JP2003073672A

JP2003073672A - 液晶組成物および光学補償シート

Info

Publication number: JP2003073672A
Application number: JP2001269905A
Authority: JP
Inventors: Masaki Okazaki; 正樹岡崎
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2001-09-06
Filing date: 2001-09-06
Publication date: 2003-03-12

Abstract

(57)【要約】【課題】支持体から剥離し難い光学異方性層を形成可
能な液晶組成物を提供する。【解決手段】新たな化学結合を形成しうる官能基を有
する液晶性化合物と体積膨張剤とを含み、前記官能基が
新たに化学結合を形成することによって生じる体積収縮
が、前記体積膨張剤の体積膨張によって少なくとも軽減
されることを特徴とする液晶組成物である。好ましく
は、重合性基を有する液晶性化合物と、結合開裂して分
子数が増大する体積膨張剤と、重合開始剤とを含み、前
記重合開始剤の作用により前記液晶性化合物の重合が引
き起こされるとともに、前記体積膨張剤の結合開裂が引
き起こされることを特徴とする液晶組成物である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶組成物および
それを用いた光学補償シートの技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】種々の液晶表示装置において、画像の着
色を解消したり、もしくは視野角を拡大するために、光
学補償シートが使用されている。従来、光学補償シート
としては、延伸複屈折ポリマーフィルムが使用されてい
る。近年、透明支持体上に液晶性分子から形成された光
学異方性層を有する光学補償シートが提案された。液晶
性分子は多様な配向形態を採ることが可能であるため、
液晶性分子を用いることで、それまでの延伸複屈折ポリ
マーフィルムでは得ることができない光学的性質の実現
が可能になった。光学補償シートの光学的性質は、液晶
表示装置内の液晶セルの光学的性質に応じて決定される
が、液晶性分子の配向を利用して光学補償シートの光学
的性質を発現させることにより、様々な液晶セルの光学
的性質に適する光学補償シートを製造することができ
る。光学補償シートの製造には、一般的に、棒状液晶性
分子またはディスコティック液晶性分子が用いられてい
る。

【０００３】液晶性分子を用いた光学補償シートにおい
ては、液晶表示装置の様々な表示モードに由来する光学
的性質に対応するものが提案されている。例えば、ＴＮ
モードの液晶セル用光学補償シートは、特開平−６−２
１４１１６号公報、米国特許５５８３６７９号、同５６
４６７０３号、ドイツ特許公報３９３３６２０Ａ１号の
各明細書に記載がある。また、ＩＰＳモードまたはＦＬ
Ｃモードの液晶セル用光学補償シートは、特開平１０−
５４９８２号公報に記載がある。さらに、ＯＣＢモード
またはＨＡＮモードの液晶セル用光学補償シートは、米
国特許５８０５２５３号および国際特許出願ＷＯ９６／
３７８０４号の各明細書に記載がある。さらにまた、Ｓ
ＴＮモードの液晶セル用光学補償シートは、特開平９−
２６５７２号公報に記載がある。そして、ＶＡモードの
液晶セル用光学補償シートは、特許番号第２８６６３７
２号公報に記載がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】液晶性分子を光学補償
シートの光学異方性発現の源とする場合、液晶分子の配
向が固定され高い耐久性が実現されていることが求めら
れる。そのために、例えば、特許第２６９２０３５号、
米国特許５６３５１０５号、特開平１１−３５２３２８
号、特開２０００−１７１６３７号、特開２０００−３
４５１６４号および特開２００１−５６４６９号の各公
報には、液晶性分子の配向をその側鎖の重合性置換基を
重合することにより固定する方法が開示されている。し
かし、ビニルモノマーにおいては、一般に重合の際に大
きな体積収縮を伴うことが知られている。また、エポキ
シモノマーにおいても、程度の差はあるものの、やはり
重合の際に体積収縮が生じることが知られている。この
体積収縮は収縮時に生じる力により種々の弊害をもたら
す。例えば、前記光学補償シートの例においては、重合
により液晶性分子を所望の配向に固定化して光学異方性
層を形成するが、重合時に前記光学異方性層が配向膜か
ら剥離するのが観測される。光学異方性層を単独で用い
る場合には剥離することにメリットもあるが、支持体と
一体として用いる場合には不都合を生じる。この問題を
解決するため、特開平９−１５２５０９号および米国特
許第５７４７１２１号の各公報には、配向膜を形成して
いるポリマーを修飾し、重合時に配向膜の該修飾基と異
方性層中の化合物との間に新たな結合を形成して、異方
性膜から配向膜が剥離するのを防止する方法が開示され
ている。

