JP2001281445A - Optical anisotropic element and its manufacturing method - Google Patents

Optical anisotropic element and its manufacturing method

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JP2001281445A
JP2001281445A JP2000094316A JP2000094316A JP2001281445A JP 2001281445 A JP2001281445 A JP 2001281445A JP 2000094316 A JP2000094316 A JP 2000094316A JP 2000094316 A JP2000094316 A JP 2000094316A JP 2001281445 A JP2001281445 A JP 2001281445A
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liquid crystal
discotic liquid
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alignment film
alignment
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Hiroshi Takeuchi
寛 竹内
Ken Kawada
憲 河田
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Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an optical anisotropic element with the strictly controlled aligned tilt angle and the alignment direction of discotic liquid crystalline molecules. SOLUTION: In the optical anisotropic element having an alignment layer and an optical anisotropic layer containing the discotic liquid crystalline molecules fixed in an aligned state on a transparent substrate in this order, the discotic liquid crystalline molecules are essentially vertically aligned with the alignment layer. After the vertical aligning of the discotic liquid crystalline molecules, the alignment direction of the discotic liquid crystalline molecules is controlled by light irradiation from a single direction.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、透明支持体上に、配向
膜、および実質的に垂直に配向している状態で固定され
ているディスコティック液晶性分子を含む光学異方性層
を、この順に有する光学異方性素子、およびその製造方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an alignment film and an optically anisotropic layer containing discotic liquid crystal molecules fixed in a substantially vertically aligned state on a transparent support. The present invention relates to an optically anisotropic element having this order and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶表示装置は、液晶セル、偏光板およ
び液晶セルと偏光板との間に設けられる光学補償シート
(位相差板)からなる。液晶セルは、棒状液晶性分子、
それを封入するための二枚の基板および棒状液晶性分子
に電圧を加えるための電極層からなる。封入した棒状液
晶性分子を配向させるため、二枚の基板には配向膜(両
面配向膜)が設けられる。液晶セルの配向膜は、一般
に、ポリイミドやポリビニルアルコールのような高分子
薄膜を基板上に設け、布で一様にこする(ラビングす
る)ことにより得られている。光学補償シートは、液晶
画面の着色を取り除く機能を有する複屈折フイルムであ
る。光学補償シートとしては、延伸により複屈折率を高
めた樹脂フイルムが普通に用いられている。
2. Description of the Related Art A liquid crystal display device comprises a liquid crystal cell, a polarizing plate, and an optical compensation sheet (retardation plate) provided between the liquid crystal cell and the polarizing plate. The liquid crystal cell is composed of rod-like liquid crystal molecules,
It consists of two substrates for enclosing it and an electrode layer for applying a voltage to the rod-like liquid crystalline molecules. An alignment film (double-sided alignment film) is provided on the two substrates to align the encapsulated rod-like liquid crystal molecules. The alignment film of the liquid crystal cell is generally obtained by providing a polymer thin film such as polyimide or polyvinyl alcohol on a substrate and rubbing (rubbing) the cloth uniformly with a cloth. The optical compensation sheet is a birefringent film having a function of removing coloring of a liquid crystal screen. As the optical compensation sheet, a resin film whose birefringence is increased by stretching is commonly used.

【0003】光学補償シートとして、複屈折率の延伸フ
イルムの代わりに、液晶性分子の配向形態を固定して得
られる光学異方性素子を使用することが提案されてい
る。液晶性分子には、様々な配向形態がある。従って、
液晶性分子の配向形態を固定化することで、複屈折率の
延伸フイルムでは得ることができない光学的性能を有す
る光学異方性素子を得ることができる。特開平3−87
720号公報には、ねじれネマティック配向させた膜を
用いる光学補償シートが開示されている。同公報記載の
光学補償シートに使用する液晶性分子は、液晶セルで使
用している化合物と類似の棒状液晶性分子である。特開
平5−215921号公報には、配向処理された基板二
枚の間に、硬化時に液晶性を示す棒状液晶化合物を封入
した光学補償シートが開示されている。
It has been proposed to use, as an optical compensation sheet, an optically anisotropic element obtained by fixing the orientation of liquid crystal molecules, instead of a stretched film having a birefringence. Liquid crystal molecules have various alignment forms. Therefore,
By fixing the orientation of the liquid crystal molecules, an optically anisotropic element having optical performance that cannot be obtained with a stretched film having a birefringence can be obtained. JP-A-3-87
No. 720 discloses an optical compensation sheet using a film having a twisted nematic orientation. The liquid crystal molecules used in the optical compensation sheet described in the publication are rod-like liquid crystal molecules similar to the compounds used in the liquid crystal cell. JP-A-5-215921 discloses an optical compensation sheet in which a rod-shaped liquid crystal compound exhibiting liquid crystallinity when cured is sealed between two substrates subjected to an alignment treatment.

【0004】しかし、光学補償シートにおいて要求され
ている液晶性分子と配向膜の性質は、液晶セルにおける
要求とは全く異なる。例えば、液晶セルに用いられてい
る棒状液晶性分子では、光学補償シートに要求される視
野角の改善効果が不充分である。また、光学補償シート
では、液晶性分子を配向した状態で固定して使用する必
要がある。液晶セルに用いられている棒状液晶性分子
は、配向状態の安定性が乏しい。さらに、液晶セルに用
いられている棒状液晶性分子は、一枚の基板(支持体)
上に設けられた配向膜(片面配向膜)の上に塗布するだ
けでは、充分に配向しない。液晶セルでは、二枚の基板
の間に棒状液晶性分子を封入するため、二枚の基板にそ
れぞれ配向膜(両面配向膜)を設けることができる。特
開平5−215921号公報に記載されているように、
光学補償シートにも、液晶セルに類似の両面配向膜の構
造を採用すると、液晶表示装置の総重量が増加する。以
上の理由から、光学補償シートに使用する液晶性分子と
配向膜は、液晶セルに用いる液晶性分子と配向膜から独
立して、研究および開発が進められるようになった。
However, the properties of liquid crystal molecules and alignment films required in the optical compensation sheet are completely different from the requirements in the liquid crystal cell. For example, rod-like liquid crystal molecules used in a liquid crystal cell are insufficient in the effect of improving the viewing angle required for an optical compensation sheet. Further, in the optical compensatory sheet, it is necessary to fix and use the liquid crystal molecules in an oriented state. The rod-like liquid crystal molecules used in a liquid crystal cell have poor alignment state stability. Further, the rod-like liquid crystal molecules used in the liquid crystal cell are formed on a single substrate (support).
Simply coating on the alignment film (single-sided alignment film) provided thereon does not provide sufficient alignment. In a liquid crystal cell, an alignment film (double-sided alignment film) can be provided on each of the two substrates in order to seal rod-like liquid crystalline molecules between the two substrates. As described in JP-A-5-215921,
When a structure of a double-sided alignment film similar to a liquid crystal cell is adopted for the optical compensation sheet, the total weight of the liquid crystal display device increases. For the above reasons, research and development of liquid crystal molecules and alignment films used in the optical compensation sheet have been advanced independently of liquid crystal molecules and alignment films used in liquid crystal cells.

【0005】液晶性分子について、最近の光学補償シー
トでは、棒状液晶性分子に代えて、ディスコティック液
晶性分子を使用することが提案されている。ディスコテ
ィック液晶性分子を光学補償シートに用いると、液晶表
示装置の視野角を著しく改善することができる。また、
ディスコティック液晶性分子は、棒状液晶性分子と比較
して、配向状態の安定性も優れている。特開平8−27
284号公報には、ディスコティック液晶性分子に重合
性基を導入し、重合反応によって配向状態を、さらに安
定に固定化することが提案されている。光学補償シート
の配向膜については、ディスコティック液晶性分子の使
用を前提として、片面配向膜のみで液晶性分子の配向を
制御する方法が提案されている。特開平7−14640
9号公報には、ラビングして得られる配向膜の代わり
に、SiO斜方蒸着膜を片面配向膜として用いる技術が
開示されている。特開平7−281028号公報には、
ラビングしたポリイミド膜を片面配向膜として用いる技
術が開示されている。
As for liquid crystal molecules, it has been proposed in recent optical compensation sheets to use discotic liquid crystal molecules instead of rod-shaped liquid crystal molecules. When discotic liquid crystal molecules are used for the optical compensation sheet, the viewing angle of the liquid crystal display device can be significantly improved. Also,
Discotic liquid crystalline molecules are more excellent in stability of alignment state than rod-like liquid crystalline molecules. JP-A-8-27
No. 284 proposes to introduce a polymerizable group into discotic liquid crystal molecules and to stably fix the alignment state by a polymerization reaction. With respect to the alignment film of the optical compensation sheet, a method of controlling the alignment of liquid crystal molecules only with a single-sided alignment film has been proposed on the premise that discotic liquid crystal molecules are used. JP-A-7-14640
No. 9 discloses a technique in which an SiO obliquely deposited film is used as a one-sided alignment film instead of an alignment film obtained by rubbing. JP-A-7-281028 discloses that
A technique using a rubbed polyimide film as a single-sided alignment film is disclosed.

【0006】特開平7−146409号公報に記載のS
iO斜方蒸着膜を片面配向膜として用いると、ラビング
屑が生じないため、配向欠陥が少ない(光学的純度が高
い)光学補償シートが得られる。しかし、SiO斜方蒸
着膜は、大量生産に適していない。光学補償シートを量
産する場合、長尺状の透明支持体の上に、連続して配向
膜を形成する必要がある。蒸着膜を長尺状に連続して形
成することは、技術的に難しい。また、長尺状に形成し
た光学補償シートは、光軸方向に沿って裁断して使用す
る。そのため、光軸方向が長尺状シートの長手方向と一
致しないと、裁断により廃棄する部分が生じる。光軸方
向と長手方向との角度の差が拡大すると、廃棄部分の面
積が大きくなる。従来の光学補償シートに用いられてい
た配向膜では、光軸方向の厳密な調整が非常に難しかっ
た。
[0006] S described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-146409
When the iO obliquely deposited film is used as a single-sided alignment film, rubbing debris is not generated, so that an optical compensation sheet with few alignment defects (high optical purity) can be obtained. However, the SiO obliquely deposited film is not suitable for mass production. When mass-producing an optical compensatory sheet, it is necessary to continuously form an alignment film on a long transparent support. It is technically difficult to form a vapor deposition film continuously in a long shape. Moreover, the optical compensation sheet formed in a long shape is used by cutting along the optical axis direction. Therefore, if the optical axis direction does not coincide with the longitudinal direction of the long sheet, a portion to be discarded due to cutting occurs. When the angle difference between the optical axis direction and the longitudinal direction increases, the area of the discarded portion increases. With an alignment film used for a conventional optical compensatory sheet, strict adjustment in the optical axis direction was extremely difficult.

