KR20240146578A

KR20240146578A - 적층체, 편광판 및 화상 표시 장치

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Publication number: KR20240146578A
Application number: KR1020240041078A
Authority: KR
Inventors: 다다히로 고바야시; 히로키 나카타; 도시유키 우에노
Original assignee: 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤
Priority date: 2023-03-29
Filing date: 2024-03-26
Publication date: 2024-10-08
Also published as: TW202442444A

Abstract

(과제) 박막화되고, 또한 열에 의한 변형이 작은 적층체, 및 당해 적층체를 포함하는 편광판, 그리고 이들을 갖는 화상 표시 장치를 제공한다.
(해결 수단) 하기 식 (1) 을 만족하는 광학 이방성층 X 와, 하기 식 (2) 를 만족하는 광학 이방성층 Y 를 포함하고, 하기 식 (3) 을 만족하는, 적층체.
0.960 ≤ A ≤ 1.040 (1)
0.800 ≤ B ＜ 0.960 (2)
0.000 ＜ A－B ≤ 0.230 (3)
[식 (1) ∼ 식 (3) 중, A 는, 광학 이방성층 X 의 파장 450 nm 에 있어서의 면내 위상차값 (Re(450)) 과 파장 550 nm 에 있어서의 면내 위상차값 (Re(550)) 의 비 (Re(450)/Re(550)) 를 나타내고, B 는, 광학 이방성층 Y 의 파장 450 nm 에 있어서의 두께 방향의 위상차값 (Rth(450)) 과 파장 550 nm 에 있어서의 두께 방향의 위상차값 (Rth(550)) 의 비 (Rth(450)/Rth(550)) 를 나타낸다.]

Description

적층체, 편광판 및 화상 표시 장치{LAMINATE, POLARIZING PLATE AND IMAGE DISPLAY DEVICE}

본 발명은, 2 종의 광학 이방성층을 포함하는 적층체, 상기 적층체를 포함하는 편광판 및 화상 표시 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 이온 플레인 스위칭 (IPS) 방식의 액정 표시 장치는, 편광자의 흡수축에 대하여 45 도의 각도에 있어서 사선 방향으로부터 시인한 경우에, 흑 (黑) 표시의 광 누설이 커, 콘트라스트의 저하나 컬러 시프트가 발생하기 쉽다는 것이 알려져 있다. 이 현상은, 액정 셀의 겉측과 속측에 배치되어 있는 편광자의 흡수축이 이루는 각도가 외관상 90 도가 되지 않기 때문에 발생하고 있다.

상기 사선 방향으로부터의 시인시의 광 누설의 저감을 목적으로 하여, 액정 셀과 편광자의 사이에 위상차 필름을 배치하는 방법이 제안되어 있다. 예를 들어, 특허문헌 1 에는, nx ＞ ny ＞ nz 의 굴절률 이방성을 갖는 연신 위상차 필름과, nz ＞ nx ＞ ny 의 굴절률 이방성을 갖는 연신 위상차 필름을 배치함으로써, IPS 방식의 액정 표시 장치의 광 누설을 저감하는 방법이 기재되어 있다.

일본 공개특허공보 2009-139747호

특허문헌 1 에 기재되어 있는 편광자와 위상차 필름을 적층한 편광판은, IPS 방식의 액정 표시 장치의 광 누설 저감에 바람직하게 사용되지만, 이 구성의 액정 표시 장치에서는, 화면을 사선 방향으로부터 시인했을 때에, 표시 불균일이 확인되는 경우가 있었다. 또한, 화상 표시 장치의 경량화나 사용 환경의 가혹화에 수반하여, 이들 위상차 필름의 박막화 및 열에 의한 변형의 더 나아간 억제가 요구되고 있다.

본 발명은 상기 문제에 대하여 신규한 해결 수단, 즉, 2 종의 광학 이방성층을 조합한 적층체를 제공하는 것을 목적으로 한다. 나아가 본 발명은, 박막화되고, 또한 열에 의한 변형이 작은 적층체, 및 당해 적층체를 포함하는 편광판, 그리고 이들을 갖는 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 즉 본 발명은, 이하의 양태를 포함한다.

[1] 하기 식 (1) 을 만족하는 광학 이방성층 X 와, 하기 식 (2) 를 만족하는 광학 이방성층 Y 를 포함하고,

하기 식 (3) 을 만족하는, 적층체.

0.960 ≤ A ≤ 1.040 (1)

0.800 ≤ B ＜ 0.960 (2)

0.000 ＜ A－B ≤ 0.230 (3)

[식 (1) ∼ 식 (3) 중, A 는, 광학 이방성층 X 의 파장 450 nm 에 있어서의 면내 위상차값 (Re(450)) 과 파장 550 nm 에 있어서의 면내 위상차값 (Re(550)) 의 비 (Re(450)/Re(550)) 를 나타내고, B 는, 광학 이방성층 Y 의 파장 450 nm 에 있어서의 두께 방향의 위상차값 (Rth(450)) 과 파장 550 nm 에 있어서의 두께 방향의 위상차값 (Rth(550)) 의 비 (Rth(450)/Rth(550)) 를 나타낸다.]

[2] 상기 광학 이방성층 X 의 두께는 0.5 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하인, 상기 [1] 에 기재된 적층체.

[3] 상기 광학 이방성층 Y 의 두께는 0.3 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하인, 상기 [1] 에 기재된 적층체.

[4] 편광 필름과, 상기 [1] 에 기재된 광학 이방성층 X 와, 상기 [1] 에 기재된 광학 이방성층 Y 를 이 순서로 포함하는, 편광판.

[5] 편광 필름과, 상기 [1] 에 기재된 광학 이방성층 Y 와, 상기 [1] 에 기재된 광학 이방성층 X 를 이 순서로 포함하는, 편광판.

[6] 상기 편광 필름의 흡수축과 상기 광학 이방성층 X 의 지상축이 이루는 각도가 90±5°인, 상기 [4] 에 기재된 편광판.

[7] 상기 편광 필름의 흡수축과 상기 광학 이방성층 X 의 지상축이 이루는 각도가 0±5°인, 상기 [5] 에 기재된 편광판.

[8] 상기 [4] ∼ [7] 중 어느 한 항에 기재된 편광판을 포함하는, 화상 표시 장치.

본 발명에 의하면, 박막화되고, 또한 열에 의한 변형이 작은 적층체, 및 당해 적층체를 포함하는 편광판, 그리고 이들을 갖는 화상 표시 장치를 제공할 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 적층체의 층 구성의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2 는, 본 발명의 편광판의 층 구성의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 3 은, 본 발명의 편광판의 층 구성의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.

본 발명의 적층체는, 하기 식 (1) 을 만족하는 광학 이방성층 X (이하, 간단히 「광학 이방성층 X」라고도 한다) 와, 하기 식 (2) 를 만족하는 광학 이방성층 Y (이하, 간단히 「광학 이방성층 Y」라고도 한다) 를 포함하고, 하기 식 (3) 을 만족한다. 이하, 본 발명의 적층체의 층 구성의 일례를 도 1 에 기초하여, 본 발명의 편광판의 층 구성의 일례를 도 2 및 도 3 에 기초하여 설명하지만, 본 발명은 이들 양태에 한정되는 것은 아니다.

도 1 에 나타내는 적층체 (10) 는, 광학 이방성층 X (도 1 에 있어서의 층 (1)) 및 광학 이방성층 Y (도 1 에 있어서의 층 (2)) 를 포함하여 이루어진다. 도 1 에 나타내는 적층체 (10) 에 있어서, 광학 이방성층 X 는 하기 식 (1) 을, 광학 이방성층 Y 는 하기 식 (2) 를 만족하고, 또한 상기 적층체 (10) 는 하기 식 (3) 을 만족한다.

0.960 ≤ A ≤ 1.040 (1)

0.800 ≤ B ＜ 0.960 (2)

0.000 ＜ A－B ≤ 0.230 (3)

본 발명에 있어서, 광학 이방성층 X 의 파장 λ nm 에 있어서의 면내 위상차값 (Re(λ)) 은, 「식 : Re(λ) = (nx(λ)－ny(λ))×d1」에 의해 구할 수 있다. 상기 식 중, nx(λ) 는, 광학 이방성층 X 의 면내에 있어서의 파장 λ nm 에서의 주굴절률을 나타내고, ny(λ) 는, nx 와 동일면 내에서 nx 의 방향에 대해 직교하는 방향의 파장 λ nm 에서의 굴절률을 나타내고, d1 은, 광학 이방성층 X 의 두께를 나타낸다.

광학 이방성층 X 가 식 (1) 을 만족하는 경우, 당해 광학 이방성층 X 는, 단파장에 있어서의 면내 위상차값과 장파장에 있어서의 면내 위상차값이 거의 동등해지는 특성을 나타낸다. 이와 같은 광학 이방성층 X 를 후술하는 광학 이방성층 Y 와 조합함으로써, 액정 표시 장치에 장착한 경우에 있어서, 흑 표시시의 사선 방향으로부터 시인했을 때의 광 누설이나 컬러 시프트의 방지 효과가 우수한 적층체를 얻을 수 있다. 또한, 식 (1) 에 있어서, A 의 값은 바람직하게는 0.970 이상이고, 보다 바람직하게는 0.975 이상이며, 또한, 바람직하게는 1.030 이하이고, 보다 바람직하게는 1.025 이하이다. A 의 값이 상기 범위이면, 액정 표시 장치를 흑 표시시의 사선 방향으로부터 시인했을 때의 광 누설이나 컬러 시프트의 방지 효과가 보다 우수한 적층체를 얻는 것이 가능해진다.

상기 면내 위상차값은, 광학 이방성층 X 의 두께 (d1) 에 의해 조정할 수 있다. 면내 위상차값은, 「식 : Re(λ)=(nx(λ)－ny(λ))×d1」에 의해 결정되는 점에서, 원하는 면내 위상차값을 얻으려면, 3 차원 굴절률과 막두께 (d1) 를 조정하면 된다. 또한, 3 차원 굴절률은, 광학 이방성층 X 를 구성하는 화합물의 분자 구조 및 배향 상태에 의존한다.

또, 광학 이방성층 X 는, 하기 식 (4) 를 만족하는 것이 바람직하다.

100 nm ≤ Re(550) ≤ 160 nm (4)

[식 (4) 중, Re(λ) 는 상기와 동일한 의미이다.]

광학 이방성층 X 의 면내 위상차값 (Re(550)) 이 식 (4) 의 범위 내이면, 그 광학 이방성층 X 를 포함하는 적층체나 그 적층체를 포함하는 편광판을 액정 표시 장치에 적용한 경우의 흑 표시시의 사선 방향으로부터 시인했을 때의 광 누설이나 컬러 시프트의 방지 효과가 현저해진다. 면내 위상차값 (Re(550)) 의 더욱 바람직한 범위는, 110 nm ≤ Re(550) ≤ 150 nm 이다.

본 발명에 있어서, 광학 이방성층 Y 의 파장 λ nm 에 있어서의 두께 방향의 위상차값 (Rth(λ)) 는, 「식 : Rth(λ) = ((nx(λ)＋ny(λ))/2－nz(λ))×d2」에 의해 구할 수 있다. 상기 식 중, nx(λ) 는, 파장 λ nm 에 있어서의 광학 이방성층 Y 의 면내 주굴절률을 나타내고, ny(λ) 는, 파장 λ nm 에 있어서의 nx(λ) 에 대해 면내에서 직교하는 방향의 굴절률을 나타내고, nz(λ) 는, 파장 λ nm 에 있어서의 광학 이방성층 Y 의 두께 방향의 굴절률을 나타내고, nx(λ) = ny(λ) 인 경우에는, nx(λ) 는, 광학 이방성층 Y 의 면내에서 임의의 방향의 굴절률로 할 수 있고, d2 는, 광학 이방성층 Y 의 두께를 나타낸다.

광학 이방성층 Y 가 식 (2) 를 만족하는 경우, 당해 광학 이방성층 Y 는, 장파장일수록 두께 방향의 위상차값이 커지는 역파장 분산 특성을 나타낸다. 이와 같은 광학 이방성층 Y 를 상기 광학 이방성층 X 와 조합함으로써, 액정 표시 장치에 장착한 경우에 있어서, 흑 표시시의 사선 방향으로부터 시인했을 때의 광 누설이나 컬러 시프트의 방지 효과가 우수한 적층체를 얻을 수 있다. 또한, 식 (2) 에 있어서, B 의 값은 바람직하게는 0.810 이상이고, 보다 바람직하게는 0.820 이상이며, 또한, 바람직하게는 0.955 이하이고, 보다 바람직하게는 0.950 이하이다. B 의 값이 상기 범위이면, 액정 표시 장치를 흑 표시시의 사선 방향으로부터 시인했을 때의 광 누설이나 컬러 시프트의 방지 효과가 보다 우수한 적층체를 얻는 것이 가능해진다.

상기 두께 방향의 위상차값은, 광학 이방성층 Y 의 두께 (d2) 에 의해 조정할 수 있다. 두께 방향의 위상차값은, 「식 : Rth(λ) = ((nx(λ)＋ny(λ))/2－nz(λ))×d2」에 의해 결정되는 점에서, 원하는 막두께 방향의 위상차값 (Rth(λ)) 을 얻기 위해서는, 3 차원 굴절률과 막두께 (d2) 를 조정하면 된다. 또한, 3 차원 굴절률은, 광학 이방성층 Y 를 구성하는 화합물의 분자 구조 및 배향 상태에 의존한다.

또, 광학 이방성층 Y 는, 흑 표시시의 사선 방향으로부터 시인했을 때의 광 누설이나 컬러 시프트의 방지 효과의 정도를 나타내는 하나의 지표로서, 하기 식 (5) 를 만족하는 것이 바람직하다.

-120 nm ≤ Rth(550) ≤ 60 nm (5)

[식 (5) 중, Rth(550) 은 상기와 동일한 의미이다.]

흑 표시시의 사선 방향으로부터 시인했을 때의 광 누설이나 컬러 시프트를 더욱 억제시킬 수 있는 관점에서, 광학 이방성층 Y 의 막두께 방향의 위상차값 (Rth(550)) 은, 보다 바람직하게는 -115 nm 이상이고, 더욱 바람직하게는 -110 nm 이상이며, 또, 보다 바람직하게는 55 nm 이하이고, 더욱 바람직하게는 50 nm 이하이다.

본 발명에 있어서, 상기 식 (1) 을 만족하는 광학 이방성층 X 와, 상기 식 (2) 를 만족하는 광학 이방성층 Y 를 포함하는 적층체는, 또한 하기 식 (3) 을 만족한다.

0.000 ＜ A－B ≤ 0.230 (3)

[식 (3) 중, A 및 B 는, 상기 식 (1) 및 식 (2) 에 있어서의 A 및 B 와 동일한 의미이다.]

적층체가 식 (3) 을 만족하는 경우, 당해 적층체에 포함되는 광학 이방성층 X 의 A 의 값, 및 광학 이방성층 Y 의 B 의 값이 비교적 가까운 값이 되는 것을 나타낸다. 일반적으로, 광학 이방성층 X 의 A 의 값 및 광학 이방성층 Y 의 B 의 값이 모두 1 이하이며, 또한 값이 작고 0.82 에 근접할수록, 역파장 분산 특성을 나타내는 것이 알려져 있다. 본 발명자들이 검토한 결과, 광학 이방성층 X 의 A 의 값, 및 광학 이방성층 Y 의 B 의 값은 반드시 양방이 0.82 에 가까운 역파장 분산 특성을 나타낼 필요는 없고, 상기 식 (3) 을 만족하는 것에 의해서도, 액정 표시 장치에 장착한 경우에 있어서의 흑 표시시의 사선 방향으로부터 시인했을 때의 광 누설이나 컬러 시프트의 방지 효과가 얻어지는 것을 알아냈다.

상기 식 (3) 에 있어서, 본 발명의 적층체를 액정 표시 장치에 장착한 경우에 있어서의 흑 표시시의 사선 방향으로부터 시인했을 때의 광 누설이나 컬러 시프트의 방지 효과의 관점에서, A－B 의 값은, 바람직하게는 0.010 이상이고, 보다 바람직하게는 0.015 이상이고, 특히 바람직하게는 0.020 이상이며, 또 바람직하게는 0.220 이하이고, 보다 바람직하게는 0.210 이하이고, 특히 바람직하게는 0.200 이하이다. A－B 의 값이 상기 범위이면, 액정 표시 장치를 흑 표시시의 사선 방향으로부터 시인했을 때의 광 누설이나 컬러 시프트의 방지 효과가 보다 우수한 적층체를 얻는 것이 가능해진다.

이하, 본 발명의 적층체의 각 구성에 대해 상세하게 설명한다.

〔광학 이방성층 X〕

본 발명의 적층체를 구성하는 광학 이방성층 X 로는, 예를 들면, 연신 필름 또는 중합성 액정 화합물이 막 평면에 대하여 수평 방향으로 배향한 상태로 경화된 중합성 액정 조성물의 경화물층을 들 수 있다.

연신 필름으로는, 예를 들어 1 축 연신된 폴리카보네이트 (PC) 필름, 1 축 연신된 트리아세틸셀룰로오스 (TAC) 필름, 1 축 연신된 시클로올레핀 폴리머 (COP) 필름을 들 수 있다. 이들 연신 필름의 면내 위상차값은, 연신 필름을 구성하는 수지의 조성, 연신 방법이나 연신 필름의 두께를 제어함으로써 조절할 수 있다.

중합성 액정 화합물이 막 평면에 대하여 수평 방향으로 배향한 상태로 경화된 중합성 액정 조성물의 경화물층으로는, 네마틱 액정 (Nematic Liquid Crystal) 또는 원반상 액정 (Discotic Liquid Crystal) 을 사용하여 형성할 수 있다. 중합성 액정 조성물의 경화물층의 면내 위상차값은, 중합성 액정 화합물의 종류, 중합성 액정 화합물의 경화물층의 배향 상태나 경화물층의 두께를 제어함으로써 조절할 수 있다.

광학 이방성층 X 의 두께는, 바람직하게는 0.5 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.6 ㎛ 이상 4.5 ㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.7 ㎛ 이상 4 ㎛ 이하이다. 두께가 얇은 편이 바람직한 점에서, 이하 설명하는 바와 같이, 광학 이방성층 X 는, 바람직하게는 중합성 액정 화합물이 막 평면에 대하여 수평 방향으로 배향한 상태로 경화된 중합성 액정 조성물의 경화물 (이하, 「수평 배향 액정 경화막」이라고도 한다) 이고, 더욱 바람직하게는 적어도 1 개의 라디칼 중합성기를 갖는 중합성 액정 화합물이 경화막의 면내 방향에 대하여 수평으로 배향한 상태로 경화되어 이루어지는 액정 경화막 (수평 배향 액정 경화막) 인 것이 바람직하다. 광학 이방성층 X 가, 두께가 상기 범위를 만족한 수평 배향 액정 경화막임으로써, 화상 표시 장치의 경량화를 달성할 수 있고, 또한 후술하는 바와 같이 열에 의한 변형이 작은 적층체를 얻는 것이 가능해진다.

본 발명에 있어서, 수평 배향 액정 경화막을 형성하는 중합성 액정 조성물에 포함되는 중합성 액정 화합물은, 중합성기를 갖는 액정 화합물을 의미하고, 특히 적어도 1 개의 라디칼 중합성기를 갖는 중합성 액정 화합물이 바람직하다.

중합성기란, 중합 개시제로부터 발생하는 활성 라디칼이나 산 등에 의해 중합 반응에 관여할 수 있는 기를 말한다. 중합성기로는, 예를 들어, 비닐기, 비닐옥시기, 1-클로로비닐기, 이소프로페닐기, 4-비닐페닐기, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 옥시라닐기, 옥세타닐기를 들 수 있다. 그 중에서도, 라디칼 중합성기가 바람직하고, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 비닐기, 비닐옥시기가 보다 바람직하고, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기가 더욱 바람직하다.

중합성 액정 화합물이 나타내는 액정성은 서모트로픽성 액정이어도 되고, 리오트로픽성 액정이어도 되지만, 치밀한 막두께 제어가 가능한 점에서 서모트로픽성 액정이 바람직하다.

중합성 액정 화합물로는, 일반적으로 정파장 분산성을 나타내는 중합성 액정 화합물과 역파장 분산성을 나타내는 중합성 액정 화합물을 들 수 있고, 어느 일방의 종류의 중합성 액정 화합물만을 사용할 수도 있으며, 양방의 종류의 중합성 액정 화합물을 혼합하여 사용할 수도 있다. 흑 표시시의 사선 방향으로부터 시인했을 때의 광 누설이나 컬러 시프트의 방지 효과의 관점에 있어서는, 광학 이방성층 X 가 상기 식 (1) 을 만족하도록 조성을 조정하는 것이 바람직하다.

