DE19517762B4

DE19517762B4 - Optische Kompensationsfolie, ihre Verwendung und Herstellungsverfahren sowie eine Flüssigkristallzusammensetzung

Info

Publication number: DE19517762B4
Application number: DE19517762A
Authority: DE
Inventors: Ken Minami-ashigara Kawata; Masayuki Minami-ashigara Negoro; Hideyuki Minami-ashigara Nishikawa; Masaki Minami-ashigara Okazaki; Hideki Minami-ashigara Maeta; Hoh Minami-ashigara Kamada
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 1994-05-13
Filing date: 1995-05-15
Publication date: 2006-10-26
Anticipated expiration: 2015-05-16
Also published as: KR100332717B1; US5635105A; KR100300463B1; DE19517762A1; KR950033586A

Abstract

Optische Kompensationsfolie, die einen transparenten Träger, eine darauf angeordnete Orientierungsschicht und eine auf der Orientierungsschicht angeordnete optisch anisotrope Schicht umfaßt, wobei die optisch anisotrope Schicht negative Doppelbrechung hat und ein Polymer enthält, das eine diskotische Struktur in seinem Molekül hat, und worin das Polymer ein Homopolymer einer polymerisierbaren diskotischen Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften hat, ist oder das Polymer ein Copolymer einer polymerisierbaren diskotischen Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften hat, und einer polymerisierbaren nicht-diskotische Verbindung, ist, worin die polymerisierbare diskotische Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften hat, die Formel (1), (2) oder (3) hat:

worin R¹⁰ die folgende Gruppe ist:

in welcher R¹¹ und R¹² jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellen, und R¹³ die folgende Gruppe darstellt:

in der ml 0 oder 1 darstellt; R¹⁷ eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt; j1 eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt; R¹⁸ eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; g1 eine ganze...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine optische Kompensationsfolie; eine Verwendung der optischen Kompensationsfolie in einer Flüssigkristall-Anzeigeeinheit; ein Verfahren zur Herstellung der optischen Kompensationsfolie; eine Flüssigkristallzusammensetzung, die als Material für die optische Kompensationsschicht verwendbar ist.
Bisher ist die CRT (cathode ray tube = Kathodenstrahlröhre) als Anzeigeeinheit für elektronische Bürosystem-Anzeigeeinheiten wie z. B. Tischcomputer und Textverarbeitungsgerät verwendet worden. In neuerer Zeit ist in großem Umfang anstelle der CRT eine Flüssigkristall-Anzeigeeinheit (nachfolgend als LCD abgekürzt) eingesetzt worden, und zwar wegen ihrer geringen Dicke, ihres geringen Gewichtes und des niedrigen Energieverbrauchs. LCD hat im allgemeinen eine Struktur, in der eine Flüssigkristallzelle zwischen einem Paar Polarisationsfolien angeordnet ist. Die meisten LCD's verwenden einen verdrillten (mit twist-Orientierung) nematischen Flüssigkristall. Der Betriebsmodus von LCD unter Verwendung des verdrillten nematischen Flüssigkristall wird grob in Doppelbrechungsmodus und optischen Rotationsmodus eingeteilt.
Eine super-verdrillte nematische Flüssigkristall- (mit Supertwist-Orientierung) Anzeigeeinheit (im folgenden als STN-LCD bezeichnet), die den Doppelbrechungsmodus anwendet, verwendet einen super-verdrillten nematischen Flüssigkristall, der einen Twistwinkel von über 90° und steile elektro-optische Eigenschaften aufweist. Eine derartige STN-LCD hat daher den Vorteil, eine großvolumige Anzeige durch Antrieb im Time-Sharing-Modus zu liefern. Allerdings hat die STN-LCD Nachteile wie z. B. langsame Reaktion (z. B. mehrere Hundert Millisekunden) und Schwierigkeiten, eine zufriedenstellende Gradation bei der Anzeige zu erhalten; daher sind ihre Anzeigecharakteristika im Vergleich zu Anzeigecharakteristika einer Flüssigkristall-Anzeigeeinheit, die die bekannten Aktivtyp-Elemente verwendet (z. B. TFT-LCD und MIM-LCD) ziemlich schlecht.
In der TFT-LCD und der MIM-LCD werden ein verdrillter nematischer Flüssigkristall, der einen Twistwinkel von 90° zeigt und positive Doppelbrechung hat, zum Anzeigen eines Bildes verwendet. Dies wird LCD eines optischen Drehtyps genannt (d. h. TN-LCD). TN-LCD-Anzeigemodus zeigt schnelle Reaktion (z. B. mehrere 10 Millisekunden) und hohen Anzeigekontrast, und ergibt eine Schwarz-Weiß-Anzeige mit hohem Kontrast in einfacher Weise. Daher hat der optische Drehmodus im Vergleich zum Doppelbrechungsmodus oder anderen Modi eine Anzahl von Vorteilen. Allerdings hat TN-LCD Nachteile darin, daß Farbe oder Kontrast bei der Anzeigeeinheit in Abhängigkeit vom Betrachtungswinkel auf die Flüssigkristallanzeige variieren; ihre Anzeigecharakteristika sind nicht mit Anzeigecharakteristika von CRT vergleichbar.
Zu Verbesserung der Betrachungswinkel-Charakteristika (d. h. zur Vergrößerung des sichtbaren Winkels) ist die Anordnung einer Phasendifferenzfolie (optische Kompensationsfolie) zwischen einem Paar Polarisationsplatten und TN-Flüssigkristallzelle durch die japanischen Patent-Offenlegungsschriften Nr. 4(1992)-229828 und Nr. 4(1992)-258923 vorgeschlagen worden.
Die in diesen Publikationen vorgeschlagene optische Kompensationsfolien zeigen keinen optischen Effekt, wenn eine Flüssigkristall-Anzeigeeinheit aus der zu einem Schirm der Anzeigeeinheit senkrechten Richtung gesehen wird, da die Phasendifferenz in der zu einer Oberfläche der Flüssigkristall-Anzeigeeinheit senkrechten Richtung fast 0 ist. Die optische Kompensationsschicht dient allerdings zur Kompensation einer Phasendifferenz (in Abhängigkeit von der Wellenlänge des Lichts), die auftritt, wenn die Flüssigkristall-Anzeigeeinheit aus einer schrägen Richtung betrachtet wird. Die Phasendifferenz führt zu ungünstigen Betrachtungswinkel-Charakteristika wie z. B. Färbung und Verschwinden des angezeigten Bildes.
Es ist bekannt, daß die optische Kompensationsfolie benötigt wird, um eine negative Doppelbrechung zum Kompensieren positiver Doppelbrechung eines verdrehten nematischen Flüssigkristalls und einer geneigten optischen Achse zu haben.
Die japanischen Patent-Offenlegungsschriften Nr. 4(1992)-113301, Nr. 5(1993)-80323 und Nr. 5(1993)-157913 offenbaren eine optische Kompensationsfolie, die negative Doppelbrechung und eine geneigte optische Achse hat. Genauer ausgedrückt, die offenbarte Folie ist aus Polymer hergestellt, das eine Polymerkette hat, deren optische Achse oder bei der eine optische elastische Achse zu einer Oberfläche einer Flüssigkristallzelle geneigt ist, und die durch Schneiden einer uniaxialen Polycarbonatfolie in schräger Richtung hergestellt wird. Nach diesem offenbarten Verfahren kann eine optische Kompensationsfolie mit großer Fläche nicht so leicht hergestellt werden.
Es ist auch eine optische Kompensationsfolie bekannt, die ein Flüssigkristallpolymer enthält. Beispielsweise offenbaren die japanischen Patent-Offenlegungsschriften Nr. 3(1991)-9326 und Nr. 3(1991)-291601 eine optische Kompensationsschicht für LCD, die durch Auftragen einer Lösung eines Polymer, das Flüssigkristalleigenschaften zeigt, auf eine auf einer Trägerfolie angeordnete Orientierungsschicht hergestellt wird. Allerdings ist das Polymer, das Flüssigkristalleigenschaften zeigt, auf der Orientierungsschicht nicht zufriedenstellend ausgerichtet. Darüber hinaus zeigt das Polymer im allgemeinen keine negative Doppelbrechung. Die resultierende Kompensationsfolie vergrößert demnach den Betrachtungswinkel aus allen Richtungen kaum.
Die japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 5(1993)-215921 offenbart die Verwendung einer Doppelbrechungsplatte (optische Kompensationsfolie), die einen Träger und eine polymerisierbare Jod-artige Verbindung mit Flüssigkristalleigenschaften und positiver Doppelbrechung enthält. Die Doppelbrechungsplatte wird hergestellt, indem eine Lösung der Verbindung auf den Träger aufgetragen wird und die Verbindung unter Erhitzen gehärtet wird. Allerdings zeigt die gehärtete Schicht keine negative Doppelbrechung. Demnach vergrößert die resultierende Kompensationsfolie den Betrachtungswinkel aus allen Richtungen kaum.
DE 3925382 A1 beschreibt ein elektrooptisches System, enthaltend mindestens eine ansteuerbare Flüssigkristallschicht und eine Vorrichtung zur Kompensation des optischen Gangunterschieds d·Δn der ansteuerbaren Flüssigkristallschichten, wobei dass die Vorrichtung zur Kompensation auf einem flüssigkristallinen Polymer basiert. DE 4010503 A1 beschreibt ein elektrooptisches System, das u.a. eine ansteuerbare Flüssigkristallschicht, die zwischen planparallelen, durchsichtigen Substraten angeordnet ist, und eine Kompensationsschicht enthält. Die Kompensationsschicht kann auf niedermolekularen Flüssigkristallen, flüssigkristallinen Polymeren oder thermoplastischen Polymeren basieren, die z. B. zweidimensional verstreckt und damit optisch einachsig gemacht werden.
EP 0676652 A2 beschreibt eine optische Kompensationsschicht, die einen transparenten Träger und eine optisch anisotrope Schicht umfasst. Die optisch anisotrope Schicht wird aus einer diskotischen Verbindung, die eine diskotische, nematische Phase ausbilden kann, und einer organischen Verbindung, die mit der diskotischen Verbindung kompatibel ist, hergestellt. EP 0656559 A1 beschreibt eine optische Kompensationsfolie, die eine Schicht in einem Zustand einer Monodomäne aus einer diskotischen nematischen Phase oder einer monoaxialen kolumnaren Phase umfasst.
EP 0646829 A1 beschreibt eine Flüssigkristallanzeige, die u.a. eine optische Kompensationsschicht umfasst, die aus diskotischen Flüssigkristall mit einem niedrigen Molekulargewicht besteht, und die eine optische Achse aufweist, die von 5 bis 50 Grad zur Normallinie der Schicht geneigt ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer optischen Kompensationsfolie, die einen vergrößerten Betrachtungswinkel hat und leicht hergestellt werden kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer optischen Kompensationsfolie, die negative Doppelbrechung und eine geneigte optische Achse hat, und die leicht hergestellt werden kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Verwendung der optischen Kompensationsfolie in einer Flüssigkristall-Anzeigeeinheit, welche einen vergrößerten Betrachtungswinkel hat.
Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens, das in vorteilhafter Weise zur Herstellung der optischen Kompensationsfolie, die die negative Doppelbrechung und eine geneigte optische Achse hat, verwendet werden kann.
Durch die Erfindung wird eine optische Kompensationsfolie bereitgestellt, die einen transparenten Träger, eine darauf angeordnete Orientierungsschicht und eine optisch anisotrope Schicht, die auf der Orientierungsschicht angeordnet ist, enthält, wobei die optisch anisotrope Schicht negative Doppelbrechung hat und ein Polymer enthält, das eine diskotische Struktur in seinem Molekül hat.
Bevorzugte Ausführungsformen der optischen Kompensationsfolie der Erfindung sind wie folgt:

1) Die optische Kompensationsfolie, in der das Polymer ein Homopolymer einer polymerisierbaren diskotischen Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften hat, ist.
2) Die optische Kompensationsfolie, in der das Polymer ein Copolymer einer polymerisierbaren diskotischen Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften hat, und mindestens einer der folgenden: polymerisierbare diskotische Verbindung, die keine Flüssigkristalleigenschaften hat, und polymerisierbare nicht-diskotische Verbindung (vorteilhaftes Verhältnis der ersteren zu der letzteren ist 99:1 bis 50:50, insbesondere 99:1 bis 80:20 (erstere:letztere), bezogen auf das Gewicht) ist.
3) Die optische Kompensationsfolie, die oben in 1) oder 2) beschrieben ist und einen transparenten Träger, eine darauf angeordnete Orientierungsschicht und eine auf der Orientierungsschicht angeordnete optisch anisotrope Schicht umfaßt, wobei die optisch anisotrope Schicht negative Doppelbrechung hat und ein Polymer enthält, das eine diskotische Struktur in seinem Molekül hat, und worin das Polymer ein Homopolymer einer polymerisierbaren diskotischen Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften hat, ist oder das Polymer ein Copolymer einer polymerisierbaren diskotischen Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften hat, und einer polymerisierbaren nicht-diskotische Verbindung, ist, worin die polymerisierbare diskotische Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften hat, die Formel (1), (2) oder (3) hat
worin R¹⁰ die folgende Gruppe ist:
in welcher R¹¹ und R¹² jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellen, und R¹³ die folgende Gruppe darstellt:
in der ml 0 oder 1 darstellt; R¹⁷ eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt; j1 eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt; R¹⁸ eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; g1 eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt; h1 0 oder 1 ist; und R¹⁴, R¹⁵ und R¹⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen;
worin R²⁰ die folgende Gruppe ist:
in der R²¹ und R²² jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellen; und R²³ die folgende Gruppe darstellt:
in der m2 0 oder 1 darstellt; R²⁷ eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt; j2 eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist; R²⁸ eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; g2 eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist; und R²⁴, R²⁵ und R²⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen;
in der R³⁰ die folgende Gruppe ist:
in der R³¹ und R³² jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellen; und R³³ die folgende Gruppe darstellt:
in der m3 0 oder 1 darstellt; R³⁷ eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt; j3 eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist; R³⁸ eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; g3 eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist; und R³⁴, R³⁵ und R³⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen und worin die polymerisierbare nicht-diskotische Verbindung mindestens eine Verbindung ist, ausgewählt aus Verbindungen mit der Formel (4), (5) oder (6):
in der D1 einen Benzolring oder einen Naphthalring darstellt; X ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder eine Alkoxygruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; k1 1, 2 oder 3 ist unter der Bedingung, daß n1 + k1 = 6 ist, wenn D1 einen Benzolring darstellt und k1 gleich 1, 2 oder 3 ist unter der Bedingung, daß n1 + k1 = 6, wenn D1 einen Naphthalinring darstellt; s1 gleich 0 oder 1 ist; L1 die folgende Gruppe ist:
in der R⁴¹ und R⁴² jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellen; und P1 die folgende Gruppe darstellt:
in der R⁴⁷ eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt; j4 eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt; R⁴⁸ eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; g4 eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt; und R⁴⁴, R⁴⁵ und R⁴⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen;
worin D2 einen Benzolring oder einen Naphthalinring darstellt; Y ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder eine Alkoxygruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; k2 1, 2 oder 3 darstellt unter der Bedingung, daß n2 + k2 = 6 ist, wenn D2 einen Benzolring darstellt und k2 gleich 1, 2 oder 3 ist unter der Bedingung, daß n2 + k2 = 6, wenn D2 einen Naphthalinring darstellt; s2 gleich 0 oder 1 ist; L2 die folgende Gruppe ist:
in der R⁵¹ und R⁵² jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellen; und P2 die folgende Gruppe darstellt:
in der R⁵⁷ eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt; j5 eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist; R⁵⁸ eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; g5 eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist; h5 0 oder 1 ist; und R⁵⁴, R⁵⁵ und R⁵⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen;
worin D3 einen Benzolring oder einen Naphthalinring darstellt; Z ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder eine Alkoxygruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; k3 1, 2 oder 3 ist unter der Bedingung, daß n3 + k3 = 6, wenn D3 einen Benzolring darstellt und k2 gleich 1, 2 oder 3 ist unter der Bedingung, daß n3 + k3 = 6 ist, wenn D3 einen Naphthalinring darstellt; s3 gleich 0 oder 1 darstellt; L3 die folgende Gruppe ist:
in der R⁶¹ und R⁶² jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellen; und P3 die folgende Gruppe darstellt:
in welcher R⁶⁷ eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt; j6 eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt; R⁶⁸ eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; g6 eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt; und R⁶⁴, R⁶⁵ und R⁶⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen.
4) Die optische Kompensationsfolie, in der die Orientierungsschicht eine Polymerschicht ist, welche einer Reibungsbehandlung unterworfen worden ist.
5) Die optische Kompensationsfolie, in der die Orientierungsschicht durch Schrägabscheidung einer anorganischen Verbindung auf dem Träger hergestellt wird.
6) Die optische Kompensationsfolie, in der die optische Achse zu der Normalachse der Folie geneigt ist.
7) Die optische Kompensationsfolie, in der der transparente Träger eine Lichtdurchlässigkeit von nicht weniger als 80 % hat, optische Isotropie an der ebenen Fläche der Folie zeigt und die folgende Bedingung erfüllt: 30 ≤ [(nx + ny)/2 – nz] × d ≤ 150in der nx und ny Haupt-Brechungsindices an der ebenen Fläche des Trägers sind, nz ein Haupt-Brechungsindex in Richtung der Dicke ist und d die Filmdicke, deren Einheit d nm ist, darstellt.

Die optische Kompensationsfolie kann vorteilhafterweise durch ein Verfahren erhalten werden, das die folgenden Schritte umfaßt:
Auftragen einer Lösung, die eine polymerisierbare diskotische Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften hat, oder eine polymerisierbare diskotische Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften hat, und mindestens eine der folgenden Verbindungen: polymerisierbare diskotische Verbindung, die keine Flüssigkristalleigenschaften hat, und polymerisierbare nicht-diskotische Verbindung, enthält, auf eine Orientierungsschicht, die auf einem transparenten Träger angeordnet ist, unter Bildung einer Überzugsschicht;
Erhitzen der Überzugsschicht auf eine Temperatur zur Bildung der diskotischen nematischen Phase;
Bestrahlen der Überzugsschicht mit Licht zum Härten; und
Kühlen der gehärteten Schicht.
Die optische Kompensationsschicht kann auch in anderer Weise durch ein Verfahren, das die folgenden Schritte umfaßt, erhalten werden:
Gießen einer Lösung, die ein Polymer, das eine diskotische Struktur in seinem Molekül hat, auf einen Träger unter Bildung einer Folie und
Pressen der Folie zwischen zwei Walzen, die voneinander verschiedene Umfangsgeschwindigkeiten haben, um so zwischen beiden Seiten der Folie eine Scherspannung auszuüben.
Darüber hinaus wird gemäß der Erfindung eine Verwendung einer optischen Kompensationsfolie gemäß Anspruch 1 in einer Flüssigkristall-Anzeigeeinheit bereitgestellt, die eine Flüssigkristallzelle (TNC), welche ein Paar Substrate, die mit einer transparenten Elektrode und twist-orientiertem oder supertwist-orientierem nematischem Flüssigkristall, der dazwischen eingeschlossen ist, versehen sind, enthält; ein Paar Polarisationsfoilen (A; B), die an beiden Seiten der Zelle angeordnet sind, und eine optische Kompensationsfolie (RF₁; RF₂), die zwischen der Flüssigkristallzelle (TNC) und der Polarisationsfolie (A; B) angeordnet ist; umfaßt, wobei die optische Kompensationsfolie (RF₁; RF₂) eine optisch anisotrope Schicht umfaßt, welche negative Doppelbrechung hat und ein Polymer enthält, das eine diskotische Struktur in seinem Molekül hat.
Darüber hinaus wird durch die Erfindung eine Flüssigkristallzusammensetzung bereitgestellt, welche eine polymerisierbare diskotische Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften hat, und eine polymerisierbare nicht-diskotische Verbindung enthält (vorteilhaftes Verhältnis der ersteren zu der letzteren 99:1 bis 50:50, insbesondere 99:1 bis 80:20 (erstere:letztere), bezogen auf das Gewicht) enthält.
Bevorzugte Ausführungsformen der Flüssigkristallzusammensetzung der Erfindung sind wie folgt:

1) Die Flüssigkristallzusammensetzung, in der die polymerisierbare diskotische Verbindung die Formel (1), (2) oder (3), die oben definiert sind, hat.
2) Die Flüssigkristallzusammensetzung, in der eine polymerisierbare nicht-diskotische Verbindung, die keine Flüssigkristalleigenschaften hat, die Formel (4), (5) oder (6), wie sie oben definiert sind, hat.