【0007】特開平10−42820号公報に、光照射
によって配向機能が付与される配向膜を用いた光学補償
シートが開示されている。光照射によって配向機能が付
与される配向膜は、配向機能が弱く不安定であるとの問
題がある。光学補償シートでは、液晶性化合物の配向状
態を固定して使用するため、原則として、液晶セルの場
合よりも、配向機能の安定性が要求される。また、光学
補償シートは、片面配向膜の構成が望ましいため、原則
として、両面配向膜の構成を有する液晶セルの場合より
も、強い配向機能が要求される。しかし、特開平10−
42820号公報の記載によれば、ディスコティック液
晶性分子を使用する場合、予想外に光照射によって配向
機能が付与される配向膜を、光学補償シートにおいて有
利に利用できる。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-42820 discloses an optical compensatory sheet using an alignment film to which an alignment function is given by light irradiation. An alignment film to which an alignment function is given by light irradiation has a problem that the alignment function is weak and unstable. In the optical compensation sheet, since the alignment state of the liquid crystal compound is fixed and used, in principle, the stability of the alignment function is required as compared with the case of the liquid crystal cell. In addition, since the optical compensation sheet preferably has a single-sided alignment film configuration, in principle, a stronger alignment function is required as compared with a liquid crystal cell having a double-sided alignment film configuration. However, Japanese Patent Application Laid-Open
According to the description of Japanese Patent No. 42820, when discotic liquid crystalline molecules are used, an alignment film to which an alignment function is unexpectedly imparted by light irradiation can be advantageously used in an optical compensation sheet.

【0008】特開2000−75131号公報に、光照
射によって配向機能が付与される配向膜を用いて、ディ
スコティック液晶性分子を実質的に垂直に配向させた光
学補償シートが開示されている。すなわち、光照射によ
って配向機能が付与される配向膜は、ディスコティック
液晶性分子を実質的に垂直に配向させる場合にも有効で
ある。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-75131 discloses an optical compensatory sheet in which discotic liquid crystal molecules are substantially vertically aligned using an alignment film provided with an alignment function by light irradiation. That is, the alignment film to which the alignment function is given by light irradiation is also effective when the discotic liquid crystal molecules are substantially vertically aligned.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ディ
スコティック液晶性分子の配向傾斜角と配向方向とが厳
密に制御された光学異方性素子を提供することである。
また、本発明の目的は、ディスコティック液晶性分子の
配向傾斜角と配向方向とを容易に制御できる光学異方性
素子の製造方法を提供することでもある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an optically anisotropic element in which the tilt angle and the alignment direction of discotic liquid crystalline molecules are strictly controlled.
Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing an optically anisotropic element in which the orientation tilt angle and orientation direction of discotic liquid crystalline molecules can be easily controlled.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記
(1)〜(4)の光学異方性素子および下記(5)の光
学異方性素子の製造方法により達成された。 (1)透明支持体上に、配向膜、および配向された状態
で固定されているディスコティック液晶性分子を含む光
学異方性層を、この順に有する光学異方性素子であっ
て、ディスコティック液晶性分子が配向膜によって実質
的に垂直に配向されており、ディスコティック液晶性分
子の垂直配向後に単一方向から照射した光によってディ
スコティック液晶性分子の配向方向が制御されているこ
とを特徴とする光学異方性素子。 (2)上記ディスコティック液晶性分子が重合により配
向された状態で固定されている(1)に記載の光学異方
性素子。 (3)上記配向膜が感光性ポリマーを含む(1)に記載
の光学異方性素子。 (4)上記感光性ポリマーが、ディスコティック液晶性
分子を実質的に垂直に配向させる機能を有する基を側鎖
に有する(3)に記載の光学異方性素子。
The object of the present invention has been attained by the following optically anisotropic elements (1) to (4) and the following method for producing an optically anisotropic element (5). (1) An optically anisotropic element having, in this order, an alignment film and an optically anisotropic layer containing discotic liquid crystal molecules fixed in an aligned state on a transparent support, The liquid crystal molecules are substantially vertically aligned by the alignment film, and the alignment direction of the discotic liquid crystal molecules is controlled by light irradiated from a single direction after the vertical alignment of the discotic liquid crystal molecules. Optical anisotropic element. (2) The optically anisotropic element according to (1), wherein the discotic liquid crystalline molecules are fixed in an aligned state by polymerization. (3) The optically anisotropic element according to (1), wherein the alignment film contains a photosensitive polymer. (4) The optically anisotropic element according to (3), wherein the photosensitive polymer has, in a side chain, a group having a function of aligning discotic liquid crystal molecules substantially vertically.

【0011】(5)透明支持体上に、感光性ポリマーか
らなる配向膜を設ける工程;配向膜の上に、重合性基を
有するディスコティック液晶性分子および光重合開始剤
を含む層を設ける工程;ディスコティック液晶性分子を
実質的に垂直に配向させる工程;単一方向から光を照射
して、ディスコティック液晶性分子の配向方向を制御す
る工程、そして、光を照射してディスコティック液晶性
分子を重合させて光学異方性層を形成する工程からなる
光学異方性素子の製造方法。本明細書において、ディス
コティック液晶性分子が実質的に垂直に配向していると
は、ディスコティック液晶性分子の平均傾斜角が50乃
至90度であることを意味する。そして、ディスコティ
ック液晶性分子の平均傾斜角は、ディスコティック液晶
性分子の円盤面と支持体の面(あるいは配向膜の面)と
の平均角度を意味する。すなわち、本明細書における垂
直配向とは、ディスコティック液晶性分子のホモジニア
ス配向を意味する。
(5) A step of providing an alignment film made of a photosensitive polymer on a transparent support; a step of providing a layer containing a discotic liquid crystal molecule having a polymerizable group and a photopolymerization initiator on the alignment film. A step of aligning the discotic liquid crystal molecules substantially vertically; a step of irradiating light from a single direction to control an alignment direction of the discotic liquid crystal molecules; and a step of irradiating light to discotic liquid crystal molecules. A method for producing an optically anisotropic element, comprising a step of forming an optically anisotropic layer by polymerizing molecules. In this specification, that the discotic liquid crystalline molecules are substantially vertically aligned means that the average tilt angle of the discotic liquid crystalline molecules is 50 to 90 degrees. The average tilt angle of the discotic liquid crystal molecules means the average angle between the disc surface of the discotic liquid crystal molecules and the surface of the support (or the surface of the alignment film). That is, the vertical alignment in the present specification means a homogeneous alignment of discotic liquid crystalline molecules.

【0012】[0012]

【発明の効果】ディスコティック液晶性分子を使用する
場合は、配向機能が弱く不安定である光照射による配向
膜であっても、ディスコティック液晶性分子を配向した
状態で固定できる。しかし、本発明者が研究を進めたと
ころ、光照射による配向膜では、ディスコティック液晶
性分子の配向傾斜角と配向方向との双方を厳密に制御す
ることが難しい。本発明者は、光照射による配向膜と光
学異方性素子の製造手順とを改良することによって、デ
ィスコティック液晶性分子の配向傾斜角と配向方向との
双方を厳密に制御することに成功した。本発明では、通
常の(光照射が不要の)配向機能と、光照射による配向
機能とを有する配向膜を用いる。まず、通常の配向機能
によって、ディスコティック液晶性分子を実質的に垂直
に配向させる。次に、光照射によって、ディスコティッ
ク液晶性分子配向方向を制御する。このような二段階の
配向処理を採用することにより、ディスコティック液晶
性分子の配向傾斜角と配向方向とを厳密に制御すること
ができる。
According to the present invention, when discotic liquid crystal molecules are used, even in the case of an alignment film formed by light irradiation that has a weak and unstable alignment function, the discotic liquid crystal molecules can be fixed in an aligned state. However, as a result of research conducted by the present inventors, it is difficult to strictly control both the orientation tilt angle and the orientation direction of discotic liquid crystalline molecules in an alignment film formed by light irradiation. The present inventor has succeeded in strictly controlling both the orientation tilt angle and the orientation direction of discotic liquid crystalline molecules by improving the manufacturing procedure of the alignment film and the optically anisotropic element by light irradiation. . In the present invention, an alignment film having a normal (irradiation unnecessary) alignment function and an alignment function by light irradiation is used. First, the discotic liquid crystalline molecules are substantially vertically aligned by a normal alignment function. Next, the orientation direction of the discotic liquid crystalline molecules is controlled by light irradiation. By employing such a two-stage alignment treatment, the alignment tilt angle and alignment direction of the discotic liquid crystalline molecules can be strictly controlled.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】光学異方性素子は、透明支持体上
に、感光性ポリマーからなる配向膜を設ける第1工程;
配向膜をラビング処理する第2工程;配向膜の上に、重
合性基を有するディスコティック液晶性分子および光重
合開始剤を含む層を設ける第3工程;加熱によりディス
コティック液晶性分子を実質的に垂直に配向させる第4
工程;単一方向から光を照射して、ディスコティック液
晶性分子の配向方向を制御する第5工程、そして、光を
照射してディスコティック液晶性分子を重合させて光学
異方性層を形成する第6工程により製造することが好ま
しい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In an optically anisotropic element, a first step of providing an alignment film made of a photosensitive polymer on a transparent support;
A second step of rubbing the alignment film; a third step of providing a layer containing a discotic liquid crystal molecule having a polymerizable group and a photopolymerization initiator on the alignment film; and substantially heating the discotic liquid crystal molecule by heating. 4th orientation perpendicular to
Step: a fifth step of irradiating light from a single direction to control the orientation direction of the discotic liquid crystal molecules, and forming an optically anisotropic layer by irradiating light to polymerize the discotic liquid crystal molecules It is preferable to manufacture by the 6th process.

【0014】[透明支持体]透明支持体としては、プラ
スチックフイルム、ガラス(石英ガラス)板または金属
フイルムが用いられる。プラスチックフイルムが好まし
く用いられる。プラスチックフイルムの材料の例には、
セルロースエステル(例、トリアセチルセルロース)、
ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルホンおよ
びポリエーテルスルホンが含まれる。大量生産のため、
透明支持体は長尺状(ロール状)に形成することが好ま
しい。透明支持体の厚さは、20乃至500μmである
ことが好ましく、50乃至200μmであることがさら
に好ましい。透明支持体と配向膜との間に、親水性ポリ
マー(例、ゼラチン、ポリビニルアルコール)を含む下
塗り層を設けてもよい。下塗り層の厚さは、0.1乃至
2μmであることが好ましく、0.2乃至1μmである
ことがさらに好ましい。
[Transparent Support] As the transparent support, a plastic film, a glass (quartz glass) plate or a metal film is used. A plastic film is preferably used. Examples of plastic film materials include:
Cellulose ester (eg, triacetyl cellulose),
Includes polycarbonate, polyarylate, polysulfone and polyethersulfone. For mass production,
The transparent support is preferably formed in a long shape (roll shape). The thickness of the transparent support is preferably from 20 to 500 μm, more preferably from 50 to 200 μm. An undercoat layer containing a hydrophilic polymer (eg, gelatin, polyvinyl alcohol) may be provided between the transparent support and the alignment film. The thickness of the undercoat layer is preferably from 0.1 to 2 μm, more preferably from 0.2 to 1 μm.

