [0014]~[0034]단락, 국제 공개공보 제2018/186503호의 [0021]~[0030]단락, 국제 공개공보 제2019/189345호의 [0043]~[0063]단락, 국제 공개공보 제2019/225468호의 [0043]~[0085]단락, 국제 공개공보 제2020/004106호의 [0050]~[0074]단락, 국제 공개공보 제2021/044843호의 [0015]~[0038]단락 등에 기재된 것을 들 수 있다.
본 발명에 있어서는, 2종 이상의 이색성 물질을 병용해도 되고, 예를 들면, 후술하는 액정 경화층으로서의 편광자(광흡수 이방성막)를 흑색에 가깝게 하는 관점에서, 파장 370nm 이상 500nm 미만의 범위에 극대 흡수 파장을 갖는 적어도 1종의 이색성 물질과, 파장 500nm 이상 700nm 미만의 범위에 극대 흡수 파장을 갖는 적어도 1종의 이색성 물질을 병용하는 것이 바람직하다.
상기 이색성 물질은, 가교성기를 갖고 있어도 된다.
상기 가교성기로서는, 구체적으로는, 예를 들면, (메트)아크릴로일기, 에폭시기, 옥세탄일기, 스타이릴기 등을 들 수 있으며, 그중에서도, (메트)아크릴로일기가 바람직하다.
본 발명의 액정 조성물이 이색성 물질을 함유하는 경우, 이색성 물질의 함유량은, 상기 액정 화합물 100질량부에 대하여 1~400질량부인 것이 바람직하고, 2~100질량부인 것이 보다 바람직하며, 5~30질량부인 것이 더 바람직하다.
또, 이색성 물질의 함유량은, 액정 조성물에 있어서의 고형분 중의 1~50질량%가 되는 양인 것이 바람직하고, 2~40질량%가 되는 양인 것이 보다 바람직하다.
〔용매〕
본 발명의 액정 조성물은, 액정 경화층을 형성할 때의 작업성 등의 관점에서, 용매를 포함하는 것이 바람직하다.
용매로서는, 예를 들면, 케톤류(예를 들면, 아세톤, 2-뷰탄온, 메틸아이소뷰틸케톤, 사이클로헥산온, 및 사이클로펜탄온 등), 에터류(예를 들면, 다이옥세인, 및 테트라하이드로퓨란 등), 지방족 탄화 수소류(예를 들면, 헥세인 등), 지환식 탄화 수소류(예를 들면, 사이클로헥세인 등), 방향족 탄화 수소류(예를 들면, 톨루엔, 자일렌, 및 트라이메틸벤젠 등), 할로젠화 탄소류(예를 들면, 다이클로로메테인, 다이클로로에테인, 다이클로로벤젠, 및 클로로톨루엔 등), 에스터류(예를 들면, 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 및 아세트산 뷰틸 등), 물, 알코올류(예를 들면, 에탄올, 아이소프로판올, 뷰탄올, 및 사이클로헥산올 등), 셀로솔브류(예를 들면, 메틸셀로솔브, 및 에틸셀로솔브 등), 셀로솔브아세테이트류, 설폭사이드류(예를 들면, 다이메틸설폭사이드 등), 및 아마이드류(예를 들면, 다이메틸폼아마이드, 및 다이메틸아세트아마이드 등) 등을 들 수 있다. 용매는, 1종 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
〔레벨링제〕
본 발명의 액정 조성물은, 액정 경화층의 표면을 평활하게 유지하고, 배향 제어를 용이하게 하는 관점에서, 레벨링제를 포함하는 것이 바람직하다.
이와 같은 레벨링제로서는, 첨가량에 대한 레벨링 효과가 높은 이유에서, 불소계 레벨링제 또는 규소계 레벨링제가 바람직하고, 삼출(블룸, 블리드)을 일으키기 어려운 점에서, 불소계 레벨링제가 보다 바람직하다.
레벨링제로서는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2007-069471호의 [0079]~[0102]단락에 기재된 화합물, 일본 공개특허공보 2013-047204호에 기재된 일반식 (I)로 나타나는 화합물(특히 [0020]~[0032]단락에 기재된 화합물), 일본 공개특허공보 2012-211306호에 기재된 일반식 (I)로 나타나는 화합물(특히 [0022]~[0029]단락에 기재된 화합물), 일본 공개특허공보 2002-129162호에 기재된 일반식 (I)로 나타나는 액정 배향 촉진제(특히 [0076]~[0078] 및 [0082]~[0084]단락에 기재된 화합물), 및, 일본 공개특허공보 2005-099248호에 기재된 일반식 (I), (II) 및 (III)으로 나타나는 화합물(특히 [0092]~[0096]단락에 기재된 화합물) 등을 들 수 있다. 또한, 레벨링제는, 후술하는 배향 제어제로서의 기능을 겸비해도 된다.
〔배향 제어제〕
본 발명의 액정 조성물은, 필요에 따라, 배향 제어제를 포함하고 있어도 된다.
배향 제어제에 의하여, 호모지니어스 배향 외에, 호메오트로픽 배향(수직 배향), 경사 배향, 하이브리드 배향, 및 콜레스테릭 배향 등의 다양한 배향 상태를 형성할 수 있고, 또, 특정 배향 상태를 보다 균일하고 또한 보다 정밀하게 제어하여 실현할 수 있다.
호모지니어스 배향을 촉진하는 배향 제어제로서는, 예를 들면, 저분자의 배향 제어제, 및, 고분자의 배향 제어제를 이용할 수 있다.
저분자의 배향 제어제로서는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2002-20363호의 [0009]~[0083]단락, 일본 공개특허공보 2006-106662호의 [0111]~[0120]단락, 및, 일본 공개특허공보 2012-211306호의 [0021]~[0029]단락의 기재를 참조할 수 있으며, 이들의 내용은 본원 명세서에 원용된다.
또, 고분자의 배향 제어제로서는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2004-198511호의 [0021]~[0057]단락, 및, 일본 공개특허공보 2006-106662호의 [0121]~[0167]단락을 참조할 수 있으며, 이들의 내용은 본원 명세서에 원용된다.
또, 호메오트로픽 배향을 형성 또는 촉진하는 배향 제어제로서는, 예를 들면, 보론산 화합물, 및 오늄염 화합물을 들 수 있다. 이 배향 제어제로서는, 일본 공개특허공보 2008-225281호의 [0023]~[0032]단락, 일본 공개특허공보 2012-208397호의 [0052]~[0058]단락, 일본 공개특허공보 2008-026730호의 [0024]~[0055]단락, 및, 일본 공개특허공보 2016-193869호의 [0043]~[0055]단락에 기재된 화합물을 참조할 수 있으며, 이들의 내용은 본원 명세서에 원용된다.
한편, 콜레스테릭 배향은, 본 발명의 액정 조성물에 카이랄제를 더함으로써 실현할 수 있고, 그 카이랄성의 방향에 의하여 콜레스테릭 배향의 선회 방향을 제어할 수 있다.
또한, 카이랄제의 배향 규제력에 따라 콜레스테릭 배향의 피치를 제어해도 된다.
본 발명의 액정 조성물이 배향 제어제를 포함하는 경우의 함유량은, 조성물 중의 전고형분 질량에 대하여 0.01~10질량%가 바람직하고, 0.05~5질량%가 보다 바람직하다. 함유량이 이 범위이면, 원하는 배향 상태를 실현하면서, 석출, 상분리(相分離), 및 배향 결함 등이 억제되며, 균일하고 투명성이 높은 경화물을 얻을 수 있다.
〔그 외의 성분〕
본 발명의 액정 조성물은, 상술한 성분 이외의 다른 성분을 포함하고 있어도 된다. 다른 성분으로서는, 예를 들면, 상술한 액정 화합물 이외의 다른 액정 화합물(예를 들면, 상기 식 (1)을 충족시키지 않는 액정 화합물 등), 계면활성제, 틸트각 제어제, 배향 조제(助劑), 가소제, 및, 가교제를 들 수 있다.
[액정 경화층]
본 발명의 액정 경화층은, 상술한 본 발명의 액정 조성물의 배향 상태를 고정화하여 이루어지는 액정 경화층이다.
액정 경화층의 형성 방법으로서는, 예를 들면, 상술한 본 발명의 액정 조성물을 이용하여, 원하는 배향 상태로 한 후에, 중합에 의하여 고정화하는 방법 등을 들 수 있다.
여기에서, 중합 조건은 특별히 제한되지 않지만, 광조사에 의한 중합에 있어서는, 자외선을 이용하는 것이 바람직하다. 조사량은, 10mJ/cm2~50J/cm2가 바람직하고, 20mJ/cm2~5J/cm2가 보다 바람직하며, 30mJ/cm2~3J/cm2가 더 바람직하고, 50~1000mJ/cm2가 특히 바람직하다. 또, 중합 반응을 촉진하기 위하여, 가열 조건하에서 실시해도 된다.
