JP4184840B2 - Liquid crystal composition, retardation plate using the same, polarizing plate and image display device - Google Patents

Liquid crystal composition, retardation plate using the same, polarizing plate and image display device Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶性化合物を含む液晶組成物および該液晶組成物を用いた光学異方性層を有する位相差板に関する。特に、2層以上の光学異方性層を有する態様において、2つの光学異方性層の間に配向膜層を設けずに作製可能な位相差板に関する。さらにこれら位相差板を用いた画像表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
光学異方性材料からなる位相差板は、LCD表示装置において必要な材料である。一種類の材料では所望とする光学性能が達成できない場合は複数の光学材料を使用する場合がある。たとえば反射型液晶表示装置においてλ/4板が使用されているが、R,G,Bのいずれの波長域においても該λ/4板の位相差は波長の1/4であるような広帯域性を求められているが、かかる光学性能を1種の材料で満足することは難しく、λ/2板とλ/4板が使用されている。これらの材料はおのおのが数十μm以上の厚みを有しておりそれを粘着剤等で貼り合わせて使用している。これに対し、長尺状の支持体に液晶性化合物からなる光学異方性層を2層積層して広帯域λ/4板を作成する技術が開示されている(特許文献1)。また、液晶化合物を固定化して得られる層を多層積層する技術が開示されているが(特許文献2)、液晶化合物を固定化して得られる層の間には配向膜層を別途形成しており、かかる積層方法では液晶化合物を塗布するためには必ずそのための配向膜を塗布する必要がある。つまり、液晶性化合物の配向を固定化して光学異方性層を1層形成するためには配向膜と液晶化合物を少なくとも2回塗布しなければならず、製造経費が高いものになってしまい、安価な製造技術が求められていた。さらに、塗布回数が増えれば増えるほど、塗布あるいは液晶化合物の配向の不具合によって製品故障が起きる確率が同じであっても出来上がった位相差板としては不具合の個所が多くなってしまい、目的の位相差板の得率が悪くなってしまう。そのため、製造時における得率を上げる意味からも塗布回数を減らすことが求められている。
【0003】
特許文献3には、液晶組成物の空気界面側の傾斜配向を制御する目的で界面活性材料を添加し、空気界面側に移行させて表面層を形成する技術について記載されている。しかしながら該特許文献では空気界面側の表面層にラビングを施して更に重合性液晶組成物からなる光学異方性層を形成する技術に関しては触れられていない。
また、重合性液晶組成物に表面を平滑にするために界面活性剤をレべリング剤として添加する技術としては特許文献4および特許文献5に開示されている。レべリング剤の機能は液晶組成物の表面張力を低下させることにあり、表面張力を低下させることによって膜厚ムラに起因する光学的なムラを低減出来ると記載されている。しかしながら、これらにおいても、更に重合性液晶組成物からなる光学異方性層を形成する技術に関しては触れられていない。
我々は、特許文献5記載のレベリング剤を用いて重合性液晶化合物からなる1層の光学異方性層を作製し、その表面にラビング処理を施し、更にもう1層の光学異方性層を形成することを試みた。しかしながら、1層目の表面がべたつき、レベリング剤がラビング布に転写したり、2層目の光学異方性層を塗布してもぬれが悪く、ハジキが発生したり液晶性化合物の配向性も不十分であることが明らかになった。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−4837号公報
【特許文献2】
米国特許6160597号公報
【特許文献3】
特開2000−105315号公報
【特許文献4】
特開平11−148080号公報
【特許文献5】
特開平8−231958号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、液晶化合物の配向を固定化した層を形成する場合に、固定化後の表面がべとつかず、表面を布などで擦っても添加剤などが転写しない、位相差板等の作製に有用な液晶組成物を提供することにある。また、本発明の課題は、液晶化合物の配向を固定化した層を有する位相差板において、固定化後の表面がべとつかず、表面を布などで擦っても添加剤などが転写しない位相差板を提供することにある。また、液晶化合物の配向を固定化した層を複数有する位相差板において、上層の液晶化合物を配向させるための配向膜を実質的に用いずに、液晶化合物の配向を規制し固定化する方法で作製可能なハジキや配向不良部分の少ない位相差板を提供することである。更には、該位相差板を用いた表示特性に優れた画像表示装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、以下の手段によって達成された。
(1) 液晶性化合物と、液晶性を有さず光および酸の少なくとも一つの作用により極性基を生成するポリマーとを含有する液晶組成物。
(2) 光および酸の少なくとも一つの作用により極性基を生成するポリマーが、架橋性基を有する(1)に記載の液晶組成物。
(3) 光および酸の少なくとも一つの作用により極性基を生成するポリマーが、下記一般式(III)で表される繰り返し単位を含む(1)または(2)の液晶組成物。
【0007】
一般式(III)
【化4】

Figure 0004184840
【0008】
(一般式(III)中、R31は水素原子もしくは炭素原子数1以上4以下のアルキル基を表し、P31は光の作用により極性基を生成する一価の基であり、L31は単結合もしくは二価の連結基である。)
【0009】
(4) 光および酸の少なくとも一つの作用により極性基を生成するポリマーが、下記一般式(IV)で表される繰り返し単位を含む(1)〜(3)のいずれかに記載の液晶組成物。
【0010】
一般式(IV)
【化5】
Figure 0004184840
【0011】
(一般式(IV)中、R41は水素原子もしくは炭素原子数1以上4以下のアルキル基を表し、P41は酸の作用により極性基を生成する一価の基であり、L41は単結合もしくは二価の連結基である。)
(5) 光および酸の少なくとも一つの作用により極性基を生成するポリマーが、下記一般式(V)で表される繰り返し単位を含む(1)〜(4)のいずれかに記載の液晶組成物。
【0012】
一般式(V)
【化6】
Figure 0004184840
【0013】
(一般式(V)中、R51は水素原子もしくは炭素原子数1以上4以下のアルキル基を表し、P51はエチレン性不飽和基を含む一価の基であり、L51は単結合もしくは二価の連結基である。)
【0014】
(6) 光および酸の少なくとも一つの作用により極性基を生成するポリマーのδa値が、液晶性化合物のδa値よりも小さい(1)〜(5)のいずれかに記載の液晶組成物。
(7) 透明支持体上に、(1)〜(6)のいずれかに記載の液晶組成物から形成される少なくとも1層の光学異方性層を有する位相差板。
(8) 透明支持体上に、少なくとも2層の光学異方性層を有し、少なくとも1層の光学異方性層が(1)〜(6)のいずれかに記載の液晶組成物から形成される光学異方性層を有する位相差板。
(9) 少なくとも2層の光学異方性層同士の間に、実質的に配向膜層を有さない(8)に記載の位相差板。
(10) 光学異方性層の下層の遅相軸と上層の遅相軸のなす角度が実質的に60°であり、一方の光学異方性層の波長550nmにおける位相差が実質的にπであり、もう一方の光学異方性層の波長550nmにおける位相差が実質的にπ/2である(8)または(9)に記載の位相差板。
(11) (10)に記載の位相差板の波長550nmにおける位相差がπである側に、偏光の透過軸と位相差がπである層の遅相軸のなす角が15°または75°になるように偏光板を貼り合せた偏光板。
(12) (7)〜(10)のいずれかに記載の位相差板または(11)に記載の偏光板を用いた画像表示装置。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明の液晶組成物中には液晶性化合物(以下、「液晶性分子」とも称する)と、光および酸の少なくとも一つの作用により極性基を生成するポリマー(以下、「極性変換ポリマー」とも称する)とを必須の成分として含有する。
【0016】
液晶性分子としては、棒状液晶性分子またはディスコティック液晶性分子が好ましい。液晶性分子は、実質的に均一に配向していることが好ましく、実質的に均一に配向している状態で固定されていることがさらに好ましく、重合反応により液晶性分子が固定されていることが最も好ましい。
【0017】
棒状液晶性分子としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。以上のような低分子液晶性分子だけではなく、高分子液晶性分子も用いることができる。
【0018】
棒状液晶性分子を重合によって配向を固定することがより好ましく、重合性棒状液晶性分子としては、Makromol.Chem.,190巻、2255頁(1989年)、Advanced Materials 5巻、107頁(1993年)、米国特許4683327号、同5622648号、同5770107号、WO95/22586号、同95/24455号、同97/00600号、同98/23580号、同98/52905号、特開平1−272551号公報、同6−16616号公報、同7−110469号公報、同11−80081号公報、および特願2001−64627号公報などに記載の化合物を用いることができる。より好ましくは、下記一般式(I)にて表される化合物である。
【0019】
一般式(I)
1−L1−Cy1−L2−(Cy2−L3)n−Cy3−L4−Q2
式中、Q1およびQ2はそれぞれ独立に重合性基であり、L1およびL4はそれぞれ独立に二価の連結基であり、L2およびL3はそれぞれ独立に単結合または二価の連結基であり、Cy1、Cy2およびCy3は二価の環状基であり、nは0、1または2である。
【0020】
以下にさらに重合性棒状液晶化合物について説明する。
式中、Q1およびQ2はそれぞれ独立に重合性基である。重合性基の重合反応は、付加重合(開環重合を含む)または縮合重合であることが好ましい。言い換えると、重合性基は、付加重合反応または縮合重合反応が可能な官能基であることが好ましい。以下に重合性基の例を示す。
【0021】
【化7】
Figure 0004184840
【0022】
1およびL4はそれぞれ独立に二価の連結基である。L1およびL4はそれぞれ独立に、−O−、−S−、−CO−、−NR2−、二価の鎖状基、二価の環状基およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。上記R2は炭素原子数が1〜7のアルキル基または水素原子であり、炭素原子数1〜4のアルキル基または水素原子であることが好ましく、メチル基、エチル基または水素原子であることがさらに好ましく、水素原子であることが最も好ましい。
組み合わせからなる二価の連結基の例を以下に示す。ここで、左側がQ(Q1またはQ2)に、右側がCy(Cy1またはCy3)に結合する。
【0023】
L−1:−CO−O−二価の鎖状基−O−
L−2:−CO−O−二価の鎖状基−O−CO−
L−3:−CO−O−二価の鎖状基−O−CO−O−
L−4:−CO−O−二価の鎖状基−O−二価の環状基−
L−5:−CO−O−二価の鎖状基−O−二価の環状基−CO−O−
L−6:−CO−O−二価の鎖状基−O−二価の環状基−O−CO−
L−7:−CO−O−二価の鎖状基−O−二価の環状基−二価の鎖状基−
L−8:−CO−O−二価の鎖状基−O−二価の環状基−二価の鎖状基−CO−O−
L−9:−CO−O−二価の鎖状基−O−二価の環状基−二価の鎖状基−O−CO−
L−10:−CO−O−二価の鎖状基−O−CO−二価の環状基−
L−11:−CO−O−二価の鎖状基−O−CO−二価の環状基−CO−O−
L−12:−CO−O−二価の鎖状基−O−CO−二価の環状基−O−CO−
L−13:−CO−O−二価の鎖状基−O−CO−二価の環状基−二価の鎖状基−
L−14:−CO−O−二価の鎖状基−O−CO−二価の環状基−二価の鎖状基−CO−O−
L−15:−CO−O−二価の鎖状基−O−CO−二価の環状基−二価の鎖状基−O−CO−
L−16:−CO−O−二価の鎖状基−O−CO−O−二価の環状基−
L−17:−CO−O−二価の鎖状基−O−CO−O−二価の環状基−CO−O−
L−18:−CO−O−二価の鎖状基−O−CO−O−二価の環状基−O−CO−
L−19:−CO−O−二価の鎖状基−O−CO−O−二価の環状基−二価の鎖状基−
L−20:−CO−O−二価の鎖状基−O−CO−O−二価の環状基−二価の鎖状基−CO−O−
L−21:−CO−O−二価の鎖状基−O−CO−O−二価の環状基−二価の鎖状基−O−CO−
【0024】
二価の鎖状基は、アルキレン基、置換アルキレン基、アルケニレン基、置換アルケニレン基、アルキニレン基、置換アルキニレン基を意味する。アルキレン基、置換アルキレン基、アルケニレン基、置換アルケニレン基が好ましく、アルキレン基およびアルケニレン基がさらに好ましい。
アルキレン基は、分岐を有していてもよい。アルキレン基の炭素数は1〜12であることが好ましく、2〜10であることがさらに好ましく、2〜8であることがもっとも好ましい。
置換アルキレン基のアルキレン部分は、上記アルキレン基と同様である。置換基の例としてはハロゲン原子が含まれる。
アルケニレン基は、分岐を有していてもよい。アルケニレン基の炭素数は2〜12であることが好ましく、2〜10であることがさらに好ましく、2〜8であることがもっとも好ましい。
置換アルケニレン基のアルケニレン部分は、上記アルケニレン基と同様である。置換基の例としてはハロゲン原子が含まれる。
【0025】
アルキニレン基は、分岐を有していてもよい。アルキニレン基の炭素数は2〜12であることが好ましく、2〜10であることがさらに好ましく、2〜8であることがもっとも好ましい。
置換アルキニレン基のアルキニレン部分は、上記アルキニレン基と同様である。置換基の例としてはハロゲン原子が含まれる。
二価の鎖状基の具体例としては、エチレン、トリメチレン、プロピレン、テトラメチレン、2−メチル−テトラメチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、オクタメチレン、2−ブテニレン、2−ブチニレンなどが挙げられる。
二価の環状基の定義および例は、後述するCy1、Cy2およびCy3の定義および例と同様である。
【0026】
2またはL3はそれぞれ独立に単結合または二価の連結基である。L2およびL3はそれぞれ独立に、−O−、−S−、−CO−、−NR2−、二価の鎖状基、二価の環状基およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基または単結合であることが好ましい。上記R2は炭素原子数が1〜7のアルキル基または水素原子であり、炭素原子数1〜4のアルキル基または水素原子であることが好ましく、メチル基、エチル基または水素原子であることがさらに好ましく、水素原子であることが最も好ましい。二価の鎖状基、および二価の環状基についてはL1およびL4の定義と同義である。
【0027】
式(I)において、nは0または1または2である。nが2の場合、二つのL3は同じであっても異なっていてもよく、二つのCy2も同じであっても異なっていてもよい。nは1または2であることが好ましく、1であることがさらに好ましい。
【0028】
式(I)において、Cy1、Cy2およびCy3は、それぞれ独立に二価の環状基である。
環状基に含まれる環は、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員環であることがもっとも好ましい。
環状基に含まれる環は、縮合環であってもよい。ただし、縮合環よりも単環であることがより好ましい。
環状基に含まれる環は、芳香族環、脂肪族環、および複素環のいずれでもよい。芳香族環の例には、ベンゼン環およびナフタレン環が含まれる。脂肪族環の例には、シクロヘキサン環が含まれる。複素環の例には、ピリジン環およびピリミジン環が含まれる。
ベンゼン環を有する環状基としては、1,4−フェニレンが好ましい。ナフタレン環を有する環状基としては、ナフタレン−1,5−ジイルおよびナフタレン−2,6−ジイルが好ましい。シクロヘキサン環を有する環状基としては1,4−シクロへキシレンであることが好ましい。ピリジン環を有する環状基としてはピリジン−2,5−ジイルが好ましい。ピリミジン環を有する環状基としては、ピリミジン−2,5−ジイルが好ましい。
環状基は、置換基を有していてもよい。置換基の例には、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素原子数が1〜5のアルキル基、炭素原子数が1〜5のハロゲン置換アルキル基、炭素原子数が1〜5のアルコキシ基、炭素原子数が1〜5のアルキルチオ基、炭素原子数が2〜6のアシルオキシ基、炭素原子数が2〜6のアルコキシカルボニル基、カルバモイル基、炭素原子数が2〜6のアルキル置換カルバモイル基および炭素原子数が2〜6のアシルアミノ基が含まれる。
【0029】
以下に、式(I)で表される重合性液晶化合物の例を示す。本発明はこれらに限定されるものではない。
【0030】
【化8】
Figure 0004184840
【0031】
【化9】
Figure 0004184840
【0032】
【化10】
Figure 0004184840
【0033】
【化11】
Figure 0004184840
【0034】
以下、好ましいディスコティック液晶性分子について、説明する。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号公報に記載がある。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、重合性基を有するディスコティック液晶性分子は、下記一般式(II)で表わされる化合物であることが好ましい。
【0035】
一般式(II)
D(−L−P)n
式中、Dは円盤状コアであり;Lは二価の連結基であり;Pは重合性基であり;そして、nは4〜12の整数である。式(II)の円盤状コア(D)の例を以下に示す。以下の各例において、LP(またはPL)は、二価の連結基(L)と重合性基(P)との組み合わせを意味する。
【0036】
【化12】
Figure 0004184840
【0037】
【化13】
Figure 0004184840
【0038】
【化14】
Figure 0004184840
【0039】
【化15】
Figure 0004184840
【0040】
【化16】
Figure 0004184840
【0041】
【化17】
Figure 0004184840
【0042】
【化18】
Figure 0004184840
【0043】
【化19】
Figure 0004184840
【0044】
式(II)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、1〜12であることが好ましい。アルケニレン基の炭素原子数は、2〜12であることが好ましい。アリーレン基の炭素原子数は、6〜10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。
【0045】
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(P)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。
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−
【0046】
L11:−O−AL−
L12:−O−AL−O−
L13:−O−AL−O−CO−
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−
【0047】
式(II)の重合性基(P)は、重合反応の種類に応じて決定する。重合性基(P)の例を以下に示す。
【0048】
【化20】
Figure 0004184840
【0049】
【化21】
Figure 0004184840
【0050】
【化22】
Figure 0004184840
【0051】
