JP4094791B2 - Optical compensation sheet, elliptically polarizing plate, and liquid crystal display device - Google Patents

Optical compensation sheet, elliptically polarizing plate, and liquid crystal display device Download PDF

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、液晶性分子から形成された光学異方性層を有する光学補償シート、およびそれを用いた楕円偏光板と液晶表示装置とに関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶表示装置は、液晶セル、偏光素子および光学補償シート(位相差板)からなる。透過型液晶表示装置では、二枚の偏光素子を液晶セルの両側に取り付け、一枚または二枚の光学補償シートを液晶セルと偏光素子との間に配置する。反射型液晶表示装置では、反射板、液晶セル、一枚の光学補償シート、そして一枚の偏光素子の順に配置する。
液晶セルは、棒状液晶性分子、それを封入するための二枚の基板および棒状液晶性分子に電圧を加えるための電極層からなる。液晶セルは、棒状液晶性分子の配向状態の違いで、透過型については、TN(Twisted Nematic)、IPS(In-Plane Switching)、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal)、OCB(Optically Compensatory Bend)、STN(Supper Twisted Nematic)、VA(Vertically Aligned)、ECB(Electrically Controlled Birefringence )、反射型については、TN、HAN(Hybrid Aligned Nematic)、GH(Guest-Host)のような様々な表示モードが提案されている。
【0003】
光学補償シートは、画像着色を解消したり、視野角を拡大するために、様々な液晶表示装置で用いられている。光学補償シートとしては、延伸複屈折ポリマーフイルムが従来から使用されていた。
延伸複屈折フイルムからなる光学補償シートに代えて、透明支持体上にディスコティック液晶性分子から形成された光学異方性層を有する光学補償シートを使用することが提案されている。ディスコティック液晶性分子には多様な配向形態があるため、ディスコティック液晶性分子を用いることで、従来の延伸複屈折ポリマーフイルムでは得ることができない光学的性質を実現することが可能になった。
【0004】
光学補償シートの光学的性質は、液晶セルの光学的性質、具体的には上記のような表示モードの違いに応じて決定する。ディスコティック液晶性分子を用いると、液晶セルの様々な表示モードに対応する様々な光学的性質を有する光学補償シートを製造することができる。
ディスコティック液晶性分子を用いた光学補償シートでは、様々な表示モードに対応するものが既に提案されている。例えば、TNモードの液晶セル用光学補償シートは、特開平6−214116号公報、米国特許5583679号、同5646703号、ドイツ特許公報3911620A1号の各明細書に記載がある。また、IPSモードまたはFLCモードの液晶セル用光学補償シートは、特開平10−54982号公報に記載がある。さらに、OCBモードまたはHANモードの液晶セル用光学補償シートは、米国特許5805253号および国際特許出願WO96/37804号の各明細書に記載がある。さらにまた、STNモードの液晶セル用光学補償シートは、特開平9−26572号公報に記載がある。そして、VAモードの液晶セル用光学補償シートは、特許番号第2866372号公報に記載がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来の延伸複屈折ポリマーフイルムに代えて、ディスコティック液晶性分子を用いることで、従来よりも正確に液晶セルを光学的に補償することが可能になった。例えば、実質的に垂直に配向している棒状液晶性分子が多い液晶セル(VAモード、OCBモード、HANモード)に対しては、ディスコティック液晶性分子の円盤面と透明支持体面との間の平均傾斜角が5゜未満の状態でディスコティック液晶性分子を配向させると、有効に光学的に補償することができる。
しかし、本発明者の研究によれば、ディスコティック液晶性分子を用いても、液晶セルを問題なく完全に光学的に補償することは非常に難しい。
本発明の目的は、実質的に垂直に配向している棒状液晶性分子が多い液晶セルを正確に光学的に補償することができる光学補償シートを提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記(1)〜(9)の光学補償シート、下記(10)の楕円偏光板、および下記(11)の液晶表示装置により達成された。
(1)透明支持体およびディスコティック液晶性分子から形成された光学異方性層を有する光学補償シートであって、光学異方性層がさらに1,3,5−トリアジン環を有する化合物をディスコティック液晶性分子の量の0.01乃至20重量%の量で含み、透明支持体が光学的一軸性または光学的二軸性を有し、ディスコティック液晶性分子の円盤面と透明支持体面との間の平均傾斜角が5゜未満の状態でディスコティック液晶性分子が配向していることを特徴とする光学補償シート。
(2)1,3,5−トリアジン環を有する化合物がメラミン化合物である(1)に記載の光学補償シート。
(3)メラミン化合物がメラミンポリマーである(2)に記載の光学補償シート。
(4)透明支持体が、アンバランス二軸延伸処理されたポリマーフイルムからなる(1)に記載の光学補償シート。
(5)アンバランス二軸延伸処理において、ポリマーフイルムが、ある方向に3乃至100%の範囲の倍率で延伸され、それと垂直な方向にそれ以上かつ6乃至200%の範囲の倍率で延伸された(4)に記載の光学補償シート。
【0007】
(6)透明支持体が、10乃至1000nmの範囲に、下記式で定義される面内レターデーション(Re)を有する(1)に記載の光学補償シート。
Re=(nx−ny)×d
式中、nxおよびnyは、透明支持体の面内屈折率であり、そしてdは、透明支持体の厚さである。
(7)透明支持体が、10乃至1000nmの範囲に、下記式で定義される厚み方向のレターデーション(Rth)を有する(1)に記載の光学補償シート。
Rth=[{(nx+ny)/2}−nz]×d
式中、nxおよびnyは、透明支持体の面内屈折率であり、nzは、透明支持体の厚み方向の屈折率であり、そしてdは透明支持体の厚さである。
(8)光学補償シートが、20乃至200nmの範囲に、下記式で定義される面内レターデーション(Re)を有する(1)に記載の光学補償シート。
Re=(nx−ny)×d
式中、nxおよびnyは、光学補償シートの面内屈折率であり、そしてdは、光学補償シートの厚さである。
(9)光学補償シートが、70乃至500nmの範囲に、下記式で定義される厚み方向のレターデーション(Rth)を有する(1)に記載の光学補償シート。
Rth=[{(nx+ny)/2}−nz]×d
式中、nxおよびnyは、光学補償シートの面内屈折率であり、nzは、光学補償シートの厚み方向の屈折率であり、そしてdは、光学補償シートの厚さである。
【0008】
(10)透明支持体、ディスコティック液晶性分子から形成された光学異方性層、偏光膜および透明保護膜を有する楕円偏光板であって、光学異方性層がさらに1,3,5−トリアジン環を有する化合物をディスコティック液晶性分子の量の0.01乃至20重量%の量で含み、透明支持体が光学的一軸性または光学的二軸性を有し、ディスコティック液晶性分子の円盤面と透明支持体面との間の平均傾斜角が5゜未満の状態でディスコティック液晶性分子が配向していることを特徴とする楕円偏光板。
(11)VAモードの液晶セルおよびその両側に配置された二枚の偏光素子からなる液晶表示装置であって、偏光素子の少なくとも一方が、透明支持体、ディスコティック液晶性分子から形成された光学異方性層、偏光膜および透明保護膜を有する楕円偏光板であり、光学異方性層がさらに1,3,5−トリアジン環を有する化合物をディスコティック液晶性分子の量の0.01乃至20重量%の量で含み、透明支持体が光学的一軸性または光学的二軸性を有し、そしてディスコティック液晶性分子の円盤面と透明支持体面との間の平均傾斜角が5゜未満の状態でディスコティック液晶性分子が配向していることを特徴とする液晶表示装置。
【0009】
【発明の効果】
本発明者は研究の結果、光学的一軸性または光学的二軸性を有する透明支持体と、ディスコティック液晶性分子の円盤面と透明支持体面との間の平均傾斜角が5゜未満の状態でディスコティック液晶性分子が配向している光学異方性層とを併用することにより、実質的に垂直に配向している棒状液晶性分子が多い液晶セルを正確に光学的に補償することに成功した。
従来の技術では、ディスコティック液晶性分子の光学的異方性のみで、実質的に垂直に配向している棒状液晶性分子が多い液晶セルを光学的に補償しようとしていた。ディスコティック液晶性分子には多様な配向形態があるが、ディスコティック液晶性分子のみでは液晶セルの光学的補償にも限度がある。本発明では、平均傾斜角が5゜未満の状態で配向しているディスコティック液晶性分子の光学的異方性に加えて、光学的一軸性または光学的二軸性を有する透明支持体の光学的異方性を利用することで、実質的に垂直に配向している棒状液晶性分子が多い液晶セルの光学的性質に正確に対応(光学的に補償)することができる。
また、液晶セルに加えて偏光膜も視角特性を有している。本発明者の研究によれば、偏光膜の視角補償に、光学的一軸性または光学的二軸性(好ましくは光学的二軸性)を有する透明支持体の使用が有効である。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1は、透過型液晶表示装置の基本的な構成を示す模式図である。
図1の(a)に示す透過型液晶表示装置は、バックライト(BL)側から順に、透明保護膜(1a)、偏光膜(2a)、透明支持体(3a)、光学異方性層(4a)、液晶セルの下基板(5a)、棒状液晶性分子(6)、液晶セルの上基板(5b)、光学異方性層(4b)、透明支持体(3b)、偏光膜(2b)、そして透明保護膜(1b)からなる。
透明支持体および光学異方性層(3a〜4aおよび4b〜3b)が光学補償シートを構成する。そして、透明保護膜、偏光膜、透明支持体および光学異方性層(1a〜4aおよび4b〜1b)が楕円偏光板を構成する。
図1の(b)に示す透過型液晶表示装置は、バックライト(BL)側から順に、透明保護膜(1a)、偏光膜(2a)、透明支持体(3a)、光学異方性層(4a)、液晶セルの下基板(5a)、棒状液晶性分子(6)、液晶セルの上基板(5b)、透明保護膜(1b)、偏光膜(2b)、そして透明保護膜(1c)からなる。
透明支持体および光学異方性層(3a〜4a)が光学補償シートを構成する。そして、透明保護膜、偏光膜、透明支持体および光学異方性層(1a〜4a)が楕円偏光板を構成する。
【0011】
図1の(c)に示す透過型液晶表示装置は、バックライト(BL)側から順に、透明保護膜(1a)、偏光膜(2a)、透明保護膜(1b)、液晶セルの下基板(5a)、棒状液晶性分子(6)、液晶セルの上基板(5b)、光学異方性層(4b)、透明支持体(3b)、偏光膜(2b)、そして透明保護膜(1c)からなる。
透明支持体および光学異方性層(4b〜3b)が光学補償シートを構成する。そして、透明保護膜、偏光膜、透明支持体および光学異方性層(4b〜1c)が楕円偏光板を構成する。
図2は、反射型液晶表示装置の基本的な構成を示す模式図である。
図2に示す反射型液晶表示装置は、下から順に、液晶セルの下基板(5a)、反射板(RP)、棒状液晶性分子(6)、液晶セルの上基板(5b)、光学異方性層(4)、透明支持体(3)、偏光膜(2)、そして透明保護膜(1)からなる。
透明支持体および光学異方性層(4〜3)が光学補償シートを構成する。そして、透明保護膜、偏光膜、透明支持体および光学異方性層(4〜1)が楕円偏光板を構成する。
なお、図1〜図2において、光学異方性層(4)と透明支持体(3)との配置の順序を逆にしてもよい。
【0012】
[透明支持体]
本発明では、光学的一軸性または光学的二軸性を有する透明支持体を用いる。支持体が透明であるとは、光透過率が80%以上であることを意味する。
光学的一軸性支持体の場合、光学的に正(光軸方向の屈折率が光軸に垂直な方向の屈折率よりも大)であっても負(光軸方向の屈折率が光軸に垂直な方向の屈折率よりも小)であってもよい。光学的二軸性支持体の場合、透明支持体の屈折率nx、nyおよびnzは、全て異なる値(nx≠ny≠nz)になる。
光学的一軸性または光学的二軸性を有する透明支持体の面内レターデーション(Re)は、10乃至1000nmであることが好ましく、15乃至300nmであることがさらに好ましく、20乃至200nmであることが最も好ましい。光学的一軸性または光学的二軸性を有する透明支持体の厚み方向のレターデーション(Rth)は、10乃至1000nmであることが好ましく、15乃至300nmであることがより好ましく、20乃至200nmであることがさらに好ましい。透明支持体の面内レターデーション(Re)と厚み方向のレターデーション(Rth)は、それぞれ下記式で定義される。
Re=(nx−ny)×d
Rth=[{(nx+ny)/2}−nz]×d
式中、nxおよびnyは、透明支持体の面内屈折率であり、nzは透明支持体の厚み方向の屈折率であり、そしてdは透明支持体の厚さである。
【0013】
光学的異方性を有する透明支持体としては、一般に合成ポリマー(例、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ノルボルネン樹脂)が用いられる。ただし、欧州特許0911656A2号明細書に記載されている(1)レターデーション上昇剤の使用、(2)セルロースアセテートの酢化度の低下、あるいは(3)冷却溶解法によるフイルムの製造により、 光学的異方性を有するセルロースエステルフイルムを製造することもできる。
ポリマーフイルムからなる透明支持体は、ソルベントキャスト法により形成することが好ましい。
【0014】
光学的一軸性または光学的二軸性を得るためには、ポリマーフイルムに延伸処理を実施することが好ましい。
光学的一軸性支持体を製造する場合は、通常の一軸延伸処理または二軸延伸処理を実施すればよい。
光学的二軸性支持体を製造する場合は、アンバランス二軸延伸処理を実施することが好ましい。アンバランス二軸延伸では、ポリマーフイルムをある方向に一定倍率(例えば3乃至100%、好ましくは5乃至30%)延伸し、それと垂直な方向にそれ以上の倍率(例えば6乃至200%、好ましくは10乃至90%)延伸する。二方向の延伸処理は、同時に実施してもよい。
延伸方向(アンバランス二軸延伸では延伸倍率の高い方向)と延伸後のフイルムの面内の遅相軸とは、実質的に同じ方向になることが好ましい。延伸方向と遅相軸との角度は、10゜未満であることが好ましく、5゜未満であることがさらに好ましく、3゜未満であることが最も好ましい。
【0015】
光学的一軸性または光学的二軸性を有する透明支持体と、光学的等方性を有する透明支持体(例、セルロースアセテートフイルム)とを積層してもよい。
透明支持体の厚さは、10乃至500μmであることが好ましく、50乃至200μmであることがさらに好ましい。
透明支持体とその上に設けられる層(接着層、配向膜あるいは光学異方性層)との接着を改善するため、透明支持体に表面処理(例、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線(UV)処理、火炎処理)を実施してもよい。
透明支持体に紫外線吸収剤を添加してもよい。
透明支持体の上に、接着層(下塗り層)を設けてもよい。接着層については、特開平7−333433号公報に記載がある。接着層の厚さは、0.1乃至2μmであることが好ましく、0.2乃至1μmであることがさらに好ましい。
【0016】
[配向膜]
配向膜は、有機化合物(好ましくはポリマー)のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、あるいはラングミュア・ブロジェット法(LB膜)による有機化合物(例、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル)の累積のような手段で、設けることができる。さらに、電場の付与、磁場の付与あるいは光照射により、配向機能が生じる配向膜も知られている。ポリマーのラビング処理により形成する配向膜が特に好ましい。ラビング処理は、ポリマー層の表面を、紙や布で一定方向に、数回こすることにより実施する。
ディスコティック液晶性分子を平均傾斜角が5゜未満の状態で配向させるためには、配向膜の表面エネルギーを低下させないポリマー(通常の配向膜用ポリマー)を配向膜に用いることが好ましい。
配向膜の厚さは、0.01乃至5μmであることが好ましく、0.05乃至1μmであることがさらに好ましい。
なお、配向膜を用いて、光学異方性層のディスコティック液晶性分子を配向させてから、光学異方性層を透明支持体上に転写してもよい。配向状態で固定されたディスコティック液晶性分子は、配向膜がなくても配向状態を維持することができる。
また、本発明ではディスコティック液晶性分子を平均傾斜角が5゜未満の状態で配向させるため、ラビング処理をする必要はなく、場合によっては配向膜も不要である。ただし、液晶性分子と透明支持体との密着性を改善する目的で、界面で液晶性分子と化学結合を形成する配向膜(特開平9−152509号公報記載)を用いてもよい。密着性改善の目的で配向膜を使用する場合は、ラビング処理を実施しなくてもよい。
【0017】
[光学異方性層]
光学異方性層は、ディスコティック液晶性分子から形成する。ディスコティック液晶性分子は、ディスコティック液晶性分子の円盤面と透明支持体面との間の平均傾斜角が5゜未満の状態で配向させる。
前述した光学的一軸性または光学的二軸性を有する透明支持体と、平均傾斜角が5゜未満の状態で配向しているディスコティック液晶性分子とを組み合わせた結果として、光学補償シート全体の面内レターデーション(Re)は、20乃至200nmであることが好ましく、20乃至100nmであることがさらに好ましく、20乃至70nmであることが最も好ましい。光学補償シート全体の厚み方向のレターデーション(Rth)は、70乃至500nmであることが好ましく、70至300mであることがより好ましく、70乃至200nmであることがさらに好ましい。光学補償シートの面内レターデーション(Re)と厚み方向のレターデーション(Rth)は、それぞれ下記式で定義される。
Re=(nx−ny)×d
Rth=[{(nx+ny)/2}−nz]×d
式中、nxおよびnyは、光学補償シートの面内屈折率であり、nzは光学補償シートの厚み方向の屈折率であり、そしてdは光学補償シートの厚さである。
【0018】
ディスコティック液晶性分子は、配向している状態で固定されていることが好ましい。ポリマーバインダーを用いて配向状態を固定することもできるが、重合反応により固定することが好ましい。
ディスコティック液晶性分子は、様々な文献(C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., vol. 71, page 111 (1981) ;日本化学会編、季刊化学総説、No.22、液晶の化学、第5章、第10章第2節(1994);B. Kohne et al., Angew. Chem. Soc. Chem. Comm., page 1794 (1985);J. Zhang et al., J. Am. Chem. Soc., vol. 116, page 2655 (1994))に記載されている。ディスコティック液晶性分子の重合については、特開平8−27284公報に記載がある。
ディスコティック液晶性分子を重合により固定するためには、ディスコティック液晶性分子の円盤状コアに、置換基として重合性基を結合させる必要がある。ただし、円盤状コアに重合性基を直結させると、重合反応において配向状態を保つことが困難になる。そこで、円盤状コアと重合性基との間に、連結基を導入する。従って、ディスコティック液晶性分子は、下記式(I)で表わされる化合物であることが好ましい。
【0019】
(I)D(−L−Q)n
式中、Dは円盤状コアであり;Lは二価の連結基であり;Qは重合性基であり;そして、nは4乃至12の整数である。
上記式の円盤状コア(D)の例を以下に示す。以下の各例において、LQ(またはQL)は、二価の連結基(L)と重合性基(Q)との組み合わせを意味する。
【0020】
【化1】

Figure 0004094791
【0021】
【化2】
Figure 0004094791
【0022】
【化3】
Figure 0004094791
【0023】
【化4】
Figure 0004094791
【0024】
【化5】
Figure 0004094791
【0025】
【化6】
Figure 0004094791
【0026】
【化7】
Figure 0004094791
【0027】
上記式において、二価の連結基(L)は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−CO−、−NH−、−O−、−S−およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。二価の連結基(L)は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−CO−、−NH−、−O−および−S−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた基であることがさらに好ましい。二価の連結基(L)は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−CO−および−O−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた基であることが最も好ましい。アルキレン基の炭素原子数は、1乃至12であることが好ましい。アルケニレン基の炭素原子数は、2乃至12であることが好ましい。アリーレン基の炭素原子数は、6乃至10であることが好ましい。アルキレン基、アルケニレン基およびアリーレン基は、置換基(例、アルキル基、ハロゲン原子、シアノ、アルコキシ基、アシルオキシ基)を有していてもよい。
二価の連結基(L)の例を以下に示す。左側が円盤状コア(D)に結合し、右側が重合性基(Q)に結合する。ALはアルキレン基またはアルケニレン基を意味し、ARはアリーレン基を意味する。
【0028】
L1:−AL−CO−O−AL−
L2:−AL−CO−O−AL−O−
L3:−AL−CO−O−AL−O−AL−
L4:−AL−CO−O−AL−O−CO−
L5:−CO−AR−O−AL−
L6:−CO−AR−O−AL−O−
L7:−CO−AR−O−AL−O−CO−
L8:−CO−NH−AL−
L9:−NH−AL−O−
L10:−NH−AL−O−CO−
L11:−O−AL−
L12:−O−AL−O−
L13:−O−AL−O−CO−
【0029】
L14:−O−AL−O−CO−NH−AL−
L15:−O−AL−S−AL−
L16:−O−CO−AL−AR−O−AL−O−CO−
L17:−O−CO−AR−O−AL−CO−
L18:−O−CO−AR−O−AL−O−CO−
L19:−O−CO−AR−O−AL−O−AL−O−CO−
L20:−O−CO−AR−O−AL−O−AL−O−AL−O−CO−
L21:−S−AL−
L22:−S−AL−O−
L23:−S−AL−O−CO−
L24:−S−AL−S−AL−
L25:−S−AR−AL−
【0030】
式(I)の重合性基(Q)は、重合反応の種類に応じて決定する。重合性基(Q)の例を以下に示す。
【0031】
【化8】
Figure 0004094791
【0032】
重合性基(Q)は、不飽和重合性基(Q1〜Q7)、エポキシ基(Q8)またはアジリジニル基(Q9)であることが好ましく、不飽和重合性基であることがさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基(Q1〜Q6)であることが最も好ましい。
式(I)において、nは4乃至12の整数である。具体的な数字は、ディスコティックコア(D)の種類に応じて決定される。なお、複数のLとQの組み合わせは、異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
【0033】
二種類以上のディスコティック液晶性分子を併用してもよい。例えば、以上述べたような重合性ディスコティック液晶性分子と非重合性ディスコティック液晶性分子とを併用することができる。
非重合性ディスコティック液晶性分子は、前述した重合性ディスコティック液晶性分子の重合性基(Q)を、水素原子またはアルキル基に変更した化合物であることが好ましい。すなわち、非重合性ディスコティック液晶性分子は、下記式(Ia)で表わされる化合物であることが好ましい。
(Ia)D(−L−R)n
式中、Dは円盤状コアであり;Lは二価の連結基であり;Rは水素原子またはアルキル基であり;そして、nは4乃至12の整数である。
式(Ia)の円盤状コア(D)の例は、LQ(またはQL)をLR(またはRL)に変更する以外は、前記の重合性ディスコティック液晶分子の例と同様である。
また、二価の連結基(L)の例も、前記の重合性ディスコティック液晶分子の例と同様である。
Rのアルキル基は、炭素原子数が1乃至40であることが好ましく、1乃至30であることがさらに好ましい。環状アルキル基よりも鎖状アルキル基の方が好ましく、分岐を有する鎖状アルキル基よりも直鎖状アルキル基の方が好ましい。Rは、水素原子または炭素原子数が1乃至30の直鎖状アルキル基であることが特に好ましい。
【0034】
ディスコティック液晶性分子の円盤面と透明支持体面との平均傾斜角が5°未満の状態でディスコティック液晶性分子を配向させるためには、ディスコティック液晶性分子と相分離できる化合物を一定の範囲の量で使用することが好ましい
【0035】
ディスコティック液晶性分子と相分離できる化合物には、含フッ素界面活性剤および1,3,5−トリアジン環を有する化合物が含まれる。
【0036】
含フッ素界面活性剤は、フッ素原子を含む疎水性基、ノニオン性、アニオン性、カチオン性あるいは両性の親水性基および任意に設けられる連結基からなる。一つの疎水性基と一つの親水性基からなる含フッ素界面活性剤は、下記式(II)で表わされる。
【0037】
(II) Rf−L3 −Hy
式中、Rfは、フッ素原子で置換された一価の炭化水素残基であり;L3 は、単結合または二価の連結基であり;そして、Hyは親水性基である。
式(II)のRfは、疎水性基として機能する。炭化水素残基は、アルキル基またはアリール基であることが好ましい。アルキル基の炭素原子数は3乃至30であることが好ましく、アリール基の炭素原子数は6乃至30であることが好ましい。
炭化水素残基に含まれる水素原子の一部または全部は、フッ素原子で置換されている。フッ素原子で、炭化水素残基に含まれる水素原子の50%以上を置換することが好ましく、60%以上を置換することがより好ましく、70%以上を置換することがさらに好ましく、80%以上を置換することが最も好ましい。
残りの水素原子は、さらに他のハロゲン原子(例、塩素原子、臭素原子)で置換されていてもよい。
Rfの例を以下に示す。
【0038】
Rf1:n−C817
Rf2:n−C613
Rf3:Cl−(CF2 −CFCl)3 −CF2
Rf4:H−(CF28
Rf5:H−(CF210
Rf6:n−C919
Rf7:ペンタフルオロフェニル
