JP2007093822A - Optical compensation film, polarizing plate, and liquid crystal display device - Google Patents
Optical compensation film, polarizing plate, and liquid crystal display device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007093822A JP2007093822A JP2005281077A JP2005281077A JP2007093822A JP 2007093822 A JP2007093822 A JP 2007093822A JP 2005281077 A JP2005281077 A JP 2005281077A JP 2005281077 A JP2005281077 A JP 2005281077A JP 2007093822 A JP2007093822 A JP 2007093822A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- liquid crystal
- general formula
- film
- carbon atoms
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Abandoned
Links
Images
Landscapes
- Polarising Elements (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
Description
本発明は、液晶表示装置の視野角の拡大に寄与する光学補償フィルム、およびそれを用いた偏光板に関する。更に、本発明は、液晶表示装置に関し、特に水平方向に配向した液晶分子に横方向の電界を印加することにより表示を行う、インプレーンスイッチングモードの液晶表示装置に関する。 The present invention relates to an optical compensation film that contributes to an increase in viewing angle of a liquid crystal display device, and a polarizing plate using the same. Furthermore, the present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to an in-plane switching mode liquid crystal display device that performs display by applying a horizontal electric field to liquid crystal molecules aligned in the horizontal direction.
液晶表示装置としては、二枚の直交した偏光板の間に、ネマチック液晶をツイスト配列させた液晶層を挟み、電界を基板に対して垂直な方向にかける方式、いわゆるTNモードが広く用いられている。この方式では、黒表示時に液晶が基板に対して立ち上がるために、斜めから見ると液晶分子による複屈折が発生し、光漏れが起こる。この問題に対して液晶性分子がハイブリッド配向したフィルムを用いることで、液晶セルを光学的に補償し、この光漏れを防止する方式が実用化されている。しかし、液晶性分子を用いても液晶セルを問題なく完全に光学的に補償することは非常に難しく、画面下方向での諧調反転が抑えきれないという問題を生じていた。 As a liquid crystal display device, a so-called TN mode is widely used in which a liquid crystal layer in which nematic liquid crystal is twisted is sandwiched between two orthogonal polarizing plates and an electric field is applied in a direction perpendicular to the substrate. In this system, since the liquid crystal rises with respect to the substrate during black display, birefringence occurs due to liquid crystal molecules when viewed from an oblique direction, and light leakage occurs. In order to solve this problem, a system in which a liquid crystal cell is optically compensated by using a film in which liquid crystal molecules are hybrid-aligned and this light leakage is prevented has been put into practical use. However, even if liquid crystal molecules are used, it is very difficult to completely optically compensate the liquid crystal cell without any problem, resulting in a problem that gradation reversal in the lower direction of the screen cannot be suppressed.
かかる問題を解決するため、横電界を液晶に対して印加する、いわゆるインプレーンスイッチング(IPS)モードによる液晶表示装置や、誘電率異方性が負の液晶を垂直配向してパネル内に形成した突起やスリット電極によって配向分割した垂直配向(VA)モードが提案され、実用化されている。近年、これらのパネルはモニター用途に留まらず、TV用途として開発が進められており、それに伴って画面の輝度が大きく向上してきている。このため、これらの動作モードで従来問題とされていなっかった、黒表示時の対角位斜め入射方向での僅かな光漏れが表示品質の低下の原因として顕在化してきた。 In order to solve such a problem, a liquid crystal display device using a so-called in-plane switching (IPS) mode in which a lateral electric field is applied to the liquid crystal, or a liquid crystal having a negative dielectric anisotropy is vertically aligned in the panel. A vertical alignment (VA) mode in which alignment is divided by protrusions and slit electrodes has been proposed and put into practical use. In recent years, these panels have been developed not only for monitor applications but also for TV applications, and screen brightness has been greatly improved accordingly. For this reason, slight light leakage in the diagonally oblique incidence direction during black display, which has not been considered as a problem in these operation modes, has become apparent as a cause of deterioration in display quality.
この色調や黒表示の視野角を改善する手段の一つとして、液晶層と偏光板の間に複屈折特性を有する光学補償材料を配置することがIPSモードにおいても検討されている。例えば、傾斜時の液晶層のレターデーションの増減を補償する作用を有する光軸を互いに直交した複屈折媒体を基板と偏光板との間に配置することで、白表示または中間調表示を斜め方向から直視した場合の色付きが改善できることが開示されている(特許文献1参照)。
また、負の固有複屈折を有するスチレン系ポリマーやディスコティック液晶化合物からなる光学補償フィルムを使用した方法(特許文献2、3、4参照)や、光学補償フィルムとして複屈折が正で光学軸がフィルムの面内にある膜と複屈折が正で光学軸がフィルムの法線方向にある膜とを組み合わせる方法(特許文献5参照)、レターデーションが二分の一波長の二軸性の光学補償シートを使用する方法(特許文献6参照)、偏光板の保護膜として負のレターデーションを有する膜を使い、この表面に正のレターデーションを有する光学補償層を設ける方式(特許文献7参照)が提案されている。
As one means for improving the color tone and the viewing angle of black display, the arrangement of an optical compensation material having birefringence characteristics between the liquid crystal layer and the polarizing plate is also studied in the IPS mode. For example, by arranging a birefringent medium with optical axes orthogonal to each other to compensate for increase / decrease in retardation of the liquid crystal layer during tilting, the white display or halftone display is obliquely arranged between the substrate and the polarizing plate. It is disclosed that coloring can be improved when viewing directly from (see Patent Document 1).
In addition, a method using an optical compensation film made of a styrenic polymer having a negative intrinsic birefringence or a discotic liquid crystal compound (see
しかし、提案された方式の多くは、液晶セル中の液晶の複屈折の異方性を打ち消して視野角を改善する方式であるために、直交偏光板を斜めから見た場合の偏光軸交差角度の直交からのズレに基づく光漏れを十分に解決できないという問題がある。また、この光漏れを補償できるとされる方式でも、液晶セルを問題なく完全に光学的に補償することは非常に難しい。さらに、延伸複屈折ポリマーフィルムで光学補償を行うIPSモード液晶セル用光学補償シートでは、複数のフィルムを用いる必要があり、その結果、光学補償シートの厚さが増し、表示装置の薄形化に不利である。また、延伸フィルムの積層には粘着層を用いるため、温湿度変化により粘着層が収縮してフィルム間の剥離や反りといった不良が発生することがあった。 However, many of the proposed methods are methods that improve the viewing angle by canceling the birefringence anisotropy of the liquid crystal in the liquid crystal cell, so the polarization axis crossing angle when the orthogonal polarizing plate is viewed from an oblique direction. There is a problem that the light leakage based on the deviation from orthogonality cannot be solved sufficiently. Even in a system that can compensate for this light leakage, it is very difficult to completely optically compensate the liquid crystal cell without any problem. Furthermore, in the optical compensation sheet for IPS mode liquid crystal cell that performs optical compensation with the stretched birefringent polymer film, it is necessary to use a plurality of films. As a result, the thickness of the optical compensation sheet increases, and the display device becomes thinner. It is disadvantageous. Moreover, since an adhesive layer is used for lamination | stacking of a stretched film, the adhesive layer contracted by the temperature / humidity change, and defects, such as peeling and a curvature between films, may generate | occur | produce.
一方、正の複屈折性を有し光軸が法線方向にある位相差膜を組み合わせることでIPSの光学補償を達成する方法が検討されており、かかる位相差膜を実現するには液晶材料を垂直に配向させ、その配向状態を固定化する方法が知られている(例えば、特許文献8〜10参照)。
On the other hand, a method of achieving optical compensation of IPS by combining a retardation film having a positive birefringence and an optical axis in the normal direction has been studied. In order to realize such a retardation film, a liquid crystal material is used. There is known a method of vertically aligning and fixing the alignment state (see, for example,
また、棒状液晶化合物を垂直に配向させる方法としては、配向膜に垂直配向膜を用いる方法、または、垂直配向剤(例えば、4級アンモニウム置換のシランカップリング剤等)を基板上に形成させた上に液晶化合物の層を形成する方法が提案されている(例えば、非特許文献1および2)。しかしながら、近年モニターの表示特性に対する要求が厳しくなってきており、従来知られている垂直配向方式で固定化した異方性材料ではミクロな均一性が十分ではなく、その改善が求められていた。
As a method for vertically aligning the rod-like liquid crystal compound, a method using a vertical alignment film as the alignment film, or a vertical alignment agent (for example, a quaternary ammonium-substituted silane coupling agent) is formed on the substrate. A method for forming a layer of a liquid crystal compound thereon has been proposed (for example,
一方、従来の技術では、主に、15インチ以下の小型あるいは中型の液晶表示装置を想定して、光学補償シートが開発されていた。しかし、最近では、17インチ以上の大型、かつ輝度の高い液晶表示装置も想定する必要がある。 On the other hand, in the conventional technology, an optical compensation sheet has been developed mainly assuming a small or medium-sized liquid crystal display device of 15 inches or less. However, recently, it is also necessary to assume a liquid crystal display device having a large size of 17 inches or more and high brightness.
ところで、光学補償フィルムを製造するにあたり、乾燥時のムラを低減させるためにはレベリング性を向上させることが有効であることが知られている。レベリング性を向上させる一つの手段として、塗布組成物中に界面活性剤を添加する方法が提案されている。これは、塗布物に界面活性剤を添加すると表面張力が低下して被塗布物への濡れが改良され、塗膜形成過程での表面張力変化を小さく、または低下させて熱対流を防止して膜の均一性を改良することができるという機構に基づいている(非特許文献3参照)。目的とする塗布組成物中の溶剤、樹脂、各種添加剤との相溶性などにより最適な界面活性種は異なるが、溶剤を用いて塗布する場合には溶剤に可溶で表面張力低下能力が最も高いフッ素系界面活性剤を用いることが有効である。 By the way, in manufacturing an optical compensation film, it is known that it is effective to improve leveling properties in order to reduce unevenness during drying. As one means for improving the leveling property, a method of adding a surfactant to the coating composition has been proposed. This is because when a surfactant is added to the coating, the surface tension is reduced and wetting of the coating is improved, and the change in surface tension during the coating formation process is reduced or reduced to prevent thermal convection. This is based on a mechanism that can improve the uniformity of the film (see Non-Patent Document 3). The optimum surface active species varies depending on the compatibility with the solvent, resin, and various additives in the target coating composition, but when coated with a solvent, it is soluble in the solvent and has the best surface tension reducing ability. It is effective to use a high fluorosurfactant.
一般に、フッ素系界面活性剤は表面張力低下機能を実現するためのフルオロ脂肪族基と、例えば該活性剤を添加剤として使用したときに、コーティング用、成形材料用等の各種組成物に対する親和性に寄与する親媒性基とを同一分子内に有する化合物からなるものである。このような化合物は、フルオロ脂肪族基を有するモノマーと親媒性基を有するモノマーとを共重合させて得られる。
フルオロ脂肪族基を有するモノマーと共重合される、親媒性基を有するモノマーの代表的な例としては、ポリ(オキシアルキレン)アクリレート、ポリ(オキシアルキレン)メタクリレート等が挙げられる。また、特許文献11には、ω−H型フッ素系ポリマー界面活性剤により、風ムラの良化と光学性能の両立した光学フィルムの報告がある。
In general, a fluorosurfactant has a fluoroaliphatic group for realizing a surface tension reducing function and an affinity for various compositions such as coatings and molding materials when the activator is used as an additive. It consists of a compound having an amphiphilic group contributing to the same in the same molecule. Such a compound is obtained by copolymerizing a monomer having a fluoroaliphatic group and a monomer having a philic group.
Typical examples of the monomer having an amphiphilic group copolymerized with a monomer having a fluoroaliphatic group include poly (oxyalkylene) acrylate and poly (oxyalkylene) methacrylate. Further,
しかしながら、従来のフッ素系界面活性剤を用いると乾燥ムラや風ムラは良化するものの、塗布ムラが発生し、塗布された光学補償フィルムの品位を低下させる問題があった。また、特許文献12に橋状結合を含有するエチレン性不飽和単量体を含有するフッ素系界面活性剤に関する報告があるが光学補償フィルムに関しての記述はなく、効果についても明らかとなっていなかった。
本発明の目的は、
(1)乾燥ムラや風ムラの低減と、塗布ムラを悪化させないことを両立できるフルオロ脂肪族基含有重合体を含む光学補償フィルムを提供すること、
(2)そのような光学補償フィルムを用いた、表示品位の良好な偏光板や液晶表示装置を提供することにある。
The purpose of the present invention is to
(1) Providing an optical compensation film containing a fluoroaliphatic group-containing polymer capable of reducing drying unevenness and wind unevenness and not deteriorating coating unevenness;
(2) An object of the present invention is to provide a polarizing plate and a liquid crystal display device having good display quality using such an optical compensation film.
本発明者らは、フッ素系界面活性剤の構成成分であるフルオロ脂肪族基含有モノマーにおけるフルオロ脂肪族基の構造やフッ素系界面活性剤におけるフルオロ脂肪族基含有モノマーおよびフルオロ脂肪族基非含有モノマーの組成について精査した結果、環式炭化水素を有するフルオロ脂肪族基非含有モノマーと、ある特定の構造を持つフルオロ脂肪族基含有モノマーを含むフッ素系界面活性剤を用いることにより、塗布時に生じる乾燥ムラや風ムラを低減し、かつ塗布ムラも悪化させない組成物を得ることができることを見出した。 The present inventors have described the structure of a fluoroaliphatic group in a fluoroaliphatic group-containing monomer that is a constituent of a fluorosurfactant, and a fluoroaliphatic group-containing monomer and a fluoroaliphatic group-free monomer in a fluorosurfactant As a result of careful examination of the composition of the above, the use of a fluorosurfactant containing a fluoroaliphatic group-free monomer having a cyclic hydrocarbon and a fluoroaliphatic group-containing monomer having a specific structure results in drying that occurs during coating. It has been found that it is possible to obtain a composition that reduces unevenness and wind unevenness and does not deteriorate coating unevenness.
すなわち、本発明の上記目的は、以下の手段によって達成された。
[1] 液晶化合物を含む液晶組成物からなる光学異方性層を有する光学補償フィルムであって、前記液晶組成物が、下記一般式[1]で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマーから誘導される繰り返し単位および下記一般式[2]で表されるモノマーから誘導される繰り返し単位を含むフルオロ脂肪族基含有共重合体の少なくとも一種を含有する、前記光学補償フィルム;
[2] 一般式[2]におけるL1が、ヘテロ原子を含む連結基であることを特徴とする、[1]に記載の光学補償フィルム。
[3] 一般式[2]におけるYが、脂環式の環状基であることを特徴とする、[1]または[2]に記載の光学補償フィルム。
[4] 前記一般式[1]で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマーが、下記一般式[3]で表されることを特徴とする、[1]〜[3]のいずれかに記載の光学補償フィルム。
[5] 液晶化合物を含む液晶組成物からなる光学異方性層を有する光学補償フィルムであって、前記液晶組成物が、下記一般式[4]で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマーから誘導される繰り返し単位および下記一般式[2]で表されるモノマーから誘導される繰り返し単位を含むフルオロ脂肪族基含有共重合体の少なくとも一種を含有する、前記光学補償フィルム;
[6] 前記一般式[4]で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマーが、下記一般式[5]で表されることを特徴とする、[5]に記載の光学補償フィルム。
[7] 一般式[2]におけるL1が、ヘテロ原子を含む連結基であることを特徴とする、[5]または[6]に記載の光学補償フィルム。
[8] 一般式[2]におけるYが、脂環式の環状基であることを特徴とする、[5]〜[7]のいずれかに記載の光学補償フィルム。
[9] 前記一般式[2]で表されるモノマーが、下記一般式[7]で表される[5]〜[8]のいずれかに記載の光学補償フィルム。
[10] 前記液晶化合物が棒状液晶化合物であり、該液晶化合物が、実質的に垂直配向していることを特徴とする、[1]〜[9]のいずれかに記載の光学補償フィルム。
[11] [1]〜[10]のいずれかに記載の光学補償フィルムと、偏光膜とを有することを特徴とする偏光板。
[12] [1]〜[10]のいずれかに記載の光学補償フィルム、または[11]に記載の偏光板を有することを特徴とする、液晶表示装置。
That is, the above object of the present invention has been achieved by the following means.
[1] An optical compensation film having an optically anisotropic layer comprising a liquid crystal composition containing a liquid crystal compound, wherein the liquid crystal composition is derived from a fluoroaliphatic group-containing monomer represented by the following general formula [1] The optical compensation film comprising at least one fluoroaliphatic group-containing copolymer containing a repeating unit derived from a monomer represented by the following general formula [2]:
[2] L 1 in the general formula [2], characterized in that a linking group containing a hetero atom, an optical compensation film as described in [1].
[3] The optical compensation film according to [1] or [2], wherein Y in the general formula [2] is an alicyclic cyclic group.
[4] The fluoroaliphatic group-containing monomer represented by the general formula [1] is represented by the following general formula [3], according to any one of [1] to [3] Optical compensation film.
[5] An optical compensation film having an optically anisotropic layer comprising a liquid crystal composition containing a liquid crystal compound, wherein the liquid crystal composition is derived from a fluoroaliphatic group-containing monomer represented by the following general formula [4] The optical compensation film comprising at least one fluoroaliphatic group-containing copolymer containing a repeating unit derived from a monomer represented by the following general formula [2]:
[6] The optical compensation film according to [5], wherein the fluoroaliphatic group-containing monomer represented by the general formula [4] is represented by the following general formula [5].
[7] The optical compensation film according to [5] or [6], wherein L 1 in the general formula [2] is a linking group containing a hetero atom.
[8] The optical compensation film according to any one of [5] to [7], wherein Y in the general formula [2] is an alicyclic cyclic group.
[9] The optical compensation film according to any one of [5] to [8], wherein the monomer represented by the general formula [2] is represented by the following general formula [7].
[10] The optical compensation film according to any one of [1] to [9], wherein the liquid crystal compound is a rod-like liquid crystal compound, and the liquid crystal compound is substantially vertically aligned.
[11] A polarizing plate comprising the optical compensation film according to any one of [1] to [10] and a polarizing film.
[12] A liquid crystal display device comprising the optical compensation film according to any one of [1] to [10] or the polarizing plate according to [11].
本発明によれば、塗布ムラを悪化させることなく乾燥ムラや風ムラを低減し得る光学補償フィルムを提供することができる。さらに、本発明によれば、そのような光学補償フィルムを用いた、表示品位の良好な偏光板や液晶表示装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the optical compensation film which can reduce a drying nonuniformity and a wind nonuniformity without worsening a coating nonuniformity can be provided. Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide a polarizing plate or a liquid crystal display device having good display quality using such an optical compensation film.
以下において、本発明について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail. The description of the constituent elements described below may be made based on typical embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to such embodiments. In the present specification, a numerical range represented by using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
本明細書において、Re(λ)、Rth(λ)は各々、波長λにおける面内のレターデーションおよび厚さ方向のレターデーションを表す。Re(λ)はKOBRA 21ADH(王子計測機器(株)製)において波長λnmの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。Rth(λ)は前記Re(λ)、面内の遅相軸(KOBRA 21ADHにより判断される)を傾斜軸(回転軸)としてフィルム法線方向に対して+40°傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて測定したレターデーション値、および面内の遅相軸を傾斜軸(回転軸)としてフィルム法線方向に対して−40°傾斜した方向から波長λnmの光を入射させて測定したレターデーション値の計3つの方向で測定したレターデーション値を基にKOBRA 21ADHが算出する。波長λとしては、通常450〜750nmの範囲の値が用いられる。本願においては589nmの値を用いている。ここで平均屈折率の仮定値は ポリマーハンドブック(JOHN WILEY&SONS,INC)、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについてはアッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する: セルロースアシレート(1.48)、シクロオレフィンポリマー(1.52)、ポリカーボネート(1.59)、ポリメチルメタクリレート(1.49)、ポリスチレン(1.59)である。これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、KOBRA 21ADHはnx、ny、nzを算出する。この算出されたnx、ny、nzよりNz=(nx−nz)/(nx−ny)がさらに算出される。 In this specification, Re (λ) and Rth (λ) respectively represent in-plane retardation and retardation in the thickness direction at a wavelength λ. Re (λ) is measured by making light having a wavelength of λ nm incident in the normal direction of the film in KOBRA 21ADH (manufactured by Oji Scientific Instruments). Rth (λ) is the light of wavelength λnm from the direction inclined by + 40 ° with respect to the normal direction of the film, with Re (λ) and the in-plane slow axis (determined by KOBRA 21ADH) as the tilt axis (rotary axis). And a retardation value measured by making light of wavelength λ nm incident from a direction inclined by −40 ° with respect to the film normal direction with the in-plane slow axis as the tilt axis (rotation axis). KOBRA 21ADH is calculated based on retardation values measured in three directions in total. As the wavelength λ, a value in the range of 450 to 750 nm is usually used. In the present application, a value of 589 nm is used. Here, as the assumed value of the average refractive index, values in the polymer handbook (John Wiley & Sons, Inc.) and catalogs of various optical films can be used. Those whose average refractive index is not known can be measured with an Abbe refractometer. The average refractive index values of the main optical films are exemplified below: cellulose acylate (1.48), cycloolefin polymer (1.52), polycarbonate (1.59), polymethyl methacrylate (1.49), Polystyrene (1.59). The KOBRA 21ADH calculates nx, ny, and nz by inputting the assumed value of the average refractive index and the film thickness. Nz = (nx−nz) / (nx−ny) is further calculated from the calculated nx, ny, and nz.
本明細書において、「平行」、「直交」とは、厳密な角度±10°未満の範囲内であることを意味する。この範囲は厳密な角度との誤差は、±5°未満であることが好ましく、±2°未満であることがより好ましい。また、「実質的に垂直」とは、厳密な垂直の角度よりも±20°未満の範囲内であることを意味する。この範囲は厳密な角度との誤差は、±15°未満であることが好ましく、±10°未満であることがより好ましい。また、「遅相軸」は、屈折率が最大となる方向を意味する。さらに屈折率の測定波長は特別な記述がない限り、可視光域のλ=550nmでの値である。 In this specification, “parallel” and “orthogonal” mean that the angle is within a range of strict angle ± 10 ° or less. In this range, an error from a strict angle is preferably less than ± 5 °, and more preferably less than ± 2 °. Further, “substantially vertical” means within a range of less than ± 20 ° from a strict vertical angle. In this range, an error from a strict angle is preferably less than ± 15 °, and more preferably less than ± 10 °. Further, the “slow axis” means a direction in which the refractive index is maximized. Further, the measurement wavelength of the refractive index is a value at λ = 550 nm in the visible light region unless otherwise specified.
本明細書において「偏光板」とは、特に断らない限り、長尺の偏光板および液晶装置に組み込まれる大きさに裁断された(本明細書において、「裁断」には「打ち抜き」および「切り出し」等も含むものとする)偏光板の両者を含む意味で用いられる。また、本明細書では、「偏光膜」および「偏光板」を区別して用いるが、「偏光板」は「偏光膜」の少なくとも片面に該偏光膜を保護する透明保護膜を有する積層体を意味するものとする。 In this specification, unless otherwise specified, the term “polarizing plate” is cut into a size to be incorporated into a long polarizing plate and a liquid crystal device (in this specification, “cutting” includes “punching” and “cutting out”. It is used in the meaning including both of the polarizing plates. In this specification, “polarizing film” and “polarizing plate” are distinguished from each other, but “polarizing plate” means a laminate having a transparent protective film for protecting the polarizing film on at least one surface of the “polarizing film”. It shall be.
以下、本発明の光学補償フィルム、偏光板、および液晶表示装置の好ましい実施の形態について詳説する。 Hereinafter, preferred embodiments of the optical compensation film, the polarizing plate, and the liquid crystal display device of the present invention will be described in detail.
光学補償フィルム
まず、本発明の光学補償フィルムについて説明する。
本発明の光学補償フィルムは、液晶化合物を含む液晶組成物からなる光学異方性層を有し、前記液晶組成物は、フルオロ脂肪族基を有する共重合体(以下、「フルオロ脂肪族基含有共重合体」と略記することもある)の少なくとも一種を含有することを特徴とする。以下、本発明の種々の態様について説明する。
Optical Compensation Film First, the optical compensation film of the present invention will be described.
The optical compensation film of the present invention has an optically anisotropic layer made of a liquid crystal composition containing a liquid crystal compound, and the liquid crystal composition contains a copolymer having a fluoroaliphatic group (hereinafter referred to as “fluoroaliphatic group-containing”). It may be abbreviated as “copolymer”). Hereinafter, various aspects of the present invention will be described.
本発明の第一の態様は、下記(i)のモノマーから誘導される繰り返し単位および下記(ii)のモノマーから誘導される繰り返し単位を含むフルオロ脂肪族基含有共重合体の少なくとも一種を含有する液晶組成物からなる光学異方性層を有する光学補償フィルムに関する。
(i)下記一般式[1]で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマー
(ii)下記一般式[2]で表されるモノマー
(I) Fluoroaliphatic group-containing monomer represented by the following general formula [1] (ii) Monomer represented by the following general formula [2]
前記一般式[2]において、R1は水素原子、ハロゲン原子またはアルキル基を表し、水素原子またはメチル基であることが好ましい。L1は単結合または2価の連結基を表すが、2価の連結基を表す場合はヘテロ原子でYと結合することが好ましい。L1は、酸素原子、イオウ原子または窒素原子を含む2価の連結基が好ましい。なお、Yがフェニル基の場合は、L1が単結合であることも好ましい。 In the general formula [2], R 1 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group, preferably a hydrogen atom or a methyl group. L 1 represents a single bond or a divalent linking group, but when it represents a divalent linking group, it is preferably bonded to Y by a hetero atom. L 1 is preferably a divalent linking group containing an oxygen atom, a sulfur atom or a nitrogen atom. In the case Y is a phenyl group, it is also preferable L 1 is a single bond.
Yは環状基を表し、該環状基は脂環式の環状基であっても芳香族性の環状基であってもよい。また、前記環状基は、ヘテロ原子を含む複素環基であってもよい。前記環状基は、脂環式の環状基であることが好ましく、脂環式の縮合環基であることがより好ましい。ここで言う脂環式とは、炭素原子が環状に結合した構造をもつ炭素環基のうち、芳香族性を示さないものであり、また縮合環基とは環式構造をもつ有機基であって、2個またはそれ以上の環が、2個またはそれ以上の原子を共有して結合しているものである(化学大辞典、共立出版(株)参照)。前記環状基の例には、シクロヘキサン環、ジシクロヘキサン環、ジシクロペンタジエン環、ノルボルネン環、イソボルネン環、アダマンタン環、ベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、ピレン環、などの同素環式の環状基;エポキシ環、オキセタン環、チオフェン環、ピロール環、フラン環、ピリジン環、ピロリジン環、ピペリジン環、ピペラジン環、モルホリン環、ジオキサン環、キヌクリジン環、テトラヒドロフラン環、アジリジン環、ジチアン環、ピラゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、ピリドン環、キノロン環、インドール環、ベンゾトリアゾール環、キノリン環、イソキノリン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、チアジアゾール環、イソオキサゾール環、イソチアゾール環、などの複素環式の環状基;が含まれる。前記フルオロ脂肪族基含有共重合体中には、前記一般式[2]で表されるモノマーの重合単位が2種類以上構成単位として含まれていてもよい。 Y represents a cyclic group, and the cyclic group may be an alicyclic cyclic group or an aromatic cyclic group. The cyclic group may be a heterocyclic group containing a hetero atom. The cyclic group is preferably an alicyclic cyclic group, and more preferably an alicyclic condensed ring group. The term “alicyclic” as used herein refers to a carbocyclic group having a structure in which carbon atoms are bonded in a cyclic manner, which does not exhibit aromaticity, and a condensed ring group is an organic group having a cyclic structure. Two or more rings are bonded by sharing two or more atoms (see Chemical Dictionary, Kyoritsu Shuppan Co., Ltd.). Examples of the cyclic group include a cyclocyclic ring, a dicyclohexane ring, a dicyclopentadiene ring, a norbornene ring, an isobornene ring, an adamantane ring, a benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, and a pyrene ring. Epoxy ring, oxetane ring, thiophene ring, pyrrole ring, furan ring, pyridine ring, pyrrolidine ring, piperidine ring, piperazine ring, morpholine ring, dioxane ring, quinuclidine ring, tetrahydrofuran ring, aziridine ring, dithiane ring, pyrazole ring, triazole Ring, imidazole ring, oxazole ring, thiazole ring, pyridone ring, quinolone ring, indole ring, benzotriazole ring, quinoline ring, isoquinoline ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, thiadiazole ring, isoxazole ring, isothiazole Include; ring, heterocyclic ring groups such as. In the fluoroaliphatic group-containing copolymer, two or more types of polymer units of the monomer represented by the general formula [2] may be contained as a constituent unit.
前記一般式[2]で表されるモノマーの中でも、下記一般式[6]で表されるモノマーが好ましい。 Among the monomers represented by the general formula [2], a monomer represented by the following general formula [6] is preferable.
前記式[6]中、R1は、水素原子、ハロゲン原子またはメチル基を表し、水素原子またはメチル基が好ましい。L2は酸素原子、窒素原子、イオウ原子のいずれかを含んでいる2価の連結基を表し、ヘテロ原子でZと結合する。2価の連結基としては、−COO−、−COS−、−CON(R5)−、等が好ましい。ここでR5は水素原子または置換基を有してもよい炭素数1〜8のアルキル基を表す。 In said formula [6], R < 1 > represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a methyl group, and a hydrogen atom or a methyl group is preferable. L 2 represents a divalent linking group containing any one of an oxygen atom, a nitrogen atom and a sulfur atom, and is bonded to Z by a hetero atom. As the divalent linking group, —COO—, —COS—, —CON (R 5 ) —, and the like are preferable. Here, R 5 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms which may have a substituent.
Zは脂環式の環状基を表し、該脂環式の環状基はシクロヘキシル基等の単環式の環状基でも、ビシクロヘキシル基等の多環式の環状基でもよい。また、フルオロ脂肪族基含有共重合体中に一般式[6]で表されるモノマーの重合単位が2種類以上構成単位として含まれていても良い。 Z represents an alicyclic cyclic group, and the alicyclic cyclic group may be a monocyclic cyclic group such as a cyclohexyl group or a polycyclic cyclic group such as a bicyclohexyl group. In addition, two or more types of polymer units of the monomer represented by the general formula [6] may be included as a constituent unit in the fluoroaliphatic group-containing copolymer.
前記一般式[2]で表されるモノマーの中でも、下記一般式[7]で表されるモノマーも好ましい。 Among the monomers represented by the general formula [2], a monomer represented by the following general formula [7] is also preferable.
前記一般式[7]において、R1は水素原子、ハロゲン原子またはメチル基を表し、水素原子またはメチル基が好ましい。X1は酸素原子、イオウ原子またはN(R6)−を表し、酸素原子が好ましい。ここでR6は水素原子または置換基を有してもよい炭素数1〜8のアルキル基を表し、炭素数1〜4のアルキル基が好ましい。Z1は脂環式の縮合環基を表し、アダマンチル基、ノルボルニル基などが好適に用いられる。また、フルオロ脂肪族基含有共重合体中に一般式[7]で表されるモノマーの重合単位が2種類以上構成単位として含まれていても良い。 In the general formula [7], R 1 represents a hydrogen atom, a halogen atom or a methyl group, preferably a hydrogen atom or a methyl group. X 1 represents an oxygen atom, a sulfur atom or N (R 6 ) —, preferably an oxygen atom. R 6 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms which may have a substituent, and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable. Z 1 represents an alicyclic fused ring group, adamantyl group, norbornyl group are preferably used. In addition, two or more types of polymer units of the monomer represented by the general formula [7] may be included as a structural unit in the fluoroaliphatic group-containing copolymer.
前記一般式[2]、一般式[6]、または一般式[7]で表されるモノマーのより具体的なモノマーの例を以下に挙げるが、一般式[2]、一般式[6]、または一般式[7]で表されるモノマーは、以下に示すモノマーに限定されるものではない。 Examples of more specific monomers of the monomer represented by the general formula [2], the general formula [6], or the general formula [7] are listed below, but the general formula [2], the general formula [6], Or the monomer represented by General formula [7] is not limited to the monomer shown below.