【0015】[配向膜]単一方向からの光照射によって
配向機能が付与される配向膜は、フォトクロミック化合
物または感光性ポリマーを用いて形成する。フォトクロ
ミック化合物は、光の作用で化学構造に変化が生じ、そ
れにより光に対する挙動(例えば色調)も変化する化合
物である。一般に、それらの変化は可逆的である。液晶
セルについて従来提案されたフォトクロミック化合物に
は、アゾベンゼン化合物(K. Ichimura et al., Langmu
ir, vol. 4, page 1214 (1988);K. Aokiet al., Langm
uir, vol. 8, page 1007 (1992);Y. Suzuki et al., L
angmuir,vol. 8, page 2601 (1992);K. Ichimura et a
l., Appl. Phys. Lett., vol. 63, No. 4, page 449 (1
993);N. Ishizuki, Langmuir, vol. 9, page 3298 (19
93) ;N. Ishizuki, Langmuir, vol. 9, page 857 (199
3))、ヒドラゾノ−β−ケトエステル化合物(S. Yamam
ura et al., Liquid Crystals, vol. 13, No. 2, page
189 (1993))、スチルベン化合物(市村國宏他、高分子
論文集、第47巻、10号、771頁(1990))およびス
ピロピラン化合物(K. Ichimura et al., Chemistry Le
tters, page 1063 (1992) ;K. Ichimura et al., Thin
Solid Films, vol. 235, page 101 (1993) )が含まれ
る。
[Alignment Film] An alignment film to which an alignment function is given by light irradiation from a single direction is formed using a photochromic compound or a photosensitive polymer. A photochromic compound is a compound that changes its chemical structure by the action of light, thereby changing its behavior (for example, color tone) with respect to light. Generally, those changes are reversible. Photochromic compounds conventionally proposed for liquid crystal cells include azobenzene compounds (K. Ichimura et al., Langmu
ir, vol. 4, page 1214 (1988); K. Aokiet al., Langm
uir, vol. 8, page 1007 (1992); Y. Suzuki et al., L
angmuir, vol. 8, page 2601 (1992); K. Ichimura et a
l., Appl. Phys. Lett., vol. 63, No. 4, page 449 (1
993); N. Ishizuki, Langmuir, vol. 9, page 3298 (19
93); N. Ishizuki, Langmuir, vol. 9, page 857 (199
3)), hydrazono-β-ketoester compound (S. Yamam
ura et al., Liquid Crystals, vol. 13, No. 2, page
189 (1993)), stilbene compounds (Kunihiro Ichimura et al., Journal of Polymers, Vol. 47, No. 10, p. 771 (1990)) and spiropyran compounds (K. Ichimura et al., Chemistry Le.
tters, page 1063 (1992); K. Ichimura et al., Thin
Solid Films, vol. 235, page 101 (1993)).

【0016】C=C、C=NまたはN=Nからなる二重
結合構造を含むフォトクロミック化合物が、特に好まし
い。二重結合構造を有するフォトクロミック化合物は、
下記(1)および(2)の必須要素と、下記(3)〜
(5)の任意要素からなる。 (1)C=C、C=NまたはN=Nからなる二重結合構
造 (2)上記(1)の結合の両側に(直結しなくてもよ
く)存在する環状構造 (3)任意の(1)と(2)との間の連結基 (4)任意の(1)の炭素原子の置換基 (5)任意の(2)の環状構造の置換基 上記(1)の二重結合構造は、シス型よりもトランス型
が好ましい。二重結合構造は、分子内に二つ以上存在し
ていてもよい。複数の二重結合構造は、共役の関係にあ
ることが好ましい。上記(2)の環状構造の例には、ベ
ンゼン環、ナフタレン環および含窒素複素環(例、ピリ
ジニウム環、ベンゾピリジニウム環)が含まれる。含窒
素複素環の場合、環を構成する(窒素原子ではなく)炭
素原子が(1)の二重結合構造の炭素原子または窒素原
子と結合することが好ましい。ベンゼン環が特に好まし
い。
Photochromic compounds containing a double bond structure consisting of C = C, C = N or N = N are particularly preferred. The photochromic compound having a double bond structure is
The following (1) and (2) essential elements and the following (3) to
It consists of optional elements of (5). (1) Double bond structure consisting of C = C, C = N or N = N (2) Cyclic structure present on both sides (need not be directly connected) of the bond of (1) above (3) Arbitrary ( A linking group between 1) and (2); (4) a substituent of any carbon atom of (1); (5) a substituent of a cyclic structure of any (2). , Trans is preferable to cis. Two or more double bond structures may be present in the molecule. It is preferable that the plurality of double bond structures have a conjugate relationship. Examples of the cyclic structure (2) include a benzene ring, a naphthalene ring, and a nitrogen-containing heterocyclic ring (eg, a pyridinium ring, a benzopyridinium ring). In the case of a nitrogen-containing heterocyclic ring, it is preferable that a carbon atom (not a nitrogen atom) constituting the ring be bonded to a carbon atom or a nitrogen atom of the double bond structure of (1). A benzene ring is particularly preferred.

【0017】上記(3)の連結基の例には、−NH−お
よび−CO−が含まれる。ただし、(3)の連結基がな
く、(1)と(2)とが直結していることが好ましい。
上記(4)の置換基の例には、アリール基(例、フェニ
ル)およびシアノが含まれる。ただし、(4)の置換基
がなく、二重結合構造に含まれる炭素原子が、(2)と
の結合以外は無置換(−CH=CH−または−CH=N
−)であることが好ましい。上記(5)の置換基の例に
は、アルコキシ基(例、メトキシ、ヘキシルオキシ)、
シアノ、アルキル基(例、ブチル、ヘキシル)およびア
ルキルアミノ基(例、ジメチルアミノ)を挙げることが
できる。(2)の環状構造がベンゼン環の場合、パラ位
に置換基が結合することが好ましい。なお、後述するよ
うに、フォトクロミック化合物をポリマーに化学的結合
させて使用する場合は、ポリマーに化学的結合させるた
めの官能基を、(5)の置換基としてフォトクロミック
化合物に導入する。
Examples of the linking group (3) include -NH- and -CO-. However, it is preferable that (1) and (2) are directly connected without the connecting group of (3).
Examples of the substituent in the above (4) include an aryl group (eg, phenyl) and cyano. However, there is no substituent of (4), and the carbon atom contained in the double bond structure is unsubstituted except for the bond with (2) (-CH = CH- or -CH = N
-) Is preferable. Examples of the substituent of the above (5) include an alkoxy group (eg, methoxy, hexyloxy),
Examples include cyano, an alkyl group (eg, butyl, hexyl) and an alkylamino group (eg, dimethylamino). When the cyclic structure of (2) is a benzene ring, the substituent is preferably bonded to the para position. In addition, as described later, when a photochromic compound is used by chemically bonding to a polymer, a functional group for chemically bonding to the polymer is introduced into the photochromic compound as a substituent of (5).

【0018】フォトクロミック化合物は、何らかの手段
を用いて支持体表面に対して固定して使用する必要があ
る。フォトクロミック化合物をポリマーに化学的結合し
て、固定することが特に好ましい。フォトクロミック化
合物と化学的結合させるポリマーは、親水性ポリマー
(例、ゼラチン、ポリビニルアルコール、ポリ(メタ)
アクリレート)であることが好ましい。ポリビニルアル
コールが特に好ましく用いられる。フォトクロミック化
合物とポリマーとの反応は、ポリマーの種類(特に官能
基の種類)に応じて決定する。ポリビニルアルコールの
ような水酸基を有するポリマーの場合は、酸ハライドと
水酸基との反応を利用することができる。
It is necessary to use the photochromic compound fixed to the surface of the support by some means. It is particularly preferred that the photochromic compound is chemically bonded to the polymer and immobilized. The polymer chemically bonded to the photochromic compound is a hydrophilic polymer (eg, gelatin, polyvinyl alcohol, poly (meth)
Acrylate). Polyvinyl alcohol is particularly preferably used. The reaction between the photochromic compound and the polymer is determined according to the type of the polymer (particularly, the type of the functional group). In the case of a polymer having a hydroxyl group such as polyvinyl alcohol, a reaction between an acid halide and a hydroxyl group can be used.

【0019】配向膜に使用するポリマーは、さらにディ
スコティック液晶性分子を実質的に垂直(ホモジニア
ス)に配向させる機能を有する基を有することが好まし
い。ディスコティック液晶性分子を実質的に垂直に配向
させるためには、配向膜の表面エネルギーを低下させる
ことが重要である。具体的には、ポリマーの官能基によ
り配向膜の表面エネルギーを低下させ、これによりディ
スコティック液晶性分子を立てた状態にする。配向膜の
表面エネルギーを低下させる官能基としては、炭素原子
数が10以上の炭化水素基が有効である。炭化水素基を
配向膜の表面に存在させるために、ポリマーの主鎖より
も側鎖に炭化水素基を導入することが好ましい。炭化水
素基は、脂肪族基、芳香族基またはそれらの組み合わせ
である。脂肪族基は、環状、分岐状あるいは直鎖状のい
ずれでもよい。脂肪族基は、アルキル基(シクロアルキ
ル基であってもよい)またはアルケニル基(シクロアル
ケニル基であってもよい)であることが好ましい。炭化
水素基は、ハロゲン原子のような強い親水性を示さない
置換基を有していてもよい。炭化水素基の炭素原子数
は、10乃至100であることが好ましく、10乃至6
0であることがさらに好ましく、10乃至40であるこ
とが最も好ましい。ポリマーの主鎖は、ポリビニルアル
コール構造を有することが好ましい。
The polymer used for the alignment film preferably further has a group having a function of substantially vertically (homogeneously) aligning the discotic liquid crystalline molecules. In order to align the discotic liquid crystalline molecules substantially vertically, it is important to lower the surface energy of the alignment film. Specifically, the surface energy of the alignment film is reduced by the functional groups of the polymer, and thereby the discotic liquid crystal molecules are in a standing state. As the functional group that lowers the surface energy of the alignment film, a hydrocarbon group having 10 or more carbon atoms is effective. In order to make the hydrocarbon group exist on the surface of the alignment film, it is preferable to introduce the hydrocarbon group into a side chain rather than the main chain of the polymer. The hydrocarbon group is an aliphatic group, an aromatic group, or a combination thereof. The aliphatic group may be cyclic, branched, or linear. The aliphatic group is preferably an alkyl group (may be a cycloalkyl group) or an alkenyl group (may be a cycloalkenyl group). The hydrocarbon group may have a substituent that does not show strong hydrophilicity, such as a halogen atom. The hydrocarbon group preferably has 10 to 100 carbon atoms, and preferably has 10 to 6 carbon atoms.
It is more preferably 0 and most preferably 10 to 40. The main chain of the polymer preferably has a polyvinyl alcohol structure.