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

(A) 네마틱상 또는 스멕틱상을 형성할 수 있는 화합물이다.

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

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

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

D(πa) = N(πa)/N(Aa) (i)

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

D(πb) = N(πb)/N(Ab) (ii)

가, 식 (iii)

0 ≤ 〔D(πa)/D(πb)〕＜ 1 (iii)

의 관계에 있다〔즉, 교차 방향 (b) 의 π 전자 밀도가, 장축 방향 (a) 의 π 전자 밀도보다 크다〕. 또, 상기 기재된 바와 같이 장축 및 그에 대하여 교차 방향 상에 π 전자를 갖는 중합성 액정 화합물은, 예를 들어 T 자 구조가 된다.

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

·장축 방향 (a) 는, 예를 들어 봉상 (棒狀) 구조를 갖는 화합물이면, 그 봉상의 장축 방향이다.

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

·장축 방향 (a) 상에 존재하는 π 전자수 N(πa) 에는, 장축 상의 π 전자 및 이것과 공액하는 π 전자의 합계수이고, 예를 들어 장축 방향 (a) 상에 존재하는 고리로서, 휘켈 규칙을 만족하는 고리에 존재하는 π 전자의 수가 포함된다.

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

상기를 만족하는 중합성 액정 화합물은, 장축 방향에 메소겐 구조를 가지고 있다. 이 메소겐 구조에 의해, 액정상 (네마틱상, 스멕틱상) 을 발현한다.

상기 (A) ∼ (D) 를 만족하는 중합성 액정 화합물을 액정 경화막을 형성하는 막 (층) 상에 도포하고, 상 전이 온도 이상으로 가열함으로써, 네마틱상이나 스멕틱상과 같은 액정상을 형성하는 것이 가능하다. 이 중합성 액정 화합물이 배향하여 형성된 액정상에서는 통상, 중합성 액정 화합물의 장축 방향이 서로 평행이 되도록 배향되어 있고, 이 장축 방향이 액정상의 배향 방향이 된다. 이와 같은 중합성 액정 화합물을 막 형상으로 하여, 액정상의 상태로 중합시키면, 장축 방향 (a) 으로 배향한 상태로 중합된 중합체로 이루어지는 중합체막을 형성할 수 있다. 이 중합체막은, 장축 방향 (a) 상의 π 전자와 교차 방향 (b) 상의 π 전자에 의해 자외선을 흡수한다. 여기서, 교차 방향 (b) 상의 π 전자에 의해 흡수되는 자외선의 흡수 극대 파장을 λbmax 로 한다. λbmax 는 통상 300 nm ∼ 400 nm 이다. π 전자의 밀도는, 상기 식 (iii) 을 만족하고 있고, 교차 방향 (b) 의 π 전자 밀도가 장축 방향 (a) 의 π 전자 밀도보다 크기 때문에, 교차 방향 (b) 에 진동면을 갖는 직선 편광 자외선 (파장은 λbmax) 의 흡수가, 장축 방향 (a) 에 진동면을 갖는 직선 편광 자외선 (파장은 λbmax) 의 흡수보다 큰 중합체막이 된다. 그 비 (직선 편광 자외선의 교차 방향 (b) 의 흡광도/장축 방향 (a) 의 흡광도의 비) 는, 예를 들어 1.0 초과, 바람직하게는 1.2 이상, 통상적으로 30 이하이고, 예를 들어 10 이하이다.

상기 특성을 갖는 중합성 액정 화합물은, 일반적으로 역파장 분산성을 나타내는 것인 경우가 많다. 구체적으로는, 예를 들어, 하기 식 (X) 로 나타내는 화합물 (이하,「중합성 액정 화합물 (X)」라고도 한다) 을 들 수 있다.

[화학식 1]

식 (X) 중, Ar 은 치환기를 가지고 있어도 되는 방향족기를 갖는 2 가의 기를 나타낸다. 여기서 말하는 방향족기란, 그 고리 구조가 갖는 π 전자수가 휘켈 규칙에 따라 [4n＋2] 개인 것을 가리키고, 예를 들어 후술하는 (Ar-1) ∼ (Ar-23) 으로 예시되는 바와 같은 Ar 기를, 2 가의 연결기를 개재하여 2 개 이상 가지고 있어도 된다. 여기서 n 은 정수 (整數) 를 나타낸다. -N= 나 -S- 등의 헤테로 원자를 포함하여 고리 구조를 형성하고 있는 경우, 이들 헤테로 원자 상의 비공유 결합 전자쌍을 포함하여 휘켈 규칙을 만족하고, 방향족성을 갖는 경우도 포함한다. 그 방향족기 중에는 질소 원자, 산소 원자, 황 원자 중 적어도 1 개 이상이 포함되는 것이 바람직하다. 2 가의 기 Ar 에 포함되는 방향족기는 1 개여도 되고, 2 개 이상이어도 된다. 방향족기가 1 개인 경우, 2 가의 기 Ar 은 치환기를 가지고 있어도 되는 2 가의 방향족기여도 된다. 2 가의 기 Ar 에 포함되는 방향족기가 2 개 이상인 경우, 2 개 이상의 방향족기는 서로 단결합, -CO-O-, -O- 등의 2 가의 결합기로 결합되어 있어도 된다.

G¹ 및 G² 는 각각 독립적으로, 2 가의 방향족기 또는 2 가의 지환식 탄화수소기를 나타낸다. 여기서, 그 2 가의 방향족기 또는 2 가의 지환식 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는, 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기, 탄소수 1 ∼ 4 의 플루오로알킬기, 탄소수 1 ∼ 4 의 알콕시기, 시아노기 또는 니트로기로 치환되어 있어도 되고, 그 2 가의 방향족기 또는 2 가의 지환식 탄화수소기를 구성하는 탄소 원자가, 산소 원자, 황 원자 또는 질소 원자로 치환되어 있어도 된다.

L¹, L², B¹및 B²는 각각 독립적으로, 단결합 또는 2 가의 연결기이다.

k, l 은, 각각 독립적으로 0 ∼ 3 의 정수를 나타내고, 1 ≤ k＋l 의 관계를 만족한다. 여기서, 2 ≤ k＋l 인 경우, B¹및 B², G¹및 G² 는, 각각 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다.

E¹ 및 E² 는 각각 독립적으로, 탄소수 1 ∼ 17 의 알칸디일기를 나타내고, 여기서, 탄소수 4 ∼ 12 의 알칸디일기가 보다 바람직하다. 또, 알칸디일기에 포함되는 수소 원자는, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되고, 그 알칸디일기에 포함되는 -CH₂- 는, -O-, -S-, -SiH₂-, -C(=O)- 로 치환되어 있어도 된다.

P¹ 및 P² 는 서로 독립적으로, 중합성기 또는 수소 원자를 나타내고, 적어도 1 개는 중합성기이다.

G¹ 및 G² 는, 각각 독립적으로, 바람직하게는, 할로겐 원자 및 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 개의 치환기로 치환되어 있어도 되는 1,4-페닐렌디일기, 할로겐 원자 및 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 개의 치환기로 치환되어 있어도 되는 1,4-시클로헥산디일기이고, 보다 바람직하게는 메틸기로 치환된 1,4-페닐렌디일기, 무치환의 1,4-페닐렌디일기, 또는 무치환의 1,4-trans-시클로헥산디일기이고, 특히 바람직하게는 무치환의 1,4-페닐렌디일기, 또는 무치환의 1,4-trans-시클로헥산디일기이다.

또한, 복수 존재하는 G¹및 G²중 적어도 1 개는 2 가의 지환식 탄화수소기인 것이 바람직하고, 또, L¹또는 L² 에 결합하는 G¹및 G²중 적어도 1 개는 2 가의 지환식 탄화수소기인 것이 보다 바람직하다.

L¹ 및 L² 는 각각 독립적으로, 바람직하게는, 단결합, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌기, -O-, -S-, -R^a1OR^a2-, -R^a3COOR^a4-, -R^a5OCOR^a6-, R^a7OC=OOR^a8-, -N=N-, -CR^c=CR^d-, 또는 -C≡C- 이다. 여기서, R^a1 ∼ R^a8 은 각각 독립적으로 단결합, 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌기를 나타내고, R^c 및 R^d 는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기 또는 수소 원자를 나타낸다. L¹ 및 L² 는 각각 독립적으로, 보다 바람직하게는 단결합, -OR^a2-1-, -CH₂-, -CH₂CH₂-, -COOR^a4-1-, 또는 -OCOR^a6-1- 이다. 여기서, R^a2-1, R^a4-1, R^a6-1 은 각각 독립적으로 단결합, -CH₂-, -CH₂CH₂- 중 어느 것을 나타낸다. L¹ 및 L² 는 각각 독립적으로, 더욱 바람직하게는 단결합, -O-, -CH₂CH₂-, -COO-, -COOCH₂CH₂-, 또는 -OCO- 이다.

B¹ 및 B² 는 각각 독립적으로, 바람직하게는, 단결합, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌기, -O-, -S-, -R^a9OR^a10-, -R^a11COOR^a12-, -R^a13OCOR^a14-, 또는 R^a15OC=OOR^a16- 이다. 여기서, R^a9 ∼ R^a16 은 각각 독립적으로 단결합, 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬렌기를 나타낸다. B¹ 및 B² 는 각각 독립적으로, 보다 바람직하게는 단결합, -OR^a10-1-, -CH₂-, -CH₂CH₂-, -COOR^a12-1-, 또는 -OCOR^a14-1- 이다. 여기서, R^a10-1, R^a12-1, R^a14-1 은 각각 독립적으로 단결합, -CH₂-, -CH₂CH₂- 중 어느 것을 나타낸다. B¹ 및 B² 는 각각 독립적으로, 더욱 바람직하게는 단결합, -O-, -CH₂CH₂-, -COO-, -COOCH₂CH₂-, -OCO-, 또는 -OCOCH₂CH₂- 이다.

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

P¹ 또는 P² 로 나타내는 중합성기로는, 에폭시기, 비닐기, 비닐옥시기, 1-클로로비닐기, 이소프로페닐기, 4-비닐페닐기, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 옥시라닐기, 및 옥세타닐기 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 비닐기 및 비닐옥시기가 바람직하고, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기가 보다 바람직하다.

Ar 은 치환기를 가지고 있어도 되는 방향족 탄화수소 고리, 치환기를 가지고 있어도 되는 방향족 복소 고리, 및 전자 흡인성기에서 선택되는 적어도 1 개를 갖는 것이 바람직하다. 당해 방향족 탄화수소 고리로는, 예를 들어, 벤젠 고리, 나프탈렌 고리, 안트라센 고리 등을 들 수 있고, 벤젠 고리, 나프탈렌 고리가 바람직하다. 당해 방향족 복소 고리로는, 푸란 고리, 벤조푸란 고리, 피롤 고리, 인돌 고리, 티오펜 고리, 벤조티오펜 고리, 피리딘 고리, 피라진 고리, 피리미딘 고리, 트리아졸 고리, 트리아진 고리, 피롤린 고리, 이미다졸 고리, 피라졸 고리, 티아졸 고리, 벤조티아졸 고리, 티에노티아졸 고리, 옥사졸 고리, 벤조옥사졸 고리, 및 페난트롤린 고리 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 티아졸 고리, 벤조티아졸 고리, 또는 벤조푸란 고리를 갖는 것이 바람직하고, 벤조티아졸기를 갖는 것이 더욱 바람직하다. 또, Ar 에 질소 원자가 포함되는 경우, 당해 질소 원자는 π 전자를 갖는 것이 바람직하다.

식 (X) 중, Ar 로 나타내는 2 가의 방향족기에 포함되는 π 전자의 합계수 N_π 는 8 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 이상이고, 더욱 바람직하게는 14 이상이고, 특히 바람직하게는 16 이상이다. 또, 바람직하게는 30 이하이고, 보다 바람직하게는 26 이하이고, 더욱 바람직하게는 24 이하이다.

Ar 로 나타내는 방향족기로는, 예를 들어, 이하의 기를 들 수 있다.

[화학식 2]

식 (Ar-1) ∼ 식 (Ar-23) 중, * 표시는 연결부를 나타내고, Z⁰, Z¹ 및 Z² 는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 12 의 알킬기, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1 ∼ 12 의 알킬술피닐기, 탄소수 1 ∼ 12 의 알킬술포닐기, 카르복실기, 탄소수 1 ∼ 12 의 플루오로알킬기, 탄소수 1 ∼ 12 의 알콕시기, 탄소수 1 ∼ 12 의 알킬티오기, 탄소수 1 ∼ 12 의 N-알킬아미노기, 탄소수 2 ∼ 12 의 N,N-디알킬아미노기, 탄소수 1 ∼ 12 의 N-알킬술파모일기 또는 탄소수 2 ∼ 12 의 N,N-디알킬술파모일기를 나타낸다. 또, Z⁰, Z¹ 및 Z² 는, 중합성기를 포함하고 있어도 된다.

Q¹ 및 Q² 는, 각각 독립적으로, -CR^2'R^3'-, -S-, -NH-, -NR^2'-, -CO- 또는 -O- 를 나타내고, R^2' 및 R^3' 는, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를 나타낸다.

J¹ 및 J² 는, 각각 독립적으로, 탄소 원자, 또는 질소 원자를 나타낸다.

Y¹, Y² 및 Y³ 은, 각각 독립적으로, 치환되어 있어도 되는 방향족 탄화수소기 또는 방향족 복소 고리기를 나타낸다.

W¹ 및 W² 는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 시아노기, 메틸기 또는 할로겐 원자를 나타내고, m 은 0 ∼ 6 의 정수를 나타낸다.

Y¹, Y² 및 Y³ 에 있어서의 방향족 탄화수소기로는, 페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 페난트릴기, 비페닐기 등의 탄소수 6 ∼ 20 의 방향족 탄화수소기를 들 수 있고, 페닐기, 나프틸기가 바람직하고, 페닐기가 보다 바람직하다. 방향족 복소 고리기로는, 푸릴기, 피롤릴기, 티에닐기, 피리디닐기, 티아졸릴기, 벤조티아졸릴기 등의 질소 원자, 산소 원자, 황 원자 등의 헤테로 원자를 적어도 1 개 포함하는 탄소수 4 ∼ 20 의 방향족 복소 고리기를 들 수 있고, 푸릴기, 티에닐기, 피리디닐기, 티아졸릴기, 벤조티아졸릴기가 바람직하다.

Y¹, Y² 및 Y³ 은, 각각 독립적으로, 치환되어 있어도 되는 다고리계 방향족 탄화수소기 또는 다고리계 방향족 복소 고리기여도 된다. 다고리계 방향족 탄화수소기는, 축합 다고리계 방향족 탄화수소기, 또는 방향 고리 집합에서 유래하는 기를 말한다. 다고리계 방향족 복소 고리기는, 축합 다고리계 방향족 복소 고리기, 또는 방향 고리 집합에서 유래하는 기를 말한다.

Z⁰, Z¹ 및 Z² 는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 12 의 알킬기, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1 ∼ 12 의 알콕시기인 것이 바람직하고, Z⁰ 은, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 12 의 알킬기, 시아노기가 더욱 바람직하고, Z¹ 및 Z² 는, 수소 원자, 불소 원자, 염소 원자, 메틸기, 시아노기가 더욱 바람직하다. 또한, Z⁰, Z¹ 및 Z² 는 중합성기를 포함하고 있어도 된다.

Q¹ 및 Q² 는, -NH-, -S-, -NR^2'-, -O- 가 바람직하고, R^2'는 수소 원자가 바람직하다. 그 중에서도 -S-, -O-, -NH- 가 특히 바람직하다.

식 (Ar-1) ∼ (Ar-23) 중에서도, 식 (Ar-6) 및 식 (Ar-7) 이 분자의 안정성의 관점에서 바람직하다.

식 (Ar-16) ∼ (Ar-23) 에 있어서, Y¹ 은, 이것이 결합하는 질소 원자 및 Z⁰ 과 함께, 방향족 복소 고리기를 형성하고 있어도 된다. 방향족 복소 고리기로는, Ar 이 가지고 있어도 되는 방향족 복소 고리로서 상기한 것을 들 수 있는데, 예를 들어, 피롤 고리, 이미다졸 고리, 피롤린 고리, 피리딘 고리, 피라진 고리, 피리미딘 고리, 인돌 고리, 퀴놀린 고리, 이소퀴놀린 고리, 푸린 고리, 피롤리딘 고리 등을 들 수 있다. 이 방향족 복소 고리기는, 치환기를 가지고 있어도 된다. 또, Y¹ 은, 이것이 결합하는 질소 원자 및 Z⁰ 과 함께, 전술한 치환되어 있어도 되는 다고리계 방향족 탄화수소기 또는 다고리계 방향족 복소 고리기여도 된다. 예를 들어, 벤조푸란 고리, 벤조티아졸 고리, 벤조옥사졸 고리 등을 들 수 있다.

또, 본 발명에 있어서 수평 배향 액정 경화막을 형성하는 중합성 액정 화합물로서, 예를 들어, 하기 식 (Y) 로 나타내는 기를 포함하는 화합물 (이하, 「중합성 액정 화합물 (Y)」라고도 한다) 을 사용해도 된다. 중합성 액정 화합물 (Y) 는 일반적으로 정파장 분산성을 나타내는 경향이 있다. 중합성 액정 화합물은 단독 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있고, 중합성 액정 화합물 (X) 와 중합성 액정 화합물 (Y) 를 조합하여 사용해도 된다.

P11-B11-E11-B12-A11-B13- (Y)

[식 (Y) 중, P11 은, 중합성기를 나타낸다.

A11 은, 2 가의 지환식 탄화수소기 또는 2 가의 방향족 탄화수소기를 나타낸다. 그 2 가의 지환식 탄화수소기 및 2 가의 방향족 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는, 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알콕시기, 시아노기 또는 니트로기로 치환되어 있어도 되고, 그 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기 및 그 탄소수 1 ∼ 6 의 알콕시기에 포함되는 수소 원자는, 불소 원자로 치환되어 있어도 된다.

B11 은, -O-, -S-, -CO-O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -CO-NR¹⁶-, -NR¹⁶-CO-, -CO-, -CS- 또는 단결합을 나타낸다. R¹⁶ 은, 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기를 나타낸다.

B12 및 B13 은, 각각 독립적으로, -C≡C-, -CH=CH-, -CH₂-CH₂-, -O-, -S-, -C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-, -O-C(=O)-O-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -C(=O)-NR¹⁶-, -NR¹⁶-C(=O)-, -OCH₂-, -OCF₂-, -CH₂O-, -CF₂O-, -CH=CH-C(=O)-O-, -O-C(=O)-CH=CH- 또는 단결합을 나타낸다.

E11 은, 탄소수 1 ∼ 12 의 알칸디일기를 나타내고, 그 알칸디일기에 포함되는 수소 원자는, 탄소수 1 ∼ 5 의 알콕시기로 치환되어 있어도 되고, 그 알콕시기에 포함되는 수소 원자는, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 된다. 또, 그 알칸디일기를 구성하는 -CH₂- 는, -O- 또는 -CO- 로 치환되어 있어도 된다.]

A11 의 방향족 탄화수소기 및 지환식 탄화수소기의 탄소수는, 3 ∼ 18 의 범위인 것이 바람직하고, 5 ∼ 12 의 범위인 것이 보다 바람직하고, 5 또는 6 인 것이 특히 바람직하다. A11 로는, 시클로헥산-1,4-디일기, 1,4-페닐렌기가 바람직하다.

E11 로는, 직사슬형의 탄소수 1 ∼ 12 의 알칸디일기가 바람직하다. 그 알칸디일기를 구성하는 -CH₂- 는, -O- 로 치환되어 있어도 된다.

구체적으로는, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로판-1,3-디일기, 부탄-1,4-디일기, 펜탄-1,5-디일기, 헥산-1,6-디일기, 헵탄-1,7-디일기, 옥탄-1,8-디일기, 노난-1,9-디일기, 데칸-1,10-디일기, 운데칸-1,11-디일기 및 도데칸-1,12-디일기 등의 탄소수 1 ∼ 12 의 직사슬형 알칸디일기 ; -CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-, -CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂- 및 -CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂- 등을 들 수 있다.

B11 로는, -O-, -S-, -CO-O-, -O-CO- 가 바람직하고, 그 중에서도, -CO-O- 가 보다 바람직하다.

B12 및 B13 으로는, 각각 독립적으로, -O-, -S-, -C(=O)-, -C(=O)-O-, -O-C(=O)-, -O-C(=O)-O- 가 바람직하고, 그 중에서도, -O- 또는 -O-C(=O)-O- 가 보다 바람직하다.

P11 로 나타내는 중합성기로는, 중합 반응성, 특히 광중합 반응성이 높다는 점에서, 라디칼 중합성기 또는 카티온 중합성기가 바람직하고, 취급이 용이한 데다가, 액정 화합물의 제조 자체도 용이한 점에서, 중합성기는, 하기의 식 (P-11) ∼ 식 (P-15) 로 나타내는 기인 것이 바람직하다.

