JP2006085098A - Alignment layer, optical compensation sheet and liquid crystal display device - Google Patents

Alignment layer, optical compensation sheet and liquid crystal display device Download PDF

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真 高橋
Hiroshi Takeuchi
寛 竹内
Mitsuyoshi Ichihashi
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device in which not only display quality but also viewing angle of the liquid crystal display device of IPS mode are drastically improved with a simple means. <P>SOLUTION: A pyridinium compound is added to a polyvinyl alcohol type alignment layer used for an optical compensation sheet of the liquid crystal display device. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ポリビニルアルコール系配向膜、それを用いた光学補償シートおよび液晶表示装置(特に、水平方向に配向した液晶性化合物に横方向の電界を印加することにより表示を行う、インプレーンスイッチングモードの液晶表示装置)に関する。   The present invention relates to a polyvinyl alcohol-based alignment film, an optical compensation sheet using the same, and a liquid crystal display device (in particular, an in-plane switching mode in which display is performed by applying a horizontal electric field to a liquid crystal compound aligned in the horizontal direction. Liquid crystal display device).

液晶表示装置としては、二枚の直交した偏光板の間に、ネマチック液晶をツイスト配列させた液晶層を挟み、電界を基板に対して垂直な方向にかける方式、いわゆるTNモードが広く用いられている。この方式では、黒表示時に液晶が基板に対して立ち上がるために、斜めから見ると液晶性化合物による複屈折が発生し、光漏れが起こる。この問題に対して、液晶性分子がハイブリッド配向したフイルムを用いることで、液晶セルを光学的に補償し、この光漏れを防止する方式が実用化されている。しかし、液晶性分子を用いても液晶セルを問題なく完全に光学的に補償することは非常に難しく、画面下方向での諧調反転が抑えきれないという問題を生じていた。   As a liquid crystal display device, a so-called TN mode is widely used in which a liquid crystal layer in which nematic liquid crystal is twisted is sandwiched between two orthogonal polarizing plates and an electric field is applied in a direction perpendicular to the substrate. In this method, since the liquid crystal rises with respect to the substrate during black display, birefringence due to the liquid crystalline compound occurs when viewed from an oblique direction, and light leakage occurs. To solve this problem, a system for optically compensating the liquid crystal cell and preventing this light leakage by using a film in which liquid crystal molecules are hybrid-aligned has been put into practical use. However, even if liquid crystal molecules are used, it is very difficult to completely optically compensate the liquid crystal cell without any problem, resulting in a problem that gradation reversal in the lower direction of the screen cannot be suppressed.

かかる問題を解決するため、横電界を液晶に対して印加する、いわゆるインプレーンスイッチング(IPS)モードによる液晶表示装置や、誘電率異方性が負の液晶を垂直配向してパネル内に形成した突起やスリット電極によって配向分割した垂直配向(VA)モードが提案され実用化されている。近年、これらのパネルはモニター用途に留まらず、TV用途として開発が進められており、それに伴って画面の輝度が大きく向上してきている。このため、これらの動作モードで従来問題とされていなっかった、黒表示時の対角位斜め入射方向での僅かな光漏れが表示品質の低下の原因として顕在化してきた。   In order to solve such a problem, a liquid crystal display device using a so-called in-plane switching (IPS) mode in which a lateral electric field is applied to the liquid crystal, or a liquid crystal having a negative dielectric anisotropy is vertically aligned in the panel. A vertical alignment (VA) mode in which alignment is divided by protrusions and slit electrodes has been proposed and put into practical use. In recent years, these panels have been developed not only for monitor applications but also for TV applications, and screen brightness has been greatly improved accordingly. For this reason, slight light leakage in the diagonally oblique incidence direction during black display, which has not been considered as a problem in these operation modes, has become apparent as a cause of deterioration in display quality.

この色調や黒表示の視野角を改善する手段の一つとして、液晶層と偏光板の間に複屈折特性を有する光学補償材料を配置することがIPSモードにおいても検討されている。例えば、傾斜時の液晶層のレターデーションの増減を補償する作用を有する光軸を互いに直交した複屈折媒体を基板と偏光板の間に配置することで、白表示または中間調表示を斜め方向から直視した場合の色付きが改善できることが開示されている(特許文献1参照)。また、負の固有複屈折を有するスチレン系ポリマーやディスコティック液晶性化合物からなる光学補償フイルムを使用した方法(特許文献2、3、4参照)や光学補償フイルムとして複屈折が正で光学軸がフイルムの面内にある膜と複屈折が正で光学軸がフイルムの法線方向にある膜とを組み合わせる方法(特許文献5参照)、レターデーションが二分の一波長の二軸性の光学補償シートを使用する方法(特許文献6参照)、偏光板の保護膜として負のレターデーションを有する膜を使い、この表面に正のレターデーションを有する光学補償層を設ける方式(特許文献7参照)が提案されている。   As one means for improving the color tone and the viewing angle of black display, the arrangement of an optical compensation material having birefringence characteristics between the liquid crystal layer and the polarizing plate is also studied in the IPS mode. For example, a white display or halftone display is viewed directly from an oblique direction by arranging a birefringent medium having optical axes orthogonal to each other between the substrate and the polarizing plate to compensate for increase / decrease in retardation of the liquid crystal layer during tilting. It is disclosed that the coloring in the case can be improved (see Patent Document 1). Further, a method using an optical compensation film made of a styrene polymer having a negative intrinsic birefringence or a discotic liquid crystalline compound (see Patent Documents 2, 3, and 4) or an optical compensation film having a positive birefringence and an optical axis. A method of combining a film in the plane of a film with a film having a positive birefringence and an optical axis in the normal direction of the film (see Patent Document 5), a biaxial optical compensation sheet having a retardation of half wavelength Using a film having a negative retardation as a protective film of a polarizing plate and providing an optical compensation layer having a positive retardation on this surface (see Patent Document 7) Has been.

ディスコティック液晶分子のディスク面が支持体の面方向に対し実質的に垂直になるように配向固定されているフイルムが開示されている(特許文献4参照)が、このようなディスコティック液晶分子を実質的に垂直に配向させる技術として特別な分子構造を有する配向膜が開示されている(特許文献8、9、10参照)。   A film in which the disc surface of the discotic liquid crystal molecules is aligned and fixed so that the disk surface is substantially perpendicular to the surface direction of the support is disclosed (see Patent Document 4). An alignment film having a special molecular structure is disclosed as a technique for substantially vertical alignment (see Patent Documents 8, 9, and 10).

特開平9−80424号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-80424 特開平10−54982号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-54982 特開平11−202323号公報JP-A-11-202323 特開平9−292522号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-292522 特開平11−133408号公報JP 11-133408 A 特開平11−305217号公報JP-A-11-305217 特開平10−307291号公報JP-A-10-307291 特開2000−56310号公報JP 2000-56310 A 特開2000−104073号公報JP 2000-104073 A 特開2000−105316号公報JP 2000-105316 A

従来から提案された方式の多くは、液晶セル中の液晶の複屈折の異方性を打ち消して視野角を改善する方式であるために、直交偏光板を斜めから見た場合の偏光軸交差角度の直交からのズレに基づく光漏れを十分に解決できないという問題がある。また、この光漏れを補償できるとされる方式でも、液晶セルを問題なく完全に光学的に補償することは非常に難しい。さらに、延伸複屈折ポリマーフイルムで光学補償を行うIPSモード液晶セル用光学補償シートでは、複数のフイルムを用いる必要があり、その結果、光学補償シートの厚さが増し、表示装置の薄形化に不利である。また、延伸フイルムの積層には粘着層を用いるため、温湿度変化により粘着層が収縮してフイルム間の剥離や反りといった不良が発生することがあった。   Many of the previously proposed methods are methods that improve the viewing angle by canceling the birefringence anisotropy of the liquid crystal in the liquid crystal cell, so the polarization axis crossing angle when the orthogonal polarizing plate is viewed from an oblique direction. There is a problem that the light leakage based on the deviation from orthogonality cannot be solved sufficiently. Even in a system that can compensate for this light leakage, it is very difficult to completely optically compensate the liquid crystal cell without any problem. Furthermore, in the optical compensation sheet for an IPS mode liquid crystal cell that performs optical compensation with a stretched birefringent polymer film, it is necessary to use a plurality of films. As a result, the thickness of the optical compensation sheet is increased, and the display device is made thinner. It is disadvantageous. In addition, since an adhesive layer is used for laminating stretched films, the adhesive layer contracts due to changes in temperature and humidity, and defects such as peeling and warping between films may occur.

このような諸問題を解決するにあたり、本発明で後述するようにディスコティック液晶分子を実質的に垂直に配向させる技術が必要になったが従来の技術では配向欠陥が生じたり、配向時にはじきが出てしまうなどの問題が発生した。また、垂直配向性を付与するためにポリマーを修飾したり、あるいは特殊なモノマーを用いてポリマーを合成することが必要となり、結果として配向膜が高価になってしまうことから、工業的にはより安価な配向膜が求められていた。   In order to solve these problems, a technique for aligning the discotic liquid crystal molecules substantially vertically as described later in the present invention is necessary. Problems such as getting out occurred. In addition, it is necessary to modify the polymer in order to impart vertical alignment or to synthesize the polymer using a special monomer. As a result, the alignment film becomes expensive. An inexpensive alignment film has been demanded.

本発明は前記諸問題に鑑みなされたものであって、簡易な構成で、表示品位のみならず、視野角が著しく改善されたIPS型液晶表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an IPS liquid crystal display device with a simple configuration and not only display quality but also a viewing angle that is remarkably improved.

本発明の目的は、下記(1)、(2)の配向膜、下記(3)〜(6)の光学補償シート、および下記(7)〜(13)の液晶表示装置により達成された。
(1)下記式(I)で表されるピリジニウム化合物を含むことを特徴とする配向膜:
The object of the present invention has been achieved by the following alignment films (1) and (2), optical compensation sheets (3) to (6) below, and liquid crystal display devices (7) to (13) below.
(1) An alignment film comprising a pyridinium compound represented by the following formula (I):

Figure 2006085098
Figure 2006085098

[式中、Lは二価の連結基であり;Rは水素原子、アミノまたは炭素原子数が1乃至20の置換アミノ基であり;Xはアニオンであり;Yは5乃至6員環を部分構造として有する2価の連結基であり;そして、Zはハロゲン置換フェニル、ニトロ置換フェニル、シアノ置換フェニル、炭素原子数が1〜10のアルキル基で置換されたフェニル、炭素原子数が2〜10のアルコキシ基で置換されたフェニル、炭素原子数が1〜12のアルキル基、炭素原子数が2〜20のアルキニル基、炭素原子数が1〜12のアルコキシ基、炭素原子数が2〜13のアルコキシカルボニル基、炭素原子数が7〜26のアリールオキシカルボニル基および炭素原子数が7〜26のアリールカルボニルオキシ基からなる群より選ばれる一価の基である]。 [Wherein L 1 is a divalent linking group; R 1 is a hydrogen atom, amino, or a substituted amino group having 1 to 20 carbon atoms; X is an anion; Y 1 is 5 to 6-membered] A divalent linking group having a ring as a partial structure; and Z is halogen-substituted phenyl, nitro-substituted phenyl, cyano-substituted phenyl, phenyl substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and the number of carbon atoms Phenyl substituted with 2 to 10 alkoxy groups, alkyl groups with 1 to 12 carbon atoms, alkynyl groups with 2 to 20 carbon atoms, alkoxy groups with 1 to 12 carbon atoms, 2 carbon atoms A monovalent group selected from the group consisting of an alkoxycarbonyl group having 13 carbon atoms, an aryloxycarbonyl group having 7 to 26 carbon atoms, and an arylcarbonyloxy group having 7 to 26 carbon atoms.

(2)ポリビニルアルコール系配向膜である(1)に記載の配向膜。
(3)ディスコティック液晶化合物を含む液晶組成物が(1)または(2)に記載の配向膜の上に塗布されている光学補償シート。
(4)液晶組成物が、さらに、ディスコティック液晶化合物の垂直配向を促進する添加剤を含むことを特徴とする(3)に記載の光学補償シート。
(5)ディスコティック液晶化合物の垂直配向を促進する添加剤が、フルオロ脂肪族基を有する繰り返し単位と下記式(II)で表される繰り返し単位とを含む共重合体であることを特徴とする(4)に記載の光学補償シート:
(2) The alignment film according to (1), which is a polyvinyl alcohol-based alignment film.
(3) An optical compensation sheet in which a liquid crystal composition containing a discotic liquid crystal compound is coated on the alignment film according to (1) or (2).
(4) The optical compensation sheet according to (3), wherein the liquid crystal composition further contains an additive that promotes vertical alignment of the discotic liquid crystal compound.
(5) The additive for promoting vertical alignment of the discotic liquid crystal compound is a copolymer containing a repeating unit having a fluoroaliphatic group and a repeating unit represented by the following formula (II): Optical compensation sheet according to (4):

Figure 2006085098
Figure 2006085098

[式中、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子または置換基であり;Lは単結合、あるいは、−O−、−CO−、−NR−、−S−、−SO−、−P(=O)(OR)−、アルキレン基、アリーレン基およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる2価の連結基であって、Rは水素原子、アルキル基、アリール基またはアラルキル基であり、Rはアルキル基、アリール基またはアラルキル基であり;そして、Qはカルボキシル基(−COOH)、その塩、スルホ基(−SOH)、その塩、ホスホノキシ(−OP(=O)(OH))、またはその塩である]。 [Wherein R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom or a substituent; L is a single bond, or —O—, —CO—, —NR 4 —, —S—, A divalent linking group selected from the group consisting of —SO 2 —, —P (═O) (OR 5 ) —, an alkylene group, an arylene group, and combinations thereof, wherein R 4 is a hydrogen atom, an alkyl group, An aryl group or an aralkyl group, R 5 is an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group; and Q is a carboxyl group (—COOH), a salt thereof, a sulfo group (—SO 3 H), a salt thereof, a phosphonoxy ( -OP (= O) (OH) 2 ), or a salt thereof.

(6)ディスコティック液晶化合物の垂直配向を促進する添加剤が、下記式(III)で表される化合物であることを特徴とする(4)に記載の光学補償シート:
(III)
(R−L−(W)
[式中、mは1以上の整数であり;mが1の場合、Rは末端にCF基を有するアルキル基または末端にCFH基を有するアルキル基であり、mが2以上の整数の場合、複数個のRは、互いに独立に、Rはアルキル基、末端にCF基を有するアルキル基または末端にCFH基を有するアルキル基であるが、少なくとも一つは末端にCF基を有するアルキル基またはCFH基を有するアルキル基であり;Lは(m+n)価の連結基であり;Wはカルボキシル基(−COOH)、その塩、スルホ基(−SOH)、その塩、ホスホノキシ(−OP(=O)(OH))、またはその塩であり;そして、nは1以上の整数である]。
(6) The optical compensation sheet according to (4), wherein the additive that promotes vertical alignment of the discotic liquid crystal compound is a compound represented by the following formula (III):
(III)
(R 0 ) m −L 0 − (W) n
[In the formula, m is an integer of 1 or more; when m is 1, R 0 is an alkyl group having a CF 3 group at the terminal or an alkyl group having a CF 2 H group at the terminal, and m is 2 or more. In the case of an integer, a plurality of R 0 are independently of each other, R 0 is an alkyl group, an alkyl group having a CF 3 group at the terminal, or an alkyl group having a CF 2 H group at the terminal, but at least one is a terminal L 0 is an alkyl group having a CF 3 group or a CF 2 H group; L 0 is an (m + n) -valent linking group; W is a carboxyl group (—COOH), a salt thereof, a sulfo group (—SO 2 3 H), a salt thereof, phosphonoxy (—OP (═O) (OH) 2 ), or a salt thereof; and n is an integer of 1 or more.

(7)第1偏光膜、第1偏光膜に接する第1位相差領域と第1位相差領域に接する第2位相差領域からなる光学補償フイルム、第1基板、ネマチック液晶性化合物を含む液晶層、第2基板、第2偏光膜をこの順序で有し、黒表示時に該ネマチック液晶性化合物が前記一対の基板の表面に対して平行に配向する液晶表示装置であって、第1位相差領域の面内のレターデーション値が20nm以下で、第1位相差領域の厚み方向のレターデーション値が20乃至120nmであり、第2位相差領域が(1)に記載の配向膜の上に塗布されている(5)または(6)に記載のディスコティック液晶化合物を含む液晶組成物から構成され、第2位相差領域の遅相軸が第1偏光膜の透過軸と黒表示時の液晶性化合物の遅相軸方向に平行であることを特徴とする液晶表示装置。   (7) A liquid crystal layer comprising a first polarizing film, an optical compensation film comprising a first retardation region in contact with the first polarizing film and a second retardation region in contact with the first retardation region, a first substrate, and a nematic liquid crystalline compound A liquid crystal display device having a second substrate and a second polarizing film in this order, wherein the nematic liquid crystalline compound is aligned in parallel with the surfaces of the pair of substrates at the time of black display. The retardation value in the plane is 20 nm or less, the retardation value in the thickness direction of the first retardation region is 20 to 120 nm, and the second retardation region is applied on the alignment film described in (1). A liquid crystal composition comprising the discotic liquid crystal compound according to (5) or (6), wherein the slow axis of the second retardation region is the transmission axis of the first polarizing film and the liquid crystal compound during black display It is characterized by being parallel to the slow axis direction of A liquid crystal display device.

(8)第2位相差領域の面内のレターデーション値が50乃至200nmであることを特徴とする(7)に記載の液晶表示装置。
(9)第1位相差領域が複数の層から構成されており、複数の層のうち第2位相差領域に接する層が配向膜であることを特徴とする(7)または(8)に記載の液晶表示装置。
(10)第2偏光膜を挟むように一対の保護膜を有し、液晶側の保護膜の厚み方向のレターデーション値が20nm以下であることを特徴とする(7)乃至(9)のいずれか一つに記載の液晶表示装置。
(8) The liquid crystal display device according to (7), wherein an in-plane retardation value of the second retardation region is 50 to 200 nm.
(9) The first retardation region is composed of a plurality of layers, and the layer in contact with the second retardation region among the plurality of layers is an alignment film. (7) or (8) Liquid crystal display device.
(10) Any of (7) to (9), characterized in that it has a pair of protective films so as to sandwich the second polarizing film, and the retardation value in the thickness direction of the protective film on the liquid crystal side is 20 nm or less. A liquid crystal display device according to any one of the above.

(11)第2偏光膜を挟む一対の保護膜のうち、液晶層側の保護膜がセルロースアセテートフイルムまたはノルボルネン樹脂フイルムであることを特徴とする(10)に記載の液晶表示装置。
(12)第2偏光膜を挟む一対の保護膜のうち、液晶側の保護膜が垂直配向した棒状液晶性化合物を含むセルロースアセテートフイルムからなることを特徴とする(10)に記載の液晶表示装置。
(13)第1位相差領域が複数の層から構成されており、複数の層のうち第1偏光膜に接する層が第1偏光膜の保護膜として機能することを特徴とする(7)乃至(12)のいずれか一つに記載の液晶表示装置。
(11) The liquid crystal display device according to (10), wherein, of the pair of protective films sandwiching the second polarizing film, the protective film on the liquid crystal layer side is a cellulose acetate film or a norbornene resin film.
(12) The liquid crystal display device according to (10), wherein, of the pair of protective films sandwiching the second polarizing film, the liquid crystal side protective film is made of a cellulose acetate film containing a vertically aligned rod-like liquid crystalline compound. .
(13) The first retardation region is composed of a plurality of layers, and a layer in contact with the first polarizing film among the plurality of layers functions as a protective film for the first polarizing film. The liquid crystal display device according to any one of (12).

以下の説明において、Re(λ)、Rth(λ)は、各々、波長λにおける面内のレターデーションおよび厚さ方向のレターデーションを表す。波長λには、通常450〜750nmの範囲の値が用いられる。本明細書においては、589nmの値を用いている。
Re(λ)は、KOBRA・21ADH(王子計測機器(株)製)において、波長λnmの光をフイルム法線方向に入射させて測定する。Rth(λ)は、前記Re(λ)、面内の遅相軸(KOBRA・21ADHにより判断される)を傾斜軸(回転軸)としてフイルム法線方向に対して+40°傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて測定したレターデーション値、および面内の遅相軸を傾斜角(回転軸)としてフイルム法線方向に対して−40°傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて測定したレターデーション値の計3つの方向で測定したレターデーション値を基にKOBRA・21ADHが算出する。ここで平均屈折率の仮定値は、ポリマーハンドブック(John Wiley & Sons, Inc)、各種光学フイルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについてはアッベ屈折計で測定することができる。主な光学フイルムの平均屈折率の値を以下に例示する。
セルロースアシレート: 1.48
シクロオレフィンポリマー:1.52
ポリカーボネート: 1.59
ポリメチルメタクリレート:1.49
ポリスチレン: 1.59
これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、KOBRA・21ADHはnx、ny、nzを算出する。
In the following description, Re (λ) and Rth (λ) represent in-plane retardation and retardation in the thickness direction at a wavelength λ, respectively. A value in the range of 450 to 750 nm is usually used for the wavelength λ. In this specification, a value of 589 nm is used.
Re (λ) is measured by making light having a wavelength of λ nm incident in the normal direction of the film in KOBRA · 21ADH (manufactured by Oji Scientific Instruments). Rth (λ) is a wavelength λnm from a direction inclined by + 40 ° with respect to the normal direction of the film, with Re (λ) and an in-plane slow axis (determined by KOBRA · 21ADH) as an inclination axis (rotation axis). The retardation value measured with the incident light and the in-plane slow axis as the tilt angle (rotation axis), measured with the light of wavelength λ nm incident from a direction inclined by -40 ° with respect to the film normal direction KOBRA · 21ADH is calculated based on the retardation values measured in a total of three directions. Here, as the assumed value of the average refractive index, values in the polymer handbook (John Wiley & Sons, Inc) and catalogs of various optical films can be used. Those whose average refractive index is not known can be measured with an Abbe refractometer. Examples of the average refractive index values of main optical films are given below.
Cellulose acylate: 1.48
Cycloolefin polymer: 1.52
Polycarbonate: 1.59
Polymethyl methacrylate: 1.49
Polystyrene: 1.59
By inputting the assumed average refractive index and the film thickness, KOBRA · 21ADH calculates nx, ny, and nz.

本発明の構成要件を適用して、配向膜に特定構造のピリジニウム誘導体を添加し、液晶組成物に前記特定構造のフルオロ脂肪族基含有化合物の存在下で、ディスコティック液晶性化合物の分子を配向させると、実質的に垂直配向させることができる。
さらに、面内のレターデーション値(Re)が20nm以下で、厚み方向のレターデーション(Rth)が20nm〜120nmの第1位相差領域と前記実質的に垂直配向したReが50nm〜200nmのディスコティック液晶性化合物から構成される第2位相差領域を、該第2位相差領域の遅相軸が第1偏光膜の透過軸と黒表示時の液晶性化合物の遅相軸方向に平行で、かつ該第2位相差領域が該第1位相差領域よりも液晶層側になるように配置することによって、正面方向の特性を何ら変更させることなく、斜めの方位角方向から見た場合に2枚の偏光板の吸収軸が90度からずれることから生ずるコントラストの低下、特に45度の斜め方向からのコントラストの低下を改善することができる。さらに、第2偏光膜の保護膜のRthを20nm以下とすることによって更なるコントラスト向上を実現することができる。
Applying the constitutional requirements of the present invention, a pyridinium derivative having a specific structure is added to the alignment film, and the molecules of the discotic liquid crystal compound are aligned in the presence of the fluoroaliphatic group-containing compound having the specific structure in the liquid crystal composition. By doing so, a substantially vertical alignment can be achieved.
Further, the in-plane retardation value (Re) is 20 nm or less, and the retardation in the thickness direction (Rth) is 20 nm to 120 nm. The substantially perpendicularly aligned Re is 50 nm to 200 nm. A second retardation region composed of a liquid crystalline compound, wherein the slow axis of the second retardation region is parallel to the transmission axis of the first polarizing film and the slow axis direction of the liquid crystalline compound during black display; By disposing the second retardation region so as to be closer to the liquid crystal layer than the first retardation region, two sheets are obtained when viewed from an oblique azimuth direction without changing the frontal characteristics. It is possible to improve the decrease in contrast caused by the shift of the absorption axis of the polarizing plate from 90 degrees, particularly the decrease in contrast from an oblique direction of 45 degrees. Furthermore, the contrast can be further improved by setting the Rth of the protective film of the second polarizing film to 20 nm or less.

以下において、本発明の液晶表示装置の一実施形態およびその構成部材について順次説明する。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。図1は、本発明の液晶表示装置の画素領域例を示す模式図である。図2は、本発明の液晶表示装置の一実施形態の模式図である。   Hereinafter, an embodiment of the liquid crystal display device of the present invention and its constituent members will be described in order. In the present specification, a numerical range represented by using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value. FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a pixel region of the liquid crystal display device of the present invention. FIG. 2 is a schematic view of an embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.

本明細書において、「平行」、「直交」とは、厳密な角度±10゜未満の範囲内であることを意味する。この範囲は厳密な角度との誤差は、±5゜未満であることが好ましく、±2゜未満であることがより好ましい。また、「実質的に垂直」とは、厳密な垂直の角度よりも±20゜未満の範囲内であることを意味する。この範囲は厳密な角度との誤差は、±15゜未満であることが好ましく、±10゜未満であることがより好ましい。また、「遅相軸」は、屈折率が最大となる方向を意味する。さらに屈折率の測定波長は特別な記述がない限り、可視光域のλ=550nmでの値である。   In the present specification, “parallel” and “orthogonal” mean that the angle is within a range of strictly less than ± 10 °. In this range, an error from a strict angle is preferably less than ± 5 °, and more preferably less than ± 2 °. Further, “substantially vertical” means within a range of less than ± 20 ° from a strict vertical angle. In this range, an error from a strict angle is preferably less than ± 15 °, and more preferably less than ± 10 °. Further, the “slow axis” means a direction in which the refractive index is maximized. Further, the measurement wavelength of the refractive index is a value at λ = 550 nm in the visible light region unless otherwise specified.

本明細書において「偏光板」とは、特に断らない限り、長尺の偏光板および液晶装置に組み込まれる大きさに裁断された(本明細書において、「裁断」には「打ち抜き」および「切り出し」等も含むものとする)偏光板の両者を含む意味で用いられる。また、本明細書では、「偏光膜」および「偏光板」を区別して用いるが、「偏光板」は「偏光膜」の少なくとも片面に該偏光膜を保護する透明保護膜を有する積層体を意味するものとする。   In this specification, unless otherwise specified, the term “polarizing plate” is cut into a size to be incorporated into a long polarizing plate and a liquid crystal device (in this specification, “cutting” includes “punching” and “cutting out”. It is used in the meaning including both of the polarizing plates. In this specification, “polarizing film” and “polarizing plate” are distinguished from each other, but “polarizing plate” means a laminate having a transparent protective film for protecting the polarizing film on at least one surface of the “polarizing film”. It shall be.

[液晶表示装置]
液晶表示装置について、図2を参照しながら説明する。
通常、液晶セルは、第1基板14および第2基板18と、これらに挟持される液晶層16からなる。液晶層の厚さd(μm)と屈折率異方性Δnとの積Δn・dは透過モードにおいて、ねじれ構造を持たないIPS型では0.2〜0.4μmの範囲が最適値となる。この範囲では白表示輝度が高く、黒表示輝度が小さいことから、明るくコントラストの高い表示装置が得られる。基板14および18の液晶層16に接触する表面には、配向膜(不図示)が形成されていて、液晶性化合物を基板の表面に対して略平行に配向させるとともに配向膜上に施されたラビング方向4、15,19等により、電圧無印加状態もしくは低印加状態における液晶性化合物配向方向5a、5bが制御されている。
また、基板14若しくは18の内面には、液晶性化合物に電圧印加可能な電極2,3が形成されている。
[Liquid Crystal Display]
The liquid crystal display device will be described with reference to FIG.
In general, the liquid crystal cell includes a first substrate 14 and a second substrate 18 and a liquid crystal layer 16 sandwiched therebetween. The product Δn · d of the thickness d (μm) of the liquid crystal layer and the refractive index anisotropy Δn is optimal in the range of 0.2 to 0.4 μm for the IPS type having no twisted structure in the transmission mode. In this range, the white display luminance is high and the black display luminance is small, so that a bright and high-contrast display device can be obtained. An alignment film (not shown) is formed on the surfaces of the substrates 14 and 18 that are in contact with the liquid crystal layer 16, and the liquid crystal compound is aligned substantially parallel to the surface of the substrate and applied on the alignment film. The liquid crystal compound alignment directions 5a and 5b in the no-voltage application state or the low application state are controlled by the rubbing directions 4, 15, 19 and the like.
In addition, electrodes 2 and 3 capable of applying a voltage to the liquid crystalline compound are formed on the inner surface of the substrate 14 or 18.

