KR20170077819A

KR20170077819A - 위상차 필름

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Publication number: KR20170077819A
Application number: KR1020160178450A
Authority: KR
Inventors: 노부유키 하타나카; 신노스케 요시오카; 쇼이치 오자와; 다츠아키 가사이
Original assignee: 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤
Priority date: 2015-12-28
Filing date: 2016-12-23
Publication date: 2017-07-06
Also published as: CN106918862A; US11002896B2; JP2017120431A; TW201738322A; US20170184767A1; JP6872366B2; CN106918862B; TWI731013B

Abstract

[과제] 400 ㎚ 부근의 단파장의 가시광에 대한 높은 광 선택 흡수성을 나타냄으로써 높은 내광성을 가지면서, 표시 장치에 사용한 경우에 양호한 표시 특성을 부여할 수 있는 위상차 필름을 제공하는 것.
[해결 수단] 하기 식 (1) ∼ (4) 를 모두 만족하는 위상차 필름 :
2 ≤ A(380) (1)
0.5 ≤ A(400) (2)
0.4 ≥ A(420)/A(400) (3)
100 ㎚ ≤ Re(550) ≤ 170 ㎚ (4)
[식 중, A(λ) 는 파장 λ ㎚ 에 있어서의 흡광도, Re(550) 은 파장 550 ㎚ 의 광에 대한 면내 위상차값을 나타낸다].

Description

위상차 필름 {RETARDATION FILM}

본 발명은, 위상차 필름, 상기 위상차 필름을 포함하는 원 편광판 및 상기 위상차 필름을 구비하는 표시 장치에 관한 것이다.

유기 EL 표시 장치나 액정 표시 장치 등의 플랫 패널 표시 장치 (FPD) 에는, 유기 EL 소자, 액정 셀 등의 표시 소자 및 편광판이나 위상차 필름 등의 광학 필름 등과 같은 여러 가지 부재가 이용되고 있다. 이들 부재에 사용되는 유기 EL 화합물 및 액정 화합물 등의 재료는 유기물이기 때문에, 자외선 (UV) 에 의한 열화가 문제가 되는 경우가 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해, 여러 가지 대책이 이루어지고 있다.

예를 들어 특허문헌 1 에서는, 이들 표시 장치에 사용되는 편광판의 보호 필름에 UV 흡수제를 첨가함으로써 부재의 열화 방지가 도모되고 있다. 또, 표시 장치의 박형화가 요구되는 가운데 보호 필름리스의 편광판이 요구되고 있고, 특허문헌 2 에는 UV 흡수 기능을 갖는 중합성 액정 화합물로부터 위상차 필름을 제작하여, UV 흡수 기능과 위상차 기능 양방을 발현하는 시도가 개시되어 있다.

일본 공개특허공보 2006-308936호 일본 공개특허공보 2015-143789호

최근, 액정 디스플레이 등의 표시 장치에 있어서는, 장시간의 디스플레이 시인 시에 있어서의 피로나 시력 저하의 문제가 있어, 그 대책으로서 단파장의 가시광 (400 ㎚ 부근) 을 컷하는 블루 라이트 컷 기능이 요구되고 있다.

또, 표시 장치를 구성하는 각종 부재는 자외선뿐만 아니라, 단파장역의 가시광에서도 성능이 열화하는 것이 본 발명에 있어서 분명하게 되어 오고 있어, 편광판 등의 광학 필름에는, 400 ㎚ 부근의 광에 대한 흡수 특성을 가질 것이 요구되고 있다. 한편, 표시 장치에 양호한 표시 특성을 부여하기 위해서는, 430 ㎚ 를 초과하는 가시광역 (예를 들어, 청색광) 에 대해서는 흡수 특성을 나타내지 않을 필요가 있어, 400 ㎚ 부근의 단파장의 가시광에 대한 높은 광 선택 흡수성을 갖는 것이 중요해진다.

또한, 표시 장치의 박형화에의 요구에 대해, 충분한 UV 흡수 특성을 갖고, 또한 광학 필름의 박형화를 달성하기 위해서, 위상차 필름 등의 광학 필름에 광 흡수제를 배합하는 것이 생각된다. 광 흡수제를 점착제에 배합하는 것은 자주 실시되고 있지만, 점착제로 형성되는 층은 비교적 두꺼운 경우가 많기 때문에 표시 장치의 박형화가 곤란해질 수 있다. 한편, 광학 필름에 광 흡수제를 배합하는 경우, 마이크로오더의 점착제가 아니고, 나노오더의 접착제를 사용하여 위상차 필름과 다른 부재를 첩합 (貼合) 하는 것이 가능해져, 추가적인 박형화의 달성이 기대된다. 다만, 광학 필름에 광 흡수제를 배합하면, 광학 필름을 형성하는 액정 화합물이나 도공액에 대한 광 흡수제의 높은 용해성이나 위상차 필름을 구성하는 재료와의 친화성이 필요로 된다. 이것이 불충분함으로써, 위상차 필름 형성 후에 자외선 흡수제가 시간 경과적으로 블리드 아웃하거나, 또 액정 화합물의 배향을 저해하는 결과, 광학 기능이 저하하거나 하는 경우도 있다.

그래서 본 발명은, 400 ㎚ 부근의 단파장의 가시광에 대한 높은 광 선택 흡수성을 나타내는 것에 의해 높은 내광성을 가지면서, 표시 장치에 사용한 경우에 양호한 표시 특성을 부여할 수 있는 위상차 필름을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 이하의 바람직한 양태 [1]∼ [11] 을 제공하는 것이다.

[1] 하기 식 (1) ∼ (4) 를 모두 만족하는 위상차 필름 :

2 ≤ A(380) (1)

0.5 ≤ A(400) (2)

0.4 ≥ A(420)/A(400) (3)

100 ㎚ ≤ Re(550) ≤ 170 ㎚ (4)

[식 중, A(λ) 는 파장 λ ㎚ 에 있어서의 흡광도, Re(550) 은 파장 550 ㎚ 의 광에 대한 면내 위상차값을 나타낸다].

[2] 두께가 0.5 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하인, 상기 [1] 에 기재된 위상차 필름.

[3] 중합성 액정 화합물의 배향 상태에 있어서의 중합체로 이루어지는 층인, 상기 [1] 또는 [2] 에 기재된 위상차 필름.

[4] 추가로 하기 식 (5) 및 식 (6) 으로 나타내는 광학 특성을 갖는, 상기 [1] ∼ [3] 중 어느 하나에 기재된 위상차 필름 :

Re(450)/Re(550) ≤ 1 (5)

1 ≤ Re(650)/Re(550) (6)

[식 중, Re(λ) 는 파장 λ ㎚ 의 광에 대한 면내 위상차값을 나타낸다].

[5] 중합성 액정 화합물의 배향 상태에 있어서의 중합체가 파장 300 ∼ 400 ㎚ 에 극대 흡수를 나타내고, 또한 식 (1) 을 만족하는 흡수를 나타내는, 상기 [1] ∼ [4] 중 어느 하나에 기재된 위상차 필름.

[6] 파장 360 ∼ 420 ㎚ 에 극대 흡수를 나타내는 화합물을 포함하는, 상기 [1] ∼ [5] 중 어느 하나에 기재된 위상차 필름.

[7] 파장 360 ∼ 420 ㎚ 에 극대 흡수를 나타내는 화합물이 하기 식 (I) :

[화학식 1]

[식 (I) 중, R¹ 은 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬기를 나타내고, 그 알킬기가 적어도 1 개의 메틸렌기를 갖는 경우, 그 메틸렌기의 적어도 1 개는 산소 원자 또는 황 원자로 치환되어 있어도 되며,

A¹, A², 및 A³ 은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기, 방향족 탄화수소기 또는 방향족 복소 고리기를 나타내고, 그 알킬기가 적어도 1 개의 메틸렌기를 갖는 경우, 그 메틸렌기의 적어도 1 개는 제 2 급 아미노기, 산소 원자, 황 원자로 치환되어 있어도 되며, 그 방향족 탄화수소기 및 방향족 복소 고리기는 치환기를 가지고 있어도 되고, A¹과 A², A² 와 A³ 은 서로 연결되어 고리 구조를 형성해도 되며,

X¹ 및 X² 는, 서로 독립적으로 전자 흡인성기를 나타내고, X¹ 및 X² 는 서로 연결되어 고리 구조를 형성하고 있어도 된다]

을 만족하는, 상기 [6] 에 기재된 위상차 필름.

[8] 상기 [1] ∼ [7] 중 어느 하나에 기재된 위상차 필름의 지상축과 편광판의 흡수축이 실질적으로 45°가 되도록 적층된 원 편광판.

[9] 상기 [8] 에 기재된 원 편광판을 구비한 유기 EL 표시 장치.

[10] 상기 [1] ∼ [7] 중 어느 하나에 기재된 위상차 필름의 지상축과 편광판의 흡수축이 실질적으로 일치 또는 직교하도록 적층된 타원 편광판.

[11] 상기 [10] 에 기재된 타원 편광판을 구비한 액정 표시 장치.

본 발명에 의하면, 400 ㎚ 부근의 단파장의 가시광에 대한 높은 흡수 특성을 나타내는 것에 의해 높은 내광성을 갖고, 또 블루 라이트 컷 기능을 구비하면서, 표시 장치에 사용한 경우에 양호한 표시 특성을 부여할 수 있는 위상차 필름을 제공할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명의 범위는 여기서 설명하는 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 취지를 저해하지 않는 범위에서 여러 가지 변경을 할 수 있다.

본 발명의 위상차 필름은, 하기 식 (1) ∼ (4) :

2 ≤ A(380) (1)

0.5 ≤ A(400) (2)

0.4 ≥ A(420)/A(400) (3)

100 ㎚ ≤ Re(550) ≤ 170 ㎚ (4)

를 만족하는 위상차 필름이다.

상기 식 (1) 및 (2) 에 있어서, A(λ) 는 파장 λ ㎚ 에 있어서의 흡광도를 나타내고, Re(550) 은 파장 550 ㎚ 의 광에 대한 면내 위상차값을 나타낸다. 상기 식 (1) ∼ (4) 를 만족하는 경우, 이러한 위상차 필름은, 380 ㎚ 부근의 자외선 및 400 ㎚ 부근의 단파장의 가시광에 대한 높은 흡수 특성을 나타내어, 380 ㎚ 부근의 자외선 및 400 ㎚ 부근의 단파장의 가시광에 의한 열화를 억제할 수 있고, 또 표시 장치에 사용한 경우에 양호한 표시 특성을 부여할 수 있는 위상차 필름이 된다.

A(380) 의 값이 클수록 파장 380 ㎚ 에 있어서의 흡수가 높은 것을 나타내고 있고, 이 값이 2 미만이면, 파장 380 ㎚ 에 있어서의 흡수가 약하고, 하층에 있는 유기 EL 소자 등의 표시 소자의 열화가 생기기 쉽다. 자외선 영역의 광은 표시 장치를 구성하는 각 부재의 열화를 특히 일으키기 쉽기 때문에, 본 발명의 위상차 필름에 있어서의 A(380) 의 값은, 2 이상이고, 바람직하게는 2.2 이상이며, 보다 바람직하게는 2.5 이상이고, 더 바람직하게는 2.8 이상이며, 특히 바람직하게는 3 이상이다. A(380) 의 값의 상한은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 위상차 필름과의 상용성의 관점에서는, 통상 4 이하인 것이 바람직하다.

A(400) 의 값이 클수록 파장 400 ㎚ 에 있어서의 흡수가 높은 것을 나타내고 있고, 이 값이 0.5 미만이면, 파장 400 ㎚ 에 있어서의 흡수가 약하고, 400 ㎚ 부근의 광에 의해 위상차 필름이 열화하기 쉽고, 또 표시 장치에 사용한 경우에는 위상차 필름보다 하층에 있는 유기 EL 소자 등의 표시 소자의 열화가 생기기 쉽다. 자외선뿐만 아니라, 400 ㎚ 부근의 광도 표시 장치를 구성하는 각 부재의 열화를 일으키기 때문에, 또 양호한 블루 라이트 컷 기능을 부여할 목적에 있어서, 본 발명의 위상차 필름에 있어서의 A(400) 의 값은, 0.5 이상이고, 바람직하게는 0.6 이상이며, 보다 바람직하게는 0.7 이상이고, 더 바람직하게는 1 이상이며, 특히 바람직하게는 1.2 이상이고, 예를 들어 2 이상이다. A(400) 의 값의 상한은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 위상차 필름과의 상용성의 관점에서는, 통상 4 이하인 것이 바람직하다.

A(420)/A(400) 의 값은 파장 420 ㎚ 에 있어서의 흡수의 강도에 대한 파장 400 ㎚ 에 있어서의 흡수의 강도를 나타내고 있고, 이 값이 작을수록 400 ㎚ 부근의 파장역에 특이적인 흡수가 있는 것을 나타낸다. 이 값이 작을수록 황색이 적은 투명한 위상차 필름이 된다. 이 값이 0.4 를 초과하는 경우, 400 ㎚ 부근의 광을 충분히 흡수할 수 없거나, 유기 EL 소자 등의 표시 소자로부터 발광되는 420 ㎚ 부근의 청색광을 흡수해 버리거나 함으로써, 이것을 표시 장치에 사용한 경우에는 양호한 색채 표현을 저해하여, 표시 장치의 표시 특성이 저하하는 경향이 있다. 따라서, 본 발명의 위상차 필름에 있어서의 A(420)/A(400) 의 값은, 0.4 이하이고, 바람직하게는 0.3 이하이며, 보다 바람직하게는 0.25 이하, 더 바람직하게는 0.23 이하, 특히 바람직하게는 0.2 이하이며, 예를 들어 0.15 이하이다. 그 하한값은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 통상 0.01 이상인 것이 바람직하다. 본 발명의 바람직한 일실시양태에 있어서, A(420)/A(400) 의 값은 0.07 ∼ 0.15 이다.

본 발명의 위상차 필름에 있어서는, 상기 식 (4) 로 나타내는 광학 특성을 가짐으로써, 1/4 파장판으로서 기능할 수 있다. 본 발명의 위상차 필름은, Re(550) = 137.5 ㎚ 가 이론상 바람직하지만, 양호한 표시 특성이 얻어지는 범위로서 바람직하게는 하기 식 (4-1) 을 만족한다.

130 ㎚ ≤ Re(550) ≤ 150 ㎚ (4-1)

또한, 본 발명의 위상차 필름은, 역파장 분산성을 갖는 것이 바람직하다. 역파장 분산성이란, 단파장에서의 면내 위상차값이 장파장에서의 면내 위상차값보다 커지는 광학 특성이고, 바람직하게는 위상차 필름이 상기 식 (5) 및 식 (6) 을 만족하는 것이다. 또한, Re(λ) 는 파장 λ ㎚ 의 광에 대한 면내 위상차값을 나타낸다.

