JP2000105316A - Optical compensating sheet, stn type liquid crystal display device and aligning method of discotic liquid crystalline molecule - Google Patents

Optical compensating sheet, stn type liquid crystal display device and aligning method of discotic liquid crystalline molecule

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JP2000105316A
JP2000105316A JP11175550A JP17555099A JP2000105316A JP 2000105316 A JP2000105316 A JP 2000105316A JP 11175550 A JP11175550 A JP 11175550A JP 17555099 A JP17555099 A JP 17555099A JP 2000105316 A JP2000105316 A JP 2000105316A
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liquid crystal
discotic liquid
alignment film
molecules
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JP11175550A
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Japanese (ja)
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Masayuki Negoro
雅之 根来
Shigeki Yokoyama
茂樹 横山
Yoji Ito
洋士 伊藤
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Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stably align discotic liquid crystalline molecules in a substantially perpendicular and uniform direction and to obtain an optical compensation sheet suitable for an STN type liquid crystal display device. SOLUTION: A polymer or fluorine-contg. polymer having >10C hydrocarbon groups on the side chains is added to an alignment film 22 to align the discotic liquid crystalline molecules at the average tilt angle of 50 deg. to 90 deg.. The discotic liquid crystalline molecules are twisted, and a twisted angle range is preferably between 90 deg. and 360 deg..

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、透明支持体上に配向膜
およびディスコティック液晶性分子から形成された光学
的異方性層をこの順に有する光学補償シートに関する。
また本発明は、STN型液晶表示装置にも関する。さら
に本発明は、50乃至90度の範囲の平均傾斜角でディ
スコティック液晶性分子を配向させる方法にも関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical compensatory sheet having, in this order, an alignment film and an optically anisotropic layer formed from discotic liquid crystalline molecules on a transparent support.
The present invention also relates to an STN liquid crystal display device. Furthermore, the present invention relates to a method for aligning discotic liquid crystalline molecules at an average tilt angle in the range of 50 to 90 degrees.

【0002】[0002]

【従来の技術】STN型液晶表示装置は、STN型液晶
セル、二枚の偏光板およびSTN型液晶セルと偏光板と
の間に設けられる一枚または二枚の光学補償シート(位
相差板)からなる。液晶セルは、棒状液晶性分子、それ
を封入するための二枚の基板および棒状液晶性分子に電
圧を加えるための電極層からなる。STN型液晶セルで
は、棒状液晶性分子を配向させるための配向膜が、二枚
の基板に設けられる。さらに、カイラル剤を用いて、棒
状液晶性分子を180乃至360度にねじれ配向させ
る。光学補償シートがないSTN型液晶表示装置では、
棒状液晶分子の複屈折性のため、表示画像がブルーまた
はイエローに着色する。表示画像の着色は、モノクロ表
示でもカラー表示でも不都合である。光学補償シート
は、このような着色を解消して、明るい鮮明な画像を得
るために用いられる。光学補償シートにはまた、液晶セ
ルの視野角を拡大する機能を付与する場合もある。光学
補償シートとしては、延伸複屈折フイルムが従来から使
用されている。延伸複屈折フイルムを用いたSTN型液
晶表示装置用の光学補償シートについては、特開平7−
104284号、同7−13021号の各公報に記載が
ある。
2. Description of the Related Art An STN type liquid crystal display device comprises an STN type liquid crystal cell, two polarizing plates, and one or two optical compensation sheets (retardation plates) provided between the STN type liquid crystal cell and the polarizing plate. Consists of The liquid crystal cell is composed of rod-like liquid crystal molecules, two substrates for enclosing the same, and an electrode layer for applying a voltage to the rod-like liquid crystal molecules. In the STN type liquid crystal cell, an alignment film for aligning rod-like liquid crystal molecules is provided on two substrates. Further, using a chiral agent, the rod-like liquid crystalline molecules are twisted at 180 to 360 degrees. In an STN type liquid crystal display device without an optical compensation sheet,
The display image is colored blue or yellow due to the birefringence of the rod-like liquid crystal molecules. Coloring of the displayed image is inconvenient in both monochrome display and color display. The optical compensation sheet is used to eliminate such coloring and obtain a bright and clear image. In some cases, the optical compensation sheet may be provided with a function of expanding the viewing angle of the liquid crystal cell. As the optical compensation sheet, a stretched birefringent film has been conventionally used. An optical compensatory sheet for an STN type liquid crystal display device using a stretched birefringent film is disclosed in
Nos. 104284 and 7-13021.

【0003】延伸複屈折フイルムからなる光学補償シー
トに代えて、透明支持体上にディスコティック液晶性分
子を含む光学的異方性層を有する光学補償シートを使用
することが提案されている。光学的異方性層は、ディス
コティック液晶性分子を配向させ、その配向状態を固定
することにより形成する。ディスコティック液晶性分子
は、一般に大きな複屈折率を有する。そして、ディスコ
ティック液晶性分子には、多様な配向形態がある。ディ
スコティック液晶性分子を用いることで、従来の延伸複
屈折フイルムでは得ることができない光学的性質を有す
る光学補償シートを製造することが可能になる。ディス
コティック液晶性分子を用いた光学補償シートについて
は、特開平6−214116号公報、米国特許5583
679号、同5646703号、ドイツ特許公報391
1620A1号の各明細書に記載がある。ただし、これ
らの光学補償シートは、主な用途としてTN型液晶表示
装置を想定して設計されている。
It has been proposed to use an optical compensatory sheet having an optically anisotropic layer containing discotic liquid crystal molecules on a transparent support instead of an optical compensatory sheet comprising a stretched birefringent film. The optically anisotropic layer is formed by aligning discotic liquid crystal molecules and fixing the alignment state. Discotic liquid crystalline molecules generally have a large birefringence. The discotic liquid crystal molecules have various alignment forms. The use of discotic liquid crystal molecules makes it possible to produce an optical compensatory sheet having optical properties that cannot be obtained with a conventional stretched birefringent film. An optical compensatory sheet using discotic liquid crystal molecules is disclosed in JP-A-6-214116, US Pat.
679, 5646703 and German Patent Publication 391
It is described in each specification of No. 1620A1. However, these optical compensation sheets are designed assuming a TN type liquid crystal display device as a main use.

【0004】ディスコティック液晶性分子を用いた光学
補償シートを、STN型液晶表示装置に利用することが
考えられる。STN型液晶表示装置では、90゜よりも
大きく超ねじれ配向させた棒状液晶性分子を複屈折モー
ドで用いる。STN型液晶表示装置には、能動素子(薄
膜トランジスターやダイオード)がない単純マトリック
ス電極構造でも、時分割駆動によって大容量の鮮明な表
示が可能であるとの特徴がある。ディスコティック液晶
性分子を用いてSTN型液晶セルを光学補償するために
は、ディスコティック液晶性分子を実質的に垂直に配向
(ホモジニアス配向)させる必要がある。ディスコティ
ック液晶性分子は、さらに、ねじれ配向させることが好
ましい。特開平9−26572号公報には、ディスコテ
ィック液晶性分子をねじれ配向させた光学補償シートが
開示されている。さらに同公報の図面には、ディスコテ
ィック液晶性分子を実質的に垂直に配向させた状態が示
されている。
It is conceivable that an optical compensation sheet using discotic liquid crystal molecules is used for an STN type liquid crystal display device. In the STN-type liquid crystal display device, rod-like liquid crystal molecules having a super-twist orientation larger than 90 ° are used in the birefringence mode. The STN-type liquid crystal display device has a feature that even in a simple matrix electrode structure having no active element (thin film transistor or diode), a large capacity clear display is possible by time division driving. In order to optically compensate an STN-type liquid crystal cell using discotic liquid crystal molecules, it is necessary to align the discotic liquid crystal molecules substantially vertically (homogeneous alignment). Preferably, the discotic liquid crystalline molecules are further twisted. Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-26572 discloses an optical compensation sheet in which discotic liquid crystal molecules are twisted and aligned. Further, the drawings of the publication show a state where the discotic liquid crystalline molecules are substantially vertically aligned.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】特開平9−26572
号公報に開示されている技術では、ディスコティック液
晶性分子を、配向膜界面から空気界面まで均一に配向
(モノドメイン配向)させることは難しい。ディスコテ
ィック液晶性分子が均一に配向していないと、ディスク
リネーションによる光散乱が生じ、表示画像のコントラ
スト比が低下する。液晶セルに使用する棒状液晶性分子
を実質的に垂直に配向(ホメオトロピック配向)させる
技術も研究が進められている。例えば、棒状液晶性分子
を電圧無印加時に実質的に垂直に配向させ、電圧印加時
に実質的に水平に配向させる垂直配向(Vertical Alignm
ent)液晶モードの液晶セルでは、棒状液晶性分子を実質
的に垂直に配向させる配向膜が必要である。棒状液晶性
分子については、様々な配向膜が提案されている。棒状
液晶性分子とディスコティック液晶性分子では、分子構
造も光学的性質も全く異なる。垂直配向についても、デ
ィスコティック液晶性分子では、棒状液晶性分子とは異
なり、単に垂直に配向させるだけではなく、ディスコテ
ィック液晶性分子の円盤面を一定の方向にそろえる必要
がある(方向性が必要)。本発明者が研究を進めたとこ
ろ、棒状液晶性分子の垂直配向膜として知られている配
向膜の大部分は、ディスコティック液晶性分子を垂直か
つ均一な方向に配向させる機能を示さなかった。
Problems to be Solved by the Invention
According to the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-146, it is difficult to uniformly align the discotic liquid crystal molecules from the interface of the alignment film to the air interface (monodomain alignment). If the discotic liquid crystal molecules are not uniformly aligned, light scattering occurs due to disclination, and the contrast ratio of a displayed image decreases. Research is also being conducted on a technique for aligning rod-like liquid crystal molecules used in a liquid crystal cell substantially vertically (homeotropic alignment). For example, vertical alignment (vertical alignment) in which rod-like liquid crystal molecules are aligned substantially vertically when no voltage is applied, and substantially horizontally when voltage is applied.
ent) In a liquid crystal cell of a liquid crystal mode, an alignment film for aligning rod-like liquid crystalline molecules substantially vertically is required. Various alignment films have been proposed for rod-like liquid crystal molecules. The rod-shaped liquid crystal molecules and the discotic liquid crystal molecules have completely different molecular structures and optical properties. Regarding the vertical alignment, discotic liquid crystal molecules are different from rod-shaped liquid crystal molecules in that not only the liquid crystal molecules need to be vertically aligned but also the discotic liquid crystal molecules need to be aligned in a certain direction (the directionality is necessary). As a result of research conducted by the present inventors, most of alignment films known as vertical alignment films of rod-like liquid crystal molecules did not show a function of aligning discotic liquid crystal molecules in a vertical and uniform direction.

【0006】本発明の目的は、特にSTN型液晶表示装
置に適した光学補償シートを提供することである。ま
た、本発明の目的は、表示画像の着色が解消され、高コ
ントラストの鮮明な画像が得られるSTN型液晶表示装
置を提供することでもある。さらに、本発明の目的は、
ディスコティック液晶性分子を垂直かつ均一な方向に安
定に配向させる方法を提供することでもある。
An object of the present invention is to provide an optical compensation sheet particularly suitable for an STN type liquid crystal display device. Another object of the present invention is to provide an STN-type liquid crystal display device in which coloring of a display image is eliminated and a clear image with high contrast is obtained. Further, the object of the present invention is
Another object is to provide a method for stably aligning discotic liquid crystal molecules in a vertical and uniform direction.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記
(1)〜(4)および(7)〜(10)の光学補償シー
ト、下記(5)、(11)のSTN型液晶表示装置、お
よび下記(6)、(7)のディスコティック液晶性分子
を配向させる方法により達成された。 (1)透明支持体上に、配向膜およびディスコティック
液晶性分子から形成された光学的異方性層をこの順に有
する光学補償シートであって、配向膜が側鎖に炭素原子
数が10以上の炭化水素基を有するポリマーを含み、デ
ィスコティック液晶性分子が50乃至90度の範囲の平
均傾斜角で配向していることを特徴とする光学補償シー
ト。 (2)ポリマーの主鎖がポリイミド構造を有する(1)
に記載の光学補償シート。 (3)ポリマーが主鎖または側鎖にステロイド構造を有
する(1)に記載の光学補償シート。 (4)ディスコティック液晶性分子がねじれ配向してお
り、ねじれ角が90乃至360度の範囲である(1)に
記載の光学補償シート。
An object of the present invention is to provide an optical compensatory sheet of the following (1) to (4) and (7) to (10) and an STN type liquid crystal display of the following (5) and (11). And the following (6) and (7) methods for aligning discotic liquid crystalline molecules. (1) An optical compensation sheet having, in this order, an alignment film and an optically anisotropic layer formed from discotic liquid crystalline molecules on a transparent support, wherein the alignment film has 10 or more carbon atoms in a side chain. An optical compensatory sheet comprising a polymer having a hydrocarbon group, wherein the discotic liquid crystalline molecules are oriented at an average tilt angle in the range of 50 to 90 degrees. (2) The main chain of the polymer has a polyimide structure (1)
4. The optical compensation sheet according to item 1. (3) The optical compensation sheet according to (1), wherein the polymer has a steroid structure in a main chain or a side chain. (4) The optical compensatory sheet according to (1), wherein the discotic liquid crystal molecules are twisted and the twist angle is in a range of 90 to 360 degrees.

【0008】(5)STN型液晶セル、その両側に配置
された二枚の偏光板およびSTN型液晶セルと一方また
は両方の偏光板との間に配置された一枚または二枚の光
学補償シートからなるSTN型液晶表示装置であって、
光学補償シートが透明支持体、配向膜およびディスコテ
ィック液晶性分子から形成された光学的異方性層を偏光
板側からこの順に有し、配向膜が側鎖に炭素原子数が1
0以上の炭化水素基を有するポリマーを含み、ディスコ
ティック液晶性分子が50乃至90度の範囲の平均傾斜
角で配向し、さらにねじれ配向しており、ねじれ角が9
0乃至360度の範囲であることを特徴とするSTN型
液晶表示装置。 (6)側鎖に炭素原子数が10以上の炭化水素基を有す
るポリマーを含む配向膜を用いて、50乃至90度の範
囲の平均傾斜角でディスコティック液晶性分子を配向さ
せる方法。
(5) STN liquid crystal cell, two polarizing plates disposed on both sides thereof, and one or two optical compensation sheets disposed between the STN liquid crystal cell and one or both polarizing plates An STN type liquid crystal display device comprising:
The optical compensation sheet has a transparent support, an alignment film, and an optically anisotropic layer formed from discotic liquid crystalline molecules in this order from the polarizing plate side, and the alignment film has 1 carbon atom in a side chain.
A discotic liquid crystalline molecule is oriented at an average tilt angle in the range of 50 to 90 degrees, further twisted, and has a twist angle of 9;
An STN-type liquid crystal display device characterized by being in a range of 0 to 360 degrees. (6) A method of aligning discotic liquid crystal molecules at an average tilt angle of 50 to 90 degrees using an alignment film containing a polymer having a hydrocarbon group having 10 or more carbon atoms in a side chain.

【0009】(7)透明支持体上に、配向膜およびディ
スコティック液晶性分子から形成された光学的異方性層
をこの順に有する光学補償シートであって、配向膜が含
フッ素ポリマーを含み、ディスコティック液晶性分子が
50乃至90度の範囲の平均傾斜角で配向していること
を特徴とする光学補償シート。 (8)含フッ素ポリマーの主鎖がポリイミド構造を有す
る(7)に記載の光学補償シート。 (9)含フッ素ポリマーが、フッ素原子を0.05乃至
80重量%の割合で含む(7)に記載の光学補償シー
ト。 (10)ディスコティック液晶性分子がねじれ配向して
おり、ねじれ角が90乃至360度の範囲である(7)
に記載の光学補償シート。
(7) An optical compensatory sheet having, in this order, an alignment film and an optically anisotropic layer formed from discotic liquid crystal molecules on a transparent support, wherein the alignment film contains a fluorine-containing polymer, An optical compensation sheet, wherein discotic liquid crystal molecules are oriented at an average inclination angle in the range of 50 to 90 degrees. (8) The optical compensation sheet according to (7), wherein the main chain of the fluoropolymer has a polyimide structure. (9) The optical compensation sheet according to (7), wherein the fluoropolymer contains 0.05 to 80% by weight of fluorine atoms. (10) The discotic liquid crystal molecules are twist-aligned, and the twist angle is in the range of 90 to 360 degrees. (7)
4. The optical compensation sheet according to item 1.

【0010】(11)STN型液晶セル、その両側に配
置された二枚の偏光板およびSTN型液晶セルと一方ま
たは両方の偏光板との間に配置された一枚または二枚の
光学補償シートからなるSTN型液晶表示装置であっ
て、光学補償シートが透明支持体、配向膜およびディス
コティック液晶性分子から形成された光学的異方性層を
偏光板側からこの順に有し、配向膜が含フッ素ポリマー
を含み、ディスコティック液晶性分子が50乃至90度
の範囲の平均傾斜角で配向し、さらにねじれ配向してお
り、ねじれ角が90乃至360度の範囲であることを特
徴とするSTN型液晶表示装置。 (12)含フッ素ポリマーを含む配向膜を用いて、50
乃至90度の範囲の平均傾斜角でディスコティック液晶
性分子を配向させる方法。 本明細書において、ディスコティック液晶性分子の平均
傾斜角は、ディスコティック液晶性分子の円盤面と支持
体の面(あるいは配向膜の面)との平均角度を意味す
る。そして、ディスコティック液晶性分子が50乃至9
0度の範囲の平均傾斜角で配向している状態を、ディス
コティック液晶性分子が実質的に垂直に配向していると
称する。
(11) STN type liquid crystal cell, two polarizing plates disposed on both sides thereof, and one or two optical compensation sheets disposed between the STN type liquid crystal cell and one or both polarizing plates An optical compensation sheet comprises a transparent support, an alignment film, and an optically anisotropic layer formed from discotic liquid crystal molecules in this order from the polarizing plate side, wherein the alignment film is An STN comprising a fluorine-containing polymer, wherein the discotic liquid crystalline molecules are oriented at an average tilt angle in the range of 50 to 90 degrees, are further twisted, and have a twist angle in the range of 90 to 360 degrees. Liquid crystal display device. (12) Using an alignment film containing a fluoropolymer, 50
A method of aligning discotic liquid crystalline molecules at an average tilt angle in a range of from 90 to 90 degrees. In this specification, the average tilt angle of the discotic liquid crystalline molecules means the average angle between the disc surface of the discotic liquid crystalline molecules and the surface of the support (or the surface of the alignment film). Then, the discotic liquid crystalline molecules are 50 to 9
A state in which the liquid crystal molecules are aligned at an average tilt angle in a range of 0 degrees is referred to as a state in which the discotic liquid crystal molecules are substantially vertically aligned.