電界効果型液晶として正の誘電異方性を有するネマチック液晶を用いてアクティブ駆動を行った場合、電圧無印加状態もしくは低印加状態での液晶性化合物配向方向は図1の5a、5bであり、この時に黒表示が得られる。電極2,3間に印加されると電圧に応じて液晶性化合物は6a、6b方向へとその配向方向を変える。通常、この状態で明表示を行なう。但し、この図は、1画素に相当する程度の極めて小さい面積の領域を示している。   When active driving is performed using a nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy as a field effect liquid crystal, the alignment direction of the liquid crystalline compound in the state where no voltage is applied or in the state where the voltage is low is 5a and 5b in FIG. At this time, a black display is obtained. When applied between the electrodes 2 and 3, the liquid crystalline compound changes its orientation direction in the 6a and 6b directions according to the voltage. Usually, bright display is performed in this state. However, this drawing shows a very small area corresponding to one pixel.

図2において、第1偏光膜8の透過軸9と、第2偏光膜21の透過軸22は直交して配置されている。光学補償フイルム10は第1位相差領域11と第2位相差領域12の2つの領域から構成されている。また、第2位相差領域12の遅相軸は第1偏光膜8の透過軸9と黒表示時の液晶性化合物の遅相軸方向17に平行で、且つ第2位相差領域12を第1位相差領域11よりも液晶層側に配置しなければならない。それぞれの層の光学特性については後述する。   In FIG. 2, the transmission axis 9 of the first polarizing film 8 and the transmission axis 22 of the second polarizing film 21 are arranged orthogonally. The optical compensation film 10 is composed of two regions, a first phase difference region 11 and a second phase difference region 12. Further, the slow axis of the second retardation region 12 is parallel to the transmission axis 9 of the first polarizing film 8 and the slow axis direction 17 of the liquid crystal compound at the time of black display, and the second retardation region 12 is the first retardation region 12. It must be arranged closer to the liquid crystal layer than the phase difference region 11. The optical characteristics of each layer will be described later.

図2には第1偏光膜8を二枚の保護膜7a、7bで挟んだ構成を示しているが7bは使用しなくても構わない。また、ここでいう保護膜7bを使用した場合、本発明では保護膜7bは第1位相差領域11を構成する層の1つとなる。図2では、第2偏光膜21も二枚の保護膜20a、20bで挟んでいる。液晶側の保護膜20aの厚み方向の位相差Rthが20nm以下であることが好ましい。   Although FIG. 2 shows a configuration in which the first polarizing film 8 is sandwiched between two protective films 7a and 7b, 7b may not be used. Further, when the protective film 7b referred to here is used, the protective film 7b is one of the layers constituting the first retardation region 11 in the present invention. In FIG. 2, the second polarizing film 21 is also sandwiched between two protective films 20a and 20b. The thickness direction retardation Rth of the protective film 20a on the liquid crystal side is preferably 20 nm or less.

なお、図2には、上側偏光板および下側偏光板を備えた透過モードの表示装置の態様を示したが、本発明は一の偏光板のみを備える反射モードの態様であってもよく、かかる場合は、液晶セル内の光路が2倍になることから、最適Δn・dの値は上記の1/2程度の値になる。   In addition, in FIG. 2, although the aspect of the display device of the transmission mode provided with the upper side polarizing plate and the lower side polarizing plate was shown, this invention may be the aspect of the reflection mode provided with only one polarizing plate, In such a case, since the optical path in the liquid crystal cell is doubled, the optimum value of Δn · d is about the above half value.

本発明の液晶表示装置は、図1、図2に示す構成に限定されず、他の部材を含んでいてもよい。例えば、液晶層と偏光膜との間にカラーフィルターを配置してもよい。また、偏光膜の保護膜の表面に反射防止処理やハードコートを施しても良い。また、構成部材に導電性を付与したものを使用してもよい。また、透過型として使用する場合は、冷陰極あるいは熱陰極蛍光管、あるいは発光ダイオード、フィールドエミッション素子、エレクトロルミネッセント素子を光源とするバックライトを背面に配置することができる。また、液晶層とバックライトとの間に、反射型偏光板や拡散板、プリズムシートや導光板を配置することもできる。また、本発明の液晶表示装置は、反射型であってもよく、かかる場合は、偏光板は観察側に1枚配置したのみでよく、液晶セル背面あるいは液晶セルの下側基板の内面に反射膜を配置する。もちろん前記光源を用いたフロントライトを液晶セル観察側に設けることも可能である。   The liquid crystal display device of the present invention is not limited to the configuration shown in FIGS. 1 and 2, and may include other members. For example, a color filter may be disposed between the liquid crystal layer and the polarizing film. Further, an antireflection treatment or a hard coat may be applied to the surface of the protective film of the polarizing film. Moreover, you may use what gave electroconductivity to the structural member. In the case of use as a transmission type, a cold cathode or a hot cathode fluorescent tube, or a backlight using a light emitting diode, a field emission element, or an electroluminescent element as a light source can be disposed on the back surface. In addition, a reflective polarizing plate, a diffusion plate, a prism sheet, or a light guide plate can be disposed between the liquid crystal layer and the backlight. In addition, the liquid crystal display device of the present invention may be of a reflective type. In such a case, only one polarizing plate may be disposed on the observation side, and reflected on the back surface of the liquid crystal cell or the inner surface of the lower substrate of the liquid crystal cell. Place the membrane. Of course, it is also possible to provide a front light using the light source on the liquid crystal cell observation side.

本発明の液晶表示装置には、画像直視型、画像投影型や光変調型が含まれる。本発明は、TFTやMIMのような3端子または2端子半導体素子を用いたアクティブマトリックス液晶表示装置に適用した態様が特に有効である。勿論、時分割駆動と呼ばれるパッシブマトリックス液晶表示装置に適用した態様も有効である。   The liquid crystal display device of the present invention includes an image direct view type, an image projection type, and a light modulation type. The present invention is particularly effective when applied to an active matrix liquid crystal display device using three-terminal or two-terminal semiconductor elements such as TFT and MIM. Of course, a mode applied to a passive matrix liquid crystal display device called time-division driving is also effective.

以下、本発明の液晶表示装置に使用可能な種々の部材の好ましい光学特性や部材に用いられる材料、その製造方法等について、詳細に説明する。   Hereinafter, preferred optical characteristics of various members usable in the liquid crystal display device of the present invention, materials used for the members, manufacturing methods thereof, and the like will be described in detail.

[光学補償フイルムの第1位相差領域]
第1位相差領域の光学特性は、面内のレターデーションReが20nm以下であり、10nm以下であることがより好ましく、5nm以下であることが最も好ましい。また厚み方向のレターデーションRthが20nm〜120nmであり、40nm〜100nmの範囲であることがより好ましい。なお、第1偏光膜8を保護する保護膜7bに光学的な異方性がある場合、保護膜7bは第1位相差領域11を構成する層であることから、当該保護膜のRthと他の層のRthの合計が40nm〜100nmであることが必要とされる。
[First retardation region of optical compensation film]
Regarding the optical characteristics of the first retardation region, the in-plane retardation Re is 20 nm or less, more preferably 10 nm or less, and most preferably 5 nm or less. The retardation Rth in the thickness direction is 20 nm to 120 nm, and more preferably 40 nm to 100 nm. When the protective film 7b that protects the first polarizing film 8 has optical anisotropy, the protective film 7b is a layer constituting the first retardation region 11, so that Rth of the protective film and others It is required that the total Rth of the layers is 40 nm to 100 nm.

この光学特性を有する光学補償シートとしては、複屈折ポリマーフイルムからなる光学補償シート、および透明支持体上に低分子あるいは高分子液晶性化合物を塗布もしくは転写形成された光学異方性層を有する光学補償シートなどがあるが、本発明ではいずれも使用することができる。   The optical compensation sheet having this optical characteristic includes an optical compensation sheet made of a birefringent polymer film, and an optically anisotropic layer in which a low-molecular or high-molecular liquid crystalline compound is coated or transferred on a transparent support. Although there are compensation sheets, any of them can be used in the present invention.

上記光学特性を有する複屈折ポリマーフイルムからなる光学補償シートは、高分子フイルムを二軸延伸することでも容易に形成できる。また、延伸することなしに流延するだけでこの光学特性を発現するセルロースアセテート類を好適に用いることができる。かかるセルロースアセテートとして、特開2002−90541号公報に記載されているものを用いることができる。高分子フイルムの材料は、一般に合成ポリマー(例、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ノルボルネン樹脂、セルロースアセテート)が用いられる。   An optical compensation sheet made of a birefringent polymer film having the above optical characteristics can be easily formed by biaxially stretching a polymer film. In addition, cellulose acetates that exhibit this optical property by simply casting without stretching can be suitably used. As this cellulose acetate, what is described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-90541 can be used. As a material for the polymer film, a synthetic polymer (eg, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, polyacrylate, polymethacrylate, norbornene resin, cellulose acetate) is generally used.

塗布若しくは転写で透明支持体上に形成した光学補償シートとして、キラル構造単位を含んだ棒状コレステリック液晶性組成物を、その螺旋軸を基板に略垂直に配向させたのち、固定化したものや、固有複屈折が負のディスコティック液晶性化合物を水平配向(ダイレクターは基板に垂直)させたもの、ポリイミド高分子を基板上に流延固定したものなどを例示することができる。   As an optical compensation sheet formed on a transparent support by coating or transfer, a rod-shaped cholesteric liquid crystalline composition containing a chiral structural unit is oriented after its helical axis is oriented substantially perpendicular to the substrate, Examples thereof include those obtained by horizontally aligning a discotic liquid crystalline compound having a negative intrinsic birefringence (the director is perpendicular to the substrate), and those obtained by casting and fixing a polyimide polymer on the substrate.

[光学補償フイルムの第2位相差領域]
第2位相差領域は実質的に垂直配向したディスコティック液晶性化合物を含み、この遅相軸が第1偏光膜の透過軸と黒表示時の液晶性化合物の遅相軸方向に平行に配置される。この第2位相差領域のReは50nm〜200nmであるものが好ましく、80nm〜160nmがさらに好ましい。このReの調整は塗布形成するディスコティック液晶層の厚みを制御することによって行なわれる。さらに、ディスコティック液晶性化合物は、フイルム面に対して実質的に垂直(70〜90度の範囲の平均傾斜角)に配向させることが必要である。平均傾斜角がこれよりも小さくなると光漏れの分布が非対称になる。実質的に垂直とは、円盤面と光学異方性層の面との平均角度(平均傾斜角)が70°〜90°の範囲内であることを意味する。これらのディスコティック液晶性化合物は斜め配向させても良いし、傾斜角が徐々に変化するように(ハイブリッド配向)させても良い。斜め配向またはハイブリッド配向の場合でも、平均傾斜角は70°〜90°であることが好ましく、75°〜90°がより好ましく、80°〜90°が最も好ましい。
[Second phase difference region of optical compensation film]
The second retardation region includes a substantially vertically aligned discotic liquid crystal compound, and this slow axis is arranged in parallel to the transmission axis of the first polarizing film and the slow axis direction of the liquid crystal compound during black display. The The Re of the second retardation region is preferably 50 nm to 200 nm, and more preferably 80 nm to 160 nm. This adjustment of Re is performed by controlling the thickness of the discotic liquid crystal layer to be formed by coating. Further, the discotic liquid crystalline compound needs to be aligned substantially perpendicular to the film plane (average inclination angle in the range of 70 to 90 degrees). When the average inclination angle is smaller than this, the light leakage distribution becomes asymmetric. Substantially perpendicular means that the average angle (average inclination angle) between the disk surface and the surface of the optically anisotropic layer is in the range of 70 ° to 90 °. These discotic liquid crystalline compounds may be aligned obliquely or may be changed so that the inclination angle gradually changes (hybrid alignment). Even in the case of oblique orientation or hybrid orientation, the average tilt angle is preferably 70 ° to 90 °, more preferably 75 ° to 90 °, and most preferably 80 ° to 90 °.

ディスコティック液晶性化合物は、様々な文献(C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., vol.71, page 111 (1981); 日本化学会編、季刊化学総説、No.22、液晶の化学、第5章、第10章第2節(1994); B.Kohne et al.,Angew. Chem. Soc. Chem. Comm., page 1794 (1985); J.Zhang et al., J. Am. Chem. Soc., vol.116, page 2655 (1994))に記載されている。ディスコティック液晶性化合物の重合については、特開平8−27284号公報に記載がある。   Discotic liquid crystalline compounds are described in various literatures (C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., Vol. 71, page 111 (1981); edited by the Chemical Society of Japan, Quarterly Chemical Review, No. 22, Chemistry of liquid crystals, Chapter 5, Chapter 10 Section 2 (1994); B. Kohne et al., Angew. Chem. Soc. Chem. Comm., Page 1794 (1985); J. Zhang et al., J Am. Chem. Soc., Vol. 116, page 2655 (1994)). The polymerization of discotic liquid crystalline compounds is described in JP-A-8-27284.

ディスコティック液晶性化合物は、重合により固定可能なように、重合性基を有するのが好ましい。例えば、ディスコティック液晶性化合物の円盤状コアに、置換基として重合性基を結合させた構造が考えられるが、但し、円盤状コアに重合性基を直結させると、重合反応において配向状態を保つことが困難になる。そこで、円盤状コアと重合性基との間に連結基を有する構造が好ましい。即ち、重合性基を有するディスコティック液晶性化合物は、下記式で表わされる化合物であることが好ましい。
D(−L−P)n
式中、Dは円盤状コアであり、Lは二価の連結基であり、Pは重合性基であり、nは4〜12の整数である。前記式中の円盤状コア(D)、二価の連結基(L)および重合性基(P)の好ましい具体例は、それぞれ、特開2001−4837号公報に記載の(D1)〜(D15)、(L1)〜(L25)、(P1)〜(P18)であり、同公報に記載の内容を好ましく用いることができる。
The discotic liquid crystalline compound preferably has a polymerizable group so that it can be fixed by polymerization. For example, a structure in which a polymerizable group is bonded as a substituent to a discotic core of a discotic liquid crystalline compound can be considered. However, when a polymerizable group is directly connected to the discotic core, the alignment state is maintained in the polymerization reaction. It becomes difficult. Therefore, a structure having a linking group between the discotic core and the polymerizable group is preferable. That is, the discotic liquid crystalline compound having a polymerizable group is preferably a compound represented by the following formula.
D (-LP) n
In the formula, D is a discotic core, L is a divalent linking group, P is a polymerizable group, and n is an integer of 4 to 12. Preferred specific examples of the discotic core (D), the divalent linking group (L) and the polymerizable group (P) in the above formula are (D1) to (D15) described in JP-A No. 2001-4837, respectively. ), (L1) to (L25), and (P1) to (P18), and the contents described in the publication can be preferably used.

[第2位相差層形成方法]
ディスコティック液晶性化合物あるいは下記の重合性開始剤や垂直配向剤や他の添加剤を含む塗布液を、支持体の上に形成された配向膜の上に塗布することで形成する。
[Second retardation layer forming method]
It is formed by applying a coating liquid containing a discotic liquid crystalline compound or the following polymerizable initiator, vertical alignment agent and other additives onto an alignment film formed on a support.

[垂直配向促進剤]
ディスコティック液晶性化合物を均一に垂直配向させるためには、配向膜界面側および空気界面側において液晶性化合物を垂直に配向制御することが必要である。この目的のために、配向膜に、排除体積効果、静電気的効果、または表面エネルギー効果によって液晶性化合物を垂直に配向させる作用を及ぼす化合物を添加する。また、空気界面側の配向制御に関してはディスコティック液晶の配向時に空気界面に偏在し、その排除体積効果、静電気的効果、または表面エネルギー効果によって液晶性化合物を垂直に配向させる作用を及ぼす化合物を液晶塗布液に配合させる。配向膜界面側で液晶性化合物を垂直に配向するような配向膜添加剤としてピリジニウム誘導体が好適に用いられる。液晶塗布液に配合して液晶性化合物を垂直に配向させる化合物としては、次に示すような、空気界面側に偏在させるためのフルオロ脂肪族基と、カルボキシル基(−COOH)、スルホ基(−SOH)、ホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)}およびそれらの塩からなる群より選ばれる1種以上の親水性基とを含む化合物が好適に用いられる。また、これらの化合物を配合することによって塗布性が改善され、ムラ、ハジキの発生が抑制される。以下に垂直配向剤に関して詳細に説明する。まず、配向膜および配向膜添加剤について説明する。
[Vertical alignment accelerator]
In order to uniformly and vertically align the discotic liquid crystal compound, it is necessary to vertically control the liquid crystal compound on the alignment film interface side and the air interface side. For this purpose, a compound having a function of vertically aligning the liquid crystal compound by an excluded volume effect, an electrostatic effect, or a surface energy effect is added to the alignment film. As for the orientation control on the air interface side, a liquid crystal is a compound that is unevenly distributed at the air interface during the orientation of the discotic liquid crystal and acts to vertically align the liquid crystalline compound by its excluded volume effect, electrostatic effect, or surface energy effect. Mix in the coating solution. A pyridinium derivative is preferably used as an alignment film additive that vertically aligns the liquid crystalline compound on the alignment film interface side. Examples of the compound that is blended in the liquid crystal coating liquid and vertically aligns the liquid crystalline compound include a fluoroaliphatic group, a carboxyl group (—COOH), and a sulfo group (— A compound containing at least one hydrophilic group selected from the group consisting of SO 3 H), a phosphonoxy group {—OP (═O) (OH) 2 } and salts thereof is preferably used. Also, by blending these compounds, the coatability is improved and the occurrence of unevenness and repellency is suppressed. The vertical alignment agent will be described in detail below. First, the alignment film and the alignment film additive will be described.

[配向膜]
配向膜は、ディスコティック液晶性化合物の配向方向を規定する機能を有するため、本発明の好ましい態様を実現する上では必須である。しかし、液晶性化合物を配向後にその配向状態を固定してしまえば、配向膜はその役割を果たしているために、本発明の構成要素としては必ずしも必須のものではない。即ち、配向状態が固定された配向膜上の光学異方性層のみを偏光子上に転写して本発明の偏光板を作製することも可能である。
配向膜は、有機化合物(好ましくはポリマー)のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、あるいはラングミュア・ブロジェット法(LB膜)による有機化合物(例、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル)の累積のような手段で設けることができる。さらに、電場の付与、磁場の付与あるいは光照射により、配向機能が生じる配向膜も知られている。
配向膜は、ポリマーのラビング処理により形成することが好ましい。
[Alignment film]
Since the alignment film has a function of defining the alignment direction of the discotic liquid crystalline compound, it is essential for realizing a preferred embodiment of the present invention. However, if the alignment state is fixed after aligning the liquid crystalline compound, the alignment film plays the role, and thus is not necessarily an essential component of the present invention. That is, it is possible to produce the polarizing plate of the present invention by transferring only the optically anisotropic layer on the alignment film in which the alignment state is fixed onto the polarizer.
The alignment film is an organic compound (eg, ω-tricosanoic acid) formed by rubbing treatment of an organic compound (preferably a polymer), oblique deposition of an inorganic compound, formation of a layer having a microgroove, or Langmuir-Blodgett method (LB film). , Dioctadecylmethylammonium chloride, methyl stearylate). Furthermore, an alignment film in which an alignment function is generated by application of an electric field, application of a magnetic field, or light irradiation is also known.
The alignment film is preferably formed by polymer rubbing treatment.

ポリマーの例には、例えば特開平8−338913号公報明細書中段落番号[0022]記載のメタクリレート系共重合体、スチレン系共重合体、ポリオレフィン、ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコール、ポリ(N−メチロールアクリルアミド)、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル共重合体、カルボキシメチルセルロース、ポリカーボネート等が含まれる。シランカップリング剤をポリマーとして用いることができる。水溶性ポリマー(例、ポリ(N−メチロールアクリルアミド)、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール)が好ましく、ゼラチン、ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコールがさらに好ましく、ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコールが最も好ましい。   Examples of the polymer include methacrylate copolymers, styrene copolymers, polyolefins, polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol, poly (N-methylol) described in paragraph No. [0022] of JP-A-8-338913. Acrylamide), polyester, polyimide, vinyl acetate copolymer, carboxymethylcellulose, polycarbonate and the like. Silane coupling agents can be used as the polymer. Water-soluble polymers (eg, poly (N-methylolacrylamide), carboxymethylcellulose, gelatin, polyvinyl alcohol, modified polyvinyl alcohol) are preferred, gelatin, polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol are more preferred, and polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol are most preferred. .

ポリビニルアルコールの鹸化度は、70〜100%が好ましく、80〜100%がさらに好ましい。ポリビニルアルコールの重合度は100〜5000であることが好ましい。
本発明の配向膜では、架橋性官能基(例、二重結合)を有する側鎖を主鎖に結合させるか、あるいは、液晶性分子を配向させる機能を有する架橋性官能基を側鎖に導入することが好ましい。配向膜に使用されるポリマーは、それ自体架橋可能なポリマーあるいは架橋剤により架橋されるポリマーのいずれも使用することができ、これらの組み合わせを複数使用することができる。
架橋性官能基を有する側鎖を配向膜ポリマーの主鎖に結合させるか、あるいは、液晶性分子を配向させる機能を有する側鎖に架橋性官能基を導入すると、配向膜のポリマーと光学異方性層に含まれる多官能モノマーとを共重合させることができる。その結果、多官能モノマーと多官能モノマーとの間だけではなく、配向膜ポリマーと配向膜ポリマーとの間、そして多官能モノマーと配向膜ポリマーとの間も共有結合で強固に結合される。従って、架橋性官能基を配向膜ポリマーに導入することで、光学補償シートの強度を著しく改善することができる。
配向膜ポリマーの架橋性官能基は、多官能モノマーと同様に、重合性基を含むことが好ましい。具体的には、例えば特開2000−155216号公報明細書中段落番号[0080]〜[0100]記載のもの等が挙げられる。
The saponification degree of polyvinyl alcohol is preferably 70 to 100%, more preferably 80 to 100%. The polymerization degree of polyvinyl alcohol is preferably 100 to 5000.
In the alignment film of the present invention, a side chain having a crosslinkable functional group (eg, double bond) is bonded to the main chain, or a crosslinkable functional group having a function of aligning liquid crystalline molecules is introduced into the side chain. It is preferable to do. As the polymer used for the alignment film, either a polymer that can be crosslinked by itself or a polymer that is crosslinked by a crosslinking agent can be used, and a plurality of combinations thereof can be used.
When a side chain having a crosslinkable functional group is bonded to the main chain of the alignment film polymer, or a crosslinkable functional group is introduced into a side chain having a function of aligning liquid crystalline molecules, the alignment film polymer and the optically anisotropic film The polyfunctional monomer contained in the conductive layer can be copolymerized. As a result, not only between the polyfunctional monomer and the polyfunctional monomer, but also between the alignment film polymer and the alignment film polymer and between the polyfunctional monomer and the alignment film polymer is firmly bonded by a covalent bond. Therefore, the strength of the optical compensation sheet can be remarkably improved by introducing the crosslinkable functional group into the alignment film polymer.
The crosslinkable functional group of the alignment film polymer preferably contains a polymerizable group in the same manner as the polyfunctional monomer. Specific examples include those described in paragraphs [0080] to [0100] in JP-A-2000-155216.

配向膜ポリマーは、上記の架橋性官能基とは別に、架橋剤を用いて架橋させることもできる。架橋剤としては、アルデヒド、N−メチロール化合物、ジオキサン誘導体、カルボキシル基を活性化することにより作用する化合物、活性ビニル化合物、活性ハロゲン化合物、イソオキサゾールおよびジアルデヒド澱粉が含まれる。二種類以上の架橋剤を併用してもよい。具体的には、例えば特開2002−62426号公報明細書中の段落番号[0023]〜[0024]記載の化合物等が挙げられる。反応活性の高いアルデヒド、特にグルタルアルデヒドが好ましい。   Apart from the crosslinkable functional group, the alignment film polymer can also be crosslinked using a crosslinking agent. Examples of the crosslinking agent include aldehydes, N-methylol compounds, dioxane derivatives, compounds that act by activating carboxyl groups, active vinyl compounds, active halogen compounds, isoxazole, and dialdehyde starch. Two or more kinds of crosslinking agents may be used in combination. Specific examples include compounds described in paragraphs [0023] to [0024] in JP-A-2002-62426. Aldehydes having high reaction activity, particularly glutaraldehyde are preferred.

架橋剤の添加量は、ポリマーに対して0.1〜20質量%が好ましく、0.5〜15質量%がさらに好ましい。配向膜に残存する未反応の架橋剤の量は、1.0質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以下であることがさらに好ましい。このように調節することで、配向膜を液晶表示装置に長期使用、或は高温高湿の雰囲気下に長期間放置しても、レチキュレーション発生のない充分な耐久性が得られる。   0.1-20 mass% is preferable with respect to a polymer, and, as for the addition amount of a crosslinking agent, 0.5-15 mass% is more preferable. The amount of the unreacted crosslinking agent remaining in the alignment film is preferably 1.0% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or less. By adjusting in this way, even if the alignment film is used for a long time in a liquid crystal display device or left in a high temperature and high humidity atmosphere for a long time, sufficient durability without reticulation can be obtained.

配向膜は、基本的に、配向膜形成材料である上記ポリマー、架橋剤および添加剤を含む溶液を透明支持体上に塗布した後、加熱乾燥(架橋させ)し、ラビング処理することにより形成することができる。架橋反応は、前記のように、透明支持体上に塗布した後、任意の時期に行なって良い。ポリビニルアルコールのような水溶性ポリマーを配向膜形成材料として用いる場合には、塗布液は消泡作用のある有機溶媒(例、メタノール)と水の混合溶媒とすることが好ましい。その比率は質量比で水:メタノールが0:100〜99:1が好ましく、0:100〜91:9であることがさらに好ましい。これにより、泡の発生が抑えられ、配向膜、更には光学異方層の層表面の欠陥が著しく減少する。   The alignment film is basically formed by applying a solution containing the polymer, the crosslinking agent, and the additive, which is an alignment film forming material, on a transparent support, followed by drying by heating (crosslinking) and rubbing treatment. be able to. As described above, the crosslinking reaction may be performed at an arbitrary time after coating on the transparent support. When a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol is used as the alignment film forming material, the coating solution is preferably a mixed solvent of an organic solvent (eg, methanol) having a defoaming action and water. The ratio of water: methanol is preferably 0: 100 to 99: 1, and more preferably 0: 100 to 91: 9. Thereby, generation | occurrence | production of a bubble is suppressed and the defect of the layer surface of an orientation film and also an optically anisotropic layer reduces remarkably.

配向膜の塗布方法は、スピンコーティング法、ディップコーティング法、カーテンコーティング法、エクストルージョンコーティング法、ロッドコーティング法またはロールコーティング法が好ましい。特にロッドコーティング法が好ましい。また、乾燥後の膜厚は0.1乃至10μmが好ましい。加熱乾燥は、20℃〜110℃で行なうことができる。充分な架橋を形成するためには60℃〜100℃が好ましく、特に80℃〜100℃が好ましい。乾燥時間は1分〜36時間で行なうことができるが、好ましくは1分〜30分である。pHも、使用する架橋剤に最適な値に設定することが好ましく、グルタルアルデヒドを使用した場合は、pH4.5〜5.5で、特にpH5が好ましい。   The alignment film is preferably applied by spin coating, dip coating, curtain coating, extrusion coating, rod coating, or roll coating. A rod coating method is particularly preferable. The film thickness after drying is preferably 0.1 to 10 μm. Heating and drying can be performed at 20 ° C to 110 ° C. In order to form sufficient cross-linking, 60 ° C to 100 ° C is preferable, and 80 ° C to 100 ° C is particularly preferable. The drying time can be 1 minute to 36 hours, preferably 1 minute to 30 minutes. The pH is also preferably set to an optimum value for the cross-linking agent to be used, and when glutaraldehyde is used, the pH is 4.5 to 5.5, and pH 5 is particularly preferable.

