JP2004262884A - Non-liquid crystalline (meth)acrylate compound, liquid crystalline composition, cholesteric liquid crystal composition, optical film and image displaying device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non-liquid crystalline (meth)acrylate compound capable of lowering the birefringence difference (Δn) of a nematic liquid crystal and a cholesteric liquid crystal and the selective reflection wavelength range (Δλ) of a cholesteric liquid crystal without deteriorating the properties such as orientation and curability, and provide a liquid crystalline composition produced by using the compound, a cholesteric liquid crystal composition, an optical film and an image displaying device. <P>SOLUTION: The non-liquid crystalline (meth)acrylate compound is expressed by the formula (R<SP>1</SP>and R<SP>2</SP>are each H or methyl; A<SP>1</SP>and A<SP>2</SP>are each a 2-18C hydrocarbon group containing at least one ethereal oxygen atom; Y<SP>1</SP>and Y<SP>2</SP>are each CO-O or O-CO; and X is H, a 1-4C alkyl, a 1-4C alkoxy, a halogen or the like). <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

〔式中、Ｒ^１ 及びＲ^２ はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を示し、Ａ^１ 及びＡ^２ はそれぞれ独立に少なくとも１つのエーテル系酸素原子を含有する炭素原子数２〜１８の炭化水素基を示し、Ｙ^１ 及びＹ^２ はそれぞれ独立に−ＣＯ−Ｏ−、又は−Ｏ−ＣＯ−を示し、Ｘは水素原子、炭素原子数１〜４のアルキル基、炭素原子数１〜４のアルコキシ基、炭素原子数２〜４のアシル基、炭素原子数２〜４のアルキルカルボニルオキシ基、炭素原子数２〜４のアルコキシカルボニル基、炭素原子数１〜４のパーフルオロアルキル基、ハロゲン、シアノ基、ホルミル基、ヒドロキシル基、又はニトロ基を示す。〕
本発明においては、上記一般式（１）において、Ｒ^１ 及びＲ^２ が水素原子であり、Ａ^１ 及びＡ^２ が−（ＣＨ_２ ）_２ Ｏ（ＣＨ_２ ）_２ −であり、Ｙ^１ が−Ｏ−ＣＯ−であり、Ｙ^２ が−ＣＯ−Ｏ−であり、且つ、Ｘがハロゲンである非液晶性（メタ）アクリレート化合物が好ましい。前記ハロゲンは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩであり、特にＢｒであることが好ましい。
【００１１】
また、本発明は非液晶性（メタ）アクリレート化合物と、重合性液晶化合物とを含有する液晶性組成物、に関する。
【００１２】
本発明においては、前記重合性液晶化合物が、下記一般式（２）で表される化合物であることが好ましい。
【００１３】
【化４】

〔式中、Ｒ^３ 及びＲ^４ はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を示し、Ｌ^１ 及びＬ^２ はそれぞれ独立にエーテル系酸素原子を含有しない炭素原子数１〜１２の有機基を示し、Ｙ^３ 及びＹ^４ はそれぞれ独立に−ＣＯ−Ｏ−、又は−Ｏ−ＣＯ−を示し、Ｚは水素原子、炭素原子数１〜４のアルキル基、炭素原子数１〜４のアルコキシ基、炭素原子数２〜４のアシル基、炭素原子数２〜４のアルキルカルボニルオキシ基、炭素原子数２〜４のアルコキシカルボニル基、炭素原子数１〜４のパーフルオロアルキル基、ハロゲン、シアノ基、ホルミル基、ヒドロキシル基、又はニトロ基を示す。〕
本発明においては、上記一般式（２）において、Ｒ^３ 及びＲ^４ が水素原子であり、Ｌ^１ が−（ＣＨ_２ ）_４ −Ｏ−ＣＯ−であり、Ｌ^２ が−ＣＯ−Ｏ−（ＣＨ_２ ）_４ −であり、Ｙ^３ が−ＣＯ−Ｏ−であり、Ｙ^４ が−Ｏ−ＣＯ−であり、且つ、Ｚがメチル基である重合性液晶化合物が好ましい。
【００１４】
本発明の液晶性組成物は、非液晶性（メタ）アクリレート化合物１００重量部に対して重合性液晶化合物を１０〜２００重量部含有することが好ましく、さらに好ましくは２０〜１００重量部、特に好ましくは５０〜８０重量部である。重合性液晶化合物が１０重量部未満の場合には、液晶性が発現しにくく光学異方性が現れにくい傾向にあり、一方、２００重量部を超える場合には複屈折率差（△ｎ）が大きくなる傾向にあるため好ましくない。
【００１５】
本発明の光学フィルムは、前記液晶性組成物を塗工し、配向させることにより得られる液晶配向フィルムからなる。液晶性組成物に非液晶性（メタ）アクリレート化合物を添加することにより、液晶配向フィルムの複屈折率差（△ｎ）が小さくなる理由は明らかではないが、傾斜配向やねじれ配向などの配向状態が変化したことが原因と考えられる。
【００１６】
前記光学フィルムの複屈折率差（Δｎ）は０．１以下であることが好ましく、さらに好ましくは０．０８以下である。
【００１７】
本発明のコレステリック液晶組成物は、前記非液晶性（メタ）アクリレート化合物、重合性液晶化合物、及びカイラル化合物を含有することを特徴とする。重合性液晶化合物としては、前記化合物を用いることが好ましい。
【００１８】
前記コレステリック液晶組成物は、非液晶性（メタ）アクリレート化合物１００重量部に対して重合性液晶化合物を１０〜２００重量部含有することが好ましく、さらに好ましくは２０〜１００重量部、特に好ましくは５０〜８０重量部である。重合性液晶化合物が１０重量部未満の場合には、液晶性が発現しにくく光学異方性が現れにくい傾向にあり、一方、２００重量部を超える場合には選択反射波長帯域（Δλ）が大きくなる傾向にあるため好ましくない。
【００１９】
本発明の別の光学フィルムは、前記コレステリック液晶組成物を塗工し、配向させることにより得られる液晶配向フィルムからなる。コレステリック液晶性組成物に非液晶性（メタ）アクリレート化合物を添加することにより、液晶配向フィルムの選択反射波長帯域（Δλ）が小さくなる理由は明らかではないが、コレステリック配向状態が変化したことが原因と考えられる。
【００２０】
本発明においては、前記光学フィルムの選択反射波長帯域（Δλ）／選択反射中心波長（λ）の値が０．０９以下であることが好ましく、さらに好ましくは０．０７５以下である。該値が０．０９より大きい場合には、限定的な波長のみを高選択的に反射することができず、色純度の高い選択反射光を得ることができない傾向にある。また、本発明の別の光学フィルムは、前記光学フィルムと他の光学素子とを積層したものである。
【００２１】
さらに本発明は、前記光学フィルムを組み込んだ画像表示装置、に関する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
上記一般式（１）で表される非液晶性（メタ）アクリレート化合物の合成法は特に制限されず、任意の方法により合成することができる。例えば、ＸがＢｒである非液晶性（メタ）アクリレート化合物は、１当量のブロモテレフタル酸と２当量の下記一般式（３）で表される化合物とのエステル化反応により合成することができる。
【００２３】
【化５】

エステル化反応は、ブロモテレフタル酸を塩化チオニルや五塩化リンなどで酸クロライドとし、これと一般式（３）で表される化合物とを反応させることにより目的化合物を簡易に合成することができる。また、ＤＣＣ（ジシクロヘキシルカルボジイミド）などの縮合剤を用いて、ブロモテレフタル酸と一般式（３）で表される化合物とを直接反応させることも可能であるが、ブロモテレフタル酸の塩化メチレンへの溶解性が乏しいため、収率が悪い傾向にある。
【００２４】
また、下記一般式（４）で表される化合物の両末端の水酸基と（メタ）アクリロイルクロライドとをトリエチルアミンのような塩基存在下で反応させてエステル化させるか、又はｐ−トルエンスルホン酸のような酸触媒の存在下で（メタ）アクリル酸との反応によりエステル化させることにより合成することができる。
【化６】

一般式（１）で表される非液晶性（メタ）アクリレート化合物のＸがＢｒでない場合にも、対応する置換基を有するテレフタル酸をブロモテレフタル酸の代わりに用いて上記と同様の反応により合成することができる。
【００２５】
一般式（１）において、Ｒ^１ 及びＲ^２ はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を示すが、迅速な光重合性を考慮すると、Ｒ^１ 及びＲ^２ は水素原子であることが好ましい。Ａ^１ 及びＡ^２ はそれぞれ独立に少なくとも１つのエーテル系酸素原子を含有する炭素原子数２〜１８の炭化水素基を示すが、組成物の液晶性を考慮すると炭素原子数３〜１１、酸素原子数１〜３であることが好ましく、さらに好ましくは炭素原子数４〜６、酸素原子数１又は２である。
【００２６】
本発明の液晶性組成物は、一般式（１）で表される非液晶性（メタ）アクリレート化合物を１種又は２種以上と、重合性液晶化合物とを含有する。
【００２７】
重合性液晶化合物としては、公知のものを特に制限なく使用可能であるが、特に上記一般式（２）で表される重合性液晶（メタ）アクリレート化合物が好ましい。該重合性液晶（メタ）アクリレート化合物も前記非液晶性（メタ）アクリレート化合物と同様の方法で合成することができる。
【００２８】
一般式（２）において、Ｒ^３ 及びＲ^４ はそれぞれ独立に水素原子又はメチル基を示すが、迅速な光重合性を考慮すると、Ｒ^３ 及びＲ^４ は水素原子であることが好ましい。また、Ｌ^１ 及びＬ^２ はそれぞれ独立にエーテル系酸素原子を含有しない炭素原子数１〜１２の有機基を示し、該有機基とは具合的には、アルキレン基又は−ＣＯ−、並びにアルキレン基と−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＣＯ−、又は−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−を組み合わせた有機基が挙げられる。
【００２９】
重合性液晶（メタ）アクリレート化合物は、単独での液晶性が求められるため、液晶温度範囲、相溶性などの観点から、Ｌ^１ 及びＬ^２ は炭素原子数２〜１２であることが好ましく、さらに好ましくは炭素原子数４〜８であり、特に好ましくは炭素原子数４〜６である。
【００３０】
また、前記液晶性組成物は、ネマチック液晶性、スメチック液晶性、又はコレステリック液晶性などを示す公知の液晶化合物を含有していてもよい。具体的には、低分子液晶化合物又は高分子液晶化合物などが挙げられる。低分子液晶化合物としては、メルク社製のＥ７、及び５−シアノビフェニルなどが挙げられる。
高分子液晶化合物としては、下記化７に示すようなシアノビフェニルをメソゲン基とするアクリレート系ポリマー（ネマチック液晶、Ｔ_ｉ ＝１０５℃、重合度１５０）などが挙げられる。
【００３１】
【化７】

さらに、液晶性組成物には、反応性基を有するアクリルモノマー、反応性基を有するウレタンオリゴマー、ポリエステルオリゴマー、及びエポキシアクリレートオリゴマーなどの重合性化合物を適宜添加してもよい。
【００３２】
前記液晶性組成物中の非液晶性（メタ）アクリレート化合物の含有量は、重合性液晶化合物の含有量や所望の光学フィルムの特性などにより適宜調整することができるが、非液晶性（メタ）アクリレート化合物１００重量部に対して重合性液晶化合物を１０〜２００重量部含有することが好ましく、さらに好ましくは２０〜１００重量部、特に好ましくは５０〜８０重量部である。
【００３３】
本発明のコレステリック液晶組成物は、前記非液晶性（メタ）アクリレート化合物、重合性液晶化合物、及びカイラル化合物を含有する。
【００３４】
前記重合性液晶化合物は、ネマチック液晶性の化合物であるから、この化合物にカイラル化合物を混合させることにより、ねじれネマチック相又はコレステリック相を発現させることができる。
【００３５】
添加するカイラル化合物は光学活性基を有し、前記重合性液晶化合物と混合したときにその配向性を乱さないものであれば特に制限されない。カイラル化合物は、液晶性を有していてもよく液晶性を有しなくてもよいが、コレステリック液晶性を示し、そのグランジャン配向の螺旋軸に対して平行に入射する自然光のうち、ある波長の光の約半分を右（又は左）円偏光として反射し、残りの約半分を左（又は右）円偏光として透過する特性を示すものが好ましい。
【００３６】
また、カイラル化合物は反応性基を有するのもの有しないもののいずれも使用できるが、コレステリック液晶組成物を硬化して得られる硬化物（液晶配向フィルム）の耐熱性、耐溶剤性の点では反応性基を有するものが好ましい。反応性基としては、例えば、（メタ）アクリロイルオキシ基、アジド基、エポキシ基などが挙げられるが、重合性液晶化合物の重合反応性基と同様の（メタ）アクリロイルオキシ基が好ましい。また、耐熱性、耐溶剤性の観点からすると重合反応性基は２つ以上有するものが好ましい。
【００３７】
（メタ） アクリロイルオキシ基を有するカイラル化合物として具体的には以下の一般式（５） ：
【化８】

（式中、Ｒ_２２は水素原子またはメチル基を示す。Ｌ_３ は−（ＣＨ_２ ）_ｊ −（但し、ｊは０〜１０の整数である），−（ＣＨ_２ ）_ｋ Ｏ−（但し、ｋは０〜１０の整数である），−（ＣＨ_２ ＣＨ_２ Ｏ）_ｌ −（但し、ｌは０〜３の整数である）を示し、Ｊ，Ｋはパラ置換環状置換基を示す。Ｐ_３ は−ＣＯ_２ −，−Ｏ−，−ＯＣＯ−，−ＣＨ＝ＣＨ−，−Ｃ≡Ｃ−または単結合を示す。Ｍは、−ＣＯ−Ｒ_２３または−Ｒ_２４である。）で表される（メタ）アクリレート化合物が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００３８】
上記Ｊ，Ｋのパラ置換環状置換基は、下記化９
【化９】

で表されるものを例示できる。
【００３９】
上記Ｒ_２３は、下記化１０、
【化１０】

で表されるものを例示できる。
【００４０】
上記Ｒ_２４は、下記化１１、
【化１１】

で表され、Ｒ_２４中のＲ_２５は、下記化１２、
【化１２】

で表されるものを例示できる。
【００４１】
またカイラル化合物として、以下の一般式（６）：
【化１３】

（式中、Ｒ_２６は水素原子またはメチル基を示す。ｒ，ｕ，ｗ，ｘ，ｙ，ｚは０〜１０の整数を示し、ｒ＋ｕ＋ｗ＞２、ｘ＋ｙ＋ｚ＞２ である。α，βは０または１である。Ｄは光学活性炭素を含有する２ 価の有機基を示す）で表されるジ（メタ）アクリレート化合物も好適に使用できる。
【００４２】
光学活性炭素を含有する２価の有機基Ｄとしては例えば、下記化１４、
【化１４】