【0011】[0011]

【発明の効果】本発明者は研究の結果、側鎖に炭素原子
数が10以上の炭化水素基を有するポリマーまたは含フ
ッ素ポリマーを配向膜に用いて、ディスコティック液晶
性分子を実質的に垂直かつ均一な方向に安定に配向させ
ることに成功した。棒状液晶性分子の配向膜には、側鎖
に炭素原子数が10以上の炭化水素基を有するポリマー
(例えば、特開平5−27244号公報記載のポリイミ
ドの具体例の一部)や含フッ素ポリマー(例えば、特開
平6−346055号公報記載のポリイミド)を含むも
のもある。しかし、棒状液晶性分子の配向膜の大部分
は、ディスコティック液晶性分子の配向膜としては機能
しない。ディスコティック液晶性分子を実質的に垂直か
つ均一な方向に安定に配向させる手段が得られたこと
で、STN型液晶表示装置に適した光学補償シートを製
造することが可能になった。ディスコティック液晶性分
子を実質的に垂直に配向させた(好ましくは、さらにね
じれ配向させた)光学補償シートを用いることで、ST
N型液晶表示装置の表示画像の着色が解消され、高コン
トラストの鮮明な画像を得ることができる。
As a result of the research, the present inventors have found that a discotic liquid crystal molecule is substantially vertically oriented by using a polymer having a hydrocarbon group having 10 or more carbon atoms in the side chain or a fluorine-containing polymer for the alignment film. And it succeeded in stably orienting in a uniform direction. Polymers having a hydrocarbon group having 10 or more carbon atoms in the side chain (for example, some of the specific examples of polyimide described in JP-A-5-27244) and fluorine-containing polymers are used for the alignment film of rod-like liquid crystal molecules. (For example, polyimide described in JP-A-6-346055). However, most of the alignment film of rod-like liquid crystal molecules does not function as an alignment film of discotic liquid crystal molecules. As a means for stably aligning discotic liquid crystal molecules in a substantially vertical and uniform direction has been obtained, it has become possible to manufacture an optical compensation sheet suitable for an STN liquid crystal display device. By using an optical compensation sheet in which discotic liquid crystal molecules are substantially vertically aligned (preferably, further twisted), ST
Coloring of the display image of the N-type liquid crystal display device is eliminated, and a clear image with high contrast can be obtained.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】図1は、STN型液晶表示装置の
電圧無印加(off)の画素部分における液晶セル内の
棒状液晶性分子の配向状態と光学的異方性層内のディス
コティック液晶性分子の配向状態とを模式的に示す断面
図である。図1に示すように、液晶セルは、上基板(1
1)の下側の配向膜(12)と下基板(15)の上側の
配向膜(14)との間に、棒状液晶性分子(13a〜
e)を封入して形成した液晶層を有する。配向膜(1
2、14)と液晶層に添加したカイラル剤との機能によ
り、棒状液晶性分子(13a〜e)は、図1に示すよう
に、ねじれ配向している。なお、図1では省略したが、
液晶セルの上基板(11)と下基板(15)は、それぞ
れ、電極層を有する。電極層は、棒状液晶性分子(13
a〜e)に電圧を印加する機能を有する。STN型液晶
セルの印加電圧が0であると(電圧無印加時)、図1に
示すように、棒状液晶性分子(13a〜e)は、配向膜
(12、14)の面とほぼ平行(水平方向に)に配向し
ている。そして、棒状液晶性分子(13a〜e)は、厚
み方向に沿ってねじれながら、水平面内で螺旋を巻く
(図1では、13aから13eまで反時計回りにほぼ2
40゜)ような方向に配向している。なお、STN型液
晶セルの電圧印加(on)時には、液晶セル内の中央部
分の棒状液晶性分子(13b〜13d)は、電圧無印加
(off)時と比較して、より垂直に配向(電場方向と
平行に再配列)する。配向膜(12、14)近傍の棒状
液晶性分子(13a、13e)の配向状態は、電圧を印
加しても実質的に変化しない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an alignment state of rod-like liquid crystal molecules in a liquid crystal cell and a discotic liquid crystal in an optically anisotropic layer in a pixel portion of an STN type liquid crystal display device when no voltage is applied (off). FIG. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating an orientation state of a hydrophilic molecule. As shown in FIG. 1, the liquid crystal cell includes an upper substrate (1
1) Between the lower alignment film (12) and the upper alignment film (14) of the lower substrate (15), rod-like liquid crystal molecules (13a to 13a)
e) having a liquid crystal layer formed by encapsulation. Alignment film (1
Due to the function of 2,14) and the chiral agent added to the liquid crystal layer, the rod-like liquid crystal molecules (13a to 13e) are twisted as shown in FIG. Although omitted in FIG. 1,
The upper substrate (11) and the lower substrate (15) of the liquid crystal cell each have an electrode layer. The electrode layer is composed of rod-like liquid crystal molecules (13
It has a function of applying a voltage to a to e). When the applied voltage of the STN type liquid crystal cell is 0 (when no voltage is applied), as shown in FIG. 1, the rod-like liquid crystalline molecules (13a to 13e) are substantially parallel to the plane of the alignment films (12, 14) ( (Horizontally). Then, the rod-like liquid crystal molecules (13a to 13e) form a spiral in a horizontal plane while being twisted along the thickness direction (in FIG. 1, approximately 2 counterclockwise from 13a to 13e).
40 °). When a voltage is applied (on) to the STN-type liquid crystal cell, the rod-like liquid crystal molecules (13b to 13d) in the center of the liquid crystal cell are more vertically aligned (electric field) than when no voltage is applied (off). Rearrange parallel to the direction). The alignment state of the rod-like liquid crystal molecules (13a, 13e) near the alignment films (12, 14) does not substantially change even when a voltage is applied.

【0013】液晶セルの下側に、光学補償シートが配置
されている。図1に示す光学補償シートは、透明支持体
(23)上に、配向膜(22)および光学的異方性層を
この順で有する。光学的異方性層は、ディスコティック
液晶性分子(21a〜e)を配向させ、その配向状態で
分子を固定して得られた層である。本発明では、図1に
示すように、ディスコティック液晶性分子(21a〜
e)の円盤面を、配向膜(22)の面に対して実質的に
垂直に配向させる。そして、図1に示すように、ディス
コティック液晶性分子(21a〜e)は、厚み方向に沿
ってねじれながら、水平面内で螺旋を巻く(図1では、
21aから21eまで時計回りにほぼ240゜)ような
方向に配向させることが好ましい。図1では、棒状液晶
性分子とディスコティック液晶性分子とが、13aと2
1e、13bと21d、13cと21c、13dと21
b、そして13eと21aのそれぞれが対応する関係に
なっている。すなわち、棒状液晶性分子13aをディス
コティック液晶性分子21eが光学的に補償し、以下同
様に、棒状液晶性分子13eを、ディスコティック液晶
性分子21aが光学的に補償する。それぞれの対応関係
については、図2で説明する。
An optical compensation sheet is disposed below the liquid crystal cell. The optical compensation sheet shown in FIG. 1 has an alignment film (22) and an optically anisotropic layer on a transparent support (23) in this order. The optically anisotropic layer is a layer obtained by aligning the discotic liquid crystal molecules (21a to 21e) and fixing the molecules in the aligned state. In the present invention, as shown in FIG. 1, discotic liquid crystal molecules (21a to 21a) are used.
e) The disk surface is oriented substantially perpendicular to the surface of the alignment film (22). Then, as shown in FIG. 1, the discotic liquid crystal molecules (21a to 21e) form a spiral in a horizontal plane while being twisted along the thickness direction (in FIG. 1,
It is preferred to orient in a direction such as approximately 240 ° clockwise from 21a to 21e. In FIG. 1, rod-like liquid crystal molecules and discotic liquid crystal molecules are represented by 13a and 2a.
1e, 13b and 21d, 13c and 21c, 13d and 21
b, and 13e and 21a have a corresponding relationship. That is, the discotic liquid crystal molecules 21e optically compensate the rod-like liquid crystal molecules 13a, and similarly, the discotic liquid crystal molecules 21a optically compensate the rod-like liquid crystal molecules 13e. Each correspondence will be described with reference to FIG.

【0014】図2は、液晶セルの棒状液晶性分子と、そ
れを光学補償する関係にある光学補償シートのディスコ
ティック液晶性分子について、それぞれの屈折率楕円体
を示す模式図である。液晶セルの棒状液晶性分子の屈折
率楕円体(13)は、配向膜に平行な面内の屈折率(1
3x、13y)と液晶セルの厚み方向の屈折率(13
z)により形成される。STN型液晶セルでは、配向膜
に平行な面内の一方向の屈折率(13x)が大きな値と
なり、それに垂直な方向の面内の屈折率(13y)と液
晶セルの厚み方向の屈折率(13z)は、小さな値とな
る。そのため、屈折率楕円体(13)は、図2に示すよ
うなラグビーボールを横に寝かせた形状になる。このよ
うに球状ではない屈折率楕円体を有する液晶セルでは、
複屈折性に角度依存性が生じる。この角度依存性を、光
学補償シートを用いて解消する。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the refractive index ellipsoids of rod-shaped liquid crystal molecules of a liquid crystal cell and discotic liquid crystal molecules of an optical compensation sheet which has a relationship of optically compensating the same. The refractive index ellipsoid (13) of the rod-like liquid crystal molecules of the liquid crystal cell has a refractive index (1) in a plane parallel to the alignment film.
3x, 13y) and the refractive index (13) in the thickness direction of the liquid crystal cell.
z). In the STN type liquid crystal cell, the refractive index (13x) in one direction in a plane parallel to the alignment film has a large value, and the refractive index (13y) in the plane perpendicular to the direction and the refractive index (13x) in the thickness direction of the liquid crystal cell (13x). 13z) is a small value. Therefore, the refractive index ellipsoid (13) has a shape in which a rugby ball is laid horizontally as shown in FIG. In such a liquid crystal cell having a non-spherical refractive index ellipsoid,
Angle dependence of birefringence occurs. This angle dependency is eliminated by using an optical compensation sheet.

【0015】この棒状液晶性分子を光学補償する関係に
ある光学補償シートのディスコティック液晶性分子の屈
折率楕円体(21)も、配向膜に平行な面内の屈折率
(21x、21y)と光学的異方性層の厚み方向の屈折
率(21z)により形成される。本発明では、ディスコ
ティック液晶性分子を実質的に垂直に配向させること
で、配向膜に平行な面内の一方向の屈折率(21x)が
小さな値となり、それに垂直な方向の面内の屈折率(2
1y)と光学的異方性層の厚み方向の屈折率(21z)
は、大きな値となる。そのため、屈折率楕円体(21)
は、図2に示すような円盤を立てた形状になる。以上の
関係から、液晶セル(1)に生じたレターデーション
を、光学補償シート(2)により相殺することができ
る。すなわち、棒状液晶性分子の屈折率(13x、13
y、13z)、ディスコティック液晶性分子の屈折率
(21x、21y、21z)、ディレクターの方向が同
じである棒状液晶性分子層の厚み(13t)およびディ
スコティック液晶性分子層の厚み(21t)を、以下の
式を満足するように液晶表示装置を設計すれば、液晶セ
ルの角度依存性を解消できる。 │(13x−13y)×13t│=│(21x−21
y)×21t│ │(13x−13z)×13t│=│(21x−21
z)×21t│
The refractive index ellipsoid (21) of the discotic liquid crystalline molecules of the optical compensatory sheet which has a relationship of optically compensating the rod-like liquid crystalline molecules also has a refractive index (21x, 21y) in a plane parallel to the alignment film. It is formed by the refractive index (21z) in the thickness direction of the optically anisotropic layer. In the present invention, by aligning the discotic liquid crystal molecules substantially vertically, the refractive index (21x) in one direction in a plane parallel to the alignment film becomes a small value, and the in-plane refraction in the direction perpendicular to that direction is reduced. Rate (2
1y) and the refractive index (21z) in the thickness direction of the optically anisotropic layer
Is a large value. Therefore, the refractive index ellipsoid (21)
Has an upright disk shape as shown in FIG. From the above relationship, the retardation generated in the liquid crystal cell (1) can be offset by the optical compensation sheet (2). That is, the refractive index (13x, 13
y, 13z), the refractive index of discotic liquid crystal molecules (21x, 21y, 21z), the thickness of a rod-shaped liquid crystal molecule layer having the same director direction (13t), and the thickness of the discotic liquid crystal molecule layer (21t) If the liquid crystal display device is designed so as to satisfy the following expression, the angle dependence of the liquid crystal cell can be eliminated. │ (13x-13y) × 13t│ = │ (21x-21
y) × 21t││ (13x-13z) × 13t│ = │ (21x-21
z) × 21t |

【0016】図3は、STN型液晶表示装置の層構成を
示す模式図である。図3の(a)に示す液晶表示装置
は、バックライト(BL)側から順に、下偏光板(3
a)、下光学補償シート(2a)、STN型液晶セル
(1)、そして上偏光板(3b)の順に配置されてい
る。図3の(b)に示す液晶表示装置は、バックライト
(BL)側から順に、下偏光板(3a)、下光学補償シ
ート(2a)、上光学補償シート(2b)、STN型液
晶セル(1)、そして上偏光板(3b)の順に配置され
ている。図3の(c)に示す液晶表示装置は、バックラ
イト(BL)側から順に、下偏光板(3a)、STN型
液晶セル(1)、上光学補償シート(2b)、そして上
偏光板(3b)の順に配置されている。図3の(d)に
示す液晶表示装置は、バックライト(BL)側から順
に、下偏光板(3a)、STN型液晶セル(1)、下光
学補償シート(2a)、上光学補償シート(2b)、そ
して上偏光板(3b)の順に配置されている。図3の
(e)に示す液晶表示装置は、バックライト(BL)側
から順に、下偏光板(3a)、下光学補償シート(2
a)、STN型液晶セル(1)、上光学補償シート(2
b)、そして上偏光板(3b)の順に配置されている。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a layer structure of an STN type liquid crystal display device. The liquid crystal display device shown in FIG. 3A includes a lower polarizing plate (3) in order from the backlight (BL) side.
a), a lower optical compensation sheet (2a), an STN type liquid crystal cell (1), and an upper polarizing plate (3b) in this order. The liquid crystal display device shown in FIG. 3B includes, in order from the backlight (BL) side, a lower polarizing plate (3a), a lower optical compensation sheet (2a), an upper optical compensation sheet (2b), and an STN-type liquid crystal cell ( 1) and an upper polarizing plate (3b). The liquid crystal display device shown in FIG. 3C includes, in order from the backlight (BL) side, a lower polarizing plate (3a), an STN-type liquid crystal cell (1), an upper optical compensation sheet (2b), and an upper polarizing plate ( 3b). The liquid crystal display device shown in FIG. 3D includes, in order from the backlight (BL) side, a lower polarizing plate (3a), an STN-type liquid crystal cell (1), a lower optical compensation sheet (2a), and an upper optical compensation sheet ( 2b), and an upper polarizing plate (3b). The liquid crystal display device shown in FIG. 3E includes, in order from the backlight (BL) side, a lower polarizing plate (3a) and a lower optical compensation sheet (2).
a), STN type liquid crystal cell (1), upper optical compensation sheet (2)
b) and the upper polarizing plate (3b).

【0017】図3には、矢印として、下偏光板(3a)
の透過軸(TAa)、下光学補償シート(2a)の配向
膜近傍のディスコティック液晶性分子の円盤面の法線
(ディレクター)方向(DDa)、下光学補償シート
(2a)の液晶セル近傍のディスコティック液晶性分子
の円盤面の法線(ディレクター)方向(DDb)、液晶
セル(1)の下配向膜のラビング方向(RDa)、液晶
セル(1)の上配向膜のラビング方向(RDb)、上光
学補償シート(2a)の液晶セル近傍のディスコティッ
ク液晶性分子の円盤面の法線(ディレクター)方向(D
Dc)、上光学補償シート(2a)の配向膜近傍のディ
スコティック液晶性分子の円盤面の法線(ディレクタ
ー)方向(DDd)、および上偏光板(3b)の透過軸
(TAb)を示した。それぞれの正確な角度について
は、図4および図5において説明する。
FIG. 3 shows the lower polarizing plate (3a) as an arrow.
, The normal (director) direction (DDa) of the discotic liquid crystal molecules near the alignment film of the lower optical compensation sheet (2a) (DDa), and the vicinity of the liquid crystal cell of the lower optical compensation sheet (2a). Direction (DDb) of discotic liquid crystal molecules in the normal direction (director), rubbing direction (RDa) of lower alignment film of liquid crystal cell (1), rubbing direction (RDb) of upper alignment film of liquid crystal cell (1) , The normal (director) direction (D) of the disc surface of the discotic liquid crystalline molecules near the liquid crystal cell of the upper optical compensation sheet (2a).
Dc), the normal (director) direction (DDd) of the discotic liquid crystal molecules near the alignment film of the upper optical compensation sheet (2a) (DDd), and the transmission axis (TAb) of the upper polarizer (3b). . The exact angles are described in FIGS. 4 and 5.