Re(450)/Re(550) ≤ 1 (5)

1 ≤ Re(630)/Re(550) (6)

본 발명의 위상차 필름이 역파장 분산성을 갖는 경우, 표시 장치에서의 흑표시 시의 착색이 저감되기 때문에 바람직하고, 하기 식 (5) 에 있어서 0.82 ≤ Re(450)/Re(550) ≤ 0.93 이면 보다 바람직하다.

상기 식 (5) 및 식 (6) 을 만족하는 광학 특성을 갖는 본 발명의 위상차 필름은, 편광판과 조합함으로써 타원 편광판 또는 원 편광판을 얻을 수 있다. 이러한 원 편광판은, 가시광역에 있어서의 각 파장의 광에 대해, 균일한 편광 변환의 특성이 얻어지므로, 반사 방지 특성이 우수한 경향이 있고, 또한 380 ㎚ 부근의 자외선 및 400 ㎚ 부근의 단파장의 가시광에 대한 높은 내광성을 갖는다.

본 발명의 위상차 필름은, 중합성 액정 화합물의 배향 상태에 있어서의 중합체로 이루어지는 층 (이하, 「광학 이방성층」이라고도 한다) 인 것이 바람직하다. 중합성 액정 화합물이란, 중합성 관능기, 특히 광 중합성 관능기를 갖는 액정 화합물이다. 광 중합성 관능기란, 광 중합 개시제로부터 발생한 활성 라디칼이나 산 등에 의해 중합 반응에 관여할 수 있는 기를 말한다. 광 중합성 관능기로는, 비닐기, 비닐옥시기, 1-클로로비닐기, 이소프로페닐기, 4-비닐페닐기, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 옥시라닐기, 옥세타닐기 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 아크릴로일옥시기, 메타크릴로일옥시기, 비닐옥시기, 옥시라닐기 및 옥세타닐기가 바람직하고, 아크릴로일옥시기가 보다 바람직하다. 액정성은 서모트로픽성 액정이어도 되고 리오트로픽성 액정이어도 되고, 또 서모트로픽성 액정에 있어서의 상 (相) 질서 구조로는 네마틱 액정이어도 되고 스멕틱 액정이어도 된다.

중합성 액정 화합물로는, 전술한 역파장 분산성을 발현하는 점에서 하기 식 (a) 의 구조가 특히 바람직하다.

식 (a) :

[화학식 2]

식 (a) 에 있어서, Ar 은 2 가의 방향족기이고, 그 방향족기 중에는 질소 원자, 산소 원자, 황 원자 중 적어도 하나 이상 포함하고,

G 는, 2 가의 지환식 탄화수소기를 나타내고, 여기서 그 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 지환식 탄화수소기에 포함되는 -CH₂- (메틸렌기) 는, -O-, -S- 또는 NH- 로 치환되어 있어도 되고,

B 는, 단결합 또는 2 가의 연결기를 나타내고,

A 는, 탄소수 3 ∼ 20 의 2 가의 지환식 탄화수소기 또는 탄소수 6 ∼ 20 의 2 가의 방향족 탄화수소기를 나타내고, 그 지환식 탄화수소기 및 그 방향족 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기, 불소 원자로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1 ∼ 4 의 알콕시기, 시아노기 또는 니트로기로 치환되어 있어도 되며, 그 지환식 탄화수소기에 포함되는 -CH₂- 는, -O-, -S- 또는 NR¹- 로 치환되어 있어도 되며, 그 지환식 탄화수소기에 포함되는 -CH(-)- 는, -N(-)- 로 치환되어 있어도 되고, R¹ 은, 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를 나타내고,

k 는, 0 ∼ 3 의 정수를 나타내고, 여기서 k 가 2 이상의 정수인 경우, 복수의 A 및 B 는, 서로 동일해도 되고 상이해도 되고,

E 는, 탄소수 1 ∼ 17 의 알칸디일기를 나타내고, 여기서 알칸디일기에 포함되는 수소 원자는, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되며, 그 알칸디일기에 포함되는 -CH₂- 는, -O- 또는 CO- 로 치환되어 있어도 되고,

P 는, 중합성기를 나타낸다.

식 (a) 에 있어서, Ar 로 나타내는 2 가의 방향족기는, 역파장 분산성 발현의 관점에서, 복소 고리를 갖는 방향족기인 것이 바람직하고, 예를 들어 질소 원자, 산소 원자, 황 원자 중 적어도 하나 이상 포함하고, 예를 들어 푸란 고리, 벤 조푸란 고리, 피롤 고리, 티오펜 고리, 피리딘 고리, 티아졸 고리, 벤조티아졸 고리, 페난트롤린 고리 등을 갖는 방향족기를 들 수 있다. 그 중에서도, 복소 고리를 갖는 방향족기는 벤젠 고리, 티아졸 고리, 벤조티아졸 고리를 갖는 방향족기가 보다 바람직하고, 벤조티아졸기를 갖는 방향족기가 더 바람직하다. 또, Ar 에 있어서의 방향족 고리에 포함되는 질소 원자는 π 전자를 갖는 것이 바람직하다.

그 방향족 고리에 포함되는 π 전자의 합계수 N_π 는, 역파장 분산성 발현의 관점에서, 바람직하게는 10 이상, 보다 바람직하게는 12 이상, 더 바람직하게는 14 이상이고, 바람직하게는 30 이하, 보다 바람직하게는 25 이하이다.

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

[화학식 3]

[식 (Ar-1) ∼ 식 (Ar-22) 중, * 표시는 연결부를 나타내고, Z⁰, Z¹ 및 Z² 는, 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬술피닐기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬술포닐기, 카르복실기, 탄소수 1 ∼ 6 의 플루오로알킬기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알콕시기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬티오기, 탄소수 1 ∼ 6 의 N-알킬아미노기, 탄소수 2 ∼ 12 의 N,N-디알킬아미노기, 탄소수 1 ∼ 6 의 N-알킬술파모일기 또는 탄소수 2 ∼ 12 의 N,N-디알킬술파모일기를 나타낸다.

Q¹, Q² 및 Q³ 은, 각각 독립적으로 -CR^2'R^3'-, -S-, -NR^2'-, -CO- 또는 O- 를 나타낸다.

R^2'및 R^3' 는, 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를 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 나타낸다.

m 은, 0 ∼ 6 의 정수를 나타낸다.]

할로겐 원자로는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 및 요오드 원자 등을 들 수 있고, 불소 원자, 염소 원자, 또는 브롬 원자가 바람직하다.

탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 및 헥실기 등을 들 수 있고, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 2 의 알킬기가 보다 바람직하며, 메틸기가 특히 바람직하다.

탄소수 1 ∼ 6 의 알킬술피닐기로는, 메틸술피닐기, 에틸술피닐기, 프로필술피닐기, 이소프로필술피닐기, 부틸술피닐기, 이소부틸술피닐기, sec-부틸술피닐기, tert-부틸술피닐기, 펜틸술피닐기, 헥실기 술피닐 등을 들 수 있고, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬술피닐기가 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 2 의 알킬술피닐기가 보다 바람직하며, 메틸술피닐기가 특히 바람직하다.

탄소수 1 ∼ 6 의 알킬술포닐기로는, 메틸술포닐기, 에틸술포닐기, 프로필술포닐기, 이소프로필술포닐기, 부틸술포닐기, 이소부틸술포닐기, sec-부틸술포닐기, tert-부틸술포닐기, 펜틸술포닐기, 헥실술포닐기 등을 들 수 있고, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬술포닐기가 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 2 의 알킬술포닐기가 보다 바람직하며, 메틸술포닐기가 특히 바람직하다.

탄소수 1 ∼ 6 의 플루오로알킬기로는, 플루오로메틸기, 트리플루오로메틸기, 플루오로에틸기, 펜타플루오로에틸기, 헵타플루오로프로필기, 노나플루오로부틸기 등을 들 수 있고, 탄소수 1 ∼ 4 의 플루오로알킬기가 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 2 의 플루오로알킬기가 보다 바람직하며, 트리플루오로메틸기가 특히 바람직하다.

탄소수 1 ∼ 6 의 알콕시기로는, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소프로폭시기, 부톡시기, 이소부톡시기, sec-부톡시기, tert-부톡시기, 펜틸옥시기, 헥실옥시기 등을 들 수 있고, 탄소수 1 ∼ 4 의 알콕시기가 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 2의 알콕시기가 보다 바람직하며, 메톡시기가 특히 바람직하다.

탄소수 1 ∼ 6 의 알킬티오기로는, 메틸티오기, 에틸티오기, 프로필티오기, 이소프로필티오기, 부틸티오기, 이소부틸티오기, sec-부틸티오기, tert-부틸티오기, 펜틸티오기, 헥실티오기 등을 들 수 있고, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬티오기가 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 2 의 알킬티오기가 보다 바람직하며, 메틸티오기가 특히 바람직하다.

탄소수 1 ∼ 6 의 N-알킬아미노기로는, N-메틸아미노기, N-에틸아미노기, N-프로필아미노기, N-이소프로필아미노기, N-부틸아미노기, N-이소부틸아미노기, N-sec-부틸아미노기, N-tert-부틸아미노기, N-펜틸아미노기, N-헥실아미노기 등을 들 수 있고, 탄소수 1 ∼ 4 의 N-알킬아미노기가 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 2 의 N-알킬아미노기가 보다 바람직하며, N-메틸아미노기가 특히 바람직하다.

탄소수 2 ∼ 12 의 N,N-디알킬아미노기로는, N,N-디메틸아미노기, N-메틸-N-에틸아미노기, N,N-디에틸아미노기, N,N-디프로필아미노기, N,N-디이소프로필아미노기, N,N-디부틸아미노기, N,N-디이소부틸아미노기, N,N-디펜틸아미노기, N,N-디헥실아미노기 등을 들 수 있고, 탄소수 2 ∼ 8 의 N,N-디알킬아미노기가 바람직하고, 탄소수 2 ∼ 4 의 N,N-디알킬아미노기가 보다 바람직하며, N,N-디메틸아미노기가 특히 바람직하다.

탄소수 1 ∼ 6 의 N-알킬술파모일기로는, N-메틸술파모일기, N-에틸술파모일기, N-프로필술파모일기, N-이소프로필술파모일기, N-부틸술파모일기, N-이소부틸술파모일기, N-sec-부틸술파모일기, N-tert-부틸술파모일기, N-펜틸술파모일기, N-헥실술파모일기 등을 들 수 있고, 탄소수 1 ∼ 4 의 N-알킬술파모일기가 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 2 의 N-알킬술파모일기가 보다 바람직하며, N-메틸술파모일기가 특히 바람직하다.

탄소수 2 ∼ 12 의 N,N-디알킬술파모일기로는, N,N-디메틸술파모일기, N-메틸-N-에틸술파모일기, N,N-디에틸술파모일기, N,N-디프로필술파모일기, N,N-디이소프로필술파모일기, N,N-디부틸술파모일기, N,N-디이소부틸술파모일기, N,N-디펜틸술파모일기, N,N-디헥실술파모일기 등을 들 수 있고, 탄소수 2 ∼ 8 의 N,N-디알킬술파모일기가 바람직하고, 탄소수 2 ∼ 4 의 N,N-디알킬술파모일기가 보다 바람직하며, N,N-디메틸술파모일기가 특히 바람직하다.

Z⁰, Z¹ 및 Z² 는, 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 메틸기, 시아노기, 니트로기, 카르복실기, 메틸술포닐기, 트리플루오로메틸기, 메톡시기, 메틸티오기, N-메틸아미노기, N,N-디메틸아미노기, N-메틸술파모일기 또는 N,N-디메틸술파모일기인 것이 바람직하다.

R^2' 및 R^3' 에 있어서의 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기 등을 들 수 있고, 탄소수 1 ∼ 2 의 알킬기가 바람직하고, 메틸기가 보다 바람직하다.

Q¹ 및 Q² 는, 각각 독립적으로 -S-, -CO-, -NH-, -N(CH₃)- 인 것이 바람직하고, Q³ 은, -S-, -CO- 인 것이 바람직하다.

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 하나 포함하고, 탄소수 4 ∼ 20 의 방향족 복소 고리기를 들 수 있고, 푸릴기, 피롤릴기, 티에닐기, 피리디닐기, 티아졸릴기가 바람직하다.

이러한 방향족 탄화수소기 및 방향족 복소 고리기는, 적어도 하나의 치환기를 가지고 있어도 되고, 치환기로는, 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬술피닐기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬술포닐기, 카르복실기, 탄소수 1 ∼ 6 의 플루오로알킬기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알콕시기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬티오기, 탄소수 1 ∼ 6 의 N-알킬아미노기, 탄소수 2 ∼ 12 의 N,N-디알킬아미노기, 탄소수 1 ∼ 6 의 N-알킬술파모일기, 탄소수 2 ∼ 12 의 N,N-디알킬술파모일기 등을 들 수 있고, 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 2 의 알킬기, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1 ∼ 2 의 알킬술포닐기, 탄소수 1 ∼ 2 의 플루오로알킬기, 탄소수 1 ∼ 2 의 알콕시기, 탄소수 1 ∼ 2 의 알킬티오기, 탄소수 1 ∼ 2 의 N-알킬아미노기, 탄소수 2 ∼ 4 의 N,N-디알킬아미노기, 탄소수 1 ∼ 2 의 알킬술파모일기가 바람직하다.

할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬술피닐기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬술포닐기, 카르복실기, 탄소수 1 ∼ 6 의 플루오로알킬기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알콕시기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬티오기, 탄소수 1 ∼ 6 의 N-알킬아미노기, 탄소수 2 ∼ 12 의 N,N-디알킬아미노기, 탄소수 1 ∼ 6 의 N-알킬술파모일기 및 탄소수 2 ∼ 12 의 N,N-디알킬술파모일기로는, 상기한 것과 동일한 것을 들 수 있다.

식 (Ar-14) 에 있어서, Y¹ 은, 이것이 결합하는 질소 원자 및 Z⁰ 과 함께, 방향족 복소 고리기를 형성하고 있어도 된다. 예를 들어, 피롤 고리, 이미다졸 고리, 피리딘 고리, 피리미딘 고리, 인돌 고리, 퀴놀린 고리, 이소퀴놀린 고리, 푸린 고리, 피롤리딘 고리, 피페리딘 고리 등을 들 수 있다. 이 방향족 복소 고리기는, 치환기를 가지고 있어도 된다. 또, Y¹ 은, 이것이 결합하는 질소 원자 및 Z⁰ 과 함께, 후술하는 치환되어 있어도 되는 다환계 방향족 탄화수소기 또는 다환계 방향족 복소 고리기여도 된다.

Y¹, Y² 및 Y³ 은, 각각 독립적으로 치환되어 있어도 되는 다환계 방향족 탄화수소기 또는 다환계 방향족 복소 고리기여도 된다. 다환계 방향족 탄화수소기는, 축합 다환계 방향족 탄화수소기, 또는 방향 고리 집합에서 유래하는 기를 말한다. 다환계 방향족 복소 고리기는, 축합 다환계 방향족 복소 고리기, 또는 방향 고리 집합에서 유래하는 기를 말한다. Y¹, Y² 및 Y³, 각각 독립적으로 식 (Y¹-1) ∼ 식 (Y¹-7) 로 나타내는 어느 기인 것이 바람직하고, 식 (Y¹-1) 또는 식 (Y¹-4) 로 나타내는 어느 기인 것이 보다 바람직하다.