또한, 액정 경화층은, 후술하는 광학 필름에 있어서의 임의의 지지체 또는 배향막 상, 또는, 후술하는 편광판에 있어서의 편광자 상에 형성할 수 있다.
본 발명의 액정 경화층에 있어서의 액정 화합물의 배향 상태로서는, 수평 배향, 수직 배향, 경사 배향, 및 비틀림 배향 중 어느 상태여도 되고, 액정 경화층의 주면(主面)에 대하여 수평 배향된 상태로 고정화되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 명세서에 있어서 "수평 배향"이란, 액정 경화층의 주면(또는, 액정 경화층이 지지체 및 배향막 등의 부재 상에 형성되어 있는 경우, 그 부재의 표면)과, 액정 화합물의 장축 방향이 평행인 것을 말한다. 또한, 엄밀하게 평행인 것을 요구하는 것은 아니고, 본 명세서에서는, 액정 화합물의 장축 방향과 액정 경화층의 주면이 이루는 각도가 10° 미만인 배향인 것을 의미하는 것으로 한다.
액정 경화층에 있어서, 액정 화합물의 장축 방향과 액정 경화층의 주면이 이루는 각도는, 0~5°가 바람직하고, 0~3°가 보다 바람직하며, 0~2°가 더 바람직하다.
본 발명의 액정 경화층은, 광학 이방성층인 것이 바람직하고, 포지티브 A 플레이트 또는 포지티브 C 플레이트인 것이 보다 바람직하며, 포지티브 A 플레이트인 것이 더 바람직하다.
여기에서, 포지티브 A 플레이트(양의 A 플레이트)와 포지티브 C 플레이트(양의 C 플레이트)는 이하와 같이 정의된다.
필름면 내의 지상축 방향(면내에서의 굴절률이 최대가 되는 방향)의 굴절률을 nx, 면내의 지상축과 면내에서 직교하는 방향의 굴절률을 ny, 두께 방향의 굴절률을 nz로 했을 때, 포지티브 A 플레이트는 식 (A1)의 관계를 충족시키는 것이며, 포지티브 C 플레이트는 식 (C1)의 관계를 충족시키는 것이다. 또한, 포지티브 A 플레이트는 Rth가 양의 값을 나타내고, 포지티브 C 플레이트는 Rth가 음의 값을 나타낸다.
식 (A1) nx>ny≒nz
식 (C1) nz>nx≒ny
또한, 상기 "≒"이란, 양자(兩者)가 완전히 동일한 경우뿐만 아니라, 양자가 실질적으로 동일한 경우도 포함한다.
이 "실질적으로 동일"에 대하여, 포지티브 A 플레이트에서는, 예를 들면, (ny-nz)×d(단, d는 필름의 두께이다)가, -10~10nm, 바람직하게는 -5~5nm인 경우도 "ny≒nz"에 포함되고, (nx-nz)×d가, -10~10nm, 바람직하게는 -5~5nm인 경우도 "nx≒nz"에 포함된다. 또, 포지티브 C 플레이트에서는, 예를 들면, (nx-ny)×d(단, d는 필름의 두께이다)가, 0~10nm, 바람직하게는 0~5nm인 경우도 "nx≒ny"에 포함된다.
본 발명의 액정 경화층이 포지티브 A 플레이트인 경우, λ/4판으로서 기능하는 관점에서, Re(550)이 100~180nm인 것이 바람직하고, 120~160nm인 것이 보다 바람직하며, 130~150nm인 것이 더 바람직하고, 130~145nm인 것이 특히 바람직하다.
여기에서, "λ/4판"이란, λ/4 기능을 갖는 판이며, 구체적으로는, 소정 특정 파장의 직선 편광을 원편광으로(또는 원편광을 직선 편광으로) 변환하는 기능을 갖는 판이다.
본 발명의 액정 경화층은, 상술한 본 발명의 액정 조성물이 이색성 물질을 함유하는 경우는, 편광자(광흡수 이방성막)로서 이용할 수 있다.
[광학 필름]
본 발명의 광학 필름은, 본 발명의 액정 경화층을 갖는 광학 필름이다.
도 1을 참조하면서, 광학 필름의 구조에 대하여 설명한다. 도 1은, 광학 필름의 일례를 나타내는 모식적인 단면도이다.
또한, 도 1은 모식도이고, 각층(各層)의 두께의 관계 및 위치 관계 등은 반드시 실제의 것과는 일치하지 않으며, 도 1에 나타내는 지지체 및 배향막은, 모두 임의의 구성 부재이다.
도 1에 나타내는 광학 필름(10)은, 지지체(16)와, 배향막(14)과, 본 발명의 액정 조성물의 경화물로서의 액정 경화층(12)을 이 순서로 갖는다.
또, 액정 경화층(12)은, 상이한 2층 이상의 액정 경화층의 적층체여도 된다. 예를 들면, 후술하는 본 발명의 편광판을 원편광판으로서 이용하는 경우, 또는, 본 발명의 광학 필름을 IPS(In-Plane-Switching) 방식 또는 FFS(Fringe-Field-Switching) 방식의 액정 표시 장치의 광학 보상 필름으로서 이용하는 경우에는, 포지티브 A 플레이트와 포지티브 C 플레이트의 적층체인 것이 바람직하다.
또, 액정 경화층을 지지체로부터 박리하여, 액정 경화층 단독으로 광학 필름으로서 이용해도 된다.
이하, 광학 필름에 이용되는 다양한 부재에 대하여 상세하게 설명한다.
〔액정 경화층〕
본 발명의 광학 필름이 갖는 액정 경화층은, 상술한 본 발명의 액정 경화층이다.
광학 필름에 있어서는, 상기 액정 경화층의 두께에 대해서는 특별히 제한되지 않지만, 0.1~10μm가 바람직하고, 0.5~5μm가 보다 바람직하다.
〔지지체〕
광학 필름은, 상술한 바와 같이, 액정 경화층을 형성하기 위한 기재로서 지지체를 갖고 있어도 된다.
이와 같은 지지체는, 투명한 것이 바람직하다. 구체적으로는, 광투과율이 80% 이상인 것이 바람직하다.
이와 같은 지지체로서는, 예를 들면, 유리 기판 및 폴리머 필름을 들 수 있다. 폴리머 필름의 재료로서는, 셀룰로스계 폴리머; 폴리메틸메타크릴레이트, 및 락톤환 함유 중합체 등의 아크릴산 에스터 중합체를 갖는 아크릴계 폴리머; 열가소성 노보넨계 폴리머; 폴리카보네이트계 폴리머; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 및 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스터계 폴리머; 폴리스타이렌, 및 아크릴로나이트릴·스타이렌 공중합체(AS 수지) 등의 스타이렌계 폴리머; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 에틸렌·프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 폴리머; 염화 바이닐계 폴리머; 나일론, 및 방향족 폴리아마이드 등의 아마이드계 폴리머; 이미드계 폴리머; 설폰계 폴리머; 폴리에터설폰계 폴리머; 폴리에터에터케톤계 폴리머; 폴리페닐렌설파이드계 폴리머; 염화 바이닐리덴계 폴리머; 바이닐알코올계 폴리머; 바이닐뷰티랄계 폴리머; 아릴레이트계 폴리머; 폴리옥시메틸렌계 폴리머; 에폭시계 폴리머; 및 이들 폴리머를 혼합한 폴리머를 들 수 있다.
또, 후술하는 편광자가 이와 같은 지지체를 겸하는 양태여도 된다.
상기 지지체의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 5~60μm가 바람직하고, 5~40μm가 보다 바람직하다.
〔배향막〕
광학 필름에 있어서, 액정 경화층은, 배향막(특히, 후술하는 광배향막)의 표면에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 광학 필름이 상술한 임의의 지지체를 갖는 경우, 배향막은, 지지체와 액정 경화층의 사이에 끼워져 있어도 된다. 또, 상술한 지지체가 배향막을 겸하는 양태여도 된다.
배향막은, 조성물에 포함되는 중합성 액정 화합물을 수평 배향시키는 기능을 갖는 막이면, 어떠한 막이어도 된다.
배향막은, 일반적으로는 폴리머를 주성분으로 한다. 배향막용 폴리머 재료로서는, 다수의 문헌에 기재가 있으며, 다수의 시판품을 입수할 수 있다.
배향막용 폴리머 재료로서는, 폴리바이닐알코올, 폴리이미드, 또는 그들 중 어느 하나의 유도체가 바람직하고, 변성 또는 미변성의 폴리바이닐알코올이 보다 바람직하다.
광학 필름이 가져도 되는 배향막으로서는, 예를 들면, 국제 공개공보 제01/88574호의 43페이지 24행~49페이지 8행에 기재된 배향막; 일본 특허공보 제3907735호의 단락 [0071]~[0095]에 기재된 변성 폴리바이닐알코올로 이루어지는 배향막; 및, 일본 공개특허공보 2012-155308호에 기재된 액정 배향제에 의하여 형성되는 액정 배향막 등을 들 수 있다.