【0018】図4は、STN型液晶表示装置の各要素に
ついて、好ましい光学的方向を示す平面図である。図4
は、正面コントラストを重視した配置である。図4の
(a)は、図3の(a)に示すように、下偏光板とST
N型液晶セルとの間に光学補償シートを一枚有する場合
である。図4の(b)は、図3の(b)に示すように、
下偏光板とSTN型液晶セルとの間に光学補償シートを
二枚有する場合である。図4の(c)は、図3の(c)
に示すように、STN型液晶セルと上偏光板との間に光
学補償シートを一枚有する場合である。図4の(d)
は、図3の(d)に示すように、STN型液晶セルと上
偏光板との間に光学補償シートを二枚有する場合であ
る。図4の(e)は、図3の(e)に示すように、下偏
光板とSTN型液晶セルとの間に光学補償シートを一枚
およびSTN型液晶セルと上偏光板との間に光学補償シ
ートを一枚の合計二枚有する場合である。Xは基準(0
゜)となる方向であり、それぞれの矢印の意味は、図3
で説明した通りである。なお、下偏光板の透過軸(TA
a)と上偏光板の透過軸(TAb)とを入れ替えた配置
にしてもよい。
FIG. 4 is a plan view showing preferable optical directions for each element of the STN type liquid crystal display device. FIG.
Is an arrangement that emphasizes front contrast. FIG. 4 (a) shows the lower polarizing plate and ST as shown in FIG. 3 (a).
This is a case where one optical compensation sheet is provided between the liquid crystal cell and the N-type liquid crystal cell. (B) of FIG. 4, as shown in (b) of FIG.
This is a case where two optical compensation sheets are provided between the lower polarizing plate and the STN type liquid crystal cell. FIG. 4 (c) is the same as FIG. 3 (c).
As shown in (1), there is a case where one optical compensation sheet is provided between the STN type liquid crystal cell and the upper polarizing plate. FIG. 4D
FIG. 3D shows a case where two optical compensation sheets are provided between the STN type liquid crystal cell and the upper polarizing plate as shown in FIG. FIG. 4E shows one optical compensation sheet between the lower polarizing plate and the STN liquid crystal cell and between the STN type liquid crystal cell and the upper polarizing plate as shown in FIG. This is a case where one optical compensation sheet is provided in total. X is the standard (0
゜), and the meaning of each arrow is shown in FIG.
As described in the above. The transmission axis of the lower polarizing plate (TA
The arrangement may be such that a) and the transmission axis (TAb) of the upper polarizing plate are interchanged.

【0019】図5は、STN型液晶表示装置の各要素に
ついて、別の好ましい光学的方向を示す平面図である。
図5は、色味を重視した配置である。図5の(a)は、
図3の(a)に示すように、下偏光板とSTN型液晶セ
ルとの間に光学補償シートを一枚有する場合である。図
5の(b)は、図3の(b)に示すように、下偏光板と
STN型液晶セルとの間に光学補償シートを二枚有する
場合である。図5の(c)は、図3の(c)に示すよう
に、STN型液晶セルと上偏光板との間に光学補償シー
トを一枚有する場合である。図5の(d)は、図3の
(d)に示すように、STN型液晶セルと上偏光板との
間に光学補償シートを二枚有する場合である。図5の
(e)は、図3の(e)に示すように、下偏光板とST
N型液晶セルとの間に光学補償シートを一枚およびST
N型液晶セルと上偏光板との間に光学補償シートを一枚
の合計二枚有する場合である。Xは基準(0゜)となる
方向であり、それぞれの矢印の意味は、図3で説明した
通りである。なお、下偏光板の透過軸(TAa)と上偏
光板の透過軸(TAb)とを入れ替えた配置にしてもよ
い。
FIG. 5 is a plan view showing another preferred optical direction for each element of the STN type liquid crystal display device.
FIG. 5 shows an arrangement in which color is emphasized. (A) of FIG.
As shown in FIG. 3A, this is a case where one optical compensation sheet is provided between the lower polarizing plate and the STN type liquid crystal cell. FIG. 5B shows a case where two optical compensation sheets are provided between the lower polarizing plate and the STN liquid crystal cell, as shown in FIG. 3B. FIG. 5C shows a case where one optical compensation sheet is provided between the STN type liquid crystal cell and the upper polarizing plate as shown in FIG. 3C. FIG. 5D shows a case where two optical compensation sheets are provided between the STN liquid crystal cell and the upper polarizing plate, as shown in FIG. 3D. FIG. 5 (e) shows the lower polarizing plate and ST as shown in FIG. 3 (e).
One optical compensation sheet and ST between the N-type liquid crystal cell
This is the case where two optical compensation sheets are provided between the N-type liquid crystal cell and the upper polarizing plate. X is a reference direction (0 °), and the meaning of each arrow is as described with reference to FIG. The transmission axis (TAa) of the lower polarizing plate and the transmission axis (TAb) of the upper polarizing plate may be interchanged.

【0020】[透明支持体]光学補償シートの透明支持
体としては、光学的異方性が小さいポリマーフイルムを
用いることが好ましい。支持体が透明であるとは、光透
過率が80%以上であることを意味する。光学的異方性
が小さいとは、具体的には、面内レターデーション(R
e)が20nm以下であることが好ましく、10nm以
下であることがさらに好ましく、5nm以下であること
が最も好ましい。また、厚み方向のレターデーション
(Rth)は、100nm以下であることが好ましく、5
0nm以下であることがさらに好ましく、30nm以下
であることが最も好ましい。面内レターデーション(R
e)と厚み方向のレターデーション(Rth)は、それぞ
れ下記式で定義される。 Re=(nx−ny)×d Rth=[{(nx+ny)/2}−nz]×d 式中、nxおよびnyは、透明支持体の面内屈折率であ
り、nzは透明支持体の厚み方向の屈折率であり、そし
てdは透明支持体の厚さである。
[Transparent Support] As the transparent support of the optical compensation sheet, it is preferable to use a polymer film having a small optical anisotropy. Transparent support means that the light transmittance is 80% or more. The small optical anisotropy specifically means that the in-plane retardation (R
e) is preferably 20 nm or less, more preferably 10 nm or less, and most preferably 5 nm or less. Further, the retardation (Rth) in the thickness direction is preferably 100 nm or less, and is preferably 5 nm or less.
It is more preferably 0 nm or less, most preferably 30 nm or less. In-plane retardation (R
e) and the retardation (Rth) in the thickness direction are respectively defined by the following equations. Re = (nx−ny) × d Rth = [{(nx + ny) / 2} −nz] × d where nx and ny are in-plane refractive indices of the transparent support, and nz is the thickness of the transparent support. Is the refractive index in the direction, and d is the thickness of the transparent support.

【0021】ポリマーの例には、セルロースエステル、
ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホ
ン、ポリアクリレートおよびポリメタクリレートが含ま
れる。セルロースエステルが好ましく、アセチルセルロ
ースがさらに好ましく、トリアセチルセルロースが最も
好ましい。ポリマーフイルムは、ソルベントキャスト法
により形成することが好ましい。透明支持体の厚さは、
20乃至500μmであることが好ましく、50乃至2
00μmであることがさらに好ましい。透明支持体とそ
の上に設けられる層(接着層、垂直配向膜あるいは光学
的異方性層)との接着を改善するため、透明支持体に表
面処理(例、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線
(UV)処理、火炎処理)を実施してもよい。透明支持
体の上に、接着層(下塗り層)を設けてもよい。
Examples of polymers include cellulose esters,
Includes polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, polyacrylate and polymethacrylate. Cellulose esters are preferred, acetyl cellulose is more preferred, and triacetyl cellulose is most preferred. The polymer film is preferably formed by a solvent casting method. The thickness of the transparent support is
It is preferably 20 to 500 μm, and 50 to 2 μm.
More preferably, it is 00 μm. In order to improve the adhesion between the transparent support and the layer provided thereon (adhesive layer, vertical alignment film or optically anisotropic layer), the transparent support is subjected to a surface treatment (eg, glow discharge treatment, corona discharge treatment, Ultraviolet (UV) treatment, flame treatment) may be performed. An adhesive layer (undercoat layer) may be provided on the transparent support.

【0022】[配向膜]本発明者の研究によれば、ディ
スコティック液晶性分子を実質的に垂直に配向させるた
めには、配向膜に含まれるポリマーの主鎖よりも側鎖の
機能が重要である。具体的には、ポリマーの官能基によ
り配向膜の表面エネルギーを低下させ、これによりディ
スコティック液晶性分子を立てた状態にする。配向膜の
表面エネルギーを低下させる官能基としては、炭素原子
数が10以上の炭化水素基またはフッ素原子が有効であ
る。炭化水素基またはフッ素原子を配向膜の表面に存在
させるために、ポリマーの主鎖ではなく側鎖に炭化水素
基またはフッ素原子を導入する。炭化水素基は、脂肪族
基、芳香族基またはそれらの組み合わせである。脂肪族
基は、環状、分岐状あるいは直鎖状のいずれでもよい。
脂肪族基は、アルキル基(シクロアルキル基であっても
よい)またはアルケニル基(シクロアルケニル基であっ
てもよい)であることが好ましい。炭化水素基は、ハロ
ゲン原子のような強い親水性を示さない置換基を有して
いてもよい。炭化水素基の炭素原子数は、10乃至10
0であることが好ましく、10乃至60であることがさ
らに好ましく、10乃至40であることが最も好まし
い。炭素原子数が10以上の炭化水素基を有するポリマ
ーは、主鎖または側鎖にステロイド構造を有することが
好ましい。側鎖に存在するステロイド構造は、炭素原子
数が10以上の炭化水素基に相当し、ディスコティック
液晶性分子を垂直に配向させる機能を有する。本明細書
においてステロイド構造とは、シクロペンタノヒドロフ
ェナントレン環構造またはその環の結合の一部が脂肪族
環の範囲(芳香族環を形成しない範囲)で二重結合とな
っている環構造を意味する。
[Alignment Film] According to the study of the present inventors, in order for the discotic liquid crystal molecules to be substantially vertically aligned, the function of the side chain is more important than the main chain of the polymer contained in the alignment film. It is. Specifically, the surface energy of the alignment film is reduced by the functional groups of the polymer, and thereby the discotic liquid crystal molecules are in a standing state. As the functional group that lowers the surface energy of the alignment film, a hydrocarbon group having 10 or more carbon atoms or a fluorine atom is effective. In order to make the hydrocarbon group or the fluorine atom exist on the surface of the alignment film, the hydrocarbon group or the fluorine atom is introduced into the side chain instead of the main chain of the polymer. The hydrocarbon group is an aliphatic group, an aromatic group, or a combination thereof. The aliphatic group may be cyclic, branched, or linear.
The aliphatic group is preferably an alkyl group (may be a cycloalkyl group) or an alkenyl group (may be a cycloalkenyl group). The hydrocarbon group may have a substituent that does not show strong hydrophilicity, such as a halogen atom. The number of carbon atoms in the hydrocarbon group is 10 to 10
It is preferably 0, more preferably 10 to 60, and most preferably 10 to 40. The polymer having a hydrocarbon group having 10 or more carbon atoms preferably has a steroid structure in a main chain or a side chain. The steroid structure present in the side chain corresponds to a hydrocarbon group having 10 or more carbon atoms, and has a function of vertically aligning discotic liquid crystalline molecules. In the present specification, a steroid structure refers to a cyclopentanohydrophenanthrene ring structure or a ring structure in which a part of the bond of the ring is a double bond in the range of an aliphatic ring (range in which an aromatic ring is not formed). means.

【0023】含フッ素ポリマーは、フッ素原子を0.0
5乃至80重量%の割合で含むことが好ましく、0.1
乃至70重量%の割合で含むことがより好ましく、0.
5乃至65重量%の割合で含むことがさらに好ましく、
1乃至60重量%の割合で含むことが最も好ましい。ポ
リマーの主鎖は、ポリイミド構造を有することが好まし
い。ポリイミドは、一般にテトラカルボン酸とジアミン
との縮合反応により合成する。二種類以上のテトラカル
ボン酸あるいは二種類以上のジアミンを用いて、コポリ
マーに相当するポリイミドを合成してもよい。炭素原子
数が10以上の炭化水素基またはフッ素原子は、テトラ
カルボン酸起源の繰り返し単位に存在していても、ジア
ミン起源の繰り返し単位に存在していても、両方の繰り
返し単位に存在していてもよい。
The fluorine-containing polymer has a fluorine atom of 0.0
Preferably, it is contained in an amount of 5 to 80% by weight,
More preferably, it is contained in an amount of 0.1 to 70% by weight.
More preferably, it is contained in a proportion of 5 to 65% by weight,
Most preferably, it is contained in a proportion of 1 to 60% by weight. The main chain of the polymer preferably has a polyimide structure. Polyimide is generally synthesized by a condensation reaction between a tetracarboxylic acid and a diamine. A polyimide corresponding to a copolymer may be synthesized using two or more kinds of tetracarboxylic acids or two or more kinds of diamines. A hydrocarbon group having 10 or more carbon atoms or a fluorine atom may be present in a repeating unit derived from a tetracarboxylic acid, in a repeating unit derived from a diamine, or in both repeating units. Is also good.

【0024】重合性基を配向膜のポリマーに導入しても
よい。重合性基を有するポリマーと重合性基を有するデ
ィスコティック液晶性分子とを併用すると、ポリマーと
ディスコティック液晶性分子とを、光学的異方性層と配
向膜との界面を介して化学的に結合させることができ
る。これにより、光学補償シートの耐久性を改善するこ
とができる。ポリマーの主鎖がポリイミド構造を有する
場合、重合性基は、テトラカルボン酸起源の繰り返し単
位に存在していても、ジアミン起源の繰り返し単位に存
在していても、両方の繰り返し単位に存在していてもよ
い。重合性基の種類は、後述するディスコティック液晶
性分子の重合性基(Q)の種類に応じて決定する。液晶
性分子の重合性基(Q)は、後述するように、不飽和重
合性基(後述する例示のQ1〜Q7)、エポキシ基(Q
8)またはアジリジニル基(Q9)であることが好まし
く、不飽和重合性基であることがさらに好ましく、エチ
レン性不飽和重合性基(Q1〜Q6)であることが最も
好ましい。配向膜のポリマーの重合性基も同様に、不飽
和重合性基、エポキシ基またはアジリジニル基であるこ
とが好ましく、不飽和重合性基であることがさらに好ま
しく、エチレン性不飽和重合性基であることが最も好ま
しい。
A polymerizable group may be introduced into the polymer of the alignment film. When a polymer having a polymerizable group and a discotic liquid crystal molecule having a polymerizable group are used in combination, the polymer and the discotic liquid crystal molecule are chemically bonded to each other via the interface between the optically anisotropic layer and the alignment film. Can be combined. Thereby, the durability of the optical compensation sheet can be improved. When the main chain of the polymer has a polyimide structure, the polymerizable group may be present in a repeating unit derived from a tetracarboxylic acid, may be present in a repeating unit derived from a diamine, or may be present in both repeating units. You may. The type of the polymerizable group is determined according to the type of the polymerizable group (Q) of the discotic liquid crystal molecule described below. As described below, the polymerizable group (Q) of the liquid crystal molecule includes an unsaturated polymerizable group (Q1 to Q7 described below), an epoxy group (Q
8) or an aziridinyl group (Q9), more preferably an unsaturated polymerizable group, and most preferably an ethylenically unsaturated polymerizable group (Q1 to Q6). Similarly, the polymerizable group of the polymer of the alignment film is preferably an unsaturated polymerizable group, an epoxy group or an aziridinyl group, more preferably an unsaturated polymerizable group, and an ethylenically unsaturated polymerizable group. Is most preferred.

【0025】ポリマーの主鎖と重合性基とは、直結せず
に、連結基を介して連結することが好ましい。連結基の
例には、−O−、−O−CO−、−O−CO−NH−、
−O−CO−NH−アルキレン基−、−O−CO−NH
−アルキレン基−O−、−O−CO−NH−アルキレン
基−CO−O−、−O−CO−NH−アルキレン基−O
−CO−、−O−CO−NH−アルキレン基−CO−N
H−、−O−CO−アルキレン基−O−CO−、−O−
CO−アリーレン基−O−アルキレン基−O−CO−、
−O−CO−アリーレン基−O−アルキレン基−O−、
−O−CO−アリーレン基−O−アルキレン基−および
−O−アルキレン基−O−CO−が含まれる(左側が主
鎖に結合し、右側が重合性基に結合する)。上記アルキ
レン基は、分岐または環状構造を有していてもよい。ア
ルキレン基の炭素原子数は、1乃至30であることが好
ましく、1乃至20であることがより好ましく、1乃至
15であることがさらに好ましく、1乃至12であるこ
とが最も好ましい。上記アリーレン基は、フェニレンま
たはナフチレンであることが好ましく、フェニレンであ
ることがさらに好ましく、p−フェニレンであることが
最も好ましい。アリーレン基は、置換基を有していても
よい。ポリマーは、二以上の重合性基を有していてもよ
い。
It is preferable that the main chain of the polymer and the polymerizable group are not directly linked but are linked via a linking group. Examples of the linking group include -O-, -O-CO-, -O-CO-NH-,
-O-CO-NH-alkylene group-, -O-CO-NH
-Alkylene group -O-, -O-CO-NH-alkylene group -CO-O-, -O-CO-NH-alkylene group -O
-CO-, -O-CO-NH-alkylene group -CO-N
H-, -O-CO-alkylene group -O-CO-, -O-
CO-arylene group-O-alkylene group-O-CO-,
-O-CO-arylene group-O-alkylene group-O-,
-O-CO-arylene group-O-alkylene group- and -O-alkylene group-O-CO- are included (the left side is bonded to the main chain, and the right side is bonded to the polymerizable group). The alkylene group may have a branched or cyclic structure. The number of carbon atoms of the alkylene group is preferably 1 to 30, more preferably 1 to 20, still more preferably 1 to 15, and most preferably 1 to 12. The arylene group is preferably phenylene or naphthylene, more preferably phenylene, and most preferably p-phenylene. The arylene group may have a substituent. The polymer may have two or more polymerizable groups.

【0026】テトラカルボン酸起源の繰り返し単位(イ
ミド構造の窒素原子はジアミン由来)の例を以下に示
す。
Examples of the repeating unit derived from a tetracarboxylic acid (the nitrogen atom of the imide structure is derived from a diamine) are shown below.

【0027】[0027]

【化1】 Embedded image

【0028】[0028]

【化2】 Embedded image

【0029】[0029]

【化3】 Embedded image

【0030】[0030]

【化4】 Embedded image

【0031】[0031]

【化5】 Embedded image

【0032】[0032]

【化6】 Embedded image

【0033】[0033]

【化7】 Embedded image

【0034】ジアミン起源の繰り返し単位の例を以下に
示す。
Examples of repeating units derived from diamine are shown below.

