JP2006091626A - Optical compensation film, elliptic polarizing plate and liquid crystal display device - Google Patents

Optical compensation film, elliptic polarizing plate and liquid crystal display device Download PDF

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Tomoki Tasaka
知樹 田坂
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical compensation film and an elliptic polarizing plate which are used for providing a liquid crystal display device that has improved gradation inversion and the characteristic of a wider viewing angle and is excellent in industrial productivity. <P>SOLUTION: The optical compensation film is characterized in that a liquid crystal composition which develops a biaxial nematic phase is twisted hybrid oriented. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、液晶性分子から形成された光学異方性層を有する光学補償フィルム、およびそれを用いた楕円偏光板と液晶表示装置とに関する。   The present invention relates to an optical compensation film having an optically anisotropic layer formed from liquid crystalline molecules, an elliptically polarizing plate using the same, and a liquid crystal display device.

液晶表示装置は、液晶セル、偏光素子および光学補償フィルム(位相差板)からなる。
透過型液晶表示装置では、二枚の偏光素子を液晶セルの両側に配置し、一枚または二枚の光学補償フィルムを液晶セルと偏光素子との間に配置する。反射型液晶表示装置では、反射板、液晶セル、一枚の光学補償フィルム、そして一枚の偏光素子の順に配置する。液晶セルは、棒状液晶性分子、それを封入するための二枚の基板および棒状液晶性分子に電圧を加えるための電極層からなる。液晶セルは、棒状液晶性分子の配向状態の違いで、透過型については、TN(Twisted Nematic)、IPS(In-Plane Switching)、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal)、OCB(Optically Compensatory Bend)、STN(Supper Twisted Nematic)、VA(Vertically Aligned)、ECB(Electrically Controlled Birefringence)、反射型については、TN、HAN(Hybrid Aligned Nematic)、GH(Guest-Host)のような様々な表示モードが提案されている。
The liquid crystal display device includes a liquid crystal cell, a polarizing element, and an optical compensation film (retardation plate).
In the transmissive liquid crystal display device, two polarizing elements are arranged on both sides of the liquid crystal cell, and one or two optical compensation films are arranged between the liquid crystal cell and the polarizing element. In a reflective liquid crystal display device, a reflector, a liquid crystal cell, a single optical compensation film, and a single polarizing element are arranged in this order. The liquid crystal cell is composed of a rod-like liquid crystal molecule, two substrates for enclosing it, and an electrode layer for applying a voltage to the rod-like liquid crystal molecule. The liquid crystal cell is different in the alignment state of rod-like liquid crystal molecules. As for the transmissive type, TN (Twisted Nematic), IPS (In-Plane Switching), FLC (Ferroelectric Liquid Crystal), OCB (Optically Compensatory Bend), STN (STN) Various display modes such as TN, HAN (Hybrid Aligned Nematic), and GH (Guest-Host) have been proposed for Supper Twisted Nematic (VA), VA (Vertically Aligned), ECB (Electrically Controlled Birefringence), and reflective types. .

光学補償フィルムは、画像着色を解消し、視野角を拡大するために、様々な液晶表示装置に用いられている。光学補償フィルムとしては、延伸複屈折ポリマーフィルムをはじめとして、透明支持体上に液晶性分子から形成された光学異方性層を有する光学補償フィルムが一般的に使用されている。光学補償フィルムの光学的性質は、液晶セルの光学的性質、具体的には、上記のような表示モードの違いに応じて決定される。   Optical compensation films have been used in various liquid crystal display devices in order to eliminate image coloring and expand the viewing angle. As the optical compensation film, an optical compensation film having an optically anisotropic layer formed from a liquid crystalline molecule on a transparent support, such as a stretched birefringent polymer film, is generally used. The optical properties of the optical compensation film are determined according to the optical properties of the liquid crystal cell, specifically, the difference in the display mode as described above.

液晶性分子を用いると、液晶セルの様々な表示モードに対応する様々な光学的性質を有する光学補償フィルムを製造することができる。液晶性分子を用いた光学補償フィルムでは、様々な表示モードに対応するものが既に提案されている。   When liquid crystalline molecules are used, optical compensation films having various optical properties corresponding to various display modes of the liquid crystal cell can be produced. Optical compensation films using liquid crystal molecules have already been proposed for various display modes.

二軸性の液晶を用いた位相差板、特に二軸性液晶がハイブリッド配向した位相差板は、液晶表示装置の視野角補償において有用である。(例えば、特許文献1,2参照)。このような二軸性液晶がハイブリッド配向した状態を実現させるためには、二軸性ネマチック相(Nb相)を発現させる必要である。   A retardation plate using a biaxial liquid crystal, particularly a retardation plate in which biaxial liquid crystals are hybrid-aligned is useful for viewing angle compensation of a liquid crystal display device. (For example, refer to Patent Documents 1 and 2). In order to realize such a state where the biaxial liquid crystal is hybrid-aligned, it is necessary to develop a biaxial nematic phase (Nb phase).

しかし、二軸性ネマチック相を発現する液晶組成物をハイブリッド配向させた光学補償フィルムは、広い視野角特性を実現できるものの、表示装置の表示面を下方向から見る際、表示面法線方向からの角度増加と共に、画像を形成する各階調レベルの輝度差が、急激に減少し、いくつかの階調レベルが反転する現象(階調反転:gray-scale inversion)が発生する。この階調反転を抑制することが必要であった。   However, an optical compensation film in which a liquid crystal composition that expresses a biaxial nematic phase is hybrid-aligned can realize a wide viewing angle characteristic, but when viewing the display surface of a display device from below, it can be viewed from the normal direction of the display surface. As the angle increases, the luminance difference between the gradation levels forming the image decreases abruptly, causing a phenomenon that some gradation levels are inverted (gray-scale inversion). It was necessary to suppress this gradation inversion.

特開2002-174730号公報JP 2002-174730 A 特開2002-207125号公報JP 2002-207125 A

本発明の目的は、広い優れた視野角特性をもつ二軸性ネマチック相を発現する液晶組成物をハイブリッド配向させた補償フィルムをTNモードなどの液晶表示装置に使用する場合において発生する階調反転(表示装置の表示面を下方向から見る際、表示面法線方向からの角度増加と共に、画像を形成する各階調レベルの輝度差が、急激に減少し、いくつかの階調レベルが反転する現象)を低減した光学補償フィルムを提供することである。
また、この補償フィルムを用いた楕円偏光板や、液晶表示装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide gradation inversion that occurs when a compensation film in which a liquid crystal composition expressing a biaxial nematic phase having a wide and excellent viewing angle characteristic is hybrid-aligned is used in a liquid crystal display device such as a TN mode. (When viewing the display surface of the display device from below, as the angle from the normal direction of the display surface increases, the brightness difference of each gradation level forming the image decreases sharply and some gradation levels are inverted. It is to provide an optical compensation film with reduced phenomenon.
Another object is to provide an elliptically polarizing plate and a liquid crystal display device using the compensation film.

上記の本発明の目的は、下記の発明によって達成された。
1. 二軸性ネマチック相を発現する液晶組成物をハイブリット配向とねじれ配向を与えた状態で含有している光学異方性層を持つ光学補償フィルム。
2. 二軸性ネマチック相を発現する液晶組成物から形成された光学異方性層を有する光学補償フィルムであって、該光学異方性層がハイブリッド配向にねじれ配向を与えた二軸性ネマチック相を固定化し形成されていることを特徴とする光学補償フィルム。
3. 二軸性ネマチック相を発現する液晶組成物の3軸方向の屈折率を大きい順にnx、ny、nzとしたとき、nxがフィルムの面方向となす角は厚み方向でほとんど変化せず、かつ、nzとフィルムの面方向のなす角が厚み方向で変化していることを特徴とする上記1又は2に記載の光学補償フィルム。
4. 前記ねじれの角度が10度未満であることを特徴とする上記1〜3のいずれか1項に記載の光学補償フィルム。
5. 二軸性ネマチック相を発現する液晶組成物が、棒状液晶相を発現する液晶化合物とディスコティック液晶相を発現する液晶化合物とを含む上記1〜4のいずれか1項に記載の光学補償フィルム。
6. 光学活性化合物と二軸ネマチック相を発現する液晶化合物とを含有する液晶組成物を、配向膜を塗布した支持体上に積層した後、二軸ネマチック相を発現させて固定化した上記1〜5のいずれか1項に記載の光学補償フィルム。
7. 透明支持体上に上記1〜6のいずれか1項に記載の光学補償フィルム及び偏光膜が積層されていることを特徴とする楕円偏光板。
8. 上記1〜6のいずれか1項に記載の光学補償フィルム又は上記7に記載の楕円偏光板を用いた液晶表示装置。
The object of the present invention described above has been achieved by the following invention.
1. An optical compensation film having an optically anisotropic layer containing a liquid crystal composition exhibiting a biaxial nematic phase in a state of giving a hybrid alignment and a twist alignment.
2. An optical compensation film having an optically anisotropic layer formed from a liquid crystal composition that exhibits a biaxial nematic phase, wherein the optically anisotropic layer has a biaxial nematic phase imparting a twisted orientation to a hybrid orientation. An optical compensation film formed by being fixed.
3. When the refractive index in the triaxial direction of the liquid crystal composition expressing the biaxial nematic phase is nx, ny, and nz in descending order, the angle formed by nx and the plane direction of the film hardly changes in the thickness direction, and 3. The optical compensation film as described in 1 or 2 above, wherein an angle formed between nz and the surface direction of the film changes in the thickness direction.
4). 4. The optical compensation film as described in any one of 1 to 3 above, wherein the twist angle is less than 10 degrees.
5). 5. The optical compensation film according to any one of 1 to 4, wherein the liquid crystal composition expressing a biaxial nematic phase includes a liquid crystal compound expressing a rod-like liquid crystal phase and a liquid crystal compound expressing a discotic liquid crystal phase.
6). The liquid crystal composition containing an optically active compound and a liquid crystal compound that expresses a biaxial nematic phase is laminated on a support coated with an alignment film, and then the biaxial nematic phase is expressed and immobilized. The optical compensation film according to any one of the above.
7). 7. An elliptically polarizing plate, wherein the optical compensation film according to any one of 1 to 6 and a polarizing film are laminated on a transparent support.
8). 7. A liquid crystal display device using the optical compensation film according to any one of 1 to 6 or the elliptically polarizing plate according to 7 above.

本発明で開示する光学補償フィルムを、例えば、TN液晶セルと上下の偏光膜との間に設けると、TN型液晶表示装置の下側方向に発生する階調反転を改善し、より広い視野角特性を実現できる。二軸性ネマチック相を発現する液晶組成物のハイブリッド配向にねじりを入れた形態にすることで工業生産性に優れた光学補償フィルム、楕円偏光板を提供し、表示品位を従来に増して改良した表示装置とすることが可能となった。   For example, when the optical compensation film disclosed in the present invention is provided between the TN liquid crystal cell and the upper and lower polarizing films, gradation inversion occurring in the lower direction of the TN liquid crystal display device is improved, and a wider viewing angle is obtained. The characteristics can be realized. Provided optical compensation film and elliptically polarizing plate with excellent industrial productivity by twisting hybrid alignment of liquid crystal composition expressing biaxial nematic phase, and improved display quality compared to conventional It became possible to make a display device.

以下において、本願発明の内容について詳細に説明する。尚、本明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。   Hereinafter, the contents of the present invention will be described in detail. In the present specification, “to” is used to mean that the numerical values described before and after it are included as a lower limit value and an upper limit value.

液晶層の位相補償を行うにあたって、光学補償フィルムは、偏光膜と液晶層との間に挿入、積層、光学密着させて使用するものであるから、事前に偏光膜と位相補償する光学異方性層、透明支持体とを接着、貼合した楕円偏光板とすることが有用である。   When performing phase compensation of the liquid crystal layer, the optical compensation film is used by inserting, laminating, and optically adhering between the polarizing film and the liquid crystal layer. It is useful to form an elliptically polarizing plate in which a layer and a transparent support are bonded and bonded.

本発明のフィルムは、二軸性ネマチック相を発現する液晶組成物のハイブリッド配向にねじれを入れることによって実現される。   The film of the present invention is realized by twisting the hybrid alignment of the liquid crystal composition expressing a biaxial nematic phase.

二軸性ネマチック相の直交する3方向の主屈折率を大きい順にnx,ny,nzとする。
ハイブリッド配向とは、nx,ny,nzの方向が、層の厚みに対して膜厚方向に連続的に変化することを意味する。図1(a)はこのことを表す模式図である。ねじれ配向とは、主屈折率nx,ny,nzの方向が、層の厚みに対して面内で連続的に回転変化することを意味する。図1(b)はこのことを表す模式図である。
ハイブリッド配向の傾斜角度およびねじれ配向のねじれ角度は、光学異方性層の深さ方向、透明支持体界面からの距離の増加と共に増加または減少している。傾斜角度およびねじれ角度は、距離の増加と共に増加することが好ましい。さらに、傾斜角度およびねじれ角度の変化としては、連続的増加、連続的減少、間欠的増加、間欠的減少、連続的増加と連続的減少を含む変化、あるいは、増加及び減少を含む間欠的変化が可能である。間欠的変化は、厚さ方向の途中で傾斜角およびねじれ角度が変化しない領域を含んでいる。本発明では、傾斜角度およびねじれ角度が変化しない領域を含んでいても、全体として増加または減少していればよい。さらに、傾斜角度およびねじれ角度は連続的に変化することが好ましい。
The main refractive indexes in the three orthogonal directions of the biaxial nematic phase are nx, ny, and nz in descending order.
Hybrid orientation means that the directions of nx, ny, and nz continuously change in the film thickness direction with respect to the thickness of the layer. FIG. 1A is a schematic diagram showing this. The twisted orientation means that the directions of the main refractive indices nx, ny, and nz continuously rotate and change in the plane with respect to the thickness of the layer. FIG. 1B is a schematic diagram showing this.
The tilt angle of the hybrid orientation and the twist angle of the twist orientation increase or decrease with an increase in the depth direction of the optically anisotropic layer and the distance from the transparent support interface. The tilt angle and twist angle are preferably increased with increasing distance. In addition, changes in tilt angle and twist angle include continuous increase, continuous decrease, intermittent increase, intermittent decrease, change including continuous increase and continuous decrease, or intermittent change including increase and decrease. Is possible. The intermittent change includes a region where the inclination angle and the twist angle do not change in the middle of the thickness direction. In the present invention, even if a region where the tilt angle and the twist angle do not change is included, it may be increased or decreased as a whole. Furthermore, it is preferable that the inclination angle and the twist angle change continuously.

本発明の光学補償フィルムは、好ましくは透明支持体の上に二軸性ネマチック相を発現する液晶組成物から形成される光学異方性層を有する。透明支持体と光学異方性層の間には配向膜を設けるのが更に好ましい。光学異方性層は、二軸性ネマチック相を発現する液晶組成物に必要に応じて他の添加剤を加え、該組成物を配向膜上に塗布した後、液晶状態の配向を固定化して得られる。このとき二軸性ネマチック相を発現する液晶組成物はハイブリット配向にねじれ配向が与えられた状態で固定化される。   The optical compensation film of the present invention preferably has an optically anisotropic layer formed from a liquid crystal composition expressing a biaxial nematic phase on a transparent support. More preferably, an alignment film is provided between the transparent support and the optically anisotropic layer. The optically anisotropic layer is formed by adding other additives to the liquid crystal composition expressing a biaxial nematic phase as necessary, and applying the composition on the alignment film, and then fixing the alignment in the liquid crystal state. can get. At this time, the liquid crystal composition expressing the biaxial nematic phase is fixed in a state where the twist alignment is given to the hybrid alignment.

二軸性ネマチック相のハイブリッド配向としては、直交する3方向の屈折率を大きい順にnx、ny、nzとすると、(i)膜厚方向でnxとnyの方向が変化しnz方向は変化しないハイブリッド配向、(ii)膜厚方向でnxとnzの方向が変化しny方向は変化しないハイブリッド配向、(iii)膜厚方向でnyとnzの方向が変化しnx方向は変化しないハイブリッド配向等が存在する。液晶表示装置の視野角補償を考えるとこのような配向の中で好ましい配向と好ましくない配向があるため、一概にハイブリッド配向のすべてが好ましいとは言えず、この中で位相板を、TN(Twisted Nematic)モードやOCB(Optically Compensatory Bend)モードの液晶表示装置用視野角補償板として用いる場合においては、(iii)膜厚方向でnyとnzの方向が変化しnx方向は変化しないハイブリッド配向が最も好ましい。   As the hybrid orientation of the biaxial nematic phase, assuming that the refractive indexes in the three orthogonal directions are nx, ny, and nz in descending order, (i) the hybrid in which the nx and ny directions change in the film thickness direction and the nz direction does not change. (Ii) Hybrid orientation in which the nx and nz directions change in the film thickness direction and the ny direction does not change, (iii) Hybrid orientation in which the ny and nz directions change in the film thickness direction and the nx direction does not change To do. Considering the viewing angle compensation of the liquid crystal display device, since there are preferred and unfavorable orientations among such orientations, not all of the hybrid orientations are generally preferred. In this, the phase plate is made to be TN (Twisted). In the case of using as a viewing angle compensator for a liquid crystal display device in a Nematic mode or an OCB (Optically Compensatory Bend) mode, (iii) the hybrid orientation in which the ny and nz directions change in the film thickness direction and the nx direction does not change is the most. preferable.

二軸性ネマチック相は好ましくは支持体上(更に好ましくは配向膜上)に塗布されるので、液晶化合物は支持体側の界面では支持体面または塗布膜界面(配向膜を設けた場合には配向膜界面)のチルト角(換言すれば透明支持体の面方向とのなす角)で配向し、空気との界面では空気界面のチルト角で配向することとなる。二軸性液晶化合物の場合、チルト角にもnx方向と界面がなすチルト角、ny方向と界面がなすチルト角、nz方向と界面がなすチルト角の3種類がある(チルト角は界面を基準とする)。
本発明において、光学異方性層のnx方向のチルト角は、空気界面および支持体側界面のチルト角が0〜10度好ましくは0〜5度であり、膜厚方向ではほとんど変化しないことが好ましい。
一方、ny方向は空気界面と支持体側界面のチルト角が大きく異なる。そのため、膜厚方向ではチルト角が空気界面側から支持体側界面側に向けて連続的に変化することになる。ny方向のチルト角は、空気界面のチルト角が3度以上87度以下かつ、支持体側界面のチルト角が3度以上87度以下であることが好ましい。特にチルト角の平均傾斜角βが30度以上75度以下であることが好ましく、35度以上72度以下であることがさらに好ましく、40度以上70度以下であることが特に好ましい。
nz方向はny方向と直交関係にあるため、nz方向のチルト角は、空気界面のチルト角が3度以上87度以下かつ、支持体側界面のチルト角が3度以上87度以下であることが好ましい。特にチルト角の平均傾斜角βが15度以上60度以下であることが好ましく、18度以上55度以下であることがさらに好ましく、20度以上50度以下であることが特に好ましい。
すなわち、ny方向およびnz方向は空気界面と支持体側界面のチルト角が異なるため、ハイブリッド配向することになる。
Since the biaxial nematic phase is preferably coated on the support (more preferably on the alignment film), the liquid crystal compound is formed on the support surface or the coating film interface (or the alignment film if an alignment film is provided). Orientation is performed at the tilt angle of the interface (in other words, the angle formed with the surface direction of the transparent support), and at the interface with air, the orientation is performed at the tilt angle of the air interface. In the case of a biaxial liquid crystal compound, there are three types of tilt angles: a tilt angle formed between the nx direction and the interface, a tilt angle formed between the ny direction and the interface, and a tilt angle formed between the nz direction and the interface (the tilt angle is based on the interface). And).
In the present invention, the tilt angle in the nx direction of the optically anisotropic layer is such that the tilt angle at the air interface and the support side interface is 0 to 10 degrees, preferably 0 to 5 degrees, and preferably hardly changes in the film thickness direction. .
On the other hand, in the ny direction, the tilt angle between the air interface and the support side interface is greatly different. Therefore, in the film thickness direction, the tilt angle continuously changes from the air interface side toward the support side interface side. The tilt angle in the ny direction is preferably such that the tilt angle at the air interface is 3 degrees or more and 87 degrees or less, and the tilt angle at the support side interface is 3 degrees or more and 87 degrees or less. In particular, the average tilt angle β of the tilt angle is preferably 30 ° or more and 75 ° or less, more preferably 35 ° or more and 72 ° or less, and particularly preferably 40 ° or more and 70 ° or less.
Since the nz direction is orthogonal to the ny direction, the tilt angle in the nz direction is such that the tilt angle at the air interface is not less than 3 degrees and not more than 87 degrees, and the tilt angle at the support side interface is not less than 3 degrees and not more than 87 degrees. preferable. In particular, the average tilt angle β of the tilt angle is preferably 15 degrees or more and 60 degrees or less, more preferably 18 degrees or more and 55 degrees or less, and particularly preferably 20 degrees or more and 50 degrees or less.
That is, since the tilt angle of the air interface and the support side interface is different in the ny direction and the nz direction, hybrid alignment is performed.

