JP3434346B2 - Optical compensatory sheet made of discotic compound and liquid crystal display device using the same - Google Patents

Optical compensatory sheet made of discotic compound and liquid crystal display device using the same

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JP3434346B2
JP3434346B2 JP11896294A JP11896294A JP3434346B2 JP 3434346 B2 JP3434346 B2 JP 3434346B2 JP 11896294 A JP11896294 A JP 11896294A JP 11896294 A JP11896294 A JP 11896294A JP 3434346 B2 JP3434346 B2 JP 3434346B2
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洋士 伊藤
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は耐熱性を著しく改良し
た、少なくとも円盤状化合物からなる光学的補償シート
及びそれを用いた液晶表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical compensatory sheet made of at least a discotic compound and having a remarkably improved heat resistance, and a liquid crystal display device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】日本語ワードプロセッサやデスクトップ
パソコン等のOA機器の表示装置の主流であるCRT
は、薄型軽量、低消費電力という大きな利点をもった液
晶表示素子に変換されてきている。現在普及している液
晶表示素子(以下LCDと称す)の多くは、ねじれネマ
ティック液晶を用いている。このような液晶を用いた表
示方法としては、複屈折モードと旋光モードとの2つの
方式に大別できる。
2. Description of the Related Art CRTs, which are the mainstream display devices for office automation equipment such as Japanese word processors and desktop personal computers
Have been converted into liquid crystal display elements which have the great advantages of thinness, light weight, and low power consumption. Most of the liquid crystal display elements (hereinafter, referred to as LCDs) that are currently popular use twisted nematic liquid crystals. The display method using such a liquid crystal can be roughly classified into a birefringence mode and an optical rotation mode.

【0003】複屈折モードを用いたLCDは、液晶分子
配列のねじれ角が90゜以上ねじれたもので、急峻な電
気光学特性をもつ為、能動素子(薄膜トランジスタやダ
イオード)が無くても単純なマトリックス状の電極構造
で時分割挙動により大容量の表示が得られる。しかし、
応答速度が遅く(数百ミリ秒)、階調表示が困難という
欠点を持ち、能動素子を用いた液晶表示素子(TFT−
LCDやMIM−LCDなど)の表示性能を越えるまで
には到らない。
An LCD using the birefringence mode has a twisted angle of 90 ° or more in the alignment of liquid crystal molecules and has steep electro-optical characteristics, so that it has a simple matrix without active elements (thin film transistors or diodes). A large-capacity display can be obtained by the time-divisional behavior with the electrode structure in the shape of a circle. But,
The response speed is slow (hundreds of milliseconds), and gradation display is difficult, and a liquid crystal display element (TFT-
It does not exceed the display performance of LCD and MIM-LCD.

【0004】TFT−LCDやMIM−LCDには、液
晶分子の配列状態が90゜ねじれた旋光モードの表示方
式(TN型液晶表示素子)が用いられている。この表示
方式は、応答速度が速く(数十ミリ秒)、容易に白黒表
示が得られ、高い表示コントラストを示すことから他の
方式のLCDと比較して最も有力な方式である。しか
し、ねじれネマティック液晶を用いているため、表示方
式の原理上、見る方向によって表示色や表示コントラス
トが変化するといった視角特性上の問題点があり、CR
Tの表示性能を越えるまでには到らない。
For the TFT-LCD and MIM-LCD, a display system (TN type liquid crystal display element) of optical rotation mode in which the alignment state of liquid crystal molecules is twisted by 90 ° is used. This display method is the most effective method compared with other LCDs because it has a high response speed (several tens of milliseconds), can easily obtain a monochrome display, and has a high display contrast. However, since the twisted nematic liquid crystal is used, there is a problem in the viewing angle characteristics that the display color and the display contrast change depending on the viewing direction due to the principle of the display system.
It does not exceed the display performance of T.

【0005】特開平4−229828号、特開平4−2
58923号公報などに見られるように、一対の偏光板
とTN型液晶セルの間に、位相差フィルムを配置するこ
とによって視野角を拡大しようとする方法が提案されて
いる。上記特許公報で提案された位相差フィルムは、液
晶セルに対して、垂直な方向に位相差がほぼゼロのもの
であり、真正面からはなんら光学的な作用を及ぼさず、
傾けたときに位相差が発現し、液晶セルで発現する位相
差を補償しようというものである。しかし、これらの方
法によってもLCDの視野角はまだ不十分であり、更な
る改良が望まれている。特に、車載用や、CRTの代替
として考えた場合には、現状の視野角では全く対応でき
ないのが現状である。
Japanese Unexamined Patent Publication Nos. 4-229828 and 4-2.
As disclosed in Japanese Patent No. 58923, a method has been proposed in which a viewing angle is increased by disposing a retardation film between a pair of polarizing plates and a TN type liquid crystal cell. The retardation film proposed in the above-mentioned patent publication has a retardation of almost zero in the direction perpendicular to the liquid crystal cell, and does not exert any optical action from the front.
A phase difference appears when tilted, and the phase difference that appears in the liquid crystal cell is compensated. However, even with these methods, the viewing angle of LCD is still insufficient, and further improvement is desired. In particular, when considered as a vehicle-mounted type or as a substitute for a CRT, it is the current situation that the current viewing angle cannot support at all.

【0006】また、特開平4−366808号、特開平
4−366809号公報では、光学軸が傾いたカイラル
ネマティック液晶を含む液晶セルを位相差フィルムとし
て用いて視野角を改良しているが、2層液晶方式となり
コストが高く、非常に重いものになっている。さらに特
開平5−80323号公報に、液晶セルに対して、光軸
が傾斜している位相差フィルムを用いる方法が提案され
ているが、一軸性のポリカーボネートを斜めにスライス
して用いているため、大面積の位相差フィルムを、低コ
ストで得難いという問題点があった。
Further, in JP-A-4-366808 and JP-A-4-366809, a viewing angle is improved by using a liquid crystal cell containing a chiral nematic liquid crystal having an inclined optical axis as a retardation film. It is a layered liquid crystal system, which is expensive and very heavy. Further, JP-A-5-80323 proposes a method of using a retardation film having an optical axis inclined with respect to a liquid crystal cell. However, since uniaxial polycarbonate is obliquely sliced and used. However, there is a problem that it is difficult to obtain a large area retardation film at low cost.

【0007】さらに、特願平5−5823号明細書に光
異性化物質を用いて光軸が傾斜している位相差フィルム
を用いる方法が記載されている。この方法によれば、広
い視野角特性を有し、軽量で、かつ低コストの液晶表示
素子が実現できる。しかし、この方法の欠点として該位
相差フィルムの熱・光に対する安定性が十分でないとい
う問題点があった。
Further, Japanese Patent Application No. 5-5823 describes a method of using a photoisomerizable substance and a retardation film having an inclined optical axis. According to this method, a liquid crystal display device having a wide viewing angle characteristic, a light weight, and a low cost can be realized. However, the drawback of this method is that the retardation film is not sufficiently stable against heat and light.

【0008】特開平5−215921号公報において
は、一対の配向処理された基板に硬化時に液晶性を示す
棒状化合物を挟持した形態の複屈折板によりLCDの光
学補償をする案が提示されているが、この案では従来か
ら提案されているいわゆるダブルセル型の補償板と何等
変わることがなく、大変なコストアップになり、事実上
大量生産には向かない。さらに棒状化合物を使用する限
りは、後に述べる光学的理由によりその複屈折板ではT
N型LCDの全方位の視野角改善は不可能である。
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 5-215921 proposes a method for optically compensating an LCD by a birefringent plate in which a rod-shaped compound exhibiting liquid crystallinity is sandwiched between a pair of substrates subjected to alignment treatment. However, this plan is no different from the so-called double-cell type compensator that has been proposed in the past, which results in a great increase in cost and is practically unsuitable for mass production. Further, as long as a rod-shaped compound is used, the birefringent plate has a T
It is impossible to improve the viewing angle in all directions of N-type LCD.