[화학식 3]

[식 (P-11) ∼ (P-15) 중, R¹⁷ ∼ R²¹은 각각 독립적으로, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기 또는 수소 원자를 나타낸다.]

식 (P-11) ∼ 식 (P-15) 로 나타내는 기의 구체예로는, 하기 식 (P-16) ∼ 식 (P-20) 으로 나타내는 기를 들 수 있다.

[화학식 4]

P11 은, 식 (P-14) ∼ 식 (P-20) 으로 나타내는 기인 것이 바람직하고, 비닐기, p-스틸벤기, 에폭시기 또는 옥세타닐기가 보다 바람직하다.

P11-B11- 로 나타내는 기가, 아크릴로일옥시기 또는 메타아크릴로일옥시기인 것이 더욱 바람직하다.

중합성 액정 화합물 (Y) 로는, 식 (I), 식 (II), 식 (III), 식 (IV), 식 (V) 또는 식 (VI) 으로 나타내는 화합물을 들 수 있다.

P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-A14-B16-E12-B17-P12 (I)

P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-A14-F11 (II)

P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-B15-E12-B17-P12 (III)

P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-A13-F11 (IV)

P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-B14-E12-B17-P12 (V)

P11-B11-E11-B12-A11-B13-A12-F11 (VI)

(식 중,

A12 ∼ A14 는 각각 독립적으로, A11 과 동일한 의미이고, B14 ∼ B16 은 각각 독립적으로, B12 와 동일한 의미이고, B17 은, B11 과 동일한 의미이고, E12 는, E11 과 동일한 의미이다.

F11 은, 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 13 의 알킬기, 탄소수 1 ∼ 13 의 알콕시기, 시아노기, 니트로기, 트리플루오로메틸기, 디메틸아미노기, 하이드록시기, 메틸올기, 포르밀기, 술포기 (-SO₃H), 카르복시기, 탄소수 1 ∼ 10 의 알콕시카르보닐기 또는 할로겐 원자를 나타내고, 그 알킬기 및 알콕시기를 구성하는 -CH₂- 는, -O- 로 치환되어 있어도 된다.)

중합성 액정 화합물 (Y) 의 구체예로는, 액정 편람 (액정 편람 편집 위원회편, 마루젠 (주) 2000년 10월 30일 발행) 의 「3.8.6 네트워크 (완전 가교형)」, 「6.5.1 액정 재료 b. 중합성 네마틱 액정 재료」에 기재된 화합물 중에서 중합성기를 갖는 화합물, 일본 공개특허공보 2010-31223호, 일본 공개특허공보 2010-270108호, 일본 공개특허공보 2011-6360호 및 일본 공개특허공보 2011-207765호에 기재된 중합성 액정을 들 수 있다.

중합성 액정 화합물 (Y) 의 구체예로는, 하기 식 (I-1) ∼ 식 (I-4), 식 (II-1) ∼ 식 (II-4), 식 (III-1) ∼ 식 (III-26), 식 (IV-1) ∼ 식 (IV-26), 식 (V-1) ∼ 식 (V-2) 및 식 (VI-1) ∼ 식 (VI-6) 으로 나타내는 화합물을 들 수 있다. 또한, 하기 식 중, k1 및 k2 는, 각각 독립적으로, 2 ∼ 12 의 정수를 나타낸다. 이들 중합성 액정 화합물 (Y) 는, 그 합성의 용이함, 또는 입수의 용이함이란 점에서 바람직하다.

[화학식 5]

[화학식 6]

[화학식 7]

[화학식 8]

[화학식 9]

[화학식 10]

[화학식 11]

[화학식 12]

[화학식 13]

본 발명에 있어서, 수평 배향 액정 경화막은 파장 300 ∼ 400 nm 의 사이에 적어도 1 개의 극대 흡수를 갖는 것이 바람직하고, 수평 배향 액정 경화막을 형성하는 중합성 액정 조성물은, 파장 300 ∼ 400 nm 의 사이에 극대 흡수 파장을 갖는 중합성 액정 화합물을 적어도 1 종 포함하는 것이 바람직하다. 중합성 액정 조성물에 광중합 개시제가 포함되는 경우, 장기 보관시에 중합성 액정 화합물의 중합 반응 및 겔화가 진행될 우려가 있다. 그러나, 중합성 액정 화합물의 극대 흡수 파장이 300 ∼ 400 nm 이면 보관 중에 자외광에 노출되어도, 광중합 개시제로부터의 반응 활성종의 발생 및 그 반응 활성종에 의한 중합성 액정 화합물의 중합 반응 및 겔화의 진행을 유효하게 억제할 수 있다. 따라서, 중합성 액정 조성물의 장기 안정성의 점에서 유리해져, 얻어지는 액정 경화막의 배향성 및 막두께의 균일성을 향상시킬 수 있다. 또한, 중합성 액정 화합물의 극대 흡수 파장은, 용매 중에서 자외 가시 분광 광도계를 사용하여 측정할 수 있다. 그 용매는 중합성 액정 화합물을 용해시킬 수 있는 용매이며, 예를 들어 클로로포름 등을 들 수 있다.

수평 배향 액정 경화막을 형성하는 중합성 액정 조성물 중의 중합성 액정 화합물의 함유량은, 중합성 액정 조성물의 고형분 100 질량부에 대해, 예를 들어 70 ∼ 99.5 질량부이고, 바람직하게는 80 ∼ 99 질량부이고, 보다 바람직하게는 85 ∼ 98 질량부이고, 더욱 바람직하게는 90 ∼ 95 질량부이다. 중합성 액정 화합물의 함유량이 상기 범위 내이면, 얻어지는 액정 경화막의 배향성의 관점에서 유리하다. 또한, 본 발명에 있어서, 중합성 액정 조성물의 고형분이란, 중합성 액정 조성물로부터 유기 용매 등의 휘발성 성분을 제외한 모든 성분을 의미한다.

수평 배향 액정 경화막의 형성에 사용하는 중합성 액정 조성물은, 중합성 액정 화합물에 더하여, 용매, 중합 개시제, 레벨링제, 산화 방지제, 광 증감제 등의 첨가제를 추가로 함유하고 있어도 된다. 이들 성분은, 각각, 1 종만을 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.

수평 배향 액정 경화막의 형성에 사용하는 중합성 액정 조성물은, 통상, 용매에 용해된 상태로 기재나 수평 배향막 등의 위에 도포되기 때문에, 용매를 포함하는 것이 바람직하다. 용매로는, 중합성 액정 화합물을 용해할 수 있는 용매가 바람직하고, 또, 중합성 액정 화합물의 중합 반응에 불활성인 용매인 것이 바람직하다. 용매로는, 예를 들어, 물, 메탄올, 에탄올, 에틸렌글리콜, 이소프로필알코올, 프로필렌글리콜, 에틸렌글리콜메틸에테르, 에틸렌글리콜부틸에테르, 1-메톡시-2-프로판올, 2-부톡시에탄올 및 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 알코올 용매 ; 아세트산에틸, 아세트산부틸, 에틸렌글리콜메틸에테르아세테이트, γ-부티로락톤, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 및 락트산에틸 등의 에스테르 용매 ; 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 2-헵타논 및 메틸이소부틸케톤 등의 케톤 용매 ; 펜탄, 헥산 및 헵탄 등의 지방족 탄화수소 용매 ; 에틸시클로헥산 등의 지환식 탄화수소 용매 ; 톨루엔 및 자일렌 등의 방향족 탄화수소 용매 ; 아세토니트릴 등의 니트릴 용매 ; 테트라하이드로푸란 및 디메톡시에탄 등의 에테르 용매 ; 클로로포름 및 클로로벤젠 등의 염소 함유 용매 ; 디메틸아세트아미드, 디메틸포름아미드, N-메틸-2-피롤리돈 (NMP), 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논 등의 아미드계 용매 등을 들 수 있다. 이들 용매는, 단독으로 또는 2 종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 알코올 용매, 에스테르 용매, 케톤 용매, 염소 함유 용매, 아미드계 용매 및 방향족 탄화수소 용매가 바람직하다.

중합성 액정 조성물 중의 용매의 함유량은, 중합성 액정 조성물 100 질량부에 대해, 바람직하게는 50 ∼ 98 질량부, 보다 바람직하게는 70 ∼ 95 중량부이다. 따라서, 중합성 액정 조성물 100 질량부에서 차지하는 고형분은, 2 ∼ 50 질량부가 바람직하다. 고형분이 50 질량부 이하이면, 중합성 액정 조성물의 점도가 낮아지는 점에서, 막의 두께가 대략 균일해져, 불균일이 잘 발생하지 않게 되는 경향이 있다. 상기 고형분은, 제조하고자 하는 액정 경화막의 두께를 고려하여 적절히 결정할 수 있다.

중합 개시제는, 열 또는 광의 기여에 의해 반응 활성종을 생성하고, 중합성 액정 화합물 등의 중합 반응을 개시할 수 있는 화합물이다. 반응 활성종으로는, 라디칼 또는 카티온 또는 아니온 등의 활성종을 들 수 있다. 그 중에서도 반응 제어가 용이하다는 관점에서, 광 조사에 의해 라디칼을 발생하는 광중합 개시제가 바람직하다.

광중합 개시제로는, 예를 들어, 벤조인 화합물, 벤조페논 화합물, 벤질케탈 화합물, α-하이드록시케톤 화합물, α-아미노케톤 화합물, 옥심 화합물, 트리아진 화합물, 요오드늄염 및 술포늄염을 들 수 있다. 구체적으로는, 이르가큐어 (Irgacure, 등록상표) 907, 이르가큐어 184, 이르가큐어 651, 이르가큐어 819, 이르가큐어 250, 이르가큐어 369, 이르가큐어 379, 이르가큐어 127, 이르가큐어 2959, 이르가큐어 754, 이르가큐어 379EG (이상, BASF 재팬 주식회사 제조), 세이크올 BZ, 세이크올 Z, 세이크올 BEE (이상, 세이코 화학 주식회사 제조), 카야큐어 (kayacure) BP100 (닛폰 화약 주식회사 제조), 카야큐어 UVI-6992 (다우사 제조), 아데카옵토마 SP-152, 아데카옵토마 SP-170, 아데카옵토마 N-1717, 아데카옵토마 N-1919, 아데카아크루즈 NCI-831, 아데카아크루즈 NCI-930 (이상, 주식회사 ADEKA 제조), TAZ-A, TAZ-PP (이상, 니혼 시이벨 헤그너사 제조) 및 TAZ-104 (산와 케미컬사 제조) 를 들 수 있다.

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

α-아세토페논 화합물로는, 2-메틸-2-모르폴리노-1-(4-메틸술파닐페닐)프로판-1-온, 2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-2-벤질부탄-1-온 및 2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-2-(4-메틸페닐메틸)부탄-1-온 등을 들 수 있고, 보다 바람직하게는 2-메틸-2-모르폴리노-1-(4-메틸술파닐페닐)프로판-1-온 및 2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-2-벤질부탄-1-온을 들 수 있다. α-아세토페논 화합물의 시판품으로는, 이르가큐어 369, 379EG, 907 (이상, BASF 재팬 (주) 제조) 및 세이크올 BEE (세이코 화학사 제조) 등을 들 수 있다.

옥심계 광중합 개시제는, 광이 조사됨으로써 페닐 라디칼이나 메틸 라디칼 등의 라디칼을 생성시킨다. 이 라디칼에 의해 중합성 액정 화합물의 중합이 바람직하게 진행되는데, 그 중에서도 메틸 라디칼을 발생시키는 옥심계 광중합 개시제는 중합 반응의 개시 효율이 높은 점에서 바람직하다. 또, 중합 반응을 보다 효율적으로 진행시킨다는 관점에서, 파장 350 nm 이상의 자외선을 효율적으로 이용 가능한 광중합 개시제를 사용하는 것이 바람직하다. 파장 350 nm 이상의 자외선을 효율적으로 이용 가능한 광중합 개시제로는, 옥심 구조를 포함하는 트리아진 화합물이나 카르바졸 화합물이 바람직하고, 감도의 관점에서는 옥심에스테르 구조를 포함하는 카르바졸 화합물이 보다 바람직하다. 옥심 구조를 포함하는 카르바졸 화합물로는, 1,2-옥탄디온, 1-[4-(페닐티오)-2-(O-벤조일옥심)], 에타논, 1-[9-에틸-6-(2-메틸벤조일)-9H-카르바졸-3-일]-1-(O-아세틸옥심) 등을 들 수 있다. 옥심에스테르계 광중합 개시제의 시판품으로는, 이르가큐어 OXE-01, 이르가큐어 OXE-02, 이르가큐어 OXE-03 (이상, BASF 재팬 주식회사 제조), 아데카옵토마 N-1919, 아데카아크루즈 NCI-831 (이상, 주식회사 ADEKA 제조) 등을 들 수 있다.

광중합 개시제의 함유량은, 중합성 액정 화합물 100 질량부에 대해, 통상, 0.1 ∼ 30 질량부이고, 바람직하게는 1 ∼ 20 질량부이고, 보다 바람직하게는 1 ∼ 15 질량부이다. 상기 범위 내이면, 중합성기의 반응이 충분히 진행되며, 또한, 중합성 액정 화합물의 배향을 흐트러뜨리기 어렵다.

레벨링제란, 중합성 액정 조성물의 유동성을 조정하여, 조성물을 도포하여 얻어지는 도막을 보다 평탄하게 하는 기능을 갖는 첨가제이고, 예를 들어, 실리콘계, 폴리아크릴레이트계 및 퍼플루오로알킬계의 레벨링제를 들 수 있다. 레벨링제로서 시판품을 사용해도 되며, 구체적으로는, DC3PA, SH7PA, DC11PA, SH28PA, SH29PA, SH30PA, ST80PA, ST86PA, SH8400, SH8700, FZ2123 (이상, 모두 도레이·다우코닝 (주) 제조), KP321, KP323, KP324, KP326, KP340, KP341, X22-161A, KF6001 (이상, 모두 신에츠 화학 공업 (주) 제조), TSF400, TSF401, TSF410, TSF4300, TSF4440, TSF4445, TSF-4446, TSF4452, TSF4460 (이상, 모두 모멘티브 퍼포먼스 머티리얼즈 재팬 합동회사 제조), 플루오리너트 (fluorinert) (등록상표) FC-72, 동 FC-40, 동 FC-43, 동 FC-3283 (이상, 모두 스미토모 쓰리엠 (주) 제조), 메가팍 (등록상표) R-08, 동 R-30, 동 R-90, 동 F-410, 동 F-411, 동 F-443, 동 F-445, 동 F-470, 동 F-477, 동 F-479, 동 F-482, 동 F-483, 동 F-556 (이상, 모두 DIC (주) 제조), 에프톱 (상품명) EF301, 동 EF303, 동 EF351, 동 EF352 (이상, 모두 미츠비시 마테리알 전자 화성 (주) 제조), 서프론 (등록상표) S-381, 동 S-382, 동 S-383, 동 S-393, 동 SC-101, 동 SC-105, KH-40, SA-100 (이상, 모두 AGC 세이미 케미컬 (주) 제조), 상품명 E1830, 동 E5844 ((주) 다이킨 파인케미컬 연구소 제조), BM-1000, BM-1100, BYK-352, BYK-353 및 BYK-361N (모두 상품명 : BM Chemie 사 제조) 등을 들 수 있다. 레벨링제는 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

레벨링제의 함유량은, 중합성 액정 화합물 100 질량부에 대해, 0.01 ∼ 5 질량부가 바람직하고, 0.05 ∼ 3 질량부가 더욱 바람직하다. 레벨링제의 함유량이 상기 범위 내이면, 중합성 액정 화합물을 배향시키는 것이 용이하며, 또한 얻어지는 액정 경화막이 보다 평활해지는 경향이 있기 때문에 바람직하다.

산화 방지제를 배합함으로써, 중합성 액정 화합물의 중합 반응을 컨트롤할 수 있다. 산화 방지제로는, 페놀계 산화 방지제, 아민계 산화 방지제, 퀴논계 산화 방지제, 니트로소계 산화 방지제에서 선택되는 1 차 산화 방지제여도 되고, 인계 산화 방지제 및 황계 산화 방지제에서 선택되는 2 차 산화 방지제여도 된다. 중합성 액정 화합물의 배향을 흐트러뜨리지 않고, 중합성 액정 화합물을 중합하기 위해서는, 산화 방지제의 함유량은, 중합성 액정 화합물 100 질량부에 대해, 통상 0.01 ∼ 10 질량부이고, 바람직하게는 0.1 ∼ 5 질량부이고, 더욱 바람직하게는 0.1 ∼ 3 질량부이다. 산화 방지제는 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

또, 광 증감제를 사용함으로써, 광중합 개시제를 고감도화할 수 있다. 광 증감제로는, 예를 들어, 크산톤, 티오크산톤 등의 크산톤류 ; 안트라센 및 알킬에테르 등의 치환기를 갖는 안트라센류 ; 페노티아진 ; 루브렌을 들 수 있다. 광 증감제는 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 광 증감제의 함유량은, 중합성 액정 화합물 100 질량부에 대해, 통상 0.01 ∼ 10 질량부이고, 바람직하게는 0.05 ∼ 5 질량부이고, 더욱 바람직하게는 0.1 ∼ 3 질량부이다.

수평 배향 액정 경화막의 형성에 사용하는 중합성 액정 조성물은, 중합성 액정 화합물과, 용매나 광중합 개시제, 및 중합성 액정 화합물 이외의 성분을 소정 온도에서 교반 등을 함으로써 얻을 수 있다.

〔광학 이방성층 Y〕

본 발명의 적층체를 구성하는 광학 이방성층 Y 로는, 예를 들면, 중합성 액정 화합물이 막 평면에 대하여 수직 방향으로 배향한 상태로 경화된 중합성 액정 조성물의 경화물 (이하, 「수직 배향 액정 경화막」이라고도 한다) 을 들 수 있다. 본 발명에 있어서, 수직 배향 액정 경화막은 수직 배향 촉진제를 포함하는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명에 있어서, 수직 배향 액정 경화막을 형성하는 중합성 액정 조성물은 수직 배향 촉진제를 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서, 수직 배향 촉진제란 막 평면에 대하여 수직 방향으로 중합성 액정 화합물의 액정 배향을 촉진시키는 재료를 의미한다. 수직 배향 액정 경화막을 수직 배향 촉진제를 포함하는 중합성 액정 조성물로 형성함으로써, 수직 배향막 없이 수직 배향 액정 경화막을 형성할 수 있다. 이로써, 본 발명의 적층체에 있어서는 수직 배향막을 형성할 필요가 없어, 적층체의 제조 공정이 간소화되고, 양호한 생산성으로 적층체를 제조할 수 있다.

중합성 액정 화합물의 수직 방향으로의 배향을 촉진시키는 배향 촉진제로는, 비금속 원자로 이루어지는 이온성 화합물 및 비이온성 실란 화합물 등을 들 수 있다. 수직 배향 액정 경화막이, 비이온성 실란 화합물 및 비금속 원자로 이루어지는 이온성 화합물 중 적어도 1 종을 포함하는 것이 바람직하고, 비이온성 실란 화합물 및 비금속 원자로 이루어지는 이온성 화합물을 함께 포함하는 것이 보다 바람직하다.

수직 배향 액정 경화막을 형성하는 중합성 액정 조성물이 비이온성 실란 화합물을 포함하면, 비이온성 실란 화합물이 중합성 액정 조성물의 표면 장력을 저하시키고, 그 중합성 액정 조성물로 형성된 건조 도막에 있어서는, 건조 도막과 공기 계면에 비이온성 실란 화합물이 편재하는 경향이 있고, 중합성 액정 화합물에 대한 수직 배향 규제력을 높여, 건조 도막 내에 있어서 중합성 액정 화합물이 막 평면에 대하여 수직 방향으로 배향하는 경향이 있다. 이로써, 중합성 액정 화합물이 수직 배향한 상태를 유지하여 액정 경화막을 형성할 수 있다.

비이온성 실란 화합물은, 비이온성이며 Si 원소를 함유하는 화합물이다. 비이온성 실란 화합물로는,예를 들어, 폴리실란과 같은 규소 폴리머, 실리콘 오일 및 실리콘 레진과 같은 실리콘 수지, 그리고 실리콘 올리고머, 실세스실록산 및 알콕시실란과 같은 유기 무기 실란 화합물 (보다 구체적으로는, 실란 커플링제 등) 등을 들 수 있다.

비이온성 실란 화합물은, 실리콘 모노머 타입의 것이어도 되고, 실리콘 올리고머 (폴리머) 타입의 것이어도 된다. 또, 비이온성 실란 화합물은, 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 또는 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.