配向膜は、透明支持体上に設けられることが好ましい。配向膜は、上記のようにポリマー層を架橋したのち、表面をラビング処理することにより得ることができる。   The alignment film is preferably provided on the transparent support. The alignment film can be obtained by rubbing the surface after crosslinking the polymer layer as described above.

前記ラビング処理は、LCDの液晶配向処理工程として広く採用されている処理方法を適用することができる。即ち、配向膜の表面を、紙やガーゼ、フェルト、ゴムあるいはナイロン、ポリエステル繊維などを用いて一定方向に擦ることにより、配向を得る方法を用いることができる。一般的には、長さおよび太さが均一な繊維を平均的に植毛した布などを用いて数回程度ラビングを行うことにより実施される。   For the rubbing treatment, a treatment method widely adopted as a liquid crystal alignment treatment process of LCD can be applied. That is, a method of obtaining the orientation by rubbing the surface of the orientation film in a certain direction using paper, gauze, felt, rubber, nylon, polyester fiber or the like can be used. Generally, it is carried out by rubbing several times using a cloth or the like in which fibers having a uniform length and thickness are planted on average.

次に、配向膜を機能させて、配向膜の上に設けられる光学異方性層のディスコティック液晶性化合物を配向させる。その後、必要に応じて、配向膜ポリマーと光学異方性層に含まれる多官能モノマーとを反応させるか、あるいは、架橋剤を用いて配向膜ポリマーを架橋させる。配向膜の膜厚は、0.1乃至10μmの範囲にあることが好ましい。   Next, the alignment film is caused to function to align the discotic liquid crystalline compound of the optically anisotropic layer provided on the alignment film. Thereafter, as necessary, the alignment film polymer and the polyfunctional monomer contained in the optically anisotropic layer are reacted, or the alignment film polymer is crosslinked using a crosslinking agent. The thickness of the alignment film is preferably in the range of 0.1 to 10 μm.

本発明の配向膜では式(I)で表されるピリジニウム化合物を、ポリビニルアルコール系配向膜に添加することを特徴とする。ピリジニウム誘導体の添加によってディスコティック液晶性化合物が配向膜近傍で実質的に垂直に配向規制される。   The alignment film of the present invention is characterized in that the pyridinium compound represented by the formula (I) is added to the polyvinyl alcohol-based alignment film. By adding the pyridinium derivative, the orientation of the discotic liquid crystal compound is regulated substantially vertically in the vicinity of the alignment film.

Figure 2006085098
Figure 2006085098

式(I)において、Lは、アルキレン基と−O−、−S−、−CO−、−SO−、−NR−(但し、Rは炭素原子数が1〜5のアルキル基又は水素原子である)、アルケニレン基、アルキニレン基またはアリーレン基との組み合わせからなる炭素原子数が1〜20の二価の連結基であることが好ましい。 In the formula (I), L 1 is an alkylene group and —O—, —S—, —CO—, —SO 2 —, —NR a — (wherein R a is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Or a hydrogen atom), a divalent linking group having 1 to 20 carbon atoms, which is a combination of an alkenylene group, an alkynylene group or an arylene group.

式(I)において、Rは、水素原子、無置換のアミノ基または炭素原子数が1〜20の置換アミノ基である。Rが置換アミノ基である場合、脂肪族基によって置換されていることが好ましい。脂肪族基は、アルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換アルケニル基、アルキニル基および置換アルキニル基を含む。また、Rが2置換アミノ基である場合、2つの脂肪族基が互いに結合して含窒素複素環を形成しても良い。このとき形成される含窒素複素環は、5員環または6員環であることが好ましい。Rは水素原子、無置換のアミノ基または炭素原子数が1〜20の置換アミノ基である事が好ましく、水素原子、無置換のアミノ基または炭素原子数が2〜12の置換アミノ基である事が特に好ましく、水素原子、無置換のアミノ基または炭素原子数が2〜8の置換アミノ基である事が最も好ましい。Rがアミノ基である場合、ピリジニウム環の4位に置換されていることが好ましい。 In the formula (I), R 1 is a hydrogen atom, an unsubstituted amino group, or a substituted amino group having 1 to 20 carbon atoms. When R 1 is a substituted amino group, it is preferably substituted with an aliphatic group. Aliphatic groups include alkyl groups, substituted alkyl groups, alkenyl groups, substituted alkenyl groups, alkynyl groups and substituted alkynyl groups. When R 1 is a disubstituted amino group, two aliphatic groups may be bonded to each other to form a nitrogen-containing heterocyclic ring. The nitrogen-containing heterocycle formed at this time is preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring. R 1 is preferably a hydrogen atom, an unsubstituted amino group or a substituted amino group having 1 to 20 carbon atoms, and is a hydrogen atom, an unsubstituted amino group or a substituted amino group having 2 to 12 carbon atoms. Particularly preferred is a hydrogen atom, an unsubstituted amino group, or a substituted amino group having 2 to 8 carbon atoms. When R 1 is an amino group, it is preferably substituted at the 4-position of the pyridinium ring.

式(I)において、Xはアニオンである。アニオンの例には、ハロゲン陰イオン(例え、フッ素イオン、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオンなど)、スルホネートイオン(例えば、メタンスルホン酸イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン、メチル硫酸イオン、p−トルエンスルホン酸イオン、p−クロロベンゼンスルホン酸イオン、1,3−ベンゼンジスルホン酸イオン、1,5−ナフタレンジスルホン酸イオン、2,6−ナフタレンジスルホン酸イオンなど)、硫酸イオン、炭酸イオン、硝酸イオン、チオシアン酸イオン、過塩素酸イオン、テトラフルオロほう酸イオン、ピクリン酸イオン、酢酸イオン、ギ酸イオン、トリフルオロ酢酸イオン、リン酸イオン(例えば、ヘキサフルオロリン酸イオン)、水酸イオンなどが挙げられる。Xは、好ましくは、ハロゲン陰イオン、スルホネートイオン、水酸イオンである。   In the formula (I), X is an anion. Examples of anions include halogen anions (eg, fluorine ions, chlorine ions, bromine ions, iodine ions, etc.), sulfonate ions (eg, methane sulfonate ion, trifluoromethane sulfonate ion, methyl sulfate ion, p-toluene sulfone). Acid ion, p-chlorobenzenesulfonic acid ion, 1,3-benzenedisulfonic acid ion, 1,5-naphthalenedisulfonic acid ion, 2,6-naphthalenedisulfonic acid ion), sulfate ion, carbonate ion, nitrate ion, thiocyanic acid Examples include ions, perchlorate ions, tetrafluoroborate ions, picrate ions, acetate ions, formate ions, trifluoroacetate ions, phosphate ions (for example, hexafluorophosphate ions), and hydroxide ions. X is preferably a halogen anion, a sulfonate ion, or a hydroxide ion.

式(I)において、Yは5乃至6員環を部分構造として有する炭素数1乃至30の2価の連結基である。Yに含まれる環状部分構造はシクロヘキシル環、芳香族環または複素環であることが特に好ましい。芳香族環としては、ベンゼン環、インデン環、ナフタレン環、フルオレン環、フェナントレン環、アントラセン環、ビフェニル環、およびピレン環を挙げることが出来る。ベンゼン環、ビフェニル環、およびナフタレン環が特に好ましい。複素環を構成する複素原子としては、窒素原子、酸素原子および硫黄原子が好ましく、例えば、フラン環、チオフェン環、ピロール環、ピロリン環、ピロリジン環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、イミダゾール環、イミダゾリン環、イミダゾリジン環、ピラゾール環、ピラゾリン環、ピラゾリジン環、トリアゾール環、フラザン環、テトラゾール環、ピラン環、ジオキサン環、ジチアン環、チイン環、ピリジン環、ピペリジン環、オキサジン環、モルホリン環、チアジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピペラジン環およびトリアジン環などを挙げることが出来る。複素環は6員環であることが好ましい。Yで表される5乃至6員環を部分構造として有する2価の連結基は置換基を有していてもよい。 In formula (I), Y 1 is a divalent linking group having 1 to 30 carbon atoms having a 5- to 6-membered ring as a partial structure. The cyclic partial structure contained in Y 1 is particularly preferably a cyclohexyl ring, an aromatic ring or a heterocyclic ring. Examples of the aromatic ring include a benzene ring, an indene ring, a naphthalene ring, a fluorene ring, a phenanthrene ring, an anthracene ring, a biphenyl ring, and a pyrene ring. A benzene ring, a biphenyl ring, and a naphthalene ring are particularly preferable. The hetero atom constituting the hetero ring is preferably a nitrogen atom, an oxygen atom or a sulfur atom. For example, a furan ring, thiophene ring, pyrrole ring, pyrroline ring, pyrrolidine ring, oxazole ring, isoxazole ring, thiazole ring, isothiazole Ring, imidazole ring, imidazoline ring, imidazolidine ring, pyrazole ring, pyrazoline ring, pyrazolidine ring, triazole ring, furazane ring, tetrazole ring, pyran ring, dioxane ring, dithiane ring, thiine ring, pyridine ring, piperidine ring, oxazine ring Morpholine ring, thiazine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, piperazine ring and triazine ring. The heterocycle is preferably a 6-membered ring. The divalent linking group having a 5- to 6-membered ring represented by Y as a partial structure may have a substituent.

式(I)において、Zは、ハロゲン置換フェニル、ニトロ置換フェニル、シアノ置換フェニル、炭素原子数が1〜10のアルキル基で置換されたフェニル、炭素原子数が2〜10のアルコキシ基で置換されたフェニル、炭素原子数が1〜12のアルキル基、炭素原子数が2〜20のアルキニル基、炭素原子数が1〜12のアルコキシ基、炭素原子数が2〜13のアルコキシカルボニル基、炭素原子数が7〜26のアリールオキシカルボニル基、炭素原子数が7〜26のアリールカルボニルオキシ基であり、シアノ置換フェニル、ハロゲン置換フェニル、炭素原子数が1〜10のアルキル基で置換されたフェニル、炭素原子数が2〜10のアルコキシ基で置換されたフェニル、炭素原子数が7〜26のアリールオキシカルボニル基または炭素原子数が7〜26のアリールカルボニルオキシ基が好ましい。
Zは、さらに置換基を有していてもよく、置換基の例には、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、シアノ基、ニトロ基、炭素原子数が1〜16のアルキル基、炭素原子数が1〜16のアルケニル基、炭素原子数が1〜16のアルキニル基、炭素原子数が1〜16のハロゲン置換アルキル基、炭素原子数が1〜16のアルコキシ基、炭素原子数が2〜16のアシル基、炭素原子数が1〜16のアルキルチオ基、炭素原子数が2〜16のアシルオキシ基、炭素原子数が2〜16のアルコキシカルボニル基、カルバモイル基、炭素原子数が2〜16のアルキル置換カルバモイル基および炭素原子数が2〜16のアシルアミノ基が含まれる。
In formula (I), Z is substituted with a halogen-substituted phenyl, nitro-substituted phenyl, cyano-substituted phenyl, phenyl substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkoxy group with 2 to 10 carbon atoms. Phenyl, alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, alkoxycarbonyl group having 2 to 13 carbon atoms, carbon atom An aryloxycarbonyl group having 7 to 26 carbon atoms, an arylcarbonyloxy group having 7 to 26 carbon atoms, cyano-substituted phenyl, halogen-substituted phenyl, phenyl substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, Phenyl substituted by an alkoxy group having 2 to 10 carbon atoms, an aryloxycarbonyl group having 7 to 26 carbon atoms or a carbon atom The number is preferably arylcarbonyloxy group of 7 to 26.
Z may further have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom), a cyano group, a nitro group, and a carbon atom number of 1 to 16. An alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, an alkynyl group having 1 to 16 carbon atoms, a halogen-substituted alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 16 carbon atoms, An acyl group having 2 to 16 carbon atoms, an alkylthio group having 1 to 16 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 16 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 16 carbon atoms, a carbamoyl group, a carbon atom An alkyl-substituted carbamoyl group having 2 to 16 carbon atoms and an acylamino group having 2 to 16 carbon atoms are included.

下記式(Ia)で表されるピリジニウム化合物が好ましい。   Pyridinium compounds represented by the following formula (Ia) are preferred.

Figure 2006085098
Figure 2006085098

式(Ia)において、Lは、単結合、−O−、−O−CO−、−CO−O−、−C≡C−、−CH=CH−、−CH=N−、−N=CH−、−N=N−、−O−AL−O−、−O−AL−O−CO−、−O−AL−CO−O−、−CO−O−AL−O−、−CO−O−AL−O−CO−、−CO−O−AL−CO−O−、−O−CO−AL−O−、−O−CO−AL−O−CO−または−O−CO−AL−CO−O−である。ALは、炭素原子数が1乃至10のアルキレン基である。Lは、単結合、−O−、−O−AL−O−、−O−AL−O−CO−、−O−AL−CO−O−、−CO−O−AL−O−、−CO−O−AL−O−CO−、−CO−O−AL−CO−O−、−O−CO−AL−O−、−O−CO−AL−O−CO−または−O−CO−AL−CO−O−が好ましく、−O−が最も好ましい。 In the formula (Ia), L 3 represents a single bond, —O—, —O—CO—, —CO—O—, —C≡C—, —CH═CH—, —CH═N—, —N═. CH—, —N═N—, —O—AL—O—, —O—AL—O—CO—, —O—AL—CO—O—, —CO—O—AL—O—, —CO—. O-AL-O-CO-, -CO-O-AL-CO-O-, -O-CO-AL-O-, -O-CO-AL-O-CO- or -O-CO-AL- CO-O-. AL is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms. L 3 represents a single bond, —O—, —O—AL—O—, —O—AL—O—CO—, —O—AL—CO—O—, —CO—O—AL—O—, — CO-O-AL-O-CO-, -CO-O-AL-CO-O-, -O-CO-AL-O-, -O-CO-AL-O-CO- or -O-CO- AL-CO-O- is preferred and -O- is most preferred.

式(Ia)において、Lは、単結合、−O−、−O−CO−、−CO−O−、−C≡C−、−CH=CH−、−CH=N−、−N=CH−または−N=N−である。 In the formula (Ia), L 4 represents a single bond, —O—, —O—CO—, —CO—O—, —C≡C—, —CH═CH—, —CH═N—, —N═. CH- or -N = N-.

式(Ia)において、Rは、水素原子、アミノまたは炭素原子数が2乃至20のアルキル置換アミノ基である。Rがジアルキル置換アミノ基である場合、2つのアルキル基が互いに結合して含窒素複素環を形成してもよい。このとき形成される含窒素複素環は、5員環または6員環が好ましい。Rは水素原子、アミノまたは炭素原子数が2〜12のジアルキル置換アミノ基がさらに好ましく、水素原子、アミノまたは炭素原子数が2〜8のジアルキル置換アミノ基が最も好ましい。Rがアミノである場合、ピリジニウム環の4位がアミノ置換されていることが好ましい。 In the formula (Ia), R 3 is a hydrogen atom, amino, or an alkyl-substituted amino group having 2 to 20 carbon atoms. When R 3 is a dialkyl-substituted amino group, two alkyl groups may be bonded to each other to form a nitrogen-containing heterocyclic ring. The nitrogen-containing heterocycle formed at this time is preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring. R 3 is more preferably a hydrogen atom, amino, or a dialkyl-substituted amino group having 2 to 12 carbon atoms, and most preferably a hydrogen atom, amino, or a dialkyl-substituted amino group having 2 to 8 carbon atoms. When R 3 is amino, the 4-position of the pyridinium ring is preferably amino-substituted.

式(Ia)において、YおよびYは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい6員環である。6員環は、脂肪族環、芳香族環(ベンゼン環)および複素環を含む。6員脂肪族環の例は、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環およびシクロヘキサジエン環を含む。6員複素環の例は、ピラン環、ジオキサン環、ジチアン環、チイン環、ピリジン環、ピペリジン環、オキサジン環、モルホリン環、チアジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピペラジン環およびトリアジン環を含む。6員環に、他の6員環または5員環が縮合していてもよい。
置換基の例は、ハロゲン原子、シアノ、炭素原子数が1乃至12のアルキル基および炭素原子数が1乃至12のアルコキシ基を含む。アルキル基およびアルコキシ基は、炭素原子数が2乃至12のアシル基または炭素原子数が2乃至12のアシルオキシ基で置換されていてもよい。アシル基およびアシルオキシ基の定義は、後述する。
In formula (Ia), Y 2 and Y 3 are each independently a 6-membered ring optionally having a substituent. The 6-membered ring includes an aliphatic ring, an aromatic ring (benzene ring) and a heterocyclic ring. Examples of the 6-membered aliphatic ring include a cyclohexane ring, a cyclohexene ring, and a cyclohexadiene ring. Examples of 6-membered heterocyclic rings include pyran ring, dioxane ring, dithiane ring, thiin ring, pyridine ring, piperidine ring, oxazine ring, morpholine ring, thiazine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, piperazine ring and triazine ring. Including. Another 6-membered ring or 5-membered ring may be condensed to the 6-membered ring.
Examples of the substituent include a halogen atom, cyano, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms. The alkyl group and alkoxy group may be substituted with an acyl group having 2 to 12 carbon atoms or an acyloxy group having 2 to 12 carbon atoms. The definition of an acyl group and an acyloxy group will be described later.

式(Ia)において、Xはアニオンである。Xは、一価のアニオンであることが好ましい。アニオンの例には、ハライドイオン(フッ素イオン、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオン)およびスルホン酸イオン(例、メタンスルホネートイオン、p−トルエンスルホネートイオン、ベンゼンスルホネートイオン)が含まれる。
式(Ia)において、Zは水素原子、シアノ、炭素原子数が1乃至12のアルキル基または炭素原子数が1乃至12のアルコキシ基であって、アルキル基およびアルコキシ基は、炭素原子数が2乃至12のアシル基または炭素原子数が2乃至12のアシルオキシ基で置換されていてもよい。
mが2の場合、Zは、シアノ、炭素原子数が1乃至10のアルキル基または炭素原子数が1乃至10のアルコキシ基であることが好ましい。
mが1の場合、Zは、炭素原子数が7乃至12のアルキル基、炭素原子数が7乃至12のアルコキシ基、炭素原子数が7乃至12のアシル置換アルキル基、炭素原子数が7乃至12のアシル置換アルコキシ基、炭素原子数が7乃至12のアシルオキシ置換アルキル基または炭素原子数が7乃至12のアシルオキシ置換アルコキシ基であることが好ましい。
In the formula (Ia), X is an anion. X is preferably a monovalent anion. Examples of anions include halide ions (fluorine ions, chlorine ions, bromine ions, iodine ions) and sulfonate ions (eg, methanesulfonate ions, p-toluenesulfonate ions, benzenesulfonate ions).
In Formula (Ia), Z 1 is a hydrogen atom, cyano, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, and the alkyl group and the alkoxy group have carbon atoms. It may be substituted with an acyl group having 2 to 12 carbon atoms or an acyloxy group having 2 to 12 carbon atoms.
When m is 2, Z 1 is preferably cyano, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms.
When m is 1, Z 1 is an alkyl group having 7 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 7 to 12 carbon atoms, an acyl-substituted alkyl group having 7 to 12 carbon atoms, or 7 carbon atoms. It is preferably an acyl-substituted alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, an acyloxy-substituted alkyl group having 7 to 12 carbon atoms, or an acyloxy-substituted alkoxy group having 7 to 12 carbon atoms.

アシル基は−CO−R、アシルオキシ基は−O−CO−Rで表され、Rは脂肪族基(アルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換アルケニル基、アルキニル基、置換アルキニル基)または芳香族基(アリール基、置換アリール基)である。Rは、脂肪族基であることが好ましく、アルキル基またはアルケニル基であることがさらに好ましい。
式(Ia)において、mは1または2であって、mが2の場合、二つのLおよび二つのYは、異なっていてもよい。
式(Ia)において、pは、1乃至10の整数である。C2pは、分岐構造を有していてもよい鎖状アルキレン基を意味する。C2pは、直鎖状アルキレン基であることが好ましい。
The acyl group is represented by —CO—R, the acyloxy group is represented by —O—CO—R, and R is an aliphatic group (alkyl group, substituted alkyl group, alkenyl group, substituted alkenyl group, alkynyl group, substituted alkynyl group) or aromatic. Group (aryl group, substituted aryl group). R is preferably an aliphatic group, and more preferably an alkyl group or an alkenyl group.
In the formula (Ia), m is 1 or 2, and when m is 2, two L 4 and two Y 3 may be different.
In the formula (Ia), p is an integer of 1 to 10. C p H 2p means a chain alkylene group which may have a branched structure. C p H 2p is preferably a linear alkylene group.

以下に、式(I)で表される化合物の具体例を示す。   Specific examples of the compound represented by formula (I) are shown below.

Figure 2006085098
Figure 2006085098

Figure 2006085098
Figure 2006085098

Figure 2006085098
Figure 2006085098

ピリジニウム誘導体は、一般にピリジン環をアルキル化(メンシュトキン反応)して得られる。   A pyridinium derivative is generally obtained by alkylating a pyridine ring (Menstokin reaction).

組成物中における前記ピリジニウム誘導体の含有量の好ましい範囲は、その用途によって異なるが、光学異方性層の形成に用いる場合は、組成物(塗布液である場合は溶媒を除いた組成物)中、0.005〜8質量%であるのが好ましく、0.01〜5質量%であるのがより好ましい。   The preferred range of the content of the pyridinium derivative in the composition varies depending on its use, but in the composition (a composition excluding the solvent in the case of a coating solution) when used for forming an optically anisotropic layer. 0.005 to 8% by mass is preferable, and 0.01 to 5% by mass is more preferable.

本発明の配向膜では、架橋性官能基(例、二重結合)を有する側鎖を主鎖に結合させるか、あるいは、液晶性分子を配向させる機能を有する架橋性官能基を側鎖に導入することが好ましい。配向膜に使用されるポリマーは、それ自体架橋可能なポリマーあるいは架橋剤により架橋されるポリマーのいずれも使用することができ、これらの組み合わせを複数使用することができる。
架橋性官能基を有する側鎖を配向膜ポリマーの主鎖に結合させるか、あるいは、液晶性分子を配向させる機能を有する側鎖に架橋性官能基を導入すると、配向膜のポリマーと光学異方性層に含まれる多官能モノマーとを共重合させることができる。その結果、多官能モノマーと多官能モノマーとの間だけではなく、配向膜ポリマーと配向膜ポリマーとの間、そして多官能モノマーと配向膜ポリマーとの間も共有結合で強固に結合される。従って、架橋性官能基を配向膜ポリマーに導入することで、光学補償シートの強度を著しく改善することができる。
配向膜ポリマーの架橋性官能基は、多官能モノマーと同様に、重合性基を含むことが好ましい。具体的には、例えば特開2000−155216号公報明細書中段落番号[0080]〜[0100]記載のもの等が挙げられる。
In the alignment film of the present invention, a side chain having a crosslinkable functional group (eg, double bond) is bonded to the main chain, or a crosslinkable functional group having a function of aligning liquid crystalline molecules is introduced into the side chain. It is preferable to do. As the polymer used for the alignment film, either a polymer that can be crosslinked by itself or a polymer that is crosslinked by a crosslinking agent can be used, and a plurality of combinations thereof can be used.
When a side chain having a crosslinkable functional group is bonded to the main chain of the alignment film polymer, or a crosslinkable functional group is introduced into a side chain having a function of aligning liquid crystalline molecules, the alignment film polymer and the optically anisotropic film The polyfunctional monomer contained in the conductive layer can be copolymerized. As a result, not only between the polyfunctional monomer and the polyfunctional monomer, but also between the alignment film polymer and the alignment film polymer and between the polyfunctional monomer and the alignment film polymer is firmly bonded by a covalent bond. Therefore, the strength of the optical compensation sheet can be remarkably improved by introducing the crosslinkable functional group into the alignment film polymer.
The crosslinkable functional group of the alignment film polymer preferably contains a polymerizable group in the same manner as the polyfunctional monomer. Specific examples include those described in paragraphs [0080] to [0100] in JP-A-2000-155216.

配向膜ポリマーは、上記の架橋性官能基とは別に、架橋剤を用いて架橋させることもできる。架橋剤としては、アルデヒド、N−メチロール化合物、ジオキサン誘導体、カルボキシル基を活性化することにより作用する化合物、活性ビニル化合物、活性ハロゲン化合物、イソオキサゾールおよびジアルデヒド澱粉が含まれる。二種類以上の架橋剤を併用してもよい。具体的には、例えば特開2002−62426号公報明細書中の段落番号[0023]〜[0024]記載の化合物等が挙げられる。反応活性の高いアルデヒド、特にグルタルアルデヒドが好ましい。   Apart from the crosslinkable functional group, the alignment film polymer can also be crosslinked using a crosslinking agent. Examples of the crosslinking agent include aldehydes, N-methylol compounds, dioxane derivatives, compounds that act by activating carboxyl groups, active vinyl compounds, active halogen compounds, isoxazole, and dialdehyde starch. Two or more kinds of crosslinking agents may be used in combination. Specific examples include compounds described in paragraphs [0023] to [0024] in JP-A-2002-62426. Aldehydes having high reaction activity, particularly glutaraldehyde are preferred.

架橋剤の添加量は、ポリマーに対して0.1〜20質量%が好ましく、0.5〜15質量%がさらに好ましい。配向膜に残存する未反応の架橋剤の量は、1.0質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以下であることがさらに好ましい。このように調節することで、配向膜を液晶表示装置に長期使用、或は高温高湿の雰囲気下に長期間放置しても、レチキュレーション発生のない充分な耐久性が得られる。   0.1-20 mass% is preferable with respect to a polymer, and, as for the addition amount of a crosslinking agent, 0.5-15 mass% is more preferable. The amount of the unreacted crosslinking agent remaining in the alignment film is preferably 1.0% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or less. By adjusting in this way, even if the alignment film is used for a long time in a liquid crystal display device or left in a high temperature and high humidity atmosphere for a long time, sufficient durability without reticulation can be obtained.

配向膜は、基本的に、配向膜形成材料である上記ポリマー、架橋剤および添加剤を含む溶液を透明支持体上に塗布した後、加熱乾燥(架橋させ)し、ラビング処理することにより形成することができる。架橋反応は、前記のように、透明支持体上に塗布した後、任意の時期に行なって良い。ポリビニルアルコールのような水溶性ポリマーを配向膜形成材料として用いる場合には、塗布液は消泡作用のある有機溶媒(例、メタノール)と水の混合溶媒とすることが好ましい。その比率は質量比で水:メタノールが0:100〜99:1が好ましく、0:100〜91:9であることがさらに好ましい。これにより、泡の発生が抑えられ、配向膜、更には光学異方層の層表面の欠陥が著しく減少する。   The alignment film is basically formed by applying a solution containing the polymer, the crosslinking agent, and the additive, which is an alignment film forming material, on a transparent support, followed by drying by heating (crosslinking) and rubbing treatment. be able to. As described above, the crosslinking reaction may be performed at an arbitrary time after coating on the transparent support. When a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol is used as the alignment film forming material, the coating solution is preferably a mixed solvent of an organic solvent (eg, methanol) having a defoaming action and water. The ratio of water: methanol is preferably 0: 100 to 99: 1, and more preferably 0: 100 to 91: 9. Thereby, generation | occurrence | production of a bubble is suppressed and the defect of the layer surface of an orientation film and also an optically anisotropic layer reduces remarkably.