【0020】炭素原子数が10以上の炭化水素基を有す
る変性ポリビニルアルコールは、ディスコティック液晶
性分子を実質的に垂直(ホモジニアス)に配向させるこ
とができる。炭化水素基は、脂肪族基、芳香族基または
それらの組み合わせである。脂肪族基は、環状、分岐状
あるいは直鎖状のいずれでもよい。脂肪族基は、アルキ
ル基(シクロアルキル基であってもよい)またはアルケ
ニル基(シクロアルケニル基であってもよい)であるこ
とが好ましい。炭化水素基は、ハロゲン原子のような強
い親水性を示さない置換基を有していてもよい。炭化水
素基の炭素原子数は、10乃至100であることが好ま
しく、10乃至60であることがさらに好ましく、10
乃至40であることが最も好ましい。炭化水素基を有す
る変性ポリビニルアルコールは、炭素原子数が10以上
の炭化水素基を有する繰り返し単位を2乃至80モル%
の範囲で含むことが好ましく、3乃至70モル%含むこ
とがさらに好ましい。
A modified polyvinyl alcohol having a hydrocarbon group having 10 or more carbon atoms can align discotic liquid crystal molecules substantially vertically (homogeneously). The hydrocarbon group is an aliphatic group, an aromatic group, or a combination thereof. The aliphatic group may be cyclic, branched, or linear. The aliphatic group is preferably an alkyl group (may be a cycloalkyl group) or an alkenyl group (may be a cycloalkenyl group). The hydrocarbon group may have a substituent that does not show strong hydrophilicity, such as a halogen atom. The number of carbon atoms in the hydrocarbon group is preferably 10 to 100, more preferably 10 to 60, and more preferably 10 to 60.
Most preferably, it is from 40 to 40. The modified polyvinyl alcohol having a hydrocarbon group contains 2 to 80 mol% of a repeating unit having a hydrocarbon group having 10 or more carbon atoms.
And more preferably 3 to 70 mol%.

【0021】好ましい変性ポリビニルアルコールを、下
記式(PV)で表す。 (PV) −(VAl)x−(HyC)y−(VAc)z−(P)
q− 式中、VAlは、ビニルアルコール繰り返し単位であ
り;HyCは、炭素原子数が10以上の炭化水素基を有
する繰り返し単位であり;VAcは酢酸ビニル繰り返し
単位であり;Pは、フォトクロミック化合物を化学的結
合させた繰り返し単位であり;xは、20乃至95モル
%(好ましくは25乃至90モル%)であり;yは、0
乃至80モル%(好ましくは2乃至70モル%)であ
り;zは0乃至30モル%(好ましくは2乃至20モル
%)であり;そして、qは、0乃至30モル%(好まし
くは2乃至20モル%)である。好ましい炭素原子数が
10以上の炭化水素基を有する繰り返し単位(HyC)
を、下記式(HyC−I)および(HyC−II)で表
す。
A preferred modified polyvinyl alcohol is represented by the following formula (PV). (PV)-(VAl) x- (HyC) y- (VAc) z- (P)
q-wherein, VAl is a vinyl alcohol repeating unit; HyC is a repeating unit having a hydrocarbon group having 10 or more carbon atoms; VAc is a vinyl acetate repeating unit; and P is a photochromic compound. X is 20 to 95 mol% (preferably 25 to 90 mol%); y is 0
Is from 0 to 80 mol% (preferably from 2 to 70 mol%); z is from 0 to 30 mol% (preferably from 2 to 20 mol%); and q is from 0 to 30 mol% (preferably from 2 to 70 mol%). 20 mol%). Preferred repeating unit having a hydrocarbon group having 10 or more carbon atoms (HyC)
Is represented by the following formulas (HyC-I) and (HyC-II).

【0022】[0022]

【化1】 Embedded image

【0023】式中、L1 は、−O−、−CO−、−SO
2 −、−NH−、アルキレン基、アリーレン基およびそ
れらの組み合わせから選ばれる二価の連結基であり;L
2 は、単結合あるいは−O−、−CO−、−SO2 −、
−NH−、アルキレン基、アリーレン基およびそれらの
組み合わせから選ばれる二価の連結基であり;そしてR
1 およびR2 は、それぞれ、炭素原子数が10以上の炭
化水素基である。上記の組み合わせにより形成される二
価の連結基の例を、以下に示す。
In the formula, L 1 represents —O—, —CO—, —SO
2 -, - NH-, an alkylene group, an arylene group and a divalent linking group selected from their combinations; L
2 is a single bond or -O -, - CO -, - SO 2 -,
-NH-, a divalent linking group selected from an alkylene group, an arylene group and a combination thereof;
1 and R 2 are each a hydrocarbon group having 10 or more carbon atoms. Examples of the divalent linking group formed by the above combination are shown below.

【0024】L1:−O−CO− L2:−O−CO−アルキレン基−O− L3:−O−CO−アルキレン基−CO−NH− L4:−O−CO−アルキレン基−NH−SO2 −アリ
ーレン基−O− L5:−アリーレン基−NH−CO− L6:−アリーレン基−CO−O− L7:−アリーレン基−CO−NH− L8:−アリーレン基−O− L9:−O−CO−NH−アリーレン基−NH−CO−
[0024] L1: -O-CO- L2: -O -CO- alkylene group -O- L3: -O-CO- alkylene group -CO-NH- L4: -O-CO- alkylene group -NH-SO 2 -Arylene group-O-L5: -arylene group-NH-CO-L6: -arylene group-CO-O-L7: -arylene group-CO-NH-L8: -arylene group-O-L9: -O-CO -NH-arylene group -NH-CO-

【0025】好ましいフォトクロミック化合物を化学的
結合させた繰り返し単位(X)を、下記式(P−I)お
よび(P−II)で表す。
Preferred repeating units (X) chemically bonded with a photochromic compound are represented by the following formulas (PI) and (P-II).

【0026】[0026]

【化2】 Embedded image

【0027】式中、L1 は、−O−、−CO−、−SO
2 −、−NH−、アルキレン基、アリーレン基およびそ
れらの組み合わせから選ばれる二価の連結基であり;L
2 は、単結合あるいは−O−、−CO−、−SO2 −、
−NH−、アルキレン基、アリーレン基およびそれらの
組み合わせから選ばれる二価の連結基であり;そしてZ
1 およびZ2 は、それぞれ、、フォトクロミック化合物
から誘導される一価の感光性基である。上記の組み合わ
せにより形成される二価の連結基の例は、式(HyC−
I)および(HyC−II)と同様である。フォトクロミ
ック化合物から誘導される一価の感光性基(Z)の例を
以下に示す。
Wherein L 1 is —O—, —CO—, —SO
2 -, - NH-, an alkylene group, an arylene group and a divalent linking group selected from their combinations; L
2 is a single bond or -O -, - CO -, - SO 2 -,
-NH-, a divalent linking group selected from an alkylene group, an arylene group and a combination thereof;
1 and Z 2 are each a monovalent photosensitive group derived from a photochromic compound. Examples of the divalent linking group formed by the above combination are those represented by the formula (HyC-
Same as (I) and (HyC-II). Examples of the monovalent photosensitive group (Z) derived from the photochromic compound are shown below.

【0028】[0028]

【化3】 Embedded image

【0029】[0029]

【化4】 Embedded image

【0030】[0030]

【化5】 Embedded image

【0031】配向膜に用いるポリマーの重合度は、20
0乃至5000であることが好ましく、300乃至30
00であることが好ましい。ポリマーの分子量は、90
00乃至200000であることが好ましく、1300
0乃至130000であることがさらに好ましい。二種
類以上のポリマーを併用してもよい。配向膜の形成にお
いて、ラビング処理を実施することが好ましい。ラビン
グ処理は、上記のポリマーを含む膜の表面を、紙や布で
一定方向に、数回こすることにより実施する。
The degree of polymerization of the polymer used for the alignment film is 20
0 to 5000, preferably 300 to 30
00 is preferred. The molecular weight of the polymer is 90
00 to 200,000, preferably 1300
More preferably, it is 0 to 130,000. Two or more polymers may be used in combination. In forming the alignment film, a rubbing treatment is preferably performed. The rubbing treatment is performed by rubbing the surface of the film containing the polymer several times with paper or cloth in a certain direction.

【0032】配向膜を用いてディスコティック液晶性分
子を実質的に垂直に配向させてから、単一方向からの光
を照射して、ディスコティック液晶性分子の配向方向を
制御する。照射する光は、X線、電子線、紫外線、可視
光線または赤外線(熱線)が用いられる。紫外線または
可視光線を用いることが特に好ましい。光源としては、
低圧水銀ランプ、高圧放電ランプあるいはショートアー
ク放電ランプが好ましく用いられる。光重合開始剤を用
いてディスコティック液晶性分子を重合させる場合(後
述)は、光重合開始剤の感光波長とは異なる波長の光を
用いることが好ましい。そのためには、適切な波長の光
を選択するためのフィルターを用いることが好ましい。
After the discotic liquid crystal molecules are oriented substantially vertically using the orientation film, light is irradiated from a single direction to control the orientation direction of the discotic liquid crystal molecules. X-rays, electron beams, ultraviolet rays, visible light rays, or infrared rays (heat rays) are used as the irradiation light. It is particularly preferred to use ultraviolet light or visible light. As a light source,
A low pressure mercury lamp, a high pressure discharge lamp or a short arc discharge lamp is preferably used. When the discotic liquid crystal molecules are polymerized using a photopolymerization initiator (described later), it is preferable to use light having a wavelength different from the photosensitive wavelength of the photopolymerization initiator. For that purpose, it is preferable to use a filter for selecting light having an appropriate wavelength.