【化23】
Figure 0004184840
【0052】
【化24】
Figure 0004184840
【0053】
【化25】
Figure 0004184840
【0054】
重合性基(P)は、不飽和重合性基(P1、P2、P3、P7、P8、P15、P16、P17)またはエポキシ基(P6、P18)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(P1、P7、P8、P15、P16、P17)であることが最も好ましい。式(II)において、nは4〜12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P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。二種類以上のディスコティック液晶性分子(例えば、二価の連結基に不斉炭素原子を有する分子と有していない分子)を併用してもよい。
【0055】
本発明の液晶組成物中に含まれる極性変換ポリマーは、液晶組成物を支持体上に塗布して位相差板とする際に表面を平滑化するレベリング機能と、複数層の光学異方性層を有する位相差板を作製する際に光学異方性層間に別途形成される配向膜の代わりに、下層光学異方性層の空気界面側に移行して極性変換ポリマーを多く含む表面濃縮層を形成する機能を有する。さらに紫外線などの光の作用や酸の作用により、極性変換ポリマー中に極性基を生成させ、この表面濃縮層にラビングなどによって配向機能を付与し、上層光学異方性層となる液晶性化合物を配向させる配向膜機能を有する。また、極性基を生成させることで、表面べたつきを抑えたり、上層光学異方性層塗布時のハジキを低減することが可能である。さらには、液晶性化合物や用いる塗布溶剤などに対して溶解耐性を付与したり、液晶性化合物との相互作用を高めることが可能となり、著しく配向膜機能を向上させることができる。
【0056】
上記の観点から本発明の極性変換ポリマーは、レベリング機能発現および表面濃縮層を形成するために、用いる液晶性化合物に対して疎水性が高いことが好ましい。また、極性変換ポリマー自身が液晶性を有する場合、液晶性化合物との親和性が高くなり、混合し易くなる。この場合、極性変換ポリマーの疎水性を大きく高めることで表面濃縮層を形成させることは可能であるが、極性変換ポリマー自身は液晶性を有さないことが好ましい。
【0057】
本発明の極性変換ポリマーおよび液晶性化合物の親疎水性は、その化合物構造から種々の方法を用いて予測が可能でlogP値、I/O値、SP値などを用いることができる。この中で本発明者らの検討によりHoyらの方法により算出されるSP値(VAN KREVELEN,D.W.著、「PROPERTIESOF POLYMERS(ED.3)」ELSEVIER出版(1990)参照)の非分散力成分(本発明においてδa値と称する)を求めることで本発明の極性変換ポリマーのレベリング機能発現および表面濃縮層形成を見積もることができることを見出した。δa値はHoyらの方法により算出される3次元SP値(δd、δp、δh)を用いて式(1)により算出した。なお、複数の繰り返し単位からなるコポリマーの場合、各繰り返し単位ごとの3次元SP値の2乗値(δd2、δp2、δh2)に、各繰り返し単位ごとの体積分率を乗じて和を求めることでコポリマーの3次元SP値の2乗値(δd2、δp2、δh2)を算出し、これを式(1)に代入することでコポリマーのδa値を求めた。
δa = (δp2 + δh20.5 式(1)
【0058】
本発明の極性変換ポリマーのδa値は、レベリング機能発現および表面濃縮層を形成するために用いる液晶性化合物のδa値に対して小さいことが好ましい。さらにはその差がある程度大きい方が好ましく、液晶性化合物のδa値から本発明の極性変換ポリマーのδa値を差し引いた値が正に大きいことが好ましい。液晶性化合物のδa値から本発明の極性変換ポリマーのδa値を差し引いた値の好ましい範囲は、用いる液晶性化合物および本発明の極性変換ポリマーの種類や分子量、必要により加熱される配向処理時の温度および時間によっても異なるが、0.5ないし20MPa0.5が好ましく、1.0ないし20MPa0.5がより好ましく、2.0ないし20MPa0.5が最も好ましい。
【0059】
本発明の極性変換ポリマーは光および/または酸の作用によりその分子内に極性基を生成する。ここで言う極性基の好ましい例としては、カルボキシル基(カルボン酸)、スルホ基(スルホン酸)、ホスホン酸などの酸性基、水酸基、メルカプト基、アミノ基などの塩基性基を挙げることができ、この中でも特にカルボキシル基、スルホ基が好ましい。
【0060】
光の作用により、ポリマー分子中に上記に示した極性基を生成させる方法として、光分解性の保護基を用いる方法が挙げられ、光により酸や塩基を発生する光酸発生剤、光塩基発生剤として知られる化合物構造をポリマー分子中に導入する方法が挙げられる。このような光酸発生剤、光塩基発生剤の例は、有機エレクトロニクス材料研究会編、「イメージング用有機材料」ぶんしん出版社刊(1997)など種々の公知の文献に記載されている。
【0061】
本発明の極性変換ポリマーの好ましい1態様として光の作用により極性基を生成させる官能基を含む繰り返し単位を有することが好ましく、さらに下記一般式(III)で表される繰り返し単位を有することが好ましい。
【0062】
一般式(III)
【化26】
Figure 0004184840
【0063】
一般式(III)中、R31は水素原子もしくは炭素原子数1以上4以下のアルキル基を表し、好ましくは水素原子もしくはメチル基である。P31は光の作用により極性基を生成する一価の基であり、L31は単結合もしくは二価の連結基であり、好ましくは単結合、−O−、アルキレン基、アリーレン基および*側で主鎖に連結する*−COO−、*−CONH−、*−OCO−、*−NHCO−である。P31は光の作用により極性基を生成する一価の基である。好ましいP31としては、o−ニトロベンジル構造、ジアゾニウム、アンモニウム、ヨードニウム、スルホニウムなどのオニウム塩構造、o−キノンジアジド構造などのジアゾケトン構造、イミノエステル構造、イミドエステル構造、アシロインエステル構造を含む一価の基であり、最も好ましくはo−ニトロベンジル構造、イミノエステル構造、イミドエステル構造、アシロインエステル構造を含む一価の基である。
【0064】
以下に、一般式(III)で表される繰り返し単位の好ましい具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0065】
【化27】
Figure 0004184840
【0066】
【化28】
Figure 0004184840
【0067】
【化29】
Figure 0004184840
【0068】
酸の作用により、ポリマー分子中に上記に示した極性基を生成させる方法として、酸分解性の保護基を用いる方法が挙げられ、有機合成分野、画像形成分野、化学増幅系レジスト分野などでの公知の技術を応用できる。化学増幅系ポジ型レジスト組成物は、遠紫外光などの放射線の照射により露光部に酸を生成させ、この酸を触媒とする反応によって活性放射線の照射部と非照射部の現像液に対する溶解性を変化させパターンを形成させるパターン形成材料である。これらのような酸分解性の保護基を有する化合物の例としては、有機エレクトロニクス材料研究会編、「イメージング用有機材料」ぶんしん出版社刊(1997)、THEODORA W.GREENE,PETER G.M.WUTS共著、「PROTECTIVE GROUPS IN ORGANIC SYNTHESIS(THIRD EDITION)」WILEY−INTERSCIENCE出版(1999)、特開平11−181031号公報など種々公知の文献に記載されているが、好ましい例としてアセタールまたはケタール化合物、アルコキシメチルエステル化合物、オルトエステル化合物、第3級アルキルエーテルまたはエステル化合物、β−カルボニルエーテルまたはエステル、シリルエーテル化合物などが挙げられる。なお、酸分解性の保護基は、上記で挙げた極性基を直接保護していてもよいし、連結基を介して間接的に保護されていてもよい。また酸存在下で反応を進行させるために加熱が必要なものもあるが、本発明では特に制限なく使用できる。
【0069】
本発明の極性変換ポリマーの好ましい1態様として酸の作用により極性基を生成させる官能基を含む繰り返し単位を有することが好ましく、さらに下記一般式(IV)で表される繰り返し単位を有することが好ましい。
【0070】
一般式(IV)
【化30】
Figure 0004184840
【0071】
一般式(IV)中、R41は水素原子もしくは炭素原子数1以上4以下のアルキル基を表し、好ましくは水素原子もしくはメチル基である。P41は酸の作用により極性基を生成する一価の基であり、L41は単結合もしくは二価の連結基であり、好ましくは単結合、−O−、アルキレン基、アリーレン基および*側で主鎖に連結する*−COO−、*−CONH−、*−OCO−、*−NHCO−である。P41は酸の作用により極性基を生成する一価の基である。好ましいP41としては、アセタールまたはケタール構造、アルコキシメチルエステル構造、オルトエステル構造、β−カルボニルエーテルまたはエステル構造、第3級アルキルエーテルまたはエステル構造、シリルエーテル構造を含む一価の基である。
【0072】
以下に一般式(IV)で表される繰り返し単位の好ましい具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0073】
【化31】
Figure 0004184840
【0074】
【化32】
Figure 0004184840
【0075】
本発明の液晶組成物は、本発明の極性変換ポリマーとともに、熱または光により酸を発生する酸発生剤を併用することができる。一方で本発明の液晶組成物は液晶性化合物を重合固定化する前に液晶性化合物を配向させる目的や本発明の極性変換ポリマーの表面濃縮層を形成させる目的で必要に応じて加熱処理を施す。この場合、熱により酸を発生する酸発生剤を併用すると、所望の加熱処理が完了する前に分解する場合があり、注意を要する。このような観点から用いる酸発生剤は光の作用により酸を発生させる光酸発生剤が好ましい。本発明の極性変換ポリマーと併用することのできる光酸発生剤の例は、有機エレクトロニクス材料研究会編、「イメージング用有機材料」ぶんしん出版社刊(1997)など種々の公知の文献に記載されており、いずれも好ましく用いることができる。また、光酸発生剤は、低分子化合物であっても高分子化合物であってもよい。
【0076】
本発明の極性変換ポリマーは、光の作用により極性基を生成する官能基を有するか、酸の作用により極性基を生成する官能基を有するが、同時に両方の官能基を有していてもよい。本発明の極性変換ポリマーが酸の作用により極性基を生成する官能基のみを有する場合、別途酸発生剤を併用する必要があるが、光の作用により極性基を生成する官能基と酸の作用により極性基を生成する官能基の両方の官能基を有し、光の作用により生成する極性基が酸性基である場合、別途酸発生剤を併用しなくてよい場合もある。特に、生成する酸性基としてはスルホン酸が最も好ましい。このような場合、スルホン酸は極性変換ポリマー中に含まれた形で生成し、好ましい形態としてスルホン酸を生成する一般式(III)で表される繰り返し単位と一般式(IV)で表される繰り返し単位の両方を含む共重合体を挙げることができる。一方で、本発明の極性変換ポリマーが酸の作用により極性基を生成する官能基を有し、光の作用により極性基を生成する官能基を有さない場合において、光の作用により低分子の酸を発生させる部分構造を同時に有する場合においても、別途酸発生剤を併用しなくてよい場合もある。本発明の極性変換ポリマーに光の作用により低分子の酸を発生させる部分構造を導入する方法としては、光酸発生剤を光の作用により分解させた後に酸性基を有さない残基の置換可能部位と本発明の極性変換ポリマーを連結する方法が挙げられる。この場合の好ましい形態として一般式(IV)で表される繰り返し単位と光の作用により低分子の酸を発生させる部分構造を有し、光の作用により分解させた後に酸性基を有さない残基の置換可能部位にエチレン性不飽和が連結された化合物(以降、低分子酸発生モノマーと称する)から誘導される繰り返し単位の両方を含む共重合体を挙げることができる。このような低分子酸発生モノマーおよび繰り返し単位の例としては、有機エレクトロニクス材料研究会編、「イメージング用有機材料」ぶんしん出版社刊(1997)、特開平10−221852号など種々の公知の文献に記載されており、いずれも好ましく用いることができる。
【0077】
以下に本発明に用いることのできる低分子酸発生モノマーから誘導される繰り返し単位の好ましい具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0078】
【化33】
Figure 0004184840
【0079】
本発明の極性変換ポリマーは、更に架橋性基を有することが好ましい。架橋性基を架橋させることにより、本発明の極性変換ポリマーの表面べたつきを抑えたり、液晶性化合物や用いる塗布溶剤などに対して溶解耐性を付与したりできる効果がより高められる場合が多く好ましい。極性変換ポリマー中に含まれる架橋性基は、付加、縮合、置換反応性基など特に制限なく用いることができる。一方で、液晶性化合物自身は、アクリロイル基、メタクリロイル基などエチレン性不飽和基を導入し、光ラジカル重合開始剤を用いて紫外線照射により固定化することが好ましく、極性変換ポリマーも紫外線照射により架橋しうる架橋性基を有することが好ましい。紫外線照射により架橋しうる反応の好ましい例として、紫外線照射によりカチオンを発生する化合物を併用したエポキシ環、オキセタン環などのヘテロ環状化合物の開環重合反応と紫外線照射によりラジカルを発生する化合物を併用したエチレン性不飽和基を有する化合物のラジカル重合反応が挙げられる。これらのうち極性変換ポリマー中に含まれる最も好ましい架橋性基はエチレン性不飽和基である。
【0080】
極性変換ポリマー中への架橋性基導入方法としては特に制限はないが、本発明では特に、下記一般式(V)で表される繰り返し単位を有することが好ましい。
【0081】
一般式(V)
【化34】
Figure 0004184840
【0082】
一般式(V)中、R51は水素原子もしくは炭素原子数1以上4以下のアルキル基を表し、好ましくは水素原子もしくはメチル基である。P51はエチレン性不飽和基を含む一価の基であり、L51は単結合もしくは二価の連結基であり、好ましくは単結合、−O−、アルキレン基、アリーレン基および*側で主鎖に連結する*−COO−、*−CONH−、*−OCO−、*−NHCO−である。P51はエチレン性不飽和基を含む一価の基である。好ましいP51としては、アクリロイル基、メタクリロイル基、スチリル基を含む一価の基であり、最も好ましくはアクリロイル基、メタクリロイル基を含む一価の基である。
【0083】
以下に一般式(V)で表される繰り返し単位の好ましい具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0084】
【化35】
Figure 0004184840
【0085】
【化36】
Figure 0004184840
【0086】
【化37】
Figure 0004184840
【0087】
【化38】
Figure 0004184840
【0088】
【化39】
Figure 0004184840
【0089】
本発明の極性変換ポリマーは光の作用により極性基を生成する官能基か酸の作用により極性基を生成する官能基を有する。また、必要に応じて光の作用により低分子の酸を発生する官能基や架橋性基を有することもできる。この中でも特に上記で挙げた一般式(III)で表される繰り返し単位および/または一般式(IV)で表される繰り返し単位を有し、必要に応じて一般式(V)で表される繰り返し単位や低分子酸発生モノマーから誘導される繰り返し単位を有する形態が特に好ましい。
【0090】
本発明の極性変換ポリマーのポリマー形成反応は付加、縮合、置換反応など特に制限はないが、一般式(III)で表される繰り返し単位および/または一般式(IV)で表される繰り返し単位に誘導されるエチレン性不飽和化合物のラジカル重合反応で形成させることが最も簡便で好ましい。一方、本発明の極性変換ポリマーが一般式(V)で表される繰り返し単位を有する場合、(a)対応するモノマーを重合させて直接エチレン性不飽和基を導入する手法で合成するよりも、(b)任意の官能基を有するモノマーを重合して得られるポリマーに高分子反応によりエチレン性不飽和基を導入する手法で合成することが好ましい。高分子反応は、I)例えば2−クロロエチル基から塩酸を脱離させるようなエチレン性不飽和基をプレカーサー化した官能基を含むポリマーを生成させたあとに官能基変換(脱離反応、酸化反応、還元反応、脱保護反応など)によりエチレン性不飽和基に誘導する方法と、II)任意の官能基を含むポリマーを生成させたあとに、該ポリマー中の官能基と結合生成反応が進行し、共有結合を生成しうる官能基とエチレン性不飽和基の両方を有する化合物(以降、「反応性モノマー」と称する。)を反応させる方法が挙げられる。またこれら I)、II)の方法は組み合わせて行ってもよい。ここで言う結合形成反応とは、一般に有機合成分野で用いられる結合生成反応のなかで共有結合を形成する反応であれば特に制限なく使用できる。一方で、極性変換ポリマーに含まれるエチレン性不飽和基が反応中に熱重合し、ゲル化してしまう場合があるので、できるだけ低温(好ましくは60℃以下、特に好ましくは室温以下)で反応が進行するものが好ましい。また反応の進行を促進させる目的で触媒を用いてもよく、ゲル化を抑制する目的で重合禁止剤を用いてもよい。
【0091】
以下に好ましい高分子結合形成反応が進行する官能基の組み合わせの例を挙げるが本発明はこれらに限定されるものではない。
【0092】
加熱もしくは室温で反応が進行する官能基の組み合わせとしては、
(イ)ヒドロキシル基に対して、エポキシ基、イソシアネート基、N−メチロール基、カルボキシル基、アルキルハライド、酸無水物、酸クロライド、活性エステル基(例えば硫酸エステル)、ホルミル基、アセタール基、
(ロ)イソシアネート基に対してヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、カルボキシル基、N−メチロール基、
(ハ)カルボキシル基に対して、エポキシ基、イソシアネート基、アミノ基、N−メチロール基、
(ニ)N−メチロール基に対して、イソシアネート基、N−メチロール基、カルボキシル基、アミノ基、ヒドロキシル基、
(ホ)エポキシ基に対して、ヒドロキシル基、アミノ基、メルカプト基、カルボキシル基、N−メチロール基、
(ヘ)ビニルスルホン基に対してスルフィン酸基、アミノ基、
(ト)ホルミル基に対してヒドロキシル基、メルカプト基、活性メチレン基、
(チ)メルカプト基に対して、ホルミル基、ビニル基(アリル基、アクリル基など)、エポキシ基、イソシアネート基、N−メチロール基、カルボキシル基、アルキルハライド、酸無水物、酸クロライド、活性エステル基(例えば硫酸エステル)、
(リ)アミノ基に対して、ホルミル基、ビニル基(アリル基、アクリル基など)、エポキシ基、イソシアネート基、N−メチロール基、カルボキシル基、アルキルハライド、酸無水物、酸クロライド、活性エステル基(例えば硫酸エステル)、などの組み合わせが挙げられる。
【0093】
以下に反応性モノマーの好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0094】
ヒドロキシル基含有ビニルモノマー(例えば、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、アリルアルコール、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレートなど)、イソシアネート基含有ビニルモノマー(例えば、イソシアナトエチルアクリレート、イソシアナトエチルメタクリレートなど)、N−メチロール基含有ビニルモノマー(例えば、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミドなど)、エポキシ基含有ビニルモノマー(例えば、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、CYCLOMER−M100、A200(ダイセル化学工業(株)製)など)、カルボキシル基含有ビニルモノマー(例えばアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、カルボキシエチルアクリレート、安息香酸ビニル)、アルキルハライド含有ビニルモノマー(例えばクロロメチルスチレン、2−ヒドロキシ−3−クロロプロピルメタクリレート)、酸無水物含有ビニルモノマー(例えばマレイン酸無水物)、ホルミル基含有ビニルモノマー(例えばアクロレイン、メタクロレイン)、スルフィン酸基含有ビニルモノマー(例えばスチレンスルフィン酸カリウム)、活性メチレン含有ビニルモノマー(例えばアセトアセトキシエチルメタクリレート)、ビニル基含有ビニルモノマー(例えばアリルメタクリレート、アリルアクリレート)、酸クロライド含有モノマー(例えばアクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライド)、アミノ基含有モノマー(例えばアリルアミン)、が挙げられる。