【0035】[0035]

【化8】 Embedded image

【0036】[0036]

【化9】 Embedded image

【0037】[0037]

【化10】 Embedded image

【0038】[0038]

【化11】 Embedded image

【0039】[0039]

【化12】 Embedded image

【0040】[0040]

【化13】 Embedded image

【0041】[0041]

【化14】 Embedded image

【0042】[0042]

【化15】 Embedded image

【0043】[0043]

【化16】 Embedded image

【0044】[0044]

【化17】 Embedded image

【0045】[0045]

【化18】 Embedded image

【0046】ポリイミドの末端に、繰り返し単位とは異
なる基が結合していてもよい。末端基の例を以下に示
す。
A group different from the repeating unit may be bonded to the terminal of the polyimide. Examples of the terminal group are shown below.

【0047】[0047]

【化19】 Embedded image

【0048】[0048]

【化20】 Embedded image

【0049】配向膜に好ましく用いることができる側鎖
に炭化水素基を有するポリイミドの例を、テトラカルボ
ン酸起源の繰り返し単位(A)、ジアミン起源の繰り返
し単位(B)および末端基(E)の番号を引用しながら
示す。コポリマー中の繰り返し単位の割合は、モル%で
ある。
Examples of the polyimide having a hydrocarbon group on the side chain which can be preferably used for the alignment film include a repeating unit (A) derived from tetracarboxylic acid, a repeating unit (B) derived from diamine, and a terminal group (E). The numbers are quoted and shown. The proportion of repeating units in the copolymer is mol%.

【0050】PI1:−A1−B1− PI2:−(A1−B1)80−(A1−B2)20− PI3:−(A2−B1)50−(A1−B1)50− PI4:−A2−B3− PI5:−(A2−B3)90−(A2−B2)10− PI6:−A3−B1− PI7:−(A2−B1)40−(A2−B4)60− PI8:−A2−B5− PI9:−(A2−B5)85−(A2−B2)15− PI10:−A4−B6−The PI1: -A1-B1- PI2 :-( A1 -B1) 80 - (A1-B2) 20 - PI3 :-( A2-B1) 50 - (A1-B1) 50 - PI4: -A2-B3 - PI5 :-( A2-B3) 90 - (A2-B2) 10 - PI6: -A3-B1- PI7 :-( A2-B1) 40 - (A2-B4) 60 - PI8: -A2-B5- PI9 :-( A2-B5) 85 - ( A2-B2) 15 - PI10: -A4-B6-

【0051】 PI11:−(A3−B7)50−(A4−B7)50− PI12:−A2−B8− PI13:−(A3−B9)75−(A4−B9)25− PI14:−A3−B10− PI15:−(A5−B11)85−(A5−B12)15− PI16:−(A2−B13)60−(A5−B13)40− PI17:−A2−B14− PI18:−(A2−B14)30−(A3−B14)30−(A
2−B12)20−(A3−B12)20− PI19:E1−(A2−B15)−E2 PI20:E3−(A5−B5)−E4
[0051] PI11 :-( A3-B7) 50 - (A4-B7) 50 - PI12: -A2-B8- PI13 :-( A3-B9) 75 - (A4-B9) 25 - PI14: -A3-B10 - PI15 :-( A5-B11) 85 - (A5-B12) 15 - PI16 :-( A2-B13) 60 - (A5-B13) 40 - PI17: -A2-B14- PI18 :-( A2-B14) 30- (A3-B14) 30- (A
2-B12) 20 - (A3 -B12) 20 - PI19: E1- (A2-B15) -E2 PI20: E3- (A5-B5) -E4

【0052】 PI21:−(A2−B1)65−(A2−B2)35− PI22:−A6−B16− PI23:−A4−B17− PI24:−(A4−B18)40−(A3−B18)60− PI25:−A4−B19− PI26:−A4−B20− PI27:−A7−B21− PI28:−A4−B22−[0052] PI21 :-( A2-B1) 65 - (A2-B2) 35 - PI22: -A6-B16- PI23: -A4-B17- PI24 :-( A4-B18) 40 - (A3-B18) 60 -PI25: -A4-B19- PI26: -A4-B20- PI27: -A7-B21- PI28: -A4-B22-

【0053】さらに、配向膜に好ましく用いることがで
きる含フッ素ポリイミドの例を、テトラカルボン酸起源
の繰り返し単位(A)、ジアミン起源の繰り返し単位
(B)および末端基(E)の番号を引用しながら示す。
コポリマー中の繰り返し単位の割合は、モル%である。
Further, examples of the fluorine-containing polyimide which can be preferably used for the alignment film are cited with reference to the numbers of the repeating unit (A) derived from tetracarboxylic acid, the repeating unit (B) derived from diamine, and the terminal group (E). While showing.
The proportion of repeating units in the copolymer is mol%.

【0054】PI31:−A8−B23− PI32:−A9−B24− PI33:−A10−B25− PI34:−A11−B23− PI35:−A12−B23− PI36:−(A13−B26)90−(A13−B2)10− PI37:−(A13−B26)80−(A13−B2)20− PI38:−(A13−B26)65−(A13−B2)35− PI39:−(A11−B27)−E5 PI40:−A8−B28− PI41:−(A8−B29)60−(A8−B26)40− PI42:−(A8−B29)50−(A8−B26)50− PI43:−(A8−B29)25−(A8−B26)75[0054] PI31: -A8-B23- PI32: -A9 -B24- PI33: -A10-B25- PI34: -A11-B23- PI35: -A12-B23- PI36 :-( A13-B26) 90 - (A13 -B2) 10 - PI37 :-( A13- B26) 80 - (A13-B2) 20 - PI38 :-( A13-B26) 65 - (A13-B2) 35 - PI39 :-( A11-B27) -E5 PI40 : -A8-B28- PI41 :-( A8- B29) 60 - (A8-B26) 40 - PI42 :-( A8-B29) 50 - (A8-B26) 50 - PI43 :-( A8-B29) 25 - (A8-B26) 75 -

【0055】 PI44:−(A9−B30)95−(A3−B30)5 − PI45:−(A9−B30)64−(A3−B30)36− PI46:−(A9−B30)45−(A3−B30)55− PI47:−A9−B31− PI48:−(A14−B32)70−(A2−B32)30− PI49:−(A14−B32)55−(A2−B32)45− PI50:−(A14−B32)20−(A2−B32)80− PI51:−(A15−B33)78−(A15−B34)22− PI52:−(A15−B33)63−(A15−B34)37− PI53:−(A15−B33)22−(A15−B34)78− PI54:−(A16−B35)67−(A2−B36)33− PI55:−(A16−B35)50−(A2−B36)50− PI56:−(A16−B35)22−(A2−B36)78[0055] PI44 :-( A9-B30) 95 - (A3-B30) 5 - PI45 :-( A9-B30) 64 - (A3-B30) 36 - PI46 :-( A9-B30) 45 - (A3- B30) 55 - PI47: -A9- B31- PI48 :-( A14-B32) 70 - (A2-B32) 30 - PI49 :-( A14-B32) 55 - (A2-B32) 45 - pI50 :-( A14 -B32) 20 - (A2-B32 ) 80 - PI51 :-( A15-B33) 78 - (A15-B34) 22 - PI52 :-( A15-B33) 63 - (A15-B34) 37 - PI53 :-( A15-B33) 22 - (A15 -B34) 78 - PI54 :-( A16-B35) 67 - (A2-B36) 33 - PI55 :-( A16-B35) 50 - (A2-B36) 50 - PI56: - (A16-B35) 22 - ( A2-B36) 78 -

【0056】 PI57:−(A16−B37)85−(A16−B2)15− PI58:−(A16−B37)98−(A16−B2)2 − PI59:−(A16−B37)64−(A16−B2)36− PI60:−(A16−B38)99−(A4−B38)1 − PI61:−(A16−B38)81−(A4−B38)19− PI62:−(A16−B38)51−(A4−B38)49− PI63:−(A9−B39)30−(A2−B39)70− PI64:−(A9−B39)55−(A2−B39)45− PI65:−(A9−B39)1 −(A2−B39)99− PI66:−(A16−B40)−E6 PI67:−A2−B41− PI68:−A3−B42− PI69:−A4−B42−[0056] PI57 :-( A16-B37) 85 - (A16-B2) 15 - PI58 :-( A16-B37) 98 - (A16-B2) 2 - PI59 :-( A16-B37) 64 - (A16- B2) 36 - PI60 :-( A16- B38) 99 - (A4-B38) 1 - PI61 :-( A16-B38) 81 - (A4-B38) 19 - PI62 :-( A16-B38) 51 - (A4 -B38) 49 - PI63 :-( A9- B39) 30 - (A2-B39) 70 - PI64 :-( A9-B39) 55 - (A2-B39) 45 - PI65 :-( A9-B39) 1 - ( A2-B39) 99 -PI66:-(A16-B40) -E6 PI67: -A2-B41- PI68: -A3-B42- PI69: -A4-B42-

【0057】PI70:−A2−B44− PI71:−(A2−B45)70−(A2−B2)30− PI72:−(A2−B45)56−(A2−B2)44− PI73:−(A2−B45)44−(A2−B2)56− PI74:−(A6−B46)60−(A17−B46)40− PI75:−(A6−B46)50−(A17−B46)50− PI76:−(A6−B46)40−(A17−B46)60− PI77:−(A4−B47)90−(A4−B22)10− PI78:−(A4−B47)99−(A4−B22)1 − PI79:−(A4−B47)75−(A4−B22)25− PI80:−(A4−B48)−E7 PI81:−(A8−B23)−E8[0057] PI70: -A2-B44- PI71 :-( A2 -B45) 70 - (A2-B2) 30 - PI72 :-( A2-B45) 56 - (A2-B2) 44 - PI73 :-( A2- B45) 44 - (A2-B2 ) 56 - PI74 :-( A6-B46) 60 - (A17-B46) 40 - PI75 :-( A6-B46) 50 - (A17-B46) 50 - PI76 :-( A6 -B46) 40 - (A17-B46 ) 60 - PI77 :-( A4-B47) 90 - (A4-B22) 10 - PI78 :-( A4-B47) 99 - (A4-B22) 1 - PI79 :-( A4-B47) 75 - (A4 -B22) 25 - PI80 :-( A4-B48) -E7 PI81 :-( A8-B23) -E8

【0058】炭素原子数が10以上の炭化水素基または
フッ素原子を含むポリアミック酸も配向膜に用いること
ができる。ポリアミック酸は、テトラカルボン酸とジア
ミンとの部分縮合反応により合成する。すなわち、テト
ラカルボン酸の四個のカルボキシルのうち二つとジアミ
ンとを反応させてアミド結合を形成する。テトラカルボ
ン酸の残り二個のカルボキシルは、ポリアミック酸中に
残存する。ポリアミック酸のままでも、配向膜として機
能できる。また、ポリアミック酸を加熱して、脱水閉環
させポリイミドにしてから、配向膜として利用すること
もできる。ポリアミック酸を短時間または低温で加熱す
ることにより、部分的に脱水閉環させ、得られるポリア
ミック酸とポリイミドとのコポリマーを配向膜として用
いてもよい。
A polyamic acid containing a hydrocarbon group having 10 or more carbon atoms or a fluorine atom can also be used for the alignment film. The polyamic acid is synthesized by a partial condensation reaction between a tetracarboxylic acid and a diamine. That is, two out of the four carboxyls of the tetracarboxylic acid are reacted with the diamine to form an amide bond. The remaining two carboxyls of the tetracarboxylic acid remain in the polyamic acid. Even polyamic acid can function as an alignment film. Further, the polyamic acid can be heated to be dehydrated and ring-closed to form a polyimide, which can then be used as an alignment film. By heating the polyamic acid for a short time or at a low temperature to partially dehydrate and close the ring, the resulting copolymer of the polyamic acid and polyimide may be used as an alignment film.

【0059】配向膜に用いるポリマーの重合度は、20
0乃至5000であることが好ましく、300乃至30
00であることが好ましい。ポリマーの分子量は、90
00乃至200000であることが好ましく、1300
0乃至130000であることがさらに好ましい。二種
類以上のポリマーを併用してもよい。
The degree of polymerization of the polymer used for the alignment film is 20
0 to 5000, preferably 300 to 30
00 is preferred. The molecular weight of the polymer is 90
00 to 200,000, preferably 1300
More preferably, it is 0 to 130,000. Two or more polymers may be used in combination.

【0060】配向膜に用いるポリマーを架橋させてもよ
い。架橋反応は、配向膜の塗布液の塗布と同時または塗
布後に実施することが好ましい。ポリマーの架橋は、架
橋剤を用いて形成できる。架橋剤の例には、エポキシ化
合物(例、グリセロールポリグリシジルエーテル、ポリ
グリセロールポリグリシジルエーテル、ポリエチレング
リコールジグリシジルエーテル)、アルデヒド(例、ホ
ルムアルデヒド、グリオキサール、グルタルアルデヒ
ド、マロンアルデヒド、フタルアルデヒド、テレフタル
アルデヒド、スクシンアルデヒド、イソフタルアルデヒ
ド、ジアルデヒド澱粉)、N−メチロール化合物(例、
ジメチロール尿素、メチロールジメチルヒダントイ
ン)、ジオキサン(例、2,3−ジヒドロキシジオキサ
ン)、カルベニウム、2−ナフタレートスルホナート、
1,1−ビスピロリジノ−1−クロロピリジニウム、1
−モルホリノカルボニル−3−(スルホナトアミノメチ
ル)、活性ビニル化合物(例、1,3,5−トリアクリ
ロイル−ヘキサヒドロ−s−トリアジン、ビス(ビニル
スルホン)メタン、N,N’−メチレンビス−[β−
(ビニスルホニル)プロピオンアミド)、活性ハロゲン
化合物(例、2,4−ジクロロ−6−ヒドロキシ−s−
トリアジン)およびイソオキサゾール類が含まれる。ポ
リマーがポリイミドまたはポリアミック酸である場合
は、架橋剤としてエポキシ化合物を用いることが好まし
い。
The polymer used for the alignment film may be crosslinked. The cross-linking reaction is preferably performed simultaneously with or after the application of the coating liquid for the alignment film. Crosslinking of the polymer can be formed using a crosslinking agent. Examples of the crosslinking agent include epoxy compounds (eg, glycerol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether), aldehydes (eg, formaldehyde, glyoxal, glutaraldehyde, malonaldehyde, phthalaldehyde, terephthalaldehyde, Succinaldehyde, isophthalaldehyde, dialdehyde starch), N-methylol compounds (eg,
Dimethylol urea, methylol dimethylhydantoin), dioxane (eg, 2,3-dihydroxydioxane), carbenium, 2-naphthalate sulfonate,
1,1-bispyrrolidino-1-chloropyridinium, 1
-Morpholinocarbonyl-3- (sulfonatoaminomethyl), an active vinyl compound (eg, 1,3,5-triacryloyl-hexahydro-s-triazine, bis (vinylsulfone) methane, N, N′-methylenebis- [β −
(Vinylisulfonyl) propionamide), an active halogen compound (eg, 2,4-dichloro-6-hydroxy-s-)
Triazines) and isoxazoles. When the polymer is polyimide or polyamic acid, it is preferable to use an epoxy compound as a crosslinking agent.

【0061】配向膜の厚さは、0.1乃至10μmであ
ることが好ましい。配向膜の形成において、ラビング処
理を実施することが好ましい。ラビング処理は、上記の
ポリマーを含む膜の表面を、紙や布で一定方向に、数回
こすることにより実施する。なお、配向膜を用いてディ
スコティック液晶性分子を実質的に垂直に配向させてか
ら、その配向状態のままディスコティック液晶性分子を
固定して光学的異方性層を形成し、光学的異方性層のみ
を透明支持体上に転写してもよい。配向状態が固定され
たディスコティック液晶性分子は、配向膜がなくても配
向状態を維持することができる。
The thickness of the alignment film is preferably 0.1 to 10 μm. In forming the alignment film, a rubbing treatment is preferably performed. The rubbing treatment is performed by rubbing the surface of the film containing the polymer several times with paper or cloth in a certain direction. After the discotic liquid crystal molecules are substantially vertically aligned using an alignment film, the discotic liquid crystal molecules are fixed in the aligned state to form an optically anisotropic layer. Only the isotropic layer may be transferred onto the transparent support. Discotic liquid crystalline molecules with a fixed alignment state can maintain the alignment state without an alignment film.

【0062】[光学的異方性層]光学的異方性層はディ
スコティック液晶性分子を含む。光学的異方性層では、
上記の配向膜を用いて、ディスコティック液晶性分子の
円盤面を、配向膜に対して、実質的に垂直(50乃至9
0度の範囲の平均傾斜角)に配向させる。ディスコティ
ック液晶性分子は、垂直(ホモジニアス)配向状態のま
ま光学的異方性層内で固定することが好ましい。ディス
コティック液晶性分子は、重合反応により固定すること
がさらに好ましい。ディスコティック液晶性分子は、様
々な文献(C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cry
st., vol. 71, page 111 (1981) ;日本化学会編、季刊
化学総説、No.22、液晶の化学、第5章、第10章
第2節(1994);B. Kohne et al., Angew. Chem. Soc. C
hem. Comm., page 1794 (1985);J. Zhang et al., J.
Am.Chem. Soc., vol. 116, page 2655 (1994))に記載
されている。ディスコティック液晶性分子の重合につい
ては、特開平8−27284公報に記載がある。ディス
コティック液晶性分子を重合により固定するためには、
ディスコティック液晶性分子の円盤状コアに、置換基と
して重合性基を結合させる必要がある。ただし、円盤状
コアに重合性基を直結させると、重合反応において配向
状態を保つことが困難になる。そこで、円盤状コアと重
合性基との間に、連結基を導入する。従って、重合性基
を有するディスコティック液晶性分子は、下記式で表わ
される化合物であることが好ましい。
[Optical Anisotropic Layer] The optically anisotropic layer contains discotic liquid crystal molecules. In the optically anisotropic layer,
Using the above-mentioned alignment film, the disc surface of the discotic liquid crystalline molecules is substantially perpendicular to the alignment film (50 to 9).
(An average inclination angle in a range of 0 degree). It is preferable that the discotic liquid crystal molecules are fixed in the optically anisotropic layer while maintaining a vertical (homogeneous) alignment state. More preferably, the discotic liquid crystalline molecules are fixed by a polymerization reaction. Discotic liquid crystal molecules are described in various literatures (C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cry
st., vol. 71, page 111 (1981); edited by The Chemical Society of Japan, quarterly chemistry review, No. 22, Chemistry of Liquid Crystal, Chapter 5, Chapter 10, Section 2 (1994); B. Kohne et al., Angew. Chem. Soc. C
hem. Comm., page 1794 (1985); J. Zhang et al., J.
Am. Chem. Soc., Vol. 116, page 2655 (1994)). The polymerization of discotic liquid crystalline molecules is described in JP-A-8-27284. In order to fix discotic liquid crystalline molecules by polymerization,
It is necessary to bond a polymerizable group as a substituent to the discotic core of the discotic liquid crystalline molecule. However, when a polymerizable group is directly connected to the disc-shaped core, it becomes difficult to maintain an oriented state in the polymerization reaction. Therefore, a linking group is introduced between the discotic core and the polymerizable group. Therefore, the discotic liquid crystalline molecule having a polymerizable group is preferably a compound represented by the following formula.