【0009】また、特開平3−9326号、及び特開平
3−291601号公報においては、配向膜が設置され
たフィルム状基板に高分子液晶を塗布することによりL
CD用の光学補償板とする案が記載されているが、この
方法では分子を斜めに配向させることは不可能であるた
め、やはりTN型LCDの全方位の視野角改善は不可能
である。
Further, in JP-A-3-9326 and JP-A-3-291601, L is obtained by applying a polymer liquid crystal to a film-like substrate provided with an alignment film.
Although an optical compensating plate for CD is described, it is impossible to improve the viewing angle in all directions of the TN type LCD because it is impossible to align the molecules obliquely by this method.

【0010】一方、本発明者は、特願平5−23653
9号明細書により、面配向性の透明フィルム上にトリフ
ェニレン化合物を配向させると、 そのトリフェニレン化
合物よりなる薄膜の光軸が斜めに傾斜し、これら2つの
層の異なる光学特性の相互作用により光学補償シートと
して有用であることを示した。しかし、高温状態(80
℃〜100℃)での配向安定性に欠け、光学特性が恒温
経時で変化するため、車載用など、高温状態で使用され
る場所には適さないという問題点がある。
On the other hand, the inventor of the present invention has filed Japanese Patent Application No. 5-23653.
According to the specification of No. 9, when a triphenylene compound is oriented on a plane-oriented transparent film, the optical axis of a thin film made of the triphenylene compound is inclined, and optical compensation is performed by interaction of different optical characteristics of these two layers. It was shown to be useful as a sheet. However, high temperature (80
Since it lacks orientation stability at (° C to 100 ° C) and its optical characteristics change with isothermal aging, there is a problem that it is not suitable for use in a high temperature state such as in a vehicle.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は耐熱性に優れ、且つ従来のLCDの視角特性を著しく
改善する光学補償シ−ト、およびそれをを用いた液晶表
示装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an optical compensation sheet which is excellent in heat resistance and remarkably improves the viewing angle characteristics of a conventional LCD, and a liquid crystal display device using the same. Especially.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明者は鋭意研究を重
ねた結果、 (1)光学的に負の一軸性を有すると共に光軸がフィル
ムの法線方向にある透明フィルム上に、少なくとも円盤
状化合物を含む層を有すると共に、該円盤状化合物から
形成される層が光学的に異方性を有することを特徴とす
る光学補償シ−ト。 (2)円盤状化合物が、少なくとも一種の、下記一般式
(1)で表され、反応性官能基Pをその放射状側鎖の末
端に有することを特徴とする(1)に記載の光学補償シ
−ト。 一般式(1) Rn-k −D−(L−P)k 式中、Dは分子の中心にあり、合計n個の置換基R及び
置換基(P−L)−を放射状に配するn官能の基を表
す。k個のPは各々独立に、イソシアナート基、チオシ
アナート基、アミノ基、アルキルアミノ基、アリールア
ミノ基、メルカプト基、ホルミル基、アシル基、水酸
基、カルボキシル基、スルホ基、ホスホリル基、ハロカ
ルボニル基、ハロスルホニル基、ハロホスホリル基、ア
クリロイル基、ビニルオキシ基、エポキシ基、プロパギ
ル基を表し、(n−k)個のRは各々独立に重合組成物
の形成に寄与しない官能基を表し、Lは各々独立に、P
とDを連結する基もしくは化学結合を表し、nは3から
8の整数を表し、kは1からnの整数を表す。 (3)円盤状化合物から形成される層が、少なくとも一
種の、一般式(1)で表され、反応性官能基Pをその放
射状側鎖の末端に有する円盤状化合物から成る重合性組
成物を重合させたものであることを特徴とする(2)に
記載の光学補償シ−ト。 (4)円盤状化合物から形成される層が光学的に負の一
軸性を有すると共に光軸がフィルムの法線方向から5°
乃至85°傾斜していることを特徴とする(1)に記載
の光学補償シ−ト。 (5)下式(2)で定義されるRe値が20nm乃至3
00nmの範囲にあることを特徴とする(4)に記載の
光学補償シ−ト。 式(2) Re=|ne−no|×d ne:光軸方向の屈折率 no:光軸に対して垂直方向の屈折率 d :フィルムの厚み(μm) (6)2枚の電極基板間に液晶を挟持して成る液晶セル
と、その両側に配置された2枚の偏光素子を含む液晶表
示装置において、2枚の偏光板の間に(1)に記載の光
学補償シ−トを少なくとも1枚有することを特徴とする
液晶表示装置。により本発明が達成されることを見出し
た。
As a result of intensive studies, the present inventor has (1) at least a disk on a transparent film having an optically negative uniaxial property and an optical axis in the normal direction of the film. An optical compensation sheet having a layer containing a crystalline compound, and a layer formed of the discotic compound having optical anisotropy. (2) The optical compensation system according to (1), wherein the discotic compound is represented by the following general formula (1) and has a reactive functional group P at the end of its radial side chain. -G. In the general formula (1) R nk -D- (L-P) k , D is at the center of the molecule, and a total of n substituents R and substituents (P-L)-are n-functionally arranged radially. Represents the group of. Each of the k P's independently represents an isocyanate group, a thiocyanate group, an amino group, an alkylamino group, an arylamino group, a mercapto group, a formyl group, an acyl group, a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfo group, a phosphoryl group, a halocarbonyl group. , A halosulfonyl group, a halophosphoryl group, an acryloyl group, a vinyloxy group, an epoxy group, and a propargyl group, each of (n−k) R independently represents a functional group that does not contribute to the formation of the polymerization composition, and L represents Each independently, P
Represents a group or a chemical bond connecting D and D, n represents an integer of 3 to 8, and k represents an integer of 1 to n. (3) A polymerizable composition comprising a disk-shaped compound represented by the general formula (1), wherein the layer formed of the disk-shaped compound has a reactive functional group P at the end of its radial side chain. The optical compensation sheet according to (2), which is a polymerized product. (4) The layer formed of the discotic compound has an optically negative uniaxial property, and the optical axis is 5 ° from the normal direction of the film.
The optical compensation sheet according to (1), wherein the optical compensation sheet is inclined by 85 °. (5) Re value defined by the following equation (2) is 20 nm to 3
The optical compensation sheet according to (4), which is in the range of 00 nm. Formula (2) Re = | ne-no | × d ne: Refractive index in the optical axis direction no: Refractive index in the direction perpendicular to the optical axis d: Film thickness (μm) (6) Between two electrode substrates In a liquid crystal display device including a liquid crystal cell having a liquid crystal sandwiched between two polarizing elements and two polarizing elements disposed on both sides of the liquid crystal cell, at least one optical compensation sheet according to (1) is provided between two polarizing plates. A liquid crystal display device having. It has been found that the present invention can be achieved by

【0013】以下に、本発明を詳しく説明する。本発明
の円盤状化合物とは、一般的に、ベンゼンや1,3,5
−トリアジン、カリックスアレーンなどのような環状母
核を分子の中心に配し、直鎖のアルキル基やアルコキシ
基、置換ベンゾイルオキシ基等がその側鎖として放射状
に置換された構造を指すもので、好ましく用いられる円
盤状化合物は、加熱時に動きやすい、分子が配向しやす
い、すなわち物性的に液晶性を示すディスコティック液
晶化合物の重合組成物である。
The present invention will be described in detail below. The discotic compound of the present invention generally means benzene or 1,3,5
-A structure in which a cyclic mother nucleus such as triazine and calixarene is arranged at the center of the molecule, and a linear alkyl group, an alkoxy group, a substituted benzoyloxy group, etc. are radially substituted as its side chain, The discotic compound that is preferably used is a polymerization composition of a discotic liquid crystal compound that easily moves when heated, molecules are easily oriented, that is, liquid crystal properties are physically exhibited.

