JP2007332229A - Liquid crystal composition, and color filter and liquid crystal display device using the same - Google Patents

Liquid crystal composition, and color filter and liquid crystal display device using the same Download PDF

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Shinji Hayashi
慎二 林
Norihisa Moriya
徳久 守谷
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal composition from which a phase difference layer excellent in the point of hardness can easily and inexpensively be produced; to provide a color filter having the phase difference layer formed by using the composition, and a liquid crystal display using the color filter. <P>SOLUTION: The liquid crystal composition from which the phase difference layer excellent in the point of hardness can be produced contains a crosslinkable liquid crystal molecule, and a polyfunctional molecule having an alcoholic hydroxy group and a polymerizable functional group in the molecular structure. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶組成物、該液晶組成物よりなる位相差層を有するカラーフィルタ及び該カラーフィルタを用いた液晶表示装置に関する。   The present invention relates to a liquid crystal composition, a color filter having a retardation layer made of the liquid crystal composition, and a liquid crystal display device using the color filter.

液晶表示装置は、薄型軽量、低消費電力という大きな利点を持つため、パーソナルコンピューターや携帯電話、電子手帳等の表示装置に積極的に用いられている。これらの液晶表示装置は、駆動液晶層に含まれる液晶(駆動液晶)分子の複屈折性を利用して光のスイッチングを行っている。したがって、液晶表示装置は駆動液晶の複屈折性に由来する視野角依存性の問題が存在し、この問題を、光の位相差を補償する位相差層を用いて解決するべく、各種の位相差層を形成した部材として例えば位相差層形成フィルムが開発されている。この位相差層形成フィルムは通常、ポリアクリレート、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース等のフィルムの延伸によって作製される。そして、その位相差形成フィルムは、対面する表示側基板と駆動液晶側基板との間に液晶を封入した構造を備えた液晶セルの外側位置に、通常、設置される。このような液晶セルでは、その外側位置に位相差層が配置されることになる。   Since the liquid crystal display device has the great advantages of being thin and light and low power consumption, it is actively used in display devices such as personal computers, mobile phones, and electronic notebooks. These liquid crystal display devices perform light switching by utilizing the birefringence of liquid crystal (driving liquid crystal) molecules contained in the driving liquid crystal layer. Therefore, the liquid crystal display device has a problem of viewing angle dependency derived from the birefringence of the driving liquid crystal, and in order to solve this problem using a retardation layer that compensates for the phase difference of light, various retardations are used. For example, a retardation layer forming film has been developed as a member having a layer formed thereon. This retardation layer forming film is usually produced by stretching a film of polyacrylate, polycarbonate, triacetyl cellulose or the like. The retardation forming film is usually installed at an outer position of a liquid crystal cell having a structure in which a liquid crystal is sealed between a facing display side substrate and a driving liquid crystal side substrate. In such a liquid crystal cell, the retardation layer is disposed at the outer position.

また位相差層は上記したように液晶セルの外側位置に設置される場合に限られず、最近では架橋性液晶や高分子液晶を用いて液晶セルの内側に位相差層を設置する方法が提案されており(特許文献1)、液晶セルの内側に位相差層を設置する事で、高い機械的強度と耐熱性を得る事が出来る。   In addition, the retardation layer is not limited to the case where the retardation layer is installed outside the liquid crystal cell as described above, and recently, a method of installing the retardation layer inside the liquid crystal cell using a crosslinkable liquid crystal or a polymer liquid crystal has been proposed. (Patent Document 1), a high mechanical strength and heat resistance can be obtained by providing a retardation layer inside the liquid crystal cell.

液晶セルの内側に設置された位相差層については、その機械強度をさらに向上させるため、位相差層表面に保護層を積層させる方法が提案されている(特許文献2)。さらに、特殊な骨格の重合性単量体を配向膜上で配向・硬化させることにより、高い硬度の位相差層を形成する方法も提案されている(特許文献3)。   As for the retardation layer installed inside the liquid crystal cell, a method of laminating a protective layer on the surface of the retardation layer has been proposed in order to further improve the mechanical strength (Patent Document 2). Furthermore, a method for forming a retardation layer having a high hardness by aligning and curing a polymerizable monomer having a special skeleton on an alignment film has also been proposed (Patent Document 3).

特開2000−221506号公報JP 2000-221506 A 特開2004−126534号公報JP 2004-126534 A 特開2005−309255号公報JP 2005-309255 A

しかしながら、特許文献2に提案された方法は、位相差層に保護膜を積層させる方法であるので、製造工程が増加し、歩留まりが低下すると共に製造コストの上昇をきたすといった問題が有った。また、特許文献3に提案された方法は、特殊な分子骨格構造を備えた重合性単量体を材料として用いることを要する方法であるので、その材料の合成が複雑であり、やはり製造コストの上昇が問題となっていた。   However, since the method proposed in Patent Document 2 is a method of laminating a protective film on the retardation layer, there is a problem in that the number of manufacturing steps increases, yield decreases, and manufacturing costs increase. In addition, the method proposed in Patent Document 3 is a method that requires the use of a polymerizable monomer having a special molecular skeleton structure as a material. Therefore, the synthesis of the material is complicated, and the production cost is also low. The rise was a problem.

本発明は上記の問題を鑑みてなされたものであり、容易に且つ安価に位相差層を製造可能であるとともに硬度の点に優れた位相差層を形成可能な液晶組成物、それを用いて形成された位相差層を備えたカラーフィルタ、およびこのカラーフィルタを用いた液晶表示装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above problems, and a liquid crystal composition capable of forming a retardation layer easily and inexpensively and forming a retardation layer excellent in hardness, and using the same It is an object of the present invention to provide a color filter having a formed retardation layer and a liquid crystal display device using the color filter.

本発明は、(1)架橋性液晶分子と、分子構造中にアルコール性水酸基と重合性官能基を有する多官能分子と、を含有することを特徴とする液晶組成物、
(2)架橋性液晶分子が、少なくとも1分子中に1個以上の(メタ)アクリロイル基を有する上記(1)記載の液晶組成物、
(3)多官能分子を、対配合物換算値で5〜20重量%含有する上記(1)又は(2)記載の液晶組成物、
(4)多官能分子が多官能(メタ)アクリレートである、上記(1)から(3)のいずれかに記載の液晶組成物、
(5)多官能(メタ)アクリレートが、2−ヒドロキシ1−3ジメタクリロキシプロパン、2−ヒドロキシ1−3ジメタクリロキシプロパン、2−ヒドロキシ,1−アクリロキシ,3−メタクリロキシプロパン、エチレンビス[オキシ(2−ヒドロキシプロパン−1,3−ジイル)]ジメタクリレート、(1−メチル−1,2−エタンジイル)ビス[オキシ(2−ヒドロキシ−3,1−プロパンジイル)]ジアクリレート、ビスフェノールA−グリシジルメタクリレート、ビスフェノールA−グリシジルアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレートより選ばれている、上記(4)記載の液晶組成物、
(6)多官能(メタ)アクリレートがペンタエリストールトリアクリレートである、上記(4)記載の液晶組成物、
(7)多官能(メタ)アクリレートがジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレートである、上記(4)記載の液晶組成物、
(8)光透過性を有する基板上に、着色層と位相差層が積層されており、且つ、位相差層が上記(1)〜(7)のいずれかに記載の液晶組成物を硬化させ形成したものであることを特徴とするカラーフィルタ、
(9)位相差層が、上記(1)〜(7)のいずれかに記載の液晶組成物を着色層上に塗布して形成される液晶塗布膜に対し、前記液晶塗布膜の表面に向けて光を照射して、前記架橋性液晶分子を硬化させて形成されたものである、上記(8)に記載のカラーフィルタ、
(10)位相差層が、(メタ)アクリロイル基含有を含有する少なくとも対配合物換算値で94.9〜70重量%の架橋性液晶分子と、対配合物換算値で0.1〜10重量%の光重合開始剤、対配合物換算値で5〜20重量%の多官能分子とを含む液晶組成物を光硬化及び焼成させて形成され、位相差層の鉛筆硬度が、JIS K5600−5−4に準じた評価で2H以上である、ことを特徴とする上記(8)又は(9)記載のカラーフィルタ、
(11)位相差相に含まれる架橋性液晶分子がホメオトロピック配向している上記(8)から(10)のいずれかに記載のカラーフィルタ、
(12)対向する表示側基板と駆動液晶側基板の間に液晶材料を封入して駆動液晶層を形成している液晶表示装置であって、前記表示側基板が上記(8)〜(11)のいずれかに記載のカラーフィルタであることを特徴とする液晶表示装置、を要旨とする。
The present invention comprises (1) a crosslinkable liquid crystal molecule and a polyfunctional molecule having an alcoholic hydroxyl group and a polymerizable functional group in the molecular structure,
(2) The liquid crystal composition according to the above (1), wherein the crosslinkable liquid crystal molecule has at least one (meth) acryloyl group in at least one molecule.
(3) The liquid crystal composition according to (1) or (2), wherein the polyfunctional molecule is contained in an amount of 5 to 20% by weight in terms of the formulation.
(4) The liquid crystal composition according to any one of (1) to (3), wherein the polyfunctional molecule is a polyfunctional (meth) acrylate,
(5) Polyfunctional (meth) acrylate is 2-hydroxy 1-3 dimethacryloxy propane, 2-hydroxy 1-3 dimethacryloxy propane, 2-hydroxy, 1-acryloxy, 3-methacryloxy propane, ethylene bis [ Oxy (2-hydroxypropane-1,3-diyl)] dimethacrylate, (1-methyl-1,2-ethanediyl) bis [oxy (2-hydroxy-3,1-propanediyl)] diacrylate, bisphenol A- The liquid crystal composition according to the above (4), selected from glycidyl methacrylate, bisphenol A-glycidyl acrylate, and pentaerythritol diacrylate monostearate;
(6) The liquid crystal composition according to the above (4), wherein the polyfunctional (meth) acrylate is pentaerythritol triacrylate,
(7) The liquid crystal composition according to (4), wherein the polyfunctional (meth) acrylate is dipentaerythritol hydroxypentaacrylate,
(8) A colored layer and a retardation layer are laminated on a light-transmitting substrate, and the retardation layer cures the liquid crystal composition according to any one of the above (1) to (7). A color filter characterized by being formed,
(9) The retardation layer is directed toward the surface of the liquid crystal coating film with respect to the liquid crystal coating film formed by coating the liquid crystal composition according to any one of (1) to (7) on the colored layer. The color filter according to (8) above, which is formed by irradiating light to cure the crosslinkable liquid crystal molecules.
(10) The retardation layer contains (meth) acryloyl group containing at least 94.9 to 70% by weight of the crosslinkable liquid crystal molecules in terms of the compound and 0.1 to 10% in terms of the compound. % Of a photopolymerization initiator and a liquid crystal composition containing 5 to 20% by weight of a polyfunctional molecule in terms of the formulation, photocured and baked, and the pencil hardness of the retardation layer is JIS K5600-5 The color filter according to (8) or (9) above, wherein the color filter is 2H or more by evaluation according to -4,
(11) The color filter according to any one of (8) to (10), wherein the crosslinkable liquid crystal molecules contained in the phase difference phase are homeotropically aligned.
(12) A liquid crystal display device in which a liquid crystal material is sealed between an opposing display side substrate and a driving liquid crystal side substrate to form a driving liquid crystal layer, wherein the display side substrate is the above (8) to (11). The gist of the liquid crystal display device is a color filter according to any one of the above.

なお、本明細書において、液晶組成物を構成する成分として配合されるもの(配合物成分(液晶組成物に溶媒が含まれる場合には、溶媒を除く)という)についての対配合物換算値は、液晶組成物の全重量(ただし、液晶組成物に溶媒が含まれる場合には、溶媒の重量を除く)を100としたときの、対象となる配合物成分についての重量比率(重量%)の値を示す。   In addition, in this specification, the conversion value relative to the compound for what is blended as a component constituting the liquid crystal composition (referred to as a compound component (excluding a solvent when the liquid crystal composition includes a solvent)) is , When the total weight of the liquid crystal composition (however, when the liquid crystal composition contains a solvent, excluding the weight of the solvent) is 100, the weight ratio (% by weight) of the target formulation component Indicates the value.