Die Verbindung der Formel (4) kann die Formel (7) aufweisen: (Q)_n4D4[O-L4-P4]_k4 (7)in der D4 einen Benzolring oder Naphthalinring darstellt; Q ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder eine Alkoxygruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; k4 1, 2 oder 3 ist unter der Bedingung, daß n4 + k4 = 6, wenn D4 einen Benzolring darstellt und k4 1, 2 oder 3 ist unter der Bedingung, daß n4 + k4 = 8, wenn D4 einen Naphthalinring darstellt; L4 die folgende Gruppe ist.
in der R⁷¹ und R⁷² jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellen; und P4 die folgende Gruppe darstellt:
in der R⁷⁷ eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt; j7 eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist; R⁷⁸ eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; g7 eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt; und R⁷⁴, R⁷⁵ und R⁷⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen.
Darüber hinaus kann die Verbindung der Formel (4) die Formel (10) aufweisen:
in der P10 die folgende Gruppe darstellt:
in der R⁸⁷ eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt; j8 eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist; R⁸⁸ eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; g8 eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt; und R⁸⁴, R⁸⁵ und R⁸⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen.
Die Flüssigkristall-Anzeigeeinheit ist mit einer optischen Kompensationsfolie der Erfindung ausgestattet, die negative Doppelbrechung hat und ein Polymer enthält, das eine diskotische Struktur in seinem Molekül hat. Die Anzeigeeinheit hat verbesserte Betrachtungscharakteristika wie z. B. Färbung eines angezeigten Bildes und Umkehr eines Schwarz-Weiß-Bildes, wenn die Betrachtungsrichtung zur Flüssigkristall-Anzeigeeinheit stark von der normalen Betrachtungsrichtung zur Oberfläche des Bildschirmes geneigt ist.
Die optische Kompensationsfolie der Erfindung hat eine Struktur, bei der eine optisch anisotrope Schicht, die negative Doppelbrechung hat und ein Polymer enthält, das eine diskotische Struktur in seinem Molekül hat, auf der Orientierungsschicht, die auf einem transparenten Träger bereitgestellt ist, ausgebildet ist.
Daher ist die optische Kompensationsfolie, wenn eine Flüssigkristallzelle mit der Folie ausgestattet ist, fähig, den Betrachtungswinkel stark zu vergrößern. Außerdem zeigt die Folie ausgezeichnete Wärmebeständigkeit und gute Haltbarkeit in einer Umgebung hoher Temperatur, da die Folie aus einem Polymer, das eine diskotische Struktur hat, gebildet wird, d. h. die Schicht enthält eine diskotische Flüssigkristallverbindung (Monomer).
Besonders in dem Fall, wo die optische Kompensationsfolie eine optisch anisotrope Schicht aufweist, die durch Auftragen einer Lösung aus polymerisierbaren Verbindungen, die die polymerisierbare diskotische Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften hat, enthält, auf eine Orientierungsschicht, die auf einem transparenten Träger bereitgestellt ist unter Bildung einer Überzugsschicht, Erhitzen der Überzugsschicht zu einer Temperatur zur Bildung der diskotischen nematischen Phase, Bestrahlen der Überzugsschicht mit Licht zum Härten, hergestellt wird, ist die resultierende optische Kompensationsschicht fähig, den Betrachtungswinkel stark zu vergrößern, und hat ausgezeichnete Wärmebeständigkeit, da die Schicht, die negative Doppelbrechung und die eine von dem normalen der Schicht geneigte optische Achse hat, gehärtet ist.
Darüber hinaus kann im Fall der Verwendung der polymerisierbaren diskotischen Verbindung und einer polymerisierbaren nicht-diskotische Verbindung als polymerisierbare Verbindung eine Hitzebehandlung zur Orientierung der diskotischen Verbindungen bei niedrigerer Temperatur durchgeführt werden, indem die obigen zwei Verbindungsarten verwendet werden. Daher kann der Neigungswinkel der diskotischen Verbindung unter Erhitzen bei niedrigen Temperaturen gesteuert werden, ohne daß eine Schädigung des transparenten Trägers oder der optisch anisotropen Schicht erfolgt.
Auf diese Weise zeigt die optische Kompensationsschicht der Erfindung ausgezeichnete Betrachtungscharakteristika, zufriedenstellende Wärmebeständigkeit und ausreichende Haltbarkeit bei hohen Temperaturen.
1 ist eine schematische Darstellung, die die Brechungsindizes der drei Achsen der transparenten Folie der Erfindung zeigt.
2 ist eine schematische Darstellung, die die Brechungsindizes der drei Achsen der optischen Kompensationsschicht der Erfindung zeigt.
3 ist eine schematische Darstellung, die die repräsentative Struktur der Flüssigkristall-Anzeigeeinheit zeigt.
Die Flüssigkristall-Anzeigeeinheit ist mit einer optischen Kompensationsfolie der Erfindung ausgestattet, die eine optisch anisotrope Schicht aufweist, welche negative Doppelbrechung hat und ein Polymer mit einer diskotischen Struktur in seinem Molekül enthält. Die optische Kompensationsschicht kann nur aus einer optisch anisotropen Schicht bestehen. Im allgemeinen hat die erfindungsgemäße Folie eine Grundstruktur, die einen transparenten Träger, eine darauf bereitgestellte Orientierungsschicht und die optisch anisotrope Schicht, die auf der Orientierungsschicht angeordnet ist, umfaßt. Das Polymer der optisch anisotropen Schicht ist ein Homopolymer einer polymerisierbaren diskotischen Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften hat, oder ein Copolymer polymerisierbarer Verbindungen, die die polymerisierbare diskotische Verbindung enthalten.
Beispiele für die diskotischen Flüssigkristallverbindungen umfassen Benzol- und Triphenylenderivate, die von C. Destrade et al., in Mol. Cryst. Bd. 71, S. 111, 1981 beschrieben sind; Truxinderivate, die von C. Destrade et al., in Mol. Cryst. Bd. 122, S. 141, 1985, Physics lett. A, Bd. 78, S. 82, 1980 beschrieben sind; Cyclohexanderivate, die von B. Kohn et al., in Angew. Chem., Bd. 96, S. 70, 1984 beschrieben sind; makrozyklische Verbindungen des Azacrown-Typs oder des Phenylacetylentyps, die von J. M. Lehn et al., in J. Chem. Commun., S. 1794, 1985 und von J. Zhang et al., in J. Am. Chem. Soc., Bd. 116, S. 2655, 1994 beschrieben sind. Der diskotische Flüssigkristall hat im allgemeinen eine Struktur, bei der die obige Verbindung als Hauptkern im Zentrum des Kristalls lokalisiert ist und weitere geradkettige Gruppen wie z. B. Alkyl, Alkoxy und Benzoyl, das einen Substituenten hat, radial an die Verbindung gebunden sind. Ferner werden diskotische Flüssigkristalle eines organometallischen Komplexes in Chemistry of Liquid Crystal, Elements of Chemistry, Bd. 22, S. 135, 1994, The Chemical Society of Japan, beschrieben. Diese diskotischen Flüssigkristalle haben eine Struktur, in der ein Metallatom in der Mitte eines Moleküls in der gleichen Ebene von seinen Liganden umgeben ist; es wird angenommen, daß die Kristalle daher diskotische Flüssigkristalleigenschaften besitzen.
Die diskotische Flüssigkristallverbindung hat im allgemeinen negative Doppelbrechung. Die Erfindung wurde vollendet, indem die negative Doppelbrechung eines Polymers der diskotischen Flüssigkristallverbindung ausgenutzt wurde. Daher enthält die optische Kompensationsfolie der Erfindung das Polymer mit diskotischer Struktur.
Die optische anisotrope Schicht der optischen Kompensationsfolie kann beispielsweise durch die folgenden Schritte hergestellt werden: Auftragen einer Lösung, die eine polymerisierbare diskotische Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften hat, oder eine polymerisierbare diskotische Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften hat, sowie mindestens eine der beiden Verbindung: eine polymerisierbare diskotische Verbindung, die keine Flüssigkristalleigenschaften hat, und eine polymerisierbare nicht-diskotische Verbindung, enthält;
Erhitzen der Überzugsschicht zu einer Temperatur zur Bildung der diskotischen nematischen Phase;
Bestrahlen der Überzugsschicht mit Licht oder Anwenden von Hitze auf die Überzugsschicht zum Härten, und Kühlen der gehärteten Schicht.
Andererseits kann die optisch anisotrope Schicht durch folgende Schritte hergestellt werden:
Auftragung der Lösung, die eine Lösung des Polymer in einem organischen Lösungsmittel enthält, auf eine Orientierungsschicht, die auf einem transparenten Träger angeordnet ist, unter Bildung einer Überzugsschicht; Erhitzen der Überzugsschicht auf eine Temperatur zur Bildung der diskotischen nematischen Phase; und Kühlen der Schicht.
Demnach wird das Polymer im allgemeinen durch Polymerisation von Verbindungen, die eine polymerisierbare diskotische Verbindung mit Flüssigkristalleigenschaften enthalten, erhalten. Allerdings kann das Polymer auch durch Reaktion der diskotischen Verbindung mit einem Polymer, das funktionelle Gruppen hat, die fähig sind, mit der diskotischen Verbindung zu reagieren, erhalten werden.
Die polymerisierbare diskotische Verbindung mit Flüssigkristalleigenschaften ist im allgemeinen eine Verbindung der Formel (8): (B)_n5D5(L5-P5)_k5 (8)worin D5 einen Triphenylenring, einen Truxenring, einen Trithiatruxenring, einen Trioxatruxenring, einen Hexaäthin-substituierten Benzolring, einen Colonenring, einen Dibenzopyrenring, einen Inositring, einen Phthalocyaninring oder einen makrozyklischen Ring von Phenylacetylen darstellt; B eine Gruppe darstellt, die keine Reaktivität hat; P5 eine Isocyanatgruppe, eine Thiocyanatgruppe, eine Aminogruppe, eine Alkylaminogruppe, eine Arylaminogruppe, eine Mercaptogruppe, eine Formylgruppe, eine Acylgruppe, eine Hydroxygruppe, eine Carboxylgruppe, eine Sulfogruppe, eine Phosphorylgruppe, eine Halogencarbonylgruppe, eine Halogensulfonylgruppe, eine Halogenphosphorylgruppe, eine Acryloylgruppe, eine Vinyloxygruppe, eine Epoxygruppe, eine Methacryloylgruppe, eine Acetylengruppe, eine Allenylgruppe oder eine Propargylgruppe darstellt; L5 eine divalente bindende Gruppe zum Verbinden von D5 mit P5 darstellt, n5 eine ganze Zahl von 0 bis 7 darstellt; und k5 eine ganze Zahl von 1 bis 8 darstellt unter der Bedingung, daß n5 + k5 ≤ 8.
P5 ist vorzugsweise Mercapto, Formyl, Hydroxy, Halogencarbonyl, Acryloyl, Vinyloxy oder Epoxy.
B ist im allgemeinen Alkyl, Alkoxy, oligo-Oxyethylen (Gruppe, in der viele Oxyethylene kombiniert sind), Acyl, Acyloxy, Benzoyloxy oder Benzoyl. Die Verbindung der Formel (8) enthält B in der Anzahl von n5, und eine der Gruppen, die durch B dargestellt sind, kann mit einer Gruppe (dargestellt durch B), die zu dieser Gruppe (von B) benachbart ist, kombiniert werden, wobei ein Ring gebildet wird, so lange wie die Verbindung eine oder zwei Seitenketten hat, die radial an D5 gebunden sind.
L5 stellt eine divalente verbindende Gruppe zum Verbinden von D5 mit P5 dar. Beispiele für die divalente verbindende Gruppe umfassen eine Alkylengruppe (z. B. Ethylen, Propylen, Butylen, Pentylen, Hexylen, Heptylen, Octylen oder Nonylen), eine Alkylenoxygruppe (z. B. Ethylenoxy, Propylenoxy, Buhylenoxy, Pentylenoxy, Hexylenoxy, Heptylenoxy, Octylenoxy oder Nonylenoxy), eine Phenylengruppe und eine Alkylengruppe, die an einem Ende Carbonyl hat (z. B. 1-Oxo-nonylen). Bevorzugt ist eine Alkylenoxygruppe. Ethylenoxy und Hexylenoxy sind besonders bevorzugt. Ansonsten kann eine der Gruppen, die durch L8 dargestellt werden, mit einer Gruppe (dargestellt durch L5), die zu dieser Gruppe (von L5) benachbart ist unter Bildung eines Ringes kombiniert werden, und eine oder zwei radial an den Ring gebundene Ketten können mit P5 kombiniert werden.
Nachfolgend werden Beispiele der polymerisierbaren diskotischen Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften hat, aufgeführt.
Formel (A):
Beispiele für R in der Formel (A) sind folgende:
Formel (B):
Beispiele für R und Z der Formel (B) sind folgende
Formel (C):
Beispiele für R der Formel (C) sind wie folgt:
Ein weiteres Beispiel für die Formel (C) ist:
Darüber hinaus ist ein weiteres Beispiel, das eine ähnliche Struktur wie das der Formel (C) hat, folgendes:
Formel (D):
Beispiele für R der Formel (D) sind:
Ein weiteres Beispiel der Formel (D) ist:
Formel (E):
Beispiele für R der Formel (E) sind:
Ferner ist ein Beispiel der Formel (E) wie folgt:
Formel (F):
Beispiele für R in der Formel (F) sind wie folgt:
Formel (G):
Beispiele für R in der Formel (G) sind folgende:
Die polymerisierbare diskotische Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften hat, ist vorzugsweise eine Verbindung der Formel (1), (2) oder (3):
in der R¹⁰ die folgende Gruppe ist:
in welcher R¹¹ und R¹² jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellen; und R¹³ die folgende Gruppe darstellt:
in der m1 0 oder 1 ist; R¹⁷ eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt; j1 eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist; R¹⁸ eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; g1 eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist; h1 0 oder 1 darstellt; und R¹⁴, R¹⁵ und R¹⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen.
R¹¹ und R¹² stellen jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe dar. R¹³ stellt die Gruppe der obigen Formel dar.
Beispiele für das Alkoxy umfassen Ethoxy, Propoxy, Butoxy, Pentyloxy, Hexyloxy oder Heptyloxy.
R¹⁴ und R¹⁵ stellen jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe (z. B. Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl oder Nonyl) dar. R¹⁴ und R¹⁵ sind vorzugsweise ein Wasserstoffatom oder eine niedrigere Alkylgruppe wie z. B. Methyl oder Ethyl, und es ist besonders bevorzugt, daß R¹⁴ Methyl ist und R¹⁵ Wasserstoff ist, oder daß R¹⁴ und R¹⁵ Wasserstoff sind.
R¹⁶ stellt ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe (z. B. Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl oder Nonyl) dar. R¹⁶ ist im allgemeinen ein Wasserstoffatom oder ein niedrigeres Alkyl (z. B. Methyl, Ethyl, n-Propyl oder Isopropyl), vorzugsweise Wasserstoff oder Methyl und insbesondere Wasserstoff.
m1 ist im allgemeinen 1.
R¹⁷ stellt eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen dar. j1 ist eine ganze Zahl von 0 bis 4, vorzugsweise eine ganze Zahl von 0 bis 3. Beispiele für die Alkylenoxygruppe umfassen Ethylenoxy, Propylenoxy, Butylenoxy, Pentylenoxy, Hexylenoxy, Heptylenoxy und substituiertes Alkylenoxy (z. B. Ethylenoxyethoxy). Beispiele für die Polyalkylenoxygruppe umfassen Diethylenoxy, Triethylenoxy, Tetraethylenoxy, Dipropylenoxy und Dibutylenoxy.
R¹⁸ stellt eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise eine Alkylengruppe mit 1 bis 9 Kohlenstoffatomen dar. g1 stellt eine ganze Zahl von 0 bis 1 dar. Beispiele für die Alkylengruppe umfassen Ethylen, Propylen, Butylen, Pentylen, Hexylen und Heptylen.
Bevorzugte Beispiele für R¹⁰ der Formel (1) sind folgende:

worin R²⁰ die folgende Gruppe ist:
in der R²¹ und R²² jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellen; und R²³ die folgende Gruppe darstellt:
in welcher m2 0 oder 1 ist; R²⁷ eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt; j2 eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt; R²⁸ eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; g2 eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt; und R²⁴, R²⁵ und R²⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen.
R²¹ und R²² stellen unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe dar; und R²³ stellt die Gruppe der obigen Formel dar.
Beispiele für das Alkoxy umfassen Ethoxy, Propoxy, Butoxy, Pentyloxy, Hexyloxy oder Heptyloxy.
R²⁴ und R²⁵ stellen unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe (z. B. Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl oder Nonyl) dar. R²⁴ und R²⁵ sind vorzugsweise ein Wasserstoffatom oder eine niedrigere Alkylgruppe wie z. B. Methyl oder Ethyl, und es ist besonders bevorzugt, daß R²⁴ Methyl ist und R²⁵ Wasserstoff ist, oder daß R²⁴ und R²⁵ Wasserstoff sind.
R²⁶ stellt ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe (z. B. Methyl; Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl oder Nonyl) dar. R²⁶ ist im allgemeinen ein Wasserstoffatom oder ein niedrigeres Alkyl (z. B. Methyl, Ethyl, n-Propyl oder Isopropyl), vorzugsweise Wasserstoff oder Methyl und ist speziell Wasserstoff.
m2 ist im allgemeinen 1.
R²⁷ stellt eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen dar. j2 ist eine ganze Zahl von 0 bis 4, vorzugsweise eine ganze Zahl von 0 bis 3. Beispiele für die Alkylenoxygruppe umfassen Ethylenoxy, Propylenoxy, Butylenoxy, Pentylenoxy, Hexylenoxy, Heptylenoxy und substituiertes Alkylenoxy (z. B. Ethylenoxyethoxy). Beispiele für eine Polyalkylenoxygruppe umfassen Diethylenoxy, Triethylenoxy, Tetraethylenoxy, Dipropylenoxy und Dibutylenoxy.
R²⁸ stellt eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise eine Alkylengruppe mit 1 bis 9 Kohlenstoffatomen dar. g2 bezeichnet eine ganze Zahl von 0 bis 1. Beispiele für die Alkylengruppe umfassen Ethylen, Propylen, Butylen, Pentylen, Hexylen und Heptylen.
Bevorzugte Gruppen, die durch die vorstehend genannte Formel von R²³ dargestellt werden, umfassen eine unsubsituierte Acryloyloxygruppe, eine unsubstituierte Methacryloyloxygruppe und eine unsubstituierte Crotonyloxygruppe, die hohe Polymerisierbarkeit aufweisen.
Bevorzugte Beispiele für R²⁰ der Formel (2) sind folgende:

worin R³⁰ die folgende Gruppe ist:
in der R³¹ und R³² jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellen; und R³³ eine die Gruppe darstellt:
in der m3 0 oder 1 darstellt; R³⁷ eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt; J3 eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt; R³⁸ eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; g3 eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist; und R³⁴, R³⁵ und R³⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen.
R³¹ und R³² stellen unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe dar. R³³ stellt die Gruppe der obigen Formel dar.
Beispiele für das Alkoxy umfassen Ethoxy, Propoxy, Butoxy, Pentyloxy, Hexyloxy oder Heptyloxy.
R³⁴ und R³⁵ stellen jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe dar (z. B. Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl oder Nonyl). R³⁴ und R³⁵ sind vorzugsweise ein Wasserstoffatom oder eine niedrigere Alkylgruppe wie z. B. Methyl oder Ethyl, und es ist besonders bevorzugt, daß R³⁴ und R³⁵ Wasserstoff sind.
R³⁶ stellt ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe (z. B. Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl oder Nonyl) dar. R³⁶ ist im allgemeinen ein Wasserstoffatom oder ein niedrigeres Alkyl (z. B. Methyl, Ethyl, n-Propyl oder Isopropyl), vorzugsweise Wasserstoff oder Methyl und insbesondere Wasserstoff.
m3 ist im allgemeinen 1.
R³⁷ stellt eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen dar. j3 stellt eine ganze Zahl von 0 bis 4, vorzugsweise eine ganze Zahl von 0 bis 3 dar.
Beispiele für die Alkylenoxygruppe umfassen Ethylenoxy, Propylenoxy, Butylenoxy, Pentylenoxy, Hexylenoxy, Heptylenoxy und substituiertes Alkylenoxy (z. B. Ethylenoxyethoxy). Beispiele für die Polyalkylenoxygruppe umfassen Diethylenoxy, Triethylenoxy, Tetraethylenoxy, Dipropylenoxy und Dibutylenoxy.
R³⁸ stellt eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise eine Alkylengruppe mit 1 bis 9 Kohlenstoffatomen dar. g3 ist eine ganze Zahl von 0 bis 1. Beispiele für die Alkylengruppen umfassen Ethylen, Propylen, Butylen, Pentylen, Hexylen und Heptylen.
Bevorzugte Beispiele für R³⁰ der Formel (3) sind folgende:
Bevorzugte Beispiele für R³⁰ der Formel (3) sind folgende:
Beispiele für die polymerisierbaren Verbindungen, die Flüssigkristalleigenschaften haben, umfassen außerdem die folgenden Verbindungen:
Die optisch anisotrope Schicht der Erfindung kann aus dem Polymer gebildet sein, das aus der obigen polymerisierbaren diskotischen Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften aufweist, hergestellt ist. Allerdings wird die optisch anisotrope Schicht vorzugsweise aus dem Polymer gebildet, das aus der obigen polymerisierbaren diskotischen Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften hat, und einer polymerisierbaren nicht-diskotischen Verbindung hergestellt ist. Die Verwendung einer polymerisierbaren nicht-diskotischen Verbindung ermöglicht die Erniedrigung der Übergangstemperatur zur diskotischen nematischen Phase für das Gemisch der obigen beiden Verbindungsarten und des Polymer, das aus dem Gemisch hergestellt ist. Insbesondere der Effekt einer verstärkten Temperaturerniedrigung wird im Fall der Verwendung der folgenden Verbindungen (Formel (9), speziell der Formeln (4), (5) und (6)) als die polymerisierbare nicht-diskotische Verbindung erreicht.
Die polymerisierbare nicht-diskotische Verbindung ist im allgemeinen eine Verbindung, die die Formel (9) hat: (E)_n6D6(L6-P6)_k6 (9)worin D6 einen Benzolring, einen Naphthalinring, einen Anthracenring, einen Pyrenring, einen Phenanthrenring, einen Truxenring, einen Trithiatruxenring, einen Trioxatruxenring, einen Hexaäthin-substituierten Benzolring, einen Colonenring, einen Dibenzopyrenring, einen Inositring, einen Phthalocyaninring oder einen makrozyklischen Ring von Phenylacetylen darstellt; E eine Gruppe, die keine Reaktivität hat, darstellt; P6 eine Isocyanatgruppe, eine Thiocyanatgruppe, eine Aminogruppe, eine Alkylaminogruppe, eine Arylaminogruppe, eine Mercaptogruppe, eine Formylgruppe, eine Acylgruppe, eine Hydroxygruppe, eine Carboxylgruppe, eine Sulfogruppe, eine Phosphorylgruppe, eine Halogencarbonylgruppe, eine Halogensulfonylgruppe, eine Halogenphosphorylgruppe, eine Acryloylgruppe, eine Vinyloxygruppe, eine Epoxygruppe, eine Methacryloylgruppe, eine Acetylengruppe, eine Allenylgruppe oder eine Propargylgruppe darstellt; L6 eine divalente bindende Gruppe zum Verbinden von D6 mit P6 darstellt; n6 eine ganze Zahl von 0 bis 7 ist; und k6 eine ganze Zahl von 1 bis 8 darstellt, unter der Bedingung, daß n6 + k6 ≤ 8.
D6 ist vorzugsweise ein Benzolring, ein Naphthalinring, ein Anthracenring, ein Pyrenring oder ein Phenanthrenring.
P6 ist vorzugsweise Mercapto, Formyl, Hydroxy, Halogencarbonyl, Acryloyl, Vinyloxy oder Epoxy.
E ist allgemein Alkyl, Alkoxy, oligo-Oxyethylen (Gruppe, in der viele Oxyethylene kombiniert sind), Acyl, Acyloxy, Benzoyloxy oder Benzoyl. Die Verbindung der Formel (9) hat E in der Anzahl von n6, und eine der Gruppen, die durch E dargestellt wird, kann mit einer Gruppe (dargestellt durch E), die dieser Gruppe (von E) benachbart ist, unter Ringbildung kombiniert sein, so lange wie die Verbindung eine oder zwei radial an D6 gebundene Seitenketten hat.
L6 stellt eine divalente verbindende Gruppe zum Verbinden von D6 mit P6 dar. Beispiele für die divalente bindende Gruppe umfassen eine Alkylengruppe (z. B. Ethylen, Propylen, Butylen, Pentylen, Hexylen, Heptylen, Octylen oder Nonylen), eine Alkylenoxygruppe (z. B. Ethylenoxy, Propylenoxy, Butylenoxy, Pentylenoxy, Hexylenoxy, Heptylenoxy, Octylenoxy oder Nonylenoxy), eine Phenylengruppe und eine Alkylengruppe, die an einem Ende Carbonyl hat (z. B. 1-Oxononylen). Bevorzugt ist eine Alkylenoxygruppe. Ethylenoxy und Hexylenoxy sind besonders bevorzugt. Andererseits kann eine der Gruppen, die durch L6 dargestellt werden, mit einer Gruppe (durch L6 dargestellt), die dieser Gruppe (von L6) benachbart ist, unter Bildung eines Ringes kombiniert werden, und eine oder zwei Seitenketten, die radial an den Ring gebunden sind, können mit P68 kombiniert werden.
Die polymerisierbare nicht-diskotische Verbindung hat vorzugsweise die Formel (4), (5) oder (6). (X)n1D1[O-(L1)s1-P1]k1 (4)worin D1 einen Benzolring oder Naphthalinring darstellt; X ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder eine Alkoxygruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; k1 1, 2 oder 3 darstellt unter der Bedingung, daß n1 + k1 = 6, wenn D1 einen Benzolring darstellt und k1 1, 2 oder 3 darstellt unter der Bedingung, daß n1 + k1 = 6, wenn D1 einen Naphthalinring darstellt; s1 0 oder 1 ist; L1 die folgende Gruppe ist:
in der R⁴¹ und R⁴² jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellen;
und P1 die folgende Gruppe darstellt:
in der R⁴⁷ eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt; j4 eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist; R⁴⁸ eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; g4 eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist; und R⁴⁴, R⁴⁵ und R⁴⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen.
X ist im allgemeinen ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 9 Kohlenstoffatomen (z. B. Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl oder n-Butyl) oder eine Alkoxygruppe mit 1 bis 9 Kohlenstoffatomen (z. B. Methoxy, Ethoxy, n-Propoxy, Isopropoxy oder n-Butoxy). X ist vorzugsweise Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Methoxy oder Ethoxy, und bevorzugter Wasserstoff oder Methyl. Besonders bevorzugt ist, daß X Wasserstoff ist.
R⁴¹ und R⁴² stellen unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe dar.
R⁴⁴ und R⁴⁵ stellen jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 9 Kohlenstoffatomen (z. B. Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl oder Nonyl) dar. R⁴⁴ und R⁴⁵ sind vorzugsweise ein Wasserstoffatom oder eine niedrigere Alkylgruppe wie z. B. Methyl oder Ethyl; es ist besonders bevorzugt, daß R⁴⁴ Methyl und R⁴⁵ Wasserstoff ist oder daß R⁴⁴ und R⁴⁵ Wasserstoff sind.
R⁴⁶ stellt ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe (z. B. Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl oder Nonyl) dar. R⁴⁶ ist im allgemeinen ein Wasserstoffatom oder ein niedrigeres Alkyl (z. B. Methyl, Ethyl, n-Propyl oder Isopropyl), vorzugsweise Wasserstoff oder Methyl und insbesondere Wasserstoff. R⁴⁶ kann eine substituierte Alkylgruppe sein (z. B. 2-Chlorethyl, 3-Methoxyethyl oder Methoxyethoxyethyl).
R⁴⁷ stellt eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen dar. j4 ist eine ganze Zahl von 0 bis 4, vorzugsweise eine ganze Zahl von 0 bis 3. Beispiele für die Alkylenoxygruppe umfassen Ethylenoxy, Propylenoxy, Butylenoxy, Pentylenoxy, Hexylenoxy, Heptylenoxy und substituiertes Alkylenoxy (z. B. Ethylenoxyethoxy). Beispiele für Multi- oder Polyalkylenoxygruppen umfassen Diethylenoxy, Triethylenoxy, Tetraethylenoxy, Dipropylenoxy und Dibutylenoxy.
R⁴⁸ stellt eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise eine Alkylengruppe mit 1 bis 9 Kohlenstoffatomen dar. g4 ist eine ganze Zahl von 0 bis 1. Beispiele für die Alkylengruppe umfassen Ethylen, Propylen, Butylen, Pentylen, Hexylen und Heptylen.
Bevorzugte Gruppen, die durch P1 dargestellt werden, umfassen eine unsubsituierte Acryloyloxygruppe, eine unsubstituierte Methacryloyloxygruppe und eine unsubstituierte Crotonyloxygruppe, die eine hohe Polymerisierbarkeit aufweisen.
Die Gruppen mit der Anzahl k1, die an eine Benzol- oder Naphthalengruppe gebunden sind, können gleich oder voneinander verschieden sein. k1 ist vorzugsweise 2 oder 3.
Die Formel (4) hat vorzugsweise die folgenden Formeln (I) bis (XVI) (R ist das erwähnte -[(L1)_s1-P1]):
Die Formeln (5) und (6), die später beschrieben werden, haben vorteilhafterweise die obigen Formel (I) bis (XVI) (wobei R -[(L2)_s2-P2] oder -[(L3)_s3-P3]) ist.
Bevorzugte Beispiele für R in den Formeln (I) bis (XVI) werden unten angegeben.

