相位差膜形成用组合物、相位差膜的制造方法及相位差板与流程

本发明涉及相位差膜形成用组合物、使用前述相位差膜形成用组合物的相位差膜的制造方法、包含前述相位差膜形成用组合物的固化膜的相位差板。

背景技术：

1、对于各种图像显示装置中所使用的相位差膜(相位差薄膜)而言，作为其特性之一，要求能在全波长区域内进行偏振转换，例如，已知在显示出[re(450)/re(550)]<1的逆波长分散性的波长区域内，理论上能进行一样的偏振转换。例如，具有所谓的t字型、h型的分子结构的聚合性液晶化合物有在使其聚合并固化时呈现逆波长分散性的倾向，已被用作相位差膜形成用材料(例如，专利文献1)。

2、现有技术文献

3、专利文献

4、专利文献1：日本特开2019-191504号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、由聚合性液晶化合物形成的相位差膜例如可以通过下述方式得到：将使聚合性液晶化合物溶解于溶剂而得到的涂敷液涂布于支撑基材而形成涂膜后，使涂膜中包含的聚合性液晶化合物转变为液晶相状态，将溶剂蒸馏除去。通常，所述制膜方法包括用于将溶剂蒸馏除去的加热干燥工序，而近年来，从降低环境负荷的观点考虑，要求制膜时的低温化。

3、然而，根据本技术的发明人的研究可知，在使用例如向列相转变温度高于100℃这样的向列相转变温度较高的聚合性液晶化合物的以往的相位差膜形成用组合物中，若降低除去溶剂时的干燥温度，则所得到的相位差膜的面内相位差的分布容易恶化，有时产生相位差不均。

4、本发明的目的是提供一种相位差膜形成用组合物，其可以采用于比以往低的温度、例如低于100℃这样的较低温度除去溶剂的工序来制膜，并且能抑制制膜时的不均的产生并形成光学特性优异的相位差膜。

5、用于解决课题的手段

6、本发明提供以下的优选方式。

7、[1]相位差膜形成用组合物，其包含聚合性液晶化合物、以及具有彼此不同的沸点的至少2种的有机溶剂a和有机溶剂b，所述聚合性液晶化合物在100℃以上200℃以下的范围内具有向列型液晶相转变温度，

8、将聚合性液晶化合物的向列型液晶相转变温度设为x(℃)，将有机溶剂a的沸点设为ta(℃)，将有机溶剂b的沸点设为tb(℃)时，满足下述式(1)～(3)：

9、tb-ta≥10(℃)    (1)

10、ta<x-30(℃)    (2)

11、tb>x-70(℃)    (3)。

12、[2]如前述[1]所述的相位差膜形成用组合物，其中，聚合性液晶化合物包含下述式(i)表示的聚合性液晶化合物(i)。

13、[化学式1]

14、p1-e1-(b1-g1)k-l1-ar-l2-(g2-b2)1-e2-p2  (i)

15、[式(i)中，

16、l1、l2、b1及b2各自独立地表示单键或二价连接基团，

17、g1及g2各自独立地表示二价芳香族基团或二价脂环式烃基，该二价芳香族基团或二价脂环式烃基中包含的氢原子可以被卤素原子、碳原子数1～4的烷基、碳原子数1～4的氟烷基、碳原子数1～4的烷氧基、氰基或硝基取代，构成该二价芳香族基团或二价脂环式烃基的碳原子可以被氧原子、硫原子或氮原子取代，

18、k及l各自独立地表示0～3的整数，并且满足1≤k+l的关系，

19、e1及e2各自独立地表示碳原子数1～17的烷烃二基，该烷烃二基中包含的氢原子可以被卤素原子取代，该烷烃二基中包含的-ch2-可以被-o-、-s-、-c(＝o)-取代，

20、p1及p2彼此独立地表示聚合性基团或氢原子(其中，p1及p2中的至少1个为聚合性基团)，

21、ar为式(ar-1)～(ar-5)中的任一者表示的基团，

22、[化学式2]

