JPH10307208A - Production of optical film - Google Patents

Production of optical film

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Publication number
JPH10307208A
JPH10307208A JP11916397A JP11916397A JPH10307208A JP H10307208 A JPH10307208 A JP H10307208A JP 11916397 A JP11916397 A JP 11916397A JP 11916397 A JP11916397 A JP 11916397A JP H10307208 A JPH10307208 A JP H10307208A
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JP
Japan
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liquid crystal
phase
film
discotic
chiral
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Application number
JP11916397A
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Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Mazaki
仁詩 真崎
Yasushi Sato
康司 佐藤
Hitoshi Yuasa
仁士 湯浅
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Eneos Corp
Original Assignee
Nippon Oil Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an optical film having excellent optical performance, dyanamical performance and heat resistance performance by rapidly cooling a discotic liquid crystalline material having a chiral discotic nematic phase at a cooling rate of a specific value or above from a temp. region where its liquid crystal phase is exhibited, then subjecting the material to a photocrosslinking reaction. SOLUTION: The discotic liquid crystalline material having the chiral discotic nematic phase is rapidly cooled at the cooling rate of >=100 deg.C/min from the temp. region where its liquid crystal phase is exhibited and is then subjected to the photocrosslinking reaction. The discotic liquid crystalline material is otherwise heat treated in the temp. region where its liquid crystal phase is exhibited to achieve twist orientation and thereafter, the material is rapidly cooled at the cooling rate of >=100 deg.C/min from the temp. region and is then subjected to the crosslinking reaction to immobilize the twist orientation. Namely, the condition in which the flow property of liquid crystal molecules is extremely limited is creased without the disturbance of the orientation structure formed in the temp. region where the chiral discotic nematic liquid crystal phase is exhibited and thereafter, the photocrosslinking reaction is executed.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光学性能、力学性
能および耐熱性に優れた光学フィルムの製造法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing an optical film having excellent optical performance, mechanical performance and heat resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】駆動用液晶セル中の液晶は、複雑な配向
を形成している。その大きな特徴の一つとして、まずほ
とんどの液晶セルがコントラストの高い表示を実現する
ためにねじれ構造という液晶独特の配向構造を利用して
いることを挙げることができる。このような液晶セルに
対して、高度な光学補償を行うためには補償手段として
ねじれ配向は有効的であり、液晶性高分子をねじれ配向
させた補償フィルムが種々開発されている。
2. Description of the Related Art Liquid crystals in a driving liquid crystal cell form a complicated alignment. One of the major features is that most of the liquid crystal cells use a twisted structure, which is a unique alignment structure of liquid crystal, to realize a display with high contrast. For such a liquid crystal cell, twist alignment is effective as a compensation means in order to perform advanced optical compensation, and various compensation films in which a liquid crystalline polymer is twisted have been developed.

【0003】また最近、ディスコチック液晶が特異な分
子骨格を有することから上記の如き補償手段として着目
されている。ディスコチック液晶は円盤状の液晶であ
り、駆動用液晶セルに用いられている棒状のネマチック
液晶とは対照的な形をしている。そのためディスコチッ
ク液晶は、該液晶セルの光学的な補償をする上で潜在的
に高い能力を持っている液晶である。このディスコチッ
ク液晶を利用することにより、従来にない補償効果を発
揮する補償フィルムが開発された。
[0003] Recently, discotic liquid crystals have attracted attention as compensation means as described above because of their unique molecular skeleton. Discotic liquid crystal is a disc-shaped liquid crystal, and has a shape different from a rod-shaped nematic liquid crystal used in a driving liquid crystal cell. Therefore, a discotic liquid crystal is a liquid crystal having a potentially high ability in optically compensating the liquid crystal cell. By using this discotic liquid crystal, a compensation film exhibiting an unprecedented compensation effect has been developed.

【0004】例えば特開平8−50206号公報、特開
平8−334621号公報では、ツイステッドネマチッ
ク(TN)セルを用いたTFT−LCD用の視角補償フ
ィルムとして、ディスコチック液晶がハイブリッド配向
したフィルムが開示されている。
For example, JP-A-8-50206 and JP-A-8-334621 disclose, as a viewing angle compensation film for a TFT-LCD using a twisted nematic (TN) cell, a film in which discotic liquid crystals are hybrid-aligned. Have been.

【0005】またねじれ構造を有するセルに対しては、
やはりねじれ配向を形成した補償手段がより高い補償効
果を期待できるということで、ディスコチック液晶をね
じれ配向した光学フィルムが開発された。
For a cell having a twisted structure,
Also, since the compensating means having a twisted orientation can expect a higher compensation effect, an optical film in which a discotic liquid crystal is twisted has been developed.

【0006】例えば特開平9−26572号公報では、
ディスコチック液晶にカイラルな置換基の導入またはカ
イラル成分との組成物を用いることにより、均一なねじ
れ配向を達成した光学フィルムが開示されている。該フ
ィルムの開発により、ツイステッドネマチック型液晶デ
ィスプレーなどの視角をさらに大幅に向上することが可
能となった。
For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-26572,
An optical film that achieves uniform twist alignment by introducing a chiral substituent into a discotic liquid crystal or using a composition with a chiral component is disclosed. The development of this film has made it possible to further greatly improve the viewing angle of a twisted nematic liquid crystal display and the like.

【0007】一般に液晶性を示す材料を用いて上記の如
きフィルムを得る方法としては、液晶材料や処理条件を
最適化し、まず液晶状態で理想的な配向を実現させる必
要がある。次いでフィルムとしての力学的強度を持たせ
るために固定化処理を行なわねばならない。特開平9−
26572号公報においては、フィルムの固定化をガラ
ス化等の状態変化を利用して行っている。この固定化方
法では、その光学補償効果からも明らかなように光学特
性は十分満足できるものの、フィルム強度、耐熱性が十
分とは言えず、過酷な環境下での使用には耐えられない
という恐れがあった。
In general, as a method for obtaining a film as described above using a material exhibiting liquid crystallinity, it is necessary to optimize a liquid crystal material and processing conditions, and first, to realize an ideal alignment in a liquid crystal state. Next, an immobilization treatment must be performed in order to have a mechanical strength as a film. JP-A-9-
In Japanese Patent No. 26572, the film is fixed by utilizing a state change such as vitrification. With this fixing method, although the optical characteristics can be sufficiently satisfied, as evident from the optical compensation effect, the film strength and heat resistance cannot be said to be sufficient, and there is a fear that the film cannot withstand use in a severe environment. was there.

【0008】ディスコチック液晶の固定化方法として
は、例えば特開平8−50206号公報に示されている
ような光架橋による方法が有効と考えられる。該公報で
は、流動性のあるディスコチックネマチック相を呈する
温度領域にある材料に対し光照射を行っている。一般に
流動性の高いディスコチックネマチック相において光架
橋反応を進行させた場合、架橋に伴い液晶の物理的性
質、例えば液晶相の形成能の有無、液晶性の低下、粘性
や弾性定数の変化などが極めて起こりやすい。
As a method for immobilizing a discotic liquid crystal, for example, a method using photocrosslinking as disclosed in JP-A-8-50206 is considered to be effective. In this publication, light irradiation is performed on a material in a temperature region exhibiting a fluid discotic nematic phase. In general, when the photo-crosslinking reaction proceeds in a discotic nematic phase with high fluidity, the physical properties of the liquid crystal, such as the ability to form a liquid crystal phase, the decrease in liquid crystallinity, changes in viscosity and elastic constant, etc. are caused by crosslinking. Very easy to happen.