【０００５】また、一方で、重合時の体積収縮のないモ
ノマーの探索も行われており、その様な性質のモノマー
として、例えば、色材、第６７巻４号、２５０−２５７
ページ（三田文雄、遠藤剛著、１９９４年刊）には、重
合時に開環が二重に進行するモノマーに関する研究が紹
介されている。しかし、本文献に記載のモノマーは構造
が複雑であり、大量且つ安価に合成することは困難であ
り、液晶性分子への適用は必ずしも容易でないと考えら
れる。また、重合時の体積収縮を添加剤により抑制する
方法も検討されている。例えば、米国特許第６１２４０
７６号明細書には、重合時に結合が開裂し分子数が増加
することによりモノマーが重合することによって生じる
体積収縮を補償する方法が開示されている。しかし、液
晶性組成物への適用についてはなんら言及されていな
い。

【０００６】本発明は前記諸問題に鑑みなされたもので
あって、液晶性化合物を配向させる際に生じる体積収縮
が軽減された液晶組成物を提供することを課題とする。
また、本発明は、支持体から剥離し難い光学異方性層を
形成可能な液晶組成物を提供することを課題とする。ま
た、本発明は、支持体と液晶性化合物からなる光学異方
性層との間の剥離性が抑制された光学補償シートを提供
することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の液晶組成物は、新たな化学結合を形成しう
る官能基を有する液晶性化合物と体積膨張剤とを含み、
前記官能基が新たに化学結合を形成することによって生
じる体積収縮が、前記体積膨張剤の体積膨張によって少
なくとも軽減されることを特徴とする。

【０００８】本発明の液晶組成物では、液晶性化合物に
新たな結合を形成させることによって、前記液晶性化合
物を所望の配向に固定化して、光学特性（例えば、光学
異方性）を発現することができる。液晶性化合物が新た
な結合を形成する際に体積収縮が生じるが、本発明の液
晶組成物では体積膨張剤が体積膨張することによって該
体積収縮が軽減されるので、体積収縮に起因する光学特
性の変動等を抑制することができ、光学特性発現の安定
性向上に寄与する。また、支持体表面上に光学異方性層
等を形成する場合は、体積収縮を軽減することによって
支持体から光学異方性層が剥離し難くなる。

【０００９】本発明の一態様として、前記液晶性化合物
が新たな結合を形成しうる官能基として、エポキシ基を
有することを特徴とする上記液晶組成物；および前記体
積膨張剤が、酸の作用により結合開裂して、分子数が増
大することを特徴とする上記いずれかの液晶組成物が提
供される。

【００１０】また、本発明の好ましい態様として、重合
性基を有する液晶性化合物と、結合開裂して分子数が増
大する体積膨張剤と、重合開始剤とを含み、前記重合開
始剤の作用により前記液晶性化合物の重合が引き起こさ
れるとともに、前記体積膨張剤の結合開裂が引き起こさ
れることを特徴とする液晶組成物；より好ましい態様と
して、前記重合開始剤は少なくとも酸発生剤であり、前
記酸発生剤から生じた酸の作用により、前記液晶性化合
物の重合が引き起こされるとともに、前記体積膨張剤の
結合開裂が引き起こされることを特徴とする前記液晶組
成物が提供される。

【００１１】前記課題を解決するため、本発明の光学補
償シートは、透明支持体、配向膜および光学異方性層を
この順で積層した構造を有し、前記光学異方性層が本発
明の液晶組成物を用いて形成されたことを特徴とする。

【００１２】本発明の光学補償シートは、光学異方性層
が本発明の液晶組成物を用いて形成されているので、液
晶性化合物を所望の配向に固定化させる際に生じる体積
収縮が軽減され、支持体からの剥離が起こり難い。ま
た、体積収縮に伴う光学的特性の変動が抑制されている
ので安定的に作製可能である。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の液晶組成物に利用可能な
液晶性化合物は、新たな化学結合を形成し得る官能基を
有する。前記液晶性化合物は、前記官能基を有し、且つ
液晶性を有する限り、特に構造および種類等については
制限はなく、種々の構造の化合物を用いることができ
る。前記液晶性化合物としては、例えば、液晶便覧編集
委員会編、液晶便覧（丸善、２０００年刊）に例示され
ている化合物と同一または類似の化合物を用いることが
でき、特に第３章に記載されている化合物と同一または
類似の化合物を用いることができる。好ましくは、サー
モトロピック液晶であり、さらに好ましくは、棒状液晶
およびディスコティック液晶である。棒状液晶ではネマ
ティック相およびスメクティックＡ相を示すもの、ディ
スコティック液晶ではディスコティックネマティック相
を示すものがより好ましい。棒状液晶のコアとしては例
えば、ビフェニル誘導体、安息香酸フェニルエステル誘
導体、ベンジリデンアニリン誘導体、アゾベンゼン誘導
体、アゾキシベンゼン誘導体、スチルベン誘導体、およ
びそれらのベンゼン環が飽和になったものあるいは複素
環に置き換わったものが挙げられる。ディスコティック
液晶のコアとしては例えば、ベンゼン誘導体、トリフェ
ニレン誘導体、トルキセン誘導体、フタロシアニン誘導
体、ポルフィリン誘導体、アントラセン誘導体、β−ジ
ケトン系金属錯体誘導体が挙げられる。