配向膜の塗布方法は、スピンコーティング法、ディップコーティング法、カーテンコーティング法、エクストルージョンコーティング法、ロッドコーティング法またはロールコーティング法が好ましい。特にロッドコーティング法が好ましい。また、乾燥後の膜厚は0.1乃至10μmが好ましい。加熱乾燥は、20℃〜110℃で行なうことができる。充分な架橋を形成するためには60℃〜100℃が好ましく、特に80℃〜100℃が好ましい。乾燥時間は1分〜36時間で行なうことができるが、好ましくは1分〜30分である。pHも、使用する架橋剤に最適な値に設定することが好ましく、グルタルアルデヒドを使用した場合は、pH4.5〜5.5で、特にpH5が好ましい。   The alignment film is preferably applied by spin coating, dip coating, curtain coating, extrusion coating, rod coating, or roll coating. A rod coating method is particularly preferable. The film thickness after drying is preferably 0.1 to 10 μm. Heating and drying can be performed at 20 ° C to 110 ° C. In order to form sufficient cross-linking, 60 ° C to 100 ° C is preferable, and 80 ° C to 100 ° C is particularly preferable. The drying time can be 1 minute to 36 hours, preferably 1 minute to 30 minutes. The pH is also preferably set to an optimum value for the cross-linking agent to be used, and when glutaraldehyde is used, the pH is 4.5 to 5.5, and pH 5 is particularly preferable.

配向膜は、透明支持体上に設けられることが好ましい。配向膜は、上記のようにポリマー層を架橋したのち、表面をラビング処理することにより得ることができる。   The alignment film is preferably provided on the transparent support. The alignment film can be obtained by rubbing the surface after crosslinking the polymer layer as described above.

前記ラビング処理は、LCDの液晶配向処理工程として広く採用されている処理方法を適用することができる。即ち、配向膜の表面を、紙やガーゼ、フェルト、ゴムあるいはナイロン、ポリエステル繊維などを用いて一定方向に擦ることにより、配向を得る方法を用いることができる。一般的には、長さおよび太さが均一な繊維を平均的に植毛した布などを用いて数回程度ラビングを行うことにより実施される。   For the rubbing treatment, a treatment method widely adopted as a liquid crystal alignment treatment process of LCD can be applied. That is, a method of obtaining the orientation by rubbing the surface of the orientation film in a certain direction using paper, gauze, felt, rubber, nylon, polyester fiber or the like can be used. Generally, it is carried out by rubbing several times using a cloth or the like in which fibers having a uniform length and thickness are planted on average.

次に、配向膜を機能させて、配向膜の上に設けられる光学異方性層のディスコティック液晶性化合物を配向させる。その後、必要に応じて、配向膜ポリマーと光学異方性層に含まれる多官能モノマーとを反応させるか、あるいは、架橋剤を用いて配向膜ポリマーを架橋させる。配向膜の膜厚は、0.1乃至10μmの範囲にあることが好ましい。   Next, the alignment film is caused to function to align the discotic liquid crystalline compound of the optically anisotropic layer provided on the alignment film. Thereafter, as necessary, the alignment film polymer and the polyfunctional monomer contained in the optically anisotropic layer are reacted, or the alignment film polymer is crosslinked using a crosslinking agent. The thickness of the alignment film is preferably in the range of 0.1 to 10 μm.

[空気界面側垂直配向剤]
本発明における空気界面側垂直配向剤としては、下記フッ素系ポリマーまたは式(III)で表される含フッ素化合物が好適に用いられる。
[Air interface side vertical alignment agent]
As the air interface side vertical alignment agent in the present invention, the following fluorine-based polymer or a fluorine-containing compound represented by the formula (III) is preferably used.

フッ素系ポリマーが、フルオロ脂肪族基含有モノマーより誘導される繰り返し単位と下記式(II)で表される繰り返し単位とを含む共重合体。   A copolymer in which the fluoropolymer includes a repeating unit derived from a fluoroaliphatic group-containing monomer and a repeating unit represented by the following formula (II).

Figure 2006085098
Figure 2006085098

式中、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子または置換基を表し;Lは下記の連結基群から選ばれる2価の連結基または下記の連結基群から選ばれる2つ以上を組み合わせて形成される2価の連結基を表し、
(連結基群)
単結合、−O−、−CO−、−NR−(Rは水素原子、アルキル基、アリール基、またはアラルキル基を表す)、−S−、−SO−、−P(=O)(OR)−(Rはアルキル基、アリール基、またはアラルキル基を表す)、アルキレン基およびアリーレン基;
Qはカルボキシル基(−COOH)もしくはその塩、スルホ基(−SOH)もしくはその塩、またはホスホノキシ{−OP(=O)(OH)}もしくはその塩を表す。
In the formula, each of R 1 , R 2 and R 3 independently represents a hydrogen atom or a substituent; L is a divalent linking group selected from the following linking group group or 2 selected from the following linking group group Represents a divalent linking group formed by combining two or more,
(Linked group group)
Single bond, —O—, —CO—, —NR 4 — (R 4 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group), —S—, —SO 2 —, —P (═O) (OR 5 ) — (R 5 represents an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group), an alkylene group, and an arylene group;
Q represents a carboxyl group (—COOH) or a salt thereof, a sulfo group (—SO 3 H) or a salt thereof, or phosphonoxy {—OP (═O) (OH) 2 } or a salt thereof.

下記式(III)で表される含フッ素化合物。
(III)
(R−L−(W)
式中、Rはアルキル基、末端にCF基を有するアルキル基、または末端にCFH基を有するアルキル基を表し、mは1以上の整数を表す。複数個のRは同一でも異なっていてもよいが、少なくとも一つは末端にCF基またはCFH基を有するアルキル基を表す。Lは(m+n)価の連結基を表し、Wはカルボキシル基(−COOH)もしくはその塩、スルホ基(−SOH)もしくはその塩、またはホスホノキシ{−OP(=O)(OH)}もしくはその塩を表し、nは1以上の整数を表す。
A fluorine-containing compound represented by the following formula (III).
(III)
(R 0 ) m −L 0 − (W) n
In the formula, R 0 represents an alkyl group, an alkyl group having a CF 3 group at the terminal, or an alkyl group having a CF 2 H group at the terminal, and m represents an integer of 1 or more. A plurality of R 0 may be the same or different, but at least one represents an alkyl group having a CF 3 group or a CF 2 H group at the terminal. L 0 represents a (m + n) -valent linking group, W represents a carboxyl group (—COOH) or a salt thereof, a sulfo group (—SO 3 H) or a salt thereof, or phosphonoxy {—OP (═O) (OH) 2 } Or a salt thereof, and n represents an integer of 1 or more.

まず、フッ素系ポリマーについて説明する。
本発明に使用可能なフッ素系ポリマーは、フルオロ脂肪族基と、カルボキシル基(−COOH)、スルホ基(−SOH)、ホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)}およびそれらの塩からなる群より選ばれる1種以上の親水性基とを含有することを特徴とする。ポリマーの種類としては、「改訂 高分子合成の化学」(大津隆行著、発行:株式会社化学同人、1968)1〜4ページに記載があり、例えば、ポリオレフィン類、ポリエステル類、ポリアミド類、ポリイミド類、ポリウレタン類、ポリカーボネート類、ポリスルホン類、ポリカーボナート類、ポリエーテル類、ポリアセタール類、ポリケトン類、ポリフェニレンオキシド類、ポリフェニレンスルフィド類、ポリアリレート類、PTFE類、ポリビニリデンフロライド類、セルロース誘導体などが挙げられる。前記フッ素系ポリマーは、ポリオレフィン類であることが好ましい。
First, the fluorine polymer will be described.
The fluoropolymer usable in the present invention includes a fluoroaliphatic group, a carboxyl group (—COOH), a sulfo group (—SO 3 H), a phosphonoxy group {—OP (═O) (OH) 2 }, and their It contains one or more hydrophilic groups selected from the group consisting of salts. The types of polymers are described in “Revised Chemistry of Polymer Synthesis” (Takayuki Otsu, published by Kagaku Dojin Co., 1968), pages 1-4, for example, polyolefins, polyesters, polyamides, polyimides. , Polyurethanes, polycarbonates, polysulfones, polycarbonates, polyethers, polyacetals, polyketones, polyphenylene oxides, polyphenylene sulfides, polyarylates, PTFEs, polyvinylidene fluorides, cellulose derivatives, etc. It is done. The fluoropolymer is preferably a polyolefin.

前記フッ素系ポリマーは、フルオロ脂肪族基を側鎖に有するポリマーである。前記フルオロ脂肪族基は、炭素数1〜12であるのが好ましく、6〜10であるのがより好ましい。脂肪族基は、鎖状であっても環状であってもよく、鎖状である場合は直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。中でも、直鎖状の炭素数6〜10のフルオロ脂肪族基が好ましい。フッ素原子による置換の程度については特に制限はないが、脂肪族基中の50%以上の水素原子がフッ素原子に置換されているのが好ましく、60%以上が置換されているのがより好ましい。フルオロ脂肪族基は、エステル結合、アミド結合、イミド結合、ウレタン結合、ウレア結合、エーテル結合、チオエーテル結合、芳香族環などを介してポリマー主鎖と結合した側鎖に含まれる。フルオロ脂肪族基の一つは、テロメリゼーション法(テロマー法ともいわれる)またはオリゴメリゼーション法(オリゴマー法ともいわれる)により製造されたフルオロ脂肪族化合物から導かれるものである。これらのフルオロ脂肪族化合物の製造法に関しては、例えば、「フッ素化合物の合成と機能」(監修:石川延男、発行:株式会社シーエムシー、1987)の117〜118ページや、「Chemistry of Organic Fluorine Compounds II」(Monograph 187,Ed by Milos Hudlicky and Attila E.Pavlath,American Chemical Society 1995)の747−752ページに記載されている。テロメリゼーション法とは、ヨウ化物等の連鎖移動常数の大きいアルキルハライドをテローゲンとして、テトラフルオロエチレン等のフッ素含有ビニル化合物のラジカル重合を行い、テロマーを合成する方法である(Scheme−1に例を示した)。   The fluorine-based polymer is a polymer having a fluoroaliphatic group in the side chain. The fluoroaliphatic group preferably has 1 to 12 carbon atoms, and more preferably 6 to 10 carbon atoms. The aliphatic group may be linear or cyclic, and when it is linear, it may be linear or branched. Of these, a linear fluoroaliphatic group having 6 to 10 carbon atoms is preferable. The degree of substitution with fluorine atoms is not particularly limited, but 50% or more of hydrogen atoms in the aliphatic group are preferably substituted with fluorine atoms, and more preferably 60% or more are substituted. The fluoroaliphatic group is contained in a side chain bonded to the polymer main chain via an ester bond, an amide bond, an imide bond, a urethane bond, a urea bond, an ether bond, a thioether bond, an aromatic ring, or the like. One of the fluoroaliphatic groups is derived from a fluoroaliphatic compound produced by a telomerization method (also referred to as a telomer method) or an oligomerization method (also referred to as an oligomer method). Regarding the production method of these fluoroaliphatic compounds, for example, “Synthesis and Function of Fluorine Compounds” (Supervision: Nobuo Ishikawa, Issue: CMC Co., 1987), “Chemistry of Organic Fluorines Compounds”. II "(Monograph 187, Ed by Milos Hudricky and Attila E. Pavlath, American Chemical Society 1995). The telomerization method is a method of synthesizing a telomer by radical polymerization of a fluorine-containing vinyl compound such as tetrafluoroethylene using an alkyl halide having a large chain transfer constant such as iodide as a telogen (example in Scheme-1). showed that).

Figure 2006085098
Figure 2006085098

得られた、末端ヨウ素化テロマーは通常、例えば[Scheme2]のごとき適切な末端化学修飾を施され、フルオロ脂肪族化合物へと導かれる。これらの化合物は必要に応じ、さらに所望のモノマー構造へと変換され、フルオロ脂肪族基含有ポリマーの製造に使用される。   The obtained terminal iodinated telomer is usually subjected to appropriate terminal chemical modification such as [Scheme 2], and led to a fluoroaliphatic compound. These compounds are further converted into a desired monomer structure as necessary, and used for the production of a fluoroaliphatic group-containing polymer.

Figure 2006085098
Figure 2006085098

本発明に使用可能なフッ素系ポリマーの製造に利用可能なモノマーの具体例を以下に挙げるが、本発明は以下の具体例によってなんら制限されるものではない。   Specific examples of monomers that can be used in the production of the fluorine-based polymer that can be used in the present invention are listed below, but the present invention is not limited to the following specific examples.

Figure 2006085098
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Figure 2006085098
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Figure 2006085098
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Figure 2006085098
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Figure 2006085098
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Figure 2006085098
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本発明に使用可能なフッ素系ポリマーの一態様は、フルオロ脂肪族基含有モノマーより誘導される繰り返し単位と、下記式(II)で表される親水性基を含有する繰り返し単位とを有する共重合体である。   One aspect of the fluoropolymer usable in the present invention is a copolymer having a repeating unit derived from a fluoroaliphatic group-containing monomer and a repeating unit containing a hydrophilic group represented by the following formula (II): It is a coalescence.

Figure 2006085098
Figure 2006085098

上記式(II)において、R、RおよびRはそれぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。Qはカルボキシル基(−COOH)またはその塩、スルホ基(−SOH)またはその塩、ホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)}またはその塩を表す。Lは下記の連結基群から選ばれる任意の基、またはそれらの2つ以上を組み合わせて形成される2価の連結基を表す。
(連結基群)
単結合、−O−、−CO−、−NR−(Rは水素原子、アルキル基、アリール基、またはアラルキル基を表す)、−S−、−SO−、−P(=O)(OR)−(Rはアルキル基、アリール基、またはアラルキル基を表す)、アルキレン基およびアリーレン基。
In the above formula (II), R 1 , R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom or a substituent. Q represents a carboxyl group (—COOH) or a salt thereof, a sulfo group (—SO 3 H) or a salt thereof, a phosphonoxy group {—OP (═O) (OH) 2 } or a salt thereof. L represents an arbitrary group selected from the following linking group group, or a divalent linking group formed by combining two or more thereof.
(Linked group group)
Single bond, —O—, —CO—, —NR b — (R b represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group), —S—, —SO 2 —, —P (═O) (OR c ) — (R c represents an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group), an alkylene group, and an arylene group.

式(II)中、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子または下記に例示した置換基群から選ばれる置換基を表す。
(置換基群)
アルキル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜12、特に好ましくは炭素数1〜8のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、n−オクチル基、n−デシル基、n−ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜12、特に好ましくは炭素数2〜8のアルケニル基であり、例えば、ビニル基、アリール基、2−ブテニル基、3−ペンテニル基などが挙げられる)、アルキニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜12、特に好ましくは炭素数2〜8のアルキニル基であり、例えば、プロパルギル基、3−ペンチニル基などが挙げられる)、アリール基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12のアリール基であり、例えば、フェニル基、p−メチルフェニル基、ナフチル基などが挙げられる)、アラルキル基(好ましくは炭素数7〜30、より好ましくは炭素数7〜20、特に好ましくは炭素数7〜12のアラルキル基であり、例えば、ベンジル基、フェネチル基、3−フェニルプロピル基などが挙げられる)、置換もしくは無置換のアミノ基(好ましくは炭素数0〜20、より好ましくは炭素数0〜10、特に好ましくは炭素数0〜6のアミノ基であり、例えば、無置換アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、アニリノ基などが挙げられる)、
In formula (II), R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or a substituent selected from the substituent group exemplified below.
(Substituent group)
An alkyl group (preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, particularly preferably 1 to 8 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a tert-butyl group, n-octyl group, n-decyl group, n-hexadecyl group, cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group and the like, alkenyl group (preferably having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 12 carbon atoms, Particularly preferred are alkenyl groups having 2 to 8 carbon atoms, such as vinyl group, aryl group, 2-butenyl group and 3-pentenyl group), alkynyl groups (preferably having 2 to 20 carbon atoms, more preferred). Is an alkynyl group having 2 to 12 carbon atoms, particularly preferably 2 to 8 carbon atoms, such as propargyl group and 3-pentynyl group. An aryl group (preferably an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms, particularly preferably 6 to 12 carbon atoms, such as a phenyl group, a p-methylphenyl group, and a naphthyl group. Aralkyl groups (preferably 7 to 30 carbon atoms, more preferably 7 to 20 carbon atoms, particularly preferably 7 to 12 carbon atoms, such as benzyl group, phenethyl group, 3- Phenylpropyl group and the like), a substituted or unsubstituted amino group (preferably an amino group having 0 to 20 carbon atoms, more preferably 0 to 10 carbon atoms, particularly preferably 0 to 6 carbon atoms, Unsubstituted amino group, methylamino group, dimethylamino group, diethylamino group, anilino group, etc.),

アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜10のアルコキシ基であり、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などが挙げられる)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは2〜10のアルコキシカルボニル基であり、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などが挙げられる)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは2〜10のアシルオキシ基であり、例えば、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基などが挙げられる)、アシルアミノ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜10のアシルアミノ基であり、例えばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基などが挙げられる)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜12のアルコキシカルボニルアミノ基であり、例えば、メトキシカルボニルアミノ基などが挙げられる)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数7〜20、より好ましくは炭素数7〜16、特に好ましくは炭素数7〜12のアリールオキシカルボニルアミノ基であり、例えば、フェニルオキシカルボニルアミノ基などが挙げられる)、スルホニルアミノ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のスルホニルアミノ基であり、例えば、メタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基などが挙げられる)、スルファモイル基(好ましくは炭素数0〜20、より好ましくは炭素数0〜16、特に好ましくは炭素数0〜12のスルファモイル基であり、例えば、スルファモイル基、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基、フェニルスルファモイル基などが挙げられる)、カルバモイル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のカルバモイル基であり、例えば、無置換のカルバモイル基、メチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基などが挙げられる)、   An alkoxy group (preferably an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 10 carbon atoms, and examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, and a butoxy group). An alkoxycarbonyl group (preferably an alkoxycarbonyl group having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 16 carbon atoms, particularly preferably 2 to 10 carbon atoms such as a methoxycarbonyl group and an ethoxycarbonyl group), acyloxy A group (preferably an acyloxy group having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 16 carbon atoms, particularly preferably 2 to 10 carbon atoms such as an acetoxy group and a benzoyloxy group), an acylamino group (preferably 2-20 carbon atoms, more preferably 2-16 carbon atoms, particularly preferably 2-10 carbon atoms. A silamino group, for example, an acetylamino group, a benzoylamino group, and the like, an alkoxycarbonylamino group (preferably having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 16 carbon atoms, and particularly preferably 2 to 12 carbon atoms). An alkoxycarbonylamino group, for example, a methoxycarbonylamino group), an aryloxycarbonylamino group (preferably having 7 to 20 carbon atoms, more preferably 7 to 16 carbon atoms, and particularly preferably 7 to 12 carbon atoms). Aryloxycarbonylamino group, for example, phenyloxycarbonylamino group and the like, sulfonylamino group (preferably having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 1 carbon atoms). 12 sulfonylamino groups such as methanesulfonyl And sulfamoyl groups (preferably having 0 to 20 carbon atoms, more preferably 0 to 16 carbon atoms, and particularly preferably 0 to 12 carbon atoms, such as sulfamoyl group). Group, methylsulfamoyl group, dimethylsulfamoyl group, phenylsulfamoyl group and the like), carbamoyl group (preferably having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, and particularly preferably carbon number). 1 to 12 carbamoyl groups, for example, unsubstituted carbamoyl group, methylcarbamoyl group, diethylcarbamoyl group, phenylcarbamoyl group and the like),

アルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のアルキルチオ基であり、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基などが挙げられる)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜16、特に好ましくは炭素数6〜12のアリールチオ基であり、例えば、フェニルチオ基などが挙げられる)、スルホニル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のスルホニル基であり、例えば、メシル基、トシル基などが挙げられる)、スルフィニル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のスルフィニル基であり、例えば、メタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基などが挙げられる)、ウレイド基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のウレイド基であり、例えば、無置換のウレイド基、メチルウレイド基、フェニルウレイド基などが挙げられる)、リン酸アミド基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のリン酸アミド基であり、例えば、ジエチルリン酸アミド基、フェニルリン酸アミド基などが挙げられる)、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは1〜12のヘテロ環基であり、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を有するヘテロ環基であり、例えば、イミダゾリル基、ピリジル基、キノリル基、フリル基、ピペリジル基、モルホリノ基、ベンゾオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズチアゾリル基などが挙げられる)、シリル基(好ましくは、炭素数3〜40、より好ましくは炭素数3〜30、特に好ましくは、炭素数3〜24のシリル基であり、例えば、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられる)が含まれる。これらの置換基はさらにこれらの置換基によって置換されていてもよい。また、置換基を二つ以上有する場合は、同じでも異なってもよい。また、可能な場合には互いに結合して環を形成していてもよい。   An alkylthio group (preferably an alkylthio group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably an alkylthio group having 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, such as a methylthio group and an ethylthio group), an arylthio group ( Preferably it is C6-C20, More preferably, it is C6-C16, Most preferably, it is C6-C12 arylthio group, for example, a phenylthio group etc. are mentioned, A sulfonyl group (preferably C1-C1). 20, more preferably a sulfonyl group having 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably a sulfonyl group having 1 to 12 carbon atoms, such as a mesyl group and a tosyl group, and a sulfinyl group (preferably having a carbon number of 1 to 20, more A sulfinyl group having 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms is preferable. Zensulfinyl group and the like), ureido group (preferably a ureido group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, for example, an unsubstituted ureido group , Methylureido group, phenylureido group, etc.), phosphoric acid amide group (preferably having 1 to 20 carbon atoms, more preferably having 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably having 1 to 12 carbon atoms). Yes, for example, diethyl phosphoric acid amide group, phenyl phosphoric acid amide group, etc.), hydroxy group, mercapto group, halogen atom (for example, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), cyano group, sulfo group, Carboxyl group, nitro group, hydroxamic acid group, sulfino group, hydrazino group, imino group, heterocyclic group (preferably having a carbon number of 1 to 0, more preferably a heterocyclic group of 1 to 12, for example, a heterocyclic group having a heteroatom such as a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, such as an imidazolyl group, a pyridyl group, a quinolyl group, a furyl group , Piperidyl group, morpholino group, benzoxazolyl group, benzimidazolyl group, benzthiazolyl group and the like), silyl group (preferably having 3 to 40 carbon atoms, more preferably 3 to 30 carbon atoms, particularly preferably A silyl group having 3 to 24 carbon atoms, and examples thereof include a trimethylsilyl group and a triphenylsilyl group). These substituents may be further substituted with these substituents. Moreover, when it has two or more substituents, they may be the same or different. If possible, they may be bonded to each other to form a ring.

、RおよびRはそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)、または後述する−L−Qで表される基であることが好ましく、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、塩素原子、−L−Qで表される基であることがより好ましく、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基であることが特に好ましく、水素原子、炭素数1〜2のアルキル基であることが最も好ましい。該アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基等が挙げられる。該アルキル基は、適当な置換基を有していても良い。該置換基としては、ハロゲン原子、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシル基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アシル基、ヒドロキシル基、アシルオキシ基、アミノ基、アルコキシカルボニル基、アシルアミノ基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、スルホニル基、スルファモイル基、スルホンアミド基、スルホリル基、カルボキシル基などが挙げられる。なお、アルキル基の炭素数は、置換基の炭素原子を含まない。以下、他の基の炭素数についても同様である。 R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen atom (for example, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, etc.), or a group represented by -LQ described later. It is preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a chlorine atom, or a group represented by -LQ, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Particularly preferred are a hydrogen atom and an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms. Specific examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, sec-butyl group and the like. The alkyl group may have a suitable substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, aryl group, heterocyclic group, alkoxyl group, aryloxy group, alkylthio group, arylthio group, acyl group, hydroxyl group, acyloxy group, amino group, alkoxycarbonyl group, acylamino group, oxycarbonyl Group, carbamoyl group, sulfonyl group, sulfamoyl group, sulfonamido group, sulfolyl group, carboxyl group and the like. The carbon number of the alkyl group does not include the carbon atom of the substituent. The same applies to the carbon number of other groups.

Lは、上記連結基群から選ばれる2価の連結基、またはそれらの2つ以上を組み合わせて形成される2価の連結基を表す。上記連結基群中、−NR−のRは、水素原子、アルキル基、アリール基またはアラルキル基を表し、好ましくは水素原子またはアルキル基である。また、−PO(OR)−のRはアルキル基、アリール基またはアラルキル基を表し、好ましくはアルキル基である。RおよびRがアルキル基、アリール基またはアラルキル基を表す場合の炭素数は「置換基群」で説明したものと同じである。Lとしては、単結合、−O−、−CO−、−NR−、−S−、−SO−、アルキレン基またはアリーレン基を含むことが好ましく、−CO−、−O−、−NR−、アルキレン基またはアリーレン基を含んでいることが特に好ましい。Lがアルキレン基を含む場合、アルキレン基の炭素数は好ましくは1〜10、より好ましくは1〜8、特に好ましくは1〜6である。特に好ましいアルキレン基の具体例として、メチレン、エチレン、トリメチレン、テトラブチレン、ヘキサメチレン基等が挙げられる。Lが、アリーレン基を含む場合、アリーレン基の炭素数は、好ましくは6〜24、より好ましくは6〜18、特に好ましくは6〜12である。特に好ましいアリーレン基の具体例として、フェニレン、ナフタレン基等が挙げられる。Lが、アルキレン基とアリーレン基を組み合わせて得られる2価の連結基(即ちアラルキレン基)を含む場合、アラルキレン基の炭素数は、好ましくは7〜34、より好ましくは7〜26、特に好ましくは7〜16である。特に好ましいアラルキレン基の具体例として、フェニレンメチレン基、フェニレンエチレン基、メチレンフェニレン基等が挙げられる。Lとして挙げられた基は、適当な置換基を有していてもよい。このような置換基としては先にR〜Rにおける置換基として挙げた置換基と同様なものを挙げることができる。
以下にLの具体的構造を例示する。
L represents a divalent linking group selected from the above linking group group, or a divalent linking group formed by combining two or more thereof. In the linking group group, R b in —NR b — represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group, preferably a hydrogen atom or an alkyl group. R c in —PO (OR c ) — represents an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group, and preferably an alkyl group. When R b and R c represent an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group, the carbon number is the same as that described in the “substituent group”. L preferably contains a single bond, —O—, —CO—, —NR b —, —S—, —SO 2 —, an alkylene group or an arylene group, and —CO—, —O—, —NR It is particularly preferable that b- , an alkylene group or an arylene group is contained. When L contains an alkylene group, the alkylene group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 6 carbon atoms. Specific examples of particularly preferred alkylene groups include methylene, ethylene, trimethylene, tetrabutylene, hexamethylene groups and the like. When L contains an arylene group, the carbon number of the arylene group is preferably 6 to 24, more preferably 6 to 18, and particularly preferably 6 to 12. Specific examples of particularly preferred arylene groups include phenylene and naphthalene groups. When L contains a divalent linking group (that is, an aralkylene group) obtained by combining an alkylene group and an arylene group, the carbon number of the aralkylene group is preferably 7 to 34, more preferably 7 to 26, and particularly preferably. 7-16. Specific examples of particularly preferred aralkylene groups include a phenylenemethylene group, a phenyleneethylene group, and a methylenephenylene group. The group listed as L may have a suitable substituent. Examples of such a substituent include the same substituents as those described above as the substituents for R 1 to R 3 .
The specific structure of L is illustrated below.

Figure 2006085098
Figure 2006085098

Figure 2006085098
Figure 2006085098

前記式(II)中、Qはカルボキシル基、カルボキシル基の塩(例えばリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩(例えばアンモニウム、テトラメチルアンモニウム、トリメチル−2−ヒドロキシエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、トリメチルベンジルアンモニウム、ジメチルフェニルアンモニウムなど)、ピリジニウム塩など)、スルホ基、スルホ基の塩(塩を形成するカチオンの例は上記カルボキシル基に記載のものと同じ)、ホスホノキシ基、ホスホノキシ基の塩(塩を形成するカチオンの例は上記カルボキシル基に記載のものと同じ)を表す。より好ましくはカルボキシル基、スルホ基、ホスホ基であり、特に好ましいのはカルボキシル基またはスルホ基である。   In the formula (II), Q is a carboxyl group, a salt of a carboxyl group (for example, lithium salt, sodium salt, potassium salt, ammonium salt (for example, ammonium, tetramethylammonium, trimethyl-2-hydroxyethylammonium, tetrabutylammonium, trimethyl). Benzylammonium, dimethylphenylammonium, etc.), pyridinium salts, etc.), sulfo groups, salts of sulfo groups (examples of cations forming salts are the same as those described above for carboxyl groups), phosphonoxy groups, salts of phosphonoxy groups (salts) Examples of the cation that forms are the same as those described above for the carboxyl group). A carboxyl group, a sulfo group, and a phospho group are more preferable, and a carboxyl group or a sulfo group is particularly preferable.