本発明の液晶組成物は、架橋性液晶分子と、アルコール性水酸基と重合性官能基を有する多官能分子とを含有している。したがって、本発明の液晶組成物を基板面上に塗布して膜(液晶塗布膜)を製膜するとともに液晶塗布膜に含まれる架橋性液晶分子に予め定められた配向性を与え、液晶塗布膜中の架橋性液晶分子同士を重合させて硬化させて位相差層となす場合、位相差層の優れた視野角改善機能を維持しつつ、多官能分子により位相差層の硬度を高めることができる。しかも、この液晶組成物により得られる位相差層は、容易に且つ安価に製造できるものであるとともに、長期にわたって機械強度に優れる。このため本発明の液晶組成物により位相差層を形成したカラーフィルタやこのカラーフィルタを表示側基板として用いた液晶表示装置は、長期間に亘って優れた視野角改善効果を発揮する。   The liquid crystal composition of the present invention contains a crosslinkable liquid crystal molecule and a polyfunctional molecule having an alcoholic hydroxyl group and a polymerizable functional group. Accordingly, the liquid crystal composition of the present invention is applied onto the substrate surface to form a film (liquid crystal coating film), and a predetermined orientation is imparted to the crosslinkable liquid crystal molecules contained in the liquid crystal coating film. When the cross-linkable liquid crystal molecules are polymerized and cured to form a retardation layer, the hardness of the retardation layer can be increased by polyfunctional molecules while maintaining the excellent viewing angle improvement function of the retardation layer. . In addition, the retardation layer obtained from the liquid crystal composition can be easily and inexpensively manufactured and has excellent mechanical strength over a long period of time. For this reason, a color filter in which a retardation layer is formed from the liquid crystal composition of the present invention and a liquid crystal display device using this color filter as a display-side substrate exhibit an excellent viewing angle improvement effect over a long period of time.

また、本発明によれば、多官能分子として水酸基と重合性官能基とを有するものを用いることで、架橋性液晶との相溶性が向上する(よく混和する)という効果を奏する。   Further, according to the present invention, the use of a polyfunctional molecule having a hydroxyl group and a polymerizable functional group improves the compatibility with the crosslinkable liquid crystal (admixes well).

本発明の液晶組成物は、架橋重合可能な分子構造を有する架橋性液晶分子と、多官能分子とを含有する組成物である。   The liquid crystal composition of the present invention is a composition containing a crosslinkable liquid crystal molecule having a crosslinkable molecular structure and a polyfunctional molecule.

本発明の液晶組成物に用いられる架橋性液晶分子としては、架橋性を有するネマチック液晶分子(架橋性ネマチック液晶分子)などをあげることができる。架橋性ネマチック液晶分子としては例えば、1分子中に(メタ)アクリロイル基、エポキシ基、オキタセン基、イソシアネート基等の重合性基を少なくとも1個有するモノマー、オリゴマー、ポリマー等が挙げられる。また、このような架橋性液晶分子として、より具体的には、下記化1に示す一般式(1)で表される化合物のうちの1種の化合物(化合物(I))もしくは2種以上の混合物、化2、化3に示す化合物(化合物(II))のうちの1種の化合物或いは2種以上の混合物、またはこれらを組み合わせた混合物を用いることができる。   Examples of the crosslinkable liquid crystal molecules used in the liquid crystal composition of the present invention include nematic liquid crystal molecules having crosslinkability (crosslinkable nematic liquid crystal molecules). Examples of the crosslinkable nematic liquid crystal molecules include monomers, oligomers, and polymers having at least one polymerizable group such as a (meth) acryloyl group, an epoxy group, an octacene group, and an isocyanate group in one molecule. As such a crosslinkable liquid crystal molecule, more specifically, one compound (compound (I)) or two or more compounds represented by the following general formula (1) A mixture, a compound of the compounds shown in Chemical Formula 2 and Chemical Formula 3 (Compound (II)), a mixture of two or more, or a combination thereof can be used.

Figure 2007332229
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化1に示す一般式(1)において、R1およびR2は、それぞれに、水素またはメチル基を示すが、架橋性液晶分子が液晶相を示す温度の範囲をより広くするにはR1およびR2はともに水素であることが好ましい。Xは水素、塩素、臭素、ヨウ素、炭素数1〜4のアルキル基、メトキシ基、シアノ基またはニトロ基のいずれであってもよいが、塩素またはメチル基であることが好ましい。また、一般式(1)の分子鎖両端の(メタ)アクリロイロキシ基と芳香環との間のアルキレン基の鎖長を示すaおよびbは、それぞれ個別に2〜12の範囲で任意の整数をとり得るが、4〜10の範囲であることが好ましく、6〜9の範囲であることがさらに好ましい。a=b=0である一般式(1)の化合物(I)は安定性に乏しく、加水分解を受けやすい上に、化合物(I)自体の結晶性が高い。また、aおよびbがそれぞれ13以上である一般式(1)の化合物(I)は、等方相転移温度(TI)が低い。この理由から、これらの化合物は、どちらについても液晶性を安定的に示す温度範囲(液晶相を維持する温度範囲)が狭いものとなり、本発明の液晶組成物に用いるには好ましくない。 In the general formula (1) shown in Chemical Formula 1, R 1 and R 2 each represent hydrogen or a methyl group, but in order to broaden the temperature range in which the crosslinkable liquid crystal molecules exhibit a liquid crystal phase, R 1 and Both R 2 are preferably hydrogen. X may be any of hydrogen, chlorine, bromine, iodine, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a methoxy group, a cyano group, or a nitro group, but is preferably a chlorine or methyl group. In addition, a and b indicating the chain length of the alkylene group between the (meth) acryloyloxy group and the aromatic ring at both ends of the molecular chain of the general formula (1) each independently take an arbitrary integer in the range of 2 to 12. However, it is preferably in the range of 4-10, more preferably in the range of 6-9. The compound (I) of the general formula (1) in which a = b = 0 is poor in stability, is susceptible to hydrolysis, and the crystallinity of the compound (I) itself is high. Further, the compound (I) of the general formula (1) in which a and b are each 13 or more has a low isotropic phase transition temperature (TI). For these reasons, both of these compounds have a narrow temperature range (temperature range in which the liquid crystal phase is maintained) that stably exhibits liquid crystallinity, and are not preferable for use in the liquid crystal composition of the present invention.

液晶組成物に配合される架橋性液晶分子として、上記した化1、化2、化3では重合性を備える液晶(重合性液晶)のモノマーを例示したが、重合性液晶のオリゴマーや重合性液晶のポリマー等を用いてもよく、これらについても、上記した化1、化2、化3などのオリゴマーやポリマーなどといった公知なものを適宜選択して用いることができる。   As the crosslinkable liquid crystal molecules to be blended in the liquid crystal composition, the above-described chemical formula 1, chemical formula 2, and chemical formula 3 exemplify liquid crystal (polymerizable liquid crystal) monomers having polymerizable properties. These polymers may be used, and for these, well-known ones such as the above-mentioned oligomers and polymers such as Chemical Formula 1, Chemical Formula 2, and Chemical Formula 3 can be appropriately selected and used.

位相差層の特性を示すリタデーション量及び配向特性は、架橋性液晶分子の複屈折Δnと、位相差層の膜厚により決定されるが、架橋性液晶分子をホメオトロピック配向させた位相差層を有する光学素子、いわゆる正のCプレート、を形成する場合、架橋性液晶分子のΔnは0.03〜0.20程度が好ましく、0.05〜0.15程度が更に好ましい。なお、ホメオトロピック配向とは、架橋性液晶分子の光軸の方向が位相差層面に対してほぼ垂直な方向(理想的には垂直な方向)となるように架橋性液晶分子が位相差層中に配置されている状態を示す。   The retardation amount and the alignment characteristics indicating the characteristics of the retardation layer are determined by the birefringence Δn of the crosslinkable liquid crystal molecules and the film thickness of the retardation layer, but the retardation layer in which the crosslinkable liquid crystal molecules are homeotropically aligned is used. In the case of forming an optical element having a so-called positive C plate, Δn of the crosslinkable liquid crystal molecules is preferably about 0.03 to 0.20, and more preferably about 0.05 to 0.15. Homeotropic alignment means that the crosslinkable liquid crystal molecules are in the retardation layer so that the direction of the optical axis of the crosslinkable liquid crystal molecules is substantially perpendicular to the phase difference layer surface (ideally, the perpendicular direction). Shows the state of being arranged.

本発明の液晶組成物に用いる多官能分子は、分子構造中に重合性官能基を2以上含む分子であり、この多官能分子としては、分子構造中にアルコール性水酸基を含有するものを好ましく用いることができる。この多官能分子に含まれるアルコール性水酸基の数は、通常、1〜3であるが、1又は2であることが、効果的に架橋性液晶分子の配向性を乱れ難くすることから好ましい。   The polyfunctional molecule used in the liquid crystal composition of the present invention is a molecule containing two or more polymerizable functional groups in the molecular structure. As the polyfunctional molecule, those containing an alcoholic hydroxyl group in the molecular structure are preferably used. be able to. The number of alcoholic hydroxyl groups contained in this polyfunctional molecule is usually 1 to 3, but 1 or 2 is preferable because it effectively prevents the orientation of the crosslinkable liquid crystal molecules from being disturbed.

また、多官能分子における重合性官能基としては、(メタ)アクリレート基またはエポキシ基、オキセタン基を挙げることができ、反応性の高さの理由から、多官能分子は、重合性官能基として(メタ)アクリレートを有する多官能(メタ)アクリレートであることが好ましい。さらに、多官能(メタ)アクリレートとしては、分子構造中にアルコール性水酸基を有する多官能(メタ)アクリレート、すなわち多官能アクリレートおよび/または多官能メタクリレート、を好ましく用いることができる。   Moreover, as a polymerizable functional group in a polyfunctional molecule, a (meth) acrylate group, an epoxy group, or an oxetane group can be mentioned. For the reason of high reactivity, a polyfunctional molecule is a polymerizable functional group ( A polyfunctional (meth) acrylate having a (meth) acrylate is preferable. Furthermore, as the polyfunctional (meth) acrylate, polyfunctional (meth) acrylate having an alcoholic hydroxyl group in the molecular structure, that is, polyfunctional acrylate and / or polyfunctional methacrylate can be preferably used.

アルコール性水酸基を含有する多官能(メタ)アクリレートとしては例えば、1分子中にアルコール性水酸基を少なくとも1個有するモノマー、オリゴマー、ポリマー等が挙げられる。このような多官能(メタ)アクリレートとしては、具体的に、下記化4に示す一般式で表される化合物(化合物(III))のうちの1種の化合物もしくは2種以上の混合物を用いることができる。   Examples of the polyfunctional (meth) acrylate containing an alcoholic hydroxyl group include monomers, oligomers, and polymers having at least one alcoholic hydroxyl group in one molecule. As such a polyfunctional (meth) acrylate, specifically, one compound or a mixture of two or more of the compounds represented by the general formula shown below (compound (III)) is used. Can do.

Figure 2007332229
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化4に示す一般式において、mは1〜3、nは2以上の整数を示し、R1は1以上の炭素原子を有してなる有機炭化水素構造を示し、R2はそれぞれ水素またはメチル基を示す。化4に示す一般式は、いずれの分子量の化合物も用いる事ができ、2−ヒドロキシ1−3ジメタクリロキシプロパン、2−ヒドロキシ,1−アクリロキシ,3−メタクリロキシプロパン、エチレンビス[オキシ(2−ヒドロキシプロパン−1,3−ジイル)]ジメタクリレート、(1−メチル−1,2−エタンジイル)ビス[オキシ(2−ヒドロキシ−3,1−プロパンジイル)]ジアクリレート、ビスフェノールA−グリシジルメタクリレート、ビスフェノールA−グリシジルアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレートなどを挙げることができるが、架橋性液晶分子との相溶性の観点から、分子量は1000以下であるものが好ましい。 In the general formula shown in Chemical Formula 4, m represents an integer of 1 to 3, n represents an integer of 2 or more, R 1 represents an organic hydrocarbon structure having 1 or more carbon atoms, and R 2 represents hydrogen or methyl, respectively. Indicates a group. In the general formula shown in Chemical formula 4, any molecular weight compound can be used, and 2-hydroxy 1-3 dimethacryloxypropane, 2-hydroxy, 1-acryloxy, 3-methacryloxypropane, ethylenebis [oxy (2 -Hydroxypropane-1,3-diyl)] dimethacrylate, (1-methyl-1,2-ethanediyl) bis [oxy (2-hydroxy-3,1-propanediyl)] diacrylate, bisphenol A-glycidyl methacrylate, Bisphenol A-glycidyl acrylate, pentaerythritol diacrylate monostearate, pentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol hydroxypentaacrylate, and the like can be mentioned. From the viewpoint of compatibility with crosslinkable liquid crystal molecules, the molecular weight is 1000 or less. There are preferred.