【0095】
前記 II)に記載した任意の官能基を含むポリマーは、反応性官能基とエチレン性不飽和基の両方を有する反応性モノマーの重合を行うことで得ることができる。また、ポリ酢酸ビニルを変性して得られるポリビニルアルコールのように反応性の低い前駆体モノマーの重合後、官能基変換を行うことで得ることもできる。これらの場合の重合方法としては、ラジカル重合が最も簡便で好ましい。
【0096】
本発明の極性変換ポリマーは複数種の一般式(III)および/または一般式(IV)で表される繰り返し単位で構成されたコポリマーであってもよく、必要に応じて一般式(V)で表される繰り返し単位や低分子酸発生モノマーから誘導される繰り返し単位を含んでいてもよい。また、一般式(III)、(IV)、(V)で表される繰り返し単位および低分子酸発生モノマーから誘導される繰り返し単位以外の繰り返し単位(例えばメチルメタクリレートから誘導される繰り返し単位など、以降その他の繰り返し単位と称する)を含んだコポリマーでもよい。特に極性変換ポリマーのTgや親疎水性をコントロールしたい場合や、極性変換ポリマーの極性基を生成させる官能基の含有量をコントロールする目的でその他の繰り返し単位を含んだコポリマーとする手法は好適である。その他の繰り返し単位の導入方法は、a)対応するモノマーを共重合させて直接導入する手法を用いてもよく、b)官能基変換可能な前駆体モノマーを重合させ、高分子反応により導入する手法を用いてもよい。また、a)およびb)の手法を組み合わせて導入することもできる。
【0097】
a)の手法によってその他の繰り返し単位を、対応するビニルモノマーを重合することによって導入する場合、好ましく用いられるモノマーとしては、アクリル酸またはα−アルキルアクリル酸(例えばメタクリル酸など)類から誘導されるエステル類もしくはアミド類(例えば、N−i−プロピルアクリルアミド、N−n−ブチルアクリルアミド、N−t−ブチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−メチルメタクリルアミド、アクリルアミド、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、アクリロイルモルホリン、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、i−プロピルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−メチル−2−ニトロプロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、i−ブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、t−ペンチルアクリレート、2−メトキシエチルアクリレート、2−エトキシエチルアクリレート、2−メトキシメトキシエチルアクリレート、2,2,2−トリフルオロエチルアクリレート、2,2−ジメチルブチルアクリレート、3−メトキシブチルアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、n−ペンチルアクリレート、3−ペンチルアクリレート、オクタフルオロペンチルアクリレート、n−ヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロペンチルアクリレート、セチルアクリレート、ベンジルアクリレート、n−オクチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、4−メチル−2−プロピルペンチルアクリレート、ヘプタデカフルオロデシルアクリレート、n−オクタデシルアクリレート、メチルメタクリレート、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート、テトラフルオロプロピルメタクリレート、ヘキサフルオロプロピルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、i−ブチルメタクリレート、sec−ブチルメタクリレート、n−オクチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、2−メトキシエチルメタクリレート、2−エトキシエチルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、ヘプタデカフルオロデシルメタクリレート、n−オクタデシルメタクリレート、2−イソボルニルメタクリレート、2−ノルボルニルメチルメタクリレート、5−ノルボルネン−2−イルメチルメタクリレート、3−メチル−2−ノルボルニルメチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレートなど)、アクリル酸またはα−アルキルアクリル酸(アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸など)、ビニルエステル類(例えば酢酸ビニル)、マレイン酸またはフマル酸から誘導されるエステル類(マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジブチル、フマル酸ジエチルなど)、マレイミド類(N−フェニルマレイミドなど)、マレイン酸、フマル酸、p−スチレンスルホン酸のナトリウム塩、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、ジエン類(例えばブタジエン、シクロペンタジエン、イソプレン)、芳香族ビニル化合物(例えばスチレン、p−クロルスチレン、t−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、スチレンスルホン酸ナトリウム)、N−ビニルピロリドン、N−ビニルオキサゾリドン、N−ビニルサクシンイミド、N−ビニルホルムアミド、N−ビニル−N−メチルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビニル−N−メチルアセトアミド、1−ビニルイミダゾール、4−ビニルピリジン、ビニルスルホン酸、ビニルスルホン酸ナトリウム、アリルスルホン酸ナトリウム、メタリルスルホン酸ナトリウム、ビニリデンクロライド、ビニルアルキルエーテル類(例えばメチルビニルエーテル)、エチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブテン等が挙げれる。これらのビニルモノマーは2種類以上組み合わせて使用してもよい。これら以外のビニルモノマーはリサーチディスクロージャーNo.1955(1980年、7月)に記載されているものを使用することができる。本発明ではアクリル酸またはメタクリル酸から誘導されるエステル類、およびアミド類、および芳香族ビニル化合物が特に好ましく用いられるビニルモノマーである。
【0098】
また、一般式(V)で表される繰り返し単位を前記(b)のように高分子反応で導入し、反応を完結させない場合など、エチレン性不飽和基をプレカーサー化した官能基や反応性官能基を含む繰り返し単位を有する共重合体となるが、本発明では特に制限なく用いることができる。
【0099】
上記で挙げたビニルモノマーから誘導されるその他の繰り返し単位の大部分は前述したb)官能基変換可能な前駆体モノマーを重合させ、高分子反応により導入することも可能である。一方で、本発明の極性変換ポリマーは、高分子反応によってのみでしか、導入できないその他の繰り返し単位を含んでいてもよい。典型的な例としてポリ酢酸ビニルを変性して得られるポリビニルアルコールやポリビニルアルコールのアセタール化反応によって得られるポリビニルブチラール等を挙げることができる。これらの繰り返し単位の具体的な例を以下に示すが本発明はこれらに限定されるものではない。
【0100】
【化40】
Figure 0004184840
【0101】
本発明の極性変換ポリマー中、一般式(III)で表される繰り返し単位が含まれる場合の好ましい割合は、1質量%以上100質量%以下、より好ましくは3質量%以上100質量%以下、特に好ましくは5質量%以上100質量%以下であり、一般式(IV)で表される繰り返し単位が含まれる場合の好ましい割合は、10質量%以上100質量%以下、より好ましくは20質量%以上100質量%以下、特に好ましくは30質量%以上100質量%以下である。さらに本発明の極性変換ポリマー中に一般式(V)で表される繰り返し単位が含まれる場合の好ましい割合は、1質量%以上80質量%以下、より好ましくは3質量%以上60質量%以下、特に好ましくは5質量%以上40質量%以下である。
【0102】
本発明の極性変換ポリマーの好ましい分子量範囲は重量平均分子量で1000以上100万以下、さらに好ましくは3000以上20万以下である。最も好ましくは5000以上10万以下である。
【0103】
以下に本発明の極性変換ポリマーの好ましい例を表1に示すが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、前記で具体例を挙げた一般式(III)、(IV)、(V)で表される繰り返し単位と低分子酸発生モノマーから誘導される繰り返し単位およびポリビニルアルコールなどの繰り返し単位は前記で挙げた具体例の番号で表し、共重合可能なモノマーから誘導される繰り返し単位は、モノマー名を記載し、共重合組成比を質量%で付記した。
【0104】
【表1】
Figure 0004184840
【0105】
本発明の液晶組成物中に含まれる極性変換ポリマーの好ましい含量は、液晶性化合物の総質量に対して0.01〜20質量%、より好ましくは0.1〜10質量%、特に好ましくは0.5〜5質量%である。また、複数種の極性変換ポリマーを同時に含んでいてもよく、極性基を生成する官能基を有さないポリマーと併用してもよい。
【0106】
本発明の位相差板は、棒状液晶性分子やディスコティック液晶性分子などの液晶性化合物と極性変換ポリマーおよび重合性開始剤や他の添加剤を含む塗布液を、支持体(好ましくは配向膜を設けた)上に塗布し、液晶性化合物を配向、固定化することで形成する。また、液晶性化合物の配向、固定化後に支持体を剥離して用いることもできる。塗布液の調製には、溶媒を用いてもよく、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、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン)、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。この中でアルキルハライド、エステルおよびケトンが好ましい。また、二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。塗布方法としてはカーテンコーティング、ディップコーティング、スピンコーティング、印刷コーティング、スプレーコーティング、スロットコーティング、ロールコーティング、スライドコーテティング、ブレードコーティング、グラビアコーティング、ワイヤーバー法等の公知の塗布方法が挙げられる。
【0107】
配向させた液晶性分子は、配向状態を維持して固定することが好ましい。固定化は、液晶性分子に導入した重合性基(P)の重合反応により実施することが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれるが、光重合反応が好ましい。光の作用によりラジカルを発生させる重合開始剤の例としては、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)、アセトフェノン系化合物、ベンゾインエーテル系化合物、ベンジル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、チオキサントン系化合物等が好ましい。アセトフェノン系化合物としては、例えば、2,2−ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシメチル−1−フェニルプロパン−1−オン、4’−イソプロピル−2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオフェノン、p−ジメチルアミノアセトン、p−tert−ブチルジクロロアセトフェノン、p−tert−ブチルトリクロロアセトフェノン、p−アジドベンザルアセトフェノン等が挙げられる。ベンジル系化合物としては、例えば、ベンジル、ベンジルジメチルケタール、ベンジル−β−メトキシエチルアセタール、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等が挙げられる。ベンゾインエーテル系化合物としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾイン−n−プロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイン−n−ブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等が挙げられる。ベンゾフェノン系化合物としては、例えば、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、ミヒラーズケトン、4,4’−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、4,4’−ジクロロベンゾフェノン等が挙げられる。チオキサントン系化合物としては、例えば、チオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−エチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン等が挙げられる。このような芳香族ケトン類からなる感光性ラジカル重合開始剤の中でも、アセトフェノン系化合物及びベンジル系化合物が、硬化特性、保存安定性、臭気等の面で特に好ましい。これらの芳香族ケトン類からなる感光性ラジカル重合開始剤は、1種あるいは2種以上のものを所望の性能に応じて配合して使用することができる。また、感度を高める目的で重合開始剤に加えて、増感剤を用いてもよい。増感剤の例には、n−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−ブチルホスフィン、およびチオキサントン等が含まれる。
【0108】
光重合開始剤は複数種を組み合わせてもよく、使用量は、塗布液の固形分の0.01〜20質量%であることが好ましく、0.5〜5質量%であることがさらに好ましい。液晶性分子の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、20mJ/cm2〜50J/cm2であることが好ましく、100〜800mJ/cm2であることがさらに好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。光学異方性層の厚さは、0.1〜10μmであることが好ましく、0.5〜5μmであることがさらに好ましい。
【0109】
本発明の位相差板は支持体を剥離など除去せずに用いる場合、透明で光学異方性が小さく、波長分散が小さいポリマーフィルムを支持体として用いることが好ましい。ここで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。波長分散が小さいとは、具体的には、Re400/Re700の比が1.2未満であることが好ましい。光学異方性が小さいとは、具体的には、面内レターデーション(Re)が20nm以下であることが好ましく、10nm以下であることがさらに好ましい。透明支持体は、ロール状または長方形のシート状の形状を有することが好ましく、ロール状の透明支持体を用いて、光学異方性層を積層してから、必要な大きさに切断することが好ましい。ポリマーの例には、セルロースエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレートおよびポリメタクリレートが含まれる。セルロースエステルが好ましく、アセチルセルロースがさらに好ましく、トリアセチルセルロースが最も好ましい。ポリマーフィルムは、ソルベントキャスト法により形成することが好ましい。透明支持体の厚さは、20〜500μmであることが好ましく、50〜200μm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。透明支持体の上に、接着層(下塗り層)を設けてもよい。
【0110】
支持体の表面上で液晶性化合物を配向させるためには、配向膜を用いることが好ましい。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、マイクログループを有する層の形成、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(例えば、ω−トリコ酸、ジオクタデシルジメチルアンモニウムクロリド、ステアリル酸メチルなど)の累積のような手段で設けることが出来る。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とくに好ましい。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。
【0111】
棒状液晶性分子は、塗布平面に対して実質的に水平(0〜30度の範囲の平均傾斜角)に配向させることも、実質的に斜め(30〜70度の範囲の平均傾斜角)に配向させることも実質的に垂直(50〜90度の範囲の平均傾斜角)に配向させることも、同一層内で傾斜角が連続的に変化するハイブリッド配向(例えば水平〜垂直)させることも可能であり、配向膜に使用するポリマーの種類を選択することで,棒状液晶性分子の配向(特に配向膜界面の傾斜角)をコントロールすることができる。本発明では、それぞれに用いる配向膜を水平配向膜、斜め配向膜、垂直配向膜と表現する。また、水平配向膜のうちラビング方向と実質的に異なる方向(主として直交方向)に棒状液晶性分子を配向させることのできる配向膜を特に直交配向膜と表現する。
【0112】
ディスコティック液晶性分子は、水平配向膜を用いることで塗布平面に対しディスコティックコア面がおおよそ平行になり実質的に水平(0〜30度の範囲の平均傾斜角)に配向させることが可能であり、斜め配向膜、垂直配向膜をもちいることで実質的に斜め(30〜70度の範囲の平均傾斜角)に配向させることも実質的に垂直(50〜90度の範囲の平均傾斜角)に配向させることが可能であり、同一層内で傾斜角が連続的に変化するハイブリッド配向(例えば水平〜垂直)させることも可能である。一方、直交配向膜を用いた場合、塗布平面に対しディスコティックコア面がおおよそ垂直にかつラビング方向に直交して配向させることができる。いずれの場合も所望の配向方向に合せて適宜、配向膜を選択することができる。
【0113】
配向膜に用いる具体的なポリマーの種類については液晶セルまたは光学補償シートについて種々の文献に記載があり、所望の配向方法、使用形態に合せて適宜選択できる。本発明では、特に重合性基を有するポリビニルアルコール誘導体、ポリアクリル酸誘導体を用いることで、液晶化合物と透明支持体の密着性を改善することができ好ましい。このような重合性基を有するポリビニルアルコール誘導体、ポリアクリル酸誘導体からなる水平配向膜、斜め配向膜、垂直配向膜、直交配向膜としては特開平9−152509号公報、特開2002−62427号公報、特開2002−90545号公報、特開2002−98836号公報等に記載されている化合物を用いることができる。
【0114】
配向膜の厚さは0.01〜5μmであることが好ましく、0.05〜1μmであることがさらに好ましい。なお、配向膜を用いて液晶性化合物を配向させてから、その配向状態のまま液晶性化合物を固定して光学異方性層を形成し、光学異方性層のみをポリマーフィルム(または透明支持体)上に転写してもよい。配向状態の固定された液晶性化合物は、配向膜がなくても配向状態を維持することができる。そのため、本発明の位相差板では、配向膜は(位相差板の製造において必須ではあるが)必須ではない。
