CN101317110B - 光学补偿膜、偏振片和液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

一种包括光学各向异性层的光学补偿膜，所述光学各向异性层由包括液晶化合物的液晶组合物构成，其中所述液晶组合物含有共聚物，所述共聚物包括衍生于下式[1]的单体的重复单元和衍生于下式[2]的单体的重复单元：式[1]

其中R⁰代表氢原子、卤原子或烷基，L代表二价连接基团，并且n代表1-18的整数；式[2]

其中R¹¹代表氢原子、卤原子或烷基，L¹¹代表二价连接基团，并且R¹³、R¹⁴和R¹⁵代表烃基或芳香族杂环基团。

Description

光学补偿膜、偏振片和液晶显示装置

技术领域

本发明涉及一种能够扩大液晶显示装置视角的光学补偿膜以及使用所述光学补偿膜的偏振片。此外，本发明涉及一种液晶显示装置，特别涉及面内切换模式的液晶显示装置，其中通过向在水平方向取向的液晶分子施加横向电场进行显示。

背景技术

液晶显示装置广泛地用于被称作TN模式的系统中，其中扭曲排列的向列相液晶的液晶层夹在两个直交的偏振片间，并沿垂直方向向基板施加电场。在这种系统中，由于在黑显示时液晶相对于基板上升，因此当从倾斜方向观察时，产生液晶分子造成的双折射，并发生光漏。为解决该问题，其中液晶性分子杂合取向的膜被用于光学补偿液晶元件并防止光漏的系统被实用化。然而，即使当使用液晶性分子时，也极难在没有问题的情况下完全地光学补偿液晶元件，从而产生不能完全抑制屏幕下部的等级反转的问题。

为解决该问题，已经提出并实用化的是根据被称作面内切换(IPS)模式的液晶显示装置，其中对液晶施加横向电场，以及垂直取向(VA)模式的液晶显示装置，其中具有负介电常数各向异性的液晶垂直取向，并通过面板中形成的突起或狭缝电极进行取向分割。近年来，这些面板正发展成不仅用于显示器应用而且用于TV应用，同时，屏幕的亮度也明显提高。因此，在黑显示时，对角线倾斜入射方向的略微光漏已经成为显示质量降低的原因，而在这些操作模式中过去并不成为问题。

作为改善色调或黑显示的视角的一种方式，在IPS模式中也检测到在液晶层和偏振片之间配置具有双折射性能的光学补偿材料。例如，已经公开的有，通过在基板和偏振片之间配置在倾斜态时对液晶层的延迟作用增减补偿、同时设置光轴相互垂直的双折射介质，从倾斜方向观察白显示或灰显示时可以改善着色(参见JP-A-9-80424)。此外，已经提出了如下方法：其中使用由具有负固有双折射的苯乙烯系聚合物或圆盘状液晶化合物构成的光学补偿膜的方法(参见JP-A-10-54982、JP-A-11-202323、JP-A-9-292522)，其中组合具有正双折射和光轴在其面内的膜及具有正双折射和光轴在其法线方向上的膜作为光学补偿膜的方法(参见JP-A-11-133408)，其中使用具有半波长延迟的双轴光学补偿片的方法(参见JP-A-11-305217)，和其中在使用具有负延迟的膜作为偏振片保护膜的同时，将具有正延迟的光学补偿层置于其表面上的方法(参见JP-A-10-307291)。

然而，由于大部分提出的系统是通过取消液晶元件中液晶的双折射的各向异性而改善视角的系统，因此存在的问题在于，不能充分解决当从倾斜方向观察直交偏振片时偏振轴与直交状态的交叉角偏离造成的光漏。此外，在即使被认为能够补偿光漏的系统中，也极难没有问题地完全光学补偿液晶元件。此外，在通过拉伸的双折射聚合物膜进行光学补偿的IPS模式液晶元件的光学补偿片中，必须使用多个膜。其结果是，光学补偿片的厚度增加，不利于使显示装置薄型化。此外，由于使用粘着层层合拉伸的膜，因此粘着膜因温度和湿度变化而收缩，导致产生诸如膜间分离和翘曲等缺陷。

另一方面，已经检测了通过组合具有正双折射和光轴在法线方向的延迟膜实现IPS光学补偿的方法。为了获得这种延迟膜，已知的有使液晶材料垂直取向并固定取向态的方法(例如，参见JP-T-2000-514202(在本发明中术语″JP-T″指PCT专利申请的日译文公开)、JP-A-10-319408、JP-A-6-331826)。

作为使棒状液晶化合物垂直取向的方法，提出了其中使用垂直取向膜的方法或其中在基板上形成垂直取向剂(例如，季铵取代的硅烷偶联剂)的层和在其上形成液晶化合物的层的方法(例如，Okano Mitsuharu等人，″Liquid Crystal″Applications，Baihu-kan(1985)p 61；Inamura Shohei Appl.Phys，Lett.Vol.33，No.1978，P 1-3)。然而，近年来，对显示器的显示性能要求变得苛刻，并且通过垂直取向系统固定的常规公知的各向异性物质在微均匀性方面不充分，因此要求改善。

此外，常规技术主要开发15英寸或更小的小型或中型液晶显示装置用的光学补偿片。然而，近年来，还必须使17英寸或更大的液晶显示装置具有高亮度。

已知的是，为降低干燥时的不均匀性，改善流平性能(leveling property)是有效的。作为改善流平性能的方式，提出了在涂布组合物中加入表面活性剂的方法。这基于以下机理：在涂布液中加入表面活性剂降低了表面张力，从而提高了被涂布体的润湿性，消除或降低了涂膜形成过程中表面张力的变化，从而防止热对流，改善了膜的均匀性(参见″Current Techniquesof Additives for Coating″Kiryu Haruo(edition)，CMC，2001)。尽管最适宜类型的表面活性剂随目标涂布组合物中的溶剂、树脂和各种添加剂的相容性等变化，但是在溶剂涂布的情况下，使用在溶剂中可溶并具有最高降低表面张力能力的含氟表面活性剂是有效的。

通常，含氟表面活性剂由如下化合物构成，所述化合物在一个分子中具有用于实现降低表面张力功能的氟代脂肪族基团和诸如当表面活性剂用作添加剂时对于涂布和成型物质等应用的各种组合物提供亲和性的亲液性基团。通过共聚具有氟代脂肪族基团的单体和具有亲液性基团的单体可以获得这种化合物。

将与具有氟代脂肪族基团的单体共聚的具有亲液性基团的单体的代表性例子包括聚(氧亚烷基)丙烯酸酯和聚(氧亚烷基)甲基丙烯酸酯。此外，JP-A-2004-333852公开了一种光学薄膜，其中通过ω-H型含氟聚合物表面活性剂同时满足了改善因干燥空气引起的厚度不均匀性和光学性能。

然而，当使用常规含氟表面活性剂时，尽管改善了干燥斑点和干燥空气引起的厚度不均匀性，但是存在诸如产生涂层不均匀性等从而降低涂布的光学补偿膜等级的问题。此外，JP-A-10-309455公开了一种含有具有枝化的脂肪族烃基的烯键式不饱和的单体的含氟表面活性剂，但是没有记载光学补偿膜，也没有明确其效果。

发明内容

本发明的目的是：

(1)提供一种能够满足同时降低干燥斑点和干燥空气引起的厚度不均匀性并且不会降低涂布不均匀性的包括包含氟代脂肪族基团的聚合物的光学薄膜，和

(2)提供一种使用所述光学薄膜并具有良好显示等级的偏振片和液晶显示装置。

通过仔细研究作为含氟表面活性剂构成成分的包含氟代脂肪族基团的单体中的氟代脂肪族基团的结构，以及含氟表面活性剂中的包含氟代脂肪族基团的单体和不包含氟代脂肪族基团的单体的组成，本发明者发现，通过使用包括具有环烃的不包含氟代脂肪族基团的单体和具有特定结构的包含氟代脂肪族基团的单体的含氟表面活性剂，可以得到降低涂布时的干燥斑点和干燥空气引起的厚度不均匀性并且不会降低涂布不均匀性的组合物。

换句话说，通过以下方式实现本发明的上述目的。

[1]一种包括光学各向异性层的光学补偿膜，所述光学各向异性层由包括液晶化合物的液晶组合物构成，其中所述液晶组合物含有至少一种包含氟代脂肪族基团的共聚物，所述共聚物包括衍生于下式[1]所代表的包含氟代脂肪族基团的单体的重复单元和衍生于下式[2]所代表的单体的重复单元：

式[1]

其中R⁰代表氢原子、卤原子或烷基，L代表二价连接基团，并且n代表1-18的整数；

式[2]

其中R¹¹代表氢原子、卤原子或烷基，L¹¹代表二价连接基团，并且R¹³、R¹⁴和R¹⁵每一个独立地代表具有1-20个碳原子的直链的、枝化的或环状的烃基或芳香族杂环基团，其中，所述烃基和芳香族杂环基团任选具有取代基。

[2]如项[1]所述的光学补偿膜，其中上述式[1]所代表的包含氟代脂肪族基团的单体由下式[3]代表：

式[3]

其中R¹代表氢原子、卤原子或烷基，X代表氧原子、硫原子或-N(Ra)-，m代表1-6的整数，并且n代表1-18的整数。Ra代表氢原子或可具有取代基的具有1-8个碳原子的烷基。

[3]一种包括光学各向异性层的光学补偿膜，所述光学各向异性层由包括液晶化合物的液晶组合物构成，其中所述液晶组合物含有至少一种包含氟代脂肪族基团的共聚物，所述共聚物包括衍生于下式[4]所代表的包含氟代脂肪族基团的单体的重复单元和衍生于下式[2]所代表的单体的重复单元：

式[4]

其中R²代表氢原子、卤原子或烷基，L²代表二价连接基团，并且n代表1-6的整数；

式[2]

其中R¹¹代表氢原子、卤原子或烷基，L¹¹代表二价连接基团，并且R¹³、R¹⁴和R¹⁵每一个独立地代表具有1-20个碳原子的直链的、枝化的或环状的烃基或芳香族杂环基团，其中，所述烃基和芳香族杂环基团任选具有取代基。

[4]如项[3]所述的光学补偿膜，其中上述式[4]所代表的包含氟代脂肪族基团的单体由下式[5]代表：

式[5]

其中R³代表氢原子、卤原子或烷基，X代表氧原子、硫原子或-N(Rb)-，m代表1-6的整数，并且n代表1-6的整数，其中Rb代表氢原子或可具有取代基的具有1-8个碳原子的烷基。

[5]如项[1]-[4]任一项所述的光学补偿膜，其中上述式[2]所代表的单体由下式[7]代表：

式[7]

其中R¹¹代表氢原子、卤原子或甲基，X¹代表氧原子、硫原子或-N(Rc)-，R²³、R²⁴、R²⁵每一个独立地代表具有1-20个碳原子的直链的、枝化的或环状的烷基。Rc代表氢原子或任选具有取代基的具有1-8个碳原子的烷基。

[6]如项[1]-[5]任一项所述的光学补偿膜，其中所述液晶化合物是棒状液晶化合物，并且所述液晶化合物基本上垂直取向。

[7]一种偏振片，其包括如项[1]-[6]任一项所述的光学补偿膜和偏振膜。

[8]一种液晶显示装置，其包括如项[1]-[6]任一项所述的光学补偿膜或如项[7]所述的偏振片。

根据本发明，可以提供一种能够降低干燥斑点和干燥空气引起的厚度不均匀性并且不会降低涂布不均匀性的光学补偿膜。此外，根据本发明，可以提供一种使用所述光学补偿膜并具有良好显示等级的偏振片和液晶显示装置。

附图说明

图1是本发明的液晶显示装置中象素区域例子的示意图。

图2是本发明的液晶显示装置的一个例子的示意图。

图3是本发明的液晶显示装置的另一个例子的示意图。

具体实施方式

下面，详细说明本发明。以下构成要件的说明基于本发明的代表性实施方案，但本发明不限于这些实施方案。此外，使用″-″所示的数值范围指包括″-″之前和之后的数值分别作为下限值和上限值的范围。

在本发明中，Re(λ)和Rth(λ)分别代表波长λ下的面内延迟和厚度方向延迟。在KOBRA 21ADH(Oji Scientific Instruments制造)中通过在薄膜法线方向入射波长λnm的光测量Re(λ)。基于总共在三个方向测量的延迟值，使用KOBRA 21ADH计算Rth(λ)；即上述Re(λ)，在采用面内慢相轴(slow phase axis)作为倾斜轴(旋转轴)时(通过KOBRA 21ADH判断)相对于薄膜法线方向倾斜+40°方向入射波长λnm的光测量的延迟值，在采用面内慢相轴作为倾斜轴(旋转轴)时相对于薄膜法线方向倾斜-40°方向入射波长λnm的光测量的延迟值。作为波长λ，通常使用450-750nm范围内的值。在本申请中，使用589nm的值。这里，作为平均折射率的假设值，可以使用Polymer Handbook(JOHN WILEY & SONS，INC)和各种光学薄膜目录中的值。对于平均折射率未知的材料，可以用Abbe折射计测量。主要光学薄膜的折射率平均值如下：纤维素酰化物(1.48)、环烯烃聚合物(1.52)、聚碳酸酯(1.59)、聚甲基丙烯酸甲酯(1.49)和聚苯乙烯(1.59)。通过输入平均折射率的假设值和膜厚，KOBRA 21ADH计算nx、ny和nz。从算出的nx、ny和nz，进一步算出Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)。

在本发明中″平行″和″垂直″指在精确角度±小于10°范围内的角度。距精确角度的误差优选为±小于5°，更优选±小于2°。″基本上垂直″指在精确垂直角度±小于20°范围内的角度。距精确角度的误差优选为±小于15°，更优选±小于10°。″慢相轴″指折射率最大的方向。除非另有记载，折射率的测量波长是可见光范围内的λ＝550nm。

除非另有记载，在本发明中″偏振片″包括长偏振片和切断成可组装入液晶装置的尺寸的偏振片(在本发明中″切断″包括″冲孔″和″剪切″等)。″偏振膜″和″偏振片″有区别，其中″偏振片″指在″偏振膜″的至少一个面上具有用于保护偏振膜的透明保护膜的层合体。

下面详细说明光学补偿膜、偏振片和液晶显示装置的优选实施方案。

光学补偿膜

首先，说明本发明的光学补偿膜。本发明的光学补偿膜具有由包括液晶化合物的液晶组合物构成的光学各向异性层，其中所述液晶组合物的特征在于含有至少一种具有氟代脂肪族基团的共聚物(下面，有时简称作″包含氟代脂肪族基团的共聚物″)。下面说明本发明的各种实施方案。

本发明的第一实施方案涉及一种具有由液晶组合物构成的光学各向异性层的光学补偿膜，其中所述液晶组合物含有至少一种包括衍生于以下(i)的单体的重复单元和衍生于以下(ii)的单体的重复单元的包含氟代脂肪族基团的共聚物。

(i)下式[1]所代表的包含氟代脂肪族基团的单体：

式[1]

其中R⁰代表氢原子、卤原子或烷基，L代表二价连接基团，n代表1-18的整数。

(ii)下式[2]所代表的单体：

式[2]

其中R¹¹代表氢原子、卤原子或烷基，L¹¹代表二价连接基团，R¹³、R¹⁴和R¹⁵每一个独立地代表具有1-20个碳原子的直链、枝化或环状烃基，或芳香族杂环基团，其中上述烃基和芳香族杂环基团优选具有取代基。

本发明使用的式[2]所代表的单体更优选具有叔碳，并在接近不饱和双键的位置引入。叔碳指-C(R¹³)(R¹⁴)(R¹⁵)所代表的碳。

在上式[2]中，R¹¹代表氢原子、卤原子(优选氟原子)或烷基，其中氢原子或甲基是优选的。L¹¹代表二价连接基团，其中包括氧原子、硫原子或氮原子的二价连接基团是优选的。R¹³、R¹⁴和R¹⁵每一个独立地代表可具有取代基的具有1-20个碳原子的直链、枝化或环状烃基，其中具有1-20个碳原子的直链、枝化或环状烷基是优选的。在包含氟代脂肪族基团的共聚物中可以包括式[2]所代表的单体的两种或更多种聚合单元作为构成单元。

在上述式[2]所代表的单体中，下式[6]所代表的单体是优选的。

式[6]：

其中R¹¹代表氢原子、卤原子或甲基，其中氢原子或甲基是优选的。L¹²代表包括氧原子、氮原子和硫原子中任一种的二价连接基团，其中-COO-、-COS-和-CON(Rd)-等是优选的。Rd代表氢原子或具有1-8个碳原子的烷基。R¹³、R¹⁴和R¹⁵每一个独立地代表具有1-20个碳原子的直链、枝化或环状烃基，或芳香族杂环基团其中所述烃基和芳香族杂环基团可具有取代基，其中具有1-20个碳原子的直链、枝化或环状烷基是优选的。在包含氟代脂肪族基团的共聚物中可以包括式[6]所代表的单体的两种或更多种聚合单元作为构成单元。

在上述式[2]所代表的单体中，下式[7]所代表的单体也是优选的。

式[7]：

其中R¹¹代表氢原子、卤原子或甲基，其中氢原子或甲基是优选的。X¹代表氧原子、硫原子或-N(Rc)-，其中氧原子是优选的。Rc代表氢原子或可具有取代基的具有1-8个碳原子的烷基，其中具有1-4个碳原子的烷基是优选的。R²³、R²⁴、R²⁵每一个独立地代表具有1-20个碳原子的直链、枝化或环状烷基，其中具有1-8个碳原子的直链、枝化或环状烷基是优选的。在包含氟代脂肪族基团的共聚物中可以包括式[7]所代表的单体的两种或更多种聚合单元作为构成单元。