배향막의 형성 시에 배향막 표면에 물체가 접촉하지 않고, 면상 악화를 방지하는 것이 가능해지기 때문에, 배향막으로서 광배향막을 이용하는 것이 바람직하다.
광배향막으로서는, 특별히 제한되지 않지만, 국제 공개공보 제2005/096041호의 단락 [0024]~[0043]에 기재된 폴리아마이드 화합물 및 폴리이미드 화합물 등의 폴리머 재료에 의하여 형성되는 배향막; 일본 공개특허공보 2012-155308호에 기재된 광배향성기를 갖는 액정 배향제에 의하여 형성되는 액정 배향막; 및, Rolic Technologies사제의 상품명 LPP-JP265CP 등을 이용할 수 있다.
배향막의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 지지체에 존재할 수 있는 표면 요철을 완화하여 균일한 막두께의 액정 경화층을 형성하는 관점에서, 0.01~10μm가 바람직하고, 0.01~1μm가 보다 바람직하며, 0.01~0.5μm가 더 바람직하다.
〔다른 액정 경화층〕
광학 필름에 있어서, 액정 경화층은, 다른 액정 경화층의 표면에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
여기에서, 다른 액정 경화층으로서는, 예를 들면, 상술한 본 발명의 액정 조성물로부터 염기성 화합물을 제외한 조성물의 배향 상태를 고정화하여 이루어지는 액정 경화층을 들 수 있다. 구체적으로는, 상술한 액정 화합물, 중합 개시제, 레벨링제 및 용매 등을 함유하는 조성물의 배향 상태를 고정화하여 이루어지는 액정 경화층; 상술한 액정 화합물, 중합 개시제, 이색성 물질, 레벨링제 및 용매 등을 함유하는 조성물의 배향 상태를 고정화하여 이루어지는 액정 경화층(광흡수 이방성막) 등을 들 수 있다.
〔자외선 흡수제〕
광학 필름은, 외광(특히 자외선)의 영향을 고려하여, 자외선(UV) 흡수제를 포함하는 것이 바람직하다.
자외선 흡수제는, 액정 경화층에 포함되어 있어도 되고, 광학 필름을 구성하는 액정 경화층 이외의 부재에 포함되어 있어도 된다. 액정 경화층 이외의 부재로서는, 예를 들면, 지지체를 적합하게 들 수 있다.
자외선 흡수제로서는, 자외선 흡수성을 발현할 수 있는 종래 공지의 것을 모두 사용할 수 있다. 이와 같은 자외선 흡수제 중, 자외선 흡수성이 높고, 화상 표시 장치에서 이용되는 자외선 흡수능(자외선 차단능)을 얻는 관점에서, 벤조트라이아졸계 또는 하이드록시페닐트라이아진계의 자외선 흡수제가 바람직하다.
또, 자외선의 흡수폭을 넓게 하기 위하여, 최대 흡수 파장이 상이한 자외선 흡수제를 2종 이상 병용하는 것도 바람직하다.
자외선 흡수제로서는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2012-18395호의 [0258]~[0259]단락에 기재된 화합물, 및, 일본 공개특허공보 2007-72163호의 [0055]~[0105]단락에 기재된 화합물 등을 들 수 있다.
또, 시판품으로서, Tinuvin400, Tinuvin405, Tinuvin460, Tinuvin477, Tinuvin479, 및, Tinuvin1577(모두 BASF사제) 등을 이용할 수 있다.
[편광판]
본 발명의 편광판은, 상술한 본 발명의 광학 필름을 갖는 편광판이다.
여기에서, 본 발명의 광학 필름이 갖는 액정 경화층이, 광흡수 이방성막이 아닌 경우에는, 본 발명의 편광판은, 후술하는 편광자 또는 상술한 본 발명의 액정 경화층(단, 광흡수 이방성막에 한정한다.)을 갖는다.
본 발명의 편광판은, 상술한 본 발명의 광학 필름 이외에, 다른 광학 필름이나, 후술하는 보호 필름, 그 외의 기능층을 가져도 된다. 기능층의 기능은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 상술한 배향막 외에, 접착층, 응력 완화층, 평탄화층, 반사 방지층, 굴절률 조정층, 자외선 흡수층 등의 기능을 갖는 층이어도 된다.
보호 필름은, 편광자를 사이에 두고 양측에 이용해도 되고, 편광자의 편측에만 이용해도 된다.
또, 보호 필름을, 본 발명의 광학 필름과 동일한 측에 갖는 경우는, 편광자와 광학 필름의 사이나, 광학 필름의 편광자와는 반대 측 등에, 점착제 또는 접착제를 개재하여 배치해도 된다.
편광판은, 상술한 광학 이방성층이 λ/4판(포지티브 A 플레이트)인 경우, 원편광판으로서 이용할 수 있다.
편광판을 원편광판으로서 이용하는 경우는, 상술한 광학 이방성층을 λ/4판(포지티브 A 플레이트)으로 하며, λ/4판의 지상축과 후술하는 편광자의 흡수축이 이루는 각이 30~60°인 것이 바람직하고, 40~50°인 것이 보다 바람직하며, 42~48°인 것이 더 바람직하고, 45°인 것이 특히 바람직하다.
여기에서, λ/4판의 "지상축"은, λ/4판의 면내에 있어서 굴절률이 최대가 되는 방향을 의미하고, 편광자의 "흡수축"은, 흡광도가 가장 높은 방향을 의미한다.
또, 편광판은, IPS 방식 또는 FFS 방식의 액정 표시 장치의 광학 보상 필름으로서 이용할 수도 있다.
편광판을 IPS 방식 또는 FFS 방식의 액정 표시 장치의 광학 보상 필름으로서 이용하는 경우는, 상술한 광학 이방성층을, 포지티브 A 플레이트와 포지티브 C 플레이트의 적층체 중 적어도 일방의 플레이트로 하며, 포지티브 A 플레이트층의 지상축과, 후술하는 편광자의 흡수축이 이루는 각을 직교 또는 평행으로 하는 것이 바람직하고, 구체적으로는, 포지티브 A 플레이트층의 지상축과, 후술하는 편광자의 흡수축이 이루는 각이 0~5° 또는 85~95°인 것이 보다 바람직하다.
또, 상기 광학 보상 필름이, 편광자, 포지티브 C 플레이트, 및, 포지티브 A 플레이트를 이 순서로 적층하고 있는 경우는, 포지티브 A 플레이트의 지상축과, 편광자의 흡수축이 이루는 각은 평행인 것이 더 바람직하다.
동일하게, 상기 광학 보상 필름이, 편광자, 포지티브 A 플레이트, 및, 포지티브 C 플레이트를 이 순서로 적층하고 있는 경우는, 포지티브 A 플레이트의 지상축과, 편광자의 흡수축이 이루는 각은 직교인 것이 더 바람직하다.
후술하는 액정 표시 장치에, 본 발명의 편광판을 이용하는 경우에는, 광학 이방성층의 지상축과, 후술하는 편광자의 흡수축이 이루는 각이, 평행 또는 직교인 것이 바람직하다.
또한, 본 명세서에 있어서 "평행"이란, 엄밀하게 평행인 것을 요구하는 것은 아니고, 일방과 타방이 이루는 각도가 10° 미만인 것을 의미하는 것으로 한다. 또, 본 명세서에 있어서 "직교"란, 엄밀하게 직교하고 있는 것을 요구하는 것은 아니고, 일방과 타방이 이루는 각도가 80° 초과 100° 미만인 것을 의미하는 것으로 한다.
〔편광자〕
편광자는, 광을 특정 직선 편광으로 변환하는 기능을 갖는 부재이면 특별히 제한되지 않으며, 종래 공지의 흡수형 편광자 및 반사형 편광자를 이용할 수 있다.
흡수형 편광자로서는, 아이오딘계 편광자, 이색성(二色性) 염료를 이용한 염료계 편광자, 및 폴리엔계 편광자 등이 이용된다. 아이오딘계 편광자 및 염료계 편광자에는, 도포형 편광자와 연신형 편광자가 있고, 모두 적용할 수 있지만, 폴리바이닐알코올에 아이오딘 또는 이색성 염료를 흡착시켜, 연신하여 제작되는 편광자가 바람직하다.
또, 기재 상에 폴리바이닐알코올층을 형성한 적층 필름의 상태에서 연신 및 염색을 실시함으로써 편광자를 얻는 방법으로서, 일본 특허공보 제5048120호, 일본 특허공보 제5143918호, 일본 특허공보 제4691205호, 일본 특허공보 제4751481호, 및 일본 특허공보 제4751486호를 들 수 있으며, 이들의 편광자에 관한 공지의 기술도 바람직하게 이용할 수 있다.
도포형 편광자로서는, WO2018/124198, WO2018/186503, WO2019/132020, WO2019/132018, WO2019/189345, 일본 공개특허공보 2019-197168호, 일본 공개특허공보 2019-194685호, 및 일본 공개특허공보 2019-139222호를 들 수 있으며, 이들의 편광자에 관한 공지의 기술도 바람직하게 이용할 수 있다.