【0115】
本発明の位相差板は、液晶性化合物の配向が固定された層を複数層有することもできる。このような位相差板の例としては、特開2001−4837号公報、同2001−21720号公報、同2000−206331号公報に広帯域λ/4板の技術が開示されている。以下に広帯域λ/4板における発明の実施の形態を記載するが、本発明はλ/4板に限定されるものではない。
【0116】
[広帯域λ/4板の光学的性質]
広域帯λ/4とは、具体的には、波長450nm、550nmおよび650nmで測定したレターデーション値/波長の値が、いずれも0.2〜0.3の範囲内であることを意味する。レターデーション値/波長の値は、0.21〜0.29の範囲内であることが好ましく、0.22〜0.28の範囲内であることがより好ましい。
偏光膜、位相差πの偏光子および位相差π/2の偏光子を用いると、広い波長領域で円偏光を近似的に達成することができる。特開平10−68816号公報には、円偏光の達成について、ポアンカレ球による説明が記載されている。偏光子(光学異方性層または複屈折率フィルム)は、特定の波長において、実質的にπまたはπ/2の位相差を達成していればよい。ただし、可視領域のほぼ中間の波長である550nmにおいて、位相差πまたはπ/2を達成していることが好ましい。特定波長(λ)において位相差πを達成するためには、特定波長(λ)において測定した偏光子のレターデーション値をλ/2に調整すればよい。特定波長(λ)において位相差π/2を達成するためには、特定波長(λ)において測定した偏光子のレターデーション値をλ/4に調整すればよい。
【0117】
特定波長(λ)を550nmとすると、位相差πの偏光子として用いる光学異方性層を波長550nmで測定したレターデーション値は、200〜290nmであることが好ましく、210〜280nmであることがより好ましい。特定波長(λ)を550nmとすると、位相差π/2の偏光子として用いる光学異方性層を波長550nmで測定したレターデーション値は、100〜145nmであることが好ましく、110〜140nmであることがより好ましい。
【0118】
レターデーション値は、光学異方性層の法線方向から入射した光に対する面内のレターデーション値を意味する。具体的には、下記式により定義される値である。
レターデーション値(Re) = (nx−ny)×d
式中、nxおよびnyは光学異方性層の面内の主屈折率であり、そしてdは光学異方性層の厚み(nm)である。
【0119】
広帯域λ/4板を作製する場合は、位相差がπである層と位相差がπ/2である層の交差角度が重要であり、60°±10であることが好ましく、60°±5であることがより好ましい。また、広帯域λ/4と偏光板または偏光膜から円偏光板を作成する際は、偏光板(または偏光膜)、位相差がπである層、位相差がπ/2である層の順に積層することが好ましく、該偏光板(または偏光膜)の偏光透過軸と位相差がπである層の遅相軸が15°±5であることが好ましく、15°±3であることがより好ましい。一般に入手可能な長尺状の偏光板は長尺の長手方向に偏光の吸収軸があり、それに直交する方向に偏光透過軸がある。したがって円偏光板を偏光板と広帯域λ/4板から作成する場合には位相がπである層を支持体の長手方向に対し実質的に75°にすることが好ましい。特開2002−86554号に偏光の吸収軸が長手方向に対し実質的に45°である偏光板の技術が開示されている。かかる偏光板の場合には、位相がπである層の遅相軸を偏光の吸収軸に対し15°または75°にすることが好ましい。
【0120】
本発明において上記広帯域λ/4板を作製する場合、下記の▲1▼〜▲6▼の手順で作製することが好ましい。
▲1▼透明支持体上に配向膜層を設ける。
▲2▼配向膜層をラビングする。
▲3▼ラビングした配向膜層上に本発明の液晶組成物(極性変換ポリマーは必須)を塗布する。
▲4▼必要により加熱処理を行い、液晶性化合物の配向、紫外線照射により固定化し、第1光学異方性層(位相はπかπ/2のいずれか)を形成する。
▲5▼第1光学異方性層の遅相軸と60°交差して第1光学異方性層上をラビングする。
▲6▼第2光学異方性層を形成する。なお、第2光学異方性層においては、極性変換ポリマーは必須ではない。
【0121】
[円偏光板]
本発明の位相差板は、反射型液晶表示装置において使用されるλ/4板、光ディスクの書き込み用のピックアップに使用されるλ/4板、あるいは反射防止膜として利用されるλ/4板として、特に有利に用いることができる。λ/4板は、一般に偏光膜と組み合わせた円偏光板として使用される。よって、位相差板と偏光膜とを組み合わせた円偏光板として構成しておくと、容易に反射型液晶表示装置のような用途とする装置に組み込むことができる。偏光膜には、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を用いる染料系偏光膜やポリエン系偏光膜がある。ヨウ素系偏光膜および染料系偏光膜は、一般にポリビニルアルコール系フィルムを用いて製造する。偏光膜の透過軸は、フィルムの延伸方向に垂直な方向に相当する。偏光膜は、一般に両側に保護膜を有する。ただし、本発明の位相差板を用いる場合、光学異方性層自身や透明支持体を偏光膜の片側の保護膜として機能させることができる。透明支持体とは別に保護膜を用いる場合は、保護膜として光学的等方性が高いセルロースエステルフィルム、特にトリアセチルセルロースフィルムを用いることが好ましい。
【0122】
本発明の位相差板が液晶性化合物の配向が固定された層を複数層有する場合、少なくとも1層に用いる液晶組成物中に本発明の極性変換ポリマーが添加してあることが必須であるが、全ての層に添加されていてもよい。本発明の極性変換ポリマーを用いた層上においては、配向膜を用いずにもう1層の液晶性化合物の配向が固定された層を形成させることが可能となる。また、最上層に本発明の極性変換ポリマーを用いた場合、固定化後の表面がべとつかず、表面を布などで擦っても転写せず、有利となる場合もあるが、位相差板作製においては必ずしも必須ではない。
【0123】
一方で液晶性化合物の配向が固定された層を液晶性化合物と重合開始剤(必要に応じて溶媒)のみの液晶組成物で作製しようとする場合、配向膜側はほぼ水平であっても空気界面側で傾斜角を持って配向するため、光学的にムラが生じてしまう場合が多い。本発明の架橋性ポリマーは、該光学的ムラを抑える効果も有するが、本発明の架橋性ポリマーを用いなくてもある種の添加剤を添加することで該光学的ムラは解消することができる。以下にこのような添加剤を配向制御剤と称し好ましい例を低分子配向制御剤、高分子配向制御剤と分けて順に説明する。低分子配向制御剤としては、下記一般式(VI)で表される化合物を用いるのが特に好ましい。
【0124】
前記第1の光学異方性層および前記第2の光学異方性層は、液晶性化合物(好ましくは棒状液晶性化合物)を少なくとも1種含有するが、それ以外に液晶配向促進剤を含有しているのが好ましく、下記一般式(VI)で表される液晶配向剤を含有しているのが特に好ましい。
一般式(VI)
(Hb−L2−)n1
式(VI)において、Hbは、炭素原子数が6〜40の脂肪族基または炭素原子数が6〜40の脂肪族置換オリゴシロキサノキシ基を表す。Hbは、炭素原子数が6〜40の脂肪族基であることが好ましく、炭素原子数が6〜40のフッ素置換脂肪族基または炭素原子数が6〜40の分岐を有する脂肪族基であることがさらに好ましく、炭素原子数が6〜40のフッ素置換アルキル基もしくは炭素原子数が6〜40の分岐を有するアルキル基であることが最も好ましい。
【0125】
脂肪族基は、環状脂肪族基よりも鎖状脂肪族基の方が好ましい。鎖状脂肪族基は分岐を有していてもよい。脂肪族基の炭素原子数は、7〜35であることが好ましく、8〜30であることがより好ましく、9〜25であることがさらに好ましく、10〜20であることが最も好ましい。
脂肪族基には、アルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換アルケニル基、アルキニル基および置換アルキニル基が含まれる。アルキル基、置換アルキル基、アルケニル基および置換アルケニル基が好ましく、アルキル基および置換アルキル基がさらに好ましい。
脂肪族基の置換基の例には、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、置換アルコキシ基(例えば、オリゴアルコキシ基)、アルケニルオキシ基(例、ビニルオキシ)、アシル基(例、アクリロイル、メタクリロイル)、アシルオキシ基(例、アクリロイルオキシ、ベンゾイルオキシ)、スルファモイル基、脂肪族置換スルファモイル基およびエポキシアルキル基(例、エポキシエチル)が含まれる。置換基としては、ハロゲン原子が好ましく、フッ素原子がさらに好ましい。フッ素置換脂肪族基において、フッ素原子が脂肪族基の水素原子を置換している割合は、50〜100%であることが好ましく、60〜100%であることがより好ましく、70〜100%であることがさらに好ましく、80〜100%であることがさらにまた好ましく、85〜100%であることが最も好ましい。
【0126】
前記脂肪族置換オリゴシロキサノキシ基の炭素原子数は、7〜35であることが好ましく、8〜30であることがより好ましく、9〜25であることがさらに好ましく、10〜20であることが最も好ましい。脂肪族置換オリゴシロキサノキシ基は、下記式で表される。
1−(Si(R22−O)q
式中、R1は水素原子、ヒドロキシルまたは脂肪族基を表し;R2は水素原子、脂肪族基またはアルコキシ基を表し;そして、qは1〜12のいずれかの整数を表す。R1およびR2でそれぞれ表される脂肪族基は、環状脂肪族基よりも鎖状脂肪族基の方が好ましい。鎖状脂肪族基は分岐を有していてもよい。脂肪族基の炭素原子数は、1〜12であることが好ましく、1〜8であることがより好ましく、1〜6であることがさらに好ましく、1〜4であることが特に好ましい。
1およびR2でそれぞれ表される脂肪族基には、アルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換アルケニル基、アルキニル基および置換アルキニル基が含まれる。アルキル基、置換アルキル基、アルケニル基および置換アルケニル基が好ましく、アルキル基および置換アルキル基がさらに好ましい。
1およびR2でそれぞれ表される脂肪族基は、置換基を有していてもよく、該置換基の例には、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基、ニトロ基、アルコキシ基、置換アルコキシ基(例えば、オリゴアルコキシ基)、アルケニルオキシ基(例、ビニルオキシ)、アシル基(例、アクリロイル、メタクリロイル)、アシルオキシ基(例、アクリロイルオキシ、ベンゾイルオキシ)、スルファモイル基、脂肪族置換スルファモイル基およびエポキシアルキル基(例、エポキシエチル)が含まれる。
【0127】
2で表されるアルコキシ基は、環状構造あるいは分岐を有していてもよい。アルコキシ基の炭素原子数は、1〜12であることが好ましく、1〜8であることがより好ましく、1〜6であることがさらに好ましく、1〜4であることがさらにまた好ましい。
以下に、Hbの例を示す。
【0128】
Hb1:n−C1633
Hb2:n−C2041
Hb3:n−C6 13−CH(n−C49)−CH2−CH2
Hb4:n−C1225
Hb5:n−C1837
Hb6:n−C1429
Hb7:n−C1531
Hb8:n−C1021
Hb9:n−C1021−CH(n−C49)−CH2−CH2
Hb10:n−C817
【0129】
Hb11:n−C817
Hb12:CH(CH32−{C36−CH(CH3)}3−C24
Hb13:CH(CH32−{C36−CH(CH3)}2−C36−C(CH3)=CH−CH2
Hb14:n−C817−CH(n−C613)−CH2−CH2
Hb15:n−C613−CH(C25)−CH2−CH2
Hb16:n−C817−CH(n−C49)−CH2
Hb17:n−C817−CF(n−C613)−CF2−CF2
Hb18:n−C37−CF(CF3)−CF2
Hb19:Si(CH33−{Si(CH32−O}6−O−
Hb20:Si(OC37)(C1633)(C24−SO2−NH−C817)−O−
【0130】
前記式(V)において、L2は、単結合または二価の連結基を表す。前記二価の連結基は、−アルキレン基−、−フッ素置換アルキレン基−、−O−、−S−、−CO−、−NR−、−SO2−およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる基であることが好ましい。Rは、水素原子または炭素原子数が1〜20のアルキル基である。L1Aは、−アルキレン基−、−O−、−S−、−CO−、−NR−、−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さらに好ましい。Rは、水素原子または炭素原子数が1〜20のアルキル基であることが好ましく、水素原子または炭素原子数が1〜15のアルキル基であることがさらに好ましく、水素原子または炭素原子数が1〜12のアルキル基であることが最も好ましい。
上記アルキレン基またはフッ素置換アルキレン基の炭素原子数は、1〜40であることが好ましく、1〜30であることがより好ましく、1〜20であることがさらに好ましく、1〜15であることがさらにまた好ましく、1〜12であることが最も好ましい。
以下に、L2の例を示す。左側がHbに結合し、右側がB1に結合する。
【0131】
L10:単結合
L11:−O−
L12:−O−CO−
L13:−CO−C48−O−
L14:−O−C24−O−C24−O−
L15:−S−
L16:−N(n−C1225)−
L17:−SO2−N(n−C37)−CH2CH2−O−
L18:−O−{CF(CF3)−CF2−O}3−CF(CF3)−
【0132】
前記式(V)において、nは2〜12のいずれかの整数を表す。nは2〜9のいずれかの整数であることが好ましく、2〜6のいずれかの整数であることがより好ましく、2、3または4であることがさらに好ましく、3または4であることが最も好ましい。
【0133】
前記式(V)において、B1は、少なくとも三つの環状構造を含む排除体積効果を有するn価の基である。B1は下記式(V−a)で表されるn価の基であることが好ましい。
一般式(V−a)
(−Cy1−L3−)nCy2
前記式(V−a)において、Cy1は二価の環状基を表す。Cy1は二価の芳香族炭化水素基または二価の複素環基を表すのが好ましく、二価の芳香族炭化水素基を表すのがより好ましい。
二価の芳香族炭化水素基とは、アリーレン基および置換アリーレン基を意味する。
アリーレン基の例には、フェニレン基、インデニレン基、ナフチレン基、フルオレニレン基、フェナントレニレン基、アントリレン基およびピレニレン基が含まれる。フェニレン基およびナフチレン基が好ましい。
置換アリーレン基の置換基の例には、脂肪族基、芳香族炭化水素基、複素環基、ハロゲン原子、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、メトキシエトキシ基)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基)、アリールアゾ基(例えば、フェニルアゾ基)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基)、アルキルアミノ基(例えば、メチルアミノ基、プロピルアミノ基)、アシル基(例えば、アセチル基、プロパノイル基、オクタノイル基、ベンゾイル基)、アシルオキシ基(例えば、アセトキシ基、ピバロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基)、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、カルボキシル基、スルホ基、カルバモイル基、スルファモイル基およびウレイド基が含まれる。
二価の芳香族炭化水素基に、別の芳香族炭化水素環が単結合、ビニレン結合またはエチニレン結合を介して置換基として結合していると、前述したように特定の液晶配向促進機能が得られる。
また、Hb−L2−に相当する基を、置換基として有してもよい。
【0134】
Cy1で表される二価の複素環基は、5員、6員または7員の複素環を有することが好ましい。5員環または6員環がさらに好ましく、6員環が最も好ましい。複素環を構成する複素原子としては、窒素原子、酸素原子および硫黄原子が好ましい。前記複素環は、芳香族性複素環であることが好ましい。芳香族性複素環は、一般に不飽和複素環である。最多二重結合を有する不飽和複素環がさらに好ましい。複素環の例には、フラン環、チオフェン環、ピロール環、ピロリン環、ピロリジン環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、イミダゾール環、イミダゾリン環、イミダゾリジン環、ピラゾール環、ピラゾリン環、ピラゾリジン環、トリアゾール環、フラザン環、テトラゾール環、ピラン環、チイン環、ピリジン環、ピペリジン環、オキサジン環、モルホリン環、チアジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピペラジン環およびトリアジン環が含まれる。
【0135】
複素環に、他の複素環、脂肪族環または芳香族炭化水素環が縮合していてもよい。縮合複素環の例には、ベンゾフラン環、イソベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、インドール環、インドリン環、イソインドール環、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環、インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、クロメン環、クロマン環、イソクロマン環、キノリン環、イソキノリン環、シンノリン環、フタラジン環、キナゾリン環、キノキサリン環、ジベンゾフラン環、カルバゾール環、キサンテン環、アクリジン環、フェナントリジン環、フェナントロリン環、フェナジン環、フェノキサジン環、チアントレン環、インドリジン環、キノリジン環、キヌクリジン環、ナフチリジン環、プリン環およびプテリジン環が含まれる。
二価の複素環基は、置換基を有していてもよい。置換基の例は、置換アリーレン基の置換基の例と同様である。
二価の複素環基は、複素原子(例えば、ピペリジン環の窒素原子)で、L3または(L3が単結合の場合)分子中心の環状基(Cy2)と結合してもよい。また、結合する複素原子がオニウム塩(例、オキソニウム塩、スルホニウム塩、アンモニウム塩)を形成していてもよい。
【0136】
Cy1および後述するCy2の環状構造が、全体として平面構造を形成していてもよい。環状構造が全体として平面構造(すなわち円盤状構造)を形成していると、前述したように特定の液晶配向促進機能が得られる。
以下に、Cy1の例を示す。複数のHb−L2−に相当する基が二価の芳香族炭化水素基または二価の複素環基に結合している場合、いずれか一つが前記式で定義するHb−L2−であって、残りは二価の芳香族炭化水素基または二価の複素環基の置換基である。
【0137】
【化41】
Figure 0004184840
【0138】
【化42】
Figure 0004184840
【0139】
【化43】
Figure 0004184840
【0140】
【化44】
Figure 0004184840
【0141】
【化45】
Figure 0004184840
【0142】
【化46】
Figure 0004184840
【0143】
【化47】
Figure 0004184840
【0144】
式(V−a)において、L3は、単結合または−アルキレン基−、−アルケニレン基−、−アルキニレン基−、−O−、−S−、−CO−、−NR−、−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。Rは、水素原子または炭素原子数が1〜30のアルキル基を表す。L3は、−O−、−S−、−CO−、−NR−、−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。Rは水素原子または炭素原子数が1〜20のアルキル基であることが好ましく、水素原子または炭素原子数が1〜15のアルキル基であることがさらに好ましく、水素原子または炭素原子数が1〜12のアルキル基であることが最も好ましい。