が挙げられるが、これに限定されるものではない。上記例示した化合物以外のものであっても、光学活性基を有する（メタ）アクリレート化合物であれば前記例示の化合物と同様に本発明のコレステリック液晶組成物の構成要素として混合することができる。なお、前記例示のカイラル化合物中の＊は不斉炭素原子である。
【００４３】
カイラル化合物の添加量は、その添加量により選択反射波長を決定するコレステリックピッチが変化することから、前記添加量の制御で選択反射波長に基づく色を調節することができる。カイラル化合物の配合量が高いほどピッチが小さくなり、反射光が短波長側にシフトする。一方、カイラル化合物を多量に添加すると重合性液晶化合物の配向性を低下させるおそれがある。そのため、カイラル化合物の配合量は、重合性液晶化合物１００重量部に対し、３０重量部以下とするのが好ましい。さらには２０重量部以下とするのがより好ましい。また、コレステリック相を発現させるためにはカイラル化合物の添加量を１重量部以上とするのが好ましく、さらには２重量部以上とするのがより好ましい。
【００４４】
なお、視覚補償板の場合には、コレステリック構造に由来する選択反射光の波長を可視光領域から外すため、螺旋構造のピッチを０．２５〜０．５μｍになるようにカイラル化合物の添加量を調整することが好ましい。反射板の場合には、選択反射光の波長を可視光領域内にするため、螺旋構造のピッチを０．２５〜０．５μｍになるようにカイラル化合物の添加量を調整するのが好ましい。
【００４５】
本発明の液晶性組成物又はコレステリック液晶組成物は、配向性をより良好にしたり、基板への塗布性を向上させるためにレベリング剤などの添加剤あるいは、重合開始剤、安定剤、可塑剤などの無機や有機、あるいは金属類などからなる種々の添加剤を必要に応じて配合することができる。
【００４６】
前記液晶性組成物又はコレステリック液晶組成物は、配向膜上に塗工し、加熱配向させた後、重合性反応基を反応させて配向構造（ネマチック相又はコレステリック相）を固定することにより液晶配向フィルムからなる光学フィルムとすることができる。また、少なくとも一方に配向処理を施した２枚の基板間に、前記組成物を介在させ、配向させた状態で重合性反応基を反応させて配向構造を固定することにより光学フィルムを作製してもよい。
【００４７】
液晶性組成物等の配向膜上への塗工は、加熱溶融方式でもよく、または有機溶剤による溶液として塗工することもできる。通常、有機溶剤による溶液として塗工する。塗工はバーコーターやスピンコーター、ロールコーターなどの適宜な塗工機にて行なうことができる。前記有機溶媒は液晶性組成物等を溶解しうるものを特に制限なく使用できるが、生産性の点で高沸点の溶媒は好ましくない。有機溶剤としてはメチルエチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン等が好ましく用いられる。
【００４８】
配向膜としては、従来知られているものを採用できる。たとえば、基板上にポリイミドやポリビニルアルコール等からなる薄膜を形成して、それをレーヨン布等でラビング処理したラビング膜、斜方蒸着膜、シンナメートやアゾベンゼンなど光架橋基を有するポリマーあるいはポリイミドに偏光紫外線を照射した光配向膜、延伸フィルムなどが用いられる。その他、磁場、電場配向、ずり応力操作により配向させることもできる。なお、前記基板としては、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、トリアセチルセルロース、ノルボルネン樹脂、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリテトラフルオロエチレン、及びポリエーテルスルホンなどのプラスチックからなるフィルム、ガラス板、シリコンなどが用いられる。
【００４９】
加熱配向の温度は、一般的に液晶性組成物又はコレステリック液晶組成物のＣｒ（結晶相）／Ｎ（ネマチック相）転移温度以上、Ｎ（ネマチック相）／Ｉ（等方相）転移温度以下で行なわれる。高温になると、熱重合進行して配向を阻害する懸念があるためＣｒ／Ｎの相転移温度＋５０℃以下とするのが好ましい。加熱配向時間は、特に制限されないが１０秒〜１０分程度の範囲が好ましい。
【００５０】
配向構造の固定は， 液晶性組成物等の重合性反応基を反応させて硬化させることにより行うが、硬化手法としては加熱及び／又は活性エネルギー線照射が挙げられる。
【００５１】
加熱硬化させる場合には、熱重合開始剤を用いることが好ましい。熱重合開始剤としては公知のものを特に制限なく用いることができ、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、４，４−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ブチル バレレート、ジクミルパーオキサイドなどの過酸化物類、アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ化合物類、テトラメチルチウラムジスルフィドなどが挙げられる。
【００５２】
熱重合開始剤の含有量は、液晶性組成物又はコレステリック液晶組成物中に０．０１〜１０重量％が好ましく、さらに好ましくは１〜５重量％である。
【００５３】
活性エネルギー線としては、紫外線、電子線、α線、β線、γ線などの電離放射線、可視光線、赤外光線、マイクロ波、高周波などが用いられるが、特に紫外線が好ましい。
【００５４】
紫外線を発生する装置としては、例えば、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、水銀−キセノンランプ、及びショートアーク灯などが挙げられ、ラジカル性活性種を発生させる化合物の吸収波長を考慮して適宜選択する。
【００５５】
紫外線を照射する場合には， 光重合開始剤を添加することで硬化反応を迅速に進行させることができる。
【００５６】
光重合開始剤は特に限定されないが、例えば、ラジカル重合用光開始剤、カチオン重合用光開始剤などが挙げられる。
【００５７】
ラジカル重合用光開始剤の具体例としては、ジエトキシアセトフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェ二ルプロパン−１−オン、ベンジルジメチルケタール、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、２−メチル−２−モルホリノ（４−チオメチルフェニル）プロパン−１−オン、２−ベンジルー２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノンなどのアセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾイン、ベンゾインイソブチルエーテルなどのベンゾイン系光重合開始剤、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイドなどのアシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤、ベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、４，４′−ジクロロベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４′−メチル−ジフェニルサルファイド、アクリル化ベンゾフェノン、３，３′，４，４′−テトラ（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン、３，３′−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系光重合開始剤、２−イソプロピルチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、４，４′−ジエチルアミノベンゾフェノンなどのアミノベンゾフェノン系光重合開始剤、１０−ブチル−２−クロロアクリドン、２−エチルアンスラキノン、９，１０−フェナンスレンキノン、カンファーキノンなどが挙げられる。
【００５８】
ラジカル重合用光開始剤を添加する場合には、硬化性をより向上させるために光増感剤を併用することが好ましい。
【００５９】
光増感剤としては、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、４−ジメチルアミノ安息香酸メチル、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸（２−ジメチルアミノ）エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸（ｎ−ブトキシ）エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸２−エチルヘキシルなどのアミン類が挙げられる。
【００６０】
光増感剤の配合量は、液晶性組成物又はコレステリック液晶組成物中に０．０１〜１０重量％、好ましくは０．０５〜５重量％である。
【００６１】
カチオン重合用光開始剤の具体例としては、鉄アレーン錯体、アリールスルホニウム塩、アリールヨードニウム塩などが挙げられる。
【００６２】
光重合開始剤の含有量は、液晶性組成物又はコレステリック液晶組成物中に０．１〜１０重量％が好ましく、さらに好ましくは０．３〜５重量％である。０．１重量％未満では重合が十分に進まず、１０重量％を超える場合には液晶性組成物等の配向を乱す可能性がある。なお、液晶性組成物等によっては加熱配向後、Ｃｒ／Ｎの相転移温度以下になっても結晶が析出せず配向状態を維持するものがあるので、この場合は室温で活性エネルギー線を照射することができる。温度が下がると結晶化しやすい場合はＣｒ／Ｎの相転移温度以上の温度で活性エネルギー線を照射する。
【００６３】
活性エネルギー線は、液晶性組成物又はコレステリック液晶組成物を塗布した基板面側又はその反対面側のどちらからでも照射できるが、反対面側から照射する場合には、基板は透明である必要がある。
【００６４】
こうして基板上に形成された液晶配向フィルムは光学フィルムとして使用される。液晶配向フィルムは、基板との一体物としてそのまま光学フィルムの形成に用いることができ、基板から剥離して別の基板に転写して用いることもできる。
液晶配向フィルムの厚さは通常０．１μｍ〜２００μｍ程度が好ましい。さらに好ましくは、１０〜１２０μｍである。
【００６５】
光学フィルムの具体例としては、例えば、コレステリック液晶組成物から得られる選択反射フィルムが挙げられる。選択反射フィルムは、可視光領域の一部に選択反射波長帯域を有し、当該選択反射波長帯域はカイラル化合物の使用量を適宜に調整することにより変更できる。なお、選択反射フィルムに複数の選択反射波長帯域を持たせる方法としては、カイラル化合物の添加量を変えて作製した複数の選択反射フィルムを積層する方法と、得られた選択反射フィルム上に異なる選択反射波長帯域を有するコレステリック液晶組成物溶液を重ねて塗工する方法がある。
【００６６】
前記選択反射フィルムに位相差フィルムを積層するとコレステリック偏光子が得られる。位相差フィルムとしてはλ／４板が好適であり、例えば高分子フィルムを延伸処理した複屈折性フィルムや液晶性材料からなる光学的異方性層を有する液晶配向フィルムが使用される。λ／４板として使用される延伸フィルムの素材としては従来より知られているものを特に制限なく使用できるが、ポリカーボネート、ノルボルネン系樹脂、ポリビニルアルコール等が好適である。コレステリック偏光子の作製は、選択反射フィルムとλ／４板を粘着剤等により貼り合わせて積層する方法、λ／４板を基板として、λ／４板上にコレステリック液晶組成物を塗工、加熱配向、固定して選択反射フィルムを積層する方法により行うことができる。
【００６７】
また、得られた光学フィルム（液晶配向フィルム）は、上記選択反射フィルム以外に位相差フィルム（光学補償フィルム）、ねじれ位相差フィルム、傾斜位相差フィルムなどとして使用される。位相差フィルムは、配向膜上に液晶性組成物等を加熱配向、固定形成することで得ることができる。ねじれ位相差フィルムは、液晶性組成物に少量のカイラル化合物の添加により得られる。カイラル化合物の添加量によって、ねじれ角は自由に制御できる。傾斜配向位相差フィルムは、配向膜として、偏光紫外線の斜め照射で得られる光配向膜を用いることにより得られ、偏光紫外線の照射角度、照射量によって傾斜角度を制御することができる。
【００６８】
液晶表示装置等の画像表示装置に適用される光学フィルムには偏光板が用いられる。上記本発明の液晶性組成物又はコレステリック液晶化合物から得られる光学フィルム（位相差フィルム、選択反射フィルム、これにλ／４板を積層した輝度向上フィルム等）は、偏光板等の他の光学フィルムを積層して用いられる。
【００６９】
偏光板は、通常、偏光子の片側または両側に保護フィルムを有するものである。偏光子は、特に制限されず、各種のものを使用できる。偏光子としては、たとえば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン系配向フィルム等があげられる。これらのなかでもポリビニルアルコール系フィルムを延伸して二色性材料（沃素、染料）を吸着・配向したものが好適に用いられる。偏光子の厚さも特に制限されないが、５〜８０μｍ程度が一般的である。
【００７０】
ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸した偏光子は、たとえば、ポリビニルアルコールをヨウ素の水溶液に浸漬することによって染色し、元長の３〜７倍に延伸することで作製することができる。必要に応じてホウ酸やヨウ化カリウムなどの水溶液に浸漬することもできる。さらに必要に応じて染色の前にポリビニルアルコール系フィルムを水に浸漬して水洗してもよい。ポリビニルアルコール系フィルムを水洗することでポリビニルアルコール系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるほかに、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させることで染色のムラなどの不均一を防止する効果もある。延伸はヨウ素で染色した後に行っても良いし、染色しながら延伸してもよし、また延伸してからヨウ素で染色してもよい。ホウ酸やヨウ化カリウムなどの水溶液中や水浴中でも延伸することができる。
【００７１】
前記偏光子の片側または両側に設けられている保護フィルムには、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性、等方性などに優れるものが好ましい。前記保護フィルムの材料としては、例えばポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロースやトリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）等のスチレン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマーなどがあげられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロ系ないしはノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体の如きポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、あるいは前記ポリマーのブレンド物などが保護フィルムを形成するポリマーの例としてあげられる。その他、アクリル系やウレタン系、アクリルウレタン系やエポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型ないし紫外線硬化型樹脂などをフィルム化したものなどがあげられる。
【００７２】
また、特開２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載のポリマーフィルム、たとえば、（Ａ）側鎖に置換および／または非置換イミド基を有する熱可塑性樹脂と、（Ｂ）側鎖に置換および／非置換フェニルならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物があげられる。具体例としてはイソブチレンとＮ−メチルマレイミドからなる交互共重合体とアクリロニトリル・スチレン共重合体とを含有する樹脂組成物のフィルムがあげられる。フィルムは樹脂組成物の混合押出品などからなるフィルムを用いることができる。
【００７３】
保護フィルムの厚さは、一般には５００μｍ以下であり、１〜３００μｍが好ましい。特に５〜２００μｍとするのが好ましい。
【００７４】
また、保護フィルムは、できるだけ色付きがないことが好ましい。したがって、Ｒｔｈ＝［（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ］・ｄ（ただし、ｎｘ、ｎｙはフィルム平面内の主屈折率、ｎｚはフィルム厚方向の屈折率、ｄはフィルムの厚みである）で表されるフィルム厚み方向の位相差値が−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍである保護フィルムが好ましく用いられる。かかる厚み方向の位相差値（Ｒｔｈ）が−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍのものを使用することにより、保護フィルムに起因する偏光板の着色（光学的な着色）をほぼ解消することができる。厚み方向位相差値（Ｒｔｈ）は、さらに好ましくは−８０ｎｍ〜＋６０ｎｍ、特に−７０ｎｍ〜＋４５ｎｍが好ましい。
【００７５】
保護フィルムとしては、偏光特性や耐久性などの点より、トリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマーが好ましい。特にトリアセチルセルロースフィルムが好適である。なお、偏光子の両側に保護フィルムを設ける場合、その表裏で同じポリマー材料からなる保護フィルムを用いてもよく、異なるポリマー材料等からなる保護フィルムを用いてもよい。前記偏光子と保護フィルムとは通常、水系接着剤等を介して密着している。水系接着剤としては、ポリビニルアルコール系接着剤、ゼラチン系接着剤、ビニル系ラテックス系、水系ポリウレタン、水系ポリエステル等を例示できる。
【００７６】
前記保護フィルムとしては、ハードコート層や反射防止処理、スティッキング防止や、拡散ないしアンチグレアを目的とした処理を施したものを用いることができる。
【００７７】
ハードコート処理は偏光板表面の傷付き防止などを目的に施されるものであり、例えばアクリル系、シリコーン系などの適宜な紫外線硬化型樹脂による硬度や滑り特性等に優れる硬化皮膜を保護フィルムの表面に付加する方式などにて形成することができる。反射防止処理は偏光板表面での外光の反射防止を目的に施されるものであり、従来に準じた反射防止膜などの形成により達成することができる。また、スティッキング防止処理は隣接層との密着防止を目的に施される。
【００７８】
またアンチグレア処理は偏光板の表面で外光が反射して偏光板透過光の視認を阻害することの防止等を目的に施されるものであり、例えばサンドブラスト方式やエンボス加工方式による粗面化方式や透明微粒子の配合方式などの適宜な方式にて保護フィルムの表面に微細凹凸構造を付与することにより形成することができる。前記表面微細凹凸構造の形成に含有させる微粒子としては、例えば平均粒径が０．５〜５０μｍのシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化アンチモン等からなる導電性のこともある無機系微粒子、架橋又は未架橋のポリマー等からなる有機系微粒子などの透明微粒子が用いられる。表面微細凹凸構造を形成する場合、微粒子の使用量は、表面微細凹凸構造を形成する透明樹脂１００重量部に対して一般的に２〜５０重量部程度であり、５〜２５重量部が好ましい。アンチグレア層は、偏光板透過光を拡散して視角などを拡大するための拡散層（視角拡大機能など）を兼ねるものであってもよい。
【００７９】
なお、前記反射防止層、スティッキング防止層、拡散層やアンチグレア層等は、保護フィルムそのものに設けることができるほか、別途光学層として透明保護層とは別体のものとして設けることもできる。
【００８０】
前記偏光板は、位相差板を積層された楕円偏光板または円偏光板として用いることができる。前記楕円偏光板または円偏光板について説明する。これらは位相差板により直線偏光を楕円偏光または円偏光に変えたり、楕円偏光または円偏光を直線偏光に変えたり、あるいは直線偏光の偏光方向を変える。特に、直線偏光を円偏光に変えたり、円偏光を直線偏光に変える位相差板としては、いわゆる１／４ 波長板が用いられる。１／２ 波長板は、通常、直線偏光の偏光方向を変える場合に用いられる。
【００８１】
楕円偏光板はスーパーツイストネマチック（ＳＴＮ）型液晶表示装置の液晶層の複屈折により生じた着色（青又は黄）を補償（防止）して、前記着色のない白黒表示する場合などに有効に用いられる。更に、三次元の屈折率を制御したものは、液晶表示装置の画面を斜め方向から見た際に生じる着色も補償（防止）することができて好ましい。円偏光板は、例えば画像がカラー表示になる反射型液晶表示装置の画像の色調を整える場合などに有効に用いられ、また、反射防止の機能も有する。
【００８２】
位相差板には、例えば各種波長板や液晶層の複屈折による着色や視角等の補償を目的としたものなどを使用することができ、また使用目的に応じた適宜な位相差を有する２種以上の位相差板を積層して位相差等の光学特性を制御することができる。かかる位相差板には前記例示のものを使用できるほか、本発明の液晶配向フィルムを単独でまたは他のフィルムと組み合わせて用いることができる。
【００８３】
また前記位相差板は、視角補償フィルムとして偏光板に積層して広視野角偏光板として用いられる。視角補償フィルムは、液晶表示装置の画面を、画面に垂直でなくやや斜めの方向から見た場合でも、画像が比較的鮮明にみえるように視野角を広げるためのフィルムである。
【００８４】
このような視角補償位相差板としては、他に二軸延伸処理や直交する二方向に延伸処理等された複屈折を有するフィルム、傾斜配向フィルムのような二方向延伸フィルムなどが用いられる。傾斜配向フィルムとしては、例えばポリマーフィルムに熱収縮フィルムを接着して加熱によるその収縮力の作用下にポリマーフィルムを延伸処理又は／及び収縮処理したものや、液晶ポリマーを斜め配向させたものなどが挙げられる。視角補償フィルムは、液晶セルによる位相差に基づく視認角の変化による着色等の防止や良視認の視野角の拡大などを目的として適宜に組み合わせることができる。
【００８５】
また良視認の広い視野角を達成する点などより、液晶ポリマーの配向層、特にディスコティック液晶ポリマーの傾斜配向層からなる光学的異方性層をトリアセチルセルロースフィルムにて支持した光学補償位相差板が好ましく用いうる。
【００８６】
前記のほか実用に際して積層される光学層については特に限定はないが、例えば反射板や半透過板などの液晶表示装置等の形成に用いられることのある光学層を１層または２層以上用いることができる。特に、楕円偏光板または円偏光板に、更に反射板または半透過反射板が積層されてなる反射型偏光板または半透過型偏光板があげられる。
【００８７】
反射型偏光板は、偏光板に反射層を設けたもので、視認側（表示側）からの入射光を反射させて表示するタイプの液晶表示装置などを形成するためのものであり、バックライト等の光源の内蔵を省略できて液晶表示装置の薄型化を図りやすいなどの利点を有する。反射型偏光板の形成は、必要に応じ透明保護層等を介して偏光板の片面に金属等からなる反射層を付設する方式などの適宜な方式にて行うことができる。
【００８８】
反射型偏光板の具体例としては、必要に応じマット処理した保護フィルムの片面に、アルミニウム等の反射性金属からなる箔や蒸着膜を付設して反射層を形成したものなどがあげられる。また前記保護フィルムに微粒子を含有させて表面微細凹凸構造とし、その上に微細凹凸構造の反射層を有するものなどもあげられる。前記した微細凹凸構造の反射層は、入射光を乱反射により拡散させて指向性やギラギラした見栄えを防止し、明暗のムラを抑制しうる利点などを有する。また微粒子含有の保護フィルムは、入射光及びその反射光がそれを透過する際に拡散されて明暗ムラをより抑制しうる利点なども有している。保護フィルムの表面微細凹凸構造を反映させた微細凹凸構造の反射層の形成は、例えば真空蒸着方式、イオンプレーティング方式、スパッタリング方式等の蒸着方式やメッキ方式などの適宜な方式で金属を透明保護層の表面に直接付設する方法などにより行うことができる。
【００８９】
反射板は前記の偏光板の保護フィルムに直接付与する方式に代えて、その透明フィルムに準じた適宜なフィルムに反射層を設けてなる反射シートなどとして用いることもできる。なお反射層は、通常、金属からなるので、その反射面が保護フィルムや偏光板等で被覆された状態の使用形態が、酸化による反射率の低下防止、ひいては初期反射率の長期持続の点や、保護層の別途付設の回避の点などより好ましい。
【００９０】
なお、半透過型偏光板は、上記において反射層で光を反射し、かつ透過するハーフミラー等の半透過型の反射層とすることにより得ることができる。半透過型偏光板は、通常液晶セルの裏側に設けられ、液晶表示装置などを比較的明るい雰囲気で使用する場合には、視認側（表示側）からの入射光を反射させて画像を表示し、比較的暗い雰囲気においては、半透過型偏光板のバックサイドに内蔵されているバックライト等の内蔵光源を使用して画像を表示するタイプの液晶表示装置などを形成できる。すなわち、半透過型偏光板は、明るい雰囲気下では、バックライト等の光源使用のエネルギーを節約でき、比較的暗い雰囲気下においても内蔵光源を用いて使用できるタイプの液晶表示装置などの形成に有用である。
【００９１】
また、偏光板は、上記の偏光分離型偏光板の如く、偏光板と２層又は３層以上の光学層とを積層したものからなっていてもよい。従って、上記の反射型偏光板や半透過型偏光板と位相差板を組み合わせた反射型楕円偏光板や半透過型楕円偏光板などであってもよい。
【００９２】
上記の楕円偏光板や反射型楕円偏光板は、偏光板又は反射型偏光板と位相差板を適宜な組合せで積層したものである。かかる楕円偏光板等は、（反射型）偏光板と位相差板の組合せとなるようにそれらを液晶表示装置の製造過程で順次別個に積層することよって形成することができるが、予め積層して楕円偏光板等の光学フィルムとしたのものは、品質の安定性や積層作業性等に優れて液晶表示装置などの製造効率を向上させうる利点がある。
【００９３】
輝度向上フィルムと上記反射層等の間に拡散板を設けることもできる。輝度向上フィルムによって反射した偏光状態の光は上記反射層等に向かうが、設置された拡散板は通過する光を均一に拡散すると同時に偏光状態を解消し、非偏光状態となる。すなわち、拡散板は偏光を元の自然光状態にもどす。この非偏光状態、すなわち自然光状態の光が反射層等に向かい、反射層等を介して反射し、再び拡散板を通過して輝度向上フィルムに再入射することを繰り返す。このように輝度向上フィルムと上記反射層等の間に、偏光を元の自然光状態にもどす拡散板を設けることにより表示画面の明るさを維持しつつ、同時に表示画面の明るさのむらを少なくし、均一で明るい画面を提供することができる。かかる拡散板を設けることにより、初回の入射光は反射の繰り返し回数が程よく増加し、拡散板の拡散機能と相俟って均一の明るい表示画面を提供することができたものと考えられる。
【００９４】
本発明の光学フィルムには、粘着層を設けることもできる。粘着層は、液晶セルへの貼着に用いることができる他、光学層の積層に用いられる。前記光学フィルムの接着に際し、それらの光学軸は目的とする位相差特性などに応じて適宜な配置角度とすることができる。
【００９５】
粘着層を形成する粘着剤は特に制限されないが、前記例示のものと同様のものを例示できる。また、同様の方式にて設けることができる。
【００９６】
粘着層は、異なる組成又は種類等のものの重畳層として偏光板や光学フィルムの片面又は両面に設けることもできる。また両面に設ける場合に、偏光板や光学フィルムの表裏において異なる組成や種類や厚さ等の粘着層とすることもできる。粘着層の厚さは、使用目的や接着力などに応じて適宜に決定でき、一般には１〜５００μｍであり、５〜２００μｍが好ましく、特に１０〜１００μｍが好ましい。
【００９７】
粘着層の露出面に対しては、実用に供するまでの間、その汚染防止等を目的にセパレータが仮着されてカバーされる。これにより、通例の取扱状態で粘着層に接触することを防止できる。セパレータとしては、上記厚さ条件を除き、例えばプラスチックフィルム、ゴムシート、紙、布、不織布、ネット、発泡シートや金属箔、それらのラミネート体等の適宜な薄葉体を、必要に応じシリコーン系や長鏡アルキル系、フッ素系や硫化モリブデン等の適宜な剥離剤でコート処理したものなどの、従来に準じた適宜なものを用いうる。
【００９８】
なお本発明において、上記した偏光板を形成する偏光子や透明保護フィルムや光学フィルム等、また粘着層などの各層には、例えばサリチル酸エステル系化合物やべンゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物やシアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤で処理する方式などの方式により紫外線吸収能をもたせたものなどであってもよい。
【００９９】
本発明の光学フィルムは液晶表示装置等の各種装置の形成などに好ましく用いることができる。液晶表示装置の形成は、従来に準じて行いうる。すなわち液晶表示装置は一般に、液晶セルと光学フィルム、及び必要に応じての照明システム等の構成部品を適宜に組立てて駆動回路を組込むことなどにより形成されるが、本発明においては本発明の光学フィルムを用いる点を除いて特に限定はなく、従来に準じうる。液晶セルについても、例えばＴＮ型やＳＴＮ型、π型などの任意なタイプのものを用いうる。
【０１００】
液晶セルの片側又は両側に偏光板、光学フィルムを配置した液晶表示装置や、照明システムにバックライトあるいは反射板を用いたものなどの適宜な液晶表示装置を形成することができる。その場合、本発明による光学フィルムは液晶セルの片側又は両側に設置することができる。両側に、偏光板、光学フィルムを設ける場合、それらは同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。さらに、液晶表示装置の形成に際しては、例えば拡散板、アンチグレア層、反射防止膜、保護板、プリズムアレイ、レンズアレイシート、光拡散板、バックライトなどの適宜な部品を適宜な位置に１層又は２層以上配置することができる。
【０１０１】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【０１０２】
実施例１
非液晶性アクリレート化合物（ｉ）の合成
下記Ｓｃｈｅｍｅ１に示す反応経路で非液晶性アクリレート化合物（ｉ）の合成を行った。
【０１０３】
【化１５】