【００１４】前記液晶性化合物が有する前記官能基に
は、同種の基と反応して新しい化学結合を形成する官能
基、および異種の基と反応して新しい化学結合を形成す
る官能基のいずれも含まれる。前記官能基としては、例
えば、Ｓ．Ｒ．サンドラーおよびＷ．カロー（Ｓ．Ｒ．
Ｓａｎｄｌｅｒ，Ｗ．Ｋａｒｏ）著、オーガニックフ
ァンクショナルグループプレパレーションズ（Ｏｒ
ｇａｎｉｃＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＧｒｏｕｐＰｒ
ｅｐａｒａｔｉｏｎｓ）第１巻および第２巻（アカデミ
ックプレス社、ニューヨーク、ロンドン１９６８年
刊）に記載されているのが挙げられる。それらの中で
も、重合性基が好ましく、例えば、多重結合（構成原子
は、炭素原子および非炭素原子のいずれでもよい）を有
する基、およびオキシラン、アジリジンなどの複素小員
環の基が好ましい。さらに、Ｒ．Ａ．ＭＨｉｋｍｅｔら
の研究報告（Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，２５巻、
４１９４ページ（１９９２））および（Ｐｏｌｙｍｅ
ｒ，３４巻、８号、１７６３ページ（１９９３））、
Ｄ．Ｊ．Ｂｒｏｅｒらの研究報告（Ｍａｃｒｏｍｏｌｅ
ｃｕｌｅｓ，２６巻、１２４４ページ（１９９３））に
記載されているような、二重結合を有する重合性基がよ
り好ましく、アクリル基、ビニルエーテル基およびエポ
キシ基が特に好ましく、エポキシ基が最も好ましい。

【００１５】重合性基を有する液晶性化合物（特に、ア
クリル基、ビニルエーテル基、またはエポキシ基を有す
る液晶性化合物）を用いる場合は、電磁波または熱等に
よって重合を引き起こすのが好ましく、特に電磁波
（光）によって重合を引き起こすのがより好ましい。ま
た、液晶組成物に液晶性化合物とともに重合開始剤を含
有させておき、重合開始剤の作用により前記液晶性化合
物の重合を引き起こすのが好ましい。光重合開始剤とし
ては、光照射によってラジカルを発生するもの、カチオ
ンを発生するものなど種々の化合物を利用することがで
き、用いる液晶性化合物に応じて適宜選択することがで
きる。光照射によりラジカルを発生する光重合開始剤の
例としては、アセトフェノン系化合物、ベンゾインエー
テル系化合物、ベンジル系化合物、ベンゾフェノン系化
合物、チオキサントン系化合物が好ましい。光照射によ
ってカチオンを発生させる光重合開始剤としては、光酸
発生剤が好ましく、光酸発生剤の例としては、トリアリ
ールスルホニウム塩やジアリールヨードニウム塩などの
イオン性化合物；およびスルホン酸のニトロベンジルエ
ステルなどの非イオン性の化合物；等が挙げられる。さ
らに、有機エレクトロニクス材料研究会編、イメージン
グ用有機材料（ぶんしん出版社１９９７年刊）に記載
の光酸発生剤も好ましく使用できる。特に好ましくは、
スルホニウム塩およびヨードニウム塩であり、対イオン
としては、ＰＦ₆ ^-、ＳｂＦ₆ ^-、ＡｓＦ₆ ^-、Ｂ（Ｃ₆Ｆ₅）
₄ ^-が好ましい。

【００１６】また、光重合を利用して、前記液晶性化合
物を重合させる場合は、照射光の波長に応じて増感剤
（例えば、ルブレン、イルガキュア２６１）を用いる
ことも可能である。前記増感剤は、本発明の液晶組成物
に対し、好ましくは０．１〜１５質量％、より好ましく
は１〜１０質量％添加して用いられる。