(Y)_n2D2[O-(L2)_s2-P2]_k2 Formel (5)worin D2 einen Benzolring oder einen Naphthalinring darstellt; Y ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder eine Alkoxygruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; k2 1, 2 oder 3 ist unter der Bedingung, daß n2 + k2 = 6, wenn D2 einen Benzolring darstellt, und k2 1, 2 oder 3 ist unter der Bedingung, daß n2 + k2 = 6, wenn D2 einen Naphthalinring darstellt; s2 0 oder 1 ist; L2 die folgende Gruppe ist:
in der R⁵¹ und R⁵² jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellen; und P2 die folgende Gruppe darstellt:
in der R⁵⁷ eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt; j5 eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist; R⁵⁸ eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; g5 eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist; h5 0 oder 1 darstellt; und R⁵⁴, R⁵⁵ und R⁵⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen;
Y ist im allgemeinen ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 9 Kohlenstoffatomen (z. B. Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl oder n-Butyl) oder eine Alkoxygruppe mit 1 bis 9 Kohlenstoffatomen (z. B. Methoxy, Ethoxy, n-Propoxy, Isopropoxy oder n-Butoxy). Y ist vorzugsweise Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Methoxy oder Ethoxy, und bevorzugter Wasserstoff oder Methyl. Es ist besonders bevorzugt, daß Y Wasserstoff ist.
R⁵¹ und R⁵² stellen unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe dar.
R⁵⁴ und R⁵⁵ stellen im allgemeinen unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 9 Kohlenstoffatomen (z. B. Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl oder Nonyl) dar. R⁵⁴ und R⁵⁵ sind vorzugsweise ein Wasserstoffatom oder eine niedrigere Alkylgruppe wie z. B. Methyl oder Ethyl, und es ist besonders bevorzugt, daß R⁵⁴ Methyl ist und R⁵⁵ Wasserstoff ist, oder daß R⁵⁴ und R⁵⁵ Wasserstoff sind.
R⁵⁶ stellt ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe (z. B. Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl oder Nonyl) dar. R⁵⁶ ist im allgemeinen ein Wasserstoffatom oder ein niedrigeres Alkyl (z. B. Methyl oder Ethyl) und vorzugsweise Wasserstoff. R⁵⁶ kann eine substituierte Alkylgruppe (z. B. 2-Chlorethyl, 3-Methoxyethyl oder Methoxyethoxyethyl) sein.
R⁵⁷ stellt eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen dar. j5 stellt eine ganze Zahl von 0 bis 4, vorzugsweise eine ganze Zahl von 0 bis 3 dar. Beispiele für die Alkylenoxygruppe umfassen Ethylenoxy, Propylenoxy, Butylenoxy, Pentylenoxy, Hexylenoxy, Heptylenoxy und substituiertes Alkylenoxy (z. B. Ethylenoxyethoxy). Beispiele für Multi- oder Polyalkylenoxygruppe umfassen Diethylenoxy, Triethylenoxy, Tetraethylenoxy, Dipropylenoxy und Dibutylenoxy.
R⁵⁸ stellt eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise eine Alkylengruppe mit 1 bis 9 Kohlenstoffatomen dar. g5 ist eine ganze Zahl von 0 bis 1. Beispiele für die Alkylengruppe umfassen Ethylen, Propylen, Butylen, Pentylen, Hexylen und Heptylen.
Eine bevorzugte Gruppe, die durch P5 dargestellt wird, ist vorzugsweise eine unsubsituierte Vinyloxygruppe, die eine hohe Polymerisierbarkeit aufweist.
Die Gruppen mit der Anzahl k2, die an eine Benzol- oder Naphthalingruppe gebunden sind, können gleich oder verschieden voneinander sein. k2 ist vorzugsweise 2 oder 3.
Bevorzugte Beispiele für R in den obigen Formeln (I) bis (XVI) (R ist das obengenannte -[(L2)_s2-P2]), sind unten angeführt.