アルコール性水酸基を含有する多官能分子は、液晶組成物に含まれる架橋性液晶分子の配向性を大きく損なわない範囲で添加することが必要であり、一般的に、対配合物換算値で5.0〜20重量%、好ましくは10〜15重量%となるように添加される。この多官能分子の配合量が5.0重量%以下の場合、液晶組成物を用いて位相差層を形成した場合に得られる位相差層の厚み方向の硬度が十分に向上せず、多官能分子の配合量が20重量%以上では、液晶組成物に含まれる架橋性液晶分子に一定の配向性を与えようとする場合に架橋性液晶分子の配向性に乱れが生じやすくなる虞がある。   The polyfunctional molecule containing an alcoholic hydroxyl group needs to be added within a range that does not significantly impair the orientation of the crosslinkable liquid crystal molecules contained in the liquid crystal composition, and is generally 5. It is added so as to be 0 to 20% by weight, preferably 10 to 15% by weight. When the blending amount of the polyfunctional molecule is 5.0% by weight or less, the hardness in the thickness direction of the retardation layer obtained when the retardation layer is formed using the liquid crystal composition is not sufficiently improved, and the polyfunctional molecule is not functional. When the blending amount of the molecules is 20% by weight or more, there is a possibility that the orientation of the crosslinkable liquid crystal molecules is likely to be disturbed when trying to give a certain alignment to the crosslinkable liquid crystal molecules contained in the liquid crystal composition.

液晶組成物には、通常は、光重合開始剤などの重合開始剤が配合される。光重合開始剤としては、ラジカル重合性開始剤を使用することができる。ラジカル重合性開始剤は紫外線のエネルギーによりフリーラジカルを発生する化合物であって、例えばベンゾイン、ベンゾフェノンなどのベンゾフェノン誘導体又はそれらのエステルなどの誘導体;キサントン並びにチオキサントン誘導体;クロロスルフォニル、クロロメチル多核芳香族化合物、クロロメチル複素環式化合物、クロロメチルベンゾフェノン類などの含ハロゲン化合物;トリアジン類;フルオレノン類;ハロアルカン類;光還元性色素と還元剤とのレドックスカップル類;有機硫黄化合物;過酸化物等が挙げられる。また、光重合開始剤としては、イルガキュアー184、イルガキュアー369、イルガキュアー651、イルガキュアー907(いずれもチバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製)、ダロキュアー(メルク社製)、アデカ1717(旭電化工業株式会社製)、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,5,4’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール(黒金化成株式会社製)等のケトン系、ビイミダゾール系化合物等が好ましい。これらの重合開始剤は、1種のみ又は2種以上を組み合わせて用いることができる。2種以上を併用する場合には、吸収分光特性を阻害しないように、吸収波長の異なる重合開始剤を組み合わせるのが好ましい。   In the liquid crystal composition, a polymerization initiator such as a photopolymerization initiator is usually blended. As the photopolymerization initiator, a radical polymerizable initiator can be used. Radical polymerizable initiators are compounds that generate free radicals by the energy of ultraviolet rays, for example, benzophenone derivatives such as benzoin and benzophenone or derivatives thereof; xanthone and thioxanthone derivatives; chlorosulfonyl, chloromethyl polynuclear aromatic compounds Halogen-containing compounds such as chloromethyl heterocyclic compounds and chloromethylbenzophenones; triazines; fluorenones; haloalkanes; redox couples of photoreductive dyes and reducing agents; organic sulfur compounds; It is done. As photopolymerization initiators, Irgacure 184, Irgacure 369, Irgacure 651, Irgacure 907 (all manufactured by Ciba Specialty Chemicals), Darocur (Merck), Adeka 1717 (Asahi Denka Kogyo) Co., Ltd.), 2,2′-bis (o-chlorophenyl) -4,5,4′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole (manufactured by Kurokin Kasei Co., Ltd.), etc. Compounds and the like are preferred. These polymerization initiators can be used alone or in combination of two or more. When using 2 or more types together, it is preferable to combine polymerization initiators having different absorption wavelengths so as not to inhibit the absorption spectral characteristics.

光重合開始剤は、液晶組成物中の架橋性液晶分子の配向性能を損なわない範囲で添加することが必要であり、一般的には、対配合物換算値で0.01〜15重量%、好ましくは0.1〜12重量%、より好ましくは0.5〜10重量%となるように添加される。   The photopolymerization initiator needs to be added within a range that does not impair the alignment performance of the crosslinkable liquid crystal molecules in the liquid crystal composition, and is generally 0.01 to 15% by weight in terms of the formulation, Preferably, it is added in an amount of 0.1 to 12% by weight, more preferably 0.5 to 10% by weight.

尚、液晶組成物には、重合禁止剤も添加されることがあるが、これにより液晶組成物の保存安定性をより向上させることができる。また、液晶組成物には、本発明の目的が損なわれない範囲で光重合開始剤の他に、増感剤、界面活性剤なども適宜添加することができる。   In addition, although a polymerization inhibitor may be added to the liquid crystal composition, the storage stability of the liquid crystal composition can be further improved. In addition to the photopolymerization initiator, a sensitizer, a surfactant and the like can be appropriately added to the liquid crystal composition as long as the object of the present invention is not impaired.

本発明の液晶組成物を用いて、架橋性液晶分子をホメオトロピック配向させた位相差層を形成した光学素子、いわゆる正のCプレート、を作成する場合には、液晶組成物に垂直配向助剤が配合されていてもよい。垂直配向助剤は、架橋性液晶分子をホメオトロピック配向させる場合に、架橋性液晶分子の配向状態をより安定、確実なものにする効果を奏するものである。垂直配向助剤としては、垂直に整列したアルキル鎖またはフルオロカーボン鎖を有する表面カップリング剤、例えばレシチンまたは第四級アンモニウム界面活性剤、例えばHTAB(ヘキサデシル−トリメチルアンモニウムブロミド)、DMOAP(N,N−ジメチル−N−オクタデシル−3−アミノプロピルトリメトキシシリルクロリド)またはN−パーフルオロオクチルスルホニル−3−アミノプロピルトリメチルアンモニウムヨージド、シランポリマー、長鎖アルキルアルコールなどを具体的に挙げることができる。   In the case of producing an optical element having a retardation layer in which crosslinkable liquid crystal molecules are homeotropically aligned, that is, a so-called positive C plate, using the liquid crystal composition of the present invention, a vertical alignment aid is added to the liquid crystal composition. May be blended. The vertical alignment aid has an effect of making the alignment state of the crosslinkable liquid crystal molecules more stable and reliable when the crosslinkable liquid crystal molecules are homeotropically aligned. Vertical alignment aids include surface coupling agents having vertically aligned alkyl or fluorocarbon chains such as lecithin or quaternary ammonium surfactants such as HTAB (hexadecyl-trimethylammonium bromide), DMOAP (N, N- Specific examples thereof include dimethyl-N-octadecyl-3-aminopropyltrimethoxysilyl chloride) or N-perfluorooctylsulfonyl-3-aminopropyltrimethylammonium iodide, silane polymer, and long-chain alkyl alcohol.

垂直配向助剤は、対配合物換算値で0.1〜10重量%、好ましくは0.5〜5重量%となるように配合される。特に好ましい垂直配向助剤の配合量は、対配合物換算値で0.8〜 2重量%となる量である。配合物成分全量に対する垂直配向助剤の含有率が0.1重量%未満の場合、液晶組成物に含まれる架橋性液晶分子に対するホメオトロピック配向性の付与に十分に寄与しない場合があり、また10重量%を超える場合は、液晶組成物における架橋性液晶分子の配向性能が却って阻害され、架橋性液晶分子同士を架橋重合させて液晶組成物を硬化させる際に、硬化速度の低下や架橋密度の低下をきたすといった問題を生じる虞がある。   The vertical alignment aid is blended so as to be 0.1 to 10% by weight, preferably 0.5 to 5% by weight, in terms of the compound. A particularly preferable amount of the vertical alignment aid is 0.8 to 2% by weight in terms of the compound equivalent. When the content of the vertical alignment aid relative to the total amount of the composition components is less than 0.1% by weight, it may not sufficiently contribute to imparting homeotropic alignment to the crosslinkable liquid crystal molecules contained in the liquid crystal composition. When the weight percentage is exceeded, the alignment performance of the crosslinkable liquid crystal molecules in the liquid crystal composition is hindered, and when the liquid crystal composition is cured by crosslinking polymerization of the crosslinkable liquid crystal molecules, the curing rate decreases and the crosslinking density decreases. There is a risk of causing problems such as a decrease.

本発明の液晶組成物を用いて正のCプレートを作成する場合においては、架橋性液晶分子以外の配合物成分は、対配合物換算値で30重量%以下となるように添加する必要がある。架橋性液晶分子以外の配合物成分が、対配合物換算値で30重量%以上添加されると、架橋性液晶分子の配向性が悪化する虞がある。ただ、このことは、カイラル剤を添加して構成される液晶組成物を用いて所謂負のCプレートを作成するような場合等について、架橋性液晶分子以外の配合物成分が対配合物換算値で30重量%以上添加されて架橋性液晶分子の添加量が70重量%未満になること、を除外するものではない。   In the case of producing a positive C plate using the liquid crystal composition of the present invention, it is necessary to add compound components other than the crosslinkable liquid crystal molecules so as to be 30% by weight or less in terms of the compound equivalent. . If compound components other than the crosslinkable liquid crystal molecules are added in an amount of 30% by weight or more in terms of the compound, the orientation of the crosslinkable liquid crystal molecules may be deteriorated. However, in the case where a so-called negative C plate is prepared using a liquid crystal composition constituted by adding a chiral agent, the compound components other than the crosslinkable liquid crystal molecules are converted into the compound equivalent value. It is not excluded that the addition amount of the crosslinkable liquid crystal molecules is less than 70% by weight.

また、本発明の液晶組成物を用いて、架橋性液晶分子にコレステリック規則性を付与してカイラルネマチック液晶となして位相差層を形成された光学素子、いわゆる負のCプレート、を作成する場合には、液晶組成物にはカイラル剤が添加されてもよい。   In addition, when the liquid crystal composition of the present invention is used to form an optical element, a so-called negative C plate, in which a cholesteric regularity is imparted to crosslinkable liquid crystal molecules to form a chiral nematic liquid crystal and a retardation layer is formed. In addition, a chiral agent may be added to the liquid crystal composition.

カイラル剤としては、分子内に光学活性な部位を有する低分子量化合物で、分子量1500以下の化合物であることが好ましい。具体的には、カイラル剤としては下記の化5に示すような化合物を例示することができるが、化1に示す化合物(I)や化2、化3に示す化合物(II)と溶液状態或いは溶融状態で相溶性を有し、かつ架橋性ネマチック液晶の分子の液晶性を損なうことなく螺旋ピッチを誘起できるものであれば、化5に示す化合物に限定されない。ただし、カイラル剤としては、その分子構造中の両末端に架橋性官能基を有するものが、耐熱性の良い位相差層を得る上で好ましく、カイラル剤は分子構造内に光学活性な部位を有する化合物であることが重要である。   The chiral agent is preferably a low molecular weight compound having an optically active site in the molecule and having a molecular weight of 1500 or less. Specifically, examples of the chiral agent include compounds as shown in the following chemical formula 5, but the compound (I) shown in chemical formula 1 or the compound (II) shown in chemical formula 2 or chemical formula 3 and a solution state or As long as it has compatibility in the molten state and can induce the helical pitch without impairing the liquid crystal properties of the crosslinkable nematic liquid crystal molecules, the compound is not limited to the compound shown in Chemical Formula 5. However, as the chiral agent, those having a crosslinkable functional group at both ends in the molecular structure are preferable for obtaining a retardation layer having good heat resistance, and the chiral agent has an optically active site in the molecular structure. It is important to be a compound.

このようなカイラル剤が、化1に示す化合物(I)、または化2、化3に示す化合物(II)を架橋性液晶分子として含む液晶組成物において配合されると、その液晶組成物を用いて位相差層するにあたり、位相差層に含まれる架橋性液晶分子に対して正の一軸ネマチック規則性で螺旋ピッチを誘起することができる。   When such a chiral agent is blended in a liquid crystal composition containing the compound (I) shown in Chemical Formula 1 or the compound (II) shown in Chemical Formula 2 or Chemical Formula 3 as a crosslinkable liquid crystal molecule, the liquid crystal composition is used. In forming the retardation layer, a helical pitch can be induced with positive uniaxial nematic regularity with respect to the crosslinkable liquid crystal molecules contained in the retardation layer.