以下列出上述式[2]、[6]或[7]所代表的单体的更具体例子。然而，式[2]、[6]或[7]所代表的单体不限于下示单体。

接下来，说明式[1]所代表的包含氟代脂肪族基团的单体。

在式[1]中，R⁰代表氢原子、卤原子(优选氟原子)或烷基，其中氢原子或甲基是更优选的。L代表二价连接基团，其中包括氧原子、硫原子或氮原子的二价连接基团是优选的，n代表1-18的整数，其中4-12的整数是更优选的，6-8的整数是更优选的，6是最优选的。

在包含氟代脂肪族基团的共聚物中可以包括式[1]所代表的包含氟代脂肪族基团的单体的两种或更多种聚合单元作为构成单元。

在式[1]所代表的单体中，下式[3]所代表的单体是优选的。

式[3]：

其中R¹代表氢原子、卤原子(优选氟原子)或烷基，其中氢原子或甲基是更优选的。X代表氧原子、硫原子或-N(Ra)-，其中氧原子或-N(Ra)-是更优选的，氧原子是更优选的。Ra代表氢原子或可具有取代基的具有1-8个碳原子的烷基，其中氢原子或具有1-4个碳原子的烷基是更优选的，氢原子或甲基是更优选的。m代表1-6的整数，其中1-3的整数是更优选的，1是更优选的。n代表1-18的整数，其中4-12的整数是更优选的，6-8的整数是更优选的，6是最优选的。

在包含氟代脂肪族基团的共聚物中可以包括式[3]所代表的包含氟代脂肪族基团的单体的两种或更多种聚合单元作为构成单元。

下面列出式[1]或式[3]所代表的包含氟代脂肪族基团的单体的具体例子。但是，式[1]或式[3]所代表的包含氟代脂肪族基团的单体不限于下示这些具体例子。

	R<sup>1</sup>	p	q
				F-1	H	1	4
F-2	CH<sub>3</sub>	1	4
				F-3	F	1	4
F-4	H	2	4
				F-5	CH<sub>3</sub>	3	4
F-6	H	1	6
				F-7	CH<sub>3</sub>	1	6
F-8	F	1	6
				F-9	H	2	6
F-10	CH<sub>3</sub>	2	6
				F-11	H	3	6
F-12	H	1	8
				F-13	CH<sub>3</sub>	1	8
F-14	F	1	8
				F-15	CH<sub>3</sub>	2	8
F-16	H	3	8
				F-17	CH<sub>3</sub>	3	8

	R<sup>1</sup>	p	q
				F-18	H	1	10
F-19	CH<sub>3</sub>	1	10
				F-20	F	1	10
F-21	H	2	10
				F-22	H	2	10

	R<sup>1</sup>	p	q
				F-23	H	1	12
F-24	CH<sub>3</sub>	1	12
				F-25	F	1	12
F-26	H	2	12
				F-27	H	3	12
F-28	H	1	14
				F-29	CH<sub>3</sub>	1	14
F-30	F	1	14
				F-31	H	2	14
F-32	CH<sub>3</sub>	2	14
				F-33	H	1	16

	R<sup>1</sup>	p	q
				F-34	CH<sub>3</sub>	1	16
F-35	F	1	16
				F-36	CH<sub>3</sub>	2	16
F-37	H	3	16
				F-38	H	1	18
F-39	CH<sub>3</sub>	1	18
				F-40	F	1	18
F-41	H	3	18
				F-42	CH<sub>3</sub>	3	18

	R<sup>1</sup>	R<sup>2</sup>	p	q
					F-43	H	H	1	4
F-44	CH<sub>3</sub>	H	1	4
					F-45	H	CH<sub>3</sub>	1	4
F-46	H	H	2	4
					F-47	H	H	1	6
F-48	CH<sub>3</sub>	H	1	6
					F-49	H	CH<sub>3</sub>	1	6

	R<sup>1</sup>	R<sup>2</sup>	p	q
					F-50	H	C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>	1	6
F-51	CH<sub>3</sub>	H	1	6
					F-52	F	H	2	6
F-53	H	H	1	8
					F-54	CH<sub>3</sub>	H	1	8
F-55	H	CH<sub>3</sub>	1	8
					F-56	H	C<sub>4</sub>H<sub>9</sub>(n)	1	8
F-57	CH<sub>3</sub>	C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>	1	8
					F-58	H	CH<sub>2</sub>Ph	1	8
F-59	H	H	2	8
					F-60	CH<sub>3</sub>	H	3	8
F-61	H	H	1	10
					F-62	CH<sub>3</sub>	CH<sub>3</sub>	1	10
F-63	H	H	1	12
					F-64	CH<sub>3</sub>	H	1	12
F-65	H	H	1	18
					F-66	H	CH<sub>3</sub>	1	18

	R<sup>1</sup>	p	q
				F-67	H	1	4
F-68	CH<sub>3</sub>	1	4
				F-69	H	2	4
F-70	H	1	6
				F-71	CH<sub>3</sub>	1	6
F-72	CH<sub>3</sub>	2	6
				F-73	H	1	8
F-74	CH<sub>3</sub>	1	8
				F-75	F	1	8
F-76	H	2	8
				F-77	CH<sub>3</sub>	3	8
F-78	H	1	10
				F-79	CH<sub>3</sub>	1	10
F-80	H	1	12
				F-81	CH<sub>3</sub>	1	12
F-82	H	1	16
				F-83	CH<sub>3</sub>	2	16
F-84	H	1	18
				F-85	CH<sub>3</sub>	1	18

本发明的第二实施方案涉及一种具有由液晶组合物构成的光学各向异性层的光学补偿膜，其中所述液晶组合物含有至少一种包括衍生于以下(i)的单体的重复单元和衍生于以下(ii)的单体的重复单元的包含氟代脂肪族基团的共聚物。

(i)下式[4]所代表的包含氟代脂肪族基团的单体

(ii)上述式[2]所代表的单体

式[4]：

其中R²代表氢原子、卤原子(优选氟原子)或烷基，其中氢原子或甲基是更优选的。L²代表二价连接基团，其中包括氧原子、硫原子或氮原子的二价连接基团是优选的。n代表1-6的整数，其中4-6的整数是更优选的，6是更优选的。

在包含氟代脂肪族基团的共聚物中可以包括式[4]所代表的包含氟代脂肪族基团的单体的两种或更多种聚合单元作为构成单元。

在式[4]所代表的单体中，下式[5]所代表的单体是优选的。

式[5]：

其中R³代表氢原子、卤原子或烷基，其中氢原子或甲基是更优选的。X代表氧原子、硫原子或-N(Rb)-，其中氧原子或-N(Rb)-是更优选的，氧原子是更优选的。Rb代表氢原子或可具有取代基的具有1-8个碳原子的烷基，其中氢原子或具有1-4个碳原子的烷基是更优选的，氢原子或甲基是更优选的。m代表1-6的整数，其中1-3的整数是更优选的，1是更优选的。n代表1-6的整数，其中4-6的整数是更优选的，6是更优选的。

在包含氟代脂肪族基团的共聚物中可以包括式[5]所代表的包含氟代脂肪族基团的单体的两种或更多种聚合单元作为构成单元。

以下列出式[4]或[5]所代表的包含氟代脂肪族基团的单体的更具体例子。然而，式[4]或[5]所代表的包含氟代脂肪族基团的单体不限于下示单体。

在本实施方案中上述式[2]所代表的单体的优选范围和具体例子与上述第一实施方案中的相同。

可以认为在工业上有利的是包含氟代脂肪族基团的共聚物为具有高环境安全性的材料，因为氟代脂肪族基团的末端是氢原子，或者，即使当末端是氟原子时，氟烷基链的长度短至C₆或更小。

本发明使用的包含氟代脂肪族基团的共聚物可以是与另一种共聚性单体的共聚物。作为另一种共聚性单体，可以使用在Polymer Handbook 2nded.，J.Brandrup，Wiley Interscience(1975)Chapter 2，Page 1-483中记载的那些。

例如，可以提到的有选自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类、丙烯酰胺类、甲基丙烯酰胺类、烯丙基化合物、乙烯基醚类和乙烯酯类的具有一个加成聚合性不饱和键的化合物。

具体而言，可以提到的有以下单体。

丙烯酸酯类：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸氯乙酯、丙烯酸2-羟基乙酯、三羟甲基丙烷单丙烯酸酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸甲氧基苄酯、丙烯酸糠酯、丙烯酸四氢糠酯。

甲基丙烯酸酯类：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸氯乙酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、三羟甲基丙烷单甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸甲氧基苄酯、甲基丙烯酸糠酯、甲基丙烯酸四氢糠酯。

丙烯酰胺类：丙烯酰胺、N-烷基丙烯酰胺类(具有1-3个碳原子的烷基，例如，甲基、乙基、丙基)、N，N-二烷基丙烯酰胺类(具有1-6个碳原子的烷基)、N-羟基乙基-N-甲基丙烯酰胺、N-2-乙酰氨基乙基-N-乙酰基丙烯酰胺。

甲基丙烯酰胺类：甲基丙烯酰胺、N-烷基甲基丙烯酰胺类(具有1-3个碳原子的烷基，例如，甲基、乙基、丙基)、N，N-二烷基甲基丙烯酰胺类(具有1-6个碳原子的烷基)、N-羟基乙基-N-甲基甲基丙烯酰胺、N-2-乙酰氨基乙基-N-乙酰基甲基丙烯酰胺。

烯丙基化合物：烯丙酯类(例如，乙酸烯丙酯、己酸烯丙酯、辛酸烯丙酯、月桂酸烯丙酯、棕榈酸烯丙酯、硬脂酸烯丙酯、苯甲酸烯丙酯、乙酰乙酸烯丙酯、乳酸烯丙酯)、烯丙氧基乙醇。

乙烯基醚类：烷基乙烯基醚类(例如，己基乙烯基醚、辛基乙烯基醚、癸基乙烯基醚、乙基己基乙烯基醚、甲氧基乙基乙烯基醚、乙氧基乙基乙烯基醚、氯乙基乙烯基醚、1-甲基-2，2-二甲基丙基乙烯基醚、2-乙基丁基乙烯基醚、羟基乙基乙烯基醚、二甘醇乙烯基醚、二甲基氨基乙基乙烯基醚、二乙基氨基乙基乙烯基醚、丁基氨基乙基乙烯基醚、苄基乙烯基醚、四氢糠基乙烯基醚。

乙烯酯类：丁酸乙烯酯、异丁酸乙烯酯、三甲基乙酸乙烯酯、二乙基乙酸乙烯酯、戊酸乙烯酯(vinyl valate)、己酸乙烯酯、氯乙酸乙烯酯、二氯乙酸乙烯酯、甲氧基乙酸乙烯酯、丁氧基乙酸乙烯酯、乳酸乙烯酯、丁酸乙烯基-β-苯基酯、羧酸乙烯基环己酯。

衣康酸二烷基酯类：衣康酸二甲酯、衣康酸二乙酯和衣康酸二丁酯等。富马酸二烷基酯类或单烷基酯类：富马酸二丁酯等。

其他：巴豆酸、衣康酸、丙烯腈、甲基丙烯腈、马来酰腈(maleylonitrile)、苯乙烯。

按构成包含氟代脂肪族基团的共聚物的总聚合单元计，构成本发明使用的包含氟代脂肪族基团的共聚物的上述式[1]、式[3]、式[4]或式[5]所代表的包含氟代脂肪族基团的单体的聚合单元量优选为80质量％或更小，更优选60质量％或更小，更优选50质量％或更小。

按构成包含氟代脂肪族基团的共聚物的总聚合单元计，本发明优选使用的式[2]、式[6]或式[7]所代表的单体的聚合单元量优选为20质量％或更大，更优选40质量％或更大，更优选50质量％。

本发明使用的包含氟代脂肪族基团的共聚物的质量平均分子量优选为3,000-100,000，更优选6,000-80,000，更优选8,000-60,000。

质量平均分子量和分子量是使用TSK-gel GMHxL，TSK-gelG4000HxL或TSK-gel G2000HxL(商品名，TOSOH CORPORATION制造)柱，使用GPC分析装置，THF作为溶剂，根据差示折射计检出并换算为聚苯乙烯的分子量。

可以通过公知的常规方法制备包含氟代脂肪族基团的共聚物。例如，可以通过在有机溶剂中加入通用自由基聚合引发剂聚合上述单体如具有氟代脂肪族基团的(甲基)丙烯酸酯和具有直链、枝化或环状烷基的(甲基)丙烯酸酯来制备。或者，根据情况，可以通过加入另一种加成聚合性不饱和化合物，以与上述相同的方法制备。其中单体和引发剂滴入相应于各单体聚合性能的反应容器中的滴入聚合方法(drip polymerization method)也能有效地得到具有均匀组成的聚合物。例如，可以采用这类聚合方法作为利用乙烯基的阳离子聚合、自由基聚合或阴离子聚合。其中，从通用的观点来看，自由基聚合是特别优选的。作为自由基聚合用的引发剂，可以使用诸如自由基热聚合引发剂或自由基光聚合引发剂等公知的化合物，但使用自由基热聚合引发剂是特别优选的。自由基热聚合引发剂是一种通过将其加热到分解温度或更高温度而产生自由基的化合物。自由基热聚合引发剂的例子包括二酰基过氧化物类(如乙酰基过氧化物、苯甲酰基过氧化物)、酮过氧化物类(如甲基乙基酮过氧化物、环己酮过氧化物)、氢过氧化物类(如过氧化氢、叔丁基氢过氧化物、枯烯氢过氧化物)、二烷基过氧化物类(如二叔丁基过氧化物、二枯基过氧化物、二月桂酰基过氧化物)、过氧化酯类(如过氧化乙酸叔丁酯、过氧化新戊酸叔丁酯)、偶氮系化合物(如偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈)和过硫酸盐(如过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾)。可以单独使用这些自由基热聚合引发剂中的一种，或可以组合使用两种或更多种。

自由基聚合没有特别限制，可以采用乳液聚合法、悬浮液聚合法、嵌段聚合法或溶液聚合法。具体说明溶液聚合，一种典型的自由基聚合法。一般概要与其他聚合法相似。其细节记载在例如″Kobunshi KagakuJikkenhou(Experimental Method of Polymer Science)″，The Society ofPolymer Science，Japan编著(TOKYO KAGAKU DOJIN CO.，LTD；1981)中。

为进行溶液聚合，使用有机溶剂。有机溶剂可以任意选择，只要不会损害本发明的目的和优点。这些有机溶剂通常是在大气压下沸点为50-200℃的有机化合物，其中有机化合物优选可均匀溶解各成分。优选的有机溶剂的例子包括醇类如异丙醇和丁醇；醚类如二丁基醚、乙二醇二甲基醚、四氢呋喃和二噁烷；酮类如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮和环己酮；酯类如乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯和γ-丁内酯；和芳香族烃类如苯、甲苯和二甲苯。这些有机溶剂可以单独使用或组合两种或多种使用。此外，从单体的溶解度或产生聚合物的观点来看，同时使用水与上述有机溶剂的水混合有机溶剂也是可以的。

溶液聚合的条件没有特别限制，但是例如，在50-200℃的温度下加热10分钟-30小时是优选的。此外，为了不使产生的自由基失活，在溶液聚合开始之前以及溶液聚合过程中，优选进行惰性气体冲洗。作为惰性气体，通常使用氮气是适宜的。

为获得优选分子量范围的包含氟代脂肪族基团的共聚物，使用链转移剂的自由基聚合法是特别有效的。可以使用任何链转移剂，包括硫醇(如辛基硫醇、癸基硫醇、十二烷基硫醇、叔-十二烷基硫醇、十八烷基硫醇、噻吩、p-壬基噻吩)、多卤化的烷烃(如四氯化碳、氯仿、1，1，1-三氯乙烷、1，1，1-三溴辛烷)、低活性单体(如α-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯二聚体)，但是4-16个碳原子的硫醇是优选的。这些链转移剂的用量必须精确控制，因为这会显著影响链转移剂的活性、单体的组合及聚合条件，通常约占所用单体总摩尔数的0.01mol％-50mol％，优选0.05mol％-30mol％，特别优选0.08mol％-25mol％。这些链转移剂仅要求与在聚合过程中作为应被控制聚合度的对象的单体同时存在于体系中，并且加入它们的方法没有特别限制。可以通过溶解在单体中加入，或独立于单体加入。

下面示出本发明可以使用的包含氟代脂肪族基团的共聚物的具体结构的例子。然而，包含氟代脂肪族基团的共聚物不限于下示这些例子。式中的数字代表各单体成分的质量比。Mw代表质量平均分子量。