次に、前記一般式[1]で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマーについて説明する。
前記一般式[1]においては、R0は水素原子、ハロゲン原子またはアルキル基を表し、水素原子またはメチル基がより好ましい。Lは2価の連結基を表し、酸素原子、イオウ原子または窒素原子を含む2価の連結基が好ましい。nは1〜18の範囲の整数を表し、4〜12の範囲の整数がより好ましく、6〜8の範囲の整数がさらに好ましく、6であることが最も好ましい。
また、前記フルオロ脂肪族基含有共重合体中に一般式[1]で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマーの重合単位が2種類以上構成単位として含まれていても良い。
In the general formula [1], R 0 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group, more preferably a hydrogen atom or a methyl group. L represents a divalent linking group, and a divalent linking group containing an oxygen atom, a sulfur atom or a nitrogen atom is preferred. n represents an integer in the range of 1 to 18, an integer in the range of 4 to 12 is more preferable, an integer in the range of 6 to 8 is more preferable, and 6 is most preferable.
The fluoroaliphatic group-containing copolymer may contain two or more polymerized units of the fluoroaliphatic group-containing monomer represented by the general formula [1] as structural units.
前記一般式[1]で表されるモノマーの中でも、下記一般式[3]で表されるモノマーが好ましい。
前記一般式[3]においては、R0は水素原子、ハロゲン原子またはアルキル基を表し、水素原子またはメチル基がより好ましい。Xは酸素原子、イオウ原子または−N(R)−を表し、酸素原子または−N(R)−がより好ましく、酸素原子がさらに好ましい。ここで、Rは水素原子または置換基を有してもよい炭素数1〜8のアルキル基を表し、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基がより好ましく、水素原子またはメチル基がさらに好ましい。mは1〜6の範囲の整数を表し、1〜3の範囲の整数がより好ましく、1であることがさらに好ましい。nは1〜18の範囲の整数を表し、4〜12の範囲の整数がより好ましく、6〜8の範囲の整数がさらに好ましく、6であることが最も好ましい。
また、前記フルオロ脂肪族基含有共重合体中に一般式[3]で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマーの重合単位が2種類以上構成単位として含まれていても良い。
In the general formula [3], R 0 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group, more preferably a hydrogen atom or a methyl group. X represents an oxygen atom, a sulfur atom or -N (R)-, more preferably an oxygen atom or -N (R)-, and still more preferably an oxygen atom. Here, R represents a hydrogen atom or an optionally substituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and further preferably a hydrogen atom or a methyl group. . m represents an integer in the range of 1 to 6, more preferably an integer in the range of 1 to 3, and even more preferably 1. n represents an integer in the range of 1 to 18, an integer in the range of 4 to 12 is more preferable, an integer in the range of 6 to 8 is more preferable, and 6 is most preferable.
In addition, the fluoroaliphatic group-containing copolymer may contain two or more kinds of polymer units of the fluoroaliphatic group-containing monomer represented by the general formula [3] as structural units.
以下に一般式[1]または[3]で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマーの具体例を挙げるが、これらに限定されることはない。 Specific examples of the fluoroaliphatic group-containing monomer represented by the general formula [1] or [3] are shown below, but are not limited thereto.
本発明の第二の態様は、下記(i)のモノマーから誘導される繰り返し単位、および下記(ii)のモノマーから誘導される繰り返し単位を含むフルオロ脂肪族基含有共重合体の少なくとも一種を含有する液晶組成物からなる光学異方性層を有する光学補償フィルムに関する。
(i)下記一般式[4]で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマー
(ii)前記一般式[2]で表されるモノマー
The second embodiment of the present invention contains at least one of a repeating unit derived from the monomer (i) below and a fluoroaliphatic group-containing copolymer containing a repeating unit derived from the monomer (ii) below. The present invention relates to an optical compensation film having an optically anisotropic layer made of a liquid crystal composition.
(I) Fluoroaliphatic group-containing monomer represented by the following general formula [4] (ii) Monomer represented by the general formula [2]
前記一般式[4]において、R2は水素原子、ハロゲン原子またはアルキル基を表し、水素原子またはメチル基がより好ましい。L2は2価の連結基を表し、酸素原子、イオウ原子または窒素原子を含む2価の連結基が好ましい。nは1〜6の範囲の整数を表し、4〜6の範囲の整数がより好ましく、6がさらに好ましい。
フルオロ脂肪族基含有共重合体中に一般式[4]で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマーの重合単位が2種類以上構成単位として含まれていても良い。
In the general formula [4], R 2 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group, and more preferably a hydrogen atom or a methyl group. L 2 represents a divalent linking group, and a divalent linking group containing an oxygen atom, a sulfur atom or a nitrogen atom is preferred. n represents an integer in the range of 1 to 6, an integer in the range of 4 to 6 is more preferable, and 6 is more preferable.
Two or more kinds of polymer units of the fluoroaliphatic group-containing monomer represented by the general formula [4] may be contained as a structural unit in the fluoroaliphatic group-containing copolymer.
前記一般式[4]で表されるモノマーの中でも、下記一般式[5]で表されるモノマーが好ましい。
前記一般式[5]において、R3は水素原子、ハロゲン原子またはアルキル基を表し、水素原子またはメチル基がより好ましい。Xは酸素原子、イオウ原子または−N(R)−を表し、酸素原子または−N(R)−がより好ましく、酸素原子がさらに好ましい。ここで、Rは水素原子または置換基を有してもよい炭素数1〜8のアルキル基を表し、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基がより好ましく、水素原子またはメチル基がさらに好ましい。mは1〜6の範囲の整数を表し、1〜3の範囲の整数がより好ましく、1であることがさらに好ましい。nは1〜6の範囲の整数を表し、4〜6の範囲の整数がより好ましく、6がさらに好ましい。
フルオロ脂肪族基含有共重合体中に一般式[5]で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマーの重合単位が2種類以上構成単位として含まれていても良い。
In the general formula [5], R 3 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group, more preferably a hydrogen atom or a methyl group. X represents an oxygen atom, a sulfur atom or -N (R)-, more preferably an oxygen atom or -N (R)-, and still more preferably an oxygen atom. Here, R represents a hydrogen atom or an optionally substituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and further preferably a hydrogen atom or a methyl group. . m represents an integer in the range of 1 to 6, more preferably an integer in the range of 1 to 3, and even more preferably 1. n represents an integer in the range of 1 to 6, an integer in the range of 4 to 6 is more preferable, and 6 is more preferable.
Two or more kinds of polymer units of the fluoroaliphatic group-containing monomer represented by the general formula [5] may be contained as a structural unit in the fluoroaliphatic group-containing copolymer.
一般式[4]または[5]で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマーのより具体的なモノマーの例を以下にあげるが、一般式[4]または[5] で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマーは、以下に示すモノマーに限定されるものではない。 Examples of the more specific monomer of the fluoroaliphatic group-containing monomer represented by the general formula [4] or [5] are listed below. The fluoroaliphatic group represented by the general formula [4] or [5] The containing monomer is not limited to the monomers shown below.
また、本態様における前記一般式[2]で表されるモノマーの好ましい範囲は、前記第一の態様における好ましい範囲と同様であり、その具体例も同様である。 Moreover, the preferable range of the monomer represented by the general formula [2] in this embodiment is the same as the preferable range in the first embodiment, and specific examples thereof are also the same.
また、本発明の第三の態様は、下記(i)のモノマーから誘導される繰り返し単位、下記(ii)のモノマーから誘導される繰り返し単位および下記(iii)のモノマーから誘導される繰り返し単位を含むフルオロ脂肪族基含有共重合体の少なくとも一種を含有する液晶組成物からなる光学異方性層を有する光学補償フィルムに関する。
(i)前記一般式[1]で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマー
(ii)前記一般式[2]で表されるモノマー
(iii)前記一般式[4]で表されるフルオロ脂肪族基含有モノマー。
本態様における前記一般式[1]、[2]および[4]で表されるモノマーの好ましい範囲は、前記第一の態様および前記第二の態様におけるそれぞれの好ましい範囲と同様であり、その具体例も同様である。
The third aspect of the present invention includes a repeating unit derived from the monomer (i) below, a repeating unit derived from the monomer (ii) below, and a repeating unit derived from the monomer (iii) below. The present invention relates to an optical compensation film having an optically anisotropic layer made of a liquid crystal composition containing at least one kind of fluoroaliphatic group-containing copolymer.
(I) a fluoroaliphatic group-containing monomer represented by the general formula [1] (ii) a monomer represented by the general formula [2] (iii) a fluoroaliphatic group represented by the general formula [4] Containing monomer.
Preferred ranges of the monomers represented by the general formulas [1], [2] and [4] in the present embodiment are the same as the preferred ranges in the first embodiment and the second embodiment, respectively. The example is similar.
前記フルオロ脂肪族基含有共重合体は、フルオロ脂肪族基の末端が水素原子であるか、また末端がフッ素原子でもフルオロアルキル鎖長がC6以下と短いため、より環境安全性の高い物質であるということも産業上有利な点であるといえる。 The fluoroaliphatic group-containing copolymer is a more environmentally safe substance because the end of the fluoroaliphatic group is a hydrogen atom, or even if the end is a fluorine atom, the fluoroalkyl chain length is as short as C 6 or less. It can be said that this is an industrial advantage.
本発明で用いられるフルオロ脂肪族基含有共重合体は共重合可能な他の種類のモノマーとの共重合体であっても良い。このような共重合可能な他の種類のモノマーとしては、PolymerHandbook 2nd ed.,J.Brandrup,Wiley lnterscience(1975)Chapter 2、Page 1〜483記載のものを用いることができる。
例えばアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタクリルアミド類、アリル化合物、ビニルエーテル類、ビニルエステル類等から選ばれる付加重合性不飽和結合を1個有する化合物等を挙げることができる。
The fluoroaliphatic group-containing copolymer used in the present invention may be a copolymer with another kind of copolymerizable monomer. Other types of such copolymerizable monomers include Polymer Handbook 2nd ed. , J .; Brandrup, Wiley Interscience (1975)
For example, a compound having one addition polymerizable unsaturated bond selected from acrylic acid, methacrylic acid, acrylic esters, methacrylic esters, acrylamides, methacrylamides, allyl compounds, vinyl ethers, vinyl esters, etc. Can be mentioned.
具体的には、以下の単量体を挙げることができる。
アクリル酸エステル類:
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、クロロエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、トリメチロールプロパンモノアクリレート、ベンジルアクリレート、メトキシベンジルアクリレート、フルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート等、
メタクリル酸エステル類:
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、クロロエチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、トリメチロールプロパンモノメタクリレート、ベンジルメタクリレート、メトキシベンジルメタクリレート、フルフリルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート等、
Specifically, the following monomers can be mentioned.
Acrylic esters:
Methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, chloroethyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, trimethylolpropane monoacrylate, benzyl acrylate, methoxybenzyl acrylate, furfuryl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, etc.
Methacrylic acid esters:
Methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, chloroethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, trimethylolpropane monomethacrylate, benzyl methacrylate, methoxybenzyl methacrylate, furfuryl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, etc.
アクリルアミド類:
アクリルアミド、N−アルキルアクリルアミド(アルキル基としては炭素数1〜3のもの、例えばメチル基、エチル基、プロピル基)、N,N−ジアルキルアクリルアミド(アルキル基としては炭素数1〜6のもの)、N−ヒドロキシエチル−N−メチルアクリルアミド、N−2−アセトアミドエチル−N−アセチルアクリルアミドなど。
メタクリルアミド類:
メタクリルアミド、N−アルキルメタクリルアミド(アルキル基としては炭素数1〜3のもの、例えばメチル基、エチル基、プロピル基)、N,N−ジアルキルメタクリルアミド(アルキル基としては炭素数1〜6のもの)、N−ヒドロキシエチル−N−メチルメタクリルアミド、N−2−アセトアミドエチル−N−アセチルメタクリルアミドなど。
アリル化合物:
アリルエステル類(例えば酢酸アリル、カプロン酸アリル、カプリル酸アリル、ラウリン酸アリル、パルミチン酸アリル、ステアリン酸アリル、安息香酸アリル、アセト酢酸アリル、乳酸アリルなど)、アリルオキシエタノールなど
Acrylamides:
Acrylamide, N-alkyl acrylamide (alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, propyl group), N, N-dialkyl acrylamide (alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), N-hydroxyethyl-N-methylacrylamide, N-2-acetamidoethyl-N-acetylacrylamide and the like.
Methacrylamide:
Methacrylamide, N-alkylmethacrylamide (alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl group), N, N-dialkylmethacrylamide (alkyl group having 1 to 6 carbon atoms) ), N-hydroxyethyl-N-methylmethacrylamide, N-2-acetamidoethyl-N-acetylmethacrylamide and the like.
Allyl compounds:
Allyl esters (for example, allyl acetate, allyl caproate, allyl caprylate, allyl laurate, allyl palmitate, allyl stearate, allyl benzoate, allyl acetoacetate, allyl lactate, etc.), allyloxyethanol, etc.
ビニルエーテル類:
アルキルビニルエーテル(例えばヘキシルビニルエーテル、オクチルビニルエーテル、デシルビニルエーテル、エチルヘキシルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、クロロエチルビニルエーテル、1−メチル−2,2−ジメチルプロピルビニルエーテル、2−エチルブチルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールビニルエーテル、ジメチルアミノエチルビニルエーテル、ジエチルアミノエチルビニルエーテル、ブチルアミノエチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、テトラヒドロフルフリルビニルエーテルなど
ビニルエステル類:
ビニルブチレート、ビニルイソブチレート、ビニルトリメチルアセテート、ビニルジエチルアセテート、ビニルバレート、ビニルカプロエート、ビニルクロロアセテート、ビニルジクロロアセテート、ビニルメトキシアセテート、ビニルブトキシアセテート、ビニルラクテート、ビニル−β−フェニルブチレート、ビニルシクロヘキシルカルボキシレートなど。
Vinyl ethers:
Alkyl vinyl ethers (eg hexyl vinyl ether, octyl vinyl ether, decyl vinyl ether, ethyl hexyl vinyl ether, methoxyethyl vinyl ether, ethoxyethyl vinyl ether, chloroethyl vinyl ether, 1-methyl-2,2-dimethylpropyl vinyl ether, 2-ethylbutyl vinyl ether, hydroxyethyl vinyl ether, Diethylene glycol vinyl ether, dimethylaminoethyl vinyl ether, diethylaminoethyl vinyl ether, butylaminoethyl vinyl ether, benzyl vinyl ether, tetrahydrofurfuryl vinyl ether, etc. Vinyl esters:
Vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl trimethyl acetate, vinyl diethyl acetate, vinyl valerate, vinyl caproate, vinyl chloroacetate, vinyl dichloroacetate, vinyl methoxyacetate, vinyl butoxyacetate, vinyl lactate, vinyl-β-phenylbutyrate Rate, vinyl cyclohexyl carboxylate, etc.
イタコン酸ジアルキル類:
イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチルなど。
フマール酸のジアルキルエステル類またはモノアルキルエステル類:
ジブチルフマレートなど
その他、クロトン酸、イタコン酸、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、
マレイロニトリル、スチレンなど。
Dialkyl itaconates:
Dimethyl itaconate, diethyl itaconate, dibutyl itaconate, etc.
Dialkyl or monoalkyl esters of fumaric acid:
Dibutyl fumarate, etc. Others, crotonic acid, itaconic acid, acrylonitrile, methacrylonitrile,
Maleronitrile, styrene, etc.
本発明で用いられるフルオロ脂肪族基含有共重合体を構成する前記一般式[1]、一般式[3]、一般式[4]または一般式[5]で示されるフルオロ脂肪族基含有モノマーの重合単位の量は、該フルオロ脂肪族基含有共重合体を構成する全重合単位に基づいて、80質量%以下であることが好ましく、60質量%で以下であることがより好ましく、50質量%以下でありことがさらに好ましい。
本発明で好ましく用いられる一般式[2]、一般式[6]、一般式[7]で表されるモノマーの重合単位の量は、該フルオロ脂肪族基含有共重合体を構成する全重合単位に基づいて、20質量%以上であることが好ましく、40質量%以上であることがより好ましく、50質量%であることがさらに好ましい。
The fluoroaliphatic group-containing monomer represented by the general formula [1], the general formula [3], the general formula [4] or the general formula [5] constituting the fluoroaliphatic group-containing copolymer used in the present invention. The amount of polymerized units is preferably 80% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, and more preferably 50% by mass based on the total polymerized units constituting the fluoroaliphatic group-containing copolymer. More preferably, it is as follows.
The amount of polymerized units of the monomer represented by general formula [2], general formula [6], or general formula [7] preferably used in the present invention is the total polymerized units constituting the fluoroaliphatic group-containing copolymer. Is preferably 20% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, and still more preferably 50% by mass.
本発明で用いられるフルオロ脂肪族基含有共重合体の好ましい質量平均分子量は、3000〜100,000であり、6000〜80,000がより好ましく、8,000〜60,000がさらに好ましい。 The preferred mass average molecular weight of the fluoroaliphatic group-containing copolymer used in the present invention is 3000 to 100,000, more preferably 6000 to 80,000, and even more preferably 8,000 to 60,000.
ここで、質量平均分子量および分子量は、TSKgel GMHxL、TSKgel G4000HxL、TSKgel G2000HxL(何れも東ソー(株)製の商品名)のカラムを使用したGPC分析装置により、溶媒THF、示差屈折計検出によるポリスチレン換算で表した分子量である。 Here, the mass average molecular weight and the molecular weight were converted to polystyrene by GTH analysis using a column of TSKgel GMHxL, TSKgel G4000HxL, TSKgel G2000HxL (both trade names manufactured by Tosoh Corporation), and solvent THF and differential refractometer detection. Is the molecular weight.
本発明において用いられる前記フルオロ脂肪族基含有共重合体は、公知慣用の方法で製造することができる。例えば先に挙げたフルオロ脂肪族基を有する(メタ)アクリレート、直鎖、分岐または環状のアルキル基を有する(メタ)アクリレート等の単量体を有機溶媒中、汎用のラジカル重合開始剤を添加し、重合させることにより製造できる。もしくは場合によりその他の付加重合性不飽和化合物を、添加して上記と同じ方法にて製造することができる。各モノマーの重合性に応じ、反応容器にモノマーと開始剤を滴下しながら重合する滴下重合法なども、均一な組成のポリマーを得るために有効である。例えば、ビニル基を利用したカチオン重合やラジカル重合、あるいは、アニオン重合等の重合方法を採ることができ、これらの中ではラジカル重合が汎用に利用できる点で特に好ましい。ラジカル重合の重合開始剤としては、ラジカル熱重合開始剤や、ラジカル光重合開始剤等の公知の化合物を使用することができるが、特に、ラジカル熱重合開始剤を使用することが好ましい。ここで、ラジカル熱重合開始剤は、分解温度以上に加熱することにより、ラジカルを発生させる化合物である。このようなラジカル熱重合開始剤としては、例えば、ジアシルパーオキサイド(アセチルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド等)、ケトンパーオキサイド(メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等)、ハイドロパーオキサイド(過酸化水素、tert−ブチルハイドパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等)、ジアルキルパーオキサイド(ジ−tert−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド等)、パーオキシエステル類(tert−ブチルパーオキシアセテート、tert−ブチルパーオキシピバレート等)、アゾ系化合物(アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソバレロニトリル等)、過硫酸塩類(過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等)が挙げられる。このようなラジカル熱重合開始剤は、1種を単独で使用することもできるし、あるいは2種以上を組み合わせて使用することもできる。 The fluoroaliphatic group-containing copolymer used in the present invention can be produced by a known and conventional method. For example, a general-purpose radical polymerization initiator is added to a monomer such as (meth) acrylate having a fluoroaliphatic group or (meth) acrylate having a linear, branched or cyclic alkyl group, in an organic solvent. Can be produced by polymerization. Alternatively, other addition-polymerizable unsaturated compounds can be added in the same manner as described above in some cases. Depending on the polymerizability of each monomer, a dropping polymerization method in which a monomer and an initiator are added dropwise to a reaction vessel is also effective for obtaining a polymer having a uniform composition. For example, a polymerization method such as cationic polymerization, radical polymerization, or anionic polymerization using a vinyl group can be employed, and among these, radical polymerization is particularly preferable because it can be used for general purposes. As the polymerization initiator for radical polymerization, known compounds such as radical thermal polymerization initiators and radical photopolymerization initiators can be used, and it is particularly preferable to use radical thermal polymerization initiators. Here, the radical thermal polymerization initiator is a compound that generates radicals by heating to a decomposition temperature or higher. Examples of such radical thermal polymerization initiators include diacyl peroxide (acetyl peroxide, benzoyl peroxide, etc.), ketone peroxide (methyl ethyl ketone peroxide, cyclohexanone peroxide, etc.), hydroperoxide (hydrogen peroxide, tert. -Butyl hydroxide, cumene hydroperoxide, etc.), dialkyl peroxide (di-tert-butyl peroxide, dicumyl peroxide, dilauroyl peroxide, etc.), peroxyesters (tert-butyl peroxyacetate, tert) -Butyl peroxypivalate, etc.), azo compounds (azobisisobutyronitrile, azobisisovaleronitrile, etc.), persulfates (ammonium persulfate, sodium persulfate) And potassium persulfate) and the like. Such radical thermal polymerization initiators can be used singly or in combination of two or more.
ラジカル重合方法は、特に制限されるものでなく、乳化重合法、懸濁重合法、塊状重合法、溶液重合法等を採ることが可能である。典型的なラジカル重合方法である溶液重合についてさらに具体的に説明する。他の重合方法についても概要は同等であり、その詳細は例えば「高分子科学実験法」高分子学会編(東京化学同人、1981年)等に記載されている。 The radical polymerization method is not particularly limited, and an emulsion polymerization method, a suspension polymerization method, a bulk polymerization method, a solution polymerization method, and the like can be adopted. The solution polymerization, which is a typical radical polymerization method, will be described more specifically. The outlines of other polymerization methods are the same, and details thereof are described, for example, in “Polymer Science Experimental Method” edited by Polymer Society (Tokyo Kagaku Dojin, 1981).
溶液重合を行うためには有機溶媒を使用する。これらの有機溶媒は本発明の目的、効果を損なわない範囲で任意に選択可能である。これらの有機溶媒は通常、大気圧下での沸点が50〜200℃の範囲内の値を有する有機化合物であり、各構成成分を均一に溶解させる有機化合物が好ましい。好ましい有機溶媒の例を示すと、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類;ジブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、γ−ブチロラクトン等のエステル類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;が挙げられる。なお、これらの有機溶媒は、1種単独または2種以上を組み合わせて用いることが可能である。さらに、モノマーや生成するポリマーの溶解性の観点から上記有機溶媒に水を併用した水混合有機溶媒も適用可能である。 An organic solvent is used for solution polymerization. These organic solvents can be arbitrarily selected as long as the objects and effects of the present invention are not impaired. These organic solvents are usually organic compounds having boiling points under atmospheric pressure in the range of 50 to 200 ° C., and organic compounds that uniformly dissolve each component are preferred. Examples of preferred organic solvents are: alcohols such as isopropanol and butanol; ethers such as dibutyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone; ethyl acetate and acetic acid And esters such as butyl, amyl acetate, and γ-butyrolactone; and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene. These organic solvents can be used alone or in combination of two or more. Furthermore, a water-mixed organic solvent in which water is used in combination with the above organic solvent is also applicable from the viewpoint of the solubility of the monomer and the polymer to be produced.
また、溶液重合条件も特に制限されるものではないが、例えば、50〜200℃の温度範囲内で、10分〜30時間加熱することが好ましい。さらに、発生したラジカルが失活しないように、溶液重合中はもちろんのこと、溶液重合開始前にも、不活性ガスパージを行うことが好ましい。不活性ガスとしては通常窒素ガスが好適に用いられる。 Also, the solution polymerization conditions are not particularly limited, but for example, it is preferable to heat within a temperature range of 50 to 200 ° C. for 10 minutes to 30 hours. Furthermore, in order not to deactivate the generated radicals, it is preferable to perform an inert gas purge not only during solution polymerization but also before the start of solution polymerization. Usually, nitrogen gas is suitably used as the inert gas.
前記フルオロ脂肪族基含有共重合体を好ましい分子量範囲で得るためには、連鎖移動剤を用いたラジカル重合法が特に有効である。連鎖移動剤としてはメルカプタン類(例えば、オクチルメルカプタン、デシルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタン、オクタデシルメルカプタン、チオフェノール、p−ノニルチオフェノール等)、ポリハロゲン化アルキル(例えば、四塩化炭素、クロロホルム、1,1,1−トリクロロエタン、1,1,1−トリブロモオクタンなど)、低活性モノマー類(α−メチルスチレン、α−メチルスチレンダイマー等)のいずれも用いることができるが、好ましくは炭素数4〜16のメルカプタン類である。これらの連鎖移動剤の使用量は、連鎖移動剤の活性やモノマーの組み合わせ、重合条件などにより著しく影響され精密な制御が必要であるが、通常は使用するモノマーの全モル数に対して0.01モル%〜50モル%程度であり、好ましくは0.05モル%〜30モル%、特に好ましくは0.08モル%〜25モル%である。これらの連鎖移動剤は、重合過程において重合度を制御するべき対象のモノマーと同時に系内に存在させればよく、その添加方法については特に問わない。モノマーに溶解して添加してもよいし、モノマーと別途に添加することも可能である。 In order to obtain the fluoroaliphatic group-containing copolymer in a preferable molecular weight range, a radical polymerization method using a chain transfer agent is particularly effective. As chain transfer agents, mercaptans (for example, octyl mercaptan, decyl mercaptan, dodecyl mercaptan, tert-dodecyl mercaptan, octadecyl mercaptan, thiophenol, p-nonylthiophenol, etc.), polyhalogenated alkyls (for example, carbon tetrachloride, chloroform, etc.) , 1,1,1-trichloroethane, 1,1,1-tribromooctane, etc.) and low-activity monomers (α-methylstyrene, α-methylstyrene dimer, etc.) can be used, preferably carbon These are mercaptans of 4-16. The amount of these chain transfer agents used is remarkably influenced by the activity of the chain transfer agent, the combination of the monomers, the polymerization conditions and the like, and must be precisely controlled. It is about 01 mol% to 50 mol%, preferably 0.05 mol% to 30 mol%, particularly preferably 0.08 mol% to 25 mol%. These chain transfer agents may be present in the system simultaneously with the target monomer whose degree of polymerization is to be controlled in the polymerization process, and the addition method is not particularly limited. It may be added after being dissolved in the monomer, or may be added separately from the monomer.
以下、本発明において使用され得るフルオロ脂肪族基含有共重合体の具体的な構造の例を示すが、前記フルオロ脂肪族基含有共重合体は以下に示す例に限定されるものではない。なお式中の数字は各モノマー成分の質量比率を示す。Mwは質量平均分子量を表す。 Hereinafter, examples of specific structures of the fluoroaliphatic group-containing copolymer that can be used in the present invention will be shown, but the fluoroaliphatic group-containing copolymer is not limited to the following examples. In addition, the number in a formula shows the mass ratio of each monomer component. Mw represents a mass average molecular weight.
本発明において光学異方性層を構成する液晶組成物は、前述のフルオロ脂肪族基含有共重合体を含有する。
組成物中における上記フルオロ脂肪族基含有共重合体の添加量は、0.001質量%〜5.0質量%であることが好ましく、より好ましくは0.01質量%〜1.0質量%である。また、組成物中におけるフルオロ脂肪族基含有共重合体のフッ素原子の質量の割合は、0.0003質量%〜3.0質量%であることが好ましく、より好ましくは0.003質量%〜0.6質量%である。
組成物は、面状向上の点から、水の含率が30質量%以下であることが好ましく、より好ましくは10質量%以下である。
In the present invention, the liquid crystal composition constituting the optically anisotropic layer contains the aforementioned fluoroaliphatic group-containing copolymer.
The addition amount of the fluoroaliphatic group-containing copolymer in the composition is preferably 0.001% by mass to 5.0% by mass, more preferably 0.01% by mass to 1.0% by mass. is there. Further, the proportion of the mass of fluorine atoms of the fluoroaliphatic group-containing copolymer in the composition is preferably 0.0003 mass% to 3.0 mass%, more preferably 0.003 mass% to 0. .6% by mass.
The composition preferably has a water content of 30% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, from the viewpoint of improving the surface shape.
《オニウム塩》
前記組成物はオニウム塩を含有することが好ましい。本発明においてオニウム塩は配膜界面側において棒状液晶化合物の分子を垂直配向させるために寄与する。前記オニウム塩の例には、アンモニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩等のオニウム塩が含まれる。好ましくは、4級オニウム塩であり、特に好ましくは第4級アンモニウム塩である。
《Onium salt》
The composition preferably contains an onium salt. In the present invention, the onium salt contributes to vertically align the molecules of the rod-like liquid crystal compound on the film distribution interface side. Examples of the onium salts include onium salts such as ammonium salts, sulfonium salts, and phosphonium salts. A quaternary onium salt is preferable, and a quaternary ammonium salt is particularly preferable.
第4級アンモニウム塩は、一般に第3級アミン(例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリエタノールアミン、N−メチルピロリジン、N−メチルピペリジン、N,N−ジメチルピペラジン、トリエチレンジアミン、N,N,N',N'−テトラメチルエチレンジアミンなど)あるいは含窒素複素環(ピリジン環、ピコリン環、2,2'−ビピリジル環、4,4'−ビピリジル環、1,10−フェナントロリン環、キノリン環、オキサゾール環、チアゾール環、N−メチルイミダゾール環、ピラジン環、テトラゾール環など)をアルキル化(メンシュトキン反応)、アルケニル化、アルキニル化あるいはアリール化して得られる。 The quaternary ammonium salt is generally a tertiary amine (for example, trimethylamine, triethylamine, tributylamine, triethanolamine, N-methylpyrrolidine, N-methylpiperidine, N, N-dimethylpiperazine, triethylenediamine, N, N, N ', N'-tetramethylethylenediamine, etc.) or nitrogen-containing heterocycle (pyridine ring, picoline ring, 2,2'-bipyridyl ring, 4,4'-bipyridyl ring, 1,10-phenanthroline ring, quinoline ring, oxazole Ring, thiazole ring, N-methylimidazole ring, pyrazine ring, tetrazole ring, etc.) are obtained by alkylation (Mentstock reaction), alkenylation, alkynylation or arylation.
第4級アンモニウム塩としては、含窒素複素環からなる第4級アンモニウム塩が好ましく、特に好ましくは第4級ピリジニウム塩である。
より具体的には、前記第4級アンモニウム塩は、下記一般式(3a)または後述する一般式(3b)で表される第4級ピリジニウム塩から選ばれることが好ましい。
As the quaternary ammonium salt, a quaternary ammonium salt composed of a nitrogen-containing heterocyclic ring is preferable, and a quaternary pyridinium salt is particularly preferable.
More specifically, the quaternary ammonium salt is preferably selected from quaternary pyridinium salts represented by the following general formula (3a) or a general formula (3b) described later.
まず、前記一般式(3a)について説明する。
上記R8で表されるアルキル基は、炭素数1〜18の置換もしくは無置換のアルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜8の置換もしくは無置換のアルキル基である。これらは、直鎖状、分岐鎖状、あるいは環状であってもよい。これらの例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、ネオペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基およびシクロプロピル基等が挙げられる。
First, the general formula (3a) will be described.
The alkyl group represented by R 8 is preferably a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and more preferably a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. These may be linear, branched or cyclic. Examples of these are methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, n-hexyl, n-octyl, neopentyl, cyclohexyl, adamantyl. Group and cyclopropyl group.