光学異方層の他の光学特性については、特に制限はなく、用いる用途によって好ましい範囲が決定される。
膜厚は、0.01μm以上50μm未満が好ましく、0.1μm以上5μm未満がより好ましい。一般的には面内レターデーションReは、10〜120nmであるのが好ましく、30〜90nmであるのがより好ましい。厚さ方向のレターデーションRthは、20〜200nmが好ましい。
二軸性ネマチック相の(nx−nz)/(nx−ny)は、1.01以上100未満が好ましく、1.2以上40未満がより好ましく、2.0以上30未満がさらに好ましい。
二軸性ネマチック相のnx−nyおよびny−nzは、大きいほうが膜厚を薄くでき塗布性を良くできるため好ましく、0.001以上が好ましく、0.01以上がより好ましく、0.03以上がさらに好ましい。
The other optical characteristics of the optically anisotropic layer are not particularly limited, and a preferable range is determined depending on the application to be used.
The film thickness is preferably 0.01 μm or more and less than 50 μm, and more preferably 0.1 μm or more and less than 5 μm. In general, the in-plane retardation Re is preferably 10 to 120 nm, and more preferably 30 to 90 nm. The retardation Rth in the thickness direction is preferably 20 to 200 nm.
(Nx−nz) / (nx−ny) of the biaxial nematic phase is preferably 1.01 or more and less than 100, more preferably 1.2 or more and less than 40, and further preferably 2.0 or more and less than 30.
The larger nx-ny and ny-nz of the biaxial nematic phase is preferable because the film thickness can be reduced and the coating property can be improved, preferably 0.001 or more, more preferably 0.01 or more, and more preferably 0.03 or more. Further preferred.

液晶相の3方向の屈折率を求める方法としては、例えば、酒井による報告(「自動複屈折計を利用したフィルムの複屈折解析方法」プラスチックス、Vol.51,No.3,57(2000))を参考にすることができる。   As a method for obtaining the refractive index in the three directions of the liquid crystal phase, for example, a report by Sakai (“Method of analyzing birefringence of a film using an automatic birefringence meter” Plastics, Vol. 51, No. 3, 57 (2000) ) Can be helpful.

ねじれ配向はさまざまな形態が考えられる。ねじれの角度は液晶セル側を基準点として、偏光膜側の角度が0.1度以上10度未満が好ましく、0.25度以上5度未満がより好ましく、0.5度以上4度未満がさらに好ましい。
光学異方性層中のねじれ配向は1ピッチ未満であるのが好ましい。ねじれ配向の方向は、時計回りであっても、反時計回りであってもよいが、光学補償の対象となる液晶セル中の液晶のねじれ方向とは逆向きのねじれ配向とする。
Various forms of twist orientation are possible. The angle of twist is preferably 0.1 degrees or more and less than 10 degrees, more preferably 0.25 degrees or more and less than 5 degrees, and more preferably 0.5 degrees or more and less than 4 degrees with respect to the liquid crystal cell side as a reference point. Further preferred.
The twist orientation in the optically anisotropic layer is preferably less than 1 pitch. The direction of twist orientation may be clockwise or counterclockwise, but the twist orientation is opposite to the twist direction of the liquid crystal in the liquid crystal cell to be optically compensated.

ねじれ配向を与える方法としては、二軸性ネマチック相を発現する液晶化合物に光学活性化合物を混合することで、ねじれ配向をもつ二軸性ネマチック相を発現することが可能となる。ねじれ配向二軸性ネマチック相は、不斉中心を有する液晶化合物を用いても発現させることも可能である。
光学活性化合物としては公知のカイラル剤(例えば、液晶デバイスハンドブック、第3章4−3項、TN、STN用カイラル剤、199頁、日本学術振興会第142委員会編、1989に記載)を用いることができる。光学活性化合物は、一般に不斉炭素原子を含むが、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物あるいは面性不斉化合物もカイラル剤として用いることができる。軸性不斉化合物または面性不斉化合物の例には、ビナフチル、ヘリセン、パラシクロファンおよびこれらの誘導体が含まれる。光学活性化合物(カイラル剤)は、重合性基を有していてもよい。
光学活性化合物の使用量は、二軸性ネマチック相を発現する液晶化合物の量の0.01乃至200モル%であることが好ましい。
As a method for imparting a twisted alignment, it is possible to develop a biaxial nematic phase having a twisted orientation by mixing an optically active compound with a liquid crystal compound that exhibits a biaxial nematic phase. The twist-aligned biaxial nematic phase can also be expressed by using a liquid crystal compound having an asymmetric center.
As the optically active compound, a known chiral agent (for example, liquid crystal device handbook, Chapter 3-4-3, TN, chiral agent for STN, 199 pages, edited by Japan Society for the Promotion of Science, 142nd Committee, 1989) is used. be able to. The optically active compound generally contains an asymmetric carbon atom, but an axially asymmetric compound or a planar asymmetric compound that does not contain an asymmetric carbon atom can also be used as a chiral agent. Examples of the axial asymmetric compound or the planar asymmetric compound include binaphthyl, helicene, paracyclophane, and derivatives thereof. The optically active compound (chiral agent) may have a polymerizable group.
The amount of the optically active compound used is preferably 0.01 to 200 mol% of the amount of the liquid crystal compound that exhibits a biaxial nematic phase.

二軸性ネマチック相を発現する液晶組成物をハイブリッド配向させた光学異方性層の方向をnx方向を支持体面内へと射影した方向と定義すると、偏光膜の吸収軸方向との組み合わせは、実質的に平行または直交のいずれかから選択できる。ここで、実質的平行または直交とは、好ましくは20度以内、より好ましくは10度以内のずれであることをいう。直交しているほうが好ましい。   When the direction of the optically anisotropic layer in which the liquid crystal composition expressing the biaxial nematic phase is hybrid-aligned is defined as the direction in which the nx direction is projected into the support surface, the combination with the absorption axis direction of the polarizing film is It can be selected from either substantially parallel or orthogonal. Here, “substantially parallel or orthogonal” means that the deviation is preferably within 20 degrees, more preferably within 10 degrees. It is preferable that they are orthogonal.

以下、本発明の光学補償フィルムの例を示すが、積層する層の順序等、これに制限されるものではない。図2は、透過型液晶表示装置の基本的な構成を示す模式図である。図2の(a)に示す透過型液晶表示装置は、バックライト(BL)側から順に、透明保護膜(1a)、偏光膜(2a)、透明支持体(3a)、光学異方性層(4a)、液晶セルの下基板(5a)、棒状液晶性分子(6)、液晶セルの上基板(5b)、光学異方性層(4b)、透明支持体(3b)、偏光膜(2b)、そして透明保護膜(1b)からなる。
透明保護膜、偏光膜、透明支持体および光学異方性層(1a〜4aおよび4b〜1b)が光学補償フィルムを構成する。
Hereinafter, although the example of the optical compensation film of this invention is shown, the order of the layer to laminate | stack etc. is not restrict | limited to this. FIG. 2 is a schematic diagram showing a basic configuration of a transmissive liquid crystal display device. The transmissive liquid crystal display device shown in FIG. 2A has a transparent protective film (1a), a polarizing film (2a), a transparent support (3a), an optically anisotropic layer (in order from the backlight (BL) side). 4a), lower substrate (5a) of liquid crystal cell, rod-like liquid crystalline molecule (6), upper substrate (5b) of liquid crystal cell, optical anisotropic layer (4b), transparent support (3b), polarizing film (2b) And a transparent protective film (1b).
The transparent protective film, the polarizing film, the transparent support, and the optically anisotropic layer (1a to 4a and 4b to 1b) constitute an optical compensation film.

図2の(b)に示す透過型液晶表示装置は、バックライト(BL)側から順に、透明保護膜(1a)、偏光膜(2a)、透明支持体(3a)、光学異方性層(4a)、液晶セルの下基板(5a)、棒状液晶性分子(6)、液晶セルの上基板(5b)、透明保護膜(3b)、偏光膜(2b)、そして透明保護膜(1b)からなる。透明保護膜、偏光膜、透明支持体および光学異方性層(1a〜4a)が楕円偏光板を構成する。   The transmissive liquid crystal display device shown in FIG. 2B has a transparent protective film (1a), a polarizing film (2a), a transparent support (3a), an optically anisotropic layer (in order) from the backlight (BL) side. 4a), from the lower substrate (5a) of the liquid crystal cell, the rod-like liquid crystal molecule (6), the upper substrate (5b) of the liquid crystal cell, the transparent protective film (3b), the polarizing film (2b), and the transparent protective film (1b) Become. A transparent protective film, a polarizing film, a transparent support, and an optically anisotropic layer (1a-4a) comprise an elliptically polarizing plate.

図2の(c)に示す透過型液晶表示装置は、バックライト(BL)側から順に、透明保護膜(1a)、偏光膜(2a)、透明保護膜(3a)、液晶セルの下基板(5a)、棒状液晶性分子(6)、液晶セルの上基板(5b)、光学異方性層(4b)、透明支持体(3b)、偏光膜(2b)、そして透明保護膜(1b)からなる。光学異方性層、透明支持体が光学補償フィルムを構成する。そして、透明保護膜、偏光膜、透明支持体および光学異方性層(1b〜4b)が楕円偏光板を構成する。   The transmissive liquid crystal display device shown in FIG. 2C has a transparent protective film (1a), a polarizing film (2a), a transparent protective film (3a), and a lower substrate of a liquid crystal cell (from the backlight (BL) side). 5a), rod-like liquid crystalline molecules (6), upper substrate (5b) of liquid crystal cell, optical anisotropic layer (4b), transparent support (3b), polarizing film (2b), and transparent protective film (1b) Become. The optically anisotropic layer and the transparent support constitute an optical compensation film. And a transparent protective film, a polarizing film, a transparent support body, and an optically anisotropic layer (1b-4b) comprise an elliptically polarizing plate.

図3は、反射型液晶表示装置の基本的な構成を示す模式図である。図2に示す反射型液晶表示装置は、下から順に、液晶セルの下基板(5a)、反射板(7)、棒状液晶性分子(6)、液晶セルの上基板(5b)、光学異方性層(4b)、透明支持体(3b)、偏光膜(2b)、そして透明保護膜(1b)からなる。
透明支持体および光学異方性層(4b〜3b)が光学補償フィルムを構成する。そして、透明保護膜、偏光膜、透明支持体および光学異方性層(4b〜1b)が楕円偏光板を構成する。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a basic configuration of a reflective liquid crystal display device. The reflective liquid crystal display device shown in FIG. 2 includes, in order from the bottom, the lower substrate (5a) of the liquid crystal cell, the reflector (7), the rod-like liquid crystal molecule (6), the upper substrate (5b) of the liquid crystal cell, and the optical anisotropic. It consists of a conductive layer (4b), a transparent support (3b), a polarizing film (2b), and a transparent protective film (1b).
The transparent support and the optically anisotropic layer (4b to 3b) constitute an optical compensation film. And a transparent protective film, a polarizing film, a transparent support body, and an optically anisotropic layer (4b-1b) comprise an elliptically polarizing plate.

フィルムのハイブリッド配向の傾斜角やねじれ配向のねじれ角の大きさは、例えば、エリプソメトリーを様々な方向から測定し、とExtended Jones法(例えば、P.Yehら著、Optics of liquid crystal displays, 1999年、306ページ)によるシミュレーションと比較することにより求めることができる。また、液晶の屈折率と組み合わせて計算することにより、膜厚を求めることもできる。   For example, the tilt angle of the hybrid orientation of the film and the magnitude of the twist angle of the twist orientation are determined by measuring ellipsometry from various directions, and the Extended Jones method (for example, P. Yeh et al., Optics of liquid crystal displays, 1999). It can be obtained by comparing with the simulation by year, page 306). The film thickness can also be obtained by calculating in combination with the refractive index of the liquid crystal.

[液晶組成物]
本発明に用いる液晶組成物は二軸性ネマチック相を発現する。二軸性ネマチック相とは、ネマチック液晶化合物がとり得る液晶相の一種であるが、液晶相の空間をx軸、y軸、z軸で定義した際、該液晶化合物(液晶性分子)がy軸を中心にしたxz平面の自由回転も、z軸を中心にしたxy平面の自由回転も禁止されている状態を示す。二軸性ネマチック相は液晶性分子を配向させやすく、配向欠陥が生じにくいため好ましい。
[Liquid crystal composition]
The liquid crystal composition used in the present invention exhibits a biaxial nematic phase. The biaxial nematic phase is a kind of liquid crystal phase that can be taken by the nematic liquid crystal compound. When the space of the liquid crystal phase is defined by the x axis, the y axis, and the z axis, the liquid crystal compound (liquid crystal molecule) is y. This shows a state in which free rotation of the xz plane around the axis and free rotation of the xy plane around the z axis are prohibited. A biaxial nematic phase is preferable because it easily aligns liquid crystal molecules and hardly causes alignment defects.

本発明における二軸性ネマチック相を発現する液晶組成物は、液晶を発現する化合物(液晶化合物)を含有する。該液晶化合物は、一種類の二軸性ネマチック相を発現する液晶化合物でもよいし、二種類以上の二軸性ネマチック相を発現する液晶化合物を併用してもよい。例えば、重合性の二軸性液晶化合物と非重合性の二軸性液晶化合物とを併用することも可能である。また、低分子液晶化合物と高分子液晶化合物を併用することも可能である。さらに、単独では二軸性液晶相を発現しない化合物を2種以上混合させることで二軸性液晶相を発現するようになる二軸性液晶混合物を用いることも可能である。また、液晶化合物は、低分子化合物でもよいし、高分子化合物でもよい。
更に、液晶化合物以外に、後述する光学異方性層の形成にあたり加えることのできる添加剤(例えば、空気界面配向制御剤、ハジキ防止剤、重合開始剤、重合性モノマー、溶媒など)を含んでもよい。
The liquid crystal composition that expresses a biaxial nematic phase in the present invention contains a compound that expresses liquid crystal (a liquid crystal compound). The liquid crystal compound may be a liquid crystal compound that expresses one type of biaxial nematic phase, or a liquid crystal compound that expresses two or more types of biaxial nematic phases. For example, a polymerizable biaxial liquid crystal compound and a non-polymerizable biaxial liquid crystal compound can be used in combination. It is also possible to use a low-molecular liquid crystal compound and a high-molecular liquid crystal compound in combination. Furthermore, it is also possible to use a biaxial liquid crystal mixture that expresses a biaxial liquid crystal phase by mixing two or more compounds that do not express a biaxial liquid crystal phase alone. The liquid crystal compound may be a low molecular compound or a high molecular compound.
Further, in addition to the liquid crystal compound, an additive (for example, an air interface alignment controller, a repellency inhibitor, a polymerization initiator, a polymerizable monomer, a solvent, etc.) that can be added in forming the optically anisotropic layer described later may be included. Good.

以下に本発明で好ましく用いることのできる低分子液晶化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Specific examples of the low-molecular liquid crystal compound that can be preferably used in the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2006091626
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Figure 2006091626
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二軸性ネマチック相を発現する液晶化合物は、二軸性の液晶相の(nx−nz)/(nx−ny)の値の制御が容易であることが好ましい。そのような点から、二軸性ネマチック相を発現する液晶化合物は、後述するように(nx−nz)/(nx−ny)の値の制御が容易な棒状液晶相を発現する液晶化合物とディスコティック液晶相を発現する液晶化合物の混合液晶化合物であることが好ましく、特に、ネマチック相を発現する液晶化合物とディスコティックネマチック相を発現する液晶化合物の混合液晶化合物であることが最も好ましい。   It is preferable that the liquid crystal compound exhibiting a biaxial nematic phase can easily control the value of (nx−nz) / (nx−ny) of the biaxial liquid crystal phase. From such a point, a liquid crystal compound that exhibits a biaxial nematic phase is different from a liquid crystal compound that exhibits a rod-like liquid crystal phase in which the value of (nx−nz) / (nx−ny) can be easily controlled as described later. A mixed liquid crystal compound of a liquid crystal compound expressing a tick liquid crystal phase is preferable, and a mixed liquid crystal compound of a liquid crystal compound expressing a nematic phase and a liquid crystal compound expressing a discotic nematic phase is particularly preferable.

[棒状液晶相を発現する液晶化合物]
棒状液晶相としては、例えば棒状または板状の形状を有する液晶化合物が発現する、ネマチック相、スメクチックA相およびスメクチックC相等を挙げることができる。このような液晶相は、nx>ny=nzの関係にあるため、正の複屈折性を有する一軸性の液晶相である。詳しくは液晶便覧(丸善(株)2000年発行)第2章などに記載されており、本発明においては、棒状液晶相としてはネマチック相が特に好ましい。
[Liquid crystal compound exhibiting rod-like liquid crystal phase]
Examples of the rod-like liquid crystal phase include a nematic phase, a smectic A phase, a smectic C phase, and the like in which a liquid crystal compound having a rod-like or plate-like shape is developed. Since such a liquid crystal phase has a relationship of nx> ny = nz, it is a uniaxial liquid crystal phase having positive birefringence. Details are described in Chapter 2 of the Liquid Crystal Handbook (issued in Maruzen Co., Ltd. 2000), and in the present invention, the nematic phase is particularly preferable as the rod-like liquid crystal phase.

一方、一軸性の液晶であるのか、二軸性の液晶であるのか判断が難しい液晶相も知られている。例えば、D.Demus,J.Goodby等著〔Handbook of Liquid Crystals Vol.2B:Low Molecular Weight Liquid Crystals II、pp933−943:WILEY−VCH社刊〕に記載の液晶相は判断の困難な液晶相と言える。棒状液晶を発現する液晶化合物には、このような一軸性と二軸性の判断が困難な化合物も含まれる。   On the other hand, a liquid crystal phase in which it is difficult to determine whether the liquid crystal is a uniaxial liquid crystal or a biaxial liquid crystal is also known. For example, D.D. Demus, J. et al. Goodby et al. [Handbook of Liquid Crystals Vol. 2B: Low Molecular Weight Liquid Crystals II, pp 933-943: published by WILEY-VCH] can be said to be a difficult liquid crystal phase. Liquid crystal compounds that exhibit rod-like liquid crystals include such compounds that are difficult to determine uniaxial and biaxial.

棒状液晶相を発現する液晶化合物は、低分子液晶化合物でもよいし、高分子液晶化合物でもよいが、ディスコティック液晶相を発現する液晶化合物との相溶性の点で、低分子液晶化合物の方が好ましい。   The liquid crystal compound that exhibits a rod-like liquid crystal phase may be a low-molecular liquid crystal compound or a high-molecular liquid crystal compound, but the low-molecular liquid crystal compound is more compatible with a liquid crystal compound that exhibits a discotic liquid crystal phase. preferable.

棒状液晶相を発現する液晶化合物しては、正の複屈折性を有する一軸性の液晶相を発現する液晶化合物が好ましく、該化合物としては、例えば、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を挙げることができる。   The liquid crystal compound exhibiting a rod-like liquid crystal phase is preferably a liquid crystal compound exhibiting a uniaxial liquid crystal phase having positive birefringence, and examples of the compound include azomethines, azoxys, cyanobiphenyls, cyano Mention may be made of phenyl esters, benzoic acid esters, cyclohexanecarboxylic acid phenyl esters, cyanophenyl cyclohexanes, cyano substituted phenyl pyrimidines, alkoxy substituted phenyl pyrimidines, phenyl dioxanes, tolanes and alkenyl cyclohexyl benzonitriles. .