上記アルキレン基の炭素原子数は、1〜40であることが好ましく、1〜30であることがより好ましく、1〜20であることがさらに好ましく、1〜15であることがさらにまた好ましく、1〜12であることが最も好ましい。
上記アルケニレン基またはアルキニレン基の炭素原子数は、2〜40であることが好ましく、2〜30であることがより好ましく、2〜20であることがさらに好ましく、2〜15であることがさらにまた好ましく、2〜12であることが最も好ましい。
以下に、L3の例を示す。左側がCy1に結合し、右側がCy2に結合する。
【0145】
L20:単結合
L21:−S−
L22:−NH−
L23:−NH−SO2−NH−
L24:−NH−CO−NH−
L25:−SO2
L26:−O−NH−
L27:−C≡C−
L28:−CH=CH−S−
L29:−CH2−O−
L30:−N(CH3)−
L31:−CO−O−
【0146】
前記式(V−a)において、nは2〜12のいずれかの整数を表す。nは2〜9のいずれかの整数であることが好ましく、2〜6のいずれかの整数であることがより好ましく、2、3または4であることがさらに好ましく、3または4であることが最も好ましい。
前記式(V−a)において、Cy2は、n価の環状基である。Cy2は、n価の芳香族炭化水素基またはn価の複素環基であることが好ましい。
Cy2で表される芳香族炭化水素基の芳香族炭化水素環の例には、ベンゼン環、インデン環、ナフタレン環、フルオレン環、フェナントレン環、アントラセン環およびピレン環が含まれる。ベンゼン環およびナフタレン環が好ましく、ベンゼン環が特に好ましい。
Cy2で表される芳香族炭化水素基は置換基を有していてもよい。置換基の例には、脂肪族基、芳香族炭化水素基、複素環基、ハロゲン原子、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、メトキシエトキシ基)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基)、アリールアゾ基(例えば、フェニルアゾ基)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基)、アルキルアミノ基(例えば、メチルアミノ基、プロピルアミノ基)、アリールアミノ基(例えば、フェニルアミノ基)、アシル基(例えば、アセチル基、プロパノイル基、オクタノイル基、ベンゾイル基)、アシルオキシ基(例えば、アセトキシ基、ピバロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基)、ヒドロキシル基、メルカプト基、アミノ基、カルボキシル基、スルホ基、カルバモイル基、スルファモイル基およびウレイド基が含まれる。
【0147】
Cy2で表される複素環基は、5員、6員または7員の複素環を有することが好ましい。5員環または6員環がさらに好ましく、6員環が最も好ましい。前記複素環を構成する複素原子としては、窒素原子、酸素原子および硫黄原子が好ましい。前記複素環は、芳香族性複素環であることが好ましい。芳香族性複素環は、一般に不飽和複素環である。最多二重結合を有する不飽和複素環がさらに好ましい。前記複素環の例には、フラン環、チオフェン環、ピロール環、ピロリン環、ピロリジン環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、イミダゾール環、イミダゾリン環、イミダゾリジン環、ピラゾール環、ピラゾリン環、ピラゾリジン環、トリアゾール環、フラザン環、テトラゾール環、ピラン環、チイン環、ピリジン環、ピペリジン環、オキサジン環、モルホリン環、チアジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピペラジン環およびトリアジン環が含まれる。トリアジン環が好ましく、1,3,5−トリアジン環が特に好ましい。
前記複素環に他の複素環、脂肪族環または芳香族炭化水素環が縮合していてもよい。ただし、単環式複素環が好ましい。
以下に、Cy2の例を示す。
【0148】
【化48】
Figure 0004184840
【0149】
【化49】
Figure 0004184840
【0150】
【化50】
Figure 0004184840
【0151】
【化51】
Figure 0004184840
【0152】
液晶配向促進剤は、以上述べた疎水性基(Hb)、連結基(L2)および排除体積効果を有する基(B1)を組み合わせた化合物である。これらの組み合わせについて、特に制限はない。
以下に、前記一般式(V)で表される液晶配向促進剤の例を示す。
【0153】
【化52】
Figure 0004184840
【0154】
【化53】
Figure 0004184840
【0155】
【化54】
Figure 0004184840
【0156】
【化55】
Figure 0004184840
【0157】
【化56】
Figure 0004184840
【0158】
【化57】
Figure 0004184840
【0159】
【化58】
Figure 0004184840
【0160】
【化59】
Figure 0004184840
【0161】
【化60】
Figure 0004184840
【0162】
【化61】
Figure 0004184840
【0163】
【化62】
Figure 0004184840
【0164】
【化63】
Figure 0004184840
【0165】
【化64】
Figure 0004184840
【0166】
【化65】
Figure 0004184840
【0167】
【化66】
Figure 0004184840
【0168】
【化67】
Figure 0004184840
【0169】
【化68】
Figure 0004184840
【0170】
【化69】
Figure 0004184840
【0171】
【化70】
Figure 0004184840
【0172】
【化71】
Figure 0004184840
【0173】
【化72】
Figure 0004184840
【0174】
【化73】
Figure 0004184840
【0175】
【化74】
Figure 0004184840
【0176】
【化75】
Figure 0004184840
【0177】
【化76】
Figure 0004184840
【0178】
【化77】
Figure 0004184840
【0179】
【化78】
Figure 0004184840
【0180】
【化79】
Figure 0004184840
【0181】
【化80】
Figure 0004184840
【0182】
【化81】
Figure 0004184840
【0183】
【化82】
Figure 0004184840
【0184】
【化83】
Figure 0004184840
【0185】
【化84】
Figure 0004184840
【0186】
【化85】
Figure 0004184840
【0187】
【化86】
Figure 0004184840
【0188】
【化87】
Figure 0004184840
【0189】
【化88】
Figure 0004184840
【0190】
【化89】
Figure 0004184840
【0191】
【化90】
Figure 0004184840
【0192】
【化91】
Figure 0004184840
【0193】
【化92】
Figure 0004184840
【0194】
【化93】
Figure 0004184840
【0195】
【化94】
Figure 0004184840
【0196】
【化95】
Figure 0004184840
【0197】
【化96】
Figure 0004184840
【0198】
【化97】
Figure 0004184840
【0199】
次に高分子配向制御剤について説明する。添加される高分子配向制御剤は液晶層の塗布液に溶解しうるポリマーであればよい。好ましい高分子配向制御剤の一例を以下に示す。
【0200】
ポリプロピレンオキシド
ポリテトラメチレンオキシド
ポリ−ε−カプロラクトン
ポリ−ε−カプロラクトン ジオール
ポリ−ε−カプロラクトン トリオール
ポリビニルアセテート
ポリメラミン
ポリ(エチレン アジペート)
ポリ(1,4−ブチレン アジペート)
ポリ(1,4−ブチレン グルタレート)
ポリ(1,2−ブチレン グリコール)
ポリ(1,4−ブチレン スクシネート)
ポリ(1,4−ブチレン テレフタレート)
ポリ(エチレンテレフタレート)
ポリ(2−メチル−1,3−プロピレン アジペート)
ポリ(2−メチル−1,3−プロピレン グルタレート)
ポリ(ネオペンチルグリコールアジペート)
ポリ(ネオペンチルグリコール セバケート)
ポリ(1,3−プロピレン アジペート)
ポリ(1,3−プロピレン グルタレート)
ポリビニルブチラール
ポリビニルホルマール
ポリビニルアセタール
ポリビニルプロパナール
ポリビニルヘキサナール
ポリビニルピロリドン
ポリアクリル酸エステル
ポリメタクリル酸エステル
ポリ(3−ヒドロキシブチリックアシッド)
【0201】
配向制御剤の添加量は、該制御剤の添加する液晶組成物中の液晶性化合物に対し0.05〜10質量%添加することが好ましい。より好ましくは0.1〜5質量%である。
【0202】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、割合、操作等は、本発明の精神から逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に制限されるものではない。
[実施例1]
<単層位相差板の作製>
厚さ100μm、幅150mm、長さ200mの光学的に等方性のトリアセチルセルロースフィルムを透明支持体として用いた。配向膜(下記構造式のポリマー)の希釈液を透明支持体の片面に連続塗布し、厚さ0.5μmの配向膜を形成した。次いで、透明支持体の長手方向に対し左手30°の方向に連続的にラビング処理を実施した。
【0203】
配向膜
【化98】
Figure 0004184840
【0204】
ラビング処理を行った配向膜の上に、下記の組成の塗布液をバーコーターを用いて連続的に塗布、乾燥、および加熱(配向熟成)し、さらに紫外線照射して光学異方性層(A)を形成した。光学異方性層は透明支持体の長手方向に対して30°の方向に遅相軸を有していた。なお、光学異方性層(A)の膜厚は550nmにおけるレターデーション値(Re550)が265nmとなるように調整し、約2.4μmであった。
光学異方性層(A)塗布液組成
下記の棒状液晶性化合物 I−1) 14.5 質量比
下記の増感剤 0.15質量比
下記の光重合開始剤 0.29質量比
極性変換ポリマー(K−17:δa値=13.0MPa0.5)0.30質量比
下記の光酸発生剤 0.30質量比
メチルエチルケトン 84.8 質量比
【0205】
棒状液晶化合物 I−1)…δa値は15.7MPa0.5
【化99】
Figure 0004184840
【0206】
増感剤
【化100】
Figure 0004184840
【0207】
光重合開始剤
【化101】
Figure 0004184840
【0208】
光酸発生剤
【化102】
Figure 0004184840
【0209】
<積層位相差板(λ/4板)の作製>
上記で作製した単層位相差板に光学異方性層(A)の遅相軸に対し右手60°であり、かつ長手方向に対し右手30°になるように連続的にラビング処理を施した。
【0210】
ラビング処理を行った単層位相差板の上に、下記の組成の塗布液を、バーコーターを用いて連続的に塗布、乾燥、および加熱(配向熟成)し、さらに紫外線照射して厚さ1.2μmの光学異方性層(B)を形成し、積層位相差板101を作製した。
光学異方性層(B)塗布液組成
実施例1の棒状液晶性化合物 13.0 質量比
実施例1の増感剤 0.13質量比
実施例1の光重合開始剤 0.39質量比
実施例1の極性変換ポリマー 0.13質量比
メチルエチルケトン 86.5 質量比
【0211】
<45°偏光板の作製>
PVAフィルムをヨウ素2.0g/l、ヨウ化カリウム4.0g/lの水溶液に25℃にて240秒浸漬し、さらにホウ酸10g/lの水溶液に25℃にて60秒浸漬後、特開2002−86554号公報の図2の形態のテンター延伸機に導入し、5.3倍に延伸し、テンターを延伸方向に対し特開2002−86554号公報の図2の如く屈曲させ、以降幅を一定に保ち、収縮させながら80℃雰囲気で乾燥させた後テンターから離脱した。延伸開始前のPVAフィルムの含水率は31%で、乾燥後の含水率は1.5%であった。
左右のテンタークリップの搬送速度差は、0.05%未満であり、導入されるフィルムの中心線と次工程に送られるフィルムの中心線のなす角は、46゜であった。ここで|L1−L2|は0.7m、Wは0.7mであり、|L1−L2|=Wの関係にあった。テンター出口における実質延伸方向Ax−Cxは、次工程へ送られるフィルムの中心線22に対し45゜傾斜していた。テンター出口におけるシワ、フィルム変形は観察されなかった。
さらに、PVA((株)クラレ製PVA−117H)3%水溶液を接着剤としてケン化処理した富士写真フィルム(株)製フジタック(セルローストリアセテート、レターデーション値3.0nm)と貼り合わせ、さらに80℃で乾燥して有効幅650mmの偏光板を得た。
得られた偏光板の吸収軸方向は、長手方向に対し45゜傾斜していた。この偏光板の550nmにおける透過率は43.7%、偏光度は99.97%であった。さらに特開2002−86554号公報の図8の如く310×233mmサイズに裁断したところ、91.5%の面積効率で辺に対し45゜吸収軸が傾斜した偏光板を得ることができた。
【0212】
<円偏光板の作製>
次に、上記で作製した45°偏光板のヨウ素を浸漬したPVAフィルム部分を富士写真フイルム(株)製フジタックと貼り合せる代わりに、片面に支持体(トリアセチルセルロース)側をケン化処理した防眩性反射防止フィルムをもう一方の面に上記で作製した積層位相差板101の支持体側をケン化処理した後に、PVA((株)クラレ製PVA−117H)3%水溶液を接着剤としてそれぞれの支持体面を貼り合わせ、さらに80℃で乾燥して円偏光板201を作製した。このとき、偏光膜と位相差板の長手方向が一致するように貼り合わせて、円偏光板を作製した。
【0213】
[実施例2〜4(本発明)]
実施例1の光学異方性層(A)及び(B)に用いた極性変換ポリマーを、表2記載の化合物に変更し、実施例2および3の光学異方性層(A)塗布液に光酸発生剤を添加しなかったこと以外は、実施例1と同じ方法で積層位相差板102〜104を作製した。また、積層位相差板102〜104を用いて、実施例1と同じ方法で円偏光板202〜204を作製した。
※K−4のδa値は(−SO3−)を(−COO−)とし、(−NO2)を(−CN)として算出すると13.5MPa0.5となる。
※K−5のδa値は13.3MPa0.5
※K−18のδa値は(−SO3−)を(−COO−)とし、(−NO2)を(−CN)として算出すると13.5MPa0.5となる。
【0214】
[比較例1〜3]
実施例1の光学異方性層(A)及び(B)に用いた架橋性ポリマーを、表2記載の化合物に変更し、全ての光学異方性層(A)塗布液に光酸発生剤を添加しなかったこと以外は、実施例1と同じ方法で積層位相差板105〜107を作製した。また、積層位相差板105〜107を用いて、実施例1と同じ方法で円偏光板205〜207を作製した。
【0215】
【表2】
Figure 0004184840
【0216】
配向制御剤−27
【化103】
Figure 0004184840
【0217】
ポリマー1:MEGAFAC F?177(大日本インキ化学工業株式会社製)
(特開平8−231958号実施例に記載の化合物)
δa値は不明
ポリマー2:ポリブチルアクリレート(ALDRICH製)
(溶媒を除去した後、使用)
δa値は10.7MPa0.5
【0218】
位相差板および円偏光板の評価は以下に示す方法で行い、結果を表3中に記載した。
(単層位相差板のラビング布への汚れ付着)
単層位相差板表面をラビングしたあとのラビング布の汚れ(白っぽく見える)を目視で評価した。
(単層位相差板の配向欠陥の評価)
表面をラビング処理する前の単層位相差板を偏光顕微鏡下で観察し、配向欠陥の評価を行った。配向欠陥は、点欠陥と海島状の欠陥の2種類が観察される場合もあったため、点欠陥の個数と海島状欠陥のありなしを評価した。なお、点欠陥の個数は1.0mm2範囲の平均値を記載した。
(積層位相差板の配向欠陥の評価)
円偏光板とする前の積層位相差板を偏光顕微鏡下で観察し、配向欠陥の評価を行った。配向欠陥は、点欠陥と海島状の欠陥の2種類が観察される場合もあったため、点欠陥の個数と海島状欠陥のありなしを評価した。なお、点欠陥の個数は1.0mm2範囲の平均値を記載した。
【0219】
(積層位相差板のハジキの評価)
積層位相差板作成後、単層位相差板面に対する光学異方性層(B)のぬれが悪く、光学異方性層(B)が塗設されていない部分(ハジキ)が直径1mm以下の点状に観察される場合があった。この点状ハジキの25cm2あたりの個数を目視で評価した。
(積層位相差板の位相差の測定および面内ムラの評価)
積層位相差板を円偏光板とした後、円偏光板の偏光膜側(反射防止フィルム側)から光(測定波長は450nm、550nm、および650nm)を照射し、通過した光の位相差(レターデーション値:Re)を測定した。また、面内に位相差の大きく異なるムラのある場合もあったため該当する円偏光板は550nmのみのレターデーション値の最大値と最小値を測定した。
(円偏光板の画像表示性能の評価)
シャープ製ザウルスMI−E1の液晶セル以下を残して円偏光板部を含め上側を全てとりはずし、上記で作製した円偏光板を貼り付け、人物画像を表示した状態を目視で観察した。
【0220】
【表3】
Figure 0004184840
【0221】
表3に示す結果より、比較例1は単層、積層とも海島状欠陥が発生し、更に光学異方性層(A)と光学異方性層(B)は目的の交差角で遅相軸が交差せずに所望の位相差の積層位相差板が得られなかった。従って、画像表示性能も不十分であった。比較例2および3は、海島状欠陥は発生しないもののラビング布への汚れの付着があり、積層した場合は、点欠陥が多発した。更に所望の位相差は面内に部分的に発現するのみで、画像表示性能も不十分であった。これに対し、本発明の構成に従えば、ラビング布への汚れの付着もなく光学異方性層にラビング処理をすることが可能であり、配向欠陥の少ない安定した位相差板、円偏光板が作成できる。さらに、画像表示装置に取り付けた場合も良好な画像表示性能を得ることができる。
【0222】
【発明の効果】
本発明によれば、液晶化合物の配向を固定化した層を形成する場合に、固定化後の表面がべとつかず、表面を布などで擦っても添加剤などが転写しない、位相差板等の作製に有用な液晶組成物を提供することができる。また、本発明によれば、液晶化合物の配向を固定化した層を有する位相差板において、固定化後の表面がべとつかず、表面を布などで擦っても添加剤などが転写しない位相差板を提供することができる。また、本発明によれば、液晶化合物の配向を固定化した層を複数有する位相差板において、上層の液晶化合物を配向させるための配向膜を実質的に用いずに、液晶化合物の配向を規制し固定化する方法で作製可能なハジキや配向不良部分の少ない位相差板を提供することである。更には、該位相差板を用いた表示特性に優れた画像表示装置を提供することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal composition containing a liquid crystal compound and a retardation plate having an optically anisotropic layer using the liquid crystal composition. In particular, the present invention relates to a retardation plate that can be produced without providing an alignment film layer between two optically anisotropic layers in an embodiment having two or more optically anisotropic layers. Furthermore, the present invention relates to an image display device using these retardation plates.