本発明におけるアルキル基の置換基の例としては、以下のものを挙げることができる。炭素数2〜18(好ましくは炭素数2〜8)の置換もしくは無置換のアルケニル基(例、ビニル基);炭素数2〜18(好ましくは炭素数2〜8)の置換もしくは無置換のアルキニル基(例、エチニル基);炭素数6〜10の置換もしくは無置換のアリール基(例、フェニル基、ナフチル基);ハロゲン原子(例、F、Cl、Br等);炭素数1〜18(好ましくは炭素数1〜8)の置換もしくは無置換のアルコキシ基(例、メトキシ基、エトキシ基);炭素数6〜10の置換もしくは無置換のアリールオキシ基(例、フェノキシ基、ビフェニルオキシ基、p−メトキシフェノキシ基);炭素数1〜18(好ましくは炭素数1〜8)の置換もしくは無置換のアルキルチオ基(例、メチルチオ基、エチルチオ基);炭素数6〜10の置換もしくは無置換のアリールチオ基(例、フェニルチオ基);炭素数2〜18(好ましくは炭素数2〜8)の置換もしくは無置換のアシル基(例、アセチル基、プロピオニル基); Examples of the substituent of the alkyl group in the present invention include the following. C2-C18 (preferably C2-C8) substituted or unsubstituted alkenyl group (eg, vinyl group); C2-C18 (preferably C2-8) substituted or unsubstituted alkynyl Group (eg, ethynyl group); substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms (eg, phenyl group, naphthyl group); halogen atom (eg, F, Cl, Br, etc.); Preferably a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms (eg, methoxy group, ethoxy group); a substituted or unsubstituted aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms (eg, phenoxy group, biphenyloxy group, p-methoxyphenoxy group); substituted or unsubstituted alkylthio group having 1 to 18 carbon atoms (preferably 1 to 8 carbon atoms) (eg, methylthio group or ethylthio group); substituted or having 6 to 10 carbon atoms Unsubstituted arylthio group (e.g., phenylthio); substituted or unsubstituted acyl group having 2 to 18 carbon atoms (preferably 2 to 8 carbon atoms) (e.g., acetyl group, propionyl group);
炭素数1〜18(好ましくは炭素数1〜8)の置換もしくは無置換のアルキルスルホニル基またはアリールスルホニル基(例、メタンスルホニル基、p−トルエンスルホニル基);炭素数2〜18(好ましくは炭素数2〜8)の置換もしくは無置換のアシルオキシ基(例、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基);炭素数2〜18(好ましくは炭素数2〜8)の置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基(例、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基);炭素数7〜11の置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニル基(例、ナフトキシカルボニル基);無置換のアミノ基、もしくは炭素数1〜18(好ましくは炭素数1〜8)の置換アミノ基(例、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、メトキシフェニルアミノ基、クロロフェニルアミノ基、ピリジルアミノ基、メトキシカルボニルアミノ基、n−ブトキシカルボニルアミノ基、フェノキシカルボニルアミノ基、メチルカルバモイルアミノ基、エチルチオカルバモイルアミノ基、フェニルカルバモイルアミノ基、アセチルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、エチルチオカルバモイルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、クロロアセチルアミノ基、メチルスルホニルアミノ基); C1-C18 (preferably C1-C8) substituted or unsubstituted alkylsulfonyl group or arylsulfonyl group (eg, methanesulfonyl group, p-toluenesulfonyl group); C2-C18 (preferably carbon A substituted or unsubstituted acyloxy group (eg, acetoxy group, propionyloxy group) having 2 to 8 carbon atoms; a substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl group having 2 to 18 carbon atoms (preferably having 2 to 8 carbon atoms) (eg, A methoxycarbonyl group or an ethoxycarbonyl group); a substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl group having 7 to 11 carbon atoms (eg, naphthoxycarbonyl group); an unsubstituted amino group or having 1 to 18 carbon atoms (preferably having a carbon number) 1-8) substituted amino groups (eg, methylamino group, dimethylamino group, diethylamino group, anilino group, metho Siphenylamino group, chlorophenylamino group, pyridylamino group, methoxycarbonylamino group, n-butoxycarbonylamino group, phenoxycarbonylamino group, methylcarbamoylamino group, ethylthiocarbamoylamino group, phenylcarbamoylamino group, acetylamino group, ethyl Carbonylamino group, ethylthiocarbamoylamino group, cyclohexylcarbonylamino group, benzoylamino group, chloroacetylamino group, methylsulfonylamino group);
炭素数1〜18(好ましくは炭素数1〜8)の置換もしくは無置換のカルバモイル基(例、無置換のカルバモイル基、メチルカルバモイル基、エチルカルバモイル基、n−ブチルカルバモイル基、tert−ブチルカルバモイル基、ジメチルカルバモイル基、モルホリノカルバモイル基、ピロリジノカルバモイル基);無置換のスルファモイル基、もしくは炭素数1〜18(好ましくは炭素数1〜8)の置換スルファモイル基(例、メチルスルファモイル基、フェニルスルファモイル基);シアノ基;ニトロ基;カルボキシ基;水酸基;ヘテロ環基(例、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、インドレニン環、ピリジン環、ピペリジン環、ピロリジン環、モルホリン環、スルホラン環、フラン環、チオフェン環、ピラゾール環、ピロール環、クロマン環、クマリン環)。アルキル基の置換基としては、特に好ましくは、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールスルホニル基、アリールオキシカルボニル基である。 C1-C18 (preferably C1-C8) substituted or unsubstituted carbamoyl group (eg, unsubstituted carbamoyl group, methylcarbamoyl group, ethylcarbamoyl group, n-butylcarbamoyl group, tert-butylcarbamoyl group) , Dimethylcarbamoyl group, morpholinocarbamoyl group, pyrrolidinocarbamoyl group); unsubstituted sulfamoyl group, or substituted sulfamoyl group having 1 to 18 carbon atoms (preferably 1 to 8 carbon atoms) (eg, methylsulfamoyl group, phenyl) Sulfamoyl group); cyano group; nitro group; carboxy group; hydroxyl group; heterocyclic group (eg, oxazole ring, benzoxazole ring, thiazole ring, benzothiazole ring, imidazole ring, benzimidazole ring, indolenine ring, pyridine ring) Piperidine ring, pyrrolidine ring, Holin ring, sulfolane ring, furan ring, thiophene ring, pyrazole ring, pyrrole ring, chroman ring, a coumarin ring). The substituent for the alkyl group is particularly preferably an aryloxy group, an arylthio group, an arylsulfonyl group, or an aryloxycarbonyl group.
上記R8で表されるアルケニル基は、炭素数2〜18の置換もしくは無置換のアルケニル基が好ましく、より好ましくは炭素数2〜8の置換もしくは無置換のアルケニル基であり、例えば、ビニル基、アリル基、1−プロペニル基、1,3−ブタジエニル基等が挙げられる。アルケニル基の置換基としては、前記アルキル基の置換基として挙げたものが好ましい。 The alkenyl group represented by R 8 is preferably a substituted or unsubstituted alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, more preferably a substituted or unsubstituted alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, such as a vinyl group. , Allyl group, 1-propenyl group, 1,3-butadienyl group and the like. As the substituent for the alkenyl group, those exemplified as the substituent for the alkyl group are preferable.
上記R8で表されるアルキニル基は、炭素数2〜18の置換もしくは無置換のアルキニル基が好ましく、より好ましくは炭素数2〜8の置換もしくは無置換のアルキニル基であり、例えば、エチニル基、2−プロピニル基等が挙げられる。アルキニル基の置換基は、前記アルキル基の置換基として挙げたものが好ましい。 The alkynyl group represented by R 8 is preferably a substituted or unsubstituted alkynyl group having 2 to 18 carbon atoms, more preferably a substituted or unsubstituted alkynyl group having 2 to 8 carbon atoms, such as an ethynyl group. , 2-propynyl group and the like. As the substituent for the alkynyl group, those exemplified as the substituent for the alkyl group are preferable.
上記R8で表されるアラルキル基は、炭素数7〜18の置換もしくは無置換のアラルキル基が好ましく、例えば、ベンジル基、メチルベンジル基、ビフェニルメチル基、ナフチルメチル基等が好ましい。アラルキル基の置換基は前記アルキル基の置換基として挙げたものが挙げられる。 The aralkyl group represented by R 8 is preferably a substituted or unsubstituted aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms, such as a benzyl group, a methylbenzyl group, a biphenylmethyl group, or a naphthylmethyl group. Examples of the substituent for the aralkyl group include those exemplified as the substituent for the alkyl group.
上記R8で表されるアリール基は、炭素数6〜18の置換もしくは無置換のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基等が挙げられる。アリール基の置換基は前記アルキル基の置換基として挙げたものが好ましい。またこれらの他に、アルキル基(例えば、メチル、エチル等)、アルキニル基、ベンゾイル基も好ましい。 The aryl group represented by R 8 is preferably a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 18 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group, a naphthyl group, and a fluorenyl group. As the substituent for the aryl group, those exemplified as the substituent for the alkyl group are preferable. Besides these, an alkyl group (for example, methyl, ethyl, etc.), an alkynyl group, and a benzoyl group are also preferable.
上記R8で表される複素環基は、炭素原子、窒素原子、酸素原子または硫黄原子から構成される5〜6員環の飽和または不飽和の複素環であることができる。これらの例としては、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、インドレニン環、ピリジン環、ピペリジン環、ピロリジン環、モルホリン環、スルホラン環、フラン環、チオフェン環、ピラゾール環、ピロール環、クロマン環、およびクマリン環が挙げられる。複素環基は置換されていてもよく、その場合の置換基としては、前記アルキル基の置換基として挙げたものが好ましい。R8で表される複素環基としては、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環が特に好ましい。 The heterocyclic group represented by R 8 can be a 5- or 6-membered saturated or unsaturated heterocyclic ring composed of a carbon atom, a nitrogen atom, an oxygen atom or a sulfur atom. Examples of these include oxazole ring, benzoxazole ring, thiazole ring, benzothiazole ring, imidazole ring, benzimidazole ring, indolenine ring, pyridine ring, piperidine ring, pyrrolidine ring, morpholine ring, sulfolane ring, furan ring, thiophene. A ring, a pyrazole ring, a pyrrole ring, a chroman ring, and a coumarin ring. The heterocyclic group may be substituted, and as the substituent in that case, those exemplified as the substituent of the alkyl group are preferable. As the heterocyclic group represented by R 8 , a benzoxazole ring and a benzothiazole ring are particularly preferable.
上記R8は好ましくは、置換もしくは無置換の、アルキル基、アラルキル基、アリール基または複素環基である。 R 8 is preferably a substituted or unsubstituted alkyl group, aralkyl group, aryl group or heterocyclic group.
Dは水素結合性基を表す。水素結合は、電気的に陰性な原子(例えば、O,N,F,Cl)と、同じように電気的に陰性な原子に共有結合した水素原子間に存在する。水素結合の理論的な解釈としては、例えば、H. Uneyama and K.Morokuma、Jounal of American Chemical Society、第99巻、第1316〜1332頁、1977年に報告がある。具体的な水素結合の様式としては、例えば、J.N.イスラエスアチヴィリ著、近藤保、大島広行訳、分子間力と表面力、マグロウヒル社、1991年の第98頁、図17に記載の様式が挙げられる。具体的な水素結合の例としては、例えば、G.R.Desiraju、Angewante Chemistry International Edition English、第34巻、第2311頁、1995年に記載のものが挙げられる。 D represents a hydrogen bonding group. Hydrogen bonds exist between electronegative atoms (eg, O, N, F, Cl) and hydrogen atoms covalently bonded to electronegative atoms as well. As a theoretical interpretation of hydrogen bonding, for example, H.H. Unneyama and K.M. There are reports in Morokuma, Journal of American Chemical Society, Vol. 99, pp. 1316-1332, 1977. Specific examples of hydrogen bonding include J.I. N. Examples include Israes Ativiri, Yasuo Kondo, Hiroyuki Oshima, Intermolecular Force and Surface Force, McGraw Hill, 1991, page 98, FIG. Specific examples of hydrogen bonding include, for example, G.I. R. Examples include those described in Desiraju, Angewent Chemistry International Edition England, Vol. 34, p. 2311, 1995.
好ましい水素結合性基としては、メルカプト基、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボンアミド基、スルホンアミド基、酸アミド基、ウレイド基、カルバモイル基、カルボキシル基、スルホ基、含窒素複素環基(例えば、イミダゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピリジル基、1,3,5−トリアジル基、ピリミジル基、ピリダジル基、キノリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズチアゾリル基、コハクイミド基、フタルイミド基、マレイミド基、ウラシル基、チオウラシル基、バルビツール酸基、ヒダントイン基、マレイン酸ヒドラジド基、イサチン基、ウラミル基などが挙げられる)を挙げることができる。さらに好ましい水素結合性基としては、アミノ基、カルボンアミド基、スルホンアミド基、ウレイド基、カルバモイル基、カルボキシル基、スルホ基、ピリジル基を挙げることができ、特に好ましくは、アミノ基、カルバモイル基、ピリジル基を挙げることができる。 Preferred hydrogen bonding groups include mercapto groups, hydroxy groups, amino groups, carbonamido groups, sulfonamido groups, acid amide groups, ureido groups, carbamoyl groups, carboxyl groups, sulfo groups, nitrogen-containing heterocyclic groups (for example, imidazolyl). Group, benzimidazolyl group, pyrazolyl group, pyridyl group, 1,3,5-triazyl group, pyrimidyl group, pyridazyl group, quinolyl group, benzimidazolyl group, benzthiazolyl group, succinimide group, phthalimide group, maleimide group, uracil group, thiouracil Group, barbituric acid group, hydantoin group, maleic hydrazide group, isatin group, uramil group and the like. More preferable examples of the hydrogen bonding group include an amino group, a carbonamido group, a sulfonamido group, a ureido group, a carbamoyl group, a carboxyl group, a sulfo group, and a pyridyl group, and particularly preferably an amino group, a carbamoyl group, A pyridyl group can be mentioned.
X-で表されるアニオンは無機陰イオンあるいは有機陰イオンのいずれであってもよく、ハロゲン陰イオン(例え、フッ素イオン、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオンなど)、スルホネートイオン(例えば、メタンスルホン酸イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン、メチル硫酸イオン、p−トルエンスルホン酸イオン、p−クロロベンゼンスルホン酸イオン、1,3−ベンゼンジスルホン酸イオン、1,5−ナフタレンジスルホン酸イオン、2,6−ナフタレンジスルホン酸イオンなど)、硫酸イオン、チオシアン酸イオン、過塩素酸イオン、テトラフルオロほう酸イオン、ピクリン酸イオン、酢酸イオン、リン酸イオン(例えば、ヘキサフルオロリン酸イオン)、水酸イオンなどが挙げられる。X-は、好ましくは、ハロゲン陰イオン、スルホネートイオン、水酸イオンである。なおX-は1価のアニオンである必要はなく、2価以上のアニオンであってもよく、かかる場合は、前記化合物中のカチオンとアニオンとの比率も1:1である必要はなく、適宜決定される。 X - anion represented by may be either an inorganic anion or an organic anion, a halogen anion (for example, fluorine ion, chlorine ion, bromine ion, iodine ion, etc.), sulfonate ion (e.g., methanesulfonic Acid ion, trifluoromethanesulfonic acid ion, methylsulfuric acid ion, p-toluenesulfonic acid ion, p-chlorobenzenesulfonic acid ion, 1,3-benzenedisulfonic acid ion, 1,5-naphthalenedisulfonic acid ion, 2,6-naphthalene Disulfonate ions, etc.), sulfate ions, thiocyanate ions, perchlorate ions, tetrafluoroborate ions, picrate ions, acetate ions, phosphate ions (for example, hexafluorophosphate ions), hydroxide ions, etc. . X − is preferably a halogen anion, a sulfonate ion, or a hydroxide ion. X − need not be a monovalent anion and may be a divalent or higher anion. In such a case, the ratio of the cation to the anion in the compound need not be 1: 1, It is determined.
前記一般式(3a)中、mは1〜3の範囲の整数を表し、好ましくは1である。 In the general formula (3a), m represents an integer in the range of 1 to 3, and is preferably 1.
また、前記一般式(3a)としてより好ましい4級アンモニウム塩は、下記一般式(4)で表される。 Further, a more preferred quaternary ammonium salt as the general formula (3a) is represented by the following general formula (4).
一般式(4)中、L1およびL2はそれぞれ独立に、2価の連結基もしくは単結合を表す。2価の連結基としては、炭素数1〜10の置換もしくは無置換のアルキレン基(例えば、メチレン基、エチレン基、1,4−ブチレン基等)、−O−、−C(=O)−、−C(=O)O−、―OC(=O)O−、−S−、―NR'−、−C(=O)NR"−、−S(=O)2−またはこれらをさらに2つ以上連結した2価の連結基を表し、R'およびR"は水素原子または置換もしくは無置換のアルキル基を表す。尚、これら2価の連結基が左右非対称の場合(例えば−C(=O)O−等)は、どちらの向きで連結していてもよい。 In General Formula (4), L 1 and L 2 each independently represent a divalent linking group or a single bond. Examples of the divalent linking group include a substituted or unsubstituted alkylene group having 1 to 10 carbon atoms (for example, a methylene group, an ethylene group, a 1,4-butylene group, etc.), -O-, -C (= O)- , -C (= O) O-, -OC (= O) O-, -S-, -NR'-, -C (= O) NR "-, -S (= O) 2- Two or more connected divalent linking groups are represented, and R ′ and R ″ represent a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group. In addition, when these bivalent coupling groups are asymmetrical (for example, -C (= O) O- etc.), you may connect in which direction.
Yは、フェニル基に置換可能な水素原子以外の置換基を表す。Yで表される置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基(シクロアルキル基、ビシクロアルキル基を含む)、アルケニル基(シクロアルケニル基、ビシクロアルケニル基を含む)、アルキニル基、アリール基、ヘテロ環基、シアノ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、アミノ基(アニリノ基を含む)、アシルアミノ基、スルファモイルアミノ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、が例として挙げられる。 Y represents a substituent other than a hydrogen atom that can be substituted on the phenyl group. Examples of the substituent represented by Y include a halogen atom, an alkyl group (including a cycloalkyl group and a bicycloalkyl group), an alkenyl group (including a cycloalkenyl group and a bicycloalkenyl group), an alkynyl group, an aryl group, and a heterocyclic group. , Cyano group, hydroxyl group, nitro group, alkoxy group, aryloxy group, acyloxy group, carbamoyloxy group, amino group (including anilino group), acylamino group, sulfamoylamino group, mercapto group, alkylthio group, arylthio group And an acyl group, an aryloxycarbonyl group, an alkoxycarbonyl group, and a carbamoyl group.
R11およびR12は水素原子、アルキル基、アリール基、アシル基、カルバモイル基、水酸基、もしくは、アミノ基を表す。また、R11およびR12は連結して環を形成してもよい。
Zは水素原子、置換もしくは無置換の脂肪族炭化水素基(例えば、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数2〜30のアルケニル基等)、または置換もしくは無置換のアリール基(例えば、炭素数6〜30のフェニル基等)を表し、nおよびpは1〜10の整数を表し、qは0〜4の整数を表す。ただし、pが2以上の場合、それぞれの繰り返し単位に含まれるL2、Y、およびqは、同じであっても異なっていてもよい。
R 11 and R 12 represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, an acyl group, a carbamoyl group, a hydroxyl group, or an amino group. R 11 and R 12 may be linked to form a ring.
Z is a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted aliphatic hydrocarbon group (for example, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, etc.), or a substituted or unsubstituted aryl group (for example, carbon N and p represent an integer of 1 to 10, and q represents an integer of 0 to 4. However, when p is 2 or more, L 2 , Y, and q contained in each repeating unit may be the same or different.
以下に一般式(4)で表される好ましい4級アンモニウムについて詳細に記載する。
一般式(4)中、L1で表される2価の連結基としては、−O−もしくは、単結合が好ましく、L2で表される2価の連結基としては、−O−、−C(=O)O−、−OC(=O)O−または単結合が好ましい。
一般式(4)中、Yで表される好ましい置換基としては、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子)、アルキル基〔直鎖、分岐、環状の置換もしくは無置換のアルキル基を表し、より好ましくは、アルキル基(好ましくは炭素数1〜30のアルキル基、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、n−オクチル基、2−クロロエチル基、2−シアノエチル基、2−エチルヘキシル基)、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基等)、シアノ基を表す。
一般式(4)中、R11およびR12として好ましくは、置換もしくは無置換のアルキル基であり、最も好ましくはメチル基である。
一般式(4)中の、pは1〜5が好ましく、2〜4がより好ましく、nは1〜4が好ましく、1もしくは2がより好ましく、qは0もしくは1が好ましい。ただし、pが2以上の場合は、少なくとも一つの構成単位においてqが1以上であることがより好ましい。
The preferable quaternary ammonium represented by the general formula (4) is described in detail below.
In the general formula (4), the divalent linking group represented by L 1 is preferably —O— or a single bond, and the divalent linking group represented by L 2 is —O—, — C (═O) O—, —OC (═O) O— or a single bond is preferred.
In the general formula (4), preferred substituents represented by Y include halogen atoms (for example, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom), alkyl groups [straight-chain, branched, cyclic substituted or unsubstituted alkyl groups. And more preferably an alkyl group (preferably an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, a tert-butyl group, an n-octyl group, and a 2-chloroethyl group. , 2-cyanoethyl group, 2-ethylhexyl group), alkoxy group (for example, methoxy group, ethoxy group, etc.) and cyano group.
In general formula (4), R 11 and R 12 are preferably a substituted or unsubstituted alkyl group, and most preferably a methyl group.
In the general formula (4), p is preferably 1 to 5, more preferably 2 to 4, n is preferably 1 to 4, more preferably 1 or 2, and q is preferably 0 or 1. However, when p is 2 or more, it is more preferable that q is 1 or more in at least one constituent unit.
次に、前記一般式(3b)について説明する。 Next, the general formula (3b) will be described.
R9およびR10で各々表される置換もしくは無置換の、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、アリール基または複素環基は、前記一般式(3a)中、R8で表される基と同義であり、その好ましい範囲も同一である。X-で表されるアニオンは、前記一般式(3a)中、X-で表されるアニオンと同義であり、その好ましい範囲も同一である。前記した様に、X-は1価のアニオンである必要はなく、2価以上のアニオンであってもよく、かかる場合は、前記化合物中のカチオンとアニオンとの比率も1:2である必要はなく、適宜決定される。
The substituted or unsubstituted alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aralkyl group, aryl group or heterocyclic group represented by R 9 and R 10 respectively is represented by R 8 in the general formula (3a). It is synonymous with a group, and its preferable range is also the same. X - anion represented by the In the general formula (3a), X - has the same meaning as anion represented by, and the preferable ranges thereof are also the same. As described above, X − need not be a monovalent anion but may be a divalent or higher anion. In such a case, the ratio of the cation to the anion in the compound should be 1: 2. It is not determined.
本発明に使用可能なオニウム塩の具体例を以下に示すが、本発明に用いられるオニウム塩はこれらに限定されるものではない。下記の具体例中、No.II−1〜12は一般式(3b)、No.II−13〜32は一般式(3a)で表される化合物の例である。 Specific examples of onium salts that can be used in the present invention are shown below, but the onium salts used in the present invention are not limited thereto. In the following specific examples, no. II-1 to 12 are general formulas (3b), No. II-13 to 32 are examples of the compound represented by the general formula (3a).
また、下記(1)〜(60)の第4級アンモニウム塩も好ましい。 Further, the following quaternary ammonium salts (1) to (60) are also preferable.
上記のピリジニウム誘導体は、一般にピリジン環をアルキル化(メンシュトキン反応)して得られる。 The above-mentioned pyridinium derivative is generally obtained by alkylating a pyridine ring (Menstokin reaction).
前記液晶組成物中のオニウム塩の含有量は、その種類によって好ましい含有量が変動するが、通常は、併用される棒状液晶化合物の含有量に対して、0.01〜10質量%であることが好ましく、0.05〜7質量%であることがより好ましく、0.05〜5質量%であることがさらに好ましい。オニウム塩は二種類以上用いてもよいが、かかる場合は、使用する全種類のオニウム塩の含有量の合計が前記範囲であることが好ましい。 The preferable content of the onium salt in the liquid crystal composition varies depending on the type, but is usually 0.01 to 10% by mass with respect to the content of the rod-shaped liquid crystal compound used in combination. Is preferable, it is more preferable that it is 0.05-7 mass%, and it is further more preferable that it is 0.05-5 mass%. Two or more kinds of onium salts may be used. In such a case, the total content of all kinds of onium salts to be used is preferably within the above range.
《液晶化合物》
前記液晶組成物は液晶化合物の少なくとも一種を含有している。該液晶化合物は、棒状液晶化合物、ディスコティック液晶化合物等、特に制限されるものではないが、棒状液晶化合物であることが好ましい。前記棒状液晶化合物は、正の屈折率異方性を有することがより好ましい。本発明に用いる棒状液晶化合物は、高分子化合物であっても低分子化合物であってもよい。また、棒状液晶化合物は、光学異方性層中において固定された状態では、もはや液晶性を失っていてもよい。前記棒状液晶化合物の好ましい例としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が挙げられる。以上のような低分子液晶性分子だけではなく、高分子液晶性分子も用いることができる。液晶分子には活性光線や電子線、熱などによって重合や架橋反応を起こしうる部分構造を有するものが好適に用いられる。その部分構造の個数は1〜6個、好ましくは1〜3個である。本発明に可能な棒状液晶性分子は、その配向状態を固定するために、重合性基を有する重合性棒状液晶化合物であることが好ましい。重合性基は、ラジカル重合性不飽基またはカチオン重合性基が好ましく、具体的には、例えば特開2002−62427号公報中の段落番号[0064]〜[0086]記載の重合性基、重合性液晶化合物が挙げられる。
《Liquid crystal compound》
The liquid crystal composition contains at least one liquid crystal compound. The liquid crystal compound is not particularly limited, such as a rod-like liquid crystal compound or a discotic liquid crystal compound, but is preferably a rod-like liquid crystal compound. More preferably, the rod-like liquid crystal compound has positive refractive index anisotropy. The rod-like liquid crystal compound used in the present invention may be a high molecular compound or a low molecular compound. Further, the rod-like liquid crystal compound may no longer have liquid crystallinity when it is fixed in the optically anisotropic layer. Preferred examples of the rod-like liquid crystal compound include azomethines, azoxys, cyanobiphenyls, cyanophenyl esters, benzoic acid esters, cyclohexanecarboxylic acid phenyl esters, cyanophenylcyclohexanes, cyano-substituted phenylpyrimidines, and alkoxy-substituted compounds. Mention may be made of phenylpyrimidines, phenyldioxanes, tolanes and alkenylcyclohexylbenzonitriles. In addition to the above low-molecular liquid crystalline molecules, high-molecular liquid crystalline molecules can also be used. As the liquid crystal molecules, those having a partial structure capable of causing polymerization or crosslinking reaction by actinic rays, electron beams, heat, or the like are preferably used. The number of the partial structures is 1 to 6, preferably 1 to 3. The rod-like liquid crystal molecule that can be used in the present invention is preferably a polymerizable rod-like liquid crystal compound having a polymerizable group in order to fix the alignment state. The polymerizable group is preferably a radically polymerizable unsaturated group or a cationically polymerizable group. Specifically, for example, the polymerizable group described in paragraphs [0064] to [0086] of JP-A No. 2002-62427 can be used. Liquid crystal compounds.
《空気界面垂直配向剤》
前記液晶組成物は、棒状液晶化合物の空気界面での垂直配向を促進する添加剤(以下、「空気界面垂直配向剤」という場合がある)を含有することが好ましい。通常、棒状液晶化合物は、空気界面側では傾斜して配向する性質を有するので、均一に垂直配向した状態を得るために、空気界面側において液晶化合物を垂直に配向制御することが必要である。この目的のために、空気界面側に偏在して、その排除体積効果や静電気的な効果によって液晶化合物を垂直に配向させる作用を及ぼす化合物を組成物に含有させて、光学異方性層を形成することが好ましい。
《Air interface vertical alignment agent》
The liquid crystal composition preferably contains an additive that promotes vertical alignment at the air interface of the rod-shaped liquid crystal compound (hereinafter sometimes referred to as “air interface vertical alignment agent”). Usually, since the rod-like liquid crystal compound has a property of being inclined and aligned on the air interface side, it is necessary to vertically align the liquid crystal compound on the air interface side in order to obtain a uniformly vertically aligned state. For this purpose, an optically anisotropic layer is formed by including in the composition a compound that is unevenly distributed on the air interface side and acts to align the liquid crystal compound vertically by its excluded volume effect or electrostatic effect. It is preferable to do.
空気界面垂直配向剤としては、特開2002−20363号公報、特開2002−129162号公報に記載されている化合物を用いることができる。また、特開2004−53981号明細書の段落番号[0072]〜[0075]、特開2004−4688号明細書の段落番号[0071]〜[0078]、特開2004−139015号明細書の段落番号[0052]〜[0054]、[0065]〜[0066]、[0092]〜[0094]、に記載される事項も本発明に適宜適用することができる。また、空気界面垂直配向剤の例には、以下の化合物B−1〜B−33、および化合物C−1〜C−45が含まれる。 As the air interface vertical alignment agent, compounds described in JP-A Nos. 2002-20363 and 2002-129162 can be used. Also, paragraph numbers [0072] to [0075] of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-53981, paragraph numbers [0071] to [0078] of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-4688, and paragraphs of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-139015. The matters described in the numbers [0052] to [0054], [0065] to [0066], and [0092] to [0094] can be appropriately applied to the present invention. Examples of the air interface vertical alignment agent include the following compounds B-1 to B-33 and compounds C-1 to C-45.
空気界面垂直配向剤は、フルオロ脂肪族基と、カルボキシル基(−COOH)、スルホ基(−SO3H)、スルファト基(−OSO3H)、ホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)2}およびそれらの塩からなる群より選ばれる1種以上の親水性基とを含む化合物から選ばれることが好ましい。かかる構造の化合物は、棒状液晶化合物の空気界面側のダイレクターの傾斜角度を大きくさせるとともに、組成物の塗布性を改善させ、ムラ、弾きの発生の低減にも寄与する。なお、前記フルオロ脂肪族基および親水性基の少なくとも一種を有する化合物(高分子および低分子化合物を含む)は、重合性基を有していてもよく、かかる場合は、併用される液晶性分子の配向の固定化にも寄与する。 The air interface vertical alignment agent includes a fluoro aliphatic group, a carboxyl group (—COOH), a sulfo group (—SO 3 H), a sulfato group (—OSO 3 H), a phosphonoxy group {—OP (═O) (OH). 2 } and a compound containing one or more hydrophilic groups selected from the group consisting of salts thereof. The compound having such a structure increases the inclination angle of the director on the air interface side of the rod-like liquid crystal compound, improves the coating property of the composition, and contributes to the reduction of unevenness and flipping. The compound having at least one of the fluoroaliphatic group and the hydrophilic group (including a polymer and a low molecular weight compound) may have a polymerizable group. In such a case, the liquid crystal molecule used in combination is used. This also contributes to the fixation of the orientation.
本発明に用いられる空気界面垂直配向剤は、フルオロ脂肪族基および親水性基をそれぞれ少なくとも一種有するポリマー(以下、「フッ素系ポリマー」という場合がある);または下記一般式(2)で表される化合物であることが好ましい。
まず、本発明において空気界面垂直配向剤として使用可能なフッ素系ポリマーについて説明する。
《フッ素系ポリマー》
前記液晶組成物には、空気界面垂直配向剤として、フルオロ脂肪族基と、カルボキシル基(−COOH)、スルホ基(−SO3H)、ホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)2}およびそれらの塩からなる群より選ばれる1種以上の親水性基とを有するフッ素系ポリマーを用いてもよい。ポリマーの種類としては、「改訂 高分子合成の化学」(大津隆行著、発行:株式会社化学同人、1968)1〜4ページに記載があり、例えば、ポリオレフィン類、ポリエステル類、ポリアミド類、ポリイミド類、ポリウレタン類、ポリカーボネート類、ポリスルホン類、ポリカーボナート類、ポリエーテル類、ポリアセタール類、ポリケトン類、ポリフェニレンオキシド類、ポリフェニレンスルフィド類、ポリアリレート類、PTFE類、ポリビニリデンフロライド類、セルロース誘導体などが挙げられる。前記フッ素系ポリマーは、ポリオレフィン類であることが好ましい。
The air interface vertical alignment agent used in the present invention is a polymer having at least one fluoroaliphatic group and a hydrophilic group (hereinafter sometimes referred to as “fluorine polymer”); or represented by the following general formula (2): It is preferable that it is a compound.
First, a fluorine polymer that can be used as an air interface vertical alignment agent in the present invention will be described.
<< Fluoropolymer >>
In the liquid crystal composition, as an air interface vertical alignment agent, a fluoro aliphatic group, a carboxyl group (—COOH), a sulfo group (—SO 3 H), a phosphonoxy group {—OP (═O) (OH) 2 } Alternatively, a fluorine-based polymer having one or more hydrophilic groups selected from the group consisting of salts thereof may be used. The types of polymers are described in “Revised Chemistry of Polymer Synthesis” (Takayuki Otsu, published by Kagaku Dojin Co., 1968), pages 1-4, for example, polyolefins, polyesters, polyamides, polyimides. , Polyurethanes, polycarbonates, polysulfones, polycarbonates, polyethers, polyacetals, polyketones, polyphenylene oxides, polyphenylene sulfides, polyarylates, PTFEs, polyvinylidene fluorides, cellulose derivatives, etc. It is done. The fluoropolymer is preferably a polyolefin.