【００１７】本発明に好ましく用いられる、棒状液晶化
合物およびディスコティック液晶化合物例を以下に記
す。

【００１８】

【化１】

【００１９】

【化２】

【００２０】

【化３】

【００２１】

【化４】

【００２２】

【化５】

【００２３】

【化６】

【００２４】

【化７】

【００２５】

【化８】

【００２６】

【化９】

【００２７】

【化１０】

【００２８】

【化１１】

【００２９】

【化１２】

【００３０】

【化１３】

【００３１】

【化１４】

【００３２】

【化１５】

【００３３】

【化１６】

【００３４】

【化１７】

【００３５】

【化１８】

【００３６】

【化１９】

【００３７】

【化２０】

【００３８】

【化２１】

【００３９】

【化２２】

【００４０】

【化２３】

【００４１】

【化２４】

【００４２】

【化２５】

【００４３】

【化２６】

【００４４】

【化２７】

【００４５】

【化２８】

【００４６】

【化２９】

【００４７】

【化３０】

【００４８】

【化３１】

【００４９】

【化３２】

【００５０】

【化３３】

【００５１】

【化３４】

【００５２】

【化３５】

【００５３】

【化３６】

【００５４】

【化３７】

【００５５】

【化３８】

【００５６】

【化３９】

【００５７】本発明の液晶組成物は、前記液晶性化合物
の官能基が新たな化学結合を形成することによって生じ
た体積収縮を軽減する機能を有する体積膨張剤を含有す
る。前記体積膨張剤は、前記液晶性化合物が重合性基を
有する態様においては、重合反応が進行することによっ
て生じる体積収縮を軽減する機能を有する。かかる機能
を有する体積膨張剤としては、例えば、前記液晶性化合
物が新たに結合を形成するのと同時にまたは前後して、
ホモリティックもしくはヘテロリティックに結合の開裂
を生じ、いくつかの部分に分裂して複数個の生成物とな
り、分子数が増大することによって体積膨張する化合物
が挙げられる。前記体積膨張剤は、電磁波（光）または
熱の物理的刺激の供与により直接的に結合の開裂を引き
起こす化合物であってもよいし、そのような物理的刺激
の供与をきっかけに、他の成分が作用して間接的に結合
の開裂を引き起こす化合物であってもよい。

【００５８】本発明において、前記体積膨張剤は、酸に
不安定な基を有する化合物またはそれ自身が酸触媒によ
り開裂する酸に不安定な化合物であるのが好ましい。よ
り好ましくは、酸に不安定なエステルであり、開裂によ
りアルケンと酸とを生成する化合物である。前記エステ
ルとしては、カルボキシラート、ホスホナート、ホスフ
ァートが挙げられ、アルコール由来のβ位炭素には水素
原子が存在していることが好ましい。より具体的には、
Ｔ．Ｗ．ＧｒｅｅｎｅおよびＰ．Ｇ．Ｍ．Ｗｕｔｓ著、
ＰｒｏｔｅｃｔｉｖｅＧｒｏｕｐｓｉｎＯｒｇａ
ｎｉｃＳｙｎｔｈｅｓｉｓ（ＪｏｈｎＷｉｌｅｙ
＆Ｓｏｎｓ、１９９１年刊）に例示の化合物、お
よび米国特許第６１２４０７６号明細書に記載の化合物
が挙げられる。

【００５９】前記体積膨張剤の好ましい例として、下記
一般式（１）で表される化合物が挙げられるが、本発明
はこれに限定されるものではない。

【００６０】一般式（１）

【化４０】

【００６１】式中、Ｒは水素原子、置換もしくは無置換
の、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アル
ケニル基、アルキニル基またはヘテロアリール基を表
す。これらの基の置換基の例としては、ハロゲン原子、
シアノ基、アシル基、アルコキシ基等が挙げられる。Ｘ
およびＹは各々独立に、水素原子、置換もしくは無置換
の、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アル
ケニル基、アルキニル基またはヘテロアリール基を表
し、置換基の例としてはＲと同様である。ＡおよびＢは
各々独立して、水素原子、置換もしくは無置換の、アル
キル基、シクロアルキル基、アリール基、アルケニル
基、アルキニル基またはヘテロアリール基を表し、置換
基の例としてはＲと同様である。Ｚは炭素原子、硫黄原
子、Ｓ＝ＯまたはＥ−Ｐ（式中、リン原子ＰがＲおよび
Ｏと結合していて、Ｅはアルコキシ基、アリールオキシ
基、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アル
ケニル基、アルキニル基またはヘテロアリール基を表
す）を表す。