【0063】D(−L−Q)n 式中、Dは円盤状コアであり;Lは二価の連結基であ
り;Qは重合性基であり;そして、nは4乃至12の整
数である。上記式の円盤状コア(D)の例を以下に示
す。以下の各例において、LQ(またはQL)は、二価
の連結基(L)と重合性基(Q)との組み合わせを意味
する。
D (-LQ) n wherein D is a discotic core; L is a divalent linking group; Q is a polymerizable group; and n is an integer from 4 to 12 is there. An example of the discotic core (D) of the above formula is shown below. In each of the following examples, LQ (or QL) means a combination of a divalent linking group (L) and a polymerizable group (Q).

【0064】[0064]

【化21】 Embedded image

【0065】[0065]

【化22】 Embedded image

【0066】[0066]

【化23】 Embedded image

【0067】[0067]

【化24】 Embedded image

【0068】[0068]

【化25】 Embedded image

【0069】[0069]

【化26】 Embedded image

【0070】[0070]

【化27】 Embedded image

【0071】上記式において、二価の連結基(L)は、
アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−CO
−、−NH−、−O−、−S−およびそれらの組み合わ
せからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好
ましい。二価の連結基(L)は、アルキレン基、アルケ
ニレン基、アリーレン基、−CO−、−NH−、−O−
および−S−からなる群より選ばれる二価の基を少なく
とも二つ組み合わせた基であることがさらに好ましい。
二価の連結基(L)は、アルキレン基、アルケニレン
基、アリーレン基、−CO−および−O−からなる群よ
り選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた基で
あることが最も好ましい。アルキレン基の炭素原子数
は、1乃至12であることが好ましい。アルケニレン基
の炭素原子数は、2乃至12であることが好ましい。ア
リーレン基の炭素原子数は、6乃至10であることが好
ましい。アルキレン基、アルケニレン基およびアリーレ
ン基は、置換基(例、アルキル基、ハロゲン原子、シア
ノ、アルコキシ基、アシルオキシ基)を有していてもよ
い。二価の連結基(L)の例を以下に示す。左側が円盤
状コア(D)に結合し、右側が重合性基(Q)に結合す
る。ALはアルキレン基またはアルケニレン基を意味
し、ARはアリーレン基を意味する。
In the above formula, the divalent linking group (L) is
Alkylene group, alkenylene group, arylene group, -CO
It is preferably a divalent linking group selected from the group consisting of-, -NH-, -O-, -S- and a combination thereof. The divalent linking group (L) is an alkylene group, an alkenylene group, an arylene group, -CO-, -NH-, -O-
And a group obtained by combining at least two divalent groups selected from the group consisting of and -S-.
The divalent linking group (L) is most preferably a group obtained by combining at least two divalent groups selected from the group consisting of an alkylene group, an alkenylene group, an arylene group, -CO- and -O-. The alkylene group preferably has 1 to 12 carbon atoms. The alkenylene group preferably has 2 to 12 carbon atoms. The arylene group preferably has 6 to 10 carbon atoms. The alkylene group, alkenylene group and arylene group may have a substituent (eg, an alkyl group, a halogen atom, a cyano, an alkoxy group, an acyloxy group). Examples of the divalent linking group (L) are shown below. The left side is bonded to the discotic core (D), and the right side is bonded to the polymerizable group (Q). AL represents an alkylene group or an alkenylene group, and AR represents an arylene group.

【0072】L1:−AL−CO−O−AL− L2:−AL−CO−O−AL−O− L3:−AL−CO−O−AL−O−AL− L4:−AL−CO−O−AL−O−CO− L5:−CO−AR−O−AL− L6:−CO−AR−O−AL−O− L7:−CO−AR−O−AL−O−CO− L8:−CO−NH−AL− L9:−NH−AL−O− L10:−NH−AL−O−CO− L11:−O−AL− L12:−O−AL−O− L13:−O−AL−O−CO−L1: -AL-CO-O-AL- L2: -AL-CO-O-AL-O- L3: -AL-CO-O-AL-O-AL- L4: -AL-CO-O -AL-O-CO-L5: -CO-AR-O-AL-L6: -CO-AR-O-AL-O-L7: -CO-AR-O-AL-O-CO-L8: -CO -NH-AL-L9: -NH-AL-O-L10: -NH-AL-O-CO-L11: -O-AL-L12: -O-AL-O-L13: -O-AL-O- CO-

【0073】 L14:−O−AL−O−CO−NH−AL− L15:−O−AL−S−AL− L16:−O−CO−AL−AR−O−AL−O−CO− L17:−O−CO−AR−O−AL−CO− L18:−O−CO−AR−O−AL−O−CO− L19:−O−CO−AR−O−AL−O−AL−O−C
O− L20:−O−CO−AR−O−AL−O−AL−O−A
L−O−CO− L21:−S−AL− L22:−S−AL−O− L23:−S−AL−O−CO− L24:−S−AL−S−AL− L25:−S−AR−AL−
L14: -O-AL-O-CO-NH-AL- L15: -O-AL-S-AL- L16: -O-CO-AL-AR-O-AL-O-CO-L17: -O-CO-AR-O-AL-CO-L18: -O-CO-AR-O-AL-O-CO-L19: -O-CO-AR-O-AL-O-AL-OC
O-L20: -O-CO-AR-O-AL-O-AL-OA
L-O-CO-L21: -S-AL-L22: -S-AL-O-L23: -S-AL-O-CO-L24: -S-AL-S-AL-L25: -S-AR -AL-

【0074】AL(アルキレン基またはアルケニレン
基)に、不斉炭素原子を導入すると、ディスコティック
液晶性分子を螺旋状にねじれ配向させることができる。
不斉炭素原子を含むAL*の例を以下に挙げる。左側が
円盤状コア(D)側であり、右側が重合性基(Q)側で
ある。*印を付けた炭素原子(C)が不斉炭素原子であ
る。光学活性は、SとRのいずれでもよい。
When an asymmetric carbon atom is introduced into AL (alkylene group or alkenylene group), the discotic liquid crystalline molecule can be twisted and aligned in a helical manner.
Examples of AL * containing an asymmetric carbon atom are given below. The left side is the disc-shaped core (D) side, and the right side is the polymerizable group (Q) side. The carbon atom (C) marked with * is an asymmetric carbon atom. The optical activity may be either S or R.

【0075】AL*1:−CH2 CH2 −C*HCH3
−CH2 CH2 CH2 − AL*2:−CH2 CH2 CH2 −C*HCH3 −CH
2 CH2 − AL*3:−CH2 −C*HCH3 −CH2 CH2 CH
2 CH2 − AL*4:−C*HCH3 −CH2 CH2 CH2 CH2
CH2 − AL*5:−CH2 CH2 CH2 CH2 −C*HCH3
−CH2 − AL*6:−CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 −C*H
CH3 − AL*7:−C*HCH3 −CH2 CH2 CH2 CH2
− AL*8:−CH2 −C*HCH3 −CH2 CH2 CH
2 − AL*9:−CH2 CH2 −C*HCH3 −CH2 CH
2 − AL*10:−CH2 CH2 CH2 −C*HCH3 −CH
2 − AL*11:−CH2 CH2 CH2 CH2 −C*HCH3
− AL*12:−C*HCH3 −CH2 CH2 CH2 − AL*13:−CH2 −C*HCH3 −CH2 CH2 − AL*14:−CH2 CH2 −C*HCH3 −CH2 − AL*15:−CH2 CH2 CH2 −C*HCH3
AL * 1: -CH 2 CH 2 -C * HCH 3
-CH 2 CH 2 CH 2 - AL * 2: -CH 2 CH 2 CH 2 -C * HCH 3 -CH
2 CH 2 - AL * 3: -CH 2 -C * HCH 3 -CH 2 CH 2 CH
2 CH 2 - AL * 4: -C * HCH 3 -CH 2 CH 2 CH 2 CH 2
CH 2 - AL * 5: -CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -C * HCH 3
-CH 2 - AL * 6: -CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -C * H
CH 3 - AL * 7: -C * HCH 3 -CH 2 CH 2 CH 2 CH 2
- AL * 8: -CH 2 -C * HCH 3 -CH 2 CH 2 CH
2 - AL * 9: -CH 2 CH 2 -C * HCH 3 -CH 2 CH
2 - AL * 10: -CH 2 CH 2 CH 2 -C * HCH 3 -CH
2 - AL * 11: -CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -C * HCH 3
- AL * 12: -C * HCH 3 -CH 2 CH 2 CH 2 - AL * 13: -CH 2 -C * HCH 3 -CH 2 CH 2 - AL * 14: -CH 2 CH 2 -C * HCH 3 -CH 2 - AL * 15: -CH 2 CH 2 CH 2 -C * HCH 3 -

【0076】AL*16:−CH2 −C*HCH3 − AL*17:−C*HCH3 −CH2 − AL*18:−C*HCH3 −CH2 CH2 CH2 CH2
CH2 CH2 − AL*19:−CH2 −C*HCH3 −CH2 CH2 CH
2 CH2 CH2 − AL*20:−CH2 CH2 −C*HCH3 −CH2 CH
2 CH2 CH2 − AL*21:−CH2 CH2 CH2 −C*HCH3 −CH
2 CH2 CH2 − AL*22:−C*HCH3 −CH2 CH2 CH2 CH2
CH2 CH2 CH2 − AL*23:−CH2 −C*HCH3 −CH2 CH2 CH
2 CH2 CH2 CH2 − AL*24:−CH2 CH2 −C*HCH3 −CH2 CH
2 CH2 CH2 CH2 − AL*25:−CH2 CH2 CH2 −C*HCH3 −CH
2 CH2 CH2 CH2 − AL*26:−C*HCH3 −(CH2 8 − AL*27:−CH2 −C*HCH3 −(CH2 8 − AL*28:−CH2 −C*HCH2CH3 − AL*29:−CH2 −C*HCH2CH3 −CH2 − AL*30:−CH2 −C*HCH2CH3 −CH2 CH
2
[0076] AL * 16: -CH 2 -C * HCH 3 - AL * 17: -C * HCH 3 -CH 2 - AL * 18: -C * HCH 3 -CH 2 CH 2 CH 2 CH 2
CH 2 CH 2 - AL * 19 : -CH 2 -C * HCH 3 -CH 2 CH 2 CH
2 CH 2 CH 2 - AL * 20: -CH 2 CH 2 -C * HCH 3 -CH 2 CH
2 CH 2 CH 2 - AL * 21: -CH 2 CH 2 CH 2 -C * HCH 3 -CH
2 CH 2 CH 2 - AL * 22: -C * HCH 3 -CH 2 CH 2 CH 2 CH 2
CH 2 CH 2 CH 2 - AL * 23: -CH 2 -C * HCH 3 -CH 2 CH 2 CH
2 CH 2 CH 2 CH 2 -AL * 24: -CH 2 CH 2 -C * HCH 3 -CH 2 CH
2 CH 2 CH 2 CH 2 - AL * 25: -CH 2 CH 2 CH 2 -C * HCH 3 -CH
2 CH 2 CH 2 CH 2 - AL * 26: -C * HCH 3 - (CH 2) 8 - AL * 27: -CH 2 -C * HCH 3 - (CH 2) 8 - AL * 28: -CH 2 -C * HCH 2 CH 3 - AL * 29: -CH 2 -C * HCH 2 CH 3 -CH 2 - AL * 30: -CH 2 -C * HCH 2 CH 3 -CH 2 CH
2

【0077】AL*31:−CH2 −C*HCH2CH3
−CH2 CH2 CH2 CH2 − AL*32:−CH2 −C*H(n−C3 7 )−CH2
CH2 − AL*33:−CH2 −C*H(n−C3 7 )−CH2
CH2 CH2 CH2 − AL*34:−CH2 −C*H(OCOCH3 )−CH2
CH2 − AL*35:−CH2 −C*H(OCOCH3 )−CH2
CH2 CH2 CH2 − AL*36:−CH2 −C*HF−CH2 CH2 − AL*37:−CH2 −C*HF−CH2 CH2 CH2
2 − AL*38:−CH2 −C*HCl−CH2 CH2 − AL*39:−CH2 −C*HCl−CH2 CH2 CH2
CH2 − AL*40:−CH2 −C*HOCH3 −CH2 CH2 − AL*41:−CH2 −C*HOCH3 −CH2 CH2
2 CH2 − AL*42:−CH2 −C*HCN−CH2 CH2 − AL*43:−CH2 −C*HCN−CH2 CH2 CH2
CH2 − AL*44:−CH2 −C*HCF3 −CH2 CH2 − AL*45:−CH2 −C*HCF3 −CH2 CH2 CH
2 CH2
[0077] AL * 31: -CH 2 -C * HCH 2 CH 3
-CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 - AL * 32: -CH 2 -C * H (n-C 3 H 7) -CH 2
CH 2 - AL * 33: -CH 2 -C * H (n-C 3 H 7) -CH 2
CH 2 CH 2 CH 2 - AL * 34: -CH 2 -C * H (OCOCH 3) -CH 2
CH 2 - AL * 35: -CH 2 -C * H (OCOCH 3) -CH 2
CH 2 CH 2 CH 2 - AL * 36: -CH 2 -C * HF-CH 2 CH 2 - AL * 37: -CH 2 -C * HF-CH 2 CH 2 CH 2 C
H 2 - AL * 38: -CH 2 -C * HCl-CH 2 CH 2 - AL * 39: -CH 2 -C * HCl-CH 2 CH 2 CH 2
CH 2 - AL * 40: -CH 2 -C * HOCH 3 -CH 2 CH 2 - AL * 41: -CH 2 -C * HOCH 3 -CH 2 CH 2 C
H 2 CH 2 - AL * 42 : -CH 2 -C * HCN-CH 2 CH 2 - AL * 43: -CH 2 -C * HCN-CH 2 CH 2 CH 2
CH 2 - AL * 44: -CH 2 -C * HCF 3 -CH 2 CH 2 - AL * 45: -CH 2 -C * HCF 3 -CH 2 CH 2 CH
2 CH 2

【0078】前記式の重合性基(Q)は、重合反応の種
類に応じて決定する。重合性基(Q)の例を以下に示
す。
The polymerizable group (Q) in the above formula is determined according to the type of the polymerization reaction. Examples of the polymerizable group (Q) are shown below.

【0079】[0079]

【化28】 Embedded image

【0080】重合性基(Q)は、不飽和重合性基(Q1
〜Q7)、エポキシ基(Q8)またはアジリジニル基
(Q9)であることが好ましく、不飽和重合性基である
ことがさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基(Q
1〜Q6)であることが最も好ましい。前記式におい
て、nは4乃至12の整数である。具体的な数字は、デ
ィスコティックコア(D)の種類に応じて決定される。
なお、複数のLとQの組み合わせは、異なっていてもよ
いが、同一であることが好ましい。二種類以上のディス
コティック液晶性分子を併用してもよい。例えば、二価
の連結基に不斉炭素原子を有する分子と有していない分
子を併用することができる。また、重合性基(Q)を有
する分子と有していない分子を併用してもよい。不斉炭
素原子を有し重合性基を有していない分子と、重合性基
を有し不斉炭素原子を有していない分子を併用すること
が特に好ましい。この場合は、重合性基を有し不斉炭素
原子を有していない分子のみがディスコティック液晶性
分子として機能し、不斉炭素原子を有し重合性基を有し
ていない分子はカイラル剤(後述)として機能している
と考えることもできる。
The polymerizable group (Q) is an unsaturated polymerizable group (Q1
To Q7), an epoxy group (Q8) or an aziridinyl group (Q9), more preferably an unsaturated polymerizable group, and more preferably an ethylenically unsaturated polymerizable group (Q
1 to Q6) are most preferred. In the above formula, n is an integer of 4 to 12. Specific numbers are determined according to the type of discotic core (D).
The combination of a plurality of L and Q may be different, but is preferably the same. Two or more discotic liquid crystal molecules may be used in combination. For example, a molecule having an asymmetric carbon atom in the divalent linking group and a molecule having no asymmetric carbon atom can be used in combination. Further, a molecule having a polymerizable group (Q) and a molecule having no polymerizable group (Q) may be used in combination. It is particularly preferable to use a molecule having an asymmetric carbon atom and having no polymerizable group in combination with a molecule having a polymerizable group and having no asymmetric carbon atom. In this case, only molecules having a polymerizable group and having no asymmetric carbon atom function as discotic liquid crystal molecules, and molecules having an asymmetric carbon atom and having no polymerizable group are chiral agents. (Described later).

【0081】非重合性ディスコティック液晶性分子は、
前述した重合性ディスコティック液晶性分子の重合性基
(Q)を、水素原子またはアルキル基に変更した化合物
であることが好ましい。すなわち、非重合性ディスコテ
ィック液晶性分子は、下記式で表わされる化合物である
ことが好ましい。D(−L−R)n式中、Dは円盤状コ
アであり;Lは二価の連結基であり;Rは水素原子また
はアルキル基であり;そして、nは4乃至12の整数で
ある。上記式の円盤状コア(D)の例は、LQ(または
QL)をLR(またはRL)に変更する以外は、前記の
重合性ディスコティック液晶分子の例と同様である。ま
た、二価の連結基(L)の例も、前記の重合性ディスコ
ティック液晶分子の例と同様である。Rのアルキル基
は、炭素原子数が1乃至40であることが好ましく、1
乃至30であることがさらに好ましい。環状アルキル基
よりも鎖状アルキル基の方が好ましく、分岐を有する鎖
状アルキル基よりも直鎖状アルキル基の方が好ましい。
Rは、水素原子または炭素原子数が1乃至30の直鎖状
アルキル基であることが特に好ましい。
The non-polymerizable discotic liquid crystalline molecules are
It is preferable that the compound is obtained by changing the polymerizable group (Q) of the polymerizable discotic liquid crystal molecule to a hydrogen atom or an alkyl group. That is, the non-polymerizable discotic liquid crystal molecule is preferably a compound represented by the following formula. D (-LR) n wherein D is a discotic core; L is a divalent linking group; R is a hydrogen atom or an alkyl group; and n is an integer from 4 to 12 . The example of the discotic core (D) in the above formula is the same as the example of the polymerizable discotic liquid crystal molecules described above, except that LQ (or QL) is changed to LR (or RL). The example of the divalent linking group (L) is the same as the example of the polymerizable discotic liquid crystal molecule. The alkyl group for R preferably has 1 to 40 carbon atoms, and preferably has 1 to 40 carbon atoms.
More preferably, it is from 30 to 30. A chain alkyl group is more preferable than a cyclic alkyl group, and a straight-chain alkyl group is more preferable than a branched chain alkyl group.
R is particularly preferably a hydrogen atom or a linear alkyl group having 1 to 30 carbon atoms.