前記フッ素系ポリマーは、フルオロ脂肪族基を側鎖に有するポリマーである。前記フルオロ脂肪族基は、炭素数1〜12であることが好ましく、6〜10であることがより好ましい。脂肪族基は、鎖状であっても環状であってもよく、鎖状である場合は直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。中でも、直鎖状の炭素数6〜10のフルオロ脂肪族基が好ましい。フッ素原子による置換の程度については特に制限はないが、脂肪族基中の50%以上の水素原子がフッ素原子に置換されていることが好ましく、60%以上が置換されていることがより好ましい。フルオロ脂肪族基は、エステル結合、アミド結合、イミド結合、ウレタン結合、ウレア結合、エーテル結合、チオエーテル結合、芳香族環などを介してポリマー主鎖と結合した側鎖に含まれる。フルオロ脂肪族基の一つは、テロメリゼーション法(テロマー法ともいわれる)またはオリゴメリゼーション法(オリゴマー法ともいわれる)により製造されたフルオロ脂肪族化合物から導かれるものである。これらのフルオロ脂肪族化合物の製造法に関しては、例えば、「フッ素化合物の合成と機能」(監修:石川延男、発行:株式会社シーエムシー、1987)の117〜118ページや、「Chemistry of Organic Fluorine Compounds II」(Monograph 187,Ed by Milos Hudlicky and Attila E.Pavlath,American Chemical Society 1995)の747−752ページに記載されている。テロメリゼーション法とは、ヨウ化物等の連鎖移動常数の大きいアルキルハライドをテローゲンとして、テトラフルオロエチレン等のフッ素含有ビニル化合物のラジカル重合を行い、テロマーを合成する方法である(Scheme−1に例を示した)。 The fluorine-based polymer is a polymer having a fluoroaliphatic group in the side chain. The fluoroaliphatic group preferably has 1 to 12 carbon atoms, and more preferably 6 to 10 carbon atoms. The aliphatic group may be linear or cyclic, and when it is linear, it may be linear or branched. Of these, a linear fluoroaliphatic group having 6 to 10 carbon atoms is preferable. The degree of substitution with fluorine atoms is not particularly limited, but 50% or more of hydrogen atoms in the aliphatic group are preferably substituted with fluorine atoms, and more preferably 60% or more are substituted. The fluoroaliphatic group is contained in a side chain bonded to the polymer main chain via an ester bond, an amide bond, an imide bond, a urethane bond, a urea bond, an ether bond, a thioether bond, an aromatic ring, or the like. One of the fluoroaliphatic groups is derived from a fluoroaliphatic compound produced by a telomerization method (also referred to as a telomer method) or an oligomerization method (also referred to as an oligomer method). Regarding the production method of these fluoroaliphatic compounds, for example, “Synthesis and Function of Fluorine Compounds” (Supervision: Nobuo Ishikawa, Issue: CMC Co., 1987), “Chemistry of Organic Fluorines Compounds”. II "(Monograph 187, Ed by Milos Hudricky and Attila E. Pavlath, American Chemical Society 1995). The telomerization method is a method of synthesizing a telomer by radical polymerization of a fluorine-containing vinyl compound such as tetrafluoroethylene using an alkyl halide having a large chain transfer constant such as iodide as a telogen (example in Scheme-1). showed that).
得られた、末端ヨウ素化テロマーは通常、例えば[Scheme2]のごとき適切な末端化学修飾を施され、フルオロ脂肪族化合物へと導かれる。これらの化合物は必要に応じ、さらに所望のモノマー構造へと変換され、フッ素系ポリマーの製造に使用される。 The obtained terminal iodinated telomer is usually subjected to appropriate terminal chemical modification such as [Scheme 2], and led to a fluoroaliphatic compound. These compounds are further converted into a desired monomer structure as needed, and used for the production of a fluoropolymer.
本発明において空気界面垂直配向剤として使用可能なフッ素系ポリマーの製造に利用可能なフルオロ脂肪族基含有モノマーの具体例を以下に挙げるが、本発明は以下の具体例によってなんら制限されるものではない。 Specific examples of the fluoroaliphatic group-containing monomer that can be used in the production of a fluorine-based polymer that can be used as an air interface vertical alignment agent in the present invention are given below, but the present invention is not limited in any way by the following specific examples. Absent.
前記フッ素系ポリマーは、フルオロ脂肪族基含有モノマーより誘導される繰り返し単位と、下記一般式(1)で表される親水性基を含有する繰り返し単位とを有する共重合体から選ばれることが好ましい。 The fluoropolymer is preferably selected from a copolymer having a repeating unit derived from a fluoroaliphatic group-containing monomer and a repeating unit containing a hydrophilic group represented by the following general formula (1). .
上記一般式(1)において、R1、R2およびR3はそれぞれ独立に、水素原子または置換基を表す。Qはカルボキシル基(−COOH)またはその塩、スルホ基(−SO3H)またはその塩、ホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)2}またはその塩を表す。Lは下記の連結基群から選ばれる任意の基、またはそれらの2つ以上を組み合わせて形成される2価の連結基を表す。
(連結基群)
単結合、−O−、−CO−、−NR4−(R4は水素原子、アルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す)、−S−、−SO2−、−P(=O)(OR5)−(R5はアルキル基、アリール基、またはアラルキル基を表す)、アルキレン基およびアリーレン基。
In the general formula (1), R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. Q represents a carboxyl group (—COOH) or a salt thereof, a sulfo group (—SO 3 H) or a salt thereof, a phosphonoxy group {—OP (═O) (OH) 2 } or a salt thereof. L represents an arbitrary group selected from the following linking group group, or a divalent linking group formed by combining two or more thereof.
(Linked group group)
Single bond, —O—, —CO—, —NR 4 — (R 4 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group), —S—, —SO 2 —, —P (═O) (OR 5 ) — (R 5 represents an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group), an alkylene group, and an arylene group.
一般式(1)中、R1、R2およびR3はそれぞれ独立に、水素原子または下記の置換基群Yから選ばれる置換基を表す。
(置換基群Y)
アルキル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜12、特に好ましくは炭素数1〜8のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、n−オクチル基、n−デシル基、n−ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜12、特に好ましくは炭素数2〜8のアルケニル基であり、例えば、ビニル基、アリル基、2−ブテニル基、3−ペンテニル基などが挙げられる)、アルキニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜12、特に好ましくは炭素数2〜8のアルキニル基であり、例えば、プロパルギル基、3−ペンチニル基などが挙げられる)、アリール基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12のアリール基であり、例えば、フェニル基、p−メチルフェニル基、ナフチル基などが挙げられる)、アラルキル基(好ましくは炭素数7〜30、より好ましくは炭素数7〜20、特に好ましくは炭素数7〜12のアラルキル基であり、例えば、ベンジル基、フェネチル基、3−フェニルプロピル基などが挙げられる)、置換もしくは無置換のアミノ基(好ましくは炭素数0〜20、より好ましくは炭素数0〜10、特に好ましくは炭素数0〜6のアミノ基であり、例えば、無置換アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、アニリノ基などが挙げられる)、
In the general formula (1), R 1, R 2 and R 3 each independently represent a substituent selected from a hydrogen atom or the following group of substituents Y.
(Substituent group Y)
An alkyl group (preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, particularly preferably 1 to 8 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a tert-butyl group, n-octyl group, n-decyl group, n-hexadecyl group, cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group and the like, alkenyl group (preferably having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 12 carbon atoms, Particularly preferred is an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, such as vinyl group, allyl group, 2-butenyl group, 3-pentenyl group and the like, and alkynyl group (preferably having 2 to 20 carbon atoms, more preferably Is an alkynyl group having 2 to 12 carbon atoms, particularly preferably 2 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a propargyl group and a 3-pentynyl group. An aryl group (preferably an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms, and particularly preferably 6 to 12 carbon atoms, such as a phenyl group, a p-methylphenyl group, and a naphthyl group. Aralkyl groups (preferably 7 to 30 carbon atoms, more preferably 7 to 20 carbon atoms, particularly preferably 7 to 12 carbon atoms, such as benzyl group, phenethyl group, 3- Phenylpropyl group and the like), a substituted or unsubstituted amino group (preferably an amino group having 0 to 20 carbon atoms, more preferably 0 to 10 carbon atoms, particularly preferably 0 to 6 carbon atoms, Unsubstituted amino group, methylamino group, dimethylamino group, diethylamino group, anilino group, etc.),
アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜10のアルコキシ基であり、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などが挙げられる)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは2〜10のアルコキシカルボニル基であり、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などが挙げられる)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは2〜10のアシルオキシ基であり、例えば、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基などが挙げられる)、アシルアミノ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜10のアシルアミノ基であり、例えばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基などが挙げられる)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜12のアルコキシカルボニルアミノ基であり、例えば、メトキシカルボニルアミノ基などが挙げられる)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数7〜20、より好ましくは炭素数7〜16、特に好ましくは炭素数7〜12のアリールオキシカルボニルアミノ基であり、例えば、フェニルオキシカルボニルアミノ基などが挙げられる)、スルホニルアミノ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のスルホニルアミノ基であり、例えば、メタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基などが挙げられる)、スルファモイル基(好ましくは炭素数0〜20、より好ましくは炭素数0〜16、特に好ましくは炭素数0〜12のスルファモイル基であり、例えば、スルファモイル基、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基、フェニルスルファモイル基などが挙げられる)、カルバモイル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のカルバモイル基であり、例えば、無置換のカルバモイル基、メチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基などが挙げられる)、 An alkoxy group (preferably an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 10 carbon atoms, and examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, and a butoxy group). An alkoxycarbonyl group (preferably an alkoxycarbonyl group having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 16 carbon atoms, particularly preferably 2 to 10 carbon atoms such as a methoxycarbonyl group and an ethoxycarbonyl group), acyloxy A group (preferably an acyloxy group having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 16 carbon atoms, particularly preferably 2 to 10 carbon atoms such as an acetoxy group and a benzoyloxy group), an acylamino group (preferably 2-20 carbon atoms, more preferably 2-16 carbon atoms, particularly preferably 2-10 carbon atoms. A silamino group, for example, an acetylamino group, a benzoylamino group, and the like, an alkoxycarbonylamino group (preferably having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 16 carbon atoms, and particularly preferably 2 to 12 carbon atoms). An alkoxycarbonylamino group, for example, a methoxycarbonylamino group), an aryloxycarbonylamino group (preferably having 7 to 20 carbon atoms, more preferably 7 to 16 carbon atoms, and particularly preferably 7 to 12 carbon atoms). Aryloxycarbonylamino group, for example, phenyloxycarbonylamino group and the like, sulfonylamino group (preferably having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 1 carbon atoms). 12 sulfonylamino groups such as methanesulfonyl And sulfamoyl groups (preferably having 0 to 20 carbon atoms, more preferably 0 to 16 carbon atoms, and particularly preferably 0 to 12 carbon atoms, such as sulfamoyl group). Group, methylsulfamoyl group, dimethylsulfamoyl group, phenylsulfamoyl group and the like), carbamoyl group (preferably having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, and particularly preferably carbon number). 1 to 12 carbamoyl groups, for example, unsubstituted carbamoyl group, methylcarbamoyl group, diethylcarbamoyl group, phenylcarbamoyl group and the like),
アルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のアルキルチオ基であり、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基などが挙げられる)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜16、特に好ましくは炭素数6〜12のアリールチオ基であり、例えば、フェニルチオ基などが挙げられる)、スルホニル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のスルホニル基であり、例えば、メシル基、トシル基などが挙げられる)、スルフィニル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のスルフィニル基であり、例えば、メタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基などが挙げられる)、ウレイド基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のウレイド基であり、例えば、無置換のウレイド基、メチルウレイド基、フェニルウレイド基などが挙げられる)、リン酸アミド基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のリン酸アミド基であり、例えば、ジエチルリン酸アミド基、フェニルリン酸アミド基などが挙げられる)、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは1〜12のヘテロ環基であり、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を有するヘテロ環基であり、例えば、イミダゾリル基、ピリジル基、キノリル基、フリル基、ピペリジル基、モルホリノ基、ベンゾオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズチアゾリル基などが挙げられる)、シリル基(好ましくは、炭素数3〜40、より好ましくは炭素数3〜30、特に好ましくは、炭素数3〜24のシリル基であり、例えば、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられる)が含まれる。これらの置換基はさらにこれらの置換基によって置換されていてもよい。また、置換基を二つ以上有する場合は、同じでも異なってもよい。また、可能な場合には互いに結合して環を形成していてもよい。 An alkylthio group (preferably an alkylthio group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably an alkylthio group having 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, such as a methylthio group and an ethylthio group), an arylthio group ( Preferably it is C6-C20, More preferably, it is C6-C16, Most preferably, it is C6-C12 arylthio group, for example, a phenylthio group etc. are mentioned, A sulfonyl group (preferably C1-C1). 20, more preferably a sulfonyl group having 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably a sulfonyl group having 1 to 12 carbon atoms, such as a mesyl group and a tosyl group, and a sulfinyl group (preferably having a carbon number of 1 to 20, more A sulfinyl group having 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms is preferable. Zensulfinyl group and the like), ureido group (preferably a ureido group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, for example, an unsubstituted ureido group , Methylureido group, phenylureido group, etc.), phosphoric acid amide group (preferably having 1 to 20 carbon atoms, more preferably having 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably having 1 to 12 carbon atoms). Yes, for example, diethyl phosphoric acid amide group, phenyl phosphoric acid amide group, etc.), hydroxy group, mercapto group, halogen atom (for example, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), cyano group, sulfo group, Carboxyl group, nitro group, hydroxamic acid group, sulfino group, hydrazino group, imino group, heterocyclic group (preferably having a carbon number of 1 to 0, more preferably a heterocyclic group of 1 to 12, for example, a heterocyclic group having a heteroatom such as a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, such as an imidazolyl group, a pyridyl group, a quinolyl group, a furyl group , Piperidyl group, morpholino group, benzoxazolyl group, benzimidazolyl group, benzthiazolyl group and the like), silyl group (preferably having 3 to 40 carbon atoms, more preferably 3 to 30 carbon atoms, particularly preferably A silyl group having 3 to 24 carbon atoms, and examples thereof include a trimethylsilyl group and a triphenylsilyl group). These substituents may be further substituted with these substituents. Moreover, when it has two or more substituents, they may be the same or different. If possible, they may be bonded to each other to form a ring.
R1、R2およびR3はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)、または後述する−L−Qで表される基であることが好ましく、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、塩素原子、−L−Qで表される基であることがより好ましく、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基であることが特に好ましく、水素原子、炭素数1〜2のアルキル基であることが最も好ましい。該アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基等が挙げられる。該アルキル基は、適当な置換基を有していてもよい。該置換基としては、ハロゲン原子、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシル基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アシル基、ヒドロキシル基、アシルオキシ基、アミノ基、アルコキシカルボニル基、アシルアミノ基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、スルホニル基、スルファモイル基、スルホンアミド基、スルホリル基、カルボキシル基などが挙げられる。なお、上記のアルキル基の炭素数には、置換基の炭素原子を含まない。以下、他の基の炭素数についても同様である。 R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen atom (for example, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom), or a group represented by -LQ described later. It is preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a chlorine atom, or a group represented by -LQ, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Particularly preferred are a hydrogen atom and an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms. Specific examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, sec-butyl group and the like. The alkyl group may have a suitable substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, aryl group, heterocyclic group, alkoxyl group, aryloxy group, alkylthio group, arylthio group, acyl group, hydroxyl group, acyloxy group, amino group, alkoxycarbonyl group, acylamino group, oxycarbonyl Group, carbamoyl group, sulfonyl group, sulfamoyl group, sulfonamido group, sulfolyl group, carboxyl group and the like. The carbon number of the alkyl group does not include the carbon atom of the substituent. The same applies to the carbon number of other groups.
Lは、上記連結基群から選ばれる2価の連結基、またはそれらの2つ以上を組み合わせて形成される2価の連結基を表す。上記連結基群中、−NR4−のR4は、水素原子、アルキル基、アリール基またはアラルキル基を表し、好ましくは水素原子またはアルキル基である。また、−PO(OR5)−のR5はアルキル基、アリール基またはアラルキル基を表し、好ましくはアルキル基である。R4およびR5がアルキル基、アリール基またはアラルキル基を表す場合の炭素数の好ましい範囲は、「置換基群Y」中で説明したものと同じである。Lとしては、単結合、−O−、−CO−、−NR4−、−S−、−SO2−、アルキレン基またはアリーレン基を含むことが好ましく、−CO−、−O−、−NR4−、アルキレン基またはアリーレン基を含んでいることがより好ましい。Lがアルキレン基を含む場合、アルキレン基の炭素数は好ましくは1〜10、より好ましくは1〜8、特に好ましくは1〜6である。特に好ましいアルキレン基の具体例として、メチレン、エチレン、トリメチレン、テトラブチレン、ヘキサメチレン基等が挙げられる。Lが、アリーレン基を含む場合、アリーレン基の炭素数は、好ましくは6〜24、より好ましくは6〜18、特に好ましくは6〜12である。特に好ましいアリーレン基の具体例として、フェニレン、ナフタレン基等が挙げられる。Lが、アルキレン基とアリーレン基を組み合わせて得られる2価の連結基(即ちアラルキレン基)を含む場合、アラルキレン基の炭素数は、好ましくは7〜34、より好ましくは7〜26、特に好ましくは7〜16である。特に好ましいアラルキレン基の具体例として、フェニレンメチレン基、フェニレンエチレン基、メチレンフェニレン基等が挙げられる。Lとして挙げられた基は、適当な置換基を有していてもよい。このような置換基としては先にR1〜R3における置換基として挙げた置換基と同様なものを挙げることができる。 L represents a divalent linking group selected from the above linking group group, or a divalent linking group formed by combining two or more thereof. During the connecting Motogun, -NR 4 - of R 4 is a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group, preferably a hydrogen atom or an alkyl group. R 5 in —PO (OR 5 ) — represents an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group, and preferably an alkyl group. When R 4 and R 5 represent an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group, the preferred range of the carbon number is the same as that described in “Substituent group Y”. L preferably contains a single bond, —O—, —CO—, —NR 4 —, —S—, —SO 2 —, an alkylene group or an arylene group, and —CO—, —O—, —NR 4 -, and more preferably contains an alkylene group or an arylene group. When L contains an alkylene group, the alkylene group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 6 carbon atoms. Specific examples of particularly preferred alkylene groups include methylene, ethylene, trimethylene, tetrabutylene, hexamethylene groups and the like. When L contains an arylene group, the carbon number of the arylene group is preferably 6 to 24, more preferably 6 to 18, and particularly preferably 6 to 12. Specific examples of particularly preferred arylene groups include phenylene and naphthalene groups. When L contains a divalent linking group (that is, an aralkylene group) obtained by combining an alkylene group and an arylene group, the carbon number of the aralkylene group is preferably 7 to 34, more preferably 7 to 26, and particularly preferably. 7-16. Specific examples of particularly preferred aralkylene groups include a phenylenemethylene group, a phenyleneethylene group, and a methylenephenylene group. The group listed as L may have a suitable substituent. Examples of such a substituent include those similar to the substituents exemplified above as the substituents for R 1 to R 3 .
以下にLの具体的構造を例示するが、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。 Although the specific structure of L is illustrated below, this invention is not limited to these specific examples.
前記式(1)中、Qはカルボキシル基、カルボキシル基の塩(例えばリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩(例えばアンモニウム、テトラメチルアンモニウム、トリメチル−2−ヒドロキシエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、トリメチルベンジルアンモニウム、ジメチルフェニルアンモニウムなど)、ピリジニウム塩など)、スルホ基、スルホ基の塩(塩を形成するカチオンの例は上記カルボキシル基に記載のものと同じ)、ホスホノキシ基、ホスホノキシ基の塩(塩を形成するカチオンの例は上記カルボキシル基に記載のものと同じ)を表す。より好ましくはカルボキシル基、スルホ基、ホスホ基であり、特に好ましいのはカルボキシル基またはスルホ基である。 In the formula (1), Q is a carboxyl group, a salt of a carboxyl group (for example, lithium salt, sodium salt, potassium salt, ammonium salt (for example, ammonium, tetramethylammonium, trimethyl-2-hydroxyethylammonium, tetrabutylammonium, trimethyl). Benzylammonium, dimethylphenylammonium, etc.), pyridinium salts, etc.), sulfo groups, salts of sulfo groups (examples of cations forming salts are the same as those described above for carboxyl groups), phosphonoxy groups, salts of phosphonoxy groups (salts) Examples of the cation that forms are the same as those described above for the carboxyl group). A carboxyl group, a sulfo group, and a phospho group are more preferable, and a carboxyl group or a sulfo group is particularly preferable.
前記フッ素系ポリマーは、前記一般式(1)で表される繰り返し単位を1種含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。また、前記フッ素系ポリマーは、上記各繰り返し単位以外の他の繰り返し単位を1種または2種以上有していてもよい。前記他の繰り返し単位については特に制限されず、通常のラジカル重合反応可能なモノマーから誘導される繰り返し単位が好ましい例として挙げられる。以下、他の繰り返し単位を誘導するモノマーの具体例を挙げる。前記フッ素系ポリマーは、下記モノマー群から選ばれる1種または2種以上のモノマーから誘導される繰り返し単位を含有していてもよい。 The fluoropolymer may contain one type of repeating unit represented by the general formula (1) or two or more types. Moreover, the said fluorine-type polymer may have 1 type (s) or 2 or more types of repeating units other than said each repeating unit. The other repeating units are not particularly limited, and preferred examples thereof include repeating units derived from ordinary radical polymerizable monomers. Hereinafter, specific examples of monomers for deriving other repeating units will be given. The fluoropolymer may contain a repeating unit derived from one or two or more monomers selected from the following monomer group.
モノマー群
(1)アルケン類
エチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブテン、1−ヘキセン、1−ドデセン、1−オクタデセン、1−エイコセン、ヘキサフルオロプロペン、フッ化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレン、3,3,3−トリフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデンなど;
(2)ジエン類
1,3−ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン、2−エチル−1,3−ブタジエン、2−n−プロピル−1,3−ブタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ペンタジエン、1−フェニル−1,3−ブタジエン、1−α−ナフチル−1,3−ブタジエン、1−β−ナフチル−1,3−ブタジエン、2−クロロ−1,3−ブタジエン、1−ブロモ−1,3−ブタジエン、1−クロロブタジエン、2−フルオロ−1,3−ブタジエン、2,3−ジクロロ−1,3−ブタジエン、1,1,2−トリクロロ−1,3−ブタジエンおよび2−シアノ−1,3−ブタジエン、1,4−ジビニルシクロヘキサンなど;
Monomer group (1) Alkenes ethylene, propylene, 1-butene, isobutene, 1-hexene, 1-dodecene, 1-octadecene, 1-eicosene, hexafluoropropene, vinylidene fluoride, chlorotrifluoroethylene, 3, 3, 3-trifluoropropylene, tetrafluoroethylene, vinyl chloride, vinylidene chloride, etc .;
(2)
(3)α,β−不飽和カルボン酸の誘導体
(3a)アルキルアクリレート類
メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、sec−ブチルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、アミルアクリレート、n−ヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、2−エチルへキシルアクリレート、n−オクチルアクリレート、tert−オクチルアクリレート、ドデシルアクリレート、フェニルアクリレート、ベンジルアクリレート、2−クロロエチルアクリレート、2−ブロモエチルアクリレート、4−クロロブチルアクリレート、2−シアノエチルアクリレート、2−アセトキシエチルアクリレート、メトキシベンジルアクリレート、2−クロロシクロヘキシルアクリレート、フルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、2−メトキシエチルアクリレート、ω−メトキシポリエチレングリコールアクリレート(ポリオキシエチレンの付加モル数:n=2ないし100のもの)、3−メトキシブチルアクリレート、2−エトキシエチルアクリレート、2−ブトキシエチルアクリレート、2−(2−ブトキシエトキシ)エチルアクリレート、1−ブロモ−2−メトキシエチルアクリレート、1,1−ジクロロ−2−エトキシエチルアクリレート、グリシジルアクリレートなど);
(3) Derivatives of α, β-unsaturated carboxylic acid (3a) Alkyl acrylates Methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, sec-butyl acrylate, tert-butyl acrylate , Amyl acrylate, n-hexyl acrylate, cyclohexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-octyl acrylate, tert-octyl acrylate, dodecyl acrylate, phenyl acrylate, benzyl acrylate, 2-chloroethyl acrylate, 2-bromoethyl acrylate, 4-chlorobutyl acrylate, 2-cyanoethyl acrylate, 2-acetoxyethyl acrylate, methoxybenzyl Chryrate, 2-chlorocyclohexyl acrylate, furfuryl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, 2-methoxyethyl acrylate, ω-methoxypolyethylene glycol acrylate (number of added polyoxyethylene: n = 2 to 100), 3-methoxy Butyl acrylate, 2-ethoxyethyl acrylate, 2-butoxyethyl acrylate, 2- (2-butoxyethoxy) ethyl acrylate, 1-bromo-2-methoxyethyl acrylate, 1,1-dichloro-2-ethoxyethyl acrylate, glycidyl acrylate Such);
(3b)アルキルメタクリレート類
メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、sec−ブチルメタクリレート、tert−ブチルメタクリレート、アミルメタクリレート、n−ヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、n−オクチルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニルメタクリレート、アリルメタクリレート、フルフリルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、クレジルメタクリレート、ナフチルメタクリレート、2−メトキシエチルメタクリレート、3−メトキシブチルメタクリレート、ω−メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(ポリオキシエチレンの付加モル数:n=2ないし100のもの)、2−アセトキシエチルメタクリレート、2−エトキシエチルメタクリレート、2−ブトキシエチルメタクリレート、2−(2−ブトキシエトキシ)エチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、3−トリメトキシシリルプロピルメタクリレート、アリルメタクリレート、2−イソシアナトエチルメタクリレートなど;
(3b) Alkyl methacrylates Methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, sec-butyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, amyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, 2 -Ethylhexyl methacrylate, n-octyl methacrylate, stearyl methacrylate, benzyl methacrylate, phenyl methacrylate, allyl methacrylate, furfuryl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, cresyl methacrylate, naphthyl methacrylate, 2-methoxyethyl methacrylate, 3-methoxybutyl methacrylate, ω Methoxypolyethylene glycol methacrylate (number of added polyoxyethylene: n = 2 to 100), 2-acetoxyethyl methacrylate, 2-ethoxyethyl methacrylate, 2-butoxyethyl methacrylate, 2- (2-butoxyethoxy) ethyl methacrylate Glycidyl methacrylate, 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate, allyl methacrylate, 2-isocyanatoethyl methacrylate, etc .;
(3c)不飽和多価カルボン酸のジエステル類
マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジブチル、イタコン酸ジメチル、タコン酸ジブチル、クロトン酸ジブチル、クロトン酸ジヘキシル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジメチルなど;
(3c) Diesters of unsaturated polycarboxylic acids Dimethyl maleate, dibutyl maleate, dimethyl itaconate, dibutyl taconate, dibutyl crotonate, dihexyl crotonate, diethyl fumarate, dimethyl fumarate, etc .;
(3d)α、β−不飽和カルボン酸のアミド類
N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、N−n−プロピルアクリルアミド、N−tertブチルアクリルアミド、N−tertオクチルメタクリルアミド、N−シクロヘキシルアクリルアミド、N−フェニルアクリルアミド、N−(2−アセトアセトキシエチル)アクリルアミド、N−ベンジルアクリルアミド、N−アクリロイルモルフォリン、ジアセトンアクリルアミド、N−メチルマレイミドなど;
(3d) Amides of α, β-unsaturated carboxylic acids N, N-dimethylacrylamide, N, N-diethylacrylamide, Nn-propylacrylamide, N-tertbutylacrylamide, N-tertoctylmethacrylamide, N- Cyclohexylacrylamide, N-phenylacrylamide, N- (2-acetoacetoxyethyl) acrylamide, N-benzylacrylamide, N-acryloylmorpholine, diacetone acrylamide, N-methylmaleimide and the like;
(4)不飽和ニトリル類
アクリロニトリル、メタクリロニトリルなど;
(5)スチレンおよびその誘導体
スチレン、ビニルトルエン、エチルスチレン、p−tertブチルスチレン、p−ビニル安息香酸メチル、α−メチルスチレン、p−クロロメチルスチレン、ビニルナフタレン、p−メトキシスチレン、p−ヒドロキシメチルスチレン、p−アセトキシスチレンなど;
(6)ビニルエステル類
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、安息香酸ビニル、サリチル酸ビニル、クロロ酢酸ビニル、メトキシ酢酸ビニル、フェニル酢酸ビニルなど;
(4) Unsaturated nitriles Acrylonitrile, methacrylonitrile, etc .;
(5) Styrene and its derivatives Styrene, vinyl toluene, ethyl styrene, p-tert butyl styrene, methyl p-vinyl benzoate, α-methyl styrene, p-chloromethyl styrene, vinyl naphthalene, p-methoxy styrene, p-hydroxy Methyl styrene, p-acetoxy styrene, etc .;
(6) Vinyl esters Vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl benzoate, vinyl salicylate, vinyl chloroacetate, vinyl methoxyacetate, vinyl vinyl acetate, etc .;
(7)ビニルエーテル類
メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、tert−ブチルビニルエーテル、n−ペンチルビニルエーテル、n−ヘキシルビニルエーテル、n−オクチルビニルエーテル、n−ドデシルビニルエーテル、n−エイコシルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、フルオロブチルビニルエーテル、フルオロブトキシエチルビニルエーテルなど;および
(8)その他の重合性単量体
N−ビニルピロリドン、メチルビニルケトン、フェニルビニルケトン、メトキシエチルビニルケトン、2−ビニルオキサゾリン、2−イソプロペニルオキサゾリンなど。
(7) Vinyl ethers Methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, tert-butyl vinyl ether, n-pentyl vinyl ether, n-hexyl vinyl ether, n-octyl vinyl ether, n-dodecyl Vinyl ether, n-eicosyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, fluorobutyl vinyl ether, fluorobutoxyethyl vinyl ether, etc .; and (8) other polymerizable monomers N-vinyl pyrrolidone, methyl vinyl ketone, phenyl vinyl ketone, Methoxyethyl vinyl ketone, 2-vinyl oxazoline, 2-isopropenyl oxazoline .
前記フッ素系ポリマー中、フルオロ脂肪族基含有モノマーの量は、該ポリマーの構成モノマー総量の5質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましく、30質量%以上であることがさらに好ましい。前記フッ素系ポリマーにおいて、前記一般式(1)で表される繰り返し単位の量は、該フッ素ポリマーの構成モノマー総量の0.5質量%以上であることが好ましく、1〜20質量%であることがより好ましく、1〜10質量%であることがさらに好ましい。上記の質量百分率は使用するモノマーの分子量によって、好ましい範囲が変動し易いため、ポリマーの単位質量当たりの官能基モル数で表す方が、一般式(1)で表される繰り返し単位の含有量を正確に規定できる。該表記を用いた場合、前記フッ素系ポリマー中に含有される親水性基(式(1)中のQ)の好ましい量は、0.1mmol/g〜10mmol/gであり、より好ましい量は0.2mmol/g〜8mmol/gである。 In the fluoropolymer, the amount of the fluoroaliphatic group-containing monomer is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and more preferably 30% by mass or more of the total amount of constituent monomers of the polymer. More preferably. In the fluoropolymer, the amount of the repeating unit represented by the general formula (1) is preferably 0.5% by mass or more, and 1 to 20% by mass of the total amount of constituent monomers of the fluoropolymer. Is more preferable, and it is further more preferable that it is 1-10 mass%. Since the above-mentioned mass percentage is likely to vary in the preferred range depending on the molecular weight of the monomer used, the content of the repeating unit represented by the general formula (1) is expressed by the number of moles of the functional group per unit mass of the polymer. Can be defined accurately. When this notation is used, the preferable amount of the hydrophilic group (Q in the formula (1)) contained in the fluoropolymer is 0.1 mmol / g to 10 mmol / g, and the more preferable amount is 0. .2 mmol / g to 8 mmol / g.
本発明に用いる前記フッ素系ポリマーの質量平均分子量は、1,000,000以下であることが好ましく、500,000以下であることがより好ましく、100,000以下であることがさらに好ましく、2,000〜50,000が最も好ましい。質量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)を用いて、ポリスチレン(PS)換算の値として測定可能である。 The fluoropolymer used in the present invention preferably has a mass average molecular weight of 1,000,000 or less, more preferably 500,000 or less, still more preferably 100,000 or less, 000 to 50,000 is most preferred. The mass average molecular weight can be measured as a value in terms of polystyrene (PS) using gel permeation chromatography (GPC).