실란 커플링제는, 말단에 비닐기, 에폭시기, 스티릴기, 메타크릴기, 아크릴기, 아미노기, 이소시아누레이트기, 우레이드기, 메르캅토기, 이소시아네이트기, 카르복시기, 및 하이드록시기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종과 같은 관능기와, 적어도 1 개의 알콕시실릴기 또는 실란올기를 갖는 Si 원소를 함유하는 화합물이다. 이들 관능기를 적절히 선정함으로써, 수직 배향 액정 경화막의 기계적 강도의 향상, 수직 배향 액정 경화막의 표면 개질, 수직 배향 액정 경화막과 인접하는 층과의 밀착성 향상 등의 특이한 효과를 부여하는 것이 가능해진다. 밀착성의 관점에서는, 실란 커플링제가 알콕시실릴기와 또 하나의 상이한 반응기 (예를 들어, 상기 관능기) 를 갖는 실란 커플링제인 것이 바람직하다. 또한 실란 커플링제가, 알콕시실릴기와 극성기를 갖는 실란 커플링제인 것이 바람직하다. 실란 커플링제가 그 분자 내에 적어도 1 개의 알콕시실릴기와, 적어도 1 개의 극성기를 가지면, 중합성 액정 화합물의 수직 배향성이 보다 향상되기 쉬워, 수직 배향 촉진 효과가 현저하게 얻어지는 경향이 있다. 극성기로는, 예를 들어, 에폭시기, 아미노기, 이소시아누레이트기, 메르캅토기, 카르복시기 및 하이드록시기를 들 수 있다. 또한, 극성기는 실란 커플링제의 반응성을 제어하기 위해서 적절히 치환기 또는 보호기를 가지고 있어도 된다.

시판되는 실란 커플링제로는, 예를 들어, KP321, KP323, KP324, KP326, KP340, KP341, X22-161A, KF6001, KBM-1003, KBE-1003, KBM-303, KBM-402, KBM-403, KBE-402, KBE-403, KBM-1403, KBM-502, KBM-503, KBE-502, KBE-503, KBM-5103, KBM-602, KBM-603, KBM-903, KBE-903, KBE-9103, KBM-573, KBM-575, KBM-9659, KBE-585, KBM-802, KBM-803, KBE-846, 및 KBE-9007 과 같은 신에츠 화학 공업 (주) 제조의 실란 커플링제를 들 수 있다.

수직 배향 액정 경화막을 형성하는 중합성 액정 조성물이 비이온성 실란 화합물을 함유하는 경우, 그 함유량은, 통상, 중합성 액정 조성물에 함유되는 중합성 액정 화합물 100 질량부에 대해, 바람직하게는 0.01 ∼ 5 질량부, 보다 바람직하게는 0.05 ∼ 4 질량부, 더욱 바람직하게는 0.1 ∼ 3 질량부이다. 비이온성 실란 화합물의 함유량이 상기 범위 내이면, 중합성 액정 조성물의 양호한 도포성을 유지하면서, 중합성 액정 화합물의 수직 배향성을 효과적으로 촉진시킬 수 있다.

수직 배향 액정 경화막을 형성하는 중합성 액정 조성물이, 비금속 원자로 이루어지는 이온성 화합물을 함유하면, 그 중합성 액정 조성물로 형성된 건조 도막에 있어서는, 정전 상호 작용에 의해 중합성 액정 화합물에 대한 수직 배향 규제력이 발현되어, 건조 도막 내에 있어서 중합성 액정 화합물이 막 평면에 대하여 수직 방향으로 배향하는 경향이 있다. 이로써, 중합성 액정 화합물이 수직 배향한 상태를 유지하여 액정 경화막을 형성할 수 있다.

비금속 원자로 이루어지는 이온성 화합물로는, 예를 들어, 오늄염 (보다 구체적으로는, 질소 원자가 플러스의 전하를 갖는 제 4 급 암모늄염, 제 3 급 술포늄염, 및 인 원자가 플러스의 전하를 갖는 제 4 급 포스포늄염 등) 을 들 수 있다. 이들 오늄염 중, 중합성 액정 화합물의 수직 배향성을 보다 향상시킬 수 있는 관점에서 제 4 급 오늄염이 바람직하고, 입수성 및 양산성을 향상시키는 관점에서, 제 4 급 포스포늄염 또는 제 4 급 암모늄염이 보다 바람직하다. 오늄염은 분자 내에 2 개 이상의 제 4 급 오늄염 부위를 가지고 있어도 되고, 올리고머나 폴리머여도 된다.

비금속 원자로 이루어지는 이온성 화합물의 분자량은, 100 이상 10,000 이하인 것이 바람직하다. 분자량이 상기 범위 내이면, 중합성 조성물의 도포성을 확보한 채로 중합성 액정 화합물의 수직 배향성을 향상시키기 쉽다. 이온성 화합물의 분자량은, 보다 바람직하게는 5000 이하, 더욱 바람직하게는 3000 이하이다.

비금속 원자로 이루어지는 이온성 화합물의 카티온 성분으로는, 예를 들어, 무기의 카티온 및 유기의 카티온을 들 수 있다. 그 중에서도, 중합성 액정 화합물의 배향 결함을 잘 일으키지 않는 점에서, 유기의 카티온이 바람직하다. 유기의 카티온으로는, 예를 들어, 이미다졸륨 카티온, 피리디늄 카티온, 암모늄 카티온, 술포늄 카티온 및 포스포늄 카티온 등을 들 수 있다.

비금속 원자로 이루어지는 이온성 화합물은 일반적으로 카운터 아니온을 갖는다. 상기 카티온 성분의 카운터 이온이 되는 아니온 성분으로는, 예를 들어, 무기의 아니온 및 유기의 아니온을 들 수 있다. 그 중에서도, 중합성 액정 화합물의 배향 결함을 잘 일으키지 않는 점에서, 유기의 아니온이 바람직하다. 또한, 카티온과 아니온은, 반드시 1 대 1 의 대응으로 되어 있을 필요가 있는 것은 아니다.

아니온 성분으로는, 구체적으로 예를 들어, 이하와 같은 것을 들 수 있다.

클로라이드 아니온〔Cl^-〕,

브로마이드 아니온〔Br^-〕,

요오다이드 아니온〔I^-〕,

테트라클로로알루미네이트 아니온〔AlCl₄ ^-〕,

헵타클로로디알루미네이트 아니온〔Al₂Cl₇ ^-〕,

테트라플루오로보레이트 아니온〔BF₄ ^-〕,

헥사플루오로포스페이트 아니온〔PF₆ ^-〕,

퍼클로레이트 아니온〔ClO₄ ^-〕,

나이트레이트 아니온〔NO₃ ^-〕,

아세테이트 아니온〔CH₃COO^-〕,

트리플루오로아세테이트 아니온〔CF₃COO^-〕,

플루오로술포네이트 아니온〔FSO₃ ^-〕,

메탄술포네이트 아니온〔CH₃SO₃ ^-〕,

트리플루오로메탄술포네이트 아니온〔CF₃SO₃ ^-〕,

p-톨루엔술포네이트 아니온〔p-CH₃C₆H₄SO₃ ^-〕,

비스(플루오로술포닐)이미드 아니온〔(FSO₂)₂N^-〕,

비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드 아니온〔(CF₃SO₂)₂N^-〕,

트리스(트리플루오로메탄술포닐)메타니드 아니온〔(CF₃SO₂)₃C^-〕,

헥사플루오로아르세네이트 아니온〔AsF₆ ^-〕,

헥사플루오로안티모네이트 아니온〔SbF₆ ^-〕,

헥사플루오로니오베이트 아니온〔NbF₆ ^-〕,

헥사플루오로탄탈레이트 아니온〔TaF₆ ^-〕,

디메틸포스피네이트 아니온〔(CH₃)₂POO^-〕,

(폴리)하이드로플루오로플루오라이드 아니온 〔F(HF)_n ^-〕 (예를 들어, n 은 1 ∼ 3 의 정수를 나타낸다),

디시아나미드 아니온 〔(CN)₂N^-〕,

티오시안 아니온 〔SCN^-〕,

퍼플루오로부탄술포네이트 아니온 〔C₄F₉SO₃ ^-〕,

비스(펜타플루오로에탄술포닐)이미드 아니온 〔(C₂F₅SO₂)₂N^-〕,

퍼플루오로부타노에이트 아니온 〔C₃F₇COO^-〕, 및

(트리플루오로메탄술포닐)(트리플루오로메탄카르보닐)이미드 아니온 〔(CF₃SO₂)(CF₃CO)N^-〕.

비금속 원자로 이루어지는 이온성 화합물의 구체예는, 상기 카티온 성분과 아니온 성분의 조합에서부터 적절히 선택할 수 있다. 구체적인 카티온 성분과 아니온 성분의 조합인 화합물로는, 이하와 같은 것을 들 수 있다.

(피리디늄염)

N-헥실피리디늄 헥사플루오로포스페이트,

N-옥틸피리디늄 헥사플루오로포스페이트,

N-메틸-4-헥실피리디늄 헥사플루오로포스페이트,

N-부틸-4-메틸피리디늄 헥사플루오로포스페이트,

N-옥틸-4-메틸피리디늄 헥사플루오로포스페이트,

N-헥실피리디늄 비스(플루오로술포닐)이미드,

N-옥틸피리디늄 비스(플루오로술포닐)이미드,

N-메틸-4-헥실피리디늄 비스(플루오로술포닐)이미드,

N-부틸-4-메틸피리디늄 비스(플루오로술포닐)이미드,

N-옥틸-4-메틸피리디늄 비스(플루오로술포닐)이미드,

N-헥실피리디늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드,

N-옥틸피리디늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드,

N-메틸-4-헥실피리디늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드,

N-부틸-4-메틸피리디늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드,

N-옥틸-4-메틸피리디늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드,

N-헥실피리디늄 p-톨루엔술포네이트,

N-옥틸피리디늄 p-톨루엔술포네이트,

N-메틸-4-헥실피리디늄 p-톨루엔술포네이트,

N-부틸-4-메틸피리디늄 p-톨루엔술포네이트, 및

N-옥틸-4-메틸피리디늄 p-톨루엔술포네이트.

(이미다졸륨염)

1-에틸-3-메틸이미다졸륨 헥사플루오로포스페이트,

1-에틸-3-메틸이미다졸륨 비스(플루오로술포닐)이미드,

1-에틸-3-메틸이미다졸륨 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드,

1-에틸-3-메틸이미다졸륨 p-톨루엔술포네이트,

1-부틸-3-메틸이미다졸륨 메탄술포네이트 등.

(피롤리디늄염)

N-부틸-N-메틸피롤리디늄 헥사플루오로포스페이트,

N-부틸-N-메틸피롤리디늄 비스(플루오로술포닐)이미드,

N-부틸-N-메틸피롤리디늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드,

N-부틸-N-메틸피롤리디늄 p-톨루엔술포네이트 등.

(암모늄염)

테트라부틸암모늄 헥사플루오로포스페이트,

테트라부틸암모늄 비스(플루오로술포닐)이미드,

테트라헥실암모늄 비스(플루오로술포닐)이미드,

트리옥틸메틸암모늄 비스(플루오로술포닐)이미드,

(2-하이드록시에틸)트리메틸암모늄 비스(플루오로술포닐)이미드,

테트라부틸암모늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드,

테트라헥실암모늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드,

트리옥틸메틸암모늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드,

(2-하이드록시에틸)트리메틸암모늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드,

테트라부틸암모늄 p-톨루엔술포네이트,

테트라헥실암모늄 p-톨루엔술포네이트,

트리옥틸메틸암모늄 p-톨루엔술포네이트,

(2-하이드록시에틸)트리메틸암모늄 p-톨루엔술포네이트,

(2-하이드록시에틸)트리메틸암모늄 디메틸포스피네이트,

1-(3-트리메톡시실릴프로필)-1,1,1-트리부틸암모늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드,

1-(3-트리메톡시실릴프로필)-1,1,1-트리메틸암모늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드,

1-(3-트리메톡시실릴부틸)-1,1,1-트리부틸암모늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드,

1-(3-트리메톡시실릴부틸)-1,1,1-트리메틸암모늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드,

N-{(3-트리에톡시실릴프로필)카르바모일옥시에틸)}-N,N,N-트리메틸암모늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 및

N-[2-{3-(3-트리메톡시실릴프로필아미노)-1-옥소프로폭시}에틸]-N,N,N-트리메틸암모늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드.

(포스포늄염)

트리부틸(2-메톡시에틸)포스포늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드,

트리부틸메틸포스포늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드,

1,1,1-트리메틸-1-[(트리메톡시실릴)메틸]포스포늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드,

1,1,1-트리메틸-1-[2-(트리메톡시실릴)에틸]포스포늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드,

1,1,1-트리메틸-1-[3-(트리메톡시실릴)프로필]포스포늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드,

1,1,1-트리메틸-1-[4-(트리메톡시실릴)부틸]포스포늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드,

1,1,1-트리부틸-1-[(트리메톡시실릴)메틸]포스포늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드,

1,1,1-트리부틸-1-[2-(트리메톡시실릴)에틸]포스포늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드, 및

1,1,1-트리부틸-1-[3-(트리메톡시실릴)프로필]포스포늄 비스(트리플루오로메탄술포닐)이미드.

이들 이온성 화합물은 각각 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다. 그 중에서도, 포스포늄염 또는 암모늄염으로 이루어지는 이온성 화합물이 바람직하다.

중합성 액정 화합물의 수직 배향성을 보다 향상시킬 수 있는 관점에서, 이온성 화합물은 카티온 부위의 분자 구조 중에 Si 원소 및/또는 F 원소를 가지고 있는 것이 바람직하다. 이온성 화합물이 카티온 부위의 분자 구조 중에 Si 원소 및/또는 F 원소를 가지고 있으면, 이온성 화합물을 수직 배향 액정 경화막의 표면에 편석시키기 쉬워진다. 그 중에서도, 구성하는 원소가 모두 비금속 원소인 이온성 화합물로서, 하기 이온성 화합물 (ⅰ) ∼ (iii) 등이 바람직하다.

(이온성 화합물 (i))

[화학식 14]

(이온성 화합물 (ii))

[화학식 15]

(이온성 화합물 (iii))

[화학식 16]

예를 들어, 어느 정도 사슬 길이가 긴 알킬기를 갖는 계면 활성제를 사용하여 기재 표면을 처리하고, 액정의 배향성을 향상시키는 방법 (예를 들어, 「액정 편람」의 제2장 액정의 배향과 물성 (마루젠 주식회사 발행) 등을 참조) 을 응용하여 중합성 액정 화합물의 수직 배향성을 보다 향상시킬 수 있다. 즉, 어느 정도 사슬 길이가 긴 알킬기를 갖는 이온성 화합물을 사용하여 기재 표면을 처리함으로써, 중합성 액정 화합물의 수직 배향성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

구체적으로는, 비금속 원자로 이루어지는 이온성 화합물이 하기 식 (10) 을 만족하는 것이 바람직하다.

5 ＜ M ＜ 16 (10)

식 (10) 중, M 은 하기 식 (11) 으로 나타낸다.

M = (플러스의 전하를 갖는 원자 상에 직접 결합되는 치환기 중, 분자 사슬 말단까지의 공유 결합수가 가장 많은 치환기의, 플러스의 전하를 갖는 원자로부터 분자 사슬 말단까지의 공유 결합수)÷(플러스의 전하를 갖는 원자의 수) (11)

비금속 원자로 이루어지는 이온성 화합물이 상기 식 (10) 을 만족함으로써, 중합성 액정 화합물의 수직 배향성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

또한, 비금속 원자로 이루어지는 이온성 화합물의 분자 중에 플러스의 전하를 갖는 원자가 2 개 이상 존재하는 경우, 플러스의 전하를 갖는 원자를 2 개 이상 갖는 치환기에 대해서는, 기점으로서 생각하는 플러스의 전하를 갖는 원자로부터 세어 가장 가까운 다른 플러스의 전하를 갖는 원자까지의 공유 결합수를, 상기 M 의 정의에 기재된 「플러스의 전하를 갖는 원자로부터 분자 사슬 말단까지의 공유 결합수」로 한다. 또, 비금속 원자로 이루어지는 이온성 화합물이 반복 단위를 2 개 이상 갖는 올리고머나 폴리머인 경우에는, 구성 단위를 1 분자로서 생각하여, 상기 M 을 산출한다. 플러스의 전하를 갖는 원자가 고리 구조에 도입되어 있는 경우, 고리 구조를 경유하여 동 플러스의 전하를 갖는 원자에 도달할 때까지의 공유 결합수, 또는 고리 구조에 결합하고 있는 치환기의 말단까지의 공유 결합수 중, 공유 결합수가 많은 쪽을 상기 M 의 정의에 기재된 「플러스의 전하를 갖는 원자로부터 분자 사슬 말단까지의 공유 결합수」로 한다.

수직 배향 액정 경화막을 형성하는 중합성 액정 조성물이 비금속 원자로 이루어지는 이온성 화합물을 함유하는 경우, 그 함유량은, 통상, 중합성 액정 조성물에 함유되는 중합성 액정 화합물 100 질량부에 대해 0.01 ∼ 5 질량부인 것이 바람직하고, 0.05 ∼ 4 질량부인 것이 보다 바람직하고, 0.1 ∼ 3 질량부인 것이 더욱 바람직하다. 이온성 화합물의 함유량이 상기 범위 내이면, 중합성 액정 조성물의 양호한 도포성을 유지하면서, 중합성 액정 화합물의 수직 배향성을 효과적으로 촉진시킬 수 있다.

수직 배향 액정 경화막을 형성하는 중합성 액정 조성물이, 비이온성 실란 화합물 및 비금속 원자로 이루어지는 이온성 화합물의 양방을 함유함으로써, 수직 배향 액정 경화막 형성용의 중합성 액정 조성물로 형성된 건조 도막에 있어서는, 이온성 화합물에서 유래하는 정전 상호 작용과, 비이온성 실란 화합물에서 유래하는 표면 장력 저하 효과에 의해, 중합성 액정 화합물의 수직 배향이 보다 촉진되기 쉬워진다. 이로써, 중합성 액정 화합물이 보다 양호한 정밀도로 수직 배향한 상태를 유지하여 액정 경화막을 형성할 수 있다.

수직 배향 액정 경화막은, 바람직하게는, 상기 배향 촉진제 및 적어도 1 종의 중합성 액정 화합물을 함유하는 중합성 액정 조성물의 경화물이고, 보다 바람직하게는, 적어도 1 개의 라디칼 중합성기를 갖는 중합성 액정 화합물이 그 액정 경화막의 면내 방향에 대하여 수직으로 배향한 상태로 경화되어 이루어지는 액정 경화막이다. 본 발명에 있어서, 수직 배향 액정 경화막을 형성하는 중합성 액정 조성물에 함유되는 중합성 액정 화합물은, 수평 배향 액정 경화막에 있어서 나타낸 것과 동일하게 중합성기를 갖는 액정 화합물을 의미하고, 특히 적어도 1 개의 라디칼 중합성기를 갖는 액정 화합물이 바람직하다. 중합성 액정 화합물은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 위상차 필름의 분야에 있어서 종래 공지된 중합성 액정 화합물을 사용할 수 있다.

본 발명의 광학 이방성층 Y 로서, 수직 배향 액정 경화막은, 수직 배향막을 개재하지 않고서 수직 배향 규제력을 갖지 않는 층 상에 형성되는 것이 바람직하다. 본 발명의 적층체에 있어서 수직 배향 액정 경화막은 수직 배향막 없이 형성할 수 있기 때문에, 적층체의 제조 공정수가 적어져, 양호한 생산성으로 제조할 수 있는 적층체가 된다.

수직 배향 액정 경화막을 구성하는 중합성 액정 화합물은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 위상차 필름의 분야에 있어서 종래 공지된 중합성 액정 화합물을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 수평 배향 액정 경화막의 형성에 사용할 수 있는 중합성 액정 화합물로서 예시한, 중합성 액정 화합물 (X) 또는 중합성 액정 화합물 (Y) 를 사용할 수 있고, 그 중에서도, 이른바 역파장 분산성을 나타내는 중합성 액정 화합물을 적어도 1 종 포함하는 것이 바람직하며, 예를 들어, 중합성 액정 화합물 (X) 를 바람직하게 사용할 수 있다. 수직 배향 액정 경화막 형성용의 중합성 액정 조성물에 있어서, 중합성 액정 화합물은 단독 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있고, 중합성 액정 화합물 (X) 와 중합성 액정 화합물 (Y) 를 조합하여 사용해도 된다.

광학 이방성층 Y 의 두께는, 바람직하게는 0.3 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.4 ㎛ 이상 4.5 ㎛ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.5 ㎛ 이상 4 ㎛ 이하이다. 광학 이방성층 Y 의 두께가 상기 범위를 만족한 수평 배향 액정 경화막임으로써, 화상 표시 장치의 경량화를 달성할 수 있다.