棒状液晶相を発現する液晶化合物は、ディスコティック液晶相を発現する液晶化合物との間で、相互作用(例えば、水素結合や双極子相互作用)可能な置換基または共有結合を形成可能な置換基(例えば、重合性基)を有することが好ましい。このような置換基を有することで、棒状液晶相を発現する液晶化合物とディスコティック液晶相を発現する液晶化合物とを混合させたときに、該液晶化合物同士の相溶性が良くなり、各々の組成物からなる相ごとに相分離してしまうのを避けることができる。同様な理由で、ディスコティック液晶相を発現する液晶化合物も同様な基を有することが好ましい。   A liquid crystal compound that exhibits a rod-like liquid crystal phase is a substituent that can form a substituent or a covalent bond that can interact (for example, a hydrogen bond or a dipole interaction) with a liquid crystal compound that exhibits a discotic liquid crystal phase. It is preferable to have (for example, a polymerizable group). By having such a substituent, when a liquid crystal compound that expresses a rod-like liquid crystal phase and a liquid crystal compound that expresses a discotic liquid crystal phase are mixed, the compatibility of the liquid crystal compounds improves, and each composition It is possible to avoid phase separation for each phase composed of objects. For the same reason, the liquid crystal compound that exhibits a discotic liquid crystal phase preferably has a similar group.

棒状液晶相を発現する液晶化合物は、重合性基を有することが好ましく、化合物の分子の末端に重合性基を有することがより好ましい。重合性基を有することは、上記のとおりディスコティック液晶相を発現する液晶化合物との相分離を防ぐ他にも、本発明の液晶組成物により位相差板などに用いた場合に熱などにより位相差の変化を防ぐことができるので、好ましい。   The liquid crystal compound exhibiting a rod-like liquid crystal phase preferably has a polymerizable group, and more preferably has a polymerizable group at the end of the compound molecule. In addition to preventing phase separation from a liquid crystal compound that exhibits a discotic liquid crystal phase as described above, having a polymerizable group can cause a potential difference due to heat or the like when used in a phase difference plate or the like with the liquid crystal composition of the present invention. Since the change of a phase difference can be prevented, it is preferable.

重合性基を有する正の複屈折性を有する一軸性液晶化合物としては、Makromol.Chem.,190巻、2255頁(1989年)、Advanced Materials 5巻,107頁(1993年)、米国特許4683327号、同5622648号、同5770107号、国際公開WO95/22586号、同95/24455号、同97/00600号、同98/23580号、同98/52905号、特開平1−272551号、同6−16616号、同7−110469号、同11−80081号および特開2001−328973号公報などに記載の化合物を用いることができる。
以下に、棒状液晶相を発現する液晶化合物が有する重合性基として、好ましい例を示す。
Examples of the uniaxial liquid crystal compound having a positive birefringence having a polymerizable group include those described in Makromol. Chem. 190, 2255 (1989), Advanced Materials 5, 107 (1993), US Pat. Nos. 4,683,327, 5,622,648 and 5,770,107, International Publications WO 95/22586, 95/24455, No. 97/00600, No. 98/23580, No. 98/52905, JP-A-1-272551, JP-A-6-16616, JP-A-7-110469, JP-A-11-80081, JP-A-2001-328773, etc. Can be used.
Below, a preferable example is shown as a polymeric group which the liquid crystal compound which expresses a rod-shaped liquid crystal phase has.

Figure 2006091626
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上記重合性基のなかでも、不飽和重合性基(Q1〜Q7)、エポキシ基(Q8)またはアジリジニル基(Q9)がより好ましく、不飽和重合性基(Q1〜Q7)がさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基(Q1〜Q6)が最も好ましい。   Among the polymerizable groups, unsaturated polymerizable groups (Q1 to Q7), epoxy groups (Q8) or aziridinyl groups (Q9) are more preferable, unsaturated polymerizable groups (Q1 to Q7) are more preferable, and ethylenic properties are preferred. Unsaturated polymerizable groups (Q1 to Q6) are most preferred.

棒状液晶相を発現する液晶化合物の形状は、特に限定されず、棒状でも板状でも、その他の形状でもよい。なかでも、板状であることが、ディスコティック液晶相を発現する液晶化合物との相溶性や二軸性ネマチック相の発現のしやすさの点から、好ましい。   The shape of the liquid crystal compound that expresses the rod-like liquid crystal phase is not particularly limited, and may be rod-like, plate-like, or other shapes. Among these, a plate shape is preferable from the viewpoint of compatibility with a liquid crystal compound that exhibits a discotic liquid crystal phase and ease of expression of a biaxial nematic phase.

上記液晶化合物が「板状」であるとは、該化合物が、単独で液晶性を示すコア部を少なくとも二つ有するとともに、コア部同士が共有結合により連結した平面状の、正の複屈折性を有する一軸性液晶化合物であることを意味する。例えば、後述する本発明の例示化合物(m−1)において、RO−Ph−OR(Ph:ベンゼン環を意味する)の部分は単独で液晶性を示すコア部に相当する。RO−Ph−ORの部分が共有結合により連結することにより例示化合物(m−1)となる。   The above-mentioned liquid crystal compound is “plate-like” when the compound has at least two core parts exhibiting liquid crystallinity alone and is a planar, positive birefringence in which the core parts are connected by a covalent bond. It means that it is a uniaxial liquid crystal compound having For example, in the exemplary compound (m-1) of the present invention described later, the RO-Ph-OR (Ph: benzene ring) portion corresponds to a core portion exhibiting liquid crystallinity alone. The RO-Ph-OR moiety is linked by a covalent bond to give the exemplified compound (m-1).

より具体的には、液晶化合物が「板状」であるとは、次のことを意味する。すなわち、液晶化合物の安定化構造を内接し且つ体積が最小となる直方体の最も長い辺をLl、中間の辺をLm、最も短い辺をLsとしたとき、該液晶化合物が「板状」とは、Ll/Lm>1.1且つLm/Ls>1.5の場合である。液晶化合物の最安定化構造は、MOPAC(半経験的分子軌道計算プログラム)により求めることができ、具体的にはMOPACのAM1法(使用ソフト:WinMOPAC、販売元:富士通(株))を用いればよい。   More specifically, that the liquid crystal compound is “plate-like” means the following. That is, when the longest side of the rectangular parallelepiped inscribed in the stabilization structure of the liquid crystal compound and having the smallest volume is L1, the middle side is Lm, and the shortest side is Ls, the liquid crystal compound is “plate-shaped”. , Ll / Lm> 1.1 and Lm / Ls> 1.5. The most stable structure of the liquid crystal compound can be determined by MOPAC (semi-empirical molecular orbital calculation program). Specifically, the MOPAC AM1 method (software used: WinMOPAC, distributor: Fujitsu Limited) can be used. Good.

本発明では、棒状液晶相を発現する液晶化合物が有する板状の形状として、さらに下記数式(I)と数式(II)の両式を満たすことが好ましい。   In the present invention, it is preferable that the following formulas (I) and (II) are satisfied as the plate-like shape of the liquid crystal compound exhibiting a rod-like liquid crystal phase.

数式(I):1.2<Ll/Lm<10
数式(II):2.0<Lm/Ls<10
Formula (I): 1.2 <Ll / Lm <10
Formula (II): 2.0 <Lm / Ls <10

板状の形状を有する液晶化合物として、Mol.Cry.Liq.Cry.,323巻,231頁(1998年)、「染料と薬品」第42巻、第4号、85頁(1997年)、「染料と薬品」第42巻、第3号、68頁(1997年)などに記載の化合物や、記載の化合物に重合性基を導入した化合物を用いることができる。
以下に、板状の形状を有する液晶化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
As a liquid crystal compound having a plate shape, Mol. Cry. Liq. Cry. , 323, 231 (1998), "Dyes and Drugs" Vol. 42, No. 4, 85 (1997), "Dyes and Drugs" Vol. 42, No. 3, p. 68 (1997) The compounds described in the above, and compounds in which a polymerizable group is introduced into the described compound can be used.
Specific examples of the liquid crystal compound having a plate shape are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2006091626
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Figure 2006091626
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[ディスコティック液晶相を発現する液晶化合物]
ディスコティック液晶相としては、例えば円盤状の形状を有する液晶化合物が発現する、ディスコティックネマチック相、カラムナー相、カラムナーラメラ相等を挙げることができる。本発明においては、ディスコティック液晶相としてはディスコティックネマチック相が特に好ましい。
[Liquid crystal compounds exhibiting a discotic liquid crystal phase]
Examples of the discotic liquid crystal phase include a discotic nematic phase, a columnar phase, and a columnar lamellar phase in which a liquid crystal compound having a disk shape is developed. In the present invention, the discotic liquid crystal phase is particularly preferably a discotic nematic phase.

一方、一軸性の液晶であるのか、二軸性の液晶であるのか判断が難しい液晶相も知られている。例えば、D.Demus,J.Goodby等著〔Handbook of Liquid Crystals Vol.2B:Low Molecular Weight Liquid Crystals II、pp933−943:WILEY−VCH社刊〕に記載の液晶相は判断の困難な液晶相と言える。ディスコティック液晶相を発現する液晶化合物には、このような一軸性と二軸性の判断が困難な化合物も含まれる。   On the other hand, a liquid crystal phase in which it is difficult to determine whether the liquid crystal is a uniaxial liquid crystal or a biaxial liquid crystal is also known. For example, D.D. Demus, J. et al. Goodby et al. [Handbook of Liquid Crystals Vol. 2B: Low Molecular Weight Liquid Crystals II, pp 933-943: published by WILEY-VCH] can be said to be a difficult liquid crystal phase. Liquid crystal compounds that exhibit a discotic liquid crystal phase include such compounds that are difficult to determine uniaxial and biaxial.

ディスコティック液晶相を発現する液晶化合物は、低分子液晶化合物でもよいし、高分子液晶化合物でもよいが、ディスコティック液晶相を発現する液晶化合物と棒状液晶相を発現する液晶化合物との相溶性の点で、低分子液晶化合物の方が好ましい。   The liquid crystal compound that expresses the discotic liquid crystal phase may be a low-molecular liquid crystal compound or a high-molecular liquid crystal compound, but the compatibility between the liquid crystal compound that expresses the discotic liquid crystal phase and the liquid crystal compound that expresses the rod-like liquid crystal phase. In this respect, a low molecular liquid crystal compound is preferable.

ディスコティック液晶相を発現する液晶化合物としては、様々な文献(C.Destrade et al.,Mol.Crys.Liq.Crys.,71巻,111頁(1981年)、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.,1794頁(1985年)、J.Zhanget et al.,J.Am.Chem.Soc.,116巻,2655頁(1994年))などに記載のものが挙げられる。   As a liquid crystal compound that exhibits a discotic liquid crystal phase, various documents (C. Destrade et al., Mol. Crys. Liq. Crys., 71, 111 (1981), edited by the Chemical Society of Japan, quarterly chemistry review). No. 22, Chemistry of Liquid Crystal, Chapter 5, Chapter 10, Section 2 (1994), B. Kohne et al., Angew. Chem. Soc. Chem. Comm., 1794 (1985), J Zhanget et al., J. Am.Chem.Soc., 116, 2655 (1994)).

ディスコティック液晶相を発現する液晶化合物としては、重合性基を有することが好ましく、化合物の分子の末端に重合性基を有することがより好ましい。重合性基を有することは、棒状液晶相を発現する液晶化合物との相分離を防ぐ他にも、本発明の液晶組成物により位相差板などに用いた場合に熱などにより位相差の変化を防ぐことができるので好ましい。下記一般式(D)で表わされる化合物であることが特に好ましい。   The liquid crystal compound that exhibits a discotic liquid crystal phase preferably has a polymerizable group, and more preferably has a polymerizable group at the end of the molecule of the compound. Having a polymerizable group not only prevents phase separation from the liquid crystal compound that expresses a rod-like liquid crystal phase, but also changes the phase difference due to heat or the like when used in a phase difference plate or the like with the liquid crystal composition of the present invention. Since it can prevent, it is preferable. A compound represented by the following general formula (D) is particularly preferable.

一般式(D):D(−L−Q)n Formula (D): D (-LQ) n

式中、Dは円盤状コアであり、Lは二価の連結基であり、Qは重合性基である。また、nは3乃至12の整数である。以下に一般式(D)の具体例(D1〜D15)の構造式を示す。以下の各例において、LQ(またはQL)は、二価の連結基(L)と重合性基(Q)との組み合わせを意味する。各例からLQ(またはQL)を削除した構造が上記一般式(D)の円盤状コア(D)の例である。   In the formula, D is a discotic core, L is a divalent linking group, and Q is a polymerizable group. N is an integer of 3 to 12. The structural formulas of specific examples (D1 to D15) of the general formula (D) are shown below. In each of the following examples, LQ (or QL) means a combination of a divalent linking group (L) and a polymerizable group (Q). A structure in which LQ (or QL) is deleted from each example is an example of the disk-shaped core (D) of the general formula (D).

Figure 2006091626
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Figure 2006091626
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一般式(D)中のLは、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−C(=O)−、−NH−、−O−、−S−およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。前記Lは、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−C(=O)−、−NH−、−O−および−S−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた基であることがさらに好ましい。前記Lは、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−C(=O)−および−O−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた基であることが最も好ましい。アルキレン基の炭素原子数は、1乃至12であることが好ましい。アルケニレン基の炭素原子数は、2乃至12であることが好ましい。アリーレン基の炭素原子数は、6乃至10であることが好ましい。アルキレン基、アルケニレン基およびアリーレン基は、置換基(例、アルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、アルコキシ基、アシルオキシ基)を有していてもよい。   L in the general formula (D) is a divalent group selected from the group consisting of an alkylene group, an alkenylene group, an arylene group, —C (═O) —, —NH—, —O—, —S—, and combinations thereof. The linking group is preferably. L is a group obtained by combining at least two divalent groups selected from the group consisting of an alkylene group, an alkenylene group, an arylene group, —C (═O) —, —NH—, —O—, and —S—. More preferably it is. L is most preferably a group obtained by combining at least two divalent groups selected from the group consisting of an alkylene group, an alkenylene group, an arylene group, -C (= O)-and -O-. The alkylene group preferably has 1 to 12 carbon atoms. The alkenylene group preferably has 2 to 12 carbon atoms. The number of carbon atoms in the arylene group is preferably 6 to 10. The alkylene group, alkenylene group and arylene group may have a substituent (eg, alkyl group, halogen atom, cyano group, alkoxy group, acyloxy group).

以下に二価の連結基(L)の例を示す。各々の式において、左側が円盤状コア(D)に結合し、右側が重合性基(Q)に結合する。ALはアルキレン基またはアルケニレン基を意味し、ARはアリーレン基を意味する。   Examples of the divalent linking group (L) are shown below. In each formula, the left side is bonded to the discotic core (D), and the right side is bonded to the polymerizable group (Q). AL represents an alkylene group or an alkenylene group, and AR represents an arylene group.

L1:−AL−C(=O)−O−AL−
L2:−AL−C(=O)−O−AL−O−
L3:−AL−C(=O)−O−AL−O−AL−
L4:−AL−C(=O)−O−AL−O−C(=O)−
L5:−C(=O)−AR−O−AL−
L6:−C(=O)−AR−O−AL−O−
L7:−C(=O)−AR−O−AL−O−C(=O)−
L8:−C(=O)−NH−AL−
L9:−NH−AL−O−
L10:−NH−AL−O−C(=O)−
L11:−O−AL−
L12:−O−AL−O−
L13:−O−AL−O−C(=O)−
L1: -AL-C (= O) -O-AL-
L2: -AL-C (= O) -O-AL-O-
L3: -AL-C (= O) -O-AL-O-AL-
L4: -AL-C (= O) -O-AL-OC (= O)-
L5: -C (= O) -AR-O-AL-
L6: -C (= O) -AR-O-AL-O-
L7: -C (= O) -AR-O-AL-OC (= O)-
L8: -C (= O) -NH-AL-
L9: -NH-AL-O-
L10: -NH-AL-OC (= O)-
L11: -O-AL-
L12: -O-AL-O-
L13: -O-AL-OC (= O)-

L14:−O−AL−O−C(=O)−NH−AL−
L15:−O−AL−S−AL−
L16:−O−C(=O)−AL−AR−O−AL−O−C(=O)−
L17:−O−C(=O)−AR−O−AL−C(=O)−
L18:−O−C(=O)−AR−O−AL−O−C(=O)−
L19:−O−C(=O)−AR−O−AL−O−AL−O−C(=O)−
L20:−O−C(=O)−AR−O−AL−O−AL−O−AL−O−C(=O)−
L21:−S−AL−
L22:−S−AL−O−
L23:−S−AL−O−C(=O)−
L24:−S−AL−S−AL−
L25:−S−AR−AL−
L14: -O-AL-OC (= O) -NH-AL-
L15: -O-AL-S-AL-
L16: -OC (= O) -AL-AR-O-AL-OC (= O)-
L17: -OC (= O) -AR-O-AL-C (= O)-
L18: -OC (= O) -AR-O-AL-OC (= O)-
L19: -OC (= O) -AR-O-AL-O-AL-OC (= O)-
L20: -OC (= O) -AR-O-AL-O-AL-O-AL-OC (= O)-
L21: -S-AL-
L22: -S-AL-O-
L23: -S-AL-OC (= O)-
L24: -S-AL-S-AL-
L25: -S-AR-AL-

一般式(D)の重合性基(Q)は、特に限定されない。本発明を重合させる場合には、重合反応の種類に応じて決定することができる。
重合性基(Q)の好ましい具体例は、棒状液晶相を発現する液晶化合物における記載と同様であり、また、より好ましい重合性基(Q)も、棒状液晶相を発現する液晶化合物と同様である。
The polymerizable group (Q) of the general formula (D) is not particularly limited. When polymerizing the present invention, it can be determined according to the type of polymerization reaction.
Preferred specific examples of the polymerizable group (Q) are the same as those described in the liquid crystal compound that exhibits a rod-like liquid crystal phase, and more preferred polymerizable groups (Q) are the same as those of the liquid crystal compound that exhibits a rod-like liquid crystal phase. is there.

一般式(D)において、nは3乃至12の整数である。具体的な数字は、円盤状コア(D)の種類に応じて決定される。nは特に3〜6の整数が好ましく、nは3が最も好ましい。なお、複数のLとQの組み合わせは、異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。   In the general formula (D), n is an integer of 3 to 12. A specific number is determined according to the type of the disk-shaped core (D). In particular, n is preferably an integer of 3 to 6, and n is most preferably 3. In addition, although the combination of several L and Q may differ, it is preferable that it is the same.

円盤状の形状を有する化合物として、二種類以上のディスコティック液晶化合物を併用してもよい。例えば、重合性基(Q)を有する分子と有していない分子を併用してもよい。   Two or more kinds of discotic liquid crystal compounds may be used in combination as the compound having a disk shape. For example, a molecule having a polymerizable group (Q) and a molecule not having it may be used in combination.

非重合性ディスコティック液晶化合物は、前述した重合性ディスコティック液晶化合物の重合性基(Q)を、水素原子またはアルキル基に変更した化合物であることが好ましい。すなわち、非重合性ディスコティック液晶化合物は、下記式で表わされる化合物であることが好ましい。   The non-polymerizable discotic liquid crystal compound is preferably a compound in which the polymerizable group (Q) of the polymerizable discotic liquid crystal compound described above is changed to a hydrogen atom or an alkyl group. That is, the non-polymerizable discotic liquid crystal compound is preferably a compound represented by the following formula.

D(−L−R)n   D (-LR) n

式中、Dは円盤状コアであり、Lは二価の連結基であり、Rは水素原子またはアルキル基である。また、nは3乃至12の整数である。上記式の円盤状コア(D)の例は、LQ(またはQL)をLR(またはRL)に変更する以外は、前記の重合性ディスコティック液晶化合物の例と同様である。また、二価の連結基(L)の例も、前記の重合性ディスコティック液晶化合物の例と同様である。Rのアルキル基は、炭素原子数が1乃至40であることが好ましく、1乃至30であることがさらに好ましい。環状アルキル基よりも鎖状アルキル基の方が好ましく、分岐を有する鎖状アルキル基よりも直鎖状アルキル基の方が好ましい。Rは、水素原子または炭素原子数が1乃至30の直鎖状アルキル基であることが特に好ましい。   In the formula, D is a discotic core, L is a divalent linking group, and R is a hydrogen atom or an alkyl group. N is an integer of 3 to 12. The example of the discotic core (D) of the above formula is the same as the example of the polymerizable discotic liquid crystal compound except that LQ (or QL) is changed to LR (or RL). Examples of the divalent linking group (L) are the same as the examples of the polymerizable discotic liquid crystal compound. The alkyl group for R preferably has 1 to 40 carbon atoms, and more preferably 1 to 30 carbon atoms. A chain alkyl group is preferred to a cyclic alkyl group, and a linear alkyl group is preferred to a branched chain alkyl group. R is particularly preferably a hydrogen atom or a linear alkyl group having 1 to 30 carbon atoms.

本発明で用いるディスコティック液晶相を発現する液晶化合物としては、下記一般式(I)で表される化合物が最も好ましい。   As the liquid crystal compound exhibiting a discotic liquid crystal phase used in the present invention, a compound represented by the following general formula (I) is most preferable.