〔化合物（ｂ）の合成〕
ディーンスタークを取り付けた１Ｌフラスコに２−（２−クロロエトキシ）エタノール（ａ）（５２．８ｍｌ、０．５ｍｏｌ）、アクリル酸（１４４．１ｇ、２ｍｏｌ）、ヒドロキノン（５ｇ）、ｐ−トルエンスルホン酸・１水和物（４．７６ｇ、２５ｍｍｏｌ）、ベンゼン（１４０ｍｌ）、及びトルエン（２１０ｍｌ）を加え、５時間加熱還流して脱水縮合反応を行った。反応終了後、飽和炭酸ナトリウム水溶液を加え、有機層を分離した。その後、有機層を飽和炭酸ナトリウム水溶液、水、及び飽和食塩水の順序で洗浄した。そして、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、硫酸マグネシウムをろ過除去してろ液を得た。ろ液を減圧下で濃縮した後、残渣を減圧蒸留（６５℃／１ｍｍＨｇ）して化合物（ｂ）（８０．３ｇ、収率９０％）を得た。
【０１０４】
〔化合物（ｅ）の合成〕
フラスコにジエチルエーテル（１Ｌ）、ヒドロキノン（１１０ｇ、１ｍｏｌ）、及びｐ−トルエンスルホン酸（８．５ｇ、０．０５ｍｏｌ）を加え、フラスコ内部を窒素置換した。その後、ジヒドロピラン（９０ｍｌ、１ｍｏｌ）を３０分かけて滴下し、室温で２時間撹拌した。反応終了後、窒素バブリングした水酸化ナトリウム水溶液（ＮａＯＨ２２．５ｇ、水３００ｍｌ）で２回抽出し、水層を回収してジエチルエーテルで洗浄した。その後、水層を０℃まで冷却し、炭酸水素ナトリウム（５ｇ）を加え、ｐＨ試験紙で水層のｐＨを確認しつつ、激しく撹拌しながら酢酸（６２ｍｌ）を滴下した。析出した沈殿物をろ過して回収し、水で洗浄した。その後、減圧下で乾燥し、化合物（ｅ）（５４ｇ、収率２８％）を得た。
【０１０５】
〔化合物（ｆ）及び（ｇ）の合成〕
フラスコにＤＭＦ（１００ｍｌ）、化合物（ｂ）（２１．４ｇ、０．１２ｍｏｌ）、化合物（ｅ）（１９．４ｇ、０．１ｍｏｌ）、炭酸カリウム（２７．６ｇ、０．２ｍｏｌ）、及び２，６−ジーｔ−ブチルフェノール（ＢＨＴ、０．５ｇ）を加え、９０℃で１５時間撹拌した。反応終了後、セライトろ過し、ろ液にジエチルエーテルを加え、水、飽和食塩水の順序で洗浄した。有機層を回収し、該有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、硫酸マグネシウムをろ過除去してろ液を得た。ろ液を減圧下で濃縮して化合物（ｆ）の粗生成物を得た。この粗生成物をエタノール（１００ｍｌ）に溶かし、そこにピリジル ｐ−トルエンスルホネート（３．５ｇ）を加えた。６０℃で１時間反応を行った後、減圧下で濃縮した。残渣を酢酸エチルに溶かし、飽和炭酸ナトリウム水溶液、水、飽和食塩水の順序で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネシウムをろ過除去し、ろ液を減圧下で濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン／酢酸エチル＝２／１）で精製し、化合物（ｇ）（５．５４ｇ、収率６２％）を得た。
【０１０６】
〔非液晶性アクリレート化合物（ｉ）の合成〕
フラスコにブロモテレフタル酸（ｈ）（０．９２ｇ、３．７８ｍｍｏｌ）、塩化チオニル（２．２４ｇ、１８．９ｍｍｏｌ）、及びＤＭＦ（１滴）を加え、フラスコ内を窒素置換し、６０℃で２時間撹拌した。その後、減圧下で過剰の塩化チオニルを除去し、反応液にジクロロメタン（１０ｍｌ）、化合物（ｇ）（２ｇ、７．９２ｍｍｏｌ）、及び２，６−ジーｔ−ブチルフェノール（０．１ｇ）を加えた。フラスコを水浴に浸し、反応液にトリエチルアミン（１．６６ｍｌ、１１．３ｍｍｏｌ）をゆっくり滴下し、その後４０℃で２時間撹拌した。反応終了後、１Ｎ塩酸を加え、ジクロロメタンで抽出を行い、有機層を回収した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、有機層を回収して硫酸マグネシウムで乾燥した。硫酸マグネシウムをろ過し、ろ液をフロリジールのショートカラムに通した。そして、減圧下で溶媒を除去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（トルエン／酢酸エチル＝１４／１）で精製し、非液晶性アクリレート化合物（ｉ）（１．７８ｇ、収率６６％、融点５４℃）を得た。
【０１０７】
〔非液晶性アクリレート化合物（ｉ）の物性値〕
^１ Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ_３ ）：δ３．８１〜３．８３（ｍ、４Ｈ）、３．８６〜３．８９（ｍ、４Ｈ）、４．１０〜４．１６（ｍ、４Ｈ）、４．３４〜４．３６（ｍ、４Ｈ）、５．８３（ｄｄ、２Ｈ、Ｊ＝１．４、１０．５Ｈｚ）、６．１５（ｄｄ、２Ｈ、Ｊ＝１０．５、１７．３Ｈｚ）、６．４３（ｄｄ、２Ｈ、Ｊ＝１．４、１７．３Ｈｚ）、６．９５〜６．９８（ｍ、４Ｈ）、７．１１〜７．２０（ｍ、４Ｈ）、８．０４（ｄ、１Ｈ、Ｊ＝８．０Ｈｚ）、８．２０（ｄｄ、１Ｈ、Ｊ＝１．５、８．０Ｈｚ）、８．５１（ｄ、１Ｈ、Ｊ＝１．５Ｈｚ）
^１３Ｃ−ＮＭＲ（１００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ_３ ）：δ６３．６、６７．９、６９．３、６９．６、１１５．４、１２２．０、１２２．２、１２８．２、１２８．７、１３１．１、１３１．５、１３３．６、１３５．７、１３６．１、１４４．１６、１４４．２０、１５６．７６、１５６．８０、１６３．３、１６４．４、１６６．１
実施例２
ガラス板上に５ｗｔ％ＰＶＡ水溶液を２０００ｒｐｍで１０秒間スピンコートし、その後１５０℃で１ 時間加熱してガラス板上にＰＶＡ配向膜を形成し、該配向膜の表面をラビング処理した。
非液晶性アクリレート化合物（ｉ）（４０重量部）、下記化１６に示す重合性ネマチック液晶化合物（ｊ）（ＢＡＳＦ社製、ＬＣ２４２、６０重量部）、光重合開始剤（チバスペシャルティーケミカルズ社製、Ｉｒｇａｃｕｒｅ９０７、３重量部）、及びメチルエチルケトン（２３３重量部）を含有する液晶性組成物をスピンコート法で前記配向膜上に塗布し、薄膜を形成した。
【０１０８】
【化１６】