[화학식 4]

[식 (Y¹-1) ∼ 식 (Y¹-7) 중、＊ 표시는 연결부를 나타내고, Z³은, 각각 독립적으로 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기, 시아노기, 니트로기, 니트록사이드기, 술폰기, 술폭사이드기, 카르복실기, 탄소수 1 ∼ 6 의 플루오로알킬기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알콕시기, 탄소수 1 ∼ 6 의 티오알킬기, 탄소수 2 ∼ 8 의 N,N-디알킬아미노기 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 N-알킬아미노기를 나타낸다.

V¹ 및 V² 는, 각각 독립적으로 -CO-, -S-, -NR⁴-, -O-, -Se- 또는 -SO₂- 를 나타낸다.

W¹∼ W⁵ 는, 각각 독립적으로 -C= 또는 -N= 를 나타낸다.

단, V¹, V² 및 W¹∼ W⁵ 중 적어도 1 개는, S, N, O 또는 Se 를 포함하는 기를 나타낸다.

R⁴ 는, 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를 나타낸다.

a 는, 각각 독립적으로 0 ∼ 3 의 정수를 나타낸다.

b 는, 각각 독립적으로 0 ∼ 2 의 정수를 나타낸다.]

식 (Y¹-1) ∼ 식 (Y¹-7) 로 나타내는 어느 기는, 식 (Y²-1) ∼ 식 (Y²-16) 으로 나타내는 어느 기인 것이 바람직하고, 식 (Y³-1) ∼ 식 (Y³-6) 으로 나타내는 어느 기인 것이 보다 바람직하며, 식 (Y³-1) 또는 식 (Y³-3) 으로 나타내는 기인 것이 특히 바람직하다.

하기 식 (Y²-1) ∼ 식 (Y²-16) 중, Z³, a, b, V¹, V² 및 W¹∼ W⁵ 는, 상기와 동일한 의미를 나타낸다.

[화학식 5]

[화학식 6]

상기 식 (Y³-1) ∼ 식 (Y³-6) 에 있어서, Z³, a, b, V¹, V² 및 W¹ 은, 상기와 동일한 의미를 나타낸다.

Z³ 으로는, 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬술피닐기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬술포닐기, 카르복실기, 탄소수 1 ∼ 6 의 플루오로알킬기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알콕시기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬티오기, 탄소수 1 ∼ 6 의 N-알킬아미노기, 탄소수 2 ∼ 12 의 N,N-디알킬아미노기, 탄소수 1 ∼ 6 의 N-알킬술파모일기, 탄소수 2 ∼ 12 의 N,N-디알킬술파모일기 등을 들 수 있고, 할로겐 원자, 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, sec-부틸기, 시아노기, 니트로기, 술폰기, 니트록사이드기, 카르복실기, 트리플루오로메틸기, 메톡시기, 티오메틸기, N,N-디메틸아미노기 또는 N-메틸아미노기가 바람직하고, 할로겐 원자, 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, sec-부틸기, 시아노기, 니트로기, 트리플루오로메틸기가 보다 바람직하며, 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, sec-부틸기, 펜틸기, 헥실기가 특히 바람직하다.

할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬술피닐기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬술포닐기, 탄소수 1 ∼ 6 의 플루오로알킬기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알콕시기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬티오기, 탄소수 1 ∼ 6 의 N-알킬아미노기, 탄소수 2 ∼ 12 의 N,N-디알킬아미노기, 탄소수 1 ∼ 6 의 N-알킬술파모일기 및 탄소수 2 ∼ 12 의 N,N-디알킬술파모일기로는, 상기한 것과 동일한 것을 들 수 있다.

V¹ 및 V² 는, 각각 독립적으로 -S-, -NR⁴- 또는 -O- 인 것이 바람직하다.

W¹∼ W⁵ 는, 각각 독립적으로 -C= 또는 -N= 인 것이 바람직하다.

V¹, V² 및 W¹∼ W⁵ 중 적어도 1 개는, S, N 또는 O 를 포함하는 기를 나타내는 것이 바람직하다.

a 는 0 또는 1 인 것이 바람직하다. b 는 0 인 것이 바람직하다.

식 (a) 에 있어서 G 는, 2 가의 지환식 탄화수소기이고, 그 탄소수는 예를 들어 3 ∼ 30, 바람직하게는 3 ∼ 20, 보다 바람직하게는 4 ∼ 15, 더 바람직하게는 5 ∼ 10 이다. 2 가의 지환식 탄화수소기로는, 시클로알칸디일기 등을 들 수 있다. 그 지환식 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는, 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기, 탄소수 1 ∼ 4 의 플루오로알킬기, 탄소수 1 ∼ 4 알콕시기, 시아노기 또는 니트로기로 치환되어 있어도 되고, 그 지환식 탄화수소기에 포함되는 -CH₂- (메틸렌기) 는 -O-, -S- 또는 NH- 로 치환되어 있어도 된다.

탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기 등을 들 수 있고, 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 2 의 알킬기가 보다 바람직하며, 메틸기가 특히 바람직하다.

탄소수 1 ∼ 4 의 플루오로알킬기로는, 플루오로메틸기, 트리플루오로메틸기, 플루오로에틸기, 펜타플루오로에틸기, 헵타플루오로프로필기, 노나플루오로부틸기 등을 들 수 있고, 탄소수 1 ∼ 3 의 플루오로알킬기가 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 2 의 플루오로알킬기가 보다 바람직하며, 트리플루오로메틸기가 특히 바람직하다.

탄소수 1 ∼ 4 의 알콕시기로는, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소프로폭시기, 부톡시기, 이소부톡시기, sec-부톡시기, tert-부톡시기 등을 들 수 있고, 탄소수 1 ∼ 3 의 알콕시기가 바람직하고, 탄소수 1 ∼ 2 의 알콕시기가 보다 바람직하며, 메톡시기가 특히 바람직하다.

2 가의 지환식 탄화수소기로는, 식 (g-1) ∼ 식 (g-4) 로 나타내는 기를 들 수 있다. 지환식 탄화수소기에 포함되는 -CH₂- 가, -O-, -S- 또는 N(R^5')- 로 치환된 2 가의 지환식 탄화수소기로는, 식 (g-5) ∼ 식 (g-8) 로 나타내는 기를 들 수 있다. R^5' 는, 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를 나타낸다. 지환식 탄화수소기에 포함되는 -CH(-)- 가 -N(-)- 로 치환된 2 가의 지환식 탄화수소기로는, 식 (g-9) ∼ 식 (g-10) 으로 나타내는 기를 들 수 있다. 5 원자 고리 또는 6 원자 고리의 지환식 탄화수소기인 것이 바람직하다.

[화학식 7]

2 가의 지환식 탄화수소기로는, 식 (g-1) 로 나타내는 기인 것이 바람직하고, 1,4-시클로헥산디일기인 것이 더 바람직하며, trans-1,4-시클로헥산디일기인 것이 특히 바람직하다.

식 (a) 에 있어서 B 는, 단결합 또는 2 가의 연결기이다. 2 가의 연결기로는, 예를 들어 -O-, -S-, -CO-O-, -O-CO-, -C(=S)-O-, -O-C(=S)-, -CR^6'R^7'-, -CR^6'R^7'-CR^8'R^9'-, -O-CR^6'R^7'-, -CR^6'R^7'-O-, -CR^6'R^7'-O-CR^8'R^9'-, -CR^6'R^7'-O-CO-, -O-CO-CR^6'R^7'-, -CR^6'R^7'-O-CO-CR^8'R^9'-, -CR^6'R^7'-CO-O-CR^8'R^9'-, -NR^10'-CR^6'R^7'-, -CR^6'R^7'-NR^10'-, -CO-NR^10'-, -NR^10'-CO-, -O-, -S-, -NR^10'-, -CR^6'=CR^7'- 등을 들 수 있다. R^6', R^7', R^8'및 R^9' 는, 각각 독립적으로 수소 원자, 불소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를 나타낸다. R^10' 는, 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를 나타낸다.

B 가, -O-, -S-, -O-CO-, -O-C(=S)-, -O-CR^6'R^7'-, -NR^10'-CR^6'R^7'- 또는 NR^10'-CO- 인 것이 바람직하다. D¹ 및 D² 가 -O-, -S-, -O-CO-, -O-C(=S)- 또는 NR¹⁰-CO- 인 것이 보다 바람직하다. R^6', R^7', R^8' 및 R^9' 는, 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기인 것이 바람직하고, 수소 원자, 메틸기 또는 에틸기인 것이 보다 바람직하다. R^10' 는, 수소 원자, 메틸기 또는 에틸기인 것이 바람직하다.

식 (a) 에 있어서 A 는, 탄소수 3 ∼ 20 의 2 가의 지환식 탄화수소기 또는 탄소수 6 ∼ 20 의 2 가의 방향족 탄화수소기를 나타내고, 바람직하게는 탄소수 4 ∼ 15 의 2 가의 지환식 탄화수소기 또는 탄소수 6 ∼ 15 의 2 가의 방향족 탄화수소기를 나타내고, 보다 바람직하게는 탄소수 5 ∼ 12 의 2 가의 지환식 탄화수소기 또는 탄소수 6 ∼ 12 의 2 가의 방향족 탄화수소기를 나타내며, 더 바람직하게는 탄소수 6 ∼ 10 의 2 가의 지환식 탄화수소기 또는 탄소수 6 ∼ 10 의 2 가의 방향족 탄화수소기를 나타낸다. 5 원자 고리 또는 6 원자 고리의 지환식 탄화수소기인 것이 바람직하다.

그 지환식 탄화수소기 및 그 방향족 탄화수소기에 포함되는 수소 원자는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등의 할로겐 원자 ; 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, tert-부틸기 등의 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기 ; 트리플루오로메틸기 등의 탄소수 1 ∼ 4 의 플루오로알킬기 ; 시아노기 ; 니트로기로 치환되어 있어도 된다. 그 지환식 탄화수소기에 포함되는 -CH₂- 는, -O-, -S- 또는 NR^11'- 로 치환되어 있어도 되고, 그 지환식 탄화수소기에 포함되는 -CH(-)- 는, -N(-)- 로 치환되어 있어도 되며, 여기서 R^11' 는, 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 4 의 알킬기를 나타낸다.

2 가의 지환식 탄화수소기로는, 예를 들어 상기 식 (g-1) ∼ 식 (g-10) 으로 나타내는 기를 들 수 있다.

2 가의 방향족 탄화수소기로는, 예를 들어 식 (a-1) ∼ 식 (a-8) 로 나타내는 기를 들 수 있다.

[화학식 8]

2 가의 방향족 탄화수소기로는, 1,4-페닐렌기가 바람직하다.

식 (a) 에 있어서 k 는, 0 ∼ 3 의 정수를 나타내고, 바람직하게는 1 또는 2 이며, 보다 바람직하게는 1 이다. 또한, k 가 2 이상의 정수인 경우, 복수의 A 및 B 는, 서로 동일해도 되고 상이해도 된다. 식 (a) 로 나타내는 중합성 액정 화합물을 공업적으로 얻기 쉬운 관점에서는, 복수의 A 및 B 는 서로 동일한 것이 바람직하다.

식 (a) 에 있어서 E 는, 탄소수 1 ∼ 17, 바람직하게는 2 ∼ 15, 보다 바람직하게는 3 ∼ 12, 더 바람직하게는 4 ∼ 10 의 알칸디일기를 나타낸다. 그 알칸디일기에 포함되는 수소 원자는, 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되고, 그 알칸디일기에 포함되는 -CH₂- 는, -O- 또는 CO- 로 치환되어 있어도 된다.

식 (a) 로 나타내는 중합성 액정 화합물로는, 예를 들어 이하의 화합물을 들 수 있다. 이러한 중합성 액정 화합물은, 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다.

[화학식 9]

[화학식 10]

[화학식 11]

[화학식 12]

[화학식 13]

[화학식 14]

[화학식 15]

[화학식 16]

[화학식 17]

[화학식 18]

[화학식 19]

[화학식 20]

[화학식 21]

[화학식 22]

[화학식 23]

[화학식 24]

[화학식 25]

[화학식 26]

[화학식 27]

[화학식 28]

[화학식 29]

[화학식 30]

[화학식 31]

[화학식 32]

[화학식 33]

[화학식 34]

[화학식 35]

[화학식 36]

[화학식 37]

[화학식 38]

[화학식 39]

[화학식 40]

[화학식 41]

[화학식 42]

[화학식 43]

[화학식 44]

[화학식 45]

[화학식 46]

[화학식 47]

[화학식 48]

[화학식 49]

[화학식 50]

[화학식 51]

[화학식 52]

[화학식 53]

[화학식 54]

[화학식 55]

[화학식 56]

[화학식 57]

[화학식 58]

[화학식 59]

[화학식 60]

[화학식 61]

[화학식 62]

[화학식 63]

[화학식 64]

[화학식 65]

[화학식 66]

[화학식 67]

[화학식 68]

[화학식 69]

[화학식 70]

[화학식 71]

[화학식 72]

[화학식 73]

[화학식 74]

[화학식 75]

중합성 액정 화합물의 배향 상태에 있어서의 중합체를 제조하는 경우, 기재, 또는 기재 상에 형성된 배향막 상에, 중합성 액정 화합물을, 경우에 따라서는 용제로 희석하여 함유하는 조성물 (이하, 「광학 이방성층 형성용 조성물」이라고도 한다) 을 도포하고, 경우에 따라서는 용제를 건조 후에 중합시키는 것에 의해 중합성 액정 화합물의 배향 상태에 있어서의 중합체가 얻어진다.

중합성 액정 화합물이 배향 상태를 유지한 상태에서 중합함으로써, 배향 상태를 유지한 액정 경화막이 얻어지고, 이러한 액정 경화막이 위상차 필름을 구성한다.

광학 이방성층 형성용 조성물에 있어서의 중합성 액정 화합물의 함유량은, 중합성 액정 화합물의 배향성을 높게 한다는 관점에서, 광학 이방성층 형성용 조성물의 고형분 100 질량부에 대해 통상 70 ∼ 99.5 질량부이고, 바람직하게는 80 ∼ 99 질량부이며, 보다 바람직하게는 80 ∼ 94 질량부이고, 더 바람직하게는 80 ∼ 90 질량부이다. 본 명세서에 있어서의 고형분이란, 광학 이방성층 형성용 조성물로부터 용제를 제외한 성분의 합계량을 말한다.

광학 이방성층 형성용 조성물은 중합성 액정 화합물 외에 용제, 광 중합 개시제, 중합 금지제, 광 증감제, 레벨링제 등의 공지된 성분을 포함하고 있어도 된다.