【0009】ディスコチック液晶のねじれ配向の制御
は、液晶と膜界面の雰囲気との間の微妙な釣り合いのも
とに達成されるものであり、わずかな物理的性質の変化
も配向形体に大きく影響する。したがって物理的性質変
化に伴って配向が損なわれる恐れがあるような従来の方
法では、非常に厳密な配向制御が必要とされるねじれ配
向を形成したディスコチック液晶性の光学フィルムの製
法としては課題が残されている状況にあった。
The control of the twisted orientation of the discotic liquid crystal is achieved under a delicate balance between the liquid crystal and the atmosphere at the film interface, and even a slight change in physical properties greatly affects the orientation. I do. Therefore, in the conventional method in which the alignment may be impaired due to a change in physical properties, there is a problem as a method for producing a discotic liquid crystal optical film having a twisted alignment that requires very strict alignment control. There was a situation that has been left.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは上記課題
に鑑み、カイラルディスコチックネマチック相を呈する
温度領域において形成したねじれ配向を損なうことなく
固定化する方法について鋭意検討した結果、遂に本発明
に到達した。具体的には、液晶分子の流動性が極めて制
限された状況を、カイラルディスコチックネマチック液
晶相を呈する温度領域で形成した配向構造を乱すことな
くつくりだし、しかる後に光架橋反応を行うことにより
目的を達しうることを見出した。
In view of the above-mentioned problems, the present inventors have conducted intensive studies on a method for fixing a twisted orientation formed in a temperature region exhibiting a chiral discotic nematic phase without impairing it. Reached. Specifically, a situation in which the fluidity of liquid crystal molecules is extremely restricted is created without disturbing the alignment structure formed in the temperature region exhibiting a chiral discotic nematic liquid crystal phase, and then the photo-crosslinking reaction is performed. I found that it could be reached.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】すなわち本発明の第1
は、カイラルディスコチックネマチック相を有するディ
スコチック液晶性材料を、該液晶相を呈する温度領域か
ら冷却速度100℃/分以上で急冷した後、光架橋反応
に供することを特徴とする光学フィルムの製造法に関す
る。また本発明の第2は、カイラルディスコチックネマ
チック相を有するディスコチック液晶性材料を、該液晶
相を呈する温度領域で熱処理してねじれ配向を達成させ
た後、該温度領域から冷却速度100℃/分以上で急冷
し、次いで光架橋反応に供してねじれ配向を固定化する
ことを特徴とする光学フィルムの製造法に関する。また
本発明の第3は、カイラルディスコチックネマチック相
より低温領域にカラムナー相および/または結晶相を有
するディスコチック液晶性材料を、カイラルディスコチ
ックネマチック相を呈する温度領域から、カラムナー相
または結晶相が安定な温度領域に冷却速度100℃/分
以上で急冷してカイラルディスコチックネマチック相の
過冷却状態を形成せしめた後、該過冷却状態で光架橋反
応に供することを特徴とする上記第1および第2の光学
フィルムの製造法に関する。さらに本発明の第4は、ね
じれ配向が、ディスコチック液晶のダイレクターのフィ
ルム平面への投影ベクトルの大きさがフィルムの膜厚方
向で変化したねじれ配向であることを特徴とする上記の
第2および第3の光学フィルムの製造法に関するもので
ある。
That is, the first aspect of the present invention is as follows.
Is a method for producing an optical film, comprising quenching a discotic liquid crystalline material having a chiral discotic nematic phase from a temperature range exhibiting the liquid crystal phase at a cooling rate of 100 ° C./min or more, and then subjecting the material to a photocrosslinking reaction. About the law. In the second aspect of the present invention, a discotic liquid crystalline material having a chiral discotic nematic phase is heat-treated in a temperature region exhibiting the liquid crystal phase to achieve twist alignment, and then cooled from the temperature region at a cooling rate of 100 ° C. / The present invention relates to a method for producing an optical film, wherein the optical film is quenched in minutes or more and then subjected to a photocrosslinking reaction to fix the twist orientation. In the third aspect of the present invention, a discotic liquid crystalline material having a columnar phase and / or a crystalline phase in a lower temperature region than a chiral discotic nematic phase is used. The above-described first and second aspects, wherein a rapid cooling is performed at a cooling rate of 100 ° C./min or more in a stable temperature range to form a supercooled state of a chiral discotic nematic phase, and then a photocrosslinking reaction is performed in the supercooled state. The present invention relates to a method for producing a second optical film. A fourth aspect of the present invention is the second aspect, wherein the twist orientation is a twist orientation in which the magnitude of a projection vector of the director of the discotic liquid crystal onto the film plane changes in the film thickness direction of the film. And a method for producing a third optical film.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明の光学フィルムの製造法は、配向の固定化
方法に特徴があり、液晶状態において得られた特異な配
向構造、具体的にはディスコチック液晶によるねじれ配
向を損なうことなく、十分な固定化を達成することがで
きる。以下、本発明について詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail. The method for producing an optical film of the present invention is characterized by a method for fixing an orientation, and a unique orientation structure obtained in a liquid crystal state, specifically, sufficient fixation without impairing a twisted orientation by a discotic liquid crystal. Can be achieved. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0013】本発明で言うねじれ配向とは、フィルム表
裏面、フィルム内面などの2つの任意の平面において、
一方の面におけるディスコチック液晶のダイレクターの
投影方向と、他方の面におけるディスコチック液晶のダ
イレクターの投影方向とが重ならない構造である。本発
明で好ましいねじれ配向としては、フィルムの厚さ方向
に片方の面から他方の面に向かって、ディスコチック液
晶のダイレクターのフィルム面内への投影が単調増加的
すなわち回転の方向を変えることなしに回転した構造で
ある。なお本発明においてダイレクターとは、液晶性材
料層の各点で近傍に存在する分子の平均的な光軸の配向
方向を指定する単位ベクトルを意味する。上記の如きね
じれ配向構造としては、該ダイレクターとフィルム平面
とがほぼ平行である図1のような構造、該ダイレクター
のフィルム平面への投影ベクトルの大きさがフィルム膜
厚方向に変化している例えば図2のような構造が挙げら
れる。本発明は、上記の如き配向が乱れやすい構造を固
定化するのに適しており、特に配向が乱れやすい図2の
ような特異なねじれ配向構造を形成しているものに対し
ては、よりその効果を発揮することができる。
In the present invention, the twist orientation refers to two arbitrary planes such as the front and back surfaces of the film and the inner surface of the film.
The projection direction of the director of the discotic liquid crystal on one surface does not overlap with the projection direction of the director of the discotic liquid crystal on the other surface. The preferred twist orientation in the present invention is that the projection of the discotic liquid crystal into the film surface of the director of the discotic liquid crystal monotonically increases, that is, changes the direction of rotation from one surface to the other surface in the thickness direction of the film. It is a structure that is rotated without. In the present invention, the term “director” means a unit vector that specifies the average alignment direction of the optical axis of molecules present near each point of the liquid crystal material layer. As the twist-oriented structure as described above, a structure as shown in FIG. 1 in which the director and the film plane are substantially parallel to each other, and the magnitude of the projection vector of the director onto the film plane changes in the film thickness direction. For example, there is a structure as shown in FIG. The present invention is suitable for fixing a structure in which the orientation is easily disturbed as described above, and is particularly suitable for those having a unique twisted orientation structure as shown in FIG. 2 in which the orientation is easily disturbed. The effect can be exhibited.

【0014】ここで図2の如き配向構造においては、フ
ィルムの一方の界面近傍と他方の界面近傍とでは、ディ
スコチック液晶のダイレクターとフィルム平面との成す
角度が異なる。該角度の範囲として好ましくは絶対値と
して大略60度以上90度以下、さらに好ましくは大略
80度以上90度以下の角度をなし、また反対の界面近
傍においては、絶対値として大略0度以上50度以下、
さらに好ましくは大略0度以上30度以下である。
In the orientation structure shown in FIG. 2, the angle between the director of the discotic liquid crystal and the plane of the film is different between the vicinity of one interface of the film and the vicinity of the other interface. Preferably, the angle ranges from approximately 60 degrees to 90 degrees as an absolute value, and more preferably approximately 80 degrees to 90 degrees as an absolute value. In the vicinity of the opposite interface, the absolute value is approximately 0 degree to 50 degrees. Less than,
More preferably, it is approximately 0 degrees or more and 30 degrees or less.

【0015】なお本発明では、ねじれの回転軸をフィル
ム平面法線方向にとり、ダイレクターのフィルム面内方
向の成分の回転角によりねじれ角を定義するが、ダイレ
クターとフィルム平面との成す角が0.1度以内、好ま
しくは0.5度以内、さらに好ましくは1度以内である
ような、ダイレクターがほぼフィルム平面法線方向を向
く部分については、そのねじれ角は無いものと見なす。
またねじれ配向において、ダイレクターのフィルム面内
成分の向きはフィルムの厚さ方向の移動に伴い、通常単
調増加的に変化する。
In the present invention, the rotation axis of the twist is taken in the normal direction of the film plane, and the torsion angle is defined by the rotation angle of the component of the director in the in-plane direction of the film. Where the director is oriented substantially normal to the film plane, such as within 0.1 degrees, preferably within 0.5 degrees, and more preferably within 1 degree, the torsion angle is considered to be absent.
In the torsional orientation, the direction of the in-plane component of the director usually changes monotonically with the movement in the thickness direction of the film.

【0016】次いで本発明に用いることのできるディス
コチック液晶性材料について説明する。該材料の主構成
成分は、ディスコチック液晶性の化合物または該液晶性
の組成物である。ディスコチック液晶はC.Destr
adeらにより、その分子の配向秩序によってディスコ
チックネマチック相(ND相 discotic ne
matic)、Dho相(hexagonal orde
red columnar phase)、Dhd相(h
exagonal disordered colum
nar phase)、Drd相(rectangula
r disordered columnar pha
se)、Dob相(oblique columnar
phase)のように分類されている(C.Destr
adeet al.Mol.Cryst.Liq.Cr
yst.106,121(1984))。
Next, the discotic liquid crystalline material which can be used in the present invention will be described. The main component of the material is a discotic liquid crystal compound or the liquid crystal composition. Discotic liquid crystal is C.I. Destr
Ade et al. disclose a discotic nematic phase (ND phase discotic nematic phase) depending on the orientational order of the molecules.
magnetic), Dho phase (hexagonal orde)
red column phase), Dhd phase (h
exagonal disordered column
nar phase), Drd phase (rectangula)
r disordered columnar pha
se), Dob phase (oblique column)
(C. Destr)
adeet al. Mol. Cryst. Liq. Cr
yst. 106, 121 (1984)).

【0017】本発明においては、所望のねじれ配向を得
るために、まずカイラルディスコチックネマチック相を
少なくとも有するディスコチック液晶性化合物または該
液晶性組成物から構成される材料を用いる。カイラルデ
ィスコチックネマチック相とは、ディスコチックネマチ
ック相にねじれ構造が付与された液晶相である。液晶相
として、カイラルディスコチックネマチック相を全くも
たず、上記のカラムナー相(Dho相、Dhd相、Dob相ま
たはこれらにねじれ構造が加わった液晶相)をもつディ
スコチック液晶性材料では、分子間の秩序度が高いため
均一なねじれ配向を得ることが困難である。
In the present invention, a discotic liquid crystalline compound having at least a chiral discotic nematic phase or a material composed of the liquid crystalline composition is used to obtain a desired twisted orientation. The chiral discotic nematic phase is a liquid crystal phase in which a twisted structure is added to the discotic nematic phase. In a discotic liquid crystalline material having no columnar phase (Dho phase, Dhd phase, Dob phase or a liquid crystal phase having a twisted structure added thereto) having no chiral discotic nematic phase as a liquid crystal phase, , It is difficult to obtain a uniform twisted orientation.

【0018】本発明ではさらに、カイラルディスコチッ
クネマチック相を呈する温度領域から冷却した際に流動
性の著しく低い状態が得られることが必要である。その
ため冷却時の挙動を考えたとき、カイラルディスコチッ
クネマチック相より低い温度領域においてカラムナー相
および/または結晶相を有するディスコチック液晶性化
合物または該液晶性組成物から構成される材料がより適
している。ただし製造時において、カイラルディスコチ
ックネマチック相から高次の相への明らかな転移は配向
構造の破壊につながる恐れがある。したがって、後述す
るようにカイラルディスコチックネマチック相において
均一なねじれ配向を達成させた後、急冷することにより
カイラルディスコチックネマチック相での配向を乱すこ
となく液晶の流動性を失わせる。このようにして得られ
た液晶の膜は、過冷却状態となり、配向を乱すことなく
流動性を失わせることができる。なお本発明で言う過冷
却状態とは、ある温度において熱的にはカラムナー相ま
たは結晶相が安定な相であるにも関わらず、熱履歴によ
ってこれらの相が出現できず、カラムナー相や結晶相よ
り秩序度の低いディスコチックネマチック相に留まって
いる状態を指す。本発明では、このねじれ配向を形成し
た過冷却状態にあるディスコチック液晶性材料に対して
光架橋反応を行うことに特徴がある。
Further, in the present invention, it is necessary that a state of remarkably low fluidity can be obtained upon cooling from a temperature range exhibiting a chiral discotic nematic phase. Therefore, when considering the behavior at the time of cooling, a discotic liquid crystal compound having a columnar phase and / or a crystal phase in a temperature range lower than the chiral discotic nematic phase or a material composed of the liquid crystal composition is more suitable. . However, at the time of production, a clear transition from a chiral discotic nematic phase to a higher-order phase may lead to the destruction of the orientation structure. Therefore, as described later, after achieving a uniform torsional orientation in the chiral discotic nematic phase, the liquid crystal is lost by quenching without disturbing the orientation in the chiral discotic nematic phase. The liquid crystal film thus obtained is in a supercooled state, and can lose fluidity without disturbing the alignment. Note that the supercooled state referred to in the present invention means that, although the columnar phase or the crystal phase is thermally stable at a certain temperature, these phases cannot appear due to the heat history, and the columnar phase or the crystal phase It refers to a state of staying in a discotic nematic phase having a lower degree of order. The present invention is characterized in that a photocrosslinking reaction is performed on a discotic liquid crystalline material in a supercooled state in which the twisted alignment is formed.