worin D3 einen Benzolring oder Naphthalinring darstellt; Z ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder eine Alkoxygruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; k3 1, 2 oder 3 ist unter der Bedingung, daß n3 + k3 = 6, wenn D3 einen Benzolring darstellt und k2 1, 2 oder 3 ist, unter der Bedingung, daß n3 + k3 = 6, wenn D3 einen Naphthalinring darstellt; s3 0 oder 1 ist; L3 die folgende Gruppe ist:
in der R⁶¹ und R⁶² jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellen; und P3 die folgende Gruppe darstellt:
in der R⁶⁷ eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt; j6 eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist; R⁶⁸ eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; g6 eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt; und R⁶⁴, R⁶⁵ und R⁶⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen.
Z ist im allgemeinen ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 9 Kohlenstoffatomen (z. B. Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl oder n-Butyl) oder eine Alkoxygruppe mit 1 bis 9 Kohlenstoffatomen (z. B. Methoxy, Ethoxy, n-Propoxy, Isopropoxy oder n-Butoxy). Z ist vorzugsweise Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Methoxy oder Ethoxy, und bevorzugter Wasserstoff oder Methyl. Besonders bevorzugt ist, daß Z Wasserstoff ist.
R⁶¹ und R⁶² stellen unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe dar.
R⁶⁴ und R⁶⁵ stellen im allgemeinen unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 9 Kohlenstoffatomen (z. B. Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl oder Nonyl) dar. R⁶⁴ und R⁶⁵ sind vorzugsweise ein Wasserstoffatom oder eine niedrigere Alkylgruppe wie z. B. Methyl oder Ethyl, und es ist besonders bevorzugt, daß R⁶⁴ Methyl ist und R⁶⁵ Wasserstoff sind.
R⁶⁶ stellt ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe (z. B. Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl oder Nonyl) dar. R⁶⁶ ist im allgemeinen ein Wasserstoffatom oder ein niedrigeres Alkyl (z. B. Methyl, Ethyl oder Isopropyl) und vorzugsweise Wasserstoff oder Methyl. R⁶⁶ kann eine substituierte Alkylgruppe (z. B. 2-Chlorethyl, 3-Methoxyethyl oder Methoxyethoxyethyl) sein.
R⁶⁷ stellt eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen dar. j6 stellt eine ganze Zahl von 0 bis 4, vorzugsweise eine ganze Zahl von 0 bis 3 dar. Beispiele für die Alkylenoxygruppe umfassen Ethylenoxy, Propylenoxy, Butylenoxy, Pentylenoxy, Hexylenoxy, Heptylenoxy und ein substituiertes Alkylenoxy (z. B. Ethylenoxyethoxy). Beispiele für die Polyalkylenoxygruppen umfassen Diethylenoxy, Triethylenoxy, Tetraethylenoxy, Dipropylenoxy und Dibutylenoxy.
R⁶⁸ stellt eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise eine Alkylengruppe mit 1 bis 9 Kohlenstoffatomen dar. g6 ist eine ganze Zahl von 0 bis 1. Beispiele für die Alkylengruppe umfassen Ethylen, Propylen, Butylen, Pentylen, Hexylen und Heptylen.
Die Gruppen mit der Anzahl k3, die an eine Benzol- oder Naphthalengruppe gebunden sind, können gleich oder verschieden voneinander sein. k3 ist vorzugsweise 2 oder 3.
Bevorzugte Beispiele für R in den obigen Formeln (I) bis (XVI) (R ist das vorher erwähnte -[(L3)_s3-P3]) , werden unten angegeben.
Beispiele für polymerisierbare nicht-diskotische Verbindungen umfassen ferner die Verbindungen (a-1), a-2), b-1) bis b-3), d)), die unten aufgeführt sind.
Für den Fall, daß die Verbindung zur Herstellung des Polymers ein Gemisch der polymerisierbaren diskotischen Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften hat, und der polymerisierbaren nicht-diskotischen Verbindung ist, ist das Gemisch eine neue Zusammensetzung. Es wird die Verbindung der Formel (1), (2) oder (3) als die polymerisierbare diskotische Verbindung und die polymerisierbare nicht-diskotische Verbindung der Formel (4), (5) oder (6) als die polymerisierbare Verbindung, die keine Flüssigkristalleigenschaften hat, verwendt.
Die Verbindungen der Formel (4) sind vorzugsweise die Verbindungen der Formeln (7) oder (10). (Q)_n4D4[O-(L4)-P4]_k4 Formel (7)in der D4 einen Benzolring oder Naphthalinring darstellt; Q ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder eine Alkoxygruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; k4 1, 2 oder 3 ist, unter der Bedingung, daß n4 + k4 = 6, wenn D4 einen Benzolring darstellt und k4 1, 2 oder 3 ist, unter der Bedingung, daß n4 + k4 = 8, wenn D4 einen Naphthalinring darstellt; L4 die folgende Gruppe ist:
in der R⁷¹ und R⁷² jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellen;
und P4 die folgende Gruppe darstellt:
in der R⁷⁷ eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt; j7 eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist; R⁷⁸ eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; g7 eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist; und R⁷⁴, R⁷⁵ und R⁷⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen.
R⁷⁷, j7, R⁷⁸, g7, R⁷⁴, R⁷⁵ und R⁷⁶ haben dieselben Bedeutungen wie R⁶⁷ , j6 , R⁶⁸, g6 , R⁶⁴, R⁶⁵ und R⁶⁶ der Formel (6). Formel (10):
worin P10 die folgende Gruppe darstellt:
worin R⁸⁷ eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt; j8 eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt; R⁸⁸ eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; g8 eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist; und R⁸⁴, R⁸⁵ und R⁸⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen.
R⁸⁷, j8, R⁸⁸, g8, R⁸⁴, R⁸⁵ und R⁸⁶ haben dieselben Bedeutungen wie R⁶⁷, j6 , R⁶⁸, g6 , R⁶⁴, R⁶⁵ und R⁶⁶ der Formel (6).
Die optische Kompensationsfolie der Erfindung umfaßt die optisch anisotrope Schicht, die das Polymer enthält, welches beispielsweise aus der oben erwähnten polymerisierbaren diskotischen Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften hat, oder der polymerisierbaren nicht-diskotischen Verbindung und der oben erwähnten polymeren diskotischen Verbindung hergestellt ist. Die optisch anisotrope Schicht kann z. B. gebildet werden, indem eine Lösung der obigen Verbindung(en) auf einem Träger oder einer Orientierungsschicht darauf gebildet wird, die Überzugsschicht vorzugsweise (z. B. unter Erhitzen) orientiert wird und die Überzugsschicht dann mittels Licht oder Erhitzen gehärtet wird; oder indem eine Lösung eines Polymer, das aus der (den) obige(n) Verbindung(en) und, wenn gewünscht, unter Verwendung einer anderen Verbindung hergestellt wird, auf einen Träger oder auf eine darauf aufgebrachte Orientierungsschicht aufgetragen wird, die Überzugsschicht (z. B. unter Erhitzen oder durch eine Dehnungsbehandlung) vorzugsweise orientiert wird, und die Überzugsschicht dann gekühlt wird. Die resultierende optische anisotrope Schicht kann, wie sie ist, verwendet werden oder aber in Form einer Polymerfolie, die durch Abziehen der Überzugsschicht von einem Träger erhalten wird, eingesetzt werden. Andererseits kann eine Polymerlösung auf einen Träger aufgetragen, getrocknet und unter Bildung einer Polymerfolie abgelöst werden; dann wird die Folie einer Streckbehandlung (Dehnungsbehandlung) unterworfen.
Bevorzugte Polymere, die für die Polymerlösung verwendbar sind, umfassen Polymere, die die folgenden Einheiten oder Strukturen aufweisen.
Das obengenannte Polymer (DP-1 bis DP-14) kann vorteilhafterweise unter Verwendung der Verbindungen D-1 bis D-24, die vorher beschrieben wurden, hergestellt werden.
Das Polymer, das in der Seitenkette eine diskotische Struktur aufweist, kann beispielsweise nach den in Macromol. Chem. Rapid Commun. (Bd. 4, S. 807, 1983) und Liquid Crystals (Bd. 4, S. 165, 1989) beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
Das Polymer, das in der Hauptkette eine diskotische Struktur aufweist, kann beispielsweise nach den in Macromol. Chem. Rapid Commun. (Bd. 6, S. 367, 1985) beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
Im allgemeinen besteht die Folie aus einem transparenten Träger und der Schicht des diskotischen Flüssigkristall, der sich darauf befindet, und außerdem eine Orientierungsschicht, die sich zwischen dem Träger und der Schicht des diskotischen Flüssigkristalls angeordnet ist. In dem Fall, wo die optisch anisotrope Schicht mehrfach auf dem Träger aufgebracht ist, kann die Orientierungsschicht auf der optisch anisotropen Schicht angeordnet werden. Es kann ein Schutzfilm auf dem Träger oder der anderen Seite des Trägers bereitgestellt sein.
Als Material für den transparenten Träger der Erfindung kann irgendein Material verwendet werden, so lange es transparent ist. Das Material hat vorzugsweise eine Durchlässigkeit von nicht weniger als 80 % und zeigt insbesondere optische Isotropie, wenn es von der Vorderseite betrachtet wird. Ferner hat die Folie vorzugsweise negative uniaxiale Eigenschaften und eine optische Achse in Richtung der Normallinie.
Daher ist die Folie vorzugsweise aus Materialien hergestellt, die eine geringe intrinsische (Eigen-) Doppelbrechung aufweisen wie z. B. Triacetylzellulose. Derartiges Material ist im Handel erhältlich, und zwar unter dem Handelsnamen Geonex (von Nippon Geon Co., Ltd.), Arton (von Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.) und Fuji TAC (von Fuji Photo Film Co., Ltd.).
Es können allerdings auch Materialien verwendet werden, die eine große intrinsische (Eigen-) Doppelbrechung haben wie z. B. Polycarbonat, Polyarylat, Polysulfon und Polyethersulfon, wenn die Materialien optisch isotrop gemacht werden, indem die molekulare Orientierung in einem Verfahren der Folienbildung in geeigneter Weise gesteuert wird.
Die transparente Folie genügt im allgemeinen der Bedingung: |nx – ny|/|nx – nz| ≤ 0,2in der nx und ny die Haupt-Brechungsindices in der Folie sind und nz der Haupt-Brechungsindex in Richtung der Foliendicke ist.
Die transparente Folie entspricht vorzugsweise der Bedingung: 0 ≤ |nx – ny| × d ≤ 50 (nm) und noch bevorzugter: 0 ≤ |nx – ny| × d ≤ 20 (nm)in der nx und ny dieselben Bedeutungen wie oben haben und d die Dicke des Films ist.
Die transparente Folie entspricht insbesondere der Bedingung 20 ≤ [(nx – ny)/2 – nz} × d ≤ 400 (nm)in der nx, ny und nz dieselben Bedeutungen wie oben haben, wodurch der Betrachtungswinkel stark vergrößert werden kann.
Darüber hinaus entspricht die transparente Folie vorzugsweise der folgenden Bedingung: 30 ≤ [(nx – ny)/2 – nz} × d ≤ 150 (nm).
"nx", "ny", "nz" und "d", die oben beschrieben sind, werden in 1 dargestellt. "nx" und "ny" sind Haupt-Brechungsindices in Richtung der Ebene der Folie, "nz" ist ein Haupt-Brechungsindex in Richtung der Dicke der transparenten Folie und "d" ist die Dicke der Folie.
Die Orientierungsschicht ist im allgemeinen auf dem transparenten Träger angeordnet. Die Orientierungsschicht hat die Funktion, eine Orientierungsrichtung eines diskotischen Flüssigkristalls, der nach einem Beschichtungsverfahren darauf aufgetragen ist, zu definieren, und die Orientierung liefert eine optische Achse, die von einer optischen Kompensationsfolie weggeneigt ist (vorzugsweise 5 bis 50°). Als Orientierungsschicht können irgendwelche Schichten verwendet werden, so lange sie fähig sind, einer Flüssigkristallschicht Orientierungseigenschaften zu verleihen. Bevorzugte Beispiele für die Orientierungsschicht umfassen eine Schicht einer organischen Verbindung (vorzugsweise Polymer), die einer Reibungsbehandlung unterzogen wurde, eine schräg angeordnete Schicht einer anorganischen Verbindung und eine Schicht, die Mikrorillen aufweist. Als Orientierungsschicht kann ferner eine zusammengesetzte Folie, die nach der Langmuir-Blodgett-Technik (LB-Technik) aus ω-Tricosansäure, Dioctadecyldimethylammoniumchlorid, Methylstearat oder einem Azobenzolderivat, das mittels Licht isomerisiert wird, gebildet wird, wobei eine dünne Folie aus Molekülen, die gleichmäßig in eine bestimmte Richtung geneigt sind, gebildet wird, verwendet werden. Außerdem kann eine Schicht, die durch Orientierung dielektrischer Materialien durch Anwendung eines elektrischen Felds oder magnetischen Feldes hergestellt wird, als Orientierungsschicht verwendet werden.
Beispiele für Material für die Orientierungsschicht umfassen Polymere wie z. B. Polymethylmethacrylat, Acrylsäure/Methacrylsäure-Copolymer, Styrol/Maleinimid-Copolymer, Polyvinylalkohol, Poly(N-methylolacrylamid), Styrol/Vinyltoluol-Copolymer, chlorsulfoniertes Polyethylen, Nitrozellulose, Polyvinylchlorid, chloriertes Polyolefin, Polyester, Polyimid, Vinylacetat/Vinylchlorid-Copolymer, Ethylen/Vinylacetat-Copolymer, Polyethylen, Polypropylen und Polycarbon; sowie organische Substanzen wie z. B. Silan-Haftmittel.
Bevorzugte Beispiele für Polymere für die Orientierungsschicht umfassen Polyimid, Polystyrol, Gelatine, Polyvinylalkohol und Polyvinylalkohol, der eine Alkylgruppe (vorzugsweise mit 6 oder mehr Kohlenstoffatomen) enthält. Orientierungsschichten, die dadurch erhalten werden, daß Folien aus diesen Polymeren einer Orientierungsbehandlung unterzogen werden, sind fähig, diskotischen Flüssigkristall schräg anzuordnen. Ferner kann eine Glasplatte, die mit einem silylierten Agens behandelt ist, als Träger, der eine Orientierungsschicht hat, verwendet werden.
Unter dem Gesichtspunkt einer gleichmäßigen Ausrichtung des diskotischen Flüssigkristalls ist der Polyvinylalkohol, der eine Alkylgruppe aufweist, besonders bevorzugt. Es wird angenommen, daß eine Zwischenwirkung zwischen der Alkylkette an der Orientierungsschicht und dem diskotischen Flüssigkristall eine hohe Ausrichtung liefert. Die Alkylgruppe des Polyvinylalkohols liegt vorzugsweise als Seiten- oder Endgruppe des Polyvinylalkohols und insbesondere als Endgruppe vor. Die Alkylgruppe hat vorzugsweise 6 bis 14 Kohlenstoffatome, und die Alkylgruppe ist vorzugsweise durch -S-, -(CH₃)C(CN)- oder -(C₂H₅)N-CS-S- an den Polyvinylalkohol gebunden. Der Polyvinylalkohol hat vorzugsweise einen Verseifungswert von nicht weniger als 80 % und einen Polymerisationsgrad von nicht unter 200. Der Polyvinylalkohol, der eine Alkylgruppe trägt, ist unter den Handelsnamen MP103, MP203 und R1130 (hergestellt von Kuraray Co., Ltd.) erhältlich.
Polyimidfolie (vorzugsweise Fluor-haltige Polyimidfolie), die in großem Rahmen als Orientierungsschicht für eine Flüssigkristallzelle eingesetzt wird, wird auch erfindungsgemäß bevorzugt als Orientierungsschicht verwendet. Die Polyimidfolie kann durch Auftragen einer Lösung von Polyam (Polyamid)-säure (z. B. einer Serie von LQ/LX, erhältlich von Hitachi Chemical Co., Ltd.; und einer Serie SE, erhältlich von Nissan Chemical Industries, Ltd.) auf den transparenten Träger, Trocknen bei 100 bis 300°C für 0,5 bis 1 Stunde und Reiben einer Oberfläche der resultierenden Polyimidfolie, hergestellt werden.
Die Orientierungsschicht für den diskotischen Flüssigkristall kann in bekannter Weise gerieben werden, wie es üblicherweise zur Herstellung einer Orientierungsschicht für LCD-Flüssigkristall durchgeführt wird. Genauer gesagt, die Behandlung hat die Funktion, einen Flüssigkristall an der Oberfläche der Orientierungsschicht durch Reiben der Oberfläche in einer bestimmten Richtung zu orientieren, wobei Papier, Gase, Filz, Kautschuk oder Faser aus Polyamid oder Polyester verwendet wird. Der Reibungsvorgang wird im allgemeinen so durchgeführt, daß eine Oberfläche der Orientierungsschicht mehrmals unter Verwendung von Stoff gerieben (gescheuert) wird.
Als Orientierungsschicht ist auch eine durch Schrägabscheidung aufgebrachte Schicht einer anorganischen Verbindung verwendbar. Beispiele für die anorganisches Verbindungen umfassen Metalloxide oder Metallfluoride wie z. B. SiO, TiO₂, MgF₂ und ZnO₂ sowie Metalle wie Au und Al. Als anorganische Verbindung können irgendwelche Verbindungen verwendet werden, so lange sie eine hohe Dielektrizitätskonstante haben (Permittivität). Die schräg aufgebrachte Schicht einer anorganischen Verbindung kann unter Verwendung einer Metallspritz-Apparatur hergestellt werden. Der Träger kann in fixiertem Zustand metallisiert werden, oder der fortlaufende Träger kann kontinuierlich unter Erhalt einer kontinuierlichen Schicht metallisiert werden.
Andere Verfahren zur Orientierung einer Schicht aus einer diskotischen Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften hat, zur Verwendung als Orientierungsschicht, umfassen solche, die das Anlegen eines magnetischen Feldes oder elektrischen Feldes an die Schicht, die auf einem Träger angeordnet ist, in gewünschtem Winkel unter Erhitzen zur Bildung einer diskotischen nematischen Phase umfassen.
Die optische Kompensationsfolie wird vorzugsweise so hergestellt, daß eine Orientierungsschicht auf einem transparenten Träger gebildet wird und eine optisch anisotrope Schicht auf der Orientierungsschicht gebildet wird, wie dies bereits oben erwähnt wurde.
Die repräsentative Struktur der optischen Kompensationsfolie, die in der Erfindung verwendet wird, ist in 2 dargestellt. In 2 sind ein transparenter Träger 1, eine Orientierungsschicht 2 und eine optische Kompensationsschicht 3 aufeinandergeschichtet, um die optische Kompensationsfolie zu bilden. Das Bezugszeichen R gibt die Reibungsrichtung der Orientierungsschicht an. Die Bezugszeichen n₁, n₂ und n₃ geben die Brechungsindices in Richtung der drei Achsen der optischen Kompensationsfolie an, n₁, n₂ und n₃ genügen außerdem der Bedingung n₁ ≤ n₂ ≤ n₃, bei Betrachtung von vorne. Das Bezugszeichen β ist der Neigungswinkel der optischen Achse von der Normalen 4 der optischen Kompensationsfolie.
Die negative uniaxiale Eigenschaft, welche die optische Kompensationsfolie der Erfindung im allgemeinen hat, bedeutet die Eigenschaft, die folgende Bedingung zu erfüllen: n1 < n2 = n3 in der n₁, n₂ und n₃ Brechungsindices in Richtung der drei Achsen einer optischen Kompensationsfolie sind, und n₁, n₂ und n₃ n₁ ≤ n₂ ≤ n₃ erfüllen. Allerdings sind n₂ und n₃ nicht notwendigerweise genau gleich und es wird genügen, daß sie annähernd gleich sind. Das bedeutet im Detail, daß es im praktischen Gebrauch kein Problem gibt, so lange die negative uniaxiale Eigenschaft der folgenden Bedingung genügt: |n2 – n3|/|n2 – n1| ≤ 0,2in der n₁, n₂ und n₃ die oben beschriebenen Bedeutungen haben.
Um die Betrachtungswinkel. Charakteristika der TN-LCD oder der TFT-LCD stark zu verbessern, sind die optischen Achsen der optischen Kompensationsfolie im allgemeinen um 5 bis 50°, vorzugsweise 10 bis 40° und insbesondere 10 bis 30° von einer Normallinie (β in 2) geneigt.
Ferner ist es bevorzugt, daß die Folie die folgende Bedingung erfüllt: 50 ≤ [(n3 + n2)/2 – n1] × D ≤ 400 (nm)in der D eine Dicke der Folie ist; und daß sie speziell die Bedingung: 100 ≤ [(n3 + n2)/2 – n1] × D ≤ 400 (nm)erfüllt.
Der Schutzfilm kann an der Schicht des diskotischen Flüssigkristalls oder an der Rückseite (Seite, die keine Schicht aufweist) des transparenten Trägers angeordnet sein. Beispiele für Material des Schutzfilms umfassen Polymethylmethacrylat, Acrylsäure/Methacrylsäure-Copolymer, Styrol/Maleinimid-Copolymer, Polyvinylalkohol, poly(N-Methylolacrylamid), Styrol/Vinyltoluol-Copolymer, chlorsulfoniertes Polyethylen, Nitrozellulose, Polyvinylchlorid, chloriertes Polyolefin, Polyester, Polyimid, Vinylacetat/Vinylchlorid-Copolymer, Ethylen/Vinylacetat-Copolymer, Polyethylen, Polypropylen und Polycarbonat.
Die optisch anisotrope Schicht der Erfindung kann beispielsweise durch die folgenden Schritte hergestellt werden: Auftragen einer Lösung, die eine polymerisierbare diskotische Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften hat, oder eine polymerisierbare diskotische Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften hat, und mindestens eine der beiden: eine polymerisierbare diskotische Verbindung, die keine Flüssigkristalleigenschaften hat, und eine polymerisierbare nicht-diskotische Verbindung, enthält; Erhitzen der Überzugsschicht auf eine Temperatur zur Bildung der diskotischen nematischen Phase; Bestrahlen der Überzugsschicht mit Licht oder Anwenden von Hitze auf die Überzugsschicht im Phasenzustand, zum Härten, und Abkühlen der gehärteten Schicht. Die resultierende gehärtete Schicht hat gute Wärmebeständigkeit und eine geneigte optische Achse.
Unter dem Gesichtspunkt der Produktivität wird das Härten vorzugsweise durch Bestrahlen mit Licht (vorzugsweise ultraviolettes Licht (UV)) durchgeführt. Das Härten erfolgt vorzugsweise nachdem die Überzugsschicht in eine Schicht einer diskotischen nematischen Phase umgewandelt ist. Im allgemeinen kann eine Mono-Hauptorientierung erreicht werden, wenn die Überzugsschicht auf Temperaturen der höheren Seite des Temperaturbereichs für die diskotische nematische Phase erhitzt wird.
Zum Härten der Überzugsschicht enthält die Lösung der polymerisierbaren Verbindung vorzugsweise einen Photopolymerisationsinitiator oder einen Wärme-Polymerisationsinitiator. Beim Härten bevorzugte Gruppen enthalten Vinyl, Acryloyl und Epoxy. Die Verbindung, die Epoxy enthält, kann durch kationische Polymerisation gehärtet werden, kann aber gehärtet werden, indem die Überzugsschicht, die die Verbindung enthält, für kurze Zeit ausgerichtet wird und die Schicht zu einer Temperatur, die um ein Dutzend Grad über der Orientierungstemperatur liegt, zur Polymerisation erhitzt wird.
Beispiele für den Photopolymerisationsinitiator umfassen α-Carbonylverbindungen, die aus den US-Patenten Nr. 2 367 661 und Nr. 2 367 670 bekannt sind; Acyloinether, die im US-Patent Nr. 2 448 828 beschrieben sind, aromatische Acyloinether, die mit einer α-Kohlenwaserstoffgruppe substituiert sind und im US-Patent Nr. 2 722 512 beschrieben sind; mehrkernige Chinonverbindungen, die in den US-Patenten Nr. 3 046 127 und Nr. 2 951 758 beschrieben sind; eine Kombination aus Triarylimidazol und p-Aminophenylketon, die im US-Patent Nr. 3 549 367 beschrieben ist; Acridin- und Phenazin-Verbindungen, die im US-Patent Nr. 4239 850 beschrieben sind sowie Oxadiazolverbindungen, die im US-Patent Nr. 4 212 970 beschrieben sind.
Die Menge des Photopolymerisationsinitiators liegt vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 20 Gew.-Teilen, insbesondere im Bereich von 0,5 bis 5 Gew.-Teilen, bezogen auf die Menge der polymerisierbaren Verbindung.
Wenn gewünscht, kann die Lösung der polymerisierbaren Verbindung verschiedene Aminverbindungen enthalten. Beispiele für die Aminverbindungen umfassen Triethanolamin, Diethanolanilin, Ethylester von p-Dimethylaminobenzoesäure und Michler's Keton. Die Menge der Aminverbindung liegt vorzugsweise im Bereich von 50 bis 200 Gew.-Teilen, bezogen auf die Menge des Photopolymerisationsinitiators. Ferner können Wasserstoffdonator-Verbindungen wie z. B. N-Phenylglycin, 2-Mercaptobenzothiazol und Alkylester von N,N-Dialkylaminobenzoesäure der Lösung der polymerisierbaren Verbindung zugesetzt werden. Darüber hinaus kann eine geringe Menge oberflächenaktives Agens der Lösung der polymerisierbaren Verbindung zugesetzt werden, um eine Polymerisationshemmung durch Sauerstoff herabzusetzen.
Beispiele für UV-aktivierende kationische Katalysatoren für polymerisierbare Verbindungen, die Epoxy enthalten, umfassen Allyldiazoniumsalze (z. B. Hexafluorphosphat und Tetrafluorborat), Diallyljodoniumsalz, Allyloniumsalz der Gruppe VII (z. B. Allylsulfoniumsalz, das ein Anion hat wie z. B. PF₆, AsF₆ oder SbF₆).
Beispiele für Lichtbestrahlung zur Polymerisation umfassen Elektronenstrahl, UV-Licht, sichtbare Strahlung und Infrarotstrahlung (Wärmestrahlung). UV-Licht ist bevorzugt. Beispiele für eine Lichtquelle für UV-Licht umfassen eine Niederdruck-Quecksilberlampe (z. B. Germizid, fluoreszentierende chemische Lampe oder schwarze Lampe), Hochdruck-Entladungslampe (z. B. Hochdruck-Quecksilberlampe oder Metall-Halogenidlampe) sowie eine Kurzlichtbogen-Entladungslampe (Superhochdruck-Quecksilberlampe), Xenonlampe oder Quecksilber-Xenonlampe).
Im Fall der Verwendung der Hochdruck-Quecksilberlampe wird beispielsweise die Bestrahlung mit einer Bestrahlungsintensität von 20 bis 5000 mJ und insbesondere 100 bis 800 mJ durchgeführt.
Die polymerisierbare diskotische Verbindung (z. B. Verbindungen, die durch die Formeln (1) bis (3) dargestellt werden) hat ein λmax bei einer Wellenlänge von nicht mehr als 274 nm; daher wird geeigneterweise keine Lichtquelle, die UV-Licht mit kurzen Wellenlängen (z. B. 254 nm) emittiert, verwendet. Bevorzugt werden ein Photopolymerisationsinitiator, der eine Lichtabsorption im Bereich des nahen Ultraviolettlichts hat, und eine Lichtquelle, die Licht im Bereich des nahen Ultraviolett emittiert (Hochdruck-Quecksilberlampe oder Metall-Halogenidlampe).
Bevorzugte Beispiele des Photopolymerisationsinitiators sind wie folgt:
Die Lösung zur Bildung der optisch anisotropen Schicht wird durch Lösen der polymerisierbaren Verbindung(en) in einem Lösungsmittel hergestellt.
Beispiele für Lösungsmittel, die zum Auflösen der Verbindung verwendbar sind, umfassen polare Lösungsmittel wie z. B. N,N-Dimethylformamid (DMF), Dimethylsulfoxid (DMSO) und Pyridin; nicht-polare Lösungsmittel wie z. B. Benzol und Hexan; Alkylhalogenide wie z. B. Chloroform und Dichlormethan; Ester wie z. B. Methylacetat und Butylacetat; Ketone wie z. B. Aceton und Methylethylketon sowie Ether wie z. B. Tetrahydrofuran und 1,2-Dimethoxyethan. Bevorzugt sind Alkylhalogenide und Ketone. Die Lösungsmittel können einzeln oder in Kombination eingesetzt werden.
Beispiele für das Verfahren zum Auftragen der obigen Lösung umfassen Vorhang-Beschichtungsverfahren, Extrusionsbeschichten, Walzen-Auftragsverfahren, Tauch-Auftragsverfahren, Aufschleuderverfahren, Offset-Walzen-Auftragsverfahren, Auftragsverfahren unter Verwendung eines Gleitbeschichters und Sprühbeschichtungsverfahren. Im Fall eines Gemisches nur aus diskotischen Verbindungen kann in der Erfindung das Dampfabscheidungsverfahren eingesetzt werden. Erfindungsgemäß ist ein kontinuierliches Auftragsverfahren bevorzugt. Demnach werden Auftragsverfahren wie z. B. Vorhang-Beschichtungsverfahren, Extrusions-Beschichtungsverfahren, Walzen-Auftragsverfahren und Auftragsverfahren unter Verwendung eines Gleitbeschichters bevorzugt.
Andererseits kann die optisch anisotrope Schicht durch die folgenden Schritte hergestellt werden: Auftragen einer Lösung, die da Polymer in einem organischen Lösungsmittel enthält, auf eine Orientierungsschicht, die auf einem transparenten Träger angeordnet ist, unter Bildung einer Überzugsschicht, Erhitzen der Überzugsschicht zu einer Temperatur, die nicht unter dem Glasübergangspunkt liegt (Hitzebehandlung), und Kühlen der Schicht auf eine Temperatur nicht über dem Glasübergangspunkt.
Die Polymerlösung enthält das Polymer vorzugsweise in einem Bereich von 5 bis 50 Gew.%, insbesondere 10 bis 30 Gew.%. Beispiele des Verfahrens zum Auftragen der obigen Lösung umfassen Walzen-Auftragsverfahren, Tauch-Auftragsverfahren, Aufschleuderverfahren und Offset-Walzen-Auftragsverfahren.
Die obige Hitzebehandlung wird vorzugsweise in einem Bereich zwischen einer Temperatur von nicht unter dem Glasübergangspunkt und der Temperatur zur Bildung der isotropen Phase durchgeführt. Im allgemeinen wird die Hitzebehandlung bei einer Temperatur zwischen 50°C und 300°C, insbesondere 100°C und 250°C durchgeführt. Darüber hinaus wird die Hitzebehandlung vorzugsweise für 10 Sekunden bis 60 Minuten, speziell für 20 Sekunden bis 3 Minuten durchgeführt.
Die Dicke der optisch anisotropen Schicht ist im allgemeinen so bestimmt, daß das Produkt aus Doppelbrechung der Schicht und der Dicke gleich dem Gangunterschied der Flüssigkristallzelle ist. Die Dicke liegt im allgemeinen im Bereich von 0,1 bis 10 μm, vorzugsweise von 1 bis 3 μm.
Die optische Kompensationsfolie der Erfindung kann ferner durch die folgenden Schritte hergestellt werden: Gießen einer Lösung, die ein Polymer, das eine diskotische Struktur in seinem Molekül hat, enthält, auf einen Träger unter Bildung einer Folie, und Pressen des Films zwischen zwei Walzen, die unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten aufweisen, um zwischen beiden Seiten der Folie Scherspannung zu erzeugen. Das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit der beiden Walzen liegt im Bereich von 1,001 bis 1,1, insbesondere ist es 1,01.
Darüber hinaus kann die optische Kompensationsfolie durch die folgenden Schritte hergestellt werden: Gießen oder Auftragen einer Lösung, die ein Polymer, das eine diskotische Struktur in seinem Molekül hat, enthält, auf einen Träger unter Bildung einer Folie, und Dehnen der Folie bei einer Temperatur nahe dem Glasübergangspunkt. Die Dehnungsvergrößerung liegt vorzugsweise im Bereich des 1- bis 5-fachen, insbesondere des 3- bis 8-fachen.
Darüber hinaus kann die optische Kompensationsfolie, die eine geneigte optische Achse hat, durch Anlegen eines magnetischen Feldes oder eines elektrischen Feldes an die Folie (erhalten durch Gießen oder Beschichten) in einem gewünschten Winkel unter Erhitzen auf eine Temperatur, die nicht unter der Glasübergangstemperatur liegt, hergestellt werden.
Die repräsentative Struktur der Flüssigkristall-Anzeigeeinheit ist in 3 dargestellt. In 3 sind eine Flüssigkristallzelle TNC, die ein Paar Substrate, die mit einer transparenten Elektrode und einem twist-orientierten nematischen Flüssigkristall, der dazwischen eingeschlossen ist, versehen ist, ein Paar Polarisationsfolien A und B, die an beiden Seiten der Zelle angeordnet sind, die optischen Kompensationsfolien RF₁ und RF₂ zwischen der Flüssigkristallzelle und der Polarisationsfolie sowie Gegenlicht BL unter Bildung der Flüssigkristall-Anzeigeeinheit zusammengefügt. Die optische Kompensationsfolie kann nur an einer Seite angeordnet sein (d. h. Verwendung von RF1 oder RF2). Das Bezugszeichen R1 ist die Reibungsrichtung der Orientierungsschicht der optischen Kompensationsfolie RF1, und das Bezugszeichen R2 ist die Reibungsrichtung der Orientierungsschicht der optischen Kompensationsfolien RF2 für den Fall, daß von vorne betrachtet wird. Ein Pfeil aus einer durchgezogenen Linie in der Flüssigkristallzelle TNC bezeichnet die Reibungsrichtung der Polarisationsfolie B, seitliches Substrat von TNC, und ein Pfeil als gepunktete Linie in der Flüssigkristallzelle TNC bezeichnet die Reibungsrichtung der Polarisationsfolie A, Seitensubstrat von TNC. PA und PB sind Polarisationsachsen der Polarisationsfolien A bzw. B.
Der Grund dafür, daß die optische Kompensationsfolie, die in 2 dargestellt ist, einen sehr großen Anstieg des Betrachtungswinkels ergibt, wird wie folgt angenommen:
Die meisten TN-LCD arbeiten normalerweise nach dem weißen Modus. Bei diesem Modus wächst die Transmission in einem schwarzen Anzeigebereich mit der Zunahme des Betrachtungswinkels stark an, was zu einer raschen Verminderung des Kontrastes führt. Für den Zustand einer schwarzen Anzeige (der Zustand, wo Spannung angelegt wird) wird angenommen, daß die Flüssigkristallzelle des TN-Tpys optisch anisotrope Eigenschaften und eine positive uniaxiale Eigenschaft, wobei die Achse von der Normalen leicht zur Oberfläche der Zelle geneigt ist, zeigt. Wenn eine Zwischenabstufung angezeigt wird, werden die optischen Achsen der optisch anisotropen Substanzen von der Normalen weiter zu einer Oberfläche der Zelle geneigt.
In dem Fall, wo eine optische Achse der Flüssigkristallzelle des TN-Typs von der Normalen zu einer Oberfläche der Zelle geneigt ist, wird angenommen, daß eine Verwendung einer optisch anisotropen Substanz, die eine optische Achse in Normalrichtung hat, die Phasendifferenz durch die Zelle nicht in geeingeter Weise kompensiert wird. Mit anderen Worten, es wird eine optisch anisotrope Substanz für die Zelle benötigt, um eine von der Normalen weggeneigte optische Achse zu haben. Wenn die Zelle als ein Verbund von optisch anisotropen Substanzen mit positiven uniaxialen Eigenschaften angesehen wird, wird geeingeterweise eine optisch anisotrope Substanz, die negative uniaxiale Eigenschaften aufweist, zur Kompensation der Phasendifferenz durch die Zelle eingesetzt. Demnach verbessert die Verwendung einer optisch anisotropen Substanz mit negativen uniaxialen Eigenschaften, die eine von der Normalen geneigte optische Achse hat (d. h. optische Kompensationsfolie der Erfindung) die Betrachtungswinkel-Charakteristika.
Darüber hinaus ist es eine bloße Näherung, daß die Flüssigkristallzelle als optisch anisotrope Substanz mit positiven uniaxialen Eigenschaften, die eine von der Normalen geneigte optische Achse hat, funktioniert. Daher ergibt die Verwendung der optisch anisotropen Substanz keine zufriedenstellende Kompensation der Phasendifferenz.
Somit wird die Flüssigkristallzelle des TN-Tpys vorzugsweise als Verbund aus zwei optisch anisotropen Substanzen mit positiven uniaxialen Eigenschaften, die einen zueinander gleichen Neigungswinkel haben und deren Neigungsrichtung verschieden ist, angesehen. Wenn die Flüssigkristallzelle des TN-Typs wie oben gesehen wird, kann eine starke Verbesserung der Betrachtungswinkel durch Verwendung der optischen Kompensationsfolie erreicht werden, welche hergestellt wird, indem beispielsweise eine optisch anisotrope Substanz (optisch anisotrope Schicht), die optisch negative monoaxiale Eigenschaften und eine optische Achse, die zu der normalen geneigt ist, hat, auf eine optisch anisotrope Substanz (transparente Träger), der optisch negative monoaxiale Eigenschaften sowie eine optische Achse in der Normalrichtung hat, geschichtet wird.
Als Flüssigkristallmaterialien, die für die Flüssigkristallzelle verwendet werden, können bekannte Materialien verwendet werden, so lange sie TN-CL oder STN-CL sind.
Im folgenden werden Beispiele für die vorliegende Erfindung sowie Vergleichsbeispiele angeführt; allerdings sollen diese Beispiele die Erfindung nicht beschränken.
SYNTHESEBEISPIEL
Die polymerisierbare diskotische Verbindung, die in der Erfindung verwendbar ist, wurde nach dem folgenden Reaktionsschema hergestellt.
1) Synthese von 2,3,6,7,10,11-Hexahydroxytriphenylen (TP-B)
2) Synthese der obengenannten Verbindung (1-5)
3) Synthese der obengenannten Verbindung (1-30)
4) Synthese der obengenannten Verbindung (3-5)
5) Synthese der obengenannten Verbindung (2-5)
SYNTHESEBEISPIEL 1
SYNTHESE DER DISKOTISCHEN VERBINDUNG (1-5: OBEN ERWÄHNTE DISKOTISCHE VERBINDUNG)
1-a) SYNTHESE VON 2,3,6,7,10,11-HEXAMETHOXYTRIPHENYLEN (TP-A)
In einen 2-Liter-Dreihalskolben, der mit Eis abgeschreckt war, wurden 455 g Eisen(III)-sulfat-Hexahydrat und 193 ml Eiswasser gegeben und dann wurde kräftig gerührt, um Eisen(III)-sulfat-Hexahydrat vollständig in Wasser aufzulösen. Danach wurden noch 58,7 g 1,2-Dimethoxybenzol der Lösung zugesetzt und 882 ml konzentrierte Schwefelsäure wurden nach und nach unter Kühlen zugegeben, um ein Gemisch herzustellen. Nach 24-stündiger Reaktion wurden nach und nach 9 l Eiswasser zu dem Reaktionsgemisch gegeben. Nach 5-stündigem Rühren wurde das Gemisch durch einen Glasfilter filtriert, wobei 48,1 g Rohkristalle der obigen Verbindung (TP-A) erhalten wurden (Ausbeute: 83 %).
1-b) SYNTHESE VON 2,3,6,7,10,11-HEXAHYDROXYTRIPHENYLEN (TP-B)
In 850 ml Dichlormethan wurden 48,1 g der Verbindung (TP-A) unter Bildung einer Suspension suspendiert, dann wurden 150 g Bortrifluorid nach und nach zu der Suspension gegeben. Nach 2-stündiger Reaktion wurden 7 1 Eiswasser der Suspension zugesetzt, die Suspension wurde durch Celite (Diatomeenerde) filtriert. Nachdem der erhaltene Rückstand, der Celite enthielt, in Methanol aufgelöst und dann filtriert worden war, wurde das Filtrat im Vakuum konzentriert, und der resultierende Rückstand wurde mit einem gemischten Lösungsmittel aus Acetonitril und Dichlormethan gewaschen, wobei 32,7 g der obigen Verbindung (TP-B) erhalten wurden (Ausbeute: 86 %).
1-c) SYNTHESE VON 4-(7-OCTENYLOXY)-BENZOESÄURE (1-5c)
In einem 500-ml-Dreihalskolben wurden 33,2 g p-Hydroxybenzoesäure, 57,3 g 8-Brom-1-octen, 41,5 g Kaliumcarbonat und 200 ml N,N-Dimethylacetamid gegeben und mit einem mechanischen Rührer bei 120°C 5 Stunden lang gerührt. Nachdem das erhaltene Reaktionsgemisch abgekühlt war, wurde es in 200 ml Wasser gegossen, und das Gemisch wurde mit 500 ml Ethylacetat extrahiert; dann wurde der Extrakt mit zwei 100-ml-Portionen Wasser gewaschen. Danach wurde der erhaltene Extrakt durch Vermischen mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert. Das Filtrat wurde konzentriert, indem das Lösungsmittel im Vakuum verdampft wurde; der resultierende Rückstand wurde in 100 ml Methanol aufgelöst. Danach wurde eine wäßrige Lösung (20 ml), die 16,8 g Kaliumhydroxid enthielt, tropfenweise zu der Methanollösung gegeben und dann 2 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Nachdem das resultierende Reaktionsgemisch abgekühlt worden war, wurden die ausgefallenen Kristalle abgesaugt, der Rückstand wurde mit Wasser gewaschen. Der gewaschene Rückstand wurde getrocknet, wobei 63,3 g der obigen Verbindung (1-5c) erhalten wurden (Ausbeute: 85 %).
1-d) SYNTHESE VON 2,3,6,7,10,11-HEXA(4-(7-OCTENYLOXY)BENZOYLOXY)TRIPHENYLEN (1-5)
In einen 100-ml-Kolben wurden 4,5 g der Verbindung (1-5c) und 5 ml Thionylchlorid gegeben und für 2 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Das überschüssige Thionylchlorid wurde unter Erhitzen im Vakuum entfernt. Dem Reaktionsgemisch wurde 0,7 g der Verbindung (TP-B) und 20 ml Pyridin zugesetzt, dann wurde 4 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt. Nachdem der Pyridinüberschuß im Vakuum verdampft worden war, wurden 2,73 g der obigen Verbindung (1-5) durch Silikagelchromatographie isoliert (Ausbeute: 75 %).
Daten der Verbindung (1-5):