构成本发明的光学各向异性层的液晶组合物含有上述包含氟代脂肪族基团的共聚物。

组合物中包含氟代脂肪族基团的共聚物的加入量优选为0.001质量％-5.0质量％，更优选0.01质量％-1.0质量％。

组合物中包含氟代脂肪族基团的共聚物的氟原子质量比优选为0.0003质量％-3.0质量％，更优选0.003质量％-0.6质量％。

从改善表面条件的观点来看，液晶组合物含有优选30质量％或更小、更优选10质量％或更小的水。

《鎓盐》

上述组合物优选含有鎓盐。在本发明中，鎓盐有助于棒状液晶化合物的分子在取向膜界面侧垂直取向。鎓盐的例子包括铵盐、锍盐和鏻盐。优选季鎓盐，特别优选季铵盐。

通常通过使叔胺(如三甲胺、三乙胺、三丁胺、三乙醇胺、N-甲基吡咯烷、N-甲基哌啶、N，N-二甲基哌嗪、三亚乙基二胺、N，N，N′，N′-四甲基亚乙基二胺)或含氮杂环(如吡啶环、甲基吡啶环、2，2′-联吡啶环、4，4′-联吡啶环、1，10-菲咯啉环、喹啉环、噁唑环、噻唑环、N-甲基咪唑环、吡嗪环、四唑环)进行烷基化(Menschutkin反应)、烯基化、炔基化或芳基化，可以得到季铵盐。

季铵盐优选是由含氮杂环构成的季铵盐，特别优选四级吡啶鎓盐(quaternary pyridinium salt)。

更具体而言，季铵盐优选选自下式(3a)或后述式(3b)所代表的四级吡啶鎓盐。

式(3a)：

其中R⁸代表取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳烷基、芳基或杂环基团，D代表氢键合性基团，m代表1-3的整数，X^-代表阴离子。

首先，说明式(3a)。

R⁸所代表的烷基优选是具有1-18个碳原子的取代或未取代的烷基，更优选具有1-8个碳原子的取代或未取代的烷基。它们可以是直链、枝化或环状的。它们的例子包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正己基、正辛基、新戊基、环己基、金刚烷基和环丙基。

本发明的烃基、特别是烷基的取代基的例子可以包括2-18个碳原子(优选2-8个碳原子)的取代或未取代的烯基(例如，乙烯基)；2-18个碳原子(优选2-8个碳原子)的取代或未取代的炔基(例如，乙炔基)；6-10个碳原子的取代或未取代的芳基(例如，苯基、萘基)；卤原子(如F、Cl、Br)；具有1-18个碳原子(优选具有1-8个碳原子)的取代或未取代的烷氧基(例如，甲氧基、乙氧基)；6-10个碳原子的取代或未取代的芳氧基(例如，苯氧基、联苯氧基、对甲氧基苯氧基)；具有1-18个碳原子(优选具有1-8个碳原子)的取代或未取代的烷硫基(例如，甲硫基、乙硫基)；6-10个碳原子的取代或未取代的芳硫基(例如，苯硫基)；2-18个碳原子(优选2-8个碳原子)的取代或未取代的酰基(例如，乙酰基、丙酰基)；具有1-18个碳原子(优选具有1-8个碳原子)的取代或未取代的烷基磺酰基或芳基磺酰基(例如，甲烷磺酰基、对甲苯磺酰基)；2-18个碳原子(优选2-8个碳原子)的取代或未取代的酰氧基(例如，乙酰氧基、丙酰氧基)；2-18个碳原子(优选2-8个碳原子)的取代或未取代的烷氧基羰基(例如，甲氧基羰基、乙氧基羰基)；7-11个碳原子的取代或未取代的芳氧基羰基(例如，萘氧基羰基)；未取代的氨基或具有1-18个碳原子(优选具有1-8个碳原子)的取代的氨基(例如，甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、苯氨基、甲氧基苯基氨基、氯苯基氨基、吡啶基氨基、甲氧基羰基氨基、正丁氧基羰基氨基、苯氧基羰基氨基、甲基氨基甲酰基氨基、乙基氨基甲酰基氨基、苯基氨基甲酰基氨基、乙酰基氨基、乙基羰基氨基、乙硫基氨基甲酰基氨基、环己基羰基氨基、苯甲酰基氨基、氯乙酰基氨基、甲基磺酰基氨基)；具有1-18个碳原子(优选具有1-8个碳原子)的取代或未取代的氨基甲酰基(例如，未取代的氨基甲酰基、甲基氨基甲酰基、乙基氨基甲酰基、正丁基氨基甲酰基、叔丁基氨基甲酰基、二甲基氨基甲酰基、吗啉基氨基甲酰基、吡咯烷基氨基甲酰基)；不饱和的氨磺酰基或具有1-18个碳原子(优选具有1-8个碳原子)的取代的氨磺酰基(例如，甲基氨磺酰基、苯基氨磺酰基)；氰基；硝基；羧基；羟基；和杂环基团(例如，噁唑环、苯并噁唑环、噻唑环、苯并噻唑环、咪唑环、苯并咪唑环、假吲哚环、吡啶环、哌啶环、吡咯烷环、吗啉环、环丁砜环、呋喃环、噻吩环、吡唑环、吡咯环、色原烷环、香豆素环)。烷基的特别优选的取代基是芳氧基、芳硫基、芳基磺酰基或芳氧基羰基。

R⁸所代表的烯基优选是2-18个碳原子的取代或未取代的烯基，更优选2-8个碳原子的取代或未取代的烯基，包括例如乙烯基、芳基、1-丙烯基、和1，3-丁二烯基。作为烯基的取代基，对烷基的取代基所述的那些是优选的。

R⁸所代表的炔基优选是2-18个碳原子的取代或未取代的炔基，更优选2-8个碳原子的取代或未取代的炔基，包括例如乙炔基和2-丙炔基。作为炔基的取代基，对烷基的取代基所述的那些是优选的。

R⁸所代表的芳烷基优选是7-18个碳原子的取代或未取代的芳烷基，优选包括例如苄基、甲基苄基、联苯基甲基和萘基甲基。作为芳烷基的取代基，可以提到的有对烷基的取代基所述的那些。

R⁸所代表的芳基优选是6-18个碳原子的取代或未取代的芳基，包括例如苯基、萘基和芴基。作为芳基的取代基，对烷基的取代基所述的那些是优选的。除此之外，烷基(如甲基、乙基)、炔基或苯甲酰基也是优选的。

R⁸所代表的杂环基团可以是由碳原子、氮原子、氧原子或硫原子构成的5-或6-元饱和的或不饱和的杂环。它们的例子包括噁唑环、苯并噁唑环、噻唑环、苯并噻唑环、咪唑环、苯并咪唑环、假吲哚环、吡啶环、哌啶环、吡咯烷环、吗啉环、环丁砜环、呋喃环、噻吩环、吡唑环、吡咯环、色原烷环和香豆素环。杂环基团可以被取代，并且作为取代基，对烷基的取代基所述的那些是优选的。R⁸所代表的特别优选的杂环基团是苯并噁唑环或苯并噻唑环。

R⁸优选是取代或未取代的烷基、芳烷基、芳基或杂环基团。

D代表氢键合性基团。在电负性原子(例如，O、N、F、Cl)和经共价键与相似电负性原子结合的氢原子之间存在氢键。例如H.Uneyama和K.Morokuma，Journal of American Chemical Society，vol.99，pp 1316-1332，1977中报告了氢键的理论解释。氢键的具体形式包括记载在J.N.Israerachiviri，Kondo Tamotsu和Oshima Hiroyuki译，Intermolecular Forceand Surface Force，p 98，图17，McGraw-Hill(1991)中的形式。氢键的具体例子包括例如记载在G.R.Desiraju，Angewante Chemistry International EditionEnglish，vol.34，p 2311(1995)中的那些。

优选的氢键合性基团的例子包括巯基、羟基、氨基、碳酰氨基(carbonamide group)、磺酰氨基、酰氨基(acid amide group)、酰脲基团、氨基甲酰基、羧基、磺基、含氮杂环基团(例如，可以提到的有咪唑基、苯并咪唑基、吡唑基、吡啶基、1，3，5-三嗪基、嘧啶基、哒嗪基、喹啉基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、琥珀酰亚氨基、邻苯二甲酰亚氨基、马来酰亚氨基、尿嘧啶基团、硫脲嘧啶基团、巴比妥酸基团、乙内酰脲基团、马来酰肼基、靛红基团和2-氨基丙二酰脲(uramyl group))。作为氢键合性基团，更优选可以提到的有氨基、碳酰氨基、磺酰氨基、酰脲基团、氨基甲酰基、羧基、磺基和吡啶基，特别优选可以提到的有氨基、氨基甲酰基和吡啶基。

X^-所代表的阴离子可以是无机阴离子或有机阴离子，包括卤阴离子(如氟离子、氯离子、溴离子、碘离子)、磺酸根离子(如甲烷磺酸根离子、三氟甲烷磺酸根离子、甲基硫酸根离子、对甲苯磺酸根离子、对氯苯磺酸根离子、1，3-苯二磺酸根离子、1，5-萘二磺酸根离子、2，6-苯磺酸根离子)、硫酸根离子、硫氰酸根离子、高氯酸根离子、四氟硼酸根离子、苦味酸根离子、乙酸根离子、磷酸根离子(如六氟磷酸根离子)和氢氧根离子。X^-优选是卤阴离子、磺酸根离子或氢氧根离子。此外，X^-不必须是一价阴离子，而可以是二价或更高价态的阴离子。在这种情况下，化合物中的阳离子和阴离子之比不必须是1∶1，而可以适宜地确定。

式(3a)中的m代表1-3的整数，优选是1。

更优选的式(3a)的季铵盐由下式(4)所代表。

式(4)：

其中L¹和L²每一个独立地代表二价连接基团或单键。二价连接基团的例子包括具有1-10个碳原子的取代或未取代的亚烷基(如亚甲基、亚乙基、1，4-亚丁基)、-O-、-C(＝O)-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)O-、-S-、-NR′-、-C(＝O)NR″-、-S(＝O)₂-以及通过进一步连接2个或更多个这些基团形成的二价连接基团，R′和R″代表氢原子或取代或未取代的烷基。当这些二价连接基团左右不对称时(如-C(＝O)O-)，它们可以沿任一方向连接。

Y代表氢原子之外的可被苯基取代的取代基。Y所代表的取代基的例子包括卤原子、烷基(包括环烷基、二环烷基)、烯基(包括环烯基、二环烯基)、炔基、芳基、杂环基团、氰基、羟基、硝基、烷氧基、芳氧基、酰氧基、氨基甲酰氧基、氨基(包括苯氨基)、酰基氨基、氨磺酰基氨基、巯基、烷硫基、芳硫基、酰基、芳氧基羰基、烷氧基羰基和氨基甲酰基。

R¹¹和R¹²每一个独立地代表氢原子、烷基、芳基、酰基、氨基甲酰基、羟基或氨基。R¹¹和R¹²可以连接形成环。

Z代表氢原子、取代或未取代的脂肪族烃基(如具有1-30个碳原子的烷基、2-30个碳原子的烯基)、或取代或未取代的芳基(如6-30个碳原子的苯基)。n和p每一个代表1-10的整数，q代表0或1-4的整数。当p为2或更大时，各重复单元中包括的L²、Y和q可以彼此相同或不同。

下面详细说明式(4)所代表的优选的季铵。

在式(4)中，L¹所代表的二价连接基团优选是-O-或单键，L²所代表的二价连接基团优选是-O-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)O-或单键。

在式(4)中，Y所代表的取代基优选是卤原子(如氟原子、氯原子、溴原子)、烷基(直链、枝化、环状的取代或未取代的烷基)、更优选烷基(优选具有1-30个碳原子的烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、叔丁基、正辛基、2-氯乙基、2-氰基乙基、2-乙基己基)、烷氧基(如甲氧基、乙氧基)或氰基。

在式(4)中，R¹¹和R¹²每一个优选是取代或未取代的烷基，最优选甲基。

在式(4)中，p优选为1-5，更优选2-4；n优选为1-4，更优选1或2；和q优选为0或1。此外，当p为2或更大时，在至少一个构成单元中q更优选为1或更大。

接下来，说明上述式(3b)。

式(3b)：

其中R⁹和R¹⁰每一个独立地代表取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳烷基、芳基或杂环基团，X^-代表阴离子。

R⁹或R¹⁰所代表的各取代或未取代的烷基、烯基、炔基、芳烷基、芳基或杂环基团与上式(3a)中R⁸所代表的基团具有相同含义和优选的范围。X^-所代表的阴离子与式(3a)中X^-所代表的阴离子具有相同含义和优选的范围。如上所述，X^-不必须是一价阴离子，而可以是二价或更高价态的阴离子。在这种情况下，上述化合物中的阳离子和阴离子之比不必须是1∶2，而可以适宜地确定

下面列出本发明可以使用的鎓盐的具体例子。然而，本发明可以使用的鎓盐不限于此。在以下具体例子中，No.II-1-II-12和No.II-13-II-32分别是式(3b)和式(3a)所代表的化合物的例子。

此外，以下的季铵盐(1)-(60)也是优选的。

通常通过烷基化吡啶环(Menshtkin反应)得到上述吡啶鎓衍生物。

鎓盐在上述液晶组合物中的优选含量随其种类而变化，但通常其含量优选相对于组合使用的棒状液晶化合物含量的0.01-10质量％，更优选0.05-7质量％，更优选0.05-5质量％。可以使用两种或更多种鎓盐，并且在这种情况下，所有种类的鎓盐含量总和优选在上述范围内。

《液晶化合物》

上述液晶组合物含有至少一种液晶化合物。液晶化合物没有特别限制，可以是棒状液晶化合物或盘状液晶化合物等，但优选是棒状液晶化合物。棒状液晶化合物更优选具有正折射率各向异性。本发明使用的棒状液晶化合物可以是高分子量化合物或低分子量化合物。棒状液晶化合物在光学各向异性层中固定的状态下可能已经失去液晶性能。棒状液晶性化合物的优选例子包括偶氮甲碱、氧化偶氮化物、氰基联苯、氰基苯酯、苯甲酸酯、环己烷羧酸苯酯、氰基苯基环己烷、氰基-取代的苯基嘧啶、烷氧基-取代的苯基嘧啶、苯基二氧六环、二苯乙烯和烯基环己基苯甲腈。除了低分子量液晶性分子之外，还可以使用高分子量液晶性分子。优选使用具有能够通过活性光线、电子束或热量等引发聚合或交连反应的部分结构的液晶分子。所述部分结构的个数为1-6，优选1-3。本发明适用的棒状液晶性分子优选是具有聚合性基团的聚合性棒状液晶化合物，以固定其取向态。作为聚合性基团，自由基聚合性不饱和基团或阳离子聚合性基团是优选的。具体而言，可以提到的有记载在例如JP-A-2002-62427第[0064]-[0086]段中的聚合性基团和聚合性液晶化合物。

《空气界面垂直取向剂》

液晶组合物优选含有促进棒状液晶化合物在空气界面上垂直取向的添加剂(下面，有时称作″空气界面垂直取向剂″)。通常，棒状液晶化合物具有在空气界面侧以倾斜状态取向的性能，因此，为实现化合物均匀垂直取向的状态，需要控制空气界面侧上的液晶性化合物为垂直取向。为此，优选的是，加入能够在空气界面侧不均匀分布并通过其排除体积效果或静电作用使液晶化合物垂直取向的化合物，形成光学各向异性层。

可以使用在JP-A-2002-20363和JP-A-2002-129162中记载的化合物作为空气界面取向剂。此外，记载在JP-A-2004-53981第[0072]-[0075]段、JP-A-2004-4688第[0071]-[0078]段和JP-A-2004-139015第[0052]-[0054]、[0065]-[0066]和[0092]-[0094]段中的事项也适当地用于本发明。空气界面垂直取向剂的例子包括以下化合物B-1-B-33和C-1-C-45。

空气界面垂直取向剂优选选自包括如下基团的化合物：氟代脂肪族基团和一种或多种选自羧基(-COOH)、磺基(-SO₃H)、磺酰氧基(sulphatogroup，-OSO₃H)、膦酰氧基{phosphonoxy group，-OP(＝O)(OH)₂}和其盐的亲水性基团。具有这种结构的化合物扩大了棒状液晶化合物在空气界面侧上的导向器(director)的倾斜角，同时，改善了组合物的涂布性能，从而降低了不均匀性或未涂布区的产生。具有氟代脂肪族基团和至少一种亲水性基团的化合物(包括高分子量和低分子量化合物)可以具有聚合性基团。在这种情况下，可以固定组合使用的液晶性分子的取向。

本发明使用的空气界面垂直取向剂优选是具有至少一种氟代脂肪族基团和至少一种亲水性基团的聚合物(下面，有时称作″含氟聚合物″)，或者是下式(2)所代表的化合物。

首先，说明在本发明中用作空气界面垂直取向剂的含氟聚合物。

《含氟聚合物》

在上述液晶组合物中，具有氟代脂肪族基团和一种或多种选自羧基(-COOH)、磺基(-SO₃H)、膦酰氧基{-OP(＝O)(OH)₂}和其盐的亲水性基团的含氟聚合物可以用作空气界面垂直取向剂。聚合物的种类记载在″KaiteiKobunshi Gousei no Kagaku(″Chemistry of Polymer Synthesis，Revised″)(Otsu Takayuki，Kagakudojin Co.，1968)的第1-4页中，其例子包括聚烯烃类、聚酯类、聚酰胺类、聚酰亚胺类、聚氨酯类、聚碳酸酯类、聚砜类、聚碳酸酯类、聚醚类、聚缩醛类、聚酮类、聚苯醚类、聚苯硫醚类、聚芳基化物类、PTFE类、聚偏二氟乙烯类和纤维素衍生物。含氟聚合物优选是聚烯烃类。