前記フッ素系ポリマーは、前記式(II)で表される繰り返し単位を1種含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。また、前記フッ素系ポリマーは、上記各繰り返し単位以外の他の繰り返し単位を1種または2種以上有していてもよい。前記他の繰り返し単位については特に制限されず、通常のラジカル重合反応可能なモノマーから誘導される繰り返し単位が好ましい例として挙げられる。以下、他の繰り返し単位を誘導するモノマーの具体例を挙げる。前記フッ素系ポリマーは、下記モノマー群から選ばれる1種または2種以上のモノマーから誘導される繰り返し単位を含有していてもよい。   The fluoropolymer may contain one type of repeating unit represented by the formula (II) or two or more types. Moreover, the said fluorine-type polymer may have 1 type (s) or 2 or more types of repeating units other than said each repeating unit. The other repeating units are not particularly limited, and preferred examples thereof include repeating units derived from ordinary radical polymerizable monomers. Hereinafter, specific examples of monomers for deriving other repeating units will be given. The fluoropolymer may contain a repeating unit derived from one or two or more monomers selected from the following monomer group.

モノマー群
(1)アルケン類
エチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブテン、1−ヘキセン、1−ドデセン、1−オクタデセン、1−エイコセン、ヘキサフルオロプロペン、フッ化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレン、3,3,3−トリフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデンなど;
(2)ジエン類
1,3−ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン、2−エチル−1,3−ブタジエン、2−n−プロピル−1,3−ブタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ペンタジエン、1−フェニル−1,3−ブタジエン、1−α−ナフチル−1,3−ブタジエン、1−β−ナフチル−1,3−ブタジエン、2−クロロ−1,3−ブタジエン、1−ブロモ−1,3−ブタジエン、1−クロロブタジエン、2−フルオロ−1,3−ブタジエン、2,3−ジクロロ−1,3−ブタジエン、1,1,2−トリクロロ−1,3−ブタジエンおよび2−シアノ−1,3−ブタジエン、1,4−ジビニルシクロヘキサンなど;
Monomer group (1) Alkenes ethylene, propylene, 1-butene, isobutene, 1-hexene, 1-dodecene, 1-octadecene, 1-eicosene, hexafluoropropene, vinylidene fluoride, chlorotrifluoroethylene, 3, 3, 3-trifluoropropylene, tetrafluoroethylene, vinyl chloride, vinylidene chloride, etc .;
(2) Dienes 1,3-butadiene, isoprene, 1,3-pentadiene, 2-ethyl-1,3-butadiene, 2-n-propyl-1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3 -Butadiene, 2-methyl-1,3-pentadiene, 1-phenyl-1,3-butadiene, 1-α-naphthyl-1,3-butadiene, 1-β-naphthyl-1,3-butadiene, 2-chloro -1,3-butadiene, 1-bromo-1,3-butadiene, 1-chlorobutadiene, 2-fluoro-1,3-butadiene, 2,3-dichloro-1,3-butadiene, 1,1,2- Trichloro-1,3-butadiene and 2-cyano-1,3-butadiene, 1,4-divinylcyclohexane and the like;

(3)α,β−不飽和カルボン酸の誘導体
(3a)アルキルアクリレート類
メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、sec−ブチルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、アミルアクリレート、n−ヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、2−エチルへキシルアクリレート、n−オクチルアクリレート、tert−オクチルアクリレート、ドデシルアクリレート、フェニルアクリレート、ベンジルアクリレート、2−クロロエチルアクリレート、2−ブロモエチルアクリレート、4−クロロブチルアクリレート、2−シアノエチルアクリレート、2−アセトキシエチルアクリレート、メトキシベンジルアクリレート、2−クロロシクロヘキシルアクリレート、フルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、2−メトキシエチルアクリレート、ω−メトキシポリエチレングリコールアクリレート(ポリオキシエチレンの付加モル数:n=2ないし100のもの)、3−メトキシブチルアクリレート、2−エトキシエチルアクリレート、2−ブトキシエチルアクリレート、2−(2−ブトキシエトキシ)エチルアクリレート、1−ブロモ−2−メトキシエチルアクリレート、1,1−ジクロロ−2−エトキシエチルアクリレート、グリシジルアクリレートなど);
(3) Derivatives of α, β-unsaturated carboxylic acid (3a) Alkyl acrylates Methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, sec-butyl acrylate, tert-butyl acrylate , Amyl acrylate, n-hexyl acrylate, cyclohexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-octyl acrylate, tert-octyl acrylate, dodecyl acrylate, phenyl acrylate, benzyl acrylate, 2-chloroethyl acrylate, 2-bromoethyl acrylate, 4-chlorobutyl acrylate, 2-cyanoethyl acrylate, 2-acetoxyethyl acrylate, methoxybenzyl Chryrate, 2-chlorocyclohexyl acrylate, furfuryl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, 2-methoxyethyl acrylate, ω-methoxypolyethylene glycol acrylate (number of added polyoxyethylene: n = 2 to 100), 3-methoxy Butyl acrylate, 2-ethoxyethyl acrylate, 2-butoxyethyl acrylate, 2- (2-butoxyethoxy) ethyl acrylate, 1-bromo-2-methoxyethyl acrylate, 1,1-dichloro-2-ethoxyethyl acrylate, glycidyl acrylate Such);

(3b)アルキルメタクリレート類
メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、sec−ブチルメタクリレート、tert−ブチルメタクリレート、アミルメタクリレート、n−ヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、n−オクチルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニルメタクリレート、アリルメタクリレート、フルフリルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、クレジルメタクリレート、ナフチルメタクリレート、2−メトキシエチルメタクリレート、3−メトキシブチルメタクリレート、ω−メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(ポリオキシエチレンの付加モル数:n=2ないし100のもの)、2−アセトキシエチルメタクリレート、2−エトキシエチルメタクリレート、2−ブトキシエチルメタクリレート、2−(2−ブトキシエトキシ)エチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、3−トリメトキシシリルプロピルメタクリレート、アリルメタクリレート、2−イソシアナトエチルメタクリレートなど;
(3b) Alkyl methacrylates Methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, sec-butyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, amyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, 2 -Ethylhexyl methacrylate, n-octyl methacrylate, stearyl methacrylate, benzyl methacrylate, phenyl methacrylate, allyl methacrylate, furfuryl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, cresyl methacrylate, naphthyl methacrylate, 2-methoxyethyl methacrylate, 3-methoxybutyl methacrylate, ω Methoxypolyethylene glycol methacrylate (number of added polyoxyethylene: n = 2 to 100), 2-acetoxyethyl methacrylate, 2-ethoxyethyl methacrylate, 2-butoxyethyl methacrylate, 2- (2-butoxyethoxy) ethyl methacrylate Glycidyl methacrylate, 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate, allyl methacrylate, 2-isocyanatoethyl methacrylate, etc .;

(3c)不飽和多価カルボン酸のジエステル類
マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジブチル、イタコン酸ジメチル、タコン酸ジブチル、クロトン酸ジブチル、クロトン酸ジヘキシル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジメチルなど;
(3c) Diesters of unsaturated polycarboxylic acids Dimethyl maleate, dibutyl maleate, dimethyl itaconate, dibutyl taconate, dibutyl crotonate, dihexyl crotonate, diethyl fumarate, dimethyl fumarate, etc .;

(3d)α、β−不飽和カルボン酸のアミド類
N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、N−n−プロピルアクリルアミド、N−tertブチルアクリルアミド、N−tertオクチルメタクリルアミド、N−シクロヘキシルアクリルアミド、N−フェニルアクリルアミド、N−(2−アセトアセトキシエチル)アクリルアミド、N−ベンジルアクリルアミド、N−アクリロイルモルフォリン、ジアセトンアクリルアミド、N−メチルマレイミドなど;
(3d) Amides of α, β-unsaturated carboxylic acids N, N-dimethylacrylamide, N, N-diethylacrylamide, Nn-propylacrylamide, N-tertbutylacrylamide, N-tertoctylmethacrylamide, N- Cyclohexylacrylamide, N-phenylacrylamide, N- (2-acetoacetoxyethyl) acrylamide, N-benzylacrylamide, N-acryloylmorpholine, diacetone acrylamide, N-methylmaleimide and the like;

(4)不飽和ニトリル類
アクリロニトリル、メタクリロニトリルなど;
(5)スチレンおよびその誘導体
スチレン、ビニルトルエン、エチルスチレン、p−tertブチルスチレン、p−ビニル安息香酸メチル、α−メチルスチレン、p−クロロメチルスチレン、ビニルナフタレン、p−メトキシスチレン、p−ヒドロキシメチルスチレン、p−アセトキシスチレンなど;
(6)ビニルエステル類
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、安息香酸ビニル、サリチル酸ビニル、クロロ酢酸ビニル、メトキシ酢酸ビニル、フェニル酢酸ビニルなど;
(4) Unsaturated nitriles Acrylonitrile, methacrylonitrile, etc .;
(5) Styrene and its derivatives Styrene, vinyl toluene, ethyl styrene, p-tert butyl styrene, methyl p-vinyl benzoate, α-methyl styrene, p-chloromethyl styrene, vinyl naphthalene, p-methoxy styrene, p-hydroxy Methyl styrene, p-acetoxy styrene, etc .;
(6) Vinyl esters Vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl benzoate, vinyl salicylate, vinyl chloroacetate, vinyl methoxyacetate, vinyl vinyl acetate, etc .;

(7)ビニルエーテル類
メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、tert−ブチルビニルエーテル、n−ペンチルビニルエーテル、n−ヘキシルビニルエーテル、n−オクチルビニルエーテル、n−ドデシルビニルエーテル、n−エイコシルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、フルオロブチルビニルエーテル、フルオロブトキシエチルビニルエーテルなど;および
(8)その他の重合性単量体
N−ビニルピロリドン、メチルビニルケトン、フェニルビニルケトン、メトキシエチルビニルケトン、2−ビニルオキサゾリン、2−イソプロペニルオキサゾリンなど。
(7) Vinyl ethers Methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, tert-butyl vinyl ether, n-pentyl vinyl ether, n-hexyl vinyl ether, n-octyl vinyl ether, n-dodecyl Vinyl ether, n-eicosyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, fluorobutyl vinyl ether, fluorobutoxyethyl vinyl ether, etc .; and (8) other polymerizable monomers N-vinyl pyrrolidone, methyl vinyl ketone, phenyl vinyl ketone, Methoxyethyl vinyl ketone, 2-vinyl oxazoline, 2-isopropenyl oxazoline .

前記フッ素系ポリマー中、フルオロ脂肪族基含有モノマーの量は、該ポリマーの構成モノマー総量の5質量%以上であるのが好ましく、10質量%以上であるのがより好ましく、30質量%以上であるのがさらに好ましい。前記フッ素系ポリマーにおいて、前記式(II)で表される繰り返し単位の量は、該フッ素ポリマーの構成モノマー総量の0.5質量%以上であるのが好ましく、1〜20質量%であるのがより好ましく、1〜10質量%であるのがさらに好ましい。上記の質量百分率は使用するモノマーの分子量により好ましい範囲の数値が変動し易いため、ポリマーの単位質量当たりの官能基モル数で表す方が、式(II)で表される繰り返し単位の含有量を正確に規定できる。該表記を用いた場合、前記フッ素系ポリマー中に含有される親水性基(式(II)中のQ)の好ましい量は、0.1mmol/g〜10mmol/gであり、より好ましい量は0.2mmol/g〜8mmol/gである。   In the fluoropolymer, the amount of the fluoroaliphatic group-containing monomer is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and more preferably 30% by mass or more of the total amount of constituent monomers of the polymer. Is more preferable. In the fluoropolymer, the amount of the repeating unit represented by the formula (II) is preferably 0.5% by mass or more, and 1 to 20% by mass of the total amount of the constituent monomers of the fluoropolymer. More preferably, it is 1 to 10% by mass. Since the above-mentioned mass percentage is likely to vary in a preferable range depending on the molecular weight of the monomer used, the content of the repeating unit represented by the formula (II) is expressed by the number of functional group moles per unit mass of the polymer. Can be defined accurately. When this notation is used, the preferred amount of the hydrophilic group (Q in the formula (II)) contained in the fluoropolymer is 0.1 mmol / g to 10 mmol / g, and the more preferred amount is 0. .2 mmol / g to 8 mmol / g.

本発明に用いる前記フッ素系ポリマーの質量平均分子量は1,000,000以下であるのが好ましく、500,000以下であるのがより好ましく、100,000以下であるのがさらに好ましい。質量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)を用いて、ポリスチレン(PS)換算の値として測定可能である。   The fluorine-based polymer used in the present invention preferably has a mass average molecular weight of 1,000,000 or less, more preferably 500,000 or less, and even more preferably 100,000 or less. The mass average molecular weight can be measured as a value in terms of polystyrene (PS) using gel permeation chromatography (GPC).

前記フッ素系ポリマーの重合方法は、特に限定されるものではないが、例えば、ビニル基を利用したカチオン重合やラジカル重合、あるいは、アニオン重合等の重合方法を採ることができ、これらの中ではラジカル重合が汎用に利用できる点で特に好ましい。ラジカル重合の重合開始剤としては、ラジカル熱重合開始剤や、ラジカル光重合開始剤等の公知の化合物を使用することができるが、特に、ラジカル熱重合開始剤を使用することが好ましい。ここで、ラジカル熱重合開始剤は、分解温度以上に加熱することにより、ラジカルを発生させる化合物である。このようなラジカル熱重合開始剤としては、例えば、ジアシルパーオキサイド(アセチルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド等)、ケトンパーオキサイド(メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等)、ハイドロパーオキサイド(過酸化水素、tert−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等)、ジアルキルパーオキサイド(ジ−tert−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド等)、パーオキシエステル類(tert−ブチルパーオキシアセテート、tert−ブチルパーオキシピバレート等)、アゾ系化合物(アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソバレロニトリル等)、過硫酸塩類(過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等)が挙げられる。このようなラジカル熱重合開始剤は、1種を単独で使用することもできるし、あるいは2種以上を組み合わせて使用することもできる。   The polymerization method of the fluorine-based polymer is not particularly limited, and for example, a polymerization method using a vinyl group such as cationic polymerization, radical polymerization, or anionic polymerization can be employed. Polymerization is particularly preferred in that it can be used for general purposes. As the polymerization initiator for radical polymerization, known compounds such as radical thermal polymerization initiators and radical photopolymerization initiators can be used, and it is particularly preferable to use radical thermal polymerization initiators. Here, the radical thermal polymerization initiator is a compound that generates radicals by heating to a decomposition temperature or higher. Examples of such radical thermal polymerization initiators include diacyl peroxide (acetyl peroxide, benzoyl peroxide, etc.), ketone peroxide (methyl ethyl ketone peroxide, cyclohexanone peroxide, etc.), hydroperoxide (hydrogen peroxide, tert. -Butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, etc.), dialkyl peroxides (di-tert-butyl peroxide, dicumyl peroxide, dilauroyl peroxide, etc.), peroxyesters (tert-butyl peroxyacetate, tert -Butyl peroxypivalate, etc.), azo compounds (azobisisobutyronitrile, azobisisovaleronitrile, etc.), persulfates (ammonium persulfate, sodium persulfate) Beam, such as potassium sulphate). Such radical thermal polymerization initiators can be used singly or in combination of two or more.

ラジカル重合方法は、特に制限されるものでなく、乳化重合法、懸濁重合法、塊状重合法、溶液重合法等を採ることが可能である。典型的なラジカル重合方法である溶液重合についてさらに具体的に説明する。他の重合方法についても概要は同等であり、その詳細は例えば「高分子科学実験法」高分子学会編(東京化学同人、1981年)等に記載されている。   The radical polymerization method is not particularly limited, and an emulsion polymerization method, a suspension polymerization method, a bulk polymerization method, a solution polymerization method, and the like can be adopted. The solution polymerization, which is a typical radical polymerization method, will be described more specifically. The outlines of other polymerization methods are the same, and details thereof are described, for example, in “Polymer Science Experimental Method” edited by Polymer Society (Tokyo Kagaku Dojin, 1981).

溶液重合を行うためには有機溶媒を使用する。これらの有機溶媒は本発明の目的、効果を損なわない範囲で任意に選択可能である。これらの有機溶媒は通常、大気圧下での沸点が50〜200℃の範囲内の値を有する有機化合物であり、各構成成分を均一に溶解させる有機化合物が好ましい。好ましい有機溶媒の例を示すと、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類;ジブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、γ−ブチロラクトン等のエステル類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;が挙げられる。なお、これらの有機溶媒は、1種単独または2種以上を組み合わせて用いることが可能である。さらに、モノマーや生成するポリマーの溶解性の観点から上記有機溶媒に水を併用した水混合有機溶媒も適用可能である。   An organic solvent is used for solution polymerization. These organic solvents can be arbitrarily selected as long as the objects and effects of the present invention are not impaired. These organic solvents are usually organic compounds having boiling points under atmospheric pressure in the range of 50 to 200 ° C., and organic compounds that uniformly dissolve each component are preferred. Examples of preferred organic solvents include alcohols such as isopropanol and butanol; ethers such as dibutyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone; ethyl acetate and acetic acid And esters such as butyl, amyl acetate, and γ-butyrolactone; and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene. These organic solvents can be used alone or in combination of two or more. Furthermore, a water-mixed organic solvent in which water is used in combination with the above organic solvent is also applicable from the viewpoint of the solubility of the monomer and the polymer to be produced.

また、溶液重合条件も特に制限されるものではないが、例えば、50〜200℃の温度範囲内で、10分〜30時間加熱することが好ましい。さらに、発生したラジカルが失活しないように、溶液重合中はもちろんのこと、溶液重合開始前にも、不活性ガスパージを行うことが好ましい。不活性ガスとしては通常窒素ガスが好適に用いられる。   Also, the solution polymerization conditions are not particularly limited, but for example, it is preferable to heat within a temperature range of 50 to 200 ° C. for 10 minutes to 30 hours. Furthermore, in order not to deactivate the generated radicals, it is preferable to perform an inert gas purge not only during solution polymerization but also before the start of solution polymerization. Usually, nitrogen gas is suitably used as the inert gas.

前記フッ素系ポリマーを好ましい分子量範囲で得るためには、連鎖移動剤を用いたラジカル重合法が特に有効である。連鎖移動剤としてはメルカプタン類(例えば、オクチルメルカプタン、デシルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタン、オクタデシルメルカプタン、チオフェノール、p−ノニルチオフェノール等)、ポリハロゲン化アルキル(例えば、四塩化炭素、クロロホルム、1,1,1−トリクロロエタン、1,1,1−トリブロモオクタンなど)、低活性モノマー類(α−メチルスチレン、α−メチルスチレンダイマー等)のいずれも用いることができるが、好ましくは炭素数4〜16のメルカプタン類である。これらの連鎖移動剤の使用量は、連鎖移動剤の活性やモノマーの組み合わせ、重合条件などにより著しく影響され精密な制御が必要であるが、通常は使用するモノマーの全モル数に対して0.01モル%〜50モル%程度であり、好ましくは0.05モル%〜30モル%、特に好ましくは0.08モル%〜25モル%である。これらの連鎖移動剤は、重合過程において重合度を制御するべき対象のモノマーと同時に系内に存在させればよく、その添加方法については特に問わない。モノマーに溶解して添加してもよいし、モノマーと別途に添加することも可能である。   In order to obtain the fluoropolymer in a preferable molecular weight range, a radical polymerization method using a chain transfer agent is particularly effective. As chain transfer agents, mercaptans (for example, octyl mercaptan, decyl mercaptan, dodecyl mercaptan, tert-dodecyl mercaptan, octadecyl mercaptan, thiophenol, p-nonylthiophenol, etc.), polyhalogenated alkyls (for example, carbon tetrachloride, chloroform, etc.) , 1,1,1-trichloroethane, 1,1,1-tribromooctane, etc.) and low-activity monomers (α-methylstyrene, α-methylstyrene dimer, etc.) can be used, preferably carbon These are mercaptans of 4-16. The amount of these chain transfer agents used is remarkably influenced by the activity of the chain transfer agent, the combination of the monomers, the polymerization conditions and the like, and must be precisely controlled. It is about 01 mol% to 50 mol%, preferably 0.05 mol% to 30 mol%, particularly preferably 0.08 mol% to 25 mol%. These chain transfer agents may be present in the system simultaneously with the target monomer whose degree of polymerization is to be controlled in the polymerization process, and the addition method is not particularly limited. It may be added after being dissolved in the monomer, or may be added separately from the monomer.

なお、本発明のフッ素系ポリマーは、ディスコティック液晶性化合物の配向状態を固定化するために置換基として重合性基を有するものも好ましい。   In addition, what has a polymeric group as a substituent in order for the fluorine-type polymer of this invention to fix the orientation state of a discotic liquid crystalline compound is also preferable.

以下に、フッ素系ポリマーとして本発明に好ましく用いられるフルオロ脂肪族基含有共重合体の具体例を示すが、本発明はこれらの具体例によってなんら限定されるものではない。ここで式中の数値(a、b、c、d等の数値)は、それぞれ各モノマーの組成比を示す質量百分率であり、MwはGPCにより測定されたPEO換算の質量平均分子量である。   Specific examples of the fluoroaliphatic group-containing copolymer preferably used in the present invention as the fluorine-based polymer are shown below, but the present invention is not limited to these specific examples. Here, the numerical values (numerical values such as a, b, c, and d) in the formula are mass percentages indicating the composition ratio of each monomer, and Mw is the mass average molecular weight in terms of PEO measured by GPC.

Figure 2006085098
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Figure 2006085098
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Figure 2006085098
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本発明に用いられるフッ素系ポリマーは、公知慣用の方法で製造することができる。例えば先にあげたフルオロ脂肪族基を有するモノマー、水素結合性基を有するモノマー等を含む有機溶媒中に、汎用のラジカル重合開始剤を添加し、重合させることにより製造できる。また、場合によりその他の付加重合性不飽和化合物を、さらに添加して上記と同じ方法にて製造することができる。各モノマーの重合性に応じ、反応容器にモノマーと開始剤を滴下しながら重合する滴下重合法なども、均一な組成のポリマーを得るために有効である。   The fluoropolymer used in the present invention can be produced by a publicly known and commonly used method. For example, it can be produced by adding a general-purpose radical polymerization initiator to an organic solvent containing the above-described monomer having a fluoroaliphatic group, a monomer having a hydrogen bonding group, and the like, and polymerizing the mixture. Further, in some cases, other addition-polymerizable unsaturated compounds can be further added and produced by the same method as described above. Depending on the polymerizability of each monomer, a dropping polymerization method in which a monomer and an initiator are added dropwise to a reaction vessel is also effective for obtaining a polymer having a uniform composition.

組成物中における前記フッ素系ポリマーの含有量の好ましい範囲は、その用途によって異なるが、光学異方性層の形成に用いる場合は、組成物(塗布液である場合は溶媒を除いた組成物)中、0.005〜8質量%であるのが好ましく、0.01〜5質量%であるのがより好ましく、0.05〜1質量%であるのがさらに好ましい。前記フッ素系ポリマーの添加量が0.005質量%未満では効果が不十分であり、また8質量%より多くなると、塗膜の乾燥が十分に行われなくなったり、光学フイルムとしての性能(例えばレターデーションの均一性等)に悪影響を及ぼす。   The preferred range of the content of the fluoropolymer in the composition varies depending on the application, but when used for forming the optically anisotropic layer, the composition (a composition excluding the solvent in the case of a coating solution) Among these, 0.005 to 8% by mass is preferable, 0.01 to 5% by mass is more preferable, and 0.05 to 1% by mass is even more preferable. If the addition amount of the fluorine-based polymer is less than 0.005% by mass, the effect is insufficient, and if it exceeds 8% by mass, the coating film cannot be sufficiently dried, or the performance as an optical film (for example, letter Adversely affects the uniformity of the foundation.

次に、式(III)で表される含フッ素化合物について説明する。
式(III)中、Rは含フッ素化合物の疎水性基として機能する。Rで表されるアルキル基は置換もしくは無置換のアルキル基であり、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、好ましくは炭素数1〜20のアルキル基であり、更に好ましくは4〜16のアルキル基であり、特に好ましくは6〜16のアルキル基である。該置換基としては後述の置換基群Dとして例示した置換基のいずれかを適用できる。
で表される末端にCF基を有するアルキル基は、好ましくは炭素数1〜20であり、更に好ましくは4〜16であり、特に好ましくは4〜8である。前記末端にCF基を有するアルキル基は、アルキル基に含まれる水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換されたアルキル基である。アルキル基中の水素原子の50%以上がフッ素原子で置換されているのが好ましく、60%以上が置換されているのがより好ましく、70%以上を置換されているのが特に好ましい。残りの水素原子は、さらに後述の置換基群Dとして例示された置換基によって置換されていてもよい。Rで表される末端にCFH基を有するアルキル基は、好ましくは炭素数1〜20であり、更に好ましくは4〜16であり、特に好ましくは4〜8である。前記末端にCFH基を有するアルキル基は、アルキル基に含まれる水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換されたアルキル基である。アルキル基中の水素原子の50%以上がフッ素原子で置換されているのが好ましく、60%以上が置換されているのがより好ましく、70%以上を置換されているのが特に好ましい。残りの水素原子は、さらに後述の置換基群Dとして例示された置換基によって置換されていてもよい。Rで表される末端にCF基を有するアルキル基、または末端にCFH基を有するアルキル基の例を以下に示す。
Next, the fluorine-containing compound represented by the formula (III) will be described.
In the formula (III), R 0 functions as a hydrophobic group of the fluorine-containing compound. The alkyl group represented by R 0 is a substituted or unsubstituted alkyl group, which may be linear or branched, preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably Is an alkyl group of 4 to 16, particularly preferably an alkyl group of 6 to 16. As the substituent, any of the substituents exemplified as the substituent group D described later can be applied.
The alkyl group having a CF 3 group at the terminal represented by R 0 preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 4 to 16 and particularly preferably 4 to 8. The alkyl group having a CF 3 group at the terminal is an alkyl group in which some or all of the hydrogen atoms contained in the alkyl group are substituted with fluorine atoms. 50% or more of hydrogen atoms in the alkyl group are preferably substituted with fluorine atoms, more preferably 60% or more are substituted, and particularly preferably 70% or more are substituted. The remaining hydrogen atoms may be further substituted with the substituents exemplified as the substituent group D described later. The alkyl group having a CF 2 H group at the terminal represented by R 0 preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 4 to 16, and particularly preferably 4 to 8. The alkyl group having a CF 2 H group at the terminal is an alkyl group in which some or all of the hydrogen atoms contained in the alkyl group are substituted with fluorine atoms. 50% or more of hydrogen atoms in the alkyl group are preferably substituted with fluorine atoms, more preferably 60% or more are substituted, and particularly preferably 70% or more are substituted. The remaining hydrogen atoms may be further substituted with the substituents exemplified as the substituent group D described later. Examples of an alkyl group having a CF 3 group at the terminal represented by R 0 or an alkyl group having a CF 2 H group at the terminal are shown below.

R1:n−C817
R2:n−C613
R3:n−C
R4:n−C817−(CH
R5:n−C13−(CH
R6:n−C−(CH
R7:H−(CF28
R8:H−(CF2
R9:H−(CF2
R10:H−(CF28 −(CH)−
R11:H−(CF2−(CH)−
R12:H−(CF2−(CH)−
R1: n-C 8 F 17-
R2: n-C 6 F 13 -
R3: n-C 4 F 9 -
R4: n-C 8 F 17 - (CH 2) 2 -
R5: n-C 6 F 13 - (CH 2) 2 -
R6: n-C 4 F 9 - (CH 2) 2 -
R7: H- (CF 2) 8 -
R8: H- (CF 2) 6 -
R9: H- (CF 2) 4 -
R10: H- (CF 2) 8 - (CH 2) -
R11: H— (CF 2 ) 6 — (CH 2 ) —
R12: H- (CF 2) 4 - (CH 2) -

式(III)において、Lで表される(m+n)価の連結基は、アルキレン基、アルケニレン基、芳香族基、ヘテロ環基、−CO−、−NR−(Rは炭素原子数が1〜5のアルキル基または水素原子)、−O−、−S−、−SO−、−SO2−からなる群より選ばれる基を少なくとも二つ組み合わせた連結基であることが好ましい。 In the formula (III), the (m + n) -valent linking group represented by L 0 is an alkylene group, an alkenylene group, an aromatic group, a heterocyclic group, —CO—, —NR— (R has 1 carbon atom) A linking group in which at least two groups selected from the group consisting of —O—, —S—, —SO—, and —SO 2 — are combined.