수직 배향 액정 경화막의 형성에 사용되는 중합성 액정 조성물 중의 중합성 액정 화합물의 함유량은, 중합성 액정 조성물의 고형분 100 질량부에 대해, 예를 들어 70 ∼ 99.5 질량부이고, 바람직하게는 80 ∼ 99 질량부이고, 보다 바람직하게는 85 ∼ 98 질량부이고, 더욱 바람직하게는 90 ∼ 95 질량부이다. 중합성 액정 화합물의 함유량이 상기 범위 내이면, 얻어지는 액정 경화막의 배향성의 관점에서 유리하다.

수직 배향 액정 경화막의 형성에 사용되는 중합성 액정 조성물은, 중합성 액정 화합물 또는 중합성 액정 화합물 및 수직 배향 촉진제에 더하여, 용매, 중합 개시제, 레벨링제, 산화 방지제, 광 증감제 등의 첨가제를 추가로 함유하고 있어도 된다. 이들 성분으로는, 수평 배향 액정 경화막에서 사용할 수 있는 성분으로서 먼저 예시한 것과 동일한 것을 들 수 있고, 각각, 1 종만을 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.

수직 배향 액정 경화막의 형성에 사용되는 중합성 액정 조성물은, 중합성 액정 화합물과, 용매나 광중합 개시제 등의 중합성 액정 화합물 이외의 성분을 소정 온도에서 교반 등 함으로써 얻을 수 있다.

〔적층체의 제조 방법〕

본 발명의 적층체는, 광학 이방성층 X 와 광학 이방성층 Y 를 포함한다. 광학 이방성층 X 로는, 전술한 바와 같이, 예를 들면, 연신 필름 또는 중합성 액정 화합물이 막 평면에 대하여 수평 방향으로 배향한 상태로 경화된 중합성 액정 조성물의 경화물층 (수평 배향 액정 경화막) 을 사용할 수 있다. 또, 광학 이방성층 Y 로는, 예를 들어, 중합성 액정 화합물이 막 평면에 대하여 수직 방향으로 배향한 상태로 경화된 중합성 액정 조성물의 경화물 (수직 배향 액정 경화막) 을 사용할 수 있다.

본 발명의 적층체는, 예를 들어,

연신 필름 상에, 중합성 액정 화합물을 포함하는 수직 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물의 도막을 형성하고, 그 도막으로부터 수직 배향 액정 경화막을 형성하는 공정 (이하, 「수직 배향 액정 경화막 형성 공정」이라고도 한다) 에 의해, 광학 이방성층 X 상에 직접 광학 이방성층 Y 를 갖는 적층체를 제조할 수 있다.

본 발명의 적층체는, 예를 들어,

중합성 액정 화합물을 포함하는 수평 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물의 도막을 형성하고, 그 도막으로부터 수평 배향 액정 경화막을 형성하는 공정 (이하, 「수평 배향 액정 경화막 형성 공정」이라고도 한다), 및, 수직 배향 액정 경화막 형성 공정을 이 순서로 포함하는 방법에 의해, 광학 이방성층 X 와 직접 광학 이방성층 Y 를 갖는 적층체를 제조할 수 있다.

본 발명의 적층체에 있어서 광학 이방성층 X 가 수평 배향 액정 경화막에 의해 형성되는 경우, 수평 배향 액정 경화막을 형성하기 전에, 수평 배향막 형성용 조성물의 도막을 형성하고, 그 도막으로부터 수평 배향막을 형성하는 공정 (이하, 「수평 배향막 형성 공정」이라고도 한다) 을 포함하는 것이 바람직하고, 수평 배향막 형성 공정 및 수평 배향 액정 경화막 형성 공정이 이 순서로 연속해서 실시되는 것이 바람직하다. 수평 배향막 형성 공정을 포함하는 제조 방법에 의해, 수평 배향막 상에 형성된 수평 배향 액정 경화막으로 이루어지는 광학 이방성층 X 가 얻어진다.

수평 배향 액정 경화막 형성 공정에 있어서, 수평 배향 액정 경화막은, 예를 들어,

수평 배향 액정 경화막 형성용의 중합성 액정 조성물을 기재 또는 배향막 상에 도포하여 도막을 얻는 공정,

상기 도막을 건조시켜 건조 도막을 형성하는 공정, 및,

건조 도막에 활성 에너지선을 조사하여, 수평 배향 액정 경화막을 형성하는 공정을 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다.

중합성 액정 조성물의 도막의 형성은, 예를 들어, 기재 상이나 후술하는 배향막 상 등에 수평 배향 액정 경화막 형성용의 중합성 액정 조성물을 도포함으로써 실시할 수 있다.

기재로는, 예를 들어, 유리 기재나 필름 기재 등을 들 수 있지만, 가공성의 관점에서 수지 필름 기재가 바람직하다. 필름 기재를 구성하는 수지로는, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 노르보르넨계 폴리머와 같은 폴리올레핀 ; 고리형 올레핀계 수지 ; 폴리비닐알코올 ; 폴리에틸렌테레프탈레이트 ; 폴리메타크릴산에스테르 ; 폴리아크릴산에스테르 ; 트리아세틸셀룰로오스, 디아세틸셀룰로오스, 및 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트와 같은 셀룰로오스에스테르 ; 폴리에틸렌나프탈레이트 ; 폴리카보네이트 ; 폴리술폰 ; 폴리에테르술폰 ; 폴리에테르케톤 ; 폴리페닐렌술파이드 및 폴리페닐렌옥사이드와 같은 플라스틱을 들 수 있다. 이와 같은 수지를, 용매 캐스트법, 용융 압출법 등의 공지된 수단에 의해 제막하여 기재로 할 수 있다. 기재 표면에는, 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 에폭시 수지, 옥세탄 수지, 우레탄 수지, 멜라민 수지 등으로 형성되는 보호층을 가지고 있어도 되고, 실리콘 처리와 같은 이형 처리, 코로나 처리, 플라즈마 처리 등의 표면 처리가 실시되어 있어도 된다.

기재로서 시판되는 제품을 사용해도 된다. 시판되는 셀룰로오스에스테르 기재로는, 예를 들어, 후지택 필름과 같은 후지 사진 필름 주식회사 제조의 셀룰로오스에스테르 기재 ; 「KC8UX2M」, 「KC8UY」, 및 「KC4UY」와 같은 코니카 미놀타 옵트 주식회사 제조의 셀룰로오스에스테르 기재 등을 들 수 있다. 시판되는 고리형 올레핀계 수지로는, 예를 들어,「Topas (등록상표)」와 같은 Ticona 사 (독) 제조의 고리형 올레핀계 수지 ; 「아톤 (등록상표)」과 같은 JSR 주식회사 제조의 고리형 올레핀계 수지 ; 「제오노어 (ZEONOR) (등록상표)」, 및「제오넥스 (ZEONEX) (등록상표)」와 같은 닛폰 제온 주식회사 제조의 고리형 올레핀계 수지 ; 「아펠」(등록상표) 과 같은 미츠이 화학 주식회사 제조의 고리형 올레핀계 수지를 들 수 있다. 시판되고 있는 고리형 올레핀계 수지 기재를 사용할 수도 있다. 시판되는 고리형 올레핀계 수지 기재로는, 「에스시나 (등록상표)」 및 「SCA40 (등록상표)」과 같은 세키스이 화학 공업 주식회사 제조의 고리형 올레핀계 수지 기재 ; 「제오노어 필름 (등록상표)」과 같은 옵테스 주식회사 제조의 고리형 올레핀계 수지 기재 ; 「아톤 필름 (등록상표)」과 같은 JSR 주식회사 제조의 고리형 올레핀계 수지 기재를 들 수 있다.

적층체의 박형화, 기재의 박리 용이성, 기재의 핸들링성 등의 관점에서, 기재의 두께는, 통상 5 ∼ 300 ㎛ 이고, 바람직하게는 10 ∼ 150 ㎛ 이다. 또, 기재를 본 발명의 적층체 중에 배치하는 경우에는, 후술하는 광학 보상의 관점에서, 기재는 광학적으로 등방인 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서 광학적으로 등방이라는 것은, 기재의 면내 위상차값이 3 nm 이하인 것을 의미한다.

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

이어서, 용매를 건조 등에 의해 제거함으로써, 건조 도막이 형성된다. 건조 방법으로는, 자연 건조법, 통풍 건조법, 가열 건조 및 감압 건조법 등을 들 수 있다. 이 때, 중합성 액정 조성물로부터 얻어진 도막을 가열함으로써, 도막으로부터 용매를 건조 제거시킴과 함께, 중합성 액정 화합물을 도막 평면에 대하여 수평 방향으로 배향시킬 수 있다. 도막의 가열 온도는, 사용하는 중합성 액정 화합물 및 도막을 형성하는 기재 등의 재질 등을 고려하여, 적절히 결정할 수 있지만, 중합성 액정 화합물을 액정상 상태로 상 전이시키기 위해서 액정상 전이 온도 이상의 온도인 것이 통상 필요하다. 중합성 액정 조성물에 함유되는 용제를 제거하면서, 중합성 액정 화합물을 수평 배향 상태로 하기 위해서, 예를 들면, 상기 중합성 액정 조성물에 함유되는 중합성 액정 화합물의 액정상 전이 온도 (스멕틱상 전이 온도 또는 네마틱상 전이 온도) 정도 이상의 온도까지 가열할 수 있다.

또한, 액정상 전이 온도는, 예를 들어, 온도 조절 스테이지를 구비한 편광 현미경이나, 시차 주사 열량계 (DSC), 열중량 시차열 분석 장치 (TG-DTA) 등을 사용하여 측정할 수 있다. 또, 중합성 액정 화합물로서 2 종 이상을 조합하여 사용하는 경우, 상기 상 전이 온도는, 중합성 액정 조성물을 구성하는 전체 중합성 액정 화합물을 중합성 액정 조성물에 있어서의 조성과 동일한 비율로 혼합한 중합성 액정 화합물의 혼합물을 사용하여, 1 종의 중합성 액정 화합물을 사용하는 경우와 동일하게 하여 측정되는 온도를 의미한다. 또한, 일반적으로 상기 중합성 액정 조성물 중에 있어서의 중합성 액정 화합물의 액정상 전이 온도는, 중합성 액정 화합물 단체로서의 액정상 전이 온도보다 낮아지는 경우도 있음이 알려져 있다.

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

도막으로부터의 용매의 제거는, 중합성 액정 화합물의 액정상 전이 온도 이상으로의 가열과 동시에 실시해도 되고, 별도로 실시해도 되지만, 생산성 향상의 관점에서 동시에 실시하는 것이 바람직하다. 중합성 액정 화합물의 액정상 전이 온도 이상으로의 가열을 실시하기 전에, 중합성 액정 조성물로부터 얻어진 도막 중에 함유되는 중합성 액정 화합물이 중합되지 않는 조건에서 도막 중의 용매를 적당히 제거시키기 위한 예비 건조 공정을 형성해도 된다. 이러한 예비 건조 공정에 있어서의 건조 방법으로는, 자연 건조법, 통풍 건조법, 가열 건조 및 감압 건조법 등을 들 수 있고, 그 건조 공정에 있어서의 건조 온도 (가열 온도) 는, 사용하는 중합성 액정 화합물의 종류, 용매의 종류나 그 비점 및 그 양 등에 따라 적절히 결정할 수 있다.

이어서, 얻어진 건조 도막에 있어서, 중합성 액정 화합물의 수평 배향 상태를 유지한 채로, 중합성 액정 화합물을 중합시킴으로써, 수평 배향 액정 경화막이 형성된다. 중합 방법으로는, 열 중합법이나 광 중합법을 들 수 있지만, 중합 반응을 제어하기 쉬운 관점에서 광 중합법이 바람직하다. 광 중합에 있어서, 건조 도막에 조사하는 광으로는, 당해 건조 도막에 포함되는 중합 개시제의 종류, 중합성 액정 화합물의 종류 (특히, 그 중합성 액정 화합물이 갖는 중합성기의 종류) 및 그 양에 따라 적절히 선택된다. 그 구체예로는, 가시광, 자외광, 적외광, X 선, α 선, β 선 및 γ 선으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 광이나 활성 전자선을 들 수 있다. 그 중에서도, 중합 반응의 진행을 제어하기 쉬운 점이나, 광중합 장치로서 당분야에서 광범위하게 이용되고 있는 것을 사용할 수 있다는 점에서, 자외광이 바람직하고, 자외광에 의해, 광중합 가능하도록, 중합성 액정 조성물에 함유되는 중합성 액정 화합물이나 중합 개시제의 종류를 선택해 두는 것이 바람직하다. 또, 중합시에, 적절한 냉각 수단에 의해 건조 도막을 냉각하면서 광 조사함으로써, 중합 온도를 제어할 수도 있다. 이와 같은 냉각 수단의 채용에 의해, 보다 저온에서 중합성 액정 화합물의 중합을 실시하면, 비교적 내열성이 낮은 기재를 사용했다고 해도, 적절히 수직 배향 액정 경화막을 형성할 수 있다. 또, 광 조사시의 열에 의한 문제 (기재의 열에 의한 변형 등) 가 발생하지 않는 범위에서 중합 온도를 높임으로써 중합 반응을 촉진시키는 것도 가능하다. 광중합시, 마스킹이나 현상을 실시하거나 함으로써, 패터닝된 경화막을 얻을 수도 있다.

상기 활성 에너지선의 광원으로는, 예를 들어, 저압 수은 램프, 중압 수은 램프, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프, 크세논 램프, 할로겐 램프, 카본 아크등, 텅스텐 램프, 갈륨 램프, 엑시머 레이저, 파장 범위 380 ∼ 440 nm 를 발광하는 LED 광원, 케미컬 램프, 블랙 라이트 램프, 마이크로웨이브 여기 수은등, 메탈 할라이드 램프 등을 들 수 있다.

자외선 조사 강도는, 통상, 10 ∼ 3,000 mW/cm² 이다. 자외선 조사 강도는, 바람직하게는 광중합 개시제의 활성화에 유효한 파장 영역에 있어서의 강도이다. 광을 조사하는 시간은, 통상 0.1 초 ∼ 10 분이고, 바람직하게는 0.1 초 ∼ 5 분, 보다 바람직하게는 0.1 초 ∼ 3 분, 더욱 바람직하게는 0.1 초 ∼ 1 분이다. 이와 같은 자외선 조사 강도로 1 회 또는 복수 회 조사하면, 그 적산 광량은, 10 ∼ 3,000 mJ/cm², 바람직하게는 50 ∼ 2,000 mJ/cm², 보다 바람직하게는 100 ∼ 1,000 mJ/cm² 이다.

수평 배향 액정 경화막의 배향 질서도를 높일 수 있기 때문에, 본 발명에 있어서, 수평 배향 액정 경화막 형성용의 중합성 액정 조성물의 도막은, 얻어지는 액정 경화막 평면에 대하여 수평 방향으로 배향 규제력을 갖는 수평 배향막 상에 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명의 적층체에 있어서, 광학 이방성층 X 는 수평 배향막 상에 형성되고, 수평 배향막 및 수평 배향 액정 경화막이 이 순서로 포함되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 배향막의 배향 규제력은, 배향막의 종류, 표면 상태나 러빙 조건 등에 의해 임의로 조정하는 것이 가능하고, 배향막이 광 배향성 폴리머로 형성되어 있는 경우에는, 편광 조사 조건 등에 의해 임의로 조정하는 것이 가능하다.

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

배향성 폴리머로는, 예를 들어, 분자 내에 아미드 결합을 갖는 폴리아미드나 젤라틴류, 분자 내에 이미드 결합을 갖는 폴리이미드 및 그 가수 분해물인 폴리아믹산, 폴리비닐알코올, 알킬 변성 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아미드, 폴리옥사졸, 폴리에틸렌이민, 폴리스티렌, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산 및 폴리아크릴산에스테르류를 들 수 있다. 그 중에서도, 폴리비닐알코올이 바람직하다. 배향성 폴리머는 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

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

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

배향성 폴리머 조성물로서, 시판되는 배향막 재료를 그대로 사용해도 된다. 시판되는 배향막 재료로는, 선에버 (등록상표, 닛산 화학 공업 (주) 제조), 옵토머 (등록상표, JSR (주) 제조) 등을 들 수 있다.

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

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

배향막에 배향 규제력을 부여하기 위해, 필요에 따라서 러빙 처리를 실시할 수 있다 (러빙법). 러빙법에 의해 배향 규제력을 부여하는 방법으로는, 러빙 천이 감겨지고, 회전하고 있는 러빙 롤에, 배향성 폴리머 조성물을 기재에 도포하고 어닐함으로써 기재 표면에 형성된 배향성 폴리머의 막을 접촉시키는 방법을 들 수 있다. 러빙 처리를 실시할 때에, 마스킹을 실시하면, 배향의 방향이 상이한 복수의 영역 (패턴) 을 배향막에 형성할 수도 있다.

본 발명의 바람직한 일 양태에 있어서, 수평 배향막은 (메트)아크릴로일기를 갖는 폴리머로 형성되어 이루어지는 광 배향막이다. 수평 배향막이 수평 배향 액정 경화막을 구성하는 중합성 액정 화합물과 근사하거나 또는 동일한 중합성기를 갖는 경우, 수평 배향막과 수평 배향 액정 경화막의 밀착성이 보다 높아지는 경향이 있기 때문에, 수평 배향막이 (메트)아크릴로일기를 갖는 폴리머로 형성되고, 수평 배향 액정 경화막이 (메트)아크릴로일기를 갖는 중합성 액정 화합물을 포함하는 중합성 액정 조성물로 형성되어 이루어지는 것이 바람직하다.

광 배향막은, 통상, 광 반응성기를 갖는 폴리머 또는 모노머와 용매를 포함하는 조성물 (이하,「광 배향막 형성용 조성물」이라고도 한다) 을 기재에 도포하고, 용매를 제거 후에 편광 (바람직하게는 편광 UV) 을 조사함으로써 얻어진다. 광 배향막은, 조사하는 편광의 편광 방향을 선택함으로써, 배향 규제력의 방향을 임의로 제어할 수 있는 점에서도 유리하다.

광 반응성기란, 광 조사함으로써 액정 배향능을 발생하는 기를 말한다. 구체적으로는, 광 조사에 의해 발생하는 분자의 배향 유기 (誘起) 또는 이성화 반응, 이량화 반응, 광 가교 반응 혹은 광 분해 반응 등의 액정 배향능의 기원이 되는 광 반응에 관여하는 기를 들 수 있다. 그 중에서도, 이량화 반응 또는 광 가교 반응에 관여하는 기가, 배향성이 우수한 점에서 바람직하다. 광 반응성기로서, 불포화 결합, 특히 이중 결합을 갖는 기가 바람직하고, 탄소-탄소 이중 결합 (C=C 결합), 탄소-질소 이중 결합 (C=N 결합), 질소-질소 이중 결합 (N=N 결합) 및 탄소-산소 이중 결합 (C=O 결합) 으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나를 갖는 기가 특히 바람직하다.

C=C 결합을 갖는 광 반응성기로는, 비닐기, 폴리엔기, 스틸벤기, 스틸바졸기, 스틸바졸륨기, 칼콘기 및 신나모일기 등을 들 수 있다. C=N 결합을 갖는 광 반응성기로는, 방향족 시프 염기, 방향족 히드라존 등의 구조를 갖는 기를 들 수 있다. N=N 결합을 갖는 광 반응성기로는, 아조벤젠기, 아조나프탈렌기, 방향족 복소 고리 아조기, 비스아조기, 포르마잔기, 및 아족시벤젠 구조를 갖는 기 등을 들 수 있다. C=O 결합을 갖는 광 반응성기로는, 벤조페논기, 쿠마린기, 안트라퀴논기 및 말레이미드기 등을 들 수 있다. 이들 기는, 알킬기, 알콕시기, 아릴기, 알릴옥시기, 시아노기, 알콕시카르보닐기, 하이드록실기, 술폰산기, 할로겐화 알킬기 등의 치환기를 가지고 있어도 된다.

그 중에서도, 광 이량화 반응에 관여하는 광 반응성기가 바람직하며, 광 배향에 필요한 편광 조사량이 비교적 적고, 또한 열 안정성이나 경시 안정성이 우수한 광 배향막이 얻어지기 쉽다는 점에서, 아조기, 신나모일기 및 칼콘기가 바람직하다. 광 반응성기를 갖는 폴리머로는, 아조기 또는 신나모일기를 갖는 폴리머가 바람직하고, 당해 폴리머 측사슬의 말단부가 신남산 구조가 되는 신나모일기를 갖는 것이, 수평 배향막과 수평 배향 액정 경화막의 밀착성 향상의 관점에서 특히 바람직하다.