[용제]

용제로는, 중합성 액정 화합물 등의 광학 이방성층 형성용 조성물의 구성 성분을 용해할 수 있는 유기 용제가 바람직하고, 중합성 액정 화합물 등의 광학 이방성층 형성용 조성물의 구성 성분을 용해할 수 있는 용제이고, 또한 중합성 액정 화합물의 중합 반응에 불활성인 용제가 보다 바람직하다. 구체적으로는, 물, 메탄올, 에탄올, 에틸렌글리콜, 이소프로필알코올, 프로필렌글리콜, 메틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 페놀 등의 알코올 용제 ; 아세트산에틸, 아세트산부틸, 에틸렌글리콜메틸에테르아세테이트, γ-부티로락톤, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 락트산에틸 등의 에스테르 용제 ; 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 메틸아밀케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤 용제 ; 펜탄, 헥산, 헵탄 등의 비염소화 지방족 탄화수소 용제 ; 톨루엔, 자일렌 등의 비염소화 방향족 탄화수소 용제 ; 아세토니트릴 등의 니트릴 용제 ; 테트라하이드로푸란, 디메톡시에탄 등의 에테르 용제 ; 및 클로로포름, 클로로벤젠 등의 염소 화 탄화수소 용제를 들 수 있다. 2 종 이상의 유기 용제를 조합하여 사용해도 된다. 그 중에서도, 알코올 용제, 에스테르 용제, 케톤 용제, 비염소화 지방족 탄화수소 용제 및 비염소화 방향족 탄화수소 용제가 바람직하다.

용제의 함유량은, 광학 이방성층 형성용 조성물의 고형분 100 질량부에 대해 10 ∼ 10000 질량부가 바람직하고, 보다 바람직하게는 100 ∼ 5000 질량부이다. 광학 이방성층 형성용 조성물 중의 고형분 농도는, 바람직하게는 2 ∼ 50 질량％ 이고, 보다 바람직하게는 5 ∼ 50 질량％이다. "고형분" 이란, 광학 이방성층 형성용 조성물로부터 용제를 제외한 성분의 합계를 의미한다.

[광 중합 개시제]

광 중합 개시제로는, 광 조사에 의해 라디칼을 발생하는 것이 바람직하다. 광 중합 개시제로는, 벤조인 화합물, 벤조페논 화합물, 벤질케탈 화합물, α-하이드록시케톤 화합물, α-아미노케톤 화합물, α-아세토페논 화합물, 트리아진 화합물, 요오드늄염 및 술포늄염을 들 수 있다. 구체적으로는, 이르가큐어 (Irgacure)(등록상표) 907, 이르가큐어 184, 이르가큐어 651, 이르가큐어 819, 이르가큐어 250, 이르가큐어 369 (이상, 모두 BASF 재팬 주식회사 제조), 세이쿠올 (등록상표) BZ, 세이쿠올 Z, 세이쿠올 BEE (이상, 모두 세이코 화학 주식회사 제조), 카야큐어 (kayacure)(등록상표) BP100 (닛폰 화약 주식회사 제조), 카야큐어 UVI-6992 (다우사 제조), 아데카 옵토머 (등록상표) SP-152, 아데카 옵토머 SP-170 (이상, 모두 주식회사 ADEKA 제조), TAZ-A, TAZ-PP (이상, 닛폰 시베르헤그너사 제조) 및 TAZ-104 (산와 케미컬사 제조) 등을 들 수 있다. 그 중에서도, α-아세토페논 화합물이 바람직하고, 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 세이쿠올 BEE (세이코 화학사 제조) 등을 들 수 있다.

광 중합 개시제는, 광원으로부터 발산되는 에너지를 충분히 활용할 수 있고, 생산성이 우수하기 때문에, 극대 흡수 파장이 300 ㎚ ∼ 380 ㎚ 이면 바람직하고, 300 ㎚ ∼ 360 ㎚ 이면 보다 바람직하다.

중합 개시제의 함유량은, 중합성 액정 화합물의 배향을 흩뜨리는 일 없이 중합성 액정 화합물을 중합하기 위해서는, 중합성 액정 화합물 100 질량부에 대해 통상 0.1 ∼ 30 질량부이고, 바람직하게는 0.5 ∼ 10 질량부이다.

[중합 금지제]

중합 금지제는, 중합성 액정 화합물의 중합 반응을 컨트롤할 수 있다.

중합 금지제로는, 하이드로퀴논 및 알킬에테르 등의 치환기를 갖는 하이드로퀴논류 ; 부틸카테콜 등의 알킬에테르 등의 치환기를 갖는 카테콜류 ; 피로갈롤류, 2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리디닐옥시라디칼 등의 라디칼 보착제 ; 티오페놀류 ; β-나프틸아민류 및 β-나프톨류를 들 수 있다.

중합 금지제의 함유량은, 중합성 액정 화합물의 배향을 흩뜨리는 일 없이, 중합성 액정 화합물을 중합하기 위해서는, 중합성 액정 화합물 100 질량부에 대해 통상 0.1 ∼ 30 질량부이고, 바람직하게는 0.5 ∼ 10 질량부이다.

[광 증감제]

광 증감제로는, 크산톤, 티오크산톤 등의 크산톤류 ; 안트라센 및 알킬에테르 등의 치환기를 갖는 안트라센류 ; 페노티아진 ; 루브렌을 들 수 있다.

광 증감제를 사용함으로써, 광 중합 개시제를 고감도화할 수 있다. 광 증감제의 함유량은, 중합성 액정 화합물 100 질량부에 대해 통상 0.1 ∼ 30 질량부이고, 바람직하게는 0.5 ∼ 10 질량부이다.

[레벨링제]

레벨링제로는, 유기 변성 실리콘 오일계, 폴리아크릴레이트계 및 퍼플루오로알킬계의 레벨링제를 들 수 있다. 구체적으로는, DC3PA, SH7PA, DC11PA, SH28PA, SH29PA, SH30PA, ST80PA, ST86PA, SH8400, SH8700, FZ2123 (이상, 모두 토오레 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 매티리얼즈 재팬 합동 회사 제조), 플루오리너트 (fluorinert)(등록상표) FC-72, 플루오리너트 FC-40, 플루오리너트 FC-43, 플루오리너트 FC-3283 (이상, 모두 스미토모 3M (주) 제조), 메가팍 (등록상표) R-08, 메가팍 R-30, 메가팍 R-90, 메가팍 F-410, 메가팍 F-411, 메가팍 F-443, 메가팍 F-445, 메가팍 F-470, 메가팍 F-477, 메가팍 F-479, 메가팍 F-482, 메가팍 F-483 (이상, 모두 DIC (주) 제조), 에프탑 (상품명) EF301, 에프탑 EF303, 에프탑 EF351, 에프탑 EF352 (이상, 모두 미츠비시 매트리얼 전자 화성 (주) 제조), 서플론 (등록상표) S-381, 서플론 S-382, 서플론 S-383, 서플론 S-393, 서플론 SC-101, 서플론 SC-105, KH-40, SA-100 (이상, 모두 AGC 세이미 케미칼 (주) 제조), 상품명 E1830, 상품명 E5844 ((주) 다이킨 파인케미칼 연구소 제조), BM-1000, BM-1100, BYK-352, BYK-353 및 BYK-361N (모두 상품명 : BM Chemie 사 제조) 을 들 수 있다. 2 종 이상의 레벨링제를 조합해도 된다.

레벨링제를 사용함으로써, 보다 평활한 광학 이방성층을 형성할 수 있다.

또, 광학 이방성층을 갖는 광학 필름의 제조 과정에서, 광학 이방성층 형성용 조성물의 유동성을 제어하거나, 위상차 필름의 가교 밀도를 조정하거나 할 수 있다. 레벨링제의 함유량은, 중합성 액정 화합물 100 질량부에 대해 통상 0.01 ∼ 40 질량부, 바람직하게는 0.1 ∼ 30 질량부이고, 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 10 질량부이다.

＜광학 이방성층 형성용 조성물의 도포＞

중합성 액정 화합물의 배향 상태에 있어서의 중합체를 제조하는 경우, 기재, 또는 기재 상에 형성된 배향막 상에 광학 이방성층 형성용 조성물이 도포되지만, 그 기재는 수지 기재인 것이 바람직하다. 수지 기재는, 통상 투명 수지 기재이다. 투명 수지 기재란, 광, 특히 가시광을 투과할 수 있는 투광성을 갖는 기재를 의미하고, 투광성이란, 파장 380 ㎚ ∼ 780 ㎚ 에 걸치는 광선에 대한 투과율이 80 ％ 이상이 되는 특성을 말한다. 수지 기재에는, 통상 필름상의 것이 사용되고, 바람직하게는 장척 필름 롤이 사용된다.

[기재]

기재를 구성하는 수지로는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 노르보르넨계 폴리머 등의 폴리올레핀 ; 폴리비닐알코올 ; 폴리에틸렌테레프탈레이트 ; 폴리메타크릴산 에스테르 ; 폴리아크릴산에스테르 ; 셀룰로오스에스테르 ; 폴리에틸렌나프탈레이트 ; 폴리카보네이트 ; 폴리술폰 ; 폴리에테르술폰 ; 폴리에테르케톤 ; 폴리페닐렌술파이드 ; 및 폴리페닐렌옥사이드를 들 수 있다. 그 중에서도, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 노르보르넨계 폴리머 등의 폴리올레핀으로 이루어지는 기재가 바람직하다.

기재의 두께는, 통상 5 ㎛ ∼ 300 ㎛ 이고, 바람직하게는 20 ㎛ ∼ 200 ㎛ 이다.

또, 기재를 박리하여 중합성 액정 화합물의 배향 상태에 있어서의 중합체만을 전사함으로써, 추가적인 박막화 효과가 얻어진다.

[배향막]

기재 상의 광학 이방성층 형성용 조성물이 도포되는 면에는, 배향막이 형성되어 있어도 된다. 배향막이란, 상기 중합성 액정 화합물을 원하는 방향으로 배향시키는 배향 규제력을 갖는 것이다.

배향막으로는, 광학 이방성층 형성용 조성물의 도포 등에 의해 용해되지 않는 용제 내성을 갖고, 또한 용제의 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 등을 들 수 있다.

이와 같은 배향막은, 중합성 액정 화합물의 배향을 용이하게 한다. 또, 배향막의 종류나 러빙 조건에 따라, 수평 배향, 수직 배향, 하이브리드 배향 및 경사 배향 등의 여러 가지 배향 제어가 가능하다. 봉상 액정 화합물을 수평 배향시키거나, 혹은 원반상 액정 화합물을 수직 배향시키는 것에 의해, 정면 리타데이션의 값을 제어할 수 있다.

배향막의 두께는, 통상 10 ㎚ ∼ 10000 ㎚ 의 범위이고, 바람직하게는 10 ㎚ ∼ 1000 ㎚ 의 범위이며, 더 바람직하게는 50 ㎚ ∼ 200 ㎚ 의 범위이다.

[배향성 폴리머를 포함하는 배향막]

배향성 폴리머로는, 아미드 결합을 갖는 폴리아미드나 젤라틴류, 이미드 결합을 갖는 폴리이미드 및 그 가수분해물인 폴리아믹산, 폴리비닐알코올, 알킬 변성 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아미드, 폴리옥사졸, 폴리에틸렌이민, 폴리스티렌, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산 및 폴리아크릴산에스테르류를 들 수 있다. 그 중에서도, 폴리비닐알코올이 바람직하다. 2 종 이상의 배향성 폴리머를 조합해도 된다.

배향성 폴리머를 포함하는 배향막은, 통상 배향성 폴리머가 용제에 용해된 배향성 폴리머 조성물을 기재에 도포하고, 용제를 제거하여 도포막을 형성하거나, 또는 배향성 폴리머 조성물을 기재에 도포하고, 용제를 제거하여 도포막을 형성하고, 그 도포막을 러빙함으로써 얻어진다.

배향성 폴리머 조성물 중의 배향성 폴리머의 농도는, 배향성 폴리머가 용제에 완용되는 범위이면 된다. 배향성 폴리머 조성물에 대한 배향성 폴리머의 함유량은, 바람직하게는 0.1 ∼ 20 질량％ 이고, 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 10 질량％ 이다.

배향성 폴리머 조성물은, 시장으로부터 입수할 수 있다. 시판되는 배향성 폴리머 조성물로는, 선에버 (등록상표, 닛산 화학 공업 (주) 제조), 옵티머 (등록상표, JSR (주) 제조) 등을 들 수 있다.

배향성 폴리머 조성물을 기재에 도포하는 방법으로는, 후술하는 광학 이방성층 형성용 조성물을 기재에 도포하는 방법과 동일한 방법을 들 수 있다. 배향성 폴리머 조성물에 포함되는 용제를 제거하는 방법으로는, 자연 건조법, 통풍 건조법, 가열 건조 및 감압 건조법 등을 들 수 있다.

배향성 폴리머 조성물로 형성된 도포막에는, 러빙 처리를 실시해도 된다. 러빙 처리를 실시함으로써, 상기 도포막에 배향 규제력을 부여할 수 있다.

러빙 처리의 방법으로는, 러빙천이 감겨지고, 회전하고 있는 러빙 롤에, 상기 도포막을 접촉시키는 방법을 들 수 있다. 러빙 처리를 실시할 때에 마스킹을 실시하면, 배향 방향이 상이한 복수의 영역 (패턴) 을 배향막에 형성할 수도 있다.

[광 배향막]

광 배향막은, 통상 광 반응성기를 갖는 폴리머 또는 모노머와 용제를 포함하는 광 배향막 형성용 조성물을 기재에 도포하고, 용제를 제거 후에 편광 (바람직하게는, 편광 UV) 을 조사함으로써 얻어진다. 광 배향막은, 조사하는 편광의 편광 방향을 선택함으로써, 배향 규제력의 방향을 임의로 제어할 수 있다.

광 반응성기란, 광 조사함으로써 배향능을 생기게 하는 기를 말한다. 구체적으로는, 광 조사에 의해 생기는 분자의 배향 야기 반응, 이성화 반응, 광 이량화 (二量化) 반응, 광 가교 반응 혹은 광 분해 반응 등의 배향능의 기원이 되는 광 반응에 관여하는 기를 들 수 있다. 광 반응성기로는, 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 신나모일기를 들 수 있다. C=N 결합을 갖는 광 반응성기로는, 방향족 시프 염기, 방향족 하이드라존 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 기를 들 수 있다. C=O 결합을 갖는 광 반응성기로는, 벤조페논기, 쿠마린기, 안트라퀴논기 및 말레이미드기를 들 수 있다. 이들 기는, 알킬기, 알콕시기, 아릴기, 알릴옥시기, 시아노기, 알콕시카르보닐기, 하이드록실기, 술폰산기, 할로겐화알킬기 등의 치환기를 가지고 있어도 된다.

광 이량화 반응 또는 광 가교 반응에 관여하는 기가, 배향성이 우수한 점에서 바람직하다. 그 중에서도, 광 이량화 반응에 관여하는 광 반응성기가 바람직하고, 배향에 필요한 편광 조사량이 비교적 적고, 또한 열 안정성이나 시간 경과 안정성이 우수한 광 배향막이 얻어지기 쉽다는 점에서, 신나모일기 및 칼콘기가 바람직하다. 광 반응성기를 갖는 폴리머로는, 당해 폴리머 측사슬의 말단부가 계피산 구조가 되는 신나모일기를 갖는 것이 특히 바람직하다.