含氟聚合物是在侧链具有氟代脂肪族基团的聚合物。氟代脂肪族基团具有优选1-12、更优选6-10个碳原子。脂肪族基团可以是链状或环状，当处于链状时，直链或支链是充分的。其中，6-10个碳原子的直链氟代脂肪族基团是优选的。氟原子的取代度没有特别限制，但脂肪族基团的氢原子优选被氟原子取代50％或更大，更优选60％或更大。氟代脂肪族基团包括在经酯键、酰胺键、亚酰胺键、氨基甲酸酯键、脲键、醚键、硫醚键或芳香族环等与聚合物主链结合的侧链中。一种氟代脂肪族基团是通过调聚法(也称作调聚物法)或低聚法(也称作低聚物)制造的衍生于氟代脂肪族化合物的基团。这些氟代脂肪族化合物的制造方法例如记载在″Fusso Kagobutsuno Gosei to Kinou(Synthesis and Function of Fluorine-containing Compounds)″(Ed by Ishikawa Nobuo，CMC，1987)的第117-118页或″Chemistry ofOrgainic Fluorine Compounds II″(Monograph 187，Ed by Milos Hudlicky和Attila E.Pavlath，American Chemical Society 1995)的第747-752页中。调聚法是一种通过使用具有大的链转移常数的烷基卤化物如碘化物作为调聚剂使含氟乙烯基化合物如四氟乙烯进行自由基聚合来合成调聚物的方法(其例子示于方案-1中)。

方案1

得到的末端碘化的调聚物通常进行适宜的末端化学修饰，例如，如方案2所示，并衍生成氟代脂肪族化合物。这些化合物根据需要进一步转化成目标单体结构，从而用于制造含氟聚合物。

方案2

下面列出可用于制造适于作为本发明的空气界面垂直取向剂的含氟聚合物的包含氟代脂肪族基团的单体的具体例子。然而，本发明不以任何方式受限于以下具体例子。

上述含氟聚合物优选选自具有衍生于包含氟代脂肪族基团的单体的重复单元和包括下式(1)所代表的亲水性基团的重复单元的共聚物。

式(1)：

其中R¹、R²和R³每一个独立地代表氢原子或取代基。Q代表羧基(-COOH)或其盐、磺基(-SO₃H)或其盐、或膦酰氧基{-OP(＝O)(OH)₂}或其盐。L代表选自以下连接基团的任意基团或通过组合2个或更多个这些基团形成的二价连接基团。

(连接基团组)

单键、-O-、-CO-、-NR⁴-(R⁴代表氢原子、烷基、芳基或芳烷基)、-S-、-SO₂-、-P(＝O)(OR⁵)-(R⁵代表烷基、芳基或芳烷基)、亚烷基和亚芳基

在式(1)中，R¹、R²和R³每一个独立地代表氢原子或选自以下取代基组Y的取代基。

(取代基组Y)

烷基(优选具有1-20个碳原子、更优选具有1-12个碳原子、特别优选具有1-8个碳原子的烷基，如甲基、乙基、异丙基、叔丁基、正辛基、正癸基、正十六烷基、环丙基、环戊基、环己基)、烯基(优选2-20个碳原子、更优选2-12个碳原子、特别优选2-8个碳原子的烯基，如乙烯基、芳基、2-丁烯基、3-戊烯基)、炔基(优选2-20个碳原子、更优选2-12个碳原子、特别优选2-8个碳原子的炔基，如炔丙基、3-戊炔基)、芳基(优选6-30个碳原子、更优选6-20个碳原子、特别优选6-12个碳原子的芳基，如苯基、对甲基苯基、萘基)、芳烷基(优选7-30个碳原子、更优选7-20个碳原子、特别优选7-12个碳原子的芳烷基，如苄基、苯乙基、3-苯基丙基)、取代或未取代的氨基(优选0-20个碳原子、更优选0-10个碳原子、特别优选0-6个碳原子的氨基，如未取代的氨基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、苯氨基)、烷氧基(优选具有1-20个碳原子、更优选具有1-16个碳原子、特别优选具有1-10个碳原子的烷氧基，如甲氧基、乙氧基、丁氧基)、烷氧基羰基(优选2-20个碳原子、更优选2-16个碳原子、特别优选2-10个碳原子的烷氧基羰基，如甲氧基羰基、乙氧基羰基)、酰氧基(优选2-20个碳原子、更优选2-16个碳原子、特别优选2-10个碳原子的酰氧基，如乙酰氧基、苯甲酰氧基)、酰基氨基(优选2-20个碳原子、更优选2-16个碳原子、特别优选2-10个碳原子的酰基氨基，如乙酰基氨基、苯甲酰基氨基)、烷氧基羰基氨基(优选2-20个碳原子、更优选2-16个碳原子、特别优选2-12个碳原子的烷氧基羰基氨基，如甲氧基羰基氨基)、芳氧基羰基氨基(优选7-20个碳原子、更优选7-16个碳原子、特别优选7-12个碳原子的芳氧基羰基氨基，如苯氧基羰基氨基)、磺酰基氨基(优选具有1-20个碳原子、更优选具有1-16个碳原子、特别优选具有1-12个碳原子的磺酰基氨基，如甲烷磺酰基氨基、苯磺酰基氨基)、氨磺酰基(优选0-20个碳原子、更优选0-16个碳原子、特别优选0-12个碳原子的氨磺酰基，如氨磺酰基、甲基氨磺酰基、二甲基氨磺酰基、苯基氨磺酰基)、氨基甲酰基(优选具有1-20个碳原子、更优选具有1-16个碳原子、特别优选具有1-12个碳原子的氨基甲酰基，如未取代的氨基甲酰基、甲基氨基甲酰基、二乙基氨基甲酰基、苯基氨基甲酰基)、烷硫基(优选具有1-20个碳原子、更优选具有1-16个碳原子、特别优选具有1-12个碳原子的烷硫基，如甲硫基、乙硫基)、芳硫基(优选6-20个碳原子、更优选6-16个碳原子、特别优选6-12个碳原子的芳硫基，如苯硫基)、磺酰基(优选具有1-20个碳原子、更优选具有1-16个碳原子、特别优选具有1-12个碳原子的磺酰基，如甲磺酰基、甲苯磺酰基)、亚磺酰基(优选具有1-20个碳原子、更优选具有1-16个碳原子、特别优选具有1-12个碳原子的亚磺酰基，如甲烷亚磺酰基、苯亚磺酰基)、酰脲基团(优选具有1-20个碳原子、更优选具有1-16个碳原子、特别优选具有1-12个碳原子的酰脲基团，如未取代的酰脲基团、甲基酰脲基团、苯基酰脲基团)、磷酰氨基(优选具有1-20个碳原子、更优选具有1-16个碳原子、特别优选具有1-12个碳原子的磷酰氨基，如二乙基磷酰氨基、苯基磷酰氨基)、羟基、巯基、卤原子(如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、氰基、磺基、羧基、硝基、氧肟酸基团、亚磺基、肼基、亚氨基、杂环基团(优选具有1-30个碳原子、更优选具有1-12个碳原子并包括例如氮原子、氧原子或硫原子的杂原子的杂环基团，如咪唑基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、哌啶基、吗啉基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基)、甲硅烷基(优选3-40个碳原子、更优选3-30个碳原子、特别优选3-24个碳原子的甲硅烷基，如三甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基)。这些取代基可以被进一步取代。在具有两个或更多个取代基的情况下，取代基可以相同或不同。如果可能，这些取代基可以彼此键合形成环。

R¹、R²和R³每一个独立地优选是氢原子、烷基、卤原子(如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)或后述-L-Q所代表的基团，更优选氢原子、具有1-6个碳原子的烷基、氯原子或后述-L-Q所代表的基团，特别优选氢原子或具有1-4个碳原子的烷基，最优选氢原子或具有1-2个碳原子的烷基。烷基的具体例子包括甲基、乙基、正丙基、正丁基和仲丁基。烷基可以具有适宜的取代基。取代基的例子包括卤原子、芳基、杂环基团、烷氧基、芳氧基、烷硫基、芳硫基、酰基、羟基、酰氧基、氨基、烷氧基羰基、酰基氨基、氧羰基、氨基甲酰基、磺酰基、氨磺酰基、磺酰氨基、磺酰基(sulfolyl group)和羧基。此外，烷基的碳数不包括取代基的碳数。下面，这也适用于其他基团的碳数。

L代表选自上述连接基团组的二价连接基团或通过组合2个或多个这些基团形成的二价连接基团。在连接基团组中，-NR⁴-中的R⁴代表氢原子、烷基、芳基或芳烷基，优选是氢原子或烷基。-PO(OR⁵)-中的R⁵代表烷基、芳基或芳烷基，优选是烷基。当R⁴和R⁵每一个代表烷基、芳基或芳烷基时，碳原子数优选的范围与″取代基组Y″中所述的相同。L优选包括单键、-O-、-CO-、-NR⁴-、-S-、-SO₂-、亚烷基或亚芳基，更优选-CO-、-O-、-NR⁴-、亚烷基或亚芳基。当L包括亚烷基时，亚烷基的碳原子数优选为1-10，更优选1-8，特别优选1-6。特别优选的亚烷基的具体例子包括亚甲基、亚乙基、三亚甲基、四亚丁基和六亚甲基。当L包括亚芳基时，亚芳基的碳原子数优选为6-24，更优选6-18，特别优选6-12。特别优选的亚芳基的具体例子包括亚苯基和亚萘基。当L包括通过组合亚烷基和亚芳基得到的二价连接基团(即，芳亚烷基)时，芳亚烷基的碳原子数优选为7-34，更优选7-26，特别优选7-16。特别优选的芳亚烷基的具体例子包括亚苯基亚甲基、亚苯基亚乙基和亚甲基亚苯基。L基团可以具有适宜的取代基。作为取代基，可以提到的有与前述R¹-R³中的取代基相似的取代基。

下面示出L的具体结构，但本发明不限于这些具体例子。

其中Q代表羧基、羧基的盐(如锂盐、钠盐、钾盐、铵盐(如铵、四甲基铵、三甲基-2-羟基乙基铵、四丁基铵、三甲基苄基铵、二甲基苯基铵)、吡啶鎓盐)、磺基、磺基的盐(形成盐的阳离子的例子与对羧基所述的相同)、膦酰氧基、膦酰氧基的盐(形成盐的阳离子的例子与对羧基所述的相同)。更优选羧基、磺基或膦酸基(phospho group)，特别优选羧基或磺基。

含氟聚合物可以包括1种或2种或更多种式(1)所代表的重复单元。此外，含氟聚合物可以包括1种或2种或更多种上述重复单元之外的重复单元。上述其他重复单元没有特别限制，可以提到的优选例子有衍生于能够发生通常的自由基聚合反应的单体的重复单元。下面列出由其衍生其他重复单元的单体的具体例子。含氟聚合物可以包括衍生于1种或2种或更多种选自以下单体组的单体的重复单元。

单体组

(1)烯烃类

乙烯、丙烯、1-丁烯、异丁烯、1-己烯、1-十二烯、1-十八烯、1-二十烯、六氟丙烯、偏二氟乙烯、氯三氟乙烯、3，3，3-三氟丙烯、四氟乙烯、氯乙烯、偏二氯乙烯；

(2)二烯类

1，3-丁二烯、异戊二烯、1，3-戊二烯、2-乙基-1，3-丁二烯、2-正丙基-1，3-丁二烯、2，3-二甲基-1，3-丁二烯、2-甲基-1，3-戊二烯、1-苯基-1，3-丁二烯、1-α-萘基-1，3-丁二烯、1-β-萘基-1，3-丁二烯、2-氯-1，3-丁二烯、1-溴-1，3-丁二烯、1-氯丁二烯、2-氟-1，3-丁二烯、2，3-二氯-1，3-丁二烯、1，1，2-三氯-1，3-丁二烯、2-氰基-1，3-丁二烯、1，4-二乙烯基环己烷；

(3)α、β-不饱和羧酸的衍生物

(3a)丙烯酸烷基酯类

丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸叔辛酯、丙烯酸十二烷酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸2-氯乙酯、丙烯酸2-溴乙酯、丙烯酸4-氯丁酯、丙烯酸2-氰基乙酯、丙烯酸2-乙酰氧基乙酯、丙烯酸甲氧基苄酯、丙烯酸2-氯环己酯、丙烯酸糠酯、丙烯酸四氢糠酯、丙烯酸2-甲氧基乙酯、ω-甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯(聚氧乙烯的加成摩尔数：n＝2-100)、丙烯酸3-甲氧基丁酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸2-丁氧基乙酯、丙烯酸2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯、丙烯酸1-溴-2-甲氧基乙酯、丙烯酸1，1-二氯-2-乙氧基乙酯、丙烯酸缩水甘油酯；

(3b)甲基丙烯酸烷基酯类

甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸硬脂基酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸糠酯、甲基丙烯酸四氢糠酯、甲基丙烯酸甲苯酯、甲基丙烯酸萘酯、甲基丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲基丙烯酸3-甲氧基丁酯、ω-甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(聚氧乙烯的加成摩尔数：n＝2-100)、甲基丙烯酸2-乙酰氧基乙酯、甲基丙烯酸2-乙氧基乙酯、甲基丙烯酸2-丁氧基乙酯、甲基丙烯酸2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸3-三甲氧基甲硅烷基丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸2-异氰酸基乙酯；

(3c)不饱和多元羧酸的二酯类

马来酸二甲酯、马来酸二丁酯、衣康酸二甲酯、衣康酸二丁酯、巴豆酸二丁酯、巴豆酸二己酯、富马酸二乙酯、富马酸二甲酯；

(3d)α，β-不饱和羧酸的酰胺类

N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二乙基丙烯酰胺、N-正丙基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、N-叔辛基甲基丙烯酰胺、N-环己基丙烯酰胺、N-苯基丙烯酰胺、N-(2-乙酰乙酰氧基乙基)丙烯酰胺、N-苄基丙烯酰胺、N-丙烯酰氧基吗啉、二丙酮丙烯酰胺、N-甲基马来酰亚氨；

(4)不饱和腈类

丙烯腈、甲基丙烯腈；

(5)苯乙烯和其衍生物

苯乙烯、乙烯基甲苯、乙基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、对乙烯基苯甲酸甲酯、α-甲基苯乙烯、对氯甲基苯乙烯、乙烯基萘、对甲氧基苯乙烯、对羟基甲基苯乙烯、对乙酰氧基苯乙烯；

(6)乙烯酯类

乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、异丁酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、水杨酸乙烯酯、氯乙酸乙烯酯、甲氧基乙酸乙烯酯、苯基乙酸乙烯酯；

(7)乙烯基醚类

甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、正丙基乙烯基醚、异丙基乙烯基醚、正丁基乙烯基醚、异丁基乙烯基醚、叔丁基乙烯基醚、正戊基乙烯基醚、正己基乙烯基醚、正辛基乙烯基醚、正十二烷基乙烯基醚、正二十烷基乙烯基醚、2-乙基己基乙烯基醚、环己基乙烯基醚、氟丁基乙烯基醚、氟丁氧基乙基乙烯基醚；

(8)其他聚合性单体

N-乙烯基吡咯烷酮、甲基乙烯基酮、苯基乙烯基酮、甲氧基乙基乙烯基酮、2-乙烯基噁唑啉、2-异丙烯基噁唑啉。

在上述含氟聚合物中，按构成聚合物的单体总量计，包含氟代脂肪族基团的单体的含量优选为5质量％或更大，更优选10质量％或更大，更优选30质量％或更大。在含氟聚合物中，按构成含氟聚合物的单体总量计，上述式(1)所代表的重复单元的量优选为0.5质量％或更大，更优选1-20质量％，更优选1-10质量％。上述质量百分比根据所用单体的分子量易于在优选范围内变化，因此，按每单位质量的聚合物的官能团摩尔数表示可以精确地限定式(1)所代表的重复单元的含量。当使用这种表达时，亲水性基团(式(1)中的Q)的量优选为0.1mmol/g-10mmol/g，更优选0.2mmol/g-8mmol/g。

本发明使用的含氟聚合物的质量平均分子量优选为1,000,000或更小，更优选500,000或更小，更优选-100,000或更小，最优选2,000-50,000。可以使用凝胶渗透色谱(GPC)测量换算为聚苯乙烯(PS)的值的质量平均分子量。

制造含氟聚合物的方法没有特别限制，可以通过公知的常规方法制造。例如，可以通过在包括具有氟代脂肪族基团的上述单体、和具有氢键合性基团的单体等的有机溶剂中加入通用自由基聚合引发剂，并聚合它们来制备。有时，可以通过进一步加入另一种加成聚合性不饱和化合物，以与上述相同的方法制备聚合物。其中单体和引发剂滴入相应于各单体聚合性能的反应容器中进行聚合的滴入聚合方法也能有效地得到具有均匀组成的聚合物。关于含氟聚合物制造方法的细节与对含氟脂肪族基团的共聚物前述内容相同。作为含氟聚合物，具有聚合性基团作为取代基的含氟聚合物也优选用于固定棒状液晶化合物的分子的取向状态。

下面示出本发明优选使用的作为空气界面垂直取向剂的含氟聚合物的具体例子，但本发明不以任何方式受限于这些具体例子。式中的各数值(诸如a、b、c、d等数值)是代表各单体组成比的质量百分数，Mw是通过GPC测量的换算为PS的质量平均分子量。

液晶组合物中的含氟聚合物的优选含量范围根据其应用而变化。当用于形成光学各向异性层时，其含量优选占组合物(当使用涂布液时不包括溶剂的组合物)的0.005-8质量％，更优选0.01-5质量％，再优选0.05-1质量％。含氟聚合物的加入量小于0.005质量％会使效果不充分，其量超过8质量％可能使涂膜干燥不充分或对光学薄膜的性能(如延迟均匀性)有不利影响。