광 배향막 형성용 조성물을 기재 상에 도포함으로써, 기재 상에 광배향 유기층을 형성할 수 있다. 그 조성물에 함유되는 용매로는, 중합성 액정 조성물에 사용할 수 있는 용매로서 앞서 예시한 용매와 동일한 것을 들 수 있고, 광 반응성기를 갖는 폴리머 혹은 모노머의 용해성에 따라 적절히 선택할 수 있다.

광 배향막 형성용 조성물 중의 광 반응성기를 갖는 폴리머 또는 모노머의 함유량은, 폴리머 또는 모노머의 종류나 목적으로 하는 광 배향막의 두께에 따라 적절히 조절할 수 있지만, 광 배향막 형성용 조성물의 질량에 대해, 적어도 0.2 질량％ 로 하는 것이 바람직하고, 0.3 ∼ 10 질량％ 의 범위가 보다 바람직하다. 광 배향막의 특성이 현저하게 손상되지 않는 범위에서, 광 배향막 형성용 조성물은, 폴리비닐알코올이나 폴리이미드 등의 고분자 재료나 광 증감제를 포함하고 있어도 된다.

광 배향막 형성용 조성물을 기재에 도포하는 방법으로는, 배향성 폴리머 조성물을 기재에 도포하는 방법과 동일한 방법을 들 수 있다. 도포된 광 배향막 형성용 조성물로부터 용매를 제거하는 방법으로는 예를 들어, 자연 건조법, 통풍 건조법, 가열 건조 및 감압 건조법 등을 들 수 있다.

편광을 조사하려면, 기판 상에 도포된 광 배향막 형성용 조성물로부터, 용매를 제거한 것에 직접, 편광 UV 를 조사하는 형식이어도 되고, 기재측으로부터 편광을 조사하고, 편광을 투과시켜 조사하는 형식이어도 된다. 또, 당해 편광은, 실질적으로 평행광이면 특히 바람직하다. 조사하는 편광의 파장은, 광 반응성기를 갖는 폴리머 또는 모노머의 광 반응성기가, 광 에너지를 흡수할 수 있는 파장 영역인 것이 좋다. 구체적으로는, 파장 250 ∼ 400 nm 범위의 UV (자외선) 가 특히 바람직하다. 당해 편광 조사에 사용하는 광원으로는, 크세논 램프, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프, 메탈 할라이드 램프, KrF, ArF 등의 자외광 레이저 등을 들 수 있고, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프 및 메탈 할라이드 램프가 보다 바람직하다. 이들 중에서도, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프 및 메탈 할라이드 램프가, 파장 313 nm 의 자외선의 발광 강도가 크기 때문에 바람직하다. 상기 광원으로부터의 광을, 적당한 편광자를 통과시켜 조사함으로써, 편광 UV 를 조사할 수 있다. 이와 같은 편광자로는, 편광 필터나 글랜 톰슨, 글랜 테일러 등의 편광 프리즘이나 와이어 그리드 타입의 편광자를 사용할 수 있다.

또한, 러빙 또는 편광 조사를 실시할 때에, 마스킹을 실시하면, 액정 배향의 방향이 상이한 복수의 영역 (패턴) 을 형성할 수도 있다.

그루브 (groove) 배향막은, 막 표면에 요철 패턴 또는 복수의 그루브 (홈) 를 갖는 막이다. 등간격으로 나란한 복수의 직선상의 그루브를 갖는 막에 중합성 액정 화합물을 도포한 경우, 그 홈을 따른 방향으로 액정 분자가 배향한다.

그루브 배향막을 얻는 방법으로는, 감광성 폴리이미드막 표면에 패턴 형상의 슬릿을 갖는 노광용 마스크를 개재하여 노광 후, 현상 및 린스 처리를 실시하여 요철 패턴을 형성하는 방법, 표면에 홈을 갖는 판상의 원반에, 경화 전의 UV 경화 수지의 층을 형성하고, 형성된 수지층을 기재에 옮기고 나서 경화하는 방법, 및, 기재에 형성한 경화 전의 UV 경화 수지의 막에, 복수의 홈을 갖는 롤상의 원반을 대고 눌러서 요철을 형성하고, 그 후 경화하는 방법 등을 들 수 있다.

배향막 (배향성 폴리머를 포함하는 배향막 또는 광 배향막) 의 두께는, 통상 100 ∼ 5000 nm 이고, 바람직하게는 100 ∼ 1000 nm, 보다 바람직하게는 100 ∼ 500 nm, 더욱 바람직하게는 100 ∼ 300 nm, 특히 바람직하게는 100 ∼ 250 nm 이다. 배향막의 두께가 상기 범위 내이면, 수평 배향 규제력을 충분히 갖고, 또한 적층체에 있어서의 그 배향막에서의 응집 파괴의 발생을 일으키기 어렵다.

본 발명의 적층체에 있어서의 광학 이방성층 Y 가 수직 배향 액정 경화막에 의해 형성되는 경우,

수직 배향 액정 경화막 형성 공정에 있어서, 수직 배향 액정 경화막은, 예를 들어,

수직 배향 액정 경화막 형성용의 중합성 액정 조성물을 연신 필름 (광학 이방성층 X) 상에 도포하여 도막을 얻는 공정,

상기 도막을 건조시켜 건조 도막을 형성하는 공정, 및,

건조 도막에 활성 에너지선을 조사하여, 수직 배향 액정 경화막을 형성하는 공정을 포함하는 방법에 의해, 광학 이방성층 X 상에 직접 광학 이방성층 Y 를 갖는 적층체를 제조할 수 있다.

중합성 액정 조성물의 도막의 형성은, 예를 들어, 연신 필름 상에 수직 배향 액정 경화막 형성용의 중합성 액정 조성물을 도포함으로써 실시할 수 있다. 중합성 액정 조성물의 도포 방법으로는, 수평 배향 액정 경화막의 제조 방법에서 채용할 수 있는 방법과 동일한 방법을 들 수 있다.

수직 배향 액정 경화막 형성용의 중합성 액정 조성물을 수평 배향 액정 경화막 상에 도포하여 도막을 얻는 공정,

상기 도막을 건조시켜 건조 도막을 형성하는 공정, 및,

중합성 액정 조성물의 도막의 형성은, 예를 들어, 수평 배향 액정 경화막 상에 수직 배향 액정 경화막 형성용의 중합성 액정 조성물을 도포함으로써 실시할 수 있다. 중합성 액정 조성물의 도포 방법으로는, 수평 배향 액정 경화막의 제조 방법에서 채용할 수 있는 방법과 동일한 방법을 들 수 있다.

또, 중합성 액정 조성물의 도막의 형성은, 예를 들어, 전술한 기재 상에 수직 배향 액정 경화막 형성용의 중합성 액정 조성물을 도포함으로써 실시할 수 있다. 기재로는, 수평 배향 액정 경화막의 제조 방법에 있어서 예시한 것을 사용할 수 있다. 또, 기재를 본 발명의 적층체 중에 배치하는 경우에는, 후술하는 광학 보상의 관점에서, 기재는 광학적으로 등방인 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서 광학적으로 등방이라는 것은, 기재의 면내 위상차값이 3 nm 이하인 것을 의미한다.

본 발명의 적층체는, 본 발명의 효과에 영향을 미치지 않는 한, 수평 배향 액정 경화막과 수직 배향 액정 경화막이 다른 층을 개재하여 적층되어 있어도 된다. 그러한 다른 층으로는, 예를 들어, 점접착층을 들 수 있다. 본 발명의 적층체가 점접착층을 포함하는 경우, 이러한 점접착층의 두께는, 바람직하게는 0.1 ∼ 30 ㎛, 보다 바람직하게는 0.5 ∼ 20 ㎛ 이다.

상기 점접착제층으로는, 예를 들면, 감압식 점접착제나 에너지선 경화형의 점접착제를 들 수 있다. 그 중에서도, 아크릴계 접착제, 에폭시계 접착제 및 우레탄계 접착제이면, 투명성이 높고, 내열성이 우수한 점에서 바람직하다.

또, 본 발명의 적층체는, 상기 다른 층으로서, 액정 경화막의 기계적 강도를 높이거나, 보강하거나 하는 것을 목적으로 한 경화 수지층, 하드 코트층 등을 포함하고 있어도 된다. 본 발명의 적층체가 수평 배향 액정 경화막과 수직 배향 액정 경화막의 사이에 상기와 같은 다른 층을 포함하는 경우, 이러한 다른 층의 두께는, 바람직하게는 0.1 ∼ 4 ㎛, 보다 바람직하게는 0.5 ∼ 3 ㎛ 이다. 본 발명의 적층체가 수평 배향 액정 경화막과 수직 배향 액정 경화막의 사이에 상기와 같은 다른 층을 포함하는 경우, 수평 배향 액정 경화막을 형성한 후, 다른 층을 형성하고, 이어서 상기 다른 층 상에 수직 배향 액정 경화막 형성용의 중합성 액정 조성물의 도막을 형성하면 된다.

상기 경화 수지층은, 예를 들면, 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 에폭시 수지, 옥세탄 수지, 우레탄 수지, 멜라민 수지 등으로 형성될 수 있다. 경화 수지층을 형성함으로써, 경화 수지층에 인접하여 형성되는 액정 경화막이 박막이어도 경화 수지층이 보호층 또는 보강층으로서 액정 경화막의 강도를 충분히 보충할 수 있다.

중합성 액정 조성물의 도막의 형성 후, 용매를 건조 등에 의해 제거함으로써, 건조 도막이 형성된다. 건조 방법으로는, 자연 건조법, 통풍 건조법, 가열 건조 및 감압 건조법 등을 들 수 있다. 생산성의 면에서는 가열 건조가 바람직하고, 그 경우의 가열 온도는, 용매를 제거할 수 있으며, 또한 중합성 액정 화합물의 상 전이 온도 이상인 것이 바람직하다. 이러한 공정에 있어서의 순서나 조건은, 수평 배향 액정 경화막의 제조 방법에서 채용할 수 있는 것과 동일한 것을 들 수 있다.

얻어진 건조 도막에 활성 에너지선 (보다 구체적으로는, 자외선 등) 을 조사하여, 중합성 액정 화합물이 도막 평면에 대해 수직 방향으로 배향한 상태를 유지한 채로, 중합성 액정 화합물을 중합시킴으로써, 수직 배향 액정 경화막이 형성된다. 중합 방법으로는, 수평 배향 액정 경화막의 제조 방법에서 채용할 수 있는 방법과 동일한 방법을 들 수 있다.

본 발명의 적층체는, 광학 이방성층 Y 상에 광학 이방성층 X 를 배치한 적층체여도 된다.

광학 이방성층 Y 상에 광학 이방성층 X 를 배치한 적층체는,

수직 배향 액정 경화막 형성용의 중합성 액정 조성물을 기재에 도포하여 도막을 얻는 공정,

상기 도막을 건조시켜 건조 도막을 형성하는 공정,

건조 도막에 활성 에너지선을 조사하여, 수직 배향 액정 경화막을 형성하는 공정,

상기 수직 배향 액정 경화막 상에 수평 배향 액정 경화막 형성용의 중합성 액정 조성물을 도포하여 도막을 얻는 공정,

상기 도막을 건조시켜 건조 도막을 형성하는 공정, 및,

건조 도막에 활성 에너지선을 조사하여, 수평 배향 액정 경화막을 형성하는 공정을 이 순서로 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다.

본 발명의 적층체에 있어서, 광학 이방성층 Y 상에 광학 이방성층 X 를 형성하는 경우, 수평 배향 액정 경화막을 형성하기 전에, 수평 배향막 형성 공정에 의해 수평 배향막을 형성하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 여기서, 수평 배향막 형성 공정은, 전술한 수평 배향 액정 경화막 형성 공정에서 예시한 방법과 동일한 공정을 사용할 수 있다.

〔편광판〕

본 발명은, 본 발명의 적층체와 편광 필름을 포함하는 편광판을 포함한다.

편광 필름은, 편광 기능을 갖는 필름으로, 흡수 이방성을 갖는 색소를 흡착시킨 연신 필름이나 흡수 이방성을 갖는 색소를 도포한 필름을 편광자로서 포함하는 필름 등을 들 수 있다. 흡수 이방성을 갖는 색소로는, 예를 들어, 이색성 색소를 들 수 있다.

흡수 이방성을 갖는 색소를 흡착시킨 연신 필름을 편광자로서 포함하는 필름은 통상, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 1 축 연신하는 공정, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 이색성 색소로 염색함으로써, 그 이색성 색소를 흡착시키는 공정, 이색성 색소가 흡착된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액으로 처리하는 공정, 및 붕산 수용액에 의한 처리 후에 수세하는 공정을 거쳐 제조된 편광자의 적어도 일방의 면에 접착제를 개재하여 투명 보호 필름으로 사이에 끼움으로써 제작된다.

폴리비닐알코올계 수지는, 폴리아세트산비닐계 수지를 비누화함으로써 얻어진다. 폴리아세트산비닐계 수지로는, 아세트산비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산비닐 외에, 아세트산비닐과 거기에 공중합 가능한 다른 단량체의 공중합체가 사용된다. 아세트산비닐에 공중합 가능한 다른 단량체로는, 예를 들어, 불포화 카르복실산류, 올레핀류, 비닐에테르류, 불포화 술폰산류, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드류 등을 들 수 있다.

폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는, 통상 85 ∼ 100 몰％ 정도이고, 바람직하게는 98 몰％ 이상이다. 폴리비닐알코올계 수지는 변성되어 있어도 되고, 예를 들어, 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈도 사용할 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지의 중합도는, 통상 1,000 ∼ 10,000 정도이고, 바람직하게는 1,500 ∼ 5,000 의 범위이다.

이와 같은 폴리비닐알코올계 수지를 제막한 것이, 편광 필름의 원단 필름으로서 사용된다. 폴리비닐알코올계 수지를 제막하는 방법은 특별히 한정되는 것은 아니며, 공지된 방법으로 제막할 수 있다. 폴리비닐알코올계 원단 필름의 막두께는, 예를 들어, 10 ∼ 150 ㎛ 정도로 할 수 있다.

폴리비닐알코올계 수지 필름의 1 축 연신은, 이색성 색소에 의한 염색 전, 염색과 동시, 또는 염색 후에 실시할 수 있다. 1 축 연신을 염색 후에 실시하는 경우, 이 1 축 연신은, 붕산 처리 전에 실시해도 되고, 붕산 처리 중에 실시해도 된다. 또, 이들 복수의 단계에서 1 축 연신을 실시하는 것도 가능하다. 1 축 연신시에 있어서는, 주속이 상이한 롤 사이에 1 축으로 연신해도 되고, 열 롤을 사용하여 1 축으로 연신해도 된다. 또 1 축 연신은, 대기 중에서 연신을 실시하는 건식 연신이어도 되고, 용매를 사용하여, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 팽윤시킨 상태에서 연신을 실시하는 습식 연신이어도 된다. 연신 배율은, 통상 3 ∼ 8 배 정도이다.

폴리비닐알코올계 수지 필름의 이색성 색소에 의한 염색은, 예를 들어, 이색성 색소를 함유하는 수용액에, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지하는 방법에 의해 실시된다.

이색성 색소로서, 구체적으로는, 요오드나 이색성의 유기 염료가 사용된다. 이색성의 유기 염료로는, C.I. DIRECT RED 39 등의 디스아조 화합물로 이루어지는 이색성 직접 염료 및, 트리스아조, 테트라키스아조 등의 화합물로 이루어지는 이색성 직접 염료 등을 들 수 있다. 폴리비닐알코올계 수지 필름은, 염색 처리 전에, 물에 대한 침지 처리를 실시해 두는 것이 바람직하다.

이색성 색소로서 요오드를 사용하는 경우에는 통상, 요오드 및 요오드화칼륨을 함유하는 수용액에, 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에 있어서의 요오드의 함유량은, 물 100 질량부 당, 통상 0.01 ∼ 1 질량부 정도이다. 또한 요오드화칼륨의 함유량은, 물 100 질량부 당, 통상 0.5 ∼ 20 질량부 정도이다. 염색에 사용하는 수용액의 온도는, 통상 20 ∼ 40 ℃ 정도이다. 또, 이 수용액에 대한 침지 시간 (염색 시간) 은, 통상 20 ∼ 1,800 초 정도이다.

한편, 이색성 색소로서 이색성의 유기 염료를 사용하는 경우에는 통상, 수용성 이색성 염료를 함유하는 수용액에 폴리비닐알코올계 수지 필름을 침지하여 염색하는 방법이 채용된다. 이 수용액에 있어서의 이색성 유기 염료의 함유량은, 물 100 질량부 당, 통상, 1×10^-4 ∼ 10 질량부 정도이고, 바람직하게는 1×10^-3 ∼ 1 질량부이고, 더욱 바람직하게는 1×10^-3 ∼ 1×10^-2 질량부이다. 이 수용액은, 황산나트륨 등의 무기염을 염색 보조제로서 함유하고 있어도 된다. 염색에 사용하는 이색성 염료 수용액의 온도는, 통상 20 ∼ 80 ℃ 정도이다. 또한, 이 수용액에 대한 침지 시간 (염색 시간) 은, 통상 10 ∼ 1,800 초 정도이다.

이색성 색소에 의한 염색 후의 붕산 처리는 통상, 염색된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 붕산 수용액에 침지하는 방법에 의해 실시할 수 있다. 이 붕산 수용액에 있어서의 붕산의 함유량은, 물 100 질량부 당, 통상 2 ∼ 15 질량부 정도이고, 바람직하게는 5 ∼ 12 질량부이다. 이색성 색소로서 요오드를 사용한 경우에는, 이 붕산 수용액은 요오드화칼륨을 함유하는 것이 바람직하고, 그 경우의 요오드화칼륨의 함유량은, 물 100 질량부 당, 통상 0.1 ∼ 15 질량부 정도이고, 바람직하게는 5 ∼ 12 질량부이다. 붕산 수용액에 대한 침지 시간은, 통상 60 ∼ 1,200 초 정도이고, 바람직하게는 150 ∼ 600 초, 더욱 바람직하게는 200 ∼ 400 초이다. 붕산 처리의 온도는, 통상 50 ℃ 이상이고, 바람직하게는 50 ∼ 85 ℃, 더욱 바람직하게는 60 ∼ 80 ℃ 이다.

붕산 처리 후의 폴리비닐알코올계 수지 필름은 통상, 수세 처리된다. 수세 처리는, 예를 들어, 붕산 처리된 폴리비닐알코올계 수지 필름을 물에 침지하는 방법에 의해 실시할 수 있다. 수세 처리에 있어서의 물의 온도는, 통상 5 ∼ 40 ℃ 정도이다. 또 침지 시간은, 통상 1 ∼ 120 초 정도이다.

수세 후에 건조 처리가 실시되고, 편광자가 얻어진다. 건조 처리는 예를 들어, 열풍 건조기나 원적외선 히터를 사용하여 실시할 수 있다. 건조 처리의 온도는, 통상 30 ∼ 100 ℃ 정도이고, 바람직하게는 50 ∼ 80 ℃ 이다. 건조 처리의 시간은, 통상 60 ∼ 600 초 정도이고, 바람직하게는 120 ∼ 600 초이다. 건조 처리에 의해, 편광자의 수분율은 실용 정도로까지 저감된다. 그 수분율은, 통상 5 ∼ 20 질량％ 정도이고, 바람직하게는 8 ∼ 15 질량％ 이다. 수분율이 5 질량％ 를 하회하면, 편광자의 가요성이 소실되고, 편광자가 그 건조 후에 손상되거나, 파단되거나 하는 경우가 있다. 또, 수분율이 20 질량％ 를 상회하면, 편광자의 열 안정성이 나빠질 가능성이 있다.

이렇게 하여 폴리비닐알코올계 수지 필름에, 1 축 연신, 이색성 색소에 의한 염색, 붕산 처리, 수세 및 건조를 하여 얻어지는 편광자의 두께는 바람직하게는 5 ∼ 40 ㎛ 이다.

흡수 이방성을 갖는 색소를 도포한 필름으로는, 액정성을 갖는 이색성 색소를 포함하는 조성물 또는, 이색성 색소와 중합성 액정을 포함하는 조성물을 도포하여 얻어지는 필름 등을 들 수 있다. 당해 필름은, 바람직하게는, 그 편면 또는 양면에 보호 필름을 갖는다. 당해 보호 필름으로는, 수평 배향 액정 경화막의 제조에 사용할 수 있는 기재로서 앞서 예시한 수지 필름과 동일한 것을 들 수 있다.

흡수 이방성을 갖는 색소를 도포한 필름은 얇은 것이 바람직하지만, 지나치게 얇으면 강도가 저하되고, 가공성이 떨어지는 경향이 있다. 당해 필름의 두께는, 통상 20 ㎛ 이하이며, 바람직하게는 5 ㎛ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.5 ∼ 3 ㎛ 이다.

상기 흡수 이방성을 갖는 색소를 도포한 필름으로는, 구체적으로는, 일본 공개특허공보 2012-33249호 등에 기재된 필름을 들 수 있다.