該薄膜を加熱（７０℃）し、ネマチックモノドメイン相を形成した。さらに、６００ｍＪ／ｃｍ^２ の紫外線を薄膜に照射して光重合を行い、配向状態を固定した。作製したネマチック配向性光学フィルムの屈折率をアッベ屈折計で測定した。測定結果を表１に示す。
【０１０９】
実施例３
非液晶性アクリレート化合物（ｉ）（５０重量部）、及び重合性ネマチック液晶化合物（ｊ）（５０重量部）とした以外は実施例２と同様の方法によりネマチック配向性光学フィルムを作製し、屈折率を測定した。測定結果を表１に示す。
【０１１０】
実施例４
非液晶性アクリレート化合物（ｉ）（６０重量部）、及び重合性ネマチック液晶化合物（ｊ）（４０重量部）とした以外は実施例２と同様の方法によりネマチック配向性光学フィルムを作製し、屈折率を測定した。測定結果を表１に示す。
【０１１１】
実施例５
非液晶性アクリレート化合物（ｉ）（７０重量部）、及び重合性ネマチック液晶化合物（ｊ）（３０重量部）とした以外は実施例２と同様の方法によりネマチック配向性光学フィルムを作製し、屈折率を測定した。測定結果を表１に示す。
【０１１２】
比較例１
非液晶性アクリレート化合物（ｉ）を添加せず、重合性ネマチック液晶化合物（ｊ）（１００重量部）とした以外は実施例２と同様の方法によりネマチック配向性光学フィルムを作製し、屈折率を測定した。測定結果を表１に示す。
【０１１３】
実施例６
ガラス板上に５ｗｔ％ＰＶＡ水溶液を２０００ｒｐｍで１０秒間スピンコートし、その後１５０℃で１ 時間加熱してガラス板上にＰＶＡ配向膜を形成し、該配向膜の表面をラビング処理した。
非液晶性アクリレート化合物（ｉ）（５０重量部）、重合性ネマチック液晶化合物（ｊ）（５０重量部）、カイラル化合物（ＢＡＳＦ社製、ＬＣ７５６、４重量部）、及びテトラクロロエタン（３００重量部）を含有するコレステリック液晶性組成物をスピンコート法で前記配向膜上に塗布し、薄膜を形成した。
該薄膜を加熱（５０℃）し、コレステリックモノドメイン相を形成した。作製したコレステリック配向性光学フィルムの反射スペクトルをＵＶ／ＶＩＳスペクトロメーター（日本分光社製、Ｖ−５６０）で測定した。測定結果を表２に示す。
【０１１４】
実施例７
非液晶性アクリレート化合物（ｉ）（６０重量部）、重合性ネマチック液晶化合物（ｊ）（４０重量部）、及びカイラル化合物（３．７重量部）とした以外は実施例６と同様の方法によりコレステリック配向性光学フィルムを作製し、反射スペクトルを測定した。測定結果を表２に示す。
【０１１５】
実施例８
非液晶性アクリレート化合物（ｉ）（７０重量部）、重合性ネマチック液晶化合物（ｊ）（３０重量部）、及びカイラル化合物（３．１重量部）とした以外は実施例６と同様の方法によりコレステリック配向性光学フィルムを作製し、反射スペクトルを測定した。測定結果を表２、図１に示す。
【０１１６】
比較例２
非液晶性アクリレート化合物（ｉ）を添加せず、重合性ネマチック液晶化合物（ｊ）（１００重量部）、及びカイラル化合物（３．８重量部）とした以外は実施例６と同様の方法によりコレステリック配向性光学フィルムを作製し、反射スペクトルを測定した。測定結果を表２に示す。
【０１１７】
実施例９
カイラル化合物を５．０重量部とした以外は実施例８と同様の方法によりコレステリック配向性光学フィルムを作製し、反射スペクトルを測定した。測定結果を表２、図１に示す。
【０１１８】
実施例１０
カイラル化合物を３．８重量部とした以外は実施例８と同様の方法によりコレステリック配向性光学フィルムを作製し、反射スペクトルを測定した。測定結果を表２、図１に示す。
【０１１９】
実施例１１
カイラル化合物を３．６重量部とした以外は実施例８と同様の方法によりコレステリック配向性光学フィルムを作製し、反射スペクトルを測定した。測定結果を表２、図１に示す。
【０１２０】
実施例１２
カイラル化合物を３．３重量部とした以外は実施例８と同様の方法によりコレステリック配向性光学フィルムを作製し、反射スペクトルを測定した。測定結果を表２、図１に示す。
【０１２１】
実施例１３
ガラス板上に５ｗｔ％ＰＶＡ水溶液を２０００ｒｐｍで１０秒間スピンコートし、その後１５０℃で１ 時間加熱してガラス板上にＰＶＡ配向膜を形成し、該配向膜の表面をラビング処理した。
非液晶性アクリレート化合物（ｉ）（６０重量部）、重合性ネマチック液晶化合物（ｊ）（ＢＡＳＦ社製、ＬＣ２４２、４０重量部）、カイラル化合物（ＢＡＳＦ社製、ＬＣ７５６、４重量部）、光重合開始剤（チバスペシャルティーケミカルズ社製、Ｉｒｇａｃｕｒｅ９０７、３重量部）、及びテトラクロロエタン（３００重量部）を含有するコレステリック液晶性組成物をスピンコート法で前記配向膜上に塗布し、薄膜を形成した。
該薄膜を加熱（５０℃）し、コレステリックモノドメイン相を形成し、薄膜の反射スペクトルを測定したところ、Δλ＝３８（ｎｍ）、λ＝５５５（ｎｍ）であった。さらに、６００ｍＪ／ｃｍ^２ の紫外線を薄膜に照射して光重合を行い、配向状態を固定してコレステリック配向性光学フィルムを作製した。そして、該コレステリック配向性光学フィルムの反射スペクトルを測定したところ、Δλ＝３７（ｎｍ）、λ＝５３９（ｎｍ）であった。測定結果を図２に示す。
【０１２２】
【表１】

【表２】

上記結果から明らかなように、液晶性組成物やコレステリック液晶組成物に非液晶性（メタ）アクリレート化合物を添加することにより、ネマチック液晶及びコレステリック液晶の複屈折率差（△ｎ）、及びコレステリック液晶の選択反射波長帯域（△λ）を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例８〜１２のコレステリック配向性光学フィルムの反射スペクトル
【図２】実施例１３のコレステリック配向性光学フィルムの反射スペクトル[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a novel non-liquid crystalline (meth) acrylate compound, a liquid crystalline composition containing the same, a cholesteric liquid crystal composition, an optical film, and an image display device. The optical film of the present invention is used by being incorporated in an image display device such as a liquid crystal display as various retardation films (optical compensation films) or cholesteric polarizers.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for optical films such as optical compensators used in liquid crystal displays, birefringent films that have been subjected to a stretching treatment on polymer films have been used due to demands for both improving display quality and reducing weight of liquid crystal display elements. Have been.
[0003]
In addition to the stretched polymer film, there have been reported methods using a liquid crystalline polymer (Patent Documents 1 to 3). In the method using these liquid crystalline polymers, a polymer compound solution exhibiting thermotropic liquid crystal property is coated on an alignment-treated substrate, and then heat-treated at a temperature at which the polymer liquid crystal exhibits a liquid crystal phase to obtain a desired alignment. After the alignment, the alignment is fixed by keeping the polymer compound in a glassy state.
[0004]
Furthermore, a method for producing an optically anisotropic material using a low-molecular bifunctional liquid crystalline acrylate compound has been reported (Patent Document 4). In this technique, a low-molecular bifunctional liquid crystalline acrylate compound or composition is aligned, and then photopolymerization is performed to fix the alignment state.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-3-28822
[Patent Document 2]
JP-A-4-55813
[Patent Document 3]
JP-A-5-27235
[Patent Document 4]
JP-A-3-140921
[Problems to be solved by the invention]
A cholesteric liquid crystal selective reflection is used for a brightness enhancement film which is one of optical films used for a liquid crystal display. Cholesteric liquid crystals having a small selective reflection wavelength band (△ λ) reflect only a more limited wavelength with high selectivity, so that selectively reflected light with high color purity can be obtained. Conversely, by selectively reflecting and removing specific wavelengths, transmitted light with high RGB contrast can be obtained. This selective reflection wavelength band (△ λ) is represented by the product of the birefringence difference (△ n) of the refractive index anisotropic material and the helical pitch (p) of the cholesteric liquid crystal, that is, △ λ = △ n · p. It depends on the birefringence difference (△ n) of the anisotropic material. Therefore, in order to obtain narrow band selective reflection, it is necessary to use an anisotropic material having a small birefringence index difference (Δn).
[0006]
On the other hand, from the viewpoints of the strength and heat resistance of the optical film obtained by photopolymerization, a bifunctional polymerizable liquid crystal compound is desirable as the nematic liquid crystal. However, the birefringence difference (Δn) of the conventional bifunctional nematic liquid crystal compound is larger than 0.1, and a cholesteric liquid crystal using such a nematic liquid crystal compound cannot obtain narrow-band selective reflection. .
[0007]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to reduce the birefringence difference (△ n) between a nematic liquid crystal and a cholesteric liquid crystal and to select a cholesteric liquid crystal without deteriorating properties such as orientation and curability. An object of the present invention is to provide a non-liquid crystalline (meth) acrylate compound capable of reducing a reflection wavelength band (△ λ). Another object of the present invention is to provide a liquid crystal composition, a cholesteric liquid crystal composition, an optical film, and an image display device using the same.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have studied various compounds in order to solve the above problems, and as a result, have found that the above object can be achieved by a non-liquid crystalline (meth) acrylate compound having a specific chemical structure shown below. It was completed.
[0009]
That is, the present invention relates to a non-liquid crystalline (meth) acrylate compound represented by the following general formula (1).
[0010]
Embedded image