本発明で使用可能なカイラル剤としては、例えば1つもしくは2つ以上の不斉炭素を有する化合物、キラルなアミン、キラルなスルフォキシド等のようにヘテロ原子上に不斉点がある化合物、またはクムレン、ビナフトール等の軸不斉を持つ化合物等が挙げられる。選択したカイラル剤の性質によっては、ネマチック規則性の破壊、配向性の低下を招き、また非重合性のカイラル剤の場合には架橋性液晶の重合による硬化性能を低下させる事態を招くばかりか、液晶組成物を用いて形成される位相差層の電気的信頼性を低下させる事態を招く虞があり、更に光学活性な部位を有するカイラル剤の多量使用はコストアップを招く。従って本発明で用いるカイラル剤としては、少量でも液晶の配向に螺旋ピッチを誘発させる効果の大きなカイラル剤を選択することが好ましく、具体的には化5に記載する一般式(2)〜(4)で表されるような化合物であって、分子内に軸不斉を有する低分子化合物の使用が好ましい。なお、カイラル剤としては、より具体的には、例えばMerck社製S−811等の市販のものを用いることができる。   Examples of the chiral agent that can be used in the present invention include a compound having one or more asymmetric carbons, a compound having an asymmetric point on a heteroatom such as a chiral amine, a chiral sulfoxide, or the like. And compounds having axial asymmetry such as binaphthol. Depending on the properties of the selected chiral agent, nematic regularity may be destroyed and the orientation may be lowered, and in the case of a non-polymerizable chiral agent, the curing performance due to the polymerization of the crosslinkable liquid crystal may be reduced. There is a risk of reducing the electrical reliability of the retardation layer formed using the liquid crystal composition, and the use of a large amount of a chiral agent having an optically active site causes an increase in cost. Therefore, as the chiral agent used in the present invention, it is preferable to select a chiral agent having a large effect of inducing a helical pitch in the alignment of liquid crystal even in a small amount, specifically, the general formulas (2) to (4) described in Chemical formula 5 It is preferable to use a low molecular weight compound having an axial asymmetry in the molecule. More specifically, as the chiral agent, for example, a commercially available product such as S-811 manufactured by Merck can be used.

Figure 2007332229
Figure 2007332229

一般式(2)〜(4)において、R4は水素又はメチル基を示し、Yは下記、化6、化7に示す(i)〜(xxiv)の任意の一つであるが、中でも式(i)、(ii)、(iii)、(v)及び(vii)の何れか一つであることが好ましい。またアルキレン基の繰り返し数を示すc及びdは、それぞれ個別に2〜12の範囲であることがさらに好ましい。c又はdの値が0又は1である化合物は、安定性に欠け、加水分解を受けやすく、結晶性も高い。一方、c又はdの値が13以上である化合物は、融点(Tm)が低い。これにより、c及びdの値が上記好ましい範囲を外れる化合物をカイラル剤として用いると、化合物(I)又は化合物(II)に例示される架橋性液晶分子との相溶性が低下し、濃度によっては相分離等が起きる虞がある。
In the general formulas (2) to (4), R 4 represents hydrogen or a methyl group, and Y is any one of (i) to (xxiv) shown in the following chemical formula 6 and chemical formula 7; (I), (ii), (iii), (v) and (vii) are preferred. In addition, it is more preferable that c and d, which indicate the number of repeating alkylene groups, each individually range from 2 to 12. A compound in which the value of c or d is 0 or 1 lacks stability, is susceptible to hydrolysis, and has high crystallinity. On the other hand, a compound having a value of c or d of 13 or more has a low melting point (Tm). As a result, when a compound in which the values of c and d are outside the above preferred range is used as the chiral agent, the compatibility with the crosslinkable liquid crystal molecules exemplified by the compound (I) or the compound (II) is lowered, and depending on the concentration There is a risk of phase separation and the like.

Figure 2007332229
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Figure 2007332229
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カイラル剤の配合量の最適範囲は、螺旋ピッチ誘起能力や、最終的に得ようとする位相差層に含まれる架橋性液晶分子のコレステリック規則性の程度などを考慮して適宜決められ、架橋性液晶分子の種類等により大きく異なる。具体的には、カイラル剤は、一般的に、対配合物換算値で0.01〜30重量%、好ましくは0.1〜20重量%、更に好ましくは0.5〜15重量%となるように配合される。特に好ましいカイラル剤の配合量は、対配合物換算値で1〜15重量%となる量である。配合物成分中におけるカイラル剤の含有率が0.01重量%未満の場合、液晶組成物に含まれる架橋性液晶分子に対して十分にコレステリック規則性を付与できない場合があり、また30重量%を超える場合は、液晶組成物における架橋性液晶分子の配向性能が阻害され、架橋性液晶分子同士を架橋重合させて液晶組成物を硬化させる際に、硬化速度の低下や架橋密度の低下をきたすといった問題を生じる虞がある。   The optimum range of the amount of the chiral agent is appropriately determined in consideration of the ability to induce helical pitch and the degree of cholesteric regularity of the crosslinkable liquid crystal molecules contained in the finally obtained retardation layer. It varies greatly depending on the type of liquid crystal molecules. Specifically, the chiral agent is generally 0.01 to 30% by weight, preferably 0.1 to 20% by weight, and more preferably 0.5 to 15% by weight in terms of the compound. Is blended into. A particularly preferable amount of the chiral agent is 1 to 15% by weight in terms of the compound. When the content of the chiral agent in the composition component is less than 0.01% by weight, the cholesteric regularity may not be sufficiently imparted to the crosslinkable liquid crystal molecules contained in the liquid crystal composition. In the case of exceeding, the alignment performance of the crosslinkable liquid crystal molecules in the liquid crystal composition is hindered, and when the liquid crystal composition is cured by crosslinking polymerization of the crosslinkable liquid crystal molecules, the curing rate is lowered or the crosslinking density is lowered. May cause problems.

尚、本発明で用いるカイラル剤は、特に架橋性を有することを必須とするものではないが、得られる位相差層の熱安定性等を考慮すると、液晶組成物に含まれる架橋性液晶分子と重合し、架橋性液晶分子にコレステリック規則性を付与した状態を固定化することが可能な架橋性能を有するカイラル剤を用いることが好ましい。そのようなカイラル剤としては、特に、カイラル剤の分子構造の両末端に架橋性官能基が存在するものが、位相差層の耐熱性を向上させる上でより好ましい。   The chiral agent used in the present invention is not particularly required to have crosslinkability, but considering the thermal stability of the obtained retardation layer, the crosslinkable liquid crystal molecules contained in the liquid crystal composition It is preferable to use a chiral agent having a crosslinking ability that can be polymerized and fix a state in which cholesteric regularity is imparted to the crosslinkable liquid crystal molecules. As such a chiral agent, in particular, those having a crosslinkable functional group at both ends of the molecular structure of the chiral agent are more preferable for improving the heat resistance of the retardation layer.

本発明の液晶組成物は、これを構成する架橋性液晶分子などの各成分を混合して形成されてもよいし、適宜、溶媒に懸濁や溶解させた状態にして形成されていてもよい。液晶組成物が溶媒に溶解した溶液の状態であると、塗布性を向上させることができる。この場合、溶媒としては上述した架橋性液晶やシランカップリング剤等といった配合物成分を溶解することが可能であり、かつ塗布する相手側素材の性能を阻害しないものであれば特に限定されるものではない。   The liquid crystal composition of the present invention may be formed by mixing components such as the crosslinkable liquid crystal molecules constituting the liquid crystal composition, or may be formed in a state of being suspended or dissolved in a solvent as appropriate. . When the liquid crystal composition is in the state of a solution dissolved in a solvent, the coating property can be improved. In this case, the solvent is not particularly limited as long as it can dissolve compound components such as the above-described crosslinkable liquid crystal and silane coupling agent and does not impair the performance of the counterpart material to be applied. is not.

配合物成分を溶解させる溶媒としては、具体的には、ベンゼン、トルエン、キシレン、n−ブチルベンゼン、ジエチルベンゼン、テトラリン等の炭化水素類、メトキシベンゼン、1,2−ジメトキシベンゼン、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類、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、2,4−ペンタンジオン等のケトン類、酢酸エチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン等のエステル類、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒、クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、ジクロロエタン、テトラクロロエタン、トリトリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼン、オルソジクロロベンゼン等のハロゲン系溶媒、t−ブチルアルコール、ジアセトンアルコール、グリセリン、モノアセチン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ヘキシレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ等のアルコール類、フェノール、パラクロロフェノール等のフェノール類等の1種又は2種以上が使用可能である。単一種の溶媒を使用しただけでは、架橋性液晶分子等の配合物成分の溶解性が不充分である場合や、塗布する相手方の素材が侵される虞がある場合等には、2種以上の溶媒を混合使用することにより、これらの不都合を回避することができる。上記した溶媒のなかにあって、単独溶媒として好ましいものは、炭化水素系溶媒とグリコールモノエーテルアセテート系溶媒であり、混合溶媒として好ましいものは、エーテル類又はケトン類と、グリコール類とを混合した混合系溶媒である。液晶組成物溶液の配合物成分の濃度は、液晶組成物に用いる配合物成分の溶媒への溶解性や位相差層に望まれる層厚み等により異なるが、通常は1〜60重量%、好ましくは3〜40重量%の範囲である。   Specific examples of the solvent for dissolving the compound components include hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, n-butylbenzene, diethylbenzene, and tetralin, and ethers such as methoxybenzene, 1,2-dimethoxybenzene, and diethylene glycol dimethyl ether. , Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, 2,4-pentanedione, ethyl acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, γ-butyrolactone, etc. Amides such as esters, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide, chloroform, dichloro Halogen solvents such as methane, carbon tetrachloride, dichloroethane, tetrachloroethane, tritrichloroethylene, tetrachloroethylene, chlorobenzene, orthodichlorobenzene, t-butyl alcohol, diacetone alcohol, glycerin, monoacetin, ethylene glycol, triethylene glycol, hexylene glycol, One or more alcohols such as ethylene glycol monomethyl ether, ethyl cellosolve and butyl cellosolve, and phenols such as phenol and parachlorophenol can be used. If only one type of solvent is used, the solubility of compound components such as crosslinkable liquid crystal molecules is insufficient, or if there is a risk that the material of the other side to be coated may be affected, two or more types These disadvantages can be avoided by mixing the solvents. Among the above-mentioned solvents, hydrocarbon solvents and glycol monoether acetate solvents are preferable as the sole solvent, and preferable solvents are ethers or ketones and glycols mixed. It is a mixed solvent. The concentration of the compound component of the liquid crystal composition solution varies depending on the solubility of the compound component used in the liquid crystal composition in the solvent and the layer thickness desired for the retardation layer, but is usually 1 to 60% by weight, preferably It is in the range of 3 to 40% by weight.

本発明の液晶組成物によれば、これを基板に塗布して位相差層を形成して光学素子となすことができる。この光学素子は、液晶表示装置に組み込まれて視野角を調整するための位相差補償機能を発揮可能な素子として用いることができる。   According to the liquid crystal composition of the present invention, it can be applied to a substrate to form a retardation layer to form an optical element. This optical element can be used as an element that can be incorporated in a liquid crystal display device and can exhibit a phase difference compensation function for adjusting a viewing angle.

また、本発明の液晶組成物によれば、液晶表示装置を構成する部材に直接に位相差層を形成することができ、例えば位相差層は、液晶表示装置を構成するカラーフィルタに設けることができる。このようにしても、位相差層は、液晶表示装置において視野角を調整するための位相差補償機能を発揮することができる。   Further, according to the liquid crystal composition of the present invention, a retardation layer can be directly formed on a member constituting the liquid crystal display device. For example, the retardation layer is provided on a color filter constituting the liquid crystal display device. it can. Even in this case, the retardation layer can exhibit a retardation compensation function for adjusting the viewing angle in the liquid crystal display device.

次に、位相差層を設けたカラーフィルタについて図面に基づき説明する。   Next, a color filter provided with a retardation layer will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明におけるカラーフィルタの一実施例を示す。
このカラーフィルタ1は、基板2表面上に、ブラックマトリクス5(BM)、赤(R)のサブ画素6、緑(G)のサブ画素7、青(B)のサブ画素8を設けて着色層3を形成して、さらに着色層3の表面に、位相差層4を積層している。
FIG. 1 shows an embodiment of a color filter according to the present invention.
The color filter 1 includes a black matrix 5 (BM), a red (R) sub-pixel 6, a green (G) sub-pixel 7, and a blue (B) sub-pixel 8 on the surface of the substrate 2. 3 is formed, and a retardation layer 4 is further laminated on the surface of the colored layer 3.