[0002]
[Prior art]
A retardation plate made of an optically anisotropic material is a necessary material in an LCD display device. When a desired optical performance cannot be achieved with one kind of material, a plurality of optical materials may be used. For example, a λ / 4 plate is used in a reflection type liquid crystal display device, but in such a wavelength range of R, G, B, the phase difference of the λ / 4 plate is ¼ of the wavelength. However, it is difficult to satisfy such optical performance with a single material, and λ / 2 plates and λ / 4 plates are used. Each of these materials has a thickness of several tens of μm or more, and is used by sticking them together with an adhesive or the like. On the other hand, a technique for creating a broadband λ / 4 plate by laminating two optically anisotropic layers made of a liquid crystalline compound on a long support is disclosed (Patent Document 1). In addition, although a technique for multilayering layers obtained by fixing a liquid crystal compound is disclosed (Patent Document 2), an alignment film layer is separately formed between layers obtained by fixing a liquid crystal compound. In such a laminating method, in order to apply a liquid crystal compound, it is necessary to apply an alignment film therefor. That is, in order to fix the alignment of the liquid crystal compound and form one optically anisotropic layer, the alignment film and the liquid crystal compound must be applied at least twice, resulting in high production costs. There was a need for inexpensive manufacturing technology. Furthermore, as the number of times of application increases, even if the probability of product failure due to application or liquid crystal compound orientation failure is the same, the number of defects in the completed retardation plate increases, and the target phase difference is increased. The yield of a board will worsen. Therefore, it is required to reduce the number of coatings from the viewpoint of increasing the yield at the time of manufacture.
[0003]
Patent Document 3 describes a technique in which a surface active material is added to form a surface layer by adding a surface active material for the purpose of controlling the tilt alignment on the air interface side of the liquid crystal composition. However, this patent document does not mention a technique for rubbing the surface layer on the air interface side to form an optically anisotropic layer made of a polymerizable liquid crystal composition.
Further, Patent Document 4 and Patent Document 5 disclose techniques for adding a surfactant as a leveling agent in order to smooth the surface of the polymerizable liquid crystal composition. The function of the leveling agent is to reduce the surface tension of the liquid crystal composition, and it is described that optical unevenness due to film thickness unevenness can be reduced by reducing the surface tension. However, even in these, there is no mention of a technique for forming an optically anisotropic layer made of a polymerizable liquid crystal composition.
We made one optically anisotropic layer made of a polymerizable liquid crystal compound using the leveling agent described in Patent Document 5, and rubbed the surface, and then formed another optically anisotropic layer. Attempted to form. However, the surface of the first layer is sticky, the leveling agent is transferred to the rubbing cloth, and even when the second optically anisotropic layer is applied, the wettability is poor, the repelling occurs, and the orientation of the liquid crystalline compound is also low. It became clear that it was insufficient.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-4837 A
[Patent Document 2]
US Pat. No. 6,160,597
[Patent Document 3]
JP 2000-105315 A
[Patent Document 4]
JP-A-11-148080
[Patent Document 5]
JP-A-8-231958
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The problem to be solved by the present invention is that when forming a layer in which the orientation of the liquid crystal compound is fixed, the surface after fixation is not sticky, and the additive does not transfer even if the surface is rubbed with a cloth or the like. An object of the present invention is to provide a liquid crystal composition useful for producing a retardation plate or the like. Another object of the present invention is to provide a retardation plate having a layer in which the orientation of the liquid crystal compound is fixed, and the surface after fixation is not sticky, and the additive does not transfer even if the surface is rubbed with a cloth or the like. Is to provide. Further, in a retardation plate having a plurality of layers in which the alignment of the liquid crystal compound is fixed, the alignment of the liquid crystal compound is regulated and fixed without substantially using an alignment film for aligning the upper liquid crystal compound. The object is to provide a retardation plate with few repellent and poorly aligned parts. Furthermore, it is providing the image display apparatus excellent in the display characteristic using this phase difference plate.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The above problems have been achieved by the following means.
(1) A liquid crystal composition comprising a liquid crystal compound and a polymer that does not have liquid crystallinity and generates a polar group by at least one action of light and acid.
(2) The liquid crystal composition according to (1), wherein the polymer that generates a polar group by at least one action of light and acid has a crosslinkable group.
(3) The liquid crystal composition according to (1) or (2), wherein the polymer that generates a polar group by at least one action of light and acid comprises a repeating unit represented by the following general formula (III).
[0007]
General formula (III)
[Formula 4]
Figure 0004184840
[0008]
(In the general formula (III), R31Represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, P31Is a monovalent group that generates a polar group by the action of light, and L31Is a single bond or a divalent linking group. )
[0009]
(4) The liquid crystal composition according to any one of (1) to (3), wherein the polymer that generates a polar group by at least one action of light and acid includes a repeating unit represented by the following general formula (IV): .
[0010]
Formula (IV)
[Chemical formula 5]
Figure 0004184840
[0011]
(In the general formula (IV), R41Represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, P41Is a monovalent group that generates a polar group by the action of an acid, and L41Is a single bond or a divalent linking group. )
(5) The liquid crystal composition according to any one of (1) to (4), wherein the polymer that generates a polar group by at least one action of light and acid includes a repeating unit represented by the following general formula (V): .
[0012]
General formula (V)
[Chemical 6]
Figure 0004184840
[0013]
(In the general formula (V), R51Represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, P51Is a monovalent group containing an ethylenically unsaturated group, L51Is a single bond or a divalent linking group. )
[0014]
(6) The liquid crystal composition according to any one of (1) to (5), wherein the polymer that generates a polar group by the action of at least one of light and an acid has a smaller δa value than the δa value of the liquid crystalline compound.
(7) A retardation plate having at least one optically anisotropic layer formed from the liquid crystal composition according to any one of (1) to (6) on a transparent support.
(8) The transparent support has at least two optically anisotropic layers, and at least one optically anisotropic layer is formed from the liquid crystal composition according to any one of (1) to (6). A retardation plate having an optically anisotropic layer.
(9) The retardation plate according to (8), which has substantially no alignment film layer between at least two optically anisotropic layers.
(10) The angle formed by the slow axis of the lower layer of the optically anisotropic layer and the slow axis of the upper layer is substantially 60 °, and the phase difference of the one optically anisotropic layer at a wavelength of 550 nm is substantially π. The retardation plate according to (8) or (9), wherein the retardation of the other optically anisotropic layer at a wavelength of 550 nm is substantially π / 2.
(11) The angle formed by the transmission axis of polarized light and the slow axis of the layer having a phase difference of π is 15 ° or 75 ° on the side where the phase difference at a wavelength of 550 nm of the retardation plate described in (10) is π. A polarizing plate with a polarizing plate attached.
(12) An image display device using the retardation plate according to any one of (7) to (10) or the polarizing plate according to (11).
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the liquid crystal composition of the present invention, a liquid crystal compound (hereinafter also referred to as “liquid crystal molecule”) and a polymer that generates a polar group by at least one action of light and acid (hereinafter also referred to as “polar conversion polymer”). ) As an essential component.
[0016]
As the liquid crystal molecules, rod-like liquid crystal molecules or discotic liquid crystal molecules are preferable. The liquid crystalline molecules are preferably substantially uniformly aligned, more preferably fixed in a substantially uniformly aligned state, and the liquid crystalline molecules are fixed by a polymerization reaction. Is most preferred.
[0017]
Examples of rod-like liquid crystalline molecules include azomethines, azoxys, cyanobiphenyls, cyanophenyl esters, benzoic acid esters, cyclohexanecarboxylic acid phenyl esters, cyanophenylcyclohexanes, cyano-substituted phenylpyrimidines, alkoxy-substituted phenylpyrimidines. , Phenyldioxanes, tolanes and alkenylcyclohexylbenzonitriles are preferably used. In addition to the above low-molecular liquid crystalline molecules, high-molecular liquid crystalline molecules can also be used.
[0018]
It is more preferable to fix the orientation of the rod-like liquid crystalline molecules by polymerization, and examples of the polymerizable rod-like liquid crystalline molecules include those described in Makromol. Chem. 190, 2255 (1989), Advanced Materials 5, 107 (1993), US Pat. Nos. 4,683,327, 5,622,648 and 5,770,107, WO 95/22586, 95/24455, 97/97. No. 0600, No. 98/23580, No. 98/52905, JP-A-1-272551, JP-A-6-16616, JP-A-7-110469, JP-A-11-80081, and Japanese Patent Application No. 2001-64627. The compounds described in Japanese Patent Publication No. Gazette and the like can be used. More preferably, it is a compound represented by the following general formula (I).
[0019]
Formula (I)
Q1-L1-Cy1-L2-(Cy2-LThreeN-CyThree-LFour-Q2
Where Q1And Q2Are each independently a polymerizable group, L1And LFourAre each independently a divalent linking group, L2And LThreeAre each independently a single bond or a divalent linking group, and Cy1, Cy2And CyThreeIs a divalent cyclic group, and n is 0, 1 or 2.
[0020]
The polymerizable rod-like liquid crystal compound will be further described below.
Where Q1And Q2Are each independently a polymerizable group. The polymerization reaction of the polymerizable group is preferably addition polymerization (including ring-opening polymerization) or condensation polymerization. In other words, the polymerizable group is preferably a functional group capable of addition polymerization reaction or condensation polymerization reaction. Examples of polymerizable groups are shown below.
[0021]
[Chemical 7]
Figure 0004184840
[0022]
L1And L4 are each independently a divalent linking group. L1And LFourAre each independently -O-, -S-, -CO-, -NR2It is preferably a divalent linking group selected from the group consisting of-, a divalent chain group, a divalent cyclic group, and combinations thereof. R above2Is an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms or a hydrogen atom, preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a hydrogen atom, more preferably a methyl group, an ethyl group or a hydrogen atom, Most preferably, it is a hydrogen atom.
The example of the bivalent coupling group which consists of a combination is shown below. Here, the left side is Q (Q1Or Q2), The right side is Cy (Cy1Or CyThree).
[0023]
L-1: —CO—O—divalent chain group —O—
L-2: -CO-O-divalent chain group -O-CO-
L-3: —CO—O—divalent chain group —O—CO—O—
L-4: -CO-O-divalent chain group -O-divalent cyclic group-
L-5: -CO-O-divalent chain group -O-divalent cyclic group -CO-O-
L-6: -CO-O-divalent chain group -O-divalent cyclic group -O-CO-
L-7: -CO-O-divalent chain group-O-divalent cyclic group-divalent chain group-
L-8: -CO-O-divalent chain group -O-divalent cyclic group -divalent chain group -CO-O-
L-9: -CO-O-divalent chain group -O-divalent cyclic group -divalent chain group -O-CO-
L-10: —CO—O—divalent chain group—O—CO—divalent cyclic group—
L-11: -CO-O-divalent chain group -O-CO-divalent cyclic group -CO-O-
L-12: -CO-O-divalent chain group -O-CO-divalent cyclic group -O-CO-
L-13: —CO—O—Divalent chain group—O—CO—Divalent cyclic group—Divalent chain group—
L-14: -CO-O-divalent chain group -O-CO-divalent cyclic group -divalent chain group -CO-O-
L-15: -CO-O-Divalent chain group -O-CO-Divalent cyclic group -Divalent chain group -O-CO-
L-16: —CO—O—divalent chain group—O—CO—O—divalent cyclic group—
L-17: -CO-O-divalent chain group -O-CO-O-divalent cyclic group -CO-O-
L-18: -CO-O-divalent chain group -O-CO-O-divalent cyclic group -O-CO-
L-19: —CO—O—Divalent chain group—O—CO—O—Divalent cyclic group—Divalent chain group—
L-20: -CO-O-divalent chain group -O-CO-O-divalent cyclic group -divalent chain group -CO-O-
L-21: -CO-O-divalent chain group -O-CO-O-divalent cyclic group -divalent chain group -O-CO-
[0024]
The divalent chain group means an alkylene group, a substituted alkylene group, an alkenylene group, a substituted alkenylene group, an alkynylene group, or a substituted alkynylene group. An alkylene group, a substituted alkylene group, an alkenylene group and a substituted alkenylene group are preferred, and an alkylene group and an alkenylene group are more preferred.