【００６２】本発明の液晶組成物には、前記液晶性化合
物が複数種用いられていてもよいし、前記液晶性化合物
および体積膨張剤のほかに、本発明の光学補償シートを
形成するのに必要な種々の添加剤を含有させることもで
きる。例えば、配向制御剤、相転移温度制御剤、粘度調
整剤、界面活性剤が挙げられる。配向制御剤としては例
えば、特開平１１−３５２３２８号、特開２０００−１
７１６３７号、特開２０００−３４５１６４号の各公報
に記載のものを用途に応じて用いることができる。

【００６３】本発明の液晶組成物において、前記液晶性
化合物の含有量は５０〜９９．５質量％であるのが好ま
しく、７５〜９８質量％であるのがより好ましい。ま
た、前記体積膨張剤の含有量は、０．０５〜２０質量％
であるのが好ましく、０．１〜１０質量％であるのがよ
り好ましい。

【００６４】本発明の液晶組成物の好ましい実施形態と
しては、重合性基を有する液晶性化合物と、結合開裂し
て分子数が増大する体積膨張剤と、重合開始剤とを含
み、前記重合開始剤の作用により前記液晶性化合物の重
合が引き起こされるとともに、前記体積膨張剤の結合開
裂が引き起こされることを特徴とする液晶組成物が挙げ
られる。本実施の形態の液晶組成物では、例えば、電磁
波または熱等の物理的刺激が供与されたことをきっかけ
として、前記重合開始剤が前記液晶性化合物および前記
体積膨張剤に作用する。前記重合開始剤の作用により前
記液晶性化合物の重合が引き起こされるとともに、前記
体積膨張剤の結合開裂が引き起こされる。前記液晶性化
合物は重合により所望の配向に固定化される。前記液晶
性化合物の重合が進行する過程で生じる体積収縮は、前
記体積膨張剤が結合開裂して分子数を増大することによ
って軽減される。従って、体積収縮によって光学特性が
変動するのを抑制でき、安定的に光学特性を発現するこ
とができる。

【００６５】本実施の形態において、前記重合開始剤と
して光酸発生剤を、前記液晶性化合物として酸の作用に
よって重合を開始する重合性基を有する化合物を、およ
び前記体積膨張剤として酸の作用によって結合開裂して
分子数が増大する化合物を用いるのが好ましい。この態
様では、光照射によって、前記光酸発生剤から酸が発生
し、該酸の作用によって前記液晶性化合物の重合が引き
起こされるとともに、前記体積膨張剤の結合開裂が引き
起こされる。例えば、前記液晶性化合物として、アクリ
ル基、ビニルエーテル基、またはエポキシ基（特に好ま
しくはエポキシ基）を有する化合物を、前記体積膨張剤
として酸に不安定なエステルを用いることができる。前
記光酸発生剤から生じた酸の作用によりエポキシ基等の
重合性基が重合するとともに、前記エステルが分解して
アルケンと酸とが生成する。重合に伴う体積収縮は、エ
ステルからアルケンと酸とが生成して分子数が増大する
ことにより軽減される。

【００６６】本実施の形態において、前記重合開始剤
（好ましくは光酸発生剤）の含有量は、重合開始剤の種
類および組み合わせて用いられる液晶性化合物等の種類
によってその好ましい範囲も異なるが、一般的には、
０．５〜２０質量％であるのが好ましく、２〜１５質量
％であるのがより好ましい。また、前述の増感剤を含有
させるのも好ましい。なお、重合開始剤として２種以上
の化合物を併用してもよい。

【００６７】前記重合開始剤は電磁波または熱等の供与
によって、ラジカル、酸等を発生する。前記重合開始剤
として光酸発生剤を用いた態様では、紫外線を照射する
ことにより、前記光酸発生剤から酸を発生させて、重合
および結合の開裂を引き起こすことができる。紫外線の
照射エネルギーは２０〜５０Ｊ／ｃｍ²であることが好
ましく、１００〜８００ｍＪ／ｃｍ²であることがさら
に好ましい。前記液晶性化合物の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。

【００６８】本発明の液晶組成物は、液晶性化合物を所
望の配向に固定化して光学特性（例えば、光学異方性）
を発現させることで、種々の用途に供することができ
る。例えば、光学補償シートの光学異方性層を形成する
のに用いるのが好ましい。特に、本発明の液晶組成物
は、液晶性化合物を所望の配向に固定化する際に生じる
体積収縮が軽減されているので、支持体からの剥離を抑
制できる点で、支持体と該支持体上に光学異方性層が積
層された態様の光学補償シートの作製に好ましく用いら
れる。