IR (cm^–1): 3080, 2940, 2860, 1740, 1605, 1580, 1510, 1470, 1420, 1315, 1250, 1170, 1120, 1070, 1010, 900, 840, 760, 695.

Messung der Phasenübergangstemperatur durch DSC und mit Polarisationsmikroskop:

Kristallphase ← 132°C → Stengelphase ← 143°C → diskotische nematische Phase ← 227°C → Isotrope Phase

SYNTHESEBEISPIEL 2
SYNTHESE DER DISKOTISCHEN VERBINDUNG (1-30: OBENGENANNTE DISKOTISCHE VERBINDUNG)
2-c) SYNTHESE VON 4-(5-VINYLOXYPENTYLOXY)-BENZOESÄURE (1-30c)
In einen 500-ml-Dreihalskolben wurden 33,2 g p-Hydroxybenzoesäure, 58,0 g 5-Brompentylvinylether, 41,5 g Kaliumcarbonat und 200 ml N,N-Dimethylacetamid gegeben und bei 120°C 5 Stunden lang mit einem mechanischen Rührer kräftig gerührt. Nachdem das Reaktionsgemisch abgekühlt war, wurde es in 200 ml Wasser gegossen, das Gemisch wurde mit 500 ml Ethylacetat extrahiert, dann wurde der Extrakt mit zwei 100-ml-Portionen Wasser gewaschen. Der erhaltene Extrakt wurde durch Vermischen mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert. Das Filtrat wurde konzentriert, indem das Lösungsmittel im Vakuum verdampft wurde, dann wurde der resultierende Rückstand in 100 ml Methanol aufgelöst. Danach wurde eine wäßrige Lösung (20 ml), die 16,8 g Kaliumhydroxid enthielt, tropfenweise der Methanollösung zugesetzt und für 2 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Das resultierende Reaktionsgemisch wurde gekühlt, die ausgefallenen Kristalle wurden filtriert, und der Rückstand wurde in 1 1 Wasser aufgelöst. Der Lösung wurden 25,7 ml konzentrierte Salzsäure zugesetzt, und die ausgefallenen Kristalle wurden filtriert und mit Wasser gewaschen. Der Rückstand wurde getrocknet, wobei 64,3 g der obigen Verbindung (1-30c) erhalten wurden (Ausbeute: 90 %).
2-d) SYNTHESE VON 2,3,6,7,10,11-HEXA(4-(5-VINYLOXYPENTYLOXY)BENZOYLOXY)TRIPHENYLEN (1-30)
In einen 300-ml-Dreihalskolben wurden 5,72 g der Verbindung (1-30c), 4,7 ml Triethylamin und 60 ml 1,2-Dimethoxyethan gegeben, dann wurden 2,75 g Methylsulfonylchlorid bei 0°C tropfenweise dem Gemisch zugesetzt und das ganze für 2 Stunden gerührt. Nachdem das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abgekühlt worden war, wurde 0,65 g der Verbindung (TP-B) und 0,3 g 4-Dimethylaminopyridin zugesetzt und für 6 Stunden gerührt. Nachdem das Reaktionsgemisch filtriert worden war, wurde das Filtrat im Vakuum konzentriert, und es wurden 2,8 g der obigen Verbindung (1-30) durch Silikagelchromatographie isoliert (Ausbeute: 82 %).
Daten der Verbindung (1-30):

IR (cm^–1): 2960, 2955, 2880, 1765, 1690, 1625, 1605, 1520, 1495, 1480, 1435, 1420, 1375, 1360, 1290, 1260, 1220, 1195, 1140, 1110, 1080, 1050, 1030, 880, 810, 780, 740.

SYNTHESEBEISPIEL 3
SYNTHESE DER DISKOTISCHEN VERBINDUNG (2-5: OBENGENANNTE DISKOTISCHE VERBINDUNG)
3-c) SYNTHESE VON 4-(6-ACRYLOYLOXYHEXYLOXY)-BENZOESÄURE (2-5c)
In einen 500-ml-Dreihalskolben wurden 33,2 g p-Hydroxybenzoesäure, 54,3 g 6-Bromhexanol, 41,5 g Kaliumcarbonat und 200 ml N,N-Dimethylacetamid gegeben und bei 120°C 5 Stunden lang kräftig mit einem mechanischen Rührer gerührt. Nachdem das erhaltene Reaktionsgemisch abgekühlt war, wurde es in 200 ml Wasser gegossen, und das Gemisch wurde mit 500 ml Ethylacetat extrahiert, dann wurde der Extrakt mit zwei 100-ml-Portionen Wasser gewaschen. Der erhaltene Extrakt wurde durch Vermischen mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert. Das Filtrat wurde konzentriert, indem das Lösungsmittel im Vakuum verdampft wurde, und der resultierende Rückstand wurde in 100 ml Methanol aufgelöst. Danach wurde eine Methanollösung (20 ml), die 16,8 g Kaliumhydroxid enthielt, tropfenweise der Methanollösung zugesetzt und unter Rückfluß für 2 Stunden erhitzt. Das resultierende Reaktionsgemisch wurde gekühlt, die ausgefallenen Kristalle wurden filtriert, und der Rückstand wurde in 1 1 Wasser aufgelöst. Der Lösung wurden 25,7 ml konzentrierte Salzsäure zugesetzt, und die ausgefallenen Kristalle wurden filtriert und mit Wasser gewaschen. Der Rückstand wurde unter Erhalt von 61,5 g 4-(6-Hydroxyhexyloxy)benzoesäure getrocknet (Ausbeute: 86 %).
In einen 300-ml-Dreihalskolben wurden 9,53 g 4-(6-Hydroxyhexyloxy)benzoesäure, 5,33 g N,N-Dimethylanilin und 100 ml Dioxan gegeben, 3,98 g Acryloylchlorid wurden nach und nach tropfenweise dem Gemisch bei 60°C zugesetzt, dann wurde für 6 Stunden gerührt. Nachdem das Reaktionsgemisch abgekühlt war, wurde es in 200 ml Eiswasser gegossen. Nachdem das Reaktionsgemisch unter Absaugen filtriert worden war, wurde das Filtrat mit Hexan gewaschen und getrocknet, wobei 9,4 g der obigen Verbindung (2-5c) erhalten wurden (Ausbeute: 80 %).
3-d) SYNTHESE VON 2,3,6,7,10,11-HEXA(4-(6-ACRYLOYLOXYHEXYLOXY)BENZOYLOXY)TRIPHENYLEN (2-5)
In einen 300-ml-Dreihalskolben wurden 5,77 g der Verbindung (2-5c), 6,7 ml Triethylamin und 60 ml 1,2-Dimethoxyethan gegeben; 2,75 g Methylsulfonylchlorid wurden dem Gemisch bei 0°C zugesetzt, dann wurde 2 Stunden lang gerührt. Nachdem das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abgekühlt war, wurde 0,65 g der Verbindung (TP-B) und 0,3 g 4-Dimethylaminopyridin zugegeben und für 6 Stunden gerührt. Nachdem das Reaktionsgemisch filtriert worden war, wurde das Filtrat im Vakuum konzentriert, und es wurden 3,2 g der obigen Verbindung (2-5) durch Silikagelchromatographie isoliert (Ausbeute: 80 %).
Daten der Verbindung (2-5):

IR (cm^–1): 2950, 2870, 1740, 1730, 1610, 1585, 1520, 1480, 1430, 1415, 1375, 1320, 1300, 1260, 1200, 1180, 1130, 1080, 1010, 990, 905, 850, 820, 760, 700.

Messung der Phasenübergangstemperatur durch DSC und Polarisationsmikroskop:

Kristallphase ← 112°C → diskotische nematische Phase ← 180°C → Isotrope Phase

SYNTHESEBEISPIEL 4
4-d) SYNTHESE VON 2,3,6,7,10,11-HEXA(4-(7,8-EPOXYOCTYLOXYHEXYLOXY)BENZOYLOXY)TRIPHENYLEN (3-5)
In einen 100-ml-Dreihalskolben wurden 3,67 g Verbindung (1-5), 6,33 g m-Chlorperbenzoesäure und 30 ml 1,2-Dimethoxyethan gegeben und bei 60°C für 2 Stunden gerührt. Nachdem das Reaktionsgemisch gekühlt war, wurde ausgefallene m-Chlorperbenzoesäure entfernt und 3,17 g der obigen Verbindung (3-5) durch Silikagelchromatographie isoliert (Ausbeute: 82 %).
Daten der Verbindung (3-5):

IR (cm^–1): 3050, 2940, 2850, 1740, 1605, 1580, 1510, 1470, 1420, 1320, 1250, 1170, 1120, 1070, 1010, 900, 840, 760, 695.

Messung der Phasenübergangstemperatur durch DSC und Polarisationsmikroskop:

Kristallphase ← 114°C → diskotische nematische Phase ← 220°C → Isotrope Phase.

Im folgenden werden Synthesebeispiele für die polymerisierbaren Verbindungen, die keine Flüssigkristalleigenschaften haben (die durch die Formel (4) und die Formeln (I) bis (XVI) dargestellt werden) aufgeführt.
SYNTHESEBEISPIEL 5
SYNTHESE DER VERBINDUNG (4-3-(VI): OBENGENANNTE VERBINDUNG (4-3: VERBINDUNGSNUMMER DER FORMEL (4), UND (VI): NUMMER DER FORMELN (I) BIS (XVI)))
In einen 300-ml-Dreihalskolben wurden 5,0 g 4-(4-Acryloyloxybutyloxy)benzoesäure, 5,3 ml Triethylamin und 50 ml Tetrahydrofuran gegeben, um ein Gemisch herzustellen. Dem Gemisch wurden bei 0°C tropfenweise 1,46 ml Methylsulfonylchlorid zugesetzt, anschließend wurden 57,8 mg 4-Dimethylaminopyridin zugegeben und für 10 Minuten gerührt. Dem Reaktionsgemisch wurde 0,6 g Pyrogallol zugesetzt und es wurde 2 Stunden lang bei Raumtemperatur gerührt. Nachdem das Reaktionsgemisch filtriert worden war, wurde das Filtrat im Vakuum konzentriert und es wurden 3,93 g ölige Verbindung (4-3(VI)) durch Silikagelchromatographie isoliert (Ausbeute: 96 %).
Daten der Verbindung (4-3-(VI)):

H¹-NMR (Lösungsmittel zur Messung: CDCl₃)
δ: 7,9 (4H, d), 7,8 (2H, d), 7,5 (3H, m), 7,0 (4H, d), 6,9 (2H, d), 6,3 (2H, m), 6,1 (3H, m), 5,9 (3H, m) 4,1 (12H, m), 1,7 (12H, m).

SYNTHESEBEISPIEL 6
SYNTHESE DER VERBINDUNG (4-3-(XI): OBENGENANNTE VERBINDUNG (4-3: VERBINDUNGSNUMMER DER FORMEL (4), UND (XI): NUMMER DER FORMELN (I) BIS (XVI)))
In einen 50-ml-Dreihalskolben wurden 5,0 g 4-(4-Acryloyloxybutyloxy)benzoesäure, 25 ml Dichlormethan, 4,4 ml Thionylchlorid und N,N-Dimethylformamid als Katalysator gegeben und für 30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt, um so ein Reaktionsgemisch herzustellen. Überschüssiges Thionylchlorid und Dichlormethan wurden im Vakuum aus dem Reaktionsgemisch verdampft. Dem Reaktionsgemisch wurden 1,5 g, 1,7-Hydroxynaphthalin und 10 ml Pyridin zugesetzt und das ganze für einen Tag lang gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde konzentriert, indem überschüssiges Pyridin im Vakuum verdampft wurde; 2,4 g der öligen Verbindung (4-3-(XI)) wurden durch Silikagelchromatographie isoliert (Ausbeute: 49 %).
Daten der Verbindung (4-3-(XI)):

H¹-NMR (Lösungsmittel zur Messung: CDCl₃)
δ: 8,1 (5H, m), 7,6 (4H, m), 7,1 (4H, m), 6,4 (2H, dd), 6,2 (2H, dd), 5,9 (2H, dd), 4,2 (8H, m), ,8 (8H, m).

SYNTHESEBEISPIELE 7 BIS 12
SYNTHESE VON VERBINDUNG (4-3-(I), 4-3-(II), 4-3-(III), 4-3-(IV), 4-3-(IX), 4-3-(X): OBENGENANNTE VERBINDUNG (4-3: VERBINDUNGSNUMMER DER FORMEL (4) UND (XI): NUMMER DER FORMELN (I) BIS (XVI)))
Die Verbindungen wurden in der gleichen Weise wie im Synthesebeispiel 5 oder 6 beschrieben hergestellt.
Daten der Verbindung (4-3-(I)):

NMR (Lösungsmittel zur Messung: CDCl₃)
δ: 7,9 (4H, d), 7,4 (4H, m), 7,0 (4H, d), 6,4 (2H, m), 6,2 (2H, m), 6,0 (2H, m), 4,2 (8H, m), 1,8 (8H, m).

Messung der Phasenübergangstemperatur durch DSC und Polarisationsmikroskop

Kristallphase ← 92°C → Flüssigkristallphase ← 107°C → Isotrope Phase

Daten der Verbindung (4-3-(II)):

H¹-NMR (Lösungsmittel zur Messung: CDCl₃)
δ: 8,1 (4H, d), 7,2 (4H, m), 7,1 (4H, d), 6,4 (2H, dd), 6,2 (2H, dd), 6,0 (2H, dd), 4,2 (8H, m), 1,9 (8H, m).
Kristallphase ← 60°C → nematische Flüssigkristallphase ← 64°C → Isotrope Phase

Daten der Verbindung (4-3-(III)):

H¹-NMR (Lösungsmittel zur Messung: CDCl₃)
δ: 8,1 (4H, d), 7,3 (4H, s), 7,1 (4H, d), 6,4 (2H, dd), 6,2 (2H, dd), 6,0 (2H, dd), 4,2 (8H, m), 1,8 (8H, m).
Kristallphase ← 97°C → nematische Flüssigkristallphase ← 155°C → Isotrope Phase

Daten der Verbindung (4-3-(IV)):

H¹-NMR (Lösungsmittel zur Messung: CDCl₃)
δ: 8,1 (6H, d), 7,1 (3H, s), 7,0 (6H, d), 6,5 (3H, dd), 6,1 (3H, dd), 5,8 (3H, dd), 4,3 (6H, m), 4,1 (6H, m), 1,8 (12H, m).

Daten der Verbindung (4-3-(V)):

H¹-NMR (Lösungsmittel zur Messung: CDCl₃)
δ: 8,1 (2H, d), 7,9 (4H, dd), 7,5 (2H, m), 7,3 (1H, dd), 7,1 (2H, d), 7,0 (4H, d), 6,3 (4H, d), 6,3 (H, m), 6,1 (3H, m), 5,9 (3H, m), 4,1 (12H, m), 1,8 (12H, m).

Daten der Verbindung (4-3-(IX)):

H¹-NMR (Lösungsmittel zur Messung: CDCl₃)
δ: 8,2 (4H, d), 7,8 (2H, d), 7,6 (2H, d), 7,5 (2H, d), 7,2 (4H, d), 6,4 (2H, dd), 6,2 (2H, dd), 6,0 (2H, dd), 4,2 (8H, m), 1,8 (8H, m).

Daten der Verbindung (4-3-(X)):

H¹-NMR (Lösungsmittel zur Messung: CDCl₃)
δ: 8,1 (5H, d), 7,9 (2H, d), 7,7 (1H, t), 7,5 (2H, m), 7,1 (4H, t), 6,4 (2H, d), 6,2 (2H, m), 6,0 (2H, dd), 4,2 (8H, m), 1,8 (8H, m).

Im folgenden werden Synthesebeispiele für die polymerisierbaren Verbindungen, die keine Flüssigkristalleigenschaften aufweisen (welche durch die Formel (4), in der S1 = 0 und die Formeln (II) dargestellt werden) angegeben.
SYNTHESEBEISPIEL 13
SYNTHESE DER VERBINDUNG (4-20-(II): OBEN ERWÄHNTE DISKOTISCHE VERBINDUNG (4-20: VERBINDUNGSNUMMER DER FORMEL (4), UND (II): NUMMER DER FORMELN (I) BIS (XVI)))
a) SYNTHESE VON 1,3-Di-(4-hydroxybutoxy)benzol
In einen 300-ml-Dreihalskolben wurden 18,0 g Resorcin, 50,0 g Kaliumcarbonat und 100 ml N,N-Dimethylacetamid gegeben, um ein Gemisch herzustellen. Dem Gemisch wurden 52,0 g 4-Chlorbutylacetat tropfenweise bei einer Temperatur von 120°C zugesetzt, dann wurde 5 Stunden gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde abgekühlt, das Reaktionsgemisch wurde in 150 ml Wasser gegossen und mit 300 ml Ethylacetat extrahiert. Der Extrakt wurde mit zwei 100-ml-Portionen Wasser gewaschen und durch Mischen mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und dann filtriert. Das Filtrat wurde durch Verdampfen des Lösungsmittels im Vakuum konzentriert, der resultierende Rückstand wurde in 75 ml Methanol gelöst. Dann wurde eine wäßrige Lösung (75 ml), die 31,4 g Kaliumhydroxid enthielt, nach und nach tropfenweise der Methanollösung zugesetzt und 2 Stunden lang unter Rückfluß erhitzt. Nachdem das resultierende Reaktionsgemisch abgekühlt war, wurden 200 ml Wasser und 48 ml konzentrierte Salzsäure dem Reaktionsgemisch zugesetzt. Die ausgefallenen Kristalle wurden filtriert und der Rückstand wurde mit Wasser gewaschen. Nachdem der Rückstand getrocknet war, wurde er aus einem gemischten Lösungsmittel (Hexan/Ethylacetat = 1/1, Volumenteile) umkristallisiert, wobei 32,0 g der obigen Verbindung (1,3-Di-(4-hydroxybutoxy)benzol) erhalten wurden (Ausbeute: 90 %).
Daten der Verbindung (1,3-Di(4-hydroxybutoxy)benzol)

H¹-NMR (Lösungsmittel zur Messung: CDCl₃, ppm)
δ: 7,15 (1H, t), 6,4-6,6 (3H, m), 4,0 (4H, t), 3,7 (4H, t), 1,6-2,0 (8H, m)

b) SYNTHESE VON 4-20-(II)
In einen 100-ml-Dreihalskolben wurden 18,0 g 1,3-Di-(4-hydroxybutoxy)benzol, 24 ml Triethylamin und 50 ml Acetonitril gegeben, um ein Gemisch herzustellen. Dem Gemisch wurden tropfenweise 15,4 g Acryloylchlorid zugesetzt, während das Gemisch mit Wasser gekühlt wurde und 10 Minuten lang gerührt wurde. Nachdem das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abgekühlt worden war, wurde es für weitere 2 Stunden gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde in 150 ml Wasser gegossen, mit 300 ml Ethylacetat extrahiert, der Extrakt wurde dann mit zwei 100-ml-Portionen Wasser gewaschen. Der Extrakt wurde durch Vermischen mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert. Das Filtrat wurde durch Verdampfen des Lösungsmittels im Vakuum konzentriert, und es wurden 21g 1,3-Di-(4-acryloyloxybutoxy)benzol (4-20-(II)) durch Silikagelchromatographie isoliert (Ausbeute: 85 %).
Daten der Verbindung 4-20-(II) (1,3-Di-(4-acryloyloxybutoxy)benzol)