前記フッ素系ポリマーの製造方法は、特に限定されるものではなく、公知慣用の方法で製造することができる。例えば先にあげたフルオロ脂肪族基を有するモノマー、水素結合性基を有するモノマー等を含む有機溶媒中に、汎用のラジカル重合開始剤を添加し、重合させることにより製造できる。また、場合によりその他の付加重合性不飽和化合物を、さらに添加して上記と同じ方法にて製造することができる。各モノマーの重合性に応じ、反応容器にモノマーと開始剤を滴下しながら重合する滴下重合法なども、均一な組成のポリマーを得るために有効である。前記フッ素系ポリマーの製造方法の詳細は、先にフルオロ脂肪族基含有共重合体について説明した通りである。前記フッ素系ポリマーは、棒状液晶化合物の分子の配向状態を固定化するために置換基として重合性基を有するものも好ましい。 The manufacturing method of the said fluorine-type polymer is not specifically limited, It can manufacture by a well-known and usual method. For example, it can be produced by adding a general-purpose radical polymerization initiator to an organic solvent containing the above-described monomer having a fluoroaliphatic group, a monomer having a hydrogen bonding group, and the like, and polymerizing the mixture. Further, in some cases, other addition-polymerizable unsaturated compounds can be further added and produced by the same method as described above. Depending on the polymerizability of each monomer, a dropping polymerization method in which a monomer and an initiator are added dropwise to a reaction vessel is also effective for obtaining a polymer having a uniform composition. The details of the method for producing the fluoropolymer are as described above for the fluoroaliphatic group-containing copolymer. The fluorine-based polymer also preferably has a polymerizable group as a substituent in order to fix the molecular alignment state of the rod-like liquid crystal compound.
以下に、空気界面垂直配向剤として本発明に好ましく用いられるフッ素系ポリマーの具体例を示すが、本発明はこれらの具体例によってなんら限定されるものではない。ここで式中の数値(a、b、c、d等の数値)は、それぞれ各モノマーの組成比を示す質量百分率であり、MwはGPCにより測定されたPS換算の質量平均分子量である。 Specific examples of the fluorine-based polymer preferably used in the present invention as the air interface vertical alignment agent are shown below, but the present invention is not limited to these specific examples. Here, the numerical values (numerical values such as a, b, c, and d) in the formula are mass percentages indicating the composition ratio of each monomer, and Mw is a mass average molecular weight in terms of PS measured by GPC.
前記液晶組成物中における前記フッ素系ポリマーの含有量の好ましい範囲は、その用途によって異なるが、光学異方性層の形成に用いる場合は、組成物(塗布液である場合は溶媒を除いた組成物)中、0.005〜8質量%であることが好ましく、0.01〜5質量%であることがより好ましく、0.05〜1質量%であることがさらに好ましい。前記フッ素系ポリマーの添加量が0.005質量%未満では効果が不十分であり、また8質量%より多くなると、塗膜の乾燥が十分に行われなくなったり、光学フィルムとしての性能(例えばレターデーションの均一性等)に悪影響を及ぼすおそれがある。 The preferred range of the content of the fluoropolymer in the liquid crystal composition varies depending on the application, but when used for forming an optically anisotropic layer, the composition (in the case of a coating solution, the composition excluding the solvent) Product) is preferably 0.005 to 8% by mass, more preferably 0.01 to 5% by mass, and still more preferably 0.05 to 1% by mass. If the addition amount of the fluorine-based polymer is less than 0.005% by mass, the effect is insufficient, and if it exceeds 8% by mass, the coating film cannot be sufficiently dried, or the performance as an optical film (for example, letter The uniformity of the foundation may be adversely affected.
次に、一般式(2)で表される含フッ素化合物について説明する。
《一般式(2)で表される含フッ素化合物》
一般式(2)
(R0)m−L0−(W)n
式中、R0はアルキル基、末端にCF3基を有するアルキル基、または末端にCF2H基を有するアルキル基を表し、mは1以上の整数を表す。複数個のR0は同一でも異なっていてもよいが、少なくとも一つは末端にCF3基またはCF2H基を有するアルキル基を表す。
L0は(m+n)価の連結基を表し、Wはカルボキシル基(−COOH)もしくはその塩、スルホ基(−SO3H)もしくはその塩、スルファト基(−OSO3H)もしくはその塩、またはホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)2}もしくはその塩を表し、nは1以上の整数を表す。
Next, the fluorine-containing compound represented by the general formula (2) will be described.
<< Fluorine-containing compound represented by formula (2) >>
General formula (2)
(R 0 ) m −L 0 − (W) n
In the formula, R 0 represents an alkyl group, an alkyl group having a CF 3 group at the terminal, or an alkyl group having a CF 2 H group at the terminal, and m represents an integer of 1 or more. A plurality of R 0 may be the same or different, but at least one represents an alkyl group having a CF 3 group or a CF 2 H group at the terminal.
L 0 represents a (m + n) -valent linking group, W represents a carboxyl group (—COOH) or a salt thereof, a sulfo group (—SO 3 H) or a salt thereof, a sulfato group (—OSO 3 H) or a salt thereof, or A phosphonoxy group {—OP (═O) (OH) 2 } or a salt thereof is represented, and n represents an integer of 1 or more.
式(2)中、R0で表されるアルキル基は置換もしくは無置換のアルキル基であり、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、好ましくは炭素数1〜20のアルキル基であり、さらに好ましくは4〜16のアルキル基であり、特に好ましくは6〜16のアルキル基である。該置換基としては後述の置換基群Dとして例示した置換基のいずれかを適用できる。 In formula (2), the alkyl group represented by R 0 is a substituted or unsubstituted alkyl group, which may be linear or branched, and preferably has 1 to 20 carbon atoms. Group, more preferably a 4 to 16 alkyl group, and particularly preferably a 6 to 16 alkyl group. As the substituent, any of the substituents exemplified as the substituent group D described later can be applied.
R0で表される末端にCF3基を有するアルキル基は、好ましくは炭素数1〜20であり、さらに好ましくは4〜16であり、特に好ましくは4〜8である。前記末端にCF3基を有するアルキル基は、アルキル基に含まれる水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換されたアルキル基である。アルキル基中の水素原子の50%以上がフッ素原子で置換されていることが好ましく、60%以上が置換されていることがより好ましく、70%以上が置換されていることが特に好ましい。残りの水素原子は、さらに後述の置換基群Dとして例示された置換基によって置換されていてもよい。R0で表される末端にCF2H基を有するアルキル基は、好ましくは炭素数1〜20であり、さらに好ましくは4〜16であり、特に好ましくは4〜8である。前記末端にCF2H基を有するアルキル基は、アルキル基に含まれる水素原子の一部または全部がフッ素原子で置換されたアルキル基である。アルキル基中の水素原子の50%以上がフッ素原子で置換されていることが好ましく、60%以上が置換されていることがより好ましく、70%以上が置換されていることが特に好ましい。残りの水素原子は、さらに後述の置換基群Dとして例示された置換基によって置換されていてもよい。R0で表される末端にCF3基を有するアルキル基、または末端にCF2H基を有するアルキル基の例を以下に示す。 The alkyl group having a CF 3 group at the terminal represented by R 0 preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 4 to 16, and particularly preferably 4 to 8. The alkyl group having a CF 3 group at the terminal is an alkyl group in which some or all of the hydrogen atoms contained in the alkyl group are substituted with fluorine atoms. 50% or more of the hydrogen atoms in the alkyl group are preferably substituted with fluorine atoms, more preferably 60% or more are substituted, and particularly preferably 70% or more are substituted. The remaining hydrogen atoms may be further substituted with the substituents exemplified as the substituent group D described later. The alkyl group having a CF 2 H group at the terminal represented by R 0 preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 4 to 16 and particularly preferably 4 to 8. The alkyl group having a CF 2 H group at the terminal is an alkyl group in which some or all of the hydrogen atoms contained in the alkyl group are substituted with fluorine atoms. 50% or more of the hydrogen atoms in the alkyl group are preferably substituted with fluorine atoms, more preferably 60% or more are substituted, and particularly preferably 70% or more are substituted. The remaining hydrogen atoms may be further substituted with the substituents exemplified as the substituent group D described later. Examples of an alkyl group having a CF 3 group at the terminal represented by R 0 or an alkyl group having a CF 2 H group at the terminal are shown below.
R1:n−C8F17−
R2:n−C6F13−
R3:n−C4F9−
R4:n−C8F17−(CH2)2−
R5:n−C6F13−(CH2)2−
R6:n−C4F9−(CH2)2−
R7:H−(CF2)8−
R8:H−(CF2)6−
R9:H−(CF2)4−
R10:H−(CF2)8−(CH2)−
R11:H−(CF2)6−(CH2)−
R12:H−(CF2)4−(CH2)−
R1: n-C 8 F 17-
R2: n-C 6 F 13 -
R3: n-C 4 F 9 -
R4: n-C 8 F 17 - (CH 2) 2 -
R5: n-C 6 F 13 - (CH 2) 2 -
R6: n-C 4 F 9 - (CH 2) 2 -
R7: H- (CF 2) 8 -
R8: H- (CF 2) 6 -
R9: H- (CF 2) 4 -
R10: H- (CF 2) 8 - (CH 2) -
R11: H— (CF 2 ) 6 — (CH 2 ) —
R12: H- (CF 2) 4 - (CH 2) -
式(2)において、L0で表される(m+n)価の連結基は、アルキレン基、アルケニレン基、芳香族基、ヘテロ環基、−CO−、−NR−(Rは炭素原子数が1〜5のアルキル基または水素原子)、−O−、−S−、−SO−およびSO2−からなる群より選ばれる基を少なくとも二種を組み合わせた連結基であることが好ましい。 In the formula (2), the (m + n) -valent linking group represented by L 0 is an alkylene group, an alkenylene group, an aromatic group, a heterocyclic group, —CO—, or —NR— (R has 1 carbon atom. A linking group obtained by combining at least two groups selected from the group consisting of —O—, —S—, —SO— and SO 2 —.
式(2)において、Wはカルボキシル基(−COOH)もしくはその塩、スルホ基(−SO3H)もしくはその塩、スルファト基(−OSO3H)もしくはその塩、またはホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)2}もしくはその塩を表す。Wの好ましい範囲は、一般式(1)におけるQと同一である。 In the formula (2), W represents a carboxyl group (—COOH) or a salt thereof, a sulfo group (—SO 3 H) or a salt thereof, a sulfato group (—OSO 3 H) or a salt thereof, or a phosphonoxy group {—OP (= O) (OH) 2 } or a salt thereof. The preferable range of W is the same as Q in the general formula (1).
前記一般式(2)で表される含フッ素化合物の中でも、下記一般式(2a)または後述する一般式(2b)で表される化合物が好ましい。 Among the fluorine-containing compounds represented by the general formula (2), a compound represented by the following general formula (2a) or a general formula (2b) described later is preferable.
式(2a)中、R5およびR6は各々アルキル基、末端にCF3基を有するアルキル基、又は末端にCF2H基を有するアルキル基を表すが、R5およびR6が同時にアルキル基であることはない。W1およびW2は各々水素原子、カルボキシル基(−COOH)もしくはその塩、スルホ基(−SO3H)もしくはその塩、スルファト基(−OSO3H)もしくはその塩、ホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)2}もしくはその塩、または置換基としてカルボキシル基、スルホ基、スルファト基もしくはホスホノキシ基を有する、アルキル基、アルコキシ基またはアルキルアミノ基を表すが、W1およびW2が同時に水素原子であることはない。 In formula (2a), R 5 and R 6 each represents an alkyl group, an alkyl group having a CF 3 group at the terminal, or an alkyl group having a CF 2 H group at the terminal, wherein R 5 and R 6 are simultaneously an alkyl group. Never. W 1 and W 2 are each a hydrogen atom, a carboxyl group (—COOH) or a salt thereof, a sulfo group (—SO 3 H) or a salt thereof, a sulfato group (—OSO 3 H) or a salt thereof, a phosphonoxy group {—OP ( ═O) (OH) 2 } or a salt thereof, or an alkyl group, an alkoxy group or an alkylamino group having a carboxyl group, a sulfo group, a sulfato group or a phosphonoxy group as a substituent, wherein W 1 and W 2 are simultaneously It is not a hydrogen atom.
R5およびR6は前記一般式(2)におけるR0と同義であり、その好ましい範囲も同一である。W1およびW2で表されるカルボキシル基(−COOH)もしくはその塩、スルホ基(−SO3H)もしくはその塩、スルファト基(−OSO3H)もしくはその塩、ホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)2}もしくはその塩は前記一般式(2)におけるWと同義でありその好ましい範囲も同一である。W1およびW2で表される置換基としてカルボキシル基、スルホ基、スルファト基もしくはホスホノキシ基を有するアルキル基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、好ましくは炭素数1〜20のアルキル基であり、さらに好ましくは1〜8のアルキル基であり、特に好ましくは1〜3のアルキル基である。前記置換基としてカルボキシル基、スルホ基、スルファト基もしくはホスホノキシ基を有するアルキル基は、少なくとも一つのカルボキシル基、スルホ基、スルファト基もしくはホスホノキシ基を有していればよく、カルボキシル基、スルホ基、スルファト基およびホスホノキシ基としては、前記一般式(2)中のWが表すカルボキシル基、スルホ基、スルファト基およびホスホノキシ基と同義であり好ましい範囲も同一である。前記置換基としてカルボキシル基、スルホ基、スルファト基もしくはホスホノキシ基を有するアルキル基は、これ以外の置換基によって置換されていてもよく、該置換基としては後述の置換基群Dとして例示した置換基のいずれかを適用できる。W1およびW2で表される置換基としてカルボキシル基、スルホ基、スルファト基もしくはホスホノキシ基を有するアルコキシ基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、好ましくは炭素数1〜20のアルコキシ基であり、更に好ましくは1〜8のアルコキシ基であり、特に好ましくは1〜4のアルコキシ基である。前記置換基としてカルボキシル基、スルホ基、スルファト基もしくはホスホノキシ基を有するアルコキシ基は、少なくとも一つのカルボキシル基、スルホ基、スルファト基もしくはホスホノキシ基を有していればよく、カルボキシル基、スルホ基、スルファト基およびホスホノキシ基としては、前記一般式(2)中のWが表すカルボキシル基、スルホ基、スルファト基およびホスホノキシ基と同義であり好ましい範囲も同一である。前記カルボキシル基、スルホ基、スルファト基もしくはホスホノキシ基を有するアルコキシ基は、これ以外の置換基によって置換されていてもよく、該置換基としては後述の置換基群Dとして例示した置換基のいずれかを適用できる。W1およびW2で表される置換基としてカルボキシル基、スルホ基、スルファト基もしくはホスホノキシ基を有するアルキルアミノ基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、好ましくは炭素数1〜20のアルキルアミノ基であり、さらに好ましくは1〜8のアルキルアミノ基であり、特に好ましくは1〜4のアルキルアミノ基である。前記カルボキシル基、スルホ基、スルファト基もしくはホスホノキシ基を有するアルキルアミノ基は、少なくとも一つのカルボキシル基、スルホ基、スルファト基もしくはホスホノキシ基を有していればよく、カルボキシル基、スルホ基、スルファト基およびホスホノキシ基としては、前記一般式(2)中のWが表すカルボキシル基、スルホ基、スルファト基およびホスホノキシ基と同義であり好ましい範囲も同一である。前記カルボキシル基、スルホ基、スルファト基もしくはホスホノキシ基を有するアルキルアミノ基は、これ以外の置換基によって置換されていてもよく、該置換基としては後述の置換基群Dとして例示した置換基のいずれかを適用できる。 R 5 and R 6 have the same meaning as R 0 in the general formula (2), and their preferred ranges are also the same. Carboxyl group (—COOH) or a salt thereof represented by W 1 and W 2 , sulfo group (—SO 3 H) or a salt thereof, sulfato group (—OSO 3 H) or a salt thereof, phosphonoxy group {—OP (= O) (OH) 2 } or a salt thereof is synonymous with W in the general formula (2), and its preferred range is also the same. The alkyl group having a carboxyl group, a sulfo group, a sulfato group or a phosphonoxy group as a substituent represented by W 1 and W 2 may be linear or branched, and preferably has 1 carbon atom. -20 alkyl groups, more preferably 1-8 alkyl groups, and particularly preferably 1-3 alkyl groups. The alkyl group having a carboxyl group, a sulfo group, a sulfato group or a phosphonoxy group as the substituent may have at least one carboxyl group, sulfo group, sulfato group or phosphonoxy group. The group and the phosphonoxy group are synonymous with the carboxyl group, the sulfo group, the sulfato group, and the phosphonoxy group represented by W in the general formula (2), and the preferred range is also the same. The alkyl group having a carboxyl group, a sulfo group, a sulfato group or a phosphonoxy group as the substituent may be substituted with a substituent other than this, and the substituent is exemplified as the substituent group D described later. Either of these can be applied. The alkoxy group having a carboxyl group, a sulfo group, a sulfato group or a phosphonoxy group as a substituent represented by W 1 and W 2 may be linear or branched, and preferably has 1 carbon atom. -20 alkoxy groups, more preferably 1-8 alkoxy groups, and particularly preferably 1-4 alkoxy groups. The alkoxy group having a carboxyl group, a sulfo group, a sulfato group or a phosphonoxy group as the substituent may have at least one carboxyl group, sulfo group, sulfato group or phosphonoxy group. The group and the phosphonoxy group are synonymous with the carboxyl group, the sulfo group, the sulfato group, and the phosphonoxy group represented by W in the general formula (2), and the preferred range is also the same. The alkoxy group having a carboxyl group, a sulfo group, a sulfato group or a phosphonoxy group may be substituted with other substituents, and the substituents are any of the substituents exemplified as Substituent Group D described later. Can be applied. The alkylamino group having a carboxyl group, a sulfo group, a sulfato group or a phosphonoxy group as a substituent represented by W 1 and W 2 may be linear or branched, and preferably has a carbon number. 1 to 20 alkylamino groups, more preferably 1 to 8 alkylamino groups, and particularly preferably 1 to 4 alkylamino groups. The alkylamino group having a carboxyl group, a sulfo group, a sulfato group, or a phosphonoxy group may have at least one carboxyl group, a sulfo group, a sulfato group, or a phosphonoxy group, such as a carboxyl group, a sulfo group, a sulfato group, and The phosphonoxy group is synonymous with the carboxyl group, sulfo group, sulfato group and phosphonoxy group represented by W in the general formula (2), and the preferred range is also the same. The alkylamino group having a carboxyl group, a sulfo group, a sulfato group, or a phosphonoxy group may be substituted with other substituents, and the substituents are any of the substituents exemplified as the substituent group D described later. Can apply.
W1およびW2は、特に好ましくはそれぞれ水素原子または(CH2)nSO3M(nは0または1を表す。)である。Mはカチオンを表すが、分子内で荷電が0になる場合はMはなくてもよい。Mで表されるカチオンとしては、例えばプロトニウムイオン、アルカリ金属イオン(リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオンなど)、アルカリ土類金属イオン(バリウムイオン、カルシウムイオンなど)、アンモニウムイオンなどが好ましく適用される。このうち、特に好ましくはプロトニウムイオン、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、アンモニウムイオンである。 W 1 and W 2 are particularly preferably each a hydrogen atom or (CH 2 ) n SO 3 M (n represents 0 or 1). M represents a cation, but M may not be present when the charge is 0 in the molecule. As the cation represented by M, for example, protonium ion, alkali metal ion (lithium ion, sodium ion, potassium ion, etc.), alkaline earth metal ion (barium ion, calcium ion, etc.), ammonium ion, etc. are preferably applied. . Of these, proton ions, lithium ions, sodium ions, potassium ions, and ammonium ions are particularly preferable.
次に、下記一般式(2b)について説明する。
一般式(2b)
(R7−L1−)m2(Ar1)−W3
式(2b)中、R7はアルキル基、末端にCF3基を有するアルキル基、または末端にCF2H基を有するアルキル基を表し、m2は1以上の整数を表し、複数個のR7は同一でも異なっていてもよいが、少なくとも一つは末端にCF3基またはCF2H基を有するアルキル基を表す。L1は、アルキレン基、芳香族基、−CO−、−NR−(Rは炭素原子数が1〜5のアルキル基または水素原子)、−O−、−S−、−SO−、−SO2−およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基を表し、複数個のL1は同一でも異なっていてもよい。Ar1は芳香族炭化水素環または芳香族ヘテロ環を表し、W3はカルボキシル基(−COOH)もしくはその塩、スルホ基(−SO3H)もしくはその塩、スルファト基(−OSO3H)もしくはその塩、ホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)2}もしくはその塩、または置換基としてカルボキシル基、スルホ基、スルファト基もしくはホスホノキシ基を有するアルキル基、アルコキシ基、またはアルキルアミノ基を表す。
Next, the following general formula (2b) will be described.
General formula (2b)
(R 7 -L 1- ) m2 (Ar 1 ) -W 3
In the formula (2b), R 7 represents an alkyl group, an alkyl group having a CF 3 group at the terminal, or an alkyl group having a CF 2 H group at the terminal, m2 represents an integer of 1 or more, and a plurality of R 7 May be the same or different, but at least one represents an alkyl group having a CF 3 group or a CF 2 H group at the terminal. L 1 represents an alkylene group, an aromatic group, —CO—, —NR— (R is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a hydrogen atom), —O—, —S—, —SO—, —SO. 2- represents a divalent linking group selected from the group consisting of a combination thereof, and a plurality of L 1 may be the same or different. Ar 1 represents an aromatic hydrocarbon ring or an aromatic heterocycle, W 3 represents a carboxyl group (—COOH) or a salt thereof, a sulfo group (—SO 3 H) or a salt thereof, a sulfato group (—OSO 3 H) or A salt thereof, a phosphonoxy group {—OP (═O) (OH) 2 } or a salt thereof, or an alkyl group, an alkoxy group, or an alkylamino group having a carboxyl group, a sulfo group, a sulfato group, or a phosphonoxy group as a substituent. .
Ar1が表す芳香族炭化水素環は、炭素数6〜12の芳香族炭化水素環が好ましく、例えば、ベンゼン環およびナフタレン環が好ましい。また、Ar1が表す芳香族へテロ環は、窒素原子、酸素原子および硫黄原子の少なくとも1種および炭素原子を環構成原子とする芳香族へテロ環であることが好ましく、例えば、ピリジン環、チオフェン環、フラン環、ピリミジン環等が好ましい。Ar1としては芳香族炭化水素環が好ましく、中でもベンゼン環及びナフタレン環がより好ましく、ベンゼン環がさらに好ましい。 The aromatic hydrocarbon ring represented by Ar 1 is preferably an aromatic hydrocarbon ring having 6 to 12 carbon atoms, such as a benzene ring and a naphthalene ring. The aromatic heterocycle represented by Ar 1 is preferably an aromatic heterocycle having at least one of a nitrogen atom, an oxygen atom and a sulfur atom and a carbon atom as a ring constituent atom, such as a pyridine ring, A thiophene ring, a furan ring, a pyrimidine ring and the like are preferable. Ar 1 is preferably an aromatic hydrocarbon ring, more preferably a benzene ring or a naphthalene ring, and even more preferably a benzene ring.
R7は前記一般式(2)におけるR0と同義であり、その好ましい範囲も同一である。L1は、好ましくは炭素数1〜12のアルキレン基、炭素数6〜12の芳香族基、−CO−、−NR−、−O−、−S−、−SO−、−SO2−およびそれらの組み合わせからなる総炭素数0〜40の連結基を表し、特に好ましくは炭素数1〜8のアルキレン基、フェニル基、−CO−、−NR−、−O−、−S−、−SO2−およびそれらの組み合わせからなる総炭素数0〜20の連結基を表す。W3で表されるカルボキシル基(−COOH)もしくはその塩、スルホ基(−SO3H)もしくはその塩、スルファト基(−OSO3H)もしくはその塩、ホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)2}もしくはその塩、または置換基としてカルボキシル基、スルホ基、スルファト基もしくはホスホノキシ基を有するアルキル基、アルコキシ基、またはアルキルアミノ基は、前記一般式(2a)におけるW1およびW2で表されるカルボキシル基(−COOH)もしくはその塩、スルホ基(−SO3H)もしくはその塩、スルファト基(−OSO3H)もしくはその塩、ホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)2}もしくはその塩、または置換基としてカルボキシル基、スルホ基、スルファト基もしくはホスホノキシ基を有するアルキル基、アルコキシ基、またはアルキルアミノ基と同義でありその好ましい範囲も同一である。 R 7 has the same meaning as R 0 in the general formula (2), and its preferred range is also the same. L 1 is preferably an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic group having 6 to 12 carbon atoms, —CO—, —NR—, —O—, —S—, —SO—, —SO 2 — and Represents a linking group having a total carbon number of 0 to 40 consisting of a combination thereof, particularly preferably an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, a phenyl group, —CO—, —NR—, —O—, —S—, —SO. 2 represents a linking group having 0 to 20 carbon atoms and a combination thereof. Carboxyl group represented by W 3 (—COOH) or a salt thereof, sulfo group (—SO 3 H) or a salt thereof, sulfato group (—OSO 3 H) or a salt thereof, phosphonoxy group {—OP (═O) ( OH) 2 } or a salt thereof, or an alkyl group, an alkoxy group, or an alkylamino group having a carboxyl group, a sulfo group, a sulfato group, or a phosphonoxy group as a substituent, as W 1 and W 2 in the general formula (2a). Carboxyl group (—COOH) or a salt thereof, sulfo group (—SO 3 H) or a salt thereof, sulfato group (—OSO 3 H) or a salt thereof, phosphonoxy group {—OP (═O) (OH) 2 } Or a salt thereof, or an alkyl group having a carboxyl group, a sulfo group, a sulfato group or a phosphonoxy group as a substituent, Alkoxy group or has the same meaning as the alkylamino group and the preferable scope thereof is also the same.
W3は、好ましくはカルボキシル基(−COOH)もしくはその塩、スルホ基(−SO3H)もしくはその塩、または置換基としてカルボキシル基(−COOH)もしくはその塩又はスルホ基(−SO3H)もしくはその塩を有するアルキルアミノ基であり、特に好ましくはSO3M、またはCO2Mである。Mはカチオンを表すが、分子内で荷電が0になる場合はMはなくてもよい。Mで表されるカチオンとしては、例えばプロトニウムイオン、アルカリ金属イオン(リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオンなど)、アルカリ土類金属イオン(バリウムイオン、カルシウムイオンなど)、アンモニウムイオンなどが好ましく適用される。このうち、特に好ましくはプロトニウムイオン、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、アンモニウムイオンである。 W 3 is preferably a carboxyl group (—COOH) or a salt thereof, a sulfo group (—SO 3 H) or a salt thereof, or a carboxyl group (—COOH) or a salt thereof or a sulfo group (—SO 3 H) as a substituent. Or an alkylamino group having a salt thereof, particularly preferably SO 3 M or CO 2 M. M represents a cation, but M may not be present when the charge is 0 in the molecule. As the cation represented by M, for example, protonium ion, alkali metal ion (lithium ion, sodium ion, potassium ion, etc.), alkaline earth metal ion (barium ion, calcium ion, etc.), ammonium ion, etc. are preferably applied. . Of these, proton ions, lithium ions, sodium ions, potassium ions, and ammonium ions are particularly preferable.
本明細書において、置換基群Dには、アルキル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜12、特に好ましくは炭素数1〜8のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、n−オクチル基、n−デシル基、n−ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜12、特に好ましくは炭素数2〜8のアルケニル基であり、例えば、ビニル基、アリル基、2−ブテニル基、3−ペンテニル基などが挙げられる)、アルキニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜12、特に好ましくは炭素数2〜8のアルキニル基であり、例えば、プロパルギル基、3−ペンチニル基などが挙げられる)、アリール基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12のアリール基であり、例えば、フェニル基、p−メチルフェニル基、ナフチル基などが挙げられる)、置換もしくは無置換のアミノ基(好ましくは炭素数0〜20、より好ましくは炭素数0〜10、特に好ましくは炭素数0〜6のアミノ基であり、例えば、無置換アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基などが挙げられる)、 In the present specification, the substituent group D includes an alkyl group (preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 8 carbon atoms, such as a methyl group. , Ethyl group, isopropyl group, tert-butyl group, n-octyl group, n-decyl group, n-hexadecyl group, cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.), alkenyl group (preferably having 2 carbon atoms) -20, more preferably an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, particularly preferably 2 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a vinyl group, an allyl group, a 2-butenyl group, and a 3-pentenyl group), alkynyl A group (preferably an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 12 carbon atoms, particularly preferably 2 to 8 carbon atoms, And aryl groups (preferably having 6 to 30 carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms, and particularly preferably 6 to 12 carbon atoms). For example, phenyl Group, p-methylphenyl group, naphthyl group and the like), substituted or unsubstituted amino group (preferably having 0 to 20 carbon atoms, more preferably 0 to 10 carbon atoms, and particularly preferably 0 to 6 carbon atoms). An amino group, for example, an unsubstituted amino group, a methylamino group, a dimethylamino group, a diethylamino group, a dibenzylamino group and the like),
アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜12、特に好ましくは炭素数1〜8のアルコキシ基であり、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などが挙げられる)、アリールオキシ基(好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜16、特に好ましくは炭素数6〜12のアリールオキシ基であり、例えば、フェニルオキシ基、2−ナフチルオキシ基などが挙げられる)、アシル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12アシル基であり、例えば、アセチル基、ベンゾイル基、ホルミル基、ピバロイル基などが挙げられる)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜12のアルコキシカルボニル基であり、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などが挙げられる)、アリールオキシカルボニル基(好ましくは炭素数7〜20、より好ましくは炭素数7〜16、特に好ましくは炭素数7〜10のアリールオキシカルボニル基であり、例えば、フェニルオキシカルボニル基などが挙げられる)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜10のアシルオキシ基であり、例えば、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基などが挙げられる)、 An alkoxy group (preferably an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, particularly preferably 1 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, and a butoxy group). An aryloxy group (preferably an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 16 carbon atoms, particularly preferably 6 to 12 carbon atoms, and examples thereof include a phenyloxy group and a 2-naphthyloxy group. An acyl group (preferably having a carbon number of 1-20, more preferably a carbon number of 1-16, particularly preferably a carbon number of 1-12, such as an acetyl group, a benzoyl group, a formyl group, a pivaloyl group, etc. An alkoxycarbonyl group (preferably having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 16 carbon atoms, and particularly preferably 2 to 2 carbon atoms). 2 alkoxycarbonyl groups, for example, methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group and the like, and aryloxycarbonyl groups (preferably having 7 to 20 carbon atoms, more preferably 7 to 16 carbon atoms, and particularly preferably carbon numbers). An aryloxycarbonyl group having 7 to 10 carbon atoms, such as a phenyloxycarbonyl group, an acyloxy group (preferably having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 16 carbon atoms, and particularly preferably 2 to 2 carbon atoms). 10 acyloxy groups such as an acetoxy group and a benzoyloxy group)
アシルアミノ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜10のアシルアミノ基であり、例えばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基などが挙げられる)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜12のアルコキシカルボニルアミノ基であり、例えば、メトキシカルボニルアミノ基などが挙げられる)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数7〜20、より好ましくは炭素数7〜16、特に好ましくは炭素数7〜12のアリールオキシカルボニルアミノ基であり、例えば、フェニルオキシカルボニルアミノ基などが挙げられる)、スルホニルアミノ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のスルホニルアミノ基であり、例えば、メタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基などが挙げられる)、スルファモイル基(好ましくは炭素数0〜20、より好ましくは炭素数0〜16、特に好ましくは炭素数0〜12のスルファモイル基であり、例えば、スルファモイル基、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基、フェニルスルファモイル基などが挙げられる)、カルバモイル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のカルバモイル基であり、例えば、無置換のカルバモイル基、メチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基などが挙げられる)、 An acylamino group (preferably an acylamino group having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 16 carbon atoms, particularly preferably 2 to 10 carbon atoms, such as an acetylamino group and a benzoylamino group), alkoxycarbonyl An amino group (preferably an alkoxycarbonylamino group having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 16 carbon atoms, particularly preferably 2 to 12 carbon atoms, such as a methoxycarbonylamino group), aryloxy Carbonylamino group (preferably an aryloxycarbonylamino group having 7 to 20 carbon atoms, more preferably 7 to 16 carbon atoms, particularly preferably 7 to 12 carbon atoms, such as a phenyloxycarbonylamino group) Sulfonylamino group (preferably having 1 to 20 carbon atoms, more preferred Or a sulfonylamino group having 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, and examples thereof include a methanesulfonylamino group and a benzenesulfonylamino group, and a sulfamoyl group (preferably having a carbon number of 0 to 20). More preferably, it is a sulfamoyl group having 0 to 16 carbon atoms, particularly preferably 0 to 12 carbon atoms, and examples thereof include a sulfamoyl group, a methylsulfamoyl group, a dimethylsulfamoyl group, and a phenylsulfamoyl group. ), A carbamoyl group (preferably a carbamoyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 12 carbon atoms. For example, an unsubstituted carbamoyl group, a methylcarbamoyl group, diethylcarbamoyl group Group, phenylcarbamoyl group, etc.),
アルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のアルキルチオ基であり、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基などが挙げられる)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜16、特に好ましくは炭素数6〜12のアリールチオ基であり、例えば、フェニルチオ基などが挙げられる)、スルホニル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のスルホニル基であり、例えば、メシル基、トシル基などが挙げられる)、スルフィニル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のスルフィニル基であり、例えば、メタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基などが挙げられる)、ウレイド基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のウレイド基であり、例えば、無置換のウレイド基、メチルウレイド基、フェニルウレイド基などが挙げられる)、リン酸アミド基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のリン酸アミド基であり、例えば、ジエチルリン酸アミド基、フェニルリン酸アミド基などが挙げられる)、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは1〜12のヘテロ環基であり、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を有するヘテロ環基であり、例えば、イミダゾリル基、ピリジル基、キノリル基、フリル基、ピペリジル基、モルホリノ基、ベンゾオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズチアゾリル基などが挙げられる)、シリル基(好ましくは、炭素数3〜40、より好ましくは炭素数3〜30、特に好ましくは、炭素数3〜24のシリル基であり、例えば、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられる)が含まれる。これらの置換基はさらにこれらの置換基によって置換されていてもよい。また、置換基が二つ以上有する場合は、同じでも異なってもよい。また、可能な場合には互いに結合して環を形成していてもよい An alkylthio group (preferably an alkylthio group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably an alkylthio group having 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, such as a methylthio group and an ethylthio group), an arylthio group ( Preferably it is C6-C20, More preferably, it is C6-C16, Most preferably, it is C6-C12 arylthio group, for example, a phenylthio group etc. are mentioned, A sulfonyl group (preferably C1-C1). 20, more preferably a sulfonyl group having 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably a sulfonyl group having 1 to 12 carbon atoms, such as a mesyl group and a tosyl group, and a sulfinyl group (preferably having a carbon number of 1 to 20, more A sulfinyl group having 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms is preferable. Zensulfinyl group and the like), ureido group (preferably a ureido group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, for example, an unsubstituted ureido group , Methylureido group, phenylureido group, etc.), phosphoric acid amide group (preferably having 1 to 20 carbon atoms, more preferably having 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably having 1 to 12 carbon atoms). Yes, for example, diethyl phosphoric acid amide group, phenyl phosphoric acid amide group, etc.), hydroxy group, mercapto group, halogen atom (for example, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), cyano group, sulfo group, Carboxyl group, nitro group, hydroxamic acid group, sulfino group, hydrazino group, imino group, heterocyclic group (preferably having a carbon number of 1 to 0, more preferably a heterocyclic group of 1 to 12, for example, a heterocyclic group having a heteroatom such as a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, such as an imidazolyl group, a pyridyl group, a quinolyl group, a furyl group , Piperidyl group, morpholino group, benzoxazolyl group, benzimidazolyl group, benzthiazolyl group and the like), silyl group (preferably having 3 to 40 carbon atoms, more preferably 3 to 30 carbon atoms, particularly preferably A silyl group having 3 to 24 carbon atoms, and examples thereof include a trimethylsilyl group and a triphenylsilyl group). These substituents may be further substituted with these substituents. Further, when two or more substituents are present, they may be the same or different. If possible, they may be bonded to each other to form a ring.