【0019】次いで本発明に供されるカイラルディスコ
チックネマチック相を有するディスコチック液晶性材料
を構成するディスコチック液晶としては、液晶相を発現
する部分(メソゲンと呼ばれる)、例えばアクリル基ま
たはメタクリル基などの光重合性の置換基、およびねじ
れ配向を誘発するカイラルな置換基を少なくとも有す
る。なお、メソゲン、光重合性の置換基、カイラルな置
換基は一つの分子内にあってもよいし、それぞれ別の分
子中にあってもよい。また光重合性の置換基およびカイ
ラルな置換基は、必ずしもディスコチック液晶分子内に
存在する必要性はない。後者の典型的な例は、例えば重
合性の置換基を持たないディスコチック液晶、光重合性
化合物、例えば液晶性を示さない通常のアクリルモノマ
ー、およびカイラルな置換基を有する光学活性化合物と
からなる組成物であり、組成物として上記の如き性質を
有する場合である。
Next, as the discotic liquid crystal constituting the discotic liquid crystal material having a chiral discotic nematic phase used in the present invention, a portion exhibiting a liquid crystal phase (called a mesogen), for example, an acryl group or a methacryl group, etc. And at least a chiral substituent that induces a twist orientation. The mesogen, the photopolymerizable substituent, and the chiral substituent may be present in one molecule or may be present in different molecules. The photopolymerizable substituent and the chiral substituent need not necessarily be present in the discotic liquid crystal molecule. Typical examples of the latter include, for example, discotic liquid crystals having no polymerizable substituents, photopolymerizable compounds, such as ordinary acrylic monomers having no liquid crystallinity, and optically active compounds having chiral substituents. A composition having the above-mentioned properties as a composition.

【0020】以上本発明に供するディスコチック液晶性
材料としては、 カイラルな置換基および光重合性置換基を有するデ
ィスコチック液晶 カイラルな置換基を有するディスコチック液晶、お
よび光重合性置換基を有するディスコチック液晶とから
少なくとも構成される組成物 カイラルな置換基および重合性置換基を持たないデ
ィスコチック液晶、光重合性化合物並びにカイラルな置
換基を有する光学活性化合物とから少なくとも構成され
る組成物 カイラルな置換基を有するディスコチック液晶、お
よび光重合性化合物とから少なくとも構成される組成物 重合性置換基を有するディスコチック液晶、および
カイラルな置換基を有する光学活性化合物とから少なく
とも構成される組成物 などを主構成成分として含むことが必須である。以下に
本発明に供することができるディスコチック液晶につい
て例示を挙げる。ただし本発明はこれらに限定されるも
のではない。
The discotic liquid crystal material used in the present invention includes a discotic liquid crystal having a chiral substituent and a photopolymerizable substituent, a discotic liquid crystal having a chiral substituent, and a discotic liquid crystal having a photopolymerizable substituent. Composition comprising at least a chic liquid crystal and a discotic liquid crystal having no chiral substituent and polymerizable substituent, a composition comprising at least a photopolymerizable compound and an optically active compound having a chiral substituent chiral Composition comprising at least a discotic liquid crystal having a substituent and a photopolymerizable compound Composition comprising at least a discotic liquid crystal having a polymerizable substituent and an optically active compound having a chiral substituent Is essential as a main component. Examples of the discotic liquid crystal that can be used in the present invention will be described below. However, the present invention is not limited to these.

【0021】[0021]

【化1】 Embedded image

【0022】上記一般式(I)、(II)または(II
I)において、R1 、R2 、R3 、R4 、R5 およびR
6 は、下記のA群、B群もしくはC群より選ばれる置換
基である。ただし上記、、、記載の該液晶性材
料中には、少なくともA群および/もしくはC群から選
ばれる1種もしくは複数種の置換基を有する上記一般式
(I)、(II)または(III)で表されるディスコ
チック液晶を少なくとも1種含む。また上記記載の液
晶性材料中には、B群から選ばれる1種もしくは複数種
の置換基を有する一般式(I)、(II)または(II
I)で表されるディスコチック液晶を少なくとも1種含
む。
The above general formula (I), (II) or (II)
In I), R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R
6 is a substituent selected from the following group A, group B or group C. However, in the liquid crystal material described above, the general formula (I), (II) or (III) having at least one or more substituents selected from group A and / or group C. At least one discotic liquid crystal represented by the formula: In the above-mentioned liquid crystalline material, the compound represented by the general formula (I), (II) or (II) having one or more kinds of substituents selected from Group B is used.
It contains at least one discotic liquid crystal represented by I).

【0023】[0023]

【化2】 Embedded image

【0024】[0024]

【化3】 Embedded image

【0025】[0025]

【化4】 Embedded image

【0026】[0026]

【化5】 Embedded image

【0027】[0027]

【化6】 Embedded image

【0028】さらに具体的には、次の化合物類を例示す
ることができる。前記一般式(I)において、R1 〜R
6 の全体が、
More specifically, the following compounds can be exemplified. In the general formula (I), R 1 to R
The whole of 6 ,

【化7】 (ただしx+y+z=6.0、x>1.0、z>0(モ
ル組成比)であり、mは2以上14以下の整数、nは2
以上18以下の整数、lは2以上9以下の整数である)
で表わされる化合物(2種以上の置換基の導入反応によ
って得られる生成物は通常それぞれの置換基の導入位置
と割合が異なる各分子の混合物であり、上記の表示は同
化合物1モルを構成する各単位の平均モル数で示したも
のである、以下においても同様である。)、
Embedded image (Where x + y + z = 6.0, x> 1.0, z> 0 (molar composition ratio), m is an integer of 2 or more and 14 or less, and n is 2
An integer of 18 or more and l is an integer of 2 or more and 9 or less)
(The product obtained by the introduction reaction of two or more substituents is usually a mixture of molecules in which the introduction positions and the ratios of the respective substituents are different, and the above designation constitutes 1 mol of the compound. The same applies to the following, which is represented by the average mole number of each unit.)

【0029】前記一般式(I)において、R1 〜R6
体が、
In the general formula (I), R 1 to R 6 are all

【化8】 (ただしx+y+2z=6.0、x>1.0、0<z≦
1.0(モル組成比)であり、mは2以上14以下の整
数、nは2以上18以下の整数である)で表わされる化
合物、
Embedded image (However, x + y + 2z = 6.0, x> 1.0, 0 <z ≦
1.0 (molar composition ratio), m is an integer of 2 or more and 14 or less, and n is an integer of 2 or more and 18 or less),

【0030】前記一般式(I)において、R1 〜R6
体が、
In the general formula (I), all of R 1 to R 6 are

【化9】 (ただしx+y+z=6.0、x>1.0、z>0(モ
ル組成比)であり、mは2以上14以下の整数、nは2
以上18以下の整数である)で表わされる化合物、
Embedded image (Where x + y + z = 6.0, x> 1.0, z> 0 (molar composition ratio), m is an integer of 2 or more and 14 or less, and n is 2
Which is an integer of 18 or more).

【0031】前記一般式(I)において、R1 〜R6
各々が、
In the general formula (I), each of R 1 to R 6 is

【化10】 (ただしmは2以上14以下の整数である)である化合
物とR1 〜R6 の各々が
Embedded image (Where m is an integer of 2 to 14) and each of R 1 to R 6 is

【0032】[0032]

【化11】 (ただしlは2以上9以下の整数である)である化合物
から成る組成物、
Embedded image Wherein l is an integer of 2 or more and 9 or less,

【0033】前記一般式(II)において、R1 〜R6
の全体が、
In the general formula (II), R 1 to R 6
Of the whole

【化12】 (ただしx+y+z=6.0、x>1.0、z>0(モ
ル組成比)であり、mは2以上14以下の整数、nは2
以上18以下の整数、lは2以上9以下の整数である)
で表わされる化合物、
Embedded image (Where x + y + z = 6.0, x> 1.0, z> 0 (molar composition ratio), m is an integer of 2 or more and 14 or less, and n is 2
An integer of 18 or more and l is an integer of 2 or more and 9 or less)
A compound represented by

【0034】一般式(II)において、R1 〜R6 の全
体が、
In the general formula (II), all of R 1 to R 6 are

【化13】 (ただしx+y+2z=6.0、x>1.0、0<z≦
1.0(モル組成比)であり、mは2以上14以下の整
数、nは2以上18以下の整数である、第3の置換基は
連結基となっている)で表わされる化合物、
Embedded image (However, x + y + 2z = 6.0, x> 1.0, 0 <z ≦
1.0 (molar composition ratio), m is an integer of 2 or more and 14 or less, n is an integer of 2 or more and 18 or less, and the third substituent is a linking group.

【0035】一般式(II)において、R1 〜R6 の全
体が、
In the general formula (II), all of R 1 to R 6 are

【化14】 (ただしx+y+z=6.0、x>1.0、z>0(モ
ル組成比)であり、mは2以上14以下の整数、nは2
以上18以下の整数である)で表わされる化合物、
Embedded image (Where x + y + z = 6.0, x> 1.0, z> 0 (molar composition ratio), m is an integer of 2 or more and 14 or less, and n is 2
Which is an integer of 18 or more).

【0036】一般式(II)において、R1 〜R6 の各
々が、
In the general formula (II), each of R 1 to R 6 is

【化15】 (ただしmは2以上14以下の整数である)である化合
物とR1 〜R6 の各々が
Embedded image (Where m is an integer of 2 to 14) and each of R 1 to R 6 is

【0037】[0037]

【化16】 (ただしlは2以上9以下の整数である)である化合物
から成る組成物、
Embedded image Wherein l is an integer of 2 or more and 9 or less,

【0038】一般式(III)において、R1 〜R6
全体が、
In the general formula (III), all of R 1 to R 6 are

【化17】 (ただしx+y+z=6.0、x>1.0、z>0(モ
ル組成比)であり、mは2以上14以下の整数、nは2
以上18以下の整数、lは2以上9以下の整数である)
で表わされる化合物、
Embedded image (Where x + y + z = 6.0, x> 1.0, z> 0 (molar composition ratio), m is an integer of 2 or more and 14 or less, and n is 2
An integer of 18 or more and l is an integer of 2 or more and 9 or less)
A compound represented by

【0039】一般式(III)において、R1 〜R6
全体が、
In the general formula (III), all of R 1 to R 6 are

【化18】 (ただしx+y+2z=6.0、x>1.0、0<z≦
1.0(モル組成比)であり、mは2以上14以下の整
数、nは2以上18以下の整数である)で表わされる化
合物、
Embedded image (However, x + y + 2z = 6.0, x> 1.0, 0 <z ≦
1.0 (molar composition ratio), m is an integer of 2 or more and 14 or less, and n is an integer of 2 or more and 18 or less),

【0040】一般式(III)において、R1 〜R6
全体が、
In the general formula (III), all of R 1 to R 6 are

【化19】 (ただしx+y+z=6.0、x>1.0、z>0(モ
ル組成比)であり、mは2以上14以下の整数、nは2
以上18以下の整数である)で表わされる化合物、
Embedded image (Where x + y + z = 6.0, x> 1.0, z> 0 (molar composition ratio), m is an integer of 2 or more and 14 or less, and n is 2
Which is an integer of 18 or more).