Rf8:n−C715
Rf9:Cl−(CF2 −CFCl)2 −CF2
Rf10:H−(CF24
Rf11:H−(CF26
Rf12:Cl−(CF26
Rf13:C37
【0039】
式(II)において、二価の連結基は、アルキレン基、アリーレン基、二価のヘテロ環残基、−CO−、−NR−(Rは炭素原子数が1乃至5のアルキル基または水素原子)、−O−、−SO2 −およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。
式(II)のL3 の例を以下に示す。左側が疎水性基(Rf)に結合し、右側が親水性基(Hy)に結合する。ALはアルキレン基、ARはアリーレン基、Hcは二価のヘテロ環残基を意味する。なお、アルキレン基、アリーレン基および二価のヘテロ環残基は、置換基(例、アルキル基)を有していてもよい。
【0040】
L0:単結合
L31:−SO2 −NR−
L32:−AL−O−
L33:−CO−NR−
L34:−AR−O−
L35:−SO2 −NR−AL−CO−O−
L36:−CO−O−
L37:−SO2 −NR−AL−O−
L38:−SO2 −NR−AL−
L39:−CO−NR−AL−
L40:−AL1 −O−AL2
L41:−Hc−AL−
L42:−SO2 −NR−AL1 −O−AL2
L43:−AR−
L44:−O−AR−SO2 −NR−AL−
L45:−O−AR−SO2 −NR−
L46:−O−AR−O−
【0041】
式(II)のHyは、ノニオン性親水性基、アニオン性親水性基、カチオン性親水性基あるいはそれらの組み合わせ(両性親水性基)のいずれかである。ノニオン性親水性基が特に好ましい。
式(II)のHyの例を以下に示す。
【0042】
Figure 0004094791
【0043】
ノニオン性親水性基(Hy1、Hy2、Hy3)が好ましく、ポリエチレンオキサイドからなる親水性基(Hy1)が最も好ましい。
式(II)で表わされる含フッ素界面活性剤の具体例を、以上のRf、L3 およびHyの例を引用して示す。
【0044】
FS−1:Rf1−L31(R=C37 )−Hy1(n=6)
FS−2:Rf1−L31(R=C37 )−Hy1(n=11)
FS−3:Rf1−L31(R=C37 )−Hy1(n=16)
FS−4:Rf1−L31(R=C37 )−Hy1(n=21)
FS−5:Rf1−L31(R=C25 )−Hy1(n=6)
FS−6:Rf1−L31(R=C25 )−Hy1(n=11)
FS−7:Rf1−L31(R=C25 )−Hy1(n=16)
FS−8:Rf1−L31(R=C27 )−Hy1(n=21)
FS−9:Rf2−L31(R=C37 )−Hy1(n=6)
FS−10:Rf2−L31(R=C37 )−Hy1(n=11)
FS−11:Rf2−L31(R=C37 )−Hy1(n=16)
FS−12:Rf2−L31(R=C37 )−Hy1(n=21)
FS−13:Rf3−L32(AL=CH2 )−Hy1(n=5)
FS−14:Rf3−L32(AL=CH2 )−Hy1(n=10)
FS−15:Rf3−L32(AL=CH2 )−Hy1(n=15)
FS−16:Rf3−L32(AL=CH2 )−Hy1(n=20)
FS−17:Rf4−L33(R=C37 )−Hy1(n=7)
FS−18:Rf4−L33(R=C37 )−Hy1(n=13)
FS−19:Rf4−L33(R=C37 )−Hy1(n=19)
FS−20:Rf4−L33(R=C37 )−Hy1(n=25)
【0045】
FS−21:Rf5−L32(AL=CH2 )−Hy1(n=11)
FS−22:Rf5−L32(AL=CH2 )−Hy1(n=15)
FS−23:Rf5−L32(AL=CH2 )−Hy1(n=20)
FS−24:Rf5−L32(AL=CH2 )−Hy1(n=30)
FS−25:Rf6−L34(AR=p-フェニレン)−Hy1(n=11)
FS−26:Rf6−L34(AR=p-フェニレン)−Hy1(n=17)
FS−27:Rf6−L34(AR=p-フェニレン)−Hy1(n=23)
FS−28:Rf6−L34(AR=p-フェニレン)−Hy1(n=29)
FS−29:Rf1−L35(R=C37 、AL=CH2 )−Hy1(n=20)
FS−30:Rf1−L35(R=C37 、AL=CH2 )−Hy1(n=30)
FS−31:Rf1−L35(R=C37 、AL=CH2 )−Hy1(n=40)
FS−32:Rf1−L36−Hy1(n=5)
FS−33:Rf1−L36−Hy1(n=10)
FS−34:Rf1−L36−Hy1(n=15)
FS−35:Rf1−L36−Hy1(n=20)
FS−36:Rf7−L36−Hy1(n=8)
FS−37:Rf7−L36−Hy1(n=13)
FS−38:Rf7−L36−Hy1(n=18)
FS−39:Rf7−L36−Hy1(n=25)
【0046】
FS−40:Rf1−L0−Hy1(n=6)
FS−41:Rf1−L0−Hy1(n=11)
FS−42:Rf1−L0−Hy1(n=16)
FS−43:Rf1−L0−Hy1(n=21)
FS−44:Rf1−L31(R=C37 )−Hy2(n=7、R1 =C25
FS−45:Rf1−L31(R=C37 )−Hy2(n=13、R1 =C25
FS−46:Rf1−L31(R=C37 )−Hy2(n=20、R1 =C25
FS−47:Rf1−L31(R=C37 )−Hy2(n=28、R1 =C25
FS−48:Rf8−L32(AL=CH2 )−Hy1(n=5)
FS−49:Rf8−L32(AL=CH2 )−Hy1(n=10)
FS−50:Rf8−L32(AL=CH2 )−Hy1(n=15)
FS−51:Rf8−L32(AL=CH2 )−Hy1(n=20)
FS−52:Rf1−L37(R=C37 、AL=CH2CH2)−Hy3(n=5)
FS−53:Rf1−L37(R=C37 、AL=CH2CH2)−Hy3(n=7)
FS−54:Rf1−L37(R=C37 、AL=CH2CH2)−Hy3(n=9)
FS−55:Rf1−L37(R=C37 、AL=CH2CH2)−Hy3(n=12)
FS−56:Rf9−L0−Hy4(M=H)
FS−57:Rf3−L0−Hy4(M=H)
FS−58:Rf1−L38(R=C37 、AL=CH2 )−Hy4(M=K)
FS−59:Rf4−L39(R=C37 、AL=CH2 )−Hy4(M=Na)
【0047】
FS−60:Rf1−L0−Hy5(M=K)
FS−61:Rf10−L40(AL1 =CH2 、AL2 =CH2CH2)−Hy5(M=Na)
FS−62:Rf11−L40(AL1 =CH2 、AL2 =CH2CH2)−Hy5(M=Na)
FS−63:Rf5−L40(AL1 =CH2 、AL2 =CH2CH2)−Hy5(M=Na)
FS−64:Rf1−L38(R=C3H7、AL=CH2CH2CH2 )−Hy5(M=Na)
FS−65:Rf1−L31(R=C37 )−Hy6(n=5、M=Na)
FS−66:Rf1−L31(R=C37 )−Hy6(n=10、M=Na)
FS−67:Rf1−L31(R=C37 )−Hy6(n=15、M=Na)
FS−68:Rf1−L31(R=C37 )−Hy6(n=20、M=Na)
FS−69:Rf1−L38(R=C25 、AL=CH2 CH2 )−Hy7
FS−70:Rf1−L38(R=H、AL=CH2CH2CH2 )−Hy8(X=I)
FS−71:Rf11−L41(下記Hc、AL=CH2CH2CH2 )−Hy6(Mは解離)
【0048】
【化9】
Figure 0004094791
【0049】
FS−72:Rf1−L42(R=C3H7、AL1=CH2CH2、AL2=CH2CH2CH2)−Hy6(M=Na)
FS−73:Rf12−L0−Hy5(M=Na)
FS−74:Rf13−L43(AR=o-フェニレン)−Hy6(M=K)
FS−75:Rf13−L43(AR=m-フェニレン)−Hy6(M=K)
FS−76:Rf13−L43(AR=p-フェニレン)−Hy6(M=K)
FS−77:Rf6−L44(R=C2H5、AL=CH2CH2)−Hy5(M=H)
FS−78:Rf6−L45(AR=p-フェニレン、R=C2H5)−Hy1(n=9)
FS−79:Rf6−L45(AR=p-フェニレン、R=C2H5)−Hy1(n=14)
FS−80:Rf6−L45(AR=p-フェニレン、R=C2H5)−Hy1(n=19)
FS−81:Rf6−L45(AR=p-フェニレン、R=C2H5)−Hy1(n=28)
FS−82:Rf6−L46(AR=p-フェニレン)−Hy1(n=5)
FS−83:Rf6−L46(AR=p-フェニレン)−Hy1(n=10)
FS−84:Rf6−L46(AR=p-フェニレン)−Hy1(n=15)
FS−85:Rf6−L46(AR=p-フェニレン)−Hy1(n=20)
【0050】
フッ素原子を含む疎水性基または親水性基を二以上有する含フッ素界面活性剤を用いてもよい。二以上の疎水性基または親水性基を有する含フッ素界面活性剤の例を以下に示す。
【0051】
【化10】
Figure 0004094791
【0052】
FS−86:n1+n2=12、FS−87:n1+n2=18、FS−88:n1+n2=24
【0053】
【化11】
Figure 0004094791
【0054】
FS−89:n1+n2=20、FS−90:n1+n2=30、FS−91:n1+n2=40
【0055】
【化12】
Figure 0004094791
【0056】
FS−92:n=5、FS−93:n=10、FS−94:n=15、FS−95:n=20
【0057】
【化13】
Figure 0004094791
【0058】
二種類以上の含フッ素界面活性剤を併用してもよい。
界面活性剤については、様々な文献(例、堀口弘著「新界面活性剤」三共出版(1975)、M.J. Schick, Nonionic Surfactants, Marcell Dekker Inc., New York, (1967)、特開平7−13293号公報)に記載がある。
含フッ素界面活性剤は、ディスコティック液晶性分子の量の2乃至30重量%の量で使用することが好ましく、3乃至25重量%の量で使用することがさらに好ましく、5乃至10重量%の量で使用すること最も好ましい。
含フッ素界面活性剤の塗布量は、25乃至1000mg/m2 の範囲であることが好ましく、30乃至500mg/m2 の範囲であることがさらに好ましく、35乃至200mg/m2 の範囲であることが最も好ましい。
【0059】
1,3,5−トリアジン環を有する化合物は、下記式(III)で表される化合物であることが好ましい。
【0060】
【化14】
Figure 0004094791
【0061】
式中、X1 、X2 およびX3 は、それぞれ独立に、単結合、−NR−(Rは炭素原子数が1乃至30のアルキル基または水素原子)、−O−または−S−であり;そして、R31、R32およびR33は、それぞれ独立に、アルキル基、アルケニル基、アリール基または複素環基である。
式(III)で表される化合物は、メラミン化合物であることが特に好ましい。メラミン化合物では、式(III)において、X1 、X2 またはX3 が−NR−であるか、あるいは、X1 、X2 またはX3 が単結合であり、かつR31、R32およびR33が窒素原子に遊離原子価をもつ複素環基である。メラミン化合物については、式(IV)を引用して、さらに詳細に説明する。
−NR−のRは、水素原子であることが特に好ましい。
31、R32およびR33は、アリール基であることが特に好ましい。
【0062】
上記アルキル基は、環状アルキル基よりも鎖状アルキル基である方が好ましい。分岐を有する鎖状アルキル基よりも、直鎖状アルキル基の方が好ましい。アルキル基の炭素原子数は、1乃至30であることが好ましく、2乃至30であることがより好ましく、4乃至30であることがさらに好ましく、6乃至30であることが最も好ましい。アルキル基は、置換基を有していてもよい。置換基の例には、ハロゲン原子、アルコキシ基(例、メトキシ、エトキシ、エポキシエチルオキシ)およびアシルオキシ基(例、アクリロイルオキシ、メタクリロイルオキシ)が含まれる。
上記アルケニル基は、環状アルケニル基よりも鎖状アルケニル基である方が好ましい。分岐を有する鎖状アルケニル基よりも、直鎖状アルケニル基の方が好ましい。アルケニル基の炭素原子数は、2乃至30であることが好ましく、3乃至30であることがより好ましく、4乃至30であることがさらに好ましく、6乃至30であることが最も好ましい。アルケニル基は、置換基を有していてもよい。置換基の例には、ハロゲン原子、アルコキシ基(例、メトキシ、エトキシ、エポキシエチルオキシ)およびアシルオキシ基(例、アクリロイルオキシ、メタクリロイルオキシ)が含まれる。
【0063】
上記アリール基は、フェニルまたはナフチルであることが好ましく、フェニルであることが特に好ましい。
アリール基は、置換基を有していてもよい。置換基の例には、ハロゲン原子、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、カルボキシル、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル基、アルケニルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、スルファモイル、アルキル置換スルファモイル基、アルケニル置換スルファモイル基、アリール置換スルファモイル基、スルホンアミド基、カルバモイル、アルキル置換カルバモイル基、アルケニル置換カルバモイル基、アリール置換カルバモイル基、アミド基、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アリールチオ基およびアシル基が含まれる。
上記アルキル基は、前述したアルキル基と同様の定義を有する。アルコキシ基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル基、アルキル置換スルファモイル基、スルホンアミド基、アルキル置換カルバモイル基、アミド基、アルキルチオ基とアシル基のアルキル部分も、前述したアルキル基と同様である。
上記アルケニル基は、前述したアルケニル基と同様の定義を有する。アルケニルオキシ基、アシルオキシ基、アルケニルオキシカルボニル基、アルケニル置換スルファモイル基、スルホンアミド基、アルケニル置換カルバモイル基、アミド基、アルケニルチオ基およびアシル基のアルケニル部分も、前述したアルケニル基と同様である。
上記アリール基の例には、フェニル、α−ナフチル、β−ナフチル、4−メトキシフェニル、3,4−ジエトキシフェニル、4−オクチルオキシフェニルおよび4−ドデシルオキシフェニルが含まれる。アリールオキシ基、アシルオキシ基、アリールオキシカルボニル基、アリール置換スルファモイル基、スルホンアミド基、アリール置換カルバモイル基、アミド基、アリールチオ基およびアシル基の部分の例は、上記アリール基の例と同様である。
【0064】
1 、X2 またはX3 が−NR−、−O−または−S−である場合の複素環基は、芳香族性を有することが好ましい。芳香族性を有する複素環は、一般に不飽和複素環であり、好ましくは最多の二重結合を有する複素環である。複素環は、5員環、6員環または7員環であることが好ましく、5員環または6員環であることがさらに好ましく、6員環であることが最も好ましい。複素環のヘテロ原子は、N、SまたはOであることが好ましく、Nであることが特に好ましい。芳香族性を有する複素環としては、ピリジン環(複素環基としては、2−ピリジルまたは4−ピリジル)が特に好ましい。複素環基は、置換基を有していてもよい。複素環基の置換基の例は、上記アリール部分の置換基の例と同様である。
1 、X2 またはX3 が単結合である場合の複素環基は、窒素原子に遊離原子価をもつ複素環基であることが好ましい。窒素原子に遊離原子価をもつ複素環基は、5員環、6員環または7員環であることが好ましく、5員環または6員環であることがさらに好ましく、5員環であることが最も好ましい。複素環基は、複数の窒素原子を有していてもよい。また、複素環基は、窒素原子以外のヘテロ原子(例、O、S)を有していてもよい。複素環基は、置換基を有していてもよい。複素環基の置換基の例は、上記アリール部分の置換基の例と同様である。以下に、窒素原子に遊離原子価をもつ複素環基の例を示す。
【0065】
【化15】
Figure 0004094791
【0066】
【化16】
Figure 0004094791
【0067】
【化17】
Figure 0004094791
【0068】
【化18】
Figure 0004094791
【0069】
31、R32およびR33の少なくとも一つは、炭素原子数が9乃至30のアルキレン部分またはアルケニレン部分を含むことが好ましい。炭素原子数が9乃至30のアルキレン部分またはアルケニレン部分は、直鎖状であることが好ましい。アルキレン部分またはアルケニレン部分は、アリール基の置換基に含まれていることが好ましい。
また、R31、R32およびR33の少なくとも一つは、重合性基を置換基として有することが好ましい。1,3,5−トリアジン環を有する化合物は、少なくとも二つの重合性基を有することが好ましい。また、重合性基は、R31、R32またはR33の末端に位置することが好ましい。
1,3,5−トリアジン環を有する化合物に重合性基を導入することで、1,3,5−トリアジン環を有する化合物とディスコティック液晶性分子とが重合している状態で光学異方性層に含ませることができる。
重合性基を置換基として有するR31、R32またはR33を、下記式(Rp)で示す。
【0070】
(Rp) −L5 (−Q)n
式中、L5 は、(n+1)価の連結基であり;Qは、重合性基であり;そして、nは1乃至5の整数である。
式(RpI)において、(n+1)価の連結基(L5 )は、アルキレン基、アルケニレン基、n+1価の芳香族基、二価のヘテロ環残基、−CO−、−NR−(Rは炭素原子数が1乃至30のアルキル基または水素原子)、−O−、−S−および−SO2 −からなる群より選ばれる基を少なくとも二つ組み合わせた連結基であることが好ましい。アルキレン基の炭素原子数は、1乃至12であることが好ましい。アルケニレン基の炭素原子数は、2乃至12であることが好ましい。芳香族基の炭素原子数は、6乃至10であることが好ましい。
式(Rp)のL5 の例を以下に示す。左側が式(III)のX1 、X2 またはX3 に結合(X1 、X2 またはX3 が単結合の場合は、1,3,5−トリアジン環に直結)し、右側が(L53〜L59ではn個の)重合性基(Q)に結合する。ALはアルキレン基またはアルケニレン基、Hcは二価のヘテロ環残基、ARは芳香族基を意味する。なお、アルキレン基、アルケニレン基、ヘテロ環残基および芳香族基は、置換基(例、アルキル基、ハロゲン原子)を有していてもよい。
【0071】
L51:−AL−O−CO−
L52:−AL−O−
L53:−AR(−O−AL−O−CO−)n
L54:−AR(−O−AL−O−)n
L55:−AR(−O−CO−AL−O−CO−)n
L56:−AR(−CO−O−AL−O−CO−)n
L57:−AR(−O−CO−AR−O−AL−O−CO−)n
L58:−AR(−NR−SO2 −AL−O−CO−)n
L59:−AR(−SO2 −NR−AL−O−CO−)n
【0072】
式(Rp)における重合性基(Q)の例は、ディスコティック液晶性分子の重合性基の例(Q1〜Q17)と同様である。重合性基は、1,3,5−トリアジン環を有する化合物とディスコティック液晶性分子とを重合させるために使用する。よって、1,3,5−トリアジン環を有する化合物の重合性基とディスコティック液晶性分子の重合性基とは、類似の官能基であることが好ましい。従って、ディスコティック液晶性分子の重合性基と同様に、1,3,5−トリアジン環を有する化合物の重合性基(Q)は、不飽和重合性基(Q1〜Q7)、エポキシ基(Q8)またはアジリジニル基(Q9)であることが好ましく、不飽和重合性基であることがさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基(Q1〜Q6)であることが最も好ましい。
nが複数(2乃至5)である場合、連結基(L5 )はn+1価の芳香族基を含み芳香族基において分岐することが好ましい。nは、1乃至3の整数であることが好ましい。
【0073】
1,3,5−トリアジン環を有する化合物の(メラミン化合物を除く)具体例を以下に示す。
【0074】
【化19】
Figure 0004094791
【0075】
TR−1:R31、R32、R33:-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
TR−2:R31、R32、R33:-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-CO-CH=CH2
TR−3:R31、R32:-(CH2)9-O-CO-CH=CH2 ;R33:-(CH2)12-CH3
TR−4:R31、R32:-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;R33:-(CH2)12-CH3
TR−5:R31:-(CH2)9-O-CO-CH=CH2;R32、R33:-(CH2)12-CH3
TR−6:R31:-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;R32、R33:-(CH2)12-CH3
TR−7:R31、R32:-(CH2)4-O-CO-CH=CH2 ;R33:-(CH2)12-CH3
TR−8:R31:-(CH2)4-O-CO-CH=CH2 ;R32、R33:-(CH2)12-CH3
TR−9:R31、R32、R33:-(CH2)9-O-EpEt
TR−10:R31、R32、R33:-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-EpEt
TR−11:R31、R32:-(CH2)9-O-EpEt;R33:-(CH2)12-CH3
TR−12:R31、R32、R33:-(CH2)9-O-CH=CH2
TR−13:R31、R32:-(CH2)9-O-CH=CH2;R33:-(CH2)12-CH3
(註)EpEt:エポキシエチル
【0076】
【化20】
Figure 0004094791
【0077】
Figure 0004094791
【0078】
Figure 0004094791
【0079】
Figure 0004094791
【0080】
Figure 0004094791
【0081】
1,3,5−トリアジン環を有する化合物は、下記式(IV)で表されるメラミン化合物であることが好ましい。
【0082】
【化21】
Figure 0004094791
【0083】
式中、R41、R43およびR45は、それぞれ独立に、炭素原子数が1乃至30のアルキル基または水素原子であり、R42、R44およびR46は、それぞれ独立にアルキル基、アルケニル基、アリール基または複素環基であるか、あるいは、R41とR42、R43とR44またはR45とR46が結合して、複素環を形成する。
41、R43およびR45は、炭素原子数が1乃至20のアルキル基または水素原子であることが好ましく、炭素原子数が1乃至10のアルキル基または水素原子であることがより好ましく、炭素原子数が1乃至6のアルキル基または水素原子であることがさらに好ましく、水素原子であることが最も好ましい。
42、R44およびR46は、アリール基であることが特に好ましい。
上記アルキル基、アルケニル基、アリール基および複素環基の定義および置換基は、前記式(III)で説明した各基の定義および置換基と同様である。
41とR42、R43とR44またはR45とR46が結合して形成する複素環は、前記式(III)で説明した窒素原子に遊離原子価をもつ複素環基と同様である。
【0084】
42、R44およびR46の少なくとも一つは、炭素原子数が9乃至30のアルキレン部分またはアルケニレン部分を含むことが好ましい。炭素原子数が9乃至30のアルキレン部分またはアルケニレン部分は、直鎖状であることが好ましい。アルキレン部分またはアルケニレン部分は、アリール基の置換基に含まれていることが好ましい。
また、R42、R44およびR46の少なくとも一つは、重合性基を置換基として有することが好ましい。メラミン化合物は、少なくとも二つの重合性基を有することが好ましい。また、重合性基は、R42、R44およびR46の末端に位置することが好ましい。
メラミン化合物に重合性基を導入することで、メラミン化合物とディスコティック液晶性分子とが重合している状態で光学異方性層に含ませることができる。
重合性基を置換基として有するR42、R44およびR46は、前述した式(Rp)で示される基と同様である。
【0085】
メラミン化合物の具体例を以下に示す。
【0086】
【化22】
Figure 0004094791
【0087】
MM−1:R43、R44、R53、R54、R63、R64:-O-(CH2)9-CH3
MM−2:R43、R44、R53、R54、R63、R64:-O-(CH2)11-CH3
MM−3:R43、R44、R53、R54、R63、R64:-O-(CH2)15-CH3
MM−4:R44、R54、R64:-O-(CH2)9-CH3
MM−5:R44、R54、R64:-O-(CH2)15-CH3
MM−6:R43、R53、R63:-O-CH3;R44、R54、R64:-O-(CH2)17-CH3
MM−7:R44、R54、R64:-CO-O-(CH2)11-CH3
MM−8:R44、R54、R64:-SO2-NH-(CH2)17-CH3
MM−9:R43、R53、R63:-O-CO-(CH2)15-CH3
MM−10:R42、R52、R62:-O-(CH2)17-CH3
MM−11:R42、R52、R62:-O-CH3;R43、R53、R63:-CO-O-(CH2)11-CH3
MM−12:R42、R52、R62:-Cl;R43、R53、R63:-CO-O-(CH2)11-CH3
MM−13:R42、R52、R62:-O-(CH2)11-CH3;R45、R55、R65:-SO2-NH-iso-C3H7
【0088】
Figure 0004094791
【0089】
Figure 0004094791
【0090】
MM−34:R44、R54、R64:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
MM−35:R43、R44、R53、R54、R63、R64:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
MM−36:R44、R54、R64:-O-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-CO-CH=CH2
MM−37:R43、R44、R53、R54、R63、R64:-O-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-CO-CH=CH2
MM−38:R43、R45、R53、R55、R63、R65:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
MM−39:R43、R44、R45、R53、R54、R55、R63、R64、R65:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
MM−40:R44、R54:-O-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;R64:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
MM−41:R44、R54:-O-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;R64:-O-(CH2)12-CH3