なお、前記含フッ素化合物は棒状液晶化合物の分子の配向状態を固定化するために置換基として重合性基を有するものも好ましい。 The fluorine-containing compound preferably has a polymerizable group as a substituent in order to fix the molecular alignment state of the rod-like liquid crystal compound.
本発明に使用可能な前記一般式(2)で表される含フッ素化合物の具体例を以下に示すが、本発明に用いられる含フッ素化合物はこれらに限定されるものではない。下記の具体例中、No.I−1〜38は一般式(2a)、No.I−39〜62は一般式(2b)で表される化合物の例である。 Specific examples of the fluorine-containing compound represented by the general formula (2) that can be used in the present invention are shown below, but the fluorine-containing compound used in the present invention is not limited thereto. In the following specific examples, no. I-1 to 38 are general formula (2a), No. I-39 to 62 are examples of the compound represented by the general formula (2b).
前記液晶組成物中における前記含フッ素化合物の含有量の好ましい範囲は、その用途によって異なるが、光学異方性層の形成に用いる場合は、組成物(塗布液である場合は溶媒を除いた組成物)中、0.005〜8質量%であることが好ましく、0.01〜5質量%であることがより好ましく、0.05〜1質量%であることがさらに好ましい。 The preferred range of the content of the fluorine-containing compound in the liquid crystal composition varies depending on the application, but when used for forming an optically anisotropic layer, the composition (in the case of a coating solution, the composition excluding the solvent) Product) is preferably 0.005 to 8% by mass, more preferably 0.01 to 5% by mass, and still more preferably 0.05 to 1% by mass.
《組成物中の他の材料》
前記液晶組成物は、液晶化合物(好ましくは棒状液晶化合物)、前記フルオロ脂肪族基含有共重合体を含み、更に、前述のオニウム塩、および空気界面垂直配向剤を含むことができる。上記成分と共に、重合開始剤、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー等を含有していてもよい。これらの材料は、種々の目的、例えば、配向の固定化、塗工膜の均一性、膜の強度、液晶化合物の配向性の向上等を目的として添加される。これらの材料は、併用する液晶化合物と相溶性を有し、配向を阻害しないことが好ましい。
<< Other ingredients in the composition >>
The liquid crystal composition includes a liquid crystal compound (preferably a rod-shaped liquid crystal compound), the fluoroaliphatic group-containing copolymer, and may further include the above-described onium salt and an air interface vertical alignment agent. A polymerization initiator, a plasticizer, a surfactant, a polymerizable monomer and the like may be contained together with the above components. These materials are added for various purposes, for example, for the purpose of fixing the orientation, uniformity of the coating film, strength of the film, and improving the orientation of the liquid crystal compound. These materials are preferably compatible with the liquid crystal compound used in combination and do not inhibit the alignment.
重合開始剤としては、熱重合開始剤および光重合開始剤のいずれを用いてもよい。光重合開始剤が好ましい。光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物(米国特許2367661号、同2367670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許2448828号明細書記載)、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許3046127号、同2951758号の各明細書記載)、トリアリールイミダゾールダイマーとp−アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許3549367号明細書記載)、アクリジンおよびフェナジン化合物(特開昭60−105667号公報、米国特許4239850号明細書記載)およびオキサジアゾール化合物(米国特許4212970号明細書記載)が含まれる。
光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の0.01〜20質量%であることが好ましく、0.5〜5質量%であることがさらに好ましい。
As the polymerization initiator, either a thermal polymerization initiator or a photopolymerization initiator may be used. Photoinitiators are preferred. Examples of the photopolymerization initiator include α-carbonyl compounds (described in US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670), acyloin ether (described in US Pat. No. 2,448,828), α-hydrocarbon substituted aromatic acyloin. Compound (described in US Pat. No. 2,722,512), polynuclear quinone compound (described in US Pat. Nos. 3,046,127 and 2,951,758), a combination of triarylimidazole dimer and p-aminophenyl ketone (US Pat. No. 3,549,367) Acridine and phenazine compounds (JP-A-60-105667, U.S. Pat. No. 4,239,850) and oxadiazole compounds (U.S. Pat. No. 4,212,970).
It is preferable that the usage-amount of a photoinitiator is 0.01-20 mass% of solid content of a coating liquid, and it is more preferable that it is 0.5-5 mass%.
重合性モノマーとしては、ラジカル重合性もしくはカチオン重合性の化合物が挙げられる。好ましくは、多官能性ラジカル重合性モノマーであり、上記の重合性基含有の液晶化合物と共重合性のものが好ましい。例えば、特開2002−296423号公報明細書中の段落番号[0018]〜[0020]記載のものが挙げられる。上記化合物の添加量は、液晶化合物に対して一般に1〜50質量%の範囲にあり、5〜30質量%の範囲にあることが好ましい。 Examples of the polymerizable monomer include radically polymerizable or cationically polymerizable compounds. Preferably, it is a polyfunctional radically polymerizable monomer and is preferably copolymerizable with the above-described polymerizable group-containing liquid crystal compound. Examples thereof include those described in paragraph numbers [0018] to [0020] in JP-A No. 2002-296423. The amount of the compound added is generally in the range of 1 to 50% by mass and preferably in the range of 5 to 30% by mass with respect to the liquid crystal compound.
液晶化合物とともに使用するポリマーは、塗布液を増粘できることが好ましい。ポリマーの例としては、セルロースエステルを挙げることができる。セルロースエステルの好ましい例としては、特開2000−155216号公報明細書中の段落番号[0178]記載のものが挙げられる。液晶化合物の配向を阻害しないように、上記ポリマーの添加量は、液晶性分子に対して0.1〜10質量%の範囲にあることが好ましく、0.1〜8質量%の範囲にあることがより好ましい。 The polymer used with the liquid crystal compound is preferably capable of thickening the coating solution. A cellulose ester can be mentioned as an example of a polymer. Preferable examples of the cellulose ester include those described in paragraph [0178] of JP-A No. 2000-155216. The addition amount of the polymer is preferably in the range of 0.1 to 10% by mass, and in the range of 0.1 to 8% by mass with respect to the liquid crystalline molecules so as not to disturb the alignment of the liquid crystal compound. Is more preferable.
《光学異方性層の作製方法》
前記光学異方性層は、前記液晶組成物を塗布液として調製し、該塗布液を、支持体等の表面に塗布して、好ましくは棒状液晶化合物の分子を垂直配向させ、該配向状態を固定することで形成することができる。仮支持体上に光学異方性層を形成した場合は、形成された光学異方性層は、支持体上に転写される。さらに、1層の光学異方性層のみならず複数の光学異方性層を積層して、後述する好ましい光学特性を示す第2位相差領域を構成することもできる。また、支持体と光学異方性層との積層体全体で後述の好ましい光学特性を満たすようにして、第2位相差領域を作製してもよい。
<< Method for producing optically anisotropic layer >>
The optically anisotropic layer is prepared by using the liquid crystal composition as a coating solution, and coating the coating solution on the surface of a support or the like, preferably vertically aligning the molecules of the rod-like liquid crystal compound, and adjusting the alignment state. It can be formed by fixing. When the optically anisotropic layer is formed on the temporary support, the formed optically anisotropic layer is transferred onto the support. Furthermore, not only one optically anisotropic layer but also a plurality of optically anisotropic layers may be laminated to form a second retardation region exhibiting preferable optical characteristics described later. Further, the second retardation region may be produced so that the entire laminated body of the support and the optically anisotropic layer satisfies preferable optical characteristics described later.
塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド(例、N,N−ジメチルホルムアミド)、スルホキシド(例、ジメチルスルホキシド)、ヘテロ環化合物(例、ピリジン)、炭化水素(例、ベンゼン、ヘキサン)、アルキルハライド(例、クロロホルム、ジクロロメタン)、エステル(例、酢酸メチル、酢酸ブチル)、ケトン(例、アセトン、メチルエチルケトン)、エーテル(例、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン)が含まれる。アルキルハライドおよびケトンが好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。 As the solvent used for preparing the coating solution, an organic solvent is preferably used. Examples of organic solvents include amides (eg, N, N-dimethylformamide), sulfoxides (eg, dimethyl sulfoxide), heterocyclic compounds (eg, pyridine), hydrocarbons (eg, benzene, hexane), alkyl halides (eg, , Chloroform, dichloromethane), esters (eg, methyl acetate, butyl acetate), ketones (eg, acetone, methyl ethyl ketone), ethers (eg, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane). Alkyl halides and ketones are preferred. Two or more organic solvents may be used in combination.
塗布液の塗布は、公知の方法(例、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法)により実施できる。 The coating liquid can be applied by a known method (eg, extrusion coating method, direct gravure coating method, reverse gravure coating method, die coating method).
棒状液晶化合物の分子を垂直配向させた後、その配向状態に分子を固定することが好ましい。固定化は、棒状液晶化合物が重合性基を有する場合は棒状液晶化合物および/又は別途重合性モノマーを添加した場合は重合性モノマーの重合反応により実施することが好ましい。固定化のために実施する重合反応には、光重合開始剤を用いた光重合反応を利用することが好ましい。棒状液晶性分子の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、20mJ/cm2〜50J/cm2であることが好ましく、100〜800mJ/cm2であることがさらに好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。 After the molecules of the rod-like liquid crystal compound are vertically aligned, it is preferable to fix the molecules in the alignment state. The immobilization is preferably carried out by a polymerization reaction of the polymerizable monomer when the rod-like liquid crystal compound has a polymerizable group, and / or when a polymerizable monomer is added separately. For the polymerization reaction carried out for immobilization, it is preferable to use a photopolymerization reaction using a photopolymerization initiator. The light irradiation for polymerizing the rod-like liquid crystalline molecules preferably uses ultraviolet rays. The irradiation energy is preferably 20mJ / cm 2 ~50J / cm 2 , further preferably 100 to 800 mJ / cm 2. In order to accelerate the photopolymerization reaction, light irradiation may be performed under heating conditions.
前記光学異方性層の厚さは、0.1〜10μmであることが好ましく、0.5〜5μmであることがさらに好ましく、1〜5μmであることが最も好ましい。 The thickness of the optically anisotropic layer is preferably 0.1 to 10 μm, more preferably 0.5 to 5 μm, and most preferably 1 to 5 μm.
(配向膜)
本発明の光学補償フィルムは、透明支持体上に配向層と光学異方性層とをこの順に有するものであることができる。配向膜は、棒状液晶性分子の配向方向を規定する機能を有する。しかし、棒状液晶化合物の分子をホメオトロピック配向させる場合は、面内の配向方向はないため、配向膜は本発明において必須ではない。また、前記液晶組成物は、オニウム塩および空気界面垂直配向剤を含有すると、垂直配向膜を用いなくても、棒状液晶化合物の分子を安定的に垂直配向させることができるので、光学異方性層を形成するのに垂直配向膜は必須ではない。しかし、配向膜は液晶性組成物の配向の均一性を向上させたり、ポリマー基材と光学異方性層との間の密着性を向上させることができるために、必要であれば用いることができる。また、棒状液晶化合物の分子を配向させ、その配向状態に固定してしまえば、配向膜はその役割を果たしているために、除去することも可能である。例えば、配向状態が固定された配向膜上の光学異方性層のみを、偏光膜上に転写して光学異方性層を有する偏光板を作製することも可能である。
(Alignment film)
The optical compensation film of the present invention can have an alignment layer and an optically anisotropic layer in this order on a transparent support. The alignment film has a function of defining the alignment direction of the rod-like liquid crystal molecules. However, when the molecules of the rod-shaped liquid crystal compound are homeotropically aligned, since there is no in-plane alignment direction, the alignment film is not essential in the present invention. In addition, when the liquid crystal composition contains an onium salt and an air interface vertical alignment agent, the molecules of the rod-shaped liquid crystal compound can be stably vertically aligned without using a vertical alignment film. A vertical alignment film is not essential for forming the layer. However, since the alignment film can improve the uniformity of alignment of the liquid crystalline composition or improve the adhesion between the polymer substrate and the optically anisotropic layer, it can be used if necessary. it can. Further, if the molecules of the rod-like liquid crystal compound are aligned and fixed in the alignment state, the alignment film plays the role and can be removed. For example, it is also possible to produce a polarizing plate having an optically anisotropic layer by transferring only the optically anisotropic layer on the alignment film in which the alignment state is fixed onto the polarizing film.
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。 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.
配向膜は、必要であればラビング処理することができる。配向膜に使用するポリマーは、原則として、液晶性分子を配向させる機能のある分子構造を有する。
本発明では、液晶性分子を配向させる機能に加えて、架橋性官能基(例、二重結合)を有する側鎖を主鎖に結合させるか、あるいは、液晶性分子を配向させる機能を有する架橋性官能基を側鎖に導入することが好ましい。
配向膜に使用されるポリマーは、それ自体架橋可能なポリマーあるいは架橋剤により架橋されるポリマーのいずれも使用することができし、これらの組み合わせを複数使用することができる。
The alignment film can be rubbed if necessary. In principle, the polymer used for the alignment film has a molecular structure having a function of aligning liquid crystal molecules.
In the present invention, in addition to the function of aligning liquid crystalline molecules, a cross-linking having a function of aligning a side chain having a crosslinkable functional group (eg, double bond) to the main chain or aligning liquid crystalline molecules. It is preferable to introduce a functional functional group into the side chain.
As the polymer used in the alignment film, either a polymer that can be crosslinked by itself or a polymer that is crosslinked by a crosslinking agent can be used, and a plurality of combinations thereof can be used.
ポリマーの例には、例えば特開平8−338913号公報明細書中段落番号[0022]記載のメタクリレート系重合体、スチレン系重合体、ポリオレフィン、ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコール、ポリ(N−メチロールアクリルアミド)、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル重合体、カルボキシメチルセルロース、ポリカーボネート等が含まれる。シランカップリング剤をポリマーとして用いることができる。水溶性ポリマー(例、ポリ(N−メチロールアクリルアミド)、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール)が好ましく、ゼラチン、ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコールがさらに好ましく、ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコールが最も好ましい。重合度が異なるポリビニルアルコールまたは変性ポリビニルアルコールを2種類併用することが特に好ましい。 Examples of the polymer include, for example, methacrylate polymer, styrene polymer, polyolefin, polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol, poly (N-methylolacrylamide) described in JP-A-8-338913, paragraph [0022]. , Polyester, polyimide, vinyl acetate polymer, carboxymethyl cellulose, polycarbonate and the like. Silane coupling agents can be used as the polymer. Water-soluble polymers (eg, poly (N-methylolacrylamide), carboxymethylcellulose, gelatin, polyvinyl alcohol, modified polyvinyl alcohol) are preferred, gelatin, polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol are more preferred, and polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol are most preferred. . It is particularly preferable to use two types of polyvinyl alcohol or modified polyvinyl alcohol having different degrees of polymerization.
ポリビニルアルコールの鹸化度は、70〜100%が好ましく、80〜100%がさらに好ましい。ポリビニルアルコールの重合度は、100〜5000であることが好ましい。 The saponification degree of polyvinyl alcohol is preferably 70 to 100%, more preferably 80 to 100%. It is preferable that the polymerization degree of polyvinyl alcohol is 100-5000.
液晶性分子を配向させる機能を有する側鎖は、一般に疎水性基を官能基として有する。具体的な官能基の種類は、液晶性分子の種類および必要とする配向状態に応じて決定する。
例えば、変性ポリビニルアルコールの変性基としては、共重合変性、連鎖移動変性またはブロック重合変性により導入できる。変性基の例には、親水性基(カルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基、アミノ基、アンモニウム基、アミド基、チオール基等)、炭素数10〜100個の炭化水素基、フッ素原子置換の炭化水素基、チオエーテル基、重合性基(不飽和重合性基、エポキシ基、アジリニジル基等)、アルコキシシリル基(トリアルコキシ、ジアルコキシ、モノアルコキシ)等が挙げられる。これらの変性ポリビニルアルコール化合物の具体例として、例えば特開2000−155216号公報明細書中の段落番号[0022]〜[0145]、同2002−62426号公報明細書中の段落番号[0018]〜[0022]に記載のもの等が挙げられる。
A side chain having a function of aligning liquid crystal molecules generally has a hydrophobic group as a functional group. The specific type of functional group is determined according to the type of liquid crystal molecule and the required alignment state.
For example, the modifying group of the modified polyvinyl alcohol can be introduced by copolymerization modification, chain transfer modification or block polymerization modification. Examples of modifying groups include hydrophilic groups (carboxylic acid groups, sulfonic acid groups, phosphonic acid groups, amino groups, ammonium groups, amide groups, thiol groups, etc.), hydrocarbon groups having 10 to 100 carbon atoms, fluorine atoms Substituted hydrocarbon groups, thioether groups, polymerizable groups (unsaturated polymerizable groups, epoxy groups, azirinidyl groups, etc.), alkoxysilyl groups (trialkoxy, dialkoxy, monoalkoxy) and the like can be mentioned. As specific examples of these modified polyvinyl alcohol compounds, for example, paragraph numbers [0022] to [0145] in JP-A No. 2000-155216 and paragraph numbers [0018] to [0018] in JP-A No. 2002-62426 are described. [0022] and the like.
架橋性官能基を有する側鎖を配向膜ポリマーの主鎖に結合させるか、あるいは、液晶性分子を配向させる機能を有する側鎖に架橋性官能基を導入すると、配向膜のポリマーと光学異方性層に含まれる多官能モノマーとを共重合させることができる。その結果、多官能モノマーと多官能モノマーとの間だけではなく、配向膜ポリマーと配向膜ポリマーとの間、そして多官能モノマーと配向膜ポリマーとの間も共有結合で強固に結合される。従って、架橋性官能基を配向膜ポリマーに導入することで、光学補償フィルムの強度を著しく改善することができる。
配向膜ポリマーの架橋性官能基は、多官能モノマーと同様に、重合性基を含むことが好ましい。具体的には、例えば特開2000−155216号公報明細書中段落番号[0080]〜[0100]記載のもの等が挙げられる。
When a side chain having a crosslinkable functional group is bonded to the main chain of the alignment film polymer or a crosslinkable functional group is introduced into a side chain having a function of aligning liquid crystalline molecules, the alignment film polymer and the optically anisotropic film The polyfunctional monomer contained in the conductive layer can be copolymerized. As a result, not only between the polyfunctional monomer and the polyfunctional monomer, but also between the alignment film polymer and the alignment film polymer and between the polyfunctional monomer and the alignment film polymer is firmly bonded by a covalent bond. Therefore, the strength of the optical compensation film can be remarkably improved by introducing the crosslinkable functional group into the alignment film polymer.
The crosslinkable functional group of the alignment film polymer preferably contains a polymerizable group in the same manner as the polyfunctional monomer. Specifically, for example, those described in paragraphs [0080] to [0100] of JP-A No. 2000-155216, and the like can be mentioned.
配向膜ポリマーは、上記の架橋性官能基とは別に、架橋剤を用いて架橋させることもできる。
架橋剤としては、アルデヒド、N−メチロール化合物、ジオキサン誘導体、カルボキシル基を活性化することにより作用する化合物、活性ビニル化合物、活性ハロゲン化合物、イソオキサゾールおよびジアルデヒド澱粉が含まれる。2種類以上の架橋剤を併用してもよい。具体的には、例えば特開2002−62426号公報明細書中の段落番号[0023]〜[024]記載の化合物等が挙げられる。反応活性の高いアルデヒド、特にグルタルアルデヒドが好ましい。
Apart from the crosslinkable functional group, the alignment film polymer can also be crosslinked using a crosslinking agent.
Examples of the crosslinking agent include aldehydes, N-methylol compounds, dioxane derivatives, compounds that act by activating carboxyl groups, active vinyl compounds, active halogen compounds, isoxazole, and dialdehyde starch. Two or more kinds of crosslinking agents may be used in combination. Specific examples include compounds described in paragraphs [0023] to [024] in JP-A-2002-62426. Aldehydes having high reaction activity, particularly glutaraldehyde are preferred.
架橋剤の添加量は、ポリマーに対して0.1〜20質量%が好ましく、0.5〜15質量%がさらに好ましい。配向膜に残存する未反応の架橋剤の量は、1.0質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以下であることがさらに好ましい。このように調節することで、配向膜を液晶表示装置に長期使用、或は高温高湿の雰囲気下に長期間放置しても、レチキュレーション発生のない充分な耐久性が得られる。 0.1-20 mass% is preferable with respect to a polymer, and, as for the addition amount of a crosslinking agent, 0.5-15 mass% is more preferable. The amount of the unreacted crosslinking agent remaining in the alignment film is preferably 1.0% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or less. By adjusting in this way, even if the alignment film is used for a long time in a liquid crystal display device or left in a high temperature and high humidity atmosphere for a long time, sufficient durability without reticulation can be obtained.
配向膜は、基本的に、配向膜形成材料である上記ポリマー、架橋剤を含む塗布液を透明支持体上に塗布した後、加熱乾燥(架橋させ)し、必要であればラビング処理することにより形成することができる。架橋反応は、前記のように、透明支持体上に塗布した後、任意の時期に行なって良い。ポリビニルアルコールのような水溶性ポリマーを配向膜形成材料として用いる場合には、塗布液は消泡作用のある有機溶媒(例、メタノール)と水の混合溶媒とすることが好ましい。その比率は質量比で、水:メタノールが0より大きく99以下:100未満1以上が好ましく、0より大きく91以下:100未満9以上であることがさらに好ましい。これにより、泡の発生が抑えられ、配向膜、さらには光学異方層の層表面の欠陥が著しく減少する。 The alignment film is basically formed by applying a coating solution containing the above-mentioned polymer that is an alignment film forming material and a crosslinking agent on a transparent support, followed by heat drying (crosslinking), and if necessary, a rubbing treatment. Can be formed. As described above, the crosslinking reaction may be performed at an arbitrary time after coating on the transparent support. When a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol is used as the alignment film forming material, the coating solution is preferably a mixed solvent of an organic solvent (eg, methanol) having a defoaming action and water. The ratio by mass is water: methanol greater than 0 and 99 or less: less than 100, preferably 1 or more, and more preferably greater than 0 and 91 or less: less than 100, 9 or more. Thereby, generation | occurrence | production of a bubble is suppressed and the defect of the layer surface of an alignment film and also an optically anisotropic layer reduces significantly.
配向膜の塗布方法は、スピンコーティング法、ディップコーティング法、カーテンコーティング法、エクストルージョンコーティング法、ロッドコーティング法またはロールコーティング法が好ましい。特にロッドコーティング法が好ましい。また、乾燥後の膜厚は0.1〜10μmが好ましい。加熱乾燥は、20度〜110度で行なうことができる。充分な架橋を形成するためには60度〜100度が好ましく、特に80度〜100度が好ましい。乾燥時間は1分〜36時間で行なうことができるが、好ましくは1分〜30分である。pHも、使用する架橋剤に最適な値に設定することが好ましく、グルタルアルデヒドを使用した場合は、pH4.5〜5.5で、特に5が好ましい。 The alignment film is preferably applied by spin coating, dip coating, curtain coating, extrusion coating, rod coating, or roll coating. A rod coating method is particularly preferable. The film thickness after drying is preferably 0.1 to 10 μm. Heat drying can be performed at 20 to 110 degrees. In order to form sufficient cross-linking, 60 ° to 100 ° is preferable, and 80 ° to 100 ° is particularly preferable. The drying time can be 1 minute to 36 hours, preferably 1 minute to 30 minutes. The pH is preferably set to an optimum value for the crosslinking agent to be used. When glutaraldehyde is used, the pH is 4.5 to 5.5, and 5 is particularly preferable.
配向膜は、透明支持体上または透明支持体上に形成した下塗層上に設けられる。配向膜は、上記のようにポリマー層を架橋したのち、必要であれば表面をラビング処理することにより得ることができる。 The alignment film is provided on a transparent support or an undercoat layer formed on the transparent support. The alignment film can be obtained by cross-linking the polymer layer as described above and, if necessary, rubbing the surface.
前記ラビング処理は、LCDの液晶配向処理工程として広く採用されている処理方法を適用することができる。即ち、配向膜の表面を、紙やガーゼ、フェルト、ゴムあるいはナイロン、ポリエステル繊維などを用いて一定方向に擦ることにより、配向を得る方法を用いることができる。一般的には、長さおよび太さが均一な繊維を平均的に植毛した布などを用いて数回程度ラビングを行うことにより実施される。 For the rubbing treatment, a treatment method widely adopted as a liquid crystal alignment treatment process of LCD can be applied. That is, a method of obtaining the orientation by rubbing the surface of the orientation film in a certain direction using paper, gauze, felt, rubber, nylon, polyester fiber or the like can be used. Generally, it is carried out by rubbing several times using a cloth or the like in which fibers having a uniform length and thickness are planted on average.
配向膜上で液晶性分子を配向させた後、必要に応じて、配向膜ポリマーと光学異方性層に含まれる多官能モノマーとを反応させるか、あるいは、架橋剤を用いて配向膜ポリマーを架橋させてもよい。配向膜の膜厚は、0.1〜10μmの範囲にあることが好ましい。 After aligning the liquid crystalline molecules on the alignment film, if necessary, the alignment film polymer is reacted with the polyfunctional monomer contained in the optically anisotropic layer, or the alignment film polymer is formed using a crosslinking agent. It may be cross-linked. The thickness of the alignment film is preferably in the range of 0.1 to 10 μm.
[支持体]
本発明では、前記光学異方性層を、支持体上に形成してもよい。支持体は透明であることが好ましく、具体的には、光透過率が80%以上であることが好ましい。支持体は、波長分散が小さいことが好ましく、具体的には、Re400/Re700の比が1.2未満であることが好ましい。中でも、ポリマーフィルムが好ましい。前記光学異方性層の支持体は、後述の第2位相差領域の一部であってもよく、また、後述の第1位相差領域の一部または全部であってもよい。また、前記光学異方性層の支持体は、偏光膜の保護膜としても機能していてもよい。
[Support]
In the present invention, the optically anisotropic layer may be formed on a support. The support is preferably transparent, and specifically, the light transmittance is preferably 80% or more. The support preferably has small wavelength dispersion, and specifically, the ratio of Re400 / Re700 is preferably less than 1.2. Among these, a polymer film is preferable. The support for the optically anisotropic layer may be a part of a second retardation region described later, or may be a part or the whole of a first retardation region described later. The support of the optically anisotropic layer may also function as a protective film for the polarizing film.
支持体の光学異方性は小さいことが好ましく、Re(λ)が20nm以下であることが好ましく、10nm以下であることがさらに好ましく、5nm以下であることが最も好ましい。また、後述の第1位相差領域を兼ねる場合は、Re(λ)が20nm〜150nmであることが好ましく、40nm〜115nmであることがより好ましく、60nm〜95nmであることがさらに好ましい。また、Nzが1.5〜7であることが好ましく、2.0〜5.5であることがより好ましく、2.5〜4.5であることがさらに好ましい。 The optical anisotropy of the support is preferably small, Re (λ) is preferably 20 nm or less, more preferably 10 nm or less, and most preferably 5 nm or less. Moreover, when it serves also as the below-mentioned 1st phase difference area | region, it is preferable that Re ((lambda)) is 20 nm-150 nm, It is more preferable that it is 40 nm-115 nm, It is more preferable that it is 60 nm-95 nm. Moreover, it is preferable that Nz is 1.5-7, it is more preferable that it is 2.0-5.5, and it is further more preferable that it is 2.5-4.5.
支持体となるポリマーフィルムの例には、セルロースエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレートおよびポリメタクリレートのフィルムが含まれる。セルロースエステルフィルムが好ましく、アセチルセルロースフィルムがさらに好ましく、トリアセチルセルロースフィルムが最も好ましい。ポリマーフィルムは、ソルベントキャスト法により形成することが好ましい。透明支持体の厚さは、20〜500μmであることが好ましく、40〜200μmであることがさらに好ましい。透明支持体とその上に設けられる層(接着層、垂直配向膜あるいは位相差層)との接着を改善するため、透明支持体に表面処理(例、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線(UV)処理、火炎処理)を実施してもよい。透明支持体の上に、接着層(下塗り層)を設けてもよい。また、透明支持体や長尺の透明支持体には、搬送工程でのすべり性を付与したり、巻き取った後の裏面と表面の貼り付きを防止するために、平均粒子サイズが10〜100nm程度の無機粒子を固形分重量比で5%〜40%混合したポリマー層を支持体の片側に塗布や支持体との共流延によって形成したものを用いることが好ましい。 Examples of the polymer film as the support include cellulose ester, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, polyacrylate, and polymethacrylate films. A cellulose ester film is preferred, an acetyl cellulose film is more preferred, and a triacetyl cellulose film is most preferred. The polymer film is preferably formed by a solvent cast method. The thickness of the transparent support is preferably 20 to 500 μm, and more preferably 40 to 200 μm. In order to improve adhesion between the transparent support and the layer (adhesive layer, vertical alignment film or retardation layer) provided thereon, surface treatment (eg, glow discharge treatment, corona discharge treatment, ultraviolet light (UV) ) Treatment, flame treatment). An adhesive layer (undercoat layer) may be provided on the transparent support. Further, the average particle size is 10 to 100 nm in order to provide the transparent support or the long transparent support with slipperiness in the conveying process or to prevent the back surface and the surface from sticking after winding. It is preferable to use what formed the polymer layer which mixed the inorganic particle of about 5%-40% by solid content weight ratio by the application | coating or co-casting with the support body on the one side of the support body.