【0041】一般式(III)において、R1 〜R6
各々が、
In the general formula (III), each of R 1 to R 6 is

【化20】 (ただしmは2以上14以下の整数である)である化合
物とR1 〜R6 の各々が
Embedded image (Where m is an integer of 2 to 14) and each of R 1 to R 6 is

【0042】[0042]

【化21】 (ただしlは2以上9以下の整数である)である化合物
から成る組成物。
Embedded image (Where l is an integer of 2 or more and 9 or less).

【0043】なおここで、二官能性の置換基を用いた場
合、得られるディスコチック液晶はメソゲン間が連結さ
れた、オリゴマー組成物またはポリマー組成物となる。
また、上記液晶中のカイラルな置換基成分の対掌性は特
に限定されず、S体でもよいしR体でもよい。ただし、
S体とR体とでは逆方向のねじれを与えるので、用途に
よりいずれかを選択する。S体とR体は混ざっていても
よいが、いずれかが他方に対し過剰に存在しなければな
らない。S体およびR体の両者が、等量の場合にはねじ
れ配向は得られない。また、カイラルな置換基成分の量
と、ねじれの大きさとはほぼ比例関係にあるので、カイ
ラルな置換基の量を制御することにより所望のねじれ角
度を有するねじれ配向を得ることができる。
Here, when a bifunctional substituent is used, the resulting discotic liquid crystal becomes an oligomer composition or a polymer composition in which mesogens are linked.
The chirality of the chiral substituent component in the liquid crystal is not particularly limited, and may be an S-form or an R-form. However,
Since the S-body and the R-body give twists in opposite directions, one of them is selected depending on the application. The S-form and the R-form may be mixed, but one must be present in excess of the other. When both the S-form and the R-form are equal in amount, a twist orientation cannot be obtained. In addition, since the amount of the chiral substituent component is approximately proportional to the magnitude of the twist, a twist orientation having a desired twist angle can be obtained by controlling the amount of the chiral substituent.

【0044】本発明では、以上のディスコチック液晶を
1種単独もしくは2種以上を該液晶性材料の構成成分と
する。また本発明に用いられるディスコチック液晶性材
料中には、上述の如きディスコチック液晶などの他に光
開始剤を含む。光開始剤としては特に限定されず、通常
以下のような化合物を使用できる。例えばベンジル、ベ
ンゾイルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベ
ンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾフェノン、ベン
ゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4−ベン
ゾイル−4’−メチルジフェニルサルファイド、ベンジ
ルメチルケタール、ジメチルアミノメチルベンゾエー
ト、2−n−ブトキシエチル−4−ジメチルアミノベン
ゾエート、p−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、
3,3’−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、メ
チロベンゾイルフォーメート、2−メチル−1−(4−
(メチルチオ)フェニル)−2−モルフォリノプロパン
−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−
(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン、1
−(4−ドデシルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メ
チルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシ
ルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−
フェニルプロパン−1−オン、1−(4−イソプロピル
フェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1
−オン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジエチル
チオキサントン2,4−ジイソプロピルチオキサント
ン、2,4−ジメチルチオキサントン、イソプロピルチ
オキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサン
トン等が挙げられる。これらの光開始剤は、単独または
2種以上を混合して使用することができる。
In the present invention, one kind or two or more kinds of the above discotic liquid crystals are used as constituents of the liquid crystalline material. The discotic liquid crystalline material used in the present invention contains a photoinitiator in addition to the discotic liquid crystal as described above. The photoinitiator is not particularly limited, and usually the following compounds can be used. For example, benzyl, benzoyl ether, benzoin isobutyl ether, benzoin isopropyl ether, benzophenone, benzoyl benzoic acid, methyl benzoyl benzoate, 4-benzoyl-4'-methyldiphenyl sulfide, benzyl methyl ketal, dimethylaminomethyl benzoate, 2-n-butoxy Ethyl-4-dimethylaminobenzoate, isoamyl p-dimethylaminobenzoate,
3,3′-dimethyl-4-methoxybenzophenone, methylobenzoylformate, 2-methyl-1- (4-
(Methylthio) phenyl) -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1-
(4-morpholinophenyl) -butan-1-one, 1
-(4-dodecylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-
Phenylpropan-1-one, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropane-1
-One, 2-chlorothioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone 2,4-diisopropylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 1-chloro-4-propoxythioxanthone and the like. These photoinitiators can be used alone or in combination of two or more.

【0045】ただし、光開始剤の添加により液晶性材料
の液晶性が失われることのないようにする必要がある。
光開始剤の添加量は、液晶性組成物に対し通常0.2〜
10重量%、好ましくは0.5〜6重量%、さらに好ま
しくは1〜6重量%である。0.2重量%より少ないと
十分な架橋反応が進行しない恐れがある。また10重量
%を越えると、液晶性が失われる可能性がある。なお光
開始剤の他に増感剤を、本発明の効果を損なわない範囲
でさらに添加することも可能である。
However, it is necessary to prevent the liquid crystallinity of the liquid crystal material from being lost by the addition of the photoinitiator.
The addition amount of the photoinitiator is usually 0.2 to
It is 10% by weight, preferably 0.5 to 6% by weight, more preferably 1 to 6% by weight. If the amount is less than 0.2% by weight, a sufficient crosslinking reaction may not proceed. If it exceeds 10% by weight, the liquid crystallinity may be lost. In addition to the photoinitiator, a sensitizer can be further added as long as the effect of the present invention is not impaired.

【0046】以上説明したディスコチック液晶性材料を
用いて、ねじれ配向を固定化した光学フィルムを得るに
は、以下に説明する基板を用いて各工程を踏むことが望
ましい。
In order to obtain an optical film in which the twisted orientation is fixed by using the discotic liquid crystalline material described above, it is desirable to perform each step using a substrate described below.

【0047】先ず、基板(以下、配向基板という)につ
いて説明する。配向基板は、基板界面での液晶のダイレ
クターを規定できるように、異方性を有している基板で
あることが望ましい。配向基板が、全く液晶の傾く向き
を規定できない場合には、フィルム面内で均一な配向が
得られ難い。但し用いるべき配向基板は、液晶性材料や
目的とする配向構造(ねじれ配向の他に付与される構造
上の特徴にもよるので一概には説明できない。ここで
は、上述のねじれ配向構造で説明した、ダイレクターの
フィルム平面への投影ベクトルの大きさがフィルムの膜
厚方向に変化した特異なねじれ配向を形成させるのに適
した配向基板について説明する。該基板としては、具体
的には次のような面内の異方性を有しているものを挙げ
ることができる。
First, a substrate (hereinafter, referred to as an alignment substrate) will be described. The alignment substrate is desirably a substrate having anisotropy so that a director of the liquid crystal at the substrate interface can be defined. If the orientation of the liquid crystal cannot be specified at all, it is difficult to obtain a uniform orientation in the film plane. However, the orientation substrate to be used depends on the liquid crystal material and the intended orientation structure (the structural characteristics imparted in addition to the twist orientation, and cannot be described in a unified manner. Here, the above-described twist orientation structure has been described. A description will be given of an oriented substrate suitable for forming a unique twisted orientation in which the magnitude of the vector of the director projected onto the film plane changes in the film thickness direction. Those having such in-plane anisotropy can be mentioned.

【0048】例えばポリイミド、ポリアミドイミド、ポ
リアミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテル
ケトン、ポリエーテルケトン、ポリケトンサルファイ
ド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリフ
ェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレー
ト、ポリエチレンナフタレート、ポリアセタール、ポリ
カーボネート、ポリアリレート、アクリル樹脂、ポリビ
ニルアルコール、ポリプロピレン、セルロース系プラス
チックス、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などのプラス
チックフィルム基板および一軸延伸フィルム基板、表面
にスリット状の溝をつけたアルミ、鉄、銅などの金属基
板、表面をスリット状にエッチング加工したアルカリガ
ラス、ホウ珪酸ガラス、フリントガラスなどのガラス基
板、などである。また本発明においては上記基板に、親
水化処理や疎水化処理などの表面処理を施した上記各種
基板でもよい。また上記プラスチックフィルム基板にラ
ビング処理を施したラビングプラスチックフィルム基
板、またはラビング処理を施したプラスチック膜、例え
ばラビングポリイミド膜、ラビングポリビニルアルコー
ル膜などを有する上記各種基板、さらに酸化珪素の斜め
蒸着膜などを有する上記各種基板なども用いることがで
きる。
For example, polyimide, polyamide imide, polyamide, polyether imide, polyether ether ketone, polyether ketone, polyketone sulfide, polyether sulfone, polysulfone, polyphenylene sulfide, polyphenylene oxide, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate , Polyacetal, polycarbonate, polyarylate, acrylic resin, polyvinyl alcohol, polypropylene, cellulosic plastics, epoxy resin, phenolic resin and other plastic film substrates and uniaxially stretched film substrates, aluminum, iron with slit-shaped grooves on the surface, Metal substrates such as copper, alkali glass with a slit-shaped surface etched, borosilicate glass , Glass substrate, such as flint glass, and the like. Further, in the present invention, the above various substrates obtained by subjecting the above substrate to a surface treatment such as a hydrophilic treatment or a hydrophobic treatment may be used. Further, a rubbing plastic film substrate subjected to a rubbing treatment on the plastic film substrate, or a plastic film subjected to a rubbing treatment, for example, a rubbing polyimide film, the above various substrates having a rubbing polyvinyl alcohol film and the like, and an oblique deposition film of silicon oxide. The various substrates described above can be used.

【0049】上記各種配向基板において、より好適な該
基板としては、ラビングポリイミド膜を有する基板、ラ
ビングポリイミド基板、ラビングポリエーテルエーテル
ケトン基板、ラビングポリエーテルケトン基板、ラビン
グポリエーテルスルフォン基板、ラビングポリフェニレ
ンサルファイド基板、ラビングポリエチレンテレフタレ
ート基板、ラビングポリエチレンナフタレート基板、ラ
ビングポリアリレート基板、セルロース系プラスチック
基板を挙げることができる。
Among the above-mentioned various oriented substrates, more preferred substrates include a substrate having a rubbing polyimide film, a rubbing polyimide substrate, a rubbing polyetheretherketone substrate, a rubbing polyetheretherketone substrate, a rubbing polyethersulfone substrate, and a rubbing polyphenylenesulfide. Substrates, rubbing polyethylene terephthalate substrates, rubbing polyethylene naphthalate substrates, rubbing polyarylate substrates, and cellulose-based plastic substrates can be exemplified.

【0050】本発明では、上記の配向基板上にディスコ
チック液晶性材料を塗布し、次いで均一配向過程、固定
化過程を経る。
In the present invention, a discotic liquid crystalline material is applied on the above-mentioned alignment substrate, and then undergoes a uniform alignment process and a fixing process.