MM−42:R44、R54:-O-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;R63、R64:-O-(CH2)12-CH3
MM−43:R44、R54:-O-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;R63、R64:-O-CO-(CH2)11-CH3
MM−44:R43、R45:-O-(CH2)12-CH3;R54、R64:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
MM−45:R43、R44:-O-(CH2)6-O-CO-CH=CH2;R54、R64:-O-(CH2)11-CH3
MM−46:R43、R44、R45:-O-(CH2)6-O-CO-CH=CH2;R54、R64:-O-(CH2)11-CH3
(註)定義のないR:無置換(水素原子)
p-Ph:p−フェニレン
【0091】
【化23】
Figure 0004094791
【0092】
Figure 0004094791
【0093】
【化24】
Figure 0004094791
【0094】
Figure 0004094791
【0095】
【化25】
Figure 0004094791
【0096】
MM−72:R41、R43、R45:-CH3
MM−73:R41、R43、R45:-C2H5
MM−74:R41、R43:-C2H5;R45:-CH3
MM−75:R41、R43、R45:-(CH2)3-CH3
【0097】
【化26】
Figure 0004094791
【0098】
MM−76:R42、R44、R46:-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
MM−77:R42、R44、R46:-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-CO-CH=CH2
MM−78:R42、R44:-(CH2)9-O-CO-CH=CH2 ;R46:-(CH2)12-CH3
MM−79:R42、R44:-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;R46:-(CH2)12-CH3
MM−80:R42:-(CH2)9-O-CO-CH=CH2;R44、R46:-(CH2)12-CH3
MM−81:R42:-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;R44、R46:-(CH2)12-CH3
MM−82:R42、R44:-(CH2)4-O-CO-CH=CH2 ;R46:-(CH2)12-CH3
MM−83:R42:-(CH2)4-O-CO-CH=CH2 ;R44、R46:-(CH2)12-CH3
MM−84:R42、R44、R46:-(CH2)9-O-EpEt
MM−85:R42、R44、R46:-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-EpEt
MM−86:R42、R44:-(CH2)9-O-EpEt;R46:-(CH2)12-CH3
MM−87:R42、R44、R46:-(CH2)9-O-CH=CH2
MM−88:R42、R44:-(CH2)9-O-CH=CH2;R46:-(CH2)12-CH3
(註)EpEt:エポキシエチル
【0099】
【化27】
Figure 0004094791
【0100】
MM−89:R41、R42、R43、R44、R45、R46:-(CH2)9-CH3
MM−90:R41、R43、R45:-CH3;R42、R44、R46:-(CH2)17-CH3
MM−91:R41、R42、R43、R44:-(CH2)7-CH3;R45、R46:-(CH2)5-CH3
MM−92:R41、R42、R43、R44、R45、R46:-CyHx
MM−93:R41、R42、R43、R44、R45、R46:-(CH2)2-O-C2H5
MM−94:R41、R43、R45:-CH3;R42、R44、R46:-(CH2)12-O-CO-CH=CH2
MM−95:R41、R42、R43、R44、R45、R46:-(CH2)8-O-CO-CH=CH2
(註)CyHx:シクロヘキシル
【0101】
【化28】
Figure 0004094791
【0102】
メラミン化合物として、メラミンポリマーを用いてもよい。メラミンポリマーは、下記式(V)で示すメラミン化合物とカルボニル化合物との重合反応により合成することが好ましい。
【0103】
【化29】
Figure 0004094791
【0104】
式中、R71、R72、R73、R74、R75およびR76は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基または複素環基である。
上記アルキル基、アルケニル基、アリール基および複素環基の定義および置換基は、前記式(III)で説明した各基の定義および置換基と同様である。
メラミン化合物とカルボニル化合物との重合反応は、通常のメラミン樹脂(例、メラミンホルムアルデヒド樹脂)の合成方法と同様である。市販のメラミンポリマー(メラミン樹脂)を用いてもよい。
メラミンポリマーの分子量は、2千以上40万以下であることが好ましい。
【0105】
71、R72、R73、R74、R75およびR76の少なくとも一つは、炭素原子数が9乃至30のアルキレン部分またはアルケニレン部分を含むことが好ましい。炭素原子数が9乃至30のアルキレン部分またはアルケニレン部分は、直鎖状であることが好ましい。アルキレン部分またはアルケニレン部分は、アリール基の置換基に含まれていることが好ましい。
また、R71、R72、R73、R74、R75およびR76の少なくとも一つは、重合性基を置換基として有することが好ましい。また、重合性基は、R71、R72、R73、R74、R75およびR76の末端に位置することが好ましい。
メラミンポリマーに重合性基を導入することで、メラミンポリマーとディスコティック液晶性分子とが重合している状態で光学異方性層に含ませることができる。
重合性基を置換基として有するR71、R72、R73、R74、R75およびR76は、前述した式(Rp)で示される基と同様である。
重合性基は、カルボニル化合物(R71、R72)とメラミン化合物(R73、R74、R75、R76)の一方に導入すればよい。メラミン化合物が重合性基を有する場合は、カルボニル化合物はホルムアルデヒドのような簡単な化学構造の化合物が好ましく用いられる。カルボニル化合物が重合性基を有する場合は、メラミン化合物は、(無置換)メラミンのような簡単な化学構造の化合物が好ましく用いられる。
【0106】
重合性基を有するカルボニル化合物の例を以下に示す。
【0107】
【化30】
Figure 0004094791
【0108】
CO−1:R72:-H;R82:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
CO−2:R72:-H;R81、R82:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
CO−3:R72:-H;R82:-O-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-CO-CH=CH2
CO−4:R72:-H;R81、R82:-O-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-CO-CH=CH2
CO−5:R72:-H;R81、R83:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
CO−6:R72:-H;R81、R82、R83:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
CO−7:R72:-CH3;R82:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
CO−8:R72:-(CH2)11-CH3;R82:-O-(CH2)4-O-CO-CH=CH2
CO−9:R72:-(CH2)9-O-CO-CH=CH2;R82:-O-(CH2)4-O-CO-CH=CH2
CO−10:R72:-(CH2)9-O-CO-EpEt;R82:-O-(CH2)4-O-CO-CH=CH2
CO−11:R72:-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;R81、R83:-O-(CH2)12-CH3
(註)定義のないR:無置換(水素原子)
EpEt:エポキシエチル
【0109】
【化31】
Figure 0004094791
【0110】
CO−12:R81、R82、R83、R84:-O-(CH2)6-O-CO-CH=CH2
CO−13:R82、R83:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
(註)定義のないR:無置換(水素原子)
【0111】
【化32】
Figure 0004094791
【0112】
CO−14:R71:-(CH2)9-O-CO-CH=CH2;R72:-H
CO−15:R71:-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;R72:-H
CO−16:R71:-(CH2)9-O-CO-CH=CH2;R72:-CH3
CO−17:R71:-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;R72:-CH3
CO−18:R71:-(CH2)9-O-CO-CH=CH2;R72:-Ph
CO−19:R71:-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;R72:-Ph
CO−20:R71:-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;R72:-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
CO−21:R71:-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;R72:-(CH2)12-CH3
CO−22:R71:-(CH2)9-O-EpEt;R72:-H
CO−23:R71:-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-EpEt;R72:-H
CO−24:R71、R72:-(CH2)9-O-EpEt
CO−25:R71、R72:-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
CO−26:R71、R72:-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-CO-CH=CH2
(註)Ph:フェニル
EpEt:エポキシエチル
【0113】
メラミン化合物側に重合性基を有するメラミンポリマーの例を以下に示す。
【0114】
【化33】
Figure 0004094791
【0115】
Figure 0004094791
【0116】
二種類以上の1,3,5−トリアジン環を有する化合物(メラミン化合物およびメラミンポリマーを含む)を併用してもよい。
1,3,5−トリアジン環を有する化合物は、ディスコティック液晶性分子の量の0.01乃至20重量%の量で使用することが好ましく、0.1乃至15重量%の量で使用することがさらに好ましく、0.5乃至10重量%の量で使用することが最も好ましい。
1,3,5−トリアジン環を有する化合物の塗布量は、1乃至1000mg/m2 の範囲であることが好ましく、2乃至300mg/m2 の範囲であることがさらに好ましく、3乃至100mg/m2 の範囲であることが最も好ましい。
【0117】
光学異方性層は、ディスコティック液晶性分子あるいは下記の重合性開始剤や任意の添加剤(例、可塑剤、モノマー、界面活性剤、セルロースエステル、1,3,5−トリアジン化合物、カイラル剤)を含む液晶組成物(塗布液)を、配向膜の上に塗布することで形成する。
液晶組成物の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド(例、N,N−ジメチルホルムアミド)、スルホキシド(例、ジメチルスルホキシド)、ヘテロ環化合物(例、ピリジン)、炭化水素(例、ベンゼン、ヘキサン)、アルキルハライド(例、クロロホルム、ジクロロメタン)、エステル(例、酢酸メチル、酢酸ブチル)、ケトン(例、アセトン、メチルエチルケトン)、エーテル(例、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン)が含まれる。アルキルハライドおよびケトンが好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
液晶組成物の塗布は、公知の方法(例、ワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法)により実施できる。
【0118】
ディスコティック液晶性分子の重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。光重合反応が好ましい。
光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物(米国特許2367661号、同2367670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許2448828号明細書記載)、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許3046127号、同2951758号の各明細書記載)、トリアリールイミダゾールダイマーとp−アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許3549367号明細書記載)、アクリジンおよびフェナジン化合物(特開昭60−105667号公報、米国特許4239850号明細書記載)およびオキサジアゾール化合物(米国特許4212970号明細書記載)が含まれる。
光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の0.01乃至20重量%であることが好ましく、0.5乃至5重量%であることがさらに好ましい。
ディスコティック液晶性分子の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。
照射エネルギーは、20mJ/cm2 乃至50J/cm2 であることが好ましく、100乃至800mJ/cm2 であることがさらに好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。
光学異方性層の厚さは、0.1乃至20μmであることが好ましく、0.5乃至15μmであることがさらに好ましく、1乃至10μmであることが最も好ましい。
【0119】
[偏光膜]
偏光膜には、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を用いる染料系偏光膜やポリエン系偏光膜がある。ヨウ素系偏光膜および染料系偏光膜は、一般にポリビニルアルコール系フイルムを用いて製造する。偏光膜の偏光軸は、フイルムの延伸方向に垂直な方向に相当する。
偏光膜の面内の透過軸は、透明支持体の遅相軸と、実質的に平行または直交するように配置することが好ましい。
【0120】
[透明保護膜]
透明保護膜としては、透明なポリマーフイルムが用いられる。保護膜が透明であるとは、光透過率が80%以上であることを意味する。
透明保護膜としては、一般にセルロースエステルフイルム、好ましくはトリアセチルセルロースフイルムが用いられる。セルロースエステルフイルムは、ソルベントキャスト法により形成することが好ましい。
透明保護膜の厚さは、20乃至500μmであることが好ましく、50乃至200μmであることがさらに好ましい。
【0121】
[液晶表示装置]
本発明は、様々な表示モードの液晶セルに適用できる。前述したように、液晶性分子を用いた光学補償シートは、TN(Twisted Nematic)、IPS(In-Plane Switching)、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal)、OCB(Optically Compensatory Bend)、STN(Supper Twisted Nematic)、VA(Vertically Aligned)、ECB(Electrically Controlled Birefringence )およびHAN(Hybrid Aligned Nematic)モードの液晶セルに対応するものが既に提案されている。本発明は、実質的に垂直に配向している棒状液晶性分子が多いVAモード、OCBモード、HANモードのような液晶セルを用いた液晶表示装置において有効であり、大部分の棒状液晶性分子が実質的に垂直に配向しているVAモードの液晶表示装置において特に効果がある。
VAモードの液晶セルには、(1)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直に配向させ、電圧印加時に実質的に水平に配向させる狭義のVAモードの液晶セル(特開平2−176625号公報記載)に加えて、(2)視野角拡大のため、VAモードをマルチドメイン化した(MVAモードの)液晶セル(SID97、Digest of tech. Papers(予稿集)28(1997)845記載)、(3)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直配向させ、電圧印加時にねじれマルチドメイン配向させるモード(n−ASMモード)の液晶セル(日本液晶討論会の予稿集58〜59(1998)記載)および(4)SURVAIVALモードの液晶セル(LCDインターナショナル98で発表)が含まれる。
【0122】
【実施例】
[実施例1]
(光学補償シートの作製)
セルローストリアセテートフイルムの一方の面に、セルロースジアセテートを塗布し、乾燥して、乾燥膜厚が0.5μmの下塗り層(ラビング処理していない配向膜)を形成した。
下記のディスコティック液晶性分子(1)90重量部、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート(V#360、大阪有機化学(株)製)10重量部、メラミンホルムアルデヒド/アクリル酸コポリマー(アルドリッチ試薬)0.6重量部、光重合開始剤(イルガキュア907、日本チバガイギー(株)製)3.0重量部および光増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)1.0重量部を、メチルエチルケトンに溶解して、固形分濃度が38重量%の塗布液を調製した。
【0123】
【化34】
Figure 0004094791
【0124】
塗布液を下塗り層の上に塗布、乾燥した。130℃で2分間加熱して、ディスコティック液晶性分子を配向させた。直ちに室温に冷却し、500mJ/cm2 の紫外線を照射して、ディスコティック液晶性分子を重合させ、配向状態を固定した。形成した光学異方性層の厚さは、1.7μmであった。
光学異方性層のレターデーションの角度依存性を、エリプソメーター(日本分光(株)製)で測定した。その結果、ディスコティック液晶性分子の平均傾斜角は0.2゜、厚み方向のレターデーション(Rth)は88nmであった。
【0125】
セルローストリアセテートフイルムの他方の面に、粘着剤を用いて、光学的一軸性を有するポリカーボネートフイルムを貼り合わせて光学補償シートを作製した。
光学的一軸性を有するポリカーボネートフイルムは、面内に光軸を有し、面内レターデーション(Re)は50nm、厚み方向のレターデーションは nmであった。
作製した光学補償シート全体の面内レターデーション(Re)は50nm、厚み方向のレターデーション(Rth)は100nmであった。
【0126】
(楕円偏光板の作製)
光学補償シートの透明支持体(ポリカーボネートフイルム)側に、偏光膜と透明保護膜とをこの順に積層して、楕円偏光板を作製した。
透明支持体の遅相軸と偏光膜の偏光軸とは平行になるように配置した。
【0127】
(液晶表示装置の作製)
市販のVA液晶表示装置(LCD5000)から楕円偏光板を削除し、代わりに作製した楕円偏光板を貼り付けた。
作製したVA液晶表示装置について、全方位のコントラストデータを測定したところ、コントラスト比20:1が得られる視野角は、上下左右160゜であった。これに対して、市販のVA液晶表示装置(LCD5000)において、コントラスト比20:1が得られる視野角は、上下左右120゜であった。
【0128】
[実施例2]
(光学的二軸性透明支持体の作製)
セルローストリアセテート87重量部、トリフェニルフォスフェート10重量部および紫外線吸収剤(TM165、住友化学(株)製)3重量部をメチレンクロライドに溶解して、固形分濃度が18重量%の溶液を調製した。溶液をガラス板の上に流延し、40℃で20分間乾燥した。形成したフイルム(厚さ:100μm)をガラス板から剥離した。
作製したセルローストリアセテートフイルムに、145℃で10分間、20Kg/mm2 の応力を加えた。このようにして、面内レターデーション(Re)が20nm、厚み方向のレターデーション(Rth)が80nmである光学的二軸性透明支持体を作製した。
【0129】
(光学補償シートの作製)
実施例1で用いた光学異方性層の塗布液を、光学的二軸性透明支持体の上に、3ml/m2 塗布し、室温で乾燥した。130℃で1分間加熱して、ディスコティック液晶性分子を配向させ、紫外線を照射して、ディスコティック液晶性分子を重合させ、配向状態を固定した。
光学異方性層のレターデーションの角度依存性を、エリプソメーター(日本分光(株)製)で測定した。その結果、ディスコティック液晶性分子の平均傾斜角は0.1゜であった。
作製した光学補償シート全体の面内レターデーション(Re)は20nm、厚み方向のレターデーション(Rth)は140nmであった。
【0130】
(楕円偏光板の作製)
光学補償シートの透明支持体側に、偏光膜と透明保護膜とをこの順に積層して、楕円偏光板を作製した。
透明支持体の遅相軸と偏光膜の偏光軸とは平行になるように配置した。
【0131】
(液晶表示装置の作製)
市販のVA液晶表示装置(LCD5000)から楕円偏光板を削除し、代わりに作製した楕円偏光板を貼り付けた。
作製したVA液晶表示装置について、全方位のコントラストデータを測定したところ、コントラスト比20:1が得られる視野角は、上下左右160゜であった。
【0132】
[実施例3]
(光学的二軸性透明支持体の作製)
セルローストリアセテート85重量部、トリフェニルフォスフェート10重量部および紫外線吸収剤(TM165、住友化学(株)製)5重量部をメチレンクロライドに溶解して、固形分濃度が18重量%の溶液を調製した。溶液をガラス板の上に流延し、40℃で20分間乾燥した。形成したフイルム(厚さ:100μm)をガラス板から剥離した。
作製したセルローストリアセテートフイルムに、145℃で10分間、20Kg/mm2 の応力を加えた。このようにして、面内レターデーション(Re)が50nm、厚み方向のレターデーション(Rth)が120nmである光学的二軸性透明支持体を作製した。
【0133】
(光学補償シートの作製)
実施例1で用いた光学異方性層の塗布液を、光学的二軸性透明支持体の上に、6ml/m2 塗布し、室温で乾燥した。130℃で1分間加熱して、ディスコティック液晶性分子を配向させ、紫外線を照射して、ディスコティック液晶性分子を重合させ、配向状態を固定した。
光学異方性層のレターデーションの角度依存性を、エリプソメーター(日本分光(株)製)で測定した。その結果、ディスコティック液晶性分子の平均傾斜角は0.5゜であった。
作製した光学補償シート全体の面内レターデーション(Re)は50nm、厚み方向のレターデーション(Rth)は250nmであった。
【0134】
(楕円偏光板の作製)
光学補償シートの透明支持体側に、偏光膜と透明保護膜とをこの順に積層して、楕円偏光板を作製した。
透明支持体の遅相軸と偏光膜の偏光軸とは平行になるように配置した。
【0135】
(液晶表示装置の作製)
市販のVA液晶表示装置(LCD5000)から楕円偏光板を削除し、代わりに作製した楕円偏光板を貼り付けた。
作製したVA液晶表示装置について、全方位のコントラストデータを測定したところ、コントラスト比20:1が得られる視野角は、上下左右160゜であった。
【0136】
[実施例4]
(光学的二軸性透明支持体の作製)
平均酢化度60.9%のセルロースアセテート45重量部、下記のレターデーション上昇剤2.35重量部、リン酸トリフェニル2.75重量部およびリン酸ビフェニルジフェニル2.20重量部を、塩化メチレン232.75重量部、メタノール42.57重量部およびn−ブタノール8.50重量部に溶解した。得られた溶液をドラム流延機を用いて流延し、乾燥後の厚さが105μmのセルロースアセテートフイルムを作製した。
【0137】
【化35】
Figure 0004094791
【0138】
セルロースアセテートフイルムを実質延伸倍率20%で延伸して、光学的二軸性透明支持体を作製した。
波長633nmにおける透明支持体のレターデーションを、エリプソメーター(M150、日本分光(株)製)で測定した。その結果、厚み方向のレターデーション(Rth)は85nm、面内レターデーション(Re)は40nmであった。
【0139】
(光学補償シートの作製)
透明支持体の一方の面に、ゼラチンを塗布して下塗り層を形成した。
下塗り層の上に、下記の変性ポリビニルアルコール2重量%およびグルタルアルデヒド0.1重量%の水溶液を塗布、乾燥して、厚さ0.5μmの配向膜を形成した。
【0140】
【化36】
Figure 0004094791
【0141】
実施例1で用いたディスコティック液晶性分子(1)90重量部、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート(V#360、大阪有機化学(株)製)10重量部、メラミンホルムアルデヒド/アクリル酸コポリマー(アルドリッチ試薬)0.6重量部、光重合開始剤(イルガキュア907、日本チバガイギー(株)製)3.0重量部および光増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)1.0重量部を、メチルエチルケトン170重量部に溶解して、塗布液を調製した。
塗布液を配向膜の上に塗布、乾燥した。130℃で1分間加熱して、ディスコティック液晶性分子を配向させた。さらに紫外線を照射して、ディスコティック液晶性分子を重合させ、配向状態を固定した。形成した光学異方性層の厚さは、1.2μmであった。
波長633nmにおける光学補償シート全体のレターデーションを、エリプソメーター(M150、日本分光(株)製)で測定した。その結果、面内レターデーション(Re)は40m、厚み方向のレターデーション(Rth)は160nmであった。
【0142】
(楕円偏光板の作製)
光学補償シートの透明支持体側に、偏光膜と透明保護膜とをこの順に積層して、楕円偏光板を作製した。
透明支持体の遅相軸と偏光膜の偏光軸とは平行になるように配置した。
【0143】
(液晶表示装置の作製)
市販のMVA液晶表示装置(VL−1530S、富士通(株)製)から偏光板を削除し、代わりに作製した楕円偏光板を貼り付けた。
作製したMVA液晶表示装置について、画像反転なしでコントラスト比10:1が得られる視野角を測定した。結果は、第1表に示す。