基板2は、光透過性を有する透明で光学的に等方性のものであることが好ましいが、必要に応じて光学的に異方性を備えた領域や遮光性を備えた領域を局所的に設けることもできる。また光透過率はカラーフィルタの用途に応じて適宜選定可能である。   The substrate 2 is preferably transparent and optically isotropic with light transmission, but if necessary, a region having optical anisotropy or a region having light shielding properties is locally applied. It can also be provided. The light transmittance can be appropriately selected according to the use of the color filter.

基板2は、具体的には、ガラス、シリコン、もしくは石英等といった無機物質に基づく基材の他、有機物質に基づく基材(有機基材)を用いることができる。有機基材としては例えば、ポリメチルメタクリレート等のアクリル、ポリアミド、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、トリアセチルセルロース、もしくはシンジオタクティック・ポリスチレン等、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素樹脂、もしくはポリエーテルニトリル等、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリシクロヘキセン、もしくはポリノルボルネン系樹脂等、または、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリサルホン、ポリプロピレン、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、もしくは熱可塑性ポリイミド等からなるものを挙げることができるが、一般的なプラスチックからなるものも使用可能である。基板2の厚さについても、用途に応じて、例えば5μm〜3mm程度のものが使用される。   Specifically, the substrate 2 may be a base material (organic base material) based on an organic material in addition to a base material based on an inorganic material such as glass, silicon, or quartz. Examples of organic substrates include acrylics such as polymethyl methacrylate, polyamide, polyacetal, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, triacetyl cellulose, or syndiotactic polystyrene, polyphenylene sulfide, polyether ketone, polyether Ether ketone, fluororesin, polyether nitrile, etc., polycarbonate, modified polyphenylene ether, polycyclohexene, polynorbornene resin, etc., or polysulfone, polyethersulfone, polysulfone, polypropylene, polyarylate, polyamideimide, polyetherimide , Polyetherketone, or thermoplastic polyimide. That it can also be used which generally consists of plastic. Also about the thickness of the board | substrate 2, the thing of about 5 micrometers-3 mm is used according to a use, for example.

基板2上には、予め定められた位置やパターンで、ブラックマトリクス5(BM)が設けられ、さらに、赤(R)のサブ画素6、緑(G)のサブ画素7、青(B)のサブ画素8を順次設けられ、ブラックマトリクス5(BM)と、赤(R)のサブ画素6と、緑(G)のサブ画素7と、青(B)のサブ画素8とで着色層3が形成される。   On the substrate 2, a black matrix 5 (BM) is provided in a predetermined position and pattern, and further, a red (R) sub-pixel 6, a green (G) sub-pixel 7, and a blue (B) sub-pixel. Sub-pixels 8 are sequentially provided, and the colored layer 3 is formed by a black matrix 5 (BM), a red (R) sub-pixel 6, a green (G) sub-pixel 7, and a blue (B) sub-pixel 8. It is formed.

ブラックマトリクス5は、基板2面上に各色のサブ画素(着色サブ画素)6、7、8の配置される位置に対応する領域を、平面視上、個々の着色サブ画素6、7、8ごとに区画化するように形成される。   The black matrix 5 is an area corresponding to the position where the sub-pixels (colored sub-pixels) 6, 7, 8 of each color are arranged on the surface of the substrate 2, for each colored sub-pixel 6, 7, 8 in plan view. It is formed so as to be partitioned.

このブラックマトリクス5は、例えば、金属クロム薄膜やタングステン薄膜等、遮光性又は光吸収性を有する金属薄膜を所定形状に基板2面にパターニングすることにより、形成することができる。また、ブラックマトリクス5は、黒色樹脂等の有機材料を所定形状に印刷することによりを形成することも可能である。   The black matrix 5 can be formed by patterning a light-shielding or light-absorbing metal thin film such as a metal chromium thin film or a tungsten thin film on the surface of the substrate 2 in a predetermined shape. The black matrix 5 can also be formed by printing an organic material such as a black resin in a predetermined shape.

着色層3を構成する赤(R)のサブ画素6、緑(G)のサブ画素7、青(B)のサブ画素8は、それぞれ赤色、緑色、青色各々についての着色材料を溶媒に分散させた着色材料分散液の塗膜を、例えばフォトリソグラフィー法で、所定形状にパターニングすることで形成されるほか、着色サブ画素の各色に対応する着色材料を分散させた溶液(着色材料分散液)を所定形状に塗布することによってもパターニングできる。この着色材料分散液の塗布のパターニング形態としては、ストライプ型、モザイク型、トライアングル型等種々なパターンを適宜選択することができる。   The red (R) sub-pixel 6, the green (G) sub-pixel 7, and the blue (B) sub-pixel 8 constituting the colored layer 3 are each dispersed in a solvent with coloring materials for red, green, and blue, respectively. In addition to being formed by patterning the coating film of the colored material dispersion liquid into a predetermined shape by, for example, photolithography, a solution (coloring material dispersion liquid) in which the coloring material corresponding to each color of the colored sub-pixel is dispersed is formed. Patterning can also be performed by applying in a predetermined shape. As a patterning pattern for applying the coloring material dispersion, various patterns such as a stripe type, a mosaic type, and a triangle type can be appropriately selected.

位相差層4は、本発明の液晶組成物を用いて次のように製膜して形成されたものである。   The retardation layer 4 is formed by forming a film as follows using the liquid crystal composition of the present invention.

着色層3の表面上に、本発明の液晶組成物を塗布して液晶塗布膜を形成させる。液晶組成物の塗布には、例えばグラビア印刷法、オフセット印刷法、凸版印刷法、スクリーン印刷法、転写印刷法、静電印刷法、無版印刷法といった各種印刷方法や、グラビアコート法、ロールコート法、ナイフコート法、エアナイフコート法、バーコート法、ディップコート法、キスコート法、スプレーコート法、ダイコート法、コンマコート法、インクジェット法、スピンコート法、スリットコート法などの方法といった塗工方法やこれらを組合せた方法を適宜用いることができる。   On the surface of the colored layer 3, the liquid crystal composition of the present invention is applied to form a liquid crystal coating film. For the application of the liquid crystal composition, for example, gravure printing, offset printing, relief printing, screen printing, transfer printing, electrostatic printing, plateless printing, gravure coating, roll coating, etc. Coating methods such as coating method, knife coating method, air knife coating method, bar coating method, dip coating method, kiss coating method, spray coating method, die coating method, comma coating method, ink jet method, spin coating method, slit coating method, etc. A combination of these methods can be used as appropriate.

この液晶塗布膜の形成にあたり、予め着色層3の表面に対して、UV(紫外線)を照射する処理(UV洗浄処理)や、コロナ放電を作用させる処理(コロナ処理)などが施されると、着色層3の濡れ性が向上し、着色層3と液晶塗布膜との接触をより緊密にすることができて好ましい。   In the formation of the liquid crystal coating film, when the surface of the colored layer 3 is preliminarily subjected to UV (ultraviolet) treatment (UV cleaning treatment) or corona discharge treatment (corona treatment), The wettability of the colored layer 3 is improved, and the contact between the colored layer 3 and the liquid crystal coating film can be made closer, which is preferable.

着色層3上に液晶塗布膜が形成されると、液晶塗布膜に含まれる架橋性液晶分子に予め定められた配向性を付与して架橋性液晶の分子を架橋重合させる。   When the liquid crystal coating film is formed on the colored layer 3, the crosslinkable liquid crystal molecules included in the liquid crystal coating film are given a predetermined orientation to crosslink polymerize the crosslinkable liquid crystal molecules.

例えば、液晶塗布膜を正のCプレートとしての機能を有する位相差層4となす場合には、液晶塗布膜中の架橋性液晶分子をホメオトロピック配向させて架橋性液晶分子同士を重合させる。架橋性液晶分子にホメオトロピック配向を付与することは、赤外線で加熱する手段などを用いて液晶塗布膜を加熱して、その液晶塗布膜の温度を、その中に含まれる架橋性液晶が液晶相となる温度(液晶相温度)以上、架橋性液晶が等方相(液体相)となる温度未満にすることで実施できる。   For example, when the liquid crystal coating film is used as the retardation layer 4 having a function as a positive C plate, the crosslinkable liquid crystal molecules are polymerized by homeotropic alignment of the crosslinkable liquid crystal molecules in the liquid crystal coating film. Giving homeotropic alignment to the crosslinkable liquid crystal molecules means that the liquid crystal coating film is heated by means of heating with infrared rays, etc., and the temperature of the liquid crystal coating film is changed so that the crosslinkable liquid crystal contained therein has a liquid crystal phase. The temperature (liquid crystal phase temperature) is equal to or higher than the temperature at which the crosslinkable liquid crystal becomes the isotropic phase (liquid phase).

また、液晶塗布膜中で配向を付与された架橋性液晶分子同士の重合(架橋重合)は、液晶組成物に含まれる架橋液晶分子や光重合開始剤などの感光波長の光を液晶塗布膜の表面に照射することで進行させることができる。このとき、液晶塗布膜に照射される光の波長は、液晶組成物の吸収波長に応じて適宜選択されるが、一般的には200〜500nm程度である。なお、液晶塗布膜に照射される光は、単色光に限らず、光重合開始剤の感光波長を含む一定の波長域を持った光であってもよい。   In addition, the polymerization (crosslinking polymerization) between the crosslinkable liquid crystal molecules imparted with alignment in the liquid crystal coating film is performed by using light having a photosensitive wavelength such as a cross-linked liquid crystal molecule or a photopolymerization initiator contained in the liquid crystal composition. It can be advanced by irradiating the surface. At this time, the wavelength of light applied to the liquid crystal coating film is appropriately selected according to the absorption wavelength of the liquid crystal composition, but is generally about 200 to 500 nm. The light applied to the liquid crystal coating film is not limited to monochromatic light, and may be light having a certain wavelength range including the photosensitive wavelength of the photopolymerization initiator.

こうして、液晶塗布膜に含まれる架橋性液晶分子が重合されると、この液晶塗布膜が位相差層4をなし、カラーフィルタ1が製造される。   Thus, when the crosslinkable liquid crystal molecules contained in the liquid crystal coating film are polymerized, the liquid crystal coating film forms the retardation layer 4 and the color filter 1 is manufactured.

なお、液晶塗布膜を位相差層4となすにあたり、液晶塗布膜に光を照射して架橋性液晶分子の架橋重合反応を進行させたうえ、さらに、オーブンなどを用いて液晶塗布膜の焼成が行われてもよい。このような焼成を行うことで、位相差層4をより硬化させることができ、位相差層4表面を硬化させたカラーフィルタ1を得ることができる。   In order to make the liquid crystal coating film into the retardation layer 4, the liquid crystal coating film is irradiated with light to advance the crosslinking polymerization reaction of the crosslinkable liquid crystal molecules, and further, the liquid crystal coating film is baked using an oven or the like. It may be done. By performing such firing, the retardation layer 4 can be further cured, and the color filter 1 in which the surface of the retardation layer 4 is cured can be obtained.

カラーフィルタ1は、位相差層4の鉛筆硬度が、JIS K5600−5−4の評価基準で2H以上であることが好ましい。   In the color filter 1, the pencil hardness of the retardation layer 4 is preferably 2H or more according to the evaluation standard of JIS K5600-5-4.