【0082】ディスコティック液晶性分子の二価の連結
基(L)に不斉炭素原子を導入する代わりに、不斉炭素
原子を含む光学活性を示す化合物(カイラル剤)を光学
的異方性層に添加しても、ディスコティック液晶性分子
を螺旋状にねじれ配向させることができる。不斉炭素原
子を含む化合物としては、様々な天然または合成化合物
が使用できる。不斉炭素原子を含む化合物中には、ディ
スコティック液晶性分子と同じまたは類似の重合性基を
導入してもよい。重合性基を導入すると、ディスコティ
ック液晶性分子を実質的に垂直(ホモジニアス)配向さ
せた後に、固定するのと同時に、同じまたは類似の重合
反応により不斉炭素原子を含む化合物も光学的異方性層
内で固定することができる。
Instead of introducing an asymmetric carbon atom into the divalent linking group (L) of the discotic liquid crystal molecule, a compound having an asymmetric carbon atom and exhibiting optical activity (chiral agent) is used as an optically anisotropic layer. , The discotic liquid crystalline molecules can be helically twisted and aligned. As the compound containing an asymmetric carbon atom, various natural or synthetic compounds can be used. The same or similar polymerizable group as the discotic liquid crystalline molecule may be introduced into the compound containing an asymmetric carbon atom. When a polymerizable group is introduced, the discotic liquid crystal molecules are aligned substantially vertically (homogeneously) and then fixed, and at the same time, the compound containing an asymmetric carbon atom is also optically anisotropic by the same or similar polymerization reaction. Can be fixed in the functional layer.

【0083】ディスコティック液晶性分子を空気界面側
においても、実質的に垂直(ホモジニアス)かつ均一に
配向させるため、含フッ素界面活性剤またはセルロース
エステルを光学的異方性層に添加することができる。含
フッ素界面活性剤は、フッ素原子を含む疎水性基、ノニ
オン性、アニオン性、カチオン性あるいは両性の親水性
基および任意に設けられる連結基からなる。一つの疎水
性基と一つの親水性基からなる含フッ素界面活性剤は、
下記式で表わされる。 Rf−L5 −Hy 式中、Rfは、フッ素原子で置換された一価の炭化水素
基であり、L5 は、単結合または二価の連結基であり、
そして、Hyは親水性基である。上記のRfは、疎水性
基として機能する。炭化水素基は、アルキル基またはア
リール基であることが好ましい。アルキル基の炭素原子
数は3乃至30であることが好ましく、アリール基の炭
素原子数は6乃至30であることが好ましい。炭化水素
基に含まれる水素原子の一部または全部は、フッ素原子
で置換されている。フッ素原子で、炭化水素基に含まれ
る水素原子の50%以上を置換することが好ましく、6
0%以上を置換することがより好ましく、70%以上を
置換することがさらに好ましく、80%以上を置換する
ことが最も好ましい。残りの水素原子は、さらに他のハ
ロゲン原子(例、塩素原子、臭素原子)で置換されてい
てもよい。Rfの例を以下に示す。
A fluorine-containing surfactant or a cellulose ester can be added to the optically anisotropic layer in order to align the discotic liquid crystalline molecules substantially vertically (homogeneously) and uniformly on the air interface side. . The fluorinated surfactant is composed of a hydrophobic group containing a fluorine atom, a nonionic, anionic, cationic or amphoteric hydrophilic group and an optionally provided linking group. Fluorine-containing surfactant consisting of one hydrophobic group and one hydrophilic group,
It is represented by the following equation. Rf-L 5 -Hy In the formula, Rf is a monovalent hydrocarbon group substituted with a fluorine atom, L 5 is a single bond or a divalent linking group,
Hy is a hydrophilic group. The above Rf functions as a hydrophobic group. The hydrocarbon group is preferably an alkyl group or an aryl group. The alkyl group preferably has 3 to 30 carbon atoms, and the aryl group preferably has 6 to 30 carbon atoms. Some or all of the hydrogen atoms contained in the hydrocarbon group are substituted with fluorine atoms. It is preferable to replace 50% or more of the hydrogen atoms contained in the hydrocarbon group with a fluorine atom.
More preferably, 0% or more is substituted, more preferably 70% or more is substituted, and most preferably 80% or more is substituted. The remaining hydrogen atoms may be further substituted with another halogen atom (eg, chlorine atom, bromine atom). Examples of Rf are shown below.

【0084】Rf1:n−C8 17− Rf2:n−C6 13− Rf3:Cl−(CF2 −CFCl)3 −CF2 − Rf4:H−(CF2 8 − Rf5:H−(CF2 10− Rf6:n−C9 19− Rf7:ペンタフルオロフェニル Rf8:n−C7 15− Rf9:Cl−(CF2 −CFCl)2 −CF2 − Rf10:H−(CF2 4 − Rf11:H−(CF2 6 − Rf12:Cl−(CF2 6 − Rf13:C3 7 [0084] Rf1: n-C 8 F 17 - Rf2: n-C 6 F 13 - Rf3: Cl- (CF 2 -CFCl) 3 -CF 2 - Rf4: H- (CF 2) 8 - Rf5: H- (CF 2) 10 - Rf6: n-C 9 F 19 - Rf7: pentafluorophenyl Rf8: n-C 7 F 15 - Rf9: Cl- (CF 2 -CFCl) 2 -CF 2 - Rf10: H- (CF 2) 4 - Rf11: H- ( CF 2) 6 - Rf12: Cl- (CF 2) 6 - Rf13: C 3 F 7 -

【0085】前記式において、二価の連結基は、アルキ
レン基、アリーレン基、二価のヘテロ環残基、−CO
−、−NR−(Rは炭素原子数が1乃至5のアルキル基
または水素原子)、−O−、−SO2 −およびそれらの
組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基である
ことが好ましい。前記式のL5 の例を以下に示す。左側
が疎水性基(Rf)に結合し、右側が親水性基(Hy)
に結合する。ALはアルキレン基、ARはアリーレン
基、Hcは二価のヘテロ環残基を意味する。なお、アル
キレン基、アリーレン基および二価のヘテロ環残基は、
置換基(例、アルキル基)を有していてもよい。
In the above formula, the divalent linking group is an alkylene group, an arylene group, a divalent heterocyclic residue, -CO
—, —NR— (R is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a hydrogen atom), —O—, —SO 2 — and a divalent linking group selected from the combination thereof. preferable. Examples of L 5 in the formula shown below. The left side is bonded to a hydrophobic group (Rf), and the right side is a hydrophilic group (Hy).
To join. AL represents an alkylene group, AR represents an arylene group, and Hc represents a divalent heterocyclic residue. Incidentally, an alkylene group, an arylene group and a divalent heterocyclic residue are
It may have a substituent (eg, an alkyl group).

【0086】L0:単結合 L51:−SO2 −NR− L52:−AL−O− L53:−CO−NR− L54:−AR−O− L55:−SO2 −NR−AL−CO−O− L56:−CO−O− L57:−SO2 −NR−AL−O− L58:−SO2 −NR−AL− L59:−CO−NR−AL− L60:−AL−O−AL− L61:−Hc−AL− L62:−SO2 −NR−AL−O−AL− L63:−AR− L64:−O−AR−SO2 −NR−AL− L65:−O−AR−SO2 −NR− L66:−O−AR−O−[0086] L0: single bond L51: -SO 2 -NR- L52: -AL -O- L53: -CO-NR- L54: -AR-O- L55: -SO 2 -NR-AL-CO-O- L56: -CO-O- L57: -SO 2 -NR-AL-O- L58: -SO 2 -NR-AL- L59: -CO-NR-AL- L60: -AL-O-AL- L61: - hc-AL- L62: -SO 2 -NR -AL-O-AL- L63: -AR- L64: -O-AR-SO 2 -NR-AL- L65: -O-AR-SO 2 -NR- L66 : -O-AR-O-

【0087】前記式のHyは、ノニオン性親水性基、ア
ニオン性親水性基、カチオン性親水性基あるいは両性親
水性基のいずれかである。ノニオン性親水性基が特に好
ましい。前記式のHyの例を以下に示す。
Hy in the above formula is any one of a nonionic hydrophilic group, an anionic hydrophilic group, a cationic hydrophilic group and an amphoteric hydrophilic group. Nonionic hydrophilic groups are particularly preferred. An example of Hy in the above formula is shown below.

【0088】Hy1:−(CH2 CH2 O)n −H(n
は5乃至30の整数) Hy2:−(CH2 CH2 O)n −R1(nは5乃至3
0の整数、R1 は炭素原子数が1乃至6のアルキル基) Hy3:−(CH2 CHOHCH2 n −H(nは5乃
至30の整数) Hy4:−COOM(Mは水素原子、アルカリ金属原子
または解離状態) Hy5:−SO3 M(Mは水素原子、アルカリ金属原子
または解離状態) Hy6:−(CH2 CH2 O)n −CH2 CH2 CH2
−SO3 M(nは5乃至30の整数、Mは水素原子また
はアルカリ金属原子) Hy7:−OPO(OH)2 Hy8:−N+ (CH3 3 ・X- (Xはハロゲン原
子) Hy9:−COONH4
Hy1:-(CH 2 CH 2 O) n -H (n
Is an integer of 5 to 30) Hy2 :-( CH 2 CH 2 O) n -R 1 (n is 5 to 3
0 integer, R 1 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms) Hy3 :-( CH 2 CHOHCH 2) n -H (n is 5 to 30 integer) Hy4: -COOM (M represents a hydrogen atom, an alkali metal atom or dissociated state) Hy5: -SO 3 M (M is a hydrogen atom, an alkali metal atom or dissociated state) Hy6 :-( CH 2 CH 2 O ) n -CH 2 CH 2 CH 2
-SO 3 M (n is 5 to 30 integer, M is a hydrogen atom or an alkali metal atom) Hy7: -OPO (OH) 2 Hy8: -N + (CH 3) 3 · X - (X represents a halogen atom) Hy9 : -COONH 4

【0089】ノニオン性親水性基(Hy1、Hy2、H
y3)が好ましく、ポリエチレンオキサイドからなる親
水性基(Hy1)が最も好ましい。フッ素原子を含む疎
水性基または親水性基を二以上有する含フッ素界面活性
剤を用いてもよい。二種類以上の含フッ素界面活性剤を
併用してもよい。含フッ素界面活性剤については、様々
な文献(例、堀口弘著「新界面活性剤」三共出版(197
5)、M.J. Schick, Nonionic Surfactants, Marcell Dek
ker Inc.,New York, (1967)、特開平7−13293号
公報)に記載がある。含フッ素界面活性剤は、ディスコ
ティック液晶性分子の量の0.01乃至30重量%の範
囲であることが好ましく、0.05乃至10重量%であ
ることがさらに好ましく、0.1乃至5重量%であるこ
とがさらに好ましい。
Nonionic hydrophilic groups (Hy1, Hy2, H
y3) is preferable, and a hydrophilic group (Hy1) composed of polyethylene oxide is most preferable. A fluorine-containing surfactant having two or more hydrophobic or hydrophilic groups containing a fluorine atom may be used. Two or more fluorine-containing surfactants may be used in combination. For fluorinated surfactants, see various references (eg, Hiroshi Horiguchi, “New Surfactants”, Sankyo Publishing (197
5), MJ Schick, Nonionic Surfactants, Marcell Dek
ker Inc., New York, (1967), JP-A-7-13293). The amount of the fluorinated surfactant is preferably in the range of 0.01 to 30% by weight, more preferably 0.05 to 10% by weight, and more preferably 0.1 to 5% by weight of the amount of the discotic liquid crystal molecules. % Is more preferable.

【0090】セルロースエステルとしては、セルロース
の低級脂肪酸エステルを用いることが好ましい。セルロ
ースの低級脂肪酸エステルにおける「低級脂肪酸」と
は、炭素原子数が6以下の脂肪酸を意味する。炭素原子
数は、2乃至5であることが好ましく、2乃至4である
ことがさらに好ましい。脂肪酸には置換基(例、ヒドロ
キシ)が結合していてもよい。二種類以上の脂肪酸がセ
ルロースとエステルを形成していてもよい。セルロース
の低級脂肪酸エステルの例には、セルロースアセテー
ト、セルロースプロピオネート、セルロースブチレー
ト、セルロースヒドロキシプロピオネート、セルロース
アセテートプロピオネートおよびセルロースアセテート
ブチレートが含まれる。セルロースアセテートブチレー
トが特に好ましい。セルロースアセテートブチレートの
ブチリル化度は、30%以上であることが好ましく、3
0乃至80%であることがさらに好ましい。セルロース
アセテートブチレートのアセチル化度は、30%以下で
あることが好ましく、1乃至30%であることがさらに
好ましい。セルロースエステルは、0.005乃至0.
5g/m2 の範囲の量で使用することが好ましく、0.
01乃至0.45g/m2 の範囲であることがより好ま
しく、0.02乃至0.4/m2 の範囲であることがさ
らに好ましく、0.03乃至0.35/m2 の範囲であ
ることが最も好ましい。また、ディスコティック液晶性
分子の量の0.1乃至5重量%の量で使用することも好
ましい。
As the cellulose ester, a lower fatty acid ester of cellulose is preferably used. The “lower fatty acid” in the lower fatty acid ester of cellulose means a fatty acid having 6 or less carbon atoms. The number of carbon atoms is preferably 2 to 5, more preferably 2 to 4. A substituent (eg, hydroxy) may be bonded to the fatty acid. Two or more fatty acids may form an ester with cellulose. Examples of lower fatty acid esters of cellulose include cellulose acetate, cellulose propionate, cellulose butyrate, cellulose hydroxypropionate, cellulose acetate propionate, and cellulose acetate butyrate. Cellulose acetate butyrate is particularly preferred. The butyrylation degree of cellulose acetate butyrate is preferably 30% or more, and preferably 3% or more.
More preferably, it is 0 to 80%. The acetylation degree of cellulose acetate butyrate is preferably 30% or less, more preferably 1 to 30%. Cellulose ester is used in an amount of 0.005 to 0.5.
Preferably, it is used in an amount in the range of 5 g / m 2 ,
The range is more preferably from 0.01 to 0.45 g / m 2 , still more preferably from 0.02 to 0.4 / m 2 , and more preferably from 0.03 to 0.35 / m 2. Is most preferred. It is also preferable to use 0.1 to 5% by weight of the discotic liquid crystal molecules.

【0091】光学的異方性層は、ディスコティック液晶
性分子、さらに必要に応じて不斉炭素原子を含む化合
物、含フッ素界面活性剤、セルロースエステル、あるい
は下記の重合開始剤や他の添加剤を含む塗布液を、配向
膜の上に塗布することで形成する。塗布液の調製に使用
する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有
機溶媒の例には、アミド(例、N,N−ジメチルホルム
アミド)、スルホキシド(例、ジメチルスルホキシ
ド)、ヘテロ環化合物(例、ピリジン)、炭化水素
(例、ベンゼン、ヘキサン)、アルキルハライド(例、
クロロホルム、ジクロロメタン)、エステル(例、酢酸
メチル、酢酸ブチル)、ケトン(例、アセトン、メチル
エチルケトン)、エーテル(例、テトラヒドロフラン、
1,2−ジメトキシエタン)が含まれる。アルキルハラ
イドおよびケトンが好ましい。二種類以上の有機溶媒を
併用してもよい。
The optically anisotropic layer is composed of discotic liquid crystal molecules, and further, if necessary, a compound containing an asymmetric carbon atom, a fluorine-containing surfactant, a cellulose ester, or the following polymerization initiators and other additives. Is formed by applying a coating solution containing As a solvent used for preparing the coating solution, an organic solvent is preferably used. Examples of the organic solvent include amides (eg, N, N-dimethylformamide), sulfoxides (eg, dimethylsulfoxide), heterocyclic compounds (eg, pyridine), hydrocarbons (eg, benzene, hexane), alkyl halides (eg, ,
Chloroform, dichloromethane), ester (eg, methyl acetate, butyl acetate), ketone (eg, acetone, methyl ethyl ketone), ether (eg, tetrahydrofuran,
1,2-dimethoxyethane). Alkyl halides and ketones are preferred. Two or more organic solvents may be used in combination.

【0092】塗布液の塗布は、公知の方法(例、押し出
しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング
法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティン
グ法、バーコーティング法)により実施できる。実質的
に垂直(ホモジニアス)配向させたディスコティック液
晶性分子は、配向状態を維持して固定する。固定化は、
ディスコティック液晶性分子に導入した重合性基(Q)
の重合反応により実施することが好ましい。重合反応に
は、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を
用いる光重合反応とが含まれる。光重合反応が好まし
い。光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物(米
国特許2367661号、同2367670号の各明細
書記載)、アシロインエーテル(米国特許244882
8号明細書記載)、α−炭化水素置換芳香族アシロイン
化合物(米国特許2722512号明細書記載)、多核
キノン化合物(米国特許3046127号、同2951
758号の各明細書記載)、トリアリールイミダゾール
ダイマーとp−アミノフェニルケトンとの組み合わせ
(米国特許3549367号明細書記載)、アクリジン
およびフェナジン化合物(特開昭60−105667号
公報、米国特許4239850号明細書記載)およびオ
キサジアゾール化合物(米国特許4212970号明細
書記載)が含まれる。
The coating solution can be applied by a known method (eg, extrusion coating, direct gravure coating, reverse gravure coating, die coating, bar coating). Discotic liquid crystalline molecules that are substantially vertically (homogeneously) aligned are fixed while maintaining the alignment state. Immobilization is
Polymerizable group (Q) introduced into discotic liquid crystal molecules
It is preferable to carry out the polymerization reaction. The polymerization reaction includes a thermal polymerization reaction using a thermal polymerization initiator and a photopolymerization reaction using a photopolymerization initiator. Photopolymerization reactions are preferred. Examples of photopolymerization initiators include α-carbonyl compounds (described in U.S. Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670) and acyloin ethers (U.S. Pat.
No. 8), α-hydrocarbon substituted aromatic acyloin compounds (described in US Pat. No. 2,722,512), polynuclear quinone compounds (US Pat. Nos. 3,046,127 and 2951).
No. 758), a combination of a triarylimidazole dimer and p-aminophenyl ketone (described in US Pat. No. 3,549,367), an acridine and phenazine compound (JP-A-60-105667, US Pat. No. 4,239,850). Oxadiazole compounds (described in US Pat. No. 4,221,970).