The alkylene group may have a branch. The alkylene group preferably has 1 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 10 carbon atoms, and most preferably 2 to 8 carbon atoms.
The alkylene part of the substituted alkylene group is the same as the above alkylene group. Examples of the substituent include a halogen atom.
The alkenylene group may have a branch. The alkenylene group preferably has 2 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 10 carbon atoms, and most preferably 2 to 8 carbon atoms.
The alkenylene part of the substituted alkenylene group is the same as the alkenylene group. Examples of the substituent include a halogen atom.
[0025]
The alkynylene group may have a branch. The alkynylene group preferably has 2 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 10 carbon atoms, and most preferably 2 to 8 carbon atoms.
The alkynylene part of the substituted alkynylene group is the same as the above alkynylene group. Examples of the substituent include a halogen atom.
Specific examples of the divalent chain group include ethylene, trimethylene, propylene, tetramethylene, 2-methyl-tetramethylene, pentamethylene, hexamethylene, octamethylene, 2-butenylene, 2-butynylene and the like.
The definition and examples of the divalent cyclic group are described later in Cy.1, Cy2And CyThreeDefinitions and examples are the same.
[0026]
L2Or LThreeAre each independently a single bond or a divalent linking group. L2And LThreeAre each independently -O-, -S-, -CO-, -NR2It is preferably a divalent linking group or a single bond selected from the group consisting of-, a divalent chain group, a divalent cyclic group, and combinations thereof. R above2Is an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms or a hydrogen atom, preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a hydrogen atom, more preferably a methyl group, an ethyl group or a hydrogen atom, Most preferably, it is a hydrogen atom. L for a divalent chain group and a divalent cyclic group1And LFourIt is synonymous with the definition of
[0027]
In the formula (I), n is 0, 1 or 2. If n is 2, then two LThreeMay be the same or different, and two Cy2May be the same or different. n is preferably 1 or 2, and more preferably 1.
[0028]
In formula (I), Cy1, Cy2And CyThreeAre each independently a divalent cyclic group.
The ring contained in the cyclic group is preferably a 5-membered ring, a 6-membered ring or a 7-membered ring, more preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring, and most preferably a 6-membered ring.
The ring contained in the cyclic group may be a condensed ring. However, it is more preferably a monocycle than a condensed ring.
The ring contained in the cyclic group may be any of an aromatic ring, an aliphatic ring, and a heterocyclic ring. Examples of the aromatic ring include a benzene ring and a naphthalene ring. Examples of the aliphatic ring include a cyclohexane ring. Examples of the heterocyclic ring include a pyridine ring and a pyrimidine ring.
As the cyclic group having a benzene ring, 1,4-phenylene is preferable. As the cyclic group having a naphthalene ring, naphthalene-1,5-diyl and naphthalene-2,6-diyl are preferable. The cyclic group having a cyclohexane ring is preferably 1,4-cyclohexylene. As the cyclic group having a pyridine ring, pyridine-2,5-diyl is preferable. The cyclic group having a pyrimidine ring is preferably pyrimidine-2,5-diyl.
The cyclic group may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a halogen-substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. , An alkylthio group having 1 to 5 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 6 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 6 carbon atoms, a carbamoyl group, and an alkyl-substituted carbamoyl group having 2 to 6 carbon atoms And an acylamino group having 2 to 6 carbon atoms.
[0029]
Examples of the polymerizable liquid crystal compound represented by the formula (I) are shown below. The present invention is not limited to these.
[0030]
[Chemical 8]
Figure 0004184840
[0031]
[Chemical 9]
Figure 0004184840
[0032]
[Chemical Formula 10]
Figure 0004184840
[0033]
Embedded image
Figure 0004184840
[0034]
Hereinafter, preferred discotic liquid crystal molecules will be described. Discotic liquid crystalline molecules are disclosed in various documents (C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., Vol. 71, page 111 (1981); edited by The Chemical Society of Japan, Quarterly Chemical 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. Therefore, the discotic liquid crystalline molecule having a polymerizable group is preferably a compound represented by the following general formula (II).
[0035]
Formula (II)
D (-LP)n
Where D is a discotic core; L is a divalent linking group; P is a polymerizable group; and n is an integer from 4 to 12. Examples of the discotic core (D) of the formula (II) are shown below. In each of the following examples, LP (or PL) means a combination of a divalent linking group (L) and a polymerizable group (P).
[0036]
Embedded image
Figure 0004184840
[0037]
Embedded image
Figure 0004184840
[0038]
Embedded image
Figure 0004184840
[0039]
Embedded image
Figure 0004184840
[0040]
Embedded image
Figure 0004184840
[0041]
Embedded image
Figure 0004184840
[0042]
Embedded image
Figure 0004184840
[0043]
Embedded image
Figure 0004184840
[0044]
In the formula (II), the divalent linking group (L) is selected from the group consisting of an alkylene group, an alkenylene group, an arylene group, —CO—, —NH—, —O—, —S—, and combinations thereof. A divalent linking group is preferred. 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 6-10. The alkylene group, alkenylene group and arylene group may have a substituent (eg, alkyl group, halogen atom, cyano, alkoxy group, acyloxy group).
[0045]
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 (P). AL represents an alkylene group or an alkenylene group, and AR represents an arylene group.
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-
[0046]
L11: -O-AL-
L12: -O-AL-O-
L13: -O-AL-O-CO-
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-
[0047]
The polymerizable group (P) of the formula (II) is determined according to the type of polymerization reaction. Examples of the polymerizable group (P) are shown below.
[0048]
Embedded image
Figure 0004184840
[0049]
Embedded image
Figure 0004184840
[0050]
Embedded image
Figure 0004184840
[0051]
Embedded image
Figure 0004184840
[0052]
Embedded image
Figure 0004184840
[0053]
Embedded image
Figure 0004184840
[0054]
The polymerizable group (P) is preferably an unsaturated polymerizable group (P1, P2, P3, P7, P8, P15, P16, P17) or an epoxy group (P6, P18). More preferably, it is most preferably an ethylenically unsaturated polymerizable group (P1, P7, P8, P15, P16, P17). In formula (II), n is an integer of 4-12. A specific number is determined according to the type of discotic core (D). In addition, although the combination of several L and P may differ, it is preferable that it is the same. Two or more kinds of discotic liquid crystalline molecules (for example, a molecule having an asymmetric carbon atom in a divalent linking group and a molecule not having it) may be used in combination.
[0055]
The polarity conversion polymer contained in the liquid crystal composition of the present invention has a leveling function for smoothing the surface when a liquid crystal composition is coated on a support to form a retardation plate, and a plurality of optically anisotropic layers. Instead of an alignment film separately formed between optically anisotropic layers when producing a retardation plate having a surface, a surface concentrated layer containing a large amount of a polarity conversion polymer by moving to the air interface side of the lower optically anisotropic layer Has the function of forming. Further, a polar group is generated in the polar conversion polymer by the action of light such as ultraviolet rays or the action of an acid, and an alignment function is imparted to the surface concentrated layer by rubbing or the like to form a liquid crystalline compound that becomes an upper optically anisotropic layer. Alignment film function to align. In addition, by generating a polar group, it is possible to suppress surface stickiness and reduce repellency when the upper optically anisotropic layer is applied. Furthermore, it becomes possible to impart dissolution resistance to the liquid crystalline compound and the coating solvent used, and to enhance the interaction with the liquid crystalline compound, thereby significantly improving the alignment film function.
[0056]
From the above viewpoint, the polarity conversion polymer of the present invention preferably has high hydrophobicity with respect to the liquid crystal compound used in order to form a leveling function and form a surface concentrated layer. Moreover, when the polarity conversion polymer itself has liquid crystallinity, the affinity with the liquid crystal compound is increased and mixing is facilitated. In this case, it is possible to form the surface concentrated layer by greatly increasing the hydrophobicity of the polarity conversion polymer, but the polarity conversion polymer itself preferably has no liquid crystallinity.
[0057]
The hydrophilicity / hydrophobicity of the polar conversion polymer and the liquid crystal compound of the present invention can be predicted from the compound structure using various methods, and a log P value, an I / O value, an SP value, and the like can be used. Among these, the non-dispersive power of the SP value calculated by the method of Hoy et al. (See VAN KREVElen, DW, “PROPERTIESOF POLYMERS (ED.3)” ELSEVIER publication (1990)) by the inventors' investigation. It was found that the expression of the leveling function and the formation of the surface concentrated layer of the polarity conversion polymer of the present invention can be estimated by determining the component (referred to as δa value in the present invention). The δa value was calculated by Equation (1) using the three-dimensional SP values (δd, δp, δh) calculated by the method of Hoy et al. In the case of a copolymer composed of a plurality of repeating units, the square value of the three-dimensional SP value for each repeating unit (δd2, Δp2, Δh2) Multiplied by the volume fraction of each repeating unit to obtain the sum, the square value of the three-dimensional SP value of the copolymer (δd2, Δp2, Δh2) Was calculated and substituted for the formula (1) to obtain the δa value of the copolymer.
δa = (δp2  + Δh2  )0.5          Formula (1)
[0058]
The δa value of the polarity conversion polymer of the present invention is preferably smaller than the δa value of the liquid crystal compound used for forming the leveling function and forming the surface concentrated layer. Furthermore, it is preferable that the difference is somewhat large, and it is preferable that a value obtained by subtracting the δa value of the polar conversion polymer of the present invention from the δa value of the liquid crystal compound is positively large. The preferred range of the value obtained by subtracting the δa value of the polar conversion polymer of the present invention from the δa value of the liquid crystal compound is the type and molecular weight of the liquid crystal compound used and the polar conversion polymer of the present invention, and if necessary during the alignment treatment that is heated. 0.5-20 MPa, depending on temperature and time0.5Is preferably 1.0 to 20 MPa.0.5Is more preferable, 2.0 to 20 MPa0.5Is most preferred.
[0059]
The polar conversion polymer of the present invention generates polar groups in the molecule by the action of light and / or acid. Preferred examples of the polar group mentioned here include acidic groups such as carboxyl group (carboxylic acid), sulfo group (sulfonic acid) and phosphonic acid, and basic groups such as hydroxyl group, mercapto group and amino group. Among these, a carboxyl group and a sulfo group are particularly preferable.
[0060]
Examples of the method for generating the polar group shown above in the polymer molecule by the action of light include a method using a photodegradable protective group, a photoacid generator that generates an acid or a base by light, a photobase generation And a method of introducing a compound structure known as an agent into a polymer molecule. Examples of such photoacid generators and photobase generators are described in various known literatures such as “Organic Materials for Imaging” published by Bunshin Publishing Co., Ltd. (1997), edited by Organic Electronics Materials Research Group.
[0061]
A preferred embodiment of the polarity conversion polymer of the present invention preferably has a repeating unit containing a functional group that generates a polar group by the action of light, and further preferably has a repeating unit represented by the following general formula (III). .
[0062]
General formula (III)
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Figure 0004184840
[0063]
In general formula (III), R31Represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, preferably a hydrogen atom or a methyl group. P31Is a monovalent group that generates a polar group by the action of light, and L31Is a single bond or a divalent linking group, preferably a single bond, -O-, an alkylene group, an arylene group, and * -COO-, * -CONH-, * -OCO- linked to the main chain on the * side, * —NHCO—. P31Is a monovalent group that generates a polar group by the action of light. Preferred P31As monovalent groups including o-nitrobenzyl structures, onium salt structures such as diazonium, ammonium, iodonium, sulfonium, diazo ketone structures such as o-quinonediazide structures, imino ester structures, imide ester structures, and acyloin ester structures. And most preferably a monovalent group including an o-nitrobenzyl structure, an imino ester structure, an imide ester structure and an acyloin ester structure.
[0064]
Although the preferable specific example of the repeating unit represented by general formula (III) below is shown, this invention is not limited to these.
[0065]
Embedded image
Figure 0004184840
[0066]
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Figure 0004184840
[0067]
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Figure 0004184840
[0068]
Examples of a method for generating the polar group shown above in the polymer molecule by the action of an acid include a method using an acid-decomposable protecting group. In the organic synthesis field, the image formation field, the chemically amplified resist field, etc. Known techniques can be applied. The chemically amplified positive resist composition generates an acid in the exposed area by irradiation with radiation such as far ultraviolet light, and the acid-catalyzed reaction causes the solubility of the active radiation irradiated area and non-irradiated area in the developer. It is a pattern forming material that changes the pattern to form a pattern. Examples of such compounds having an acid-decomposable protecting group include those edited by the Society for Organic Electronics Materials, “Organic Materials for Imaging” published by Bunshin Publishing Co., Ltd. (1997), THEODORA W., et al. GREENE, PETER G. M.M. WUTS co-authored, “PROTECTIVE GROUPS IN ORGANIC SYNTHESIS (THIRD EDITION)” WILEY-INTERSCIENCE publication (1999), Japanese Patent Laid-Open No. 11-181031, and preferred examples include acetal or ketal compounds, alkoxy Examples include methyl ester compounds, ortho ester compounds, tertiary alkyl ethers or ester compounds, β-carbonyl ethers or esters, silyl ether compounds, and the like. In addition, the acid-decomposable protecting group may directly protect the polar group mentioned above, or may be indirectly protected through a linking group. Some of them require heating in order to advance the reaction in the presence of an acid, but can be used without any particular limitation in the present invention.
[0069]
As a preferred embodiment of the polar conversion polymer of the present invention, it preferably has a repeating unit containing a functional group that generates a polar group by the action of an acid, and further preferably has a repeating unit represented by the following general formula (IV). .
[0070]
Formula (IV)
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Figure 0004184840
[0071]
In general formula (IV), R41Represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, preferably a hydrogen atom or a methyl group. P41Is a monovalent group that generates a polar group by the action of an acid, and L41Is a single bond or a divalent linking group, preferably a single bond, -O-, an alkylene group, an arylene group, and * -COO-, * -CONH-, * -OCO- linked to the main chain on the * side, * —NHCO—. P41Is a monovalent group that generates a polar group by the action of an acid. Preferred P41Are monovalent groups including an acetal or ketal structure, an alkoxymethyl ester structure, an orthoester structure, a β-carbonyl ether or ester structure, a tertiary alkyl ether or ester structure, or a silyl ether structure.
[0072]
Preferred specific examples of the repeating unit represented by the general formula (IV) are shown below, but the present invention is not limited thereto.
[0073]
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Figure 0004184840
[0074]
Embedded image
Figure 0004184840
[0075]
In the liquid crystal composition of the present invention, an acid generator that generates an acid by heat or light can be used in combination with the polarity conversion polymer of the present invention. On the other hand, the liquid crystal composition of the present invention is subjected to heat treatment as necessary for the purpose of aligning the liquid crystalline compound and forming the surface-concentrated layer of the polar conversion polymer of the present invention before polymerizing and fixing the liquid crystalline compound. . In this case, if an acid generator that generates an acid by heat is used in combination, it may be decomposed before the completion of the desired heat treatment, which requires caution. The acid generator used from such a viewpoint is preferably a photoacid generator that generates an acid by the action of light. Examples of the photoacid generator that can be used in combination with the polarity conversion polymer of the present invention are described in various known documents such as the edition of Organic Electronics Materials Research Group, “Organic Materials for Imaging” published by Bunshin Publishing Co., Ltd. (1997). Any of these can be preferably used. The photoacid generator may be a low molecular compound or a high molecular compound.
[0076]
The polar conversion polymer of the present invention has a functional group that generates a polar group by the action of light or a functional group that generates a polar group by the action of an acid, but may have both functional groups at the same time. . When the polar conversion polymer of the present invention has only a functional group that generates a polar group by the action of an acid, it is necessary to use a separate acid generator, but the action of the functional group and the acid that generate a polar group by the action of light. In the case where both of the functional groups of the functional group that generate a polar group are present and the polar group generated by the action of light is an acidic group, an acid generator may not be separately used. In particular, sulfonic acid is most preferable as the acidic group to be generated. In such a case, the sulfonic acid is generated in the form contained in the polar conversion polymer, and as a preferred form, the sulfonic acid is generated by the repeating unit represented by the general formula (III) and the general formula (IV). Mention may be made of copolymers containing both repeating units. On the other hand, when the polar conversion polymer of the present invention has a functional group that generates a polar group by the action of an acid and does not have a functional group that generates a polar group by the action of light, Even in the case of having a partial structure for generating an acid at the same time, it may not be necessary to use an acid generator separately. As a method for introducing a partial structure that generates a low-molecular acid by the action of light into the polar conversion polymer of the present invention, the photoacid generator is decomposed by the action of light, and then a residue having no acidic group is substituted. A method of linking a possible site and the polar conversion polymer of the present invention can be mentioned. As a preferred form in this case, the repeating unit represented by the general formula (IV) has a partial structure that generates a low molecular acid by the action of light, and the residue that has no acidic group after being decomposed by the action of light. Mention may be made of a copolymer containing both repeating units derived from a compound in which ethylenic unsaturation is linked to the substitutable site of the group (hereinafter referred to as a low molecular acid-generating monomer). Examples of such low-molecular acid generating monomers and repeating units include various known documents such as edited by Organic Electronics Materials Research Group, “Organic Materials for Imaging” published by Bunshin Publishing Co., Ltd. (1997), Japanese Patent Laid-Open No. 10-221852. Any of these can be preferably used.