式(III)において、Wはカルボキシル基(−COOH)もしくはその塩、スルホ基(−SOH)もしくはその塩、またはホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)}もしくはその塩を表す。Wの好ましい範囲は、式(II)におけるQと同一である。 In the formula (III), W represents a carboxyl group (—COOH) or a salt thereof, a sulfo group (—SO 3 H) or a salt thereof, or a phosphonoxy group {—OP (═O) (OH) 2 } or a salt thereof. . The preferred range of W is the same as Q in formula (II).

前記式I(III)で表される含フッ素化合物の中でも、下記式(III)−aまたは式(III)−bで表される化合物が好ましい。   Among the fluorine-containing compounds represented by the formula I (III), compounds represented by the following formula (III) -a or formula (III) -b are preferable.

Figure 2006085098
Figure 2006085098

式(III)−a中、RおよびRは各々アルキル基、末端にCF基を有するアルキル基、または末端にCFH基を有するアルキル基を表すが、RおよびRが同時にアルキル基であることはない。WおよびWは各々水素原子、カルボキシル基(−COOH)もしくはその塩、スルホ基(−SOH)もしくはその塩、ホスホノキシ{−OP(=O)(OH)}もしくはその塩、または置換基としてカルボキシル基、スルホ基、ホスホノキシ基を有するアルキル基、アルコキシ基、またはアルキルアミノ基を表すが、WおよびWが同時に水素原子であることはない。 In formula (III) -a, R 4 and R 5 each represents an alkyl group, an alkyl group having a CF 3 group at the terminal, or an alkyl group having a CF 2 H group at the terminal, and R 4 and R 5 are simultaneously It is not an alkyl group. W 1 and W 2 are each a hydrogen atom, a carboxyl group (—COOH) or a salt thereof, a sulfo group (—SO 3 H) or a salt thereof, phosphonoxy {—OP (═O) (OH) 2 } or a salt thereof, or An alkyl group, an alkoxy group or an alkylamino group having a carboxyl group, a sulfo group or a phosphonoxy group as a substituent is represented, but W 1 and W 2 are not simultaneously hydrogen atoms.

式(III)−b
(R−L−)m2(Ar)−W
Formula (III) -b
(R 6 -L 2- ) m2 (Ar 1 ) -W 3

式(III)−b中、Rはアルキル基、末端にCF基を有するアルキル基、または末端にCFH基を有するアルキル基を表し、m2は1以上の整数を表し、複数個のRは同一でも異なっていてもよいが、少なくとも一つは末端にCF基またはCFH基を有するアルキル基を表す。Lは、アルキレン基、芳香族基、−CO−、−NR−(Rは炭素原子数が1〜5のアルキル基または水素原子)、−O−、−S−、−SO−、−SO −およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基を表し、複数個のLは同一でも異なっていてもよい。Arは芳香族炭化水素環または芳香族ヘテロ環を表し、Wはカルボキシル基(−COOH)もしくはその塩、スルホ基(−SOH)もしくはその塩、ホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)}もしくはその塩、または置換基としてカルボキシル基、スルホ基、ホスホノキシ基を有するアルキル基、アルコキシ基、またはアルキルアミノ基を表す。 In formula (III) -b, R 6 represents an alkyl group, an alkyl group having a CF 3 group at the terminal, or an alkyl group having a CF 2 H group at the terminal, m2 represents an integer of 1 or more, R 6 may be the same or different, but at least one represents an alkyl group having a CF 3 group or a CF 2 H group at the terminal. L 2 represents an alkylene group, an aromatic group, —CO—, —NR— (R is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a hydrogen atom), —O—, —S—, —SO—, —SO. 2- represents a divalent linking group selected from the group consisting of a combination thereof, and a plurality of L 2 may be the same or different. Ar 1 represents an aromatic hydrocarbon ring or an aromatic heterocycle, W 3 represents a carboxyl group (—COOH) or a salt thereof, a sulfo group (—SO 3 H) or a salt thereof, a phosphonoxy group {—OP (═O) (OH) 2 } or a salt thereof, or an alkyl group, an alkoxy group, or an alkylamino group having a carboxyl group, a sulfo group, or a phosphonoxy group as a substituent.

まず、前記式(III)−aについて説明する。
およびRは前記式(III)におけるRと同義であり,その好ましい範囲も同一である。WおよびWで表されるカルボキシル基(−COOH)もしくはその塩、スルホ基(−SOH)もしくはその塩、ホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)}もしくはその塩は前記式(III)におけるWと同義でありその好ましい範囲も同一である。WおよびWで表される置換基としてカルボキシル基、スルホ基、ホスホノキシ基を有するアルキル基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、好ましくは炭素数1〜20のアルキル基であり、更に好ましくは1〜8のアルキル基であり、特に好ましくは1〜3のアルキル基である。前記置換基としてカルボキシル基、スルホ基、ホスホノキシ基を有するアルキル基は、少なくとも一つのカルボキシル基、スルホ基、またはホスホノキシ基を有していればよく、カルボキシル基、スルホ基、ホスホノキシ基としては、前記式(III)中のWが表すカルボキシル基、スルホ基、ホスホノキシ基と同義であり好ましい範囲も同一である。前記置換基としてカルボキシル基、スルホ基、ホスホノキシ基を有するアルキル基は、これ以外の置換基によって置換されていてもよく、該置換基としては後述の置換基群Dとして例示した置換基のいずれかを適用できる。WおよびWで表される置換基としてカルボキシル基、スルホ基、ホスホノキシ基を有するアルコキシ基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、好ましくは炭素数1〜20のアルコキシ基であり、更に好ましくは1〜8のアルコキシ基であり、特に好ましくは1〜4のアルコキシ基である。前記置換基としてカルボキシル基、スルホ基、ホスホノキシ基を有するアルコキシ基は、少なくとも一つのカルボキシル基、スルホ基、またはホスホノキシ基を有していればよく、カルボキシル基、スルホ基、ホスホノキシ基としては、前記式(III)中のWが表す親カルボキシル基、スルホ基、ホスホノキシ基と同義であり好ましい範囲も同一である。前記カルボキシル基、スルホ基、ホスホノキシ基を有するアルコキシ基は、これ以外の置換基によって置換されていてもよく、該置換基としては後述の置換基群Dとして例示した置換基のいずれかを適用できる。WおよびWで表される置換基としてカルボキシル基、スルホ基、ホスホノキシ基を有するアルキルアミノ基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、好ましくは炭素数1〜20のアルキルアミノ基であり、更に好ましくは1〜8のアルキルアミノ基であり、特に好ましくは1〜4のアルキルアミノ基である。前記カルボキシル基、スルホ基、ホスホノキシ基を有するアルキルアミノ基は、少なくとも一つのカルボキシル基、スルホ基、またはホスホノキシ基を有していればよく、カルボキシル基、スルホ基、ホスホノキシ基としては、前記式(III)中のWが表すカルボキシル基、スルホ基、ホスホノキシ基と同義であり好ましい範囲も同一である。前記カルボキシル基、スルホ基、ホスホノキシ基を有するアルキルアミノ基は、これ以外の置換基によって置換されていてもよく、該置換基としては後述の置換基群Dとして例示した置換基のいずれかを適用できる。
First, the formula (III) -a will be described.
R 4 and R 5 have the same meaning as R 0 in the formula (III), and their preferred ranges are also the same. The carboxyl group (—COOH) or a salt thereof represented by W 1 and W 2 , a sulfo group (—SO 3 H) or a salt thereof, a phosphonoxy group {—OP (═O) (OH) 2 } or a salt thereof is It is synonymous with W in Formula (III), and its preferable range is also the same. The alkyl group having a carboxyl group, a sulfo group or a phosphonoxy group as a substituent represented by W 1 or W 2 may be linear or branched, and preferably has 1 to 20 carbon atoms. It is an alkyl group, More preferably, it is a 1-8 alkyl group, Most preferably, it is a 1-3 alkyl group. The alkyl group having a carboxyl group, a sulfo group, or a phosphonoxy group as the substituent only needs to have at least one carboxyl group, sulfo group, or phosphonoxy group. It is synonymous with the carboxyl group, sulfo group and phosphonoxy group represented by W in formula (III), and the preferred range is also the same. The alkyl group having a carboxyl group, a sulfo group, or a phosphonoxy group as the substituent may be substituted with any other substituent, and the substituent is any of the substituents exemplified as the substituent group D described later. Can be applied. The alkoxy group having a carboxyl group, a sulfo group or a phosphonoxy group as a substituent represented by W 1 or W 2 may be linear or branched, and preferably has 1 to 20 carbon atoms. An alkoxy group, more preferably an alkoxy group of 1 to 8, and particularly preferably an alkoxy group of 1 to 4. The alkoxy group having a carboxyl group, a sulfo group, or a phosphonoxy group as the substituent only needs to have at least one carboxyl group, a sulfo group, or a phosphonoxy group. As the carboxyl group, the sulfo group, and the phosphonoxy group, It is synonymous with the parent carboxyl group, sulfo group and phosphonoxy group represented by W in formula (III), and the preferred range is also the same. The alkoxy group having a carboxyl group, a sulfo group, or a phosphonoxy group may be substituted with other substituents, and any of the substituents exemplified as the substituent group D described later can be applied as the substituent. . The alkylamino group having a carboxyl group, a sulfo group or a phosphonoxy group as a substituent represented by W 1 or W 2 may be linear or branched, and preferably has 1 to 20 carbon atoms. More preferably 1 to 8 alkylamino groups, and particularly preferably 1 to 4 alkylamino groups. The alkylamino group having a carboxyl group, a sulfo group, or a phosphonoxy group may have at least one carboxyl group, a sulfo group, or a phosphonoxy group. Examples of the carboxyl group, the sulfo group, and the phosphonoxy group include those represented by the above formula ( It is synonymous with the carboxyl group, sulfo group and phosphonoxy group represented by W in III), and the preferred range is also the same. The alkylamino group having a carboxyl group, a sulfo group, or a phosphonoxy group may be substituted with other substituents, and any of the substituents exemplified as Substituent Group D described later is applied as the substituent. it can.

WおよびWは、特に好ましくはそれぞれ水素原子または(CHSOM(nは0または1を表す。)である。Mはカチオンを表すが、分子内で荷電が0になる場合はMはなくてもよい。Mで表されるカチオンとしては、例えばプロトニウムイオン、アルカリ金属イオン(リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオンなど)、アルカリ土類金属イオン(バリウムイオン、カルシウムイオンなど)、アンモニウムイオンなどが好ましく適用される。このうち、特に好ましくはプロトニウムイオン、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、アンモニウムイオンである。 W 1 and W 2 are particularly preferably each a hydrogen atom or (CH 2 ) n SO 3 M (n represents 0 or 1). M represents a cation, but M may not be present when the charge is 0 in the molecule. As cations represented by M, for example, protonium ions, alkali metal ions (lithium ions, sodium ions, potassium ions, etc.), alkaline earth metal ions (barium ions, calcium ions, etc.), ammonium ions and the like are preferably applied. . Of these, proton ions, lithium ions, sodium ions, potassium ions, and ammonium ions are particularly preferable.

次に、前記式(III)−bについて説明する。
は前記式(III)におけるRと同義であり,その好ましい範囲も同一である。Lは、好ましくは炭素数1〜12のアルキレン基、炭素数6〜12の芳香族基、−CO−、−NR−、−O−、−S−、−SO−、−SO −およびそれらの組み合わせからなる総炭素数0〜40の連結基を表し、特に好ましくは炭素数1〜8のアルキレン基、フェニル基、−CO−、−NR−、−O−、−S−、−SO −およびそれらの組み合わせからなる総炭素数0〜20の連結基を表す。Arは、好ましくは炭素数6〜12の芳香族炭化水素環を表し、特に好ましくはベンゼン環またはナフタレン環を表す。Wで表されるカルボキシル基(−COOH)もしくはその塩、スルホ基(−SOH)もしくはその塩、ホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)}もしくはその塩、または置換基としてカルボキシル基、スルホ基、ホスホノキシ基を有するアルキル基、アルコキシ基、またはアルキルアミノ基は、前記式(III)−aにおけるWおよびWで表されるカルボキシル基(−COOH)もしくはその塩、スルホ基(−SOH)もしくはその塩、ホスホノキシ{−OP(=O)(OH)}もしくはその塩、または置換基としてカルボキシル基、スルホ基、ホスホノキシ基を有するアルキル基、アルコキシ基、またはアルキルアミノ基と同義でありその好ましい範囲も同一である。
Next, the formula (III) -b will be described.
R 6 has the same meaning as R 0 in formula (III), and its preferred range is also the same. L 2 is preferably an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic group having 6 to 12 carbon atoms, —CO—, —NR—, —O—, —S—, —SO—, —SO 2 — and Represents a linking group having a total carbon number of 0 to 40 consisting of a combination thereof, particularly preferably an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, a phenyl group, —CO—, —NR—, —O—, —S—, —SO. 2- represents a linking group having a total carbon number of 0 to 20 consisting of a combination thereof. Ar 1 preferably represents an aromatic hydrocarbon ring having 6 to 12 carbon atoms, particularly preferably a benzene ring or a naphthalene ring. As a carboxyl group represented by W 3 (—COOH) or a salt thereof, a sulfo group (—SO 3 H) or a salt thereof, a phosphonoxy group {—OP (═O) (OH) 2 } or a salt thereof, or a substituent A carboxyl group, a sulfo group, an alkyl group having a phosphonoxy group, an alkoxy group, or an alkylamino group is a carboxyl group (—COOH) represented by W 1 and W 2 in the formula (III) -a or a salt thereof, sulfo Group (—SO 3 H) or a salt thereof, phosphonoxy {—OP (═O) (OH) 2 } or a salt thereof, or an alkyl group, an alkoxy group, or an alkyl having a carboxyl group, a sulfo group, or a phosphonoxy group as a substituent It is synonymous with an amino group and its preferable range is also the same.

は、好ましくはカルボキシル基(−COOH)もしくはその塩、スルホ基(−SOH)もしくはその塩、または置換基としてカルボキシル基(−COOH)もしくはその塩またはスルホ基(−SOH)もしくはその塩を有するアルキルアミノ基であり、特に好ましくはSOM、またはCOMである。Mはカチオンを表すが、分子内で荷電が0になる場合はMはなくてもよい。Mで表されるカチオンとしては、例えばプロトニウムイオン、アルカリ金属イオン(リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオンなど)、アルカリ土類金属イオン(バリウムイオン、カルシウムイオンなど)、アンモニウムイオンなどが好ましく適用される。このうち、特に好ましくはプロトニウムイオン、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、アンモニウムイオンである。 W 3 is preferably a carboxyl group (—COOH) or a salt thereof, a sulfo group (—SO 3 H) or a salt thereof, or a carboxyl group (—COOH) or a salt thereof or a sulfo group (—SO 3 H) as a substituent. Alternatively, it is an alkylamino group having a salt thereof, and particularly preferably SO 3 M or CO 2 M. M represents a cation, but M may not be present when the charge is 0 in the molecule. As cations represented by M, for example, protonium ions, alkali metal ions (lithium ions, sodium ions, potassium ions, etc.), alkaline earth metal ions (barium ions, calcium ions, etc.), ammonium ions and the like are preferably applied. . Of these, proton ions, lithium ions, sodium ions, potassium ions, and ammonium ions are particularly preferable.

本明細書において、置換基群Dには、アルキル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜12、特に好ましくは炭素数1〜8のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、n−オクチル基、n−デシル基、n−ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜12、特に好ましくは炭素数2〜8のアルケニル基であり、例えば、ビニル基、アリル基、2−ブテニル基、3−ペンテニル基などが挙げられる)、アルキニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜12、特に好ましくは炭素数2〜8のアルキニル基であり、例えば、プロパルギル基、3−ペンチニル基などが挙げられる)、アリール基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12のアリール基であり、例えば、フェニル基、p−メチルフェニル基、ナフチル基などが挙げられる)、置換もしくは無置換のアミノ基(好ましくは炭素数0〜20、より好ましくは炭素数0〜10、特に好ましくは炭素数0〜6のアミノ基であり、例えば、無置換アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基などが挙げられる)、   In the present specification, the substituent group D includes an alkyl group (preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 8 carbon atoms, such as a methyl group. , Ethyl group, isopropyl group, tert-butyl group, n-octyl group, n-decyl group, n-hexadecyl group, cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.), alkenyl group (preferably having 2 carbon atoms) -20, more preferably an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, particularly preferably 2 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a vinyl group, an allyl group, a 2-butenyl group, and a 3-pentenyl group), alkynyl A group (preferably an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 12 carbon atoms, particularly preferably 2 to 8 carbon atoms, And aryl groups (preferably having 6 to 30 carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms, and particularly preferably 6 to 12 carbon atoms). For example, phenyl Group, p-methylphenyl group, naphthyl group and the like), substituted or unsubstituted amino group (preferably having 0 to 20 carbon atoms, more preferably 0 to 10 carbon atoms, and particularly preferably 0 to 6 carbon atoms). An amino group, for example, an unsubstituted amino group, a methylamino group, a dimethylamino group, a diethylamino group, a dibenzylamino group and the like),

アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜12、特に好ましくは炭素数1〜8のアルコキシ基であり、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などが挙げられる)、アリールオキシ基(好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜16、特に好ましくは炭素数6〜12のアリールオキシ基であり、例えば、フェニルオキシ基、2−ナフチルオキシ基などが挙げられる)、アシル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のアシル基であり、例えば、アセチル基、ベンゾイル基、ホルミル基、ピバロイル基などが挙げられる)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜12のアルコキシカルボニル基であり、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などが挙げられる)、アリールオキシカルボニル基(好ましくは炭素数7〜20、より好ましくは炭素数7〜16、特に好ましくは炭素数7〜10のアリールオキシカルボニル基であり、例えば、フェニルオキシカルボニル基などが挙げられる)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜10のアシルオキシ基であり、例えば、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基などが挙げられる)、   An alkoxy group (preferably an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, particularly preferably 1 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, and a butoxy group). An aryloxy group (preferably an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 16 carbon atoms, particularly preferably 6 to 12 carbon atoms, and examples thereof include a phenyloxy group and a 2-naphthyloxy group. ), An acyl group (preferably an acyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, for example, an acetyl group, a benzoyl group, a formyl group, a pivaloyl group. An alkoxycarbonyl group (preferably having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 16 carbon atoms, and particularly preferably 2 carbon atoms). 12 is an alkoxycarbonyl group, and examples thereof include a methoxycarbonyl group and an ethoxycarbonyl group), an aryloxycarbonyl group (preferably having a carbon number of 7 to 20, more preferably a carbon number of 7 to 16, and particularly preferably a carbon number). An aryloxycarbonyl group having 7 to 10 carbon atoms, such as a phenyloxycarbonyl group, an acyloxy group (preferably having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 16 carbon atoms, and particularly preferably 2 to 2 carbon atoms). 10 acyloxy groups such as an acetoxy group and a benzoyloxy group)

アシルアミノ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜10のアシルアミノ基であり、例えばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基などが挙げられる)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜12のアルコキシカルボニルアミノ基であり、例えば、メトキシカルボニルアミノ基などが挙げられる)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数7〜20、より好ましくは炭素数7〜16、特に好ましくは炭素数7〜12のアリールオキシカルボニルアミノ基であり、例えば、フェニルオキシカルボニルアミノ基などが挙げられる)、スルホニルアミノ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のスルホニルアミノ基であり、例えば、メタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基などが挙げられる)、スルファモイル基(好ましくは炭素数0〜20、より好ましくは炭素数0〜16、特に好ましくは炭素数0〜12のスルファモイル基であり、例えば、スルファモイル基、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基、フェニルスルファモイル基などが挙げられる)、カルバモイル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のカルバモイル基であり、例えば、無置換のカルバモイル基、メチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基などが挙げられる)、   An acylamino group (preferably an acylamino group having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 16 carbon atoms, particularly preferably 2 to 10 carbon atoms, such as an acetylamino group and a benzoylamino group), alkoxycarbonyl An amino group (preferably an alkoxycarbonylamino group having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 16 carbon atoms, particularly preferably 2 to 12 carbon atoms, such as a methoxycarbonylamino group), aryloxy Carbonylamino group (preferably an aryloxycarbonylamino group having 7 to 20 carbon atoms, more preferably 7 to 16 carbon atoms, particularly preferably 7 to 12 carbon atoms, such as a phenyloxycarbonylamino group) Sulfonylamino group (preferably having 1 to 20 carbon atoms, more preferred Or a sulfonylamino group having 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, and examples thereof include a methanesulfonylamino group and a benzenesulfonylamino group, and a sulfamoyl group (preferably having a carbon number of 0 to 20). More preferably, it is a sulfamoyl group having 0 to 16 carbon atoms, particularly preferably 0 to 12 carbon atoms, and examples thereof include a sulfamoyl group, a methylsulfamoyl group, a dimethylsulfamoyl group, and a phenylsulfamoyl group. ), A carbamoyl group (preferably a carbamoyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 12 carbon atoms. For example, an unsubstituted carbamoyl group, a methylcarbamoyl group, diethylcarbamoyl group Group, phenylcarbamoyl group, etc.),

アルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のアルキルチオ基であり、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基などが挙げられる)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜16、特に好ましくは炭素数6〜12のアリールチオ基であり、例えば、フェニルチオ基などが挙げられる)、スルホニル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のスルホニル基であり、例えば、メシル基、トシル基などが挙げられる)、スルフィニル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のスルフィニル基であり、例えば、メタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基などが挙げられる)、ウレイド基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のウレイド基であり、例えば、無置換のウレイド基、メチルウレイド基、フェニルウレイド基などが挙げられる)、リン酸アミド基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のリン酸アミド基であり、例えば、ジエチルリン酸アミド基、フェニルリン酸アミド基などが挙げられる)、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは1〜12のヘテロ環基であり、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を有するヘテロ環基であり、例えば、イミダゾリル基、ピリジル基、キノリル基、フリル基、ピペリジル基、モルホリノ基、ベンゾオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズチアゾリル基などが挙げられる)、シリル基(好ましくは、炭素数3〜40、より好ましくは炭素数3〜30、特に好ましくは、炭素数3〜24のシリル基であり、例えば、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられる)が含まれる。これらの置換基はさらにこれらの置換基によって置換されていてもよい。また、置換基が二つ以上有する場合は、同じでも異なってもよい。また、可能な場合には互いに結合して環を形成していてもよい。   An alkylthio group (preferably an alkylthio group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably an alkylthio group having 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, such as a methylthio group and an ethylthio group), an arylthio group ( Preferably it is C6-C20, More preferably, it is C6-C16, Most preferably, it is C6-C12 arylthio group, for example, a phenylthio group etc. are mentioned, A sulfonyl group (preferably C1-C1). 20, more preferably a sulfonyl group having 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably a sulfonyl group having 1 to 12 carbon atoms, such as a mesyl group and a tosyl group, and a sulfinyl group (preferably having a carbon number of 1 to 20, more A sulfinyl group having 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms is preferable. Zensulfinyl group and the like), ureido group (preferably a ureido group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, for example, an unsubstituted ureido group , Methylureido group, phenylureido group, etc.), phosphoric acid amide group (preferably having 1 to 20 carbon atoms, more preferably having 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably having 1 to 12 carbon atoms). Yes, for example, diethyl phosphoric acid amide group, phenyl phosphoric acid amide group, etc.), hydroxy group, mercapto group, halogen atom (for example, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), cyano group, sulfo group, Carboxyl group, nitro group, hydroxamic acid group, sulfino group, hydrazino group, imino group, heterocyclic group (preferably having a carbon number of 1 to 0, more preferably a heterocyclic group of 1 to 12, for example, a heterocyclic group having a heteroatom such as a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, such as an imidazolyl group, a pyridyl group, a quinolyl group, a furyl group , Piperidyl group, morpholino group, benzoxazolyl group, benzimidazolyl group, benzthiazolyl group and the like), silyl group (preferably having 3 to 40 carbon atoms, more preferably 3 to 30 carbon atoms, particularly preferably A silyl group having 3 to 24 carbon atoms, and examples thereof include a trimethylsilyl group and a triphenylsilyl group). These substituents may be further substituted with these substituents. Further, when two or more substituents are present, they may be the same or different. If possible, they may be bonded to each other to form a ring.

なお、本発明の含フッ素化合物は、ディスコティック液晶性化合物の配向状態を固定化するために置換基として重合性基を有するものも好ましい。   The fluorine-containing compound of the present invention preferably has a polymerizable group as a substituent in order to fix the alignment state of the discotic liquid crystalline compound.

本発明に使用可能な式(III)にて表される含フッ素化合物の具体例を以下に示すが、本発明に用いられる含フッ素化合物はこれらに限定されるものではない。下記の具体例中、III−1〜42は式(III)-a、III−43〜66は式(III)-bで表される化合物の例である。   Specific examples of the fluorine-containing compound represented by the formula (III) that can be used in the present invention are shown below, but the fluorine-containing compound used in the present invention is not limited thereto. In the following specific examples, III-1 to 42 are examples of the compound represented by formula (III) -a, and III-43 to 66 are examples of the compound represented by formula (III) -b.

Figure 2006085098
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組成物中における前記含フッ素化合物の含有量の好ましい範囲は、その用途によって異なるが、光学異方性層の形成に用いる場合は、組成物(塗布液である場合は溶媒を除いた組成物)中、0.005〜8質量%であるのが好ましく、0.01〜5質量%であるのがより好ましく、0.05〜1質量%であるのがさらに好ましい。   The preferred range of the content of the fluorine-containing compound in the composition varies depending on the use, but when used for forming the optically anisotropic layer, the composition (a composition excluding the solvent in the case of a coating solution) Among these, 0.005 to 8% by mass is preferable, 0.01 to 5% by mass is more preferable, and 0.05 to 1% by mass is even more preferable.

[塗布溶剤]
塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド(例、N,N−ジメチルホルムアミド)、スルホキシド(例、ジメチルスルホキシド)、ヘテロ環化合物(例、ピリジン)、炭化水素(例、ベンゼン、ヘキサン)、アルキルハライド(例、クロロホルム、ジクロロメタン)、エステル(例、酢酸メチル、酢酸ブチル)、ケトン(例、アセトン、メチルエチルケトン)、エーテル(例、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン)が含まれる。アルキルハライドおよびケトンが好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。塗布液の塗布は、公知の方法(例、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法)により実施できる。
[Coating solvent]
As a solvent used for preparing the coating solution, an organic solvent is preferably used. Examples of organic solvents include amides (eg, N, N-dimethylformamide), sulfoxides (eg, dimethyl sulfoxide), heterocyclic compounds (eg, pyridine), hydrocarbons (eg, benzene, hexane), alkyl halides (eg, , Chloroform, dichloromethane), esters (eg, methyl acetate, butyl acetate), ketones (eg, acetone, methyl ethyl ketone), ethers (eg, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane). Alkyl halides and ketones are preferred. Two or more organic solvents may be used in combination. The coating liquid can be applied by a known method (eg, extrusion coating method, direct gravure coating method, reverse gravure coating method, die coating method).

[重合性開始剤]
垂直配向させたディスコティック液晶性化合物は、配向状態を維持して固定する。固定化は、液晶性化合物に導入した重合性基(P)の重合反応により実施することが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。光重合反応が好ましい。光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物(米国特許2367661号、同2367670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許2448828号明細書記載)、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許3046127号、同2951758号の各明細書記載)、トリアリールイミダゾールダイマーとp−アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許3549367号明細書記載)、アクリジンおよびフェナジン化合物(特開昭60−105667号公報、米国特許4239850号明細書記載)およびオキサジアゾール化合物(米国特許4212970号明細書記載)が含まれる。
[Polymerization initiator]
The vertically aligned discotic liquid crystal compound is fixed while maintaining the alignment state. The immobilization is preferably performed by a polymerization reaction of the polymerizable group (P) introduced into the liquid crystal compound. The polymerization reaction includes a thermal polymerization reaction using a thermal polymerization initiator and a photopolymerization reaction using a photopolymerization initiator. A photopolymerization reaction is preferred. Examples of the photopolymerization initiator include α-carbonyl compounds (described in US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670), acyloin ether (described in US Pat. No. 2,448,828), α-hydrocarbon substituted aromatic acyloin. Compound (described in US Pat. No. 2,722,512), polynuclear quinone compound (described in US Pat. Nos. 3,046,127 and 2,951,758), a combination of triarylimidazole dimer and p-aminophenyl ketone (US Pat. No. 3,549,367) Acridine and phenazine compounds (JP-A-60-105667, U.S. Pat. No. 4,239,850) and oxadiazole compounds (U.S. Pat. No. 4,212,970).