Figure 2006091626
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一般式(I)中、Y11、Y12、Y13、Y21、Y22、Y23、Y24、Y25、Y26は、それぞれ独立にメチンまたは窒素原子を表す。 In the general formula (I), Y 11 , Y 12 , Y 13 , Y 21 , Y 22 , Y 23 , Y 24 , Y 25 , Y 26 each independently represent a methine or nitrogen atom.

11、Y12、Y13、Y21、Y22、Y23、Y24、Y25、Y26がメチンの場合は、メチンは置換基を有していてもよい。置換基の例には、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基)、アルケニル基(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(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(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)、置換または無置換のアミノ基(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)、アルコキシ基(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(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(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(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(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(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(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(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(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)、アルキルスルホニルアミノ基(例えば、メタンスルホニルアミノ基が挙げられる)、アリールスルホニルアミノ基(例えば、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(例えば、スルファモイル基、N−メチルスルファモイル基、N,N−ジメチルスルファモイル基、N−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(例えば、無置換のカルバモイル基、N−メチルカルバモイル基、N,N−ジエチルカルバモイル基、N−フェニルカルバモイル基などが挙げられる)、アルキルチオ基(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(例えば、フェニルチオ基などが挙げられる)、アルキルスルホニル基(例えば、メシル基などが挙げられる)、アリールスルホニル基(例えば、トシル基などが挙げられる)、アルキルスルフィニル基(例えば、メタンスルフィニル基などが挙げられる)、アリールスルフィニル基(例えば、ベンゼンスルフィニル基などが挙げられる)、ウレイド基(例えば、無置換のウレイド基、3−メチルウレイド基、3−フェニルウレイド基などが挙げられる)、リン酸アミド基(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(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(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。 When Y 11 , Y 12 , Y 13 , Y 21 , Y 22 , Y 23 , Y 24 , Y 25 , Y 26 is methine, the methine may have a substituent. Examples of the substituent include an alkyl group (eg, methyl group, ethyl group, isopropyl group, tert-butyl group), alkenyl group (eg, vinyl group, allyl group, 2-butenyl group, 3-pentenyl group). ), Alkynyl group (for example, propargyl group, 3-pentynyl group, etc.), aryl group (for example, phenyl group, p-methylphenyl group, naphthyl group, etc.), substituted or unsubstituted amino group (For example, an unsubstituted amino group, a methylamino group, a dimethylamino group, a diethylamino group, an anilino group, etc.), an alkoxy group (for example, a methoxy group, an ethoxy group, a butoxy group, etc.), an aryloxy group ( For example, a phenyloxy group, 2-naphthyloxy group, etc.), an acyl group (for example, acetyl) , Benzoyl group, formyl group, pivaloyl group, etc.), alkoxycarbonyl group (for example, methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, etc.), aryloxycarbonyl group (for example, phenyloxycarbonyl group, etc.) An acyloxy group (for example, acetoxy group, benzoyloxy group and the like), an acylamino group (for example, acetylamino group, benzoylamino group and the like), an alkoxycarbonylamino group (for example, methoxycarbonylamino group and the like). ), Aryloxycarbonylamino group (for example, phenyloxycarbonylamino group), alkylsulfonylamino group (for example, methanesulfonylamino group), arylsulfonylamino Group (for example, benzenesulfonylamino group), sulfamoyl group (for example, sulfamoyl group, N-methylsulfamoyl group, N, N-dimethylsulfamoyl group, N-phenylsulfamoyl group) Carbamoyl group (for example, unsubstituted carbamoyl group, N-methylcarbamoyl group, N, N-diethylcarbamoyl group, N-phenylcarbamoyl group, etc.), alkylthio group (for example, methylthio group, ethylthio group) ), Arylthio groups (for example, phenylthio groups and the like), alkylsulfonyl groups (for example, mesyl groups and the like), arylsulfonyl groups (for example, tosyl groups and the like), alkylsulfinyl groups (For example, methanesulfinyl group, etc. Arylsulfinyl group (for example, benzenesulfinyl group), ureido group (for example, unsubstituted ureido group, 3-methylureido group, 3-phenylureido group, etc.), phosphoric acid Amide group (for example, diethyl phosphoric acid amide group, phenylphosphoric acid amide group etc.), hydroxy group, mercapto group, halogen atom (for example, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), cyano group, sulfo group A carboxyl group, a nitro group, a hydroxamic acid group, a sulfino group, a hydrazino group, an imino group, a heterocyclic group (for example, a heterocyclic group having a heteroatom such as a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, such as an imidazolyl group) , Pyridyl group, quinolyl group, furyl group, piperidyl group, morpholino group, benzoxa Lil group, benzimidazolyl group, etc. benzthiazolyl group), a silyl group (e.g., trimethylsilyl group, etc. triphenylsilyl group) are included. These substituents may be further substituted with these substituents.

これらのなかでも、メチンの置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ハロゲン原子およびシアノ基が好ましく、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、ハロゲン原子およびシアノ基がさらに好ましく、炭素数は1乃至12のアルキル基、炭素数は1乃至12のアルコキシ基、炭素数は2乃至12アルコキシカルボニル基、炭素数は2乃至12アシルオキシ基、ハロゲン原子およびシアノ基が最も好ましい。   Among these, methine substituents include alkyl groups, alkoxy groups, aryloxy groups, acyl groups, alkoxycarbonyl groups, acyloxy groups, acylamino groups, alkoxycarbonylamino groups, alkylthio groups, arylthio groups, halogen atoms, and cyano. An alkyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an acyloxy group, a halogen atom, and a cyano group, more preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, and 2 carbon atoms. Most preferred are an alkoxycarbonyl group having 12 to 12 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 12 carbon atoms, a halogen atom and a cyano group.

一般式(I)中、X、X、Xは、それぞれ独立に酸素原子、硫黄原子、メチレン、イミノの表す。X、X、Xが、メチレン、イミノの場合は、置換基を有していてもよい。置換基としては、上記メチンの置換基として挙げたものが好ましい。これらの置換基はさらに置換されていてもよく、その場合の置換基もメチンの置換基が有してもよい置換基として挙げたものと同じである。 In general formula (I), X 1 , X 2 and X 3 each independently represent an oxygen atom, a sulfur atom, methylene or imino. When X 1 , X 2 , and X 3 are methylene and imino, they may have a substituent. As the substituent, those mentioned as the substituent for the methine are preferable. These substituents may be further substituted, and the substituents in that case are the same as those mentioned as the substituents that the methine substituent may have.

一般式(I)中、L、L、Lは、それぞれ独立に単結合または二価の連結基である。L、L、Lが二価の連結基の場合、それぞれ独立に、−O−,−S−,−C(=O)−,−NR−,−CH=CH−、−C≡C−、二価の環状基およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。上記Rは炭素原子数が1から7のアルキル基または水素原子であり、炭素原子数1から4のアルキル基または水素原子であることが好ましく、メチル基、エチル基または水素原子であることがさらに好ましく、水素原子であることが最も好ましい。 In general formula (I), L 1 , L 2 and L 3 are each independently a single bond or a divalent linking group. When L 1 , L 2 and L 3 are divalent linking groups, each independently represents —O—, —S—, —C (═O) —, —NR 7 —, —CH═CH—, —C. It is preferably a divalent linking group selected from the group consisting of ≡C—, a divalent cyclic group, and combinations thereof. R 7 is an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms or a hydrogen atom, preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a hydrogen atom, and preferably a methyl group, an ethyl group, or a hydrogen atom. More preferably, it is a hydrogen atom.

、L、Lで表される二価の環状基とは、少なくとも1種類の環状構造を有する二価の連結基である。二価の環状基は5員環、6員環、または7員環であることが好ましく、5員環または6員環であることがさらに好ましく、6員環であることがもっとも好ましい。環状基に含まれる環は、縮合環であっても良い。ただし、縮合環よりも単環であることがより好ましい。また、環状基に含まれる環は、芳香族環、脂肪族環、および複素環のいずれでもよい。芳香族環の例には、ベンゼン環およびナフタレン環が含まれる。脂肪族環の例には、シクロヘキサン環が含まれる。複素環の例には、ピリジン環およびピリミジン環が含まれる。環状基は、芳香族環、および複素環が好ましい。 The divalent cyclic group represented by L 1 , L 2 , and L 3 is a divalent linking group having at least one kind of cyclic structure. The divalent cyclic group is preferably a 5-membered ring, 6-membered ring, or 7-membered ring, more preferably a 5-membered ring or 6-membered ring, and most preferably a 6-membered ring. The ring contained in the cyclic group may be a condensed ring. However, it is more preferably a monocycle than a condensed ring. The ring contained in the cyclic group may be any of an aromatic ring, an aliphatic ring, and a heterocyclic ring. Examples of the aromatic ring include a benzene ring and a naphthalene ring. Examples of the aliphatic ring include a cyclohexane ring. Examples of the heterocyclic ring include a pyridine ring and a pyrimidine ring. The cyclic group is preferably an aromatic ring or a heterocyclic ring.

、L、Lで表される二価の環状基のうち、ベンゼン環を有する環状基としては、1,4−フェニレンが好ましい。ナフタレン環を有する環状基としては、ナフタレン−1,5−ジイルおよびナフタレン−2,6−ジイルが好ましい。シクロヘキサン環を有する環状基としては1,4−シクロへキシレンであることが好ましい。ピリジン環を有する環状基としてはピリジン−2,5−ジイルが好ましい。ピリミジン環を有する環状基としては、ピリミジン−2,5−ジイルが好ましい。 Of the divalent cyclic groups represented by L 1 , L 2 and L 3 , 1,4-phenylene is preferred as the cyclic group having a benzene ring. As the cyclic group having a naphthalene ring, naphthalene-1,5-diyl and naphthalene-2,6-diyl are preferable. The cyclic group having a cyclohexane ring is preferably 1,4-cyclohexylene. As the cyclic group having a pyridine ring, pyridine-2,5-diyl is preferable. The cyclic group having a pyrimidine ring is preferably pyrimidine-2,5-diyl.

、L、Lで表される二価の環状基は、置換基を有していてもよい。置換基の例には、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素原子数が1乃至16のアルキル基、炭素原子数が1乃至16のハロゲン置換アルキル基、炭素原子数が1乃至16のアルコキシ基、炭素原子数が2乃至16のアシル基、炭素原子数が1乃至16のアルキルチオ基、炭素原子数が2乃至16のアシルオキシ基、炭素原子数が2乃至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乃至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乃至16のアシルアミノ基が含まれる。 The divalent cyclic group represented by L 1 , L 2 and L 3 may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, a halogen-substituted alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, and 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, carbon An alkyl-substituted carbamoyl group having 2 to 16 atoms and an acylamino group having 2 to 16 carbon atoms are included.

、L、Lとしては、単結合、*−O−CO−、*−CO−O−、*−CH=CH−、*−C≡C−、*−二価の環状基−、*−O−CO−二価の環状基−、*−CO−O−二価の環状基−、*−CH=CH−二価の環状基−、*−C≡C−二価の環状基−、*−二価の環状基−O−CO−、*−二価の環状基−CO−O−、*−二価の環状基−CH=CH−、*−二価の環状基−C≡C−が好ましい。特に、単結合、*−CH=CH−、*−C≡C−、*−CH=CH−二価の環状基−、*−C≡C−二価の環状基−が好ましい。*は一般式(I)中のY11、Y12およびY13を含む6員環に結合する位置を表す。 L 1 , L 2 , and L 3 include a single bond, * —O—CO—, * —CO—O—, * —CH═CH—, * —C≡C—, * —divalent cyclic group— * -O-CO-divalent cyclic group-, * -CO-O-divalent cyclic group-, * -CH = CH-divalent cyclic group-, * -C≡C-divalent cyclic group Group-, * -divalent cyclic group-O-CO-, * -divalent cyclic group-CO-O-, * -divalent cyclic group-CH = CH-, * -divalent cyclic group- C≡C— is preferred. In particular, a single bond, * —CH═CH—, * —C≡C—, * —CH═CH—divalent cyclic group—, and * —C≡C—divalent cyclic group— are preferable. * Represents a position bonded to a 6-membered ring including Y 11 , Y 12 and Y 13 in the general formula (I).

一般式(I)中、R、R、Rは、それぞれ独立にアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基)、アルケニル基(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(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(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)、置換または無置換のアミノ基(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)、アルコキシ基(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(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(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(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(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(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(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(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(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)、アルキルスルホニルアミノ基(例えば、メタンスルホニルアミノ基が挙げられる)、アリールスルホニルアミノ基(例えば、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(例えば、スルファモイル基、N−メチルスルファモイル基、N,N−ジメチルスルファモイル基、N−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(例えば、無置換のカルバモイル基、N−メチルカルバモイル基、N,N−ジエチルカルバモイル基、N−フェニルカルバモイル基などが挙げられる)、アルキルチオ基(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(例えば、フェニルチオ基などが挙げられる)、アルキルスルホニル基(例えば、メシル基などが挙げられる)、アリールスルホニル基(例えば、トシル基などが挙げられる)、アルキルスルフィニル基(例えば、メタンスルフィニル基などが挙げられる)、アリールスルフィニル基(例えば、ベンゼンスルフィニル基などが挙げられる)、ウレイド基(例えば、無置換のウレイド基、3−メチルウレイド基、3−フェニルウレイド基などが挙げられる)、リン酸アミド基(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(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(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)を表す。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。 In the general formula (I), R 1 , R 2 and R 3 are each independently an alkyl group (for example, methyl group, ethyl group, isopropyl group, tert-butyl group) or alkenyl group (for example, vinyl group, allyl group). , 2-butenyl group, 3-pentenyl group and the like), alkynyl group (for example, propargyl group, 3-pentynyl group and the like), aryl group (for example, phenyl group, p-methylphenyl group, naphthyl group) Substituted, unsubstituted amino group (for example, unsubstituted amino group, methylamino group, dimethylamino group, diethylamino group, anilino group, etc.), alkoxy group (for example, methoxy group, ethoxy group) And butoxy groups), aryloxy groups (for example, phenyloxy groups, 2-naphthyloxy groups, etc.). ), An acyl group (for example, acetyl group, benzoyl group, formyl group, pivaloyl group, etc.), an alkoxycarbonyl group (for example, methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, etc.), an aryloxycarbonyl group (for example, , Phenyloxycarbonyl group etc.), acyloxy group (eg acetoxy group, benzoyloxy group etc.), acylamino group (eg acetylamino group, benzoylamino group etc.), alkoxycarbonylamino group ( For example, methoxycarbonylamino group and the like), aryloxycarbonylamino group (for example, phenyloxycarbonylamino group and the like), alkylsulfonylamino group (for example, methanesulfonylamino group) Arylsulfonylamino group (for example, benzenesulfonylamino group), sulfamoyl group (for example, sulfamoyl group, N-methylsulfamoyl group, N, N-dimethylsulfamoyl group, N- Phenylsulfamoyl group and the like), carbamoyl group (for example, unsubstituted carbamoyl group, N-methylcarbamoyl group, N, N-diethylcarbamoyl group, N-phenylcarbamoyl group and the like), alkylthio group ( For example, a methylthio group, an ethylthio group, etc.), an arylthio group (for example, a phenylthio group etc.), an alkylsulfonyl group (for example, a mesyl group etc.), an arylsulfonyl group (for example, a tosyl group, etc.) Alkylsulfinini) Group (for example, methanesulfinyl group), arylsulfinyl group (for example, benzenesulfinyl group), ureido group (for example, unsubstituted ureido group, 3-methylureido group, 3-phenylureido group) Etc.), phosphoric acid amide groups (for example, diethylphosphoric acid amide group, phenylphosphoric acid amide group etc.), hydroxy groups, mercapto groups, halogen atoms (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 (for example, a heterocyclic ring having a heteroatom such as nitrogen atom, oxygen atom, sulfur atom) Groups such as imidazolyl, pyridyl, quinolyl, furyl, Lysyl group, a morpholino group, benzoxazolyl group, benzimidazolyl group, etc. benzthiazolyl group), a silyl group (e.g., trimethylsilyl group, etc. triphenylsilyl group). These substituents may be further substituted with these substituents.

、R、Rは、それぞれ独立に下記一般式(III)で表されるものが更に好ましい。 R 1 , R 2 and R 3 are more preferably each independently represented by the following general formula (III).

一般式(III):*−L11−Q Formula (III): * -L 11 -Q

一般式(III)中、*は一般式(I)中の5員環に結合する位置を表す。
Qはそれぞれ独立に重合性基またはメチル基である。本発明の光学補償フィルムを含め、一般式(I)で表される化合物を光学補償フィルムのような位相差の大きさが熱により変化しないものが好ましい光学フィルムに用いる場合には、Qは重合性基であることが好ましい。重合反応は、付加重合(開環重合を含む)または縮合重合であることが好ましい。言い換えると、重合性基は、付加重合反応または縮合重合反応が可能な官能基であることが好ましい。以下に重合性基の例を示す。
In the general formula (III), * represents a position bonded to the 5-membered ring in the general formula (I).
Q is each independently a polymerizable group or a methyl group. In the case where the compound represented by the general formula (I) including the optical compensation film of the present invention is used for an optical film in which the phase difference does not change due to heat as in the optical compensation film, Q is polymerized. It is preferable that it is a sex group. The polymerization reaction is preferably addition polymerization (including ring-opening polymerization) or condensation polymerization. In other words, the polymerizable group is preferably a functional group capable of addition polymerization reaction or condensation polymerization reaction. Examples of polymerizable groups are shown below.

Figure 2006091626
Figure 2006091626

さらに、重合性基は付加重合反応が可能な官能基であることが特に好ましい。そのような重合性基としては、重合性エチレン性不飽和基または開環重合性基が好ましい。
重合性エチレン性不飽和基の例としては、下記の式(M−1)〜(M−6)が挙げられる。
Furthermore, the polymerizable group is particularly preferably a functional group capable of addition polymerization reaction. Such a polymerizable group is preferably a polymerizable ethylenically unsaturated group or a ring-opening polymerizable group.
Examples of the polymerizable ethylenically unsaturated group include the following formulas (M-1) to (M-6).

Figure 2006091626
Figure 2006091626

式(M−3)、(M−4)中、Rは水素原子またはアルキル基を表す。Rとしては、水素原子またはメチル基が好ましい。
上記(M−1)〜(M−6)のなかでも、(M−1)または(M−2)が好ましく、(M−1)が最も好ましい。
In formulas (M-3) and (M-4), R represents a hydrogen atom or an alkyl group. R is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
Among the above (M-1) to (M-6), (M-1) or (M-2) is preferable, and (M-1) is most preferable.

開環重合性基として好ましいのは、環状エーテル基であり、中でもエポキシ基またはオキセタニル基がより好ましく、エポキシ基が最も好ましい。   The ring-opening polymerizable group is preferably a cyclic ether group, and more preferably an epoxy group or an oxetanyl group, and most preferably an epoxy group.

一般式(III)中、L11は二価の連結基である。L11は、−O−,−S−,−C(=O)−,−NR−,二価の鎖状基,二価の環状基およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。上記Rは炭素原子数が1から7のアルキル基または水素原子であり、炭素原子数1から4のアルキル基または水素原子であることが好ましく、メチル基、エチル基または水素原子であることがさらに好ましく、水素原子であることが最も好ましい。 In the general formula (III), L 11 is a divalent linking group. L 11 is a divalent group selected from the group consisting of —O—, —S—, —C (═O) —, —NR 7 —, a divalent chain group, a divalent cyclic group, and combinations thereof. A linking group is preferred. R 7 is an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms or a hydrogen atom, preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a hydrogen atom, and preferably a methyl group, an ethyl group, or a hydrogen atom. More preferably, it is a hydrogen atom.

11で表される二価の鎖状基は、アルキレン基、置換アルキレン基、アルケニレン基、置換アルケニレン基、アルキニレン基,置換アルキニレン基を意味する。なかでも、アルキレン基、置換アルキレン基、アルケニレン基、置換アルケニレン基が好ましく、アルキレン基およびアルケニレン基がさらに好ましい。 The divalent chain group represented by L 11 means an alkylene group, a substituted alkylene group, an alkenylene group, a substituted alkenylene group, an alkynylene group, or a substituted alkynylene group. Of these, an alkylene group, a substituted alkylene group, an alkenylene group, and a substituted alkenylene group are preferable, and an alkylene group and an alkenylene group are more preferable.