偏光板
次に、本発明の偏光板について説明する。
本発明の偏光板は、前述の本発明の光学補償フィルムと偏光膜を有する。偏光板は、一般的には、ポリビニルアルコールフィルムからなる偏光膜をヨウ素にて染色し、延伸を行うことによって偏光膜を得、その両面に保護膜を積層して作製することができる。本発明の光学補償フィルムが光学異方性層を支持するポリマーフィルム等からなる支持体を有する場合、この支持体を保護膜の少なくとも一方にそのまま用いることができる。また、本発明では、前記光学異方性層が該保護膜を兼ねることもできる。
Next, the polarizing plate of the present invention will be described.
The polarizing plate of the present invention has the above-described optical compensation film of the present invention and a polarizing film. In general, the polarizing plate can be produced by dyeing a polarizing film made of a polyvinyl alcohol film with iodine and stretching the polarizing film to obtain a polarizing film, and laminating protective films on both sides thereof. When the optical compensation film of the present invention has a support made of a polymer film or the like that supports the optically anisotropic layer, this support can be used as it is for at least one of the protective films. In the present invention, the optically anisotropic layer can also serve as the protective film.
[偏光膜用保護膜]
偏光膜用保護膜としては、可視光領域に吸収が無く、光透過率が80%以上であり、複屈折性に基づくレターデーションが小さいものが好ましい。具体的には、Re(λ)が0〜30nmが好ましく、0〜15nmがより好ましく、0〜5nmが最も好ましい。さらに、Rth(λ)は0〜40nmであることが好ましく、0〜20nmがより好ましく、0〜10nmであることが最も好ましい。この特性を有するフィルムであれば好適に用いることができるが、偏光膜の耐久性の観点からはセルロースアシレートやノルボルネン系のフィルムがより好ましい。セルロースアシレートフィルムのRthを小さくする方法として、特開平11−246704号公報、特開2001−247717号公報、特願2003−379975号明細書に記載の方法などが挙げられる。また、セルロースアシレートフィルムの厚みを小さくすることによっても、Rthを小さくすることができる。偏光膜用保護膜としてのセルロースシレートフィルムの厚みは10〜100μmであることが好ましく、10〜60μmであることがより好ましく、20〜45μmであることがさらに好ましい。
[Protective film for polarizing film]
As the protective film for the polarizing film, a protective film having no absorption in the visible light region, a light transmittance of 80% or more, and a retardation based on birefringence is preferable. Specifically, Re (λ) is preferably 0 to 30 nm, more preferably 0 to 15 nm, and most preferably 0 to 5 nm. Furthermore, Rth (λ) is preferably 0 to 40 nm, more preferably 0 to 20 nm, and most preferably 0 to 10 nm. Any film having this property can be preferably used, but from the viewpoint of durability of the polarizing film, a cellulose acylate or norbornene film is more preferable. Examples of a method for reducing Rth of the cellulose acylate film include methods described in JP-A Nos. 11-246704, 2001-247717, and Japanese Patent Application No. 2003-379975. Rth can also be reduced by reducing the thickness of the cellulose acylate film. The thickness of the cellulose sylate film as the protective film for the polarizing film is preferably 10 to 100 μm, more preferably 10 to 60 μm, and still more preferably 20 to 45 μm.
液晶表示装置
本発明の液晶表示装置は、本発明の光学補償フィルムまたは本発明の偏光板を有するものである。本発明の液晶表示装置は、2つの位相差領域(第1位相差領域、第2位相差領域)を含み、少なくともその一方の領域に本発明の光学補償フィルムを含むことが好ましい。
Liquid crystal display device The liquid crystal display device of the present invention has the optical compensation film of the present invention or the polarizing plate of the present invention. The liquid crystal display device of the present invention preferably includes two retardation regions (a first retardation region and a second retardation region), and at least one region thereof includes the optical compensation film of the present invention.
以下、図面を用いて本発明の液晶表示装置の好ましい態様について説明する。図1は、本発明の液晶表示装置の画素領域例を示す模式図である。図2および図3は、本発明の液晶表示装置の一実施形態の模式図である。 Hereinafter, preferred embodiments of the liquid crystal display device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a pixel region of the liquid crystal display device of the present invention. 2 and 3 are schematic views of an embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.
図2に示す液晶表示装置は、偏光膜8および20と、第1位相差領域10と、第2位相差領域12と、基板13および17と、該基板に挟持される液晶層15とを有する。偏光膜8及20は、それぞれ保護膜7aと7bおよび19aと19bによって挟持されている。
The liquid crystal display device shown in FIG. 2 includes
図2の液晶表示装置では、液晶セルは、基板13および17と、これらに挟持される液晶層15からなる。液晶層の厚さd(μm)と屈折率異方性Δnとの積Δn・dは透過モードにおいて、ねじれ構造を持たないIPS型では0.2〜0.4μmの範囲が最適値となる。この範囲では白表示輝度が高く、黒表示輝度が小さいことから、明るくコントラストの高い表示装置が得られる。基板13および17の液晶層15に接触する表面には、配向膜(不図示)が形成されていて、液晶分子を基板の表面に対して略平行に配向させるとともに配向膜上に施されたラビング処理方向14および18等により、電圧無印加状態もしくは低印加状態における液晶分子配向方向が制御されている。また、基板13若しくは17の内面には、液晶分子に電圧印加可能な電極(図2中不図示)が形成されている。
In the liquid crystal display device of FIG. 2, the liquid crystal cell includes
図1に、液晶層15の1画素領域中の液晶分子の配向を模式的に示す。図1は、液晶層15の1画素に相当する程度の極めて小さい面積の領域中の液晶分子の配向を、基板13および17の内面に形成された配向膜のラビング方向4、および基板13および17の内面に形成された液晶分子に電圧印加可能な電極2および3とともに示した模式図である。電界効果型液晶として正の誘電異方性を有するネマチック液晶を用いてアクティブ駆動を行った場合の、電圧無印加状態若しくは低印加状態での液晶分子配向方向は5aおよび5bであり、この時に黒表示が得られる。電極2および3間に電圧が印加されると、電圧に応じて液晶分子は6aおよび6b方向へとその配向方向を変える。通常、この状態で明表示を行なう。
FIG. 1 schematically shows the alignment of liquid crystal molecules in one pixel region of the
図2において、偏光膜8の透過軸9と、偏光膜20の透過軸21は直交して配置されている。第1位相差領域10の遅相軸11は、偏光膜8の透過軸9および黒表示時の液晶層15中の液晶分子の遅相軸方向16に平行である。
図2に示す液晶表示装置では、偏光膜8が二枚の保護膜7aおよび7bに挟持された構成を示しているが、保護膜7bはなくてもよい。保護膜7bがない場合は、第1位相差領域10の一部または全部が、偏光膜の保護膜7bとしても機能し得る特性を有していることが好ましい。また、偏光膜20も二枚の保護膜19aおよび19bに挟持されているが、液晶層15に近い側の保護膜19aはなくてもよい。なお、図2の態様では、第1位相差領域10および第2位相差領域12は、液晶セルの位置を基準にして、液晶セルと視認側の偏光膜との間に配置されていてもよいし、液晶セルと背面側の偏光膜との間に配置されていてもよい。本実施形態では、いずれの構成においても、第2位相差領域が液晶セルにより近くなるように配置する。
In FIG. 2, the transmission axis 9 of the
In the liquid crystal display device shown in FIG. 2, the configuration in which the
本発明の他の実施形態を図3に示す。図3の液晶表示装置は、第2位相差領域12が偏光膜8および第1位相差領域10の間に配置されている。図3の液晶表示装置において、保護膜7bはなくてもよい。保護膜7bがない場合は、第2位相差領域12の一部または全部が、偏光膜の保護膜7bとしても機能し得る特性を有していることが好ましい。また、偏光膜20も二枚の保護膜19aおよび19bに挟持されているが、液晶層15に近い側の保護膜19aはなくてもよい。図3に示す態様では、第1位相差領域10は、その遅相軸11が、偏光膜8の透過軸9と黒表示時の液晶層15中の液晶分子の遅相軸方向16に直交になるように配置される。なお、図3の態様では、第1位相差領域10および第2位相差領域12は、液晶セルの位置を基準にして、液晶セルと視認側の偏光膜との間に配置されていてもよいし、液晶セルと背面側の偏光膜との間に配置されていてもよい。本実施形態では、いずれの構成においても、第1位相差領域が液晶セルにより近くなるように配置する。
Another embodiment of the present invention is shown in FIG. In the liquid crystal display device of FIG. 3, the
なお、図3および図2には、上側偏光板および下側偏光板を備えた透過モードの表示装置の態様を示したが、本発明は一の偏光板のみを備える反射モードの態様であってもよく、かかる場合は、液晶セル内の光路が2倍になることから、最適Δn・dの値は上記の1/2程度の値になる。また、本発明に用いられる液晶セルはIPSモードに限定されることなく、黒表示時に液晶分子が前記一対の基板の表面に対して実質的に平行に配向する液晶表示装置であれば、いずれも好適に用いることができる。この例としては強誘電性液晶表示装置、反強誘電性液晶表示装置、ECB型液晶表示装置がある。 3 and 2 show the mode of the transmission mode display device including the upper polarizing plate and the lower polarizing plate, the present invention is a mode of the reflection mode including only one polarizing plate. In such a case, since the optical path in the liquid crystal cell is doubled, the optimum value of Δn · d is about the above half value. The liquid crystal cell used in the present invention is not limited to the IPS mode, and any liquid crystal display device in which liquid crystal molecules are aligned substantially parallel to the surfaces of the pair of substrates during black display can be used. It can be used suitably. Examples thereof include a ferroelectric liquid crystal display device, an antiferroelectric liquid crystal display device, and an ECB type liquid crystal display device.
本発明の液晶表示装置は、図1〜図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、液晶層と偏光膜との間にカラーフィルターを配置してもよい。また、偏光膜の保護膜の表面に反射防止処理やハードコートを施しても良い。また、構成部材に導電性を付与したものを使用してもよい。また、透過型として使用する場合は、冷陰極あるいは熱陰極蛍光管、あるいは発光ダイオード、フィールドエミッション素子、エレクトロルミネッセント素子を光源とするバックライトを背面に配置することができる。この場合、バックライトの配置は図2および図3の上側であっても下側であっても良い。また、液晶層とバックライトとの間に、反射型偏光板や拡散板、プリズムシートや導光板を配置することもできる。また、上記した様に、本発明の液晶表示装置は、反射型であってもよく、かかる場合は、偏光板は観察側に1枚配置したのみでよく、液晶セル背面あるいは液晶セルの下側基板の内面に反射膜を配置する。もちろん前記光源を用いたフロントライトを液晶セル観察側に設けることも可能である。 The liquid crystal display device of the present invention is not limited to the configuration shown in FIGS. 1 to 3 and may include other members. For example, a color filter may be disposed between the liquid crystal layer and the polarizing film. Further, an antireflection treatment or a hard coat may be applied to the surface of the protective film of the polarizing film. Moreover, you may use what gave electroconductivity to the structural member. In the case of use as a transmission type, a cold cathode or a hot cathode fluorescent tube, or a backlight having a light emitting diode, a field emission element, or an electroluminescent element as a light source can be disposed on the back surface. In this case, the arrangement of the backlight may be on the upper side or the lower side in FIGS. In addition, a reflective polarizing plate, a diffusion plate, a prism sheet, or a light guide plate can be disposed between the liquid crystal layer and the backlight. In addition, as described above, 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 the back side of the liquid crystal cell or the lower side of the liquid crystal cell. A reflective film is disposed on the inner surface of the substrate. Of course, it is also possible to provide a front light using the light source on the liquid crystal cell observation side.
本発明の液晶表示装置には、画像直視型、画像投影型や光変調型が含まれる。本発明は、TFTやMIMのような3端子または2端子半導体素子を用いたアクティブマトリックス液晶表示装置に適用した態様が特に有効である。勿論、時分割駆動と呼ばれるパッシブマトリックス液晶表示装置に適用した態様も有効である。 The liquid crystal display device of the present invention includes an image direct view type, an image projection type, and a light modulation type. The present invention is particularly effective when applied to an active matrix liquid crystal display device using three-terminal or two-terminal semiconductor elements such as TFT and MIM. Of course, a mode applied to a passive matrix liquid crystal display device called time-division driving is also effective.
以下、本発明の液晶表示装置に使用可能な種々の部材の好ましい光学特性や部材に用いられる材料、その製造方法等について、詳細に説明する。 Hereinafter, preferred optical characteristics of various members usable in the liquid crystal display device of the present invention, materials used for the members, manufacturing methods thereof, and the like will be described in detail.
[第1位相差領域]
本発明の液晶表示装置に含まれる第1位相差領域は、Re(λ)が20nm〜150nmであることが好ましい。斜め方向の光漏れを効果的に低減するためには、第1位相差領域のRe(λ)は、40nm〜115nmであることがより好ましく、60nm〜95nmであることがさらに好ましい。また、面内の屈折率nxとny(nx>ny)、および厚さ方向の屈折率nzを用いてNz=(nx−nz)/(nx−ny)で定義されるNzが1.5〜7であることが好ましく、斜め方向の光漏れを効果的に低減するためには、第1位相差領域のNzは、2.0〜5.5であることがより好ましく、2.5〜4.5であることがさらに好ましい。
[First phase difference region]
The first retardation region included in the liquid crystal display device of the present invention preferably has Re (λ) of 20 nm to 150 nm. In order to effectively reduce the light leakage in the oblique direction, Re (λ) of the first phase difference region is more preferably 40 nm to 115 nm, and further preferably 60 nm to 95 nm. Further, Nz defined by Nz = (nx−nz) / (nx−ny) using the in-plane refractive indexes nx and ny (nx> ny) and the refractive index nz in the thickness direction is 1.5 to 7, in order to effectively reduce light leakage in the oblique direction, Nz of the first phase difference region is more preferably 2.0 to 5.5, and 2.5 to 4 More preferably, it is .5.
前記第1位相差領域は、前記光学特性を有する限り、基本的にその材料および形態については特に制限されない。例えば、複屈折ポリマーフィルムからなる位相差膜、透明支持体上に高分子化合物を塗布後に加熱塩した膜、および透明支持体上に低分子あるいは高分子液晶化合物を塗布もしくは転写することによって形成された位相差層を有する位相差膜など、いずれも使用することができる。また、それぞれを積層して使用することもできる。 As long as the first retardation region has the optical characteristics, the material and form thereof are basically not particularly limited. For example, it is formed by coating or transferring a low-molecular or high-molecular liquid crystal compound on a transparent support, a retardation film made of a birefringent polymer film, a film obtained by heating and salting a high-molecular compound on a transparent support, Any retardation film having a retardation layer can be used. Moreover, each can also be laminated | stacked and used.
複屈折ポリマーフィルムとしては、複屈折特性の制御性や透明性、耐熱性に優れるものが好ましい。この場合、用いる高分子材料としては均一な二軸配向が達成できる高分子であれば特に制限はないが、従来公知のもので溶液流延法や押出し成形方式で製膜できるものが好ましく、ノルボルネン系高分子、ポリカーボネート系高分子、ポリアリレート系高分子、ポリエステル系高分子、ポリサルフォン等の芳香族系高分子、セルロースアシレート、または、それらポリマーの2種または3種以上を混合したポリマーなどが挙げられる。 The birefringent polymer film is preferably a film having excellent controllability of birefringence characteristics, transparency and heat resistance. In this case, the polymer material to be used is not particularly limited as long as it is a polymer that can achieve uniform biaxial orientation, but a conventionally known material that can be formed by a solution casting method or an extrusion method is preferable. Polymers, polycarbonate polymers, polyarylate polymers, polyester polymers, aromatic polymers such as polysulfone, cellulose acylate, or polymers in which two or more of these polymers are mixed Can be mentioned.
フィルムの二軸配向は、押出し成形方式や流延製膜方式等の適宜な方式で製造した当該熱可塑性樹脂からなるフィルムを、例えばロールによる縦延伸方式、テンターによる横延伸方式や二軸延伸方式などにより、延伸処理することにより達成することができる。前記のロールによる縦延伸方式では加熱ロールを用いる方法や雰囲気を加熱する方法、それらを併用する方法等の適宜な加熱方法を採ることができる。またテンターによる二軸延伸方式では全テンター方式による同時二軸延伸方法や、ロール・テンター法による逐次二軸延伸方法などの適宜な方法を採ることができる。
また、配向ムラや位相差ムラの少ないものが好ましい。その厚さは、位相差等により適宜に決定しうるが、一般には薄型化の点より、例えば1〜300μm、好ましくは10〜200μm、特に20〜150μmとされる。
The biaxial orientation of the film is a film made of the thermoplastic resin produced by an appropriate method such as an extrusion molding method or a casting film forming method, for example, a longitudinal stretching method using a roll, a transverse stretching method using a tenter, or a biaxial stretching method. For example, it can be achieved by performing a stretching treatment. In the longitudinal stretching method using the roll, an appropriate heating method such as a method using a heating roll, a method of heating an atmosphere, or a method of using them together can be employed. In the biaxial stretching method using a tenter, an appropriate method such as a simultaneous biaxial stretching method using an all tenter method or a sequential biaxial stretching method using a roll tenter method can be employed.
Moreover, a thing with little orientation nonuniformity and phase difference nonuniformity is preferable. The thickness can be appropriately determined depending on the phase difference or the like, but is generally set to, for example, 1 to 300 μm, preferably 10 to 200 μm, particularly 20 to 150 μm from the viewpoint of thinning.
ノルボルネン系高分子としては、ノルボルネンおよびその誘導体、テトラシクロドデセンおよびその誘導体、ジシクロペンタジエンおよびその誘導体、メタノテトラヒドロフルオレンおよびその誘導体などのノルボルネン系モノマーの主成分とするモノマーの重合体であり、ノルボルネン系モノマーの開環重合体、ノルボルネン系モノマーとこれと開環共重合可能なその他のモノマーとの開環共重合体、ノルボルネン系モノマーの付加重合体、ノルボルネン系モノマーとこれと共重合可能なその他のモノマーとの付加共重合体、およびの水素添加物などが挙げられる。これらの中でも、耐熱性、機械的強度等の観点から、ノルボルネン系モノマーの開環重合体水素化物が最も好ましい。ノルボルネン系重合体、単環の環状オレフィンの重合体または環状共役ジエンの重合体の分子量は、使用目的に応じて適宜選択されるが、シクロヘキサン溶液(重合体樹脂が溶解しない場合はトルエン溶液)のゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーで測定したポリイソプレンまたはポリスチレン換算の質量平均分子量で、通常5,000〜500,000、好ましくは8,000〜200,000、より好ましくは10,000〜100,000の範囲であるときに、フィルムの機械的強度、および成形加工性とが高度にバランスされて好適である。代表的なポリマーとして、特開2003−327800号公報、特開2004−233604号公報に記載されたポリマーが挙げられる。 As the norbornene-based polymer, norbornene and its derivatives, tetracyclododecene and its derivatives, dicyclopentadiene and its derivatives, methanotetrahydrofluorene and its monomers as a main component of a monomer polymer, Ring-opening polymer of norbornene monomer, ring-opening copolymer of norbornene monomer and other monomer capable of ring-opening copolymerization, addition polymer of norbornene monomer, copolymerizable with norbornene monomer Examples include addition copolymers with other monomers and hydrogenated products thereof. Among these, from the viewpoints of heat resistance, mechanical strength, and the like, a ring-opening polymer hydride of a norbornene monomer is most preferable. The molecular weight of the norbornene-based polymer, the monocyclic olefin polymer, or the cyclic conjugated diene polymer is appropriately selected according to the purpose of use, but is a cyclohexane solution (a toluene solution if the polymer resin does not dissolve). The polyisoprene or polystyrene-equivalent weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography is usually 5,000 to 500,000, preferably 8,000 to 200,000, more preferably 10,000 to 100,000. When the thickness is within the range, the mechanical strength of the film and the moldability are highly balanced, which is preferable. Typical polymers include those described in JP2003-327800A and JP2004233604A.
セルロースアシレートのアシル基としては、脂肪族基でも芳香族基でもよく、特に限定されない。それらは、例えばセルロースのアルキルカルボニルエステル、アルケニルカルボニルエステルあるいは芳香族カルボニルエステル、芳香族アルキルカルボニルエステルなどであり、それぞれさらに置換された基を有していてもよく、総炭素数が22以下のエステル基が好ましい。これらの好ましいセルロースアシレートとしては、エステル部の総炭素数が22以下のアシル基(例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブチロイル基、バレル基、ヘプタノイル基、オクタノイル基、デカノイル基、ドデカノイル基、トリデカノイル基、ヘキサデカノイル基、オクタデカノイル基など)、アリールカルボニル基(アクリル基、メタクリル基など)、アリルカルボニル基(ベンゾイル基、ナフタロイル基など)、シンナモイル基を挙げることができる。これらの中でも、好ましくは、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、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートステアレート、セルロースアセテートベンゾエートなどであり、混合エステルの場合はその比率は特に限定されないが、アセテートが総エステルの30モル%以上であることが好ましい。 The acyl group of cellulose acylate may be an aliphatic group or an aromatic group, and is not particularly limited. They are, for example, alkyl carbonyl esters, alkenyl carbonyl esters, aromatic carbonyl esters, aromatic alkyl carbonyl esters, etc. of cellulose, each of which may further have a substituted group, and an ester having a total carbon number of 22 or less. Groups are preferred. These preferred cellulose acylates include acyl groups having an ester part having a total carbon number of 22 or less (for example, acetyl group, propionyl group, butyroyl group, barrel group, heptanoyl group, octanoyl group, decanoyl group, dodecanoyl group, tridecanoyl group). Hexadecanoyl group, octadecanoyl group, etc.), arylcarbonyl group (acrylic group, methacrylic group, etc.), allylcarbonyl group (benzoyl group, naphthaloyl group, etc.), and cinnamoyl group. Among these, cellulose acetate, cellulose acetate propionate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate stearate, cellulose acetate benzoate, and the like are preferable. In the case of mixed esters, the ratio is not particularly limited, but acetate is the total ester. It is preferable that it is 30 mol% or more.
これらの中でも、セルロースアシレートが好ましく、特に写真用グレードのものが好ましく、市販の写真用グレードのものは粘度平均重合度、置換度等の品質を満足して入手することができる。写真用グレードのセルローストリアセテートのメーカーとしては、ダイセル化学工業(株)(例えばLT−20,30,40,50,70,35,55,105など)、イーストマンケミカル社(例えば、CAB−551−0.01、CAB−551−0.02、CAB−500−5、CAB−381−0.5、CAB−381−02、CAB−381−20、CAB−321−0.2、CAP−504−0.2、CAP−482−20、CA−398−3など)、コートルズ社、ヘキスト社等があり、何れも写真用グレードのセルロースアシレートを使用できる。また、フィルムの機械的特性や光学的な特性を制御する目的で、可塑剤、界面活性剤、レターデーション調節剤、UV吸収剤などを混合することができる。これらの添加剤の詳細については、例えば、特開2002−277632号公報、特開2002−182215号公報に記載がある。 Among these, cellulose acylate is preferred, and photographic grades are particularly preferred, and commercially available photographic grades can be obtained with satisfactory quality such as viscosity average degree of polymerization and substitution degree. Manufacturers of photographic grade cellulose triacetate include Daicel Chemical Industries, Ltd. (for example, LT-20, 30, 40, 50, 70, 35, 55, 105, etc.), Eastman Chemical (for example, CAB-551). 0.01, CAB-551-0.02, CAB-500-5, CAB-381-0.5, CAB-381-02, CAB-381-20, CAB-321-0.2, CAP-504 0.2, CAP-482-20, CA-398-3, etc.), Coatles, Hoechst, etc., any of which can use photographic grade cellulose acylate. In addition, a plasticizer, a surfactant, a retardation modifier, a UV absorber, and the like can be mixed for the purpose of controlling the mechanical properties and optical properties of the film. Details of these additives are described in, for example, JP-A Nos. 2002-277632 and 2002-182215.
透明樹脂をシートまたはフィルム状に成形する方法は、例えば、加熱溶融成形法、溶液流延法のいずれも用いることができる。加熱溶融成形法は、さらに詳細に、押出成形法、プレス成形法、インフレーション成形法、射出成形法、ブロー成形法、延伸成形法などに分類できるが、これらの方法の中でも、機械的強度、表面精度等に優れたフィルムを得るためには、押出成形法、インフレーション成形法、およびプレス成形法が好ましく、押出成形法が最も好ましい。成形条件は、使用目的や成形方法により適宜選択されるが、加熱溶融成形法による場合は、シリンダー温度が、好ましくは100〜400℃、より好ましくは150〜350℃の範囲で適宜設定される。上記シートまたはフィルムの厚みは、好ましくは10〜300μm、より好ましくは30〜200μmである。
上記シートまたはフィルムの延伸は、該透明樹脂のガラス転移温度をTgとするとき、好ましくはTg−30℃からTg+60℃の温度範囲、より好ましくはTg−10℃からTg+50℃の温度範囲にて、少なくとも一方向に好ましくは1.01〜2倍の延伸倍率で行う。延伸方向は少なくとも一方向であればよいが、その方向は、シートが押出成形で得られたものである場合には、樹脂の機械的流れ方向(押出方向)であることが好ましく、延伸方法は自由収縮一軸延伸法、幅固定一軸延伸法、二軸延伸法などが好ましい。光学特性の制御はこの延伸倍率と加熱温度を制御することによって行なうことができる。
As a method for forming the transparent resin into a sheet or film, for example, either a hot melt molding method or a solution casting method can be used. The heat-melt molding method can be further classified into an extrusion molding method, a press molding method, an inflation molding method, an injection molding method, a blow molding method, a stretch molding method, etc. Among these methods, mechanical strength, surface In order to obtain a film excellent in accuracy and the like, the extrusion molding method, the inflation molding method, and the press molding method are preferable, and the extrusion molding method is most preferable. The molding conditions are appropriately selected depending on the purpose of use and the molding method. In the case of the heat-melt molding method, the cylinder temperature is preferably set in the range of preferably 100 to 400 ° C, more preferably 150 to 350 ° C. The thickness of the sheet or film is preferably 10 to 300 μm, more preferably 30 to 200 μm.
When the glass transition temperature of the transparent resin is Tg, the stretching of the sheet or film is preferably in a temperature range of Tg-30 ° C to Tg + 60 ° C, more preferably in a temperature range of Tg-10 ° C to Tg + 50 ° C. In at least one direction, the stretching ratio is preferably 1.01 to 2 times. The stretching direction may be at least one direction, but when the sheet is obtained by extrusion, the direction is preferably the mechanical flow direction (extrusion direction) of the resin. A free shrink uniaxial stretching method, a fixed width uniaxial stretching method, a biaxial stretching method, and the like are preferable. The optical characteristics can be controlled by controlling the draw ratio and the heating temperature.
[第2位相差領域]
本発明の液晶表示装置が有する第2位相差領域は、面内屈折率nxとnyが実質的に等しく、厚さ方向の屈折率nzが、nx<nzを満足することが好ましい。さらに、第2位相差領域のRth(λ)は、−80nm〜−400nmであることが好ましい。
前記第2位相差領域のRth(λ)のより好ましい範囲は、他の光学部材の光学特性に応じて変動し、特に、より近くに位置する偏光膜の保護膜(例えば、トリアセチルセルロースフィルム)のRth(λ)に応じて変動するが、斜め方向の光漏れを効果的に低減するためには、第2位相差領域のRth(λ)は、−100nm〜−340nmであることが好ましく、−120nm〜−270nmであることがより好ましい。一方、第2位相差領域のnxとnyは、上記した様に、好ましくは実質的に同一であり、その場合、Re(λ)は0近傍の値になる。具体的には、Re(λ)は、0〜50nmであることが好ましく、0〜20nmであることがより好ましい。
[Second phase difference region]
In the second retardation region of the liquid crystal display device of the present invention, it is preferable that the in-plane refractive indexes nx and ny are substantially equal, and the refractive index nz in the thickness direction satisfies nx <nz. Furthermore, Rth (λ) in the second retardation region is preferably −80 nm to −400 nm.
A more preferable range of Rth (λ) in the second retardation region varies depending on the optical characteristics of other optical members, and in particular, a protective film (for example, a triacetyl cellulose film) of a polarizing film located closer to the optical film. The Rth (λ) of the second retardation region is preferably −100 nm to −340 nm in order to effectively reduce the light leakage in the oblique direction. More preferably, it is -120 nm to -270 nm. On the other hand, nx and ny in the second phase difference region are preferably substantially the same as described above, and in this case, Re (λ) is a value near zero. Specifically, Re (λ) is preferably 0 to 50 nm, and more preferably 0 to 20 nm.
前記第2位相差領域は、前述の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を含むことができる。前記組成物は、液晶化合物を含有している。該液晶化合物は、棒状液晶化合物、ディスコティック液晶化合物等、特に制限されるものではないが、棒状液晶化合物であることが好ましい。前記組成物は、棒状液晶化合物を含有し、該光学異方性層中において、棒状液晶化合物の分子は実質的に垂直配向した状態に固定されていることがより好ましい。これらの液晶化合物は斜め配向させてもよいし、傾斜角が徐々に変化するように(ハイブリッド配向)させてもよい。斜め配向またはハイブリッド配向の場合でも、平均傾斜角は70°〜90°であることが好ましく、80°〜90°がより好ましく、85°〜90°が最も好ましい。 The second retardation region may include an optical compensation film having an optically anisotropic layer formed from the liquid crystal composition. The composition contains a liquid crystal compound. The liquid crystal compound is not particularly limited, such as a rod-like liquid crystal compound or a discotic liquid crystal compound, but is preferably a rod-like liquid crystal compound. More preferably, the composition contains a rod-like liquid crystal compound, and the molecules of the rod-like liquid crystal compound are fixed in a substantially vertically aligned state in the optically anisotropic layer. These liquid crystal compounds may be aligned obliquely or may be changed so that the inclination angle gradually changes (hybrid alignment). Even in the case of oblique alignment or hybrid alignment, the average inclination angle is preferably 70 ° to 90 °, more preferably 80 ° to 90 °, and most preferably 85 ° to 90 °.
前記第2位相差領域は、前記光学異方性層のみからなっていても、複数の光学異方性層からなっていてもよい。また、支持体と光学異方性層との積層体全体で上記光学特性を満たすようにして、第2位相差領域を構成してもよい。用いる棒状液晶化合物としては、配向固定させる温度範囲で、ネマチック液晶相、スメクチック液晶相、リオトロピック液晶相状態をとるものが好適に用いられる。均一な配向状態を得るためにネマチック相を示す液晶が好ましい。特にまた、添加剤の存在下において、適切な配向温度範囲で、上記液晶状態となる棒状液晶化合物については、該添加剤と棒状液晶化合物を含有する組成物を用いて層を形成することも好ましい。 The second retardation region may consist of only the optically anisotropic layer or a plurality of optically anisotropic layers. Further, the second retardation region may be configured so that the entire laminated body of the support and the optically anisotropic layer satisfies the optical characteristics. As the rod-like liquid crystal compound to be used, those that take a nematic liquid crystal phase, a smectic liquid crystal phase, and a lyotropic liquid crystal phase in a temperature range in which the orientation is fixed are preferably used. In order to obtain a uniform alignment state, a liquid crystal exhibiting a nematic phase is preferable. In particular, in the presence of an additive, the rod-like liquid crystal compound that is in the liquid crystal state in an appropriate alignment temperature range is preferably formed using a composition containing the additive and the rod-like liquid crystal compound. .
以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。 The features of the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. The materials, amounts used, ratios, processing details, processing procedures, and the like shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the specific examples shown below.