光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の0.01〜20質量%であることが好ましく、0.5〜5質量%であることがさらに好ましい。ディスコティック液晶性分子の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、20mJ/cm2 〜50J/cm2 であることが好ましく、100〜800mJ/cm2であることがさらに好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。位相差層の厚さは、0.1〜10μmであることが好ましく、0.5〜5μmであることがさらに好ましく、1〜5μmであることが最も好ましい。 The amount of the photopolymerization initiator used is preferably 0.01 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 5% by mass, based on the solid content of the coating solution. Light irradiation for polymerization of discotic liquid crystalline molecules is preferably performed using ultraviolet rays. The irradiation energy is preferably 20mJ / cm 2 ~50J / cm 2 , further preferably 100 to 800 mJ / cm 2. In order to accelerate the photopolymerization reaction, light irradiation may be performed under heating conditions. The thickness of the retardation layer is preferably 0.1 to 10 μm, more preferably 0.5 to 5 μm, and most preferably 1 to 5 μm.

[光学異方性層の他の組成物]
上記の液晶性化合物と共に、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー等を併用して、塗工膜の均一性、膜の強度、液晶性化合物の配向性等を向上させることが出来る。これらの素材は液晶性化合物と相溶性を有し、配向を阻害しないことが好ましい。
[Other composition of optically anisotropic layer]
Along with the liquid crystal compound, a plasticizer, a surfactant, a polymerizable monomer, and the like can be used in combination to improve the uniformity of the coating film, the strength of the film, the orientation of the liquid crystal compound, and the like. These materials are preferably compatible with the liquid crystal compound and do not inhibit the alignment.

重合性モノマーとしては、ラジカル重合性若しくはカチオン重合性の化合物が挙げられる。好ましくは、多官能性ラジカル重合性モノマーであり、上記の重合性基含有の液晶化合物と共重合性のものが好ましい。例えば、特開2002−296423号公報明細書中の段落番号[0018]〜[0020]記載のものが挙げられる。上記化合物の添加量は、円盤状液晶性分子に対して一般に1〜50質量%の範囲にあり、5〜30質量%の範囲にあることが好ましい。   Examples of the polymerizable monomer include radically polymerizable or cationically polymerizable compounds. Preferably, it is a polyfunctional radically polymerizable monomer and is preferably copolymerizable with the above-described polymerizable group-containing liquid crystal compound. Examples thereof include those described in paragraph numbers [0018] to [0020] in JP-A No. 2002-296423. The amount of the compound added is generally in the range of 1 to 50% by mass and preferably in the range of 5 to 30% by mass with respect to the discotic liquid crystalline molecules.

界面活性剤としては、従来公知の化合物が挙げられるが、特にフッ素系化合物が好ましい。具体的には、例えば特開2001−330725号公報明細書中の段落番号[0028]〜[0056]記載の化合物、特願2003−295212号公報明細書中の段落番号[0069]〜[0126]記載の化合物が挙げられる。   Examples of the surfactant include conventionally known compounds, and fluorine compounds are particularly preferable. Specifically, for example, compounds described in JP-A-2001-330725, paragraphs [0028] to [0056], and paragraphs [0069] to [0126] in Japanese Patent Application No. 2003-295212. And the compounds described.

液晶性化合物とともに使用するポリマーは、塗布液を増粘できることが好ましい。ポリマーの例としては、セルロースエステルを挙げることができる。セルロースエステルの好ましい例としては、特開2000−155216号公報明細書中の段落番号[0178]記載のものが挙げられる。液晶性化合物の配向を阻害しないように、上記ポリマーの添加量は、液晶性分子に対して0.1〜10質量%の範囲にあることが好ましく、0.1〜8質量%の範囲にあることがより好ましい。
液晶性化合物のディスコティックネマティック液晶相−固相転移温度は、70〜300℃が好ましく、70〜170℃がさらに好ましい。
The polymer used together with the liquid crystal compound is preferably capable of thickening the coating solution. A cellulose ester can be mentioned as an example of a polymer. Preferable examples of the cellulose ester include those described in paragraph [0178] of JP-A No. 2000-155216. The addition amount of the polymer is preferably in the range of 0.1 to 10% by mass, and in the range of 0.1 to 8% by mass with respect to the liquid crystal molecules so as not to inhibit the alignment of the liquid crystal compound. It is more preferable.
The discotic nematic liquid crystal phase-solid phase transition temperature of the liquid crystal compound is preferably 70 to 300 ° C, more preferably 70 to 170 ° C.

[支持体]
本発明では透明支持体を用いてもよい。透明支持体としては、波長分散が小さいポリマーフイルムを用いることが好ましい。透明支持体は、光学異方性が小さいことも好ましい。支持体が透明であるとは、光透過率が80%以上であることを意味する。波長分散が小さいとは、具体的には、Re400/Re700の比が1.2未満であることが好ましい。光学異方性が小さいとは、具体的には、面内レターデーション(Re)が20nm以下であることが好ましく、10nm以下であることがさらに好ましい。ポリマーの例には、セルロースエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレートおよびポリメタクリレートが含まれる。セルロースエステルが好ましく、アセチルセルロースがさらに好ましく、トリアセチルセルロースが最も好ましい。ポリマーフイルムは、ソルベントキャスト法により形成することが好ましい。透明支持体の厚さは、20〜500μmであることが好ましく、50〜200μmであることがさらに好ましい。透明支持体とその上に設けられる層(接着層、垂直配向膜あるいは位相差総)との接着を改善するため、透明支持体に表面処理(例、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線(UV)処理、火炎処理)を実施してもよい。透明支持体の上に、接着層(下塗り層)を設けてもよい。
[Support]
In the present invention, a transparent support may be used. As the transparent support, it is preferable to use a polymer film having a small wavelength dispersion. The transparent support preferably has a small optical anisotropy. That the support is transparent means that the light transmittance is 80% or more. Specifically, the small chromatic dispersion means that the ratio of Re400 / Re700 is preferably less than 1.2. Specifically, the small optical anisotropy means that in-plane retardation (Re) is preferably 20 nm or less, and more preferably 10 nm or less. Examples of the polymer include cellulose ester, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, polyacrylate and polymethacrylate. Cellulose esters are preferred, acetyl cellulose is more preferred, and triacetyl cellulose is most preferred. The polymer film is preferably formed by a solvent cast method. The thickness of the transparent support is preferably 20 to 500 μm, and more preferably 50 to 200 μm. In order to improve the adhesion between the transparent support and the layer (adhesive layer, vertical alignment film or total retardation) provided on the transparent support, surface treatment (eg, glow discharge treatment, corona discharge treatment, ultraviolet light (UV) ) Treatment, flame treatment). An adhesive layer (undercoat layer) may be provided on the transparent support.

第2位相差領域は、ディスコティック液晶層のみからなるものであってもよいし、ディスコティック液晶層とその他の層からなるものであってもよい。後者の場合は、延伸したポリスチレン膜との積層体やシクロオレフィン系などの光学的に等方性のフイルムとの積層体が好適に使用できる。   The second retardation region may be composed only of the discotic liquid crystal layer, or may be composed of the discotic liquid crystal layer and other layers. In the latter case, a laminate with a stretched polystyrene film or a laminate with an optically isotropic film such as a cycloolefin can be suitably used.

[第2偏光板用保護膜]
第2偏光板用保護膜としては、可視光領域に吸収が無く、光透過率が80%以上であり、複屈折性に基づくレターデーションが小さいものが好ましい。具体的には、面内のReが20nm以下が好ましく、10nm以下がより好ましく、5nm以下が最も好ましい。さらに、厚み方向のレターデーションRthは20nm以下であることが好ましく、10nm以下がより好ましく、5nm以下であることが最も好ましい。この特性を有するフイルムであれば好適に用いることができるが、偏光膜の耐久性の観点からはセルロースアセテートやノルボルネン系のフイルムがより好ましい。セルロースアセテートフイルムのRthを小さくする方法として、液晶性の化合物をフイルムに混合することが有効である。
[Protective film for second polarizing plate]
The protective film for the second polarizing plate is preferably a protective film having no absorption in the visible light region, a light transmittance of 80% or more, and a small retardation based on birefringence. Specifically, the in-plane Re is preferably 20 nm or less, more preferably 10 nm or less, and most preferably 5 nm or less. Further, the retardation Rth in the thickness direction is preferably 20 nm or less, more preferably 10 nm or less, and most preferably 5 nm or less. Any film having this property can be preferably used, but from the viewpoint of durability of the polarizing film, a cellulose acetate or norbornene film is more preferable. As a method for reducing the Rth of the cellulose acetate film, it is effective to mix a liquid crystalline compound into the film.

[棒状液晶性化合物]
第2偏光膜の保護膜上に形成される棒状液晶性化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。以上のような低分子液晶性分子だけではなく、高分子液晶性分子も用いることができる。
[Bar-shaped liquid crystalline compound]
Examples of the rod-like liquid crystal compound formed on the protective film of the second polarizing film include azomethines, azoxys, cyanobiphenyls, cyanophenyl esters, benzoic acid esters, cyclohexanecarboxylic acid phenyl esters, cyanophenylcyclohexanes. Cyano-substituted phenylpyrimidines, alkoxy-substituted phenylpyrimidines, phenyldioxanes, tolanes and alkenylcyclohexylbenzonitriles are preferably used. In addition to the above low-molecular liquid crystalline molecules, high-molecular liquid crystalline molecules can also be used.

本発明で使用される棒状液晶性化合物の場合は、実質的に垂直配向させることが好ましい。実質的に垂直とは、棒状液晶性化合物の場合は、フイルム面と棒状液晶性化合物のダイレクターとのなす角度が70°〜90°の範囲内であることを意味する。棒状液晶性化合物は斜め配向させても良いし、傾斜角が徐々に変化するように(ハイブリッド配向)させても良い。斜め配向またはハイブリッド配向の場合でも、平均傾斜角は70°〜90°であることが好ましく、75°〜90°がより好ましく、80°〜90°が最も好ましい。   In the case of the rod-like liquid crystalline compound used in the present invention, it is preferable to substantially align it vertically. In the case of a rod-like liquid crystal compound, “substantially perpendicular” means that the angle formed by the film surface and the director of the rod-like liquid crystal compound is within a range of 70 ° to 90 °. The rod-like liquid crystalline compound may be oriented obliquely or may be changed so that the inclination angle gradually changes (hybrid orientation). Even in the case of oblique orientation or hybrid orientation, the average tilt angle is preferably 70 ° to 90 °, more preferably 75 ° to 90 °, and most preferably 80 ° to 90 °.

[垂直配向膜]
棒状液晶性化合物を配向膜側で垂直に配向させるためには、配向膜の表面エネルギーを低下させることが重要である。具体的には、ポリマーの官能基により配向膜の表面エネルギーを低下させ、これにより棒状液晶性化合物を立てた状態にする。配向膜の表面エネルギーを低下させる官能基としては、フッ素原子および炭素原子数が10以上の炭化水素基が有効である。フッ素原子または炭化水素基を配向膜の表面に存在させるために、ポリマーの主鎖よりも側鎖にフッ素原子または炭化水素基を導入することが好ましい。含フッ素ポリマーは、フッ素原子を0.05〜80質量%の割合で含むことが好ましく、0.1〜70質量%の割合で含むことがより好ましく、0.5〜65質量%の割合で含むことがさらに好ましく、1〜60質量%の割合で含むことが最も好ましい。炭化水素基は、脂肪族基、芳香族基またはそれらの組み合わせである。脂肪族基は、環状、分岐状あるいは直鎖状のいずれでもよい。脂肪族基は、アルキル基(シクロアルキル基であってもよい)またはアルケニル基(シクロアルケニル基であってもよい)であることが好ましい。炭化水素基は、ハロゲン原子のような強い親水性を示さない置換基を有していてもよい。炭化水素基の炭素原子数は、10〜100であることが好ましく、10〜60であることがさらに好ましく、10〜40であることが最も好ましい。ポリマーの主鎖は、ポリイミド構造またはポリビニルアルコール構造を有することが好ましい。
[Vertical alignment film]
In order to align the rod-like liquid crystalline compound vertically on the alignment film side, it is important to reduce the surface energy of the alignment film. Specifically, the surface energy of the alignment film is lowered by the functional group of the polymer, thereby bringing the rod-like liquid crystal compound into a standing state. As the functional group for reducing the surface energy of the alignment film, a hydrocarbon group having 10 or more fluorine atoms and carbon atoms is effective. In order for a fluorine atom or a hydrocarbon group to be present on the surface of the alignment film, it is preferable to introduce a fluorine atom or a hydrocarbon group into the side chain rather than the main chain of the polymer. The fluoropolymer preferably contains fluorine atoms in a proportion of 0.05 to 80% by mass, more preferably in a proportion of 0.1 to 70% by mass, and in a proportion of 0.5 to 65% by mass. More preferably, it is most preferable to contain in the ratio of 1-60 mass%. The hydrocarbon group is an aliphatic group, an aromatic group, or a combination thereof. The aliphatic group may be cyclic, branched or linear. The aliphatic group is preferably an alkyl group (which may be a cycloalkyl group) or an alkenyl group (which may be a cycloalkenyl group). The hydrocarbon group may have a substituent that does not exhibit strong hydrophilicity, such as a halogen atom. The hydrocarbon group has preferably 10 to 100 carbon atoms, more preferably 10 to 60, and most preferably 10 to 40 carbon atoms. The main chain of the polymer preferably has a polyimide structure or a polyvinyl alcohol structure.

ポリイミドは、一般にテトラカルボン酸とジアミンとの縮合反応により合成する。二種類以上のテトラカルボン酸あるいは二種類以上のジアミンを用いて、コポリマーに相当するポリイミドを合成してもよい。フッ素原子または炭化水素基は、テトラカルボン酸起源の繰り返し単位に存在していても、ジアミン起源の繰り返し単位に存在していても、両方の繰り返し単位に存在していてもよい。ポリイミドに炭化水素基を導入する場合、ポリイミドの主鎖または側鎖にステロイド構造を形成することが特に好ましい。側鎖に存在するステロイド構造は、炭素原子数が10以上の炭化水素基に相当し、液晶性化合物を垂直に配向させる機能を有する。本明細書においてステロイド構造とは、シクロペンタノヒドロフェナントレン環構造またはその環の結合の一部が脂肪族環の範囲(芳香族環を形成しない範囲)で二重結合となっている環構造を意味する。   Polyimide is generally synthesized by a condensation reaction of tetracarboxylic acid and diamine. A polyimide corresponding to a copolymer may be synthesized using two or more kinds of tetracarboxylic acids or two or more kinds of diamines. The fluorine atom or hydrocarbon group may be present in the repeating unit derived from tetracarboxylic acid, may be present in the repeating unit derived from diamine, or may be present in both repeating units. When introducing a hydrocarbon group into polyimide, it is particularly preferable to form a steroid structure in the main chain or side chain of the polyimide. The steroid structure present in the side chain corresponds to a hydrocarbon group having 10 or more carbon atoms, and has a function of vertically aligning the liquid crystalline compound. In this specification, the steroid structure is a cyclopentanohydrophenanthrene ring structure or a ring structure in which a part of the bond of the ring is an aliphatic ring (a range in which an aromatic ring is not formed) is a double bond. means.

さらに棒状液晶性化合物を垂直に配向させる手段として、ポリビニルアルコールやポリイミドの高分子に有機酸を混合する方法を好適に用いることができる。混合する酸としてはカルボン酸やスルホン酸、アミノ酸が好適に用いられる。後述の空気界面配向剤の内、酸性を示すものを使用してもよい。その混合量は高分子に対して、0.1質量%から20質量%であることが好ましく、0.5質量%から10質量%であることがさらに好ましい。   Further, as a means for vertically aligning the rod-like liquid crystalline compound, a method of mixing an organic acid with a polymer of polyvinyl alcohol or polyimide can be suitably used. As the acid to be mixed, carboxylic acid, sulfonic acid and amino acid are preferably used. You may use what shows the acidity among the below-mentioned air interface aligning agent. The mixing amount is preferably 0.1% by mass to 20% by mass and more preferably 0.5% by mass to 10% by mass with respect to the polymer.

[空気界面側垂直配向剤]
通常の棒状液晶性化合物は空気界面側では傾斜して配向する性質を有するので、均一に垂直配向した状態を得るために、空気界面側においても棒状液晶性化合物を垂直に配向制御することが必要である。棒状液晶性化合物の空気界面側垂直配向剤は、前記ディスコティック液晶性化合物の空気界面側垂直配向剤と同一の化合物を用いることができ、使用量の好ましい範囲も同一である。また、それ以外にも特開2002−20363号公報、特開2002−129162号公報に記載されている化合物を空気界面側垂直配向剤として用いることができる。また、特願2002−212100号明細書の段落番号0072〜0075、特願2002−243600号明細書の段落番号0038〜0040と0048〜0049、特願2002−262239号明細書の段落番号0037〜0039、特願2003−91752号明細書の段落番号0071〜0078に記載される事項も本発明に適宜適用することができる。
[Air interface side vertical alignment agent]
Ordinary rod-like liquid crystalline compounds have the property of being tilted and oriented on the air interface side, so it is necessary to control the orientation of the rod-like liquid crystal compound vertically on the air interface side in order to obtain a uniformly vertically aligned state. It is. As the air interface side vertical alignment agent of the rod-like liquid crystal compound, the same compound as the air interface side vertical alignment agent of the discotic liquid crystal compound can be used, and the preferred range of the amount used is also the same. In addition, the compounds described in JP 2002-20363 A and JP 2002-129162 A can be used as the air interface side vertical alignment agent. Also, paragraph numbers 0072 to 0075 of Japanese Patent Application No. 2002-212100, paragraph numbers 0038 to 0040 and 0048 to 0049 of Japanese Patent Application No. 2002-243600, and paragraph numbers 0037 to 0039 of Japanese Patent Application No. 2002-262239. The matters described in Paragraph Nos. 0071 to 0078 of Japanese Patent Application No. 2003-91752 can also be appropriately applied to the present invention.

[実施例1]
<IPSモード液晶セル1の作製>
一枚のガラス基板上に、隣接する電極間の距離が20μmとなるように、図1に示す電極を配設し、その上にポリイミド膜を配向膜として設け、ラビング処理を行なった。ラビング処理は、図1に示す方向に行なった。別に用意した一枚のガラス基板の一方の表面にポリイミド膜を設け、ラビング処理を行なって配向膜とした。二枚のガラス基板を、配向膜同士が対向し、かつ基板の間隔(ギャップ;d)が3.9μmで、二枚のガラス基板のラビング方向が平行となるようにして重ねて貼り合わせ、次いで屈折率異方性(Δn)が0.0769および誘電率異方性(Δε)が正の4.5であるネマティック液晶組成物を封入した。液晶層のd・Δnの値は、300nmであった。
[Example 1]
<Preparation of IPS mode liquid crystal cell 1>
The electrodes shown in FIG. 1 were provided on a single glass substrate so that the distance between adjacent electrodes was 20 μm, and a polyimide film was provided as an alignment film thereon, and a rubbing treatment was performed. The rubbing process was performed in the direction shown in FIG. A polyimide film was provided on one surface of a separately prepared glass substrate, and a rubbing treatment was performed to obtain an alignment film. Two glass substrates are laminated and bonded so that the alignment films face each other, the distance between the substrates (gap; d) is 3.9 μm, and the rubbing directions of the two glass substrates are parallel. A nematic liquid crystal composition having a refractive index anisotropy (Δn) of 0.0769 and a dielectric anisotropy (Δε) of 4.5 was enclosed. The value of d · Δn of the liquid crystal layer was 300 nm.

<光学補償フイルム1の作製>
(第1位相差領域の作製)
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、下記の組成を有するセルロースアセテート溶液を調製した。
<Preparation of optical compensation film 1>
(Production of first retardation region)
The following composition was put into a mixing tank and stirred while heating to dissolve each component to prepare a cellulose acetate solution having the following composition.

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セルロースアセテート溶液
────────────────────────────────────────
酢化度60.9%のセルロースアセテート 100質量部
トリフェニルホスフェート(可塑剤) 7.8質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート(可塑剤) 3.9質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 300質量部
メタノール(第2溶媒) 54質量部
1−ブタノール(第3溶媒) 11質量部
────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────
Cellulose acetate solution ────────────────────────────────────────
Cellulose acetate having an acetylation degree of 60.9% 100 parts by weight Triphenyl phosphate (plasticizer) 7.8 parts by weight Biphenyl diphenyl phosphate (plasticizer) 3.9 parts by weight Methylene chloride (first solvent) 300 parts by weight Methanol (No. 1) 2 solvents) 54 parts by mass 1-butanol (third solvent) 11 parts by mass ───────────────────────────────── ───────

別のミキシングタンクに、下記のレターデーション上昇剤16質量部、メチレンクロライド80質量部およびメタノール20質量部を投入し、加熱しながら攪拌して、レターデーション上昇剤溶液を調製した。セルロースアセテート溶液487質量部にレターデーション上昇剤溶液7質量部を混合し、十分に攪拌してドープを調製した。   In another mixing tank, 16 parts by mass of the following retardation increasing agent, 80 parts by mass of methylene chloride and 20 parts by mass of methanol were added and stirred while heating to prepare a retardation increasing agent solution. A dope was prepared by mixing 7 parts by mass of the retardation increasing agent solution with 487 parts by mass of the cellulose acetate solution and stirring sufficiently.

Figure 2006085098
Figure 2006085098

得られたドープを、バンド流延機を用いて流延した。バンド上での膜面温度が40℃となってから、60℃の温風で1分間乾燥し、フイルムをバンドから剥ぎ取った。次にフイルムを140℃の乾燥風で10分間乾燥し、厚さ80μmのセルロースアセテートフイルム1を製作した。   The obtained dope was cast using a band casting machine. After the film surface temperature on the band reached 40 ° C., the film was dried with warm air of 60 ° C. for 1 minute, and the film was peeled off from the band. Next, the film was dried with a drying air at 140 ° C. for 10 minutes to produce a cellulose acetate film 1 having a thickness of 80 μm.

このフイルムの光学特性は自動複屈折率計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株)製)を用いて、Reの光入射角度依存性を測定することにより求め、Re=8nm、Rth=82nmであった。   The optical characteristics of this film were determined by measuring the dependence of Re on the light incident angle using an automatic birefringence meter (KOBRA-21ADH, manufactured by Oji Scientific Instruments). Re = 8 nm, Rth = 82 nm there were.

(第2位相差領域の作製)
上記セルロースアセテートフイルム1の表面をケン化後、このフイルム上に下記の組成の配向膜塗布液をワイヤーバーコーターで20ml/m塗布した。60℃の温風で60秒、さらに100℃の温風で120秒乾燥した。次に、形成した膜にフイルムの遅相軸方向と平行の方向にラビング処理を施した。
(Production of second retardation region)
After the surface of the cellulose acetate film 1 was saponified, an alignment film coating solution having the following composition was coated on the film with a wire bar coater at 20 ml / m 2 . Drying was performed with warm air of 60 ° C. for 60 seconds, and further with warm air of 100 ° C. for 120 seconds. Next, the formed film was rubbed in a direction parallel to the slow axis direction of the film.

────────────────────────────────────────
配向膜塗布液
────────────────────────────────────────
下記の変性ポリビニルアルコール 10質量部
水 371質量部
メタノール 119質量部
グルタルアルデヒド 0.5質量部
添加剤(I−12) 0.2質量部
────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────
Alignment film coating solution ────────────────────────────────────────
Denatured polyvinyl alcohol 10 parts by weight Water 371 parts by weight Methanol 119 parts by weight Glutaraldehyde 0.5 parts by weight Additive (I-12) 0.2 parts by weight ─────────────── ─────────────────────────

Figure 2006085098
Figure 2006085098

次に、配向膜上に、下記のディスコティック液晶性化合物1.8g、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート(V#360、大阪有機化学(株)製)0.2g、光重合開始剤(イルガキュアー907、チバガイギー社製)0.06g、増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)0.02g、空気界面側垂直配向剤(P−15)0.0072gを3.9gのメチルエチルケトンに溶解した溶液を、#3.4のワイヤーバーで塗布した。これを金属の枠に貼り付けて、125℃の恒温槽中で3分間加熱し、ディスコティック液晶化合物を配向させた。次に、100℃で120W/cm高圧水銀灯を用いて、30秒間UV照射しディスコティック液晶性化合物を架橋した。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学補償フイルム1を製作した。   Next, 1.8 g of the following discotic liquid crystalline compound, 0.2 g of ethylene oxide-modified trimethylolpropane triacrylate (V # 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.), a photopolymerization initiator (IRGA) Cure 907, Ciba Geigy Co.) 0.06g, Sensitizer (Kaya Cure DETX, Nippon Kayaku Co., Ltd.) 0.02g, Air Interface Side Vertical Alignment Agent (P-15) 0.0072g 3.9g methyl ethyl ketone The solution dissolved in was applied with a wire bar of # 3.4. This was affixed to a metal frame and heated in a thermostatic bath at 125 ° C. for 3 minutes to align the discotic liquid crystal compound. Next, UV irradiation was performed for 30 seconds using a 120 W / cm high-pressure mercury lamp at 100 ° C. to crosslink the discotic liquid crystalline compound. Then, it stood to cool to room temperature. Thus, the optical compensation film 1 was manufactured.

ディスコティック液晶性化合物

Figure 2006085098
Discotic liquid crystalline compounds
Figure 2006085098

自動複屈折率計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株)社製)を用いて、光学補償フイルム1のReの光入射角度依存性を測定し、予め測定したセルロースアセテートフイルムの寄与分を差し引くことによって、ディスコティック液晶位相差層のみの光学特性を算出したところ、Reが130nm、Rthが−65nm、液晶の平均傾斜角は89.8°であり、ディスコティック液晶がフイルム面に対して垂直に配向していることが確認できた。なお遅相軸の方向は配向膜のラビング方向と平行であった。   Using an automatic birefringence meter (KOBRA-21ADH, manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd.), the Re of the optical compensation film 1 depends on the light incident angle, and the contribution of the cellulose acetate film measured in advance is subtracted. As a result, the optical characteristics of only the discotic liquid crystal retardation layer were calculated. Re was 130 nm, Rth was −65 nm, the average tilt angle of the liquid crystal was 89.8 °, and the discotic liquid crystal was perpendicular to the film surface. It was confirmed that they were oriented. The slow axis direction was parallel to the rubbing direction of the alignment film.

延伸したポリビニルアルコールフイルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を製作した。ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製した光学補償フイルム1を、セルロースアセテートフイルムが偏光膜側となるように偏光膜の片側に貼り付けた。偏光膜の透過軸と光学補償フイルムの遅相軸とは平行になるように配置した。市販のセルロースアセテートフイルム(フジタックTD80UF、富士写真フイルム(株)製)にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の反対側に貼り付けた。これを、前記で作製したIPSモード液晶セル1の一方に、光学補償フイルム1の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように、且つディスコティック液晶塗布面側が液晶セル側になるように貼り付けた。続いて、IPSモード液晶セル1のもう一方の側に市販の偏光板(HLC2−5618、(株)サンリッツ製)を、クロスニコルの配置で貼り付け、液晶表示装置を作製した。   A polarizing film was prepared by adsorbing iodine to a stretched polyvinyl alcohol film. Using the polyvinyl alcohol-based adhesive, the produced optical compensation film 1 was attached to one side of the polarizing film so that the cellulose acetate film was on the polarizing film side. The transmission axis of the polarizing film and the slow axis of the optical compensation film were arranged in parallel. A commercially available cellulose acetate film (Fujitac TD80UF, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) was subjected to saponification treatment and attached to the opposite side of the polarizing film using a polyvinyl alcohol-based adhesive. This is arranged so that the slow axis of the optical compensation film 1 is parallel to the rubbing direction of the liquid crystal cell and the discotic liquid crystal coated surface side is on the liquid crystal cell side. Pasted on. Subsequently, a commercially available polarizing plate (HLC2-5618, manufactured by Sanritz Co., Ltd.) was attached to the other side of the IPS mode liquid crystal cell 1 in a crossed Nicol arrangement to produce a liquid crystal display device.