【0051】ディスコチック液晶性材料の塗布は、各種
溶媒に該材料を溶解したディスコチック液晶性材料溶
液、または、該材料を溶融した状態のものを用いて行う
ことができるが、プロセス上、溶媒にディスコチック液
晶性材料を溶解した該溶液を用いて塗布する、溶液塗布
が好ましい。
The discotic liquid crystalline material can be applied by using a discotic liquid crystalline material solution in which the material is dissolved in various solvents or in a state in which the material is melted. It is preferable to apply the solution using the solution in which the discotic liquid crystalline material is dissolved.

【0052】溶液塗布について説明する。溶媒は、該液
晶性材料の種類にもよるが、通常、クロロホルム、ジク
ロロメタン、四塩化炭素、ジクロロエタン、テトラクロ
ロエタン、トリトリクロロエチレン、テトラクロロエチ
レン、クロロベンゼン、オルソジクロロベンゼンなどの
ハロゲン化炭化水素類、フェノール、パラクロロフェノ
ールなどのフェノール類、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン、メトキシベンゼン、1,2−ジメトキシベンゼンな
どの芳香族炭化水素類、アセトン、酢酸エチル、t−ブ
チルアルコール、グリセリン、エチレングリコール、ト
リエチレングリコール、エチレングリコールモノメチル
エーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ト
リエチレングリコールジメチルエーテル、エチルセルソ
ルブ、ブチルセルソルブ、2−ピロリドン、N−メチル
−2−ピロリドン、ピリジン、トリエチルアミン、ジメ
チルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、アセトニト
リル、ブチロニトリル、二硫化炭素などおよびこれらの
混合溶媒などが用いられる。
The solution application will be described. The solvent is usually a halogenated hydrocarbon such as chloroform, dichloromethane, carbon tetrachloride, dichloroethane, tetrachloroethane, tritrichloroethylene, tetrachloroethylene, chlorobenzene, orthodichlorobenzene, phenol, parachloroform, although it depends on the type of the liquid crystal material. Phenols such as phenol, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, methoxybenzene and 1,2-dimethoxybenzene, acetone, ethyl acetate, t-butyl alcohol, glycerin, ethylene glycol, triethylene glycol, ethylene glycol Monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, 2-pyrrolidone, N-methyl-2 Pyrrolidone, pyridine, triethylamine, dimethylformamide, dimethylacetamide, acetonitrile, butyronitrile, carbon disulfide etc., and the like mixed solvents used.

【0053】溶液の濃度は、該液晶性材料の溶解性や最
終的に目的とする光学フィルムの膜厚に依存するため一
概にはいえないが、通常1〜60重量%、好ましくは3
〜40重量%の範囲で使用される。なお、本発明の効果
を損なう恐れがないのであれば溶液の塗布性を上げる目
的で界面活性剤を溶液中に添加してもよい。
The concentration of the solution cannot be determined unconditionally because it depends on the solubility of the liquid crystalline material and the thickness of the optical film finally intended, but it is usually 1 to 60% by weight, preferably 3% by weight.
It is used in the range of 4040% by weight. Note that a surfactant may be added to the solution for the purpose of improving the coatability of the solution as long as the effect of the present invention is not impaired.

【0054】上記ディスコチック液晶性材料溶液を、配
向基板上に塗布する方法としては、スピンコート法、ロ
ールコート法、プリント法、浸漬引き上げ法、カーテン
コート法(ダイコート法)などを採用できる。
As a method for applying the discotic liquid crystalline material solution on the alignment substrate, a spin coating method, a roll coating method, a printing method, a dipping and pulling method, a curtain coating method (die coating method) and the like can be adopted.

【0055】塗布後、溶媒を除去し、基板上に膜厚の均
一な液晶性材料の層をまず形成させる。溶媒除去条件は
特に限定されず、溶媒がおおむね除去でき、該液晶性材
料の層が流動したり流れ落ちたりさえしなければよい。
通常、室温での風乾、ホットプレートでの乾燥、乾燥炉
での乾燥、温風や熱風の吹き付けなどを利用して溶媒を
除去する。乾燥後の液晶性材料の膜厚は、用途にもよる
ので一概には言えないが、通常0.1μm〜20μm、
好ましくは、0.3μm〜10μm、さらに好ましくは
0.5μm〜7μmの範囲である。
After the application, the solvent is removed, and a layer of a liquid crystal material having a uniform thickness is first formed on the substrate. The conditions for removing the solvent are not particularly limited, and it is sufficient that the solvent can be substantially removed and the liquid crystal material layer does not flow or fall off.
Usually, the solvent is removed by air drying at room temperature, drying on a hot plate, drying in a drying furnace, or blowing hot or hot air. The thickness of the dried liquid crystalline material depends on the application and cannot be unconditionally determined, but is usually 0.1 μm to 20 μm,
Preferably, it is in the range of 0.3 μm to 10 μm, more preferably 0.5 μm to 7 μm.

【0056】この塗布・乾燥工程の段階は、まず基板上
に均一にディスコチック液晶性材料の層を形成させるこ
とが目的であり、該液晶性材料層中におけるディスコチ
ック液晶分子はねじれ配向を形成していない。液晶性材
料を配向させるためには、次に述べる熱処理を行う。
The purpose of this coating and drying step is to first form a layer of discotic liquid crystal material uniformly on the substrate, and the discotic liquid crystal molecules in the liquid crystal material layer form a twisted orientation. I haven't. In order to orient the liquid crystalline material, the following heat treatment is performed.

【0057】熱処理は、ディスコチック液晶性材料のカ
イラルディスコチックネマチック相を示す温度領域また
は該温度領域よりもさらに高い温度で行う。すなわち該
液晶性材料のカイラルディスコチックネマチック相で配
向させる、または、一旦カイラルディスコチックネマチ
ック相を呈する温度範囲よりもさらに高温の等方性液体
状態にした後、カイラルディスコチックネマチック相を
呈する温度領域にまで温度を下げ配向させる、という二
通りの方法を採用することができる。
The heat treatment is performed in a temperature range showing a chiral discotic nematic phase of the discotic liquid crystalline material or at a temperature higher than the temperature range. That is, the liquid crystal material is oriented in the chiral discotic nematic phase, or once in an isotropic liquid state at a higher temperature than the temperature range exhibiting the chiral discotic nematic phase, and then in a temperature range exhibiting the chiral discotic nematic phase. And the orientation can be reduced.

【0058】熱処理の温度は、液晶性材料によるため一
概には言えないが、通常、50℃〜200℃、好ましく
は80℃〜170℃、さらに好ましくは100℃〜15
0℃の範囲で行う。
The temperature of the heat treatment depends on the liquid crystalline material, and cannot be specified unconditionally.
Perform at 0 ° C.

【0059】また、液晶が十分な配向をするために必要
な時間は、ディスコチック液晶性材料により異なるため
一概にはいえないが、通常5秒〜2時間の範囲で行わ
れ、好ましくは10秒〜40分の範囲、さらに好ましく
は20秒〜20分の範囲である。5秒より短い場合、液
晶性材料層の温度が所定温度まで上がりきらず配向不十
分となる恐れがある。また、2時間より長い場合には、
生産性が低下するので好ましくない。以上の熱処理によ
り、配向基板上に均一に所望の配向、すなわちねじれ配
向を形成したディスコチック液晶性材料層を得ることが
できる。
Although the time required for the liquid crystal to be sufficiently oriented depends on the discotic liquid crystal material, it cannot be said unconditionally, but it is usually performed in the range of 5 to 2 hours, preferably 10 seconds. 4040 minutes, more preferably 20 seconds to 20 minutes. If the time is shorter than 5 seconds, the temperature of the liquid crystalline material layer may not rise to a predetermined temperature, and the alignment may be insufficient. If it is longer than 2 hours,
It is not preferable because productivity is reduced. By the above heat treatment, a discotic liquid crystal material layer having a desired orientation, that is, a twist orientation, can be uniformly formed on the orientation substrate.

【0060】次いで本発明では、上記の如くして得られ
たねじれ配向を流動性のある液晶状態から、ねじれ配向
を乱すことなく流動性のない状態へ変化させる目的で急
冷する。不用意な冷却操作を行うと、配向の乱れをおこ
す恐れがある。特に本発明では、カラムナー相および/
または結晶相を有する液晶性材料を用いることが好まし
いため、通常の冷却操作によっては、これらの相が出現
しねじれ配向が完全に破壊される恐れがある。そこでカ
イラルディスコチックネマチック相を呈する温度領域か
ら急冷することによって、該温度領域においてねじれ配
向した液晶性材料を過冷却状態に形成せしめる。この急
冷操作により、該温度領域において形成したねじれ配向
構造を安定に維持することができる。冷却速度は、通常
100℃/分以上、好ましくは500℃/分以上、さら
に好ましくは1000℃/分以上である。冷却速度が1
00℃/分より遅いと、過冷却状態を得ることができ
ず、カイラルディスコチックネマチック相状態で得られ
た配向構造が破壊される恐れがある。なお本発明でいう
冷却速度とは、ディスコチックネマチック相を呈する状
態から、該状態において形成した配向構造が安定に維持
できる状態に達するまでの速度を意味する。具体的に
は、例えば液晶性材料として、カイラルディスコチック
ネマチック相より低温の領域にカラムナー相および/ま
たは結晶相を有する該材料を用いた際には、カイラルデ
ィスコチックネマチック相を呈する温度領域からカラム
ナー相または結晶相が安定な温度領域に達するまでの速
度を意味するものである。したがって急冷操作による冷
却は、通常カイラルディスコチックネマチック相を呈す
る温度領域から室温付近の温度まで下げる操作を行うも
のではあるが、室温以上または室温以下において上記の
如き安定な相を維持できるディスコチック液晶性材料を
用いた場合にはこれに限らない。このような急冷速度を
得る方法は特に限定されないが、熱処理後、冷風を吹き
付ける、水の中に投入する、または熱処理炉からの取り
だし速度を速くする、といった方法により行うことがで
きる。また急冷操作は先に述べたように、通常室温雰囲
気程度まで下げれば十分であるが、少なくともカイラル
ディスコチックネマチック相から高次相への転移温度以
下に下げることが好ましい。なおここでいう転移温度
は、通常十分に遅い速度で冷却したときのカイラルディ
スコチックネマチック相から高次相への転移が起こる温
度を指すが、モノトロピック液晶性が強く、そのような
測定が困難な場合には、昇温時における高次相からカイ
ラルディスコチックネマチック相への転移が起こる温度
を指すこととする。
Next, in the present invention, quenching is performed for the purpose of changing the twist orientation obtained as described above from a liquid crystal state having fluidity to a state having no fluidity without disturbing the twist orientation. If careless cooling operation is performed, the orientation may be disturbed. In particular, in the present invention, the columnar phase and / or
Alternatively, since it is preferable to use a liquid crystalline material having a crystalline phase, there is a possibility that these phases may appear and the twist orientation may be completely destroyed by a normal cooling operation. Then, by rapidly cooling from a temperature region exhibiting a chiral discotic nematic phase, a liquid crystal material twist-oriented in the temperature region is formed in a supercooled state. By this quenching operation, the twisted orientation structure formed in the temperature region can be stably maintained. The cooling rate is usually at least 100 ° C / min, preferably at least 500 ° C / min, more preferably at least 1000 ° C / min. Cooling rate is 1
If the temperature is lower than 00 ° C./min, the supercooled state cannot be obtained, and the orientation structure obtained in the chiral discotic nematic phase may be destroyed. Note that the cooling rate in the present invention means a rate from a state where a discotic nematic phase is exhibited to a state where the oriented structure formed in this state can be stably maintained. Specifically, for example, when a material having a columnar phase and / or a crystalline phase in a region at a lower temperature than the chiral discotic nematic phase is used as the liquid crystalline material, the columnar phase shifts from the temperature region exhibiting the chiral discotic nematic phase. It means the rate at which the phase or crystalline phase reaches a stable temperature range. Therefore, the cooling by the quenching operation is to perform an operation of lowering the temperature from a temperature range where a chiral discotic nematic phase is usually exhibited to a temperature near room temperature, but a discotic liquid crystal capable of maintaining the above-mentioned stable phase at room temperature or higher or lower than room temperature. The use of a conductive material is not limited to this. The method for obtaining such a rapid cooling rate is not particularly limited, but after the heat treatment, it can be performed by a method such as blowing cold air, putting into cold water, or increasing the rate of removal from the heat treatment furnace. As described above, the quenching operation is usually sufficient to lower the temperature to about room temperature, but it is preferable to lower the temperature to at least the transition temperature from the chiral discotic nematic phase to the higher order phase. The transition temperature here refers to the temperature at which the transition from a chiral discotic nematic phase to a higher-order phase occurs when cooled at a sufficiently low rate, but such a measurement is difficult because of its strong monotropic liquid crystallinity. In such a case, it refers to a temperature at which a transition from a higher-order phase to a chiral discotic nematic phase occurs when the temperature is raised.