11で表される二価の鎖状基としてのアルキレン基は、分岐を有していてもよい。アルキレン基の炭素数は1乃至16であることが好ましく、2乃至14であることがさらに好ましく、2乃至12であることが最も好ましい。置換アルキレン基のアルキレン部分は、上記アルキレン基と同様である。置換基の例としてはハロゲン原子が含まれる。 The alkylene group as the divalent chain group represented by L 11 may have a branch. The alkylene group preferably has 1 to 16 carbon atoms, more preferably 2 to 14 carbon atoms, and most preferably 2 to 12 carbon atoms. The alkylene part of the substituted alkylene group is the same as the above alkylene group. Examples of the substituent include a halogen atom.

11で表される二価の鎖状基としてのアルケニレン基は、主鎖中に置換または無置換のアルキレン基を有してもよく、分岐を有していてもよい。アルケニレン基の炭素数は2乃至16であることが好ましく、2乃至14であることがさらに好ましく、2乃至12であることが最も好ましい。置換アルケニレン基のアルケニレン部分は、上記アルケニレン基と同様である。置換基の例としてはハロゲン原子が含まれる。 The alkenylene group as the divalent chain group represented by L 11 may have a substituted or unsubstituted alkylene group in the main chain, or may have a branch. The alkenylene group preferably has 2 to 16 carbon atoms, more preferably 2 to 14 carbon atoms, and most preferably 2 to 12 carbon atoms. The alkenylene part of the substituted alkenylene group is the same as the above alkenylene group. Examples of the substituent include a halogen atom.

11で表される二価の鎖状基としてのアルキニレン基は、主鎖中に置換または無置換のアルキレン基を有してもよく、アルキニレン基の炭素数は2乃至16であることが好ましく、2乃至14であることがさらに好ましく、2乃至12であることが最も好ましい。置換アルキニレン基のアルキニレン部分は、上記アルキニレン基と同様である。置換基の例としてはハロゲン原子が含まれる。 The alkynylene group as the divalent chain group represented by L 11 may have a substituted or unsubstituted alkylene group in the main chain, and the alkynylene group preferably has 2 to 16 carbon atoms. 2 to 14 is more preferable, and 2 to 12 is most preferable. The alkynylene part of the substituted alkynylene group is the same as the above alkynylene group. Examples of the substituent include a halogen atom.

11で表される二価の鎖状基の具体例としては、エチレン、トリメチレン、テトラメチレン、1−メチル−1,4−ブチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、オクタメチレン、ノナメチレン、デカメチレン、ウンデカメチレン、ドデカメチレン、2−ブテニレンおよび2−ブチニレンなどが挙げられる。 Specific examples of the divalent chain group represented by L 11 include ethylene, trimethylene, tetramethylene, 1-methyl-1,4-butylene, pentamethylene, hexamethylene, octamethylene, nonamethylene, decamethylene and undeca. Examples include methylene, dodecamethylene, 2-butenylene, and 2-butynylene.

11で表される二価の環状基とは、少なくとも1種類の環状構造を有する二価の連結基である。二価の環状基は5員環、6員環、または7員環であることが好ましく、5員環または6員環であることがさらに好ましく、6員環であることがもっとも好ましい。環状基に含まれる環は、縮合環であっても良い。ただし、縮合環よりも単環であることがより好ましい。また、環状基に含まれる環は、芳香族環、脂肪族環、および複素環のいずれでもよい。芳香族環の例には、ベンゼン環およびナフタレン環が含まれる。脂肪族環の例には、シクロヘキサン環が含まれる。複素環の例には、ピリジン環およびピリミジン環が含まれる。 The divalent cyclic group represented by L 11 is a divalent linking group having at least one cyclic structure. The divalent cyclic group is preferably a 5-membered ring, 6-membered ring, or 7-membered ring, more preferably a 5-membered ring or 6-membered ring, and most preferably a 6-membered ring. The ring contained in the cyclic group may be a condensed ring. However, it is more preferably a monocycle than a condensed ring. The ring contained in the cyclic group may be any of an aromatic ring, an aliphatic ring, and a heterocyclic ring. Examples of the aromatic ring include a benzene ring and a naphthalene ring. Examples of the aliphatic ring include a cyclohexane ring. Examples of the heterocyclic ring include a pyridine ring and a pyrimidine ring.

11で表される二価の環状基のうち、ベンゼン環を有する環状基としては、1,4−フェニレンが好ましい。ナフタレン環を有する環状基としては、ナフタレン−1,5−ジイルおよびナフタレン−2,6−ジイルが好ましい。シクロヘキサン環を有する環状基としては1,4−シクロへキシレンであることが好ましい。ピリジン環を有する環状基としてはピリジン−2,5−ジイルが好ましい。ピリミジン環を有する環状基としては、ピリミジン−2,5−ジイルが好ましい。 Among the divalent cyclic groups represented by L 11 , 1,4-phenylene is preferable as the cyclic group having a benzene ring. As the cyclic group having a naphthalene ring, naphthalene-1,5-diyl and naphthalene-2,6-diyl are preferable. The cyclic group having a cyclohexane ring is preferably 1,4-cyclohexylene. As the cyclic group having a pyridine ring, pyridine-2,5-diyl is preferable. The cyclic group having a pyrimidine ring is preferably pyrimidine-2,5-diyl.

11で表される二価の環状基は、置換基を有していてもよい。置換基の例には、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素原子数が1乃至16のアルキル基、炭素原子数が1乃至16のハロゲン置換アルキル基、炭素原子数が1乃至16のアルコキシ基、炭素原子数が2乃至16のアシル基、炭素原子数が1乃至16のアルキルチオ基、炭素原子数が2乃至16のアシルオキシ基、炭素原子数が2乃至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乃至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乃至16のアシルアミノ基が含まれる。 The divalent cyclic group represented by L 11 may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, a halogen-substituted alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, and 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, carbon An alkyl-substituted carbamoyl group having 2 to 16 atoms and an acylamino group having 2 to 16 carbon atoms are included.

、R、Rは、それぞれ独立に下記一般式(IV)で表されるものが更に好ましい。 R 1 , R 2 and R 3 are more preferably each independently represented by the following general formula (IV).

一般式(IV):*−L21−二価の環状基−L22−Q Formula (IV): * - L 21 - divalent cyclic group -L 22 -Q 1

一般式(IV)中、*は一般式(I)中の5員環に結合する位置を表す。
は、一般式(III)のQの定義と同様である。
21は単結合または二価の連結基である。L21が二価の連結基の場合、−O−,−S−,−C(=O)−,−NR−,−CH=CH−、−C≡C−、およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。上記Rは炭素原子数が1から7のアルキル基または水素原子であり、炭素原子数1から4のアルキル基または水素原子であることが好ましく、メチル基、エチル基または水素原子であることがさらに好ましく、水素原子であることが最も好ましい。
In the general formula (IV), * represents a position bonded to the 5-membered ring in the general formula (I).
Q 1 is the same as the definition of Q in the general formula (III).
L 21 is a single bond or a divalent linking group. When L 21 is a divalent linking group, it consists of —O—, —S—, —C (═O) —, —NR 7 —, —CH═CH—, —C≡C—, and combinations thereof. A divalent linking group selected from the group is preferred. R 7 is an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms or a hydrogen atom, preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a hydrogen atom, and preferably a methyl group, an ethyl group, or a hydrogen atom. More preferably, it is a hydrogen atom.

21は、単結合、および、*−O−CO−、*−CO−O−、*−CH=CH−、*−C≡C−(ここで、*は一般式(IV)中の*側を表す)が好ましい。 L 21 represents a single bond, and * —O—CO—, * —CO—O—, * —CH═CH—, * —C≡C— (where, * represents * in formula (IV)) Represents the side).

一般式(IV)中の二価の環状基は、一般式(III)中の二価の環状基の定義と同様である。   The divalent cyclic group in general formula (IV) is the same as the definition of the divalent cyclic group in general formula (III).

一般式(IV)中、L22は、一般式(III)のL11の定義と同様である。
22で表される二価の連結基の例を以下に示す。ここで、右側が一般式(IV)中の二価の環状基に、左側がQに結合する。
In the general formula (IV), L 22 is the same as the definition of L 11 in the general formula (III).
Examples of the divalent linking group represented by L 22 are shown below. Here, the right side is bonded to the divalent cyclic group in the general formula (IV), and the left side is bonded to Q 1 .

L−1:−二価の鎖状基−O−二価の環状基−
L−2:−二価の鎖状基−O−二価の環状基−CO−O−
L−3:−二価の鎖状基−O−二価の環状基−O−CO−
L−4:−二価の鎖状基−O−二価の環状基−CO−NR7
L−5:−二価の鎖状基−O−二価の環状基−二価の鎖状基―
L−6:−二価の鎖状基−O−二価の環状基−二価の鎖状基―CO−O−
L−7:−二価の鎖状基−O−二価の環状基−二価の鎖状基―O−CO−
L−8:−二価の鎖状基−O−CO−二価の環状基−
L−9:−二価の鎖状基−O−CO−二価の環状基−CO−O−
L−10:−二価の鎖状基−O−CO−二価の環状基−O−CO−
L−11:−二価の鎖状基−O−CO−二価の環状基−CO−NR7
L−12:−二価の鎖状基−O−CO−二価の環状基−二価の鎖状基―
L−13:−二価の鎖状基−O−CO−二価の環状基−二価の鎖状基―CO−O−
L−14:−二価の鎖状基−O−CO−二価の環状基−二価の鎖状基―O−CO−
L−15:−二価の鎖状基−CO−O−二価の環状基−
L−16:−二価の鎖状基−CO−O−二価の環状基−CO−O−
L−17:−二価の鎖状基−CO−O−二価の環状基−O−CO−
L−18:−二価の鎖状基−CO−O−二価の環状基−CO−NR7
L−19:−二価の鎖状基−CO−O−二価の環状基−二価の鎖状基―
L−20:−二価の鎖状基−CO−O−二価の環状基−二価の鎖状基―CO−O−
L−21:−二価の鎖状基−CO−O−二価の環状基−二価の鎖状基―O−CO−
L−22:−二価の鎖状基−O−CO−O−二価の環状基−
L−23:−二価の鎖状基−O−CO−O−二価の環状基−CO−O−
L−24:−二価の鎖状基−O−CO−O−二価の環状基−O−CO−
L−25:−二価の鎖状基−O−CO−O−二価の環状基−CO−NR7
L−26:−二価の鎖状基−O−CO−O−二価の環状基−二価の鎖状基―
L−27:−二価の鎖状基−O−CO−O−二価の環状基−二価の鎖状基―CO−O−
L−28:−二価の鎖状基−O−CO−O−二価の環状基−二価の鎖状基―O−CO−
L−29:−二価の鎖状基−
L−30:−二価の鎖状基−O−
L−31:−二価の鎖状基−CO−O−
L−32:−二価の鎖状基−O−CO−
L−33:−二価の鎖状基−CO−NR7
L−34:−二価の鎖状基−O−二価の鎖状基−
L−35:−二価の鎖状基−O−二価の鎖状基−O−
L−36:−二価の鎖状基−O−二価の鎖状基−CO−O−
L−37:−二価の鎖状基−O−二価の鎖状基−O−CO−
L-1: -Divalent chain group -O-Divalent cyclic group-
L-2: -Divalent chain group -O-Divalent cyclic group -CO-O-
L-3: -Divalent chain group -O-Divalent cyclic group -O-CO-
L-4: - divalent chain group -O- divalent cyclic group -CO-NR 7 -
L-5: -Divalent chain group -O-Divalent cyclic group -Divalent chain group-
L-6: -Divalent chain group-O-Divalent cyclic group-Divalent chain group-CO-O-
L-7: -Divalent chain group-O-Divalent cyclic group-Divalent chain group-O-CO-
L-8: -Divalent chain group -O-CO-Divalent cyclic group-
L-9: -Divalent chain group -O-CO-Divalent cyclic group -CO-O-
L-10: -Divalent chain group -O-CO-Divalent cyclic group -O-CO-
L-11: a divalent chain group —O—CO—a divalent cyclic group —CO—NR 7 —.
L-12: -Divalent chain group-O-CO-Divalent cyclic group-Divalent chain group-
L-13: -Divalent chain group-O-CO-Divalent cyclic group-Divalent chain group-CO-O-
L-14: -Divalent chain group-O-CO-Divalent cyclic group-Divalent chain group-O-CO-
L-15: -Divalent chain group-CO-O-Divalent cyclic group-
L-16: -Divalent chain group -CO-O-Divalent cyclic group -CO-O-
L-17: -Divalent chain group -CO-O-Divalent cyclic group -O-CO-
L-18: - divalent chain group -CO-O- divalent cyclic group -CO-NR 7 -
L-19: -Divalent chain group-CO-O-Divalent cyclic group-Divalent chain group-
L-20: -Divalent chain group-CO-O-Divalent cyclic group-Divalent chain group-CO-O-
L-21: -Divalent chain group -CO-O-Divalent cyclic group -Divalent chain group -O-CO-
L-22: -Divalent chain group -O-CO-O-Divalent cyclic group-
L-23: -Divalent chain group -O-CO-O-Divalent cyclic group -CO-O-
L-24: -Divalent chain group -O-CO-O-Divalent cyclic group -O-CO-
L-25: - divalent chain group -O-CO-O-divalent cyclic group -CO-NR 7 -
L-26: -Divalent chain group-O-CO-O-Divalent cyclic group-Divalent chain group-
L-27: -Divalent chain group -O-CO-O-Divalent cyclic group -Divalent chain group -CO-O-
L-28: -Divalent chain group-O-CO-O-Divalent cyclic group-Divalent chain group-O-CO-
L-29: -Divalent chain group-
L-30: -Divalent chain group -O-
L-31: -Divalent chain group -CO-O-
L-32: -Divalent chain group -O-CO-
L-33: - divalent chain group -CO-NR 7 -
L-34: -Divalent chain group-O-Divalent chain group-
L-35: -Divalent chain group -O-Divalent chain group -O-
L-36: -Divalent chain group -O-Divalent chain group -CO-O-
L-37: -Divalent chain group -O-Divalent chain group -O-CO-

上記のうち、L−2,L−3,L−9,L−10,L−16,L−17,L−23,L−24,L−30,L−31,L−32,L−35,L−36,L−37が好ましい。   Among the above, L-2, L-3, L-9, L-10, L-16, L-17, L-23, L-24, L-30, L-31, L-32, L- 35, L-36, and L-37 are preferred.

、R、Rは、それぞれ独立に、下記一般式(V)で表されるものが最も好ましい。 R 1 , R 2 and R 3 are most preferably each independently represented by the following general formula (V).

Figure 2006091626
Figure 2006091626

一般式(V)中、*は一般式(I)中の5員環に結合する位置を表す。
はそれぞれ独立にハロゲン原子(好ましくはフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、炭素原子数1〜8のアルキル基、炭素原子数1〜8のアルキルオキシ基、炭素原子数2〜8のアシル基、炭素原子数2〜8のアシルオキシ基、炭素原子数2〜8のアルコキシカルボニル基、ニトロ基、シアノ基を表す。好ましくは、ハロゲン原子、炭素原子数1〜3のアルキル基、炭素原子数1〜3のアルキルオキシ基、炭素原子数2〜4のアシル基、炭素原子数2〜4のアシルオキシ基、炭素原子数2〜4のアルコキシカルボニル基、シアノ基である。
lは0〜4の整数を表し、好ましくは0または1であり、最も好ましくは0である。lが2以上の場合、複数のRで表される基はそれぞれ異なっていてもよい。
は、**−O−、**−CO−O−、**−O−CO−、**−O−CO−O−、または**−CH−を表し、**は一般式(V)中のベンゼン環に結合する位置を表す。
は水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基を表し、より好ましくは水素原子もしくはメチル基であり、最も好ましくは水素原子である。
mは2から16の整数を表し、好ましくは2から12の整数である。
は水素原子またはメチル基を表し、好ましくは水素原子である。
In general formula (V), * represents the position bonded to the 5-membered ring in general formula (I).
R 4 is independently a halogen atom (preferably a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom), an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkyloxy group having 1 to 8 carbon atoms, or 2 to 2 carbon atoms. 8 represents an acyl group, an acyloxy group having 2 to 8 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 8 carbon atoms, a nitro group, and a cyano group. Preferably, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkyloxy group having 1 to 3 carbon atoms, an acyl group having 2 to 4 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, and the number of carbon atoms 2 to 4 alkoxycarbonyl groups and a cyano group.
l represents an integer of 0 to 4, preferably 0 or 1, and most preferably 0. When l is 2 or more, a plurality of groups represented by R 4 may be different from each other.
L 6 represents **-O-, **-CO-O-, **-O-CO-, **-O-CO-O-, or **-CH 2- , and ** is general It represents the position bonded to the benzene ring in formula (V).
R 5 represents a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group or a propyl group, more preferably a hydrogen atom or a methyl group, and most preferably a hydrogen atom.
m represents an integer of 2 to 16, preferably an integer of 2 to 12.
R 6 represents a hydrogen atom or a methyl group, preferably a hydrogen atom.

本発明においては、一般式(I)で表される化合物のなかでも、R、R、Rがそれぞれ独立に上記一般式(V)で表される前記一般式(I)で表される化合物が好ましい。
一般式(I)で表される化合物および該化合物を含む液晶組成物が発現する液晶相としては、カラムナー相またはディスコティックネマチック相が好ましく、特にディスコティックネマチック相が好ましい。液晶相は、30〜300℃の範囲で発現するものが好ましく、50〜250℃の範囲で発現するものがより好ましい。
In the present invention, among the compounds represented by the general formula (I), R 1 , R 2 and R 3 are each independently represented by the general formula (I) represented by the general formula (V). Are preferred.
As the liquid crystal phase expressed by the compound represented by formula (I) and the liquid crystal composition containing the compound, a columnar phase or a discotic nematic phase is preferable, and a discotic nematic phase is particularly preferable. The liquid crystal phase is preferably expressed in the range of 30 to 300 ° C, and more preferably expressed in the range of 50 to 250 ° C.

一般式(I)で表される化合物でディスコティック液晶相性を示さない化合物でも、ディスコティック液晶相を示す化合物を混合することで用いることが可能である。   Even if the compound represented by the general formula (I) does not show a discotic liquid crystal phase, it can be used by mixing a compound showing a discotic liquid crystal phase.

以下に、一般式(I)で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Specific examples of the compound represented by formula (I) are shown below, but the present invention is not limited to these.

Figure 2006091626
Figure 2006091626

Figure 2006091626
Figure 2006091626

Figure 2006091626
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[棒状液晶相を発現する液晶化合物とディスコティック液晶相を発現する液晶化合物とを含有する二軸性ネマチック相を発現する液晶組成物]
棒状液晶相を発現する液晶化合物とディスコティック液晶相を発現する液晶化合物とを含む本発明の液晶組成物は、20℃〜300℃の範囲内で二軸性ネマチック相を発現することが好ましい。さらに好ましくは40℃〜280℃であり、最も好ましくは60℃〜250℃である。ここで20℃〜300℃の範囲内で液晶相を発現するとは、液晶温度範囲が20℃をまたぐ場合(具体的に例えば、10℃〜22℃)や、300℃をまたぐ場合(具体的に例えば、298℃〜310℃)も含む。40℃〜280℃と60℃〜250℃に関しても同様である。
[Liquid crystal composition expressing a biaxial nematic phase containing a liquid crystal compound expressing a rod-like liquid crystal phase and a liquid crystal compound expressing a discotic liquid crystal phase]
The liquid crystal composition of the present invention including a liquid crystal compound that exhibits a rod-like liquid crystal phase and a liquid crystal compound that exhibits a discotic liquid crystal phase preferably exhibits a biaxial nematic phase within a range of 20 ° C to 300 ° C. More preferably, it is 40 degreeC-280 degreeC, Most preferably, it is 60 degreeC-250 degreeC. Here, the expression of the liquid crystal phase within the range of 20 ° C. to 300 ° C. means that the liquid crystal temperature range spans 20 ° C. (specifically, for example, 10 ° C. to 22 ° C.) or 300 ° C. (specifically, For example, 298 degreeC-310 degreeC) is also included. The same applies to 40 ° C to 280 ° C and 60 ° C to 250 ° C.