【0093】光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分
の0.01乃至20重量%であることが好ましく、0.
5乃至5重量%であることがさらに好ましい。ディスコ
ティック液晶性分子の重合のための光照射は、紫外線を
用いることが好ましい。照射エネルギーは、20mJ/
cm2 乃至50J/cm2 であることが好ましく、10
0乃至2000mJ/cm2 であることがさらに好まし
い。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を
実施してもよい。光学的異方性層の厚さは、0.1乃至
50μmであることが好ましく、1乃至30μmである
ことがさらに好ましく、5乃至20μmであることが最
も好ましい。なお、液晶表示装置に光学補償シートを二
枚用いる場合は、一枚使用する場合に必要とされる光学
的異方性層の厚さ(上記の好ましい範囲)の半分の厚さ
でよい。光学的異方性層内のディスコティック液晶性分
子の平均傾斜角度は、50乃至90度である。傾斜角度
は、なるべく均一であることが好ましい。ただし、傾斜
角度が光学的異方性層の厚み方向に沿って連続して変化
しているならば、若干の変動があっても問題ない。
The amount of the photopolymerization initiator used is preferably 0.01 to 20% by weight of the solid content of the coating solution.
More preferably, it is 5 to 5% by weight. Light irradiation for the polymerization of discotic liquid crystalline molecules preferably uses ultraviolet light. The irradiation energy is 20 mJ /
cm 2 to 50 J / cm 2 , preferably 10
More preferably, it is 0 to 2000 mJ / cm 2 . Light irradiation may be performed under heating conditions to promote the photopolymerization reaction. The thickness of the optically anisotropic layer is preferably 0.1 to 50 μm, more preferably 1 to 30 μm, and most preferably 5 to 20 μm. When two optical compensatory sheets are used in the liquid crystal display device, the thickness may be half the thickness of the optically anisotropic layer (the above-mentioned preferred range) required when using one optical compensatory sheet. The average tilt angle of the discotic liquid crystalline molecules in the optically anisotropic layer is 50 to 90 degrees. The angle of inclination is preferably as uniform as possible. However, if the tilt angle changes continuously along the thickness direction of the optically anisotropic layer, there is no problem even if there is a slight change.

【0094】ディスコティック液晶性分子のねじれの角
度(ツイスト角)は、STN型液晶セルのツイスト角
(一般に180乃至360゜、好ましくは180゜を越
えて270゜まで)に応じて、類似(なるべく±10゜
以内)の角度となるように調整することが好ましい。液
晶表示装置に光学補償シートを一枚用いる場合は、ディ
スコティック液晶性分子のねじれ角は、180乃至36
0度の範囲であることが好ましい。液晶表示装置に光学
補償シートを二枚用いる場合は、ディスコティック液晶
性分子のねじれ角は、90乃至180度の範囲であるこ
とが好ましい。光学補償シートをSTN型液晶表示装置
に用いる場合、光学的異方性層の複屈折率の波長依存性
(Δn(λ))は、STN型液晶セルの液晶の複屈折率
の波長依存性に近い値であることが好ましい。
The twist angle (twist angle) of the discotic liquid crystal molecules is similar (as much as possible) depending on the twist angle of the STN type liquid crystal cell (generally 180 to 360 °, preferably more than 180 ° to 270 °). It is preferable to adjust the angle so as to be within ± 10 °. When one optical compensation sheet is used for a liquid crystal display device, the twist angle of the discotic liquid crystal molecules is 180 to 36.
It is preferable that the angle is in the range of 0 degrees. When two optical compensation sheets are used in a liquid crystal display device, the twist angle of the discotic liquid crystal molecules is preferably in the range of 90 to 180 degrees. When the optical compensation sheet is used in an STN-type liquid crystal display device, the wavelength dependence (Δn (λ)) of the birefringence of the optically anisotropic layer depends on the wavelength dependence of the birefringence of the liquid crystal of the STN-type liquid crystal cell. Preferably, the values are close.

【0095】[液晶表示装置]前述したように、本発明
は、STN型液晶セルを用いる液晶表示装置において特
に有効である。STN型液晶表示装置は、STN型液晶
セル、液晶セルの片側または両側に配置された一枚また
は二枚の光学補償シートおよびそれらの両側に配置され
た一対の偏光板からなる。液晶セルの棒状液晶性分子の
配向方向とディスコティック液晶性分子の配向方向との
関係は、光学補償シートに最も近い液晶セルの棒状液晶
性分子のディレクタ(棒状分子の長軸方向)と、液晶セ
ルに最も近い光学補償シートのディスコティック液晶性
分子のディレクタ(円盤状コア平面の法線方向)とが、
液晶セルの法線方向から見て、実質的に同じ向き(±1
0゜未満)になるように配置することが好ましい。光学
補償シートの透明支持体を、偏光膜の液晶セル側の保護
膜としても機能させることができる。その場合は、透明
支持体の遅相軸(屈折率が最大となる方向)と偏光膜の
透過軸とが実質的に垂直または実質的に平行(±10゜
未満)になるように配置することが好ましい。
[Liquid Crystal Display Device] As described above, the present invention is particularly effective in a liquid crystal display device using an STN type liquid crystal cell. The STN type liquid crystal display device includes an STN type liquid crystal cell, one or two optical compensatory sheets disposed on one or both sides of the liquid crystal cell, and a pair of polarizing plates disposed on both sides thereof. The relationship between the alignment direction of the rod-like liquid crystal molecules in the liquid crystal cell and the alignment direction of the discotic liquid crystal molecules is determined by the director of the liquid crystal cell closest to the optical compensation sheet (the long axis direction of the rod-like molecules) and the liquid crystal. The director of the discotic liquid crystalline molecules of the optical compensation sheet closest to the cell (the normal direction of the disk-shaped core plane)
Seen from the normal direction of the liquid crystal cell, substantially the same direction (± 1
(Less than 0 °). The transparent support of the optical compensation sheet can also function as a protective film on the liquid crystal cell side of the polarizing film. In such a case, the transparent support is arranged so that the slow axis (the direction in which the refractive index is maximized) and the transmission axis of the polarizing film are substantially perpendicular or substantially parallel (less than ± 10 °). Is preferred.

【0096】[0096]

【実施例】[実施例1]厚さ100μm、サイズ270
mm×100mmのトリアセチルセルロースフイルム
(フジタック、富士写真フイルム(株)製)を透明支持
体として用いた。側鎖に炭化水素基を有するポリイミド
(PI1)をメタノールとアセトンとの混合溶媒(容量
比=50/50)に溶解して、5重量%溶液を調製し
た。この溶液をバーコーターを用いて透明支持体の上に
1μmの厚さに塗布した。塗布層を、130℃の温風で
2分間乾燥し、その表面をラビング処理して、配向膜を
形成した。配向膜の上に、以下の組成の塗布液をエクス
トルージョン法により塗布した。
[Example 1] Thickness 100 μm, size 270
A 100 mm × 100 mm triacetylcellulose film (Fujitac, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) was used as a transparent support. Polyimide (PI1) having a hydrocarbon group in a side chain was dissolved in a mixed solvent of methanol and acetone (volume ratio = 50/50) to prepare a 5% by weight solution. This solution was applied to a thickness of 1 μm on a transparent support using a bar coater. The coating layer was dried with warm air at 130 ° C. for 2 minutes, and its surface was rubbed to form an alignment film. On the alignment film, a coating solution having the following composition was applied by an extrusion method.

【0097】 ──────────────────────────────────── 光学的異方性層塗布液 ──────────────────────────────────── 下記のディスコティック液晶性化合物(1) 80重量部 下記のディスコティック液晶性化合物(2) 20重量部 下記の含フッ素界面活性剤 0.1重量部 光重合開始剤(イルガキュア907、日本チバガイギー(株)製) 0.2重量部 メチルエチルケトン 185重量部 ────────────────────────────────────<< Coating Solution for Optically Anisotropic Layer >> ───────────────────────────────── The following discotic liquid crystalline compound (1) 80 parts by weight The following discotic Liquid crystal compound (2) 20 parts by weight The following fluorinated surfactant 0.1 part by weight Photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by Nippon Ciba Geigy Co., Ltd.) 0.2 part by weight Methyl ethyl ketone 185 parts by weight ───────────────────────────────

【0098】[0098]

【化29】 Embedded image

【0099】[0099]

【化30】 Embedded image

【0100】[0100]

【化31】 Embedded image

【0101】塗布層を130℃で2分間加熱して、ディ
スコティック液晶性化合物を実質的に垂直に配向させ
た。その温度で、4秒間紫外線を照射し、ディスコティ
ック液晶性化合物を重合させ、配向状態を固定した。こ
のようにして、ディスコティック液晶性化合物が垂直か
つねじれて配向している光学的異方性層を形成し、光学
補償シートを作成した。配向膜のラビング軸に対して4
5゜の角度で、透明支持体側から光学補償シートに偏光
を入射し、光学機器(Multi Chanel Photo Analizer、
大塚電子(株)製)を用いて出射光の偏光解析を行い、
ツイスト角を求めたところ、230〜250゜であっ
た。
The coating layer was heated at 130 ° C. for 2 minutes to orient the discotic liquid crystal compound substantially vertically. At that temperature, ultraviolet rays were irradiated for 4 seconds to polymerize the discotic liquid crystalline compound and fix the alignment state. In this way, an optically anisotropic layer in which the discotic liquid crystalline compound was vertically and twisted was formed to form an optical compensation sheet. 4 with respect to the rubbing axis of the alignment film
At an angle of 5 °, polarized light is incident on the optical compensation sheet from the transparent support side, and the optical equipment (Multi Chanel Photo Analyzer,
Polarization analysis of the emitted light using Otsuka Electronics Co., Ltd.)
When the twist angle was determined, it was 230-250 °.

【0102】別に、光学的異方性層塗布液からディスコ
ティック液晶性化合物(2)を除いた以外は同様にし
て、ディスコティック液晶性化合物が実質的に垂直に配
向しているが、ねじれていない光学補償シートを作成し
た。このシートについて、エリプソメーターを用いて、
面内レターデーション(Re)を測定し、その角度依存
性から平均傾斜角を求めたところ、70〜85゜であっ
た。さらに別に、水平配向膜を用いてアンチパラレルセ
ルを作成し、セル内に上記のディスコティック液晶性化
合物(1)および(2)を封入した。得られた液晶セル
について、エリプソメーターを用いて、面内レターデー
ション(Re)を測定し、その値をセルの厚みで割るこ
とによりΔnを求めたところ、0.07であった。
Separately, except that the discotic liquid crystal compound (2) was removed from the coating liquid for the optically anisotropic layer, the discotic liquid crystal compound was substantially vertically oriented, but twisted. No optical compensatory sheet made. For this sheet, using an ellipsometer,
The in-plane retardation (Re) was measured, and the average inclination angle was determined from the angle dependence to be 70 to 85 °. Separately, an anti-parallel cell was prepared using a horizontal alignment film, and the discotic liquid crystalline compounds (1) and (2) were sealed in the cell. The in-plane retardation (Re) of the obtained liquid crystal cell was measured using an ellipsometer, and the value was divided by the cell thickness to obtain Δn, which was 0.07.

【0103】[実施例2]ポリイミド(PI1)に代え
て、ポリイミド(PI2)を同量用いた以外は、実施例
1と同様に光学補償シートを作成して評価した。ディス
コティック液晶性化合物の平均傾斜角は、70゜であっ
た。
Example 2 An optical compensatory sheet was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the same amount of polyimide (PI2) was used instead of polyimide (PI1). The average tilt angle of the discotic liquid crystalline compound was 70 °.

【0104】[実施例3]ポリイミド(PI1)に代え
て、ポリイミド(PI3)を同量用いた以外は、実施例
1と同様に光学補償シートを作成して評価した。ディス
コティック液晶性化合物の平均傾斜角は、60゜であっ
た。
Example 3 An optical compensatory sheet was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the same amount of polyimide (PI3) was used instead of polyimide (PI1). The average tilt angle of the discotic liquid crystalline compound was 60 °.

【0105】[実施例4]ポリイミド(PI1)に代え
て、ポリイミド(PI4)を同量用いた以外は、実施例
1と同様に光学補償シートを作成して評価した。ディス
コティック液晶性化合物の平均傾斜角は、75゜であっ
た。
Example 4 An optical compensatory sheet was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1, except that the same amount of polyimide (PI4) was used instead of polyimide (PI1). The average tilt angle of the discotic liquid crystalline compound was 75 °.

【0106】[比較例1]無機垂直配向膜形成材料(E
XP−OA004、日産化学工業(株)製)をメタノー
ルで希釈し、固形分を2重量%とした。これをガラス板
上に0.4μmとなるようにバーコーターで塗布し、1
40゜で10分間乾燥して、配向膜を形成した。配向膜
をラビングした後、アンチパラセルを二つ作成した。一
方のセルには、棒状液晶性分子(MBBA)を挿入し
た。他方のセルには、実施例1で用いた光学的異方性層
塗布液からメチルエチルケトンを蒸発させて固めたもの
(ディスコティック液晶性分子)を挿入した。それぞれ
のセルについて、液晶性分子の配向状態を調べた。棒状
液晶性分子を挿入したセルでは、棒状液晶性分子がガラ
ス板に垂直な方向にネマチック配向していた。これに対
して、ディスコティック液晶性分子を挿入したセルで
は、平均傾斜角が30゜であり、垂直配向(50〜90
゜)にはならなかった。使用した無機垂直配向膜形成材
料は、棒状液晶性分子用の垂直配向膜として市販されて
おり、最も普通に使用されている。他の市販の棒状液晶
性分子用垂直配向膜を用いた実験結果から、市販の棒状
液晶性分子用垂直配向膜は、ディスコティック液晶性分
子を垂直に配向させる機能が不充分であることが判明し
た。
[Comparative Example 1] Inorganic vertical alignment film forming material (E
XP-OA004 (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) was diluted with methanol to a solid content of 2% by weight. This was applied on a glass plate with a bar coater so as to have a thickness of 0.4 μm.
After drying at 40 ° for 10 minutes, an alignment film was formed. After rubbing the alignment film, two antiparacels were formed. In one cell, a rod-like liquid crystal molecule (MBBA) was inserted. Into the other cell, a product obtained by evaporating methyl ethyl ketone from the coating liquid for the optically anisotropic layer used in Example 1 and solidifying it (a discotic liquid crystal molecule) was inserted. For each cell, the alignment state of liquid crystalline molecules was examined. In the cell into which the rod-like liquid crystal molecules were inserted, the rod-like liquid crystal molecules were nematically aligned in a direction perpendicular to the glass plate. On the other hand, in the cell in which the discotic liquid crystal molecules were inserted, the average tilt angle was 30 ° and the vertical alignment (50 to 90)
゜) did not become. The used material for forming an inorganic vertical alignment film is commercially available as a vertical alignment film for rod-like liquid crystalline molecules, and is most commonly used. Experimental results using other commercially available vertical alignment films for rod-like liquid crystal molecules show that the vertical alignment films for commercially available rod-like liquid crystal molecules have insufficient functions to vertically align discotic liquid crystal molecules. did.

【0107】[実施例5]実施例1で作成した光学補償
シートを用いて、図3の(e)に示す構造のSTN型液
晶表示装置を作成した。液晶セルと光学補償シートとが
接する面で、液晶セルの棒状液晶性分子の配向方向と光
学補償シートのディスコティック液晶性分子の配向方向
とを一致させた。出射側偏光板の吸収軸と液晶セルの出
射側の棒状液晶性分子の配向方向との角度は、45゜に
調節した。入射側偏光板の吸収軸と出射側偏光板の吸収
軸とは直交するように配置した。得られたSTN型液晶
表示装置に電圧を印加したところ、ノーマリーブラック
モードになった。視覚特性を測定したところ、コントラ
スト比が5以上の角度範囲が左右で120゜以上、上下
で150゜以上得られた。
Example 5 Using the optical compensation sheet prepared in Example 1, an STN type liquid crystal display device having a structure shown in FIG. On the surface where the liquid crystal cell and the optical compensation sheet were in contact, the alignment direction of the rod-like liquid crystal molecules of the liquid crystal cell was aligned with the alignment direction of the discotic liquid crystal molecules of the optical compensation sheet. The angle between the absorption axis of the exit-side polarizing plate and the orientation direction of the rod-like liquid crystal molecules on the exit side of the liquid crystal cell was adjusted to 45 °. The absorption axis of the incident side polarizing plate and the absorption axis of the emission side polarizing plate were arranged so as to be orthogonal to each other. When a voltage was applied to the obtained STN liquid crystal display device, a normally black mode was set. When the visual characteristics were measured, an angle range having a contrast ratio of 5 or more was obtained at 120 ° or more in the left and right directions and 150 ° or more in the vertical direction.

【0108】[実施例6]以下の組成の光学的異方性層
塗布液を用いた以外は、実施例1と同様にして光学補償
シートを作成して評価したところ、実施例1と同様の結
果が得られた。
Example 6 An optical compensatory sheet was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1, except that the coating liquid for the optically anisotropic layer having the following composition was used. The result was obtained.