ここにおいて位相差層4の鉛筆硬度は、具体的に次のような試験方法にて測定された値である。まず、この鉛筆硬度の試験方法では、細長円柱状の芯と該芯の周囲を取り巻く木部でなる鉛筆を用い、鉛筆削り器にて、この鉛筆の端部より長手方向に木部を除いて5〜6mm程度芯を露出させる。このとき、鉛筆の芯が傷つけられて大きな欠けを生じずにおおよそ滑らかな円柱状になるように注意する。そして、鉛筆の芯の先端を研磨紙に対して垂直に接触させ、およそ90°の角度を保持しながら鉛筆を研磨紙に対して前後に動かし、芯の先端を平らにしておく。次に、予め硬度を測定しようとするサンプルとなる基板(サンプル基板)を用意しておき、先端を平らにした鉛筆の配設された鉛筆硬度試験器に、そのサンプル基板を設置し、45±1°の角度で鉛筆の先端がサンプル基板に接する時に、荷重が0gとなるように鉛筆硬度試験器を設定する。そうしたうえで、鉛筆に750±10gの荷重を掛ける。鉛筆の先端がサンプル基板上に載った後、サンプル基板を、鉛筆が45±1°に傾いた方向に0.5〜1mm/sの速度で7mm移動させる。サンプル基板表面上を鉛筆の先端が移動した後、サンプル基板において鉛筆を移動させて試験を行った表面(塗面)部位(試験部位)の状態を肉眼で検査して、鉛筆の圧痕の種類を調べる。鉛筆の圧痕について、圧痕を生じる場合(傷跡を生じる場合)と生じない場合があり、圧痕を生じる場合には、その状況に応じて次の(a)から(c)のとおりに分類定義する。   Here, the pencil hardness of the retardation layer 4 is a value specifically measured by the following test method. First, in this pencil hardness test method, a pencil composed of an elongated cylindrical core and a wood portion surrounding the core is used, and the wood portion is removed from the end of the pencil in the longitudinal direction with a pencil sharpener. The core is exposed about 5 to 6 mm. At this time, care should be taken so that the pencil core is not damaged and a large chip is not formed, so that it becomes a substantially smooth cylindrical shape. Then, the tip of the pencil lead is brought into contact with the abrasive paper perpendicularly, and the pencil is moved back and forth with respect to the abrasive paper while maintaining an angle of about 90 °, thereby keeping the tip of the lead flat. Next, a substrate (sample substrate) serving as a sample whose hardness is to be measured is prepared in advance, and the sample substrate is placed in a pencil hardness tester provided with a pencil whose tip is flattened. The pencil hardness tester is set so that the load is 0 g when the tip of the pencil contacts the sample substrate at an angle of 1 °. Then, a load of 750 ± 10 g is applied to the pencil. After the tip of the pencil is placed on the sample substrate, the sample substrate is moved 7 mm at a speed of 0.5 to 1 mm / s in a direction in which the pencil is inclined at 45 ± 1 °. After the tip of the pencil moves on the surface of the sample substrate, move the pencil on the sample substrate and inspect the condition of the surface (painted surface) part (test part) that was tested with the naked eye to determine the type of pencil indentation. Investigate. Pencil indentation may or may not cause an indentation. When an indentation occurs, it is classified and defined as follows (a) to (c) depending on the situation.

(a)塑性変形:サンプル基板の表面の塗布膜に永久くぼみを生じるが、凝集破壊はない。
(b)凝集破壊:サンプル基板の表面に、塗布膜の製膜に用いた塗膜材料が剥れ落ちたり
引っかき傷又は破壊が、肉眼で認められる。
(c)上記の組合せ:最終段階では、すべての欠陥が同時に生じることがある。
(A) Plastic deformation: Permanent indentation occurs in the coating film on the surface of the sample substrate, but there is no cohesive failure.
(B) Cohesive failure: The coating material used for forming the coating film is peeled off, scratched or broken by the naked eye on the surface of the sample substrate.
(C) Combination of the above: In the final stage, all defects may occur simultaneously.

上記分類(a)、(b)、(c)のいずれの圧痕も生じない場合は、鉛筆の硬度スケールを上げて試験を繰り返し、分類(a)、(b)、(c)のいずれかの圧痕を生じる場合は、鉛筆の硬度スケールを下げて試験を繰り返す。ただし、このような繰り返し行われる試験においては、鉛筆の先端とサンプル基板とを接触させる位置は、試験ごとに重なりあわないような別異の位置にする。   If no indentation of any of the above classifications (a), (b), (c) occurs, the test is repeated with the pencil hardness scale raised, and any one of classifications (a), (b), (c) If indentation occurs, lower the pencil hardness scale and repeat the test. However, in such a repeated test, the position where the pencil tip and the sample substrate are brought into contact with each other is set to a different position so as not to overlap each other in each test.

この鉛筆硬度試験は、試験部位に、少なくとも長さ3mm以上の傷跡が生じるようになる鉛筆の硬度を特定する。なお、鉛筆硬度試験は、2回実施して、2回の結果が一単位以上異なる時は破棄し、試験を再度実施する。   This pencil hardness test specifies the hardness of a pencil at which a scar having a length of at least 3 mm is generated at a test site. The pencil hardness test is performed twice, and when the result of the two times differs by one unit or more, it is discarded and the test is performed again.

こうして、鉛筆硬度試験において、分類(a)、(b)、(c)のいずれの圧痕も生じなかった最も硬い鉛筆の硬度が特定され、その硬度が鉛筆硬度となる。   Thus, in the pencil hardness test, the hardness of the hardest pencil that does not cause any indentation of classification (a), (b), or (c) is specified, and the hardness becomes the pencil hardness.

なお、本発明における液晶組成物を用いて位相差層を形成したカラーフィルタとして、基板2と位相差層4の間に着色層3が形成されているカラーフィルタ1を例として具体的に説明したが、これに限定されず、カラーフィルタは、図2に示すように、基板2と着色層3の間に位相差層4が形成されているものであってもよい。   In addition, the color filter 1 in which the colored layer 3 is formed between the substrate 2 and the retardation layer 4 is specifically described as an example of the color filter in which the retardation layer is formed using the liquid crystal composition in the present invention. However, the present invention is not limited to this, and the color filter may be one in which a retardation layer 4 is formed between the substrate 2 and the colored layer 3 as shown in FIG.

また、図3、図4に示すように、カラーフィルタ1には、必要に応じて、位相差層4の表面に、保護層9やスペーサー10が設けられてもよい。   As shown in FIGS. 3 and 4, the color filter 1 may be provided with a protective layer 9 and a spacer 10 on the surface of the retardation layer 4 as necessary.

保護層9は、多官能アクリレートを含有するアクリル系、アミド系又はエステル系ポリマー等の材料からなる透明樹脂材料や、多官能エポキシを含有するアクリル系、アミド系又はエステル系ポリマー等の材料からなる透明樹脂塗料といった樹脂組成物を位相差層4表面に塗布して樹脂塗布膜を製膜し、この樹脂塗布膜を乾燥させ、さらに硬化させることによって形成することができる。樹脂塗布膜の硬化は、樹脂組成物の性質に応じて公知の硬化方法を適宜実施することができ、例えば、多官能アクリレートを含有するアクリル系ポリマーの材料からなる透明樹脂材料にて樹脂塗布膜を製膜する場合、樹脂塗布膜にUV光を照射するなどによりその樹脂塗布膜を硬化することができる。   The protective layer 9 is made of a transparent resin material made of a material such as an acrylic, amide or ester polymer containing a polyfunctional acrylate, or a material such as an acrylic, amide or ester polymer containing a polyfunctional epoxy. A resin composition such as a transparent resin coating can be applied to the surface of the retardation layer 4 to form a resin coating film, and the resin coating film can be dried and further cured. The resin coating film can be cured by appropriately performing a known curing method according to the properties of the resin composition. For example, the resin coating film can be made of a transparent resin material made of an acrylic polymer material containing a polyfunctional acrylate. When the film is formed, the resin coating film can be cured by irradiating the resin coating film with UV light or the like.

スペーサ10は、多官能アクリレートを含有するアクリル系、及びアミド系又はエステル系ポリマー等の材料からなり光硬化可能な感光性塗料を、位相差層4や保護層9の表面上に塗布してこれを乾燥させ、スペーサ10の形成を予定する位置(スペーサ形成予定位置)に対応したパターンを形成したマスクを介して露光した後、現像してスペーサ形成予定位置以外の感光性塗料を取り除き、スペーサ形成予定位置に残された感光性塗料を焼成することにより形成される。   The spacer 10 is formed by applying a photo-curable photosensitive paint made of an acrylic, amide, or ester polymer containing polyfunctional acrylate on the surface of the retardation layer 4 or the protective layer 9. Is dried and exposed through a mask on which a pattern corresponding to a position where the spacer 10 is to be formed (spacer formation scheduled position) is exposed, and then developed to remove the photosensitive paint other than the spacer formation planned position, thereby forming a spacer. It is formed by baking the photosensitive paint left at the predetermined position.

本発明のカラーフィルタ1は、図5に示すように、対向する2枚の基板(表示側基板12、駆動液晶側基板たる駆動用回路側基板13)の間に液晶材料(駆動用液晶材料14)を封入して駆動液晶層を形成して構成される液晶セル15に直線偏向板23、32などを適宜配して形成される液晶表示装置11において、その液晶表示装置11の観察者側(図中上方に相当)に設置される表示側基板12として用いることができる。図5の例の場合、カラーフィルタ1の位相差層4は、上記のように架橋性液晶分子が透明な基板2(透明基板ということがある)に対して例えばホメオトロピック配向した状態で固定化された正のCプレートを構成している。   As shown in FIG. 5, the color filter 1 of the present invention has a liquid crystal material (a driving liquid crystal material 14) between two opposing substrates (a display side substrate 12, a driving circuit side substrate 13 as a driving liquid crystal side substrate). In the liquid crystal display device 11 formed by appropriately arranging the linear deflection plates 23, 32 and the like in the liquid crystal cell 15 formed by forming the drive liquid crystal layer by enclosing the liquid crystal display device), the observer side of the liquid crystal display device 11 ( It can be used as the display-side substrate 12 installed in the upper part of the figure. In the case of the example of FIG. 5, the retardation layer 4 of the color filter 1 is fixed in a state where, for example, the crosslinkable liquid crystal molecules are homeotropically aligned with respect to the transparent substrate 2 (sometimes referred to as a transparent substrate). The positive C plate is formed.

駆動用回路側基板13には、透明基板31のインセル側(駆動用液晶材料14の封入される側)に駆動用回路33と、これにより電圧の負荷量を制御される駆動用電極34とが設けられている。   The driving circuit side substrate 13 includes a driving circuit 33 on the in-cell side of the transparent substrate 31 (side on which the driving liquid crystal material 14 is sealed), and a driving electrode 34 that controls the voltage load. Is provided.

なお、液晶表示装置11がIPSモードの場合には、表示側基板12の直線偏光板32と、駆動用回路側基板13の直線偏光板32とは、互いの透過軸が直交するように配されている。   When the liquid crystal display device 11 is in the IPS mode, the linearly polarizing plate 32 of the display side substrate 12 and the linearly polarizing plate 32 of the driving circuit side substrate 13 are arranged so that their transmission axes are orthogonal to each other. ing.

また、液晶表示装置11には、必要に応じて、表示側基板12と直線偏向板32に挟まれるように、透明導電膜21や介在させ、また、正のAプレート22のような位相差フィルム20を介在させてもよく、さらに負のCプレートを介在させてもよい。   Further, in the liquid crystal display device 11, a transparent conductive film 21 is interposed so as to be sandwiched between the display-side substrate 12 and the linear deflection plate 32 as necessary, and a retardation film such as a positive A plate 22 is interposed. 20 may be interposed, and a negative C plate may be further interposed.

本発明のカラーフィルタ1によれば、位相差層4はカラーフィルタ1の透明基板2と、駆動用回路側基板13を構成する透明基板31との間に挟まれるように、液晶セルの内側に配置され、いわゆるインセル型の位相差層4を備えた液晶表示装置を形成することができる。   According to the color filter 1 of the present invention, the retardation layer 4 is disposed inside the liquid crystal cell so as to be sandwiched between the transparent substrate 2 of the color filter 1 and the transparent substrate 31 constituting the driving circuit side substrate 13. It is possible to form a liquid crystal display device that is disposed and includes a so-called in-cell type retardation layer 4.

次に、本発明の液晶組成物を用いた位相差層につき、液晶組成物に含まれる液晶の分子をホメオトロピック配向させ、位相差層を正のCプレートとなす場合を例として詳細に説明する。   Next, the retardation layer using the liquid crystal composition of the present invention will be described in detail by taking as an example the case where the liquid crystal molecules contained in the liquid crystal composition are homeotropically aligned to form the retardation layer as a positive C plate. .

実施例1
下記化8に示す化合物(a)〜(d)の混合物を架橋性液晶分子として用い、重合禁止剤としてBHT(2,6−ジーtert−ブチルー4−ヒドロキシトルエン)、重合開始剤としてイルガキュアー907、その他添加剤としてドデカノールを用い、これらを混合して下記組成の組成物(組成物A)を作製した。組成物Aは、特表2004−524385号公報の記載に準じて作製した。
Example 1
A mixture of compounds (a) to (d) shown in the following chemical formula 8 is used as a crosslinkable liquid crystal molecule, BHT (2,6-di-tert-butyl-4-hydroxytoluene) as a polymerization inhibitor, and Irgacure 907 as a polymerization initiator. In addition, dodecanol was used as an additive, and these were mixed to prepare a composition (Composition A) having the following composition. Composition A was produced according to the description in JP-T-2004-524385.