【0061】次いで急冷して得られた、例えば過冷却状
態にあるねじれ配向を形成した液晶性材料層を、光架橋
反応により該配向を固定化せしめることにより、配向基
板上に光学フィルムを得ることができる。
Next, an optical film is obtained on an alignment substrate by fixing a liquid crystal material layer obtained by rapid cooling, for example, a twisted alignment in a supercooled state, by a photocrosslinking reaction. Can be.

【0062】光架橋反応において照射する光の波長は特
に限定されず、紫外線、可視光線、赤外線(熱線)、電
子線を必要に応じて用いることができる。通常は、紫外
光が用いられる。その光源としては、低圧水銀ランプ
(殺菌ランプ、蛍光ケミカルランプ、ブラックライ
ト)、高圧放電ランプ(高圧水銀ランプ、メタルハライ
ドランプ)、ショートアーク放電ランプ(超高圧水銀ラ
ンプ、キセノンランプ、水銀キセノンランプ)などが挙
げられる。なかでも高圧水銀ランプからの紫外光が最も
一般的であり、本発明に好ましく用いることができる。
またディスコチック液晶性材料中に適当な増感剤を含有
させた場合、または該材料自体に増感作用がある場合
は、可視光領域の光源を使用することももちろん可能で
ある。
The wavelength of the light irradiated in the photocrosslinking reaction is not particularly limited, and ultraviolet light, visible light, infrared light (heat ray), and electron beam can be used as needed. Usually, ultraviolet light is used. Its light sources include low-pressure mercury lamps (germicidal lamps, fluorescent chemical lamps, black lights), high-pressure discharge lamps (high-pressure mercury lamps, metal halide lamps), and short arc discharge lamps (ultra-high pressure mercury lamps, xenon lamps, mercury xenon lamps), etc. Is mentioned. Among them, ultraviolet light from a high-pressure mercury lamp is the most common and can be preferably used in the present invention.
When a suitable sensitizer is contained in the discotic liquid crystal material, or when the material itself has a sensitizing effect, a light source in the visible light region can be used.

【0063】上記の如き光源から照射する光の量は、デ
ィスコチック液晶性材料の種類や光開始剤の添加量など
にもよるため一概には言えないが、通常20〜5000
mJ/cm2 、好ましくは50〜3000mJ/c
2 、さらに好ましくは100〜2000mJ/cm2
の範囲である。
Although the amount of light emitted from the light source as described above depends on the type of the discotic liquid crystal material and the amount of the photoinitiator added, it cannot be unconditionally determined, but is usually 20 to 5000.
mJ / cm 2 , preferably 50 to 3000 mJ / c
m 2 , more preferably 100 to 2000 mJ / cm 2
Range.

【0064】光架橋反応後は、そのままでもよいし、わ
ずかに残る未反応重合性基を反応させるために、公知の
手段である熱によるエージングを行ってもよい。エージ
ングは通常60℃〜200℃、好ましくは80℃〜16
0℃の範囲で行う。
After the photocrosslinking reaction, the reaction may be performed as it is, or aging by heat, which is a known means, may be performed to react a small amount of unreacted polymerizable groups. Aging is usually performed at 60 ° C to 200 ° C, preferably at 80 ° C to 16 ° C.
Perform at 0 ° C.

【0065】以上の工程により製造された光学フィルム
は、各種の光学用途にそのまま配向基板上に形成した状
態で用いてもよいし、光学フィルム表面に透明樹脂など
でオーバーコート層を設けてもよい。また他のフィルム
と組み合わせて用いることもできる。また本発明では、
ディスコチック液晶性材料を配向させるために配向基板
を用いているが、該配向基板のもつ特性が使用する光学
用途にとって不都合な場合、該配向基板を光架橋反応後
に剥離して除去してもよい。さらには公知の手法によ
り、配向基板上に形成した光学フィルムだけを別の基板
上に転写してもよい。
The optical film produced by the above steps may be used as it is on an alignment substrate for various optical applications, or an overcoat layer made of a transparent resin or the like may be provided on the surface of the optical film. . It can also be used in combination with other films. In the present invention,
Although the alignment substrate is used to align the discotic liquid crystalline material, if the characteristics of the alignment substrate are inconvenient for the optical application to be used, the alignment substrate may be peeled off and removed after the photocrosslinking reaction. . Further, only the optical film formed on the alignment substrate may be transferred to another substrate by a known method.

【0066】以上説明した製造法によって得られる光学
フィルムは、光学性能、力学性能および耐熱性に優れ
る。各種光学用途に適応でき、中でも液晶ディスプレー
用光学補償フィルムとして他の材料にはない特性を発揮
することができる。かかる液晶ディスプレーの中でも現
在主流になりつつあるツイステッドネマチック型の駆動
用液晶セルとTFT電極を組み合わせた、いわゆるTF
T液晶ディスプレーへの応用はとりわけ意義が大きい。
The optical film obtained by the above-described production method is excellent in optical performance, mechanical performance and heat resistance. It can be applied to various optical applications, and among other things, it can exhibit characteristics not found in other materials as an optical compensation film for liquid crystal displays. Among such liquid crystal displays, a so-called TF combining a TFT liquid crystal and a driving liquid crystal cell of a twisted nematic type that is becoming mainstream at present.
The application to a T liquid crystal display is particularly significant.

【0067】[0067]

【実施例】以下に実施例について述べるが、本発明はこ
れらに制限されるものではない。なお実施例で用いた各
分析法は以下の通りである。なお一連の操作は紫外光を
カットしたイエロールーム内で行った。 (化学構造決定)400MHzの 1H−NMR(日本電
子製 JNM−GX400)で測定した。 (光学顕微鏡観察)オリンパス製の偏光顕微鏡BX−5
0を用いて、オルソスコープ観察およびコノスコープ観
察を行った。また、液晶相の同定はメトラーホットステ
ージ(FP−80)上で加熱しながらテクスチャー観察
することにより行った。 (偏光解析)(株)溝尻光学工業所製エリプソメーター
DVA−36VWLDを用いて行った。 (膜厚測定)(株)小坂研究所製高精度薄膜段差測定器
ET−10を主に用いた。また、干渉波測定(日本分
光 紫外・可視・近赤外分光光度計V−570)と屈折
率のデーターから膜厚を求める方法も併用した。
EXAMPLES Examples will be described below, but the present invention is not limited to these examples. In addition, each analysis method used in the Example is as follows. A series of operations was performed in a yellow room where ultraviolet light was cut. (Chemical structure determination) It was measured by 400 MHz 1 H-NMR (JNM-GX400 manufactured by JEOL Ltd.). (Observation by optical microscope) Olympus polarizing microscope BX-5
Orthoscope observation and conoscopic observation were performed using 0. The liquid crystal phase was identified by observing the texture while heating on a Mettler hot stage (FP-80). (Ellipsometry) The measurement was performed using an ellipsometer DVA-36VWLD manufactured by Mizojiri Optical Industrial Co., Ltd. (Film Thickness Measurement) A high-precision thin film step measuring device ET-10 manufactured by Kosaka Laboratory Co., Ltd. was mainly used. In addition, a method of measuring the thickness of the film from the data of the refractive index and the interference wave measurement (JASCO Corporation UV / visible / near infrared spectrophotometer V-570) was also used.

【0068】(実施例1)(Example 1)

【0069】[0069]

【化22】 Embedded image

【0070】式(1)の(R)−3−メチルアジピン酸
単位を含むディスコチック液晶を合成した。(R)−3
−メチルアジピン酸はAldrich社の試薬を使用し
た。式(1)の液晶は、75℃以上の温度でカイラルデ
ィスコチックネマチック相を示し、室温から75℃の間
ではカラムナー相が安定な相であった。なおカイラルデ
ィスコチックネマチック相は少なくとも160℃までは
存在していたが、それ以上の温度では熱重合が起きたた
め、等方相転移温度は確認できなかった。
A discotic liquid crystal containing (R) -3-methyladipic acid unit of the formula (1) was synthesized. (R) -3
-Methyladipic acid used Aldrich reagent. The liquid crystal of the formula (1) showed a chiral discotic nematic phase at a temperature of 75 ° C. or higher, and the columnar phase was a stable phase between room temperature and 75 ° C. The chiral discotic nematic phase was present at least up to 160 ° C., but at temperatures higher than 160 ° C., thermal polymerization occurred, so that an isotropic phase transition temperature could not be confirmed.