【0109】 ──────────────────────────────────── 光学的異方性層塗布液 ──────────────────────────────────── 下記のディスコティック液晶性化合物(3) 63重量部 実施例1で用いたディスコティック液晶性化合物(2) 27重量部 下記の重合性可塑剤 10重量部 光重合開始剤(イルガキュア907、日本チバガイギー(株)製) 1重量部 メチルエチルケトン 185重量部 ────────────────────────────────────<< Coating Liquid for Optically Anisotropic Layer >> ───────────────────────────────── 63 parts by weight of the following discotic liquid crystalline compound (3): 27 parts by weight of discotic liquid crystal compound used (2) 10 parts by weight of the following polymerizable plasticizer: 1 part by weight of photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by Nippon Ciba Geigy Co., Ltd.) 185 parts by weight of methyl ethyl ketone ──────────────────────────────

【0110】[0110]

【化32】 Embedded image

【0111】[0111]

【化33】 Embedded image

【0112】[実施例7]厚さ100μm、サイズ27
0mm×100mmのトリアセチルセルロースフイルム
(フジタック、富士写真フイルム(株)製)を透明支持
体として用いた。含フッ素ポリイミド(PI31)をメタ
ノールとアセトンとの混合溶媒(容量比=50/50)
に溶解して、5重量%溶液を調製した。この溶液をバー
コーターを用いて透明支持体の上に1μmの厚さに塗布
した。塗布層を、120℃の温風で2分間乾燥し、その
表面をラビング処理して、配向膜を形成した。配向膜の
上に、実施例1と同様にして光学的異方性層を形成し、
光学補償シートを作成した。配向膜のラビング軸に対し
て45゜の角度で、透明支持体側から光学補償シートに
偏光を入射し、光学機器(Multi Chanel Photo Analize
r、大塚電子(株)製)を用いて出射光の偏光解析を行
い、ツイスト角を求めたところ、230〜250゜であ
った。
Example 7 Thickness 100 μm, size 27
A 0 mm × 100 mm triacetyl cellulose film (Fujitac, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) was used as a transparent support. Mixed solvent of fluorinated polyimide (PI31) with methanol and acetone (volume ratio = 50/50)
To prepare a 5% by weight solution. This solution was applied to a thickness of 1 μm on a transparent support using a bar coater. The coating layer was dried with hot air at 120 ° C. for 2 minutes, and its surface was rubbed to form an alignment film. On the alignment film, an optically anisotropic layer was formed in the same manner as in Example 1,
An optical compensation sheet was prepared. Polarized light enters the optical compensatory sheet from the transparent support side at an angle of 45 ° with respect to the rubbing axis of the alignment film.
r, manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.), the polarization of the emitted light was analyzed, and the twist angle was found to be 230 to 250 °.

【0113】別に、光学的異方性層塗布液からディスコ
ティック液晶性化合物(2)を除いた以外は同様にし
て、ディスコティック液晶性化合物が実質的に垂直に配
向しているが、ねじれていない光学補償シートを作成し
た。このシートについて、エリプソメーターを用いて、
面内レターデーション(Re)を測定し、その角度依存
性から平均傾斜角を求めたところ、70〜85゜であっ
た。さらに別に、水平配向膜を用いてアンチパラレルセ
ルを作成し、セル内に上記のディスコティック液晶性化
合物(1)および(2)を封入した。得られた液晶セル
について、エリプソメーターを用いて、面内レターデー
ション(Re)を測定し、その値をセルの厚みで割るこ
とによりΔnを求めたところ、0.07であった。
Separately, except that the discotic liquid crystal compound (2) was removed from the coating liquid for the optically anisotropic layer, the discotic liquid crystal compound was substantially vertically oriented, but twisted. No optical compensatory sheet made. For this sheet, using an ellipsometer,
The in-plane retardation (Re) was measured, and the average inclination angle was determined from the angle dependence to be 70 to 85 °. Separately, an anti-parallel cell was prepared using a horizontal alignment film, and the discotic liquid crystalline compounds (1) and (2) were sealed in the cell. The in-plane retardation (Re) of the obtained liquid crystal cell was measured using an ellipsometer, and the value was divided by the cell thickness to obtain Δn, which was 0.07.

【0114】[実施例8]ポリイミド(PI31)に代え
て、ポリイミド(PI36)を同量用いた以外は、実施例
7と同様に光学補償シートを作成して評価した。ディス
コティック液晶性化合物の平均傾斜角は、70゜であっ
た。
Example 8 An optical compensatory sheet was prepared and evaluated in the same manner as in Example 7, except that the same amount of polyimide (PI36) was used instead of polyimide (PI31). The average tilt angle of the discotic liquid crystalline compound was 70 °.

【0115】[実施例9]ポリイミド(PI31)に代え
て、ポリイミド(PI50)を同量用いた以外は、実施例
7と同様に光学補償シートを作成して評価した。ディス
コティック液晶性化合物の平均傾斜角は、80゜であっ
た。
Example 9 An optical compensatory sheet was prepared and evaluated in the same manner as in Example 7, except that the same amount of polyimide (PI50) was used instead of polyimide (PI31). The average tilt angle of the discotic liquid crystalline compound was 80 °.

【0116】[実施例10]ポリイミド(PI31)に代
えて、ポリイミド(PI72)を同量用いた以外は、実施
例7と同様に光学補償シートを作成して評価した。ディ
スコティック液晶性化合物の平均傾斜角は、75゜であ
った。
Example 10 An optical compensatory sheet was prepared and evaluated in the same manner as in Example 7, except that the same amount of polyimide (PI72) was used instead of polyimide (PI31). The average tilt angle of the discotic liquid crystalline compound was 75 °.

【0117】[実施例11]実施例7で作成した光学補
償シートを用いて、図3の(e)に示す構造のSTN型
液晶表示装置を作成した。液晶セルと光学補償シートと
が接する面で、液晶セルの棒状液晶性分子の配向方向と
光学補償シートのディスコティック液晶性分子の配向方
向とを一致させた。出射側偏光板の吸収軸と液晶セルの
出射側の棒状液晶性分子の配向方向との角度は、45゜
に調節した。入射側偏光板の吸収軸と出射側偏光板の吸
収軸とは直交するように配置した。得られたSTN型液
晶表示装置に電圧を印加したところ、ノーマリーブラッ
クモードになった。視覚特性を測定したところ、コント
ラスト比が5以上の角度範囲が左右で120゜以上、上
下で150゜以上得られた。
Example 11 Using the optical compensation sheet prepared in Example 7, an STN liquid crystal display having the structure shown in FIG. 3E was prepared. On the surface where the liquid crystal cell and the optical compensation sheet were in contact, the alignment direction of the rod-like liquid crystal molecules of the liquid crystal cell was aligned with the alignment direction of the discotic liquid crystal molecules of the optical compensation sheet. The angle between the absorption axis of the exit-side polarizing plate and the orientation direction of the rod-like liquid crystal molecules on the exit side of the liquid crystal cell was adjusted to 45 °. The absorption axis of the incident side polarizing plate and the absorption axis of the emission side polarizing plate were arranged so as to be orthogonal to each other. When a voltage was applied to the obtained STN liquid crystal display device, a normally black mode was set. When the visual characteristics were measured, an angle range having a contrast ratio of 5 or more was obtained at 120 ° or more in the left and right directions and 150 ° or more in the vertical direction.

【0118】[実施例12]以下の組成の光学的異方性
層塗布液を用いた以外は、実施例7と同様にして光学補
償シートを作成して評価したところ、実施例7と同様の
結果が得られた。
Example 12 An optical compensatory sheet was prepared and evaluated in the same manner as in Example 7, except that the coating liquid for the optically anisotropic layer having the following composition was used. The result was obtained.

【0119】 ──────────────────────────────────── 光学的異方性層塗布液 ──────────────────────────────────── 実施例6で用いたディスコティック液晶性化合物(3) 63重量部 実施例1で用いたディスコティック液晶性化合物(2) 27重量部 実施例6で用いた重合性可塑剤 10重量部 光重合開始剤(イルガキュア907、日本チバガイギー(株)製) 1重量部 セルロースアセテートブチレート(CAB551−0.2、イーストマンケミ カル社製) 0.5重量部 メチルエチルケトン 184.5重量部 ────────────────────────────────────<< Coating Liquid for Optically Anisotropic Layer >>デ ィ ス 63 parts by weight of discotic liquid crystal compound (3) used in Example 6 27 parts by weight of the discotic liquid crystal compound (2) used in Example 1 10 parts by weight of the polymerizable plasticizer used in Example 6 1 part by weight of a photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by Nippon Ciba Geigy Co., Ltd.) Cellulose acetate Butyrate (CAB551-0.2, manufactured by Eastman Chemical Company) 0.5 part by weight Methyl ethyl ketone 184.5 parts by weight ─────────────────────── ─────────────

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】STN型液晶表示装置の電圧無印加(off)
の画素部分における液晶セル内の棒状液晶性分子の配向
状態と光学的異方性層内のディスコティック液晶性分子
の配向状態とを模式的に示す断面図である。
FIG. 1 shows no voltage application (off) of an STN type liquid crystal display device.
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing an alignment state of rod-like liquid crystal molecules in a liquid crystal cell and an alignment state of discotic liquid crystal molecules in an optically anisotropic layer in a pixel portion of FIG.

【図2】液晶セルの棒状液晶性分子と、それを光学補償
する関係にある光学補償シートのディスコティック液晶
性分子について、それぞれの屈折率楕円体を示す模式図
である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing respective refractive index ellipsoids of rod-like liquid crystal molecules of a liquid crystal cell and discotic liquid crystal molecules of an optical compensation sheet which has a relation of optically compensating the rod-like liquid crystal molecules.

【図3】STN型液晶表示装置の層構成を示す模式図で
ある。
FIG. 3 is a schematic view illustrating a layer configuration of an STN liquid crystal display device.

【図4】STN型液晶表示装置の各要素について、好ま
しい光学的方向を示す平面図である。
FIG. 4 is a plan view showing preferred optical directions for each element of the STN liquid crystal display device.

【図5】STN型液晶表示装置の各要素について、別の
好ましい光学的方向を示す平面図である。
FIG. 5 is a plan view showing another preferred optical direction for each element of the STN type liquid crystal display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 液晶セル 2、2a、2b 光学補償シート 3、3a、3b 偏光板 11 液晶セルの上基板 12、14 液晶セルの配向膜 13 棒状液晶性分子の屈折率楕円体 13a〜13e 棒状液晶性分子 13t 棒状液晶性分子層の厚み 13x、13y 棒状液晶性分子の配向膜に平行な面内
の屈折率 13z 棒状液晶性分子の厚み方向の屈折率 15 液晶セルの下基板 21 ディスコティック液晶性分子の屈折率楕円体 21a〜21e ディスコティック液晶性分子 21t ディスコティック液晶性分子層の厚み 21x、21y ディスコティック液晶性分子の配向膜
に平行な面内の屈折率 21z ディスコティック液晶性分子の厚み方向の屈折
率 22 配向膜 23 透明支持体 BL バックライト DDa、DDb、DDc、DDd ディスコティック液
晶性分子の円盤面の法線方向 RDa、RDb 液晶セルの配向膜のラビング方向 TAa、TAb 偏光板の透過軸 X 基準となる方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal cell 2, 2a, 2b Optical compensation sheet 3, 3a, 3b Polarizer 11 Upper substrate of a liquid crystal cell 12, 14 Alignment film of a liquid crystal cell 13 Refractive index ellipsoid of a rod-like liquid crystal molecule 13a-13e Rod-like liquid crystal molecule 13t Thickness of rod-like liquid crystalline molecule layer 13x, 13y Refractive index of rod-like liquid crystalline molecule in plane parallel to alignment film 13z Refractive index of rod-like liquid crystalline molecule in thickness direction 15 Lower substrate of liquid crystal cell 21 Refraction of discotic liquid crystalline molecule Index ellipsoids 21a to 21e Discotic liquid crystal molecules 21t Thickness of discotic liquid crystal molecule layer 21x, 21y Refractive index in a plane parallel to the alignment film of discotic liquid crystal molecules 21z Refraction in the thickness direction of discotic liquid crystal molecules Ratio 22 Alignment film 23 Transparent support BL Backlight DDa, DDb, DDc, DDd Discotic liquid crystal Normal direction RDa of the disc face of the child, the direction the rubbing direction TAa, the transmission axis X criteria TAb polarizing plate alignment film RDb liquid crystal cell

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明支持体上に、配向膜およびディスコ
ティック液晶性分子から形成された光学的異方性層をこ
の順に有する光学補償シートであって、配向膜が側鎖に
炭素原子数が10以上の炭化水素基を有するポリマーを
含み、ディスコティック液晶性分子が50乃至90度の
範囲の平均傾斜角で配向していることを特徴とする光学
補償シート。
1. An optical compensatory sheet comprising a transparent support and an alignment film and an optically anisotropic layer formed of discotic liquid crystalline molecules in this order, wherein the alignment film has carbon atoms in a side chain. An optical compensatory sheet comprising a polymer having 10 or more hydrocarbon groups, wherein the discotic liquid crystalline molecules are oriented at an average tilt angle in the range of 50 to 90 degrees.
【請求項2】 ポリマーの主鎖がポリイミド構造を有す
る請求項1に記載の光学補償シート。
2. The optical compensation sheet according to claim 1, wherein the main chain of the polymer has a polyimide structure.
【請求項3】 ポリマーが主鎖または側鎖にステロイド
構造を有する請求項1に記載の光学補償シート。
3. The optical compensation sheet according to claim 1, wherein the polymer has a steroid structure in a main chain or a side chain.
【請求項4】 ディスコティック液晶性分子がねじれ配
向しており、ねじれ角が90乃至360度の範囲である
請求項1に記載の光学補償シート。
4. The optical compensatory sheet according to claim 1, wherein the discotic liquid crystalline molecules are twisted and have a twist angle in a range of 90 to 360 degrees.
【請求項5】 STN型液晶セル、その両側に配置され
た二枚の偏光板およびSTN型液晶セルと一方または両
方の偏光板との間に配置された一枚または二枚の光学補
償シートからなるSTN型液晶表示装置であって、光学
補償シートが透明支持体、配向膜およびディスコティッ
ク液晶性分子から形成された光学的異方性層を偏光板側
からこの順に有し、配向膜が側鎖に炭素原子数が10以
上の炭化水素基を有するポリマーを含み、ディスコティ
ック液晶性分子が50乃至90度の範囲の平均傾斜角で
配向し、さらにねじれ配向しており、ねじれ角が90乃
至360度の範囲であることを特徴とするSTN型液晶
表示装置。
5. An STN liquid crystal cell, two polarizing plates disposed on both sides thereof, and one or two optical compensation sheets disposed between the STN liquid crystal cell and one or both polarizing plates. An optical compensation sheet comprising a transparent support, an alignment film, and an optically anisotropic layer formed from discotic liquid crystal molecules in this order from the polarizing plate side, wherein the alignment film is The chain includes a polymer having a hydrocarbon group having 10 or more carbon atoms in the chain, and the discotic liquid crystalline molecules are oriented at an average tilt angle in the range of 50 to 90 degrees, and further twisted, and the twist angle is 90 to 90. An STN liquid crystal display device having a range of 360 degrees.
【請求項6】 側鎖に炭素原子数が10以上の炭化水素
基を有するポリマーを含む配向膜を用いて、50乃至9
0度の範囲の平均傾斜角でディスコティック液晶性分子
を配向させる方法。
6. An alignment film containing a polymer having a hydrocarbon group having 10 or more carbon atoms in a side chain, from 50 to 9
A method of aligning discotic liquid crystalline molecules at an average tilt angle in the range of 0 degrees.
【請求項7】 透明支持体上に、配向膜およびディスコ
ティック液晶性分子から形成された光学的異方性層をこ
の順に有する光学補償シートであって、配向膜が含フッ
素ポリマーを含み、ディスコティック液晶性分子が50
乃至90度の範囲の平均傾斜角で配向していることを特
徴とする光学補償シート。
7. An optical compensatory sheet comprising, in this order, an alignment film and an optically anisotropic layer formed of discotic liquid crystalline molecules on a transparent support, wherein the alignment film contains a fluoropolymer, and 50 tick liquid crystal molecules
An optical compensatory sheet, wherein the optical compensatory sheet is oriented at an average inclination angle in the range of 90 to 90 degrees.
【請求項8】 含フッ素ポリマーの主鎖がポリイミド構
造を有する請求項7に記載の光学補償シート。
8. The optical compensation sheet according to claim 7, wherein the main chain of the fluoropolymer has a polyimide structure.
【請求項9】 含フッ素ポリマーが、フッ素原子を0.
05乃至80重量%の割合で含む請求項7に記載の光学
補償シート。
9. The fluorine-containing polymer having a fluorine atom of 0.1.
The optical compensatory sheet according to claim 7, wherein the optical compensatory sheet is contained in a proportion of from 05 to 80% by weight.
【請求項10】 ディスコティック液晶性分子がねじれ
配向しており、ねじれ角が90乃至360度の範囲であ
る請求項7に記載の光学補償シート。
10. The optical compensatory sheet according to claim 7, wherein the discotic liquid crystal molecules are twist-aligned, and the twist angle is in a range of 90 to 360 degrees.
【請求項11】 STN型液晶セル、その両側に配置さ
れた二枚の偏光板およびSTN型液晶セルと一方または
両方の偏光板との間に配置された一枚または二枚の光学
補償シートからなるSTN型液晶表示装置であって、光
学補償シートが透明支持体、配向膜およびディスコティ
ック液晶性分子から形成された光学的異方性層を偏光板
側からこの順に有し、配向膜が含フッ素ポリマーを含
み、ディスコティック液晶性分子が50乃至90度の範
囲の平均傾斜角で配向し、さらにねじれ配向しており、
ねじれ角が90乃至360度の範囲であることを特徴と
するSTN型液晶表示装置。
11. An STN liquid crystal cell, two polarizing plates disposed on both sides thereof, and one or two optical compensation sheets disposed between the STN liquid crystal cell and one or both polarizing plates. An optical compensatory sheet comprising a transparent support, an alignment film and an optically anisotropic layer formed from discotic liquid crystal molecules in this order from the polarizing plate side. Including a fluoropolymer, the discotic liquid crystalline molecules are oriented at an average tilt angle in the range of 50 to 90 degrees, and further twisted,
An STN liquid crystal display device having a twist angle in the range of 90 to 360 degrees.
【請求項12】 含フッ素ポリマーを含む配向膜を用い
て、50乃至90度の範囲の平均傾斜角でディスコティ
ック液晶性分子を配向させる方法。
12. A method for aligning discotic liquid crystalline molecules at an average tilt angle in the range of 50 to 90 degrees using an alignment film containing a fluoropolymer.
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