【００６９】以下、透明支持体、配向膜、および本発明
の液晶組成物からなる光学異方性層をこの順で積層した
光学補償シートの実施形態について説明する。

【００７０】本実施の形態の光学補償シートに用いられ
る支持体は透明であるのが好ましい。支持体としては、
ガラス板およびポリマーフィルム等が挙げられる。前記
ポリマーフィルムとしては、例えばセルロースエステ
ル、ポリカーボナート、ポリスルホン、ポリエーテルス
ルホン、ポリアクリラート、ポリメタクリラート、ノル
ボルネン系樹脂からなるフィルムが挙げられる。また、
液晶組成物からなる光学異方性層とあわせて必要な光学
特性を得るために、延伸フィルム等の光学異方性を有す
るものを支持体として用いてもよい。

【００７１】本実施の形態に用いられる配向膜として
は、例えば斜方蒸着あるいはラビングした無機化合物の
層、ラビングした有機化合物の層が挙げられる。有機化
合物であり、さらにはポリマーであることが好ましい。
ポリマーとしては例えば、ポリアルキル（メタ）アクリ
ラート、（メタ）アクリル酸／アルキル（メタ）アクリ
ラート共重合体、スチレン／マレインイミド共重合体、
ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコー
ル、ポリ（Ｎ−メチロールアクリルアミド）、スチレン
／ビニルトルエン共重合体、クロロスルホン化ポリエチ
レン、ニトロセルロース、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリ
オレフィン、ポリエステル、ポリイミド、ポリアミック
酸、酢酸ビニル／塩化ビニル共重合体、エチレン／酢酸
ビニル共重合体、カルボキメチルセルロース、ポリエチ
レン、ポリプロピレンおよびポリカーボナートが挙げら
れる。ポリアルキル（メタ）アクリラート、（メタ）ア
クリル酸／アルキル（メタ）アクリラート共重合体、ポ
リビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコール、
ポリイミド、ポリアミック酸が好ましい。これらのポリ
マーは、水、有機溶媒あるいはその混合物から選ばれる
適当なものの溶液として塗布、乾燥され層として形成さ
れる。その後、必要に応じラビングされ、配向能が付与
される。

【００７２】本実施の形態の光学補償シートは、支持体
上に配向膜を形成し、該配向膜上に本発明の液晶組成物
からなる異方性層を形成することによって作製すること
ができる。前記異方性層は、本発明の液晶組成物を含む
塗布液を配向膜上に塗布および乾燥することによって形
成することができる。前記塗布液の調製に用いられる溶
媒としては、有機溶媒が好ましく、例えば、アミド系の
溶媒（例、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジ
メチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン）、スルホ
キシド系の溶媒（例、ジメチルスルホキシド）、複素環
化合物系の溶媒（例、ピリジン、スルホラン）、炭化水
素系の溶媒（例、ベンゼン、ヘキサン）、ハロゲン化炭
化水素系の溶媒（例、クロロホルム、ジクロロメタン、
クロロベンゼン）、エステル系の溶媒（例、酢酸メチ
ル、酢酸エチル、酢酸ブチル、リン酸トリメチル）、ケ
トン系の溶媒（例、アセトン、２−ブタノン）、エーテ
ル系の溶媒（例、テトラヒドロフラン、１，２−ジメト
キシエタン）等が挙げられる。ハロゲン化炭化水素系お
よびケトン系の溶媒が好ましい。二種以上の有機溶媒を
組み合わせて用いてもよい。

【００７３】前記異方性層および前記配向膜を形成する
際の塗布液の塗布方法としては、例えば、ワイヤーバー
塗布法、押し出し塗布法、ダイレクトグラビア塗布法、
リバースグラビア塗布法、ダイ塗布法が挙げられる。本
発明の液晶組成物を含む塗布液を配向膜上に塗布し、そ
の後、乾燥して適当な温度に保持すると、液晶性化合物
が配向して、光学異方性が発現する。この配向を、長期
間安定に保持するため、液晶性化合物を所定の配向に固
定化する必要があり、そのために液晶性化合物の官能基
に新たな結合を形成させる。液晶性化合物に新たな結合
を形成させる方法については、該液晶性化合物が有する
官能基の性質等に応じて、種々の方法を利用できる。例
えば、前記官能性基が光反応性を有する場合は、電磁波
を照射することにより、また、熱反応性を有する場合
は、熱を供与することにより、新たな結合を形成させ
て、液晶性化合物を固定化することができる。