【0144】
[実施例5]
(光学的二軸性透明支持体の作製)
ノルボルネン樹脂(アートン、JSR(株)製)30重量部を、塩化メチレン70重量部に溶解した。得られた溶液をバンド流延機を用いて流延し、乾燥後の厚さが100μmのノルボルネンフイルムを作製した。
ノルボルネンフイルムを長手方向に実質延伸倍率15%で延伸し、さらに幅方向に実質延伸倍率7%で延伸し、光学的二軸性透明支持体を作製した。
波長633nmにおける透明支持体のレターデーションを、エリプソメーター(M150、日本分光(株)製)で測定した。その結果、厚み方向のレターデーション(Rth)は45nm、面内レターデーション(Re)は40nmであった。
【0145】
(光学補償シートの作製)
透明支持体の一方の面を、コロナ放電処理した。
コロナ放電処理した面の上に、実施例4で用いた変性ポリビニルアルコール2重量%およびグルタルアルデヒド0.1重量%の水溶液を塗布、乾燥して、厚さ0.5μmの配向膜を形成した。
実施例1で用いたディスコティック液晶性分子(1)90重量部、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート(V#360、大阪有機化学(株)製)10重量部、メラミンホルムアルデヒド/アクリル酸コポリマー(アルドリッチ試薬)0.6重量部、光重合開始剤(イルガキュア907、日本チバガイギー(株)製)3.0重量部および光増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)1.0重量部を、メチルエチルケトン170重量部に溶解して、塗布液を調製した。
塗布液を配向膜の上に塗布、乾燥した。130℃で1分間加熱して、ディスコティック液晶性分子を配向させた。さらに紫外線を照射して、ディスコティック液晶性分子を重合させ、配向状態を固定した。形成した光学異方性層の厚さは、1.4μmであった。
波長633nmにおける光学補償シート全体のレターデーションを、エリプソメーター(M150、日本分光(株)製)で測定した。その結果、面内レターデーション(Re)は30m、厚み方向のレターデーション(Rth)は120nmであった。
【0146】
(楕円偏光板の作製)
光学補償シートの透明支持体側に、偏光膜と透明保護膜とをこの順に積層して、楕円偏光板を作製した。
透明支持体の遅相軸と偏光膜の偏光軸とは平行になるように配置した。
【0147】
(液晶表示装置の作製)
市販のMVA液晶表示装置(VL−1530S、富士通(株)製)から偏光板を削除し、代わりに作製した楕円偏光板を貼り付けた。
作製したMVA液晶表示装置について、画像反転なしでコントラスト比10:1が得られる視野角を測定した。結果は、第1表に示す。
【0148】
[実施例6]
(光学的二軸性透明支持体の作製)
市販のポリカーボネートフイルム(帝人(株)製)を長手方向に実質延伸倍率40%で延伸し、さらに幅方向に実質延伸倍率15%で延伸し、光学的二軸性透明支持体を作製した。
波長633nmにおける透明支持体のレターデーションを、エリプソメーター(M150、日本分光(株)製)で測定した。その結果、厚み方向のレターデーション(Rth)は100nm、面内レターデーション(Re)は200nmであった。
【0149】
(光学補償シートの作製)
透明支持体の一方の面を、コロナ放電処理した。
コロナ放電処理した面の上に、実施例4で用いた変性ポリビニルアルコール2重量%およびグルタルアルデヒド0.1重量%の水溶液を塗布、乾燥して、厚さ0.5μmの配向膜を形成した。
実施例1で用いたディスコティック液晶性分子(1)90重量部、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート(V#360、大阪有機化学(株)製)10重量部、メラミンホルムアルデヒド/アクリル酸コポリマー(アルドリッチ試薬)0.6重量部、光重合開始剤(イルガキュア907、日本チバガイギー(株)製)3.0重量部および光増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)1.0重量部を、メチルエチルケトン170重量部に溶解して、塗布液を調製した。
塗布液を配向膜の上に塗布、乾燥した。130℃で1分間加熱して、ディスコティック液晶性分子を配向させた。さらに紫外線を照射して、ディスコティック液晶性分子を重合させ、配向状態を固定した。形成した光学異方性層の厚さは、3.5μmであった。
波長633nmにおける光学補償シート全体のレターデーションを、エリプソメーター(M150、日本分光(株)製)で測定した。その結果、面内レターデーション(Re)は200m、厚み方向のレターデーション(Rth)は300nmであった。
【0150】
(楕円偏光板の作製)
光学補償シートの透明支持体側に、偏光膜と透明保護膜とをこの順に積層して、楕円偏光板を作製した。
透明支持体の遅相軸と偏光膜の偏光軸とは平行になるように配置した。
【0151】
(液晶表示装置の作製)
市販のMVA液晶表示装置(VL−1530S、富士通(株)製)から偏光板を削除し、代わりに作製した楕円偏光板を貼り付けた。
作製したMVA液晶表示装置について、画像反転なしでコントラスト比10:1が得られる視野角を測定した。結果は、第1表に示す。
【0152】
[比較例1]
(光学的等方性透明支持体の作製)
市販のセルローストリアセテートフイルム(富士写真フイルム(株)製)を透明支持体として用いた。
波長633nmにおける透明支持体のレターデーションを、エリプソメーター(M150、日本分光(株)製)で測定した。その結果、厚み方向のレターデーション(Rth)は40nm、面内レターデーション(Re)は3nmであり、実質的に光学的等方性であった。
【0153】
(光学補償シートの作製)
透明支持体の一方の面に、ゼラチンを塗布して下塗り層を形成した。
下塗り層の上に、実施例4で用いた変性ポリビニルアルコール2重量%およびグルタルアルデヒド0.1重量%の水溶液を塗布、乾燥して、厚さ0.5μmの配向膜を形成した。
実施例1で用いたディスコティック液晶性分子(1)90重量部、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート(V#360、大阪有機化学(株)製)10重量部、メラミンホルムアルデヒド/アクリル酸コポリマー(アルドリッチ試薬)0.6重量部、光重合開始剤(イルガキュア907、日本チバガイギー(株)製)3.0重量部および光増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)1.0重量部を、メチルエチルケトン170重量部に溶解して、塗布液を調製した。
塗布液を配向膜の上に塗布、乾燥した。130℃で1分間加熱して、ディスコティック液晶性分子を配向させた。さらに紫外線を照射して、ディスコティック液晶性分子を重合させ、配向状態を固定した。形成した光学異方性層の厚さは、2.0μmであった。
波長633nmにおける光学補償シート全体のレターデーションを、エリプソメーター(M150、日本分光(株)製)で測定した。その結果、面内レターデーション(Re)は3m、厚み方向のレターデーション(Rth)は240nmであった。
【0154】
(楕円偏光板の作製)
光学補償シートの透明支持体側に、偏光膜と透明保護膜とをこの順に積層して、楕円偏光板を作製した。
透明支持体の遅相軸と偏光膜の偏光軸とは平行になるように配置した。
【0155】
(液晶表示装置の作製)
市販のMVA液晶表示装置(VL−1530S、富士通(株)製)から偏光板を削除し、代わりに作製した楕円偏光板を貼り付けた。
作製したMVA液晶表示装置について、画像反転なしでコントラスト比10:1が得られる視野角を測定した。結果は、第1表に示す。
【0156】
[参考例1]
市販のMVA液晶表示装置(VL−1530S、富士通(株)製)について、画像反転なしでコントラスト比10:1が得られる視野角を測定した。結果は、第1表に示す。
【0157】
【表1】
Figure 0004094791

【図面の簡単な説明】
【図1】透過型液晶表示装置の基本的な構成を示す模式図である。
【図2】反射型液晶表示装置の基本的な構成を示す模式図である。
【符号の説明】
BR バックライト
RP 反射板
1、1a、1b、1c 透明保護膜
2、2a、2b 偏光膜
3、3a、3b 透明支持体
4、4a、4b 光学異方性層
5a 液晶セルの下基板
5b 液晶セルの上基板
6 棒状液晶性分子[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an optical compensation sheet having an optically anisotropic layer formed from liquid crystalline molecules, an elliptically polarizing plate using the same, and a liquid crystal display device.
[0002]
[Prior art]
The liquid crystal display device includes a liquid crystal cell, a polarizing element, and an optical compensation sheet (retardation plate). In a transmissive liquid crystal display device, two polarizing elements are attached to both sides of a liquid crystal cell, and one or two optical compensation sheets are disposed between the liquid crystal cell and the polarizing element. In a reflective liquid crystal display device, a reflector, a liquid crystal cell, a single optical compensation sheet, and a single polarizing element are arranged in this order.
The liquid crystal cell is composed of a rod-like liquid crystal molecule, two substrates for enclosing it, and an electrode layer for applying a voltage to the rod-like liquid crystal molecule. The liquid crystal cell is different in the alignment state of rod-like liquid crystal molecules. As for the transmission type, TN (Twisted Nematic), IPS (In-Plane Switching), FLC (Ferroelectric Liquid Crystal), OCB (Optically Compensatory Bend), STN (STN) Various display modes such as TN, HAN (Hybrid Aligned Nematic), and GH (Guest-Host) have been proposed for Supper Twisted Nematic (VA), VA (Vertically Aligned), ECB (Electrically Controlled Birefringence), and reflective type. .
[0003]
Optical compensation sheets are used in various liquid crystal display devices in order to eliminate image coloring and expand the viewing angle. As the optical compensation sheet, a stretched birefringent polymer film has been conventionally used.
It has been proposed to use an optical compensation sheet having an optically anisotropic layer formed of discotic liquid crystalline molecules on a transparent support, instead of the optical compensation sheet made of a stretched birefringent film. Since discotic liquid crystalline molecules have various alignment forms, the use of discotic liquid crystalline molecules makes it possible to realize optical properties that cannot be obtained with conventional stretched birefringent polymer films.
[0004]
The optical properties of the optical compensation sheet are determined according to the optical properties of the liquid crystal cell, specifically, the display mode differences as described above. When discotic liquid crystalline molecules are used, optical compensation sheets having various optical properties corresponding to various display modes of the liquid crystal cell can be produced.
Optical compensation sheets using discotic liquid crystalline molecules have already been proposed for various display modes. For example, an optical compensation sheet for a TN mode liquid crystal cell is described in each specification of JP-A-6-214116, US Pat. Nos. 5,583,679, 5,646,703, and German Patent 3,911,620A1. Further, an optical compensation sheet for liquid crystal cells in IPS mode or FLC mode is described in JP-A-10-54982. Furthermore, OCB mode or HAN mode liquid crystal cell optical compensation sheets are described in US Pat. No. 5,805,253 and International Patent Application WO 96/37804. Furthermore, an optical compensation sheet for an STN mode liquid crystal cell is described in JP-A-9-26572. A VA mode liquid crystal cell optical compensation sheet is described in Japanese Patent No. 2866372.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By using discotic liquid crystalline molecules instead of the conventional stretched birefringent polymer film, it becomes possible to optically compensate the liquid crystal cell more accurately than in the past. For example, for a liquid crystal cell (VA mode, OCB mode, HAN mode) having a large number of rod-like liquid crystal molecules that are substantially vertically aligned, it is between the disc surface of the discotic liquid crystal molecules and the transparent support surface. When the discotic liquid crystalline molecules are aligned with an average tilt angle of less than 5 °, optical compensation can be effectively performed.
However, according to the research of the present inventor, it is very difficult to completely optically compensate the liquid crystal cell without any problem even if discotic liquid crystalline molecules are used.
An object of the present invention is to provide an optical compensation sheet capable of accurately optically compensating a liquid crystal cell having a large number of rod-like liquid crystal molecules aligned substantially vertically.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  The object of the present invention is the following (1) to(9)Optical compensation sheet, below(10)Ellipsoidal polarizing plate and(11)Of the liquid crystal display device.
  (1) An optical compensation sheet having an optically anisotropic layer formed from a transparent support and discotic liquid crystalline molecules,The optically anisotropic layer further comprises a compound having a 1,3,5-triazine ring in an amount of 0.01 to 20% by weight of the amount of the discotic liquid crystalline molecule;When the transparent support has optical uniaxiality or optical biaxiality, and the average tilt angle between the disc surface of the discotic liquid crystalline molecules and the transparent support surface is less than 5 °, the discotic liquid crystalline molecules An optical compensation sheet characterized by being oriented.
(2) The optical compensation sheet according to (1), wherein the compound having a 1,3,5-triazine ring is a melamine compound.
(3) The optical compensation sheet according to (2), wherein the melamine compound is a melamine polymer.
(4) The optical compensation sheet according to (1), wherein the transparent support is composed of a polymer film subjected to an unbalanced biaxial stretching process.
(5) In the unbalanced biaxial stretching process, the polymer film was stretched at a magnification in the range of 3 to 100% in a certain direction, and further stretched at a magnification in the range of 6 to 200% in the direction perpendicular thereto. The optical compensation sheet according to (4).
[0007]
  (6)The optical compensation sheet according to (1), wherein the transparent support has an in-plane retardation (Re) defined by the following formula in a range of 10 to 1000 nm.
  Re = (nx−ny) × d
  Where nx and ny are the in-plane refractive indices of the transparent support and d is the thickness of the transparent support.
  (7)The optical compensation sheet according to (1), wherein the transparent support has a thickness direction retardation (Rth) defined by the following formula in a range of 10 to 1000 nm.
  Rth = [{(nx + ny) / 2} -nz] × d
  In the formula, nx and ny are in-plane refractive indexes of the transparent support, nz is the refractive index in the thickness direction of the transparent support, and d is the thickness of the transparent support.
  (8)The optical compensation sheet according to (1), wherein the optical compensation sheet has an in-plane retardation (Re) defined by the following formula in a range of 20 to 200 nm.
  Re = (nx−ny) × d
  Where nx and ny are the in-plane refractive indices of the optical compensation sheet, and d is the thickness of the optical compensation sheet.
  (9)The optical compensation sheet according to (1), wherein the optical compensation sheet has a thickness direction retardation (Rth) defined by the following formula in a range of 70 to 500 nm.
  Rth = [{(nx + ny) / 2} -nz] × d
  In the formula, nx and ny are the in-plane refractive indexes of the optical compensation sheet, nz is the refractive index in the thickness direction of the optical compensation sheet, and d is the thickness of the optical compensation sheet.
[0008]
  (10)An elliptically polarizing plate having a transparent support, an optically anisotropic layer formed from a discotic liquid crystalline molecule, a polarizing film and a transparent protective film,The optically anisotropic layer further comprises a compound having a 1,3,5-triazine ring in an amount of 0.01 to 20% by weight of the amount of the discotic liquid crystalline molecule;When the transparent support has optical uniaxiality or optical biaxiality, and the average tilt angle between the disc surface of the discotic liquid crystalline molecules and the transparent support surface is less than 5 °, the discotic liquid crystalline molecules An elliptically polarizing plate characterized by being oriented.