이와 같이 하여 얻어진 편광자의 적어도 일방의 면에, 예를 들어 접착제층을 개재하여 투명 보호 필름을 적층하고 있어도 된다. 투명 보호 필름으로는, 액정 경화막의 제조에 사용할 수 있는 기재로서 앞서 예시한 수지 필름과 동일한 투명 필름을 사용할 수 있다.

본 발명의 편광판은, 본 발명의 적층체와 편광 필름을 포함하여 구성되는 것이고, 예를 들어, 본 발명의 적층체와 편광 필름을 점접착제층 등을 개재하여 적층시킴으로써 본 발명의 편광판을 얻을 수 있다.

본 발명의 일 실시양태에 있어서는, 본 발명의 적층체와 편광 필름이 적층되는 경우, 도 2 에 예시되는 바와 같이, 편광 필름 (3) 과, 광학 이방성층 X (도 2 에 있어서의 층 (1)) 와, 광학 이방성층 Y (도 2 에 있어서의 층 (2)) 를 이 순서로 포함하는 편광판 (20) 을 들 수 있다. 이 때, 점접착제층을 개재하여 광학 이방성층 X 와 광학 이방성층 Y 를 포함하는 적층체를 편광 필름 (3) 과 첩합함으로써 본 발명의 편광판을 얻을 수 있다. 본 발명에 있어서, 편광 필름과, 광학 이방성층 X 와, 광학 이방성층 Y 가 이 순서로 적층되는 경우, 적층체를 구성하는 광학 이방성층 X 의 지상축 (광축) 과 편광 필름의 흡수축이 이루는 각도가 90±5°가 되도록 적층하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 일 실시양태에 있어서는, 본 발명의 적층체와 편광 필름이 적층되는 경우, 도 3 에 예시되는 바와 같이, 편광 필름 (3) 과, 광학 이방성층 Y (도 3 에 있어서의 층 (2)) 와, 광학 이방성층 X (도 3 에 있어서의 층 (1)) 를 이 순서로 포함하는 편광판 (21) 을 들 수 있다. 이 때, 점접착제층을 개재하여 광학 이방성층 Y 와 광학 이방성층 X 를 포함하는 적층체를 편광 필름 (3) 과 첩합함으로써 본 발명의 편광판을 얻을 수 있다. 본 발명에 있어서, 편광 필름과, 광학 이방성층 Y 와, 광학 이방성층 X 가 이 순서로 적층되는 경우, 적층체를 구성하는 광학 이방성층 X 의 지상축 (광축) 과 편광 필름의 흡수축이 이루는 각도가 0±5°가 되도록 적층하는 것이 바람직하다.

편광 필름과 광학 이방성층 X 또는 광학 이방성층 Y 를 첩합하는 점접착제층으로는, 수평 배향 액정 경화막과 수직 배향 액정 경화막을 첩합하는 상기 다른 층으로서 예시한 것과 동일한 것을 사용할 수 있다.

본 발명의 편광판은, 종래의 일반적인 편광판, 또는 편광 필름 및 위상차 필름이 구비하는 구성을 가지고 있어도 된다. 그러한 구성으로는, 예를 들어, 편광판을 액정 표시 장치 등의 표시 소자에 첩합하기 위한 점착제층 (시트), 편광 필름이나 액정 경화막의 표면을 흠집이나 오염으로부터 보호할 목적으로 사용되는 프로텍트 필름 등을 들 수 있다.

본 발명의 적층체 및 편광판은, 여러 가지 표시 장치에 사용할 수 있다.

표시 장치란, 표시 소자를 갖는 장치이며, 발광원으로서 발광 소자 또는 발광 장치를 포함한다. 표시 장치로는, 액정 표시 장치, 유기 일렉트로루미네선스 (EL) 표시 장치, 무기 일렉트로루미네선스 (EL) 표시 장치, 터치 패널 표시 장치, 전자 방출 표시 장치 (예를 들어 전기장 방출 표시 장치 (FED), 표면 전계 방출 표시 장치 (SED)), 전자 페이퍼 (전자 잉크나 전기 영동 소자를 사용한 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, 투사형 표시 장치 (예를 들어 그레이팅 라이트 밸브 (GLV) 표시 장치, 디지털 마이크로미러 디바이스 (DMD) 를 갖는 표시 장치) 및 압전 세라믹 디스플레이 등을 들 수 있다. 액정 표시 장치는, 투과형 액정 표시 장치, 반투과형 액정 표시 장치, 반사형 액정 표시 장치, 직시형 액정 표시 장치 및 투사형 액정 표시 장치 등을 모두 포함한다. 특히 본 발명의 적층체 및 편광판은, 그 효과가 현저하게 발휘되기 쉬운 점에서 액정 표시 장치에 적합하게 사용할 수 있으며, 특히, IPS (in-plane switching) 액정 표시 장치용으로서 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 적층체 또는 편광판을 사용함으로써, 표시 장치의 박형화를 실현하기 쉽고, 액정 표시 장치를 흑 표시시의 사선 방향으로부터 시인했을 때의 광 누설이나 컬러 시프트의 방지 특성을 발현할 수 있는 표시 장치를 얻는 것이 가능해진다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 또한, 예 중의 「％」 및 「부」는, 특별히 기재가 없는 한 각각 질량％ 및 질량부를 의미한다.

1. 실시예 1

(1) 수평 배향막 형성용 조성물의 조제 (調製)

하기 구조의 광 배향성 재료 5 질량부 (중량 평균 분자량 : 30000) 와 시클로펜타논 (용매) 95 질량부를 성분으로서 혼합하고, 얻어진 혼합물을 80 ℃ 에서 1 시간 교반함으로써, 수평 배향막 형성용 조성물을 얻었다.

[화학식 17]

(2) 중합성 액정 화합물의 조제

하기 분자 구조를 갖는 중합성 액정 화합물 (X1) 을 일본 공개특허공보 2010-31223호에 기재된 방법에 준하여 제조하였다. 또, 중합성 액정 화합물 (III-1) 의 k2 = 4 인 화합물 (III-1-4) 를, 일본 공개특허공보 2010-270108호에 기재된 방법에 준하여 제조하였다.

중합성 액정 화합물 (X1)

[화학식 18]

(3) 수평 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (1) 의 조제

중합성 액정 화합물 (X1) 및 하기 식 (LC242) 에 나타내는 중합성 액정 화합물 LC242 : PaliocolorLC242 (BASF 사 등록상표) 를 질량비 65 : 35 로 혼합하여, 혼합물을 얻었다. 얻어진 혼합물 100 질량부에 대해, 레벨링제 「BYK-361N」(BM Chemie 사 제조) 0.1 질량부와, 광중합 개시제로서 2-디메틸아미노-2-벤질-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온 (BASF 재팬 주식회사 제조 「이르가큐어 (등록상표) 369 (Irg369)」) 6 질량부를 첨가하였다. 추가로, 고형분 농도가 10 ％ 가 되도록 N-메틸-2-피롤리돈 (NMP) 을 첨가하였다. 이 혼합물을 80 ℃ 에서 1 시간 교반함으로써, 수평 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (1) 을 얻었다.

LC242 : PaliocolorLC242 (BASF 사 등록상표)

[화학식 19]

(4) 수평 배향 액정 경화막의 형성

일본 제온사 제조 COP 필름 (ZF14-50) 에 코로나 처리를 실시한 후, 수평 배향막 형성용 조성물을 바 코터를 사용하여 도포하고, 80 ℃ 에서 1 분간 건조한 후, 편광 UV 조사 장치 (SPOT CURE SP-9 ; 우시오 전기 주식회사 제조) 를 사용하여, 파장 313 nm 에 있어서의 적산 광량 : 100 mJ/cm²로 편광 UV 노광을 실시하여, 수평 배향막을 얻었다. 얻어진 수평 배향막의 막두께를 엘립소미터로 측정한 결과, 200 nm 였다.

계속해서, 상기 수평 배향막 상에 수평 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (1) 을 도포하고, 120 ℃ 에서 60 초간 가열한 후, 고압 수은 램프 (유니큐어 VB-15201BY-A, 우시오 전기 주식회사 제조) 를 사용하여, 수평 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (1) 을 도포한 면으로부터 자외선을 조사 (질소 분위기하, 파장 365 nm 에 있어서의 적산 광량 : 500 mJ/cm²) 함으로써 수평 배향 액정 경화막으로 이루어지는 광학 이방성층 X 를 형성하였다. 얻어진 수평 배향 액정 경화막의 막두께를 엘립소미터로 측정한 결과, 1.3 ㎛ 였다.

<수평 배향 액정 경화막의 위상차값 측정>

전술한 기재, 수평 배향막, 수평 배향 액정 경화막으로 이루어지는 적층체의 수평 배향 액정 경화막면에 코로나 처리를 실시하고, 린텍사 제조 25 ㎛ 감압식 점착제를 통하여 유리에 첩합하였다. 얻어진 유리, 점착제, 수평 배향 액정 경화막, 수평 배향막, 기재로 이루어지는 적층체에 대해, 미리 기재에 위상차가 없는 것을 확인한 후에, 오지 계측 기기 주식회사 제조의 KOBRA-WPR 을 사용하여 수평 배향 액정 경화막의 Re(450) 및 Re(550) 을 측정하여, A = Re(450)/Re(550) 을 산출하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

(5) 수직 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (1) 의 조제

중합성 액정 화합물 (X1) 및 상기 중합성 액정 화합물 LC242 : PaliocolorLC242 (BASF 사 등록상표) 를 질량비 63 : 27 으로 혼합하여, 혼합물을 얻었다. 얻어진 혼합물 100 질량부에 대해, 레벨링제 「F-556」 (DIC 사 제조) 0.25 질량부, 일본 특허출원 2016-514802호를 참고로 하여 조제한 이온성 화합물 A (분자량 : 645) 1.5 질량부, 실란 커플링제 「KBE-9103」 (신에츠 화학 공업 주식회사 제조) 0.5 질량부, 광중합 개시제로서 2-디메틸아미노-2-벤질-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온 (BASF 재팬 주식회사 제조 「이르가큐어 (등록상표) 369 (Irg369)」) 6 질량부를 첨가하였다. 또한, 고형분 농도가 13 ％ 가 되도록 N-메틸-2-피롤리돈 (NMP) 을 첨가하였다. 이 혼합물을 80 ℃ 에서 1 시간 교반함으로써, 수직 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (1) 을 얻었다.

이온성 화합물 A :

[화학식 20]

(6) 수직 배향 액정 경화막의 형성

상기와 같이 제작한 기재, 수평 배향막 및 수평 배향 액정 경화막으로 이루어지는 적층체의 수평 배향 액정 경화막 상에 코로나 처리를 실시한 후, 바 코터를 사용하여 상기 수직 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (1) 을 도포하고, 120 ℃ 에서 60 초간 가열하였다. 이어서, 120 ℃ 로 가열한 채인 상태로 고압 수은 램프 (유니큐어 VB-15201BY-A, 우시오 전기 주식회사 제조) 를 사용하여, 수직 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (1) 을 도포한 면으로부터 자외선을 조사 (질소 분위기하, 파장 365 nm 에 있어서의 적산 광량 : 500 mJ/cm²) 함으로써, 수직 배향 액정 경화막으로 이루어지는 광학 이방성층 Y 를 형성하고, 기재, 수평 배향막, 수평 배향 액정 경화막 및 수직 배향 액정 경화막을 이 순서로 인접하여 적층한 적층체를 얻었다. 얻어진 수직 배향 액정 경화막의 막두께를 엘립소미터 (일본 분광 주식회사 제조 M-220) 로 측정한 결과, 1.1 ㎛ 였다.

<수직 배향 액정 경화막의 위상차값 측정>

상기 순서로 제작한 기재, 수평 배향막, 수평 배향 액정 경화막, 수직 배향 액정 경화막으로 이루어지는 적층체의 수직 배향 액정 경화막면에 코로나 처리를 실시하고, 린텍사 제조 25 ㎛ 감압식 점착제를 통하여 유리에 첩합하였다. 얻어진 적층체에 대해, 미리 기재에 위상차가 없는 것을 확인한 후에, 오지 계측 기기 주식회사 제조 KOBRA-WPR 을 사용하여 광학 특성 측정용 샘플에 대한 광의 입사각을 변화시켜 수직 배향 액정 경화막 및 수평 배향 액정 경화막을 포함하는 적층체의 면내 위상차값, 및 진상축 중심으로 50°경사시켰을 때의 위상차값을 측정하였다. 또, 동일한 방법에 의해 유리, 점착제, 수평 배향 액정 경화막, 수평 배향막, 기재로 이루어지는 적층체의 면내 위상차값, 및 진상축 중심으로 50°경사시켰을 때의 위상차값을 측정하였다.

계속해서, 전술한 수직 배향 액정 경화막, 수평 배향 액정 경화막 각각에 대해, 각 파장에 있어서의 평균 굴절률을 일본 분광 주식회사 제조의 엘립소미터 M-220 을 사용하여 측정하였다. 또, 막두께는 하마마츠 포토닉스 주식회사 제조의 Optical NanoGauge 막후계 C12562-01 을 사용하여 측정하였다. 전술한 면내 위상차값, 진상축 중심으로 50°경사시켰을 때의 위상차값, 평균 굴절률, 막두께의 값으로부터, 오지 계측 기기 기술 자료 (http://www.oji-keisoku.co.jp/products/kobra/reference.html) 를 참고로 3 차원 굴절률을 산출하였다. 얻어진 3 차원 굴절률로부터, 이하의 식에 따라서 수직 배향 액정 경화막 및 수평 배향 액정 경화막을 포함하는 적층체, 그리고 수평 배향 액정 경화막의 광학 특성을 계산하고, 각각의 값의 차로부터 수직 배향 액정 경화막의 Rth(450), Rth(550) 의 값을 계산하여, B = Rth(450)/Rth(550) 을 산출하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

(7) 적층체의 평가

<흑 표시의 확인>

실시예 1 에서 제조한 적층체의 기재측의 면에, 점착제층과 편광 필름을 이 순서로 적층하여 편광판을 형성하였다. 이 때, 편광 필름의 흡수축과, 적층체의 광학 이방성층 X 의 지상축이 이루는 각이 90 도가 되도록 적층하였다. 얻어진 편광판을, 시인측 편광판을 제거한 i-Pad (등록상표) (애플사 제조) 의 시인측에 편광 필름이 최표면이 되도록 첩합하고, 흑 표시시켰을 때의 광 누설을, 패널 표면에 대해 방위각 45°, 앙각 45°의 방향으로부터 육안으로 확인하여, 이하의 기준으로 색 빠짐을 판정하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

평가 기준 :

A : 사선 방향으로부터의 시인시의 착색이 거의 없다.

B : 사선 방향으로부터의 시인시의 착색이 약간 확인된다.

C : 사선 방향으로부터의 시인시의 착색이 강하게 확인된다.

<내열성의 확인>

실시예 1 에서 제조한 기재, 수평 배향막, 수평 배향 액정 경화막, 수직 배향 액정 경화막으로 이루어지는 적층체로부터 기재 및 수평 배향막을 박리하여, 수평 배향 액정 경화막 및 수직 배향 액정 경화막으로 이루어지는 적층체를 얻었다. 얻어진 기재 박리 후의 적층체를 100 ℃ 의 오븐에 넣고 30 분 가만히 둔 결과, 기재 박리 후의 적층체는 열에 의해 변형되어 있지 않은 것을 확인하였다.

2. 실시예 2

수직 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물의 조제 및 수직 배향 액정 경화막의 형성을 이하와 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 기재, 수평 배향막, 수평 배향 액정 경화막 및 수직 배향 액정 경화막을 이 순서로 인접하여 적층한 적층체를 제작하였다. 또한, 실시예 1 과 동일하게 하여, 기재측의 면에 편광 필름을 첩합함으로써 편광판을 제작하고, 흑 표시시의 시인성을 확인하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

(1) 수직 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (2) 의 조제

중합성 액정 화합물 (X1) 및 중합성 액정 화합물 LC242 : PaliocolorLC242 (BASF 사 등록상표) 를 질량비 85 : 15 로 혼합하여, 혼합물을 얻었다. 얻어진 혼합물 100 질량부에 대해, 레벨링제 「F-556」 (DIC 사 제조) 0.25 질량부, 일본 특허출원 2016-514802호를 참고로 하여 조제한 이온성 화합물 A (분자량 : 645) 1.5 질량부, 실란 커플링제 「KBE-9103」 (신에츠 화학 공업 주식회사 제조) 0.5 질량부, 광중합 개시제로서 2-디메틸아미노-2-벤질-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온 (BASF 재팬 주식회사 제조 「이르가큐어 (등록상표) 369 (Irg369)」) 6 질량부를 첨가하였다. 또한, 고형분 농도가 13 ％ 가 되도록 N-메틸-2-피롤리돈 (NMP) 을 첨가하였다. 이 혼합물을 80 ℃ 에서 1 시간 교반함으로써, 수직 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (2) 를 얻었다.

(2) 수직 배향 액정 경화막의 제작

실시예 1 과 동일한 순서로 제작한 기재, 수평 배향막, 및 막두께 1.4 ㎛ 의 수평 배향 액정 경화막으로 이루어지는 적층체의 수평 배향 액정 경화막면에 코로나 처리를 실시한 후, 바 코터를 사용하여 수직 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (2) 를 도포하고, 120 ℃ 에서 60 초간 가열하였다. 이어서, 고압 수은 램프 (유니큐어 VB-15201BY-A, 우시오 전기 주식회사 제조) 를 사용하여, 수직 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (2) 를 도포한 면으로부터 자외선을 조사 (질소 분위기하, 파장 365 nm 에 있어서의 적산 광량 : 500 mJ/cm²) 함으로써, 수직 배향 액정 경화막으로 이루어지는 광학 이방성층 Y 를 형성하였다. 얻어진 수직 배향 액정 경화막의 막두께를 엘립소미터 (일본 분광 주식회사 제조 M-220) 로 측정한 결과, 1.5 ㎛ 였다. 또한, 제조한 기재, 수평 배향막, 수평 배향 액정 경화막, 수직 배향 액정 경화막으로 이루어지는 적층체로부터 기재 및 수평 배향막을 박리하고, 수평 배향 액정 경화막 및 수직 배향 액정 경화막으로 이루어지는 기재 박리 후의 적층체를 100 ℃ 의 오븐에 넣고 30 분 가만히 둔 결과, 기재 박리 후의 적층체는 열에 의해 변형되어 있지 않은 것을 확인하였다.

3. 실시예 3

수평 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물의 조제 및 수평 배향 액정 경화막의 형성을 이하와 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 기재, 수평 배향막, 수평 배향 액정 경화막 및 수직 배향 액정 경화막을 이 순서로 인접하여 적층한 적층체를 제작하였다. 또한, 실시예 1 과 동일하게 하여, 기재측의 면에 편광 필름을 첩합함으로써 편광판을 제작하고, 흑 표시시의 시인성을 확인하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

(1) 수평 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (2) 의 조제

중합성 액정 화합물 (X1) 및 중합성 액정 화합물 LC242 : PaliocolorLC242 (BASF 사 등록상표) 를 질량비 50 : 50 으로 혼합하여, 혼합물을 얻었다. 얻어진 혼합물 100 질량부에 대해, 레벨링제 「BYK-361N」(BM Chemie 사 제조) 0.1 질량부와, 광중합 개시제로서 2-디메틸아미노-2-벤질-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온 (BASF 재팬 주식회사 제조 「이르가큐어 (등록상표) 369 (Irg369)」) 6 질량부를 첨가하였다. 또한, 고형분 농도가 13 ％ 가 되도록 N-메틸-2-피롤리돈 (NMP) 을 첨가하였다. 이 혼합물을 80 ℃ 에서 1 시간 교반함으로써, 수평 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (2) 를 얻었다.

(2) 수평 배향 액정 경화막의 형성

실시예 1 과 동일하게, 기재 상에 수평 배향막을 형성한 후, 상기 수평 배향막 상에 수평 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (2) 를 도포하고, 120 ℃ 에서 60 초간 가열한 후, 고압 수은 램프 (유니큐어 VB-15201BY-A, 우시오 전기 주식회사 제조) 를 사용하여, 수평 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (2) 를 도포한 면으로부터 자외선을 조사 (질소 분위기하, 파장 365 nm 에 있어서의 적산 광량 : 500 mJ/cm²) 함으로써 수평 배향 액정 경화막으로 이루어지는 광학 이방성층 X 를 형성하였다. 얻어진 수평 배향 액정 경화막의 막두께를 엘립소미터로 측정한 결과, 1.2 ㎛ 였다.