【0014】ディスコティック液晶化合物として代表的
なものは例えば、C.Destradeらの研究報告、
Mol.Cryst.Liq.Cryst.71巻、1
11頁(1981年)に記載されている、ベンゼン誘導
体、トリフェニレン誘導体、トルキセン誘導体、フタロ
シアニン誘導体や、B.Kohneらの研究報告、An
gew.Chem.96巻、70頁(1984年)に記
載されたシクロヘキサン誘導体及びJ.M.Lehnら
の研究報告、J.Chem.Soc.Chem.Com
mun.,1794頁(1985年)、J.Zhang
らの研究報告、J.Am.Chem.Soc.116
巻、2655頁(1994年)に記載されているアザク
ラウン系やフェニルアセチレン系マクロサイクルが挙げ
られる。
Typical examples of the discotic liquid crystal compound include C.I. Research report of Destrade et al.,
Mol. Cryst. Liq. Cryst. Volume 71, 1
Benzene derivative, triphenylene derivative, truxene derivative, phthalocyanine derivative described in p. 11 (1981); Research Report by Kohne et al., An
gew. Chem. 96, 70 (1984), and cyclohexane derivatives described in J. M. Lehn et al., J. Chem. Soc. Chem. Com
mun. , Pp. 1794 (1985), J. Zhang
Et al., J. Am. Chem. Soc. 116
Vol. 2, pp. 2655 (1994). Examples include azacrown-based and phenylacetylene-based macrocycles.

【0015】以下に、本発明の一般式(1)について、
詳細に説明する。円盤状構造の多官能基Dは上記のディ
スコティック液晶化合物群である。好ましくは、トリフ
ェニレン環、トルキセン環、イノシトール環、アザクラ
ウン環、フェニルアセチレンマクロサイクルであり、よ
り好ましくは、トリフェニレン環、トルキセン環であ
る。
The general formula (1) of the present invention is as follows:
The details will be described. The multi-functional group D having a discoid structure is the above-mentioned discotic liquid crystal compound group. A triphenylene ring, a truxene ring, an inositol ring, an azacrown ring and a phenylacetylene macrocycle are preferable, and a triphenylene ring and a truxene ring are more preferable.

【0016】k個のPは各々独立に、イソシアナート
基、チオシアナート基、アミノ基、アルキルアミノ基、
アリールアミノ基、メルカプト基、ホルミル基、アシル
基、水酸基、カルボキシル基、スルホ基、ホスホリル
基、ハロカルボニル基、ハロスルホニル基、ハロホスホ
リル基、アクリロイル基、ビニルオキシ基、エポキシ
基、プロパギル基を表す。好ましくは、メルカプト基、
ホルミル基、水酸基、ハロカルボニル基、アクリロイル
基、ビニルオキシ基、エポキシ基である。より好ましく
は水酸基、アクリロイル基である。
Each of the k P's independently represents an isocyanate group, a thiocyanate group, an amino group, an alkylamino group,
It represents an arylamino group, a mercapto group, a formyl group, an acyl group, a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfo group, a phosphoryl group, a halocarbonyl group, a halosulfonyl group, a halophosphoryl group, an acryloyl group, a vinyloxy group, an epoxy group and a propargyl group. Preferably, a mercapto group,
Formyl group, hydroxyl group, halocarbonyl group, acryloyl group, vinyloxy group and epoxy group. More preferred are a hydroxyl group and an acryloyl group.

【0017】(n−k)個のRは各々独立に重合組成物
の形成に寄与しない官能基を表すが、寄与するかどうか
は縮合する相手の官能基によって左右される。しかし、
一般的には、アルキル基、アルコキシ基、オリゴオキシ
エチレン基、アシル基、アシルオキシ基、ベンゾイルオ
キシ基、ベンゾイル基が好ましく用いられる。しかし、
隣接するRが互いに連結して環を形成し、放射状に1な
いし2本の側鎖が置換した構造でもよい。
Each of the (nk) R independently represents a functional group that does not contribute to the formation of the polymerized composition, but whether or not it contributes depends on the functional group of the condensation partner. But,
Generally, an alkyl group, an alkoxy group, an oligooxyethylene group, an acyl group, an acyloxy group, a benzoyloxy group and a benzoyl group are preferably used. But,
It may have a structure in which adjacent Rs are linked to each other to form a ring, and one or two side chains are radially substituted.

【0018】Lは各々独立に、PとDを連結する基ある
いは化学結合を表す。例えば、アルキレン基(例えば、
エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシ
レン、ヘプチレン、オクチレン、ノニレン)、アルキレ
ンオキシ基(例えば、エチレンオキシ、プロピレンオキ
シ、ブチレンオキシ、ペンチレンオキシ、ヘキシレンオ
キシ、ヘプチレンオキシ、オクチレンオキシ、ノニレン
オキシ)、フェニレン基、アルキレン基の片方にカルボ
ニル基を有する基(例えば、1−オキソノニレン)が挙
げられる。好ましくは、アルキレンオキシ基であり、よ
り好ましくはエチレンオキシ基、ヘキシレンオキシ基で
ある。しかし、隣接するLが互いに連結して環を形成
し、さらに放射状に1ないし2本の側鎖が置換し、その
末端にPが置換した構造でもよい。nは3から8の整数
を表し、kは1からnの整数を表す。
Each L independently represents a group or a chemical bond connecting P and D. For example, an alkylene group (for example,
Ethylene, propylene, butylene, pentylene, hexylene, heptylene, octylene, nonylene), alkyleneoxy group (for example, ethyleneoxy, propyleneoxy, butyleneoxy, pentyleneoxy, hexyleneoxy, heptyleneoxy, octyleneoxy, nonyleneoxy), phenylene And a group having a carbonyl group on one side of the group and the alkylene group (for example, 1-oxononylene). An alkyleneoxy group is preferable, and an ethyleneoxy group and a hexyleneoxy group are more preferable. However, a structure in which adjacent Ls are linked to each other to form a ring, and further 1 or 2 side chains are radially substituted, and P is substituted at the terminal may be used. n represents an integer of 3 to 8, and k represents an integer of 1 to n.

【0019】以下に、一般式(1)で表される本発明の
化合物の具体例を示すが、これによって本発明が限定さ
れることはない。
Specific examples of the compound of the present invention represented by the general formula (1) are shown below, but the present invention is not limited thereto.

【0020】[0020]

【化1】 [Chemical 1]

【0021】[0021]

【化2】 [Chemical 2]

【0022】[0022]

【化3】 [Chemical 3]

【0023】[0023]

【化4】 [Chemical 4]

【0024】[0024]

【化5】 [Chemical 5]

【0025】[0025]

【化6】 [Chemical 6]

【0026】[0026]

【化7】 [Chemical 7]

【0027】[0027]

【化8】 [Chemical 8]

【0028】[0028]

【化9】 [Chemical 9]

【0029】[0029]

【化10】 [Chemical 10]

【0030】[0030]

【化11】 [Chemical 11]

【0031】[0031]

【化12】 [Chemical 12]

【0032】[0032]

【化13】 [Chemical 13]

【0033】これら反応性の置換基を有する低分子化合
物を重合、または架橋する場合には、低分子化合物の方
が動きやすく配向時間が速いことから、本発明の透明フ
ィルムに塗設した後、該透明フィルム上で行われること
が好ましい。従って、少なくとも片方の界面が気相と接
した状態即ち一般的な塗布法により適当な支持体上に該
液晶薄膜を形成し、乾燥後、液晶相形成温度範囲内の温
度で、ディスコティックネマティック相または一軸性の
柱状相を形成させつつ一定時間熱処理し、そのまま続い
て熱重合させるかまたは光架橋重合させて後冷却するこ
とによって所望の光学特性をもち、かつ熱的耐久性の高
い光学異方性材料を得ることができる。
When polymerizing or cross-linking these low molecular weight compounds having a reactive substituent, the low molecular weight compounds are easier to move and the alignment time is faster. Therefore, after coating on the transparent film of the present invention, It is preferably performed on the transparent film. Therefore, at least one of the interfaces is in contact with the gas phase, that is, the liquid crystal thin film is formed on a suitable support by a general coating method, and after drying, the discotic nematic phase is formed at a temperature within the liquid crystal phase formation temperature range. Alternatively, an optical anisotropy having desired optical properties and high thermal durability by heat-treating for a certain period of time while forming a uniaxial columnar phase and then directly performing thermal polymerization or photocrosslinking polymerization and then cooling. A conductive material can be obtained.