  (11)A liquid crystal display device comprising a VA mode liquid crystal cell and two polarizing elements disposed on both sides thereof, wherein at least one of the polarizing elements is formed of a transparent support and a discotic liquid crystalline molecule. An elliptically polarizing plate having a layer, a polarizing film and a transparent protective film,The optically anisotropic layer further comprises a compound having a 1,3,5-triazine ring in an amount of 0.01 to 20% by weight of the amount of the discotic liquid crystalline molecule;The discotic liquid crystalline molecule has an optical uniaxial property or an optical biaxial property, and the discotic liquid crystalline molecule has an average tilt angle of less than 5 ° between the disc surface of the discotic liquid crystalline molecule and the transparent support surface. A liquid crystal display device characterized in that:
[0009]
【The invention's effect】
As a result of research, the inventor has found that the average tilt angle between the transparent support having optical uniaxiality or optical biaxiality and the disc surface of the discotic liquid crystalline molecule and the transparent support is less than 5 °. In combination with the optically anisotropic layer in which the discotic liquid crystalline molecules are aligned, the liquid crystal cell having a large number of rod-shaped liquid crystalline molecules aligned substantially vertically is optically compensated accurately. Successful.
In the prior art, an attempt was made to optically compensate for a liquid crystal cell having a large number of rod-like liquid crystal molecules aligned substantially vertically by only the optical anisotropy of the discotic liquid crystal molecules. The discotic liquid crystalline molecules have various alignment forms, but the optical compensation of the liquid crystal cell is limited only by the discotic liquid crystalline molecules. In the present invention, in addition to the optical anisotropy of the discotic liquid crystalline molecules aligned with an average tilt angle of less than 5 °, the optical property of the transparent support having optical uniaxiality or optical biaxiality is achieved. By utilizing the optical anisotropy, it is possible to accurately correspond (optically compensate) to the optical properties of a liquid crystal cell having a large number of rod-like liquid crystal molecules that are aligned substantially vertically.
In addition to the liquid crystal cell, the polarizing film also has viewing angle characteristics. According to the study of the present inventor, it is effective to use a transparent support having optical uniaxiality or optical biaxiality (preferably optical biaxiality) for viewing angle compensation of the polarizing film.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic diagram showing a basic configuration of a transmissive liquid crystal display device.
The transmissive liquid crystal display device shown in FIG. 1A includes, in order from the backlight (BL) side, a transparent protective film (1a), a polarizing film (2a), a transparent support (3a), an optically anisotropic layer ( 4a), lower substrate (5a) of liquid crystal cell, rod-like liquid crystal molecule (6), upper substrate (5b) of liquid crystal cell, optical anisotropic layer (4b), transparent support (3b), polarizing film (2b) And a transparent protective film (1b).
The transparent support and the optically anisotropic layer (3a to 4a and 4b to 3b) constitute an optical compensation sheet. And a transparent protective film, a polarizing film, a transparent support body, and an optically anisotropic layer (1a-4a and 4b-1b) comprise an elliptically polarizing plate.
The transmissive liquid crystal display device shown in FIG. 1B has, in order from the backlight (BL) side, a transparent protective film (1a), a polarizing film (2a), a transparent support (3a), an optically anisotropic layer ( 4a) From the lower substrate (5a) of the liquid crystal cell, the rod-like liquid crystal molecule (6), the upper substrate (5b) of the liquid crystal cell, the transparent protective film (1b), the polarizing film (2b), and the transparent protective film (1c) Become.
The transparent support and the optically anisotropic layer (3a to 4a) constitute an optical compensation sheet. And a transparent protective film, a polarizing film, a transparent support body, and an optically anisotropic layer (1a-4a) comprise an elliptically polarizing plate.
[0011]
The transmissive liquid crystal display device shown in FIG. 1C has a transparent protective film (1a), a polarizing film (2a), a transparent protective film (1b), and a lower substrate of a liquid crystal cell (from the backlight (BL) side). 5a), rod-like liquid crystal molecule (6), upper substrate (5b) of liquid crystal cell, optical anisotropic layer (4b), transparent support (3b), polarizing film (2b), and transparent protective film (1c) Become.
The transparent support and the optically anisotropic layer (4b to 3b) constitute an optical compensation sheet. And a transparent protective film, a polarizing film, a transparent support body, and an optically anisotropic layer (4b-1c) comprise an elliptically polarizing plate.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a basic configuration of a reflective liquid crystal display device.
The reflective liquid crystal display device shown in FIG. 2 includes, in order from the bottom, the lower substrate (5a) of the liquid crystal cell, the reflector (RP), the rod-like liquid crystal molecule (6), the upper substrate (5b) of the liquid crystal cell, and the optical anisotropic. It consists of a conductive layer (4), a transparent support (3), a polarizing film (2), and a transparent protective film (1).
The transparent support and the optically anisotropic layer (4-3) constitute an optical compensation sheet. And a transparent protective film, a polarizing film, a transparent support body, and an optically anisotropic layer (4-1) comprise an elliptically polarizing plate.
1 to 2, the arrangement order of the optically anisotropic layer (4) and the transparent support (3) may be reversed.
[0012]
[Transparent support]
In the present invention, a transparent support having optical uniaxiality or optical biaxiality is used. That the support is transparent means that the light transmittance is 80% or more.
In the case of an optically uniaxial support, even if it is optically positive (the refractive index in the optical axis direction is larger than the refractive index in the direction perpendicular to the optical axis), it is negative (the refractive index in the optical axis direction is It may be smaller than the refractive index in the vertical direction. In the case of an optical biaxial support, the refractive indexes nx, ny and nz of the transparent support are all different values (nx ≠ ny ≠ nz).
The in-plane retardation (Re) of the transparent support having optical uniaxiality or optical biaxiality is preferably 10 to 1000 nm, more preferably 15 to 300 nm, and more preferably 20 to 200 nm. Is most preferred. The retardation (Rth) in the thickness direction of the transparent support having optical uniaxiality or optical biaxiality is preferably 10 to 1000 nm, more preferably 15 to 300 nm, and more preferably 20 to 200 nm. More preferably. The in-plane retardation (Re) and the thickness direction retardation (Rth) of the transparent support are respectively defined by the following formulas.
Re = (nx−ny) × d
Rth = [{(nx + ny) / 2} -nz] × d
In the formula, nx and ny are in-plane refractive indexes of the transparent support, nz is the refractive index in the thickness direction of the transparent support, and d is the thickness of the transparent support.
[0013]
As the transparent support having optical anisotropy, a synthetic polymer (eg, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, polyacrylate, polymethacrylate, norbornene resin) is generally used. However, by (1) using a retardation increasing agent described in the specification of European Patent 0911656A2, (2) decreasing the acetylation degree of cellulose acetate, or (3) producing a film by a cooling dissolution method, optical A cellulose ester film having anisotropy can also be produced.
The transparent support made of a polymer film is preferably formed by a solvent cast method.
[0014]
In order to obtain optical uniaxiality or optical biaxiality, the polymer film is preferably subjected to a stretching treatment.
When an optical uniaxial support is produced, a normal uniaxial stretching process or biaxial stretching process may be performed.
When producing an optical biaxial support, it is preferable to perform an unbalanced biaxial stretching process. In unbalanced biaxial stretching, the polymer film is stretched in a certain direction (for example, 3 to 100%, preferably 5 to 30%) in a certain direction, and further in the direction perpendicular thereto (for example, 6 to 200%, preferably 10 to 90%). The bi-directional stretching process may be performed simultaneously.
The stretching direction (the direction in which the stretching ratio is high in unbalanced biaxial stretching) and the in-plane slow axis of the film after stretching are preferably substantially the same direction. The angle between the stretching direction and the slow axis is preferably less than 10 °, more preferably less than 5 °, and most preferably less than 3 °.
[0015]
A transparent support having optical uniaxiality or optical biaxiality and a transparent support having optical isotropy (eg, cellulose acetate film) may be laminated.
The thickness of the transparent support is preferably 10 to 500 μm, and more preferably 50 to 200 μm.
In order to improve the adhesion between the transparent support and the layer (adhesive layer, alignment film or optically anisotropic layer) provided on the transparent support, surface treatment (eg, glow discharge treatment, corona discharge treatment, ultraviolet light ( UV) treatment, flame treatment).
An ultraviolet absorber may be added to the transparent support.
An adhesive layer (undercoat layer) may be provided on the transparent support. The adhesive layer is described in JP-A-7-333433. The thickness of the adhesive layer is preferably 0.1 to 2 μm, and more preferably 0.2 to 1 μm.
[0016]
[Alignment film]
The alignment film is an organic compound (eg, ω-tricosanoic acid) formed by rubbing treatment of an organic compound (preferably polymer), oblique deposition of an inorganic compound, formation of a layer having a microgroove, or Langmuir-Blodgett method (LB film). , Dioctadecylmethylammonium chloride, methyl stearylate). Furthermore, an alignment film in which an alignment function is generated by application of an electric field, application of a magnetic field, or light irradiation is also known. An alignment film formed by a polymer rubbing treatment is particularly preferable. The rubbing treatment is carried out by rubbing the surface of the polymer layer several times in a certain direction with paper or cloth.
In order to align the discotic liquid crystal molecules in a state where the average tilt angle is less than 5 °, it is preferable to use a polymer (ordinary alignment film polymer) that does not decrease the surface energy of the alignment film for the alignment film.
The thickness of the alignment film is preferably 0.01 to 5 μm, and more preferably 0.05 to 1 μm.
In addition, after aligning the discotic liquid crystalline molecules of the optically anisotropic layer using the alignment film, the optically anisotropic layer may be transferred onto the transparent support. The discotic liquid crystalline molecules fixed in the alignment state can maintain the alignment state even without the alignment film.
In the present invention, since the discotic liquid crystalline molecules are aligned with an average tilt angle of less than 5 °, there is no need for rubbing treatment, and in some cases, no alignment film is required. However, for the purpose of improving the adhesion between the liquid crystal molecules and the transparent support, an alignment film (described in JP-A-9-152509) forming a chemical bond with the liquid crystal molecules at the interface may be used. When an alignment film is used for the purpose of improving adhesion, rubbing treatment need not be performed.
[0017]
[Optically anisotropic layer]
The optically anisotropic layer is formed from discotic liquid crystalline molecules. The discotic liquid crystal molecules are aligned in a state where the average inclination angle between the disc surface of the discotic liquid crystal molecules and the transparent support surface is less than 5 °.
As a result of combining the above-mentioned transparent support having optical uniaxiality or optical biaxiality and discotic liquid crystalline molecules having an average tilt angle of less than 5 °, the entire optical compensation sheet is obtained. The in-plane retardation (Re) is preferably 20 to 200 nm, more preferably 20 to 100 nm, and most preferably 20 to 70 nm. The retardation (Rth) in the thickness direction of the entire optical compensation sheet is preferably 70 to 500 nm, more preferably 70 to 300 m, and further preferably 70 to 200 nm. In-plane retardation (Re) and thickness direction retardation (Rth) of the optical compensation sheet are defined by the following equations, respectively.
Re = (nx−ny) × d
Rth = [{(nx + ny) / 2} -nz] × d
In the formula, nx and ny are the in-plane refractive indexes of the optical compensation sheet, nz is the refractive index in the thickness direction of the optical compensation sheet, and d is the thickness of the optical compensation sheet.
[0018]
The discotic liquid crystalline molecules are preferably fixed in an aligned state. The alignment state can be fixed using a polymer binder, but is preferably fixed by a polymerization reaction.
Discotic liquid crystalline molecules are described in various literature (C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., Vol. 71, page 111 (1981); edited by the Chemical Society of Japan, Quarterly Review, No. 22, Liquid Crystal Chemistry, Chapter 5, Chapter 10 Section 2 (1994); B. Kohne et al., Angew. Chem. Soc. Chem. Comm., Page 1794 (1985); J. Zhang et al., J Am. Chem. Soc., Vol. 116, page 2655 (1994)). The polymerization of discotic liquid crystalline molecules is described in JP-A-8-27284.
In order to fix the discotic liquid crystalline molecules by polymerization, it is necessary to bond a polymerizable group as a substituent to the discotic core of the discotic liquid crystalline molecules. However, when the polymerizable group is directly connected to the disc-shaped core, it becomes difficult to maintain the orientation state in the polymerization reaction. Therefore, a linking group is introduced between the discotic core and the polymerizable group. Accordingly, the discotic liquid crystalline molecule is preferably a compound represented by the following formula (I).
[0019]
(I) D (-LQ)n
Where D is a discotic core; L is a divalent linking group; Q is a polymerizable group; and n is an integer from 4 to 12.
Examples of the disk-shaped core (D) of the above formula are shown below. In each of the following examples, LQ (or QL) means a combination of a divalent linking group (L) and a polymerizable group (Q).
[0020]
[Chemical 1]
Figure 0004094791
[0021]
[Chemical formula 2]
Figure 0004094791
[0022]
[Chemical Formula 3]
Figure 0004094791
[0023]
[Formula 4]
Figure 0004094791
[0024]
[Chemical formula 5]
Figure 0004094791
[0025]
[Chemical 6]
Figure 0004094791
[0026]
[Chemical 7]
Figure 0004094791
[0027]
In the above formula, the divalent linking group (L) is a divalent group selected from the group consisting of an alkylene group, an alkenylene group, an arylene group, —CO—, —NH—, —O—, —S—, and combinations thereof. The linking group is preferably. The divalent linking group (L) is a combination of at least two divalent groups selected from the group consisting of an alkylene group, an alkenylene group, an arylene group, —CO—, —NH—, —O—, and —S—. More preferably, it is a group. The divalent linking group (L) is most preferably a group obtained by combining at least two divalent groups selected from the group consisting of an alkylene group, an alkenylene group, an arylene group, -CO- and -O-. The alkylene group preferably has 1 to 12 carbon atoms. The alkenylene group preferably has 2 to 12 carbon atoms. The number of carbon atoms in the arylene group is preferably 6 to 10. The alkylene group, alkenylene group and arylene group may have a substituent (eg, alkyl group, halogen atom, cyano, alkoxy group, acyloxy group).
Examples of the divalent linking group (L) are shown below. The left side is bonded to the discotic core (D), and the right side is bonded to the polymerizable group (Q). AL represents an alkylene group or an alkenylene group, and AR represents an arylene group.
[0028]
L1: -AL-CO-O-AL-
L2: -AL-CO-O-AL-O-
L3: -AL-CO-O-AL-O-AL-
L4: -AL-CO-O-AL-O-CO-
L5: -CO-AR-O-AL-
L6: -CO-AR-O-AL-O-
L7: -CO-AR-O-AL-O-CO-
L8: -CO-NH-AL-
L9: -NH-AL-O-
L10: -NH-AL-O-CO-
L11: -O-AL-
L12: -O-AL-O-
L13: -O-AL-O-CO-
[0029]
L14: -O-AL-O-CO-NH-AL-
L15: -O-AL-S-AL-
L16: -O-CO-AL-AR-O-AL-O-CO-
L17: -O-CO-AR-O-AL-CO-
L18: -O-CO-AR-O-AL-O-CO-
L19: -O-CO-AR-O-AL-O-AL-O-CO-
L20: -O-CO-AR-O-AL-O-AL-O-AL-O-CO-
L21: -S-AL-
L22: -S-AL-O-
L23: -S-AL-O-CO-
L24: -S-AL-S-AL-
L25: -S-AR-AL-
[0030]
The polymerizable group (Q) of the formula (I) is determined according to the type of polymerization reaction. Examples of the polymerizable group (Q) are shown below.
[0031]
[Chemical 8]
Figure 0004094791
[0032]
The polymerizable group (Q) is preferably an unsaturated polymerizable group (Q1 to Q7), an epoxy group (Q8) or an aziridinyl group (Q9), more preferably an unsaturated polymerizable group, and an ethylenic group. Most preferably, it is an unsaturated polymerizable group (Q1 to Q6).
In the formula (I), n is an integer of 4 to 12. A specific number is determined according to the type of discotic core (D). In addition, although the combination of several L and Q may differ, it is preferable that it is the same.
[0033]
Two or more kinds of discotic liquid crystal molecules may be used in combination. For example, a polymerizable discotic liquid crystalline molecule and a non-polymerizable discotic liquid crystalline molecule as described above can be used in combination.
The non-polymerizable discotic liquid crystalline molecule is preferably a compound in which the polymerizable group (Q) of the polymerizable discotic liquid crystalline molecule is changed to a hydrogen atom or an alkyl group. That is, the non-polymerizable discotic liquid crystal molecule is preferably a compound represented by the following formula (Ia).
(Ia) D (-LR)n
Where D is a discotic core; L is a divalent linking group; R is a hydrogen atom or an alkyl group; and n is an integer from 4 to 12.
The example of the discotic core (D) of the formula (Ia) is the same as the above-described example of the polymerizable discotic liquid crystal molecule except that LQ (or QL) is changed to LR (or RL).
Examples of the divalent linking group (L) are the same as the examples of the polymerizable discotic liquid crystal molecules.
The alkyl group for R preferably has 1 to 40 carbon atoms, and more preferably 1 to 30 carbon atoms. A chain alkyl group is preferred to a cyclic alkyl group, and a linear alkyl group is preferred to a branched chain alkyl group. R is particularly preferably a hydrogen atom or a linear alkyl group having 1 to 30 carbon atoms.
[0034]
  In order to align the discotic liquid crystalline molecules in a state where the average tilt angle between the disc surface of the discotic liquid crystalline molecules and the transparent support surface is less than 5 °, a certain range of compounds that can be phase separated from the discotic liquid crystalline molecules Is preferably used in an amount of.
[0035]
  The compound that can be phase-separated from the discotic liquid crystalline molecule includes a fluorine-containing surfactant and a compound having a 1,3,5-triazine ring.
[0036]
The fluorine-containing surfactant is composed of a hydrophobic group containing a fluorine atom, a nonionic, anionic, cationic or amphoteric hydrophilic group and an optionally provided linking group. The fluorine-containing surfactant composed of one hydrophobic group and one hydrophilic group is represented by the following formula (II).
[0037]
(II) Rf-LThree-Hy
Where Rf is a monovalent hydrocarbon residue substituted with a fluorine atom;ThreeIs a single bond or a divalent linking group; and Hy is a hydrophilic group.
Rf in the formula (II) functions as a hydrophobic group. The hydrocarbon residue is preferably an alkyl group or an aryl group. The alkyl group preferably has 3 to 30 carbon atoms, and the aryl group preferably has 6 to 30 carbon atoms.
Some or all of the hydrogen atoms contained in the hydrocarbon residue are substituted with fluorine atoms. It is preferable to substitute 50% or more of the hydrogen atoms contained in the hydrocarbon residue with fluorine atoms, more preferably 60% or more, more preferably 70% or more, and more preferably 80% or more. Most preferred is substitution.
The remaining hydrogen atoms may be further substituted with other halogen atoms (eg, chlorine atom, bromine atom).
An example of Rf is shown below.
[0038]
Rf1: n-C8 F17
Rf2: n-C6 F13
Rf3: Cl- (CF2 -CFCl)Three -CF2 −
Rf4: H- (CF2 )8 −
Rf5: H- (CF2 )Ten
Rf6: n-C9 F19
Rf7: Pentafluorophenyl
Rf8: n-C7 F15
Rf9: Cl- (CF2 -CFCl)2 -CF2 −
Rf10: H- (CF2 )Four −
Rf11: H- (CF2 )6 −
Rf12: Cl- (CF2 )6 −
Rf13: CThree F7 −
[0039]
In the formula (II), the divalent linking group is an alkylene group, an arylene group, a divalent heterocyclic residue, -CO-, -NR- (R is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a hydrogen atom. ), -O-, -SO2 It is preferably a divalent linking group selected from the group consisting of-and combinations thereof.
L in formula (II)ThreeAn example of this is shown below. The left side is bonded to the hydrophobic group (Rf), and the right side is bonded to the hydrophilic group (Hy). AL represents an alkylene group, AR represents an arylene group, and Hc represents a divalent heterocyclic residue. The alkylene group, arylene group, and divalent heterocyclic residue may have a substituent (eg, an alkyl group).
[0040]
L0: Single bond
L31: -SO2 -NR-
L32: -AL-O-
L33: -CO-NR-
L34: -AR-O-
L35: -SO2 -NR-AL-CO-O-
L36: -CO-O-
L37: -SO2 -NR-AL-O-
L38: -SO2 -NR-AL-
L39: -CO-NR-AL-
L40: -AL1 -O-AL2 −
L41: -Hc-AL-
L42: -SO2 -NR-AL1 -O-AL2 −
L43: -AR-
L44: -O-AR-SO2 -NR-AL-
L45: -O-AR-SO2 -NR-
L46: -O-AR-O-
[0041]
Hy in the formula (II) is any one of a nonionic hydrophilic group, an anionic hydrophilic group, a cationic hydrophilic group, or a combination thereof (an amphoteric hydrophilic group). Nonionic hydrophilic groups are particularly preferred.
Examples of Hy in formula (II) are shown below.
[0042]
Figure 0004094791
[0043]
Nonionic hydrophilic groups (Hy1, Hy2, Hy3) are preferred, and hydrophilic groups (Hy1) made of polyethylene oxide are most preferred.
Specific examples of the fluorine-containing surfactant represented by the formula (II) include the above Rf, LThreeAnd examples of Hy are cited.