Figure 2007332229
Figure 2007332229

組成物Aの構成
化合物(a) 32.67重量%
化合物(b) 18.67重量%
化合物(c) 21.00重量%
化合物(d) 21.00重量%
ドデカノール 1.02重量%
BHT 0.04重量%
イルガキュアー907 5.60重量%
Component A of composition A (a) 32.67% by weight
Compound (b) 18.67% by weight
Compound (c) 21.00% by weight
Compound (d) 21.00% by weight
Dodecanol 1.02% by weight
BHT 0.04% by weight
Irgacure 907 5.60% by weight

上記組成物Aに対して、多官能分子としてアルコール性水酸基を含有する多官能分子たるペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレート(東亞合成社製M−233)を、対配合物換算値で5重量%となる量添加し、さらに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)で溶解し、配合物成分濃度が20重量%の液晶組成物を得た。ここに、この配合物成分濃度とは、液晶組成物の全重量に対する、溶媒を除いた配合物成分全体の重量比率を示している。   With respect to the composition A, pentaerythritol diacrylate monostearate (M-233 manufactured by Toagosei Co., Ltd.), which is a polyfunctional molecule containing an alcoholic hydroxyl group as a polyfunctional molecule, is 5% by weight in terms of the formulation. And further dissolved in propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) to obtain a liquid crystal composition having a composition component concentration of 20% by weight. Here, the compounding component concentration indicates the weight ratio of the entire compounding component excluding the solvent with respect to the total weight of the liquid crystal composition.

ガラス基板(コーニング社製、1737ガラス)(寸法:縦100mm×横100mm×厚み0.7mm)をスピンコーター(ミカサ社製、1H−360S)にセットし、このガラス基板上に上記で得られた液晶組成物をスピンコーティングして液晶塗布膜を製膜し、これを減圧乾燥した。次いで、液晶塗布膜を形成したガラス基板に対して、超高圧水銀灯を有する紫外線照射装置(ハリソン東芝ライティング社製、「TOSCURE 751」)により紫外線(365nm)を20mW/cm2で10秒間照射して液晶塗布膜に含まれる架橋性液晶分子を架橋重合させ、次いでオーブンを用いて230℃で30分間焼成して液晶塗布膜を位相差層(膜厚1.5μm)となし、ガラス基板に位相差層を形成した光学素子を得た。 A glass substrate (manufactured by Corning, 1737 glass) (dimensions: length 100 mm × width 100 mm × thickness 0.7 mm) was set on a spin coater (manufactured by Mikasa, 1H-360S) and obtained on the glass substrate as described above. The liquid crystal composition was spin-coated to form a liquid crystal coating film, which was dried under reduced pressure. Next, the glass substrate on which the liquid crystal coating film was formed was irradiated with ultraviolet rays (365 nm) for 10 seconds at 20 mW / cm 2 by an ultraviolet irradiation device having an ultra-high pressure mercury lamp (“TOSCURE 751” manufactured by Harrison Toshiba Lighting Co., Ltd.). The crosslinkable liquid crystal molecules contained in the liquid crystal coating film are cross-linked and polymerized, and then baked at 230 ° C. for 30 minutes using an oven to form the liquid crystal coating film as a retardation layer (film thickness: 1.5 μm). An optical element having a layer was obtained.

得られた光学素子に形成された位相差層につき、架橋性液晶分子の配向状態、および硬度を測定した。   For the retardation layer formed in the obtained optical element, the alignment state and hardness of the crosslinkable liquid crystal molecules were measured.

「架橋性液晶分子の配向状態(配向性)」
光学素子に形成された位相差層に含まれる架橋性液晶分子の配向状態は、波長589nmの光が位相差層を通過した際に生じる位相差を次のように測定することによって評価した。なお、位相差層の測定は、大塚電子製のRETS−1250AVを用いて実施された。
"Alignment state of crosslinkable liquid crystal molecules (orientation)"
The alignment state of the crosslinkable liquid crystal molecules contained in the retardation layer formed in the optical element was evaluated by measuring the retardation produced when light having a wavelength of 589 nm passed through the retardation layer as follows. The retardation layer was measured using RETS-1250AV manufactured by Otsuka Electronics.

図6に示すように、光学素子の位相差層の表面上に互いに直交するx軸とy軸をとるとともにx軸とy軸に対して垂直なz軸を想定した。そして、z軸方向およびz軸に対してx軸方向及びy軸方向に傾斜する方向について光学素子の位相差を測定した。また、x軸方向に傾斜する方向について測定された場合、y軸方向に傾斜する方向について測定された場合、光学素子に生じる位相差がz軸を基準として対称性を示しているか否かを測定した。これらの測定結果に基づき、架橋性液晶分子が良好にホメオトロピック配向をしているか否かという配向性の良否を、次のように評価した。結果については表1に示す。   As shown in FIG. 6, an x-axis and a y-axis that are orthogonal to each other are assumed on the surface of the retardation layer of the optical element, and a z-axis that is perpendicular to the x-axis and the y-axis is assumed. And the phase difference of the optical element was measured about the z-axis direction and the direction inclined in the x-axis direction and the y-axis direction with respect to the z-axis. In addition, when measured in the direction tilted in the x-axis direction, when measured in the direction tilted in the y-axis direction, it is measured whether or not the phase difference generated in the optical element exhibits symmetry with respect to the z-axis. did. Based on these measurement results, the quality of the orientation as to whether or not the crosslinkable liquid crystal molecules are homeotropically oriented was evaluated as follows. The results are shown in Table 1.

位相差はx軸方向、y軸方向ともに対称性を示す、又は、z軸方向の位相差の値が4nm以下、についていずれか一方は満たす ・・・・ ○
位相差はx軸方向、y軸方向ともに対称性に乱れがあり、且つ、z軸方向の位相差の値が4nmより大きい ・・・・・・・・・・・・・ ×
The phase difference is symmetrical in both the x-axis direction and the y-axis direction, or the phase difference value in the z-axis direction is 4 nm or less, and either one is satisfied.
The phase difference is disturbed in symmetry in both the x-axis direction and the y-axis direction, and the value of the phase difference in the z-axis direction is larger than 4 nm.

なお、上記の位相差4nmの基準に関し、クロスニコルに配した2枚の偏光板の間で位相差を生じさせ、2枚の偏光板を光が透過するか否かを調べた場合に、目視上、光の透過が確認できない程度に収まる位相差の基準値が4nmである。   In addition, regarding the above reference of 4 nm phase difference, when a phase difference is generated between two polarizing plates arranged in crossed Nicols and light is transmitted through the two polarizing plates, visually, The reference value of the phase difference that falls within such a range that light transmission cannot be confirmed is 4 nm.

「位相差層の硬度(層硬度)」
光学素子に形成された位相差層の硬度の測定は、JIS K5600−5−4に準じた鉛筆硬度の測定によって実施された。得られた光学素子に形成された位相差層の硬度については、次に示すように評価した。結果については表1に示す。
“Hardness of retardation layer (layer hardness)”
The measurement of the hardness of the retardation layer formed on the optical element was performed by measuring the pencil hardness according to JIS K5600-5-4. The hardness of the retardation layer formed on the obtained optical element was evaluated as follows. The results are shown in Table 1.

鉛筆硬度が2Hのものと同等もしくは硬い(鉛筆硬度が2H以上) ・・・ ◎
鉛筆硬度が2Hのものより軟らかくBのものより硬いもしくは同等・・・・ ○
鉛筆硬度がBのものより軟らかい ・・・・・・・・・・・・・・・・・・ ×
Pencil hardness is equivalent to or harder than 2H (pencil hardness is 2H or more)
Pencil hardness is softer than 2H and harder than B or equivalent ...
Pencil hardness is softer than that of B ...

実施例2
多官能分子としてアルコール性水酸基を含有する多官能分子たるペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレート(東亞合成社製M−233)を、対配合物換算値で10重量%用いた以外は、実施例1と同様にして位相差層を形成した光学素子を作製した。得られた光学素子の位相差層につき、実施例1と同様にして、架橋性液晶分子の配向状態、および位相差層の硬度を測定するとともに、配向性と層硬度について評価した。結果を表1に示す
Example 2
Example 1 except that pentaerythritol diacrylate monostearate (M-233 manufactured by Toagosei Co., Ltd.), which is a polyfunctional molecule containing an alcoholic hydroxyl group as a polyfunctional molecule, was used in an amount of 10% by weight in terms of the formulation. Similarly, an optical element having a retardation layer was produced. For the retardation layer of the obtained optical element, the orientation state of the crosslinkable liquid crystal molecules and the hardness of the retardation layer were measured in the same manner as in Example 1, and the orientation and layer hardness were evaluated. The results are shown in Table 1.

実施例3
多官能分子としてアルコール性水酸基を含有する多官能分子たるビスフェノールA−グリシジルメタクリレート(共栄社化学社製エポキシエステル3000M)を用いた以外は、実施例1と同様にして位相差層を形成した光学素子を作製した。得られた光学素子の位相差層につき、実施例1と同様にして、架橋性液晶分子の配向状態、および位相差層の硬度を測定するとともに、配向性と層硬度について評価した。結果を表1に示す
Example 3
An optical element in which a retardation layer is formed in the same manner as in Example 1 except that bisphenol A-glycidyl methacrylate (epoxy ester 3000M manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), which is a polyfunctional molecule containing an alcoholic hydroxyl group, is used as the polyfunctional molecule. Produced. For the retardation layer of the obtained optical element, the orientation state of the crosslinkable liquid crystal molecules and the hardness of the retardation layer were measured in the same manner as in Example 1, and the orientation and layer hardness were evaluated. The results are shown in Table 1.

実施例4
多官能分子としてアルコール性水酸基を含有する多官能分子たるペンタエリスリトールトリアクリレート(東亞合成社製M−305)を用いた以外は、実施例1と同様にして位相差層を形成した光学素子を作製した。得られた光学素子の位相差層につき、実施例1と同様にして、架橋性液晶分子の配向状態、および位相差層の硬度を測定するとともに、配向性と層硬度について評価した。結果を表1に示す
Example 4
An optical element having a retardation layer formed in the same manner as in Example 1 except that pentaerythritol triacrylate (M-305 manufactured by Toagosei Co., Ltd.), which is a polyfunctional molecule containing an alcoholic hydroxyl group, was used as the polyfunctional molecule. did. For the retardation layer of the obtained optical element, the orientation state of the crosslinkable liquid crystal molecules and the hardness of the retardation layer were measured in the same manner as in Example 1, and the orientation and layer hardness were evaluated. The results are shown in Table 1.

実施例5
多官能分子としてアルコール性水酸基を含有する多官能分子たるジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレート(日本化薬社製SR−399E)を用いた以外は、実施例1と同様にして位相差層を形成した光学素子を作製した。得られた光学素子の位相差層につき、実施例1と同様にして、架橋性液晶分子の配向状態、および位相差層の硬度を測定するとともに、配向性と層硬度について評価した。結果を表1に示す
Example 5
Optical in which a retardation layer is formed in the same manner as in Example 1 except that dipentaerythritol hydroxypentaacrylate (SR-399E manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), which is a polyfunctional molecule containing an alcoholic hydroxyl group, is used as the polyfunctional molecule. An element was produced. For the retardation layer of the obtained optical element, the orientation state of the crosslinkable liquid crystal molecules and the hardness of the retardation layer were measured in the same manner as in Example 1, and the orientation and layer hardness were evaluated. The results are shown in Table 1.

実施例6
多官能分子としてアルコール性水酸基を含有する多官能分子たる2−ヒドロキシ1−3ジメタクリロキシプロパン(共栄社化学社製エポキシエステル40EM)を用いた以外は、実施例1と同様にして位相差層を形成した光学素子を作製した。得られた光学素子の位相差層につき、実施例1と同様にして、架橋性液晶分子の配向状態、および位相差層の硬度を測定するとともに、配向性と層硬度について評価した。結果を表1に示す
Example 6
A retardation layer was formed in the same manner as in Example 1 except that 2-hydroxy 1-3 dimethacryloxypropane (epoxy ester 40EM manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), which is a polyfunctional molecule containing an alcoholic hydroxyl group, was used as the polyfunctional molecule. The formed optical element was produced. For the retardation layer of the obtained optical element, the orientation state of the crosslinkable liquid crystal molecules and the hardness of the retardation layer were measured in the same manner as in Example 1, and the orientation and layer hardness were evaluated. The results are shown in Table 1.