[Wherein, R ¹ And R ² Each independently represents a hydrogen atom or a methyl group; ¹ And A ² Each independently represents a hydrocarbon group having 2 to 18 carbon atoms containing at least one ether oxygen atom; ¹ And Y ² Each independently represents -CO-O- or -O-CO-, and X represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, or 2 to 4 carbon atoms. An acyl group, an alkylcarbonyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 4 carbon atoms, a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen, a cyano group, a formyl group, a hydroxyl group, Or a nitro group. ]
In the present invention, in the general formula (1), R ¹ And R ² Is a hydrogen atom, and A ¹ And A ² Is-(CH ₂ ) ₂ O (CH ₂ ) ₂ And Y ¹ Is -O-CO-, and Y is ² Is -CO-O-, and a non-liquid crystalline (meth) acrylate compound in which X is a halogen is preferable. The halogen is F, Cl, Br or I, particularly preferably Br.
[0011]
The present invention also relates to a liquid crystal composition containing a non-liquid crystal (meth) acrylate compound and a polymerizable liquid crystal compound.
[0012]
In the present invention, the polymerizable liquid crystal compound is preferably a compound represented by the following general formula (2).
[0013]
Embedded image

[Wherein, R ³ And R ⁴ Each independently represents a hydrogen atom or a methyl group; ¹ And L ² Each independently represents an organic group having 1 to 12 carbon atoms not containing an ether oxygen atom; ³ And Y ⁴ Each independently represents -CO-O- or -O-CO-, and Z represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and 2 to 4 carbon atoms. An acyl group, an alkylcarbonyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 4 carbon atoms, a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen, a cyano group, a formyl group, a hydroxyl group, Or a nitro group. ]
In the present invention, in the general formula (2), R ³ And R ⁴ Is a hydrogen atom, and L ¹ Is-(CH ₂ ) ₄ —O—CO— and L ² Is -CO-O- (CH ₂ ) ₄ − And Y ³ Is -CO-O-, and Y is ⁴ Is —O—CO—, and Z is a methyl group.
[0014]
The liquid crystalline composition of the present invention preferably contains a polymerizable liquid crystal compound in an amount of 10 to 200 parts by weight, more preferably 20 to 100 parts by weight, and particularly preferably 100 parts by weight of the non-liquid crystalline (meth) acrylate compound. Is 50 to 80 parts by weight. When the amount of the polymerizable liquid crystal compound is less than 10 parts by weight, liquid crystallinity tends to hardly be exhibited and optical anisotropy tends to hardly appear. This is not preferable because it tends to increase.
[0015]
The optical film of the present invention comprises a liquid crystal alignment film obtained by coating and orienting the liquid crystalline composition. It is not clear why the birefringence difference (の n) of the liquid crystal alignment film is reduced by adding a non-liquid crystal (meth) acrylate compound to the liquid crystal composition. It is considered that the change was caused by the change.
[0016]
The birefringence difference (Δn) of the optical film is preferably 0.1 or less, more preferably 0.08 or less.
[0017]
The cholesteric liquid crystal composition of the present invention is characterized by containing the non-liquid crystalline (meth) acrylate compound, a polymerizable liquid crystal compound, and a chiral compound. As the polymerizable liquid crystal compound, it is preferable to use the compound described above.
[0018]
The cholesteric liquid crystal composition preferably contains a polymerizable liquid crystal compound in an amount of 10 to 200 parts by weight, more preferably 20 to 100 parts by weight, and particularly preferably 50 to 100 parts by weight of the non-liquid crystalline (meth) acrylate compound. ８０80 parts by weight. When the amount of the polymerizable liquid crystal compound is less than 10 parts by weight, the liquid crystallinity tends to hardly develop and optical anisotropy tends to hardly appear, while when the amount exceeds 200 parts by weight, the selective reflection wavelength band (Δλ) is large. This is not preferred because it tends to be
[0019]
Another optical film of the present invention comprises a liquid crystal alignment film obtained by applying and orienting the cholesteric liquid crystal composition. It is not clear why the addition of the non-liquid crystalline (meth) acrylate compound to the cholesteric liquid crystalline composition reduces the selective reflection wavelength band (Δλ) of the liquid crystal alignment film, but it is because the cholesteric alignment state has changed. it is conceivable that.
[0020]
In the present invention, the value of the selective reflection wavelength band (Δλ) / the selective reflection center wavelength (λ) of the optical film is preferably 0.09 or less, more preferably 0.075 or less. When the value is larger than 0.09, only a limited wavelength can not be reflected with high selectivity, and selective reflection light with high color purity tends to be unable to be obtained. Further, another optical film of the present invention is obtained by laminating the optical film and another optical element.
[0021]
Further, the present invention relates to an image display device incorporating the optical film.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The method for synthesizing the non-liquid crystalline (meth) acrylate compound represented by the general formula (1) is not particularly limited, and can be synthesized by an arbitrary method. For example, a non-liquid crystalline (meth) acrylate compound in which X is Br can be synthesized by an esterification reaction between 1 equivalent of bromoterephthalic acid and 2 equivalents of a compound represented by the following general formula (3).
[0023]
Embedded image

In the esterification reaction, the desired compound can be easily synthesized by converting bromoterephthalic acid into an acid chloride with thionyl chloride, phosphorus pentachloride, or the like, and reacting the acid chloride with a compound represented by the general formula (3). It is also possible to directly react bromoterephthalic acid with the compound represented by the general formula (3) using a condensing agent such as DCC (dicyclohexylcarbodiimide), but it is possible to dissolve bromoterephthalic acid in methylene chloride. Due to poor properties, the yield tends to be poor.
[0024]
In addition, the hydroxyl group at both ends of the compound represented by the following general formula (4) is reacted with (meth) acryloyl chloride in the presence of a base such as triethylamine to be esterified, or to a compound such as p-toluenesulfonic acid. It can be synthesized by esterification by reaction with (meth) acrylic acid in the presence of a suitable acid catalyst.
Embedded image

Even when X of the non-liquid crystalline (meth) acrylate compound represented by the general formula (1) is not Br, it is synthesized by the same reaction as above using terephthalic acid having a corresponding substituent instead of bromoterephthalic acid. can do.
[0025]
In the general formula (1), R ¹ And R ² Each independently represents a hydrogen atom or a methyl group, but considering rapid photopolymerizability, R ¹ And R ² Is preferably a hydrogen atom. A ¹ And A ² Each independently represents a hydrocarbon group having 2 to 18 carbon atoms containing at least one ether oxygen atom. In consideration of the liquid crystallinity of the composition, the compound has 3 to 11 carbon atoms and 1 to 3 oxygen atoms. Preferably, it has 4 to 6 carbon atoms and 1 or 2 oxygen atoms.
[0026]
The liquid crystal composition of the present invention contains one or more non-liquid crystal (meth) acrylate compounds represented by the general formula (1) and a polymerizable liquid crystal compound.
[0027]
As the polymerizable liquid crystal compound, known compounds can be used without any particular limitation, and a polymerizable liquid crystal (meth) acrylate compound represented by the above general formula (2) is particularly preferable. The polymerizable liquid crystal (meth) acrylate compound can also be synthesized in the same manner as the non-liquid crystal (meth) acrylate compound.
[0028]
In the general formula (2), R ³ And R ⁴ Each independently represents a hydrogen atom or a methyl group, but considering rapid photopolymerizability, R ³ And R ⁴ Is preferably a hydrogen atom. Also, L ¹ And L ² Each independently represents an organic group having 1 to 12 carbon atoms which does not contain an ether oxygen atom, specifically, an alkylene group or -CO-, or an alkylene group and -CO-, -CO An organic group obtained by combining -O-, -O-CO-, or -O-CO-O- is exemplified.
[0029]
Since the polymerizable liquid crystal (meth) acrylate compound is required to have a single liquid crystallinity, it is preferable that the polymerizable liquid crystal (meth) acrylate compound has an L ¹ And L ² Preferably has 2 to 12 carbon atoms, more preferably has 4 to 8 carbon atoms, and particularly preferably has 4 to 6 carbon atoms.
[0030]
Further, the liquid crystal composition may contain a known liquid crystal compound exhibiting nematic liquid crystal properties, smectic liquid crystal properties, cholesteric liquid crystal properties, and the like. Specifically, a low-molecular liquid crystal compound or a high-molecular liquid crystal compound is exemplified. Examples of the low-molecular liquid crystal compound include E7 manufactured by Merck and 5-cyanobiphenyl.
As the high-molecular liquid crystal compound, acrylate polymers having a mesogen group of cyanobiphenyl (nematic liquid crystal, T _i = 105 ° C, degree of polymerization 150).
[0031]
Embedded image

Further, a polymerizable compound such as an acrylic monomer having a reactive group, a urethane oligomer, a polyester oligomer, or an epoxy acrylate oligomer having a reactive group may be appropriately added to the liquid crystal composition.
[0032]
The content of the non-liquid crystal (meth) acrylate compound in the liquid crystal composition can be appropriately adjusted depending on the content of the polymerizable liquid crystal compound, desired characteristics of the optical film, and the like. The polymerizable liquid crystal compound is preferably contained in an amount of 10 to 200 parts by weight, more preferably 20 to 100 parts by weight, and particularly preferably 50 to 80 parts by weight, based on 100 parts by weight of the acrylate compound.
[0033]
The cholesteric liquid crystal composition of the present invention contains the non-liquid crystalline (meth) acrylate compound, a polymerizable liquid crystal compound, and a chiral compound.
[0034]
Since the polymerizable liquid crystal compound is a nematic liquid crystal compound, a twisted nematic phase or a cholesteric phase can be developed by mixing the compound with a chiral compound.
[0035]
The chiral compound to be added is not particularly limited as long as it has an optically active group and does not disturb its orientation when mixed with the polymerizable liquid crystal compound. A chiral compound may or may not have liquid crystallinity, but exhibits cholesteric liquid crystallinity and a certain wavelength of natural light incident parallel to the helical axis of its Grandian orientation. It is preferable that about half of the light is reflected as right (or left) circularly polarized light, and about half of the light is transmitted as left (or right) circularly polarized light.
[0036]
As the chiral compound, one having a reactive group or one having no reactive group can be used, but the cured product (liquid crystal alignment film) obtained by curing the cholesteric liquid crystal composition is reactive in terms of heat resistance and solvent resistance. Those having a group are preferred. Examples of the reactive group include a (meth) acryloyloxy group, an azide group, and an epoxy group, and the same (meth) acryloyloxy group as the polymerization reactive group of the polymerizable liquid crystal compound is preferable. From the viewpoint of heat resistance and solvent resistance, those having two or more polymerization reactive groups are preferable.
[0037]
Specific examples of the chiral compound having a (meth) acryloyloxy group include the following general formula (5):
Embedded image

(Where R ₂₂ Represents a hydrogen atom or a methyl group. L ₃ Is-(CH ₂ ) _j -(Where j is an integer of 0 to 10),-(CH ₂ ) _k O- (where k is an integer of 0 to 10),-(CH ₂ CH ₂ O) _l -(However, 1 is an integer of 0 to 3), and J and K each represent a para-substituted cyclic substituent. P ₃ Is -CO ₂ —, —O—, —OCO—, —CH ＝ CH—, —C≡C— or a single bond. M is -CO-R ₂₃ Or -R ₂₄ It is. )), But is not limited thereto.
[0038]
The para-substituted cyclic substituents of J and K are represented by the following formula 9
Embedded image

Can be exemplified.
[0039]
R above ₂₃ Is the following formula 10,
Embedded image

Can be exemplified.
[0040]
R above ₂₄ Is the following formula 11,
Embedded image

And R ₂₄ R in ₂₅ Is the following formula 12,
Embedded image

Can be exemplified.
[0041]
Further, as a chiral compound, the following general formula (6):
Embedded image

(Where R ₂₆ Represents a hydrogen atom or a methyl group. r, u, w, x, y, and z each represent an integer of 0 to 10, and r + u + w> 2 and x + y + z> 2. α and β are 0 or 1. D represents a divalent organic group containing an optically active carbon).
[0042]
Examples of the divalent organic group D containing an optically active carbon include:
Embedded image