[0044]
FS-1: Rf1-L31 (R = CThree H7 ) -Hy1 (n = 6)
FS-2: Rf1-L31 (R = CThree H7 ) -Hy1 (n = 11)
FS-3: Rf1-L31 (R = CThree H7 ) -Hy1 (n = 16)
FS-4: Rf1-L31 (R = CThree H7 ) -Hy1 (n = 21)
FS-5: Rf1-L31 (R = C2 HFive ) -Hy1 (n = 6)
FS-6: Rf1-L31 (R = C2 HFive ) -Hy1 (n = 11)
FS-7: Rf1-L31 (R = C2 HFive ) -Hy1 (n = 16)
FS-8: Rf1-L31 (R = C2 H7 ) -Hy1 (n = 21)
FS-9: Rf2-L31 (R = CThree H7 ) -Hy1 (n = 6)
FS-10: Rf2-L31 (R = CThree H7 ) -Hy1 (n = 11)
FS-11: Rf2-L31 (R = CThree H7 ) -Hy1 (n = 16)
FS-12: Rf2-L31 (R = CThree H7 ) -Hy1 (n = 21)
FS-13: Rf3-L32 (AL = CH2 ) -Hy1 (n = 5)
FS-14: Rf3-L32 (AL = CH2 ) -Hy1 (n = 10)
FS-15: Rf3-L32 (AL = CH2 ) -Hy1 (n = 15)
FS-16: Rf3-L32 (AL = CH2 ) -Hy1 (n = 20)
FS-17: Rf4-L33 (R = CThree H7 ) -Hy1 (n = 7)
FS-18: Rf4-L33 (R = CThree H7 ) -Hy1 (n = 13)
FS-19: Rf4-L33 (R = CThree H7 ) -Hy1 (n = 19)
FS-20: Rf4-L33 (R = CThree H7 ) -Hy1 (n = 25)
[0045]
FS-21: Rf5-L32 (AL = CH2 ) -Hy1 (n = 11)
FS-22: Rf5-L32 (AL = CH2 ) -Hy1 (n = 15)
FS-23: Rf5-L32 (AL = CH2 ) -Hy1 (n = 20)
FS-24: Rf5-L32 (AL = CH2 ) -Hy1 (n = 30)
FS-25: Rf6-L34 (AR = p-phenylene) -Hy1 (n = 11)
FS-26: Rf6-L34 (AR = p-phenylene) -Hy1 (n = 17)
FS-27: Rf6-L34 (AR = p-phenylene) -Hy1 (n = 23)
FS-28: Rf6-L34 (AR = p-phenylene) -Hy1 (n = 29)
FS-29: Rf1-L35 (R = CThree H7 , AL = CH2 ) -Hy1 (n = 20)
FS-30: Rf1-L35 (R = CThree H7 , AL = CH2 ) -Hy1 (n = 30)
FS-31: Rf1-L35 (R = CThree H7 , AL = CH2 ) -Hy1 (n = 40)
FS-32: Rf1-L36-Hy1 (n = 5)
FS-33: Rf1-L36-Hy1 (n = 10)
FS-34: Rf1-L36-Hy1 (n = 15)
FS-35: Rf1-L36-Hy1 (n = 20)
FS-36: Rf7-L36-Hy1 (n = 8)
FS-37: Rf7-L36-Hy1 (n = 13)
FS-38: Rf7-L36-Hy1 (n = 18)
FS-39: Rf7-L36-Hy1 (n = 25)
[0046]
FS-40: Rf1-L0-Hy1 (n = 6)
FS-41: Rf1-L0-Hy1 (n = 11)
FS-42: Rf1-L0-Hy1 (n = 16)
FS-43: Rf1-L0-Hy1 (n = 21)
FS-44: Rf1-L31 (R = CThree H7 ) -Hy2 (n = 7, R1 = C2 HFive )
FS-45: Rf1-L31 (R = CThree H7 ) -Hy2 (n = 13, R1 = C2 HFive )
FS-46: Rf1-L31 (R = CThree H7 ) -Hy2 (n = 20, R1 = C2 HFive )
FS-47: Rf1-L31 (R = CThree H7 ) -Hy2 (n = 28, R1 = C2 HFive )
FS-48: Rf8-L32 (AL = CH2 ) -Hy1 (n = 5)
FS-49: Rf8-L32 (AL = CH2 ) -Hy1 (n = 10)
FS-50: Rf8-L32 (AL = CH2 ) -Hy1 (n = 15)
FS-51: Rf8-L32 (AL = CH2 ) -Hy1 (n = 20)
FS-52: Rf1-L37 (R = CThree H7 , AL = CH2CH2) -Hy3 (n = 5)
FS-53: Rf1-L37 (R = CThree H7 , AL = CH2CH2) -Hy3 (n = 7)
FS-54: Rf1-L37 (R = CThree H7 , AL = CH2CH2) -Hy3 (n = 9)
FS-55: Rf1-L37 (R = CThree H7 , AL = CH2CH2) -Hy3 (n = 12)
FS-56: Rf9-L0-Hy4 (M = H)
FS-57: Rf3-L0-Hy4 (M = H)
FS-58: Rf1-L38 (R = CThree H7 , AL = CH2 ) -Hy4 (M = K)
FS-59: Rf4-L39 (R = CThree H7 , AL = CH2 ) -Hy4 (M = Na)
[0047]
FS-60: Rf1-L0-Hy5 (M = K)
FS-61: Rf10-L40 (AL1 = CH2 , AL2 = CH2CH2) -Hy5 (M = Na)
FS-62: Rf11-L40 (AL1 = CH2 , AL2 = CH2CH2) -Hy5 (M = Na)
FS-63: Rf5-L40 (AL1 = CH2 , AL2 = CH2CH2) -Hy5 (M = Na)
FS-64: Rf1-L38 (R = CThreeH7, AL = CH2CH2CH2 ) -Hy5 (M = Na)
FS-65: Rf1-L31 (R = CThree H7 ) -Hy6 (n = 5, M = Na)
FS-66: Rf1-L31 (R = CThree H7 ) -Hy6 (n = 10, M = Na)
FS-67: Rf1-L31 (R = CThree H7 ) -Hy6 (n = 15, M = Na)
FS-68: Rf1-L31 (R = CThree H7 ) -Hy6 (n = 20, M = Na)
FS-69: Rf1-L38 (R = C2 HFive , AL = CH2 CH2 ) -Hy7
FS-70: Rf1-L38 (R = H, AL = CH2CH2CH2 ) -Hy8 (X = I)
FS-71: Rf11-L41 (the following Hc, AL = CH2CH2CH2 ) -Hy6 (M is dissociated)
[0048]
[Chemical 9]
Figure 0004094791
[0049]
FS-72: Rf1-L42 (R = CThreeH7, AL1= CH2CH2, AL2= CH2CH2CH2) -Hy6 (M = Na)
FS-73: Rf12-L0-Hy5 (M = Na)
FS-74: Rf13-L43 (AR = o-phenylene) -Hy6 (M = K)
FS-75: Rf13-L43 (AR = m-phenylene) -Hy6 (M = K)
FS-76: Rf13-L43 (AR = p-phenylene) -Hy6 (M = K)
FS-77: Rf6-L44 (R = C2HFive, AL = CH2CH2) -Hy5 (M = H)
FS-78: Rf6-L45 (AR = p-phenylene, R = C2HFive) -Hy1 (n = 9)
FS-79: Rf6-L45 (AR = p-phenylene, R = C2HFive) -Hy1 (n = 14)
FS-80: Rf6-L45 (AR = p-phenylene, R = C2HFive) -Hy1 (n = 19)
FS-81: Rf6-L45 (AR = p-phenylene, R = C2HFive) -Hy1 (n = 28)
FS-82: Rf6-L46 (AR = p-phenylene) -Hy1 (n = 5)
FS-83: Rf6-L46 (AR = p-phenylene) -Hy1 (n = 10)
FS-84: Rf6-L46 (AR = p-phenylene) -Hy1 (n = 15)
FS-85: Rf6-L46 (AR = p-phenylene) -Hy1 (n = 20)
[0050]
A fluorine-containing surfactant having two or more hydrophobic groups or hydrophilic groups containing a fluorine atom may be used. Examples of the fluorine-containing surfactant having two or more hydrophobic groups or hydrophilic groups are shown below.
[0051]
Embedded image
Figure 0004094791
[0052]
FS-86: n1 + n2 = 12, FS-87: n1 + n2 = 18, FS-88: n1 + n2 = 24
[0053]
Embedded image
Figure 0004094791
[0054]
FS-89: n1 + n2 = 20, FS-90: n1 + n2 = 30, FS-91: n1 + n2 = 40
[0055]
Embedded image
Figure 0004094791
[0056]
FS-92: n = 5, FS-93: n = 10, FS-94: n = 15, FS-95: n = 20
[0057]
Embedded image
Figure 0004094791
[0058]
Two or more fluorine-containing surfactants may be used in combination.
Regarding surfactants, various documents (eg, Hiroshi Horiguchi, “New Surfactant”, Sankyo Publishing (1975), MJ Schick, Nonionic Surfactants, Marcell Dekker Inc., New York, (1967), Japanese Patent Laid-Open No. 7-13293. No.).
The fluorine-containing surfactant is preferably used in an amount of 2 to 30% by weight, more preferably 3 to 25% by weight, more preferably 5 to 10% by weight of the amount of the discotic liquid crystalline molecule. Most preferred to use in amount.
The coating amount of the fluorine-containing surfactant is 25 to 1000 mg / m.2Is preferably in the range of 30 to 500 mg / m2Is more preferably in the range of 35 to 200 mg / m.2Most preferably, it is in the range.
[0059]
The compound having a 1,3,5-triazine ring is preferably a compound represented by the following formula (III).
[0060]
Embedded image
Figure 0004094791
[0061]
Where X1, X2And XThreeEach independently represents a single bond, —NR— (wherein R is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms or a hydrogen atom), —O— or —S—; and R31, R32And R33Are each independently an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group or a heterocyclic group.
The compound represented by the formula (III) is particularly preferably a melamine compound. In the melamine compound, X in the formula (III)1, X2Or XThreeIs -NR- or X1, X2Or XThreeIs a single bond and R31, R32And R33Is a heterocyclic group having a free valence on the nitrogen atom. The melamine compound will be described in more detail with reference to formula (IV).
R in —NR— is particularly preferably a hydrogen atom.
R31, R32And R33Is particularly preferably an aryl group.
[0062]
The alkyl group is preferably a chain alkyl group rather than a cyclic alkyl group. A linear alkyl group is preferred to a branched alkyl group. The alkyl group preferably has 1 to 30 carbon atoms, more preferably 2 to 30 carbon atoms, still more preferably 4 to 30 carbon atoms, and most preferably 6 to 30 carbon atoms. The alkyl group may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, an alkoxy group (eg, methoxy, ethoxy, epoxyethyloxy) and an acyloxy group (eg, acryloyloxy, methacryloyloxy).
The alkenyl group is preferably a chain alkenyl group rather than a cyclic alkenyl group. A linear alkenyl group is preferable to a branched chain alkenyl group. The alkenyl group preferably has 2 to 30 carbon atoms, more preferably 3 to 30 carbon atoms, still more preferably 4 to 30 carbon atoms, and most preferably 6 to 30 carbon atoms. The alkenyl group may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, an alkoxy group (eg, methoxy, ethoxy, epoxyethyloxy) and an acyloxy group (eg, acryloyloxy, methacryloyloxy).
[0063]
The aryl group is preferably phenyl or naphthyl, particularly preferably phenyl.
The aryl group may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, hydroxyl, cyano, nitro, carboxyl, alkyl group, alkenyl group, aryl group, alkoxy group, alkenyloxy group, aryloxy group, acyloxy group, alkoxycarbonyl group, alkenyloxycarbonyl group, Aryloxycarbonyl group, sulfamoyl, alkyl-substituted sulfamoyl group, alkenyl-substituted sulfamoyl group, aryl-substituted sulfamoyl group, sulfonamido group, carbamoyl, alkyl-substituted carbamoyl group, alkenyl-substituted carbamoyl group, aryl-substituted carbamoyl group, amide group, alkylthio group, alkenyl A thio group, an arylthio group and an acyl group are included.
The alkyl group has the same definition as the alkyl group described above. The alkyl part of the alkoxy group, the acyloxy group, the alkoxycarbonyl group, the alkyl-substituted sulfamoyl group, the sulfonamide group, the alkyl-substituted carbamoyl group, the amide group, the alkylthio group and the acyl group is the same as the alkyl group described above.
The alkenyl group has the same definition as the alkenyl group described above. The alkenyl part of the alkenyloxy group, acyloxy group, alkenyloxycarbonyl group, alkenyl-substituted sulfamoyl group, sulfonamide group, alkenyl-substituted carbamoyl group, amide group, alkenylthio group and acyl group is the same as the alkenyl group described above.
Examples of the aryl group include phenyl, α-naphthyl, β-naphthyl, 4-methoxyphenyl, 3,4-diethoxyphenyl, 4-octyloxyphenyl and 4-dodecyloxyphenyl. Examples of the aryloxy group, acyloxy group, aryloxycarbonyl group, aryl-substituted sulfamoyl group, sulfonamido group, aryl-substituted carbamoyl group, amide group, arylthio group, and acyl group are the same as the above examples of the aryl group.
[0064]
X1, X2Or XThreeIt is preferable that the heterocyclic group in which is —NR—, —O— or —S— has aromaticity. The heterocycle having aromaticity is generally an unsaturated heterocycle, preferably a heterocycle having the largest number of double bonds. The heterocyclic ring is preferably a 5-membered ring, 6-membered ring or 7-membered ring, more preferably a 5-membered ring or 6-membered ring, and most preferably a 6-membered ring. The hetero atom of the heterocyclic ring is preferably N, S or O, and particularly preferably N. As the heterocyclic ring having aromaticity, a pyridine ring (2-pyridyl or 4-pyridyl as the heterocyclic group) is particularly preferable. The heterocyclic group may have a substituent. Examples of the substituent of the heterocyclic group are the same as the examples of the substituent of the aryl moiety.
X1, X2Or XThreeWhen is a single bond, the heterocyclic group is preferably a heterocyclic group having a free valence on the nitrogen atom. The heterocyclic group having a free valence on the nitrogen atom is preferably a 5-membered ring, 6-membered ring or 7-membered ring, more preferably a 5-membered ring or 6-membered ring, and a 5-membered ring. Is most preferred. The heterocyclic group may have a plurality of nitrogen atoms. In addition, the heterocyclic group may have a hetero atom other than the nitrogen atom (eg, O, S). The heterocyclic group may have a substituent. Examples of the substituent of the heterocyclic group are the same as the examples of the substituent of the aryl moiety. Examples of heterocyclic groups having free valences on nitrogen atoms are shown below.
[0065]
Embedded image
Figure 0004094791
[0066]
Embedded image
Figure 0004094791
[0067]
Embedded image
Figure 0004094791
[0068]
Embedded image
Figure 0004094791
[0069]
R31, R32And R33Preferably, at least one of these includes an alkylene or alkenylene moiety having 9 to 30 carbon atoms. The alkylene or alkenylene moiety having 9 to 30 carbon atoms is preferably linear. The alkylene moiety or alkenylene moiety is preferably contained in the substituent of the aryl group.
R31, R32And R33At least one of these preferably has a polymerizable group as a substituent. The compound having a 1,3,5-triazine ring preferably has at least two polymerizable groups. The polymerizable group is R31, R32Or R33It is preferable that it is located at the terminal of.
By introducing a polymerizable group into a compound having a 1,3,5-triazine ring, an optical anisotropy is produced in a state where a compound having a 1,3,5-triazine ring and a discotic liquid crystalline molecule are polymerized. Can be included in the layer.
R having a polymerizable group as a substituent31, R32Or R33Is represented by the following formula (Rp).
[0070]
(Rp) -LFive(-Q)n
Where LFiveIs an (n + 1) -valent linking group; Q is a polymerizable group; and n is an integer of 1 to 5.
In the formula (RpI), an (n + 1) -valent linking group (LFive) Is an alkylene group, an alkenylene group, an n + 1 valent aromatic group, a divalent heterocyclic residue, -CO-, -NR- (R is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms or a hydrogen atom),- O-, -S- and -SO2A linking group obtained by combining at least two groups selected from the group consisting of — is preferable. The alkylene group preferably has 1 to 12 carbon atoms. The alkenylene group preferably has 2 to 12 carbon atoms. The aromatic group preferably has 6 to 10 carbon atoms.
L in formula (Rp)FiveAn example of this is shown below. X on the left side of formula (III)1, X2Or XThreeBound to (X1, X2Or XThreeIs directly bonded to the 1,3,5-triazine ring), the right side is bonded to the polymerizable group (Q) (n in L53 to L59). AL represents an alkylene group or alkenylene group, Hc represents a divalent heterocyclic residue, and AR represents an aromatic group. The alkylene group, alkenylene group, heterocyclic residue and aromatic group may have a substituent (eg, alkyl group, halogen atom).
[0071]
L51: -AL-O-CO-
L52: -AL-O-
L53: -AR (-O-AL-O-CO-)n
L54: -AR (-O-AL-O-)n
L55: -AR (-O-CO-AL-O-CO-)n
L56: -AR (-CO-O-AL-O-CO-)n
L57: -AR (-O-CO-AR-O-AL-O-CO-)n
L58: -AR (-NR-SO2-AL-O-CO-)n
L59: -AR (-SO2-NR-AL-O-CO-)n
[0072]
Examples of the polymerizable group (Q) in the formula (Rp) are the same as the examples (Q1 to Q17) of the polymerizable group of the discotic liquid crystalline molecule. The polymerizable group is used for polymerizing a compound having a 1,3,5-triazine ring and a discotic liquid crystalline molecule. Therefore, the polymerizable group of the compound having a 1,3,5-triazine ring and the polymerizable group of the discotic liquid crystal molecule are preferably similar functional groups. Therefore, like the polymerizable group of the discotic liquid crystalline molecule, the polymerizable group (Q) of the compound having a 1,3,5-triazine ring is an unsaturated polymerizable group (Q1 to Q7), an epoxy group (Q8). ) Or an aziridinyl group (Q9), more preferably an unsaturated polymerizable group, and most preferably an ethylenically unsaturated polymerizable group (Q1 to Q6).
When n is plural (2 to 5), a linking group (LFive) Preferably contains an n + 1 valent aromatic group and is branched at the aromatic group. n is preferably an integer of 1 to 3.
[0073]
Specific examples of compounds having a 1,3,5-triazine ring (excluding melamine compounds) are shown below.
[0074]
Embedded image
Figure 0004094791
[0075]
TR-1: R31, R32, R33:-( CH2)9-O-CO-CH = CH2
TR-2: R31, R32, R33:-( CH2)Four-CH = CH- (CH2)Four-O-CO-CH = CH2
TR-3: R31, R32:-( CH2)9-O-CO-CH = CH2; R33:-( CH2)12-CHThree
TR-4: R31, R32:-( CH2)Four-CH = CH- (CH2)Four-O-CO-CH = CH2; R33:-( CH2)12-CHThree
TR-5: R31:-( CH2)9-O-CO-CH = CH2; R32, R33:-( CH2)12-CHThree
TR-6: R31:-( CH2)Four-CH = CH- (CH2)Four-O-CO-CH = CH2; R32, R33:-( CH2)12-CHThree
TR-7: R31, R32:-( CH2)Four-O-CO-CH = CH2; R33:-( CH2)12-CHThree
TR-8: R31:-( CH2)Four-O-CO-CH = CH2; R32, R33:-( CH2)12-CHThree
TR-9: R31, R32, R33:-( CH2)9-O-EpEt
TR-10: R31, R32, R33:-( CH2)Four-CH = CH- (CH2)Four-O-EpEt
TR-11: R31, R32:-( CH2)9-O-EpEt; R33:-( CH2)12-CHThree
TR-12: R31, R32, R33:-( CH2)9-O-CH = CH2
TR-13: R31, R32:-( CH2)9-O-CH = CH2; R33:-( CH2)12-CHThree
(Ii) EpEt: Epoxyethyl
[0076]
Embedded image
Figure 0004094791
[0077]
Figure 0004094791
[0078]
Figure 0004094791
[0079]
Figure 0004094791
[0080]
Figure 0004094791
[0081]
The compound having a 1,3,5-triazine ring is preferably a melamine compound represented by the following formula (IV).
[0082]
Embedded image
Figure 0004094791
[0083]
Where R41, R43And R45Are each independently an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms or a hydrogen atom, and R42, R44And R46Are each independently an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group or a heterocyclic group, or R41And R42, R43And R44Or R45And R46Combine to form a heterocycle.
R41, R43And R45Is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a hydrogen atom, more preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a hydrogen atom, and an alkyl having 1 to 6 carbon atoms. It is more preferably a group or a hydrogen atom, and most preferably a hydrogen atom.
R42, R44And R46Is particularly preferably an aryl group.
The definitions and substituents of the alkyl group, alkenyl group, aryl group and heterocyclic group are the same as the definitions and substituents of each group described in the formula (III).
R41And R42, R43And R44Or R45And R46The heterocyclic ring formed by bonding is the same as the heterocyclic group having a free valence on the nitrogen atom described in the formula (III).
[0084]
R42, R44And R46Preferably, at least one of these includes an alkylene or alkenylene moiety having 9 to 30 carbon atoms. The alkylene or alkenylene moiety having 9 to 30 carbon atoms is preferably linear. The alkylene moiety or alkenylene moiety is preferably contained in the substituent of the aryl group.