接下来，下面说明式(2)所代表的含氟化合物。

《式(2)所代表的含氟化合物》

式(2)：

(R⁰)_m-L⁰-(W)_n

其中R⁰代表烷基、末端具有CF₃基团的烷基或末端具有CF₂H基团的烷基，m代表1或更大的整数。多个R⁰可以彼此相同或不同，其中至少一个代表末端具有CF₃基团或CF₂H基团的烷基。

L⁰代表(m+n)价的连接基团，W代表羧基(-COOH)或其盐、磺基(-SO₃H)或其盐、磺酰氧基(-OSO₃H)或其盐、或膦酰氧基{-OP(＝O)(OH)₂}或其盐，n代表1或更大的整数。

在式(2)中R⁰所代表的烷基是取代或未取代的烷基，可以是直链或支链的，优选1-20个碳原子、更优选4-16个碳原子、特别优选6-16个碳原子的烷基。作为取代基，可以使用对后述取代基组D列出的取代基中的任一种。

R⁰所代表的末端具有CF₃基团的烷基优选具有1-20个碳原子，更优选4-16个碳原子，特别优选4-8个碳原子。末端具有CF₃基团的烷基是烷基中包括的部分或所有氢原子被氟原子取代的烷基。在烷基的氢原子中，优选50％或更多被氟原子取代，更优选60％或更多大被氟原子取代，特别优选70％或更多被氟原子取代。其余氢原子可以被对下述取代基组D列出的取代基进一步取代。R⁰所代表的末端具有CF₂H基团的烷基优选具有1-20个碳原子，更优选4-16个碳原子，特别优选4-8个碳原子。末端具有CF₂H基团的烷基是烷基中包括的部分或所有氢原子被氟原子取代的烷基。在烷基的氢原子中，优选50％或更多被氟原子取代，更优选60％或更多被氟原子取代，特别优选70％或更多被氟原子取代。其余氢原子可以被对下述取代基组D列出的取代基进一步取代。下面示出R⁰所代表的末端具有CF₃基团或末端具有CF₂H基团的烷基例子。

R1：n-C₈F₁₇-

R2：n-C₆F₁₃-

R3：n-C₄F₉-

R4：n-C₈F₁₇-(CH₂)₂-

R5：n-C₆F₁₃-(CH₂)₂-

R6：n-C₄F₉-(CH₂)₂-

R7：H-(CF₂)₈-

R8：H-(CF₂)₆-

R9：H-(CF₂)₄-

R10：H-(CF₂)₈-(CH₂)-

R11：H-(CF₂)₆-(CH₂)-

R12：H-(CF₂)₄-(CH₂)-

在式(2)中，L⁰所代表的(m+n)价的连接基团优选是通过组合选自亚烷基、亚烯基、芳香族基团、杂环基团、-CO-、-NR-(R是1-5个碳原子的烷基或氢原子)、-O-、-S-、-SO-和SO₂-的至少两种基团形成的连接基团。

在式(2)中，W代表羧基(-COOH)或其盐、磺基(-SO₃H)或其盐、磺酰氧基(-OSO₃H)或其盐、或膦酰氧基{-OP(＝O)(OH)₂}或其盐。W的优选范围与式(1)中的Q相同。

在上述式(2)所代表的含氟化合物中，下式(2a)或后述式(2b)所代表的化合物是优选的。

式(2a)：

其中，R⁵和R⁶每一个独立地代表烷基、末端具有CF₃基团的烷基或末端具有CF₂H基团的烷基，其中R⁵和R⁶不同时为烷基。W¹和W²每一个独立地代表氢原子、羧基(-COOH)或其盐、磺基(-SO₃H)或其盐、磺酰氧基(-OSO₃H)或其盐、膦酰氧基{-OP(＝O)(OH)₂}或其盐、或具有羧基、磺基、磺酰氧基或膦酰氧基作为取代基的的烷基、烷氧基或烷基氨基，其中W¹和W²不同时为氢原子。

R⁵和R⁶具有与上述式(2)的R⁰相同的含义并且优选范围也相同。W¹和W²所代表的羧基(-COOH)或其盐、磺基(-SO₃H)或其盐、磺酰氧基(-OSO₃H)或其盐、和膦酰氧基{-OP(＝O)(OH)₂}或其盐具有与式(2)中的W相同的含义并且优选范围也相同。W¹和W²所代表的具有羧基、磺基、磺酰氧基或膦酰氧基作为取代基的烷基可以是直链或支链的，优选1-20个碳原子、更优选1-8个碳原子、特别优选1-3个碳原子的烷基。具有羧基、磺基、磺酰氧基或膦酰氧基作为取代基的烷基仅需要具有至少一个羧基、磺基、磺酰氧基或膦酰氧基，其中羧基、磺基、磺酰氧基和膦酰氧基具有与上述式(2)中的W所代表的羧基、磺基、磺酰氧基和膦酰氧基的相同的含义并且优选范围也相同。具有羧基、磺基、磺酰氧基或膦酰氧基作为取代基的烷基可以被另一种取代基取代，其中可以使用对后述取代基组D列出的任何取代基作为取代基。W¹和W²所代表的具有羧基、磺基、磺酰氧基或膦酰氧基作为取代基的烷氧基可以是直链或枝化的，优选具有1-20个碳原子、更优选具有1-8个碳原子、特别优选具有1-4个碳原子的烷氧基。具有羧基、磺基、磺酰氧基或膦酰氧基的烷氧基仅需要具有至少一个羧基、磺基、磺酰氧基或膦酰氧基，其中羧基、磺基、磺酰氧基和膦酰氧基具有与上述式(2)中的W所代表的羧基、磺基、磺酰氧基和膦酰氧基的相同的含义并且优选范围也相同。具有羧基、磺基、磺酰氧基或膦酰氧基作为取代基的烷氧基可以被另一种取代基取代，其中可以使用对后述取代基组D列出的任何取代基作为取代基。W¹和W²所代表的具有羧基、磺基、磺酰氧基或膦酰氧基作为取代基的烷基氨基可以是直链或枝化的，优选具有1-20个碳原子、更优选具有1-8个碳原子、特别优选具有1-4个碳原子的烷基氨基。具有羧基、磺基、磺酰氧基或膦酰氧基作为取代基的烷基氨基仅需要具有至少一个羧基、磺基、磺酰氧基或膦酰氧基，其中羧基、磺基、磺酰氧基和膦酰氧基具有与上述式(2)中的W所代表的羧基、磺基、磺酰氧基和膦酰氧基的相同的含义并且优选范围也相同。具有羧基、磺基、磺酰氧基或膦酰氧基的烷基氨基可以被另一种取代基取代，其中可以使用对后述取代基组D列出的任何取代基作为取代基。

W¹和W²每一个特别优选是氢原子或(CH₂)_nSO₃M(n代表0或1)。M代表阳离子，其中，当分子内的电荷为0时，可以省略M。M所代表的优选适用阳离子的例子包括氢鎓离子、碱金属离子(如锂离子、钠离子、钾离子)、碱土金属离子(如钡离子、钙离子)和铵离子。其中，氢鎓离子、锂离子、钠离子、钾离子和铵离子是特别优选的。

接下来说明下式(2b)。

式(2b)：

(R⁷-L¹-)_m2(Ar¹)-W³

其中R⁷代表烷基、末端具有CF₃基团的烷基或末端具有CF₂H基团的烷基，m2代表1或更大的整数，其中多个R⁷可以彼此相同或不同，其中至少一个代表末端具有CF₃基团或CF₂H基团的烷基。L¹代表选自亚烷基、芳香族基团、-CO-、-NR-(R是1-5个碳原子的烷基或氢原子)、-O-、-S-、-SO-、-SO₂-和它们的组合的二价连接基团，其中多个L¹可以彼此相同或不同。Ar¹代表芳香族烃环或芳香族杂环，W³代表羧基(-COOH)或其盐、磺基(-SO₃H)或其盐、磺酰氧基(-OSO₃H)或其盐、膦酰氧基{-OP(＝O)(OH)₂}或其盐、或具有羧基、磺基、磺酰氧基或膦酰氧基作为取代基的烷基、烷氧基或烷基氨基。

Ar¹所代表的芳香族烃环优选是6-12个碳原子的芳香族烃环，其中，例如，苯环或萘环是优选的。Ar¹所代表的芳香族杂环优选是包括氮原子、氧原子和硫原子中的至少一种和碳原子作为成环原子的芳香族杂环，其中，例如，吡啶环、噻吩环、呋喃环、或嘧啶环是优选的。Ar¹优选是芳香族烃环，其中，更优选苯环或萘环，再优选苯环。

R⁷与上述式(2)中的R⁰具有相同的含义和相同的优选范围。L¹优选代表由具有1-12个碳原子的亚烷基、6-12个碳原子的芳香族基团、-CO-、-NR-、-O-、-S-、-SO-、-SO₂-和它们的组合构成的总共0-40个碳原子的连接基团，特别优选是由具有1-8个碳原子的亚烷基、苯基、-CO-、-NR-、-O-、-S-、-SO₂-和它们的组合构成的总共0-20个碳原子的连接基团。W³所代表的羧基(-COOH)或其盐、磺基(-SO₃H)或其盐、磺酰氧基(-OSO₃H)或其盐、或膦酰氧基{-OP(＝O)(OH)₂}或其盐、或具有羧基、磺基、磺酰氧基或膦酰氧基作为取代基的烷基、烷氧基或烷基氨基与上述式(2a)中的W¹和W²所代表的羧基(-COOH)或其盐、磺基(-SO₃H)或其盐、磺酰氧基(-OSO₃H)或其盐、或膦酰氧基{-OP(＝O)(OH)₂}或其盐、或具有羧基、磺基、磺酰氧基或膦酰氧基作为取代基的烷基、烷氧基或烷基氨基具有相同的含义和相同的优选范围。

W³优选是羧基(-COOH)或其盐或磺基(-SO₃H)或其盐、或具有羧基(-COOH)或其盐或磺基(-SO₃H)或其盐作为取代基的烷基氨基，特别优选SO₃M或CO₂M。M代表阳离子，其中，当分子内的电荷为0时，可以省略M。M所代表的优选适用阳离子的例子包括氢鎓离子、碱金属离子(如锂离子、钠离子、钾离子)、碱土金属离子(如钡离子、钙离子)和铵离子。其中，氢鎓离子、锂离子、钠离子、钾离子和铵离子是特别优选的。

取代基组D包括烷基(优选具有1-20个碳原子、更优选具有1-12个碳原子、特别优选具有1-8个碳原子的烷基，如甲基、乙基、异丙基、叔丁基、正辛基、正癸基、正十六烷基、环丙基、环戊基、环己基)、烯基(优选2-20个碳原子、更优选2-12个碳原子、特别优选2-8个碳原子的烯基，如乙烯基、芳基、2-丁烯基、3-戊烯基)、炔基(优选2-20个碳原子、更优选2-12个碳原子、特别优选2-8个碳原子的炔基，如炔丙基、3-戊炔基)、芳基(优选6-30个碳原子、更优选6-20个碳原子、特别优选6-12个碳原子的芳基，如苯基、对甲基苯基、萘基)、取代或未取代的氨基(优选0-20个碳原子、更优选0-10个碳原子、特别优选0-6个碳原子的氨基，如未取代的氨基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二苄基氨基)、烷氧基(优选具有1-20个碳原子、更优选具有1-12个碳原子、特别优选具有1-8个碳原子的烷氧基，如甲氧基、乙氧基、丁氧基)、芳氧基(优选6-20个碳原子、更优选6-16个碳原子、特别优选6-12个碳原子的芳氧基，如苯氧基、2-萘氧基)、酰基(优选具有1-20个碳原子、更优选具有1-16个碳原子、特别优选具有1-12个碳原子的酰基，如乙酰基、苯甲酰基、甲酰基、新戊酰基)、烷氧基羰基(优选2-20个碳原子、更优选2-16个碳原子、特别优选2-12个碳原子的烷氧基羰基，如甲氧基羰基、乙氧基羰基)、芳氧基羰基(优选7-20个碳原子、更优选7-16个碳原子、特别优选7-10个碳原子的芳氧基羰基，如苯氧基羰基)、酰氧基(优选2-20个碳原子、更优选2-16个碳原子、特别优选2-10个碳原子的酰氧基，如乙酰氧基、苯甲酰氧基)、酰基氨基(优选2-20个碳原子、更优选2-16个碳原子、特别优选2-10个碳原子的酰基氨基，如乙酰基氨基、苯甲酰基氨基)；烷氧基羰基氨基(优选2-20个碳原子、更优选2-16个碳原子、特别优选2-12个碳原子的烷氧基羰基氨基，如甲氧基羰基氨基)；芳氧基羰基氨基(优选7-20个碳原子、更优选7-16个碳原子、特别优选7-12个碳原子的芳氧基羰基氨基，如苯氧基羰基氨基)；磺酰基氨基(优选具有1-20个碳原子、更优选具有1-16个碳原子、特别优选具有1-12个碳原子的磺酰基氨基，如甲烷磺酰基氨基、苯磺酰基氨基)；氨磺酰基(优选0-20个碳原子、更优选0-16个碳原子、特别优选0-12个碳原子的氨磺酰基，如氨磺酰基、甲基氨磺酰基、二甲基氨磺酰基、苯基氨磺酰基)；氨基甲酰基(优选具有1-20个碳原子、更优选具有1-16个碳原子、特别优选具有1-12个碳原子的氨基甲酰基，如未取代的氨基甲酰基、甲基氨基甲酰基、二乙基氨基甲酰基、苯基氨基甲酰基)；烷硫基(优选具有1-20个碳原子、更优选具有1-16个碳原子、特别优选具有1-12个碳原子的烷硫基，如甲硫基、乙硫基)、芳硫基(优选6-20个碳原子、更优选6-16个碳原子、特别优选6-12个碳原子的芳硫基，如苯硫基)、磺酰基(优选具有1-20个碳原子、更优选具有1-16个碳原子、特别优选具有1-12个碳原子的磺酰基，如甲磺酰基、甲苯磺酰基)、亚磺酰基(优选具有1-20个碳原子、更优选具有1-16个碳原子、特别优选具有1-12个碳原子的亚磺酰基，如甲烷亚磺酰基、苯亚磺酰基)、酰脲基团(优选具有1-20个碳原子、更优选具有1-16个碳原子、特别优选具有1-12个碳原子的酰脲基团，如不饱和的酰脲基团、甲基酰脲基团、苯基酰脲基团)、磷酰氨基(优选具有1-20个碳原子、更优选具有1-16个碳原子、特别优选具有1-12个碳原子的磷酰氨基，如二乙基磷酰氨基、苯基磷酰氨基)、羟基、巯基、卤原子(如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、氰基、磺基、羧基、硝基、异羟肟酸基团、亚磺基、肼基、亚氨基、杂环基团(优选具有1-30个碳原子、更优选具有1-12个碳原子的杂环基团，例如具有例如氮原子、氧原子或硫原子的杂原子的杂环基团，如咪唑基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、哌啶基、吗啉基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基)、甲硅烷基(优选3-40个碳原子、更优选3-30个碳原子、特别优选3-24个碳原子的甲硅烷基，如三甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基)。这些取代基可以被进一步取代。在含有两个或更多个取代基的情况下，取代基可以相同或不同。此外，如果可能，这些取代基可以键合形成环。

作为上述含氟化合物，为固定棒状液晶化合物的分子的取向态，具有聚合性基团作为取代基的化合物也是优选的。

下面列出本发明可以使用的上述式(2)所代表的含氟化合物的具体例子，然而，本发明使用的含氟化合物不限于此。在以下具体例子中，No.1-1-1-38和No.1-39-1-62分别是式(2a)和式(2b)所代表的化合物的例子。

液晶组合物中的包含氟代化合物的优选含量范围根据其应用而变化。当用于形成光学各向异性层时，其含量优选占组合物(当使用涂布液时不包括溶剂的组合物)的0.005-8质量％，更优选0.01-5质量％，再优选0.05-1质量％。

《组合物中的其他材料》

上述液晶组合物包括液晶化合物(优选棒状液晶化合物)、上述包含氟代脂肪族基团的共聚物，还可以包括上述鎓盐和空气界面垂直取向剂。与上述各成分一起，还可以包括聚合引发剂、增塑剂、表面活性剂和聚合性单体。出于各种目的加入这些材料，如固定取向、改善涂膜均匀性、膜强度、和使液晶化合物取向。这些材料优选与组合使用的棒状液晶化合物具有相容性，并且不会损害取向。

作为聚合引发剂，可以使用热聚合引发剂或光聚合引发剂。光聚合引发剂是优选的。光聚合引发剂的例子包括α-羰基化合物(美国专利No.2,367,661和2,357,670)、偶姻醚(美国专利No.2,448,828)、α-烃取代的芳香族偶姻化合物(美国专利No.2,722,512)、多核醌化合物(美国专利No.3,046,127和2,951,758)、三芳基咪唑二聚体和对氨基苯基酮的组合(美国专利No.3,549,367)、吖啶化合物和吩嗪化合物(JP-A-60-105667和美国专利No.4,239,850)、噁二唑化合物(美国专利No.4,212,970)。

光聚合引发剂的用量优选为涂布液固形物的0.01-20质量％，更优选0.5-5质量％。

作为聚合性单体，可以提到的有自由基聚合性或阳离子聚合性化合物。优选的是多官能的自由基聚合性单体，其中优选与上述包括聚合性基团的液晶化合物具有共聚性。它们的例子包括记载在JP-A-2002-296423第[0018]-[0020]段中的那些。上述化合物的加入量通常相对于液晶化合物为1-50质量％，优选为5-30质量％。