【0033】光は、可能な限り単一方向に揃えて膜に照
射する。単一方向とは、膜平面(光の方向を膜平面に投
影した向き)において単一の方向であることを意味し、
膜平面に対して水平または垂直の方向も含む。露光量
は、50乃至6000mJ/cm2 であることが好まし
く、100乃至2000mJ/cm2 であることがさら
に好ましい。短時間で配向膜に、配向制御機能を付与す
るためには、加熱しながら光を照射することが好まし
い。加熱温度は、40乃至250℃であることが好まし
い。
The light is irradiated on the film in one direction as much as possible. The single direction means a single direction in the film plane (the direction in which the direction of light is projected on the film plane),
It also includes directions that are horizontal or perpendicular to the film plane. Exposure is more preferably from preferably 50 to 6000 mJ / cm 2, a 100 to 2000 mJ / cm 2. In order to provide an alignment control function to the alignment film in a short time, it is preferable to irradiate light while heating. The heating temperature is preferably from 40 to 250 ° C.

【0034】[光学異方性層]光学異方性層はディスコ
ティック液晶性分子から形成する。光学異方性層では、
上記の配向膜を用いて、ディスコティック液晶性分子の
円盤面を、配向膜に対して、実質的に垂直(50乃至9
0度の範囲の平均傾斜角)に配向させる。ディスコティ
ック液晶性分子は、垂直(ホモジニアス)配向状態のま
ま光学異方性層内で固定することが好ましい。ディスコ
ティック液晶性分子は、重合反応により固定することが
さらに好ましい。
[Optical Anisotropic Layer] The optically anisotropic layer is formed from discotic liquid crystalline molecules. In the optically anisotropic layer,
Using the above-mentioned alignment film, the disc surface of the discotic liquid crystalline molecules is substantially perpendicular to the alignment film (50 to 9).
(An average inclination angle in a range of 0 degree). It is preferable that the discotic liquid crystalline molecules be fixed in the optically anisotropic layer while maintaining a vertical (homogeneous) alignment state. More preferably, the discotic liquid crystalline molecules are fixed by a polymerization reaction.

【0035】ディスコティック液晶性分子は、様々な文
献(C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., v
ol. 71, page 111 (1981) ;日本化学会編、季刊化学総
説、No.22、液晶の化学、第5章、第10章第2節
(1994);B. Kohne et al., Angew. Chem. Soc. Chem. C
omm., page 1794 (1985);J. Zhang et al., J. Am.Che
m. Soc., vol. 116, page 2655 (1994))に記載されて
いる。ディスコティック液晶性分子の重合については、
特開平8−27284公報に記載がある。ディスコティ
ック液晶性分子を重合により固定するためには、ディス
コティック液晶性分子の円盤状コアに、置換基として重
合性基を結合させる必要がある。ただし、円盤状コアに
重合性基を直結させると、重合反応において配向状態を
保つことが困難になる。そこで、円盤状コアと重合性基
との間に、連結基を導入する。従って、重合性基を有す
るディスコティック液晶性分子は、下記式で表わされる
化合物であることが好ましい。
Discotic liquid crystalline molecules are described in various literatures (C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., V
ol. 71, page 111 (1981); edited by The Chemical Society of Japan, quarterly chemistry review, No. 22, Liquid Crystal Chemistry, Chapter 5, Chapter 10, Section 2
(1994); B. Kohne et al., Angew. Chem. Soc. Chem. C
omm., page 1794 (1985); J. Zhang et al., J. Am. Che
m. Soc., vol. 116, page 2655 (1994)). Regarding the polymerization of discotic liquid crystalline molecules,
It is described in JP-A-8-27284. In order to fix the discotic liquid crystal molecules by polymerization, it is necessary to bond a polymerizable group as a substituent to the discotic core of the discotic liquid crystal molecules. However, when a polymerizable group is directly connected to the disc-shaped core, it becomes difficult to maintain an oriented state in the polymerization reaction. Therefore, a linking group is introduced between the discotic core and the polymerizable group. Therefore, the discotic liquid crystalline molecule having a polymerizable group is preferably a compound represented by the following formula.

【0036】D(−L−Q)n 式中、Dは円盤状コアであり;Lは二価の連結基であ
り;Qは重合性基であり;そして、nは4乃至12の整
数である。上記式の円盤状コア(D)の例を以下に示
す。以下の各例において、LQ(またはQL)は、二価
の連結基(L)と重合性基(Q)との組み合わせを意味
する。トリフェニレン(D4)が特に好ましい。
D (-LQ) n wherein D is a discotic core; L is a divalent linking group; Q is a polymerizable group; and n is an integer from 4 to 12 is there. An example of the discotic core (D) of the above formula is shown below. In each of the following examples, LQ (or QL) means a combination of a divalent linking group (L) and a polymerizable group (Q). Triphenylene (D4) is particularly preferred.

【0037】[0037]

【化6】 Embedded image

【0038】[0038]

【化7】 Embedded image

【0039】[0039]

【化8】 Embedded image

【0040】[0040]

【化9】 Embedded image

【0041】[0041]

【化10】 Embedded image

【0042】[0042]

【化11】 Embedded image

【0043】[0043]

【化12】 Embedded image

【0044】[0044]

【化13】 Embedded image

【0045】[0045]

【化14】 Embedded image

【0046】前記式において、二価の連結基(L)は、
アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−CO
−、−NH−、−O−、−S−およびそれらの組み合わ
せからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好
ましい。二価の連結基(L)は、アルキレン基、アルケ
ニレン基、アリーレン基、−CO−、−NH−、−O−
および−S−からなる群より選ばれる二価の基を少なく
とも二つ組み合わせた基であることがさらに好ましい。
二価の連結基(L)は、アルキレン基、アルケニレン
基、アリーレン基、−CO−および−O−からなる群よ
り選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた基で
あることが最も好ましい。アルキレン基の炭素原子数
は、1乃至12であることが好ましい。アルケニレン基
の炭素原子数は、2乃至12であることが好ましい。ア
リーレン基の炭素原子数は、6乃至10であることが好
ましい。アルキレン基、アルケニレン基およびアリーレ
ン基は、置換基(例、アルキル基、ハロゲン原子、シア
ノ、アルコキシ基、アシルオキシ基)を有していてもよ
い。二価の連結基(L)の例を以下に示す。左側が円盤
状コア(D)に結合し、右側が重合性基(Q)に結合す
る。ALはアルキレン基またはアルケニレン基を意味
し、ARはアリーレン基を意味する。
In the above formula, the divalent linking group (L) is
Alkylene group, alkenylene group, arylene group, -CO
It is preferably a divalent linking group selected from the group consisting of-, -NH-, -O-, -S- and a combination thereof. The divalent linking group (L) is an alkylene group, an alkenylene group, an arylene group, -CO-, -NH-, -O-
And a group obtained by combining at least two divalent groups selected from the group consisting of and -S-.
The divalent linking group (L) is most preferably a group obtained by combining at least two divalent groups selected from the group consisting of an alkylene group, an alkenylene group, an arylene group, -CO- and -O-. The alkylene group preferably has 1 to 12 carbon atoms. The alkenylene group preferably has 2 to 12 carbon atoms. The arylene group preferably has 6 to 10 carbon atoms. The alkylene group, alkenylene group and arylene group may have a substituent (eg, an alkyl group, a halogen atom, a cyano, an alkoxy group, an acyloxy group). Examples of the divalent linking group (L) are shown below. The left side is bonded to the discotic core (D), and the right side is bonded to the polymerizable group (Q). AL represents an alkylene group or an alkenylene group, and AR represents an arylene group.

【0047】L1:−AL−CO−O−AL− L2:−AL−CO−O−AL−O− L3:−AL−CO−O−AL−O−AL− L4:−AL−CO−O−AL−O−CO− L5:−CO−AR−O−AL− L6:−CO−AR−O−AL−O− L7:−CO−AR−O−AL−O−CO− L8:−CO−NH−AL− L9:−NH−AL−O− L10:−NH−AL−O−CO− L11:−O−AL− L12:−O−AL−O− L13:−O−AL−O−CO−L1: -AL-CO-O-AL- L2: -AL-CO-O-AL-O- L3: -AL-CO-O-AL-O-AL- L4: -AL-CO-O -AL-O-CO-L5: -CO-AR-O-AL-L6: -CO-AR-O-AL-O-L7: -CO-AR-O-AL-O-CO-L8: -CO -NH-AL-L9: -NH-AL-O-L10: -NH-AL-O-CO-L11: -O-AL-L12: -O-AL-O-L13: -O-AL-O- CO-

【0048】 L14:−O−AL−O−CO−NH−AL− L15:−O−AL−S−AL− L16:−O−CO−AL−AR−O−AL−O−CO− L17:−O−CO−AR−O−AL−CO− L18:−O−CO−AR−O−AL−O−CO− L19:−O−CO−AR−O−AL−O−AL−O−C
O− L20:−O−CO−AR−O−AL−O−AL−O−A
L−O−CO− L21:−S−AL− L22:−S−AL−O− L23:−S−AL−O−CO− L24:−S−AL−S−AL− L25:−S−AR−AL−
L14: -O-AL-O-CO-NH-AL-L15: -O-AL-S-AL-L16: -O-CO-AL-AR-O-AL-O-CO-L17: -O-CO-AR-O-AL-CO-L18: -O-CO-AR-O-AL-O-CO-L19: -O-CO-AR-O-AL-O-AL-OC
O-L20: -O-CO-AR-O-AL-O-AL-OA
L-O-CO-L21: -S-AL-L22: -S-AL-O-L23: -S-AL-O-CO-L24: -S-AL-S-AL-L25: -S-AR -AL-

【0049】AL(アルキレン基またはアルケニレン
基)に、不斉炭素原子を導入すると、ディスコティック
液晶性分子を螺旋状にねじれ配向させることができる。
不斉炭素原子を含むAL*の例を以下に挙げる。左側が
円盤状コア(D)側であり、右側が重合性基(Q)側で
ある。*印を付けた炭素原子(C)が不斉炭素原子であ
る。光学活性は、SとRのいずれでもよい。
When an asymmetric carbon atom is introduced into AL (alkylene group or alkenylene group), a discotic liquid crystal molecule can be twisted in a helical manner.
Examples of AL * containing an asymmetric carbon atom are given below. The left side is the disc-shaped core (D) side, and the right side is the polymerizable group (Q) side. The carbon atom (C) marked with * is an asymmetric carbon atom. The optical activity may be either S or R.