반사형 편광자로서는, 복굴절이 상이한 박막을 적층한 편광자, 와이어 그리드형 편광자, 및, 선택 반사역을 갖는 콜레스테릭 액정과 1/4 파장판을 조합한 편광자 등이 이용된다.
이들 중, 밀착성이 보다 우수한 점에서, 폴리바이닐알코올계 수지(-CH2-CHOH-를 반복 단위로서 포함하는 폴리머. 특히, 폴리바이닐알코올 및 에틸렌-바이닐 알코올 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나)를 포함하는 편광자가 바람직하다.
또, 내(耐)크랙성을 부여할 수 있는 관점에서, 편광자는 대향하는 단변(端邊)을 따라 편광 해소부가 형성되어 있어도 된다. 편광 해소부로서는, 일본 공개특허공보 2014-240970호를 들 수 있다.
또, 편광자는, 장척 방향 및/또는 폭방향으로 소정의 간격으로 배치된 비편광부를 갖고 있어도 된다. 비편광부는, 부분적으로 탈색된 탈색부이다. 비편광부의 배치 패턴은, 목적에 따라 적절하게 설정될 수 있다. 예를 들면, 비편광부는, 편광자를 소정 사이즈의 화상 표시 장치에 장착하기 위하여 소정 사이즈로 재단(절단, 펀칭 등)했을 때에, 화상 표시 장치의 카메라부에 대응하는 위치에 배치된다. 비편광부의 배치 패턴으로서는, 일본 공개특허공보 2016-27392호를 들 수 있다.
편광자의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 3~60μm가 바람직하고, 3~30μm가 보다 바람직하며, 3~10μm가 더 바람직하다.
〔보호 필름〕
보호 필름의 재료로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 셀룰로스아실레이트 필름(예를 들면, 셀룰로스트라이아세테이트 필름, 셀룰로스다이아세테이트 필름, 셀룰로스아세테이트뷰티레이트 필름, 셀룰로스아세테이트프로피오네이트 필름), 폴리메틸메타크릴레이트 등의 폴리아크릴계 수지 필름, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스터계 수지 필름, 폴리에터설폰 필름, 폴리유레테인계 수지 필름, 폴리에스터 필름, 폴리카보네이트 필름, 폴리설폰 필름, 폴리에터 필름, 폴리메틸펜텐 필름, 폴리에터케톤 필름, (메트)아크릴나이트릴 필름, 폴리올레핀, 지환식 구조를 갖는 폴리머(노보넨계 수지(아톤: 상품명, JSR사제), 비정질 폴리올레핀(제오넥스: 상품명, 닛폰 제온사제)), 등을 들 수 있다. 이 중 셀룰로스아실레이트 필름이 바람직하다.
보호 필름의 광학 특성으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 보호 필름을, 본 발명의 광학 필름과 동일한 측에 갖는 경우는, 하기 식을 충족시키는 것이 바람직하다.
0nm≤Re(550)≤10nm
-40nm≤Rth(550)≤40nm
〔점착제층〕
편광판에 있어서, 광학 필름에 있어서의 액정 경화층과, 편광자의 사이에, 점착제층이 배치되어 있어도 된다.
경화물과 편광자의 적층을 위하여 이용되는 점착제층을 형성하는 재료로서는, 예를 들면, 동적 점탄성 측정 장치로 측정한 저장 탄성률 G'와 손실 탄성률 G"의 비(tanδ=G"/G')가 0.001~1.5인 물질로 형성된 부재를 들 수 있고, 이른바, 점착제, 및 크리프하기 쉬운 물질 등이 포함된다. 점착제로서는, 예를 들면, 폴리바이닐알코올계 점착제를 들 수 있지만, 이것에 제한되지 않는다.
〔접착제층〕
편광판은, 광학 필름에 있어서의 액정 경화층과 편광자의 사이에, 접착제층이 배치되어 있어도 된다.
경화물과 편광자의 적층을 위하여 이용되는 접착제층으로서는, 활성 에너지선의 조사 또는 가열에 의하여 경화하는 경화성 접착제 조성물이 바람직하다.
경화성 접착제 조성물로서는, 양이온 중합성 화합물을 함유하는 경화성 접착제 조성물, 및, 라디칼 중합성 화합물을 함유하는 경화성 접착제 조성물 등을 들 수 있다.
접착제층의 두께는, 0.01~20μm가 바람직하고, 0.01~10μm가 보다 바람직하며, 0.05~5μm가 더 바람직하다. 접착제층의 두께가 이 범위에 있으면, 적층되는 보호층 또는 액정 경화층과 편광자의 사이에 들뜸 또는 박리가 발생하지 않고, 실용상 문제가 없는 접착력이 얻어진다. 또, 기포의 발생을 억제할 수 있는 관점에서 접착제층의 두께는 0.4μm 이상이 바람직하다.
또, 내구성의 관점에서 접착제층의 벌크 흡수율을 10질량% 이하로 조정해도 되고, 2질량% 이하가 바람직하다. 벌크 흡수율은, JIS K 7209에 기재된 흡수율 시험 방법에 준하여 측정된다.
접착제층으로서는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2016-35579호의 [0062]~[0080]단락을 참조할 수 있으며, 이들의 내용은 본원 명세서에 원용된다.
〔이접착층〕
편광판은, 광학 필름에 있어서의 액정 경화층과 편광자의 사이에, 이접착층이 배치되어 있어도 된다. 액정 경화층과 편광자의 밀착성이 우수하고, 또한, 편광자에 대한 크랙의 발생을 억제하는 관점에서, 이접착층의 85℃에서의 저장 탄성률이 1.0×106Pa~1.0×107Pa인 것이 바람직하다. 이접착층의 구성 재료로서는, 폴리올레핀계 성분 및 폴리바이닐알코올계 성분을 들 수 있다. 이접착층의 두께는, 500nm~1μm가 바람직하다.
이접착층으로서는, 예를 들면, 일본 공개특허공보 2018-36345호의 [0048]~[0053]단락을 참조할 수 있으며, 이들의 내용은 본원 명세서에 원용된다.
[화상 표시 장치]
본 발명의 화상 표시 장치는, 본 발명의 광학 필름 또는 본 발명의 편광판을 갖는, 화상 표시 장치이다.
화상 표시 장치에 이용되는 표시 소자는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 액정 셀, 유기 일렉트로 루미네선스(이하, "EL(Electro Luminescence)"이라고 약기한다.) 표시 패널, 및, 플라즈마 디스플레이 패널 등을 들 수 있다. 이들 중, 액정 셀, 및 유기 EL 표시 패널이 바람직하고, 액정 셀이 보다 바람직하다.
즉, 화상 표시 장치로서는, 표시 소자로서 액정 셀을 이용한 액정 표시 장치, 또는, 표시 소자로서 유기 EL 표시 패널을 이용한 유기 EL 표시 장치가 바람직하고, 액정 표시 장치가 보다 바람직하다.
〔액정 표시 장치〕
화상 표시 장치의 일례인 액정 표시 장치는, 상술한 편광판과, 액정 셀을 갖는 액정 표시 장치이다.
또한, 액정 셀의 양측에 마련되는 편광판 중, 프런트 측의 편광판으로서 상술한 편광판을 이용하는 것이 바람직하고, 프런트 측 및 리어 측의 편광판으로서 상술한 편광판을 이용하는 것이 보다 바람직하다.
이하에, 액정 표시 장치를 구성하는 액정 셀에 대하여 상세하게 설명한다.
<액정 셀>
액정 표시 장치에 이용되는 액정 셀은, VA(Vertical Alignment) 모드, OCB(Optically Compensated Bend) 모드, IPS(In-Plane-Switching) 모드, FFS(Fringe-Field-Switching) 모드, 또는 TN(Twisted Nematic) 모드인 것이 바람직하지만, 이들에 제한되지 않는다.
TN 모드의 액정 셀에서는, 전압 무인가 시에 봉상 액정성 분자가 실질적으로 수평 배향하고, 또한 60~120°로 비틀림 배향하고 있다. TN 모드의 액정 셀은, 컬러 TFT 액정 표시 장치로서 가장 많이 이용되고 있으며, 다수의 문헌에 기재가 있다.