【0034】本発明で用いられる重合の過程は、一般
に、液晶が好ましい光学異方性を示す、すなわち配向膜
上で加熱によりモノドメインの一軸配向の状態になって
から行われる。エポキシ基の場合は、紫外線によるカチ
オン型の重合も可能であるが、短時間での配向後、さら
に数十度昇温し、熱重合によって固定することができ
る。しかし、紫外線による光重合開始剤を用いるラジカ
ル重合やカチオン重合は一般に極めて重合速度が大き
く、製造工程では生産性の点で好ましい。
The polymerization process used in the present invention is generally carried out after the liquid crystal exhibits a preferable optical anisotropy, that is, the monodomain is uniaxially aligned by heating on the alignment film. In the case of an epoxy group, cationic type polymerization by ultraviolet rays is also possible, but after orientation in a short time, the temperature can be further raised by several tens of degrees and fixed by thermal polymerization. However, radical polymerization or cationic polymerization using a photopolymerization initiator with ultraviolet rays generally has a very high polymerization rate and is preferable in terms of productivity in the manufacturing process.

【0035】本発明における光重合開始剤としては、米
国特許第2,367,661号、同第2,367,67
0号各明細書に記載されているα−カルボニル化合物、
米国特許第2,448,828号明細書に記載されてい
るアシロインエーテル、米国特許第2,722,512
号明細書に記載されているα−炭化水素で置換された芳
香族アシロイン化合物、米国特許第3,046,127
号、同第2,951,758号明細書に記載されている
多核キノン化合物、米国特許第3,549,367号明
細書に記載されているトリアリールイミダゾールダイマ
ー/p−アミノフェニルケトンの組み合わせ、特開昭6
0−105667号、米国特許第4,239,850号
明細書に記載されているアクリジン及びフェナジン化合
物、米国特許第4,212,970号明細書に記載され
ているオキサジアゾール化合物等が挙げられる。本発明
の組成物中のこれらの光重合開始剤系の含有濃度は通常
わずかなものであり、また不適当に多い場合には有効光
線の遮断等好ましくない結果を生じる。本発明における
光重合開始剤系の量は、溶媒を除いた塗布組成物の0.
01%から20%の範囲で十分であり、更に好ましくは
0.5%から5%で良好な結果を得る。更に本発明で
は、必要により、種々の有機アミン化合物を併用するこ
とができ、それによってその効果を増大せしめることが
できる。これらの有機アミン化合物としては、例えばト
リエタノールアミン、ジエタノールアニリン、p−ジメ
チルアミノ安息香酸エチルエステル、ミヒラーケトンが
挙げられる。有機アミン化合物の添加量は全光重合開始
剤量の50〜200%が好ましい。更に本発明で用いる
光重合開始剤に必要に応じてN−フェニルグリシン、2
−メルカプトベンゾチアゾール、N,N−ジアルキルア
ミノ安息香酸アルキルエステル等の水素供与性化合物を
加えることによって更に光重合開始能力を高めることが
できる。また、酸素による重合阻害を抑制するために、
界面活性剤を少量添加することも効果的である場合が多
い。
Examples of the photopolymerization initiator in the present invention include US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,67.
No. 0 α-carbonyl compounds described in each specification,
Acyloin ethers described in US Pat. No. 2,448,828, US Pat. No. 2,722,512
.Alpha.-hydrocarbon substituted aromatic acyloin compounds described in U.S. Pat. No. 3,046,127.
No. 2,951,758, a polynuclear quinone compound, a combination of a triarylimidazole dimer / p-aminophenyl ketone described in US Pat. No. 3,549,367, JP-A-6
0-105667, acridine and phenazine compounds described in US Pat. No. 4,239,850, oxadiazole compounds described in US Pat. No. 4,212,970, and the like. . The content concentration of these photopolymerization initiator systems in the composition of the present invention is usually low, and when the content is inappropriately high, undesired results such as blocking of effective rays are produced. The amount of photoinitiator system in the present invention is 0.
The range of 01% to 20% is sufficient, and more preferably 0.5% to 5% to obtain good results. Further, in the present invention, various organic amine compounds can be used in combination, if necessary, thereby enhancing the effect. Examples of these organic amine compounds include triethanolamine, diethanolaniline, p-dimethylaminobenzoic acid ethyl ester, and Michler's ketone. The amount of the organic amine compound added is preferably 50 to 200% of the total amount of the photopolymerization initiator. Further, the photopolymerization initiator used in the present invention may contain N-phenylglycine or 2
The photopolymerization initiation ability can be further increased by adding a hydrogen donating compound such as -mercaptobenzothiazole or N, N-dialkylaminobenzoic acid alkyl ester. Further, in order to suppress polymerization inhibition by oxygen,
Adding a small amount of a surfactant is often effective.

【0036】エポキシ基の重合には、紫外線活性化カチ
オン触媒として、アリルジアゾニウム塩(ヘキサフルオ
ロフォスフェート、テトラフルオロボラート)、ジアリ
ルヨードニウム塩、VIa族アリロニウム塩(PF6,As
F6,SbF6のようなアニオンをもつアリルスルホニウ
ム塩)が好ましく用いられる。
For the polymerization of epoxy groups, allyldiazonium salts (hexafluorophosphate, tetrafluoroborate), diallyliodonium salts, VIa group allylonium salts (PF6, As) are used as UV-activated cation catalysts.
An allylsulfonium salt having an anion such as F6 or SbF6) is preferably used.

【0037】また光重合用の光線としては、電子線、紫
外線、可視光線、赤外線(熱線)を必要に応じて用いる
事ができるが、一般的には、紫外線が用いられる。その
光源としては、低圧水銀ランプ(殺菌ランプ、蛍光ケミ
カルランプ、ブラックライト)、高圧放電ランプ(高圧
水銀ランプ、メタルハライドランプ)、ショートアーク
放電ランプ(超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、水銀
キセノンランプ)が挙げられる。
As the light rays for photopolymerization, electron rays, ultraviolet rays, visible rays and infrared rays (heat rays) can be used as required, but ultraviolet rays are generally used. The light sources are low-pressure mercury lamps (sterilization lamps, fluorescent chemical lamps, black lights), high-pressure discharge lamps (high-pressure mercury lamps, metal halide lamps), and short arc discharge lamps (ultra-high pressure mercury lamps, xenon lamps, mercury-xenon lamps). Can be mentioned.

【0038】本発明のベンゾイルオキシトリフェニレン
環化合物の場合は、一般的に〜270nmにλmaxを
有し、その分子吸光係数も大きいため、254nmなど
の短波の紫外線は有効には用いられない。従って、光重
合開始剤も下記の近紫外に吸収帯を持つ化合物が好まし
く用いられ、光源も高圧水銀ランプやメタルハライドラ
ンプなど近紫外光を強く放射できるものが好ましく用い
られる。
In the case of the benzoyloxytriphenylene ring compound of the present invention, it generally has λmax at ˜270 nm and its large molecular extinction coefficient, so that short-wave ultraviolet rays of 254 nm and the like are not effectively used. Therefore, as the photopolymerization initiator, a compound having an absorption band in the near ultraviolet described below is preferably used, and a light source that can strongly emit near ultraviolet light, such as a high pressure mercury lamp or a metal halide lamp is also preferably used.