H¹-NMR (Lösungsmittel zur Messung: CDCl₃, ppm)
δ: 7,15 (1H, t), 6,4-6,6 (3H, m), 5,7-6,4 (6H), 4,25 (4H, t), 3,95 (4H, t), 1,7-2,0 (8H, m)

SYNTHESEBEISPIEL 14
SYNTHESE DER VERBINDUNG (4-31-(II): OBENGENANNTE DISKOTISCHE VERBINDUNG (4-31: VERBINDUNGSNUMMER DER FORMEL (4), UND (II): NUMMER DER FORMELN (I) BIS (XVI)))
a) SYNTHESE VON 1,3-Di-(6-hydroxybutoxy)benzol
In einen 300-ml-Dreihalskolben wurden 5,5 g Resorcin, 21,0 g Kaliumcarbonat und 50 ml N,N-Dimethylacetamid gegeben, um ein Gemisch herzustellen. Dem Gemisch wurden 19,0 g 6-Chlor-1-hexanol bei 120°C tropfenweise zugesetzt und dann wurde 6 Stunden lang gerührt. Nachdem das Reaktionsgemisch abgekühlt war, wurde das Reaktionsgemisch in 100 ml Wasser gegossen und mit 200 ml Ethylacetat extrahiert. Der Extrakt wurde mit zwei 100-ml-Portionen Wasser gewaschen und durch Vermischen mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und dann filtriert. Das Filtrat wurde durch Einengen des Lösungsmittels im Vakuum konzentriert, der Rückstand (Kristalle) wurde mit Hexan gewaschen. Die Kristalle wurden getrocknet, wobei 11,5 g der obigen Verbindung (1,3-Di-(6-hydroxyhexyloxy)benzol) erhalten wurden (Ausbeute: 74 %).
Daten der Verbindung (1,3-Di(6-hexyloxy)benzol)

H¹-NMR (Lösungsmittel zur Messung: CDCl₃, ppm)
δ: 7,15 (1H, t), 6,4-6,6 (3H, m), 3,95 (4H, t), 3,65 (4H, t), 1,3-1,9 (8H, m)

b) SYNTHESE VON 4-31-(II)
In einen 100-ml-Dreihalskolben wurden 9,3 g 1,3-Di-(6-hydroxyhexyloxy)benzol, 10 ml Triethylamin und 30 ml Acetonitril zur Herstellung eines Gemisches gegeben. Dem Gemisch wurden tropfenweise 6,5 g Acryloylchlorid zugegeben, wobei das Gemisch mit Eiswasser gekühlt wurde, dann wurde 1 Stunde lang gerührt. Nach dem Abkühlen des Reaktionsgemisches auf Raumtemperatur wurde es für weitere 2 Stunden gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde in 100 ml Wasser gegossen, mit 200 ml Ethylacetat extrahiert, dann wurde der Extrakt mit zwei 100-ml-Portionen Wasser gewaschen. Der Extrakt wurde durch Vermischen mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert. Das Filtrat wurde konzentriert, indem das Lösungsmittel im Vakuum entfernt wurde, es wurden 10,4 g 1,3-Di-(4-acryloyloxyhexyloxy)benzol (4-31-(II)) durch Silikagelchromatographie isoliert (Ausbeute: 80 %).
Daten der Verbindung 4-31-(II) (1,3-Di-(4-acryloyloxyhexyloxy)benzol)

H¹-NMR (Lösungsmittel zur Messung: CDCl₃, ppm)
δ: 7,15 (1H, t), 6,4-6,6 (3H, m), 5,8-6,4 (6H), 4,15 (4H, t), 3,9 (4H, t), 1,3-1,9 (8H, m)

SYNTHESEBEISPIELE 15 BIS 17
SYNTHESE DER VERBINDUNG (4-32-(II), 4-25-(II), 4-33-(II): OBENGENANNTE VERBINDUNG (4-3: VERBINDUNGSNUMMER DER FORMEL (4), UND (II): NUMMER DER FORMELN (I) BIS (XVI)))
Die Verbindungen wurden in der gleichen Weise wie Synthesebeispiel 13 oder 14 hergestellt.
Daten der Verbindung 4-32-(II)

H¹-NMR (Lösungsmittel zur Messung: CDCl₃, ppm)
δ: 7,15 (1H, t), 6,4-6,6 (3H, m), 5,8-6,4 (6H), 4,3 (4H, t), 4,1 (4H, t), 3,8 (8H, m)

Daten der Verbindung 4-25-(II)

H¹-NMR (Lösungsmittel zur Messung: CDCl₃, ppm)
δ: 7,15 (1H, t), 6,4-6,6 (3H, m), 5,8-6,4 (6H), 4,3 (4H, t), 4,1 (4H, t), 3,6-3,9 (16H, m)

Daten der Verbindung 4-33-(II)

H¹-NMR (Lösungsmittel zur Messung: CDCl₃, ppm)
δ: 7,15 (1H, t), 6,4-6,6 (3H, m), 5,9-6,4 (6H), 4,2 (4H, t), 3,95 (4H, t), 3,5 (8H, m), 1,4-2,0 (16H, m)

BEISPIEL 1
Eine Triphenylenverbindung und eine nicht-diskotische Verbindung, die in der Tabelle aufgeführt sind, wurden im unten angegebenen Verhältnis gemischt und in 2-Butanol oder Dichlormethan gelöst. Das Lösungsmittel wurde unter Bildung einer Flüssigkristallzusammensetzung aus der Lösung verdampft.
Anschließend wurde jede der Flüssigkristallzusammensetzungen beim Phasenübergang mittels DSC und Polarisierungsmikroskop beobachtet.
Die Ergebnisse sind in der Tabelle angegeben.
TABELLE
Anmerkung:

C:

Kristallphase

D:

Stengelartige Phase

Nd:

Diskotische nematische Phase

I:

Isotrope Phase

BEISPIEL 2
HERSTELLUNG EINER UNGEHÄRTETEN OPTISCHEN KOMPENSATIONSFOLIE
Auf eine Zwischenschicht aus Gelatine (0,1 μm), die auf einer Polyethersulfonfolie (PES) (Dicke: 110 μm, Größe: 100 mm × 100 mm, erhältlich von Sumitomo Bakelite Co., Ltd.), angeordnet war, wurde eine Beschichtungslösung aus Polyamsäure (SE-7210, erhältlich von Nissan Chemical Industries, Ltd.) aufgetragen, auf 180°C unter Bildung einer Polyimidschicht erhitzt; dann wurde eine Oberfläche der Schicht unter Verwendung einer Reibungsapparatur gerieben, wobei eine Orientierungsschicht gebildet wurde.
Die Verbindung 1-39 (vorher genannte Verbindung) wurde als polymerisierbare diskotische Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften hat, in Methylethylketon gelöst, um eine 10 gew.%ige Lösung der diskotischen Verbindung herzustellen. Die Lösung wurde mittels Aufschleuderbeschichtungsapparatur bei 1000 Upm auf die Orientierungsschicht aufgetragen, wobei eine Schicht der diskotischen Verbindung gebildet wurde.
Anschließend wurde jede der Überzugsschichten mit einer Heizplatte (FP82HT, erhältlich von Metler Co., Ltd.) erhitzt und ihr Phasenübergang durch ein Polarisationsmikroskop beobachtet.
Die optisch anisotrope Schicht der diskotischen Verbindung (1-39) wurde mit einem Polarisationsmikroskop betrachtet und es wurde festgestellt, daß die Schicht im Bereich von 130 bis 183°C eine diskotische nematische Phase aufwies. Daher wurde die Temperatur zur Ausrichtung (Orientierung) der Schicht der diskotischen Verbindung auf 190°C festgesetzt.
Entsprechend den obigen Feststellungen wurde die Trägerseite des Verbundstoffs (Folie), der aus Polyethersulfonfolie, Orientierungsschicht und Schicht der diskotischen Verbindung bestand, für 10 Sekunden an eine erhitzte Metallwalze, die eine Oberflächentemperatur von 190°C hatte, gepreßt; unmittelbar danach wurde die Trägerseite des Verbundstoffs für 30 Sekunden an eine Metallwalze, die eine Oberflächentemperatur von 170°C hatte, gepreßt, und dann wurde die Trägerseite des Verbundstoffs für 10 Sekunde an eine Metallwalze, die eine Oberflächentemperatur von 20°C aufwies, gepreßt, wobei eine ungehärtete optisch anisotrope Schicht gebildet wurde. Auf diese Weise wurde eine ungehärtete optische Kompensationsfolie hergestellt.
Die ungehärtete optische Kompensationsfolie wurde durch das Polarisationsmikroskop betrachtet; es wurde festgestellt, daß die Schicht aus der diskotischen Verbindung eine diskotische nematische Phase zeigte und makroskopisch in eine Richtung ausgerichtet war.
An der erhaltenen Folie wurde der Winkel (β), in dem sich die optische Achse (oder Richtung, in welcher der Gangunterschied sein Minimum zeigt) und die Normallinie der Folie schneiden, sowie der Gangunterschied (Retardation) (Δn·d) bestimmt.
HERSTELLUNG EINER GEHÄRTETEN OPTISCHEN KOMPENSATIONSFOLIE DER ERFINDUNG
Als Photopolymerisationsinitiator wurde ein Gemisch aus Michler's Keton und Benzophenon (1:1, als Gewicht) zu der obigen Lösung der diskotischen Verbindung zugesetzt, und zwar in einer Menge von 1 Gew.%, bezogen auf die Menge der diskotischen Verbindung.
Michler's Keton
Benzophenon
Die Lösung wurde unter Verwendung einer Aufschleuderbeschichtungsapparatur bei 1000 Upm auf die Orientierungsschicht aufgetragen, wobei eine Schicht der diskotischen Verbindung gebildet wurde.
Die Trägerseite des Verbundstoffs (Folie), die aus der Polyethersulfonfolie, Orientierungsschicht und der Schicht der diskotischen Verbindung bestand, wurde für 1 Minute auf eine Temperatur von 170°C erhitzt, anschließend wurde der Verbundstoff 2 Minuten lang UV-Licht ausgesetzt, wobei eine UV-Lichtbestrahlungsapparatur verwendet wurde (UVSL-58 (16W), erhältlich von ULTRA-VIOLET PRODUCTS Corporation) und dann unter Bildung einer gehärteten optisch anisotropen Schicht gekühlt. Auf diese Weise wurde eine gehärtete optische Kompensationsfolie hergestellt.
An der erhaltenen Folie wurde der Winkel (β), in dem sich die optische Achse (oder Richtung, in welcher der Gangunterschied (Retardationswert) sein Minimum zeigt) und die Normallinie der Folie schneiden, sowie der Gangunterschied (Retardation) (Δn·d) bestimmt.
BEISPIEL 3
HERSTELLUNG EINER UNGEHÄRTETEN OPTISCHEN KOMPENSATIONSFOLIE
Auf einer Zwischenschicht aus Gelatine, die auf einer Polyethersulfonfolie (PES) angeordnet war, wurde eine Beschichtungslösung aus Polyamsäure (SE-7210, erhältlich von Nissan Chemical Industries, Ltd.) aufgetragen, um in der gleichen Weise wie in Beispiel 2 eine Orientierungsschicht zu bilden.
Die Verbindung 3-5 (vorher genannte Verbindung) wurde als polymerisierbare diskotische Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften hat, in Methylethylketon gelöst, um eine 10 gew.%ige Lösung der diskotischen Verbindung zu bilden. Die Lösung unter Verwendung einer Aufschleuderbeschichtungsapparatur bei 1000 Upm auf die Orientierungsschicht aufgetragen, wobei eine Schicht einer diskotischen Verbindung gebildet wurde.
Anschließend wurde jede der Überzugsschichten mit einer Heizplatte (FP82HT, erhältlich von Metler Co., Ltd.) erhitzt, ihr Phasenübergang wurde durch ein Polarisationsmikroskop betrachtet.
Die optisch anisotrope Schicht der diskotischen Verbindung (3-5) wurde durch ein Polarisationsmikroskop betrachtet, und es wurde festgestellt, daß die diskotische Verbindung (3-5) im Bereich von 171 bis 211°C eine diskotische nematische Phase aufwies. Daher wurde die Temperatur zur Orientierung der Schicht der diskotischen Verbindung auf 180°C festgelegt.
Entsprechend den obigen Feststellungen wurde die Trägerseite des Verbundstoffs (Folie), die aus der Polyethersulfonfolie, Orientierungsschicht und der optisch anisotropen Schicht bestand, für 50 Sekunden an eine erhitzte Metallwalze, die eine Oberflächentemperatur von 180°C hatte, gepreßt, dann wurde die Trägerseite des Verbundstoffs für 10 Sekunden an eine Metallwalze, die eine Oberflächentemperatur von 20°C hatte, gepreßt, wobei eine ungehärtete optisch anisotrope Schicht gebildet wurde. Auf diese Weise wurde eine ungehärtete optische Kompensationsfolie hergestellt.
Die ungehärtete optische Kompensationsfolie wurde durch mit einem Polarisationsmikroskop betrachtet, und es wurde bestätigt, daß die Schicht der diskotischen Verbindung eine diskotische nematische Phase zeigte und in einer Richtung orientiert war.
An der erhaltenen Folie wurde der Winkel (β), in dem sich die optische Achse (oder Richtung, in welcher der Gangunterschied (Retardationswert) sein Minimum zeigt) und die Normallinie der Folie schneiden, sowie der Gangunterschied (Retardation) (Δn·d) bestimmt.
HERSTELLUNG EINER UNGEHÄRTETEN OPTISCHEN KOMPENSATIONSFOLIE DER ERFINDUNG
Zu der obigen Lösung der diskotischen Verbindung wurde als Photopolymerisationsinitiator ein Gemisch aus Michler's Keton und Benzophenon (1:1, als Gewicht) und Diphenyljodonium-Tetrafluorborat gegeben. Jedes dieser wurde in einer Menge von 1 Gew.%, bezogen auf die Menge der diskotischen Verbindung in die den Photopolymerisationsinitiator enthaltende Lösung gegeben.
Die Lösung wurde unter Verwendung einer Aufschleuderbeschichtungsapparatur bei 1000 Upm unter Bildung einer Schicht der diskotischen Verbindung auf die Orientierungsschicht aufgetragen.
Die Trägerseite des Verbundstoffs (Folie), der aus der Polyethersulfonfolie, Orientierungsschicht und der Schicht der diskotischen Verbindung bestand, wurde für 1 Minute auf eine Temperatur von 180°C erhitzt, anschließend wurde der Verbundstoff 2 Minuten lang mit UV-Licht bestrahlt, wobei eine UV-Lichtbestrahlungsapparatur (UVSL-58 (16W), erhältlich von ULTRA-VIOLET PRODUCTS Corporation) verwendet wurde, und dann gekühlt, wobei eine gehärtete optisch anisotrope Schicht erhalten wurde. Auf diese Weise wurde eine gehärtete optische Kompensationsfolie hergestellt.
An der erhaltenen Folie wurde der Winkel (β), in dem sich die optische Achse (oder Richtung, in welcher der Gangunterschied sein Minimum zeigt) und die Normallinie der Folie schneiden, sowie der Gangunterschied (Retardation) (Δn·d) bestimmt.
BEISPIEL 4
HERSTELLUNG EINER UNGEHÄRTETEN OPTISCHEN KOMPENSATIONSFOLIE
Auf einer Zwischenschicht aus Gelatine auf einer Polyethersulfonfolie (PES), wurde eine Beschichtungslösung aus Polyamsäure (SE-7210, erhältlich von Nissan Chemical Industries, Ltd.) aufgetragen, um in der gleichen Weise wie in Beispiel 2 eine Orientierungsschicht zu herzustellen.
Die Verbindung 3-5 (Verbindung vorher genannt) als polymerisierbare diskotische Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften hat, und EGDGE (Ethylenglycoldiglycidylether) (Mischungsverhältnis = 4:1, als Gewicht) wurden in Methylethylketon gelöst, um eine 10 gew.%ige Lösung der diskotischen Verbindung herzustellen. Die Lösung wurde unter Verwendung einer Aufschleuderbeschichtungsapparatur bei 1000 Upm auf die Orientierungsschicht aufgetragen, wobei eine Schicht der diskotischen Verbindung gebildet wurde.
Anschließend wurde jede der Überzugsschichten mit einer Heizplatte (FP82HT, erhältlich von Metler Co., Ltd.) erhitzt und ihr Phasenübergang mit einem Polarisationsmikroskop beobachtet.
Die optisch anisotrope Schicht aus diskotischer Verbindung (3-5) und EGDGE wurde mit einem Polarisationsmikroskop beobachtet, und es wurde bestätigt, daß die diskotische Verbindung (3-5) und EGDGE im Bereich von 109 bis 158°C eine diskotische nematische Phase hatten. Daher wurde die Temperatur zur Orientierung der Schicht der diskotischen Verbindung auf 115°C festgelegt.
Entsprechend den obigen Feststellungen wurde die Trägerseite des Verbundstoffs (Folie), der aus der Polyethersulfonfolie, Orientierungsschicht und der Schicht der diskotischen Verbindung bestand, für 30 Sekunden an eine erhitzte Metallwalze, die eine Oberflächentemperatur von 115°C hatte, gepreßt, dann wurde die Trägerseite des Verbundstoffs für 10 Sekunden an eine Metallwalze, die eine Oberflächentemperatur von 20°C hatte, gepreßt, wobei eine ungehärtete optisch anisotrope Schicht gebildet wurde. Auf diese Weise wurde eine ungehärtete optische Kompensationsfolie hergestellt.
Die ungehärtete optische Kompensationsfolie wurde durch ein Polarisationsmikroskop betrachtet, und es wurde bestätigt, daß die Schicht der diskotischen Verbindung diskotische nematische Phase zeigte und makroskopisch in eine Richtung ausgerichtet war.
An der erhaltenen Folie wurde der Winkel (β), in dem sich die optische Achse (oder Richtung, in welcher der Gangunterschied (Retardationswert) sein Minimum zeigt) und die Normallinie der Folie schneiden, sowie der Gangunterschied (Retardation) (Δn·d) bestimmt.
HERSTELLUNG EINER UNGEHÄRTETEN OPTISCHEN KOMPENSATIONSFOLIE DER ERFINDUNG
Zu der obigen Lösung der diskotischen Verbindung wurde als Photopolymerisationsinitiator ein Gemisch aus Michler's Keton und Benzophenon (1:1, als Gewicht) sowie Diphenyljodonium·Tetrafluorborat gegeben. Jedes dieser wurde in einer Menge von 1 Gew.%, bezogen auf die Menge der diskotischen Verbindung der den Photopolymerisationsinitiator enthaltenden Lösung zugesetzt.
Diphenyljodonium·Tetrafluorborat
Die Lösung wurde unter Verwendung einer Aufschleuderbeschichtungsapparatur bei 1000 Upm auf die Orientierungsschicht aufgetragen.
Die Trägerseite des Verbundstoffs (Folie), der aus der Polyethersulfonfolie, Orientierungsschicht und der optisch anisotropen Schicht bestand, wurde für 1 Minute auf eine Temperatur von 115°C erhitzt, anschließend wurde der Verbundstoff für 2 Minuten mit UV-Licht bestrahlt, wobei eine UV-Lichtbestrahlungsapparatur verwendet wurde (UVSL-58 (16W), erhältlich von ULTRA-VIOLET PRODUCTS Corporation) und dann unter Bildung einer gehärteten optisch anisotropen Schicht gekühlt. Auf diese Weise wurde eine gehärtete optische Kompensationsfolie hergestellt.
An der erhaltenen Folie wurde der Winkel (β), in dem sich die optische Achse (oder Richtung, in welcher der Gangunterschied (Retardationswert) sein Minimum zeigt) und die Normallinie der Folie schneiden, sowie der Gangunterschied (Retardation) (Δn·d) bestimmt.
BEISPIEL 5
HERSTELLUNG EINER UNGEHÄRTETEN OPTISCHEN KOMPENSATIONSFOLIE
Die ungehärtete optische Kompensationsfolie wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 4 erhalten.
HERSTELLUNG EINER UNGEHÄRTETEN OPTISCHEN KOMPENSATIONSFOLIE DER ERFINDUNG
Zu der obigen Lösung der diskotischen Verbindung wurde als Photopolymerisationsinitiator ein Gemisch aus Michler's Keton und Benzophenon (1:1, als Gewicht) und Diphenyljodonium·Tetrafluorborat gegeben. Jedes dieser wurde in einer Menge von 1 Gew.%, bezogen auf die Menge der diskotischen Verbindung der den Photopolymerisationsinitiator enthaltenden Lösung zugesetzt.
Die Lösung wurde unter Verwendung einer Aufschleuderbeschichtungsapparatur bei 1000 Upm auf die Orientierungsschicht aufgetragen, wobei eine Schicht der diskotischen Verbindung gebildet wurde.
Die Trägerseite des Verbundstoffs (Folie), der aus der Polyethersulfonfolie, Orientierungsschicht und der Schicht der diskotischen Verbindung bestand, wurde für 1 Minute zu einer Temperatur von 115°C erhitzt, anschließend wurde der Verbundstoff 2 Minuten lang mit UV-Licht bestrahlt, wobei eine UV-Lichtbestrahlungsapparatur verwendet wurde (UVSL-58 (16W), erhältlich von ULTRA-VIOLET PRODUCTS Corporation) und dann unter Bildung einer gehärteten optisch anisotropen Schicht gekühlt. Auf diese Weise wurde eine gehärtete optische Kompensationsfolie hergestellt. Außerdem wurde die Folie 4 Stunden lang auf 160°C erhitzt.
An der erhaltenen Folie wurde der Winkel (β), in dem sich die optische Achse (oder Richtung, in welcher der Gangunterschied (Retardationswert) sein Minimum zeigt) und die Normallinie der Folie schneiden, sowie der Gangunterschied (Retardation) (Δn·d) bestimmt.
[BEWERTUNG DER OPTISCHEN KOMPENSATIONSFOLIE]
Für die optischen Kompensationsfolien, die in den Beispielen 2 bis 5 erhalten worden waren, wurden die optischen Charakteristika gemessen.
Der Winkel (β), in dem sich die optische Achse (oder Richtung, in welcher der Gangunterschied sein Minimum zeigt) und die Normallinie der Folie schneiden, und der Gangunterschied (Retardation) (Δn·d) wurden bestimmt. Es wurden Re-Werte bei verschiedenen Einfallswinkeln mit einem Ellipsometer (AEP-100, erhältlich von Shimadzu Seisakusho, Ltd.) im Transmissionsmodus gemessen, um die Einfallswinkelabhängigkeit von Re zu bestimmen. Aus den Daten der Einfallswinkelabhängigkeit von Re wurden die optimalen Brechungsindices in den drei Richtungen (n₁, n₂ und n₃), der optimale Gangunterschied (Retardation) (Δn·d) und Winkel (β) der optische Achse errechnet.
Die erhaltenen optischen Kompensationsfolien wurden für 1000 Stunden in einer Umgebung bei 85°C stehengelassen. Die resultierenden Folien wurden in der gleichen Weise wie oben bewertet.
Darüber hinaus wurde die Löslichkeit der Folien in Methylethylketon beurteilt.

AA:: löslich in Methylethylketon
CC:: unlöslich in Methylethylketon

Die erhaltenen Resultate sind in Tabelle 1 angegeben
TABELLE 1
Anmerkung:

*: Eine Oberfläche der optisch anisotropen Schicht war beschädigt.
**: Kristalle der diskotischen Verbindung wurden abgeschieden.