23、

24、[式(ar-1)～(ar-5)中，

25、*表示键合部；

26、q1表示-s-、-o-或-nr11-，r11表示氢原子或可具有取代基的碳原子数1～6的烷基，

27、q2表示氢原子或可具有取代基的碳原子数1～6的烷基；

28、w1及w2各自独立地表示-o-、-s-、-co-、-nr11-，r11表示氢原子或可具有取代基的碳原子数1～6的烷基；

29、y1表示碳原子数1～6的烷基、可具有取代基的芳香族烃基或芳香族杂环基，

30、y2表示cn基或可具有取代基的碳原子数1～12的烷基，该烷基中包含的氢原子可以被卤素原子取代，该烷基中包含的-ch2-可以被-o-、-co-、-o-co-或-co-o-取代；

31、z1、z2及z3各自独立地表示氢原子或碳原子数1～20的脂肪族烃基或烷氧基、碳原子数3～20的脂环式烃基、1价的碳原子数6～20的芳香族烃基、卤素原子、氰基、硝基、-nr12r13或-sr14，z1及z2可以彼此键合而形成芳香环或芳香族杂环，r12～r14各自独立地表示氢原子或碳原子数1～6的烷基；

32、ax表示具有选自由芳香族烃环及芳香族杂环组成的组中的至少1个芳香环并且碳原子数为2～30的有机基团，ay表示氢原子、可具有取代基的碳原子数1～6的烷基、或具有选自由芳香族烃环及芳香族杂环组成的组中的至少1个芳香环并且碳原子数为2～30的有机基团，ax与ay可以键合而形成环；

33、y3及y4各自独立地表示选自下述式(y3-1)中的基团。

34、[化学式3]

35、

36、〔式(y3-1)中，

37、ry1表示氢原子或碳原子数1～6的烷基，该烷基可以被1个以上的取代基x3取代，取代基x3表示氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、五氟化硫基团(pentafluorosulfuranylgroup)、硝基、氰基、异氰基、氨基、羟基、巯基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二异丙基氨基、三甲基甲硅烷基、二甲基甲硅烷基、硫代异氰基(thioisocyano group)、或者1个-ch2-或未邻接的2个以上的-ch2-各自独立地可以被替换为-o-、-s-、-co-、-coo-、-oco-、-co-s-、-s-co-、-o-co-o-、-co-nh-、-nh-co-、-ch＝ch-coo-、-ch＝ch-oco-、-coo-ch＝ch-、-oco-ch＝ch-、-ch＝ch-、-cf＝cf-或-c≡c-的碳原子数1～20的直链状或支链状烷基，该烷基中的任意氢原子可以被氟原子取代，或者，也可以为-b3-f3-p3表示的基团(其中，b3表示-cr16r17-、-ch2-ch2-、-o-、-s-、-co-o-、-o-co-、-o-co-o-、-c(＝s)-o-、-o-c(＝s)-、-o-c(＝s)-o-、-co-nr18-、-nr18-co-、-o-ch2-、-ch2-o-、-s-ch2-、-ch2-s-或单键，r16～r18各自独立地表示氢原子、氟原子或碳原子数1～4的烷基；f3表示碳原子数1～12的烷烃二基，该烷烃二基中包含的氢原子可以被-or19或卤素原子取代，r19表示碳原子数1～4的烷基，该烷基中包含的氢原子可以被氟原子取代，该烷烃二基中包含的-ch2-可以被替换为-o-或-co-；p3表示氢原子或聚合性基团)，