【0039】また、上記低分子化合物を重合させた重合
組成物を本発明の透明フィルム上に塗設しても良い。少
なくとも一種の、一般式(1)の円盤状化合物から成る
重合組成物とは、ディスコティック液晶化合物の残基を
同一のものあるいは互いに異なるものとして、2個以上
含むものを言う。複数個含む状態としては、例えば二量
体、三量体ないし数量体のいわゆるオリゴマーやいわゆ
るポリマーがある。これらの状態を形成するには、例え
ば重合可能な円盤状化合物同志を反応させて連結させる
方法、重合可能な円盤状化合物と他の重合可能な化合物
とを反応させて連結させる方法、高分子鎖を形成させた
後それに円盤状化合物を反応させる方法、例えばハロゲ
ン原子、アリールスルホナートの様な求核反応に活性な
置換基を有する高分子に、例えばヒドロキシ基、アミノ
基、メルカプト基の様な求核反応し得る置換基を有する
円盤状化合物を反応させることが挙げられる。形成され
たものの状態としては、例えば円盤状分子を中心にして
架橋された状態、円盤状分子自体が高分子の主鎖の一部
を形成している状態、高分子鎖に円盤状分子がペンダン
ト状に結合した状態が挙げられる。以下に、重合組成物
の具体例を示す。
Further, a polymerization composition obtained by polymerizing the low molecular weight compound may be coated on the transparent film of the present invention. The term "polymer composition containing at least one discotic compound represented by the general formula (1)" means a compound containing two or more residues of the discotic liquid crystal compound, which are the same or different from each other. Examples of the state in which a plurality of dimers are included include so-called oligomers and so-called polymers of dimers, trimers and quanta. To form these states, for example, a method of reacting and linking polymerizable discotic compounds, a method of reacting and coupling a polymerizable discotic compound with another polymerizable compound, a polymer chain After the formation of the compound, a method of reacting it with a discotic compound, for example, a halogen atom, a polymer having a substituent active in a nucleophilic reaction such as aryl sulfonate, for example, a hydroxy group, an amino group, a mercapto group such as Examples thereof include reacting a discotic compound having a substituent capable of nucleophilic reaction. The state of the formed ones is, for example, a state in which the discotic molecule is crosslinked, the discotic molecule itself forms a part of the main chain of the polymer, and the discotic molecule is pendant to the polymer chain. It may be in the state of being bound together. Below, the specific example of a polymeric composition is shown.

【0040】[0040]

【化14】 [Chemical 14]

【0041】[0041]

【化15】 [Chemical 15]

【0042】[0042]

【化16】 [Chemical 16]

【0043】トリフェニレン系ディスコティック液晶が
負の複屈折を有することは、B.Moureyらの研究
報告〔Mol.Cryst.Liq.Cryst.,8
4巻,193頁(1982年)〕で明かにされている
が、この性質を光学異方性材料として応用するために
は、その薄膜を構成する分子全体が室温状態で統計的に
一方向に並んでいることが必要である。しかも、ディス
コティック液晶は従来の棒状分子からなる液晶と同様
に、微視的には特定の方向性をもった配向領域(ドメイ
ン)で構成され、巨視的には光学的異方性を示さないい
わゆるマルチドメインを形成するという性質があるた
め、多くの場合にその薄膜は光学補償シートに利用でき
るほどの好ましい光学的特性を示さない。
The fact that the triphenylene discotic liquid crystal has a negative birefringence is described in B. Research report of Maurey et al. [Mol. Cryst. Liq. Cryst. , 8
4, p. 193 (1982)], in order to apply this property as an optically anisotropic material, all the molecules constituting the thin film are statistically oriented in one direction at room temperature. It is necessary to be lined up. Moreover, the discotic liquid crystal is composed of an alignment region (domain) having a specific directionality microscopically, and does not show optical anisotropy macroscopically, like the liquid crystal composed of conventional rod-shaped molecules. Due to the property of forming a so-called multi-domain, the thin film often does not exhibit favorable optical properties that can be used for an optical compensation sheet.

【0044】上記の重合組成物は、熱的には液晶性を示
す場合が多いが、光学的には白色に懸濁している場合が
多く、透明でも異方性の性質をもつことはほとんど無
い。しかし、これらの重合組成物を適当な溶媒に溶解
し、特開平3−9326号、特開平3−291601
号、特開平5−142510号公報に記載されているよ
うに、液晶用の配向膜であるポリイミド膜の上に塗布・
加熱することで同様に配向化は容易に達成できることが
明らかになった。溶媒としては、例えばクロロホルム、
ジクロロエタン、テトラクロロエタン、トリクロロエチ
レン、オルソジクロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水
素、これらとフェノール、o−クロロフェノール、クレ
ゾールなどフェノール系溶媒との混合溶媒、ジメチルホ
ルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキ
シド、N−メチルピロリドンなどの非プロトン性極性溶
媒、テトラヒドロフラン、ジオキサンが用いられる。塗
布濃度は塗布方法、重合組成物の粘性などにより相違す
るが、5〜50wt%の範囲で使用され、好ましくは1
0〜30wt%の範囲である。塗布方法としては、スピ
ンコート法、ロールコート法、グラビアコート法、ディ
ッピング法などが採用できる。
The above-mentioned polymerization composition often exhibits liquid crystallinity thermally, but it is often optically suspended in white, and even if it is transparent, it hardly has anisotropic properties. . However, these polymerization compositions are dissolved in a suitable solvent, and the method is disclosed in JP-A-3-9326 and JP-A-3-291601.
As described in JP-A-5-142510, coating on a polyimide film which is an alignment film for liquid crystal.
It was revealed that orientation can be easily achieved by heating. As the solvent, for example, chloroform,
Halogenated hydrocarbons such as dichloroethane, tetrachloroethane, trichloroethylene, orthodichlorobenzene, mixed solvents of these with phenolic solvents such as phenol, o-chlorophenol, cresol, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, N-methylpyrrolidone, etc. An aprotic polar solvent, tetrahydrofuran, dioxane is used. The coating concentration varies depending on the coating method, the viscosity of the polymerization composition, etc., but is used in the range of 5 to 50 wt%, preferably 1
It is in the range of 0 to 30 wt%. As a coating method, a spin coating method, a roll coating method, a gravure coating method, a dipping method or the like can be adopted.

【0045】溶媒を乾燥により除去し、所定温度で所定
時間加熱処理してモノドメインな液晶配向を完成させた
後、ガラス転移点以下の温度に冷却する。この時の熱処
理温度は重合組成物のガラス転移点以上の温度から選ば
れる。配向膜の界面効果による配向を助ける意味で重合
組成物の粘性は低い方が良く、従って熱処理温度は高い
方が好ましいが、あまり高いと製造コストの増大と作業
性の悪化を招き好ましくない。また、一般に液晶性高分
子は、ネマティック相より高温部に等方相を有するがこ
の温度域で熱処理しても均一な配向が得られないことが
多い。このように、熱処理温度は、本発明の重合組成物
のガラス転移点以上であることが必要で、等方相への転
移点以下であることが望ましい。一般的には50〜30
0℃の範囲が好ましく、特に100〜250℃の範囲が
好ましい。配向膜上で液晶状態において十分な配向を得
るために必要な時間は、重合組成物の組成、分子量によ
って異なり一概には言えないが、10秒から60分の範
囲が好ましく、特に20秒から3分の範囲が好ましい。
また、本発明の重合組成物は、溶融状態で配向処理した
基板上に塗布した後、熱処理することによっても、同様
の配向状態を得ることができる。さらに、驚くべきこと
に、この配向膜上への塗布、加熱配向、冷却の操作だけ
で、モノドメイン性のみならずしばしばその薄膜の光軸
が傾斜した異方性膜が得られた。
The solvent is removed by drying, and heat treatment is performed at a predetermined temperature for a predetermined time to complete the liquid crystal alignment in a monodomain, and then the temperature is cooled to a temperature not higher than the glass transition point. The heat treatment temperature at this time is selected from the temperature above the glass transition point of the polymerization composition. The viscosity of the polymer composition is preferably low in order to assist the orientation due to the interfacial effect of the orientation film, and thus the heat treatment temperature is preferably high, but if it is too high, the production cost increases and the workability deteriorates, which is not preferable. In general, a liquid crystalline polymer has an isotropic phase at a temperature higher than that of a nematic phase, but even if it is heat-treated in this temperature range, uniform alignment is often not obtained. As described above, the heat treatment temperature needs to be equal to or higher than the glass transition point of the polymerization composition of the present invention, and is preferably equal to or lower than the transition point to the isotropic phase. Generally 50-30
The range of 0 ° C is preferable, and the range of 100 to 250 ° C is particularly preferable. The time required to obtain sufficient alignment in the liquid crystal state on the alignment film varies depending on the composition and molecular weight of the polymerization composition and cannot be generally stated, but is preferably in the range of 10 seconds to 60 minutes, and particularly 20 seconds to 3 minutes. The range of minutes is preferred.
Further, the polymer composition of the present invention can obtain the same alignment state by applying a heat treatment to a substrate which has been subjected to the alignment treatment in a molten state and then performing a heat treatment. Further, surprisingly, an anisotropic film in which not only the monodomain property but also the optical axis of the thin film was often tilted was obtained only by the operations of coating on this alignment film, heating alignment, and cooling.