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

광 배향막 형성용 조성물을 기재에 도포하는 방법으로는, 후술하는 광학 이방성층 형성용 조성물을 기재에 도포하는 방법과 동일한 방법을 들 수 있다. 도포된 광 배향막 형성용 조성물로부터 용제를 제거하는 방법으로는, 배향성 폴리머 조성물로부터 용제를 제거하는 방법과 동일한 방법을 들 수 있다.

편광을 조사하려면, 기재 상에 도포된 광 배향막 형성용 조성물로부터 용제를 제거한 것에 직접 편광을 조사하는 형식이어도 되고, 기재측으로부터 편광을 조사하여, 편광을 기재에 투과시켜 조사하는 형식이어도 된다. 또, 당해 편광은, 실질적으로 평행광이면 바람직하다. 조사하는 편광의 파장은, 광 반응성기를 갖는 폴리머 또는 모노머의 광 반응성기가, 광 에너지를 흡수할 수 있는 파장역인 것이 좋다. 구체적으로는, 파장 250 ㎚ ∼ 400 ㎚ 의 범위의 UV (자외선) 가 특히 바람직하다. 당해 편광을 조사하는 광원으로는, 크세논 램프, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프, 메탈 할라이드 램프, KrF, ArF 등의 자외광 레이저 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 고압 수은 램프, 초고압 수은 램프 및 메탈 할라이드 램프가, 파장 313 ㎚ 의 자외선의 발광 강도가 크기 때문에 바람직하다. 상기 광원으로부터의 광을, 적당한 편광층을 통과시켜 조사함으로써, 편광 UV 를 조사할 수 있다. 편광층으로는, 편광 필터, 글랜 톰슨, 및 글랜 테일러 등의 편광 프리즘, 그리고 와이어 그리드 타입의 편광층을 들 수 있다.

편광 조사를 실시할 때에 마스킹을 실시하면, 배향의 방향이 상이한 복수의 영역 (패턴) 을 배향막에 형성할 수 있다.

＜광학 이방성층 형성용 조성물의 도포＞

상기 기 (基) 또는 배향막 상에 광학 이방성층 형성용 조성물이 도포된다. 광학 이방성층 형성용 조성물을 기재 상에 도포하는 방법으로는, 압출 코팅법, 다이렉트 그라비어 코팅법, 리버스 그라비어 코팅법, CAP 코팅법, 슬릿 코팅법, 다이 코팅법 등을 들 수 있다. 또, 딥 코터, 바 코터, 스핀 코터 등의 코터를 사용하여 도포하는 방법 등도 들 수 있다. 그 중에서도, Roll to Roll 형식으로 연속적으로 도포할 수 있는 점에서, CAP 코팅법, 잉크젯법, 딥 코팅법, 슬릿 코팅법, 다이 코팅법 및 바 코터에 의한 도포 방법이 바람직하다. Roll to Roll 형식으로 도포하는 경우, 기재에 광 배향막 형성용 조성물 등을 도포하여 배향막을 형성하고, 또한 얻어진 배향막 상에 광학 이방성층 형성용 조성물을 연속적으로 도포할 수도 있다.

＜광학 이방성층 형성용 조성물의 건조＞

광학 이방성층 형성용 조성물에 포함되는 용제를 제거하는 건조 방법으로는, 자연 건조, 통풍 건조, 가열 건조, 감압 건조 및 이들을 조합한 방법을 들 수 있다. 그 중에서도, 자연 건조 또는 가열 건조가 바람직하다. 건조 온도는, 0 ∼ 250 ℃ 의 범위가 바람직하고, 50 ∼ 220 ℃ 의 범위가 보다 바람직하며, 60 ∼ 170 ℃ 의 범위가 더 바람직하다. 건조 시간은, 10 초간 ∼ 20 분간이 바람직하고, 보다 바람직하게는 30 초간 ∼ 10 분간이다. 광 배향막 형성용 조성물 및 배향성 폴리머 조성물도 동일하게 건조할 수 있다.

＜중합성 액정 화합물의 중합＞

본 발명에 있어서의 중합성 액정 화합물을 중합시키는 방법으로는, 광 중합이 바람직하다. 광 중합은, 기재 상 또는 배향막 상에 중합성 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층 형성용 조성물이 도포된 적층체에 활성 에너지선을 조사함으로써 실시된다. 조사하는 활성 에너지선으로는, 건조 피막에 포함되는 중합성 액정 화합물의 종류 (특히, 중합성 액정 화합물이 갖는 광 중합성 관능기의 종류), 광 중합 개시제를 포함하는 경우에는 광 중합 개시제의 종류, 및 그들의 양에 따라 적절히 선택된다. 구체적으로는, 가시광, 자외광, 적외광, X 선, α 선, β 선, 및 γ 선으로 이루어지는 군에서 선택되는 1 종 이상의 광을 들 수 있다. 그 중에서도, 중합 반응의 진행을 제어하기 쉬운 점, 및 광 중합 장치로서 당 분야에서 광범위하게 이용되고 있는 것을 사용할 수 있다는 점에서 자외광이 바람직하고, 자외광에 의해 광 중합 가능하도록 중합성 액정 화합물의 종류를 선택하는 것이 바람직하다.

광학 이방성층 형성용 조성물이 광 중합 개시제를 포함하는 경우, 자외광에 의해 광 중합 가능하도록 광 중합 개시제의 종류를 선택하는 것이 바람직하다.

상기 활성 에너지선의 광원으로는, 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 ㎚ 를 발광하는 LED 광원, 케미컬 램프, 블랙 라이트 램프, 마이크로웨이브 여기 수은등, 메탈 할라이드 램프를 들 수 있다.

광을 조사하는 시간은, 통상 0.1 초 ∼ 10 분이고, 바람직하게는 0.1 초 ∼ 1 분이며, 보다 바람직하게는 0.1 초 ∼ 30 초이고, 더 바람직하게는 0.1 초 ∼ 10 초이다.

상기 범위이면, 보다 투명성이 우수한 광학 이방성층을 얻을 수 있다.

본 발명의 위상차 필름 (광학 이방성층) 의 두께는, 그 용도에 따라 적절히 조절할 수 있지만, 0.5 ㎛ ∼ 5 ㎛ 인 것이 바람직하고, 광 탄성을 작게 하는 점에서 0.5 ㎛ ∼ 4 ㎛ 인 것이 보다 바람직하며, 0.5 ㎛ ∼ 3 ㎛ 인 것이 더 바람직하다.

중합성 액정 화합물의 배향 상태에 있어서의 중합체는, 극대 흡수 파장 (λmax) 이, 바람직하게는 250 ∼ 400 ㎚, 보다 바람직하게는 280 ∼ 390 ㎚, 더 바람직하게는 300 ∼ 380 ㎚, 특히 바람직하게는 315 ∼ 385 ㎚, 특히 바람직하게는 330 ∼ 360 ㎚ 이다. 중합성 액정 화합물의 배향 상태에 있어서의 중합체의 극대 흡수 파장 (λmax) 이 상기 하한값 이상이면, 이러한 중합체로 이루어지는 위상차 필름은 역파장 분산성을 나타내기 쉬운 경향이 있다. 중합성 액정 화합물의 배향 상태에 있어서의 중합체의 극대 흡수 파장 (λmax) 이 상기 상한값 이하이면, 가시광역에서의 흡수가 억제되어 필름이 잘 착색되지 않는다.

또, 중합성 액정 화합물의 배향 상태에 있어서의 중합체는, 상기 식 (1) 을 만족하는 것이 바람직하다. 상기 식 (1) 을 만족함으로써, 380 ㎚ 부근의 자외선에 의한 위상차 필름의 열화나 유기 EL 소자 등의 표시 소자의 열화를 억제할 수 있다.

또한, 중합성 액정 화합물의 배향 상태에 있어서의 중합체로 이루어지는 액정 경화막 (위상차 필름) 은, 역파장 분산성을 갖는 것이 바람직하고, 즉 상기 식 (5) 및 식 (6) 을 만족하는 것이 바람직하다.

본 발명의 위상차 필름은, 파장 360 ∼ 420 ㎚ 에 극대 흡수 파장 (λmax) 을 나타내는 화합물 (이하, 「광 선택 흡수성 화합물」이라고 칭하는 경우가 있다) 을 포함하는 것이 바람직하다.

파장 360 ∼ 420 ㎚ 에 극대 흡수 파장 (λmax) 을 나타내는 화합물을 본 발명의 위상차 필름이 포함하는 경우, 단파장의 가시광에 대한 높은 광 선택 흡수성을 나타냄으로써 높은 내광성을 발휘할 수 있고, 또한 표시 장치에 사용한 경우에 양호한 표시 특성을 부여할 수 있는 위상차 필름을 얻을 수 있다.

파장 360 ∼ 420 ㎚ 에 극대 흡수 파장 (λmax) 을 나타내는 화합물로는, 상기 흡수 특성을 나타내는 한 특별히 한정은 없고, 예를 들어 공지된 자외선 흡수제 등을 사용할 수도 있지만, 내광성 및 표시 특성의 관점에서는, 파장 380 ∼ 430 ㎚ 에 극대 흡수를 나타내는 화합물인 것이 보다 바람직하고, 400 ㎚ 부근의 파장역 에 대해 광 선택 흡수성을 나타내는 화합물인 것이 더 바람직하다.

본 발명에 있어서, 광 선택 흡수성 화합물로는, 예를 들어 하기 식 (3') 를 만족하는 화합물을 들 수 있다.

0.4 ≥ ε(420)/ε(400) (3')

식 (3') 중, ε(400) 은 파장 400 ㎚ 에 있어서의 그램 흡광 계수를 나타내고, ε(420) 은 파장 420 ㎚ 에 있어서의 그램 흡광 계수를 나타낸다.

상기 서술한 바와 같이, ε(420)/ε(400) 의 값은 파장 420 ㎚ 에 있어서의 흡수의 강도에 대한 파장 400 ㎚ 에 있어서의 흡수의 강도를 나타내고 있고, 이 값이 작을수록 400 ㎚ 부근의 파장역에 특이적인 흡수가 있는 것을 나타낸다. 이와 같은 흡수 특성을 갖는 화합물을 포함함으로써, 위상차 필름에 400 ㎚ 부근의 파장역에 있어서의 높은 광 선택 흡수성을 부여할 수 있고, 위상차 필름의 내광성을 향상시킬 수 있다. 또, 유기 EL 소자 등의 표시 소자로부터 발광되는 420 ㎚ 부근의 청색광에 대한 흡수가 낮기 때문에, 이와 같은 화합물을 포함하는 위상차 필름을 표시 장치에 사용한 경우에는, 색채 표현이 저해되는 일 없이, 양호한 표시 특성이 얻어진다. 광 선택 흡수성 화합물에 있어서의 ε(420)/ε(400) 의 값은, 바람직하게는 0.4 이하이고, 보다 바람직하게는 0.3 이하이며, 더 바람직하게는 0.25 이하이고, 특히 바람직하게는 0.23 이하, 특히 바람직하게는 0.2 이하, 예를 들어 0.15 이하이다. 그 하한값은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 광 선택 흡수성 화합물에 의한 400 ㎚ 부근의 흡수 기능을 유지하는 관점에서는, 통상 0.01 이상인 것이 바람직하다. 본 발명의 바람직한 일실시양태에 있어서, ε(420)/ε(400) 의 값은 0.016 ∼ 0.207 이다.

본 발명에 있어서, 광 선택 흡수성 화합물은 상기 식 (3') 에 더해, 추가로 하기 식 (7) 및 (8) 을 만족하는 것이 바람직하다.

λmax ＜ 420 ㎚ (7)

ε(400) ≥ 40 (8)

식 (7) 중, λmax 는 광 선택 흡수성 화합물의 극대 흡수 파장을 나타낸다. 식 (8) 중, ε(400) 은 파장 400 ㎚ 에 있어서의 그램 흡광 계수를 나타내고, 그램 흡광 계수의 단위는 L/(g·㎝) 로 정의한다.

상기 식 (7) 및 (8) 을 만족하는 경우, 그 광 선택 흡수성 화합물의 극대 흡수는 420 ㎚ 보다 단파장측에 존재하고, 또한 파장 400 ㎚ 부근에 대한 높은 흡수를 나타내는 화합물이라고 말할 수 있다. 이와 같은 광 선택 흡수성 화합물을 포함함으로써, 표시 특성에 영향을 주는 일 없이 높은 내광성을 갖는 광학 적층체가 얻어진다. 또, 소량으로 높은 흡수 효과를 발휘할 수 있는 점에 있어서도 유리하다. 본 발명에 있어서, 광 선택 흡수성 화합물의 극대 흡수 λmax 는, 410 ㎚ 이하에 있는 것이 보다 바람직하고, 400 ㎚ 이하에 있는 것이 더 바람직하다. 또, ε(400) 의 값은, 60 이상인 것이 보다 바람직하고, 80 이상인 것이 더 바람직하며, 100 이상인 것이 특히 바람직하다. 또한, ε(400) 의 값은, 통상 500 이하이다.

상기 서술한 바와 같은 흡수 특성을 나타내는 광 선택 흡수성 화합물로는, 예를 들어 하기 식 (I) 로 나타내는 화합물을 들 수 있다. 하기 식 (I) 로 나타내는 화합물은, 광 선택 흡수성, 위상차 필름에의 배합 용이성, 높은 몰 흡광 계수를 갖는다는 점 등에 있어서 우수하다.

[화학식 76]

상기 식 (I) 중, R¹ 은 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬기를 나타내고, 목적으로 하는 광 선택 흡수성의 관점에서, 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 8, 보다 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 5, 더 바람직하게는 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬기를 나타낸다. 여기서, 그 알킬기가 적어도 1 개의 메틸렌기를 갖는 경우, 그 메틸렌기의 적어도 1 개는 산소 원자 또는 황 원자로 치환되어 있어도 된다. 이러한 알킬기로는, 예를 들어 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, tert-부틸기, n-헥실기, n-옥틸기, n-데실기, 메톡시기, 에톡시기 및 이소프로폭시기 등을 들 수 있다.

상기 식 (I) 중, A¹, A² 및 A³ 은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기, 방향족 탄화수소기 또는 방향족 복소 고리기를 나타낸다. 여기서, 상기 알킬기가 적어도 1 개의 메틸렌기를 갖는 경우, 그 메틸렌기의 적어도 1 개는 제 2 급 아미노기, 산소 원자, 황 원자로 치환되어 있어도 된다. 이러한 알킬기로는, 예를 들어 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, tert-부틸기, n-헥실기, 메톡시기, 에톡시기 및 이소프로폭시기 등을 들 수 있다.