【0071】この液晶10gに対し、光開始剤Irga
cure907(CIBA−GEIGY社製)を0.4
g添加し、ディスコチック液晶性材料とした。該材料に
90gのN−メチルピロリドンを加えて液晶性材料の溶
液を調製した。この溶液を、10cm角のラビングポリ
イミド膜を有するガラス基板に、スピンコート法により
塗布した。次いで80℃のホットプレート上で乾燥し、
140℃のオーブンで5分熱処理した。熱処理後、オー
ブンから試料を取り出し、すぐに室温下の水の中に投入
して急冷した。水に投入してから少なくとも20秒後に
は40℃以下の温度になっていた(冷却速度は、およそ
300℃/分)。このようにしてラビングポリイミドを
膜を有するガラス基板上に、液晶性材料を均一に配向さ
せ、該配向を維持した過冷却状態にあるフィルム1aを
得ることができた。このフィルムの鉛筆硬度は6Bと弱
かった。
The photo initiator Irga was added to 10 g of the liquid crystal.
cure907 (manufactured by CIBA-GEIGY)
g was added to obtain a discotic liquid crystal material. 90 g of N-methylpyrrolidone was added to the material to prepare a solution of a liquid crystalline material. This solution was applied to a glass substrate having a 10 cm square rubbing polyimide film by a spin coating method. Then dried on a hot plate at 80 ° C,
Heat treatment was performed in a 140 ° C. oven for 5 minutes. After the heat treatment, the sample was taken out of the oven, immediately put into water at room temperature and rapidly cooled. At least 20 seconds after the introduction into the water, the temperature was 40 ° C. or lower (the cooling rate was about 300 ° C./min). In this way, a liquid crystalline material was uniformly aligned on a glass substrate having a film of rubbing polyimide, and a supercooled film 1a maintaining the alignment was obtained. The pencil hardness of this film was as low as 6B.

【0072】フィルム1aに対し、詳細に光学測定を行
ったところ、ねじれ構造を持ちつつ、ダイレクターの基
板への投影ベクトルが膜厚方向で変化した図2に示した
ような構造が得られていることがわかった。次いでエリ
プソメーターで偏光解析を行った結果、見かけのリター
デーション 48nm、見かけのねじれ角 90度(左
ねじれ)という結果を得た。
When the optical measurement was performed in detail on the film 1a, a structure as shown in FIG. 2 was obtained in which the projection vector of the director onto the substrate changed in the film thickness direction while having a twisted structure. I knew it was there. Next, as a result of performing ellipsometry with an ellipsometer, an apparent retardation of 48 nm and an apparent twist angle of 90 degrees (left twist) were obtained.

【0073】次に過冷却状態にあるフィルム1aをラビ
ングポリイミド膜を有するガラス基板上に形成した状態
で、室温中で、高圧水銀灯ランプにて光をフィルム1a
面上に照射し、光架橋された光学フィルム1bを得た。
露光量は800mJ/cm2とした。フィルム1bの鉛
筆硬度はHBであった。フィルム1bに対し、上と同様
に光学測定を行ったところ、見かけのリターデーション
が45nm、見かけのねじれ角が90度(左ねじれ)と
いう、架橋前とほぼ変わらない結果を得た
Next, in a state where the film 1a in a supercooled state is formed on a glass substrate having a rubbing polyimide film, light is applied to the film 1a with a high-pressure mercury lamp at room temperature.
The surface was irradiated to obtain a photo-crosslinked optical film 1b.
The exposure amount was 800 mJ / cm 2 . The pencil hardness of the film 1b was HB. When an optical measurement was performed on the film 1b in the same manner as above, an apparent retardation of 45 nm and an apparent twist angle of 90 degrees (left-hand twist) were obtained, which were almost the same as those before crosslinking.

【0074】(実施例2)(Embodiment 2)

【0075】[0075]

【化23】 Embedded image

【0076】[0076]

【化24】 Embedded image

【0077】[0077]

【化25】 Embedded image

【0078】式(2)a、b、c、dの化合物を調製し
た。各化合物を配合比(重量比)a:b:c:d=4
0:40:18:2で混合し組成物とした。式(2)−
aはアクリル基を有するディスコチック液晶、式(2)
−bは非重合性のディスコチック液晶、式(2)−cは
非液晶性の重合性化合物、式(2)−dはカイラルな非
液晶性化合物である。カイラルな基は、天然体のメント
ール(Aldrich社製)より得た。この組成物は、
少なくとも80℃〜160℃の温度範囲でカイラルディ
スコチックネマチック相を示した。カイラルディスコチ
ックネマチック相を呈する温度領域から徐々に温度を下
げた場合、60℃で微結晶状の構造の析出が見られた。
微結晶のある状態から昇温した場合には、80℃でカイ
ラルディスコチックネマチック相に転移した。
Compounds of formula (2) a, b, c, d were prepared. Mixing ratio (weight ratio) of each compound a: b: c: d = 4
The composition was mixed at 0: 40: 18: 2 to obtain a composition. Equation (2) −
a is a discotic liquid crystal having an acrylic group, formula (2)
-B is a non-polymerizable discotic liquid crystal, formula (2) -c is a non-liquid crystal polymerizable compound, and formula (2) -d is a chiral non-liquid crystal compound. The chiral group was obtained from natural menthol (manufactured by Aldrich). This composition is:
A chiral discotic nematic phase was exhibited in a temperature range of at least 80 ° C to 160 ° C. When the temperature was gradually lowered from the temperature range where the chiral discotic nematic phase was exhibited, precipitation of a microcrystalline structure was observed at 60 ° C.
When the temperature was raised from a state in which microcrystals were present, the phase changed to a chiral discotic nematic phase at 80 ° C.

【0079】上記液晶性組成物10gに対し、光開始剤
としてビイミダゾール(黒金化成(株)製)を0.2
g、増感剤としてミヒラーケトンを0.05g添加し、
ディスコチック液晶性材料とした。この液晶性材料をブ
チルセルソルブに溶解し12重量%の溶液を調製した。
To 10 g of the above liquid crystalline composition, 0.2 parts of biimidazole (manufactured by Kurokin Kasei Co., Ltd.) was used as a photoinitiator.
g, 0.05 g of Michler's ketone is added as a sensitizer,
A discotic liquid crystal material was used. This liquid crystalline material was dissolved in butyl cellosolve to prepare a 12% by weight solution.

【0080】次いで該溶液をロールコーターにより、幅
25cmのラビングポリフェニレンサルファイドフィル
ム(厚さ100μmの東レ社製トレリナフィルムをラビ
ングしたもの)に20mの長さにわたって塗布した。塗
布した後、70℃の熱風で乾燥し、130℃で3分間熱
処理を行い均一にねじれ配向させた。熱処理後、急冷操
作を行って過冷却状態にある液晶性材料層を得た。急冷
操作は、熱処理炉出口付近におよそ25℃の風を吹き付
けることにより冷却速度を速くした。この急冷操作によ
り、熱処理後少なくとも10秒後には40℃以下になっ
ていた(冷却速度は、およそ540℃/分)。
Next, the solution was applied by a roll coater to a rubbing polyphenylene sulfide film having a width of 25 cm (a rubbed film of 100 μm-thick Tolerina film made by Toray Co., Ltd.) over a length of 20 m. After the application, it was dried with hot air at 70 ° C., and heat-treated at 130 ° C. for 3 minutes to uniformly twist and orient. After the heat treatment, a rapid cooling operation was performed to obtain a liquid crystal material layer in a supercooled state. In the quenching operation, the cooling rate was increased by blowing air at about 25 ° C. near the outlet of the heat treatment furnace. By this quenching operation, the temperature was reduced to 40 ° C. or less at least 10 seconds after the heat treatment (the cooling rate was about 540 ° C./min).

【0081】引き続き高圧水銀灯ランプによる光照射を
行い、配向を完全に固定化させた。露光量は300mJ
/cm2 、試料室温度は約40℃であった。このように
してラビングポリフェニレンサルファイド上に光学フィ
ルム2を得ることができた。
Subsequently, light irradiation with a high-pressure mercury lamp was performed to completely fix the orientation. Exposure is 300mJ
/ Cm 2 , and the sample chamber temperature was about 40 ° C. Thus, the optical film 2 was obtained on the rubbing polyphenylene sulfide.

【0082】なお、ポリフェニレンサルファイドフィル
ムが透明性に欠け用途によっては問題があるため、フィ
ルム2を光学グレードのポリエーテルスルフォンに粘着
剤を介して転写した。操作は、粘着処理を施したポリエ
ーテルスルフォンとラビングポリイミドフィルム上のフ
ィルム3とを、粘着層とフィルム3が接するようにして
貼り合わせ、次いでラビングポリイミドフィルムを剥離
することにより行った。
Since the polyphenylene sulfide film lacks transparency and has a problem in some applications, the film 2 was transferred to an optical grade polyether sulfone via an adhesive. The operation was performed by laminating the adhesive-treated polyether sulfone and the film 3 on the rubbing polyimide film so that the adhesive layer and the film 3 were in contact with each other, and then peeling off the rubbing polyimide film.

【0083】剥離転写操作後のポリエーテルスルフォン
上のフィルム2について詳細に光学測定を行った。その
結果、ねじれ構造を持ちつつ、ダイレクターの基板への
投影ベクトルの大きさが膜厚方向で変化している構造
(図2)が得られていた。また膜厚は2.4μm、見か
けのリターデーションは80nm、ねじれ角は60度
(右ねじれ)であった。ダイレクターは粘着剤との界面
側でフィルム面にほぼ平行な方向、空気側界面でフィル
ム面にほぼ垂直な方向にあった。このフィルムの耐熱性
を調べたところ、200℃まで液晶の配向構造は維持さ
れていた。200℃以上では、ポリエーテルスルフォン
フィルムの変形が生じた。
The optical measurement of the film 2 on the polyether sulfone after the release transfer operation was performed in detail. As a result, a structure (FIG. 2) having a twisted structure and in which the magnitude of the vector projected on the substrate of the director changes in the film thickness direction was obtained. The film thickness was 2.4 μm, the apparent retardation was 80 nm, and the twist angle was 60 degrees (right twist). The director was in a direction substantially parallel to the film surface on the interface side with the adhesive, and in a direction substantially perpendicular to the film surface on the air side interface. When the heat resistance of this film was examined, the alignment structure of the liquid crystal was maintained up to 200 ° C. Above 200 ° C., deformation of the polyethersulfone film occurred.

【0084】(実施例3)(Example 3)

【0085】[0085]

【化26】 Embedded image

【0086】[0086]

【化27】 Embedded image

【0087】式(3)aおよびbよりなる組成物(重量
比 96.8:3.2)を調製した。式(3)b中のカ
イラルな単位は、(R)−1−クロロ−2−オクタンジ
オール(ジャパンエナジー社製)より得た。この組成物
は、室温下で安定な相は結晶相またはカラムナー相と思
われる高次相であった。また昇温することにより、40
℃でカイラルディスコチックネマチック相に転移する性
質を持っていた。この組成物10gに対し0.1gのI
rgacure−907(CIBA−GEIGY社製)
を加え、液晶性材料とした。
A composition (weight ratio 96.8: 3.2) consisting of formulas (3) a and b was prepared. The chiral unit in the formula (3) b was obtained from (R) -1-chloro-2-octanediol (manufactured by Japan Energy). In this composition, the stable phase at room temperature was a higher-order phase which seems to be a crystalline phase or a columnar phase. By increasing the temperature, 40
It had the property of changing to a chiral discotic nematic phase at ℃. 0.1 g of I per 10 g of this composition
rgacure-907 (manufactured by CIBA-GEIGY)
Was added to obtain a liquid crystalline material.