However, the present invention is not limited to this. Even if it is a compound other than the compounds exemplified above, as long as it is a (meth) acrylate compound having an optically active group, it can be mixed as a component of the cholesteric liquid crystal composition of the present invention in the same manner as the compounds exemplified above. Note that * in the chiral compound exemplified above is an asymmetric carbon atom.
[0043]
Since the cholesteric pitch for determining the selective reflection wavelength changes depending on the amount of the chiral compound added, the color based on the selective reflection wavelength can be adjusted by controlling the addition amount. As the blending amount of the chiral compound increases, the pitch decreases, and the reflected light shifts to shorter wavelengths. On the other hand, if a large amount of a chiral compound is added, the orientation of the polymerizable liquid crystal compound may be reduced. Therefore, the amount of the chiral compound is preferably 30 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the polymerizable liquid crystal compound. More preferably, the content is 20 parts by weight or less. Further, in order to develop a cholesteric phase, the amount of the chiral compound added is preferably at least 1 part by weight, more preferably at least 2 parts by weight.
[0044]
In the case of a visual compensator, the amount of the chiral compound is adjusted so that the pitch of the spiral structure is 0.25 to 0.5 μm in order to remove the wavelength of the selectively reflected light derived from the cholesteric structure from the visible light region. Adjustment is preferred. In the case of a reflector, the amount of the chiral compound is preferably adjusted so that the pitch of the helical structure is 0.25 to 0.5 μm in order to make the wavelength of the selectively reflected light fall within the visible light region.
[0045]
The liquid crystal composition or the cholesteric liquid crystal composition of the present invention is an additive such as a leveling agent or a polymerization initiator, a stabilizer, a plasticizer, etc. in order to improve the alignment property or to improve the coating property on the substrate. Various additives consisting of inorganic, organic, or metals can be blended as required.
[0046]
The liquid crystal composition or the cholesteric liquid crystal composition is coated on an alignment film, heated and aligned, and then reacted with a polymerizable reactive group to fix the alignment structure (nematic phase or cholesteric phase) to thereby align the liquid crystal. It can be an optical film made of a film. Further, an optical film was prepared by interposing the composition between two substrates having at least one of them subjected to an orientation treatment, and reacting a polymerizable reactive group in an oriented state to fix an oriented structure. Is also good.
[0047]
The application of the liquid crystal composition or the like on the alignment film may be carried out by a heat melting method, or may be applied as a solution using an organic solvent. Usually, it is applied as a solution with an organic solvent. Coating can be performed with a suitable coating machine such as a bar coater, a spin coater, and a roll coater. As the organic solvent, a solvent capable of dissolving a liquid crystal composition or the like can be used without any particular limitation. However, a solvent having a high boiling point is not preferable in terms of productivity. As the organic solvent, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, tetrahydrofuran and the like are preferably used.
[0048]
As the alignment film, a conventionally known one can be used. For example, a thin film made of polyimide or polyvinyl alcohol is formed on a substrate, and the thin film is rubbed with rayon cloth or the like. A photo-alignment film, a stretched film, or the like irradiated with is used. In addition, the orientation can be performed by a magnetic field, an electric field orientation, and a shear stress operation. In addition, as the substrate, polyethylene, polyethylene terephthalate, triacetyl cellulose, norbornene resin, polyvinyl alcohol, polyimide, polyarylate, polycarbonate, polysulfone, polytetrafluoroethylene, and a film made of plastic such as polyethersulfone, a glass plate, Silicon or the like is used.
[0049]
The temperature of the heating alignment is generally higher than the Cr (crystalline phase) / N (nematic phase) transition temperature and lower than the N (nematic phase) / I (isotropic phase) transition temperature of the liquid crystalline composition or the cholesteric liquid crystal composition. Done. At a high temperature, there is a concern that thermal polymerization may proceed to hinder the orientation, so that the temperature is preferably set to a phase transition temperature of Cr / N + 50 ° C or less. The heating orientation time is not particularly limited, but is preferably in the range of about 10 seconds to 10 minutes.
[0050]
The alignment structure is fixed by reacting a polymerizable reactive group of a liquid crystalline composition or the like to cure the composition. Examples of the curing method include heating and / or irradiation with active energy rays.
[0051]
In the case of heat curing, it is preferable to use a thermal polymerization initiator. As the thermal polymerization initiator, known ones can be used without particular limitation. For example, benzoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, 1,1-di (t-butylperoxy) -3,3,3 Peroxides such as 5-trimethylcyclohexane, 4,4-di (t-butylperoxy) butyl valerate, dicumyl peroxide, azo compounds such as azobisisobutyronitrile, and tetramethylthiuram disulfide; Can be
[0052]
The content of the thermal polymerization initiator in the liquid crystal composition or the cholesteric liquid crystal composition is preferably from 0.01 to 10% by weight, more preferably from 1 to 5% by weight.
[0053]
As the active energy ray, ionizing radiation such as ultraviolet ray, electron beam, α ray, β ray, and γ ray, visible light, infrared ray, microwave, high frequency and the like are used, and ultraviolet ray is particularly preferable.
[0054]
Examples of the device that generates ultraviolet light include an ultrahigh-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, a low-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a chemical lamp, a black light lamp, a mercury-xenon lamp, and a short arc lamp. It is appropriately selected in consideration of the absorption wavelength of the compound generating the seed.
[0055]
When irradiating with ultraviolet light, the curing reaction can be rapidly advanced by adding a photopolymerization initiator.
[0056]
The photopolymerization initiator is not particularly limited, and examples thereof include a photoinitiator for radical polymerization and a photoinitiator for cationic polymerization.
[0057]
Specific examples of the photoinitiator for radical polymerization include diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, benzyldimethylketal, and 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy. Such as 2-methylpropan-1-one, 2-methyl-2-morpholino (4-thiomethylphenyl) propan-1-one and 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone; Acetophenone-based photopolymerization initiator, benzoin-based photopolymerization initiator such as benzoin, benzoin-isobutyl ether, acylphosphine oxide-based photopolymerization initiator such as 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, benzophenone, o-benzoylbenzoic acid Methyl, 4-phenylbenzopheno 4,4'-dichlorobenzophenone, 4-benzoyl-4'-methyl-diphenylsulfide, acrylated benzophenone, 3,3 ', 4,4'-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,3' Benzophenone-based photopolymerization initiators such as -dimethyl-4-methoxybenzophenone; aminobenzophenone-based photopolymerizations such as 2-isopropylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone and 4,4'-diethylaminobenzophenone Agents, 10-butyl-2-chloroacridone, 2-ethylanthraquinone, 9,10-phenanthrenequinone, camphorquinone and the like.
[0058]
When a photoinitiator for radical polymerization is added, it is preferable to use a photosensitizer in combination in order to further improve curability.
[0059]
Examples of the photosensitizer include triethanolamine, methyldiethanolamine, triisopropanolamine, methyl 4-dimethylaminobenzoate, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, and benzoic acid (2-dimethylamino). Examples thereof include amines such as ethyl, (n-butoxy) ethyl 4-dimethylaminobenzoate, and 2-ethylhexyl 4-dimethylaminobenzoate.
[0060]
The compounding amount of the photosensitizer is 0.01 to 10% by weight, preferably 0.05 to 5% by weight in the liquid crystal composition or the cholesteric liquid crystal composition.
[0061]
Specific examples of the photoinitiator for cationic polymerization include an iron arene complex, an arylsulfonium salt, an aryliodonium salt, and the like.
[0062]
The content of the photopolymerization initiator in the liquid crystal composition or the cholesteric liquid crystal composition is preferably from 0.1 to 10% by weight, more preferably from 0.3 to 5% by weight. If it is less than 0.1% by weight, the polymerization does not proceed sufficiently, and if it exceeds 10% by weight, the orientation of the liquid crystal composition or the like may be disturbed. Note that, depending on the liquid crystal composition or the like, after heating and alignment, even if the temperature falls below the phase transition temperature of Cr / N, crystals do not precipitate and the alignment state is maintained. In this case, the active energy ray is irradiated at room temperature. can do. When crystallization is likely to occur when the temperature is lowered, the active energy ray is irradiated at a temperature higher than the phase transition temperature of Cr / N.
[0063]
The active energy ray can be irradiated from either the surface side of the substrate coated with the liquid crystal composition or the cholesteric liquid crystal composition or the opposite side, but when irradiating from the opposite side, the substrate needs to be transparent. is there.
[0064]
The liquid crystal alignment film thus formed on the substrate is used as an optical film. The liquid crystal alignment film can be used as it is with the substrate to form an optical film as it is, or can be peeled off from the substrate and transferred to another substrate.
Usually, the thickness of the liquid crystal alignment film is preferably about 0.1 μm to 200 μm. More preferably, it is 10 to 120 μm.
[0065]
Specific examples of the optical film include, for example, a selective reflection film obtained from a cholesteric liquid crystal composition. The selective reflection film has a selective reflection wavelength band in a part of the visible light region, and the selective reflection wavelength band can be changed by appropriately adjusting the amount of the chiral compound used. In addition, as a method of giving a plurality of selective reflection wavelength bands to the selective reflection film, a method of laminating a plurality of selective reflection films produced by changing the amount of addition of the chiral compound, and a method of differently selecting on the obtained selective reflection film. There is a method in which a cholesteric liquid crystal composition solution having a reflection wavelength band is overlaid and applied.
[0066]
When a retardation film is laminated on the selective reflection film, a cholesteric polarizer is obtained. As the retardation film, a λ / 4 plate is preferable. For example, a birefringent film obtained by stretching a polymer film or a liquid crystal alignment film having an optically anisotropic layer made of a liquid crystalline material is used. As the material of the stretched film used as the λ / 4 plate, conventionally known materials can be used without any particular limitation, and polycarbonate, norbornene-based resin, polyvinyl alcohol, and the like are preferable. The cholesteric polarizer is manufactured by laminating a selective reflection film and a λ / 4 plate with an adhesive or the like, applying a cholesteric liquid crystal composition on the λ / 4 plate using the λ / 4 plate as a substrate, and heating. It can be performed by a method in which a selective reflection film is laminated while being oriented and fixed.
[0067]
Further, the obtained optical film (liquid crystal alignment film) is used as a retardation film (optical compensation film), a twist retardation film, a tilt retardation film, and the like in addition to the selective reflection film. The retardation film can be obtained by heating and orienting and fixing a liquid crystalline composition or the like on the alignment film. The twisted retardation film can be obtained by adding a small amount of a chiral compound to the liquid crystal composition. The twist angle can be freely controlled by the amount of the chiral compound added. The inclined alignment retardation film is obtained by using, as an alignment film, a photo-alignment film obtained by oblique irradiation of polarized ultraviolet light, and the tilt angle can be controlled by the irradiation angle and the irradiation amount of the polarized ultraviolet light.
[0068]
A polarizing plate is used for an optical film applied to an image display device such as a liquid crystal display device. An optical film (a retardation film, a selective reflection film, a brightness enhancement film obtained by laminating a λ / 4 plate thereon) obtained from the liquid crystal composition or the cholesteric liquid crystal compound of the present invention is another optical film such as a polarizing plate. Are used in layers.
[0069]
The polarizing plate usually has a protective film on one or both sides of the polarizer. The polarizer is not particularly limited, and various types can be used. Examples of the polarizer include a hydrophilic polymer film such as a polyvinyl alcohol-based film, a partially formalized polyvinyl alcohol-based film, an ethylene-vinyl acetate copolymer-based partially saponified film, and a dichromatic dye such as iodine or a dichroic dye. And uniaxially stretched by adsorbing a reactive substance, and a polyene-based oriented film such as a dehydrated product of polyvinyl alcohol or a dehydrochlorinated product of polyvinyl chloride. Among these, those obtained by stretching a polyvinyl alcohol-based film and adsorbing and orienting a dichroic material (iodine, dye) are preferably used. Although the thickness of the polarizer is not particularly limited, it is generally about 5 to 80 μm.
[0070]
A polarizer obtained by dyeing a polyvinyl alcohol-based film with iodine and uniaxially stretching can be produced by, for example, dyeing polyvinyl alcohol by immersing it in an aqueous solution of iodine, and stretching the film to 3 to 7 times its original length. If necessary, it can be immersed in an aqueous solution of boric acid or potassium iodide. Further, if necessary, the polyvinyl alcohol-based film may be immersed in water and washed with water before dyeing. By washing the polyvinyl alcohol-based film with water, dirt on the surface of the polyvinyl alcohol-based film and an anti-blocking agent can be washed, and by swelling the polyvinyl alcohol-based film, the effect of preventing unevenness such as uneven dyeing can be obtained. is there. Stretching may be performed after dyeing with iodine, may be performed while dyeing, or may be dyed with iodine after stretching. Stretching can be performed in an aqueous solution of boric acid or potassium iodide or in a water bath.
[0071]
The protective film provided on one or both sides of the polarizer preferably has excellent transparency, mechanical strength, heat stability, moisture shielding property, isotropy, and the like. Examples of the material of the protective film include polyester polymers such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate; cellulose polymers such as diacetyl cellulose and triacetyl cellulose; acrylic polymers such as polymethyl methacrylate; and polystyrene and acrylonitrile / styrene copolymers. Styrene-based polymers such as (AS resin) and polycarbonate-based polymers. In addition, polyethylene, polypropylene, polyolefin having a cyclo- or norbornene structure, polyolefin-based polymer such as ethylene-propylene copolymer, vinyl chloride-based polymer, amide-based polymer such as nylon or aromatic polyamide, imide-based polymer, and sulfone-based polymer , Polyether sulfone polymer, polyether ether ketone polymer, polyphenylene sulfide polymer, vinyl alcohol polymer, vinylidene chloride polymer, vinyl butyral polymer, arylate polymer, polyoxymethylene polymer, epoxy polymer, or the above Blends of polymers are examples of polymers forming the protective film. In addition, a film formed from a thermosetting or ultraviolet curable resin such as an acrylic, urethane, acrylic urethane, epoxy, or silicone resin may be used.
[0072]
Further, polymer films described in JP-A-2001-343529 (WO 01/37007), for example, (A) a thermoplastic resin having a substituted and / or unsubstituted imide group in the side chain, and (B) a thermoplastic resin having a side chain And / or an unsubstituted phenyl and a resin composition containing a thermoplastic resin having a nitrile group. A specific example is a film of a resin composition containing an alternating copolymer of isobutylene and N-methylmaleimide and an acrylonitrile / styrene copolymer. As the film, a film composed of a mixed extruded product of a resin composition or the like can be used.
[0073]
The thickness of the protective film is generally 500 μm or less, preferably 1 to 300 μm. In particular, the thickness is preferably 5 to 200 μm.
[0074]
Further, it is preferable that the protective film has as little coloring as possible. Therefore, Rth = [(nx + ny) / 2−nz] · d (where nx and ny are the main refractive indices in the plane of the film, nz is the refractive index in the film thickness direction, and d is the thickness of the film). A protective film having a retardation value in the film thickness direction of -90 nm to +75 nm is preferably used. By using a film having a retardation value (Rth) in the thickness direction of -90 nm to +75 nm, coloring (optical coloring) of the polarizing plate caused by the protective film can be almost eliminated. The thickness direction retardation value (Rth) is more preferably -80 nm to +60 nm, and particularly preferably -70 nm to +45 nm.
[0075]
As the protective film, a cellulosic polymer such as triacetyl cellulose is preferable from the viewpoints of polarization characteristics and durability. Particularly, a triacetyl cellulose film is preferable. In the case where protective films are provided on both sides of the polarizer, a protective film made of the same polymer material may be used on both sides thereof, or a protective film made of a different polymer material may be used. The polarizer and the protective film are usually in close contact with each other via an aqueous adhesive or the like. Examples of the water-based adhesive include a polyvinyl alcohol-based adhesive, a gelatin-based adhesive, a vinyl latex-based, an aqueous polyurethane, and an aqueous polyester.
[0076]
As the protective film, a hard coat layer or a film subjected to an antireflection treatment, a treatment for preventing sticking, or a treatment for diffusion or antiglare can be used.
[0077]
The hard coat treatment is performed for the purpose of preventing scratches on the polarizing plate surface and the like.For example, an acrylic or silicone-based appropriate ultraviolet-curable resin is used to form a cured film having excellent hardness and sliding properties on the protective film. It can be formed by a method of adding to the surface. The anti-reflection treatment is performed for the purpose of preventing reflection of external light on the polarizing plate surface, and can be achieved by forming an anti-reflection film or the like according to the related art. In addition, the anti-sticking treatment is performed for the purpose of preventing adhesion to an adjacent layer.
[0078]
The anti-glare treatment is performed for the purpose of preventing external light from being reflected on the surface of the polarizing plate and hindering the visibility of light transmitted through the polarizing plate, and is, for example, a roughening method using a sand blast method or an embossing method. The protective film can be formed by providing a fine uneven structure on the surface of the protective film by an appropriate method such as a method of blending transparent fine particles. As the fine particles to be contained in the formation of the surface fine uneven structure, for example, a conductive material composed of silica, alumina, titania, zirconia, tin oxide, indium oxide, cadmium oxide, antimony oxide and the like having an average particle size of 0.5 to 50 μm. Transparent fine particles such as inorganic fine particles that may be used and organic fine particles made of a crosslinked or uncrosslinked polymer or the like are used. When forming the fine surface unevenness structure, the amount of the fine particles to be used is generally about 2 to 50 parts by weight, preferably 5 to 25 parts by weight, per 100 parts by weight of the transparent resin forming the fine surface unevenness structure. The anti-glare layer may also serve as a diffusion layer (such as a viewing angle expanding function) for diffusing light transmitted through the polarizing plate to increase the viewing angle or the like.
[0079]
The anti-reflection layer, anti-sticking layer, diffusion layer, anti-glare layer and the like can be provided on the protective film itself, or can be provided as an optical layer separately from the transparent protective layer.
[0080]
The polarizing plate can be used as an elliptically polarizing plate or a circularly polarizing plate on which a retardation plate is laminated. The elliptically polarizing plate or the circularly polarizing plate will be described. These change the linearly polarized light into elliptically polarized light or circularly polarized light, change the elliptically polarized light or circularly polarized light into linearly polarized light, or change the polarization direction of the linearly polarized light. In particular, a so-called quarter-wave plate is used as a retardation plate for changing linearly polarized light to circularly polarized light or for changing circularly polarized light to linearly polarized light. A half-wave plate is generally used to change the polarization direction of linearly polarized light.
[0081]
The elliptically polarizing plate compensates (prevents) coloring (blue or yellow) caused by the birefringence of the liquid crystal layer of a super twisted nematic (STN) type liquid crystal display device, and is effectively used for a black-and-white display without the coloring. Can be Further, the one in which the three-dimensional refractive index is controlled is preferable because coloring which occurs when the screen of the liquid crystal display device is viewed from an oblique direction can be compensated (prevented). The circularly polarizing plate is effectively used, for example, when adjusting the color tone of an image of a reflection type liquid crystal display device that displays an image in color, and also has an antireflection function.
[0082]
As the retardation plate, for example, various kinds of wavelength plates or those for the purpose of compensating coloring or viewing angle etc. by birefringence of the liquid crystal layer can be used, and two types having an appropriate retardation according to the purpose of use can be used. By laminating the above retardation plates, optical characteristics such as retardation can be controlled. As the retardation plate, those exemplified above can be used, and the liquid crystal alignment film of the present invention can be used alone or in combination with another film.
[0083]
Further, the retardation plate is laminated on a polarizing plate as a viewing angle compensation film and used as a wide viewing angle polarizing plate. The viewing angle compensation film is a film for widening the viewing angle so that an image can be seen relatively clearly even when the screen of the liquid crystal display device is viewed not in a direction perpendicular to the screen but in a slightly oblique direction.
[0084]
As such a viewing angle compensating retardation plate, a biaxially stretched film or a bidirectionally stretched film such as an obliquely oriented film, which is birefringently stretched in two orthogonal directions, or the like, may be used. Examples of the obliquely oriented film include a film obtained by bonding a heat shrinkable film to a polymer film and subjecting the polymer film to a stretching treatment and / or shrinkage treatment under the action of the shrinkage force caused by heating, and a film obtained by obliquely aligning a liquid crystal polymer. No. The viewing angle compensation film can be appropriately combined for the purpose of preventing coloring or the like due to a change in the viewing angle based on the phase difference due to the liquid crystal cell, expanding the viewing angle for good visibility, and the like.
[0085]
In addition, because of achieving a wide viewing angle with good visibility, the optically-compensated retardation, in which an optically anisotropic layer consisting of an alignment layer of liquid crystal polymer, particularly a tilted alignment layer of discotic liquid crystal polymer, is supported by a triacetyl cellulose film A plate can be preferably used.
[0086]
In addition to the above, the optical layer to be laminated in practical use is not particularly limited. For example, one or two or more optical layers that may be used for forming a liquid crystal display device such as a reflector or a transflector are used. Can be. In particular, a reflective polarizing plate or a transflective polarizing plate obtained by further laminating a reflecting plate or a transflective reflecting plate on an elliptically polarizing plate or a circular polarizing plate is exemplified.
[0087]
The reflection type polarizing plate is provided with a reflection layer on a polarizing plate, and is used to form a liquid crystal display device of a type that reflects incident light from a viewing side (display side) and displays the reflected light. There is an advantage that the built-in light source can be omitted, and the liquid crystal display device can be easily made thinner. The reflective polarizing plate can be formed by an appropriate method such as a method in which a reflective layer made of metal or the like is provided on one surface of the polarizing plate via a transparent protective layer or the like as necessary.
[0088]
Specific examples of the reflective polarizing plate include a protective film that has been subjected to a mat treatment as required, and a reflective layer formed by attaching a foil or a vapor-deposited film made of a reflective metal such as aluminum on one surface. Further, there may be mentioned, for example, those in which fine particles are contained in the protective film to form a fine surface uneven structure, and a reflective layer having a fine uneven structure is provided thereon. The reflective layer having the above-mentioned fine uneven structure has an advantage of diffusing incident light by irregular reflection, preventing directivity and glare, and suppressing unevenness in brightness and darkness. Further, the protective film containing fine particles also has an advantage that the incident light and the reflected light are diffused when transmitting the light, and the unevenness of light and darkness can be further suppressed. The reflection layer of the fine uneven structure reflecting the fine uneven structure of the surface of the protective film is formed by, for example, protecting the metal transparently by an appropriate method such as an evaporation method such as a vacuum evaporation method, an ion plating method, and a sputtering method, and a plating method. It can be performed by a method of directly attaching to the surface of the layer.
[0089]
The reflection plate can be used as a reflection sheet or the like in which a reflection layer is provided on an appropriate film according to the transparent film instead of the method of directly applying the reflection film to the protective film of the polarizing plate. Since the reflective layer is usually made of metal, the use form in which the reflective surface is covered with a protective film, a polarizing plate, or the like is used to prevent a decrease in reflectance due to oxidation, and furthermore, a long-lasting initial reflectance. It is more preferable to avoid separately providing a protective layer.
[0090]
The transflective polarizing plate can be obtained by forming a transflective reflective layer such as a half mirror that reflects and transmits light with the reflective layer. A transflective polarizing plate is usually provided on the back side of a liquid crystal cell. When a liquid crystal display device or the like is used in a relatively bright atmosphere, an image is displayed by reflecting incident light from the viewing side (display side). In a relatively dark atmosphere, a liquid crystal display device of a type that displays an image using a built-in light source such as a backlight built in the back side of a transflective polarizing plate can be formed. That is, the transflective polarizing plate can save energy for use of a light source such as a backlight in a bright atmosphere, and is useful for forming a liquid crystal display device of a type that can be used with a built-in light source even in a relatively dark atmosphere. It is.
[0091]
Further, the polarizing plate may be formed by laminating a polarizing plate and two or three or more optical layers as in the above-mentioned polarized light separating type polarizing plate. Therefore, a reflective elliptically polarizing plate or a transflective elliptically polarizing plate obtained by combining the above-mentioned reflective polarizing plate, semi-transmissive polarizing plate, and retardation plate may be used.
[0092]
The above-mentioned elliptically polarizing plate or reflection type elliptically polarizing plate is obtained by laminating a polarizing plate or a reflection type polarizing plate and a retardation plate in an appropriate combination. Such an elliptically polarizing plate or the like can be formed by sequentially laminating the (reflection type) polarizing plate and the retardation plate separately in the manufacturing process of the liquid crystal display device so as to form a combination. An optical film such as an elliptically polarizing plate is advantageous in that it has excellent quality stability and laminating workability, and can improve the production efficiency of a liquid crystal display device and the like.
[0093]
A diffusion plate may be provided between the brightness enhancement film and the above-mentioned reflection layer or the like. The light in the polarization state reflected by the brightness enhancement film goes to the reflection layer and the like, but the diffuser provided uniformly diffuses the light passing therethrough, and at the same time, eliminates the polarization state and becomes a non-polarization state. That is, the diffuser returns the polarized light to the original natural light state. The light in the non-polarized state, that is, the light in the natural light state is repeatedly directed to the reflection layer and the like, reflected through the reflection layer and the like, again passed through the diffusion plate and re-incident on the brightness enhancement film. Thus, while maintaining the brightness of the display screen by providing a diffusion plate that returns polarized light to the original natural light state between the brightness enhancement film and the reflective layer, etc., at the same time, reducing unevenness in the brightness of the display screen, A uniform and bright screen can be provided. It is considered that by providing such a diffusion plate, the number of repetitions of the reflection of the first incident light is moderately increased, and a uniform bright display screen can be provided in combination with the diffusion function of the diffusion plate.
[0094]
The optical film of the present invention may be provided with an adhesive layer. The adhesive layer can be used for sticking to a liquid crystal cell, and also used for laminating an optical layer. At the time of bonding the optical films, their optical axes can be arranged at an appropriate angle depending on the intended retardation characteristics and the like.
[0095]
The pressure-sensitive adhesive forming the pressure-sensitive adhesive layer is not particularly limited, and examples thereof include the same ones as those described above. Further, they can be provided in a similar manner.
[0096]
The pressure-sensitive adhesive layer may be provided on one or both sides of a polarizing plate or an optical film as a superposed layer of different compositions or types. When provided on both surfaces, an adhesive layer having a different composition, type, thickness, etc. may be formed on the front and back of the polarizing plate or the optical film. The thickness of the pressure-sensitive adhesive layer can be appropriately determined depending on the purpose of use, adhesive strength, and the like, and is generally 1 to 500 µm, preferably 5 to 200 µm, particularly preferably 10 to 100 µm.
[0097]
A separator is temporarily attached to the exposed surface of the adhesive layer for the purpose of preventing contamination and the like until it is practically used and covered. This can prevent the adhesive layer from coming into contact with the adhesive layer in a normal handling state. Except for the thickness conditions described above, the separator may be, for example, a plastic film, a rubber sheet, paper, cloth, a nonwoven fabric, a net, a foamed sheet or a metal foil, a suitable thin sheet such as a laminate thereof, or a silicone-based material as necessary. Appropriate conventional ones, such as those coated with an appropriate release agent such as long mirror alkyl, fluorine or molybdenum sulfide, can be used.
[0098]
In the present invention, for example, a polarizer, a transparent protective film, an optical film, or the like forming the above-mentioned polarizing plate, and each layer such as an adhesive layer, for example, a salicylate compound, a benzophenol compound, a benzotriazole compound, and a cyanoacrylate. A compound having ultraviolet absorbing ability by a method such as a method of treating with an ultraviolet absorbing agent such as a system compound or a nickel complex salt compound may be used.
[0099]
The optical film of the present invention can be preferably used for forming various devices such as a liquid crystal display device. The formation of the liquid crystal display device can be performed according to a conventional method. That is, a liquid crystal display device is generally formed by appropriately assembling components such as a liquid crystal cell, an optical film, and an illumination system as necessary, and incorporating a drive circuit. There is no particular limitation except that a film is used, and a conventional method can be used. As for the liquid crystal cell, any type such as TN type, STN type and π type can be used.
[0100]
An appropriate liquid crystal display device such as a liquid crystal display device in which a polarizing plate or an optical film is arranged on one or both sides of a liquid crystal cell, or a lighting system using a backlight or a reflection plate can be formed. In that case, the optical film according to the present invention can be installed on one side or both sides of the liquid crystal cell. When a polarizing plate and an optical film are provided on both sides, they may be the same or different. Further, when forming the liquid crystal display device, for example, a suitable component such as a diffusion plate, an anti-glare layer, an antireflection film, a protection plate, a prism array, a lens array sheet, a light diffusion plate, a backlight, etc. Two or more layers can be arranged.
[0101]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
[0102]
Example 1
Synthesis of non-liquid crystalline acrylate compound (i)
The non-liquid crystalline acrylate compound (i) was synthesized by the reaction route shown in Scheme 1 below.
[0103]
Embedded image