【0050】AL*1:−CH2 CH2 −C*HCH3
−CH2 CH2 CH2 − AL*2:−CH2 CH2 CH2 −C*HCH3 −CH
2 CH2 − AL*3:−CH2 −C*HCH3 −CH2 CH2 CH
2 CH2 − AL*4:−C*HCH3 −CH2 CH2 CH2 CH2
CH2 − AL*5:−CH2 CH2 CH2 CH2 −C*HCH3
−CH2 − AL*6:−CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 −C*H
CH3 − AL*7:−C*HCH3 −CH2 CH2 CH2 CH2
− AL*8:−CH2 −C*HCH3 −CH2 CH2 CH
2 − AL*9:−CH2 CH2 −C*HCH3 −CH2 CH
2 − AL*10:−CH2 CH2 CH2 −C*HCH3 −CH
2 − AL*11:−CH2 CH2 CH2 CH2 −C*HCH3
− AL*12:−C*HCH3 −CH2 CH2 CH2 − AL*13:−CH2 −C*HCH3 −CH2 CH2 − AL*14:−CH2 CH2 −C*HCH3 −CH2 − AL*15:−CH2 CH2 CH2 −C*HCH3
AL * 1: -CH 2 CH 2 -C * HCH 3
-CH 2 CH 2 CH 2 - AL * 2: -CH 2 CH 2 CH 2 -C * HCH 3 -CH
2 CH 2 - AL * 3: -CH 2 -C * HCH 3 -CH 2 CH 2 CH
2 CH 2 - AL * 4: -C * HCH 3 -CH 2 CH 2 CH 2 CH 2
CH 2 - AL * 5: -CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -C * HCH 3
-CH 2 - AL * 6: -CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -C * H
CH 3 - AL * 7: -C * HCH 3 -CH 2 CH 2 CH 2 CH 2
- AL * 8: -CH 2 -C * HCH 3 -CH 2 CH 2 CH
2 - AL * 9: -CH 2 CH 2 -C * HCH 3 -CH 2 CH
2 - AL * 10: -CH 2 CH 2 CH 2 -C * HCH 3 -CH
2 - AL * 11: -CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 -C * HCH 3
- AL * 12: -C * HCH 3 -CH 2 CH 2 CH 2 - AL * 13: -CH 2 -C * HCH 3 -CH 2 CH 2 - AL * 14: -CH 2 CH 2 -C * HCH 3 -CH 2 - AL * 15: -CH 2 CH 2 CH 2 -C * HCH 3 -

【0051】AL*16:−CH2 −C*HCH3 − AL*17:−C*HCH3 −CH2 − AL*18:−C*HCH3 −CH2 CH2 CH2 CH2
CH2 CH2 − AL*19:−CH2 −C*HCH3 −CH2 CH2 CH
2 CH2 CH2 − AL*20:−CH2 CH2 −C*HCH3 −CH2 CH
2 CH2 CH2 − AL*21:−CH2 CH2 CH2 −C*HCH3 −CH
2 CH2 CH2 − AL*22:−C*HCH3 −CH2 CH2 CH2 CH2
CH2 CH2 CH2 − AL*23:−CH2 −C*HCH3 −CH2 CH2 CH
2 CH2 CH2 CH2 − AL*24:−CH2 CH2 −C*HCH3 −CH2 CH
2 CH2 CH2 CH2 − AL*25:−CH2 CH2 CH2 −C*HCH3 −CH
2 CH2 CH2 CH2 − AL*26:−C*HCH3 −(CH2 8 − AL*27:−CH2 −C*HCH3 −(CH2 8 − AL*28:−CH2 −C*HCH2CH3 − AL*29:−CH2 −C*HCH2CH3 −CH2 − AL*30:−CH2 −C*HCH2CH3 −CH2 CH
2
[0051] AL * 16: -CH 2 -C * HCH 3 - AL * 17: -C * HCH 3 -CH 2 - AL * 18: -C * HCH 3 -CH 2 CH 2 CH 2 CH 2
CH 2 CH 2 - AL * 19 : -CH 2 -C * HCH 3 -CH 2 CH 2 CH
2 CH 2 CH 2 - AL * 20: -CH 2 CH 2 -C * HCH 3 -CH 2 CH
2 CH 2 CH 2 - AL * 21: -CH 2 CH 2 CH 2 -C * HCH 3 -CH
2 CH 2 CH 2 - AL * 22: -C * HCH 3 -CH 2 CH 2 CH 2 CH 2
CH 2 CH 2 CH 2 - AL * 23: -CH 2 -C * HCH 3 -CH 2 CH 2 CH
2 CH 2 CH 2 CH 2 -AL * 24: -CH 2 CH 2 -C * HCH 3 -CH 2 CH
2 CH 2 CH 2 CH 2 - AL * 25: -CH 2 CH 2 CH 2 -C * HCH 3 -CH
2 CH 2 CH 2 CH 2 - AL * 26: -C * HCH 3 - (CH 2) 8 - AL * 27: -CH 2 -C * HCH 3 - (CH 2) 8 - AL * 28: -CH 2 -C * HCH 2 CH 3 - AL * 29: -CH 2 -C * HCH 2 CH 3 -CH 2 - AL * 30: -CH 2 -C * HCH 2 CH 3 -CH 2 CH
2

【0052】AL*31:−CH2 −C*HCH2CH3
−CH2 CH2 CH2 CH2 − AL*32:−CH2 −C*H(n−C3 7 )−CH2
CH2 − AL*33:−CH2 −C*H(n−C3 7 )−CH2
CH2 CH2 CH2 − AL*34:−CH2 −C*H(OCOCH3 )−CH2
CH2 − AL*35:−CH2 −C*H(OCOCH3 )−CH2
CH2 CH2 CH2 − AL*36:−CH2 −C*HF−CH2 CH2 − AL*37:−CH2 −C*HF−CH2 CH2 CH2
2 − AL*38:−CH2 −C*HCl−CH2 CH2 − AL*39:−CH2 −C*HCl−CH2 CH2 CH2
CH2 − AL*40:−CH2 −C*HOCH3 −CH2 CH2 − AL*41:−CH2 −C*HOCH3 −CH2 CH2
2 CH2 − AL*42:−CH2 −C*HCN−CH2 CH2 − AL*43:−CH2 −C*HCN−CH2 CH2 CH2
CH2 − AL*44:−CH2 −C*HCF3 −CH2 CH2 − AL*45:−CH2 −C*HCF3 −CH2 CH2 CH
2 CH2
AL * 31: -CH 2 -C * HCH 2 CH 3
-CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 - AL * 32: -CH 2 -C * H (n-C 3 H 7) -CH 2
CH 2 - AL * 33: -CH 2 -C * H (n-C 3 H 7) -CH 2
CH 2 CH 2 CH 2 - AL * 34: -CH 2 -C * H (OCOCH 3) -CH 2
CH 2 - AL * 35: -CH 2 -C * H (OCOCH 3) -CH 2
CH 2 CH 2 CH 2 - AL * 36: -CH 2 -C * HF-CH 2 CH 2 - AL * 37: -CH 2 -C * HF-CH 2 CH 2 CH 2 C
H 2 - AL * 38: -CH 2 -C * HCl-CH 2 CH 2 - AL * 39: -CH 2 -C * HCl-CH 2 CH 2 CH 2
CH 2 - AL * 40: -CH 2 -C * HOCH 3 -CH 2 CH 2 - AL * 41: -CH 2 -C * HOCH 3 -CH 2 CH 2 C
H 2 CH 2 - AL * 42 : -CH 2 -C * HCN-CH 2 CH 2 - AL * 43: -CH 2 -C * HCN-CH 2 CH 2 CH 2
CH 2 - AL * 44: -CH 2 -C * HCF 3 -CH 2 CH 2 - AL * 45: -CH 2 -C * HCF 3 -CH 2 CH 2 CH
2 CH 2

【0053】前記式の重合性基(Q)は、重合反応の種
類に応じて決定する。重合性基(Q)の例を以下に示
す。
The polymerizable group (Q) in the above formula is determined according to the type of the polymerization reaction. Examples of the polymerizable group (Q) are shown below.

【0054】[0054]

【化15】 Embedded image

【0055】[0055]

【化16】 Embedded image

【0056】[0056]

【化17】 Embedded image

【0057】重合性基(Q)は、不飽和重合性基(Q1
〜Q7)、エポキシ基(Q8)またはアジリジニル基
(Q9)であることが好ましく、不飽和重合性基である
ことがさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基(Q
1〜Q6)であることが最も好ましい。前記式におい
て、nは4乃至12の整数である。具体的な数字は、デ
ィスコティックコア(D)の種類に応じて決定される。
なお、複数のLとQの組み合わせは、異なっていてもよ
いが、同一であることが好ましい。二種類以上のディス
コティック液晶性分子を併用してもよい。例えば、二価
の連結基に不斉炭素原子を有する分子と有していない分
子を併用することができる。また、重合性基(Q)を有
する分子と有していない分子(前記式においてQの代わ
りに水素原子またはアルキル基を有する分子)を併用し
てもよい。不斉炭素原子を有し重合性基を有していない
分子と、重合性基を有し不斉炭素原子を有していない分
子を併用することが特に好ましい。不斉炭素原子を有し
重合性基を有していない分子は、実質的には、ディスコ
ティック液晶性分子としてよりもカイラル剤として機能
する。
The polymerizable group (Q) is an unsaturated polymerizable group (Q1
To Q7), an epoxy group (Q8) or an aziridinyl group (Q9), more preferably an unsaturated polymerizable group, and more preferably an ethylenically unsaturated polymerizable group (Q
1 to Q6) are most preferred. In the above formula, n is an integer of 4 to 12. Specific numbers are determined according to the type of discotic core (D).
The combination of a plurality of L and Q may be different, but is preferably the same. Two or more discotic liquid crystal molecules may be used in combination. For example, a molecule having an asymmetric carbon atom in the divalent linking group and a molecule having no asymmetric carbon atom can be used in combination. Further, a molecule having a polymerizable group (Q) and a molecule having no polymerizable group (Q) in the above formula (a molecule having a hydrogen atom or an alkyl group instead of Q) may be used in combination. It is particularly preferable to use a molecule having an asymmetric carbon atom and having no polymerizable group in combination with a molecule having a polymerizable group and having no asymmetric carbon atom. Molecules having an asymmetric carbon atom and no polymerizable group substantially function as chiral agents more than discotic liquid crystal molecules.