液晶化合物使用的聚合物优选可以增大涂布液的粘度。作为聚合物的例子，可以提到的有纤维素乙酸酯。纤维素酯的优选例子包括记载在JP-A-2000-155216第[0178]段中的那些。只要不损害液晶化合物的取向，聚合物的加入量优选相对于液晶性分子为0.1-10质量％，更优选为0.1-8质量％。

《制作光学各向异性层的方法》

通过制备上述液晶组合物作为涂布液，在支持体等的表面上涂布涂布液，优选使棒状液晶化合物的分子垂直取向，并固定取向状态，可以形成上述光学各向异性层。当光学各向异性层形成在临时支持体上时，形成的光学各向异性层被转移到支持体上。此外，通过层合多个光学各向异性层，不仅可以形成一个光学各向异性层，而且可以构成表现出优选光学特性的后述第二延迟区。或者，通过使支持体和光学各向异性层的整个层合体满足后述优选的光学特性，可以制作第二延迟区。

作为用于制备涂布液的溶剂，优选使用有机溶剂。有机溶剂的例子包括酰胺(例如，N，N-二甲基甲酰胺)、亚砜(例如，二甲基亚砜)、杂环化合物(例如，吡啶)、烃(例如，苯、己烷)、烷基卤化物(例如，氯仿、二氯甲烷)、酯(例如，乙酸甲酯、乙酸丁酯)、酮(例如，丙酮、甲基乙基酮)和醚(例如，四氢呋喃、1，2-二甲氧基乙烷)。优选的是烷基卤化物和酮。两种或多种有机溶剂可以组合使用。

可以使用公知方法(例如，挤出涂布法、直接凹版涂布法、逆凹版涂布法、模涂法)进行涂布液的涂布。

在使棒状液晶化合物的分子垂直取向后，分子优选固定在取向状态。当棒状液晶化合物具有聚合性基团时优选通过聚合棒状液晶化合物和/或当单独加入聚合性单体时优选通过聚合聚合性单体来进行固定。在用于固定的聚合反应中，利用使用光聚合引发剂的光聚合反应是优选的。在用于聚合棒状液晶性分子的光照射中，优选使用紫外线。照射能量优选为20mJ/cm²-50J/cm²，更优选100-800mJ/cm²。为加速光聚合反应，可以在加热下进行光照射。

光学各向异性层的厚度优选为0.1-10μm，更优选0.5-5μm，最优选1-5μm。

(取向膜)

本发明的光学补偿膜可以是在透明支持体上依序具有取向层和光学各向异性层的膜。取向膜具有规定棒状液晶性分子的取向方向的功能。然而，当棒状液晶化合物的分子进行同型取向时，由于没有面内取向方向，取向膜在本发明中不是必须的。此外，当液晶组合物含有鎓盐和空气界面垂直取向剂时，棒状液晶化合物的分子可以稳定地垂直取向，而无需使用垂直取向膜，对于形成光学各向异性层垂直取向膜不是必须的。然而，由于取向膜可以改进液晶性组合物取向的均匀性，或可以改进聚合物基材和光学各向异性层之间的粘合性，因此在需要时可以使用。在使棒状液晶化合物的分子取向并固定在取向状态后，由于取向膜已经实现了效果，因此可以除去它。例如，通过仅将光学各向异性层从取向状态已固定的取向膜上转移到偏振膜，就可以制作具有光学各向异性层的偏振片。

可以通过例如以下方法提供取向膜：摩擦处理有机化合物(优选聚合物)、倾斜蒸发无机化合物、形成微槽层或根据Langmuir-Blodgett(LB薄膜)方法积聚有机化合物(例如，ω-二十三碳酸、二(十八烷基)甲基氯化铵，硬脂酸甲酯)。此外，还已知的是经施加电场、施加磁场或光照射而产生取向功能的取向膜。

取向膜在需要时可以进行摩擦处理。取向膜中使用的聚合物原则上具有带有能够使液晶性分子取向功能的分子结构。

在本发明中，除了使液晶性分子取向的功能之外，优选的是将具有交联性官能团(例如，双键)的侧链结合到主链上，或将具有使液晶性分子取向的功能的交联性官能团引入到侧链。

作为取向膜中使用的聚合物，可以使用本身能够交连的聚合物或通过交联剂交联的聚合物，可以使用它们的多种组合。

聚合物的例子包括记载在例如JP-A-8-338913第[0022]段中的甲基丙烯酸酯系聚合物、苯乙烯系聚合物、聚烯烃类、聚乙烯醇、改性的聚乙烯醇、聚(N-羟甲基丙烯酰胺)、聚酯、聚酰亚胺、聚乙酸乙烯酯、羧甲基纤维素、和聚碳酸酯等。硅烷偶联剂也可以用作聚合物。水溶性聚合物(例如，聚(N-羟甲基丙烯酰胺)、羧甲基纤维素、明胶、聚乙烯醇、改性的聚乙烯醇)是优选的，明胶、聚乙烯醇和改性的聚乙烯醇是更优选的，聚乙烯醇和改性的聚乙烯醇是最优选的。组合使用具有不同聚合度的两种聚乙烯醇或改性的聚乙烯醇是特别优选的。

聚乙烯醇的皂化度优选为70-100％，更优选80-100％。聚乙烯醇的聚合度优选为100-5000。

具有使液晶性分子取向的功能的侧链通常具有疏水性基团作为官能团。官能团的具体类型可以根据液晶性分子的类型和所需的取向状态确定。例如，改性的聚乙烯醇的改性基团可以通过共聚改性、链转移改性或嵌段聚合改性引入。改性基团的例子包括亲水性基团(例如，羧酸基团、磺基团、膦酸基团、氨基、铵基团、酰胺基团、硫醇基团)、10-100个碳原子的烃基、氟原子取代的烃基、硫醚基团、聚合性基团(例如，不饱和的聚合性基团、环氧基团和吖丙啶基)和烷氧基甲硅烷基(例如，三烷氧基甲硅烷基、二烷氧基甲硅烷基和单烷氧基甲硅烷基)。这些改性的聚乙烯醇化合物的具体例子包括记载在JP-A-2000-155216第[0022]-[0145]段和JP-A-2002-62426第[0018]-[0022]段中的那些。

当具有交联性官能团的侧链与取向膜聚合物的主链结合或交联性官能团被引入到能够使液晶性分子取向的侧链中时，取向膜的聚合物和光学各向异性层中所含的多官能单体可以彼此共聚。其结果是，不仅多官能单体彼此牢固地共价结合，而且取向膜聚合物也彼此牢固地共价结合，或者多官能单体和取向膜聚合物也彼此牢固地共价结合。因此，通过将交联性官能团引入到取向膜聚合物中，明显改进了光学补偿膜的强度。

取向膜聚合物中的交联性官能团优选含有与多官能单体相似的聚合性基团。聚合性基团的具体例子包括在JP-A-2000-155216第[0080]-[0100]段中记载的那些。

除了上述交联性官能团之外，还可以使用交联剂交联取向膜聚合物。交联剂的例子包括醛、N-羟甲基化合物、二噁烷衍生物、能够通过活化羧基起作用的化合物、活化的乙烯基化合物、活化的卤素化合物、异噁唑和二醛淀粉。可以组合使用两种或更多种交联剂。交联剂的具体例子包括在JP-A-2002-62426第[0023]-[0024]段中记载的化合物。优选的是高反应性的醛，特别是戊二醛。

交联剂的加入量占聚合物质量的优选0.1-20质量％，更优选0.5-15质量％。取向膜中残余的未反应的交联剂量优选为1.0质量％或更小，更优选0.5质量％或更小。通过这种设置，即使在液晶显示装置延长时间使用后，或即使在高温和高湿气氛中延长时间放置后，取向膜也具有充分的耐久性，不会成为网状物。

基本上可以通过在透明支持体上涂布含有作为取向膜成分的上述聚合物和交联剂的涂布液，加热干燥(交联)涂布层，然后在需要时摩擦处理层，这样形成取向膜。如上所述，在涂布涂布液之后，可以在任何时间进行交联反应。当水溶性聚合物如聚乙烯醇用作取向层构成材料时，优选的是将水和具有消泡作用的有机溶剂(例如，甲醇)的混合溶剂用于涂布液。水∶甲醇的质量混合比优选为0＜水≤99∶100＞甲醇≥1，更优选0＜水≤91∶100＞甲醇≥9。这样可以防止形成气泡，从而可以明显降低取向膜表面上出现缺陷，进而降低光学各向异性层表面上出现缺陷。

取向膜的涂布方法优选是旋涂法、浸涂法、帘涂方法、挤出涂布法、棒涂方法或辊涂方法。特别优选的是棒涂法。膜的干燥厚度优选为0.1-10μm。加热干燥可以在20-110℃进行。为形成充分的交联键，温度优选为60-100℃，特别优选80-100℃。干燥时间为1分钟-36小时，优选1分钟-30分钟。优选将pH调节到最适于所用交联剂的值。当使用戊二醛时，pH为4.5-5.5，特别优选5。

取向膜设置在透明支持体上或透明支持体上形成的内涂层上。通过上述方式交联聚合物层，可以得到取向膜，并在需要时使聚合物层的表面进行摩擦处理。

作为摩擦处理，可以使用广泛用作在LCD中使液晶取向的步骤的处理方法。即，用纸、纱、毡、橡胶或尼龙或聚酯纤维在预定方向摩擦取向膜的表面获得取向。通常，使用通过均匀编织具有均匀长度和厚度的纤维得到的布进行摩擦几次。

在使液晶性分子在取向膜上取向后，根据需要，使光学各向异性层中包括的取向膜聚合物和多官能单体相互反应，或用交联剂使取向膜聚合物交联。取向膜的厚度优选为0.1-10μm。

[支持体]

在本发明中，光学各向异性层可以形成在支持体上。支持体优选是透明的，具体而言，优选透光率为80％或更大。支持体优选具有较小的波长色散，具体而言，优选Re400/Re700之比为1.2或更小。其中，聚合物膜是优选的。光学各向异性层的支持体可以是后述第二延迟区的一部分，或者是后述第一延迟区的一部分或全部。光学各向异性层的支持体还可以用作偏振膜的保护膜。

支持体优选具有小的光学各向异性，其Re(λ)优选为20nm或更小，更优选10nm或更小，最优选5nm或更小。当支持体也用作后述第一延迟区时，Re(λ)优选为20nm-150nm，更优选40nm-115nm，更优选60nm-95nm。此外，Nz优选为1.5-7，更优选2.0-5.5，更优选2.5-4.5。

构成支持体的聚合物膜的例子包括纤维素酯、聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜、聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯的膜，其中，纤维素酯膜是优选的，乙酰基纤维素膜是更优选的，三乙酰基纤维素膜是最优选的。优选通过溶液流延法形成聚合物膜。透明支持体的厚度优选为20-500μm，更优选40-200μm。为了改进透明支持体和其上设置的层(粘合剂层、垂直取向膜或延迟层)之间的粘合，可以对透明支持体进行表面处理(例如，辉光放电处理、电晕放电处理、紫外线(UV)照射、火焰处理)。粘合剂层(下涂层)可以设在透明支持体上。为在输送步骤中提供润滑性或在卷取后防止里面和表面粘贴，透明支持体或长透明支持体优选设有聚合物层，聚合物层混合有平均粒径约10-100nm的无机粒子，占固形物重量比5％-40％，通过涂布或与支持体共流延在支持体的一侧形成。

偏振片

接下来，说明本发明的偏振片。

本发明的偏振片具有上述本发明的光学补偿膜和偏振膜。通常，通过用碘浸泡由聚乙烯醇膜构成的偏振膜，拉伸得到偏振膜，并在偏振膜两面上层合保护膜，从而可以制作偏振片。当本发明的光学补偿膜具有由支持光学各向异性层的聚合物膜等构成的支持体时，支持体可以直接用作至少一个保护膜。在本发明中，光学各向异性层还可以用作保护膜。

[偏振膜用的保护膜]

作为偏振膜用的保护膜，这种膜优选在可见光区没有吸收，透光率为80％或更大，并且基于双折射有较小的透光率。具体而言，其Re(λ)优选为0-30nm，更优选0-15nm，最优选0-5nm。此外，其Rth(λ)优选为0-40nm，更优选0-20nm，最优选0-10nm。可以优选使用具有这些特性的任何膜，但从偏振膜的耐久性的观点来看，纤维素酰化物膜或降冰片烯系膜是更优选的。作为降低纤维素酰化物膜的Rth的方法，可以提到的有记载在JP-A-11-246704、JP-A-2001-247717和日本专利申请No.2003-379975中的方法。通过降低纤维素酰化物膜的厚度也可以降低Rth。偏振膜的保护膜用的纤维素酰化物膜的厚度优选为10-100μm，更优选10-60μm，更优选20-45μm。

液晶显示装置

本发明的液晶显示装置具有本发明的光学补偿膜或本发明的偏振片。本发明的液晶显示装置包括两个延迟区(第一延迟区、第二延迟区)，并且优选在至少一个区域中包括本发明的光学补偿膜。

下面，结合附图说明本发明的液晶显示装置的优选实施方案。图1是本发明的液晶显示装置中象素区域例子的示意图。图2和图3是本发明的液晶显示装置的例子的示意图。

[液晶显示装置]

图2示出的液晶显示装置具有偏振膜8和20、第一延迟区10、第二延迟区12、基板13和17、夹在基板间的液晶层15。偏振膜8夹在保护膜7a和7b之间，偏振膜20夹在保护膜19a和19b之间。

在图2的液晶显示装置中，液晶元件由基板13和17、和夹在它们之间的液晶层15构成。在没有扭曲结构的IPS型透射模式中，液晶层厚度d(μm)和折射率各向异性Δn的积Δn·d的最佳值为0.2-4μm。在此范围内，由于白显示亮度高，黑显示亮度低，因此可以得到明亮、高对比度的显示装置。在与液晶层15接触的基板13和17的表面上，形成有取向膜(图中未示)，从而液晶性分子接近平行于基板表面取向，通过在取向膜上的摩擦方向14和18，可以控制在未施加电压状态或施加低电压状态时液晶分子的取向方向。在基板13或17的内表面上，形成能够将电压施加到液晶分子上的电极(图2未示)。

图1示意性地示出液晶层15的一个象素区域中的液晶分子的取向。图1是示意图，示出在相应于液晶层15的约一个象素的极小面积的区域中液晶分子的取向，在基板13和17的内表面上形成的取向膜的摩擦方向4，以及形成在基板13和17内表面上形成的能够将电压施加到液晶分子上的电极2和3。当使用具有正介电各向异性的向列相液晶作为场效应液晶并进行有源驱动时，在未施加电压状态或施加低电压状态时液晶分子的取向方向由5a和5b示出。此时，得到黑显示。当在电极2和3之间施加电压时，液晶分子根据电压将其取向方向改变为6a和6b。通常，在这种状态下进行亮显示。

在图2中，使偏振膜8的透过轴9和偏振膜20的透过轴21彼此垂直。第一延迟区10的慢相轴11平行于偏振膜8的透射轴9和黑显示时液晶层15中液晶分子的慢相轴方向16。图2中示出的液晶显示装置具有以下结构：偏振膜8夹在两个保护膜7a和7b之间，但是可以省略保护膜7b。当省略保护膜7b时，优选的是，第一延迟区10的一部分或全部具有还可以用作偏振膜的保护膜7b的特性。偏振膜20也夹在两个保护膜19a和19b之间，但是可以省略较接近液晶层15那侧上的保护膜19a。在图2示出的实施方案中，以液晶元件的位置为基准，可以将第一延迟区10和第二延迟区12配置在液晶元件和观察侧的偏振膜之间，或可以配置在液晶元件和背面侧的偏振膜之间。在本实施方案的这些结构中，第二延迟区在结构上更接近液晶元件。

图3示出另一种实施方案。在图3示出的液晶显示装置中，第二延迟区12置于偏振膜8和第一延迟区10之间。在图3示出的液晶显示装置中，可以省略保护膜7b。当省略保护膜7b时，优选的是，第二延迟区12的一部分或全部具有还可以用作偏振膜的保护膜7b的特性。偏振膜20也夹在两个保护膜19a和19b之间，但是可以省略较接近液晶层15那侧上的保护膜19a。在图3示出的实施方案中，第一延迟区10的慢相轴11垂直于偏振膜8的透射轴9和黑显示时液晶层15中液晶分子的慢相轴方向16。在图3示出的实施方案中，以液晶元件的位置为基准，可以将第一延迟区10和第二延迟区12配置在液晶元件和观察侧的偏振膜之间，或可以配置在液晶元件和背面侧的偏振膜之间。在本实施方案的这些结构中，第一延迟区在结构上更接近液晶元件。

在图3和图2中，示出设有上侧偏光片和下侧偏振片的透射模式显示装置的实施方案，但是在本发明中，也可以是仅设有一个偏振片的反射模式的实施方案。在这种情况下，由于液晶元件内的光路加倍，因此Δn·d的最佳值约为上述值的1/2。本发明使用的液晶元件不限于IPS模式的那些元件，可以优选使用任何液晶显示装置，其中在黑显示时液晶分子基本上平行于上述一对基板的表面取向。这些显示装置的例子包括铁电型液晶显示装置、反铁电型液晶显示装置和ECB型液晶显示装置。