R42, R44And R46At least one of these preferably has a polymerizable group as a substituent. The melamine compound preferably has at least two polymerizable groups. The polymerizable group is R42, R44And R46It is preferable that it is located at the terminal of.
By introducing a polymerizable group into the melamine compound, the optically anisotropic layer can be included in a state where the melamine compound and the discotic liquid crystalline molecule are polymerized.
R having a polymerizable group as a substituent42, R44And R46Is the same as the group represented by the aforementioned formula (Rp).
[0085]
Specific examples of the melamine compound are shown below.
[0086]
Embedded image
Figure 0004094791
[0087]
MM-1: R43, R44, R53, R54, R63, R64: -O- (CH2)9-CHThree
MM-2: R43, R44, R53, R54, R63, R64: -O- (CH2)11-CHThree
MM-3: R43, R44, R53, R54, R63, R64: -O- (CH2)15-CHThree
MM-4: R44, R54, R64: -O- (CH2)9-CHThree
MM-5: R44, R54, R64: -O- (CH2)15-CHThree
MM-6: R43, R53, R63: -O-CHThree; R44, R54, R64: -O- (CH2)17-CHThree
MM-7: R44, R54, R64: -CO-O- (CH2)11-CHThree
MM-8: R44, R54, R64: -SO2-NH- (CH2)17-CHThree
MM-9: R43, R53, R63: -O-CO- (CH2)15-CHThree
MM-10: R42, R52, R62: -O- (CH2)17-CHThree
MM-11: R42, R52, R62: -O-CHThree; R43, R53, R63: -CO-O- (CH2)11-CHThree
MM-12: R42, R52, R62: -Cl; R43, R53, R63: -CO-O- (CH2)11-CHThree
MM-13: R42, R52, R62: -O- (CH2)11-CHThree; R45, R55, R65: -SO2-NH-iso-CThreeH7
[0088]
Figure 0004094791
[0089]
Figure 0004094791
[0090]
MM-34: R44, R54, R64: -O- (CH2)9-O-CO-CH = CH2
MM-35: R43, R44, R53, R54, R63, R64: -O- (CH2)9-O-CO-CH = CH2
MM-36: R44, R54, R64: -O- (CH2)Four-CH = CH- (CH2)Four-O-CO-CH = CH2
MM-37: R43, R44, R53, R54, R63, R64: -O- (CH2)Four-CH = CH- (CH2)Four-O-CO-CH = CH2
MM-38: R43, R45, R53, R55, R63, R65: -O- (CH2)9-O-CO-CH = CH2
MM-39: R43, R44, R45, R53, R54, R55, R63, R64, R65: -O- (CH2)9-O-CO-CH = CH2
MM-40: R44, R54: -O- (CH2)Four-O-CO-CH = CH2; R64: -O- (CH2)9-O-CO-CH = CH2
MM-41: R44, R54: -O- (CH2)Four-O-CO-CH = CH2; R64: -O- (CH2)12-CHThree
MM-42: R44, R54: -O- (CH2)Four-O-CO-CH = CH2; R63, R64: -O- (CH2)12-CHThree
MM-43: R44, R54: -O- (CH2)Four-O-CO-CH = CH2; R63, R64: -O-CO- (CH2)11-CHThree
MM-44: R43, R45: -O- (CH2)12-CHThree; R54, R64: -O- (CH2)9-O-CO-CH = CH2
MM-45: R43, R44: -O- (CH2)6-O-CO-CH = CH2; R54, R64: -O- (CH2)11-CHThree
MM-46: R43, R44, R45: -O- (CH2)6-O-CO-CH = CH2; R54, R64: -O- (CH2)11-CHThree
(註) Undefined R: unsubstituted (hydrogen atom)
p-Ph: p-phenylene
[0091]
Embedded image
Figure 0004094791
[0092]
Figure 0004094791
[0093]
Embedded image
Figure 0004094791
[0094]
Figure 0004094791
[0095]
Embedded image
Figure 0004094791
[0096]
MM-72: R41, R43, R45: -CHThree
MM-73: R41, R43, R45: -C2HFive
MM-74: R41, R43: -C2HFive; R45: -CHThree
MM-75: R41, R43, R45:-( CH2)Three-CHThree
[0097]
Embedded image
Figure 0004094791
[0098]
MM-76: R42, R44, R46:-( CH2)9-O-CO-CH = CH2
MM-77: R42, R44, R46:-( CH2)Four-CH = CH- (CH2)Four-O-CO-CH = CH2
MM-78: R42, R44:-( CH2)9-O-CO-CH = CH2; R46:-( CH2)12-CHThree
MM-79: R42, R44:-( CH2)Four-CH = CH- (CH2)Four-O-CO-CH = CH2; R46:-( CH2)12-CHThree
MM-80: R42:-( CH2)9-O-CO-CH = CH2; R44, R46:-( CH2)12-CHThree
MM-81: R42:-( CH2)Four-CH = CH- (CH2)Four-O-CO-CH = CH2; R44, R46:-( CH2)12-CHThree
MM-82: R42, R44:-( CH2)Four-O-CO-CH = CH2; R46:-( CH2)12-CHThree
MM-83: R42:-( CH2)Four-O-CO-CH = CH2; R44, R46:-( CH2)12-CHThree
MM-84: R42, R44, R46:-( CH2)9-O-EpEt
MM-85: R42, R44, R46:-( CH2)Four-CH = CH- (CH2)Four-O-EpEt
MM-86: R42, R44:-( CH2)9-O-EpEt; R46:-( CH2)12-CHThree
MM-87: R42, R44, R46:-( CH2)9-O-CH = CH2
MM-88: R42, R44:-( CH2)9-O-CH = CH2; R46:-( CH2)12-CHThree
(Ii) EpEt: Epoxyethyl
[0099]
Embedded image
Figure 0004094791
[0100]
MM-89: R41, R42, R43, R44, R45, R46:-( CH2)9-CHThree
MM-90: R41, R43, R45: -CHThree; R42, R44, R46:-( CH2)17-CHThree
MM-91: R41, R42, R43, R44:-( CH2)7-CHThree; R45, R46:-( CH2)Five-CHThree
MM-92: R41, R42, R43, R44, R45, R46: -CyHx
MM-93: R41, R42, R43, R44, R45, R46:-( CH2)2-O-C2HFive
MM-94: R41, R43, R45: -CHThree; R42, R44, R46:-( CH2)12-O-CO-CH = CH2
MM-95: R41, R42, R43, R44, R45, R46:-( CH2)8-O-CO-CH = CH2
(Ii) CyHx: Cyclohexyl
[0101]
Embedded image
Figure 0004094791
[0102]
A melamine polymer may be used as the melamine compound. The melamine polymer is preferably synthesized by a polymerization reaction between a melamine compound represented by the following formula (V) and a carbonyl compound.
[0103]
Embedded image
Figure 0004094791
[0104]
Where R71, R72, R73, R74, R75And R76Are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group or a heterocyclic group.
The definitions and substituents of the alkyl group, alkenyl group, aryl group and heterocyclic group are the same as the definitions and substituents of each group described in the formula (III).
The polymerization reaction between the melamine compound and the carbonyl compound is the same as the method for synthesizing a normal melamine resin (eg, melamine formaldehyde resin). A commercially available melamine polymer (melamine resin) may be used.
The molecular weight of the melamine polymer is preferably 2,000 or more and 400,000 or less.
[0105]
R71, R72, R73, R74, R75And R76Preferably, at least one of these includes an alkylene or alkenylene moiety having 9 to 30 carbon atoms. The alkylene or alkenylene moiety having 9 to 30 carbon atoms is preferably linear. The alkylene moiety or alkenylene moiety is preferably contained in the substituent of the aryl group.
R71, R72, R73, R74, R75And R76At least one of these preferably has a polymerizable group as a substituent. The polymerizable group is R71, R72, R73, R74, R75And R76It is preferable that it is located at the terminal of.
By introducing a polymerizable group into the melamine polymer, it can be contained in the optically anisotropic layer in a state where the melamine polymer and the discotic liquid crystalline molecule are polymerized.
R having a polymerizable group as a substituent71, R72, R73, R74, R75And R76Is the same as the group represented by the aforementioned formula (Rp).
The polymerizable group is a carbonyl compound (R71, R72) And melamine compounds (R)73, R74, R75, R76). When the melamine compound has a polymerizable group, the carbonyl compound is preferably a compound having a simple chemical structure such as formaldehyde. When the carbonyl compound has a polymerizable group, a compound having a simple chemical structure such as (unsubstituted) melamine is preferably used as the melamine compound.
[0106]
Examples of carbonyl compounds having a polymerizable group are shown below.
[0107]
Embedded image
Figure 0004094791
[0108]
CO-1: R72: -H; R82: -O- (CH2)9-O-CO-CH = CH2
CO-2: R72: -H; R81, R82: -O- (CH2)9-O-CO-CH = CH2
CO-3: R72: -H; R82: -O- (CH2)Four-CH = CH- (CH2)Four-O-CO-CH = CH2
CO-4: R72: -H; R81, R82: -O- (CH2)Four-CH = CH- (CH2)Four-O-CO-CH = CH2
CO-5: R72: -H; R81, R83: -O- (CH2)9-O-CO-CH = CH2
CO-6: R72: -H; R81, R82, R83: -O- (CH2)9-O-CO-CH = CH2
CO-7: R72: -CHThree; R82: -O- (CH2)9-O-CO-CH = CH2
CO-8: R72:-( CH2)11-CHThree; R82: -O- (CH2)Four-O-CO-CH = CH2
CO-9: R72:-( CH2)9-O-CO-CH = CH2; R82: -O- (CH2)Four-O-CO-CH = CH2
CO-10: R72:-( CH2)9-O-CO-EpEt; R82: -O- (CH2)Four-O-CO-CH = CH2
CO-11: R72:-( CH2)Four-O-CO-CH = CH2; R81, R83: -O- (CH2)12-CHThree
(註) Undefined R: unsubstituted (hydrogen atom)
EpEt: Epoxy ethyl
[0109]
Embedded image
Figure 0004094791
[0110]
CO-12: R81, R82, R83, R84: -O- (CH2)6-O-CO-CH = CH2
CO-13: R82, R83: -O- (CH2)9-O-CO-CH = CH2
(註) Undefined R: unsubstituted (hydrogen atom)
[0111]
Embedded image
Figure 0004094791
[0112]
CO-14: R71:-( CH2)9-O-CO-CH = CH2; R72: -H
CO-15: R71:-( CH2)Four-CH = CH- (CH2)Four-O-CO-CH = CH2; R72: -H
CO-16: R71:-( CH2)9-O-CO-CH = CH2; R72: -CHThree
CO-17: R71:-( CH2)Four-CH = CH- (CH2)Four-O-CO-CH = CH2; R72: -CHThree
CO-18: R71:-( CH2)9-O-CO-CH = CH2; R72: -Ph
CO-19: R71:-( CH2)Four-CH = CH- (CH2)Four-O-CO-CH = CH2; R72: -Ph
CO-20: R71:-( CH2)Four-O-CO-CH = CH2; R72:-( CH2)9-O-CO-CH = CH2
CO-21: R71:-( CH2)Four-O-CO-CH = CH2; R72:-( CH2)12-CHThree
CO-22: R71:-( CH2)9-O-EpEt; R72: -H
CO-23: R71:-( CH2)Four-CH = CH- (CH2)Four-O-EpEt; R72: -H
CO-24: R71, R72:-( CH2)9-O-EpEt
CO-25: R71, R72:-( CH2)9-O-CO-CH = CH2
CO-26: R71, R72:-( CH2)Four-CH = CH- (CH2)Four-O-CO-CH = CH2
(註) Ph: Phenyl
EpEt: Epoxy ethyl
[0113]
Examples of melamine polymers having a polymerizable group on the melamine compound side are shown below.
[0114]
Embedded image
Figure 0004094791
[0115]
Figure 0004094791
[0116]
Two or more kinds of compounds having 1,3,5-triazine ring (including melamine compounds and melamine polymers) may be used in combination.
The compound having a 1,3,5-triazine ring is preferably used in an amount of 0.01 to 20% by weight, and preferably in an amount of 0.1 to 15% by weight of the amount of the discotic liquid crystalline molecule. More preferably, it is most preferably used in an amount of 0.5 to 10% by weight.
The coating amount of the compound having a 1,3,5-triazine ring is 1 to 1000 mg / m.2Is preferably in the range of 2 to 300 mg / m2Is more preferably in the range of 3 to 100 mg / m2Most preferably, it is in the range.
[0117]
The optically anisotropic layer is composed of discotic liquid crystalline molecules or the following polymerizable initiators and optional additives (eg, plasticizer, monomer, surfactant, cellulose ester, 1,3,5-triazine compound, chiral agent). ) Containing a liquid crystal composition (coating liquid).
As the solvent used for preparing the liquid crystal composition, an organic solvent is preferably used. Examples of organic solvents include amides (eg, N, N-dimethylformamide), sulfoxides (eg, dimethyl sulfoxide), heterocyclic compounds (eg, pyridine), hydrocarbons (eg, benzene, hexane), alkyl halides (eg, , Chloroform, dichloromethane), esters (eg, methyl acetate, butyl acetate), ketones (eg, acetone, methyl ethyl ketone), ethers (eg, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane). Alkyl halides and ketones are preferred. Two or more organic solvents may be used in combination.
The liquid crystal composition can be applied by a known method (eg, wire bar coating method, extrusion coating method, direct gravure coating method, reverse gravure coating method, die coating method).
[0118]
The polymerization reaction of the discotic liquid crystalline molecule includes a thermal polymerization reaction using a thermal polymerization initiator and a photopolymerization reaction using a photopolymerization initiator. A photopolymerization reaction is preferred.
Examples of the photopolymerization initiator include α-carbonyl compounds (described in US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670), acyloin ether (described in US Pat. No. 2,448,828), α-hydrocarbon substituted aromatic acyloin. Compound (described in US Pat. No. 2,722,512), polynuclear quinone compound (described in US Pat. Nos. 3,046,127 and 2,951,758), a combination of triarylimidazole dimer and p-aminophenyl ketone (US Pat. No. 3,549,367) Acridine and phenazine compounds (JP-A-60-105667, U.S. Pat. No. 4,239,850) and oxadiazole compounds (U.S. Pat. No. 4,212,970).
The amount of the photopolymerization initiator used is preferably 0.01 to 20% by weight, more preferably 0.5 to 5% by weight, based on the solid content of the coating solution.
Light irradiation for polymerization of discotic liquid crystalline molecules is preferably performed using ultraviolet rays.
Irradiation energy is 20mJ / cm2 ~ 50J / cm2 Preferably, 100 to 800 mJ / cm2 More preferably. In order to accelerate the photopolymerization reaction, light irradiation may be performed under heating conditions.
The thickness of the optically anisotropic layer is preferably 0.1 to 20 μm, more preferably 0.5 to 15 μm, and most preferably 1 to 10 μm.
[0119]
[Polarizing film]
Examples of the polarizing film include an iodine polarizing film, a dye polarizing film using a dichroic dye, and a polyene polarizing film. The iodine polarizing film and the dye polarizing film are generally manufactured using a polyvinyl alcohol film. The polarization axis of the polarizing film corresponds to a direction perpendicular to the film stretching direction.
The transmission axis in the plane of the polarizing film is preferably arranged so as to be substantially parallel or orthogonal to the slow axis of the transparent support.
[0120]
[Transparent protective film]
A transparent polymer film is used as the transparent protective film. That the protective film is transparent means that the light transmittance is 80% or more.
As the transparent protective film, generally a cellulose ester film, preferably a triacetyl cellulose film is used. The cellulose ester film is preferably formed by a solvent cast method.
The thickness of the transparent protective film is preferably 20 to 500 μm, and more preferably 50 to 200 μm.
[0121]
[Liquid Crystal Display]
The present invention can be applied to liquid crystal cells in various display modes. As described above, optical compensation sheets using liquid crystalline molecules are TN (Twisted Nematic), IPS (In-Plane Switching), FLC (Ferroelectric Liquid Crystal), OCB (Optically Compensatory Bend), STN (Supper Twisted Nematic). A liquid crystal cell corresponding to a liquid crystal cell of VA (Vertically Aligned), ECB (Electrically Controlled Birefringence) and HAN (Hybrid Aligned Nematic) modes has already been proposed. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is effective in a liquid crystal display device using a liquid crystal cell such as a VA mode, an OCB mode, and a HAN mode in which many rod-like liquid crystal molecules are aligned substantially vertically, and most rod-like liquid crystal molecules. This is particularly effective in a VA mode liquid crystal display device in which is substantially vertically aligned.
The VA mode liquid crystal cell includes (1) a narrowly defined VA mode liquid crystal cell in which rod-like liquid crystalline molecules are aligned substantially vertically when no voltage is applied, and substantially horizontally when a voltage is applied (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 2- 176625) (2) Liquid crystal cell (SID97, Digest of tech. Papers (Preliminary Proceed) 28 (1997) 845 in which the VA mode is converted into a multi-domain (MVA mode) for widening the viewing angle ), (3) A liquid crystal cell in a mode (n-ASM mode) in which rod-like liquid crystalline molecules are substantially vertically aligned when no voltage is applied and twisted multi-domain alignment is applied when a voltage is applied (Preliminary collections 58-59 of the Japan Liquid Crystal Society) (1998)) and (4) SURVAVAL mode liquid crystal cells (announced at LCD International 98).
[0122]
【Example】
[Example 1]
(Production of optical compensation sheet)
Cellulose diacetate was applied to one surface of the cellulose triacetate film and dried to form an undercoat layer (an alignment film not subjected to rubbing treatment) having a dry film thickness of 0.5 μm.
90 parts by weight of the following discotic liquid crystalline molecules (1), 10 parts by weight of ethylene oxide-modified trimethylolpropane triacrylate (V # 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.), melamine formaldehyde / acrylic acid copolymer (Aldrich reagent) 0 .6 parts by weight, 3.0 parts by weight of photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by Ciba Geigy Japan) and 1.0 part by weight of photosensitizer (Kayacure DETX, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) To obtain a coating solution having a solid content concentration of 38% by weight.
[0123]
Embedded image
Figure 0004094791
[0124]
The coating solution was applied on the undercoat layer and dried. The discotic liquid crystalline molecules were aligned by heating at 130 ° C. for 2 minutes. Immediately cool to room temperature, 500 mJ / cm2The ultraviolet rays were irradiated to polymerize the discotic liquid crystalline molecules, and the alignment state was fixed. The thickness of the formed optically anisotropic layer was 1.7 μm.
The angle dependency of retardation of the optically anisotropic layer was measured with an ellipsometer (manufactured by JASCO Corporation). As a result, the average tilt angle of the discotic liquid crystal molecules was 0.2 °, and the retardation (Rth) in the thickness direction was 88 nm.
[0125]
An optical compensation sheet was prepared by bonding a polycarbonate film having optical uniaxiality to the other surface of the cellulose triacetate film using an adhesive.
The polycarbonate film having optical uniaxial property has an optical axis in the plane, the in-plane retardation (Re) is 50 nm, and the retardation in the thickness direction is nm.
The entire optical compensation sheet produced had an in-plane retardation (Re) of 50 nm and a thickness direction retardation (Rth) of 100 nm.
[0126]
(Production of elliptically polarizing plate)
A polarizing film and a transparent protective film were laminated in this order on the transparent support (polycarbonate film) side of the optical compensation sheet to prepare an elliptically polarizing plate.
The slow axis of the transparent support and the polarization axis of the polarizing film were arranged in parallel.
[0127]
(Production of liquid crystal display device)
The elliptically polarizing plate was deleted from the commercially available VA liquid crystal display device (LCD5000), and the produced elliptically polarizing plate was attached instead.
When the contrast data in all directions was measured for the manufactured VA liquid crystal display device, the viewing angle at which a contrast ratio of 20: 1 was obtained was 160 ° in the vertical and horizontal directions. On the other hand, in a commercially available VA liquid crystal display device (LCD 5000), the viewing angle at which a contrast ratio of 20: 1 was obtained was 120 ° vertically and horizontally.
[0128]
[Example 2]
(Production of optical biaxial transparent support)
87 parts by weight of cellulose triacetate, 10 parts by weight of triphenyl phosphate and 3 parts by weight of an ultraviolet absorber (TM165, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) were dissolved in methylene chloride to prepare a solution having a solid content concentration of 18% by weight. . The solution was cast on a glass plate and dried at 40 ° C. for 20 minutes. The formed film (thickness: 100 μm) was peeled from the glass plate.
The produced cellulose triacetate film was 20 Kg / mm for 10 minutes at 145 ° C.2The stress was applied. Thus, an optical biaxial transparent support having an in-plane retardation (Re) of 20 nm and a thickness direction retardation (Rth) of 80 nm was produced.
[0129]
(Production of optical compensation sheet)
The coating solution for the optically anisotropic layer used in Example 1 was placed on an optical biaxial transparent support at 3 ml / m.2It was applied and dried at room temperature. By heating at 130 ° C. for 1 minute, the discotic liquid crystalline molecules were aligned, irradiated with ultraviolet rays, the discotic liquid crystalline molecules were polymerized, and the alignment state was fixed.
The angle dependence of retardation of the optically anisotropic layer was measured with an ellipsometer (manufactured by JASCO Corporation). As a result, the average tilt angle of the discotic liquid crystal molecules was 0.1 °.
The entire optical compensation sheet produced had an in-plane retardation (Re) of 20 nm and a thickness direction retardation (Rth) of 140 nm.