【0058】ディスコティック液晶性分子の二価の連結
基(L)に不斉炭素原子を導入する代わりに、不斉炭素
原子を含む光学活性を示す化合物(カイラル剤)を光学
異方性層に添加しても、ディスコティック液晶性分子を
螺旋状にねじれ配向させることができる。不斉炭素原子
を含む化合物としては、様々な天然または合成化合物が
使用できる。不斉炭素原子を含む化合物中には、ディス
コティック液晶性分子と同じまたは類似の重合性基を導
入してもよい。重合性基を導入すると、ディスコティッ
ク液晶性分子を実質的に垂直(ホモジニアス)配向させ
た後に、固定するのと同時に、同じまたは類似の重合反
応により不斉炭素原子を含む化合物も光学異方性層内で
固定することができる。
Instead of introducing an asymmetric carbon atom into the divalent linking group (L) of the discotic liquid crystal molecule, a compound having an asymmetric carbon atom and having optical activity (chiral agent) is added to the optically anisotropic layer. Even if added, the discotic liquid crystalline molecules can be twisted and aligned in a helical manner. As the compound containing an asymmetric carbon atom, various natural or synthetic compounds can be used. The same or similar polymerizable group as the discotic liquid crystalline molecule may be introduced into the compound containing an asymmetric carbon atom. When a polymerizable group is introduced, the discotic liquid crystal molecules are aligned substantially vertically (homogeneously) and then fixed, and at the same time, the compound containing an asymmetric carbon atom is also optically anisotropic by the same or similar polymerization reaction. It can be fixed in layers.

【0059】光学異方性層は、ディスコティック液晶性
分子および前記の液晶配向促進剤、さらに必要に応じて
不斉炭素原子を含む化合物、あるいは下記の重合性開始
剤や他の添加剤(例えば、セルロースエステル)を含む
塗布液を、配向膜の上に塗布することで形成する。塗布
液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく
用いられる。有機溶媒の例には、アミド(例、N,N−
ジメチルホルムアミド)、スルホキシド(例、ジメチル
スルホキシド)、ヘテロ環化合物(例、ピリジン)、炭
化水素(例、ベンゼン、ヘキサン)、アルキルハライド
(例、クロロホルム、ジクロロメタン)、エステル
(例、酢酸メチル、酢酸ブチル)、ケトン(例、アセト
ン、メチルエチルケトン)、エーテル(例、テトラヒド
ロフラン、1,2−ジメトキシエタン)が含まれる。ア
ルキルハライドおよびケトンが好ましい。二種類以上の
有機溶媒を併用してもよい。塗布液の塗布は、公知の方
法(例、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビア
コーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダ
イコーティング法、バーコーティング法)により実施で
きる。
The optically anisotropic layer is formed of a discotic liquid crystal molecule and the above-mentioned liquid crystal alignment promoter, and further, if necessary, a compound containing an asymmetric carbon atom, or a polymerizable initiator or other additives described below (for example, , A cellulose ester) on the alignment film. As a solvent used for preparing the coating solution, an organic solvent is preferably used. Examples of organic solvents include amides (eg, N, N-
Dimethylformamide), sulfoxide (eg, dimethylsulfoxide), heterocyclic compound (eg, pyridine), hydrocarbon (eg, benzene, hexane), alkyl halide (eg, chloroform, dichloromethane), ester (eg, methyl acetate, butyl acetate) ), Ketones (eg, acetone, methyl ethyl ketone), ethers (eg, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane). Alkyl halides and ketones are preferred. Two or more organic solvents may be used in combination. The application of the coating solution can be performed by a known method (eg, an extrusion coating method, a direct gravure coating method, a reverse gravure coating method, a die coating method, a bar coating method).

【0060】実質的に垂直(ホモジニアス)配向させた
ディスコティック液晶性分子は、配向状態を維持して固
定する。固定化は、ディスコティック液晶性分子に導入
した重合性基(Q)の重合反応により実施することが好
ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反
応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。光
重合反応が好ましい。光重合開始剤の例には、α−カル
ボニル化合物(米国特許2367661号、同2367
670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国
特許2448828号明細書記載)、α−炭化水素置換
芳香族アシロイン化合物(米国特許2722512号明
細書記載)、多核キノン化合物(米国特許304612
7号、同2951758号の各明細書記載)、トリアリ
ールイミダゾールダイマーとp−アミノフェニルケトン
との組み合わせ(米国特許3549367号明細書記
載)、アクリジンおよびフェナジン化合物(特開昭60
−105667号公報、米国特許4239850号明細
書記載)およびオキサジアゾール化合物(米国特許42
12970号明細書記載)が含まれる。
Discotic liquid crystal molecules that are substantially vertically (homogeneously) aligned are fixed while maintaining the alignment state. The immobilization is preferably performed by a polymerization reaction of the polymerizable group (Q) introduced into the discotic liquid crystalline molecule. The polymerization reaction includes a thermal polymerization reaction using a thermal polymerization initiator and a photopolymerization reaction using a photopolymerization initiator. Photopolymerization reactions are preferred. Examples of photopolymerization initiators include α-carbonyl compounds (U.S. Pat.
670), acyloin ethers (described in US Pat. No. 2,448,828), α-hydrocarbon-substituted aromatic acyloin compounds (described in US Pat. No. 2,722,512), and polynuclear quinone compounds (described in US Pat. No. 304612)
Nos. 7 and 2951758), a combination of a triarylimidazole dimer and p-aminophenyl ketone (described in U.S. Pat. No. 3,549,367), an acridine and phenazine compound (Japanese Unexamined Patent Publication No.
-105667, U.S. Pat. No. 4,239,850) and oxadiazole compounds (U.S. Pat.
12970).

【0061】光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分
の0.01乃至20重量%であることが好ましく、0.
5乃至5重量%であることがさらに好ましい。ディスコ
ティック液晶性分子の重合のための光照射は、紫外線を
用いることが好ましい。照射エネルギーは、20mJ/
cm2 乃至50J/cm2 であることが好ましく、10
0乃至800mJ/cm2 であることがさらに好まし
い。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を
実施してもよい。光学異方性層の厚さは、0.1乃至5
0μmであることが好ましく、1乃至30μmであるこ
とがさらに好ましく、5乃至20μmであることが最も
好ましい。なお、液晶表示装置に光学補償シートを二枚
用いる場合は、一枚使用する場合に必要とされる光学異
方性層の厚さの半分の厚さでよい。光学異方性層内のデ
ィスコティック液晶性分子の平均傾斜角度は、50乃至
90度である。傾斜角度は、なるべく均一であることが
好ましい。ただし、傾斜角度が光学異方性層の厚み方向
に沿って連続して変化しているならば、若干の変動があ
っても問題ない。
The amount of the photopolymerization initiator used is preferably 0.01 to 20% by weight of the solid content of the coating solution.
More preferably, it is 5 to 5% by weight. Light irradiation for the polymerization of discotic liquid crystalline molecules preferably uses ultraviolet light. The irradiation energy is 20 mJ /
cm 2 to 50 J / cm 2 , preferably 10
More preferably, it is 0 to 800 mJ / cm 2 . Light irradiation may be performed under heating conditions to promote the photopolymerization reaction. The thickness of the optically anisotropic layer is 0.1 to 5
It is preferably 0 μm, more preferably 1 to 30 μm, and most preferably 5 to 20 μm. When two optical compensation sheets are used in the liquid crystal display device, the thickness may be half the thickness of the optically anisotropic layer required when using one sheet. The average tilt angle of the discotic liquid crystalline molecules in the optically anisotropic layer is 50 to 90 degrees. The angle of inclination is preferably as uniform as possible. However, if the tilt angle changes continuously along the thickness direction of the optically anisotropic layer, there is no problem even if there is a slight change.

【0062】[液晶表示装置]本発明の光学異方性素子
は、液晶表示装置の光学補償シートとして有利に用いら
れる。STN型液晶セルを用いる液晶表示装置において
特に有効である。STN型液晶表示装置は、STN型液
晶セル、液晶セルの両側に配置された一対の光学補償シ
ートまたは液晶セルの片側に配置された光学補償シート
およびそれらの両側に配置された一対の偏光板からな
る。液晶セルの棒状液晶性分子の配向方向とディスコテ
ィック液晶性分子の配向方向との関係は、光学補償シー
トに最も近い液晶セルの棒状液晶性分子のディレクタ
(棒状分子の長軸方向)と、液晶セルに最も近い光学補
償シートのディスコティック液晶性分子のディレクタ
(円盤状コア平面の法線方向)とが、液晶セルの法線方
向から見て、実質的に同じ向き(±10゜未満)になる
ように配置することが好ましい。光学補償シートの透明
支持体を、偏光膜の液晶セル側の保護膜としても機能さ
せることができる。その場合は、透明支持体の遅相軸
(屈折率が最大となる方向)と偏光膜の透過軸とが実質
的に垂直または実質的に平行(±10゜未満)になるよ
うに配置することが好ましい。
[Liquid crystal display device] The optically anisotropic element of the present invention is advantageously used as an optical compensation sheet for a liquid crystal display device. This is particularly effective in a liquid crystal display device using an STN type liquid crystal cell. The STN-type liquid crystal display device includes an STN-type liquid crystal cell, a pair of optical compensation sheets disposed on both sides of the liquid crystal cell, an optical compensation sheet disposed on one side of the liquid crystal cell, and a pair of polarizing plates disposed on both sides thereof. Become. The relationship between the alignment direction of the rod-like liquid crystal molecules in the liquid crystal cell and the alignment direction of the discotic liquid crystal molecules is determined by the director of the liquid crystal cell closest to the optical compensation sheet (the long axis direction of the rod-like molecules) and the liquid crystal. The director of the discotic liquid crystalline molecules of the optical compensation sheet closest to the cell (the normal direction of the disk-shaped core plane) is oriented substantially in the same direction (less than ± 10 °) when viewed from the normal direction of the liquid crystal cell. It is preferable to arrange them such that The transparent support of the optical compensation sheet can also function as a protective film on the liquid crystal cell side of the polarizing film. In such a case, the transparent support is arranged so that the slow axis (the direction in which the refractive index is maximized) and the transmission axis of the polarizing film are substantially perpendicular or substantially parallel (less than ± 10 °). Is preferred.

【0063】[0063]

【実施例】[実施例1] (下塗り層の形成)厚さ170μmの透明なポリエーテ
ルスルホンフイルムを透明支持体として用いた。透明支
持体の片面に、厚さ0.5μmのゼラチン下塗り層を設
けた。
EXAMPLES Example 1 (Formation of Undercoat Layer) A transparent polyethersulfone film having a thickness of 170 μm was used as a transparent support. On one side of the transparent support, a gelatin subbing layer having a thickness of 0.5 μm was provided.