VA 모드의 액정 셀에서는, 전압 무인가 시에 봉상 액정성 분자가 실질적으로 수직으로 배향하고 있다. VA 모드의 액정 셀에는, (1) 봉상 액정성 분자를 전압 무인가 시에 실질적으로 수직으로 배향시키고, 전압 인가 시에 실질적으로 수평으로 배향시키는 좁은 의미의 VA 모드의 액정 셀(일본 공개특허공보 평2-176625호 기재)에 더하여, (2) 시야각 확대를 위하여, VA 모드를 멀티 도메인화한(MVA 모드의) 액정 셀(SID97, Digest of tech. Papers(예고집(豫稿集)) 28(1997) 845 기재), (3) 봉상 액정성 분자를 전압 무인가 시에 실질적으로 수직 배향시키고, 전압 인가 시에 비틀림 멀티 도메인 배향시키는 모드(n-ASM 모드)의 액정 셀(일본 액정 토론회의 예고집 58~59(1998) 기재), 및 (4) SURVIVAL 모드의 액정 셀(LCD 인터내셔널 98에서 발표)이 포함된다. 또, VA 모드의 액정 셀은, PVA(Patterned Vertical Alignment)형, 광배향(Optical Alignment)형, 및 PSA(Polymer-Sustained Alignment)형 중 어느 것이어도 된다. 이들 모드의 상세에 대해서는, 일본 공개특허공보 2006-215326호, 및 일본 공표특허공보 2008-538819호에 상세한 기재가 있다.
IPS 모드의 액정 셀은, 봉상 액정 분자가 기판에 대하여 실질적으로 평행하게 배향되어 있고, 기판면에 평행한 전계가 인가됨으로써 액정 분자가 평면적으로 응답한다. IPS 모드는 전계 무인가 상태에서 흑색 표시가 되고, 상하 한 쌍의 편광판의 흡수축은 직교하고 있다. 광학 보상 시트를 이용하여, 경사 방향에서의 흑색 표시 시의 누출광을 저감시켜, 시야각을 개량하는 방법이, 일본 공개특허공보 평10-54982호, 일본 공개특허공보 평11-202323호, 일본 공개특허공보 평9-292522호, 일본 공개특허공보 평11-133408호, 일본 공개특허공보 평11-305217호, 및 일본 공개특허공보 평10-307291호 등에 개시되어 있다.
〔유기 EL 표시 장치〕
화상 표시 장치의 일례인 유기 EL 표시 장치로서는, 예를 들면, 시인 측으로부터, 편광자와, 상술한 액정 경화층으로 이루어지는 λ/4판(포지티브 A 플레이트)과, 유기 EL 표시 패널을 이 순서로 갖는 양태를 들 수 있다.
또, 유기 EL 표시 패널은, 전극 간(음극 및 양극 간)에 유기 발광층(유기 일렉트로 루미네선스층)을 협지하여 이루어지는 유기 EL 소자를 이용하여 구성된 표시 패널이다. 유기 EL 표시 패널의 구성은 특별히 제한되지 않으며, 공지의 구성이 채용된다.
실시예
이하에 실시예에 근거하여 본 발명을 더 상세하게 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 사용량, 비율, 처리 내용, 처리 수순 등은, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 실시예에 의하여 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
[실시예 1]
〔보호 필름 1의 제작〕
<코어층 셀룰로스아실레이트 도프 1의 조제>
하기의 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고, 교반하여, 각 성분을 용해하여, 코어층 셀룰로스아실레이트 도프 1을 조제했다.
------------------------------------------------------------------
코어층 셀룰로스아실레이트 도프 1
------------------------------------------------------------------
·아세틸 치환도 2.88의 셀룰로스아세테이트 100질량부
·하기 폴리에스터 12질량부
·하기 내구성 개량제 4질량부
·메틸렌 클로라이드(제1 용제) 430질량부
·메탄올(제2 용제) 64질량부
------------------------------------------------------------------
폴리에스터(수평균 분자량 800)
[화학식 16]
Figure pat00022
내구성 개량제
[화학식 17]
Figure pat00023
<외층 셀룰로스아실레이트 도프 1의 조제>
상기의 코어층 셀룰로스아실레이트 도프 1의 90질량부에, 하기의 매트제 분산액 1을 10질량부 더하여, 외층 셀룰로스아실레이트 도프 1을 조제했다.
------------------------------------------------------------------
매트제 분산액 1
------------------------------------------------------------------
·평균 입자 사이즈 20nm의 실리카 입자
(AEROSIL R972, 닛폰 에어로질(주)제) 2질량부
·메틸렌 클로라이드(제1 용제) 76질량부
·메탄올(제2 용제) 11질량부
·코어층 셀룰로스아실레이트 도프 1 1질량부
------------------------------------------------------------------
<보호 필름 1의 제작>
상기 코어층 셀룰로스아실레이트 도프 1 및 상기 외층 셀룰로스아실레이트 도프 1을, 평균 구멍 직경 34μm의 여과지 및 평균 구멍 직경 10μm의 소결 금속 필터를 이용하여 여과했다. 그 후, 밴드 유연기(流延機)를 이용하여, 상기 코어층 셀룰로스아실레이트 도프 1 및 그 양측의 외층 셀룰로스아실레이트 도프 1을, 유연구로부터 3층 동시에 20℃의 드럼 상에 유연했다.
이어서, 드럼 상의 필름의 용제 함유율이 대략 20질량%인 상태에서, 드럼 상으로부터 필름을 박리했다. 얻어진 필름의 폭방향의 양단(兩端)을 텐터 클립으로 고정하고, 필름의 용제 함유율이 3~15질량%인 상태에서, 필름을 폭방향으로 1.1배로 연신하면서, 건조했다.
그 후, 얻어진 필름을 열처리 장치의 롤 간에 반송시킴으로써 더 건조하고, 막두께 40μm의 셀룰로스아실레이트 필름 1을 제작하여, 보호 필름 1로 했다. 보호 필름 1의 위상차를 측정한 결과, Re=1nm, Rth=-5nm였다.
〔광학 이방성층 1의 제작〕
<광배향막용 조성물 1의 조제>
아세트산 뷰틸 및 메틸에틸케톤을 각각 80질량부 및 20질량부 포함하는 혼합액에 대하여, 하기 공중합체 C1을 8.4질량부와, 하기 열산 발생제 D1을 0.3질량부를 첨가하여, 광배향막용 조성물 1을 조제했다.
·공중합체 C1(중량 평균 분자량: 40,000)
[화학식 18]
Figure pat00024
·열산 발생제 D1
[화학식 19]
Figure pat00025
<액정 조성물 1의 조제>
하기 조성의 광학 이방성층 형성용의 액정 조성물 1을 조제했다.
------------------------------------------------------------------
액정 조성물 1
------------------------------------------------------------------
·하기 액정 화합물 R1 100.00질량부
·하기 염기성 화합물 A1 0.10질량부
·하기 중합 개시제 S1 0.50질량부
·하기 레벨링제 P1 0.09질량부
·사이클로펜탄온 179.67질량부
·메틸에틸케톤 53.67질량부
------------------------------------------------------------------
중합 개시제 S1
[화학식 20]
Figure pat00026
레벨링제 P1(하기 식 중 숫자는, 레벨링제 P1 중의 전체 반복 단위에 대한, 각 반복 단위의 함유량(질량%)을 나타낸다.)
[화학식 21]
Figure pat00027
<광학 이방성층 1의 제작>
제작한 셀룰로스아실레이트 필름 1(보호 필름 1)의 편측의 면에, 앞서 조제한 광배향막용 조성물 1을 바 코터로 연속적으로 도포했다. 도포 후, 120℃의 가열 존에서 1분간 건조하여 용제를 제거하고, 두께 0.3μm의 광이성화 조성물층을 형성했다. 이어서, 경면 처리 백업 롤에 감아 걸치면서, 편광 자외선 조사(10mJ/cm2, 초고압 수은 램프 사용)함으로써, 광배향막을 형성했다.
계속해서, 장척상으로 형성된 광배향막 상에, 앞서 조제한 액정 조성물 1을 바 코터로 도포하여, 조성물층을 형성했다. 또, 도포실의 온도는 23℃로 했다. 형성한 조성물층을, 가열 존에서 120℃까지 가열한 후, 60℃까지 냉각시켰다. 그 후, 온도를 유지한 상태에서, 질소 분위기하(산소 농도 100ppm)에서 자외선 조사(300mJ/cm2, 초고압 수은 램프 사용)함으로써, 배향을 고정화하여, 두께 2.1μm의 광학 이방성층 1을 제작했다.
얻어진 광학 이방성층 1을 보호 필름 1로부터 박리하여, 광학 이방성층 1의 위상차를 측정한 결과, 면내 리타데이션 Re1(550)은 145nm이며, Re1(450)/Re1(550)은 0.83이었다.
[실시예 2~26]
액정 조성물 1에 포함되는 액정 화합물 대신에, 하기 표 4의 액정 화합물 및 비액정 화합물을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로, 실시예 2~26의 광학 이방성층 2~26을 제작했다.
또한, 실시예 9의 광학 이방성층 9의 위상차를 측정한 결과, 면내 리타데이션 Re(550)은 135nm이며, Re(450)/Re(550)은 0.86이었다.
[실시예 27]
〔광학 이방성층 27의 제작〕
<광배향막용 조성물 2의 조제>
하기 조성의 광배향막용 조성물 2를 조제했다.