棒状液晶相を発現する液晶化合物とディスコティック液晶相を発現する液晶化合物とを含む本発明の液晶組成物において、二軸性ネマチック相を発現させるための棒状液晶相を発現する液晶化合物とディスコティック液晶相を発現する液晶化合物の混合比は、分子構造や分子量により異なるため明確な定義はできないが、質量比で(棒状液晶相を発現する液晶化合物)/(ディスコティック液晶相を発現する液晶化合物)=10〜0.02が好ましく、5〜0.05がさらに好ましく、2〜0.1が最も好ましい。
二軸性ネマチック相は、一軸性の液晶相よりも低い温度で発現する場合が多い。例えば、一軸性のネマチック相(ネマチック相やディスコティックネマチック相)を降温することで二軸性ネマチック相に転移する場合が多い。多くの場合、ある混合比((棒状液晶相を発現する液晶化合物)/(ディスコティック液晶相を発現する液晶化合物))を境に、棒状液晶相を発現する液晶化合物の含率が少し多くなると、降温時にネマチック相から二軸性ネマチック相への転移が起こる。またディスコティック液晶相を発現する液晶化合物の含率が少し多くなるとディスコティックネマチック相から二軸性ネマチック相への転移が起こる。
The liquid crystal composition of the present invention comprising a liquid crystal compound that exhibits a rod-like liquid crystal phase and a liquid crystal compound that exhibits a discotic liquid crystal phase, and a liquid crystal compound that exhibits a rod-like liquid crystal phase and a discotic for producing a biaxial nematic phase The mixing ratio of the liquid crystal compound that expresses the liquid crystal phase varies depending on the molecular structure and molecular weight, and thus cannot be clearly defined, but the mass ratio of (liquid crystal compound that expresses a rod-like liquid crystal phase) / (liquid crystal compound that expresses a discotic liquid crystal phase) ) = 10 to 0.02, preferably 5 to 0.05, and most preferably 2 to 0.1.
The biaxial nematic phase often appears at a lower temperature than the uniaxial liquid crystal phase. For example, a uniaxial nematic phase (nematic phase or discotic nematic phase) is often lowered to a biaxial nematic phase by lowering the temperature. In many cases, when the content ratio of a liquid crystal compound that expresses a rod-like liquid crystal phase increases slightly with a certain mixing ratio ((liquid crystal compound that expresses a rod-like liquid crystal phase) / (liquid crystal compound that expresses a discotic liquid crystal phase)). When the temperature is lowered, a transition from the nematic phase to the biaxial nematic phase occurs. Further, when the content of the liquid crystal compound expressing the discotic liquid crystal phase is slightly increased, a transition from the discotic nematic phase to the biaxial nematic phase occurs.

棒状液晶相を発現する液晶化合物とディスコティック液晶相を発現する液晶化合物とを含む本発明の液晶組成物において、二軸性ネマチック相の高温側に一軸性のネマチック相がある場合、二軸性の液晶相の(nx−nz)/(nx−ny)の値の制御が可能である。
例えば、ネマチック相((nx−nz)/(nx−ny)=1.0)から降温していくと、(nx−nz)/(nx−ny)値は、突然変化するのではなく、温度に応じて徐々に上昇していく傾向にある。したがって、UV照射による重合等の配向固定する温度を選択することで、(nx−nz)/(nx−ny)値を制御できる。ネマチック相から二軸性ネマチック相へ転移させた場合の、(nx−nz)/(nx−ny)値の制御範囲幅は、棒状液晶相を発現する液晶化合物とディスコティック液晶相を発現する液晶化合物の分子構造等により変化するため、一概には定義できないが、1.0により近い範囲が制御しやすい。具体的には1.0<(nx−nz)/(nx−ny)<10が制御しやすい。
また、ディスコティックネマチック相から二軸性ネマチック相へ転移させた場合も、ネマチック相から転移させた場合と同様に(nx−nz)/(nx−ny)値の制御が可能となるが、この場合は、ディスコティックネマチック相の(nx−nz)/(nx−ny)値は無限大(nx=ny)であるため、その制御範囲幅は、無限大により近い範囲が制御しやすい。具体的には1.2<(nx−nz)/(nx−ny)<∞が制御しやすい。
In the liquid crystal composition of the present invention comprising a liquid crystal compound that exhibits a rod-like liquid crystal phase and a liquid crystal compound that exhibits a discotic liquid crystal phase, when there is a uniaxial nematic phase on the high temperature side of the biaxial nematic phase, It is possible to control the value of (nx−nz) / (nx−ny) of the liquid crystal phase.
For example, when the temperature is lowered from the nematic phase ((nx−nz) / (nx−ny) = 1.0), the value of (nx−nz) / (nx−ny) does not change suddenly, It tends to rise gradually according to the situation. Therefore, the (nx−nz) / (nx−ny) value can be controlled by selecting the temperature at which the orientation is fixed such as polymerization by UV irradiation. When the nematic phase is changed to the biaxial nematic phase, the control range width of the (nx-nz) / (nx-ny) value is a liquid crystal compound that exhibits a rod-like liquid crystal phase and a liquid crystal that exhibits a discotic liquid crystal phase. Since it varies depending on the molecular structure of the compound, etc., it cannot be defined unconditionally, but a range closer to 1.0 is easily controlled. Specifically, 1.0 <(nx−nz) / (nx−ny) <10 is easy to control.
Also, when the transition from the discotic nematic phase to the biaxial nematic phase is possible, the (nx−nz) / (nx−ny) value can be controlled as in the case of the transition from the nematic phase. In this case, since the (nx−nz) / (nx−ny) value of the discotic nematic phase is infinite (nx = ny), the control range width is easily controlled in a range closer to infinity. Specifically, 1.2 <(nx−nz) / (nx−ny) <∞ is easy to control.

光学異方性層は、液晶性分子あるいは下記の重合性開始剤や任意の添加剤(例、可塑剤、モノマー、界面活性剤、セルロースエステル、1,3,5−トリアジン化合物、光学活性化合物、空気界面配向制御剤、ハジキ防止剤)を含む液晶組成物(塗布液)を、配向膜の上に塗布することで形成する。液晶組成物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。液晶組成物の塗布は、公知の方法(例、ワイヤーバーコーティング法、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。   The optically anisotropic layer is composed of a liquid crystalline molecule or the following polymerizable initiator or any additive (eg, plasticizer, monomer, surfactant, cellulose ester, 1,3,5-triazine compound, optically active compound, It is formed by applying a liquid crystal composition (coating liquid) containing an air interface alignment controller and a repellency inhibitor onto the alignment film. As the solvent used for preparing the liquid crystal composition, 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 liquid crystal composition can be applied by a known method (eg, wire bar coating method, extrusion coating method, direct gravure coating method, reverse gravure coating method, die coating method).

液晶性分子の重合反応には、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が、光重合反応がより好ましい。光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物(例えば、米国特許2367661号、同2367670号の各明細書に記載のもの)、アシロインエーテル(例えば、米国特許2448828号明細書に記載のもの)、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(例えば、米国特許2722512号明細書に記載のもの)、多核キノン化合物(例えば、米国特許3046127号、同2951758号の各明細書記載に記載のもの)、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(例えば、米国特許3549367号明細書記載に記載のもの)、アクリジンおよびフェナジン化合物(例えば、特開昭60−105667号公報、米国特許4239850号の明細書に記載のもの)およびオキサジアゾール化合物(例えば、米国特許4212970号明細書記載)が含まれる。光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の0.01〜20重量%であることが好ましく、0.5〜5重量%であることがさらに好ましい。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、20〜50J/cm2であることが好ましく、100〜800mJ/cm2であることがさらに好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。光学異方性層の厚さは、0.1〜20μmであることが好ましく、0.5〜15μmであることがさらに好ましく、1〜10μmであることが最も好ましい。さらに、複数の光学異方性層を設ける場合は、それぞれ独立に、前記厚さであるのが好ましい。 The polymerization reaction of liquid crystalline molecules includes a thermal polymerization reaction using a thermal polymerization initiator and a photopolymerization reaction using a photopolymerization initiator, and a photopolymerization reaction is more preferable. Examples of the photopolymerization initiator include α-carbonyl compounds (for example, those described in US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670) and acyloin ethers (for example, those described in US Pat. No. 2,448,828). ), Α-hydrocarbon substituted aromatic acyloin compounds (for example, those described in US Pat. No. 2,722,512), polynuclear quinone compounds (for example, those described in US Pat. Nos. 3,046,127 and 2,951,758) , Combinations of triarylimidazole dimers and p-aminophenyl ketone (for example, those described in US Pat. No. 3,549,367), acridine and phenazine compounds (for example, JP-A-60-105667, US Pat. No. 4,239,850) Oxadiazole compounds) (For example, described in US Pat. No. 4,212,970). The amount of the photopolymerization initiator used is preferably 0.01 to 20% by weight, more preferably 0.5 to 5% by weight, based on the solid content of the coating solution. It is preferable to use ultraviolet rays for light irradiation for polymerization of liquid crystalline molecules. Irradiation energy is preferably 20~50J / 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 optically anisotropic layer is preferably 0.1 to 20 μm, more preferably 0.5 to 15 μm, and most preferably 1 to 10 μm. Furthermore, when providing a some optically anisotropic layer, it is preferable that it is the said thickness each independently.

[空気界面配向制御剤]
液晶組成物は、空気界面においては空気界面のチルト角で配向する。このチルト角は、液晶組成物に含まれる液晶化合物の種類や添加剤の種類等で、その程度が異なるため、目的に応じて空気界面のチルト角を任意に制御する必要がある。
[Air interface alignment control agent]
The liquid crystal composition is aligned at the air interface at the tilt angle of the air interface. The tilt angle varies depending on the type of liquid crystal compound and the type of additives contained in the liquid crystal composition, and therefore, it is necessary to arbitrarily control the tilt angle of the air interface according to the purpose.

前記チルト角の制御には、例えば、電場や磁場のような外場を用いることや添加剤を用いることができ、添加剤を用いることが好ましい。このような添加剤としては、炭素原子数6〜40の置換もしくは無置換の脂肪族基、または炭素原子数6〜40の置換もしくは無置換の脂肪族置換オリゴシロキサノキシ基を、分子内に1つ以上有する化合物が好ましく、分子内に2つ以上有する化合物がさらに好ましい。例えば、空気界面配向制御剤としては、特開2002−20363号公報に記載の疎水性排除体積効果化合物を用いることができる。   For controlling the tilt angle, for example, an external field such as an electric field or a magnetic field or an additive can be used, and an additive is preferably used. Examples of such an additive include a substituted or unsubstituted aliphatic group having 6 to 40 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aliphatic substituted oligosiloxanoxy group having 6 to 40 carbon atoms in the molecule. A compound having one or more is preferable, and a compound having two or more in the molecule is more preferable. For example, a hydrophobic excluded volume effect compound described in JP-A No. 2002-20363 can be used as the air interface alignment control agent.

空気界面側の配向制御用添加剤の添加量としては、本発明の液晶組成物に対して、0.001質量%〜20質量%が好ましく、0.01質量%〜10質量%がさらに好ましく、0.1質量%〜5質量%が最も好ましい。   The addition amount of the alignment control additive on the air interface side is preferably 0.001% by mass to 20% by mass, more preferably 0.01% by mass to 10% by mass, with respect to the liquid crystal composition of the present invention. 0.1 mass%-5 mass% are the most preferable.

[ハジキ防止剤]
本発明の液晶組成物に添加し、該組成物の塗布時のハジキを防止するための材料としては、一般に高分子化合物を好適に用いることができる。
使用するポリマーとしては、本発明の液晶組成物の傾斜角変化や配向を著しく阻害しない限り、特に制限はない。
ポリマーの例としては、特開平8−95030号公報に記載があり、特に好ましい具体的ポリマー例としてはセルロースエステル類を挙げることができる。セルロースエステルの例としては、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、ヒドロキシプロピルセルロースおよびセルロースアセテートブチレートを挙げることができる。
本発明の液晶組成物の配向を阻害しないように、ハジキ防止目的で使用されるポリマーの添加量は、本発明の液晶組成物に対して一般に0.1〜10質量%の範囲にあり、0.1〜8質量%の範囲にあることがより好ましく、0.1〜5質量%の範囲にあることがさらに好ましい。
[Anti-repellent agent]
As a material for adding to the liquid crystal composition of the present invention and preventing repelling at the time of application of the composition, generally, a polymer compound can be suitably used.
The polymer to be used is not particularly limited as long as the tilt angle change and orientation of the liquid crystal composition of the present invention are not significantly inhibited.
Examples of the polymer are described in JP-A-8-95030, and particularly preferred specific polymer examples include cellulose esters. Examples of cellulose esters include cellulose acetate, cellulose acetate propionate, hydroxypropyl cellulose, and cellulose acetate butyrate.
In order not to inhibit the alignment of the liquid crystal composition of the present invention, the amount of the polymer used for the purpose of preventing repellency is generally in the range of 0.1 to 10% by mass with respect to the liquid crystal composition of the present invention. More preferably, it is in the range of 1 to 8% by mass, and more preferably in the range of 0.1 to 5% by mass.

[透明支持体]
光学補償フィルムの透明支持体として、ガラス板またはポリマーフィルム、好ましくはポリマーフィルムが用いられる。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。階調反転の緩和を重視する場合には、透明支持体として、光学等方性のポリマーフィルムを用いるのがより好ましい。光学等方性とは、具体的には、面内レターデーション値(Re値)が10nm未満であるものを意味し、5nm未満であることが好ましい。また、光学等方性透明支持体では、厚み方向のレターデーション(Rth)も、10nm未満であることが好ましく、5nm未満であることがさらに好ましい。透明支持体の面内レターデーション(Re)と厚み方向のレターデーション(Rth)は、それぞれ下記式で定義される。
Re=(nx−ny)×d
Rth=[{(nx+ny)/2}−nz]×d
式中、nxおよびnyは、透明支持体の面内屈折率であり、nzは透明支持体の厚み方向の屈折率であり、そしてdは透明支持体の厚さである。
[Transparent support]
As a transparent support for the optical compensation film, a glass plate or a polymer film, preferably a polymer film is used. That the support is transparent means that the light transmittance is 80% or more. When emphasizing the relaxation of gradation inversion, it is more preferable to use an optically isotropic polymer film as the transparent support. The optical isotropy specifically means that the in-plane retardation value (Re value) is less than 10 nm, and preferably less than 5 nm. In the optically isotropic transparent support, the thickness direction retardation (Rth) is preferably less than 10 nm, more preferably less than 5 nm. The in-plane retardation (Re) and the thickness direction retardation (Rth) of the transparent support are respectively defined by the following formulas.
Re = (nx−ny) × d
Rth = [{(nx + ny) / 2} -nz] × d
In the formula, nx and ny are in-plane refractive indexes of the transparent support, nz is the refractive index in the thickness direction of the transparent support, and d is the thickness of the transparent support.

表示における視野角の拡大を重視する場合は、透明支持体として光学異方性のポリマーフィルムを用いると効果的な場合がある。すなわち、光学異方性層の光学異方性に透明支持体の光学異方性も加えて、液晶セルを光学的に補償する場合である。そのような場合、透明支持体は、光学的一軸性または光学的二軸性を有することが好ましい。光学的一軸性支持体の場合、光学的に正、すなわち、光軸方向の屈折率が光軸に垂直な方向の屈折率よりも大きくても、光学的に負、すなわち、光軸方向の屈折率が光軸に垂直な方向の屈折率よりも小さくてもよい。光学的二軸性支持体の場合、前記式の屈折率nx、nyおよびnzは、全て異なる値(nx≠ny≠nz)になる。光学異方性透明支持体の面内レターデーション値(Re値)は、10〜100nmであることが好ましく、10〜50nmであることがさらに好ましく、10〜30nmであることが最も好ましい。光学異方性透明支持体の厚み方向のレターデーション値(Rth値)は、10〜200nmであることが好ましく、10〜100nmであることがより好ましく、10〜50nmであることがさらに好ましい。   When emphasizing the expansion of the viewing angle in display, it may be effective to use an optically anisotropic polymer film as the transparent support. That is, the liquid crystal cell is optically compensated by adding the optical anisotropy of the transparent support to the optical anisotropy of the optically anisotropic layer. In such a case, the transparent support preferably has optical uniaxiality or optical biaxiality. In the case of an optically uniaxial support, it is optically positive, that is, optically negative, that is, refractive in the optical axis direction, even if the refractive index in the optical axis direction is larger than the refractive index in the direction perpendicular to the optical axis. The refractive index may be smaller than the refractive index in the direction perpendicular to the optical axis. In the case of an optical biaxial support, the refractive indices nx, ny and nz in the above formula are all different values (nx ≠ ny ≠ nz). The in-plane retardation value (Re value) of the optically anisotropic transparent support is preferably 10 to 100 nm, more preferably 10 to 50 nm, and most preferably 10 to 30 nm. The retardation value (Rth value) in the thickness direction of the optically anisotropic transparent support is preferably 10 to 200 nm, more preferably 10 to 100 nm, and still more preferably 10 to 50 nm.

透明支持体を形成する材料は、例えば、光学等方性支持体とするか、光学異方性支持体とするかに応じて決定することができる。光学等方性支持体の場合は、一般にガラスまたはセルロースエステルが用いられる。光学異方性支持体の場合は、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)が用いられる。ただし、欧州特許0911656A2号明細書に記載されている(1)レターデーション上昇剤の使用、(2)セルロースアセテートの酢化度の低下、あるいは(3)冷却溶解法によるフィルムの製造により、光学異方性の(レターデーションが高い)セルロースエステルフィルムを製造することもできる。ポリマーフィルムからなる透明支持体は、ソルベントキャスト法により形成することが好ましい。   The material for forming the transparent support can be determined depending on, for example, whether it is an optical isotropic support or an optical anisotropic support. In the case of an optically isotropic support, glass or cellulose ester is generally used. In the case of an optically anisotropic support, a synthetic polymer (eg, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, polyacrylate, polymethacrylate, norbornene resin) is generally used. However, optical properties may be reduced by (1) using a retardation increasing agent, (2) reducing the acetylation degree of cellulose acetate, or (3) producing a film by the cooling dissolution method described in the specification of European Patent 0911656A2. An isotropic (high retardation) cellulose ester film can also be produced. The transparent support made of a polymer film is preferably formed by a solvent cast method.

光学異方性透明支持体を得るためには、ポリマーフィルムに延伸処理を実施することが好ましい。光学的一軸性支持体を製造する場合は、通常の一軸延伸処理または二軸延伸処理を実施すればよい。光学的二軸性支持体を製造する場合は、アンバランス二軸延伸処理を実施することが好ましい。アンバランス二軸延伸では、ポリマーフィルムをある方向に一定倍率、例えば3〜100%、好ましくは5〜30%に延伸し、それと垂直な方向にそれ以上の倍率であって、例えば6〜200%、好ましくは10〜90%に延伸するのが好ましい。二方向の延伸処理は、一方ずつ行ってもよいし、同時に実施してもよい。延伸方向(アンバランス二軸延伸の場合は延伸倍率の高い方向)と延伸後のフィルムの面内の遅相軸とは、実質的に同じ方向になることが好ましい。ここで、実質的に同じ方向とは、延伸方向と遅相軸との角度は、10度未満であることが好ましく、5度未満であることがさらに好ましく、3度未満であることが最も好ましい。   In order to obtain an optically anisotropic transparent support, the polymer film is preferably subjected to a stretching treatment. When an optical uniaxial support is produced, a normal uniaxial stretching process or biaxial stretching process may be performed. When producing an optical biaxial support, it is preferable to perform an unbalanced biaxial stretching process. In the unbalanced biaxial stretching, the polymer film is stretched in a certain direction at a certain ratio, for example, 3 to 100%, preferably 5 to 30%, and further in the direction perpendicular thereto, for example, 6 to 200%. The film is preferably stretched to 10 to 90%. The bi-directional stretching process may be performed one by one or simultaneously. The stretching direction (in the case of unbalanced biaxial stretching, the direction in which the stretching ratio is high) and the in-plane slow axis of the stretched film are preferably substantially the same direction. Here, the substantially same direction means that the angle between the stretching direction and the slow axis is preferably less than 10 degrees, more preferably less than 5 degrees, and most preferably less than 3 degrees. .