Wie aus den Resultaten der Tabelle 1 hervorgeht, haben die ungehärteten und gehärteten optisch anisotropen Schichten der Beispiele 2 bis 5 negative Doppelbrechung und eine geneigte optische Achse.
Die ungehärteten optisch anisotropen Schichten der Beispiele 2 bis 5 werden durch Erhitzen beschädigt. Im Gegensatz dazu wurden die gehärteten optisch anisotropen Schichten der Beispiele 2 bis 5 hinsichtlich der optisch anisotropen Eigenschaften selbst bei Erhitzen nicht verändert.
In der ungehärteten optisch anisotropen Schicht von Beispiel 2 wurde ihre diskotische nematische Phase bei einer Temperatur von nicht weniger als 183°C in die isotrope Phase umgewandelt. Obgleich die gehärtete optisch anisotrope Schicht von Beispiel 2 für 10 oder mehr Minuten auf 250°C erhitzt wurde, änderte sich ihre diskotische nematische Phase trotzdem nicht, d. h. die optisch anisotropen Eigenschaften wurden selbst unter Erhitzen aufrechterhalten.
Durch das obige Resultat wird bestätigt, daß die polymerisierbare diskotische Verbindung der Erfindung im Zustand der diskotischen nematischen Phase unter Erhitzen polymerisiert wird, und daß die polymerisierte (gehärtete) Schicht hinsichtlich der Haltbarkeit in einer Umgebung hoher Temperatur stark verbessert ist.
BEISPIEL 6
HERSTELLUNG EINER GEHÄRTETEN OPTISCH ANISOTROPEN SCHICHT
Auf eine Zwischenschicht aus Gelatine (0,1 μm), die auf einer Triacetylzellulosefolie (TAC) (Dicke: 127 μm, Größe: 100 mm × 100 mm, Fuji Tack, erhältlich von Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) angeordnet war, wurde eine Beschichtungslösung aus Polyvinylalkohol, der langkettige Alkylgruppen enthielt, aufgetragen, wobei eine Polyvinylalkoholschicht gebildet wurde; dann wurde eine Oberfläche der Schicht unter Verwendung einer Reibungsapparatur unter Bildung einer Orientierungsschicht gerieben.
Die Verbindung 3-5 (vorher genannte Verbindung) als polymerisierbare diskotische Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften hat, und EGDGE (Ethylenglycoldiglycidylether) (Mischungsverhältnis = 4:1, als Gewicht) wurden in Methylethylketon gelöst, um eine 10 gew.%ige Lösung der diskotischen Verbindung herzustellen. Der obigen Lösung der diskotischen Verbindung wurde als Photopolymerisationsinitiator ein Gemisch aus Michler's Keton und Benzophenon (1:1, als Gewicht) und Diphenyljodonium·Tetrafluorborat zugesetzt. Jedes dieser wurde in einer Menge von 1 Gew.%, bezogen auf die Menge der diskotischen Verbindung, der den Photopolymerisationsinitiator enthaltenden Lösung zugesetzt.
Die Lösung wurde mittels Aufschleuderauftragungsapparatur bei 1000 Upm unter Bildung einer diskotischen Verbindungsschicht aufgetragen.
Die Trägerseite des Verbundstoffs (Folie), die aus der Polyethersulfonfolie, Orientierungsschicht und der Schicht der diskotischen Verbindung bestand, wurde für 30 Sekunden an eine erhitzte Metallwalze, die eine Oberflächentemperatur von 115°C hatte, gepreßt, und anschließend wurde der Verbundstoff mit UV-Licht 2 Minuten lang bei Aufrechterhalten des Erhitzens bestrahlt, wobei eine UV-Lichtbestrahlungsapparatur (UVSL-58 (16W), erhältlich von ULTRA-VIOLET PRODUCTS Corporation) verwendet wurde, und dann unter Bildung einer gehärteten optisch anisotropen Schicht gekühlt. Auf diese Weise wurde eine gehärtete optische Kompensationsfolie hergestellt.
Die gehärtete optisch anisotrope Kompensationsfolie wurde durch ein Polarisationsmikroskop betrachtet, und es wurde bestätigt, daß die Schicht der diskotischen Verbindung negative Doppelbrechung und eine diskotische nematische Phase zeigte, und daß sie makroskopisch in eine Richtung orientiert war.
HERSTELLUNG EINER FLÜSSIGKRISTALL-ANZEIGEEINHEIT
Die optische Kompensationsfolie wurde an einer Flüssigkristallzelle des TN-Typs so befestigt, daß das Produkt aus der Differenz zwischen einem außergewöhnlichen Strahl und einem normalen Strahl des Flüssigkristalls und dem Zwischenraum zwischen den Substraten der Flüssigkristallzelle 480 nm und der Twistwinkel des Flüssigkristalls 90° betrug.
Die erhaltene TN-LCD hat die in 3 dargestellte Struktur.
[BEURTEILUNG DER FLÜSSIGKRISTALL-ANZEIGEEINHEIT]
An eine TN-LCD wurde einer rechtwinkeligen Welle von 30 Hz mit einer Spannung von 0 bis 5 V angelegt; dann wurden die Transmissionen (T) bei sich änderndem Betrachtungswinkel gemessen, wobei ein Spektralphotometer (LCD-5000, erhältlich von Otsuka Electronics Co., Ltd.) verwendet wurde. Aus den gemessenen Daten wurde der Winkel gegen die Normale, bei dem der Kontrast (T_0V/T_5V) bei einer Schwarz-Weiß-Anzeige 10 war, als Betrachtungswinkel definiert; es wurden die Betrachtungswinkel in Richtung der Höhe (oben-unten) und in Richtung der Breite (links-rechts) der TN-LCD bestimmt.
Ferner wurde die TN-LCD, die keine optische Kompensationsfolie aufwies (Vergleichsbeispiel 1) in der gleichen Weise wie oben beurteilt.
Das erhaltene Resultat ist in Tabelle 2 angegeben.
TABELLE 2
BEISPIEL 7
HERSTELLUNG EINER UNGEHÄRTETEN OPTISCHEN KOMPENSATIONSFOLIE
Auf eine Zwischenschicht aus Gelatine (0,1 μm), die auf einer Polyethersulfonfolie (PES) (Dicke: 100 μm, Größe: 100 mm × 100 mm, erhältlich von Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) angeordnet war, wurde eine Beschichtungslösung einer Polyamsäure (SE-7210, erhältlich von Nissan Chemical Industries, Ltd.) auf 180°C erhitzt, um eine Polyimidschicht zu bilden; dann wurde eine Oberfläche der Schicht unter Verwendung einer Reibungsapparatur unter Bildung einer Orientierungsschicht gerieben.
Die Flüssigkristallzusammensetzung Nr. 1 (vorher in Tabelle aufgeführte Zusammensetzung) wurde als polymerisierbare diskotische Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften hat, in Methylethylketon gelöst, um eine 10 gew.%ige Lösung der diskotischen Verbindung herzustellen. Ferner wurde ein Photopolymerisationsinitiator (Irgacure 907, erhältlich von Ciba-Geigy) zu der obigen Lösung der diskotischen Verbindung in einer Menge von 1 Gew.%, bezogen auf die Menge der diskotischen Verbindung zugesetzt. Die Lösung wurde unter Verwendung einer Aufschleuderbeschichtungsapparatur bei 1000 Upm auf die Orientierungsschicht aufgetragen, wobei eine Schicht der diskotischen Verbindung gebildet wurde.
Gemäß der Übergangsphase in der oben stehenden Tabelle wurde die Trägerseite des Verbundstoffs (Folie), der aus der Polyethersulfonfolie, Orientierungsschicht und der Schicht der diskotischen Verbindung bestand, für 10 Sekunden an eine erhitzte Metallwalze, die eine Oberflächentemperatur von 155°C hatte, gepreßt, die Trägerseite des Verbundstoffs wurde dann unverzüglich für 30 Sekunden an eine Metallwalze, die eine Oberflächentemperatur von 140°C hatte, gepreßt und dann wurde die Trägerseite des Verbundstoffs für 10 Sekunden an eine Metallwalze, die eine Oberflächentemperatur von 20°C hatte, gepreßt, wobei eine ungehärtete optisch anisotrope Schicht gebildet wurde. Auf diese Weise wurde eine ungehärtete optische Kompensationsfolie hergestellt.
Die ungehärtete optisch Kompensationsfolie wurde durch ein Polarisationsmikroskop betrachtet, und es wurde bestätigt, daß die Schicht der diskotischen Verbindung eine diskotische nematische Phase zeigte, und daß sie makroskopisch in eine Richtung orientiert war.
An der erhaltenen Folie wurde der Winkel (β), in dem sich die optische Achse (oder Richtung, in welcher der Gangunterschied (Retardationswert) sein Minimum zeigt) und die Normallinie der Folie schneiden, sowie der Gangunterschied (Retardation) (Δn·d) bestimmt.
HERSTELLUNG EINER GEHÄRTETEN OPTISCHEN KOMPENSATIONSFOLIE DER ERFINDUNG
Die Trägerseite des Verbundstoffs (Folie), der aus der Polyethersulfonfolie, Orientierungsschicht und der Schicht der diskotischen Verbindung (oben erhalten) bestand, wurde für 10 Sekunden auf eine Temperatur von 115°C erhitzt, dann wurde die Trägerseite des Verbundstoffs unverzüglich für 30 Sekunden an eine Metallwalze, die eine Oberflächentemperatur von 140°C hatte, gepreßt. Anschließend wurde der Verbundstoff 30 Sekunden lang mit UV-Licht bestrahlt, wobei eine Metallhalogenidlampe verwendet wurde; dann wurde die Trägerseite des Verbundstoffs für 10 Sekunden an eine Metallwalze, die eine Oberflächentemperatur von 20°C hatte, gepreßt, wobei eine gehärtete optisch anisotrope Schicht gebildet wurde. Auf diese Weise wurde eine gehärtete optische Kompensationsfolie hergestellt.
An der erhaltenen Folie wurde der Winkel (β), in dem sich die optische Achse (oder Richtung, in welcher der Gangunterschied (Retardationswert) sein Minimum zeigt) und die Normallinie der Folie schneiden, sowie der Gangunterschied (Retardation) (Δn·d) bestimmt.
BEISPIEL 8
HERSTELLUNG EINER UNGEHÄRTETEN OPTISCHEN KOMPENSATIONSFOLIE
Auf eine Zwischenschicht aus Gelatine auf Polyethersulfonfolie (PES) wurde eine Polyamsäure (SE-7210, erhältlich von Nissan Chemical Industries, Ltd.) aufgetragen, um so in der gleichen Weise wie in Beispiel 7 eine Orientierungsschicht zu bilden.
Die Flüssigkristallzusammensetzung Nr. 3 (vorher in der Tabelle erwähnte Zusammensetzung) wurde als polymerisierbare diskotische Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften hat, in Methylethylketon gelöst, um eine 10 gew.%ige Lösung der diskotischen Verbindung herzustellen. Darüber hinaus wurde ein Photopolymerisationsinitiator (Irgacure 907, erhältlich von Ciba-Geigy Corporation) der obigen Lösung der diskotischen Verbindung in einer Menge von 1 Gew.%, bezogen auf die Menge der diskotischen Verbindung, zugesetzt. Die Lösung wurde unter Verwendung eines Aufschleuderbeschichters bei 1000 Upm auf die Orientierungsschicht aufgetragen, wobei eine Schicht der diskotischen Verbindung gebildet wurde.
Entsprechend der Übergangsphase in der obigen Tabelle wurde die Trägerseite des Verbundstoffs (Folie), der aus der Polyethersulfonfolie, Orientierungsschicht und der Schicht der diskotischen Verbindung bestand, für 30 Sekunden an eine erhitzte Metallwalze, die eine Oberflächentemperatur von 150°C hatte, gepreßt, und dann wurde die Trägerseite des Verbundstoffs für 10 Sekunden an eine Metallwalze, die eine Oberflächentemperatur von 20°C hatte, gepreßt, um so eine ungehärtete optisch anisotrope Schicht zu bilden. Auf diese Weise wurde eine ungehärtete optische Kompensationsfolie hergestellt.
Die ungehärtete optisch Kompensationsfolie wurde durch ein Polarisationsmikroskop betrachtet, und es wurde bestätigt, daß die Schicht der diskotischen Verbindung eine diskotische nematische Phase zeigte, und makroskopisch in eine Richtung orientiert war.
An der erhaltenen Folie wurde der Winkel (β), in dem sich die optische Achse (oder Richtung, in welcher der Gangunterschied (Retardationswert) sein Minimum zeigt) und die Normallinie der Folie schneiden, sowie der Gangunterschied (Retardation) (Δn·d) bestimmt.
HERSTELLUNG EINER GEHÄRTETEN OPTISCHEN KOMPENSATIONSFOLIE DER ERFINDUNG
Die Trägerseite des Verbundstoffs, der aus der Polyethersulfonfolie, Orientierungsschicht und der Schicht der diskotischen Verbindung bestand, welche oben erhalten worden war, wurde für 30 Sekunden auf eine Temperatur von 150°C erhitzt. Anschließend wurde der Verbundstoff für 20 Sekunden mit UV-Licht bestrahlt, wobei eine Xenonlampe verwendet wurde; und die Trägerseite des Verbundstoffs wurde für 10 Sekunden an eine Metallwalze, die eine Oberflächentemperatur von 20°C hatte, gepreßt, um so eine gehärtete optisch anisotrope Schicht zu bilden. Auf diese Weise wurde eine gehärtete optische Kompensationsfolie hergestellt.
An der erhaltenen Folie wurde der Winkel (β), in dem sich die optische Achse (oder Richtung, in welcher der Gangunterschied (Retardationswert) sein Minimum zeigt) und die Normallinie der Folie schneiden, sowie der Gangunterschied (Retardation) (Δn·d) bestimmt.
BEISPIEL 9
HERSTELLUNG EINER UNGEHÄRTETEN OPTISCHEN KOMPENSATIONSFOLIE
Auf eine Zwischenschicht aus Gelatine auf einer Polyethersulfonfolie (PES) wurde eine Beschichtungslösung aus Polyamsäure (SE-7210, erhältlich von Nissan Chemical Industries, Ltd.) aufgetragen, um so in der gleichen Weise wie in Beispiel 7 eine Orientierungsschicht zu bilden.
Die Flüssigkristallzusammensetzung Nr. 4 (vorher in der Tabelle angegebene Zusammensetzung) als polymerisierbare diskotische Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften hat, wurde in Methylethylketon gelöst, um eine 10 gew.%ige Lösung der diskotischen Verbindung herzustellen. Außerdem wurde ein Photopolymerisationsinitiator (Irgacure 907, erhältlich von Ciba-Geigy Corporation) zu der obigen Lösung der diskotischen Verbindung in einer Menge von 1 Gew.%, bezogen auf die Menge der diskotischen Verbindung, gegeben. Die Lösung wurde unter Verwendung eines Aufschleuderbeschichters bei 1000 Upm auf die Orientierungsschicht aufgetragen, um so eine Schicht der diskotischen Verbindung zu bilden.
Entsprechend der Übergangsphase, die in der oben stehenden Tabelle genannt ist, wurde die Trägerseite des Verbundstoffs (Folie), die aus der Polyethersulfonfolie, Orientierungsschicht und der Schicht der diskotischen Verbindung bestand, für 30 Sekunden an eine erhitzte Metallwalze, die eine Oberflächentemperatur von 140°C hatte, gepreßt, dann wurde die Trägerseite des Verbundstoffs für 10 Sekunden an eine Metallwalze, die eine Oberflächentemperatur von 20°C hatte, gepreßt, wobei eine ungehärtete optisch anisotrope Schicht gebildet wurde. Auf diese Weise wurde eine ungehärtete optische Kompensationsfolie hergestellt.
Die ungehärtete optisch Kompensationsfolie wurde durch ein Polarisationsmikroskop betrachtet, und es wurde festgestellt, daß die Schicht der diskotischen Verbindung diskotische nematische Phase zeigte, und makroskopisch in einer Richtung orientiert war.
An der erhaltenen Folie wurde der Winkel (β), in dem sich die optische Achse (oder Richtung, in welcher der Gangunterschied (Retardationswert) sein Minimum zeigt) und die Normallinie der Folie schneiden, sowie der Gangunterschied (Retardation) (Δn·d) bestimmt.
HERSTELLUNG EINER GEHÄRTETEN OPTISCHEN KOMPENSATIONSFOLIE DER ERFINDUNG
Die Trägerseite des Verbundstoffs (Folie), der aus der Polyethersulfonfolie, Orientierungsschicht und der Schicht der diskotischen Verbindung, welche oben erhalten worden war, bestand, wurde für 30 Sekunden auf eine Temperatur von 140°C erhitzt. Anschließend wurde der Verbundstoff 20 Sekunden lang mit UV-Licht bestrahlt, wobei eine Hochdruck-Quecksilberlampe verwendet wurde, dann wurde die Trägerseite des Verbundstoffs 10 Sekunden lang an eine Metallwalze, die eine Oberflächentemperatur von 20°C hatte, gepreßt, wobei eine gehärtete optisch anisotrope Schicht gebildet wurde. Auf diese Weise wurde eine gehärtete optische Kompensationsfolie hergestellt.
An der erhaltenen Folie wurde der Winkel (β), in dem sich die optische Achse (oder Richtung, in welcher der Gangunterschied (Retardationswert) sein Minimum zeigt) und die Normallinie der Folie schneiden, sowie der Gangunterschied (Retardation) (Δn·d) bestimmt.
BEISPIEL 10
HERSTELLUNG EINER UNGEHÄRTETEN OPTISCHEN KOMPENSATIONSFOLIE
Auf eine Zwischenschicht aus Gelatine auf Polyethersulfonfolie (PES) wurde eine Beschichtungslösung aus Polyamsäure (SE-7210, erhältlich von Nissan Chemical Industries, Ltd.) aufgetragen, wobei in der gleichen Weise wie in Beispiel 7 eine Orientierungsschicht erhalten wurde.
Als polymerisierbare diskotische Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften hat, wurde die Flüssigkristallzusammensetzung Nr. 11 (in der Tabelle vorher genannte Zusammensetzung) in Methylethylketon gelöst, um eine 10 gew.%ige Lösung der diskotischen Verbindung herzustellen. Außerdem wurde der obigen Lösung der diskotischen Verbindung ein Photopolymerisationsinitiator (Irgacure 907, erhältlich von Ciba-Geigy Corporation) in einer Menge von 1 Gew.%, bezogen auf die Menge der diskotischen Verbindung, zugesetzt. Die Lösung wurde unter Verwendung eines Aufschleuderbeschichters bei 1000 Upm unter Bildung einer Schicht der diskotischen Verbindung auf die Orientierungsschicht aufgetragen.
Entsprechend der Übergangsphase in der Tabelle wurde die Trägerseite des Verbundstoffs (Folie), die aus der Polyethersulfonfolie, Orientierungsschicht und der Schicht der diskotischen Verbindung bestand, an eine erhitzte Metallwalze, die eine Oberflächentemperatur von 130°C hatte, 30 Sekunden lang gepreßt, dann wurde die Trägerseite des Verbundstoffs für 10 Sekunden an eine Metallwalze, die eine Oberflächentemperatur von 20°C hatte, gepreßt, um so eine ungehärtete optisch anisotrope Schicht zu bilden. Auf diese Weise wurde eine ungehärtete optische Kompensationsfolie hergestellt.
Die ungehärtete optisch Kompensationsfolie wurde durch ein Polarisationsmikroskop betrachtet, und es wurde festgestellt, daß die Schicht der diskotischen Verbindung eine diskotische nematische Phase zeigte, und makroskopisch in einer Richtung orientiert war.
An der erhaltenen Folie wurde der Winkel (β), in dem sich die optische Achse (oder Richtung, in welcher der Gangunterschied (Retardationswert) sein Minimum zeigt) und die Normallinie der Folie schneiden, sowie der Gangunterschied (Retardation) (Δn·d) bestimmt.
HERSTELLUNG EINER GEHÄRTETEN OPTISCHEN KOMPENSATIONSFOLIE DER ERFINDUNG
Die Trägerseite des Verbundstoffs (Folie), der aus der Polyethersulfonfolie, Orientierungsschicht und der Schicht der diskotischen Verbindung (oben erhalten) bestand, wurde für 30 Sekunden auf eine Temperatur von 130°C erhitzt. Nachfolgend wurde der Verbundstoff 20 Sekunden lang mit UV-Licht bestrahlt, wobei eine Halogenlampe verwendet wurde, und die Trägerseite des Verbundstoffs wurde für 10 Sekunden an eine Metallwalze, die eine Oberflächentemperatur von 20°C hatte, gepreßt, um so eine gehärtete optisch anisotrope Schicht zu bilden. Auf diese Weise wurde eine gehärtete optische Kompensationsfolie hergestellt.
An der erhaltenen Folie wurde der Winkel (β), in dem sich die optische Achse (oder Richtung, in welcher der Gangunterschied (Retardationswert) sein Minimum zeigt) und die Normallinie der Folie schneiden, sowie der Gangunterschied (Retardation) (Δn·d) bestimmt.
[BEWERTUNG DER OPTISCHEN KOMPENSATIONSFOLIE]
Wie für die optischen Kompensationsfolien, die in den Beispielen 7 bis 10 erhalten worden waren, wurden die optischen Charakteristika unten beurteilt.
Der Winkel (β), wo die optische Achse (oder Richtung, in welcher der Retardationswert das Minimum zeigt) und die Normallinie der Folie sich schneiden, und der Gangunterschied (Retardation) (Δn·d) wurden bestimmt. Mit Hilfe eines Ellipsometers (AEP-100, erhältlich von Shimadzu Seisakusho, Ltd.) wurden Re-Werte bei verschiedenen Einfallswinkeln im Transmissionsmodus gemessen, um die Einfallswinkelabhängigkeit von Re zu bestimmen. Aus den Daten der Einfallswinkelabhängigkeit von Re wurden die optimalen Brechungsindices in den drei Richtungen (n₁, n₂ und n₃), der optimale Gangunterschied (Retardation) (Δn·d) und der Winkel (β) der optische Achse errechnet.
Die erhaltenen optischen Kompensationsfolien wurden in Tabelle 3 aufgeführt.
TABELLE 3
Wie aus den Resultaten der Tabelle 3 klar wird, haben die ungehärteten und gehärteten optisch anisotropen Schichten der Beispiele 7 bis 10 negative Doppelbrechung und eine geneigte optische Achse.
BEISPIEL 11
HERSTELLUNG EINER GEHÄRTETEN OPTISCH ANISOTROPEN SCHICHT
Auf eine Zwischenschicht aus Gelatine (0,1 μm), die auf einer Triacetylzellulosefolie (TAC) (Dicke: 127 μm, Größe: 100 mm × 100 mm, Fuji Tack, erhältlich von Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) angeordnet war, wurde eine Beschichtungslösung aus Polyvinylalkohol, der langkettige Alkylgruppen enthielt, aufgetragen, wobei eine Polyvinylalkoholschicht gebildet wurde; dann wurde die Oberfläche der Schicht unter Verwendung einer Reibungsapparatur unter Bildung einer Orientierungsschicht gerieben.
Die in Beispiel 7 verwendete Lösung wurde unter Verwendung eines Aufschleuderbeschichters mit 1000 Upm auf die Orientierungsschicht aufgetragen, wobei eine Schicht der diskotischen Verbindung gebildet wurde.
Entsprechend der Übergangsphase, die in der Tabelle bereits genannt wurde, wurde die Trägerseite des Verbundstoffs (Folie), der aus der Polyethersulfonfolie, Orientierungsschicht und der Schicht der diskotischen Verbindung bestand, für 10 Sekunden an eine geheizte Metallwalze, die eine Oberflächentemperatur von 155°C hatte, gepreßt, und dann wurde die Trägerseite des Verbundstoffs für 30 Sekunden an eine Metallwalze, die eine Oberflächentemperatur von 140°C aufwies, gepreßt, und danach wurde die Trägerseite des Verbundstoffs für 10 Sekunden an eine Metallwalze, die eine Oberflächentemperatur von 20°C hatte, gepreßt, um eine gehärtete optisch anisotrope Schicht zu bilden. Auf diese Weise wurde eine ungehärtete optische Kompensationsfolie hergestellt.
Die gehärtete optisch Kompensationsfolie wurde mit einem Polarisationsmikroskop betrachtet, und es wurde bestätigt, daß die Schicht der diskotischen Verbindung negative Doppelbrechung und eine diskotische nematische Phase zeigte, und makroskopisch in einer Richtung orientiert war.
HERSTELLUNG EINER FLÜSSIGKRISTALL-ANZEIGEEINHEIT
Die optische Kompensationsfolie wurde an einer Flüssigkristallzelle des TN-Typs befestigt derart, daß das Produkt aus der Differenz zwischen einem außergewöhnlichen Strahl und einem normalen Strahl des Flüssigkristalls und dem Zwischenraum zwischen den Substraten der Flüssigkristallzelle 480 nm war, und der Twistwinkel des Flüssigkristalls 90° war.
Die erhaltene TN-LCD hat die in 3 dargestellte Struktur.
[BEURTEILUNG DER FLÜSSIGKRISTALL-ANZEIGEEINHEIT]
An die TN-LCD wurde einer rechtwinkeligen Welle von 30 Hz mit einer Spannung von 0 bis 5 V angelegt, dann wurden die Transmissionen (T) bei sich änderndem Betrachtungswinkel gemessen, wobei ein Spektralphotometer (LCD-5000, erhältlich von Otsuka Electronics Co., Ltd.) verwendet wurde. Aus den gemessenen Daten wurde der Winkel gegen die normale, bei dem der Kontrast (T_0V/T_5V) bei einer Schwarz-Weiß-Anzeige 10 betrug, als Betrachtungswinkel definiert; es wurden der Betrachtungswinkel in Richtung der Höhe (oben-unten) und in Richtung der Breite (links-rechts) für die TN-LCD bestimmt.
Außerdem wurde die TN-LCD, die keine optische Kompensationsfolie hat (Vergleichsbeispiel 2) in der gleichen Weise wie oben beurteilt.
Das erhaltene Resultat ist in Tabelle 4 angegeben.
TABELLE 4
BEISPIEL 12
HERSTELLUNG EINER OPTISCH ANISOTROPEN SCHICHT
Auf eine Glasplatte wurde eine Beschichtungslösung aus Polyamsäure (SE-7210, erhältlich von Nissan Chemical Industries, Ltd.) aufgetragen, unter Bildung einer Polyimidschicht auf 180°C erhitzt; dann wurde eine Oberfläche der Schicht unter Verwendung einer Reibungsmaschine gerieben, um so eine Orientierungsschicht zu bilden.
Auf die Orientierungsschicht wurde eine 10 gew.%ige Dichlormethanlösung eines Polymer, das eine diskotische Struktur (DP-1; vorher beschriebenes Polymer) unter Verwendung eines Aufschleuderbeschichters aufgetragen, für 10 Minuten auf 130°C erhitzt und abgekühlt, um eine optisch anisotrope Schicht zu bilden. Auf diese Weise wurde eine optische Kompensationsfolie hergestellt.
Die Folie wurde durch ein Polarisationsmikroskop unter Cross-Nikol betrachtet. Die Folie zeigte ein dunkles Bild, wenn die Reibungsrichtung parallel zur Transmissionsachse einer Polarisationsplatte war, und die Folie zeigte ein fast farbloses helles Bild, wenn die Reibungsrichtung um 45°C von der Transmissionsachse gedreht war. Damit war bestätigt, daß die Folie eine Orientierung der negativen Monoachse hatte.
BEISPIEL 13
HERSTELLUNG EINER OPTISCHEN KOMPENSATIONSFOLIE
Die Arbeitsgänge von Beispiel 12 wurden wiederholt, außer daß DP-3 als das Polymer, das diskotische Struktur hat, verwendet wurde und die Erhitzungstemperatur in die in Tabelle 5 festgelegte Temperatur geändert wurde, um so eine optische Kompensationsfolie herzustellen.
Die Folie wurde durch ein Polarisationsmikroskop unter Cross-Nikol betrachtet.
BEISPIEL 14
HERSTELLUNG EINER OPTISCHEN KOMPENSATIONSFOLIE
Die Arbeitsschritte von Beispiel 12 wurden wiederholt, außer daß DP-4 als das Polymer, das diskotische Struktur hat, verwendet wurde und die Heiztemperatur in eine Temperatur, die in Tabelle 5 festgesetzt ist, geändert wurde, um so eine optische Kompensationsfolie herzustellen.
Die Folie wurde durch ein Polarisationsmikroskop unter Cross-Nikol betrachtet.
BEISPIEL 15
HERSTELLUNG EINER OPTISCHEN KOMPENSATIONSFOLIE
Die Verfahrensschritte von Beispiel 12 wurden wiederholt, außer daß DP-9 als das Polymer, das diskotische Struktur hat, verwendet wurde und die Heiztemperatur in eine Temperatur, die in Tabelle 5 festgelegte war, geändert wurde, um eine optische Kompensationsfolie herzustellen.
Die Folie wurde unter Cross-Nikol durch ein Polarisationsmikroskop betrachtet.
BEISPIEL 16
HERSTELLUNG EINER OPTISCHEN KOMPENSATIONSFOLIE
Die Arbeitsgänge von Beispiel 12 wurden wiederholt, außer daß DP-12 als das Polymer, das diskotische Struktur hat, verwendet wurde und die Heiztemperatur in die Temperatur, die in Tabelle 5 angegeben war, geändert wurde, um so eine optische Kompensationsfolie herzustellen.
Die Folie (die eine optisch anisotrope Schicht aufweist) wurde unter Cross-Nikol durch ein Polarisationsmikroskop betrachtet.
VERGLEICHSBEISPIEL 3
HERSTELLUNG EINER OPTISCHEN KOMPENSATIONSFOLIE
Die Verfahrensschritte von Beispiel 11 wurden wiederholt, außer daß keine Reibungsbehandlung zur Herstellung einer optischen Kompensationsfolie durchgeführt wurde.
Die Folie wurde unter Cross-Nikol durch ein Polarisationsmikroskop betrachtet.
Die erhaltenen Resultate wurden in Tabelle 5 aufgeführt.
TABELLE 5
Wie aus den Resultaten der Tabelle 5 hervorgeht, haben die ungehärteten und gehärteten optisch anisotropen Schichten der Beispiele 12 bis 16 negative Doppelbrechung und eine geneigte optische Achse.
BEISPIEL 17
HERSTELLUNG EINER OPTISCHEN KOMPENSATIONSFOLIE
Eine 10 gew.%ige Lösung eines Polymer, das diskotische Struktur hat (DP-14; vorher beschriebenes Polymer) in Dichlormethan wurde auf eine Stahltrommel gegossen und das gegossene Polymer kontinuierlich von der Trommel abgelöst. Anschließend wurde die abgelöste Folie unter Herstellung einer Folie mit einer Dicke von 10 μm getrocknet. Die Folie wurde 10 Minuten lang auf 130°C erhitzt und dann gekühlt, um eine hitzebehandelte Folie herzustellen.
Die Folie wurde unter Cross-Nikol durch ein Polarisationsmikroskop betrachtet. Die Folie zeigte in jeder Richtung ein dunkles Bild, damit war bestätigt, daß die Folie in nicht-orientiertem Zustand war.
Danach wurde die Folie bei 80°C auf das fast 4-fache in Längsrichtung gedehnt, und wurde dann Stufenweise abgekühlt, wobei die beiden Enden Fixiert waren, um so eine gedehnte Folie herzustellen. Durch Röntgenstrukturanalyse wurde bestätigt, daß die gedehnte Folie optisch uniaxial war und die diskotischen Einheiten der Folie fast parallel zu der Folie orientiert waren.
Außerdem wurde die obige Folie zwischen zwei Walzen, die auf 130°C erhitzt waren und unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten aufwiesen, durchgeführt, um eine gepreßte Folie herzustellen. Die Umfangsgeschwindigkeiten waren 3500 cm/min und 3510 cm/min. Durch Röntgenstrukturanalyse wurde bestätigt, daß die gepreßte Folie optisch uniaxial war und negative Doppelbrechung hatte, und daß ihre optische Achse um annähernd 20° von der normalen des Films geneigt war (d. h. die diskotischen Einheiten der Folie waren ausgerichtet).
BEISPIEL 18
HERSTELLUNG EINER OPTISCHEN KOMPENSATIONSFOLIE
Auf einer Glasplatte wurde eine SiO-Schicht schräg abgelagert, wobei die Schicht einen Neigungswinkel von 45° und eine Dicke von etwa 80 nm aufwies.
Eine 10 gew.%ige Lösung eines Polymer, das diskotische Struktur hat (DP-13; vorher beschriebenes Polymer) in Dichlormethan wurde auf die schräg abgeschiedene SiO-Schicht aufgetragen und unter Bildung einer Polymerschicht getrocknet. Die resultierende Polymerschicht war trüb. Die Folie wurde für 10 Minuten auf 130°C erhitzt und auf Raumtemperatur abgekühlt. Die resultierende Polymerschicht war transparent.
Die Folie wurde unter Cross-Nikol durch ein Polarisationsmikroskop betrachtet. Die Folie war eine optisch monodomäne Schicht. Durch Röntgenstrukturanalyse wurde bestätigt, daß die Folie optisch uniaxial war und negative Doppelbrechung hatte und daß ihre optische Achse um annähernd 13° von der normalen des Folie geneigt war (d. h. die diskotischen Einheiten der Folie waren ausgerichtet).
BEISPIEL 19
HERSTELLUNG EINER FLÜSSIGKRISTALL-ANZEIGEEINHEIT
Die in Beispiel 18 erhaltene optische Kompensationsfolie wurde an einer Flüssigkristallzelle des TN-Typs befestigt, welche das Produkt der Differenz zwischen einem außergewöhnlichen Strahl und einem normalen Strahl des Flüssigkristalls war, der Abstand zwischen den Substraten der Flüssigkristallzelle 480 nm, der Twistwinkel des Flüssigkristalls 90° war.
Die erhaltene TN-LCD hat die in 3 dargestellte Struktur.
[BEURTEILUNG DER FLÜSSIGKRISTALL-ANZEIGEEINHEIT]
An die TN-LCD wurde eine rechtwinkelige Welle von 30 Hz mit einer Spannung von 0 bis 5 V angelegt, dann wurden die Transmissionen (T) bei sich änderndem Betrachtungswinkel gemessen, wobei ein Spektralphotometer (LCD-5000, erhältlich von Otsuka Electronics Co., Ltd.) verwendet wurde. Aus den gemessenen Daten wurde der Winkel gegen die normale, bei dem der Kontrast (T_0V/T_5V) bei einer Schwarz-Weiß-Anzeige 10 zeigte, als Betrachtungswinkel definiert; dann wurden die Betrachtungswinkel in Richtung der Höhe (oben-unten) und in Richtung der Breite (links-rechts) für die TN-LCD bestimmt.
Außerdem wurde die TN-LCD, die keine optische Kompensationsfolie enthielt (Vergleichsbeispiel 4) in der gleichen Weise wie oben beurteilt.
Das erhaltene Resultat ist in Tabelle 6 angegeben.
TABELLE 6