本发明的液晶显示装置不限于图1-3示出的结构，可以包括其他元件。例如，滤色片可以置于液晶层和偏振膜之间。偏振膜的保护膜的表面可以进行抗反射处理或硬涂处理。可以使用具有导电性的构成元件。在使用透射模式的显示装置时，用作光源的冷阴极或热阴极荧光管、发光二极管、场发射元件或电致发光元件等背光可以设置在背面。在这种情况下，背光可以配置在图2和图3中的上侧或下侧。在液晶层和背光之间可以放置反射型偏振片、扩散板、棱镜片和光导板。如上所述，本发明的液晶显示装置可以是反射型的。在这种情况下，仅需要一个偏振片置于观察侧上，反射膜置于液晶元件的背面或液晶元件下侧基板的内表面上。当然，使用上述光源的正面光可以配置在液晶元件的观察侧上。

本发明的液晶显示装置包括图像直接观察型显示装置、图像投影型显示装置和光调节型显示装置。本发明在使用3-端子或2-端子半导体元件如TFT和MIM的有源矩阵液晶显示装置的实施方案中特别有效。当然，本发明在被称作分时驱动的无源矩阵液晶显示装置的实施方案中也有效。

下面，详细说明本发明的液晶显示装置使用的各种元件的优选光学特性、元件所用的材料、和其制造方法等。

[第一延迟区]

本发明的液晶显示装置中包括的第一延迟区优选其Re(λ)为20nm-150nm。为有效地降低倾斜方向的光漏，第一延迟区的Re(λ)更优选为40nm-115nm，再优选60nm-95nm。此外，使用面内折射率nx和ny(nx＞ny)、厚度方向的折射率nz定义的Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)优选为1.5-7，并且为有效地降低倾斜方向的光漏，第一延迟区的Nz更优选为2.0-5.5，再优选2.5-4.5。

第一延迟区的材料和形态没有特别限定，只要具有上述光学特性。例如，可以使用由双折射聚合物膜构成的延迟膜、通过将高分子化合物涂布到透明支持体上、然后加热涂层形成的膜以及具有通过涂布或转移低分子或高分子液晶化合物形成的延迟层的延迟膜中的任一种膜。此外，这些膜均可以层合使用。

作为双折射聚合物膜，双折射性能的控制性、透明性和耐热性优异的双折射聚合物膜是优选的。在这种情况下，对于使用的聚合物材料没有特别限制，只要能获得均匀的双轴取向，但是能够通过溶液流延法或挤出成型法成膜的常规公知的聚合物材料是优选的。其的例子包括芳香族聚合物如降冰片烯系聚合物、聚碳酸酯系聚合物、聚芳基化物系聚合物、聚酯系聚合物和聚砜、纤维素酰化物以及这些聚合物中两种或三种或更多种的混合物。

通过使经诸如挤出成型系统或流延成膜系统等适宜的系统形成的热塑性树脂构成的膜进行诸如使用的辊的纵向拉伸系统、使用拉幅机的水平拉伸系统或双轴拉伸系统等拉伸处理，可以实现膜的双轴取向。在使用的辊的纵向拉伸系统中，可以使用适宜的加热方法，如使用加热辊的方法、加热气氛的方法以及这些的组合方法。在使用拉幅机的双轴拉伸系统中，可以使用适宜的方法，如利用全拉幅机系统的同时双轴拉伸方法和利用辊拉幅机系统的顺序双轴拉伸方法。

具有较小取向不均匀性和延迟不均匀性的膜是优选的。可以根据延迟等适宜地确定厚度，但从厚度降低的观点来看，通常设置为例如1-300μm，优选10-200μm，特别是20-150μm。

降冰片烯系聚合物是具有诸如降冰片烯和其衍生物、四环十二烯和其衍生物、二环戊二烯和其衍生物、或亚甲基四氢芴和其衍生物作为主要成分的降冰片烯系单体的单体聚合物，包括降冰片烯系单体的开环聚合物、降冰片烯系单体和能够与其开环共聚的另一种单体的开环共聚物、降冰片烯系单体的加成聚合物、降冰片烯系单体和能够与其共聚的另一种单体的加成共聚物以及它们的氢化产物。其中，从耐热性、机械强度等的观点来看，降冰片烯系单体的氢化开环聚合物是最优选的。根据使用目的适宜地选择降冰片烯系聚合物、单环环烯烃的聚合物或环状共轭二烯的聚合物的分子量，但是当在环己烷溶液(当聚合物树脂在环己烷中不溶解时，使用甲苯溶液)中通过凝胶渗透色谱测量的换算为聚异戊二烯或聚苯乙烯的质量平均分子量通常为5,000-500,000，优选8,000-200,000，更优选10,000-100,000，膜的机械强度和成型加工性高度平衡，这是优选的。作为代表性聚合物，可以提到的有记载在JP-A-2003-327800和JP-A-2004-233604中的那些。

纤维素酰化物的酰基可以是脂肪族基团或芳香族基团，没有特别限制。它们例如是纤维素的烷基羰基酯、烯基羰基酯、芳香族羰基酯或芳香族烷基羰基酯，每一种还可具有取代的基团，其中具有总共22个或更少碳原子的酯基团是优选的。优选的纤维素酰化物的例子包括在酯部分中具有总共22个或更少碳原子的酰基(如乙酰基、丙酰基、丁酰基、戊酰基、庚酰基、辛酰基、癸酰基、十二酰基、十三酰基、十六酰基、十八酰基)、芳基羰基(如丙烯酰基、甲基丙烯酰基)、烯丙基羰基(如苯甲酰基、萘甲酰基)和肉桂酰基。其中，纤维素乙酸酯、纤维素乙酸丙酸酯、纤维素乙酸丁酸酯、纤维素乙酸硬脂酸酯和纤维素乙酸苯甲酸酯是优选的。在混合酯的情况下，混合比没有特别限制，但优选乙酸酯占总酯的30mol％或更大。

其中，纤维素酰化物是优选的，照相级纤维素酰化物是特别优选的。满足诸如粘度平均聚合度和取代度等质量的照相级纤维素酰化物是市售的。照相级纤维素三乙酸酯的制造商有DAICEL CHEMICALINDUSTRIES，LTD.(如LT-20、30、40、50、70、35、55、105)、EastmanChemical Company(如CAB-551-0.01、CAB-551-0.02、CAB-500-5、CAB-381-0.5、CAB-381-02、CAB-381-20、CAB-321-0.2、CAP-504-0.2、CAP-482-20、CA-398-3)、Coutaulds Ltd.和Hoechst。照相级纤维素乙酸酯可以从这些公司得到。为控制膜的机械性能或光学特性，可以混合增塑剂、表面活性剂、延迟控制剂或UV吸收剂。这些添加剂的细节记载在例如JP-A-2002-277632和JP-A-2002-182215中。

作为使透明树脂成型为片或膜形状的方法，例如，可以使用热熔成型法或溶液流延法。热熔成型法可以更具体地分成挤出成型法、加压成型法、膨胀成型法、注射成型法、吹制成型法和拉伸成型法。在这些方法中，为得到具有优异的机械强度、和表面精度等的膜，挤出成型法、膨胀成型法和加压成型法是优选的，挤出成型法是最优选的，根据使用目的或成型法适宜地选择成型条件，在热熔成型法的情况下，圆筒温度适宜地设置在优选100-400℃、更优选150-350℃的范围。片或膜的厚度优选为10-300μm，更优选30-200μm。

当用Tg代表透明树脂的玻璃化态转变温度时，在优选Tg-30℃-Tg+60℃、更优选Tg-10℃-Tg+50℃的温度下，至少在一个方向优选以拉伸比为1.01-2，进行片或膜的拉伸。拉伸可以至少在一个方向进行。当通过挤出成型制造片材时，该方向优选是树脂机械流动的方向(挤出方向)。作为拉伸方法，自由收缩单轴拉伸方法、固定宽度的单轴拉伸方法和双轴拉伸方法是优选的。通过控制拉伸比和加热温度可以控制光学特性。

[第二延迟区]

本发明的液晶显示装置包括的第二延迟区优选具有基本上相同的面内折射率nx和ny，其厚度方向的折射率nz优选满足nx＜nz。此外，第二延迟区的Rth(λ)优选为-80nm至-400nm。

第二延迟区的Rth(λ)的更优选范围根据其他光学元件的光学特性变化，特别是根据较接近该区域的偏振膜的保护膜(例如，三乙酰基纤维素膜)的Rth(λ)变化，但为有效地降低倾斜方向的光漏，第二延迟区的Rth(λ)优选为-100nm至-340nm，更优选-120nm至-270nm。另一方面，如上所述，第二延迟区的nx和ny基本上彼此相同，并且在这种情况下，Re(λ)值约为0。具体而言，面内延迟Re(λ)优选为0-50nm，更优选0-20nm。

第二延迟区可以包括具有由上述液晶组合物形成的光学各向异性层的光学补偿膜。组合物含有液晶化合物。液晶化合物包括棒状液晶化合物和盘状液晶化合物等，没有特别限制，但优选其是棒状液晶化合物。更优选的是组合物含有棒状液晶化合物，并且棒状液晶化合物的分子在光学各向异性层中固定在基本上垂直的取向状态。这些液晶化合物可以倾斜取向，或者具有逐渐变化的倾斜角(混杂取向)。在倾斜取向或混杂取向中，平均倾斜角优选为70°-90°，更优选80°-90°，最优选85°-90°。

第二延迟区可以仅由光学各向异性层构成，或由多个光学各向异性层构成。第二延迟区的构成也可使得支持体和光学各向异性层的整个层合体满足上述光学特性。作为使用的棒状液晶化合物，优选使用在取向固定的温度范围内表现出向列液晶相、近晶液晶相或溶致液晶相状态的那些。为获得均匀取向状态，表现出向列相的液晶是优选的。特别地，关于在适合的取向温度范围内，在添加剂存在下表现出上述液晶态的棒状液晶化合物，还优选使用含有添加剂和棒状液晶化合物的组合物形成层。

实施例

下面通过实施例和对比例说明本发明的具体特征。以下实施例中的材料、用量、百分比、处理内容和处理程序等可以在不脱离本发明的目的的范围内任意变化。因此，本发明的范围不应被解释为受限于以下示出的具体例子。

(合成包含氟代脂肪族基团的共聚物(P-3))

向带有搅拌器和回流冷凝管的反应器中，加入31.94g丙烯酸1H，1H，5H-八氟戊基酯、7.99g丙烯酸叔丁酯、1.1g二甲基-2，2′-偶氮二(异丁酸酯)和30g 2-丁酮，在氮气气氛中在78℃加热6小时完成反应，得到P-3。其质量平均分子量为2.0×10⁴。

(合成包含氟代脂肪族基团的共聚物(P-6))

通过使用23.96g甲基丙烯酸1H，1H，7H-十二氟庚基酯、15.97g 4-叔丁基苯乙烯、1.1g二甲基-2，2′-偶氮二(异丁酸酯)和30g 2-丁酮，以与包含氟代脂肪族基团的共聚物(P-3)相同的方式得到P-6。其质量平均分子量为1.9×10⁴。

以与包含氟代脂肪族基团的共聚物(P-3)相同的方式合成(P-9)、(P-12)、(P-15)和(P-27)。

<制作IPS模式液晶元件1>

如图1所示，将电极(图1中的2和3)置于玻璃基板上，使得相邻电极间的距离为20μm，在其上设置聚酰亚胺膜作为取向膜，并进行摩擦处理。按图1的方向4进行摩擦处理。在另一片玻璃基板的一侧上设置聚酰亚胺膜，并进行摩擦处理形成取向膜。层合这两个玻璃基板，使得取向膜彼此面对，基板间的距离(间隙；d)为3.9μm，它们的摩擦方向平行，然后贴合到一起。随后，在其中密封折射率各向异性(Δn)为0.0769、介电常数各向异性(Δε)为+4.5的向列相液晶组合物。液晶层的d·Δn值为300nm。

<制作第一延迟区1、第一延迟区2、第一延迟区3>

在混合槽中放入以下组合物，加热搅拌溶解各成分，从而制备纤维素乙酸酯溶液。用保持粒径4μm和过滤时间35秒的滤纸(No.63，Advantech制造)在压力0.5MPa(5kg/cm²)或更小下过滤溶液。

纤维素乙酸酯溶液的组成：

乙酰化度60.9％的纤维素乙酸酯

(聚合度：300，Mn/Mw＝1.5)        100质量份

磷酸三苯基酯(增塑剂)             7.8质量份

磷酸联苯基二苯基酯(增塑剂)       3.9质量份

二氯甲烷(第一溶剂)               300质量份

甲醇(第二溶剂)                   54质量份

1-丁醇                           11质量份

在另一个混合槽中，放入8质量份的以下延迟增加剂A、10质量份的延迟增加剂B、0.28质量份的二氧化硅微粒(平均粒径：0.1μm)、80质量份的二氯甲烷和20质量份的甲醇，搅拌加热制备延迟增加剂溶液(同时是微粒分散液)。将40质量份的延迟增加剂溶液与474质量份的纤维素乙酸酯溶液混合，并充分搅拌制备浓液。

延迟增加剂A

延迟增加剂B

使用带式流延机流延得到的浓液。使用拉幅机在130℃的条件下以拉伸比20％横向拉伸残余溶剂量为15质量％的膜，在保持拉伸后的宽度的同时在50℃保持30秒，然后松开夹子，制得纤维素乙酸酯膜。在拉伸结束时残余溶剂量为5质量％，进一步干燥使残余溶剂量为0.1质量％或更小，从而制得膜。

这样得到的膜(第一延迟区1)的厚度为80μm。对于制得的第一延迟区1，使用自动双折射率测量仪(KOBRA-21ADH，Oji Scientific Instruments制造)，测量Re的光入射角度相关性，Re为70nm，Rth为175nm，Nz为3.0。

在另一个混合槽中，放入16质量份的延迟增加剂A、8质量份的延迟增加剂B、0.28质量份的二氧化硅微粒(平均粒径：0.1μm)、80质量份的二氯甲烷和20质量份的甲醇，搅拌加热制备延迟增加剂溶液(同时是微粒分散液)。将45质量份的延迟增加剂溶液与474质量份的纤维素乙酸酯溶液混合，并充分搅拌制备浓液，然后以与第一延迟区1相似的方式成膜。这样得到的膜(第一延迟区2)的厚度为80μm。对于制得的第一延迟区2，使用自动双折射率测量仪(KOBRA-21ADH，Oji Scientific Instruments制造)，测量Re的光入射角度相关性，Re为60nm，Rth为210nm，Nz为4.0。

在另一个混合槽中，放入18质量份的延迟增加剂A、0.28质量份的二氧化硅微粒(平均粒径：0.1μm)、80质量份的二氯甲烷和20质量份的甲醇，搅拌加热制备延迟增加剂溶液(同时是微粒分散液)。将25质量份的延迟增加剂溶液与474质量份的纤维素乙酸酯溶液混合，并充分搅拌制备浓液。然后以与第一延迟区1相似的方式成膜，除了拉伸比为23％。这样得到的膜(第一延迟区3)的厚度为80μm。对于制得的第一延迟区3，使用自动双折射率测量仪(KOBRA-21ADH，Oji Scientific Instruments制造)，测量Re的光入射角度相关性，Re为35nm，Rth为135nm，Nz为4.4。

<制作第二延迟区1-10>

对制得的第一延迟区1、第一延迟区2和第一延迟区3的表面进行皂化处理。在这些膜上，使用线棒涂布器以30ml/m²的量涂布具有下述组成的取向膜涂布液，用60℃热风干燥60秒，再用100℃热风干燥120秒，从而形成层。然后，在平行于膜的慢相轴方向的方向上使形成的层进行摩擦处理，得到取向膜。

取向膜用的涂布液的组成：

下示改性的聚乙烯醇        10质量份

水                        371质量份

甲醇                                    119质量份

戊二醛(glutaric aldehyde)               0.5质量份

改性的聚乙烯醇

接下来，通过在9.2g甲基乙基酮中溶解3.8g以下的棒状液晶化合物、0.06g光聚合引发剂(Irgacure-907，Ciba Specialty Chemicals制造)、0.02g增感剂(Kayacure DETX，NIPPON KAYAKU CO.，LTD.制造)、0.02g包含氟代脂肪族基团的聚合物、0.076g以下的鎓盐和0.002g以下的空气界面侧垂直取向剂，制备各溶液(表1所示的涂布液No.2-1-2-9)。使用表2所示编号的线棒将各涂布液涂布到取向膜的表面上，置于金属框架上，并在100℃的恒温浴中加热2分钟，使棒状液晶化合物取向。接下来，使用120W/cm的高压水银灯的紫外线在80℃将它们分别照射20秒，使棒状液晶化合物交联。然后，将它们分别冷却到室温，制得光学各向异性层。

棒状液晶化合物

鎓盐A

鎓盐B

鎓盐C

鎓盐D

空气界面垂直取向剂(a、b、c代表质量比)

表1

	膜编号	涂布液编号	鎓盐	空气界面垂直取向剂	含氟脂肪族基团的共聚物
						实施例	第二延迟区1	2-1	A	例示化合物P-27	P-3
实施例	第二延迟区2	2-2	B	例示化合物I-48	P-6
						实施例	第二延迟区3	2-3	C	例示化合物P-27	P-9
实施例	第二延迟区4	2-4	D	例示化合物P-27	P-12
						实施例	第二延迟区5	2-5	D	例示化合物I-48	P-15
实施例	第二延迟区6	2-6	A	无	P-27
						实施例	第二延迟区7	2-7	无	例示化合物P-2	P-3
比较例	第二延迟区8	2-8.	B	例示化合物P-27	无
						比较例	第二延迟区9	2-9	A	例示化合物I-48	R-1
比较例	第二延迟区10	2-10	C	例示化合物P-2	R-2