参考例1
多官能分子としてアルコール性水酸基を含有する多官能分子たるペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレート(東亞合成社製M−233)を、対配合物換算値で3.0重量%用いた以外は、実施例1と同様にして位相差層を形成した光学素子を作製した。得られた光学素子の位相差層につき、実施例1と同様にして、架橋性液晶分子の配向状態、および位相差層の硬度を測定するとともに、配向性と層硬度について評価した。結果を表1に示す
Reference example 1
Example, except that pentaerythritol diacrylate monostearate (M-233, manufactured by Toagosei Co., Ltd.), which is a polyfunctional molecule containing an alcoholic hydroxyl group as a polyfunctional molecule, was used in an amount of 3.0% by weight in terms of a compound. The optical element which formed the phase difference layer like 1 was produced. For the retardation layer of the obtained optical element, the orientation state of the crosslinkable liquid crystal molecules and the hardness of the retardation layer were measured in the same manner as in Example 1, and the orientation and layer hardness were evaluated. The results are shown in Table 1.

参考例2
多官能分子としてアルコール性水酸基を含有する多官能分子たるペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレート(東亞合成社製M−233)を、対配合物換算値で25重量%用いた以外は、実施例1と同様にして位相差層を形成した光学素子を作製した。得られた光学素子の位相差層につき、実施例1と同様にして、架橋性液晶分子の配向状態、および位相差層の硬度を測定するとともに、配向性と層硬度について評価した。結果を表1に示す
Reference example 2
Example 1 except that 25% by weight of pentaerythritol diacrylate monostearate (M-233 manufactured by Toagosei Co., Ltd.), which is a polyfunctional molecule containing an alcoholic hydroxyl group as a polyfunctional molecule, was used in terms of the amount of the compound. Similarly, an optical element having a retardation layer was produced. For the retardation layer of the obtained optical element, the orientation state of the crosslinkable liquid crystal molecules and the hardness of the retardation layer were measured in the same manner as in Example 1, and the orientation and layer hardness were evaluated. The results are shown in Table 1.

比較例1
多官能分子を用いなかった以外は実施例1と同様にして位相差層を形成した光学素子を作製した。得られた光学素子の位相差層につき、実施例1と同様にして、架橋液晶分子の配向状態、および位相差層の硬度を測定し、配向性と層硬度について評価した。結果を表1に示す。
Comparative Example 1
An optical element having a retardation layer was prepared in the same manner as in Example 1 except that no polyfunctional molecule was used. For the retardation layer of the obtained optical element, the orientation state of the crosslinked liquid crystal molecules and the hardness of the retardation layer were measured in the same manner as in Example 1, and the orientation and layer hardness were evaluated. The results are shown in Table 1.

比較例2
多官能分子としてトリメチロールプロパントリアクリレート(共栄社化学社製ライトアクリレートTMP−A)を用いた以外は、実施例1と同様にして位相差層を形成した光学素子を作製した。得られた光学素子の位相差層につき、実施例1と同様にして、架橋液晶分子の配向状態、および位相差層の硬度を測定し、配向性と層硬度について評価した。結果を表1に示す。
Comparative Example 2
An optical element having a retardation layer was prepared in the same manner as in Example 1 except that trimethylolpropane triacrylate (Kyoeisha Chemical Co., Ltd., Light Acrylate TMP-A) was used as the polyfunctional molecule. For the retardation layer of the obtained optical element, the orientation state of the crosslinked liquid crystal molecules and the hardness of the retardation layer were measured in the same manner as in Example 1, and the orientation and layer hardness were evaluated. The results are shown in Table 1.

比較例3
多官能分子としてペンタエリスリトールテトラアクリレート(共栄社化学社製ライトアクリレートPE−4A)を用いた以外は、実施例1と同様にして位相差層を形成した光学素子を作製した。得られた光学素子の位相差層につき、実施例1と同様にして、架橋液晶分子の配向状態、および位相差層の硬度を測定し、配向性と層硬度について評価した。結果を表1に示す。
Comparative Example 3
An optical element having a retardation layer was produced in the same manner as in Example 1 except that pentaerythritol tetraacrylate (light acrylate PE-4A manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) was used as the polyfunctional molecule. For the retardation layer of the obtained optical element, the orientation state of the crosslinked liquid crystal molecules and the hardness of the retardation layer were measured in the same manner as in Example 1, and the orientation and layer hardness were evaluated. The results are shown in Table 1.

比較例4
多官能分子としてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(共栄社化学社製ライトアクリレートDPE−6A)を用いた以外は、実施例1と同様にして位相差層を形成した光学素子を作製した。得られた光学素子の位相差層につき、実施例1と同様にして、架橋液晶分子の配向状態、および位相差層の硬度を測定し、配向性と層硬度について評価した。結果を表1に示す。
Comparative Example 4
An optical element having a retardation layer was prepared in the same manner as in Example 1 except that dipentaerythritol hexaacrylate (light acrylate DPE-6A manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) was used as the polyfunctional molecule. For the retardation layer of the obtained optical element, the orientation state of the crosslinked liquid crystal molecules and the hardness of the retardation layer were measured in the same manner as in Example 1, and the orientation and layer hardness were evaluated. The results are shown in Table 1.

(表1)

Figure 2007332229
(Table 1)
Figure 2007332229

これらの実施例、比較例により、本発明の液晶組成物によれば、この液晶組成物を用いて形成された位相差層につき、位相差層に含まれる架橋液晶分子の配向性を保持しつつ、その位相差層の硬度を向上させることができることが判る。   According to these examples and comparative examples, according to the liquid crystal composition of the present invention, the retardation layer formed using this liquid crystal composition is maintained while maintaining the orientation of the crosslinked liquid crystal molecules contained in the retardation layer. It can be seen that the hardness of the retardation layer can be improved.

本発明における液晶組成物を用いたカラーフィルタの一実施例を説明ずるための概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view for demonstrating one Example of the color filter using the liquid-crystal composition in this invention. 本発明における液晶組成物を用いたカラーフィルタの他の実施例を説明ずるための概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view for demonstrating the other Example of the color filter using the liquid-crystal composition in this invention. 本発明における液晶組成物を用いたカラーフィルタの他の実施例を説明ずるための概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view for demonstrating the other Example of the color filter using the liquid-crystal composition in this invention. 本発明における液晶組成物を用いたカラーフィルタの他の実施例を説明ずるための概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view for demonstrating the other Example of the color filter using the liquid-crystal composition in this invention. 本発明におけるカラーフィルタを用いた液晶表示装置の一実施例を説明ずるための概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view for demonstrating one Example of the liquid crystal display device using the color filter in this invention. 位相差層の位相差測定方向を測定する方向を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the direction which measures the phase difference measurement direction of a phase difference layer.

符号の説明Explanation of symbols

1 カラーフィルタ
2 基板
3 着色層
4 位相差層
5 ブラックマトリクス
6、7、8 サブ画素
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Color filter 2 Board | substrate 3 Colored layer 4 Phase difference layer 5 Black matrix 6, 7, 8 Sub pixel

Claims (12)

架橋性液晶分子と、分子構造中にアルコール性水酸基と重合性官能基を有する多官能分子と、を含有することを特徴とする液晶組成物。   A liquid crystal composition comprising a crosslinkable liquid crystal molecule and a polyfunctional molecule having an alcoholic hydroxyl group and a polymerizable functional group in the molecular structure. 架橋性液晶分子が、少なくとも1分子中に1個以上の(メタ)アクリロイル基を有する請求項1記載の液晶組成物。   The liquid crystal composition according to claim 1, wherein the crosslinkable liquid crystal molecule has one or more (meth) acryloyl groups in at least one molecule. 多官能分子を、対配合物換算値で5〜20重量%含有する請求項1又は2記載の液晶組成物。   The liquid crystal composition according to claim 1 or 2, wherein the polyfunctional molecule is contained in an amount of 5 to 20% by weight in terms of a compound. 多官能分子は、多官能(メタ)アクリレートである請求項1から3のいずれかに記載の液晶組成物。   The liquid crystal composition according to claim 1, wherein the polyfunctional molecule is a polyfunctional (meth) acrylate. 多官能(メタ)アクリレートは、2−ヒドロキシ1−3ジメタクリロキシプロパン、2−ヒドロキシ1−3ジメタクリロキシプロパン、2−ヒドロキシ,1−アクリロキシ,3−メタクリロキシプロパン、エチレンビス[オキシ(2−ヒドロキシプロパン−1,3−ジイル)]ジメタクリレート、(1−メチル−1,2−エタンジイル)ビス[オキシ(2−ヒドロキシ−3,1−プロパンジイル)]ジアクリレート、ビスフェノールA−グリシジルメタクリレート、ビスフェノールA−グリシジルアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレートより選ばれている、請求項4記載の液晶組成物。   Polyfunctional (meth) acrylates include 2-hydroxy 1-3 dimethacryloxy propane, 2-hydroxy 1-3 dimethacryloxy propane, 2-hydroxy, 1-acryloxy, 3-methacryloxy propane, ethylene bis [oxy (2 -Hydroxypropane-1,3-diyl)] dimethacrylate, (1-methyl-1,2-ethanediyl) bis [oxy (2-hydroxy-3,1-propanediyl)] diacrylate, bisphenol A-glycidyl methacrylate, The liquid crystal composition according to claim 4, which is selected from bisphenol A-glycidyl acrylate and pentaerythritol diacrylate monostearate. 多官能(メタ)アクリレートは、ペンタエリスリトールトリアクリレートである請求項4記載の液晶組成物。   The liquid crystal composition according to claim 4, wherein the polyfunctional (meth) acrylate is pentaerythritol triacrylate. 多官能(メタ)アクリレートは、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレートである請求項4記載の液晶組成物。   The liquid crystal composition according to claim 4, wherein the polyfunctional (meth) acrylate is dipentaerythritol hydroxypentaacrylate. 光透過性を有する基板上に、着色層と位相差層が積層されており、且つ、位相差層が請求項1〜7のいずれかに記載の液晶組成物を硬化させ形成したものであることを特徴とするカラーフィルタ。   A colored layer and a retardation layer are laminated on a light-transmitting substrate, and the retardation layer is formed by curing the liquid crystal composition according to claim 1. A color filter characterized by 位相差層が、請求項1〜7のいずれかに記載の液晶組成物を着色層上に塗布して形成される液晶塗布膜に対し、前記液晶塗布膜の表面に向けて光を照射して、前記架橋性液晶分子を硬化させて形成されたものである、請求項8に記載のカラーフィルタ。   A phase difference layer irradiates light toward the surface of the liquid crystal coating film with respect to the liquid crystal coating film formed by coating the liquid crystal composition according to claim 1 on the colored layer. The color filter according to claim 8, which is formed by curing the crosslinkable liquid crystal molecules. 位相差層が、(メタ)アクリロイル基を含有する少なくとも対配合物換算値で94.9〜70重量%の架橋性液晶分子と、対配合物換算値で0.1〜10重量%の光重合開始剤、および対配合物換算値で5〜20重量%の多官能分子とを含む液晶組成物を光硬化及び焼成させて形成され、位相差層の鉛筆硬度がJIS K5600−5−4の評価基準で2H以上である、ことを特徴とする請求項8又は9記載のカラーフィルタ。   The retardation layer contains (meth) acryloyl group at least 94.9 to 70% by weight of the crosslinkable liquid crystal molecules in terms of the compound, and 0.1 to 10% by weight of photopolymerization in terms of the compound. Evaluation is made according to JIS K5600-5-4, which is formed by photocuring and baking a liquid crystal composition containing an initiator and a polyfunctional molecule in an amount of 5 to 20% by weight in terms of a compound, and having a retardation layer having a pencil hardness. The color filter according to claim 8 or 9, wherein the color filter is 2H or more by reference. 位相差層に含まれる架橋性液晶分子がホメオトロピック配向している請求項8から10のいずれかに記載のカラーフィルタ。   The color filter according to claim 8, wherein the crosslinkable liquid crystal molecules contained in the retardation layer are homeotropically aligned. 対向する表示側基板と駆動液晶側基板の間に液晶材料を封入して駆動液晶層を形成している液晶表示装置であって、前記表示側基板が請求項8〜11のいずれかに記載のカラーフィルタであることを特徴とする液晶表示装置。   12. A liquid crystal display device in which a liquid crystal material is sealed between an opposing display side substrate and a driving liquid crystal side substrate to form a driving liquid crystal layer, wherein the display side substrate is according to claim 8. A liquid crystal display device which is a color filter.
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