상기와 같이 제작한 기재, 수평 배향막 및 수평 배향 액정 경화막으로 이루어지는 적층체의 수평 배향 액정 경화막 상에, 실시예 1 과 동일하게 수직 배향 액정 경화막을 형성함으로써 적층체를 얻고, 기재측의 면에 편광 필름을 첩합함으로써 편광판을 얻었다. 또한, 제조한 기재, 수평 배향막, 수평 배향 액정 경화막, 수직 배향 액정 경화막으로 이루어지는 적층체로부터 기재 및 수평 배향막을 박리하고, 수평 배향 액정 경화막 및 수직 배향 액정 경화막으로 이루어지는 기재 박리 후의 적층체를 100 ℃ 의 오븐에 넣고 30 분 가만히 둔 결과, 기재 박리 후의 적층체는 열에 의해 변형되어 있지 않은 것을 확인하였다.

4. 실시예 4

실시예 3 에서 조제한 수평 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (2) 를 사용하고, 실시예 3 과 동일하게 하여, 기재, 수평 배향막, 및, 막두께 1.3 ㎛ 의 수평 배향 액정 경화막을 이 순서로 인접하여 적층한 적층체를 제작하였다. 이어서, 실시예 2 와 동일하게 하여, 수직 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (2) 를 사용하여, 상기 수평 배향 액정 경화막 상에 막두께 1.5 ㎛ 의 수직 배향 액정 경화막을 형성함으로써 적층체를 얻고, 기재측의 면에 편광 필름을 첩합함으로써 편광판을 제조하여, 흑 표시시의 시인성을 확인하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다. 또한, 제조한 기재, 수평 배향막, 수평 배향 액정 경화막, 수직 배향 액정 경화막으로 이루어지는 적층체로부터 기재 및 수평 배향막을 박리하고, 수평 배향 액정 경화막 및 수직 배향 액정 경화막으로 이루어지는 기재 박리 후의 적층체를 100 ℃ 의 오븐에 넣고 30 분 가만히 둔 결과, 기재 박리 후의 적층체는 열에 의해 변형되어 있지 않은 것을 확인하였다.

5. 실시예 5

수직 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물의 조제 및 수직 배향 액정 경화막의 형성을 이하와 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 하여, 기재, 수평 배향막, 수평 배향 액정 경화막 및 수직 배향 액정 경화막을 이 순서로 인접하여 적층한 적층체를 제작하였다. 또한, 실시예 3 과 동일하게 하여, 기재측의 면에 편광 필름을 첩합함으로써 편광판을 제작하고, 흑 표시시의 시인성을 확인하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

(1) 수직 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (3) 의 조제

중합성 액정 화합물 (X1) 및 중합성 액정 화합물 LC242 : PaliocolorLC242 (BASF 사 등록상표) 를 질량비 95 : 5 로 혼합하여, 혼합물을 얻었다. 얻어진 혼합물 100 질량부에 대해, 레벨링제 「F-556」 (DIC 사 제조) 0.25 질량부, 일본 특허출원 2016-514802호를 참고로 하여 조제한 이온성 화합물 A (분자량 : 645) 1.5 질량부, 실란 커플링제 「KBE-9103」 (신에츠 화학 공업 주식회사 제조) 0.5 질량부, 광중합 개시제로서 2-디메틸아미노-2-벤질-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온 (BASF 재팬 주식회사 제조 「이르가큐어 (등록상표) 369 (Irg369)」) 6 질량부를 첨가하였다. 또한, 고형분 농도가 13 ％ 가 되도록 N-메틸-2-피롤리돈 (NMP) 을 첨가하였다. 이 혼합물을 80 ℃ 에서 1 시간 교반함으로써, 수직 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (3) 을 얻었다.

(2) 수직 배향 액정 경화막의 제작

실시예 3 에서 조제한 수평 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (2) 를 사용하고, 실시예 3 과 동일하게 하여, 기재, 수평 배향막, 및, 막두께 1.4 ㎛ 의 수평 배향 액정 경화막을 이 순서로 인접하여 적층한 적층체를 제작하였다. 이어서, 상기 수평 배향 액정 경화막면에 코로나 처리를 실시한 후, 바 코터를 사용하여 수직 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (3) 을 도포하고, 120 ℃ 에서 60 초간 가열하였다. 이어서, 고압 수은 램프 (유니큐어 VB-15201BY-A, 우시오 전기 주식회사 제조) 를 사용하여, 수직 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (3) 을 도포한 면으로부터 자외선을 조사 (질소 분위기하, 파장 365 nm 에 있어서의 적산 광량 : 500 mJ/cm²) 함으로써, 수직 배향 액정 경화막으로 이루어지는 광학 이방성층 Y 를 형성하였다. 얻어진 수직 배향 액정 경화막의 막두께를 엘립소미터 (일본 분광 주식회사 제조 M-220) 로 측정한 결과, 1.6 ㎛ 였다. 또한, 제조한 기재, 수평 배향막, 수평 배향 액정 경화막, 수직 배향 액정 경화막으로 이루어지는 적층체로부터 기재 및 수평 배향막을 박리하고, 수평 배향 액정 경화막 및 수직 배향 액정 경화막으로 이루어지는 기재 박리 후의 적층체를 100 ℃ 의 오븐에 넣고 30 분 가만히 둔 결과, 기재 박리 후의 적층체는 열에 의해 변형되어 있지 않은 것을 확인하였다.

6. 실시예 6

수평 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물의 조제 및 수평 배향 액정 경화막의 형성을 이하와 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 3 과 동일하게 하여, 기재, 수평 배향막, 수평 배향 액정 경화막 및 수직 배향 액정 경화막을 이 순서로 인접하여 적층한 적층체를 제작하였다. 또한, 실시예 4 와 동일하게 하여, 기재측의 면에 편광 필름을 첩합함으로써 편광판을 제작하고, 흑 표시시의 시인성을 확인하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

(1) 수평 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (3) 의 조제

중합성 액정 화합물 (X1) 및 중합성 액정 화합물 LC242 : PaliocolorLC242 (BASF 사 등록상표) 를 질량비 30 : 70 으로 혼합하여, 혼합물을 얻었다. 얻어진 혼합물 100 질량부에 대해, 레벨링제 「BYK-361N」(BM Chemie 사 제조) 0.1 질량부와, 광중합 개시제로서 2-디메틸아미노-2-벤질-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온 (BASF 재팬 주식회사 제조 「이르가큐어 (등록상표) 369 (Irg369)」) 6 질량부를 첨가하였다. 또한, 고형분 농도가 13 ％ 가 되도록 N-메틸-2-피롤리돈 (NMP) 을 첨가하였다. 이 혼합물을 80 ℃ 에서 1 시간 교반함으로써, 수평 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (3) 을 얻었다.

(2) 수평 배향 액정 경화막의 형성

실시예 4 와 동일하게, 기재 상에 수평 배향막을 형성한 후, 상기 수평 배향막 상에 수평 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (3) 을 도포하고, 120 ℃ 에서 60 초간 가열한 후, 고압 수은 램프 (유니큐어 VB-15201BY-A, 우시오 전기 주식회사 제조) 를 사용하여, 수평 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (3) 을 도포한 면으로부터 자외선을 조사 (질소 분위기하, 파장 365 nm 에 있어서의 적산 광량 : 500 mJ/cm²) 함으로써 수평 배향 액정 경화막으로 이루어지는 광학 이방성층 X 를 형성하였다. 얻어진 수평 배향 액정 경화막의 막두께를 엘립소미터로 측정한 결과, 1.0 ㎛ 였다. 상기와 같이 제작한 기재, 수평 배향막 및 수평 배향 액정 경화막으로 이루어지는 적층체의 수평 배향 액정 경화막 상에, 실시예 3 과 동일하게 하여, 수직 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (2) 를 사용하여, 막두께 1.0 ㎛ 의 수직 배향 액정 경화막을 형성함으로써 적층체를 얻고, 기재측의 면에 편광 필름을 첩합함으로써 편광판을 얻었다. 또한, 제조한 기재, 수평 배향막, 수평 배향 액정 경화막, 수직 배향 액정 경화막으로 이루어지는 적층체로부터 기재 및 수평 배향막을 박리하고, 수평 배향 액정 경화막 및 수직 배향 액정 경화막으로 이루어지는 기재 박리 후의 적층체를 100 ℃ 의 오븐에 넣고 30 분 가만히 둔 결과, 기재 박리 후의 적층체는 열에 의해 변형되어 있지 않은 것을 확인하였다.

7. 실시예 7

실시예 6 에서 조제한 수평 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (3) 을 사용하고, 실시예 6 과 동일하게 하여, 기재, 수평 배향막, 및, 막두께 1.1 ㎛ 의 수평 배향 액정 경화막을 이 순서로 인접하여 적층한 적층체를 제작하였다. 이어서, 실시예 4 와 동일하게 하여, 상기 수평 배향 액정 경화막 상에 수직 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (2) 를 도포하여 막두께 1.4 ㎛ 의 수직 배향 액정 경화막을 형성함으로써 적층체를 얻고, 기재측의 면에 편광 필름을 첩합함으로써 편광판을 제조하여, 흑 표시시의 시인성을 확인하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다. 또한, 제조한 기재, 수평 배향막, 수평 배향 액정 경화막, 수직 배향 액정 경화막으로 이루어지는 적층체로부터 기재 및 수평 배향막을 박리하고, 수평 배향 액정 경화막 및 수직 배향 액정 경화막으로 이루어지는 기재 박리 후의 적층체를 100 ℃ 의 오븐에 넣고 30 분 가만히 둔 결과, 기재 박리 후의 적층체는 열에 의해 변형되어 있지 않은 것을 확인하였다.

8. 실시예 8

실시예 3 과 동일하게 하여, 기재, 수평 배향막, 수평 배향 액정 경화막 및 수직 배향 액정 경화막을 이 순서로 인접하여 적층한 적층체를 제조하였다. 다음으로, 수직 배향 액정 경화막측의 면에 점착제를 사용하여 편광 필름을 첩합하여 편광판을 형성하였다. 이 때, 편광 필름의 흡수축과, 적층체의 광학 이방성층 X 의 지상축이 이루는 각이 0 도가 되도록 적층하였다. 얻어진 편광판을, 시인측 편광판을 제거한 i-Pad (등록상표) (애플사 제조) 의 시인측에 편광 필름이 최표면이 되도록 첩합하고, 흑 표시시켰을 때의 광 누설을, 패널 표면에 대해 방위각 45°, 앙각 45°의 방향으로부터 육안으로 확인하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

9. 실시예 9

실시예 4 과 동일하게 하여, 기재, 수평 배향막, 수평 배향 액정 경화막 및 수직 배향 액정 경화막을 이 순서로 인접하여 적층한 적층체를 제조하였다. 다음으로, 수직 배향 액정 경화막측의 면에 점착제를 사용하여 편광 필름을 첩합하여 편광판을 형성하였다. 이 때, 편광 필름의 흡수축과, 적층체의 광학 이방성층 X 의 지상축이 이루는 각이 0 도가 되도록 적층하였다. 얻어진 편광판의 흑 표시시의 시인성을, 실시예 8 과 동일하게 하여 확인하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

10. 비교예 1

수평 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물의 조제 및 수평 배향 액정 경화막의 형성, 그리고, 수직 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물의 조제 및 수직 배향 액정 경화막의 형성을 이하와 같이 변경한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여, 기재, 수평 배향막, 수평 배향 액정 경화막 및 수직 배향 액정 경화막을 이 순서로 인접하여 적층한 적층체를 제작하였다. 또한, 실시예 1 과 동일하게 하여, 기재측의 면에 편광 필름을 첩합함으로써 편광판을 제작하고, 흑 표시시의 시인성을 확인하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

(1) 수평 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (4) 의 조제

중합성 액정 화합물 (III-1-4) 에 대해, 레벨링제 「BYK-361N」 (BM Chemie 사 제조) 0.1 질량부와, 광중합 개시제로서 2-디메틸아미노-2-벤질-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온 (BASF 재팬 주식회사 제조 「이르가큐어 (등록상표) 369 (Irg369)」) 6 질량부를 첨가하였다. 또한, 고형분 농도가 13 ％ 가 되도록 N-메틸-2-피롤리돈 (NMP) 을 첨가하였다. 이 혼합물을 80 ℃ 에서 1 시간 교반함으로써, 수평 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (4) 를 얻었다.

(2) 수평 배향 액정 경화막의 형성

실시예 4 와 동일하게, 기재 상에 수평 배향막을 형성한 후, 상기 수평 배향막 상에 수평 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (4) 를 도포하고, 120 ℃ 에서 60 초간 가열한 후, 고압 수은 램프 (유니큐어 VB-15201BY-A, 우시오 전기 주식회사 제조) 를 사용하여, 수평 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (4) 를 도포한 면으로부터 자외선을 조사 (질소 분위기하, 파장 365 nm 에 있어서의 적산 광량 : 500 mJ/cm²) 함으로써 수평 배향 액정 경화막으로 이루어지는 광학 이방성층 X' 를 형성하였다. 얻어진 수평 배향 액정 경화막의 막두께를 엘립소미터로 측정한 결과, 0.9 ㎛ 였다.

(3) 수직 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (4) 의 조제

중합성 액정 화합물 (III-1-4) 에 대해, 레벨링제 「F-556」(DIC 사 제조) 0.25 질량부, 일본 특허출원 2016-514802호를 참고로 하여 조제한 이온성 화합물 A (분자량 : 645) 1.5 질량부, 실란 커플링제 「KBE-9103」(신에츠 화학 공업 주식회사 제조) 0.5 질량부, 광중합 개시제로서 2-디메틸아미노-2-벤질-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온 (BASF 재팬 주식회사 제조 「이르가큐어 (등록상표) 369 (Irg369)」) 6 질량부를 첨가하였다. 또한, 고형분 농도가 13 ％ 가 되도록 N-메틸-2-피롤리돈 (NMP) 을 첨가하였다. 이 혼합물을 80 ℃ 에서 1 시간 교반함으로써, 수직 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (4) 를 얻었다.

(4) 수직 배향 액정 경화막의 형성

상기와 같이 제작한 기재, 수평 배향막 및 수평 배향 액정 경화막으로 이루어지는 적층체의 수평 배향 액정 경화막 상에 코로나 처리를 실시한 후, 바 코터를 사용하여 상기 수직 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (4) 를 도포하고, 120 ℃ 에서 60 초간 가열하였다. 이어서, 120 ℃ 로 가열한 채인 상태로 고압 수은 램프 (유니큐어 VB-15201BY-A, 우시오 전기 주식회사 제조) 를 사용하여, 수직 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (4) 를 도포한 면으로부터 자외선을 조사 (질소 분위기하, 파장 365 nm 에 있어서의 적산 광량 : 500 mJ/cm²) 함으로써, 수직 배향 액정 경화막으로 이루어지는 광학 이방성층 Y' 를 형성하고, 기재, 수평 배향막, 수평 배향 액정 경화막 및 수직 배향 액정 경화막을 이 순서로 인접하여 적층한 적층체를 얻었다. 얻어진 수직 배향 액정 경화막의 막두께를 엘립소미터 (일본 분광 주식회사 제조 M-220) 로 측정한 결과, 0.8 ㎛ 였다.

11. 비교예 2

실시예 1 에서 조제한 수평 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (1) 을 사용하고, 실시예 1 과 동일하게 하여, 기재, 수평 배향막, 및, 막두께 1.6 ㎛ 의 수평 배향 액정 경화막을 이 순서로 인접하여 적층한 적층체를 제작하였다. 이어서, 비교예 1 과 동일하게 하여, 수직 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (4) 를 사용하여, 상기 수평 배향 액정 경화막 상에 막두께 0.8 ㎛ 의 수직 배향 액정 경화막을 형성함으로써 적층체를 얻고, 기재측의 면에 편광 필름을 첩합함으로써 편광판을 제조하여, 흑 표시시의 시인성을 확인하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

12. 비교예 3

막두께 32 ㎛ 이고 면내 위상차값이 140 nm 인 시클로올레핀계 수지로 이루어지는 위상차 필름 (제오노아 필름, (주)옵테스 제조) 을 기재로서 사용하고, 비교예 2 와 동일하게 하여, 상기 기재면에 코로나 처리를 실시한 후, 바 코터를 사용하여 수직 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (4) 를 도포하고, 120 ℃ 에서 60 초간 가열하였다. 이어서, 고압 수은 램프 (유니큐어 VB-15201BY-A, 우시오 전기 주식회사 제조) 를 사용하여, 수직 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (4) 를 도포한 면으로부터 자외선을 조사 (질소 분위기하, 파장 365 nm 에 있어서의 적산 광량 : 500 mJ/cm²) 하는 것에 의해 수직 배향 액정 경화막을 형성함으로써, 기재로 이루어지는 광학 이방성층 X 및 수직 배향 액정 경화막으로 이루어지는 광학 이방성층 Y' 를 이 순서로 인접하여 적층한 적층체를 제조하였다. 얻어진 수직 배향 액정 경화막의 막두께를 엘립소미터 (일본 분광 주식회사 제조 M-220) 로 측정한 결과, 0.8 ㎛ 였다. 또한, 기재측의 면에 편광 필름을 첩합함으로써 편광판을 제작하고, 흑 표시시의 시인성을 확인하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다. 또한, 기재 및 수직 배향 액정 경화막으로 이루어지는 적층체를 100 ℃ 의 오븐에 넣고 30 분 가만히 둔 결과, 적층체는 열에 의해 변형되어 컬이 발생하는 것을 확인하였다.

13. 비교예 4

비교예 1 에서 조제한 수평 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (4) 를 사용하고, 비교예 1 과 동일하게 하여, 기재, 수평 배향막, 및, 막두께 0.9 ㎛ 의 수평 배향 액정 경화막을 이 순서로 인접하여 적층한 적층체를 제작하였다. 이어서, 실시예 2 와 동일하게 하여, 수직 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (2) 를 사용하여, 상기 수평 배향 액정 경화막 상에 막두께 1.5 ㎛ 의 수직 배향 액정 경화막을 형성함으로써 적층체를 얻고, 기재측의 면에 편광 필름을 첩합함으로써 편광판을 제조하여, 흑 표시시의 시인성을 확인하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.

14. 실시예 10

면내 위상차값이 120 nm 인 시클로올레핀계 수지로 이루어지는 위상차 필름을 기재로 하고, 비교예 3 과 동일하게 하여, 상기 기재면에 코로나 처리를 실시하였다. 이어서, 코로나 처리한 기재면 상에 실시예 1 과 동일하게, 바 코터를 사용하여 수직 배향 액정 경화막 형성용 중합성 액정 조성물 (1) 을 도포하고, 상기 기재 상에 막두께 1.1 ㎛ 의 수직 배향 액정 경화막을 형성함으로써 적층체를 얻고, 기재측의 면에 편광 필름을 첩합함으로써 편광판을 제작하여, 흑 표시시의 시인성을 확인하였다.

1 : 광학 이방성층 X
2 : 광학 이방성층 Y
3 : 편광 필름
10 : 적층체
20 : 편광판
21 : 편광판

Claims

하기 식 (1) 을 만족하는 광학 이방성층 X 와, 하기 식 (2) 를 만족하는 광학 이방성층 Y 를 포함하고,
하기 식 (3) 을 만족하는, 적층체.
0.960 ≤ A ≤ 1.040 (1)
0.800 ≤ B ＜ 0.960 (2)
0.000 ＜ A－B ≤ 0.230 (3)
[식 (1) ∼ 식 (3) 중, A 는, 광학 이방성층 X 의 파장 450 nm 에 있어서의 면내 위상차값 (Re(450)) 과 파장 550 nm 에 있어서의 면내 위상차값 (Re(550)) 의 비 (Re(450)/Re(550)) 를 나타내고, B 는, 광학 이방성층 Y 의 파장 450 nm 에 있어서의 두께 방향의 위상차값 (Rth(450)) 과 파장 550 nm 에 있어서의 두께 방향의 위상차값 (Rth(550)) 의 비 (Rth(450)/Rth(550)) 를 나타낸다.]
제 1 항에 있어서,
상기 광학 이방성층 X 의 두께는 0.5 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하인, 적층체.
제 1 항에 있어서,
상기 광학 이방성층 Y 의 두께는 0.3 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하인, 적층체.
편광 필름과, 제 1 항에 기재된 광학 이방성층 X 와, 제 1 항에 기재된 광학 이방성층 Y 를 이 순서로 포함하는, 편광판.
편광 필름과, 제 1 항에 기재된 광학 이방성층 Y 와, 제 1 항에 기재된 광학 이방성층 X 를 이 순서로 포함하는, 편광판.
제 4 항에 있어서,
상기 편광 필름의 흡수축과 상기 광학 이방성층 X 의 지상축이 이루는 각도가 90±5°인, 편광판.
제 5 항에 있어서,
상기 편광 필름의 흡수축과 상기 광학 이방성층 X 의 지상축이 이루는 각도가 0±5°인, 편광판.
제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 편광판을 포함하는, 화상 표시 장치.