Claims

Optische Kompensationsfolie, die einen transparenten Träger, eine darauf angeordnete Orientierungsschicht und eine auf der Orientierungsschicht angeordnete optisch anisotrope Schicht umfaßt, wobei die optisch anisotrope Schicht negative Doppelbrechung hat und ein Polymer enthält, das eine diskotische Struktur in seinem Molekül hat, und worin das Polymer ein Homopolymer einer polymerisierbaren diskotischen Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften hat, ist oder das Polymer ein Copolymer einer polymerisierbaren diskotischen Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften hat, und einer polymerisierbaren nicht-diskotische Verbindung, ist, worin die polymerisierbare diskotische Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften hat, die Formel (1), (2) oder (3) hat:
worin R¹⁰ die folgende Gruppe ist:
in welcher R¹¹ und R¹² jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellen, und R¹³ die folgende Gruppe darstellt:
in der ml 0 oder 1 darstellt; R¹⁷ eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt; j1 eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt; R¹⁸ eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; g1 eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt; h1 0 oder 1 ist; und R¹⁴, R¹⁵ und R¹⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen;
worin R²⁰ die folgende Gruppe ist:
in der R²¹ und R²² jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellen; und R²³ die folgende Gruppe darstellt:
in der m2 0 oder 1 darstellt; R²⁷ eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt; j2 eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist; R²⁸ eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; g2 eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist; und R²⁴, R²⁵ und R²⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen;
in der R³⁰ die folgende Gruppe ist:
in der R³¹ und R³² jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellen; und R³³ die folgende Gruppe darstellt:
in der m3 0 oder 1 darstellt; R³⁷ eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt; j3 eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist; R³⁸ eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; g3 eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist; und R³⁴, R³⁵ und R³⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen und worin die polymerisierbare nicht-diskotische Verbindung mindestens eine Verbindung ist, ausgewählt aus Verbindungen mit der Formel (4), (5) oder (6) (X)_n1D1[O-(L1)_s1-P1]_k1 (4)in der D1 einen Benzolring oder einen Naphthalring darstellt; X ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder eine Alkoxygruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; k1 1, 2 oder 3 ist unter der Bedingung, daß n1 + k1 = 6 ist, wenn D1 einen Benzolring darstellt und k1 gleich 1, 2 oder 3 ist unter der Bedingung, daß n1 + k1 = 6, wenn D1 einen Naphthalinring darstellt; s1 gleich 0 oder 1 ist; L1 die folgende Gruppe ist:
in der R⁴¹ und R⁴² jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellen; und P1 die folgende Gruppe darstellt:
in der R⁴⁷ eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt; j4 eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt; R⁴⁸ eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; g4 eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt; und R⁴⁴, R⁴⁵ und R⁴⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen; (Y)_n2D2[O-(L2)_s2-P2]_k2 (5)worin D2 einen Benzolring oder einen Naphthalinring darstellt; Y ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder eine Alkoxygruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; k2 1, 2 oder 3 darstellt unter der Bedingung, daß n2 + k2 = 6 ist, wenn D2 einen Benzolring darstellt und k2 gleich 1, 2 oder 3 ist unter der Bedingung, daß n2 + k2 = 6, wenn D2 einen Naphthalinring darstellt; s2 gleich 0 oder 1 ist; L2 die folgende Gruppe ist:
in der R⁵¹ und R⁵² jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellen; und P2 die folgende Gruppe darstellt:
in der R⁵⁷ eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt; j5 eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist; R⁵⁸ eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; g5 eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist; h5 0 oder 1 ist; und R⁵⁴, R⁵⁵ und R⁵⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen; (Z)_n3D3[O-(L3)_s3-P3]_k3 (6)worin D3 einen Benzolring oder einen Naphthalinring darstellt; Z ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder eine Alkoxygruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; k3 1, 2 oder 3 ist unter der Bedingung, daß n3 + k3 = 6, wenn D3 einen Benzolring darstellt und k2 gleich 1, 2 oder 3 ist unter der Bedingung, daß n3 + k3 = 6 ist, wenn D3 einen Naphthalinring darstellt; s3 gleich 0 oder 1 darstellt; L3 die folgende Gruppe ist:
in der R⁶¹ und R⁶² jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellen; und P3 die folgende Gruppe darstellt:
in welcher R⁶⁷ eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt; j6 eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt; R⁶⁸ eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; g6 eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt; und R⁶⁴, R⁶⁵ und R⁶⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen.
Verwendung einer optischen Kompensationsfolie gemäß Anspruch 1 in einer Flüssigkristall-Anzeigeeinheit umfassend eine Flüssigkristallzelle (TNC), welche ein Paar Substrate, die mit einer transparenten Elektrode und twist-orientiertem oder supertwist-orientiertem nematischem Flüssigkristall, der dazwischen eingeschlossen ist, versehen sind, enthält; ein Paar Polarisationsfolien (A; B), die an beiden Seiten der Zelle angeordnet sind; und eine optische Kompensationsfolie (RF₁; RF₂) gemäß Anspruch 1, die zwischen der Flüssigkristallzelle (TNC) und der Polarisationsfolie (A; B) angeordnet ist.
Verfahren zur Herstellung einer optischen Kompensationsfolie gemäß Anspruch 1 mit negativer Doppelbrechung, das folgende Schritte umfaßt: Auftragen einer Lösung, die eine polymerisierbare diskotische Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften aufweist, oder eine polymerisierbare diskotische Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften aufweist, und mindestens eine der folgenden: polymerisierbare diskotische Verbindung, die keine Flüssigkristalleigenschaften aufweist, und eine polymerisierbare nicht-diskotische Verbindung, enthält auf eine Orientierungsschicht, die auf einem transparenten Träger angeordnet ist, unter Bildung einer Überzugsschicht. Erhitzen der Überzugsschicht auf eine Temperatur zur Bildung der diskotischen nematischen Phase; Bestrahlen der Überzugsschicht mit Licht zum Härten und Kühlen der gehärteten Schicht.
Verfahren zur Herstellung einer optischen Kompensationsfolie gemäß Anspruch 1 mit negativer Doppelbrechung, das die folgenden Schritte umfaßt: Gießen einer Lösung, die ein Polymer mit einer diskotischen Struktur in seinem Molekül enthält, auf einen Träger unter Bildung eines Films; und Pressen des Films zwischen zwei Walzen, die voneinander verschiedene Umfangsgeschwindigkeiten haben, um so eine Scherspannung zwischen beiden Seiten der Folie zu erzeugen.
Flüssigkristallzusammensetzung, die eine polymerisierbare diskotische Verbindung, die Flüssigkristalleigenschaften aufweist, und eine polymerisierbare nicht-diskotische Verbindung enthält, worin die polymerisierbare diskotische Verbindung die Formel (1), (2) oder (3) hat:
worin R¹⁰ die folgende Gruppe ist:
in der R¹¹ und R¹² jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellen; und R¹³ die folgende Gruppe darstellt:
in der m1 0 oder 1 darstellt; R¹⁷ eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt; j1 eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt; R¹⁸ eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; g1 eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt; h1 0 oder 1 darstellt; und R¹⁴, R¹⁵ und R¹⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen;
worin R²⁰ die folgende Gruppe ist:
in welcher R²¹ und R²² jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellen; und R²³ die folgende Gruppe darstellt:
in der m2 0 oder 1 darstellt; R²⁷ eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt; j2 eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt; R²⁸ eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; g2 eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt; und R²⁴, R²⁵ und R²⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen;
in der R³⁰ die folgende Gruppe ist:
in der R³¹ und R³² jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellen; und R³³ die folgende Gruppe darstellt:
in welcher m3 0 oder 1 ist; R³⁷ eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt; j3 eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt; R³⁸ eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; g3 eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt; und R³⁴, R³⁵ und R³⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen und worin die polymerisierbare nicht-diskotische Verbindung die Formel (4), (5) oder (6) hat: (X)_n1D1[O-(L1)_s1P1]_k1 (4)in der D1 einen Benzolring oder einen Naphthalinring darstellt; X ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder eine Alkoxygruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; k1 1, 2 oder 3 darstellt unter der Bedingung, daß n1 + k1 = 6, wenn D1 einen Benzolring darstellt und k1 1, 2 oder 3 darstellt, unter der Bedingung, daß n1 + k1 = 8, wenn D1 einen Naphthalinring darstellt; s1 gleich 0 oder 1 ist; L1 die folgende Gruppe ist:
in der R⁴¹ und R⁴² jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellen; und P1 die folgende Gruppe darstellt:
in der R⁴⁷ eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt; j4 eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt; R⁴⁸ eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; g4 eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt; und R⁴⁴, R⁴⁵ und R⁴⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen; (Y)_n2D2[O-(L2)_s2-P2]_k2 (5)in der D2 einen Benzolring oder einen Naphthalinring darstellt; Y ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder eine Alkoxygruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; k2 1, 2 oder 3 darstellt unter der Bedingung, daß n2 + k2 = 6, wenn D2 einen Benzolring darstellt und k2 1, 2 oder 3 darstellt, unter der Bedingung, daß n2 + k2 = 8, wenn D2 einen Naphthalinring darstellt; s2 0 oder 1 ist; L2 die folgende Gruppe ist:
in der R⁵¹ und R⁵² jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellen; und P2 die folgende Gruppe darstellt:
in welcher R⁵⁷ eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt; j5 eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt; R⁵⁸ eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; g5 eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist; h5 0 oder 1 ist; und R⁵⁴, R⁵⁵ und R⁵⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen; (Z)_n3D3[O-(L3)_s3-P3]_k3 (6)worin D3 einen Benzolring oder Naphthalinring darstellt; Z ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder eine Alkoxygruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; k3 1, 2 oder 3 darstellt unter der Bedingung, daß n3 + k3 = 6, wenn D3 einen Benzolring darstellt und k2 gleich 1, 2 oder 3 ist, unter der Bedingung, daß n3 + k3 = 8, wenn D3 einen Naphthalinring darstellt; s3 0 oder 1 ist; L3 die folgende Gruppe ist:
in der R⁶¹ und R⁶² jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellen; und P3 die folgende Gruppe darstellt:
in welcher R⁶⁷ eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt; j6 eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist; R⁶⁸ eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; g6 eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt; und R⁶⁴, R⁶⁵ und R⁶⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen.
Flüssigkristallzusammensetzung nach Anspruch 5, worin die Verbindung der Formel (4) die Formel (7) hat: (Q)_n4D4[O-(L4)-P4]_k4 (7)worin D4 einen Benzolring oder Naphthalinring darstellt; Q ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen oder eine Alkoxygruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; k4 1, 2 oder 3 ist unter der Bedingung, daß n4 + k4 = 6, wenn D4 einen Benzolring darstellt und k4 1, 2 oder 3 ist, unter der Bedingung, daß n4 + k4 = 8 ist, wenn D4 einen Naphthalinring darstellt; L4 die folgende Gruppe ist:
in welcher R⁷¹ und R⁷ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe darstellen; und P4 die folgende Gruppe darstellt:
in der R⁷⁷ eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt; j7 eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt; R⁷⁸ eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; g7 eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt; und R⁷⁴, R⁷⁵ und R⁷⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen.
Flüssigkristallzusammensetzung nach Anspruch 5, worin die Verbindung der Formel (4) die Formel (10) hat:
worin P10 die folgende Gruppe darstellt:
worin R⁸⁷ eine Alkylenoxygruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen darstellt; j8 eine ganze Zahl von 0 bis 4 darstellt; R⁸⁸ eine Alkylengruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellt; g8 eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist; und R⁸⁴, R⁸⁵ und R⁸⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen darstellen.