------------------------------------------------------------------
광배향막용 조성물 2
------------------------------------------------------------------
·하기 액정 화합물 R11(봉상 액정 화합물의 혼합물) 100질량부
·아크릴레이트 모노머(A-400) 4.2질량부
·하기 폴리머 C 2.0질량부
·하기 화합물 H 1.9질량부
·상기 광중합 개시제 S1 5.1질량부
·하기 광산 발생제 A 3.0질량부
·하기 폴리머 D 0.8질량부
·메틸아이소뷰틸케톤 374질량부
·프로피온산 에틸 94질량부
------------------------------------------------------------------
폴리머 C(하기 식 중의 수치는 폴리머 중의 전체 반복 단위에 대한 각 반복 단위의 함유량(질량%)을 나타낸다.)
[화학식 22]
Figure pat00028
화합물 H
[화학식 23]
Figure pat00029
광산 발생제 A
[화학식 24]
Figure pat00030
폴리머 D(하기 식 중: a~c는, a:b:c=17:64:19이며, 폴리머 중의 전체 반복 단위에 대한, 각 반복 단위의 함유량을 나타낸다.)
[화학식 25]
Figure pat00031
<액정 조성물 27의 조제>
액정 조성물 1에 포함되는 액정 화합물 R1 대신에, 하기 표 4의 액정 화합물 및 비액정 화합물을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로, 광학 이방성층 형성용의 액정 조성물 27을 조제했다.
<광학 이방성층 27의 제작>
제작한 셀룰로스아실레이트 필름 1의 편측의 면에, 앞서 조제한 광배향막용 조성물 2를 바 코터로 연속적으로 도포했다. 도포 후, 70℃의 가열 존에서 2분간 건조하여 용제를 제거하고, 질소 분위기하(산소 농도 100ppm)에서 150mJ/cm2의 자외선을 조사했다. 그 후, 120℃로 1분간 가열하고, 경면 처리 백업 롤에 감아 걸치면서, 편광 자외선 조사(10mJ/cm2, 초고압 수은 램프 사용)함으로써, 두께 0.4μm의 광배향막 27을 형성했다. 또한, 광배향막 27은, 포지티브 C 플레이트였다. 두께 방향의 리타데이션 Rth(550)은, -50nm였다.
계속해서, 장척상으로 형성된 광배향막 상에, 앞서 조제한 액정 조성물 27을 바 코터로 도포하여, 조성물층을 형성했다. 또, 도포실의 온도는 23℃로 했다. 형성한 조성물층을, 가열 존에서 120℃까지 가열한 후, 60℃까지 냉각시켰다. 그 후, 온도를 유지한 상태에서, 질소 분위기하(산소 농도 100ppm)에서 자외선 조사(300mJ/cm2, 초고압 수은 램프 사용)함으로써, 배향을 고정화하여, 두께 2.6μm의 광학 이방성층 27을 제작했다.
얻어진 광학 이방성층 27을 보호 필름 1로부터 박리하여, 광학 이방성층 27의 위상차를 측정한 결과, 면내 리타데이션 Re27(550)은 135nm이며, Re27(450)/Re27(550)은 0.86이었다.
[실시예 28~29]
액정 조성물 27에 포함되는 액정 화합물 및 비액정 화합물 대신에, 하기 표 4의 액정 화합물 및 비액정 화합물을 사용한 것 이외에는, 실시예 27과 동일한 방법으로, 실시예 28~29의 광학 이방성층 28~29를 제작했다.
[비교예 1~7]
액정 조성물 1에 포함되는 액정 화합물 대신에, 하기 표 4의 액정 화합물을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로, 비교예 1~7의 광학 이방성층 C1~C7을 제작했다.
〔평가〕
<줄무늬 결함 억제>
실시예 1~29 및 비교예 1~7에 있어서 광학 이방성층을 제작할 때에, 중합성 액정 조성물을 연속적으로 도포했을 때의 도포부를 관찰하여, 이하의 평가 기준으로 평가했다. 결과를 하기 표 4에 나타낸다. 또한, 줄무늬 결함은, 석출물에 기인하는 것이다.
(평가 기준)
A: 3000m 도포해도 줄무늬 결함을 인식할 수 없다.
B: 3000m 도포하면 줄무늬 결함을 약간 시인할 수 있지만, 실용상 문제가 없다.
C: 3000m 도포하면 강한 줄무늬 결함을 시인할 수 있으며, 실용상 문제가 있다.
<액착색 안정성>
실시예 1~29 및 비교예 1~7에 있어서, 액정 조성물을 25℃ 환경에서 경시시켜, 색조를 관찰했다. 이하의 평가 기준에서 평가한 결과를 하기 표 4에 나타낸다.
(평가 기준)
A: 5일간 정치해도 색조 변화를 시인할 수 없다.
B: 5일간 정치하면, 색조 변화를 약간 시인할 수 있지만, 실용상 문제가 없다.
C: 5일간 정치하면, 색조 변화가 강하게 시인할 수 있으며, 실용상 문제가 있다.
[표 4]
Figure pat00032
상기 표 4 중의 액정 화합물, 비액정 화합물 및 염기성 화합물의 구조를 이하에 나타낸다.
액정 화합물 R1〔Δn(450)/n(550): 0.83〕
[화학식 26]
Figure pat00033
액정 화합물 R2〔Δn(450)/n(550): 0.58〕
[화학식 27]
Figure pat00034
액정 화합물 R3〔Δn(450)/n(550): 0.68〕
[화학식 28]
Figure pat00035
액정 화합물 R4〔Δn(450)/n(550): 0.80〕
[화학식 29]
Figure pat00036
액정 화합물 R5〔Δn(450)/n(550): 1.03〕
[화학식 30]
Figure pat00037
액정 화합물 R6〔Δn(450)/n(550): 1.02〕
[화학식 31]
Figure pat00038
액정 화합물 R7〔Δn(450)/n(550): 1.03〕
[화학식 32]
Figure pat00039
액정 화합물 R8〔Δn(450)/n(550): 1.04〕
[화학식 33]
Figure pat00040
액정 화합물 R9〔Δn(450)/n(550): 1.05〕
[화학식 34]
Figure pat00041
액정 화합물 R10〔Δn(450)/n(550): 1.04〕
[화학식 35]
Figure pat00042
액정 화합물 R11〔Δn(450)/n(550): 1.10〕
[화학식 36]
Figure pat00043
액정 화합물 R12〔Δn(450)/n(550): 0.83〕
[화학식 37]
Figure pat00044
액정 화합물 R13〔Δn(450)/n(550): 0.83〕
[화학식 38]
Figure pat00045
액정 화합물 R14〔Δn(450)/n(550): 0.75〕
[화학식 39]
Figure pat00046
액정 화합물 R15〔Δn(450)/n(550): 0.82〕
[화학식 40]
Figure pat00047
액정 화합물 R16〔Δn(450)/n(550): 0.83〕
[화학식 41]
Figure pat00048
액정 화합물 R17〔Δn(450)/n(550): 1.09〕
[화학식 42]
Figure pat00049
액정 화합물 R18〔Δn(450)/n(550): 1.09〕
[화학식 43]
Figure pat00050
비액정 화합물 M1
[화학식 44]
Figure pat00051
비액정 화합물 M2
[화학식 45]
Figure pat00052
염기성 화합물 A1
[화학식 46]
Figure pat00053
염기성 화합물 A2
[화학식 47]
Figure pat00054
염기성 화합물 A3
[화학식 48]
Figure pat00055
염기성 화합물 A4
[화학식 49]
Figure pat00056
염기성 화합물 A5
[화학식 50]
Figure pat00057
염기성 화합물 A6
[화학식 51]
Figure pat00058
염기성 화합물 A7
[화학식 52]
Figure pat00059
염기성 화합물 A8
[화학식 53]
Figure pat00060
염기성 화합물 A9
[화학식 54]
Figure pat00061
염기성 화합물 A10
[화학식 55]
Figure pat00062
염기성 화합물 A11
[화학식 56]
Figure pat00063
염기성 화합물 A12
[화학식 57]
Figure pat00064
상기 표 4에 나타내는 결과로부터, 염기성 화합물을 배합하지 않았던 경우는, 줄무늬 결함을 억제할 수 없는 것을 알 수 있었다(비교예 1 및 2).
또, 염기성 화합물을 배합한 경우에서도, 공액산의 pKa가 4 미만이 되는 염기성 화합물을 이용한 경우에는, 줄무늬 결함을 억제할 수 없는 것을 알 수 있었다(비교예 3 및 7).
또, 염기성 화합물을 배합한 경우에서도, 공액산의 pKa가 10 초과가 되는 염기성 화합물을 이용한 경우에는, 경시 안정성이 뒤떨어지는 것을 알 수 있었다(비교예 4~6).
이에 대하여, 공액산의 pKa가 4~10이 되는 염기성 화합물을 배합한 경우에는, 줄무늬 결함이 억제되며, 경시 안정성도 양호해지는 것을 알 수 있었다(실시예 1~29).