【0046】配向膜としては、無機または有機の配向膜
用いられてる。金属斜方蒸着膜としてはSiO斜方蒸着
膜が、また有機配向膜としてはラビングされたポリイミ
ド膜が代表的なものであるが、その他ラビングしたアル
キル変性ポバールやラビングしたシリル化剤で処理した
ガラス基板またはラビングしたゼラチン膜などが用いら
れる。しかし、ラビングする代わりにポリビニルアルコ
ールの薄膜を4〜5倍に延伸したり、特別に上記の保護
膜を設けないで直接ガラス基板をラビングするなどの方
法も用いることができる。
An inorganic or organic alignment film is used as the alignment film. A typical example of the metal oblique evaporation film is a SiO oblique evaporation film, and a typical example of an organic alignment film is a rubbed polyimide film. In addition, a glass treated with a rubbed alkyl-modified poval or a rubbed silylating agent. A substrate or a rubbed gelatin film is used. However, instead of rubbing, a method in which a polyvinyl alcohol thin film is stretched 4 to 5 times, or a glass substrate is directly rubbed without providing the above protective film can be used.

【0047】配向膜を用いなくとも、塗布あるいは溶融
法で得られた薄膜状態の重合組成物を、Helmut
Ringsdolf,Macromol.Chem.,
Rapid Commun.7巻,97頁(1986
年).に記載されているように、そのガラス転移点付近
の温度で延伸操作を行うことでも、光学的に一軸の異方
性シートを得ることができる。
Even if an alignment film is not used, a thin-film polymerized composition obtained by coating or melting is applied to Helmut.
Ringsdorf, Macromol. Chem. ,
Rapid Commun. Volume 7, page 97 (1986
Year). As described in (1), an optically uniaxial anisotropic sheet can also be obtained by performing a stretching operation at a temperature near the glass transition point.

【0048】さらに、本発明の重合組成物は、特開平4
−120512号公報、Polymer,26巻,85
3頁(1985年)、Applied Physics
Letter,24巻,15頁(1974年)に記載
されているように、そのガラス転移点以上の温度での加
熱状態で、高電磁場内に置くことで配向させることがで
きる。その際、高電磁場内に斜めに置くことで、光軸を
傾けることが可能である。
Further, the polymerization composition of the present invention is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No.
-120512 gazette, Polymer, 26 volumes, 85
Page 3 (1985), Applied Physics
As described in Letter, 24, page 15 (1974), it can be oriented by placing it in a high electromagnetic field in a heated state at a temperature above its glass transition point. At that time, the optical axis can be tilted by placing it obliquely in a high electromagnetic field.

【0049】光軸を傾ける他の方法として、配向膜上の
塗布、延伸で得られた本発明の重合組成物シートを、そ
のガラス転移点以上に加熱し、且つ周速に差があるまた
は逆方向にフィルムを進ませるように回転する2つのロ
ーラー間にそのシートを挟み込んで引き出すことによっ
て可能である。
As another method of tilting the optical axis, the polymer composition sheet of the present invention obtained by coating and stretching on the alignment film is heated to a temperature higher than its glass transition point, and there is a difference in peripheral speed or reverse. This is possible by sandwiching the sheet between two rollers that rotate so as to advance the film in the direction and pulling it out.

【0050】本発明における負の一軸性とは、光学異方
性を有するシートの3軸方向屈折率を、その値が小さい
順にnα、nβ、nγとしたとき、nα<nβ=nγの
関係を有するものである。従って光学軸方向の屈折率が
最も小さいという特性を有するものである。但しnβと
nγの値は厳密に等しい必要はなく、ほぼ等しければ十
分である。具体的には、(nβ−nγ)/(nβ−n
α)<0.2であれば実用上問題ない。また、TFT、
TN型液晶セルの視野角特性を大幅に改善する条件とし
ては、光学軸はシート面の法線方向から5度〜85度傾
いていることが好ましく、10度〜40度がより好まし
く、10度〜30度が最も好ましい。更に、シートの厚
さをDとした時、50<(nβ−nα)×D<300n
mの条件を満足することが望ましい。
Negative uniaxiality in the present invention means a relationship of nα <nβ = nγ, where nα, nβ, and nγ are the refractive indices of the sheet having optical anisotropy in the triaxial directions in ascending order. I have. Therefore, it has a characteristic that the refractive index in the optical axis direction is the smallest. However, it is not necessary that the values of nβ and nγ be exactly equal, and it is sufficient if they are almost equal. Specifically, (nβ-nγ) / (nβ-n
If α) <0.2, there is no practical problem. In addition, TFT,
As a condition for greatly improving the viewing angle characteristics of the TN type liquid crystal cell, the optical axis is preferably inclined by 5 to 85 degrees from the normal direction of the sheet surface, more preferably 10 to 40 degrees, and more preferably 10 degrees. Most preferred is -30 degrees. Further, when the thickness of the sheet is D, 50 <(nβ-nα) × D <300n
It is desirable to satisfy the condition of m.

【0051】本発明の透明フィルムは光透過率が良好で
あることが好ましい。具体的には、光の透過率が80%
以上、更には90%以上であることが好ましい。従っ
て、ゼオネックス(日本ゼオン)、ARTON(日本合
成ゴム)、フジタック(富士フィルム)などの商品名で
売られている固有複屈折値が小さい素材から形成された
支持体が好ましい。しかし、ポリカーボネート、ポリア
クリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン等の
固有複屈折値が大きな素材であっても、製膜時に分子配
向を制御することによって光学的に等方的な支持体を形
成することも可能であり、それらも好適に利用される。
具体的には、式(2)で示されるRe値の範囲が、20
nm乃至300nm,更に好ましくは30nm乃至15
0nmである。この面配向の条件を満たすことにより、
視角特性の改善に著しい効果をもたらす。
The transparent film of the present invention preferably has good light transmittance. Specifically, the light transmittance is 80%
It is preferably at least 90%, more preferably at least 90%. Therefore, a support formed of a material having a small intrinsic birefringence value, which is sold under the trade name of Zeonex (Nippon Zeon), ARTON (Nippon Synthetic Rubber), Fujitac (Fuji Film), or the like is preferable. However, even if the material has a large intrinsic birefringence value such as polycarbonate, polyacrylate, polysulfone, and polyethersulfone, it is possible to form an optically isotropic support by controlling the molecular orientation during film formation. It is possible, and they are preferably used.
Specifically, the range of the Re value represented by the formula (2) is 20
nm to 300 nm, more preferably 30 nm to 15
It is 0 nm. By satisfying the condition of this plane orientation,
It has a remarkable effect on the improvement of the viewing angle characteristics.