상기 식 (I) 중의 A¹, A² 및 A³ 으로서 나타내는 방향족 탄화수소기 및 방향족 복소 고리기는 치환기를 가지고 있어도 된다. 치환기로는, 예를 들어 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기, 시아노기, 니트로기를 들 수 있다. 이와 같은 방향족 탄화수소기로는, 탄소수 6 ∼ 12 의 방향족 탄화수소기가 바람직하고, 예를 들어 페닐기, 나프틸기를 들 수 있다. 또, 방향족 복소 고리기로는, 탄소수 3 ∼ 9 의 방향족 복소 고리기가 바람직하고, 예를 들어 피리딜기, 피롤리딜기, 퀴놀릴기, 티오펜기, 이미다졸릴기, 옥사졸릴기, 피롤기, 티아졸릴기 및 푸라닐기 등을 들 수 있다.

A¹ 과 A², A² 와 A³ 은 서로 연결되어 고리 구조를 형성하고 있어도 된다. A¹ 과 A² 에 의해 형성되는 고리 구조로는, 예를 들어 4 ∼ 8 원자 고리의 함질소 고리 구조를 들 수 있고, 5 원자 고리 또는 6 원자 고리의 함질소 고리 구조가 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들어 피롤리딘 고리, 피롤린 고리, 이미다졸리딘 고리, 이미다졸린 고리, 옥사졸린 고리, 티아졸린 고리, 피페리딘 고리, 모르폴린 고리, 피페라진 고리 등을 들 수 있다. 이들 고리는 치환기를 가지고 있어도 된다. 치환기로는, A¹, A² 및 A³ 으로서 나타내는 방향족 탄화수소기 및 방향족 복소 고리기가 가질 수 있는 치환기로서 예시한 것과 동일한 것을 들 수 있다.

A² 와 A³ 에 의해 형성되는 고리 구조로는, 4 ∼ 8 원자 고리의 함질소 고리 구조를 들 수 있고, 5 원자 고리 또는 6 원자 고리의 함질소 고리 구조가 바람직하다. 이들 고리는 치환기를 가지고 있어도 되고, 이와 같은 고리 구조로는, 상기 A¹ 과 A² 에 의해 형성되는 고리 구조로서 예시한 것과 동일한 것을 들 수 있다. 또, A² 와 A³ 에 의해 형성되는 고리 구조는, 방향족 고리, 지방족 고리 등의 다른 고리 구조와 함께 축합 고리 구조를 형성하고 있어도 된다.

상기 식 (I) 중, X¹ 및 X² 는, 서로 독립적으로 전자 흡인성기를 나타낸다. 전자 흡인성기로는, 예를 들어 -CN (시아노기), -NO₂ (니트로기), 할로겐 원자, 할로겐 원자로 치환된 알킬기, -Y¹-R⁴[식 중, R⁴ 는 수소 원자, 탄소수 2 ∼ 50 의 알킬기, 또는 적어도 1 개의 메틸렌기를 갖는 탄소수 2 ∼ 50 의 알킬기이고, 그 메틸렌기의 적어도 1 개는 산소 원자로 치환되어 있는 알킬기를 나타내고, 그 알킬기 상의 탄소 원자에는 치환기가 결합하고 있어도 되며, Y¹ 은, -CO-, -COO-, -OCO-, -NR⁵CO- 또는 -CONR⁶- 를 나타낸다 (R⁵ 및 R⁶ 은, 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기 또는 페닐기를 나타낸다)〕를 들 수 있다. X¹ 및 X² 는 서로 연결되어 고리 구조를 형성하고 있어도 된다. X¹ 및 X² 에 의해 형성되는 고리 구조로는, 예를 들어 멜드럼산 구조, 바르비투르산 구조, 디메돈 구조 등을 들 수 있다.

X¹ 은, 광 선택 흡수성, 및 위상차 필름 재료와의 상용성의 관점에서, -CN (시아노기), -NO₂ (니트로기), 할로겐 원자 또는 -Y¹-R⁴ 중 Y¹ 이 -CO-, -COO- 혹은 -OCO- 인 것이 바람직하고, -CN (시아노기) 또는 -Y¹-R⁴ 중 Y¹ 이 -COO- 인 것이 보다 바람직하다. X² 는, 동일하게 광 선택 흡수성, 및 위상차 필름 재료와의 상용성의 관점에서, -CN (시아노기), -NO₂ (니트로기), 할로겐 원자, 또는 -Y¹-R⁴ 중 Y¹ 이 -CO-, -COO- 혹은 -OCO- 인 것이 바람직하고, -Y¹-R⁴ 중 Y¹ 이 -COO- 인 것이 보다 바람직하다. 또, X¹ 및 X² 가 서로 연결되어 고리 구조를 형성하고 있는 것도 바람직하다.

상기 식 (I) 로 나타내는 광 선택 흡수성 화합물로는, 구체적으로 예를 들어 이하와 같은 화합물을 들 수 있다. 하기 식 (Ia) :

[화학식 77]

[식 중, R² 및 R³ 은, 서로 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 12 의 알킬기를 나타내고,

A 는, 메틸렌기, 제 2 급 아미노기, 산소 원자 또는 황 원자를 나타내고,

R¹, X¹ 및 X² 는, 상기와 동일한 의미를 나타낸다]

로 나타내는 화합물, 및 하기 식 (Ib) :

[화학식 78]

[식 중, A^1' 는 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기, 방향족 탄화수소기 또는 방향족 복소 고리기를 나타내고, 그 알킬기가 적어도 1 개의 메틸렌기를 갖는 경우, 그 메틸렌기의 적어도 1 개는 제 2 급 아미노기, 산소 원자, 황 원자로 치환되어 있어도 되며, 그 방향족 탄화수소기 및 방향족 복소 고리기는 치환기를 가지고 있어도 되고,

R¹, X¹ 및 X² 는, 상기와 동일한 의미를 나타낸다]

로 나타내는 화합물 등.

상기 식 (Ia) 중의 R² 및 R³ 은, 광 선택 흡수성의 관점에서, 바람직하게는 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬기, 보다 바람직하게는 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 8 의 알킬기, 더 바람직하게는 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 5 의 알킬기, 특히 바람직하게는 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬기, 매우 바람직하게는 수소 원자를 나타낸다.

상기 식 (Ia) 중의 A 는, 높은 광 선택 흡수성을 발현시키는 관점에서, 바람직하게는 메틸렌기, 또는 산소 원자를 나타낸다.

상기 식 (Ib) 중, A^1' 로서 나타내는 알킬기로는, 예를 들어 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, tert-부틸기, n-헥실기, 메톡시기, 에톡시기, 이소프로폭시기 등을 들 수 있다. 또, A^1' 로서 나타내는 방향족 탄화수소기 및 방향족 복소 고리기는 치환기를 가지고 있어도 되고, 그러한 치환기로는, 상기 식 (I) 중의 A¹, A² 및 A³ 으로서 나타내는 방향족 탄화수소기 및 방향족 복소 고리기가 가질 수 있는 치환기로서 예시한 것과 동일한 것을 들 수 있다. 이와 같은 방향족 탄화수소기로는, 탄소수 6 ∼ 12 의 방향족 탄화수소기가 바람직하고, 예를 들어 페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있다. 또, 방향족 복소 고리기로는, 탄소수 3 ∼ 9 의 방향족 복소 고리기가 바람직하고, 예를 들어 피리딜기, 피롤리딜기, 퀴놀릴기, 티오펜기, 이미다졸릴기, 옥사졸릴기, 피롤기, 티아졸릴기, 푸라닐기 등을 들 수 있다. 제조상의 용이함의 관점에서, A^1' 는 페닐기, 나프틸기인 것이 바람직하고, 페닐기인 것이 보다 바람직하다.

상기 식 (Ia) 로 나타내는 광 선택 흡수성 화합물로는, 구체적으로 예를 들어 이하와 같은 화합물을 들 수 있다.

[화학식 79]

하기 식 (Ia-I) :

[화학식 80]

[식 (Ia-I) 중, A, R¹ ∼ R⁴, X¹ 및 Y¹ 은 각각 상기와 동일한 의미를 나타낸다] 로 나타내는 화합물 등.

그 중에서도, 위상차 필름이 광 선택 흡수성 화합물을 포함하는 경우, 위상차 필름 재료와의 상용성의 관점에서, 위상차 필름이 식 (Ia-I) 로 나타내는 광 선택 흡수성 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.

식 (Ia-I) 중의 R⁴ 에 있어서의 탄소수 2 ∼ 50 의 알킬기는, 소수성 물질과의 친화성 및/또는 소수성 용제에의 용해성 그리고 경제성의 관점에서, 탄소수가 2 ∼ 30 인 것이 바람직하고, 2 ∼ 20 인 것이 보다 바람직하며, 2 ∼ 10 인 것이 더 바람직하다.

R⁴ 에 있어서의 적어도 1 개의 메틸렌기를 갖는 탄소수 2 ∼ 50 의 알킬기는, 소수성 물질과의 친화성 및/또는 소수성 용제에의 용해성 그리고 경제성의 관점에서, 탄소수가 바람직하게는 3 ∼ 45, 보다 바람직하게는 4 ∼ 40, 더 바람직하게는 5 ∼ 43, 특히 바람직하게는 6 ∼ 40, 특히 바람직하게는 8 ∼ 38, 매우 바람직하게는 탄소수 10 ∼ 35, 매우 특히 바람직하게는 탄소수 12 ∼ 34, 예를 들어 탄소수 14 ∼ 32 의 알킬기를 나타낸다. 여기서, 적어도 1 개의 메틸렌기를 갖는 탄소수 2 ∼ 50 의 알킬기에 있어서, 그 메틸렌기의 적어도 1 개는 산소 원자로 치환되어 있고, 예를 들어 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 2-메톡시에톡시메틸기, 디에틸렌글리콜기, 트리에틸렌글리콜기, 디프로필렌글리콜기, 트리프로필렌글리콜기 등을 들 수 있다.

R⁴ 가 탄소수 2 ∼ 50, 특히 탄소수 3 ∼ 50 의 알킬기인 경우, 소수성 물질과의 친화성 및/또는 소수성 용제에의 용해성의 관점에서, R⁴ 는 탄소수 3 ∼ 12, 특히 탄소수 6 ∼ 10 의 분기 구조를 갖는 알킬기여도 된다.

여기서, 분기 구조를 갖는 알킬기란, 그 알킬기가 갖는 탄소 원자의 적어도 하나가 제 3 급 탄소, 또는 제 4 급 탄소인 알킬기를 나타낸다. 탄소수 3 ∼ 12 의 분기 구조를 갖는 알킬기의 구체예로는, 하기 구조를 갖는 알킬기를 들 수 있다.

[화학식 81]

* 는 연결부를 나타낸다.

또, R⁴ 의 알킬기 상의 탄소 원자에는 치환기가 결합하고 있어도 된다. 치환기로는, 예를 들어 할로겐 원자, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기, 시아노기, 니트로기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬술피닐기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬술포닐기, 카르복실기, 탄소수 1 ∼ 6 의 플루오로알킬기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알콕시기, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬티오기, 탄소수 1 ∼ 6 의 N-알킬아미노기, 탄소수 2 ∼ 12 의 N,N-디알킬아미노기, 탄소수 1 ∼ 6 의 N-알킬술파모일기, 탄소수 2 ∼ 12 의 N,N-디알킬술파모일기 등을 들 수 있다.

식 (Ia-I) 중의 Y¹ 은, 광 선택 흡수성 및 광학 이방성층 형성용 조성물과의 상용성의 관점에서, 바람직하게는 -CO-, -COO-, -OCO- 또는 O- 이고, 보다 바람직하게는 -CO-, -COO- 또는 OCO- 이다.

상기 식 (Ia-I) 로 나타내는 화합물로는, 예를 들어 하기 식 (Ia-II) :

[화학식 82]

로 나타내는 화합물 등을 들 수 있다. 식 (Ia-II) 로 나타내는 화합물은, 광 선택 흡수성이 높고, 소수성 물질과의 친화성 및/또는 소수성 용제에의 용해성이 우수하기 때문에, 본 발명의 위상차 필름은 식 (Ia-II) 로 나타내는 광 선택 흡수성 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.

식 (Ia-II) 중, R¹ 은 상기와 동일한 의미를 나타낸다. R^4' 는 수소 원자 또는 탄소수 2 ∼ 20 의 알킬기를 나타내고, 그 알킬기가 적어도 1 개의 메틸렌기를 갖는 경우, 그 메틸렌기의 적어도 1 개는 산소 원자로 치환되어 있어도 된다. 그러한 알킬기로는, 상기 식 (Ia-I) 중의 R⁴ 에 있어서 예시한 것과 같은 것을 들 수 있다.

상기 식 (Ia-II) 로 나타내는 화합물로는, 예를 들어 하기 식 (Ia-III) :

[화학식 83]

[식 중, R^4"는 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기를 나타내고, n 은 1 ∼ 10 의 정수를 나타낸다]

으로 나타내는 화합물 등을 들 수 있다. 식 (Ia-III) 으로 나타내는 광 선택 흡수성 화합물은, 400 ㎚ 부근의 파장역에 대한 높은 광 선택 흡수성을 갖고, 또한 여러 가지 용제에 대한 용해성 및/또는 여러 가지 화합물과의 친화성이 우수하여, 양쪽 친매성을 나타내는 경향이 있다. 이 때문에, 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 여러 가지 용제에 용이하게 용해시킬 수 있고, 또 블리드 아웃도 잘 생기지 않고, 위상차 필름에 높은 내광성을 부여할 수 있다. 따라서, 식 (Ia-III) 으로 나타내는 광 선택 흡수성 화합물은, 본 발명에 있어서 특히 바람직한 광 선택 흡수성 화합물의 하나이다.

식 (Ia-III) 에 있어서, R^4" 는, 바람직하게는 탄소수 2 ∼ 5 의 알킬기이고, 보다 바람직하게는 탄소수 3 또는 4 의 알킬기이다. 또, n 은, 바람직하게는 1 ∼ 8 의 정수, 보다 바람직하게는 1 ∼ 6 의 정수, 예를 들어 1 ∼ 4 의 정수, 특히 1 ∼ 3 의 정수이다. n 이 상기 범위 내이면, 소수성 용제에의 용해성 및/또는 소수성 물질과의 친화성이 양호하고, 위상차 필름 재료로서 액정 화합물을 용해시키기 위한 소수성 용제에 녹기 쉽고, 또 블리드 아웃도 잘 생기지 않는다. 또, n 이 상기 범위 내이면, 1 분자가 갖는 광 흡수성이 향상되어, 광학 적층체를 구성하는 부재에 포함되는 화합물 (I) 이 소량이라도, 블루 라이트 컷 기능을 발현할 수 있고, 또 예를 들어 위상차 필름에 식 (Ia-III) 으로 나타내는 화합물을 함유시키는 경우에는 위상차 필름의 광학 기능을 저해하기 어렵다.

식 (Ia-III) 으로 나타내는 화합물로는, 구체적으로 예를 들어 이하와 같은 것을 들 수 있다.

[화학식 84]

상기 식 (Ib) 로 나타내는 광 선택 흡수성 화합물로는, 구체적으로 이하와 같은 화합물을 들 수 있다.

[화학식 85]

및, 하기 식 (Ib-I) :

[화학식 86]

로 나타내는 화합물 [식 중, R¹ 및 R^4' 는, 상기 식 (Ia-II) 에 있어서의 것과 동일한 의미를 나타낸다] 등.