<作製した液晶表示装置の漏れ光の測定>
このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向70°から観察した際の漏れ光は0.12%であった。
<Measurement of leakage light of the manufactured liquid crystal display device>
The leakage light of the liquid crystal display device thus manufactured was measured. Leakage light when observed from the left diagonal direction of 70 ° was 0.12%.

[実施例2]
実施例1の第2位相差領域の作製において、配向膜添加剤としてI−12の変わりにI−6、I−15を用いた配向膜をそれぞれ作成し、実施例1と同様に第2位相差領域を作成して光学補償フイルム1−a、1−bを得た。実施例1と同様に液晶表示装置を作製して液晶表示装置の左斜め方向70°から観察した際の漏れ光を測定した。結果を第1表に示す。
[Example 2]
In the production of the second retardation region of Example 1, alignment films using I-6 and I-15 instead of I-12 as the alignment film additive were prepared, respectively. A phase difference region was created to obtain optical compensation films 1-a and 1-b. A liquid crystal display device was manufactured in the same manner as in Example 1, and leakage light was measured when the liquid crystal display device was observed from the left oblique direction of 70 °. The results are shown in Table 1.

第1表
────────────────────────────────────────
フイルム番号 1 1−a 1−b
────────────────────────────────────────
配向膜添加剤 I−12 I−6 I−15
フイルムのRe 130nm 132nm 129nm
フイルムのRth −65nm −67nm −65nm
平均傾斜角 89.8° 89.5° 89.8°
液晶装置の光漏れ 0.12 0.14 0.12
────────────────────────────────────────
Table 1 ─────────────────────────────────────────
Film number 1 1-a 1-b
────────────────────────────────────────
Alignment film additive I-12 I-6 I-15
Re 130nm 132nm 129nm of film
Film Rth -65nm -67nm -65nm
Average tilt angle 89.8 ° 89.5 ° 89.8 °
Light leakage of liquid crystal device 0.12 0.14 0.12
────────────────────────────────────────

いずれの場合も実施例1同様、ディスコティック液晶化合物が垂直配向した光学補償フイルムが得られ、該光学補償フイルムIPS液晶表示装置に実装することによって光漏れの少ない液晶表示装置が得られた。   In either case, as in Example 1, an optical compensation film in which the discotic liquid crystal compound was vertically aligned was obtained, and a liquid crystal display device with less light leakage was obtained by mounting the optical compensation film on the optical compensation film IPS liquid crystal display device.

[実施例3]
<光学補償フイルム2の作製>
第1位相差領域として、市販のセルロースアセテートフイルム(フジタックTD80UF、富士写真フイルム(株)製、Re=3nm、Rth=45nm)を用いて、その表面のケン化処理を行い、このフイルム上に実施例1と同じ配向膜の塗布液をワイヤーバーコーターで20ml/m塗布した。60℃の温風で60秒、さらに100℃の温風で120秒乾燥した。次に、フイルムの遅相軸方向と平行の方向に、形成した膜にラビング処理を施した。
[Example 3]
<Preparation of optical compensation film 2>
Using a commercially available cellulose acetate film (Fujitac TD80UF, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd., Re = 3 nm, Rth = 45 nm) as the first retardation region, the surface is saponified, and this is performed on this film. The same alignment film coating solution as in Example 1 was applied at 20 ml / m 2 with a wire bar coater. Drying was performed with warm air of 60 ° C. for 60 seconds, and further with warm air of 100 ° C. for 120 seconds. Next, the formed film was rubbed in a direction parallel to the slow axis direction of the film.

続いて、実施例1で作製した配向膜上に、実施例1で使用したディスコティック液晶性化合物1.8g、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート(V#360、大阪有機化学(株)製)0.2g、光重合開始剤(イルガキュアー907、チバガイギー社製)0.06g、増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)0.02g、空気界面側垂直配向剤(III−52)0.0036gを3.9gのメチルエチルケトンに溶解した溶液を、#3のワイヤーバーで塗布した。これを金属の枠に貼り付けて、125℃の恒温槽中で3分間加熱し、ディスコティック液晶化合物を配向させた。次に、100℃で120W/cm高圧水銀灯を用いて、30秒間UV照射しディスコティック液晶化合物を架橋した。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学補償フイルム2を製作した。   Subsequently, on the alignment film produced in Example 1, 1.8 g of the discotic liquid crystalline compound used in Example 1, ethylene oxide-modified trimethylolpropane triacrylate (V # 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.) 0.2 g, photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by Ciba Geigy) 0.06 g, sensitizer (Kayacure DETX, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 0.02 g, air interface side vertical alignment agent (III-52 ) A solution obtained by dissolving 0.0036 g in 3.9 g of methyl ethyl ketone was applied with a # 3 wire bar. This was affixed to a metal frame and heated in a thermostatic bath at 125 ° C. for 3 minutes to align the discotic liquid crystal compound. Next, UV irradiation was performed for 30 seconds using a 120 W / cm high-pressure mercury lamp at 100 ° C. to crosslink the discotic liquid crystal compound. Then, it stood to cool to room temperature. Thus, the optical compensation film 2 was manufactured.

自動複屈折率計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株)社製)を用いて、光学補償フイルム2のReの光入射角度依存性を測定し、予め測定したセルロースアセテートフイルムの寄与分を差し引くことによって、ディスコティック液晶位相差層のみの光学特性を算出したところ、Reが117nm、Rthが−55nm、液晶の平均傾斜角は89.6°であり、ディスコティック液晶がフイルム面に対して垂直に配向していることが確認できた。なお遅相軸の方向は配向膜のラビング方向と平行であった。   Using an automatic birefringence meter (KOBRA-21ADH, manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd.), the light incident angle dependence of Re of the optical compensation film 2 is measured, and the pre-measured contribution of cellulose acetate film is subtracted. Thus, the optical characteristics of only the discotic liquid crystal retardation layer were calculated. Re was 117 nm, Rth was −55 nm, the average tilt angle of the liquid crystal was 89.6 °, and the discotic liquid crystal was perpendicular to the film surface. It was confirmed that they were oriented. The slow axis direction was parallel to the rubbing direction of the alignment film.

前記で作製したIPSモード液晶セル1の一方に、前記で作製した光学補償シート2をその遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように、且つディスコティック液晶塗布面側が液晶セル側になるように貼り付けた。続いて、この光学補償シート2上に透過軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように市販の偏光板(HLC2−5618、(株)サンリッツ製)を貼り付け、さらにIPSモード液晶セル1のもう一方の側に同じ偏光板を、クロスニコルの配置で貼り付け、液晶表示装置を作製した。   On one of the IPS mode liquid crystal cells 1 prepared above, the optical compensation sheet 2 produced above is placed so that its slow axis is parallel to the rubbing direction of the liquid crystal cell and the discotic liquid crystal application surface side is on the liquid crystal cell side. Pasted to be. Subsequently, a commercially available polarizing plate (HLC2-5618, manufactured by Sanritz Co., Ltd.) is attached on the optical compensation sheet 2 so that the transmission axis is parallel to the rubbing direction of the liquid crystal cell. The same polarizing plate was attached to the other side in a crossed Nicol arrangement to produce a liquid crystal display device.

(作製した液晶表示装置の漏れ光の測定)
このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向70°から観察した際の漏れ光は0.13%であった。
(Measurement of leakage light of the manufactured liquid crystal display device)
The leakage light of the liquid crystal display device thus manufactured was measured. The leakage light when observed from the left diagonal direction of 70 ° was 0.13%.

[実施例4]
<第2偏光板1の作製>
市販のセルロースアセテートフイルム(フジタックTD80UF、富士写真フイルム(株)製、Re=3nm、Rth=45nm)を用いて、その表面のケン化処理を行い、このフイルム上に市販の垂直配向膜(JALS−204R、日本合成ゴム(株)製)をメチルエチルケトンで1:1に希釈したのち、ワイヤーバーコーターで2.4ml/m塗布した。直ちに、120℃の温風で120秒乾燥した。
[Example 4]
<Production of Second Polarizing Plate 1>
A commercially available cellulose acetate film (Fujitac TD80UF, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd., Re = 3 nm, Rth = 45 nm) was subjected to saponification treatment, and a commercially available vertical alignment film (JALS- 204R, manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.) was diluted 1: 1 with methyl ethyl ketone, and then 2.4 ml / m 2 was applied with a wire bar coater. Immediately, it was dried with warm air of 120 ° C. for 120 seconds.

(垂直配向した棒状液晶化合物層の形成)
配向膜上に、下記の棒状液晶化合物1.8g、光重合開始剤(イルガキュアー907、チバガイギー社製)0.06g、増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)0.02g、空気界面側垂直配向剤(III−52)0.002gを9.2gのメチルエチルケトンに溶解した溶液を、#2のワイヤーバーで塗布した。これを金属の枠に貼り付けて、100℃の恒温槽中で2分間加熱し、棒状液晶化合物を配向させた。次に、100℃で120W/cm高圧水銀灯を用いて、30秒間UV照射し棒状液晶化合物を架橋した。その後、室温まで放冷した。このようにして、第2偏光板の保護膜1を製作した。
(Formation of vertically aligned rod-like liquid crystal compound layer)
On the alignment film, 1.8 g of the following rod-like liquid crystal compound, 0.06 g of photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by Ciba Geigy), 0.02 g of sensitizer (Kayacure DETX, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), A solution prepared by dissolving 0.002 g of the air interface side vertical alignment agent (III-52) in 9.2 g of methyl ethyl ketone was applied with a # 2 wire bar. This was affixed to a metal frame and heated in a constant temperature bath at 100 ° C. for 2 minutes to align the rod-like liquid crystal compound. Next, using a 120 W / cm high-pressure mercury lamp at 100 ° C., UV irradiation was performed for 30 seconds to crosslink the rod-like liquid crystal compound. Then, it stood to cool to room temperature. Thus, the protective film 1 of the second polarizing plate was produced.

Figure 2006085098
Figure 2006085098

自動複屈折率計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株)社製)を用いて、保護膜1のReの光入射角度依存性を測定したところ、Reが3nm、Rthが5nmであった。   Using an automatic birefringence meter (KOBRA-21ADH, manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd.), the light incident angle dependency of Re of the protective film 1 was measured. As a result, Re was 3 nm and Rth was 5 nm.

次に延伸したポリビニルアルコールフイルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を製作し、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製した保護膜1を、セルロースアセテートフイルムが偏光膜側となるように偏光膜の片側に貼り付けた。続いて、市販のセルロースアセテートフイルム(フジタックTD80UF、富士写真フイルム(株)製)にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、この偏光膜の反対側に貼り付け第2偏光板を形成した。さらに実施例1と同様にして光学補償フイルム1を、セルロースアセテートフイルムが偏光膜側となるように偏光膜の片側に貼り付け、市販のセルロースアセテートフイルムを偏光膜の反対側に貼り付け形成した第1偏光板を、実施例1で作製したIPSモード液晶セル1の一方に、光学補償フイルム1の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように、且つディスコティック液晶塗布面側が液晶セル側になるように貼り付けた。この偏光板の透過軸と液晶セルのラビング方向とは平行になっている。さらに、この液晶セルのもう一方に、第2偏光板をその透過軸を液晶セルのラビング方向と直交となるように、且つ保護膜1面側が液晶セル側になるように貼り、液晶表示装置を作製した。   Next, iodine is adsorbed to the stretched polyvinyl alcohol film to produce a polarizing film. Using the polyvinyl alcohol-based adhesive, the produced protective film 1 is placed on one side of the polarizing film so that the cellulose acetate film is on the polarizing film side. Pasted on. Subsequently, saponification treatment was performed on a commercially available cellulose acetate film (Fujitac TD80UF, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.), and a second polarizing plate was attached to the opposite side of this polarizing film using a polyvinyl alcohol adhesive. Formed. Further, in the same manner as in Example 1, the optical compensation film 1 was attached to one side of the polarizing film so that the cellulose acetate film was on the polarizing film side, and a commercially available cellulose acetate film was attached to the opposite side of the polarizing film. One polarizing plate is placed on one side of the IPS mode liquid crystal cell 1 produced in Example 1 so that the slow axis of the optical compensation film 1 is parallel to the rubbing direction of the liquid crystal cell, and the discotic liquid crystal application surface side is the liquid crystal cell. Affixed to the side. The transmission axis of this polarizing plate and the rubbing direction of the liquid crystal cell are parallel. Further, a second polarizing plate is attached to the other side of the liquid crystal cell so that the transmission axis is perpendicular to the rubbing direction of the liquid crystal cell and the surface of the protective film 1 is on the liquid crystal cell side. Produced.

(作製した液晶表示装置の漏れ光の測定)
このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向70°から観察した際の漏れ光は0.03%であった。
(Measurement of leakage light of the manufactured liquid crystal display device)
The leakage light of the liquid crystal display device thus manufactured was measured. Light leakage when observed from the left oblique direction of 70 ° was 0.03%.

[比較例1]
前記作製したIPSモード液晶セル1の両側に市販の偏光板(HLC2−5618、(株)サンリッツ製)を、クロスニコルの配置で貼り付け、液晶表示装置を作製した。光学補償フイルムは用いなかった。上記液晶表示装置では、実施例1と同様に、上側の偏光板の透過軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように偏光板を貼り付けた。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向70°から観察した際の漏れ光は0.55%であった。
[Comparative Example 1]
A commercially available polarizing plate (HLC2-5618, manufactured by Sanritz Co., Ltd.) was attached to both sides of the produced IPS mode liquid crystal cell 1 in a crossed Nicol arrangement to produce a liquid crystal display device. An optical compensation film was not used. In the liquid crystal display device, as in Example 1, the polarizing plate was attached so that the transmission axis of the upper polarizing plate was parallel to the rubbing direction of the liquid crystal cell. The leakage light of the liquid crystal display device thus manufactured was measured. The leakage light when observed from the left diagonal direction of 70 ° was 0.55%.

[比較例2]
実施例1で製作したIPSモード液晶セル1に対して、実施例2で作製した光学補償シート2をその遅相軸が液晶セルのラビング方向と直交するように、且つディスコティック液晶塗布面側が液晶セル側になるように貼り付けた。続いて、この光学補償シート2上に透過軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように市販の偏光板(HLC2−5618、(株)サンリッツ製)を貼り付け、さらにIPSモード液晶セル1のもう一方の側に同じ偏光板を、クロスニコルの配置で貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向70°から観察した際の漏れ光は1.52%で極めて大きいものであった。
[Comparative Example 2]
Compared to the IPS mode liquid crystal cell 1 manufactured in Example 1, the optical compensation sheet 2 manufactured in Example 2 is such that its slow axis is perpendicular to the rubbing direction of the liquid crystal cell and the discotic liquid crystal application surface side is liquid crystal Affixed to the cell side. Subsequently, a commercially available polarizing plate (HLC2-5618, manufactured by Sanritz Co., Ltd.) is pasted on the optical compensation sheet 2 so that the transmission axis is parallel to the rubbing direction of the liquid crystal cell. The same polarizing plate was attached to the other side in a crossed Nicol arrangement to produce a liquid crystal display device. The leakage light of the liquid crystal display device thus manufactured was measured. The leakage light when observed from the left oblique direction of 70 ° was 1.52% and was extremely large.

[比較例3]
実施例1におけるディスコティック液晶塗布液組成物から空気界面側垂直配向剤(P−15)を除いたこと以外は、実施例1と同様に液晶表示装置を作製し漏れ光を測定した。左斜め方向70°から観察した際の漏れ光は1.2%で極めて大きいものであった。
[Comparative Example 3]
A liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 1 except that the air interface side vertical alignment agent (P-15) was removed from the discotic liquid crystal coating liquid composition in Example 1, and leakage light was measured. The light leakage when observed from the left diagonal direction of 70 ° was 1.2% and was extremely large.

[比較例4]
実施例1における配向膜組成物から添加剤(I−12)を除いたこと以外は、実施例1と同様に液晶表示装置を作製し漏れ光を測定した。左斜め方向70°から観察した際の漏れ光は0.60%と大きいものであった。
[Comparative Example 4]
A liquid crystal display device was prepared and leakage light was measured in the same manner as in Example 1 except that the additive (I-12) was removed from the alignment film composition in Example 1. The leakage light when observed from the left diagonal direction of 70 ° was as large as 0.60%.

[比較例5]
実施例3におけるディスコティック液晶塗布液組成物から空気界面側垂直配向剤(III−52)を除いたこと以外は、実施例3と同様に液晶表示装置を作製し漏れ光を測定した。左斜め方向70°から観察した際の漏れ光は0.51%と大きいものであった。
[Comparative Example 5]
A liquid crystal display device was prepared and leakage light was measured in the same manner as in Example 3 except that the air interface side vertical alignment agent (III-52) was removed from the discotic liquid crystal coating liquid composition in Example 3. The leakage light when observed from the left oblique direction of 70 ° was as large as 0.51%.

本発明の液晶表示装置の画素領域例を示す概略図である。It is the schematic which shows the pixel area example of the liquid crystal display device of this invention. 本発明の液晶表示装置の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the example of the liquid crystal display device of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 液晶素子画素領域
2 画素電極
3 表示電極
4 ラビング方向
5a、5b 黒表示時の液晶化合物のダイレクター
6a、6b 白表示時の液晶化合物のダイレクター
7a,7b 第1偏光膜用保護膜
8 第1偏光膜
9 第1偏光膜の偏光透過軸
10 光学補償フイルム
11 第1位相差領域
12 第2位相差領域
13 第2位相差領域の遅相軸
14 第1基板
15 第1基板ラビング方向
16 液晶層
17 液晶性化合物の遅相軸方向
18 第2基板
19 第2基板ラビング方向
20a、20b 第2偏光膜用保護膜
21 第2偏光膜
22 第2偏光膜偏光透過軸
1 liquid crystal element pixel region 2 pixel electrode 3 display electrode 4 rubbing direction
5a, 5b Liquid crystal compound director during black display 6a, 6b Liquid crystal compound director during white display 7a, 7b Protective film for first polarizing film 8 First polarizing film
9 Polarization transmission axis of first polarizing film 10 Optical compensation film 11 First retardation region 12 Second retardation region 13 Slow axis 14 of second retardation region First substrate 15 First substrate rubbing direction 16 Liquid crystal layer 17 Liquid crystal The slow axis direction 18 of the organic compound The second substrate 19 The second substrate rubbing directions 20a and 20b The second polarizing film protective film 21 The second polarizing film 22 The second polarizing film Polarization transmission axis

Claims (13)

下記式(I)で表されるピリジニウム化合物を含むことを特徴とする配向膜:
Figure 2006085098
[式中、Lは二価の連結基であり;Rは水素原子、アミノまたは炭素原子数が1乃至20の置換アミノ基であり;Xはアニオンであり;Yは5乃至6員環を部分構造として有する2価の連結基であり;そして、Zはハロゲン置換フェニル、ニトロ置換フェニル、シアノ置換フェニル、炭素原子数が1〜10のアルキル基で置換されたフェニル、炭素原子数が2〜10のアルコキシ基で置換されたフェニル、炭素原子数が1〜12のアルキル基、炭素原子数が2〜20のアルキニル基、炭素原子数が1〜12のアルコキシ基、炭素原子数が2〜13のアルコキシカルボニル基、炭素原子数が7〜26のアリールオキシカルボニル基および炭素原子数が7〜26のアリールカルボニルオキシ基からなる群より選ばれる一価の基である]。
An alignment film comprising a pyridinium compound represented by the following formula (I):
Figure 2006085098
[Wherein L 1 is a divalent linking group; R 1 is a hydrogen atom, amino, or a substituted amino group having 1 to 20 carbon atoms; X is an anion; Y 1 is 5 to 6-membered] A divalent linking group having a ring as a partial structure; and Z is halogen-substituted phenyl, nitro-substituted phenyl, cyano-substituted phenyl, phenyl substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and the number of carbon atoms Phenyl substituted with 2 to 10 alkoxy groups, alkyl groups with 1 to 12 carbon atoms, alkynyl groups with 2 to 20 carbon atoms, alkoxy groups with 1 to 12 carbon atoms, 2 carbon atoms A monovalent group selected from the group consisting of an alkoxycarbonyl group having 13 carbon atoms, an aryloxycarbonyl group having 7 to 26 carbon atoms, and an arylcarbonyloxy group having 7 to 26 carbon atoms.
ポリビニルアルコール系配向膜である請求項1に記載の配向膜。   The alignment film according to claim 1, which is a polyvinyl alcohol-based alignment film. ディスコティック液晶化合物を含む液晶組成物が請求項1または2に記載の配向膜の上に塗布されている光学補償シート。   An optical compensation sheet, wherein a liquid crystal composition containing a discotic liquid crystal compound is applied on the alignment film according to claim 1. 液晶組成物が、さらに、ディスコティック液晶化合物の垂直配向を促進する添加剤を含むことを特徴とする請求項3に記載の光学補償シート。   4. The optical compensation sheet according to claim 3, wherein the liquid crystal composition further comprises an additive that promotes vertical alignment of the discotic liquid crystal compound. ディスコティック液晶化合物の垂直配向を促進する添加剤が、フルオロ脂肪族基を有する繰り返し単位と下記式(II)で表される繰り返し単位とを含む共重合体であることを特徴とする請求項4に記載の光学補償シート:
Figure 2006085098
[式中、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子または置換基であり;Lは単結合、あるいは、−O−、−CO−、−NR−、−S−、−SO−、−P(=O)(OR)−、アルキレン基、アリーレン基およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる2価の連結基であって、Rは水素原子、アルキル基、アリール基またはアラルキル基であり、Rはアルキル基、アリール基またはアラルキル基であり;そして、Qはカルボキシル基、その塩、スルホ基、その塩、ホスホノキシ、またはその塩である]。
5. The additive for promoting vertical alignment of a discotic liquid crystal compound is a copolymer containing a repeating unit having a fluoroaliphatic group and a repeating unit represented by the following formula (II). Optical compensation sheet described in:
Figure 2006085098
[Wherein R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom or a substituent; L is a single bond, or —O—, —CO—, —NR 4 —, —S—, A divalent linking group selected from the group consisting of —SO 2 —, —P (═O) (OR 5 ) —, an alkylene group, an arylene group, and combinations thereof, wherein R 4 is a hydrogen atom, an alkyl group, An aryl group or an aralkyl group, R 5 is an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group; and Q is a carboxyl group, a salt thereof, a sulfo group, a salt thereof, a phosphonoxy, or a salt thereof].
ディスコティック液晶化合物の垂直配向を促進する添加剤が、下記式(III)で表される化合物であることを特徴とする請求項4に記載の光学補償シート:
Figure 2006085098
[式中、mは1以上の整数であり;mが1の場合、Rは末端にCF基を有するアルキル基または末端にCFH基を有するアルキル基であり、mが2以上の整数の場合、複数個のRは、互いに独立に、Rはアルキル基、末端にCF基を有するアルキル基または末端にCFH基を有するアルキル基であるが、少なくとも一つは末端にCF基を有するアルキル基またはCFH基を有するアルキル基であり;Lは(m+n)価の連結基であり;Wはカルボキシル基、その塩、スルホ基、その塩、ホスホノキシ、またはその塩であり;そして、nは1以上の整数である]。
The optical compensation sheet according to claim 4, wherein the additive that promotes vertical alignment of the discotic liquid crystal compound is a compound represented by the following formula (III):
Figure 2006085098
[In the formula, m is an integer of 1 or more; when m is 1, R 0 is an alkyl group having a CF 3 group at the terminal or an alkyl group having a CF 2 H group at the terminal, and m is 2 or more. In the case of an integer, a plurality of R 0 are independently of each other, R 0 is an alkyl group, an alkyl group having a CF 3 group at the terminal, or an alkyl group having a CF 2 H group at the terminal, but at least one is a terminal Is an alkyl group having a CF 3 group or an alkyl group having a CF 2 H group; L 0 is an (m + n) -valent linking group; W is a carboxyl group, a salt thereof, a sulfo group, a salt thereof, phosphonoxy, or The salt; and n is an integer greater than or equal to 1].
第1偏光膜、第1偏光膜に接する第1位相差領域と第1位相差領域に接する第2位相差領域からなる光学補償フイルム、第1基板、ネマチック液晶性化合物を含む液晶層、第2基板、第2偏光膜をこの順序で有し、黒表示時に該ネマチック液晶性化合物が前記一対の基板の表面に対して平行に配向する液晶表示装置であって、第1位相差領域の面内のレターデーション値が20nm以下で、第1位相差領域の厚み方向のレターデーション値が20乃至120nmであり、第2位相差領域が請求項1に記載の配向膜の上に塗布されている請求項5または6に記載のディスコティック液晶化合物を含む液晶組成物から構成され、第2位相差領域の遅相軸が第1偏光膜の透過軸と黒表示時の液晶性化合物の遅相軸方向に平行であることを特徴とする液晶表示装置。   A first polarizing film; an optical compensation film comprising a first retardation region in contact with the first polarizing film; and a second retardation region in contact with the first retardation region; a first substrate; a liquid crystal layer containing a nematic liquid crystalline compound; A liquid crystal display device having a substrate and a second polarizing film in this order, wherein the nematic liquid crystalline compound is aligned parallel to the surfaces of the pair of substrates at the time of black display, wherein the in-plane of the first retardation region The retardation value in the thickness direction of the first retardation region is 20 to 120 nm, and the second retardation region is applied on the alignment film according to claim 1. Item 7. The liquid crystal composition comprising the discotic liquid crystal compound according to item 5 or 6, wherein the slow axis of the second retardation region is the transmission axis of the first polarizing film and the slow axis direction of the liquid crystal compound during black display. Parallel to Crystal display device. 第2位相差領域の面内のレターデーション値が50乃至200nmであることを特徴とする請求項7に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 7, wherein an in-plane retardation value of the second retardation region is 50 to 200 nm. 第1位相差領域が複数の層から構成されており、複数の層のうち第2位相差領域に接する層が配向膜であることを特徴とする請求項7または8に記載の液晶表示装置。   9. The liquid crystal display device according to claim 7, wherein the first retardation region is composed of a plurality of layers, and a layer in contact with the second retardation region among the plurality of layers is an alignment film. 第2偏光膜を挟むように一対の保護膜を有し、液晶側の保護膜の厚み方向のレターデーション値が20nm以下であることを特徴とする請求項7乃至9のいずれか一項に記載の液晶表示装置。   10. The liquid crystal side protective film has a pair of protective films so as to sandwich the second polarizing film, and a retardation value in a thickness direction of the protective film on the liquid crystal side is 20 nm or less. 11. Liquid crystal display device. 第2偏光膜を挟む一対の保護膜のうち、液晶層側の保護膜がセルロースアセテートフイルムまたはノルボルネン樹脂フイルムであることを特徴とする請求項10に記載の液晶表示装置。   11. The liquid crystal display device according to claim 10, wherein, of the pair of protective films sandwiching the second polarizing film, the protective film on the liquid crystal layer side is a cellulose acetate film or a norbornene resin film. 第2偏光膜を挟む一対の保護膜のうち、液晶側の保護膜が垂直配向した棒状液晶性化合物を含むセルロースアセテートフイルムからなることを特徴とする請求項11に記載の液晶表示装置。   12. The liquid crystal display device according to claim 11, wherein, of the pair of protective films sandwiching the second polarizing film, the protective film on the liquid crystal side is made of a cellulose acetate film containing a vertically aligned rod-like liquid crystalline compound. 第1位相差領域が複数の層から構成されており、複数の層のうち第1偏光膜に接する層が第1偏光膜の保護膜として機能することを特徴とする請求項6乃至12のいずれか一項に記載の液晶表示装置。   The first retardation region is composed of a plurality of layers, and a layer in contact with the first polarizing film among the plurality of layers functions as a protective film for the first polarizing film. A liquid crystal display device according to claim 1.
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