【００７４】エポキシ基等の重合性基を有する液晶性化
合物と、光酸発生剤とを含有する液晶組成物を用いる場
合は、前記液晶性組成物を含有する塗布液を塗布および
乾燥して、液晶性化合物を所望の配向とした後、電磁波
（より好ましくは紫外線）を照射することによって、液
晶性化合物を重合させて、固定化することができる。紫
外線の照射エネルギーは２０〜５０Ｊ／ｃｍ²であるこ
とが好ましく、１００〜８００ｍＪ／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。

【００７５】図１に、本実施の形態の光学補償シートの
概略斜視図を示す。光学補償シート１０は、透明支持体
１１、配向膜１２、および本発明の液晶組成物からなる
光学異方性層１３とから構成される。図１中、Ｒは配向
膜１２のラビング方向を示す。ｎ₁、ｎ₂およびｎ₃は、
光学補償シート１０の三軸方向の屈折率を表し、正面か
ら見た場合にｎ₁≦ｎ₃≦ｎ₂の関係を満足する。βは、
Ｒｅ(レタデーション）が最小値を示す方向の光学異方
性層の法線１４に対する傾きである。

【００７６】光学補償シート１０をＴＮ−ＴＦＴ−ＬＣ
Ｄに適用する場合は、β≠０となる方向に、０以外のレ
タデーションの最小値を有する（光軸を持たない）のが
好ましい。光学補償シート１０が近似的に有する負の一
軸性は、一般にｎ₁＜ｎ₂＝ｎ ₃を満足し、実用上は、｜
ｎ₂−ｎ₃｜／｜ｎ₂−ｎ₁｜≦０．２を満足するのが好ま
しい。ＴＮ−ＴＦＴ−ＬＣＤの視野角特性を改善するた
めには、Ｒｅの絶対値が最小値を示す方向が、光学異方
性層の法線１４に対してβ＝５〜５０度（傾きの平均
値）傾いていることが好ましく、さらにβ＝１０〜４０
度傾いているのが好ましい。更に、光学補償シートは、
下記の条件（Ｒｅ）：５０≦［（ｎ₃＋ｎ₂）／２−ｎ₁］×Ｄ≦４００（ｎ
ｍ）（但し、Ｄはシートの厚さ）を満足することが好まし
く、更に下記の条件：１００≦［（ｎ₃＋ｎ₂）／２−ｎ₁］×Ｄ ≦４００
（ｎｍ）を満足することがより好ましい。

【００７７】上記では、本発明の光学補償シートをＴＮ
−ＴＦＴ−ＬＣＤに適用する態様における、好ましい光
学的特性を示したが、本発明の光学補償シートの光学的
特性は前記範囲に限定されず、適用される液晶表示装置
のモード等に応じて、所望の光学特性が決定される。光
学補償シートに要求される種々の光学特性に関しては、
本明細書で引用した特許公開公報等を参照することがで
きる。

【００７８】

【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
するが、本発明は以下の実施例に限定されることはな
い。なお、以下において「部」は「質量部」を意味す
る。［実施例１］（配向膜の形成）ガラス板の表面に、下記の組成の塗布
液をバーコーターにて塗布し、８０℃１０分間加熱乾燥
して、０．８μｍの膜厚のポリマー層を形成した。配向膜形成用塗布液変性ポリビニルアルコール１．０部（「ＭＰ２０３」、クラレ（株）製）水１８．０部メタノール６．０部

【００７９】得られたポリマー層の表面をラビングロー
ル（外径：８０ｍｍ）により、ラビング処理し、配向膜
層とした。ラビング処理は、支持体搬送速度を１００ｍ
／分、ラビングロール回転数を１０００ｒｐｍおよび支
持体搬送張力を１ｋｇｆ／ｃｍ支持体幅の条件で行っ
た。

【００８０】（光学異方性層の形成）形成した配向膜層
上に、下記液晶組成物を含む塗布液をバーコーターによ
り塗布し、乾燥させることにより、液晶性組成物の層を
形成した。光学異方性層形成用塗布液液晶性化合物（ＤＬＣ−１）１８２部体積膨張剤（化合物Ａ）１０部光酸発生剤（化合物Ｂ）６部セルロースアセテートブチレート４部（ＣＡＢ５５１−０．２、イーストマンケミカル社製）エチレングリコール変性トリメチロールプロパン１８部トリアクリレート（Ｖ＃３６０、大阪有機化学（株）製）２−ブタノン３４３部