【0052】本発明の円盤状化合物を含む層上に保護層
を設けても良く、具体例としては、例えば、ポリメチル
メタアクリレート、アクリル酸・メタクリル酸共重合
体、スチレン・無水マレイミド共重合体、ポリビニルア
ルコール、N−メチロールアクリルアミド、スチレン・
ビニルトルエン共重合体、クロロスルホン化ポリエチレ
ン、ニトロセルロース、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリオ
レフィン、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル・塩
化ビニル共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート等の高
分子物質;及びシランカップリング剤などの有機物質を
挙げることができる。また、ω−トリコサン酸、ジオク
タデシルジメチルアンモニウムクロライド及びステアリ
ン酸メチルなどのラングミュア・ブロジェット法(LB
法)により形成される累積膜も用いることができる。
A protective layer may be provided on the layer containing the discotic compound of the present invention. Specific examples include, for example, polymethylmethacrylate, acrylic acid / methacrylic acid copolymer, styrene / maleic anhydride copolymer. , Polyvinyl alcohol, N-methylol acrylamide, styrene
Vinyltoluene copolymer, chlorosulfonated polyethylene, nitrocellulose, polyvinyl chloride, chlorinated polyolefin, polyester, polyimide, vinyl acetate / vinyl chloride copolymer, ethylene / vinyl acetate copolymer, polyethylene, polypropylene, polycarbonate, etc. Polymeric substances; and organic substances such as silane coupling agents may be mentioned. In addition, Langmuir-Blodgett method (LB-method such as ω-tricosanoic acid, dioctadecyldimethylammonium chloride and methyl stearate)
A cumulative film formed by the method) can also be used.

【0053】[0053]

【実施例】次に本発明を実施例に基づき説明する。 実施例1 ゼラチン薄膜(0.1μm)を塗設したトリアセチルセ
ルロ−スの85μm厚フィルム(富士写真フィルム(株)
製)を透明支持体とし、その上に長鎖アルキル変性PV
A(クラレ(株)製 MP−203)を塗設し、温風にて
乾燥させた後、ラビング処理を行い、配向膜を形成し
た。この配向膜上に、TP−38の10wt%メチルエ
チルケトン溶液に1wt%のミヒラ−ケトン+ベンゾフ
ェノン(重量比1:1)を加え、スピンコート法で塗布
した。これを130℃まで加熱し、8分後に、紫外線照
射装置(ULTRA−VIOLET PRODUCTS
社製UVSL−58)を使用し2分間露光したのち、室
温まで冷却することにより光学補償シ−トRF−1を作
製した。 実施例2,3 重合組成物TP−85,TP−30,の2種類につい
て、TP−38の代わりに実施例1と同一の条件で塗布
し、各々下表1に示す温度で加熱、紫外線処理し、光学
補償シ−トRF−2、RF−3を作製した。 比較例1 実施例1において、ND−25についてTP−38の代
わりに実施例1と同一の条件で塗布し、各々下表1に示
す温度で加熱、紫外線処理し、光学補償シ−トRF−4
を作製した。
EXAMPLES The present invention will now be described based on examples. Example 1 Triacetyl cellulose 85 μm thick film coated with a gelatin thin film (0.1 μm) (Fuji Photo Film Co., Ltd.)
Made as a transparent support, on which long-chain alkyl-modified PV
A (MP-203 manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was applied, dried with warm air, and then subjected to a rubbing treatment to form an alignment film. On this alignment film, 1 wt% of Michler's ketone + benzophenone (weight ratio 1: 1) was added to a 10 wt% methyl ethyl ketone solution of TP-38, and was applied by spin coating. This is heated to 130 ° C., and after 8 minutes, an ultraviolet irradiation device (ULTRA-VIOLET PRODUCTS).
UVSL-58) manufactured by the same company was used for exposure for 2 minutes, and then cooled to room temperature to prepare an optical compensation sheet RF-1. Examples 2 and 3 Two kinds of the polymerization compositions TP-85 and TP-30 were applied under the same conditions as in Example 1 instead of TP-38, and each was heated at the temperature shown in Table 1 below and treated with ultraviolet rays. Then, optical compensation sheets RF-2 and RF-3 were produced. Comparative Example 1 In Example 1, ND-25 was coated under the same conditions as in Example 1 instead of TP-38, and each was heated at the temperature shown in Table 1 below and treated with ultraviolet light to obtain an optical compensation sheet RF-. Four
Was produced.

【0054】[0054]

【表1】 [Table 1]

【0055】[0055]

【化17】 [Chemical 17]

【0056】実施例4 20wt%ジクロロメタン溶液としたDP−14につい
て実施例1と同じ配向膜上に塗設し、乾燥した。これを
130℃で10分間加熱したのち室温に冷却することに
より光学補償シ−トRE−5を作製した。
Example 4 DP-14 as a 20 wt% dichloromethane solution was coated on the same alignment film as in Example 1 and dried. This was heated at 130 ° C. for 10 minutes and then cooled to room temperature to prepare an optical compensation sheet RE-5.

【0057】比較例2 ゼラチン薄膜(0.1μm)を塗設した、光学的に等方
性であるガラス基板を透明支持体とし、その上に長鎖ア
ルキル変性PVA(クラレ(株)製 MP−203)を塗
設し、温風にて乾燥させた後、ラビング処理を行い、配
向膜を形成した。この配向膜上に、TP−38の10w
t%メチルエチルケトン溶液に1wt%のミヒラ−ケト
ン+ベンゾフェノン(重量比1:1)を加え、スピンコ
ート法で塗布した。これを130℃まで加熱し、8分後
に、紫外線照射装置(ULTRA−VIOLET PR
ODUCTS社製UVSL−58)を使用し2分間露光
したのち、室温まで冷却することにより光学補償シ−ト
RF−6を作製した。
Comparative Example 2 An optically isotropic glass substrate coated with a gelatin thin film (0.1 μm) was used as a transparent support, and a long-chain alkyl-modified PVA (MP-produced by Kuraray Co., Ltd.) was formed on the transparent support. 203) was applied and dried with warm air, and then a rubbing treatment was performed to form an alignment film. On this alignment film, 10w of TP-38
1 wt% of Michler's-ketone + benzophenone (weight ratio 1: 1) was added to a t% methyl ethyl ketone solution and applied by spin coating. This is heated to 130 ° C., and after 8 minutes, an ultraviolet irradiation device (ULTRA-VIOLET PR
An optical compensation sheet RF-6 was prepared by exposing it for 2 minutes using UVSL-58 manufactured by ODUCTS and then cooling it to room temperature.

【0058】光学補償シ−トの光学特性については、島
津製作所製エリプソメーターAEP−100を用いて、
円盤状化合物から成る層のRe値と光軸の方向を測定値
より計算して求めた。ちなみに、透明支持体のRe値は
150nmであり、光軸はフィルム法線の方向である。
また、Re値が0となる方向を調べたところ、すべての
光学補償フィルムでそれが存在していないことがわかっ
た。また耐熱性の評価については、80℃、1000h
rの強制試験の後、円盤状化合物から成る層のRe値と
光軸の方向を測定し、強制試験前との変化を調べた。こ
れらの結果を表2にまとめた。更に、ディスコティック
液晶のドメインサイズについては偏光顕微鏡にて観察し
た。
Regarding the optical characteristics of the optical compensation sheet, an ellipsometer AEP-100 manufactured by Shimadzu Corporation was used.
The Re value of the layer made of the discotic compound and the direction of the optical axis were calculated from the measured values. By the way, the Re value of the transparent support is 150 nm, and the optical axis is in the direction of the film normal.
Further, when the direction in which the Re value became 0 was examined, it was found that it was not present in all the optical compensation films. For heat resistance evaluation, 80 ° C, 1000h
After the forced test of r, the Re value and the direction of the optical axis of the layer made of the discotic compound were measured to examine the change from the value before the forced test. The results are summarized in Table 2. Further, the domain size of the discotic liquid crystal was observed with a polarization microscope.