그 중에서도, 제조상의 용이함의 관점에서, 식 (Ib) 로 나타내는 광 선택 흡수성 화합물은 식 (Ib-I) 로 나타내는 화합물인 것이 바람직하다.

식 (Ib-I) 로 나타내는 화합물로는, 구체적으로는 예를 들어 이하와 같은 화합물을 들 수 있다.

[화학식 87]

[화학식 88]

[화학식 89]

[화학식 90]

[화학식 91]

본 발명에 있어서, 광 선택 흡수성 화합물로는, 적어도 1 개의 식 (I) 로 나타내는 화합물을 포함하는 것이 바람직하고, 식 (Ia) 로 나타내는 화합물 및 식 (Ib) 로 나타내는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 포함하는 것이 보다 바람직하며, 식 (Ia-I) 로 나타내는 화합물 및 식 (Ib-I) 로 나타내는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종을 포함하는 것이 더 바람직하다.

상기 식 (Ia-II) 로 나타내는 화합물은, 예를 들어 2-메틸피롤린을 메틸화 제에 의해 1,2-디메틸피롤리늄염으로 하고, 계속해서 N,N'-디페닐포름아미딘과 반응시킨다. 마지막으로, 무수 아세트산, 및 아민 촉매 존재하, 활성 메틸렌 화합물을 반응시킴으로써 제조할 수 있다. 상기 식 (Ia), (Ia-I) 및 (Ia-III) 으로 나타내는 화합물은, 상기 식 (Ia-II) 로 나타내는 화합물과 동일한 방법에 의해 제조할 수 있다. 식 (Ib) 및 (Ib-I) 로 나타내는 화합물은, 3-포르밀인돌과 활성 메틸렌 화합물을 반응 (Knoevenagel 반응) 시킴으로써 얻을 수 있고, 반응에는 아민 촉매를 병용해도 된다. 식 (Ib) 및 (Ib-I) 중의 R¹ 이 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬기인 경우, 3-포르밀인돌에 대해, 염기 촉매 존재하 할로겐화알킬을 반응시키고, 그 후에 활성 메틸렌 화합물과 반응시킴으로써 목적의 광 선택 흡수성 화합물을 제조할 수 있다. 또, 이들 화합물로서 시판되고 있는 것을 사용해도 된다.

본 발명의 위상차 필름에 있어서, 상기 식 (2) 및 (3) 에 관한 광 흡수 특성은, 상기 광 선택 흡수성 화합물을 배합함으로써 제어할 수 있다. 본 발명의 위상차 필름이 상기 광 선택 흡수성 화합물을 포함하는 경우, 예를 들어 광 선택 흡수성 화합물을 앞서 기재한 중합성 액정 화합물을 포함하는 광학 이방성층 형성용 조성물에 배합하면 된다.

광 선택 흡수성 화합물의 함유량은, 사용하는 광 선택 흡수성 화합물의 종류나 그 조합, 사용하는 용제의 종류나 양, 위상차 필름의 막두께 등에 맞춰 적절히 결정하면 된다. 본 발명의 일실시양태에 있어서, 광 선택 흡수성 화합물의 함유량은, 위상차 필름의 고형분 100 질량부에 대해 바람직하게는 0.1 ∼ 20 질량부이고, 보다 바람직하게는 1 ∼ 20 질량부이며, 더 바람직하게는 3 ∼ 12 질량부이다. 광 선택 흡수성 화합물을 상기 범위 내의 양으로 포함함으로써, 위상차 필름 중으로부터의 시간 경과에 의한 석출 등이 없고, 또 중합성 액정 화합물로 이루어지는 위상차 필름의 경우에는, 그 중합성 액정 화합물의 배향을 저해하는 일 없이 원하는 위상차 필름을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 위상차 필름은, 상기 서술한 바와 같은 400 ㎚ 부근에 높은 광 선택 흡수성을 나타내는 광 선택 흡수성 화합물에 추가로, 300 ∼ 380 ㎚ 의 파장역에 흡수를 나타내는, 당해 분야에 있어서 일반적으로 이용되고 있는 공지된 자외선 흡수제를 포함하고 있어도 된다. 그러한 자외선 흡수제로는, 예를 들어 트리아졸 화합물, 트리아진 화합물 등을 들 수 있다. 자외선 흡수제를 병용함으로써, 자외선에 의한 위상차 필름의 성능 열화를 보다 효과적으로 억제할 수 있다.

본 발명의 다른 실시양태에 있어서는, 본 발명의 위상차 필름과 편광판을 포함하는 타원 편광판 및 원 편광판이 제공된다. 본 발명의 일실시양태에 있어서는, 편광판에 본 발명의 위상차 필름이 적층되는 경우, 위상차 필름의 지상축 (광축) 과 편광판의 흡수축을 실질적으로 45°가 되도록 적층하는 것이 바람직하다. 본 발명의 위상차 필름의 지상축 (광축) 과 편광판의 흡수축을 실질적으로 45°가 되도록 적층함으로써, 원 편광판으로서의 기능을 얻을 수 있다. 또, 본 발명의 위상차 필름의 지상축과 편광판의 흡수축을 실질적으로 일치 또는 직교가 되도록 적층할 수도 있다. 본 발명의 위상차 필름의 지상축과 편광판의 흡수축을 실질적으로 일치 또는 직교시킴으로써, 광학 보상 필름으로서 기능시킬 수도 있다. 또한, 실질적으로 45°란 통상 45±5°의 범위이고, 실질적으로 일치 또는 직교란 통상 0±5°의 범위 또는 90±5°의 범위이다.

또한, 상기 편광판이란, 입사하는 자연광으로부터 직선 편광을 인출하는 기능을 갖는 것이다. 여기서 편광판의 구체예로는, 1 축 연신된 폴리비닐알코올계 수지 필름에 요오드나 이색성 염료 등의 이색성 색소가 흡착 배향하고 있는 것을 들 수 있다. 또, 도포형의 박막 편광판을 사용할 수도 있다. 도포형의 박막 편광판으로는, 예를 들어 일본 공개특허공보 2012-58381, 일본 공개특허공보 2013-37115, 국제 공개 제2012/147633, 국제 공개 제2014/091921에 예시된 바와 같은 것을 사용할 수 있다. 편광자의 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 통상 0.5 ∼ 35 ㎛ 인 것이 사용된다.

본 발명에 있어서는, 상기 타원 편광판 또는 원 편광판을 구비한 유기 EL 표시 장치 및 액정 표시 장치를 제공할 수도 있다. 본 발명의 타원 편광판 또는 원 편광판은, 필요에 따라 재단하여, 유기 EL 표시 장치나 액정 표시 장치 등의 표시 장치에 사용할 수 있다. 타원 편광판 또는 원 편광판은, 통상 점착제를 개재하여 표시 장치에 첩합된다. 본 발명의 타원 편광판 또는 원 편광판을 구비하는 표시 장치에 있어서는, 자외선 영역의 광에 대한 내광성을 가질뿐만 아니라, 400 ㎚ 부근의 단파장의 가시광에 대한 높은 내광성을 갖는다. 그 때문에, 표시 장치를 구성하는 표시 소자나 광학 필름의 열화 억제 효과가 우수하다. 동시에, 본 발명의 타원 편광판 또는 원 편광판은, 청색을 나타내는 파장 420 ㎚ 부근의 광을 잘 흡수하지 않기 때문에, 이러한 표시 장치는 양호한 색채 표현을 달성할 수 있다.

실시예

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 예 중의 「％」 및 「부」는, 특별히 기재가 없는 한 질량％ 및 질량부이다.

[광 배향막 형성용 조성물의 조제]

하기 광 배향성 재료 5 부와 시클로펜타논 (용제) 95 부를 혼합하고, 얻어진 혼합물을 80 ℃ 에서 1 시간 교반함으로써, 광 배향막 형성용 조성물을 얻었다. 하기 광 배향성 재료는, 일본 공개특허공보 2013-33248호에 기재된 방법으로 합성으로 합성하였다.

[화학식 92]

[중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물 A 의 조제]

하기 중합성 액정 화합물 A (12.0 부) 와, 폴리아크릴레이트 화합물 (0.12 부, 레벨링제, BYK-361N ; BYK-Chemie 사 제조) 과, 하기 중합 개시제 (0.72 부) 와, 하기 광 흡수제 (0.36 부) 와, 시클로펜타논 (100 부, 용제) 을 혼합하여, 중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물 A 를 얻었다. 또한, 중합성 액정 화합물 A 는, 일본 공개특허공보 2010-31223 호에 기재된 방법으로 합성하였다. 자외 가시 분광 광도계 (UV3150 주식회사 시마즈 제작소 제조) 를 사용하여 중합성 액정 화합물 A 의 극대 흡수 파장 λmax(LC) 를 측정한 바, 350 ㎚ 였다.

· 중합성 액정 화합물 A

[화학식 93]

·중합 개시제 : 2-디메틸아미노-2-벤질-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온 (이르가큐어 369 ; BASF 재팬사 제조)

·레벨링제 : 폴리아크릴레이트 화합물 (BYK-361N ; BYK-Chemie 사 제조)

·광 흡수제 : BONASORB UA-3911 (오리엔트 화학 공업사 제조, λmax = 392 ㎚, ε(420)/ε(400) = 0.207 (2-부타논 중), ε(400) = 115 L/(g·㎝), ε(420) = 23.9 L/(g·㎝))

[중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물 B 의 조제]

광 흡수제로서, BONASORB UA-3911 대신에 BONASORB UA-3912 (오리엔트 화학 공업사 제조, λmax = 386 ㎚, ε(420)/ε(400) = 0.145 (2-부타논 중), ε(400) = 66.3 L/(g·㎝), ε(420) = 9.6 L/(g·㎝)) 를 0.36 부 사용한 것 이외에는, 조성물 A 의 조제와 마찬가지로 하여, 중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물 B 를 얻었다.

[중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물 C 의 조제]

광 흡수제로서, BONASORB UA-3911 대신에 S0511 (FEW 사 제조, λmax = 392 ㎚, ε(420)/ε(400) = 0.016 (2-부타논 중), ε(400) = 197 L/(g·㎝), ε(420) = 3.2 L/(g·㎝)) 을 0.24 부 사용한 것 이외에는, 조성물 A 의 조제와 마찬가지로 하여, 중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물 C 를 얻었다.

[중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물 D 의 조제]

광 흡수제로서, BONASORB UA-3911 대신에 화합물 UVA-01 (λmax = 389 ㎚, ε(420)/ε(400) = 0.015 (2-부타논 중), ε(400) = 125 L/(g·㎝), ε(420) = 1.9 L/(g·㎝)) 을 0.36 부 사용한 것 이외에는, 조성물 A 의 조제와 마찬가지로 하여, 중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물 D 를 얻었다. 또한, 화합물 UVA-01 은, 이하의 순서로 조제하였다.

·화합물 UVA-01 의 합성예

[화학식 94]

딤로스 냉각관 및 온도계를 설치한 200 ㎖-4 구 플라스크 안을 질소 분위기로 하고, 일본 공개특허공보 2014-194508 을 참고로 합성한 UVA-M-02 분말 10 g, 무수 아세트산 (와코 준야쿠 공업 (주) 제조) 3.7 g, 시아노아세트산 2-에톡시에틸 (토쿄 화성 공업 (주) 제조) 5.8 g, 및 아세토니트릴 (와코 준야쿠 공업 (주) 제조) 60 g 을 주입하고, 마그네틱 스터러로 교반하였다. 내온 25 ℃ 에서 N,N-디이소프로필에틸아민 (이하, DIPEA 로 약기함. 토쿄 화성 공업 (주) 제조) 4.7 g 을 적하 깔때기로부터 1 시간에 걸쳐 적하하고, 적하 종료 후에 내온 25 ℃ 에서 또한 2 시간 보온하였다. 반응 종료 후, 감압 이배퍼레이터를 사용하여 아세토니트릴을 제거하고, 얻어진 유상물에 톨루엔을 첨가하고 생성된 불용 성분을 여과로 제거하였다. 감압 이배퍼레이터를 사용하여 재차 여과액을 농축하고, 농축 후의 용액을 칼럼 크로마토그래피 (실리카 겔) 에 제공해 정제하고, 톨루엔 중에서부터 재결정함으로써 목적물을 얻었다. 그 결정을 60 ℃ 감압 건조함으로써, 황색 분말로서 UVA-01 을 5.2 g 얻었다. 수율은 65 ％ 였다. 또, 2-부타논 중에 있어서 자외 가시 분광 광도계 (UV3150 주식회사 시마즈 제작소 제조) 를 사용하여 UVA-01 의 극대 흡수 파장 λmax(LC) 를 측정한 바, 389 ㎚ 였다. 또, ε(400) 은 125 L/(g·㎝), ε(420)/ε(400) 은 0.015 였다. 또한, CDCl₃ 중에 있어서의 ¹H-NMR 측정의 결과는 이하와 같다.

¹H-NMR(CDCl₃)δ : 1.21(t, 3H), 2.10(quin.2H), 2.98-3.04(m, 5H), 3.54-3.72(m, 6H), 4.31(t, 2H), 5.53(d, 2H), 7.93(d, 2H)

[중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물 E 의 조제]

광 흡수제를 사용하지 않은 것 이외에는, 조성물 A 의 조제와 마찬가지로 하여, 중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물 E 를 얻었다.

[중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물 F 의 조제]

중합성 액정 화합물 A 대신에 하기 중합성 액정 화합물 B (12.0 부, PaliocolorLC242 (등록상표) ; BASF 사 제조) 를 사용한 것, 광 흡수제로서 상기 화합물 UVA-01 (1.44 부) 을 사용한 것 이외에는, 조성물 A 의 조제와 마찬가지로 하여, 중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물 F 를 얻었다. 자외 가시 분광 광도계 (UV3150 주식회사 시마즈 제작소 제조) 를 사용하여 중합성 액정 화합물 B 의 극대 흡수 파장 λmax(LC) 를 측정한 바, 252 ㎚ 였다.

·중합성 액정 화합물 B

[화학식 95]

[편광판의 제조]

두께 30 ㎛ 의 폴리비닐알코올 필름 (평균 중합도 약 2400, 비누화도 99.9 몰％ 이상) 을, 건식 연신에 의해 약 4 배로 1 축 연신하고, 또한 긴장 상태를 유지한 채로, 40 ℃ 의 순수에 40 초간 침지하였다. 그 후, 요오드/요오드화칼륨/물의 질량비가 0.044/5.7/100 인 염색 수용액에 28 ℃ 에서 30 초간 침지하여 염색 처리를 실시하였다.

다음으로, 요오드화칼륨/붕산/물의 질량비가 11.0/6.2/100 인 붕산 수용액에 70 ℃ 에서 120 초간 침지하였다. 계속해, 8 ℃ 의 순수로 15 초간 세정한 후, 300 N 의 장력으로 유지한 상태에서, 60 ℃ 에서 50 초간, 이어서 75 ℃ 에서 20 초간 건조시켜, 폴리비닐알코올 필름에 요오드가 흡착 배향하고 있는 두께 12 ㎛ 의 편광자를 얻었다.