【0088】該材料を用い、以下の工程により光学フィ
ルムを作製した。基板としてはシリコーン処理したトリ
アセチルセルロースフィルム(厚さ80μm)のシリコ
ーン処理面を布で一方向にこすってラビングしたものを
用いた。
Using the above materials, an optical film was prepared by the following steps. As the substrate, a substrate obtained by rubbing a silicon-treated triacetyl cellulose film (thickness: 80 μm) by rubbing the silicone-treated surface in one direction with a cloth was used.

【0089】この基板(大きさ20cm角)を2枚用
い、上記の液晶性材料を60℃に温めつつ、基板の間に
挟み込んだ。2枚の基板のラビング方向は、互いに90
度の角を成すようにした。液晶性材料層の厚みは、試料
を適当なニップ圧に設定されたニップロールの間に通す
ことにより調整し、約5μmの膜厚とした。
Using two substrates (20 cm square), the above-mentioned liquid crystalline material was sandwiched between the substrates while being heated to 60 ° C. The rubbing directions of the two substrates are 90
The angle of degree was formed. The thickness of the liquid crystal material layer was adjusted by passing the sample between nip rolls set at an appropriate nip pressure, to a thickness of about 5 μm.

【0090】このトリアセチルロースフィルムに挟持さ
れた液晶性材料を、100℃のオーブンで10分間処理
して均一配向させ、次いで室温まで冷却し、液晶性材料
をカイラルディスコチックネマチック相の過冷却状態と
した。冷却により、オーブンから取り出して少なくとも
15秒後には40℃以下の温度に低下していた(冷却速
度は、およそ240℃/分)。次いで、高圧水銀灯ラン
プにより100mJ/cm2 照射して架橋させた。
The liquid crystalline material sandwiched between the triacetyl loin films is treated in an oven at 100 ° C. for 10 minutes to uniformly align the liquid crystal material, and then cooled to room temperature, and the liquid crystalline material is cooled to a supercooled state of a chiral discotic nematic phase. And Cooling reduced the temperature to below 40 ° C. at least 15 seconds after removal from the oven (cooling rate approximately 240 ° C./min). Then, irradiation was carried out with a high-pressure mercury lamp at 100 mJ / cm 2 to effect crosslinking.

【0091】得られた光学フィルム3を、上下2枚のト
リアセチルセルロースフィルム間に挟持した状態で詳細
に光学測定を行った。得られたフィルム3は図1のよう
な配向構造をしていた。ウエーブガイド法によりリター
デーションとねじれ角の測定を行った。その結果、リタ
ーデーション 480nm、ねじれ角 90度という値
が得られた。
The optical film 3 thus obtained was subjected to detailed optical measurements while being sandwiched between two upper and lower triacetyl cellulose films. The obtained film 3 had an orientation structure as shown in FIG. The retardation and the twist angle were measured by the wave guide method. As a result, values of a retardation of 480 nm and a twist angle of 90 degrees were obtained.

【0092】(実施例4)(Embodiment 4)

【0093】[0093]

【化28】 Embedded image

【0094】式(4)のディスコチック液晶を調製し
た。カイラル単位の原料としては天然型ナプロキセン
(Aldrich社製)を用いた。このディスコチック
液晶は、85℃以上の温度でカイラルディスコチックネ
マチック相を示し、それ以下の温度ではカラムナー相が
安定な相であった。この液晶10gに対し、0.2gの
Irgacure−907(CIBA−GEIGY社
製)を加えディスコチック液晶性材料とした。次いで、
溶質濃度10重量%のブチルセロソルブ溶液を調製し
た。
A discotic liquid crystal of the formula (4) was prepared. As a raw material of the chiral unit, natural naproxen (manufactured by Aldrich) was used. This discotic liquid crystal exhibited a chiral discotic nematic phase at a temperature of 85 ° C. or higher, and a columnar phase was a stable phase at a temperature lower than 85 ° C. To 10 g of the liquid crystal, 0.2 g of Irgacure-907 (manufactured by CIBA-GEIGY) was added to obtain a discotic liquid crystal material. Then
A butyl cellosolve solution having a solute concentration of 10% by weight was prepared.

【0095】この溶液を、ソーダガラス基板(30cm
角、厚さ1.1mm)にスピンコート法により塗布し、
60℃で乾燥させた後、140℃のオーブン中で10分
間熱処理した。熱処理により均一に配向した後、室温ま
で冷却し、ソーダガラス基板上の液晶性材料を過冷却状
態にした。オーブンから取り出して少なくとも1分後に
は40℃以下の温度になっていた(冷却速度は、およそ
100℃/分)。過冷却状態にあるソーダガラス基板上
のフィルム4aは、赤色の光を選択反射する性質をもっ
ていた。コレステリック選択反射の中心波長は640n
m、バンド巾は約40nmであった。また膜厚は約10
μmであり、らせん周期がおよそ26回繰り返された構
造が得られた。膜の鉛筆硬度は6B以下と非常に弱かっ
た。
This solution was applied to a soda glass substrate (30 cm).
Corner, thickness 1.1 mm) by spin coating,
After drying at 60 ° C., it was heat-treated in an oven at 140 ° C. for 10 minutes. After uniform orientation by heat treatment, the liquid crystal material was cooled to room temperature, and the liquid crystalline material on the soda glass substrate was placed in a supercooled state. At least one minute after removal from the oven, the temperature was below 40 ° C. (cooling rate was about 100 ° C./min). The film 4a on the soda glass substrate in a supercooled state had a property of selectively reflecting red light. Central wavelength of cholesteric selective reflection is 640n
m, the band width was about 40 nm. The film thickness is about 10
μm and a structure in which the helical cycle was repeated about 26 times was obtained. The pencil hardness of the film was very weak at 6B or less.

【0096】次いで、過冷却状態にあるフィルム4aに
高圧水銀灯ランプにより400mJ/cm2 の光をあて
架橋反応を進行させた。光架橋されて得られた光学フィ
ルム4bは、架橋前と同様に640nmを中心波長とす
る選択反射が得られた。また該フィルムの鉛筆硬度はB
であった。さらにフィルム4bは、室温から150℃の
範囲で選択反射特性にほとんど違いはなかった。
Next, the film 4a in the supercooled state was irradiated with light of 400 mJ / cm 2 by a high-pressure mercury lamp to cause a crosslinking reaction to proceed. The optical film 4b obtained by photocrosslinking had selective reflection with a center wavelength of 640 nm as in the case before crosslinking. The pencil hardness of the film is B
Met. Further, in the film 4b, there was almost no difference in selective reflection characteristics in the range of room temperature to 150 ° C.

【0097】[0097]

【発明の効果】本発明の製造法を用いることにより、光
学性能、力学強度、および耐熱性に優れた光学フィルム
を製造することができる。本発明により製造される光学
フィルムは、光学分野、特に液晶ディスプレー分野に対
して、高性能のフィルムを供給することを可能ならしめ
るものであり、工業的価値がきわめて高い。
By using the production method of the present invention, an optical film having excellent optical performance, mechanical strength, and heat resistance can be produced. The optical film produced by the present invention makes it possible to supply a high-performance film to the optical field, particularly to the liquid crystal display field, and has an extremely high industrial value.

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

【図1】本発明でいうねじれ配向構造の模式図。特に実
施例3で得られた光学フィルム3の配向構造を示す模式
図。
FIG. 1 is a schematic view of a twist alignment structure according to the present invention. FIG. 9 is a schematic diagram particularly illustrating the orientation structure of the optical film 3 obtained in Example 3.

【図2】本発明でいうねじれ配向構造の模式図。特に実
施例1で得られた過冷却状態にあるフィルム1aおよび
光学フィルム1bが形成している配向構造の模式図。ま
た図中の矢印は液晶のダイレクター方向を表す。ダイレ
クターは前後の区別はないが便宜上片矢印とした。
FIG. 2 is a schematic view of a twist alignment structure according to the present invention. FIG. 2 is a schematic view of an oriented structure formed by a film 1a and an optical film 1b in a supercooled state obtained in Example 1. The arrow in the figure indicates the direction of the director of the liquid crystal. Although there is no distinction between the front and the rear, the director is indicated by a single arrow for convenience.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カイラルディスコチックネマチック相を
有するディスコチック液晶性材料を、該液晶相を呈する
温度領域から冷却速度100℃/分以上で急冷した後、
光架橋反応に供することを特徴とする光学フィルムの製
造法。
1. A discotic liquid crystalline material having a chiral discotic nematic phase is quenched at a cooling rate of 100 ° C./min or more from a temperature range where the liquid crystal phase is exhibited.
A method for producing an optical film, which is subjected to a photocrosslinking reaction.
【請求項2】 カイラルディスコチックネマチック相を
有するディスコチック液晶性材料を、該液晶相を呈する
温度領域で熱処理してねじれ配向を達成させた後、該温
度領域から冷却速度100℃/分以上で急冷し、次いで
光架橋反応に供してねじれ配向を固定化することを特徴
とする光学フィルムの製造法。
2. A discotic liquid crystalline material having a chiral discotic nematic phase is heat-treated in a temperature region exhibiting the liquid crystal phase to achieve twist alignment, and then cooled at a cooling rate of 100 ° C./min or more from the temperature region. A method for producing an optical film, comprising quenching and then subjecting to a photocrosslinking reaction to fix the twist orientation.
【請求項3】 カイラルディスコチックネマチック相よ
り低温領域にカラムナー相および/または結晶相を有す
るディスコチック液晶性材料を、カイラルディスコチッ
クネマチック相を呈する温度領域から、カラムナー相ま
たは結晶相が安定な温度領域に冷却速度100℃/分以
上で急冷してカイラルディスコチックネマチック相の過
冷却状態を形成せしめた後、該過冷却状態で光架橋反応
に供することを特徴とする請求項1または2記載の光学
フィルムの製造法。
3. A discotic liquid crystalline material having a columnar phase and / or a crystalline phase at a temperature lower than that of a chiral discotic nematic phase, and a columnar phase or a crystalline phase at a temperature at which a columnar phase or a crystalline phase is stabilized from a temperature range exhibiting a chiral discotic nematic phase. 3. The method according to claim 1, wherein the region is rapidly cooled at a cooling rate of 100 ° C./min or more to form a supercooled state of a chiral discotic nematic phase, and then subjected to a photocrosslinking reaction in the supercooled state. Manufacturing method of optical film.
【請求項4】 ねじれ配向が、ディスコチック液晶のダ
イレクターのフィルム平面への投影ベクトルの大きさが
フィルムの膜厚方向で変化したねじれ配向であることを
特徴とする請求項第2または3記載の光学フィルムの製
造法。
4. A twist alignment in which the magnitude of a vector of a director of a discotic liquid crystal projected onto a film plane changes in the film thickness direction of the film. Manufacturing method of optical film.
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