(フルオロ脂肪族基含有共重合体(P−3)の合成)
攪拌機、還流冷却器を備えた反応器に、1H,1H,5H−オクタフルオロペンチルメタクリレート 31.94g、ノルボルニルメタクリレート 7.99g、ジメチル2,2'−アゾビスイソブチレート1.1g、2−ブタノン 30gを加え窒素雰囲気下で6時間78℃に加熱して反応を完結させ、P−3を得た。質量平均分子量は2.0×104であった。
In a reactor equipped with a stirrer and a reflux condenser, 1H, 1H, 5H-octafluoropentyl methacrylate 31.94 g, norbornyl methacrylate 7.99 g,
1H,1H,7H−ドデカフルオロヘプチルアクリレート 23.96g、イソボルニルアクリレート 15.97g、ジメチル2,2'−アゾビスイソブチレート1.1g、2−ブタノン 30gを用いて、上記と同様の方法でP−6を得た。質量平均分子量は2.9×104であった。
先に示したフルオロ脂肪族基含有共重合体(P−18)、(P−22)、(P−25)および(P−29)についてもフルオロ脂肪族基含有共重合体(P−3)と同様の方法で合成した。
1H, 1H, 7H-dodecafluoroheptyl acrylate 23.96 g, isobornyl acrylate 15.97 g,
Fluoroaliphatic group-containing copolymer (P-3) for the fluoroaliphatic group-containing copolymers (P-18), (P-22), (P-25) and (P-29) shown above It was synthesized by the same method.
<IPSモード液晶セル1の作製>
一枚のガラス基板上に、図1に示す様に、隣接する電極間の距離が20μmとなるように電極(図1中2および3)を配設し、その上にポリイミド膜を配向膜として設け、ラビング処理を行なった。図1中に示す方向4に、ラビング処理を行なった。別に用意した一枚のガラス基板の一方の表面にポリイミド膜を設け、ラビング処理を行なって配向膜とした。二枚のガラス基板を、配向膜同士を対向させて、基板の間隔(ギャップ;d)を3.9μmとし、二枚のガラス基板のラビング方向が平行となるようにして重ねて貼り合わせ、次いで屈折率異方性(Δn)が0.0769および誘電率異方性(Δε)が正の4.5であるネマチック液晶組成物を封入した。液晶層のd・Δnの値は300nmであった。
<Preparation of IPS mode
As shown in FIG. 1, electrodes (2 and 3 in FIG. 1) are arranged on one glass substrate so that the distance between adjacent electrodes is 20 μm, and a polyimide film is used as an alignment film on the electrodes. A rubbing process was performed. The rubbing process was performed in the direction 4 shown in FIG. A polyimide film was provided on one surface of a separately prepared glass substrate, and a rubbing treatment was performed to obtain an alignment film. The two glass substrates are stacked and bonded so that the alignment films face each other, the distance between the substrates (gap; d) is 3.9 μm, and the rubbing directions of the two glass substrates are parallel. A nematic liquid crystal composition having a refractive index anisotropy (Δn) of 0.0769 and a dielectric anisotropy (Δε) of 4.5 was enclosed. The value of d · Δn of the liquid crystal layer was 300 nm.
<第1位相差領域1、第1位相差領域2、第1位相差領域3の作製>
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。該溶液を保留粒子サイズ4μm、濾水時間35秒の濾紙(No.63、アドバンテック製)を0.5MPa(5kg/cm2)以下で用いてろ過した。
<Production of First
The following composition was put into a mixing tank and stirred while heating to dissolve each component to prepare a cellulose acetate solution. The solution was filtered using a filter paper (No. 63, manufactured by Advantech) having a retained particle size of 4 μm and a drainage time of 35 seconds at 0.5 MPa (5 kg / cm 2 ) or less.
────────────────────────────────────
セルロースアセテート溶液組成
────────────────────────────────────
酢化度60.9%のセルロースアセテート
(重合度300、Mn/Mw=1.5) 100質量部
トリフェニルホスフェート(可塑剤) 7.8質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート(可塑剤) 3.9質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 300質量部
メタノール(第2溶媒) 54質量部
1−ブタノール(第3溶媒) 11質量部
────────────────────────────────────
────────────────────────────────────
Cellulose acetate solution composition ────────────────────────────────────
Cellulose acetate having an acetylation degree of 60.9% (degree of polymerization: 300, Mn / Mw = 1.5) 100 parts by weight Triphenyl phosphate (plasticizer) 7.8 parts by weight Biphenyl diphenyl phosphate (plasticizer) 3.9 parts by weight Methylene chloride (first solvent) 300 parts by weight Methanol (second solvent) 54 parts by weight 1-butanol (third solvent) 11 parts by weight ──────────────────── ────────────────
別のミキシングタンクに、下記のレターデーション上昇剤Aを8質量部、レターデーション上昇剤Bを10質量部、二酸化珪素微粒子(平均粒子サイズ:0.1μm)0.28質量部、メチレンクロライド80質量部およびメタノール20質量部を投入し、加熱しながら攪拌して、レターデーション上昇剤溶液(かつ微粒子分散液)を調製した。セルロースアセテート溶液474質量部に該レターデーション上昇剤溶液40質量部を混合し、充分に攪拌してドープを調製した。 In another mixing tank, 8 parts by mass of the following retardation increasing agent A, 10 parts by mass of retardation increasing agent B, 0.28 parts by mass of silicon dioxide fine particles (average particle size: 0.1 μm), 80 parts by mass of methylene chloride And 20 parts by mass of methanol were added and stirred while heating to prepare a retardation increasing agent solution (and a fine particle dispersion). The dope was prepared by mixing 474 parts by mass of the cellulose acetate solution with 40 parts by mass of the retardation increasing agent solution and stirring sufficiently.
得られたドープを、バンド流延機を用いて流延した。残留溶剤量が15質量%のフィルムを、130℃の条件で、テンターを用いて20%の延伸倍率で横延伸し、延伸後の幅のまま50℃で30秒間保持した後クリップを外してセルロースアセテートフィルムを作製した。延伸終了時の残留溶媒量は5質量%であり、さらに乾燥して残留溶媒量を0.1質量%未満としてフィルムを作製した。 The obtained dope was cast using a band casting machine. A film having a residual solvent amount of 15% by mass was stretched transversely at a stretch ratio of 20% using a tenter under the conditions of 130 ° C., held at 50 ° C. for 30 seconds with the stretched width, and then clipped to remove cellulose. An acetate film was prepared. The residual solvent amount at the end of stretching was 5% by mass, and further dried to prepare a film with the residual solvent amount being less than 0.1% by mass.
このようにして得られたフィルム(第1位相差領域1)の厚さは80μmであった。作製した第1位相差領域1について、自動複屈折率計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株)社製)を用いて、Reの光入射角度依存性を測定することによって、Reが70nm、Rthが175nmであり、これからNzが3.0であることが分かった。
The thickness of the film thus obtained (first retardation region 1) was 80 μm. About the produced 1st phase difference area |
別のミキシングタンクに、前記のレターデーション上昇剤Aを16質量部、レターデーション上昇剤Bを8質量部、二酸化珪素微粒子(平均粒子サイズ:0.1μm)0.28質量部、メチレンクロライド80質量部およびメタノール20質量部を投入し、加熱しながら攪拌して、レターデーション上昇剤溶液(かつ微粒子分散液)を調製した。セルロースアセテート溶液474質量部に該レターデーション上昇剤溶液45質量部を混合し、充分に攪拌してドープを調製し、前述の第1位相差領域1と同様に製膜した。このようにして得られたフィルム(第1位相差領域2)の厚さは80μmであった。作製した第1位相差領域2について、自動複屈折率計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株)社製)を用いて、Reの光入射角度依存性を測定することによって、Reが60nm、Rthが210nmであり、これからNzが4.0であることが分かった。
In another mixing tank, 16 parts by mass of the retardation increasing agent A, 8 parts by mass of the retardation increasing agent B, 0.28 parts by mass of silicon dioxide fine particles (average particle size: 0.1 μm), and 80 parts by mass of methylene chloride. And 20 parts by mass of methanol were added and stirred while heating to prepare a retardation increasing agent solution (and a fine particle dispersion). 45 parts by mass of the retardation increasing agent solution was mixed with 474 parts by mass of the cellulose acetate solution, and the dope was prepared by sufficiently stirring to form a film in the same manner as in the
別のミキシングタンクに、前記のレターデーション上昇剤Aを18質量部、二酸化珪素微粒子(平均粒子サイズ:0.1μm)0.28質量部、メチレンクロライド80質量部およびメタノール20質量部を投入し、加熱しながら攪拌して、レターデーション上昇剤溶液(かつ微粒子分散液)を調製した。セルロースアセテート溶液474質量部に該レターデーション上昇剤溶液25質量部を混合し、充分に攪拌してドープを調製し、延伸倍率を23%にした以外は前述の第1位相差領域1と同様に製膜した。このようにして得られたフィルム(第1位相差領域3)の厚さは80μmであった。作製した第1位相差領域3について、自動複屈折率計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株)社製)を用いて、Reの光入射角度依存性を測定することによって、Reが35nm、Rthが135nmであり、これからNzが4.4であることが分かった。
In another mixing tank, 18 parts by mass of the retardation increasing agent A, 0.28 parts by mass of silicon dioxide fine particles (average particle size: 0.1 μm), 80 parts by mass of methylene chloride, and 20 parts by mass of methanol were charged. Stirring while heating, a retardation increasing agent solution (and a fine particle dispersion) was prepared. The same as the
<第2位相差領域1〜10の作製>
製作した第1位相差領域1、第1位相差領域2、および第1位相差領域3の表面にケン化処理を行い、このフィルム上に下記の組成の配向膜塗布液をワイヤーバーコーターで25ml/m2塗布した。60℃の温風で60秒、さらに100℃の温風で120秒乾燥し、膜を形成した。次に、形成した膜にフィルムの遅相軸方向と平行の方向にラビング処理を施して、配向膜を得た。
配向膜塗布液の組成
下記の変性ポリビニルアルコール 10質量部
水 371質量部
メタノール 119質量部
グルタルアルデヒド 0.5質量部
<Production of
The surfaces of the manufactured
Composition of alignment film coating solution Modified
次に、下記の棒状液晶化合物3.8g、光重合開始剤(イルガキュアー907、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)0.06g、増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)0.02g、フルオロ脂肪族基含有共重合体0.015g、下記のオニウム塩、0.076g、下記の空気界面側垂直配向剤0.002gを9.2gのメチルエチルケトンに溶解した溶液(表1中に示すNo.2−1〜2−10の塗布液)をそれぞれ調製した。この塗布液を前記配向膜の表面に、表2に示す番手のワイヤーバーでそれぞれ塗布した。これを金属の枠に貼り付けて、100℃の恒温槽中で2分間加熱し、棒状液晶化合物を配向させた。次に、80℃で120W/cm高圧水銀灯により、20秒間UV照射し棒状液晶化合物を架橋して、その後、室温まで放冷して光学異方性層を作製した。 Next, 3.8 g of the following rod-like liquid crystal compound, 0.06 g of photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by Ciba Specialty Chemicals), sensitizer (Kayacure DETX, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 0.02 g, 0.015 g of fluoroaliphatic group-containing copolymer, the following onium salt, 0.076 g, and a solution obtained by dissolving 0.002 g of the following air interface side vertical alignment agent in 9.2 g of methyl ethyl ketone (in Table 1) No. 2-1 to 2-10 coating solutions) shown in FIG. This coating solution was applied to the surface of the alignment film with a wire bar having the count shown in Table 2. This was affixed to a metal frame and heated in a constant temperature bath at 100 ° C. for 2 minutes to align the rod-like liquid crystal compound. Next, UV irradiation was performed at 80 ° C. with a 120 W / cm high-pressure mercury lamp for 20 seconds to crosslink the rod-like liquid crystal compound, and then allowed to cool to room temperature to prepare an optically anisotropic layer.
光学補償フィルム表面の状態を目視観察した結果を表2に示す。本発明で得られた組成物を含む塗布液を塗設した光学補償フィルムは風ムラがいずれも良好であった。ここで、風ムラとは乾燥条件を変更した際に変化する面状故障、塗布ムラとは塗布条件を変更した際に変化する面状故障とし、面状故障が目視で確認できるときに×と判断した。
また、位相差6および7は、消光位を示さず、それぞれの第2位相差領域にシュリーレン欠陥が観察され垂直配向しなかった。第2位相差領域6および7はそれぞれ、オニウム塩および空気界面垂直配向剤のいずれか一方が添加されていない塗布液を用いて形成された光学異方性層であり、この結果より、棒状液晶化合物の垂直配向にはオニウム塩と空気界面垂直配向剤の双方が必要であることが判った。
なお、自動複屈折率計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株)社製)を用いて、製作したフィルムのReの光入射角度依存性を測定し、予め測定した支持体の寄与分を差し引くことによって、第2位相差領域のみの光学特性を算出したところ、それぞれ第2位相差領域1はReが0nm、Rthが−225nm、第2位相差領域2はReが0nm、Rthが−180nm、第2位相差領域3はReが0nm、Rthが−295nm、第2位相差領域4はReが0nm、Rthが−170nm、第2位相差領域5はReが0nm、Rthが−292nm、第2位相差領域8はReが0nm、Rthが−226nm、第2位相差領域9はReが0nm、Rthが−297nm、第2位相差領域10はReが0nm、Rthが−296nmであって、いずれも棒状液晶が略垂直に配向していることを確認した。
Table 2 shows the results of visual observation of the state of the optical compensation film surface. The optical compensation film coated with the coating solution containing the composition obtained in the present invention had good wind unevenness. Here, the wind unevenness is a surface failure that changes when the drying conditions are changed, and the coating unevenness is a surface failure that changes when the application conditions are changed, and × when the surface failure can be visually confirmed. It was judged.
In addition, the phase differences 6 and 7 did not show an extinction position, schlieren defects were observed in the respective second phase difference regions, and vertical alignment was not performed. Each of the second retardation regions 6 and 7 is an optically anisotropic layer formed using a coating liquid to which either one of the onium salt and the air interface vertical alignment agent is not added. It was found that both the onium salt and the air interface vertical alignment agent are required for the vertical alignment of the compound.
In addition, using an automatic birefringence meter (KOBRA-21ADH, manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd.), the light incident angle dependency of Re of the manufactured film is measured, and the contribution of the support measured in advance is subtracted. Thus, when the optical characteristics of only the second retardation region were calculated, Re was 0 nm and Rth was −225 nm for the
<偏光板保護膜1の作製>
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液Aを調製した。
<セルロースアセテート溶液A組成>
置換度2.86のセルロースアセテート 100質量部
トリフェニルホスフェート(可塑剤) 7.8質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート(可塑剤) 3.9質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 300質量部
メタノール(第2溶媒) 54質量部
1−ブタノール 11質量部
<Production of Polarizing
The following composition was put into a mixing tank, stirred while heating to dissolve each component, and a cellulose acetate solution A was prepared.
<Composition of cellulose acetate solution A>
Cellulose acetate having a substitution degree of 2.86 100 parts by weight Triphenyl phosphate (plasticizer) 7.8 parts by weight Biphenyl diphenyl phosphate (plasticizer) 3.9 parts by weight Methylene chloride (first solvent) 300 parts by weight Methanol (second solvent) ) 54 parts by mass 1-
別のミキシングタンクに、下記の組成物を投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、添加剤溶液B−1を調製した。
<添加剤溶液B−1組成>
メチレンクロライド 80質量部
メタノール 20質量部
下記のレターデーション低下剤 40質量部
The following composition was charged into another mixing tank, stirred while heating to dissolve each component, and an additive solution B-1 was prepared.
<Additive solution B-1 composition>
Methylene chloride 80 parts by
セルロースアセテート溶液Aを477質量部に、添加剤溶液B−1の40質量部を添加し、充分に攪拌して、ドープを調製した。ドープを流延口から0℃に冷却したドラム上に流延した。溶媒含有率70質量%の場外で剥ぎ取り、フィルムの巾方向の両端をピンテンター(特開平4−1009号公報の図3に記載のピンテンター)で固定し、溶媒含有率が3〜5質量%の状態で、横方向(機械方向に垂直な方向)の延伸率が3%となる間隔を保ちつつ乾燥した。その後、熱処理装置のロール間を搬送することにより、さらに乾燥し、厚み80μmの偏光板保護膜1を作製した。
自動複屈折率計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株)社製)を用いて、Reの光入射角度依存性を測定し、光学特性を算出したところ、Reが1nm、Rthが6nmであることが確認できた。
40 parts by mass of the additive solution B-1 was added to 477 parts by mass of the cellulose acetate solution A, and the dope was prepared by sufficiently stirring. The dope was cast from a casting port onto a drum cooled to 0 ° C. The film is peeled off at a solvent content of 70% by mass, and both ends in the width direction of the film are fixed with a pin tenter (the pin tenter described in FIG. 3 of JP-A-4-1009), and the solvent content is 3-5% by mass. In this state, the film was dried while maintaining an interval at which the stretching ratio in the transverse direction (direction perpendicular to the machine direction) was 3%. Then, it further dried by conveying between the rolls of the heat processing apparatus, and produced the polarizing plate
Using an automatic birefringence meter (KOBRA-21ADH, manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd.), the light incident angle dependence of Re was measured, and the optical characteristics were calculated. Re was 1 nm and Rth was 6 nm. I was able to confirm.
<偏光板Aの作製>
次に延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を製作し、市販のセルロースアセテートフィルム(フジタックTD80UF、富士写真フイルム(株)製、Re=3nm、Rth=45nm)にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の片面に貼り付け偏光板Aを形成した。
<Preparation of polarizing plate A>
Next, iodine is adsorbed on the stretched polyvinyl alcohol film to produce a polarizing film, and a commercially available cellulose acetate film (Fujitac TD80UF, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd., Re = 3 nm, Rth = 45 nm) is subjected to saponification treatment. A polarizing plate A was formed on one surface of the polarizing film using a polyvinyl alcohol adhesive.
<偏光板Bの作製>
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を製作し、市販のセルロースアセテートフィルム(フジタックTD80UF、富士写真フイルム(株)製)にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の両面に貼り付け偏光板Bを形成した。
<Preparation of polarizing plate B>
A polarizing film is produced by adsorbing iodine to a stretched polyvinyl alcohol film, and a commercially available cellulose acetate film (Fujitac TD80UF, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) is subjected to saponification treatment, using a polyvinyl alcohol adhesive, A polarizing plate B was formed on both sides of the polarizing film.
<偏光板Cの作製>
同様にして偏光膜を製作し、市販のセルロースアセテートフィルム(フジタックTD80UF、富士写真フイルム(株)製)にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の片面に貼り付けた。さらに同様にして前記製作の偏光板保護膜1を偏光膜のもう片面に貼り付け偏光板Cを形成した。
<Preparation of polarizing plate C>
A polarizing film was produced in the same manner, and a commercially available cellulose acetate film (Fujitac TD80UF, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) was subjected to saponification treatment and attached to one side of the polarizing film using a polyvinyl alcohol-based adhesive. . In the same manner, the polarizing plate
<偏光板Dの作製>
同様にして偏光膜を製作し、市販のセルロースアセテートフィルム(フジタックTD80UF、富士写真フイルム(株)製)にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の片面に貼り付けた。さらに同様にして市販のセルロースアセテートフィルム(フジタックT40UZ、富士写真フイルム(株)製、Re=1nm、Rth=35nm)にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて偏光膜のもう片面に貼り付け偏光板Dを形成した。
<Preparation of polarizing plate D>
A polarizing film was produced in the same manner, and a commercially available cellulose acetate film (Fujitac TD80UF, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) was subjected to saponification treatment and attached to one side of the polarizing film using a polyvinyl alcohol-based adhesive. . In the same manner, a commercially available cellulose acetate film (Fujitac T40UZ, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd., Re = 1 nm, Rth = 35 nm) was saponified, and the other side of the polarizing film was coated with a polyvinyl alcohol adhesive. A pasting polarizing plate D was formed.
<偏光板Eの作製>
偏光板Cにおいて、偏光板保護膜1の代わりにゼオノアZF14(日本ゼオン(株)製、Re=5nm,Rth=5nm)を用いて偏光板Eを形成した。
<Preparation of polarizing plate E>
In the polarizing plate C, a polarizing plate E was formed using ZEONOR ZF14 (manufactured by ZEON Corporation, Re = 5 nm, Rth = 5 nm) instead of the polarizing plate
[実施例1]
偏光板Aにポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製したフィルム位相差1を、第1位相差領域1側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第1位相差領域1の遅相軸が平行になるように偏光膜のセルロースアセテートフィルムを貼合していない側に貼り付け偏光板1を形成した。
[Example 1]
Using a polyvinyl alcohol-based adhesive for the polarizing plate A, the produced
これを、前記で作製したIPSモード液晶セル1の一方に、第1位相差領域1の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように(即ち、第1位相差領域1の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように)、且つ第2位相差領域1面側が液晶セル側になるように偏光板1を貼り付けた。
続いて、このIPSモード液晶セル1のもう一方の側に偏光板Cを偏光板保護膜1側が液晶セル側になるように、且つ偏光板1とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向60°から観察した際の漏れ光は0.05%であった。
This is applied to one of the IPS mode
Subsequently, the polarizing plate C is attached to the other side of the IPS mode
[実施例2]
偏光板Aにポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製したフィルム位相差2を、第1位相差領域1側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第1位相差領域1の遅相軸が平行になるように偏光膜のセルロースアセテートフィルムを貼合していない側に貼り付け偏光板2を形成した。
[Example 2]
Using a polyvinyl alcohol-based adhesive for the polarizing plate A, the produced
これを、前記で作製したIPSモード液晶セル1の一方に、第1位相差領域1の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように(即ち、第1位相差領域1の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように)、且つ第2位相差領域2面側が液晶セル側になるように偏光板2を貼り付けた。
続いて、このIPSモード液晶セル1のもう一方の側に偏光板DをT40UZ側が液晶セル側になるように、且つ偏光板2とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向60°から観察した際の漏れ光は0.06%であった。
This is applied to one of the IPS mode
Subsequently, the polarizing plate D is attached to the other side of the IPS mode
[実施例3]
偏光板Bにフィルム位相差3を、第2位相差領域3側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第1位相差領域2の遅相軸が直交になるようにアクリル樹脂系接着剤を用いて、貼り付け偏光板3を形成した。
[Example 3]
Acrylic resin so that the film retardation 3 is applied to the polarizing plate B, the second retardation region 3 side is the polarizing film side, and the transmission axis of the polarizing film and the slow axis of the
これを、前記で作製したIPSモード液晶セル1の一方に、第1位相差領域2の遅相軸が液晶セルのラビング方向と直交になるように(即ち、第1位相差領域2の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と直交になるように)、且つ第1位相差領域2面側が液晶セル側になるように偏光板3を貼り付けた。
続いて、このIPSモード液晶セル1のもう一方の側に偏光板Cを偏光板保護膜1側が液晶セル側になるように、且つ偏光板3とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向60°から観察した際の漏れ光は0.06%であった。
This is applied to one of the IPS mode
Subsequently, the polarizing plate C is attached to the other side of the IPS mode
[実施例4]
偏光板Cにフィルム位相差4を、第2位相差領域4側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第1位相差領域1の遅相軸が直交になるようにアクリル樹脂系接着剤を用いて、偏光板保護膜1側に貼り付け偏光板4を形成した。
[Example 4]
Acrylic resin so that the film retardation 4 is applied to the polarizing plate C, the second retardation region 4 side is on the polarizing film side, and the transmission axis of the polarizing film and the slow axis of the
これを、前記で作製したIPSモード液晶セル1の一方に、第1位相差領域1の遅相軸が液晶セルのラビング方向と直交になるように(即ち、第1位相差領域1の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と直交になるように)、且つ第1位相差領域1面側が液晶セル側になるように偏光板4を貼り付けた。
続いて、このIPSモード液晶セル1のもう一方の側に偏光板Bを偏光板4とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向60°から観察した際の漏れ光は0.09%であった。
This is applied to one of the IPS mode
Subsequently, a polarizing plate B was attached to the other side of the IPS mode
[実施例5]
偏光板Eにフィルム位相差6を、第2位相差領域6側が偏光膜側になるように、かつ偏光膜の透過軸と第1位相領域1の遅相軸が直交になるようにアクリル樹脂系接着剤を用いて、ゼオノア側に貼り付けて偏光板6を形成した。
これを、実施例4と同様に液晶表示装置を作成しモレ光を測定した。左斜め方向60°から観察した際のモレ光は0.15%であった。
[Example 5]
Acrylic resin system in which the film retardation 6 is applied to the polarizing plate E, the second retardation region 6 side is on the polarizing film side, and the transmission axis of the polarizing film and the slow axis of the
A liquid crystal display device was prepared in the same manner as in Example 4, and the mole light was measured. The mole light when observed from the left oblique direction of 60 ° was 0.15%.
[実施例6]
偏光板Aに、第1位相差領域3を、その遅相軸が偏光膜の透過軸と平行になるようにポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合わせた。次に、この偏光板Aに貼り付けた第1位相差領域3に、フィルム位相差5を、第1位相差領域3を、貼り付けた第1位相差領域3側にして、且つ偏光板Aの偏光膜の透過軸と第1位相差領域3の遅相軸を平行にして、アクリル樹脂系接着剤を用いて貼り付け、偏光板5を形成した。この場合、第1位相差領域は、2枚の第1位相差領域3(Re=35nm、Rth=135nm)の積層体からなり、位相差領域としてRe=70nm、Rth=270nm、Nz=4.4の光学特性を有する。
[Example 6]
The first retardation region 3 was bonded to the polarizing plate A using a polyvinyl alcohol-based adhesive so that the slow axis was parallel to the transmission axis of the polarizing film. Next, in the first retardation region 3 attached to the polarizing plate A, the film retardation 5 is set so that the first retardation region 3 is on the attached first retardation region 3 side, and the polarizing plate A A polarizing plate 5 was formed by attaching the transmission axis of the polarizing film and the slow axis of the first retardation region 3 in parallel with each other using an acrylic resin adhesive. In this case, the first retardation region is composed of a laminate of two first retardation regions 3 (Re = 35 nm, Rth = 135 nm), and Re = 70 nm, Rth = 270 nm, Nz = 4. 4 optical characteristics.
これを、前記で作製したIPSモード液晶セル1の一方に、第1位相差領域3の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように(即ち、第1位相差領域3の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように)、且つ第2位相差領域3面側が液晶セル側になるように偏光板5を貼り付けた。
続いて、このIPSモード液晶セル1のもう一方の側に偏光板DをT40UZ側が液晶セル側になるように、且つ偏光板2とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向60°から観察した際の漏れ光は0.13%であった。
This is applied to one of the IPS mode
Subsequently, the polarizing plate D is attached to the other side of the IPS mode
[比較例1]
実施例1に記載した偏光板1の形成において用いたフィルム位相差1をフィルム位相差8に変更したこと以外は同様にして偏光板7を作製した。さらに実施例1に記載の方法と同様に液晶セルに貼り付け液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向60°から観察した際の漏れ光は0.13%であった。
[Comparative Example 1]
A polarizing plate 7 was produced in the same manner except that the
[比較例2]
実施例1に記載した偏光板1の形成において用いたフィルム位相差1をフィルム位相差9に変更したこと以外は同様にして偏光板7を作製した。さらに実施例1に記載の方法と同様に液晶セルに貼り付け液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向60°から観察した際の漏れ光は0.08%であった。
[Comparative Example 2]
A polarizing plate 7 was produced in the same manner except that the
[比較例3]
実施例1に記載した偏光板1の形成において用いたフィルム位相差1をフィルム位相差10に変更したこと以外は同様にして偏光板8を作製した。さらに実施例1に記載の方法と同様に液晶セルに貼り付け液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向60°から観察した際の漏れ光は0.09%であった。
[Comparative Example 3]
A
[比較例4]
前記作製したIPSモード液晶セル1の両側に市販の偏光板(HLC2−5618、(株)サンリッツ製)を、クロスニコルの配置で貼り付け、液晶表示装置を作製した。光学補償フィルムは用いなかった。上記液晶表示装置では、実施例1と同様に、上側の偏光板の透過軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように偏光板を貼り付けた。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向60°から観察した際の漏れ光は0.55%であった。
[Comparative Example 4]
A commercially available polarizing plate (HLC2-5618, manufactured by Sanritz Co., Ltd.) was attached to both sides of the produced IPS mode
以上示したように、本発明の光学補償フィルムは、風ムラ、塗布ムラの良化と光学性能を両立できる。本発明の光学補償フィルムを用いることにより、斜め方向からの光漏れの少ない液晶表示装置を作製することができた。 As described above, the optical compensation film of the present invention can achieve both improvement in wind unevenness and coating unevenness and optical performance. By using the optical compensation film of the present invention, a liquid crystal display device with little light leakage from an oblique direction could be produced.
本発明の光学補償フィルムは、特に水平方向に配向した液晶分子に横方向の電界を印加することにより表示を行う、インプレーンスイッチングモードの液晶表示装置に好適である。 The optical compensation film of the present invention is particularly suitable for an in-plane switching mode liquid crystal display device that performs display by applying a horizontal electric field to liquid crystal molecules aligned in the horizontal direction.
1 液晶素子画素領域
2 画素電極
3 表示電極
4 ラビング方向
5a、5b 黒表示時の液晶化合物のダイレクター
6a、6b 白表示時の液晶化合物のダイレクター
7a,7b、19a,19b 偏光膜用保護膜
8、20 偏光膜
9、21 偏光膜の偏光透過軸
10 第1位相差領域
11 第1位相差領域の遅相軸
12 第2位相差領域
13、17 セル基板
14、18 セル基板ラビング方向
15 液晶層
16 液晶層の遅相軸方向
DESCRIPTION OF
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005281077A JP2007093822A (en) | 2005-09-28 | 2005-09-28 | Optical compensation film, polarizing plate, and liquid crystal display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005281077A JP2007093822A (en) | 2005-09-28 | 2005-09-28 | Optical compensation film, polarizing plate, and liquid crystal display device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007093822A true JP2007093822A (en) | 2007-04-12 |
Family
ID=37979663
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005281077A Abandoned JP2007093822A (en) | 2005-09-28 | 2005-09-28 | Optical compensation film, polarizing plate, and liquid crystal display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007093822A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010110090A1 (en) * | 2009-03-24 | 2010-09-30 | コニカミノルタオプト株式会社 | Optical film, polarizing plate, and liquid crystal display device |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005215398A (en) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Fuji Photo Film Co Ltd | Optical compensation sheet, polarizing plate and liquid crystal display |
-
2005
- 2005-09-28 JP JP2005281077A patent/JP2007093822A/en not_active Abandoned
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005215398A (en) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Fuji Photo Film Co Ltd | Optical compensation sheet, polarizing plate and liquid crystal display |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010110090A1 (en) * | 2009-03-24 | 2010-09-30 | コニカミノルタオプト株式会社 | Optical film, polarizing plate, and liquid crystal display device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4619913B2 (en) | Optical compensation film, polarizing plate, and liquid crystal display device | |
JP4907881B2 (en) | Liquid crystal composition, optical compensation film, and liquid crystal display device | |
US7318951B2 (en) | Retardation film, producing process thereof and liquid crystal display utilizing the same | |
JP4721747B2 (en) | Polymer film, liquid crystal alignment film, retardation plate, and liquid crystal display device | |
JP2005194451A (en) | Composition, optical compensation film and liquid crystal display device | |
JP4583206B2 (en) | Liquid crystal display | |
JP4619249B2 (en) | Optical anisotropic body, polarizing plate, and liquid crystal display device | |
JP2007093864A (en) | Optical retardation plate, polarizing plate, and liquid crystal display device | |
JP2006276817A (en) | Retardation plate, polarizing plate, and liquid crystal display apparatus | |
JP2006215092A (en) | Retardation film and liquid crystal display device | |
JP2007045993A (en) | Liquid crystal composition, optical compensation sheet and liquid crystal display | |
JP4253259B2 (en) | Liquid crystal display | |
JP2007241011A (en) | Optical anisotropic film, retardation plate and liquid crystal display device | |
KR101196269B1 (en) | Optical compensatory sheet and liquid crystal display | |
JP4444844B2 (en) | Retardation film and liquid crystal display device | |
JP2006085098A (en) | Alignment layer, optical compensation sheet and liquid crystal display device | |
JP2006267183A (en) | Optical compensation sheet, its manufacturing method, polarizing plate and liquid crystal display using the same | |
JP5221592B2 (en) | Composition, optical compensation film, and liquid crystal display device | |
JP2006133652A (en) | Retardation plate, polarizing plate and liquid crystal display | |
JP2006301605A (en) | Optically anisotropic film, retardation film and its manufacturing method, and liquid crystal display device using retardation film | |
JP4495012B2 (en) | Retardation plate, polarizing plate, and liquid crystal display device | |
JP2007093822A (en) | Optical compensation film, polarizing plate, and liquid crystal display device | |
JP2006078718A (en) | Optically anisotropic membrane, its manufacturing method, and liquid crystal display | |
JP2005196015A (en) | Alignment layer, optical compensation sheet, and liquid crystal display | |
JP2006098750A (en) | Retardation film and liquid crystal display device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080125 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101005 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101122 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20101214 |
|
A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20110203 |