또, 실시예 2~8의 대비로부터, 염기성 화합물의 함유량이 액정 화합물 100질량부에 대하여 0.01~5질량부이면, 줄무늬 결함이 보다 억제되며, 경시 안정성이 보다 양호해지는 것을 알 수 있었다.
또, 실시예 4 및 17~22의 대비로부터, 염기성 화합물이 복소환식 아민 화합물이면, 경시 안정성이 보다 양호해지는 것을 알 수 있었다.
또, 실시예 1, 4 및 23~24의 대비로부터, 액정 화합물이 상기 식 (ii)를 충족시키면, 줄무늬 결함이 보다 억제되는 것을 알 수 있었다.
또, 실시예 3~6으로 실시예 25~26과의 대비로부터, 염기성 화합물의 함유량이 상기 식 (i)을 충족시키면, 줄무늬 결함이 보다 억제되며, 경시 안정성이 보다 양호해지는 것을 알 수 있었다.
실시예 9로 제작한 광학 이방성층 9를, 이하에 나타내는 방법으로 액정 표시 장치에 적용하여, 광학 보상 필름으로서 충분한 표시 성능을 확인했다.
〔광학 이방성층 51의 제작〕
<중합성 액정 조성물 51의 조제>
하기 조성의 광학 이방성층 51 형성용의 중합성 액정 조성물 51을 조제했다.
------------------------------------------------------------------
중합성 액정 조성물 51
------------------------------------------------------------------
·상기 액정 화합물 R2 24.5질량부
·상기 액정 화합물 R3 24.5질량부
·상기 액정 화합물 R4 10.0질량부
·상기 액정 화합물 R5 20.5질량부
·상기 액정 화합물 R6 20.5질량부
·상기 액정 화합물 R7 15.0질량부
·하기 화합물 B1 3.0질량부
·하기 화합물 C1 8.0질량부
·상기 중합 개시제 S1 3.0질량부
·하기 레벨링제 P2 0.3질량부
·하기 레벨링제 P3 0.3질량부
·사이클로펜탄온 232.9질량부
·메틸에틸케톤 105.9질량부
·메탄올 19.4질량부
·아이소프로필알코올 19.41질량부
------------------------------------------------------------------
화합물 B1
[화학식 58]
Figure pat00065
화합물 C1(하기 화합물의 혼합물)
[화학식 59]
Figure pat00066
Figure pat00067
레벨링제 P2〔중량 평균 분자량: 15000, 하기 식 중의 수치는, 전체 반복 단위에 대한 각 반복 단위의 함유량(질량%)을 나타낸다.〕
[화학식 60]
Figure pat00068
레벨링제 P3〔중량 평균 분자량: 11200, 하기 식 중의 수치는, 전체 반복 단위에 대한 각 반복 단위의 함유량(질량%)을 나타낸다.〕
[화학식 61]
Figure pat00069
<광학 이방성층 51의 제작>
실시예 9에서 제작한, 보호 필름으로부터 박리 전의 광학 필름에 대하여, 광학 이방성층 9 측의 표면을 방전량 150W·min/m2로 코로나 처리를 행하여, 코로나 처리를 행한 면에 앞서 조제한 중합성 액정 조성물 51을 바 코터로 도포하여, 조성물층을 형성했다.
이어서, 조성물의 용매의 건조 및 액정 화합물의 배향 숙성을 위하여, 85℃의 온풍으로 60초 가열했다. 질소 퍼지하 산소 농도 100ppm으로 50℃에서 자외선 조사(150mJ/cm2)함으로써 배향을 고정화하여, 두께 2.0μm의 광학 이방성층 C1을 제작하며, 보호 필름 1, 광배향막 1, 광학 이방성층 9 및 광학 이방성층 51을 이 순서로 갖는 광학 필름 9-51을 얻었다.
또한, 제작한 위상차 필름으로부터 보호 필름 1 및 광배향막 1을 박리하여, 적층체(광학 이방성층 51/광학 이방성층 9)의 위상차를 측정하고, 앞서 측정한 광학 이방성층 9의 위상차를 차감함으로써 광학 이방성층 51의 위상차를 산출한 결과, 두께 방향의 리타데이션 Rth(550)은 -90nm이며, 광학 이방성층 51이 포지티브 C 플레이트인 것이 확인되었다.
〔보호 필름 2의 제작〕
하기의 조성물을 믹싱 탱크에 투입하고, 가열하면서 교반하여, 각 성분을 용해하여, 셀룰로스아세테이트 용액을 조제했다.
------------------------------------------------------------------
셀룰로스아세테이트 용액
------------------------------------------------------------------
·아세틸화도 60.7~61.1%의 셀룰로스아세테이트 100질량부
·트라이페닐포스페이트(가소제) 7.8질량부
·바이페닐다이페닐포스페이트(가소제) 3.9질량부
·메틸렌 클로라이드(제1 용제) 336질량부
·메탄올(제2 용제) 29질량부
·1-뷰탄올(제3 용제) 11질량부
------------------------------------------------------------------
다른 믹싱 탱크에, 하기의 리타데이션 상승제 (A) 16질량부, 메틸렌 클로라이드 92질량부 및 메탄올 8질량부를 투입하고, 가열하면서 교반하여, 리타데이션 상승제 용액을 조제했다. 셀룰로스아세테이트 용액 474질량부에 리타데이션 상승제 용액 25질량부를 혼합하여, 충분히 교반하여 도프를 조제했다. 리타데이션 상승제의 첨가량은, 셀룰로스아세테이트 100질량부에 대하여, 6.0질량부였다.
리타데이션 상승제 (A)
[화학식 62]
Figure pat00070
얻어진 도프를, 밴드 연신기를 이용하여 유연했다. 밴드 상에서의 막면 온도가 40℃가 되고 나서, 70℃의 온풍으로 1분 건조하고, 밴드로부터 필름을 140℃의 건조풍으로 10분 건조하여, 잔류 용제량이 0.3질량%인 트라이아세틸셀룰로스 필름을 제작했다. 막두께는 41μm였다. 이 필름을 보호 필름 2로 한다.
보호 필름 2의 위상차를 측정한 결과, Re=1nm, Rth=40nm였다.
<보호 필름 2의 비누화 처리>
상기 제작한 보호 필름 2를, 2.3mol/L의 수산화 나트륨 수용액에, 55℃에서 3분간 침지했다. 그 후, 실온의 수세 욕조 중에서 세정하며, 30℃에서 0.05mol/L의 황산을 이용하여 중화했다. 재차, 실온의 수세 욕조 중에서 세정하고, 추가로 100℃의 온풍으로 건조하며, 보호 필름 2 표면의 비누화 처리를 행했다.
〔편광판의 제작〕
상기 제작한 비누화 처리한 보호 필름 2, 폴리바이닐알코올계 편광자, 광학 필름 9-51을, 편광자의 흡수축과 광학 필름 9-51의 지상축이 평행한 방향이 되고, 또한, 광학 필름 9-51의 광학 이방성층 51 측이 편광자 측이 되도록, 접착제를 이용하여 첩합한 후, 보호 필름 1 및 광배향막 1을 박리하여, 제1 편광판을 제작했다. 또한, 접착제로서는, PVA((주)구라레제, PVA-117H) 3% 수용액을 이용했다.
또, 제2 편광판은, 비누화 처리한 보호 필름 2, 폴리바이닐알코올계 편광자, 동일한 수순으로 비누화 처리한 보호 필름 1을 동일하게 첩합하여 제작했다.
또한, 제2 편광판의 보호 필름 1 측의 면과, 광학 필름 9-51의 광학 이방성층 51 측의 면을, 편광자의 흡수축과 광학 필름 9-51의 지상축이 평행한 방향이 되도록, 점착제(소켄 가가쿠사제 SK2057)를 이용하여 첩합한 후, 광학 필름 9-51의 보호 필름 1 및 광배향막 1을 박리하여, 보호 필름 2, 편광자, 보호 필름 1, 광학 이방성층 51, 광학 이방성층 9의 순서로 적층된 제3 편광판을 제작했다.
〔액정 표시 장치 1의 제작〕
시판의 액정 표시 장치(iPad, Apple사제)를 분해하고, 첩합되어 있는 양면의 편광판을 박리하여, 제1 편광판을 시인 측에, 제2 편광판을 백라이트 측에 배치하여, 액정 표시 장치 1을 제작했다. 이때, 제1 편광판의 위상차 필름에 있어서의 광학 이방성층 9 측과, 제2 편광판의 보호 필름 1 측이 액정 셀 측이 되도록, 점착제(소켄 가가쿠사제 SK2057)를 이용하여 각각 첩합했다. 또 이때, 셀 내의 액정의 지상축과 제1 편광판의 흡수축이 직교인 방향으로, 셀 내의 액정의 지상축과 제2 편광판의 흡수축이 평행한 방향으로, 각각 되도록 첩합했다.
이와 같이 하여 제작한 액정 표시 장치 1 및 2에서, 본 발명의 광학 필름이 광학 보상 필름으로서 충분한 성능을 갖는 것을 확인했다.