【0064】(光異性化ポリマーの合成)重合度500
の完全ケン化ポリビニルアルコールと4−(4−ヘキシ
ルフェニルアゾ)フェノキシアセチルクロリドを、ジメ
チルホルムアミドとベンゼンとの混合溶媒中で2時間加
熱し、ポリビニルアルコールに8重量%のアゾベンゼン
単位を導入した。得られたポリマーと4−フェニル安息
香酸クロリドを、ジメチルホルムアミドとベンゼンとの
混合溶媒中で3時間加熱し、8重量%のフェニル安息香
酸単位を導入した。このようにして、光異性化ポリマー
を合成した。
(Synthesis of Photoisomerized Polymer) Degree of Polymerization 500
The fully saponified polyvinyl alcohol and 4- (4-hexylphenylazo) phenoxyacetyl chloride were heated in a mixed solvent of dimethylformamide and benzene for 2 hours to introduce 8% by weight of azobenzene units into the polyvinyl alcohol. The obtained polymer and 4-phenylbenzoic acid chloride were heated in a mixed solvent of dimethylformamide and benzene for 3 hours to introduce 8% by weight of phenylbenzoic acid units. Thus, a photoisomerized polymer was synthesized.

【0065】(配向膜の形成)光異性化ポリマーに0.
5重量%のグルタルアルデヒドを添加した混合物を、水
とメタノールとの混合溶媒に溶解して、2.5重量%の
溶液を得た。溶液をゼラチン下塗り層の上に塗布して乾
燥した。ついで、ラビング処理を行い、配向膜を形成し
た。
(Formation of Alignment Film)
The mixture to which 5% by weight of glutaraldehyde was added was dissolved in a mixed solvent of water and methanol to obtain a 2.5% by weight solution. The solution was coated on a gelatin subbing layer and dried. Next, a rubbing treatment was performed to form an alignment film.

【0066】(光学異方性層の形成)下記のディスコテ
ィック液晶性分子に光重合開始剤(イルガキュア90
7、日本化薬(株)製)を0.1重量%添加した混合物
を、2−ブタノンに溶解して10重量%溶液を調製し
た。溶液を配向膜の上に塗布し、乾燥後、90℃で5分
間加熱して、ディスコティック液晶性分子を配向させ
た。90℃の温度を保ちながら、500Wの高圧水銀灯
から400nmの平行光を入射角60度、方位角45度
で5分間照射した。さらに、500Wの高圧水銀灯から
365nmの平行光を10秒間照射して冷却した。この
ようにして、光学異方性素子を作製した。
(Formation of Optically Anisotropic Layer) A photopolymerization initiator (Irgacure 90) was added to the following discotic liquid crystalline molecules.
7, Nippon Kayaku Co., Ltd.) was dissolved in 2-butanone to prepare a 10% by weight solution. The solution was applied on the alignment film, dried, and heated at 90 ° C. for 5 minutes to align the discotic liquid crystal molecules. While maintaining a temperature of 90 ° C., parallel light of 400 nm was irradiated from a high-pressure mercury lamp of 500 W at an incident angle of 60 degrees and an azimuth angle of 45 degrees for 5 minutes. Further, a parallel light of 365 nm was irradiated from a high-pressure mercury lamp of 500 W for 10 seconds to cool. Thus, an optically anisotropic element was produced.

【0067】[0067]

【化18】 Embedded image

【0068】(光学異方性素子の評価)光学異方性素子
を二枚の直交偏光子の間に挟み、光の透過性を調べたと
ころ、支持体の長尺方向と直交偏光子の軸が一致したと
きに最も明るく、直交偏光子の軸に対して支持体の長尺
方向が45度の角度のときに、ほとんど光を透過しなか
った。以上の結果から、ディスコティック液晶性分子
は、配向膜に用いたアゾベンゼンへの光照射方向に対応
して配向していることがわかった。さらに、光学異方性
素子を3日間放置してから、改めて観察したところ、全
く同じ状態が保たれていた。
(Evaluation of Optically Anisotropic Element) When the optically anisotropic element was sandwiched between two orthogonal polarizers and the light transmittance was examined, the longitudinal direction of the support and the axis of the orthogonal polarizer were determined. When the length direction of the support was at an angle of 45 degrees with respect to the axis of the orthogonal polarizer, almost no light was transmitted. From the above results, it was found that the discotic liquid crystalline molecules were aligned in the direction of light irradiation on azobenzene used for the alignment film. Further, when the optically anisotropic element was left for three days and then observed again, the same state was maintained.

【0069】[比較例1] (配向膜の形成)実施例1で合成した光異性化ポリマー
に0.5重量%のグルタルアルデヒドを添加した混合物
を、水とメタノールとの混合溶媒に溶解して、2.5重
量%の溶液を得た。溶液を実施例1のゼラチン下塗り層
の上に塗布して乾燥した。次に、85℃に加熱して、5
00Wの高圧水銀灯から365nmの平行光(非偏光)
を入射角60度、方位角45度で5分間照射した。光照
射後、冷却して配向膜を形成した。
Comparative Example 1 (Formation of Alignment Film) A mixture obtained by adding 0.5% by weight of glutaraldehyde to the photoisomerized polymer synthesized in Example 1 was dissolved in a mixed solvent of water and methanol. , 2.5% by weight. The solution was coated on the gelatin subbing layer of Example 1 and dried. Next, heat to 85 ° C.
365 nm parallel light (non-polarized light) from a 00W high-pressure mercury lamp
Was irradiated at an incident angle of 60 degrees and an azimuth angle of 45 degrees for 5 minutes. After the light irradiation, the film was cooled to form an alignment film.

【0070】(光学異方性層の形成)実施例1で用いた
ディスコティック液晶性分子に光重合開始剤(イルガキ
ュア907、日本化薬(株)製)を0.1重量%添加し
た混合物を、2−ブタノンに溶解して10重量%溶液を
調製した。溶液を配向膜の上に塗布し、乾燥後、90℃
で5分間加熱して、ディスコティック液晶性分子を配向
させた。90℃の温度を保ちながら、500Wの高圧水
銀灯から365nmの平行光を5秒間照射して冷却し
た。このようにして、光学異方性素子を作製した。
(Formation of Optically Anisotropic Layer) A mixture of the discotic liquid crystal molecules used in Example 1 and 0.1% by weight of a photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) was added. , 2-butanone to prepare a 10% by weight solution. The solution is applied on the alignment film, dried, and
For 5 minutes to align the discotic liquid crystalline molecules. While maintaining a temperature of 90 ° C., a parallel light of 365 nm was irradiated from a high-pressure mercury lamp of 500 W for 5 seconds for cooling. Thus, an optically anisotropic element was produced.

【0071】(光学異方性素子の評価)光学異方性素子
を二枚の直交偏光子の間に挟み、光の透過性を調べたと
ころ、支持体の長尺方向と直交偏光子の軸が一致したと
きに最も明るく、直交偏光子の軸に対して支持体の長尺
方向が45度の角度のときに、ほとんど光を透過しなか
った。以上の結果から、ディスコティック液晶性分子
は、配向膜に用いたアゾベンゼンへの光照射方向に対応
して配向していることがわかった。
(Evaluation of Optically Anisotropic Element) When the optically anisotropic element was sandwiched between two orthogonal polarizers and the light transmittance was examined, the longitudinal direction of the support and the axis of the orthogonal polarizer were determined. When the length direction of the support was at an angle of 45 degrees with respect to the axis of the orthogonal polarizer, almost no light was transmitted. From the above results, it was found that the discotic liquid crystalline molecules were aligned in the direction of light irradiation on azobenzene used for the alignment film.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02F 1/1347 G02F 1/1347 4H027 Fターム(参考) 2H049 BA12 BA46 BB03 BB62 BC04 BC05 BC09 BC22 2H088 EA44 HA01 HA03 HA15 HA16 HA18 MA20 2H089 QA16 TA14 TA15 2H090 HB07Y HB08Y JB02 JB03 LA06 LA09 MA01 MB01 MB06 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA11Z LA30 4H027 BA08 BA11 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G02F 1/1347 G02F 1/1347 4H027 F term (Reference) 2H049 BA12 BA46 BB03 BB62 BC04 BC05 BC09 BC22 2H088 EA44 HA01 HA03 HA15 HA16 HA18 MA20 2H089 QA16 TA14 TA15 2H090 HB07Y HB08Y JB02 JB03 LA06 LA09 MA01 MB01 MB06 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA11Z LA30 4H027 BA08 BA11

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透明支持体上に、配向膜、および配向さ
れた状態で固定されているディスコティック液晶性分子
を含む光学異方性層を、この順に有する光学異方性素子
であって、ディスコティック液晶性分子が配向膜によっ
て実質的に垂直に配向されており、ディスコティック液
晶性分子の垂直配向後に単一方向から照射した光によっ
てディスコティック液晶性分子の配向方向が制御されて
いることを特徴とする光学異方性素子。
1. An optically anisotropic element comprising, on a transparent support, an alignment film and an optically anisotropic layer containing discotic liquid crystal molecules fixed in an aligned state in this order, The discotic liquid crystalline molecules are substantially vertically aligned by the alignment film, and the orientation of the discotic liquid crystalline molecules is controlled by light irradiated from a single direction after the vertical alignment of the discotic liquid crystalline molecules. An optically anisotropic element comprising:
【請求項2】 上記ディスコティック液晶性分子が重合
により配向された状態で固定されている請求項1に記載
の光学異方性素子。
2. The optically anisotropic element according to claim 1, wherein the discotic liquid crystal molecules are fixed in an aligned state by polymerization.
【請求項3】 上記配向膜が感光性ポリマーを含む請求
項1に記載の光学異方性素子。
3. The optically anisotropic element according to claim 1, wherein the alignment film contains a photosensitive polymer.
【請求項4】 上記感光性ポリマーが、ディスコティッ
ク液晶性分子を実質的に垂直に配向させる機能を有する
基を側鎖に有する請求項3に記載の光学異方性素子。
4. The optically anisotropic element according to claim 3, wherein the photosensitive polymer has, in a side chain, a group having a function of substantially vertically aligning discotic liquid crystalline molecules.
【請求項5】 透明支持体上に、感光性ポリマーからな
る配向膜を設ける工程;配向膜の上に、重合性基を有す
るディスコティック液晶性分子および光重合開始剤を含
む層を設ける工程;ディスコティック液晶性分子を実質
的に垂直に配向させる工程;単一方向から光を照射し
て、ディスコティック液晶性分子の配向方向を制御する
工程、そして、光を照射してディスコティック液晶性分
子を重合させて光学異方性層を形成する工程からなる光
学異方性素子の製造方法。
5. A step of providing an alignment film made of a photosensitive polymer on a transparent support; a step of providing a layer containing a discotic liquid crystal molecule having a polymerizable group and a photopolymerization initiator on the alignment film; Aligning the discotic liquid crystal molecules substantially vertically; irradiating light from a single direction to control the alignment direction of the discotic liquid crystal molecules; and irradiating light to the discotic liquid crystal molecules To form an optically anisotropic layer by polymerizing the polymer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008303209A (en) * 2007-05-08 2008-12-18 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Sugar alcohol ester or ether, cholesteric liquid crystal additive, liquid crystal composition and display element

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