【００８１】

【化４１】

【００８２】この塗布層を有するシートを、１２０℃の
恒温槽中で３分間加熱し、ＤＬＣ−１を配向させた。つ
いで、１２０℃に保ったまま塗布層にＵＶ光を照射した
（１２０Ｗ／ｃｍの高圧水銀灯、１秒間）後、室温まで
放冷することにより、ディスコティク液晶化合物の配向
状態を固定した薄膜（光学異方性層、層厚２μｍ）を形
成し、光学補償シートを得た。

【００８３】［実施例２］実施例１の光学補償シートの
作製において、支持体として透明なトリアセチルセルロ
ースのフィルムを使用した以外は、実施例１と同様にし
て光学補償シートを作製した。［比較例１］実施例１の光学補償シートの作製におい
て、光学異方性層の形成に用いた塗布液中に、体積膨張
剤（化合物Ａ）を含有させなかった以外は、実施例１と
同様にして光学補償シートを作製した。［比較例２］実施例２の光学補償シートの作製におい
て、光学異方性層の形成に用いた塗布液中に、体積膨張
剤（化合物Ａ）を含有させなかった以外は、実施例２と
同様にして光学補償シートを作製した。

【００８４】得られた実施例１および２ならびに比較例
１および２の光学補償シートの各々を、クロスニコル下
で観測し、光学異方性の存在と高い均質性を確認した。
更に、得られた光学補償シートの各々について、セロフ
ァンテープ（粘着テープ）を用い、配向膜層と光学異方
性層との間の剥離性を評価した。具体的には、セロファ
ンテープを光学異方性層表面に貼り付け、テープを光学
異方性層と平行に引っ張って剥がした。そして剥離改良
性を以下のように評価した。ＡＡ：剥したテープの表面には、いかなる層も付着して
いなかった。ＣＣ：剥したテープの表面には、光学異方性層が付着し
ていた。結果を表１に示す。

【００８５】

【表１】

【００８６】また、実施例２の光学補償シートの光学特
性を、エリプソメトリーにて評価したところ、β＝３５
°でＲｅ＝２８０ｎｍであり、前記の好ましい範囲を満
足していた。

【００８７】

【発明の効果】本発明によれば、液晶性化合物を所望の
配向に固定化する際に生じる体積収縮が軽減された液晶
組成物を提供することができる。また、本発明によれ
ば、支持体から剥離し難い光学異方性層を形成可能な液
晶組成物を提供することができる。また、本発明によれ
ば、支持体と液晶性化合物からなる光学異方性層との間
の剥離性が抑制された光学補償シートを提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係わる光学補償シート
の概略斜視図である。

【符号の説明】

１０光学補償シート１１透明支持体１２配向膜層１３光学異方性層１４光学異方性層の法線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】新たな化学結合を形成し得る官能基を有
する液晶性化合物と体積膨張剤とを含み、前記官能基が
新たに化学結合を形成することによって生じる体積収縮
が、前記体積膨張剤の体積膨張によって少なくとも軽減
されることを特徴とする液晶組成物。
【請求項２】前記液晶性化合物が新たな結合を形成し
うる官能基として、エポキシ基を有することを特徴とす
る請求項１に記載の液晶組成物。
【請求項３】前記体積膨張剤は、酸の作用により結合
開裂して、分子数が増大することを特徴とする請求項１
または２に記載の液晶組成物。
【請求項４】重合性基を有する液晶性化合物と、結合
開裂して分子数が増大する体積膨張剤と、重合開始剤と
を含み、前記重合開始剤の作用により前記液晶性化合物
の重合が引き起こされるとともに、前記体積膨張剤の結
合開裂が引き起こされることを特徴とする液晶組成物。
【請求項５】前記重合開始剤は少なくとも酸発生剤で
あり、前記酸発生剤から生じた酸の作用により、前記液
晶性化合物の重合が引き起こされるとともに、前記体積
膨張剤の結合開裂が引き起こされることを特徴とする請
求項４に記載の液晶組成物。
【請求項６】透明支持体、配向膜および光学異方性層
をこの順で積層した光学補償シートにおいて、前記光学
異方性層は請求項１〜５のいずれか１項に記載の液晶組
成物を用いて形成されたことを特徴とする光学補償シー
ト。
【請求項７】前記光学異方性層において、前記液晶性
化合物は新たな結合を形成していることを特徴とする請
求項６に記載の光学補償シート。