[0130]
(Production of elliptically polarizing plate)
A polarizing film and a transparent protective film were laminated in this order on the transparent support side of the optical compensation sheet to produce an elliptically polarizing plate.
The slow axis of the transparent support and the polarization axis of the polarizing film were arranged in parallel.
[0131]
(Production of liquid crystal display device)
The elliptically polarizing plate was deleted from the commercially available VA liquid crystal display device (LCD5000), and the produced elliptically polarizing plate was attached instead.
When the contrast data in all directions was measured for the manufactured VA liquid crystal display device, the viewing angle at which a contrast ratio of 20: 1 was obtained was 160 ° in the vertical and horizontal directions.
[0132]
[Example 3]
(Production of optical biaxial transparent support)
85 parts by weight of cellulose triacetate, 10 parts by weight of triphenyl phosphate and 5 parts by weight of an ultraviolet absorber (TM165, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) were dissolved in methylene chloride to prepare a solution having a solid content concentration of 18% by weight. . The solution was cast on a glass plate and dried at 40 ° C. for 20 minutes. The formed film (thickness: 100 μm) was peeled from the glass plate.
The produced cellulose triacetate film was 20 Kg / mm for 10 minutes at 145 ° C.2The stress was applied. Thus, an optical biaxial transparent support having an in-plane retardation (Re) of 50 nm and a thickness direction retardation (Rth) of 120 nm was produced.
[0133]
(Production of optical compensation sheet)
The coating solution for the optically anisotropic layer used in Example 1 was placed on an optical biaxial transparent support at 6 ml / m.2It was applied and dried at room temperature. By heating at 130 ° C. for 1 minute, the discotic liquid crystalline molecules were aligned, irradiated with ultraviolet rays, the discotic liquid crystalline molecules were polymerized, and the alignment state was fixed.
The angle dependence of retardation of the optically anisotropic layer was measured with an ellipsometer (manufactured by JASCO Corporation). As a result, the average tilt angle of the discotic liquid crystal molecules was 0.5 °.
The entire optical compensation sheet produced had an in-plane retardation (Re) of 50 nm and a thickness direction retardation (Rth) of 250 nm.
[0134]
(Production of elliptically polarizing plate)
A polarizing film and a transparent protective film were laminated in this order on the transparent support side of the optical compensation sheet to produce an elliptically polarizing plate.
The slow axis of the transparent support and the polarization axis of the polarizing film were arranged in parallel.
[0135]
(Production of liquid crystal display device)
The elliptically polarizing plate was deleted from the commercially available VA liquid crystal display device (LCD5000), and the produced elliptically polarizing plate was attached instead.
When the contrast data in all directions was measured for the manufactured VA liquid crystal display device, the viewing angle at which a contrast ratio of 20: 1 was obtained was 160 ° in the vertical and horizontal directions.
[0136]
[Example 4]
(Production of optical biaxial transparent support)
45 parts by weight of cellulose acetate having an average degree of acetylation of 60.9%, 2.35 parts by weight of the following retardation increasing agent, 2.75 parts by weight of triphenyl phosphate and 2.20 parts by weight of biphenyl diphenyl phosphate were mixed with methylene chloride. It melt | dissolved in 232.75 weight part, methanol 42.57 weight part, and n-butanol 8.50 weight part. The obtained solution was cast using a drum casting machine to produce a cellulose acetate film having a thickness of 105 μm after drying.
[0137]
Embedded image
Figure 0004094791
[0138]
The cellulose acetate film was stretched at a substantial stretch ratio of 20% to produce an optical biaxial transparent support.
The retardation of the transparent support at a wavelength of 633 nm was measured with an ellipsometer (M150, manufactured by JASCO Corporation). As a result, the thickness direction retardation (Rth) was 85 nm, and the in-plane retardation (Re) was 40 nm.
[0139]
(Production of optical compensation sheet)
Gelatin was coated on one side of the transparent support to form an undercoat layer.
On the undercoat layer, an aqueous solution of 2% by weight of the modified polyvinyl alcohol and 0.1% by weight of glutaraldehyde described below was applied and dried to form an alignment film having a thickness of 0.5 μm.
[0140]
Embedded image
Figure 0004094791
[0141]
90 parts by weight of the discotic liquid crystalline molecule (1) used in Example 1, 10 parts by weight of ethylene oxide-modified trimethylolpropane triacrylate (V # 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.), melamine formaldehyde / acrylic acid copolymer ( Aldrich reagent) 0.6 parts by weight, photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by Ciba Geigy Japan, Inc.) 3.0 parts by weight and photosensitizer (Kayacure DETX, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 1.0 weight A part was dissolved in 170 parts by weight of methyl ethyl ketone to prepare a coating solution.
The coating solution was applied on the alignment film and dried. The discotic liquid crystalline molecules were aligned by heating at 130 ° C. for 1 minute. Further, ultraviolet rays were irradiated to polymerize the discotic liquid crystalline molecules, and the alignment state was fixed. The thickness of the formed optically anisotropic layer was 1.2 μm.
The retardation of the entire optical compensation sheet at a wavelength of 633 nm was measured with an ellipsometer (M150, manufactured by JASCO Corporation). As a result, the in-plane retardation (Re) was 40 m and the thickness direction retardation (Rth) was 160 nm.
[0142]
(Production of elliptically polarizing plate)
A polarizing film and a transparent protective film were laminated in this order on the transparent support side of the optical compensation sheet to produce an elliptically polarizing plate.
The slow axis of the transparent support and the polarization axis of the polarizing film were arranged in parallel.
[0143]
(Production of liquid crystal display device)
The polarizing plate was deleted from a commercially available MVA liquid crystal display device (VL-1530S, manufactured by Fujitsu Limited), and an elliptically polarizing plate produced instead was attached.
With respect to the manufactured MVA liquid crystal display device, a viewing angle at which a contrast ratio of 10: 1 was obtained without image inversion was measured. The results are shown in Table 1.
[0144]
[Example 5]
(Production of optical biaxial transparent support)
30 parts by weight of norbornene resin (Arton, manufactured by JSR Corporation) was dissolved in 70 parts by weight of methylene chloride. The obtained solution was cast using a band casting machine to produce a norbornene film having a thickness after drying of 100 μm.
The norbornene film was stretched in the longitudinal direction at a substantial stretching ratio of 15%, and further stretched in the width direction at a substantial stretching ratio of 7% to produce an optical biaxial transparent support.
The retardation of the transparent support at a wavelength of 633 nm was measured with an ellipsometer (M150, manufactured by JASCO Corporation). As a result, the thickness direction retardation (Rth) was 45 nm, and the in-plane retardation (Re) was 40 nm.
[0145]
(Production of optical compensation sheet)
One side of the transparent support was subjected to corona discharge treatment.
On the surface subjected to the corona discharge treatment, an aqueous solution containing 2% by weight of modified polyvinyl alcohol and 0.1% by weight of glutaraldehyde used in Example 4 was applied and dried to form an alignment film having a thickness of 0.5 μm.
90 parts by weight of the discotic liquid crystalline molecule (1) used in Example 1, 10 parts by weight of ethylene oxide-modified trimethylolpropane triacrylate (V # 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.), melamine formaldehyde / acrylic acid copolymer ( Aldrich reagent) 0.6 parts by weight, photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by Ciba Geigy Japan, Inc.) 3.0 parts by weight and photosensitizer (Kayacure DETX, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 1.0 weight A part was dissolved in 170 parts by weight of methyl ethyl ketone to prepare a coating solution.
The coating solution was applied on the alignment film and dried. The discotic liquid crystalline molecules were aligned by heating at 130 ° C. for 1 minute. Further, ultraviolet rays were irradiated to polymerize the discotic liquid crystalline molecules, and the alignment state was fixed. The thickness of the formed optically anisotropic layer was 1.4 μm.
The retardation of the entire optical compensation sheet at a wavelength of 633 nm was measured with an ellipsometer (M150, manufactured by JASCO Corporation). As a result, the in-plane retardation (Re) was 30 m and the thickness direction retardation (Rth) was 120 nm.
[0146]
(Production of elliptically polarizing plate)
A polarizing film and a transparent protective film were laminated in this order on the transparent support side of the optical compensation sheet to produce an elliptically polarizing plate.
The slow axis of the transparent support and the polarization axis of the polarizing film were arranged in parallel.
[0147]
(Production of liquid crystal display device)
The polarizing plate was deleted from a commercially available MVA liquid crystal display device (VL-1530S, manufactured by Fujitsu Limited), and an elliptically polarizing plate produced instead was attached.
With respect to the manufactured MVA liquid crystal display device, a viewing angle at which a contrast ratio of 10: 1 was obtained without image inversion was measured. The results are shown in Table 1.
[0148]
[Example 6]
(Production of optical biaxial transparent support)
A commercially available polycarbonate film (manufactured by Teijin Ltd.) was stretched in the longitudinal direction at a substantial stretch ratio of 40%, and further stretched in the width direction at a substantial stretch ratio of 15% to produce an optical biaxial transparent support.
The retardation of the transparent support at a wavelength of 633 nm was measured with an ellipsometer (M150, manufactured by JASCO Corporation). As a result, the thickness direction retardation (Rth) was 100 nm, and the in-plane retardation (Re) was 200 nm.
[0149]
(Production of optical compensation sheet)
One side of the transparent support was subjected to corona discharge treatment.
On the surface subjected to the corona discharge treatment, an aqueous solution containing 2% by weight of modified polyvinyl alcohol and 0.1% by weight of glutaraldehyde used in Example 4 was applied and dried to form an alignment film having a thickness of 0.5 μm.
90 parts by weight of the discotic liquid crystalline molecule (1) used in Example 1, 10 parts by weight of ethylene oxide-modified trimethylolpropane triacrylate (V # 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.), melamine formaldehyde / acrylic acid copolymer ( Aldrich reagent) 0.6 parts by weight, photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by Ciba Geigy Japan, Inc.) 3.0 parts by weight and photosensitizer (Kayacure DETX, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 1.0 weight A part was dissolved in 170 parts by weight of methyl ethyl ketone to prepare a coating solution.
The coating solution was applied on the alignment film and dried. The discotic liquid crystalline molecules were aligned by heating at 130 ° C. for 1 minute. Further, ultraviolet rays were irradiated to polymerize the discotic liquid crystalline molecules, and the alignment state was fixed. The thickness of the formed optically anisotropic layer was 3.5 μm.
The retardation of the entire optical compensation sheet at a wavelength of 633 nm was measured with an ellipsometer (M150, manufactured by JASCO Corporation). As a result, the in-plane retardation (Re) was 200 m, and the thickness direction retardation (Rth) was 300 nm.
[0150]
(Production of elliptically polarizing plate)
A polarizing film and a transparent protective film were laminated in this order on the transparent support side of the optical compensation sheet to produce an elliptically polarizing plate.
The slow axis of the transparent support and the polarization axis of the polarizing film were arranged in parallel.
[0151]
(Production of liquid crystal display device)
The polarizing plate was deleted from a commercially available MVA liquid crystal display device (VL-1530S, manufactured by Fujitsu Limited), and an elliptically polarizing plate produced instead was attached.
With respect to the manufactured MVA liquid crystal display device, a viewing angle at which a contrast ratio of 10: 1 was obtained without image inversion was measured. The results are shown in Table 1.
[0152]
[Comparative Example 1]
(Production of optically isotropic transparent support)
A commercially available cellulose triacetate film (Fuji Photo Film Co., Ltd.) was used as a transparent support.
The retardation of the transparent support at a wavelength of 633 nm was measured with an ellipsometer (M150, manufactured by JASCO Corporation). As a result, the retardation (Rth) in the thickness direction was 40 nm and the in-plane retardation (Re) was 3 nm, which was substantially optically isotropic.
[0153]
(Production of optical compensation sheet)
Gelatin was coated on one side of the transparent support to form an undercoat layer.
On the undercoat layer, an aqueous solution of 2% by weight of modified polyvinyl alcohol and 0.1% by weight of glutaraldehyde used in Example 4 was applied and dried to form an alignment film having a thickness of 0.5 μm.
90 parts by weight of the discotic liquid crystalline molecule (1) used in Example 1, 10 parts by weight of ethylene oxide-modified trimethylolpropane triacrylate (V # 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.), melamine formaldehyde / acrylic acid copolymer ( Aldrich reagent) 0.6 parts by weight, photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by Ciba Geigy Japan, Inc.) 3.0 parts by weight and photosensitizer (Kayacure DETX, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 1.0 weight A part was dissolved in 170 parts by weight of methyl ethyl ketone to prepare a coating solution.
The coating solution was applied on the alignment film and dried. The discotic liquid crystalline molecules were aligned by heating at 130 ° C. for 1 minute. Further, ultraviolet rays were irradiated to polymerize the discotic liquid crystalline molecules, and the alignment state was fixed. The thickness of the formed optically anisotropic layer was 2.0 μm.
The retardation of the entire optical compensation sheet at a wavelength of 633 nm was measured with an ellipsometer (M150, manufactured by JASCO Corporation). As a result, the in-plane retardation (Re) was 3 m and the thickness direction retardation (Rth) was 240 nm.
[0154]
(Production of elliptically polarizing plate)
A polarizing film and a transparent protective film were laminated in this order on the transparent support side of the optical compensation sheet to produce an elliptically polarizing plate.
The slow axis of the transparent support and the polarization axis of the polarizing film were arranged in parallel.
[0155]
(Production of liquid crystal display device)
The polarizing plate was deleted from a commercially available MVA liquid crystal display device (VL-1530S, manufactured by Fujitsu Limited), and an elliptically polarizing plate produced instead was attached.
With respect to the manufactured MVA liquid crystal display device, a viewing angle at which a contrast ratio of 10: 1 was obtained without image inversion was measured. The results are shown in Table 1.
[0156]
[Reference Example 1]
With respect to a commercially available MVA liquid crystal display device (VL-1530S, manufactured by Fujitsu Limited), the viewing angle at which a contrast ratio of 10: 1 was obtained without image inversion was measured. The results are shown in Table 1.
[0157]
[Table 1]
Figure 0004094791

[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a basic configuration of a transmissive liquid crystal display device.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a basic configuration of a reflective liquid crystal display device.
[Explanation of symbols]
BR backlight
RP reflector
1, 1a, 1b, 1c Transparent protective film
2, 2a, 2b Polarizing film
3, 3a, 3b transparent support
4, 4a, 4b Optically anisotropic layer
5a Lower substrate of liquid crystal cell
5b Upper substrate of liquid crystal cell
6 Rod-like liquid crystalline molecules

Claims (11)

透明支持体およびディスコティック液晶性分子から形成された光学異方性層を有する光学補償シートであって、光学異方性層がさらに1,3,5−トリアジン環を有する化合物をディスコティック液晶性分子の量の0.01乃至20重量%の量で含み、透明支持体が光学的一軸性または光学的二軸性を有し、ディスコティック液晶性分子の円盤面と透明支持体面との間の平均傾斜角が5゜未満の状態でディスコティック液晶性分子が配向していることを特徴とする光学補償シート。An optical compensation sheet having an optically anisotropic layer formed from a transparent support and discotic liquid crystalline molecules, wherein the optically anisotropic layer further comprises a compound having a 1,3,5-triazine ring as a discotic liquid crystalline The transparent support has optical uniaxial or optical biaxiality, and is between the disc surface of the discotic liquid crystalline molecule and the transparent support surface. An optical compensation sheet, wherein the discotic liquid crystalline molecules are oriented with an average tilt angle of less than 5 °. 1,3,5−トリアジン環を有する化合物がメラミン化合物である請求項1に記載の光学補償シート The optical compensation sheet according to claim 1, wherein the compound having a 1,3,5-triazine ring is a melamine compound . メラミン化合物がメラミンポリマーである請求項2に記載の光学補償シート The optical compensation sheet according to claim 2, wherein the melamine compound is a melamine polymer . 透明支持体が、アンバランス二軸延伸処理されたポリマーフイルムからなる請求項1に記載の光学補償シート The optical compensation sheet according to claim 1, wherein the transparent support comprises a polymer film that has been subjected to an unbalanced biaxial stretching treatment . アンバランス二軸延伸処理において、ポリマーフイルムが、ある方向に3乃至100%の範囲の倍率で延伸され、それと垂直な方向にそれ以上かつ6乃至200%の範囲の倍率で延伸された請求項4に記載の光学補償シート 5. In the unbalanced biaxial stretching process, the polymer film is stretched in a certain direction at a magnification in the range of 3 to 100%, and further stretched in a direction perpendicular thereto at a magnification in the range of 6 to 200%. The optical compensation sheet according to 1 . 透明支持体が、10乃至1000nmの範囲に、下記式で定義される面内レターデーション(Re)を有する請求項1に記載の光学補償シート。
Re=(nx−ny)×d
[式中、nxおよびnyは、透明支持体の面内屈折率であり、そしてdは、透明支持体の厚さである]
The optical compensation sheet according to claim 1, wherein the transparent support has an in-plane retardation (Re) defined by the following formula in a range of 10 to 1000 nm.
Re = (nx−ny) × d
[Wherein nx and ny are the in-plane refractive indices of the transparent support and d is the thickness of the transparent support] .
透明支持体が、10乃至1000nmの範囲に、下記式で定義される厚み方向のレターデーション(R th )を有する請求項1に記載の光学補償シート。
th =[{(nx+ny)/2}−nz]×d
[式中、nxおよびnyは、透明支持体の面内屈折率であり、nzは、透明支持体の厚み方向の屈折率であり、そしてdは、透明支持体の厚さである]
The optical compensation sheet according to claim 1, wherein the transparent support has a thickness direction retardation (R th ) defined by the following formula in a range of 10 to 1000 nm .
R th = [{(nx + ny) / 2} −nz] × d
[Wherein nx and ny are in-plane refractive indices of the transparent support, nz is the refractive index in the thickness direction of the transparent support, and d is the thickness of the transparent support] .
光学補償シートが、20乃至200nmの範囲に、下記式で定義される面内レターデーション(Re)を有する請求項1に記載の光学補償シート。The optical compensation sheet according to claim 1, wherein the optical compensation sheet has an in-plane retardation (Re) defined by the following formula in a range of 20 to 200 nm.
Re=(nx−ny)×d  Re = (nx−ny) × d
[式中、nxおよびnyは、光学補償シートの面内屈折率であり、そしてdは、光学補償シートの厚さである]。[Wherein nx and ny are the in-plane refractive indices of the optical compensation sheet and d is the thickness of the optical compensation sheet].
光学補償シートが、70乃至500nmの範囲に、下記式で定義される厚み方向のレターデーション(RThe optical compensation sheet has a thickness direction retardation (R) defined by the following formula in the range of 70 to 500 nm. thth )を有する請求項1に記載の光学補償シート。The optical compensation sheet according to claim 1, comprising:
  R thth =[{(nx+ny)/2}−nz]×d= [{(Nx + ny) / 2} -nz] × d
[式中、nxおよびnyは、光学補償シートの面内屈折率であり、nzは、光学補償シートの厚み方向の屈折率であり、そしてdは、光学補償シートの厚さである]。[Where nx and ny are the in-plane refractive indices of the optical compensation sheet, nz is the refractive index in the thickness direction of the optical compensation sheet, and d is the thickness of the optical compensation sheet].
透明支持体、ディスコティック液晶性分子から形成された光学異方性層、偏光膜および透明保護膜を有する楕円偏光板であって、光学異方性層がさらに1,3,5−トリアジン環を有する化合物をディスコティック液晶性分子の量の0.01乃至20重量%の量で含み、透明支持体が光学的一軸性または光学的二軸性を有し、ディスコティック液晶性分子の円盤面と透明支持体面との間の平均傾斜角が5゜未満の状態でディスコティック液晶性分子が配向していることを特徴とする楕円偏光板。An elliptically polarizing plate having a transparent support, an optically anisotropic layer formed from discotic liquid crystalline molecules, a polarizing film and a transparent protective film, wherein the optically anisotropic layer further has a 1,3,5-triazine ring. The transparent substrate has optical uniaxial or optical biaxiality, the disc surface of the discotic liquid crystalline molecule, An elliptically polarizing plate characterized in that discotic liquid crystal molecules are oriented with an average inclination angle to the transparent support surface of less than 5 °. VAモードの液晶セルおよびその両側に配置された二枚の偏光素子からなる液晶表示装置であって、偏光素子の少なくとも一方が、透明支持体、ディスコティック液晶性分子から形成された光学異方性層、偏光膜および透明保護膜を有する楕円偏光板であり、光学異方性層がさらに1,3,5−トリアジン環を有する化合物をディスコティック液晶性分子の量の0.01乃至20重量%の量で含み、透明支持体が光学的一軸性または光学的二軸性を有し、そしてディスコティック液晶性分子の円盤面と透明支持体面との間の平均傾斜角が5゜未満の状態でディスコティック液晶性分子が配向していることを特徴とする液晶表示装置。A liquid crystal display device comprising a VA mode liquid crystal cell and two polarizing elements disposed on both sides thereof, wherein at least one of the polarizing elements is formed of a transparent support and a discotic liquid crystalline molecule. An elliptically polarizing plate having a layer, a polarizing film and a transparent protective film, wherein the optically anisotropic layer further comprises a compound having a 1,3,5-triazine ring in an amount of 0.01 to 20% by weight of the amount of discotic liquid crystalline molecules The transparent support has optical uniaxial or optical biaxiality, and the average tilt angle between the disc surface of the discotic liquid crystalline molecules and the transparent support surface is less than 5 ° A liquid crystal display device characterized in that discotic liquid crystalline molecules are aligned.
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