	膜编号	涂布液编号	鎓盐	空气界面垂直取向剂	含氟脂肪族基团的共聚物
						比较例	第二延迟区11	2-11	C	例示化合物P-2	R-3

表2

	膜编号	第二延迟区的名称	第一延迟区的名称	线棒编号	干燥空气的不均匀性	涂布不均匀性
							实施例	延迟1	第二延迟区1	第一延迟区1	#4.5	○	○
实施例	延迟2	第二延迟区2	第一延迟区2	#6.0	○	○
							实施例	延迟3	第二延迟区3	第一延迟区2	#6.0	○	○
实施例	延迟4	第二延迟区4	第一延迟区1	#3.4	○	○
							实施例	延迟5	第二延迟区5	第一延迟区1	#4.5	○	○
实施例	延迟6	第二延迟区6	第一延迟区3	#6.0	没有取向	没有取向
							实施例	延迟7	第二延迟区7	第一延迟区3	#6.0	没有取向	没有取向
对比例	延迟8	第二延迟区8	第一延迟区1	#4.5	×	×
							对比例	延迟9	第二延迟区9	第一延迟区3	#3.4	○	×
对比例	延迟10	第二延迟区10	第一延迟区3	#3.4	○	×
							对比例	延迟11	第二延迟区11	第一延迟区3	#3.4	○	×

光学补偿膜状态的目视观察结果示于表2。通过涂布含有本发明得到的组合物的涂布液而得到的各光学补偿膜具有良好的干燥空气引起的厚度不均匀性。这里，干燥空气引起的厚度不均匀性指当干燥条件改变时变化的表面故障，涂布不均匀性指当涂布条件改变时变化的表面故障。目视观察确认出的表面故障用×表示。

延迟6和7没有表现出消光位置，并且在各第二延迟区观察到条纹缺陷，表明没有形成垂直取向。第二延迟区6和7是使用不包括鎓盐或空气界面垂直取向剂的涂布液形成的光学各向异性层。从此结果发现，对于棒状液晶化合物的垂直取向，鎓盐和空气界面垂直取向剂均是必须的。

使用自动双折射测量仪(KOBRA-21ADH，Oji Scientific Instruments制造)，测量Re的光入射角度相关性，并通过减去预先测量的支持体的贡献份额，计算出单独第二延迟区的光学特性，其结果是，对于第二延迟区1，Re为0nm，Rth为-225nm；对于第二延迟区2，Re为0nm，Rth为-180nm；对于第二延迟区3，Re为0nm，Rth为-295nm；对于第二延迟区4，Re为0nm，Rth为-170nm；对于第二延迟区5，Re为0nm，Rth为-292nm；对于第二延迟区8，Re为0nm，Rth为-226nm；对于第二延迟区9，Re为0nm，Rth为-297nm：和对于第二延迟区10和11，Re为0nm，Rth为-296nm。因此，证实棒状液晶在所有第二延迟区中大致垂直取向。

<制作偏振片保护膜1>

在混合槽中，放入以下组合物，加热搅拌溶解各成分，从而制备纤维素乙酸酯溶液A。

<纤维素乙酸酯溶液A的组成>

取代度2.86的纤维素乙酸酯        100质量份

磷酸三苯基酯(增塑剂)            7.8质量份

磷酸联苯基二苯基酯(增塑剂)      3.9质量份

二氯甲烷(第一溶剂)              300质量份

甲醇(第二溶剂)                  54质量份

1-丁醇                          11质量份

在另一个混合槽中，放入以下组合物，加热搅拌溶解各成分，从而制备添加剂溶液B-1。

<添加剂溶液B-1的组成>

二氯甲烷                    80质量份

甲醇                        20质量份

下示的延迟降低剂            40质量份

延迟降低剂

将40质量份的添加剂溶液B-1加到477质量份的纤维素乙酸酯溶液A中，充分搅拌制备浓液。从流延端口将浓液流延到已经冷却到0℃的滚筒上方。剥离薄膜，使溶剂含量为70质量％，通过销钉式拉幅机(JP-A-4-1009的图3所示的销钉式拉幅机)固定薄膜宽度方向的两端，进行干燥，使得溶剂含量为3-5％，同时保持这种距离从而限定横向(垂直于机器方向的方向)拉伸比为3％。然后，通过在热处理装置的辊间输送，进一步干燥，从而制得厚度为80μm的偏振片保护膜1。

使用自动双折射测量仪(KOBRA-21ADH，Oji Scientific Instruments制造)，测量Re的光入射角度相关性，并计算出光学特性，确实Re为1nm，Rth为6nm。

<制作偏振片A>

接下来，通过将碘吸附到预先拉伸的聚乙烯醇膜上制作偏振膜。另一方面，使市售的纤维素乙酸酯膜(FUJITAC TD80UF，Fuji Photo Film Co.，LTD.制造，Re＝3nm，Rth＝45nm)进行皂化处理，并使用聚乙烯醇系粘合剂贴合到偏振膜的一个表面上，形成偏振片A。

<制作偏振片B>

通过将碘吸附到拉伸的聚乙烯醇膜上制作偏振膜。另一方面，使市售的纤维素乙酸酯膜(FUJITAC TD80UF，Fuji Photo Film Co.，LTD.制造)进行皂化处理，并使用聚乙烯醇系粘合剂贴合到偏振膜的两个表面上，形成偏振片B。

<制作偏振片C>

以与上述相同的方式制作偏振膜。另一方面，使市售的纤维素乙酸酯膜(FUJITAC TD80UF，Fuji Photo Film Co.，LTD.制造)进行皂化处理，并使用聚乙烯醇系粘合剂贴合到偏振膜的一个表面上。此外，以与上述相同的方式，将上述制作的偏振片保护膜1贴合到偏振膜的另一表面上，形成偏振片C。

<制作偏振片D>

以与上述相同的方式制作偏振膜。另一方面，使市售的纤维素乙酸酯膜(FUJITAC TD80UF，Fuji Photo Film Co.，LTD.制造)进行皂化处理，并使用聚乙烯醇系粘合剂贴合到偏振膜的一个表面上。此外，以与上述相同的方式，使市售的纤维素乙酸酯膜(FUJITAC T40UZ，Fuji Photo Film Co.，LTD.制造，Re＝1nm，Rth＝35nm)进行皂化处理，并使用聚乙烯醇系粘合剂贴合到偏振膜的另一个表面上，形成偏振片D。

<制作偏振片E>

使用ZEONOR ZF14(ZEON CORPORATION制造，Re＝5nm，Rth＝5nm)代替偏振片C中的偏振片保护膜1，形成偏振片E。

实施例1

使用聚乙烯醇系粘合剂将制作的膜延迟1贴合到偏振片A的未贴合作为偏振膜的纤维素乙酸酯膜的那侧上，使得第一延迟区1侧成为偏振膜侧，并且偏振膜的透射轴平行于第一延迟区1的慢相轴，从而形成偏振片1。

将偏振片1贴合到上面制作的IPS模式液晶元件1的一侧上，使得第一延迟区1的慢相轴平行于液晶元件的摩擦方向(即，在黑显示时使得第一延迟区1的慢相轴平行于液晶元件中液晶分子的慢相轴)，并且第二延迟区1的面侧在液晶元件侧上。

随后，在IPS模式液晶元件1的另一侧上，贴合偏振片C，使得偏振片保护膜1侧在液晶元件侧上，并且相对于偏振片1呈交叉-Nicols配置，从而制得液晶显示装置。对于这样制作的液晶显示装置，测量漏光。当从左倾斜方向60°观察时漏光为0.06％。

实施例2

使用聚乙烯醇系粘合剂将制作的膜延迟2贴合到偏振片A的未贴合作为偏振膜的纤维素乙酸酯膜的那侧上，使得第一延迟区1侧成为偏振膜侧，并且偏振膜的透射轴平行于第一延迟区1的慢相轴，从而形成偏振片2。

将偏振片2贴合到上面制作的IPS模式液晶元件1的一侧上，使得第一延迟区1的慢相轴平行于液晶元件的摩擦方向(即，在黑显示时使得第一延迟区1的慢相轴平行于液晶元件中液晶分子的慢相轴)，并且第二延迟区2的面侧在液晶元件侧上。

随后，在IPS模式液晶元件1的另一侧上，贴合偏振片D，使得T40UZ侧在液晶元件侧上，并且相对于偏振片2呈交叉-Nicols配置，从而制得液晶显示装置。对于这样制作的液晶显示装置，测量漏光。当从左倾斜方向60°观察时漏光为0.06％。

实施例3

使用丙烯酸树脂系粘合剂(acryl resin-based adhesive)将膜延迟3贴合到偏振片B上，使得第二延迟区3侧在偏振膜侧上，并且偏振膜的透射轴与第一延迟区2的慢相轴直交，从而形成偏振片3。

将偏振片3贴合到上面制作的IPS模式液晶元件1的一侧上，使得第一延迟区2的慢相轴与液晶元件的摩擦方向直交(即，在黑显示时使得第一延迟区2的慢相轴与液晶元件中液晶分子的慢相轴直交)，并且第二延迟区2的面侧在液晶元件侧上。

随后，在IPS模式液晶元件1的另一侧上，贴合偏振片C，使得偏振片保护膜1侧在液晶元件侧上，并且相对于偏振片3呈交叉-Nicols配置，从而制得液晶显示装置。对于这样制作的液晶显示装置，测量漏光。当从左倾斜方向60°观察时漏光为0.05％。

实施例4

使用丙烯酸树脂系粘合剂将膜延迟4贴合到偏振片C的偏振片保护膜1侧上，使得第二延迟区4侧在偏振膜侧上，并且偏振膜的透射轴与第一延迟区1的慢相轴直交，从而形成偏振片4。

将偏振片4贴合到上面制作的IPS模式液晶元件1的一侧上，使得第一延迟区1的慢相轴与液晶元件的摩擦方向直交(即，在黑显示时使得第一延迟区1的慢相轴与液晶元件中液晶分子的慢相轴直交)，并且第一延迟区1的面侧在液晶元件侧上。

随后，在IPS模式液晶元件1的另一侧上，贴合偏振片B，使得相对于偏振片4呈交叉-Nicols配置，从而制得液晶显示装置。对于这样制作的液晶显示装置，测量漏光。当从左倾斜方向60°观察时漏光为0.09％。

实施例5

使用丙烯酸树脂系粘合剂将膜延迟6贴合到偏振片E的ZEONOR侧上，使得第二延迟区6侧在偏振膜侧上，并且偏振膜的透射轴与第一延迟区1的慢相轴直交，从而形成偏振片6。

以与实施例4相似的方式制得液晶显示装置，测量漏光。当从左倾斜方向60°观察时漏光为0.16％。

实施例6

使用聚乙烯醇系粘合剂将第一延迟区3贴合到偏振片A上，使得其慢相轴平行于偏振膜的透射轴。然后，使用丙烯酸树脂系粘合剂将膜延迟5贴合到已经贴合到偏振片A上的第一延迟区3上，使得第一延迟区3面对贴合的第一延迟区3侧，并且偏振片A的偏振膜的透射轴平行于第一延迟区3的慢相轴，从而形成偏振片5。在这种情况下，第一延迟区由两个第一延迟区3(Re＝35nm，Rth＝135nm)的层合物构成，作为延迟区其具有光学特性Re＝70nm，Rth＝270nm和Nz＝4.4。

将偏振片5贴合到上面制作的IPS模式液晶元件1的一侧上，使得第一延迟区3的慢相轴平行于液晶元件的摩擦方向(即，在黑显示时使得第一延迟区3的慢相轴平行于液晶元件中液晶分子的慢相轴)，并且第二延迟区3的面侧在液晶元件侧上。

随后，在IPS模式液晶元件1的另一侧上，贴合偏振片D，使得T40UZ侧在液晶元件侧上，并且相对于偏振片2呈交叉-Nicols配置，从而制得液晶显示装置。对于这样制作的液晶显示装置，测量漏光。当从左倾斜方向60°观察时漏光为0.14％。

对比例1

以与实施例1相同的方式制作偏振片，除了用膜延迟8代替偏振片1形成中所用的膜延迟1。此外，将偏振片以与实施例1相同的方式贴合到液晶元件上，从而制得液晶显示装置。对于这样制作的液晶显示装置，测量漏光。当从左倾斜方向60°观察时漏光为0.14％。

对比例2

以与实施例1相同的方式制作偏振片，除了用膜延迟9代替偏振片1形成中所用的膜延迟1。此外，将偏振片以与实施例1相同的方式贴合到液晶元件上，从而制得液晶显示装置。对于这样制作的液晶显示装置，测量漏光。当从左倾斜方向60°观察时漏光为0.09％。

对比例3

以与实施例1相同的方式制作偏振片8，除了用膜延迟10代替偏振片1形成中所用的膜延迟1。此外，将偏振片以与实施例1相同的方式贴合到液晶元件上，从而制得液晶显示装置。对于这样制作的液晶显示装置，测量漏光。当从左倾斜方向60°观察时漏光为0.09％。

对比例4

以与实施例1相同的方式制作偏振片9，除了用膜延迟11代替偏振片1形成中所用的膜延迟1。此外，将偏振片以与实施例1相同的方式贴合到液晶元件上，从而制得液晶显示装置。对于这样制作的液晶显示装置，测量漏光。当从左倾斜方向60°观察时漏光为0.09％。

对比例5

在上面制作的IPS模式液晶元件1的两侧上，以交叉-Nicols配置贴合市售的偏振片(HLC2-5618，SANRITZ Corporation制造)，从而制得液晶显示装置。未使用光学补偿膜。在液晶显示装置中，与实施例1相同，贴合上侧偏振片，使得其透射轴平行于液晶元件的摩擦方向。对于这样制作的液晶显示装置，测量漏光。当从左倾斜方向60°观察时漏光为0.55％。

如上所述，本发明的光学补偿膜能够满足同时改善干燥空气引起的厚度不均匀性和涂布不均匀性、和光学特性。使用本发明的光学补偿膜可以制造从倾斜方向具有较小光漏的液晶显示装置。

工业实用性

本发明的光学补偿膜特别优选用于面内切换模式的液晶显示装置，其中通过向在水平方向取向的液晶分子施加横向电场进行显示。

Claims (8)

1.一种包括光学各向异性层的光学补偿膜，所述光学各向异性层由包括液晶化合物的液晶组合物构成，其中所述液晶组合物含有至少一种包含氟代脂肪族基团的共聚物，所述共聚物包括衍生于下式[1]所代表的包含氟代脂肪族基团的单体的重复单元和衍生于下式[2]所代表的单体的重复单元氟代脂：

式[1]

其中R⁰代表氢原子、卤原子或烷基，L代表二价连接基团，并且n代表1-18的整数；

式[2]

其中R¹¹代表氢原子、卤原子或烷基，L¹¹代表二价连接基团，并且R¹³、R¹⁴和R¹⁵每一个独立地代表具有1-20个碳原子的直链的、枝化的或环状的烃基，或芳香族杂环基团，其中所述烃基和芳香族杂环基团任选地各自具有取代基。

2.如权利要求1所述的光学补偿膜，其中式[1]所代表的包含氟代脂肪族基团的单体由下式[3]代表：

式[3]

其中R¹代表氢原子、卤原子或烷基，X代表氧原子、硫原子或-N(Ra)-，m代表1-6的整数，并且n代表1-18的整数，其中Ra代表氢原子或任选具有取代基的1-8个碳原子的烷基。

3.一种包括光学各向异性层的光学补偿膜，所述光学各向异性层由包括液晶化合物的液晶组合物构成，其中所述液晶组合物含有至少一种包含氟代脂肪族基团的共聚物，所述共聚物包括衍生于下式[4]所代表的包含氟代脂肪族基团的单体的重复单元和衍生于下式[2]所代表的单体的重复单元氟代脂：

式[4]

其中R²代表氢原子、卤原子或烷基，L²代表二价连接基团，并且n代表1-6的整数；

式[2]

其中R¹¹代表氢原子、卤原子或烷基，L¹¹代表二价连接基团，并且R¹³、R¹⁴和R¹⁵每一个独立地代表具有1-20个碳原子的直链的、枝化的或环状的烃基，或芳香族杂环基团，其中所述烃基和芳香族杂环基团任选地各自具有取代基。

4.如权利要求3所述的光学补偿膜，其中式[4]所代表的包含氟代脂肪族基团的单体由下式[5]代表：

式[5]

其中R³代表氢原子、卤原子或烷基，X代表氧原子、硫原子或-N(Rb)-，m代表1-6的整数，并且n代表1-6的整数，其中Rb代表氢原子或任选具有取代基的1-8个碳原子的烷基。

5.如权利要求1-4任一项所述的光学补偿膜，其中式[2]所代表的单体由下式[7]代表：

式[7]

其中R¹¹代表氢原子、卤原子或甲基，X¹代表氧原子、硫原子或-N(Rc)-，R²³、R²⁴、R²⁵每一个独立地代表具有1-20个碳原子的直链的、枝化的或环状的烷基，其中Rc代表氢原子或任选具有取代基的具有1-8个碳原子的烷基。

6.如权利要求1-4任一项所述的光学补偿膜，其中所述液晶化合物是棒状液晶化合物，并且所述液晶化合物基本上垂直取向。

7.一种偏振片，其包括如权利要求1-4任一项所述的光学补偿膜和偏振膜。

8.一种液晶显示装置，其包括如权利要求1-4任一项所述的光学补偿膜。

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