얻어진 편광자와, 시클로올레핀 폴리머 필름 (COP, 닛폰 제온 주식회사 제조 ZF-14, UV 흡수 특성 없음) 의 사이에 수계 접착제를 주입하고, 닙롤로 첩합하였다. 얻어진 첩합물의 장력을 430 N/m 로 유지하면서, 60 ℃ 에서 2 분간 건조시켜, 편면에 보호 필름으로서 시클로올레핀 필름을 갖는 편광판을 얻었다. 또한, 상기 수계 접착제는, 물 100 부에, 카르복실기 변성 폴리비닐알코올 (쿠라레포발 KL318 ; 주식회사 쿠라레 제조) 3 부와, 수용성 폴리아미드에폭시 수지 (스미레즈 레진 650 ; 스미카 켐텍스 주식회사 제조, 고형분 농도 30 ％ 의 수용액) 1.5 부를 첨가하여 조제하였다.

이하와 같이 하여, 얻어진 편광판의 편광도 Py 및 단체 투과율 Ty 를 측정하였다.

투과축 방향의 단체 투과율 (T¹) 및 흡수축 방향의 단체 투과율 (T²) 을, 분광 광도계 (UV-3150 ; 주식회사 시마즈 제작소 제조) 에 편광자가 부착된 폴더를 세트한 장치를 사용하여, 더블 빔법에 의해 2 ㎚ 스텝 380 ∼ 680 ㎚ 의 파장 범위에서 측정하였다. 하기 식 (p) 그리고 (q) 를 사용하여, 각 파장에 있어서의 단체 투과율, 편광도를 산출하고, 또한 JIS Z8701 의 2 도 시야 (C 광원) 에 의해 시감도 보정을 실시하고, 시감도 보정 단체 투과율 (Ty) 및 시감도 보정 편광도 (Py) 를 산출하였다. 그 결과, 시감도 보정 단체 투과율 Ty 가 43.0 ％, 시감도 보정 편광도 Py 가 99.99 ％ 인 흡수형 편광판을 얻었다.

또한, 파장 380 ㎚ 의 투과율은 40.3 ％, 파장 400 ㎚ 의 투과율은 40.8 ％, 파장 420 ㎚ 의 투과율은 41.2 ％, 파장 430 ㎚ 의 투과율은 42.4 ％ 였다.

단체 투과율 Ty (％) = {(T¹ ＋ T²)/2} × 100 (p)

편광도 Py (％) = {(T¹ - T²)/(T¹＋ T²)} × 100 (q)

[실시예 1]

[광학 이방성층 1 의 제조]

시클로올레핀 폴리머 필름 (COP ; ZF-14 ; 닛폰 제온 주식회사 제조) 을, 코로나 처리 장치 (AGF-B10 ; 카스가 전기 주식회사 제조) 를 사용하여 출력 0.3 ㎾, 처리 속도 3 m/분의 조건으로 1 회 처리하였다. 코로나 처리를 실시한 표면에, 상기 광 배향막 형성용 조성물을 바 코터 도포하고, 80 ℃ 에서 1 분간 건조시키고, 편광 UV 조사 장치 (편광자 유닛이 부착된 SPOT CURE SP-7 ; 우시오 전기 주식회사 제조) 를 사용하여, 100 mJ/㎠ 의 적산 광량으로 편광 UV 노광을 실시하여, 배향막을 형성하였다. 얻어진 배향막의 두께를 엘립소미터 M-220 (닛폰 분광 주식회사 제조) 으로 측정한 바, 100 ㎚ 였다.

계속해서, 배향막 상에, 앞서 조제한 중합성 액정 화합물을 포함하는 조성물 A 를, 바 코터를 사용하여 도포하고, 120 ℃ 에서 1 분간 건조시켰다. 그 후, 고압 수은 램프 (유니큐어 VB-15201BY-A ; 우시오 전기 주식회사 제조) 를 사용하여, 조성물 A 를 도포한 면측으로부터 자외선을 조사 (질소 분위기하, 파장 313 ㎚ 에 있어서의 적산 광량 : 500 mJ/㎠) 함으로써, 광학 이방성층 1 (위상차 필름) 을 포함하는 광학 필름을 형성하였다. 얻어진 광학 이방성층 1 의 두께를 레이저 현미경 (LEXT ; 올림푸스 주식회사 제조) 으로 측정한 바, 2.1 ㎛ 였다.

얻어진 광학 필름의 광학 이방성층 1 측에 점착제 (린텍 제조, 아크릴계 감압 점착제 시트) 를 첩합한 후, 코로나 처리 장치 (AGF-B10 ; 카스가 전기 주식회사 제조) 를 사용하여, 출력 0.3 ㎾, 처리 속도 3 m/분의 조건으로 1 회 처리한 편광판에 첩합하였다. 이때, 편광판의 흡수축에 대해 광학 이방성층 1 의 지상축의 관계가 45°가 되도록 적층하여, 원 편광판을 형성하였다. 그 후, 기재의 COP 필름을 박리함으로써, 편광판에 광학 이방성층 1 을 전사한 원 편광판 1 을 얻었다.

[면내 위상차값 Re(λ) 및 흡광도 A(λ) 의 측정]

광학 이방성층 1 의 면내 위상차값 Re(λ) 및 흡광도 A(λ) 를 측정하기 위해서, 별도 동일하게 제작한 광학 필름의 광학 이방성층 1 측에 상기 점착제를 첩합하고, 동일하게 유리에 전사함으로써 측정용 샘플을 제작하였다. 이 샘플을 사용하여, 파장 450 ㎚, 파장 550 ㎚ 및 파장 630 ㎚ 의 면내 위상차값 Re(λ) 를 복굴절 측정 장치 (KOBRA-WR ; 오지 계측 기기 주식회사 제조) 에 의해 측정하고, 또 파장 380 ㎚, 파장 400 ㎚ 및 파장 420 ㎚ 의 흡광도 A(λ) 를 자외 가시 분광 광도계 (UV-3150 ; 주식회사 시마즈 제작소 제조) 에 의해 측정하였다. 그 결과를 표 1 에 나타낸다.

[원 편광판의 투과율 T(λ) 의 측정]

얻어진 원 편광판 1 의 광 배향막측에, 추가로 점착제 (린텍 제조, 아크릴계 감압 점착제 시트) 를 개재하여, 유리에 첩합하고, 동일하게 자외 가시 분광 광도계를 사용하여 파장 300 ∼ 800 ㎚ 의 범위에서 투과 스펙트럼을 측정하였다. 파장 380 ㎚, 파장 400 ㎚, 파장 420 ㎚ 및 파장 430 ㎚ 의 투과율 T(λ) 를 표 2 에 나타낸다.

[원 편광판의 반사 색상의 측정]

또, 원 편광판 1 의 광 배향막측에, 추가로 상기 점착제를 개재하여 알루미늄의 반사 기재 (제조 메이커 : 히카리, 품번 : HA0323) 를 이 순서로 첩합하였다. 이 첩합물에 대해, 원 편광판 1 측으로부터, C 광원의 광을 6°방향으로부터 조사하여, 반사 스펙트럼을 측정하였다. 얻어진 반사 스펙트럼과 C 광원의 등색 함수로부터, L*a*b* (CIE) 표색계에 있어서의 색도 a* 및 b* 를 산출하였다. 그 결과를 표 2 에 나타낸다.

[OLED 의 광 인출 효율]

또, OLED 의 광 인출 효율을 OLED 발광 스펙트럼 및 원 편광판의 투과 스펙트럼에 기초하여, 하기 식에 따라 산출한 결과를 표 2 에 나타낸다. 또한, λ_BLUE = 430 ㎚, λ_GREEN = 550 ㎚, λ_RED = 620 ㎚ 이다.

OLED 광 인출 효율 (％) = OLED 발광 강도 (λ) × 원 편광판 투과율 (％)

[실시예 2]

조성물 A 대신에 조성물 B 를 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 마찬가지로 하여, 광학 이방성층 2 및 원 편광판 2 를 제작하였다. 광학 이방성층 2 의 두께, 면내 위상차값 Re(λ) 및 흡광도 A(λ) 의 결과를 표 1 에 나타내고, 원 편광판의 투과율 T(λ), 반사 색상 및 OLED 의 광 인출 효율의 결과를 표 2 에 나타낸다.

[실시예 3]

조성물 A 대신에 조성물 C 를 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 마찬가지로 하여, 광학 이방성층 3 및 원 편광판 3 을 제작하였다. 광학 이방성층 3 의 두께, 면내 위상차값 Re(λ) 및 흡광도 A(λ) 의 결과를 표 1 에 나타내고, 원 편광판의 투과율 T(λ), 반사 색상 및 OLED 의 광 인출 효율의 결과를 표 2 에 나타낸다.

[실시예 4]

조성물 A 대신에 조성물 D 를 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 마찬가지로 하여, 광학 이방성층 4 및 원 편광판 4 를 제작하였다. 광학 이방성층 4 의 두께, 면내 위상차값 Re(λ) 및 흡광도 A(λ) 의 결과를 표 1 에 나타내고, 원 편광판의 투과율 T(λ), 반사 색상 및 OLED 의 광 인출 효율의 결과를 표 2 에 나타낸다.

[실시예 5]

조성물 A 대신에 조성물 F 를 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 마찬가지로 하여, 광학 이방성층 5 및 원 편광판 5 를 제작하였다. 광학 이방성층 5 의 두께, 면내 위상차값 Re(λ) 및 흡광도 A(λ) 의 결과를 표 1 에 나타내고, 원 편광판의 투과율 T(λ), 반사 색상 및 OLED 의 광 인출 효율의 결과를 표 2 에 나타낸다.

[비교예 1]

조성물 A 대신에 조성물 E 를 사용한 것 이외에는 실시예 1 과 마찬가지로 하여, 광학 이방성층 6 및 원 편광판 6 을 제작하였다. 광학 이방성층 6 의 두께, 면내 위상차값 Re(λ) 및 흡광도 A(λ) 의 결과를 표 1 에 나타내고, 원 편광판의 투과율 T(λ), 반사 색상 및 OLED 의 광 인출 효율의 결과를 표 2 에 나타낸다.

[자외광 노출 시험]

상기 제작한 실시예 1 ∼ 4 의 원 편광판 및 비교예 1 의 원 편광판을, 점착제를 개재하여 유리에 첩합한 후에, 카본 아크 내후성 시험기 (스가 시험기 제조, SUNSHINE WETHER METER 78.5 W/㎡, 파장 300 ∼ 400 ㎚) 에 투입하고, 편광판측으로부터 200 시간의 자외광 노출 시험을 실시하였다. 노광 전 및 노광 후의 각 편광판에 대해, 파장 450 ㎚, 파장 550 ㎚ 및 파장 630 ㎚ 의 면내 위상차값 Re(λ) 를 복굴절 측정 장치 (KOBRA-WR ; 오지 계측 기기 주식회사 제조) 에 의해 측정하였다. 그 결과를 표 3 에 나타낸다.

실시예 1 ∼ 5 의 원 편광판 1 ∼ 5 는, OLED 로부터 출사되는 광을 저해하는 일 없이, 외광 유래의 자외선으로부터 블루 라이트의 광을 효율적으로 컷할 수 있다. 이로써, OLED 등의 표시 소자를 보호함과 함께, 디스플레이 시인 시의 피로감을 경감할 수 있는 것을 알 수 있다. 또, 자외광 노출 시험에 있어서, 노광 전후에 있어서의 Re(450)/Re(550) 의 변화는, 실시예 1 ∼ 4 의 원 편광판 1 ∼ 4 에서는, 비교예 1 의 원 편광판 6 과 비교해 작고, 위상차 필름 자체의 파장 분산성의 저하도 개선되어 있는 것을 알 수 있다. 또, 실시예 1 ∼ 5 에서는, 외광의 반사 색상도 뉴트럴에 가까워, 보다 명료한 표시가 가능해진다.

Claims

하기 식 (1) ∼ (4) 를 모두 만족하는 위상차 필름 :
2 ≤ A(380) (1)
0.5 ≤ A(400) (2)
0.4 ≥ A(420)/A(400) (3)
100 ㎚ ≤ Re(550) ≤ 170 ㎚ (4)
[식 중, A(λ) 는 파장 λ ㎚ 에 있어서의 흡광도, Re(550) 은 파장 550 ㎚ 의 광에 대한 면내 위상차값을 나타낸다].
제 1 항에 있어서,
두께가 0.5 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하인, 위상차 필름.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
중합성 액정 화합물의 배향 상태에 있어서의 중합체로 이루어지는 층인, 위상차 필름.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
추가로 하기 식 (5) 및 식 (6) 으로 나타내는 광학 특성을 갖는, 위상차 필름 :
Re(450)/Re(550) ≤ 1 (5)
1 ≤ Re(650)/Re(550) (6)
[식 중, Re(λ) 는 파장 λ ㎚ 의 광에 대한 면내 위상차값을 나타낸다].
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
중합성 액정 화합물의 배향 상태에 있어서의 중합체가 파장 300 ∼ 400 ㎚ 에 극대 흡수를 나타내고, 또한 식 (1) 을 만족하는 흡수를 나타내는, 위상차 필름.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
파장 360 ∼ 420 ㎚ 에 극대 흡수를 나타내는 화합물을 포함하는, 위상차 필름.
제 6 항에 있어서,
파장 360 ∼ 420 ㎚ 에 극대 흡수를 나타내는 화합물이 하기 식 (I) :
[화학식 1]

[식 (I) 중, R¹ 은 수소 원자 또는 탄소수 1 ∼ 10 의 알킬기를 나타내고, 그 알킬기가 적어도 1 개의 메틸렌기를 갖는 경우, 그 메틸렌기의 적어도 1 개는 산소 원자 또는 황 원자로 치환되어 있어도 되며,
A¹, A², 및 A³ 은, 서로 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 6 의 알킬기, 방향족 탄화수소기 또는 방향족 복소 고리기를 나타내고, 그 알킬기가 적어도 1 개의 메틸렌기를 갖는 경우, 그 메틸렌기의 적어도 1 개는 제 2 급 아미노기, 산소 원자, 황 원자로 치환되어 있어도 되며, 그 방향족 탄화수소기 및 방향족 복소 고리기는 치환기를 가지고 있어도 되고, A¹ 과 A², A² 와 A³ 은 서로 연결되어 고리 구조를 형성해도 되며,
X¹ 및 X² 는, 서로 독립적으로 전자 흡인성기를 나타내고, X¹ 및 X² 는 서로 연결되어 고리 구조를 형성하고 있어도 된다]
을 만족하는, 위상차 필름.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 위상차 필름의 지상축과 편광판의 흡수축이 실질적으로 45°가 되도록 적층된 원 편광판.
제 8 항에 기재된 원 편광판을 구비한 유기 EL 표시 장치.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 위상차 필름의 지상축과 편광판의 흡수축이 실질적으로 일치 또는 직교하도록 적층된 타원 편광판.
제 10 항에 기재된 타원 편광판을 구비한 액정 표시 장치.