38、u1表示具有芳香族烃基的碳原子数2～30的有机基团，该芳香族烃基的任意碳原子可以替换为杂原子，芳香族烃基可以被1个以上的前述取代基x3取代；

39、t1表示-o-、-s-、-coo-、-oco-、-oco-o-、-nu2-、-n＝cu2-、-co-nu2-、-oco-nu2-或o-nu2-，u2表示氢原子、碳原子数1～20的烷基、碳原子数3～12的环烷基、碳原子数3～12的环烯基、具有芳香族烃基(该芳香族烃基的任意碳原子可以替换为杂原子)的碳原子数2～30的有机基团、或(e3-a3)q-b3-f3-p3，该烷基、环烷基、环烯基及芳香族烃基各自未经取代或者可以被1个以上的取代基x3取代，该烷基可以被该环烷基或环烯基取代，该烷基中的1个-ch2-或未邻接的2个以上的-ch2-各自独立地可以被替换为-o-、-s-、-co-、-coo-、-oco-、-co-s-、-s-co-、-so2-、-o-co-o-、-co-nh-、-nh-co-、-ch＝ch-coo-、-ch＝ch-oco-、-coo-ch＝ch-、-oco-ch＝ch-、-ch＝ch-、-cf＝cf-或-c≡c-，该环烷基或环烯基中的1个-ch2-或未邻接的2个以上的-ch2-各自独立地可以被替换为-o-、-co-、-coo-、-oco-或-o-co-o-，e3与前述b3同样地定义，a3表示碳原子数3～16的2价脂环式烃基或碳原子数6～20的2价芳香族烃基，该脂环式烃基及该芳香族烃基中包含的氢原子可以被卤素原子、-r20、-or21、氰基或硝基取代，r20表示氢原子、氟原子或碳原子数1～4的烷基，r21表示碳原子数1～4的烷基，该烷基中包含的氢原子可以被氟原子取代，b3、f3及p3分别具有与前述b3、f3及p3相同的含义，q表示0～4的整数，e3及/或a3存在有多个的情况下，各自可以相同或不同，u1与u2可以键合而构成环〕]

40、[3]如前述[1]或[2]所述的相位差膜形成用组合物，其中，使用有机溶剂a的汉森溶解度参数(δda、δpa、δha)、和有机溶剂b的汉森溶解度参数(δdb、δpb、δhb)算出的汉森溶解度参数距离为10以下。

41、[4]如前述[2]或[3]所述的相位差膜形成用组合物，其中，聚合性液晶化合物还包含棒状聚合性液晶化合物。

42、[5]如前述[1]～[4]中任一项所述的相位差膜形成用组合物，其中，固态成分浓度为5质量％以上。

43、[6]如前述[1]～[5]中任一项所述的相位差膜形成用组合物，其中，相对于相位差膜形成用组合物中包含的溶剂的总质量而言，有机溶剂a及有机溶剂b的合计含量为80质量％以上。

44、[7]如前述[1]～[6]中任一项所述的相位差膜形成用组合物，其中，有机溶剂a为醚系有机溶剂或酮系溶剂。

45、[8]如前述[1]～[7]中任一项所述的相位差膜形成用组合物，其包含流平剂。

46、[9]相位差膜的制造方法，其包括下述工序：

47、形成前述[1]～[8]中任一项所述的相位差膜形成用组合物的涂膜的工序，

48、于干燥温度td(℃)对前述涂膜进行干燥而得到干燥涂膜的工序，以及，

49、使前述干燥涂膜固化而得到相位差膜的工序；

50、前述干燥温度td(℃)满足式(4)及(5)：

51、ta < td < tb   (4)

52、x-80 ≤ td ≤ x-20   (5)。

53、[10]如前述[9]所述的制造方法，其中，干燥温度td为70℃以上且低于130℃。

54、[11]相位差板，其包含前述[1]～[8]中任一项所述的相位差膜形成用组合物的固化膜。

55、发明效果

56、根据本发明，可提供一种相位差膜形成用组合物，其可以采用于比以往低的温度、例如低于100℃这样的较低温度除去溶剂的工序来制膜，并且能抑制制膜时的不均的产生并形成光学特性优异的相位差膜。