【0059】[0059]

【表2】 [Table 2]

【0060】(液晶表示素子への組込み)一対の偏光素
子の間に、ネマチック液晶が90°の捻れ角で、かつ
4.5μのギャップサイズとなる様に挟み込まれた液晶
セルを有し、この偏光素子と液晶セルとの間に、上記実
施例で作成した光学補償シ−トを、2枚積層して組込ん
だ液晶表示素子を作成した。但し液晶セルの下側のラビ
ング方向と、上側の光学異方素子のnγのフィルム面へ
の投影方向、および液晶セルの上側のラビング方向と、
下側の光学異方素子のnγのフィルム面への投影方向と
は一致させてある。また偏光素子の偏光軸は直交させて
あり、ノーマリーホワイトモードのTN型液晶表示素子
とした。
(Incorporation into Liquid Crystal Display Element) A liquid crystal cell in which a nematic liquid crystal is sandwiched at a twist angle of 90 ° and a gap size of 4.5 μ is provided between a pair of polarizing elements. A liquid crystal display element was prepared by laminating two optical compensation sheets prepared in the above-mentioned examples between the polarizing element and the liquid crystal cell. However, the rubbing direction on the lower side of the liquid crystal cell, the projection direction of nγ of the upper optical anisotropic element on the film surface, and the rubbing direction on the upper side of the liquid crystal cell,
The projection direction of nγ of the lower optical anisotropic element on the film surface is made to coincide. Further, the polarization axes of the polarizing elements were made orthogonal to each other, and a normally white mode TN liquid crystal display element was obtained.

【0061】このTN型液晶表示に55Hzの矩形波の
電圧を印加し、正面方向および上/下および左/右方向
へ傾いた方向からのコントラストを、大塚電子製LCD
−5000を用いて測定し、正面コントラストおよびコ
ントラストが10以上となる上/下および左/右の視野
角を求め、表3にまとめた。
By applying a rectangular wave voltage of 55 Hz to this TN type liquid crystal display, the contrast from the direction tilted in the front direction and the up / down direction and the left / right direction is displayed by Otsuka Electronics LCD.
The measurement was performed using -5000, and the frontal contrast and the upper / lower and left / right viewing angles at which the contrast was 10 or more were obtained and summarized in Table 3.

【0062】[0062]

【表3】 [Table 3]

【0063】表1、2から明らかな様に、本発明の光学
補償シ−トは、視野角を広げる効果があり、かつ耐熱性
に著しく優れたものであることがわかる。
As is clear from Tables 1 and 2, the optical compensation sheet of the present invention has the effect of widening the viewing angle and is extremely excellent in heat resistance.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−50204(JP,A) 特開 平7−281028(JP,A) 特開 平7−191217(JP,A) 特開 平2−47629(JP,A) 特開 昭63−279229(JP,A) 特開 平6−75116(JP,A) 特開 平3−276123(JP,A) 特開 平6−3525(JP,A) 特開 平2−292388(JP,A) 特開 昭56−90878(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 5/30 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-8-50204 (JP, A) JP-A-7-281028 (JP, A) JP-A-7-191217 (JP, A) JP-A-2- 47629 (JP, A) JP 63-279229 (JP, A) JP 6-75116 (JP, A) JP 3-276123 (JP, A) JP 6-3525 (JP, A) JP-A-2-292388 (JP, A) JP-A-56-90878 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G02B 5/30

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 光学的に負の一軸性を有すると共に光軸
がフィルムの法線方向にある透明フィルム上に、少なく
とも円盤状化合物を含む層を有すると共に、該円盤状化
合物から形成される層が光学的に異方性を有することを
特徴とする光学補償シ−ト。
1. A layer having at least a discotic compound on a transparent film having an optically negative uniaxiality and an optical axis extending in a direction normal to the film, and a layer formed from the discotic compound. Is an optically anisotropic sheet.
【請求項2】 円盤状化合物が、少なくとも一種の、下
記一般式(1)で表され、反応性官能基Pをその放射状
側鎖の末端に有することを特徴とする請求項1に記載の
光学補償シ−ト。 一般式(1) Rn-k −D−(L−P)k 式中、Dは分子の中心にあり、合計n個の置換基R及び
置換基(P−L)−を放射状に配するn官能の基を表
す。k個のPは各々独立に、イソシアナート基、チオシ
アナート基、アミノ基、アルキルアミノ基、アリールア
ミノ基、メルカプト基、ホルミル基、アシル基、水酸
基、カルボキシル基、スルホ基、ホスホリル基、ハロカ
ルボニル基、ハロスルホニル基、ハロホスホリル基、ア
クリロイル基、ビニルオキシ基、エポキシ基、プロパギ
ル基を表し、(n−k)個のRは各々独立に重合組成物
の形成に寄与しない官能基を表し、Lは各々独立に、P
とDを連結する基もしくは化学結合を表し、nは3から
8の整数を表し、kは1からnの整数を表す。
2. The optical according to claim 1, wherein the discotic compound is represented by the following general formula (1) and has a reactive functional group P at the end of its radial side chain. Compensation sheet. In the general formula (1) R nk -D- (L-P) k , D is at the center of the molecule, and a total of n substituents R and substituents (P-L)-are n-functionally arranged radially. Represents the group of. Each of the k P's independently represents an isocyanate group, a thiocyanate group, an amino group, an alkylamino group, an arylamino group, a mercapto group, a formyl group, an acyl group, a hydroxyl group, a carboxyl group, a sulfo group, a phosphoryl group, a halocarbonyl group. , A halosulfonyl group, a halophosphoryl group, an acryloyl group, a vinyloxy group, an epoxy group, and a propargyl group, each of (n−k) R independently represents a functional group that does not contribute to the formation of the polymerization composition, and L represents Each independently, P
Represents a group or a chemical bond connecting D and D, n represents an integer of 3 to 8, and k represents an integer of 1 to n.
【請求項3】 円盤状化合物から形成される層が、少な
くとも一種の、一般式(1)で表され、反応性官能基P
をその放射状側鎖の末端に有する円盤状化合物を重合さ
せたものであることを特徴とする請求項2に記載の光学
補償シ−ト。
3. A layer formed of a discotic compound is represented by the general formula (1) and contains at least one reactive functional group P.
3. The optical compensation sheet according to claim 2, which is obtained by polymerizing a discotic compound having a group at the end of its radial side chain.
【請求項4】 円盤状化合物から形成される層が光学的
に負の一軸性を有すると共に光軸がフィルムの法線方向
から5°乃至85°傾斜していることを特徴とする請求
項1に記載の光学補償シ−ト。
4. The layer formed of the discotic compound has an optically negative uniaxial property, and the optical axis is tilted by 5 ° to 85 ° from the normal direction of the film. The optical compensation sheet described in 1.
【請求項5】 下式(2)で定義されるRe値が20n
m乃至300nmの範囲にあることを特徴とする請求項
4に記載の光学補償シ−ト。 式(2) Re=|ne−no|×d ne:光軸方向の屈折率 no:光軸に対して垂直方向の屈折率 d :フィルムの厚み(μm)
5. The Re value defined by the following formula (2) is 20 n.
The optical compensation sheet according to claim 4, which is in the range of m to 300 nm. Formula (2) Re = | ne-no | × d ne: Refractive index in the optical axis direction no: Refractive index in the direction perpendicular to the optical axis d: Film thickness (μm)
【請求項6】 2枚の電極基板間に液晶を挟持して成る
液晶セルと、その両側に配置された2枚の偏光素子を含
む液晶表示装置において、2枚の偏光板の間に請求項1
に記載の光学補償シ−トを少なくとも1枚有することを
特徴とする液晶表示装置。
6. A liquid crystal display device including a liquid crystal cell formed by sandwiching liquid crystal between two electrode substrates and two polarizing elements arranged on both sides of the liquid crystal cell, wherein the two polarizing plates are arranged between the two polarizing plates.
A liquid crystal display device comprising at least one sheet of the optical compensation sheet described in 1.
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