[配向膜]
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。ポリマーのラビング処理により形成する配向膜が特に好ましい。ラビング処理は、ポリマー層の表面を、紙や布で一定方向に、数回こすることにより実施する。配向膜に使用するポリマーの種類は、液晶性分子の配向(特に平均傾斜角)に応じて決定する。液晶性分子を比較的水平(平均傾斜角:0〜50度)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ないポリマー(例えば、一般的な配向膜用ポリマー)を用いる。液晶性分子を比較的垂直(平均傾斜角:50〜90度)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ポリマーを用いる。配向膜の表面エネルギーを低下させるためには、ポリマーの側鎖に炭素原子数が10〜100の炭化水素基を導入することが好ましい。
[Alignment film]
The alignment film is an organic compound (eg, ω-tricosanoic acid) formed by rubbing treatment of an organic compound (preferably 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. An alignment film formed by a polymer rubbing treatment is particularly preferable. The rubbing treatment is carried out by rubbing the surface of the polymer layer several times in a certain direction with paper or cloth. The type of polymer used for the alignment film is determined according to the alignment (particularly the average tilt angle) of the liquid crystal molecules. In order to align liquid crystal molecules relatively horizontally (average tilt angle: 0 to 50 degrees), a polymer that does not decrease the surface energy of the alignment film (for example, a general alignment film polymer) is used. In order to align liquid crystal molecules relatively perpendicularly (average tilt angle: 50 to 90 degrees), a polymer that reduces the surface energy of the alignment film is used. In order to reduce the surface energy of the alignment film, it is preferable to introduce a hydrocarbon group having 10 to 100 carbon atoms into the side chain of the polymer.

具体的なポリマーの種類については、様々な液晶表示モードに対応する液晶性分子を用いた光学補償フィルムについての文献に記載がある。配向膜の厚さは、0.01〜5μmであることが好ましく、0.05〜1μmであることがさらに好ましい。なお、配向膜を用いて、光学異方性層の液晶性分子を配向させてから、光学異方性層を透明支持体上に転写してもよい。配向状態で固定された液晶性分子は、配向膜がなくても配向状態を維持することができる。また、平均傾斜角が5度未満の配向の場合は、ラビング処理をする必要はなく、配向膜も不要である。ただし、液晶性分子と透明支持体との密着性を改善する目的で、界面で液晶性分子と化学結合を形成する配向膜(例えば、特開平9−152509号公報に記載のもの)を用いてもよい。密着性改善の目的で配向膜を使用する場合は、ラビング処理を実施しなくてもよい。二種類の光学異方性層を透明支持体の同じ側に設ける場合、透明支持体上に形成した光学異方性層を、その上に設ける光学異方性層の配向膜として機能させることも可能である。   Specific polymer types are described in literature on optical compensation films using liquid crystalline molecules corresponding to various liquid crystal display modes. The thickness of the alignment film is preferably 0.01 to 5 μm, more preferably 0.05 to 1 μm. In addition, after aligning the liquid crystalline molecules of the optically anisotropic layer using the alignment film, the optically anisotropic layer may be transferred onto the transparent support. The liquid crystalline molecules fixed in the alignment state can maintain the alignment state even without the alignment film. Further, in the case of orientation with an average tilt angle of less than 5 degrees, there is no need for rubbing treatment and no orientation film is required. However, for the purpose of improving the adhesion between the liquid crystalline molecules and the transparent support, an alignment film that forms a chemical bond with the liquid crystalline molecules at the interface (for example, those described in JP-A-9-152509) is used. Also good. When an alignment film is used for the purpose of improving adhesion, rubbing treatment need not be performed. When two types of optically anisotropic layers are provided on the same side of the transparent support, the optically anisotropic layer formed on the transparent support may function as an alignment film for the optically anisotropic layer provided thereon. Is possible.

[偏光膜]
偏光膜には、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を用いる染料系偏光膜やポリエン系偏光膜がある。ヨウ素系偏光膜および染料系偏光膜は、一般にポリビニルアルコール系フィルムを用いて製造する。偏光膜の偏光軸は、フィルムの延伸方向に垂直な方向に相当する。偏光膜の面内の偏光軸は、棒状液晶性分子の長軸方向を透明支持体面に投影して得られる線の平均方向と、実質的に直交するように配置することが好ましい。
[Polarizing film]
Examples of the polarizing film include an iodine polarizing film, a dye polarizing film using a dichroic dye, and a polyene polarizing film. The iodine polarizing film and the dye polarizing film are generally produced using a polyvinyl alcohol film. The polarization axis of the polarizing film corresponds to a direction perpendicular to the stretching direction of the film. The polarization axis in the plane of the polarizing film is preferably arranged so as to be substantially orthogonal to the average direction of the lines obtained by projecting the major axis direction of the rod-like liquid crystalline molecules onto the transparent support surface.

[透明保護膜]
透明保護膜としては、透明なポリマーフィルムが用いられる。保護膜が透明であるとは、光透過率が80%以上であることを意味する。透明保護膜としては、一般にセルロースエステルフィルム、好ましくはトリアセチルセルロースフィルムが用いられる。セルロースエステルフィルムは、ソルベントキャスト法により形成することが好ましい。透明保護膜の厚さは、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。
[Transparent protective film]
A transparent polymer film is used as the transparent protective film. That the protective film is transparent means that the light transmittance is 80% or more. As the transparent protective film, generally a cellulose ester film, preferably a triacetyl cellulose film is used. The cellulose ester film is preferably formed by a solvent cast method. The thickness of the transparent protective film is preferably 20 to 500 μm, and more preferably 50 to 200 μm.

[液晶表示装置]
本発明は、TNモードの液晶表示装置において特に効果がある。TNモードの液晶セルは、最も広く普及しているカラーTFT液晶ディスプレイに利用されており、様々な文献に記載があり、これらに広く採用できる。
[Liquid Crystal Display]
The present invention is particularly effective in a TN mode liquid crystal display device. TN mode liquid crystal cells are used in the most widespread color TFT liquid crystal displays, and are described in various literatures, and can be widely used in these.

TNモード液晶表示装置では、電極に駆動電圧を印加しない非駆動状態では、液晶セル中の液晶性分子は基板面に対して略平行に配向し、その配向方向は上下基板の間で90度捩れている。印加電圧を大きくしていくと液晶性分子は捩れを解消しながら基板面に対して垂直な方向に次第に立っていく。   In the TN mode liquid crystal display device, in a non-driving state in which no driving voltage is applied to the electrodes, the liquid crystalline molecules in the liquid crystal cell are aligned substantially parallel to the substrate surface, and the alignment direction is twisted 90 degrees between the upper and lower substrates. ing. As the applied voltage is increased, the liquid crystalline molecules gradually stand in the direction perpendicular to the substrate surface while eliminating the twist.

液晶層の厚さd(μm)と屈折率異方性Δnとの積Δn・dは、0.2〜0.5μmが好ましい。また液晶層のツイスト角(ねじれ角)は90度近傍(85度〜95度)が最適値となる。これら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。なお、これらの最適値は透過モードの値であり、反射モードで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程度の値になり、この場合のツイスト角は30度〜70度が最適値となる。   The product Δn · d of the thickness d (μm) of the liquid crystal layer and the refractive index anisotropy Δn is preferably 0.2 to 0.5 μm. The twist angle (twist angle) of the liquid crystal layer is an optimum value around 90 degrees (85 to 95 degrees). In these ranges, since the white display luminance is high and the black display luminance is low, a bright and high-contrast display device can be obtained. Note that these optimum values are values of the transmission mode, and in the reflection mode, the optical path in the liquid crystal cell is doubled. Therefore, the value of the optimum Δn · d is about the above half value. The optimum twist angle is 30 to 70 degrees.

本発明の液晶表示装置は、図2,3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、液晶セル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、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配置することができる。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設置する。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。さらに本発明の液晶表示装置は、透過と反射のモードの両立をはかるため、表示装置の一画素の中で反射部と透過部を設けた半透過型であってもよい。   The liquid crystal display device of the present invention is not limited to the configuration shown in FIGS. 2 and 3 and may include other members. For example, a color filter may be disposed between the liquid crystal cell and the polarizing film. 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. 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. Install the membrane. Of course, it is also possible to provide a front light using the light source on the liquid crystal cell observation side. Furthermore, the liquid crystal display device of the present invention may be a transflective type in which a reflective portion and a transmissive portion are provided in one pixel of the display device in order to achieve both transmission and reflection modes.

本発明の液晶表示装置には、例えば、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、STN型に代表さ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, for example, 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, an embodiment applied to a passive matrix liquid crystal display device represented by the STN type is also effective.

図2に示す液晶表示装置の動作について、TNモードを例に挙げて説明する。本実施の形態では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例で説明する。TNモードでは、上下基板5a、5b間に誘電異方性が正で、屈折率異方性Δn=0.0854(589nm、20度C)、誘電率異方性Δε=+8.5程度の液晶をラビング配向させて液晶セルを作製する。液晶層の配向制御は配向膜とラビングにより制御する。液晶性分子の配向方向を示すダイレクタ、いわゆるチルト角は、約3度とするのが好ましい。ラビング方向は上下基板と互いに直交する方向に施し、その強さとラビング回数などでチルト角の大きさが制御できる。配向膜はポリイミド膜を塗布後焼成して形成する。液晶層のツイスト角の大きさは、上下基板のラビング方向の交差角と液晶材料に添加するカイラル剤により決まる。ここではツイスト角が90度になるようにするためピッチ60μm程度のカイラル剤を添加する。液晶層の厚さdは5μmに設定してある。   The operation of the liquid crystal display device shown in FIG. 2 will be described using the TN mode as an example. In this embodiment, an example in which active driving is performed using a nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy will be described. In the TN mode, a liquid crystal having a positive dielectric anisotropy between the upper and lower substrates 5a and 5b, a refractive index anisotropy Δn = 0.0854 (589 nm, 20 degrees C), and a dielectric anisotropy Δε = + 8.5. Is rubbed to produce a liquid crystal cell. The alignment control of the liquid crystal layer is controlled by an alignment film and rubbing. A director indicating the alignment direction of the liquid crystal molecules, that is, a so-called tilt angle is preferably about 3 degrees. The rubbing direction is applied in a direction perpendicular to the upper and lower substrates, and the tilt angle can be controlled by the strength and the number of rubbing times. The alignment film is formed by applying and baking a polyimide film. The magnitude of the twist angle of the liquid crystal layer is determined by the crossing angle of the upper and lower substrates in the rubbing direction and the chiral agent added to the liquid crystal material. Here, a chiral agent having a pitch of about 60 μm is added so that the twist angle is 90 degrees. The thickness d of the liquid crystal layer is set to 5 μm.

また、液晶材料LCは、ネマチック液晶であれば、特に限定したものではない。誘電率異方性Δεは、その値が大きいほうが、駆動電圧が低減できるため好ましい。屈折率異方性Δnを小さくすると、液晶層の厚み(ギャップ)を厚くでき、ギャップばらつきを効果的に少なくすることができる。また、Δnを大きくすると、セルギャップを小さくでき、より効果的に高速応答が可能となる。   Further, the liquid crystal material LC is not particularly limited as long as it is a nematic liquid crystal. A larger value of the dielectric anisotropy Δε is preferable because the drive voltage can be reduced. When the refractive index anisotropy Δn is reduced, the thickness (gap) of the liquid crystal layer can be increased, and gap variation can be effectively reduced. Further, when Δn is increased, the cell gap can be reduced, and high-speed response can be achieved more effectively.

上側偏光膜2bの偏光軸と下側偏光膜2aの偏光軸は概略直交に積層し、さらに液晶セルの上側偏光膜2bの偏光軸と上側基板5bのラビング方向は概略平行に、下偏光膜2aの偏光軸と下基板5aのラビング方向はそれぞれ概略平行になるように積層する。上基板5b及び下基板5aのそれぞれの配向膜の内側には透明電極(図示せず)が形成されるが、電極に駆動電圧を印加しない非駆動状態では、液晶セル中の液晶性分子は基板面に対して略平行に配向し、その結果液晶パネルを通過する光の偏光状態は液晶性分子のねじれ構造に沿って伝播し、偏光面が90度回転して出射する。すなわち、液晶表示装置では非駆動状態において白表示を実現する。これに対し、駆動状態では液晶性分子は基板面に対してある角度をなす方向に配向しており、下側偏光膜2aを通過した光は、偏光状態を維持したまま液晶層6を通過し、偏光膜2bによって遮断される。換言すると、液晶表示装置では駆動状態において理想的黒表示が得られる。   The polarizing axis of the upper polarizing film 2b and the polarizing axis of the lower polarizing film 2a are stacked substantially orthogonally, and the polarizing axis of the upper polarizing film 2b of the liquid crystal cell and the rubbing direction of the upper substrate 5b are approximately parallel, and the lower polarizing film 2a. The polarizing axis and the rubbing direction of the lower substrate 5a are laminated so as to be approximately parallel to each other. A transparent electrode (not shown) is formed inside each alignment film of the upper substrate 5b and the lower substrate 5a, but in a non-driving state in which a driving voltage is not applied to the electrodes, the liquid crystalline molecules in the liquid crystal cell are the substrates. As a result, the polarization state of light passing through the liquid crystal panel is propagated along the twisted structure of the liquid crystalline molecules, and the polarization plane is rotated 90 degrees and emitted. That is, the liquid crystal display device realizes white display in the non-driven state. In contrast, in the driving state, the liquid crystalline molecules are aligned in a direction that forms an angle with respect to the substrate surface, and the light that has passed through the lower polarizing film 2a passes through the liquid crystal layer 6 while maintaining the polarization state. Are blocked by the polarizing film 2b. In other words, an ideal black display can be obtained in the driving state in the liquid crystal display device.

液晶ディスプレイの駆動実行電圧を低下させ、TNモードの液晶セル内の液晶分子の立つ角を小さくすることも可能である。   It is also possible to reduce the driving angle of the liquid crystal display and reduce the angle at which the liquid crystal molecules stand in the TN mode liquid crystal cell.

[合成例1:ディスコティック液晶相を発現し重合性基を有する液晶化合物例D−8の合成]
下記スキームにしたがってD−8を合成した。
[Synthesis Example 1: Synthesis of Liquid Crystal Compound Example D-8 Expressing Discotic Liquid Crystal Phase and Having Polymerizable Group]
D-8 was synthesized according to the following scheme.

Figure 2006091626
Figure 2006091626

文献記載の方法(Kim, Bong Giらの報告、Molecular Crystals and Liquid Crystals, 2001年, 370巻, 391頁)に従い合成した(D−3)5.0gをCH2Cl2100mlに溶解させ、三臭化ホウ素(1.0MCH2Cl2溶液)75mlを添加した。40℃で12時間撹拌後、反応液に水を加え、析出した結晶をろ過により濾取した。この結晶を乾燥することで、トリヒドロキシ体を3.0g得た。
3−ブロモ−1−プロパノール5gをジメチルアセトアミド20mlに溶解後、アクリロイルクロライド3.8mlを、反応温度40℃以下で滴下した。1時間攪拌後、水200mlを加え酢酸エチル/ヘキサンで抽出した。分液後、有機層を留去し、上記トリヒドロキシ体0.5g、炭酸カリウム2.0gおよびジメチルホルムアミドを加え、100℃で10時間攪拌した。
反応液に水を加え、CH2Cl2で抽出後、有機層を濃縮し、カラムクロマトグラフィーを用いて精製を行うことで、D−8の白色の結晶0.8gを得た。
5.0 g of (D-3) synthesized according to the method described in the literature (Kim, Bong Gi et al., Molecular Crystals and Liquid Crystals, 2001, 370, 391) was dissolved in 100 ml of CH 2 Cl 2. 75 ml of boron bromide (1.0 M CH 2 Cl 2 solution) was added. After stirring at 40 ° C. for 12 hours, water was added to the reaction solution, and the precipitated crystals were collected by filtration. By drying this crystal, 3.0 g of a trihydroxy compound was obtained.
After dissolving 5 g of 3-bromo-1-propanol in 20 ml of dimethylacetamide, 3.8 ml of acryloyl chloride was added dropwise at a reaction temperature of 40 ° C. or lower. After stirring for 1 hour, 200 ml of water was added and the mixture was extracted with ethyl acetate / hexane. After liquid separation, the organic layer was distilled off, 0.5 g of the above trihydroxy compound, 2.0 g of potassium carbonate and dimethylformamide were added, and the mixture was stirred at 100 ° C. for 10 hours.
Water was added to the reaction solution, extracted with CH 2 Cl 2 , the organic layer was concentrated and purified using column chromatography to obtain 0.8 g of white crystals of D-8.

1H−NMR(溶媒:CDCl3、基準:テトラメチルシラン)δ(ppm):
2.15−2.30(6H、m)
4.18(6H、t)
4.43(6H、t)
5.86(3H、d)
6.16(3H、dd)
6.45(3H、d)
7.08(6H、d)
8.16(6H、d)
9.02(3H、s)
1 H-NMR (solvent: CDCl 3 , standard: tetramethylsilane) δ (ppm):
2.15-2.30 (6H, m)
4.18 (6H, t)
4.43 (6H, t)
5.86 (3H, d)
6.16 (3H, dd)
6.45 (3H, d)
7.08 (6H, d)
8.16 (6H, d)
9.02 (3H, s)

得られたD−8の相転移温度を偏光顕微鏡によるテクスチャー観察によって行ったところ、温度を上げていき125℃付近で結晶相からディスコティックネマチック相に転移し、149℃を超えると等方性液体相に転移した。すなわち、D−8は125℃から149℃の間でディスコティックネマチック相を呈することが分かった。   The phase transition temperature of the obtained D-8 was measured by texture observation with a polarizing microscope. As a result, the temperature was increased and the crystal phase was changed to a discotic nematic phase around 125 ° C. Transition to phase. That is, it was found that D-8 exhibits a discotic nematic phase between 125 ° C. and 149 ° C.

[合成例2:棒状液晶相を発現する板状液晶化合物例TO−3の合成]
下記スキームにしたがってTO−3を合成した。
[Synthesis Example 2: Synthesis of plate-like liquid crystal compound example TO-3 that exhibits a rod-like liquid crystal phase]
TO-3 was synthesized according to the following scheme.

Figure 2006091626
Figure 2006091626

(m−4Aの合成)
ブロモハイドロキノン25.0gをピリジン(Py)70mlに溶解させ、反応温度50℃以下で無水酢酸(AcO)37mlを滴下した。3時間攪拌後、反応液に水を加え酢酸エチルで抽出した。得られた有機層を飽和重曹水、希塩酸、水、飽和食塩水で洗浄したのち、溶媒を減圧留去した。ヘキサンで結晶化させ、m−4Aの結晶32.2gを得た。
(Synthesis of m-4A)
25.0 g of bromohydroquinone was dissolved in 70 ml of pyridine (Py), and 37 ml of acetic anhydride (Ac 2 O) was added dropwise at a reaction temperature of 50 ° C. or lower. After stirring for 3 hours, water was added to the reaction mixture, and the mixture was extracted with ethyl acetate. The obtained organic layer was washed with saturated aqueous sodium hydrogen carbonate, diluted hydrochloric acid, water and saturated brine, and the solvent was evaporated under reduced pressure. Crystallization with hexane gave 32.2 g of m-4A crystals.

(m−4Bの合成)
m−4A 32.2g、トリメチルシリル(TMS)アセチレン17.4g、トリフェニルホスフィン0.5g、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリド0.25gおよびヨウ化銅(I)80mgをトリエチルアミン200mlに溶解させ、窒素雰囲気下で10時間還流した。冷却後、析出したトリエチルアミン塩酸塩を濾別し、有機層を減圧留去した。得られた残査をカラムクロマトグラフィーにより精製を行い、m−4Bの結晶32.0gを得た。
(Synthesis of m-4B)
32.2 g of m-4A, 17.4 g of trimethylsilyl (TMS) acetylene, 0.5 g of triphenylphosphine, 0.25 g of bis (triphenylphosphine) palladium (II) dichloride and 80 mg of copper (I) iodide are dissolved in 200 ml of triethylamine. And refluxed for 10 hours under a nitrogen atmosphere. After cooling, the precipitated triethylamine hydrochloride was filtered off, and the organic layer was distilled off under reduced pressure. The obtained residue was purified by column chromatography to obtain 32.0 g of m-4B crystals.

(m−4Cの合成)
m−4B 32.0gをテトラヒドロフラン200mlに溶解し、テトラブチルアンモニウムフルオラド(TBAF)のテトラヒドロフラン溶液(1.0M溶液)を120ml添加し、室温で30分間攪拌した。反応液に水を加え、酢酸エチルで抽出後、飽和食塩水で洗浄した。有機層を減圧濃縮後、カラムクロマトグラフィーにより精製を行い、m−4Cの結晶20.5gを得た。
(Synthesis of m-4C)
32.0 g of m-4B was dissolved in 200 ml of tetrahydrofuran, 120 ml of a tetrahydrofuran solution (1.0 M solution) of tetrabutylammonium fluoride (TBAF) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. Water was added to the reaction mixture, and the mixture was extracted with ethyl acetate and washed with saturated brine. The organic layer was concentrated under reduced pressure and purified by column chromatography to obtain 20.5 g of m-4C crystals.