〔액정 표시 장치 2의 제작〕
제1 편광판 대신에 제3 편광판을 이용한 것 이외에는, 액정 표시 장치 1의 제작과 동일한 수순으로, 액정 표시 장치 2를 제작했다.
이와 같이 하여 제작한 액정 표시 장치 1 및 2에서, 본 발명의 광학 필름이 광학 보상 필름으로서 충분한 성능을 갖는 것을 확인했다.
10 광학 필름
12 액정 경화층
14 배향막
16 지지체

Claims (18)

  1. 액정 화합물과, 염기성 화합물을 포함하는 액정 조성물로서,
    상기 염기성 화합물의 공액산의 pKa가 4~10인, 액정 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 염기성 화합물의 함유량이, 상기 액정 화합물 100질량부에 대하여 0.01~5질량부인, 액정 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    하기 식 (i)을 충족시키는, 액정 조성물.
    1.0×10-10<a×10-(14-pKa)<1.0×10-6…(i)
    여기에서, 상기 식 (i) 중,
    a는, 상기 염기성 화합물의 함유량을 나타내고, 상기 액정 화합물 100질량부에 대한 질량부를 나타낸다.
    pKa는, 상기 염기성 화합물의 공액산의 산해리 상수를 나타낸다.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 염기성 화합물이, 복소환식 아민 화합물인, 액정 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 염기성 화합물이, 방향족 복소환식 아민 화합물인, 액정 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 액정 화합물이, 중합성기를 갖는, 액정 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 액정 화합물이, 하기 식 (I)로 나타나는 화합물인, 액정 조성물.
    P1-L1-D5-(A1)a1-D3-(G1)g1-D1-〔Ar-D2〕q1-(G2)g2-D4-(A2)a2-D6-L2-P2…(I)
    여기에서, 상기 식 (I) 중,
    a1, a2, g1 및 g2는, 각각 독립적으로, 0 또는 1을 나타낸다. 단, a1 및 g1 중 적어도 일방은 1을 나타내고, a2 및 g2 중 적어도 일방은 1을 나타낸다.
    q1은, 1 또는 2를 나타낸다.
    D1, D2, D3, D4, D5 및 D6은, 각각 독립적으로, 단결합, 또는, -CO-, -O-, -S-, -C(=S)-, -CR1R2-, -CR3=CR4-, -NR5-, 혹은, 이들 중 2개 이상의 조합으로 이루어지는 2가의 연결기를 나타내고, R1~R5는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 불소 원자, 또는, 탄소수 1~12의 알킬기를 나타낸다. 단, q1이 2인 경우, 복수의 D2는, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다.
    G1 및 G2는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6~20의 방향환, 또는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 5~20의 2가의 지환식 탄화 수소기를 나타내고, 상기 지환식 탄화 수소기를 구성하는 -CH2- 중 1개 이상이 -O-, -S- 또는 -NH-로 치환되어 있어도 된다.
    A1 및 A2는, 각각 독립적으로, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6~20의 방향환, 또는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 5~20의 2가의 지환식 탄화 수소기를 나타내고, 상기 지환식 탄화 수소기를 구성하는 -CH2- 중 1개 이상이 -O-, -S- 또는 -NH-로 치환되어 있어도 된다.
    L1 및 L2는, 각각 독립적으로, 단결합, 탄소수 1~14의 직쇄상 혹은 분기상의 알킬렌기, 또는, 탄소수 1~14의 직쇄상 혹은 분기상의 알킬렌기를 구성하는 -CH2- 중 1개 이상이 -O-, -S-, -NH-, -N(Q)-, 혹은, -CO-로 치환된 2가의 연결기를 나타내고, Q는, 치환기를 나타낸다.
    P1 및 P2는, 각각 독립적으로 1가의 유기기를 나타내고, P1 및 P2 중 적어도 일방은 중합성기를 나타낸다.
    Ar은, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6~20의 방향환, 또는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 5~20의 2가의 지환식 탄화 수소기를 나타내고, 상기 지환식 탄화 수소기를 구성하는 -CH2- 중 1개 이상이 -O-, -S- 또는 -NH-로 치환되어 있어도 된다. 단, q1이 2인 경우, 복수의 Ar은, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 액정 화합물이, 봉상 액정 화합물이며,
    상기 봉상 액정 화합물의 장축 방향과 단축 방향의 굴절률차 Δn이, 하기 식 (ii)를 충족시키는, 액정 조성물.
    Δn(450)/n(550)<1.0…(ii)
    여기에서, 상기 식 (ii) 중, Δn(450)은 450nm에 있어서의 굴절률차를 나타내고, Δn(550)은 550nm에 있어서의 굴절률차를 나타낸다.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 액정 화합물이, 하기 식 (Ar-1)~(Ar-5)로 나타나는 기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나의 방향환을 갖는, 액정 조성물.
    Figure pat00071

    여기에서, 상기 식 (Ar-1)~(Ar-5) 중,
    *는, 결합 위치를 나타낸다.
    Q1은, N 또는 CH를 나타낸다.
    Q2는, -S-, -O-, 또는, -N(R6)-을 나타내고, R6은, 수소 원자 또는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타낸다.
    Y1은, 치환기를 가져도 되는 탄소수 6~12의 방향족 탄화 수소기, 치환기를 가져도 되는 탄소수 3~12의 방향족 복소환기, 또는, 치환기를 가져도 되는 탄소수 6~20의 지환식 탄화 수소기를 나타내고, 상기 지환식 탄화 수소기를 구성하는 -CH2- 중 1개 이상이 -O-, -S- 또는 -NH-로 치환되어 있어도 된다.
    Z1, Z2 및 Z3은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 탄소수 1~20의 1가의 지방족 탄화 수소기, 탄소수 3~20의 1가의 지환식 탄화 수소기, 탄소수 6~20의 1가의 방향족 탄화 수소기, 탄소수 6~20의 1가의 방향족 복소환기, 할로젠 원자, 사이아노기, 나이트로기, -OR7, -NR8R9, -SR10, -COOR11, 또는, -COR12를 나타내고, R7~R12는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1~6의 알킬기를 나타내며, Z1 및 Z2는, 서로 결합하여 방향환을 형성해도 된다.
    A3 및 A4는, 각각 독립적으로, -O-, -N(R13)-, -S-, 및, -CO-로 이루어지는 군으로부터 선택되는 기를 나타내고, R13은, 수소 원자 또는 치환기를 나타낸다.
    X는, 수소 원자 또는 치환기가 결합하고 있어도 되는, 제14~16족의 비금속 원자를 나타낸다.
    D7 및 D8은, 각각 독립적으로, 단결합, 또는, -CO-, -O-, -S-, -C(=S)-, -CR1R2-, -CR3=CR4-, -NR5-, 혹은, 이들 중 2개 이상의 조합으로 이루어지는 2가의 연결기를 나타내고, R1~R5는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 불소 원자, 또는, 탄소수 1~12의 알킬기를 나타낸다.
    L3 및 L4는, 각각 독립적으로, 단결합, 탄소수 1~14의 직쇄상 혹은 분기상의 알킬렌기, 또는, 탄소수 1~14의 직쇄상 혹은 분기상의 알킬렌기를 구성하는 -CH2- 중 1개 이상이 -O-, -S-, -NH-, -N(Q)-, 혹은, -CO-로 치환된 2가의 연결기를 나타내고, Q는, 치환기를 나타낸다.
    P3 및 P4는, 각각 독립적으로 1가의 유기기를 나타내고, P3 및 P4 중 적어도 하나가 중합성기를 나타낸다.
    Ax는, 방향족 탄화 수소환 및 방향족 복소환으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 방향환을 갖는, 탄소수 2~30의 유기기를 나타낸다.
    Ay는, 수소 원자, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~12의 알킬기, 또는, 방향족 탄화 수소환 및 방향족 복소환으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 방향환을 갖는, 탄소수 2~30의 유기기를 나타낸다.
    Ax 및 Ay에 있어서의 방향환은, 치환기를 갖고 있어도 되고, Ax와 Ay가 결합하여 환을 형성하고 있어도 된다.
    Q3은, 수소 원자, 또는, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기를 나타낸다.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 기재된 액정 조성물의 배향 상태를 고정화하여 이루어지는 액정 경화층.
  11. 청구항 10에 기재된 액정 경화층을 갖는, 광학 필름.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 액정 경화층이, 광배향막의 표면에 형성되어 있는, 광학 필름.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 액정 경화층이, 다른 액정 경화층의 표면에 형성되어 있는, 광학 필름.
  14. 청구항 11에 기재된 광학 필름을 갖는, 편광판.
  15. 청구항 11에 기재된 광학 필름을 갖는, 화상 표시 장치.
  16. 청구항 14에 기재된 편광판을 갖는, 화상 표시 장치.
  17. 청구항 15에 있어서,
    액정 표시 장치인, 화상 표시 장치.
  18. 청구항 15에 있어서,
    유기 EL 표시 장치인, 화상 표시 장치.
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