[Synthesis of Compound (b)]
In a 1 L flask equipped with Dean Stark, 2- (2-chloroethoxy) ethanol (a) (52.8 ml, 0.5 mol), acrylic acid (144.1 g, 2 mol), hydroquinone (5 g), p-toluenesulfonic acid -Monohydrate (4.76 g, 25 mmol), benzene (140 ml), and toluene (210 ml) were added, and the mixture was heated under reflux for 5 hours to perform a dehydration condensation reaction. After completion of the reaction, a saturated aqueous solution of sodium carbonate was added, and the organic layer was separated. Thereafter, the organic layer was washed with a saturated aqueous solution of sodium carbonate, water, and saturated saline in this order. Then, the organic layer was dried over magnesium sulfate, and magnesium sulfate was removed by filtration to obtain a filtrate. After the filtrate was concentrated under reduced pressure, the residue was distilled under reduced pressure (65 ° C./1 mmHg) to obtain a compound (b) (80.3 g, yield 90%).
[0104]
[Synthesis of Compound (e)]
Diethyl ether (1 L), hydroquinone (110 g, 1 mol), and p-toluenesulfonic acid (8.5 g, 0.05 mol) were added to the flask, and the inside of the flask was purged with nitrogen. Thereafter, dihydropyran (90 ml, 1 mol) was added dropwise over 30 minutes, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was extracted twice with a sodium hydroxide aqueous solution (NaOH 22.5 g, water 300 ml) to which nitrogen bubbling had been performed, and the aqueous layer was recovered and washed with diethyl ether. Thereafter, the aqueous layer was cooled to 0 ° C., sodium hydrogen carbonate (5 g) was added, and acetic acid (62 ml) was added dropwise with vigorous stirring while checking the pH of the aqueous layer with a pH test paper. The deposited precipitate was collected by filtration and washed with water. Then, it dried under reduced pressure and obtained the compound (e) (54g, 28% of yield).
[0105]
[Synthesis of Compounds (f) and (g)]
DMF (100 ml), compound (b) (21.4 g, 0.12 mol), compound (e) (19.4 g, 0.1 mol), potassium carbonate (27.6 g, 0.2 mol), and 2, 6-Di-tert-butylphenol (BHT, 0.5 g) was added, and the mixture was stirred at 90 ° C for 15 hours. After completion of the reaction, the mixture was filtered through celite, diethyl ether was added to the filtrate, and the mixture was washed with water and saturated saline in this order. The organic layer was collected, the organic layer was dried over magnesium sulfate, and the magnesium sulfate was removed by filtration to obtain a filtrate. The filtrate was concentrated under reduced pressure to obtain a crude product of compound (f). This crude product was dissolved in ethanol (100 ml), and pyridyl p-toluenesulfonate (3.5 g) was added thereto. After reacting at 60 ° C. for 1 hour, the mixture was concentrated under reduced pressure. The residue was dissolved in ethyl acetate, washed with a saturated aqueous solution of sodium carbonate, water and saturated saline in this order, and dried over magnesium sulfate. The magnesium sulfate was removed by filtration, the filtrate was concentrated under reduced pressure, and the residue was purified by silica gel column chromatography (hexane / ethyl acetate = 2/1) to give compound (g) (5.54 g, yield 62%). Got.
[0106]
[Synthesis of Non-Liquid Crystalline Acrylate Compound (i)]
Bromoterephthalic acid (h) (0.92 g, 3.78 mmol), thionyl chloride (2.24 g, 18.9 mmol) and DMF (1 drop) were added to the flask, and the atmosphere in the flask was replaced with nitrogen. Stirred for hours. Thereafter, excess thionyl chloride was removed under reduced pressure, and dichloromethane (10 ml), compound (g) (2 g, 7.92 mmol), and 2,6-di-tert-butylphenol (0.1 g) were added to the reaction solution. . The flask was immersed in a water bath, and triethylamine (1.66 ml, 11.3 mmol) was slowly dropped into the reaction solution, followed by stirring at 40 ° C. for 2 hours. After completion of the reaction, 1N hydrochloric acid was added, extraction was performed with dichloromethane, and the organic layer was recovered. The organic layer was washed with saturated saline, and the organic layer was collected and dried over magnesium sulfate. The magnesium sulfate was filtered and the filtrate was passed through a Florisil short column. Then, the solvent was removed under reduced pressure, and the residue was purified by silica gel column chromatography (toluene / ethyl acetate = 14/1) to obtain a non-liquid crystalline acrylate compound (i) (1.78 g, yield 66%, melting point 54). ° C).
[0107]
[Physical Properties of Non-Liquid Crystalline Acrylate Compound (i)]
¹ H-NMR (400 MHz, CDCl ₃ ): Δ 3.81-3.83 (m, 4H), 3.86-3.89 (m, 4H), 4.10-4.16 (m, 4H), 4.34-4.36 (m) , 4H), 5.83 (dd, 2H, J = 1.4, 10.5 Hz), 6.15 (dd, 2H, J = 10.5, 17.3 Hz), 6.43 (dd, 2H, J = 1.4, 17.3 Hz), 6.95 to 6.98 (m, 4H), 7.11 to 7.20 (m, 4H), 8.04 (d, 1H, J = 8.0 Hz) ), 8.20 (dd, 1H, J = 1.5, 8.0 Hz), 8.51 (d, 1H, J = 1.5 Hz)
^Thirteen C-NMR (100 MHz, CDCl ₃ ): Δ 63.6, 67.9, 69.3, 69.6, 115.4, 122.0, 122.2, 128.2, 128.7, 131.1, 131.5, 133.6, 135.7, 136.1, 144.16, 144.20, 156.76, 156.80, 163.3, 164.4, 166.1
Example 2
A 5 wt% PVA aqueous solution was spin-coated on a glass plate at 2000 rpm for 10 seconds, and then heated at 150 ° C. for 1 hour to form a PVA alignment film on the glass plate, and the surface of the alignment film was rubbed.
Non-liquid crystalline acrylate compound (i) (40 parts by weight), polymerizable nematic liquid crystal compound (j) shown in Chemical Formula 16 (manufactured by BASF, LC242, 60 parts by weight), photopolymerization initiator (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) , Irgacure 907, 3 parts by weight) and a liquid crystalline composition containing methyl ethyl ketone (233 parts by weight) was applied on the alignment film by spin coating to form a thin film.
[0108]
Embedded image