(TO−3Aの合成)
2,3−ジシアノハイドロキノン20.4gをt−ブタノール150mlに溶解させ、NBS(N−ブロモスクシンイミド)22.6gを添加後、室温で4時間攪拌した。反応液を水1Lに加え、析出した結晶を濾過後、濾液に濃塩酸を加え酢酸エチルで抽出を行った。有機層を減圧濃縮後、カラムクロマトグラフィーにより精製を行い、TO−3A 8.5gを得た。
(Synthesis of TO-3A)
20.4 g of 2,3-dicyanohydroquinone was dissolved in 150 ml of t-butanol, and 22.6 g of NBS (N-bromosuccinimide) was added, followed by stirring at room temperature for 4 hours. The reaction mixture was added to 1 L of water, and the precipitated crystals were filtered. Concentrated hydrochloric acid was added to the filtrate, and the mixture was extracted with ethyl acetate. The organic layer was concentrated under reduced pressure and purified by column chromatography to obtain 8.5 g of TO-3A.

(TO−3Bの合成)
TO−3A 8.0gをテトラヒドロフラン50mlに溶解させ、ピリジン(Py)25mlと無水酢酸(Ac2O)20mlを滴下した。12時間攪拌後、反応液を水1Lに加え、析出した結晶を濾別し乾燥した。得られた結晶をカラムクロマトグラフィーにより精製を行い、TO−3B 9.7gを得た。
(Synthesis of TO-3B)
8.0 g of TO-3A was dissolved in 50 ml of tetrahydrofuran, and 25 ml of pyridine (Py) and 20 ml of acetic anhydride (Ac 2 O) were added dropwise. After stirring for 12 hours, the reaction solution was added to 1 L of water, and the precipitated crystals were separated by filtration and dried. The obtained crystals were purified by column chromatography to obtain 9.7 g of TO-3B.

(TO−3Cの合成)
TO−3B 3.0g、上記に従って得られたm−4c 2.43g、トリフェニルホスフィン60mg、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリド30mgおよびヨウ化銅(I)10mgをトリエチルアミン100mlに溶解させ、窒素雰囲気下、60℃で5時間加熱した。冷却後、反応液にメタノールを加え、析出した結晶を濾別し乾燥した。得られた結晶をカラムクロマトグラフィーにより精製を行い、TO−3C 1.7gを得た。
(Synthesis of TO-3C)
3.0 g of TO-3B, 2.43 g of m-4c obtained according to the above, 60 mg of triphenylphosphine, 30 mg of bis (triphenylphosphine) palladium (II) dichloride and 10 mg of copper (I) iodide were dissolved in 100 ml of triethylamine. The mixture was heated at 60 ° C. for 5 hours in a nitrogen atmosphere. After cooling, methanol was added to the reaction solution, and the precipitated crystals were separated by filtration and dried. The obtained crystals were purified by column chromatography to obtain 1.7 g of TO-3C.

(TO−3Dの合成)
TO−3C 1.7gをテトラヒドロフラン40mlに溶解させ、窒素バブリング下でナトリウムメトキシド(28%メタノール溶液)5mlとメタノール20mlを添加した。室温で30分攪拌後、希塩酸を加え、酢酸エチルで抽出した。得られた有機層を減圧留去し、TO−3D 1.0gを得た。
(Synthesis of TO-3D)
1.7 g of TO-3C was dissolved in 40 ml of tetrahydrofuran, and 5 ml of sodium methoxide (28% methanol solution) and 20 ml of methanol were added under nitrogen bubbling. After stirring at room temperature for 30 minutes, dilute hydrochloric acid was added, and the mixture was extracted with ethyl acetate. The obtained organic layer was distilled off under reduced pressure to obtain 1.0 g of TO-3D.

(TO−3の合成)
メタンスルホニルクロライド0.43gをテトラヒドロフラン10mlに溶解させ0℃に冷却した。この溶液に4−(4−アクリロイルオキシブチルオキシ)安息香酸1.0g、ジイソプロピルエチルアミン0.51gのテトラヒドロフラン10ml溶液を滴下した。0℃で1時間撹拌後、ジイソプロピルエチルアミン0.51g,4−ジメチルアミノピリジン0.02gを添加し、次いで、TO−3D 0.14gのテトラヒドロフラン10ml溶液を添加した。室温で12時間撹拌後、反応液に水を加え、CH2Cl2で抽出した。減圧濃縮後、カラムクロマトグラフィーを用いて精製し、TO−3の白色の結晶0.32gを得た。得られたTO−3のNMRスペクトルは以下の通りである。
(Synthesis of TO-3)
0.43 g of methanesulfonyl chloride was dissolved in 10 ml of tetrahydrofuran and cooled to 0 ° C. To this solution was added dropwise a solution of 1.0 g of 4- (4-acryloyloxybutyloxy) benzoic acid and 0.51 g of diisopropylethylamine in 10 ml of tetrahydrofuran. After stirring at 0 ° C. for 1 hour, 0.51 g of diisopropylethylamine and 0.02 g of 4-dimethylaminopyridine were added, and then a solution of 0.14 g of TO-3D in 10 ml of tetrahydrofuran was added. After stirring at room temperature for 12 hours, water was added to the reaction mixture, and the mixture was extracted with CH 2 Cl 2 . After concentration under reduced pressure, the residue was purified using column chromatography to obtain 0.32 g of TO-3 white crystals. The NMR spectrum of the obtained TO-3 is as follows.

1H−NMR(溶媒:CDCl3、基準:テトラメチルシラン)δ(ppm):
1.70−1.90(8H、m)
1.90−2.00(8H、m)
3.90−4.00(4H、m)
4.08−4.18(4H、m)
4.19−4.30(8H、m)
5.80−5.90(4H、m)
6.07−6.20(4H、m)
6.36−6.48(4H、m)
6.90−7.05(9H、m)
7.25(1H、dd)
7.32(1H、d)
7.47(1H、d)
8.06−8.20(8H、m)
1 H-NMR (solvent: CDCl 3 , standard: tetramethylsilane) δ (ppm):
1.70-1.90 (8H, m)
1.90-2.00 (8H, m)
3.90-4.00 (4H, m)
4.08-4.18 (4H, m)
4.19-4.30 (8H, m)
5.80-5.90 (4H, m)
6.07-6.20 (4H, m)
6.36-6.48 (4H, m)
6.90-7.05 (9H, m)
7.25 (1H, dd)
7.32 (1H, d)
7.47 (1H, d)
8.06-8.20 (8H, m)

得られたTO−3の相転移温度を偏光顕微鏡によるテクスチャー観察によって行ったところ、温度を上げていき122℃付近で結晶相からネマチック液晶相に変わり、195℃を超えると等方性液体相に変わった。すなわち、TO−3は122℃から195℃の間でネマチック液晶相を呈する。   When the phase transition temperature of the obtained TO-3 was measured by texture observation with a polarizing microscope, the temperature was raised and the crystal phase was changed to a nematic liquid crystal phase at around 122 ° C, and when it exceeded 195 ° C, it became an isotropic liquid phase. It has changed. That is, TO-3 exhibits a nematic liquid crystal phase between 122 ° C. and 195 ° C.

実施例1
[二軸性ネマチック相の確認]
(D−8)0.225gと(TO−3)0.100gをCH2Cl2に溶解後、溶媒を蒸発させ、(BAmix−1)を得た。(BAmix−1)は、偏光顕微鏡における観察から、150℃からの降温時に100℃以下でネマチック相を発現することが明らかとなった。
次に、この(BAmix−1)を5μmのセルギャップの水平配向セル((株)EHC製;KSRP-05/A107M1NSS(ZZ))に110℃で注入し、100℃に冷却すると、ネマチック相に転移してホメオトロピック配向して暗視野となった。さらに80℃まで温度を下げると、液晶の転移が起こり二軸性ネマチック相に転移した。80℃の状態で3分間で維持し、レターデーションの角度依存性の測定を行い、(nx−nz)/(nx−ny)を求めたところ、4.0であった。
Example 1
[Confirmation of biaxial nematic phase]
After dissolving 0.225 g of (D-8) and 0.100 g of (TO-3) in CH 2 Cl 2 , the solvent was evaporated to obtain (BAmix-1). (BAmix-1) was revealed by observation with a polarizing microscope to develop a nematic phase at 100 ° C. or lower when the temperature dropped from 150 ° C.
Next, this (BAmix-1) is injected into a horizontal alignment cell (manufactured by EHC; KSRP-05 / A107M1NSS (ZZ)) having a cell gap of 5 μm at 110 ° C., and cooled to 100 ° C., the nematic phase is obtained. It shifted to homeotropic orientation and became a dark field. When the temperature was further lowered to 80 ° C., liquid crystal transition occurred and the biaxial nematic phase was transformed. It was maintained at 80 ° C. for 3 minutes, the angle dependency of retardation was measured, and (nx−nz) / (nx−ny) was determined to be 4.0.

実施例2
[光学補償フィルムの作製]
(下塗り層/透明支持体の作製)
トリアセチルセルロースフィルム(厚さ100μm)(製造元:富士写真フイルム(株)、品番:フジタックTD-80U)を透明支持体として用いた。透明支持体のReは1nmであり、Rthは48nmであった。透明支持体の両面に、厚さ0.1μmのゼラチンを塗布して第一、第二下塗り層を形成した。
Example 2
[Production of optical compensation film]
(Preparation of undercoat layer / transparent support)
A triacetyl cellulose film (thickness: 100 μm) (manufacturer: Fuji Photo Film Co., Ltd., product number: Fujitac TD-80U) was used as a transparent support. The Re of the transparent support was 1 nm and Rth was 48 nm. Gelatin having a thickness of 0.1 μm was coated on both surfaces of the transparent support to form first and second undercoat layers.

(第一配向膜の作製)
第一下塗り層の上に、下記の変性ポリビニルアルコール2重量%およびグルタルアルデヒド0.1重量%の水溶液を塗布、80℃の温風にて乾燥した後、ラビング処理を施して、第一配向膜を形成した。
(Preparation of the first alignment film)
On the first undercoat layer, an aqueous solution of the following modified polyvinyl alcohol 2% by weight and glutaraldehyde 0.1% by weight was applied, dried with hot air at 80 ° C., and then subjected to a rubbing treatment to give a first orientation. A film was formed.

Figure 2006091626
Figure 2006091626

(光学異方性層の形成)
前記で作製したラビングした配向膜上に、下記の組成を有する光学異方性層塗布液をスピンコーターを用いて塗布した。
(Formation of optically anisotropic layer)
On the rubbed alignment film prepared above, an optically anisotropic layer coating solution having the following composition was applied using a spin coater.

(光学異方性層塗布液)
・前記液晶化合物 D−8 69.2質量部
・前記液晶化合物 TO−3 30.8質量部
・下記空気界面配向制御剤 V−(1) 0.2質量部
・重合性光学活性化合物 1質量部
・クロロホルム 700質量部
(Optically anisotropic layer coating solution)
-69.2 parts by mass of the liquid crystal compound D-8-30.8 parts by mass of the liquid crystal compound TO-3-0.2 parts by mass of the following air interface alignment control agent-1 part by mass of the polymerizable optically active compound・ 700 parts by mass of chloroform

Figure 2006091626
Figure 2006091626

Figure 2006091626
Figure 2006091626

上記の光学異方性層を塗布した支持体を、130℃の恒温槽中に入れ、120℃まで加熱し、その後、95℃まで冷却し、その温度で2分間保持する。次に酸素濃度2%の80℃の恒温槽に入れ、5分後に600mJの紫外線を照射して光学異方性層の配向状態を固定する。室温まで放冷して、光学補償フィルムを作製する。光学異方性層の厚さは1.2μmである。得られる光学補償フィルムのレターデーションの角度依存性の測定を行ったところ、ny方向およびnz方向が膜厚方向で変化している。ねじれ角度の測定を行った結果、ねじれ角は1度であった。   The support coated with the optically anisotropic layer is placed in a thermostatic bath at 130 ° C., heated to 120 ° C., then cooled to 95 ° C., and held at that temperature for 2 minutes. Next, it is placed in a constant temperature bath of 80 ° C. with an oxygen concentration of 2%, and after 5 minutes, 600 mJ ultraviolet rays are irradiated to fix the orientation state of the optically anisotropic layer. Allow to cool to room temperature to produce an optical compensation film. The thickness of the optically anisotropic layer is 1.2 μm. When the angle dependency of the retardation of the obtained optical compensation film was measured, the ny direction and the nz direction changed in the film thickness direction. As a result of measuring the twist angle, the twist angle was 1 degree.

(液晶表示装置の作製)
ITO透明電極が設けられたガラス基板の上に、ポリイミド配向膜を設け、ラビング処理を行った。スペーサーを介して、二枚の基板を配向膜が向き合うように重ねた。二枚の基板は、配向膜のラビング方向が直交するように配置した。基板の間隙に、棒状液晶分子(ZL4792、メルク社製)を注入し、棒状液晶層を形成した。棒状液晶分子のΔndは420nmであった。
(Production of liquid crystal display device)
A polyimide alignment film was provided on a glass substrate on which an ITO transparent electrode was provided, and a rubbing treatment was performed. Two substrates were stacked with the alignment film facing each other through a spacer. The two substrates were arranged so that the rubbing directions of the alignment films were orthogonal. A rod-like liquid crystal molecule (ZL4792, manufactured by Merck & Co., Inc.) was injected into the gap between the substrates to form a rod-like liquid crystal layer. The Δnd of the rod-like liquid crystal molecule was 420 nm.

以上のように作製したTN液晶セルの両側に、実施例2で作製した光学補償フィルム二枚を光学異方性層が液晶セルの基板と対面するように貼り付ける。さらにそれらの外側に、偏光板二枚を貼り付けて液晶表示装置を作製する。光学補償シートの配向膜のラビング方向と、それに隣接する液晶セルの配向膜のラビング方向とは、反平行になるように配置する。また、偏光板の吸収軸と、液晶セルのラビング方向とは平行になるように配置する。
その結果、視野角を広げられることおよび着色が見られないことが確認できる。
Two optical compensation films prepared in Example 2 are attached to both sides of the TN liquid crystal cell manufactured as described above so that the optically anisotropic layer faces the substrate of the liquid crystal cell. Further, two polarizing plates are attached to the outside of these to produce a liquid crystal display device. The rubbing direction of the alignment film of the optical compensation sheet and the rubbing direction of the alignment film of the liquid crystal cell adjacent thereto are arranged to be antiparallel. In addition, the absorption axis of the polarizing plate and the rubbing direction of the liquid crystal cell are arranged in parallel.
As a result, it can be confirmed that the viewing angle can be widened and coloring is not seen.

比較例1
実施例2の重合性光学活性化合物を抜いたところ以外は同様の液晶表示装置を作成した。ねじれ角度の測定を行った結果、ねじれ角は0.0度であった。
Comparative Example 1
A similar liquid crystal display device was prepared except that the polymerizable optically active compound of Example 2 was omitted. As a result of measuring the twist angle, the twist angle was 0.0 degree.

比較例2
実施例2の液晶表示装置から光学補償フィルム二枚を取り除いた液晶表示装置を作成した。
Comparative Example 2
A liquid crystal display device was prepared by removing two optical compensation films from the liquid crystal display device of Example 2.

上記のようにして作成した液晶表示装置の光学特性を、ファンクションジェネレーター(FG−281:ケンウッド・ティー・エム・ケイ社製)を用いて電圧を印加し、変角ゴニオフォトメーター(GSP−3B:村上色彩技術研究所製)用いて測定を行った。電圧は、正面の黒表示(L0)と白表示(L7)輝度を等間隔にきった8階調での輝度−視野角特性およびコントラスト−視野角特性を測定した。垂直方向下側における輝度L1とL2の交差する角度(階調反転の発生する角度)およびコントラスト比 20:1が得られる視野角範囲を表1に示す。   As for the optical characteristics of the liquid crystal display device produced as described above, a voltage was applied using a function generator (FG-281: manufactured by Kenwood TMK), and a variable angle goniometer (GSP-3B: Murakami Color Research Laboratory) was used for measurement. As for the voltage, luminance-viewing angle characteristics and contrast-viewing angle characteristics were measured in 8 gradations in which the front black display (L0) and white display (L7) luminances were equally spaced. Table 1 shows the viewing angle range in which the angles L1 and L2 intersect on the lower side in the vertical direction (the angle at which gradation inversion occurs) and the contrast ratio 20: 1 are obtained.

Figure 2006091626
Figure 2006091626

本発明は、上下視野角においても左右視野角においても、下方向階調反転角においても、位相差フィルム無しにも、単なる2軸ハイブリッド配向フィルムにも優れている。   The present invention is excellent in both a vertical viewing angle, a left and right viewing angle, a downward gradation inversion angle, no retardation film, and a simple biaxial hybrid alignment film.

傾斜角度およびねじれ角度を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an inclination angle and a twist angle. 透過型液晶表示装置の基本的な構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the basic composition of a transmissive liquid crystal display device. 反射型液晶表示装置の基本的な構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the basic composition of a reflection type liquid crystal display device.

符号の説明Explanation of symbols

BL バックライト
1a、1b 透明保護膜
2a、2b 偏光膜
3a、3b 光学異方性層
4a、4b 透明支持体
5a 液晶セルの下基板
5b 液晶セルの上基板
6 棒状液晶性分子
7 反射板
BL backlight 1a, 1b transparent protective film 2a, 2b polarizing film 3a, 3b optically anisotropic layer 4a, 4b transparent support 5a lower substrate 5b of liquid crystal cell upper substrate 6 of liquid crystal cell rod-like liquid crystal molecule 7 reflector

Claims (8)

二軸性ネマチック相を発現する液晶組成物をハイブリット配向とねじれ配向を与えた状態で含有している光学異方性層を持つ光学補償フィルム。   An optical compensation film having an optically anisotropic layer containing a liquid crystal composition exhibiting a biaxial nematic phase in a state of giving a hybrid alignment and a twist alignment. 二軸性ネマチック相を発現する液晶組成物から形成された光学異方性層を有する光学補償フィルムであって、該光学異方性層がハイブリッド配向にねじれ配向を与えた二軸性ネマチック相を固定化し形成されていることを特徴とする光学補償フィルム。   An optical compensation film having an optically anisotropic layer formed from a liquid crystal composition that exhibits a biaxial nematic phase, wherein the optically anisotropic layer has a biaxial nematic phase imparting a twisted orientation to a hybrid orientation. An optical compensation film formed by being fixed. 二軸性ネマチック相を発現する液晶組成物の3軸方向の屈折率を大きい順にnx、ny、nzとしたとき、nxがフィルムの面方向となす角は厚み方向でほとんど変化せず、かつ、nzとフィルムの面方向のなす角が厚み方向で変化していることを特徴とする請求項1又は2に記載の光学補償フィルム。   When the refractive index in the triaxial direction of the liquid crystal composition expressing the biaxial nematic phase is nx, ny, and nz in descending order, the angle formed by nx and the plane direction of the film hardly changes in the thickness direction, and 3. The optical compensation film according to claim 1, wherein an angle formed by nz and the surface direction of the film changes in the thickness direction. 前記ねじれの角度が10度未満であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学補償フィルム。   The optical compensation film according to claim 1, wherein the twist angle is less than 10 degrees. 二軸性ネマチック相を発現する液晶組成物が、棒状液晶相を発現する液晶化合物とディスコティック液晶相を発現する液晶化合物とを含む請求項1〜4のいずれか1項に記載の光学補償フィルム。   The optical compensation film according to any one of claims 1 to 4, wherein the liquid crystal composition that exhibits a biaxial nematic phase includes a liquid crystal compound that exhibits a rod-like liquid crystal phase and a liquid crystal compound that exhibits a discotic liquid crystal phase. . 光学活性化合物と二軸ネマチック相を発現する液晶化合物とを含有する液晶組成物を、配向膜を塗布した支持体上に積層した後、二軸ネマチック相を発現させて固定化した請求項1〜5のいずれか1項に記載の光学補償フィルム。   A liquid crystal composition containing an optically active compound and a liquid crystal compound expressing a biaxial nematic phase is laminated on a support coated with an alignment film, and then the biaxial nematic phase is expressed and immobilized. 6. The optical compensation film according to any one of 5 above. 透明支持体上に請求項1〜6のいずれか1項に記載の光学補償フィルム及び偏光膜が積層されていることを特徴とする楕円偏光板。   An elliptically polarizing plate, wherein the optical compensation film and polarizing film according to any one of claims 1 to 6 are laminated on a transparent support. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の光学補償フィルム又は請求項7に記載の楕円偏光板を用いた液晶表示装置。   The liquid crystal display device using the optical compensation film of any one of Claims 1-6, or the elliptically polarizing plate of Claim 7.
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