The thin film was heated (70 ° C.) to form a nematic monodomain phase. Furthermore, 600 mJ / cm ² The thin film was irradiated with ultraviolet rays to perform photopolymerization to fix the alignment state. The refractive index of the produced nematic orientation optical film was measured with an Abbe refractometer. Table 1 shows the measurement results.
[0109]
Example 3
A nematic alignment optical film was prepared in the same manner as in Example 2 except that the non-liquid crystalline acrylate compound (i) (50 parts by weight) and the polymerizable nematic liquid crystal compound (j) (50 parts by weight) were used. The rate was measured. Table 1 shows the measurement results.
[0110]
Example 4
A nematic alignment optical film was prepared in the same manner as in Example 2 except that the non-liquid crystalline acrylate compound (i) (60 parts by weight) and the polymerizable nematic liquid crystal compound (j) (40 parts by weight) were used. The rate was measured. Table 1 shows the measurement results.
[0111]
Example 5
A nematic alignment optical film was prepared in the same manner as in Example 2, except that the non-liquid crystalline acrylate compound (i) (70 parts by weight) and the polymerizable nematic liquid crystal compound (j) (30 parts by weight) were used. The rate was measured. Table 1 shows the measurement results.
[0112]
Comparative Example 1
A nematic alignment optical film was prepared in the same manner as in Example 2, except that the non-liquid crystal acrylate compound (i) was not added and the polymerizable nematic liquid crystal compound (j) (100 parts by weight) was used. It was measured. Table 1 shows the measurement results.
[0113]
Example 6
A 5 wt% PVA aqueous solution was spin-coated on a glass plate at 2000 rpm for 10 seconds, and then heated at 150 ° C. for 1 hour to form a PVA alignment film on the glass plate, and the surface of the alignment film was rubbed.
Non-liquid crystalline acrylate compound (i) (50 parts by weight), polymerizable nematic liquid crystal compound (j) (50 parts by weight), chiral compound (BA756, LC756, 4 parts by weight), and tetrachloroethane (300 parts by weight) Was applied onto the alignment film by a spin coating method to form a thin film.
The thin film was heated (50 ° C.) to form a cholesteric monodomain phase. The reflection spectrum of the produced cholesteric orientation optical film was measured with a UV / VIS spectrometer (V-560, manufactured by JASCO Corporation). Table 2 shows the measurement results.
[0114]
Example 7
A non-liquid crystalline acrylate compound (i) (60 parts by weight), a polymerizable nematic liquid crystal compound (j) (40 parts by weight), and a chiral compound (3.7 parts by weight) were prepared in the same manner as in Example 6 A cholesteric orientation optical film was prepared, and the reflection spectrum was measured. Table 2 shows the measurement results.
[0115]
Example 8
A non-liquid crystalline acrylate compound (i) (70 parts by weight), a polymerizable nematic liquid crystal compound (j) (30 parts by weight), and a chiral compound (3.1 parts by weight) were used in the same manner as in Example 6 except for using the compound. A cholesteric orientation optical film was prepared, and the reflection spectrum was measured. The measurement results are shown in Table 2 and FIG.
[0116]
Comparative Example 2
Cholesteric was prepared in the same manner as in Example 6, except that the non-liquid crystalline acrylate compound (i) was not added and the polymerizable nematic liquid crystal compound (j) (100 parts by weight) and the chiral compound (3.8 parts by weight) were used. An oriented optical film was prepared, and a reflection spectrum was measured. Table 2 shows the measurement results.
[0117]
Example 9
A cholesteric orientation optical film was prepared in the same manner as in Example 8 except that the chiral compound was used in an amount of 5.0 parts by weight, and the reflection spectrum was measured. The measurement results are shown in Table 2 and FIG.
[0118]
Example 10
A cholesteric orientation optical film was prepared in the same manner as in Example 8 except that the chiral compound was used in an amount of 3.8 parts by weight, and the reflection spectrum was measured. The measurement results are shown in Table 2 and FIG.
[0119]
Example 11
A cholesteric orientation optical film was prepared in the same manner as in Example 8 except that the chiral compound was used in an amount of 3.6 parts by weight, and the reflection spectrum was measured. The measurement results are shown in Table 2 and FIG.
[0120]
Example 12
A cholesteric orientation optical film was prepared in the same manner as in Example 8, except that the chiral compound was used in an amount of 3.3 parts by weight, and the reflection spectrum was measured. The measurement results are shown in Table 2 and FIG.
[0121]
Example 13
A 5 wt% PVA aqueous solution was spin-coated on a glass plate at 2000 rpm for 10 seconds, and then heated at 150 ° C. for 1 hour to form a PVA alignment film on the glass plate, and the surface of the alignment film was rubbed.
Non-liquid crystalline acrylate compound (i) (60 parts by weight), polymerizable nematic liquid crystal compound (j) (BA242, LC242, 40 parts by weight), chiral compound (BASF, LC756, 4 parts by weight), photopolymerization A cholesteric liquid crystalline composition containing an initiator (Irgacure 907, 3 parts by weight, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) and tetrachloroethane (300 parts by weight) was applied on the alignment film by spin coating to form a thin film. .
The thin film was heated (50 ° C.) to form a cholesteric monodomain phase, and the reflection spectrum of the thin film was measured. As a result, Δλ = 38 (nm) and λ = 555 (nm). Furthermore, 600 mJ / cm ² The thin film was irradiated with ultraviolet rays to perform photopolymerization, and the alignment state was fixed to produce a cholesteric alignment optical film. Then, when the reflection spectrum of the cholesteric orientation optical film was measured, Δλ = 37 (nm) and λ = 539 (nm). FIG. 2 shows the measurement results.
[0122]
[Table 1]

[Table 2]

As is evident from the above results, by adding a non-liquid crystalline (meth) acrylate compound to the liquid crystalline composition or the cholesteric liquid crystal composition, the birefringence difference (Δn) between the nematic liquid crystal and the cholesteric liquid crystal, and the cholesteric liquid crystal Can be reduced in the selective reflection wavelength band (△ λ).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a reflection spectrum of the cholesteric oriented optical films of Examples 8 to 12.
FIG. 2 is a reflection spectrum of the cholesteric oriented optical film of Example 13.

Claims (14)

A non-liquid crystalline (meth) acrylate compound represented by the following general formula (1).

[Wherein, R ¹ and R ² each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and A ¹ and A ² each independently represent a hydrocarbon group having 2 to 18 carbon atoms and containing at least one ether oxygen atom. And Y ¹ and Y ² each independently represent —CO—O— or —O—CO—, and X represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. Group, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an alkylcarbonyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 4 carbon atoms, a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, halogen, cyano Group, formyl group, hydroxyl group, or nitro group. ] R ¹ and R ² are hydrogen atoms, A ¹ and A ² are — (CH ₂ ) ₂ O (CH ₂ ) ₂ —, Y ¹ is —O—CO—, and Y ² is —CO— 2. The non-liquid crystalline (meth) acrylate compound according to claim 1, wherein O- and X is a halogen. A liquid crystal composition comprising the non-liquid crystal (meth) acrylate compound according to claim 1 and a polymerizable liquid crystal compound. The liquid crystal composition according to claim 3, wherein the polymerizable liquid crystal compound is a compound represented by the following general formula (2).

[Wherein, R ³ and R ⁴ each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, L ¹ and L ² each independently represent an organic group having 1 to 12 carbon atoms that does not contain an ether oxygen atom, and Y ³ and Y ⁴ each independently represent -CO-O- or -O-CO-, and Z represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, or a carbon atom. An acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an alkylcarbonyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 4 carbon atoms, a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen, a cyano group, and a formyl group , A hydroxyl group, or a nitro group. ] R ³ and R ⁴ are hydrogen atoms, L ¹ is — (CH ₂ ) ₄ —O—CO—, L ² is —CO—O— (CH ₂ ) ₄ —, and Y ³ is —CO is -O-, ^{Y 4} is -O-CO-, and, Z is a liquid crystal composition according to claim 4, wherein a methyl group. The liquid crystalline composition according to any one of claims 3 to 5, comprising 10 to 200 parts by weight of the polymerizable liquid crystal compound based on 100 parts by weight of the non-liquid crystalline (meth) acrylate compound. An optical film comprising a liquid crystal alignment film obtained by applying and orienting the liquid crystalline composition according to claim 3. The optical film according to claim 7, wherein the birefringence difference (Δn) is 0.1 or less. A cholesteric liquid crystal composition comprising the non-liquid crystal (meth) acrylate compound according to claim 1, a polymerizable liquid crystal compound, and a chiral compound. The cholesteric liquid crystal composition according to claim 9, which comprises 10 to 200 parts by weight of the polymerizable liquid crystal compound based on 100 parts by weight of the non-liquid crystalline (meth) acrylate compound. An optical film comprising a liquid crystal alignment film obtained by applying and orienting the cholesteric liquid crystal composition according to claim 9. The optical film according to claim 11, wherein a value of a selective reflection wavelength band (Δλ) / a selective reflection center wavelength (λ) is 0.09 or less. An optical film obtained by laminating the optical film according to claim 7 and / or the optical film according to claim 11 and another optical element. An image display device incorporating the optical film according to claim 7.

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