[0077]
Although the preferable specific example of the repeating unit derived from the low molecular acid generation monomer which can be used for this invention below is shown, this invention is not limited to these.
[0078]
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Figure 0004184840
[0079]
The polar conversion polymer of the present invention preferably further has a crosslinkable group. By crosslinking the crosslinkable group, it is often preferable that the surface stickiness of the polarity conversion polymer of the present invention can be suppressed, and the effect of imparting dissolution resistance to a liquid crystalline compound or a coating solvent to be used can be further enhanced. The crosslinkable group contained in the polar conversion polymer can be used without particular limitation such as addition, condensation, and substitution reactive group. On the other hand, the liquid crystalline compound itself is preferably introduced by introducing an ethylenically unsaturated group such as an acryloyl group or a methacryloyl group and fixed by irradiation with ultraviolet rays using a photo radical polymerization initiator, and the polar conversion polymer is also crosslinked by irradiation with ultraviolet rays. It preferably has a crosslinkable group. As a preferable example of a reaction that can be cross-linked by ultraviolet irradiation, a ring-opening polymerization reaction of a heterocyclic compound such as an epoxy ring or an oxetane ring combined with a compound that generates a cation by ultraviolet irradiation and a compound that generates a radical by ultraviolet irradiation are used in combination. The radical polymerization reaction of the compound which has an ethylenically unsaturated group is mentioned. Of these, the most preferred crosslinkable group contained in the polar conversion polymer is an ethylenically unsaturated group.
[0080]
Although there is no restriction | limiting in particular as a method of introduce | transducing a crosslinkable group into a polarity conversion polymer, In this invention, it is preferable to have especially a repeating unit represented by the following general formula (V).
[0081]
General formula (V)
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Figure 0004184840
[0082]
In general formula (V), R51Represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, preferably a hydrogen atom or a methyl group. P51Is a monovalent group containing an ethylenically unsaturated group, L51Is a single bond or a divalent linking group, preferably a single bond, -O-, an alkylene group, an arylene group, and * -COO-, * -CONH-, * -OCO- linked to the main chain on the * side, * —NHCO—. P51Is a monovalent group containing an ethylenically unsaturated group. Preferred P51Is a monovalent group containing an acryloyl group, a methacryloyl group or a styryl group, and most preferably a monovalent group containing an acryloyl group or a methacryloyl group.
[0083]
Although the preferable specific example of the repeating unit represented by general formula (V) below is shown, this invention is not limited to these.
[0084]
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Figure 0004184840
[0085]
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[0086]
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Figure 0004184840
[0087]
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Figure 0004184840
[0088]
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Figure 0004184840
[0089]
The polar conversion polymer of the present invention has a functional group that generates a polar group by the action of light or a functional group that generates a polar group by the action of an acid. Moreover, it can also have a functional group and a crosslinkable group which generate | occur | produce a low molecular acid by the effect | action of light as needed. Among them, the repeating unit represented by the general formula (III) and / or the repeating unit represented by the general formula (IV) mentioned above is included, and the repeating unit represented by the general formula (V) as necessary. A form having a repeating unit derived from a unit or a low molecular acid generating monomer is particularly preferred.
[0090]
The polymer-forming reaction of the polar conversion polymer of the present invention is not particularly limited such as addition, condensation, and substitution reaction, but the repeating unit represented by the general formula (III) and / or the repeating unit represented by the general formula (IV) It is the simplest and preferable to form by the radical polymerization reaction of the ethylenically unsaturated compound derived. On the other hand, when the polar conversion polymer of the present invention has a repeating unit represented by the general formula (V), (a) rather than synthesizing by a method of directly introducing an ethylenically unsaturated group by polymerizing a corresponding monomer. (B) It is preferable to synthesize by a method of introducing an ethylenically unsaturated group into a polymer obtained by polymerizing a monomer having an arbitrary functional group by a polymer reaction. In the polymer reaction, for example, I) a functional group conversion (elimination reaction, oxidation reaction) is performed after a polymer containing a functional group obtained by precuring an ethylenically unsaturated group that removes hydrochloric acid from a 2-chloroethyl group, for example. , A reduction reaction, a deprotection reaction, etc.) to induce ethylenically unsaturated groups, and II) after a polymer containing an arbitrary functional group is formed, a bond formation reaction with the functional group in the polymer proceeds. And a method of reacting a compound having both a functional group capable of forming a covalent bond and an ethylenically unsaturated group (hereinafter referred to as “reactive monomer”). These methods I) and II) may be performed in combination. The bond formation reaction referred to here can be used without particular limitation as long as it is a reaction that forms a covalent bond in the bond formation reaction generally used in the field of organic synthesis. On the other hand, since the ethylenically unsaturated group contained in the polar conversion polymer may be thermally polymerized and gelled during the reaction, the reaction proceeds at the lowest possible temperature (preferably 60 ° C. or less, particularly preferably room temperature or less). Those that do are preferred. A catalyst may be used for the purpose of promoting the progress of the reaction, and a polymerization inhibitor may be used for the purpose of suppressing gelation.
[0091]
Although the example of the combination of the functional group in which a preferable polymer bond formation reaction advances below is given, this invention is not limited to these.
[0092]
As a combination of functional groups that the reaction proceeds at heating or room temperature,
(I) With respect to the hydroxyl group, epoxy group, isocyanate group, N-methylol group, carboxyl group, alkyl halide, acid anhydride, acid chloride, active ester group (for example, sulfate ester), formyl group, acetal group,
(B) Hydroxyl group, mercapto group, amino group, carboxyl group, N-methylol group with respect to isocyanate group,
(C) With respect to the carboxyl group, an epoxy group, an isocyanate group, an amino group, an N-methylol group,
(D) N-methylol group, isocyanate group, N-methylol group, carboxyl group, amino group, hydroxyl group,
(E) An epoxy group, a hydroxyl group, an amino group, a mercapto group, a carboxyl group, an N-methylol group,
(F) a sulfinic acid group, an amino group,
(G) Hydroxyl group, mercapto group, active methylene group with respect to formyl group,
(H) For mercapto group, formyl group, vinyl group (allyl group, acrylic group, etc.), epoxy group, isocyanate group, N-methylol group, carboxyl group, alkyl halide, acid anhydride, acid chloride, active ester group (Eg sulfate esters),
(Li) Amino group, formyl group, vinyl group (allyl group, acrylic group, etc.), epoxy group, isocyanate group, N-methylol group, carboxyl group, alkyl halide, acid anhydride, acid chloride, active ester group (For example, sulfate ester), and the like.
[0093]
Although the preferable specific example of a reactive monomer is shown below, this invention is not limited to these.
[0094]
Hydroxyl group-containing vinyl monomers (eg, hydroxyethyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, allyl alcohol, hydroxypropyl acrylate, hydroxypropyl methacrylate, etc.), isocyanate group-containing vinyl monomers (eg, isocyanatoethyl acrylate, isocyanatoethyl methacrylate, etc.), N -Methylol group-containing vinyl monomers (for example, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, etc.), epoxy group-containing vinyl monomers (for example, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, allyl glycidyl ether, CYCLOMER-M100, A200 (Daicel Chemical Industries ( Etc.)), carboxyl group-containing vinyl monomers (eg acrylic acid, methacrylate) Acid, itaconic acid, carboxyethyl acrylate, vinyl benzoate), alkyl halide-containing vinyl monomers (for example, chloromethylstyrene, 2-hydroxy-3-chloropropyl methacrylate), acid anhydride-containing vinyl monomers (for example, maleic anhydride) , Formyl group-containing vinyl monomers (eg acrolein, methacrolein), sulfinic acid group-containing vinyl monomers (eg potassium styrenesulfinate), active methylene-containing vinyl monomers (eg acetoacetoxyethyl methacrylate), vinyl group-containing vinyl monomers (eg allyl methacrylate) , Allyl acrylate), acid chloride-containing monomers (for example, acrylic acid chloride, methacrylic acid chloride), amino group-containing monomers (for example, allylamine), and the like. That.
[0095]
The polymer containing any functional group described in the above II) can be obtained by polymerizing a reactive monomer having both a reactive functional group and an ethylenically unsaturated group. Moreover, it can also obtain by performing functional group conversion after superposition | polymerization of a precursor monomer with low reactivity like polyvinyl alcohol obtained by modify | denaturating polyvinyl acetate. As a polymerization method in these cases, radical polymerization is the simplest and preferable.
[0096]
The polar conversion polymer of the present invention may be a copolymer composed of a plurality of types of repeating units represented by the general formula (III) and / or the general formula (IV). It may contain a repeating unit represented by a repeating unit or a low molecular acid generating monomer. In addition, repeating units other than the repeating units represented by the general formulas (III), (IV), and (V) and the repeating units derived from the low molecular acid-generating monomer (for example, repeating units derived from methyl methacrylate, etc.) It may be a copolymer containing other repeating units). In particular, when it is desired to control the Tg and hydrophilicity / hydrophobicity of the polar conversion polymer, or to control the content of a functional group that generates a polar group of the polar conversion polymer, a method of forming a copolymer containing other repeating units is suitable. As other methods for introducing repeating units, a) a method of directly introducing a corresponding monomer by copolymerization may be used, and b) a method of polymerizing a precursor monomer capable of converting a functional group and introducing it by a polymer reaction. May be used. Moreover, it can also introduce | transduce combining the method of a) and b).
[0097]
When other repeating units are introduced by polymerizing the corresponding vinyl monomer by the method of a), the monomer preferably used is derived from acrylic acid or α-alkyl acrylic acid (for example, methacrylic acid). Esters or amides (for example, Ni-propylacrylamide, Nn-butylacrylamide, Nt-butylacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N-methylmethacrylamide, acrylamide, 2-acrylamide-2- Methylpropanesulfonic acid, acrylamidopropyltrimethylammonium chloride, methacrylamide, diacetone acrylamide, acryloylmorpholine, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, methyl acetate Rate, ethyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, n-propyl acrylate, i-propyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-methyl-2-nitropropyl acrylate, n-butyl acrylate, i-butyl acrylate, t-butyl acrylate, t-pentyl acrylate, 2-methoxyethyl acrylate, 2-ethoxyethyl acrylate, 2-methoxymethoxyethyl acrylate, 2,2,2-trifluoroethyl acrylate, 2,2-dimethylbutyl acrylate, 3-methoxybutyl acrylate, ethyl Carbitol acrylate, phenoxyethyl acrylate, n-pentyl acrylate, 3-pentyl acrylate, octafluoropentyl acrylate, n-hexyl Acrylate, cyclohexyl acrylate, cyclopentyl acrylate, cetyl acrylate, benzyl acrylate, n-octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 4-methyl-2-propylpentyl acrylate, heptadecafluorodecyl acrylate, n-octadecyl acrylate, methyl methacrylate, 2, 2,2-trifluoroethyl methacrylate, tetrafluoropropyl methacrylate, hexafluoropropyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, i-butyl methacrylate, sec-butyl methacrylate, n-octyl methacrylate, 2 -Ethylhexyl methacrylate, 2-methoxyethyl methacrylate Rate, 2-ethoxyethyl methacrylate, benzyl methacrylate, heptadecafluorodecyl methacrylate, n-octadecyl methacrylate, 2-isobornyl methacrylate, 2-norbornylmethyl methacrylate, 5-norbornen-2-ylmethyl methacrylate, 3-methyl -2-norbornylmethyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, etc.), acrylic acid or α-alkyl acrylic acid (acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, etc.), vinyl esters (eg vinyl acetate), maleic acid or fumaric acid Esters derived from (dimethyl maleate, dibutyl maleate, diethyl fumarate, etc.), maleimides (N-phenylmaleimide, etc.), maleic acid, fumaric acid, p-styrene sulfate Sodium salt of phonic acid, acrylonitrile, methacrylonitrile, dienes (eg butadiene, cyclopentadiene, isoprene), aromatic vinyl compounds (eg styrene, p-chlorostyrene, t-butylstyrene, α-methylstyrene, styrenesulfonic acid) Sodium), N-vinylpyrrolidone, N-vinyloxazolidone, N-vinylsuccinimide, N-vinylformamide, N-vinyl-N-methylformamide, N-vinylacetamide, N-vinyl-N-methylacetamide, 1-vinyl Imidazole, 4-vinylpyridine, vinyl sulfonic acid, sodium vinyl sulfonate, sodium allyl sulfonate, sodium methallyl sulfonate, vinylidene chloride, vinyl alkyl ethers (eg methyl vinyl ether) , Ethylene, propylene, 1-butene, isobutene and the like are exemplified. Two or more of these vinyl monomers may be used in combination. Vinyl monomers other than these are listed in Research Disclosure No. Those described in 1955 (1980, July) can be used. In the present invention, esters derived from acrylic acid or methacrylic acid, amides, and aromatic vinyl compounds are particularly preferably used vinyl monomers.
[0098]
In addition, when a repeating unit represented by the general formula (V) is introduced by a polymer reaction as in the above (b) and the reaction is not completed, a functional group or a reactive functional group in which an ethylenically unsaturated group is converted into a precursor. Although it becomes a copolymer having a repeating unit containing a group, it can be used without particular limitation in the present invention.
[0099]
Most of the other repeating units derived from the vinyl monomers listed above can be introduced by polymerizing the above-described precursor monomer b) capable of converting a functional group, and then introducing it by a polymer reaction. On the other hand, the polarity conversion polymer of the present invention may contain other repeating units that can be introduced only by polymer reaction. Typical examples include polyvinyl alcohol obtained by modifying polyvinyl acetate, polyvinyl butyral obtained by acetalization reaction of polyvinyl alcohol, and the like. Specific examples of these repeating units are shown below, but the present invention is not limited thereto.
[0100]
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Figure 0004184840
[0101]
In the polarity conversion polymer of the present invention, a preferred ratio when the repeating unit represented by the general formula (III) is contained is 1% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 3% by mass or more and 100% by mass or less, particularly Preferably it is 5 mass% or more and 100 mass% or less, and when the repeating unit represented by general formula (IV) is contained, a preferable ratio is 10 mass% or more and 100 mass% or less, More preferably, it is 20 mass% or more 100 It is 30 mass% or less, Most preferably, it is 30 mass% or more and 100 mass% or less. Furthermore, when the repeating unit represented by the general formula (V) is contained in the polar conversion polymer of the present invention, a preferable ratio is 1% by mass or more and 80% by mass or less, more preferably 3% by mass or more and 60% by mass or less. Especially preferably, it is 5 mass% or more and 40 mass% or less.
[0102]
The preferred molecular weight range of the polar conversion polymer of the present invention is 1,000 to 1,000,000, more preferably 3,000 to 200,000 in terms of weight average molecular weight. Most preferably, it is 5000 or more and 100,000 or less.
[0103]
Although the preferable example of the polarity conversion polymer of this invention is shown below in Table 1, this invention is not limited to this. The repeating units represented by the general formulas (III), (IV), and (V), specific examples given above, repeating units derived from low molecular acid generating monomers, and repeating units such as polyvinyl alcohol are as described above. Represented by the numbers of the specific examples given, the repeating unit derived from the copolymerizable monomer described the name of the monomer, and the copolymer composition ratio was added in mass%.
[0104]
[Table 1]
Figure 0004184840
[0105]
The preferable content of the polarity conversion polymer contained in the liquid crystal composition of the present invention is 0.01 to 20% by mass, more preferably 0.1 to 10% by mass, and particularly preferably 0 to the total mass of the liquid crystal compound. 0.5 to 5% by mass. In addition, a plurality of types of polar conversion polymers may be included at the same time, and may be used in combination with a polymer that does not have a functional group that generates a polar group.
[0106]
The retardation plate of the present invention comprises a coating liquid containing a liquid crystalline compound such as a rod-like liquid crystalline molecule or a discotic liquid crystalline molecule, a polarity conversion polymer, a polymerizable initiator and other additives, and a support (preferably an alignment film). And the liquid crystal compound is oriented and fixed. Further, the support can be peeled off after the alignment and fixing of the liquid crystalline compound. In preparing the coating solution, a solvent may be used, and 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, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone), ethers (eg, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane). Of these, alkyl halides, esters and ketones are preferred. Two or more organic solvents may be used in combination. Examples of the coating method include known coating methods such as curtain coating, dip coating, spin coating, printing coating, spray coating, slot coating, roll coating, slide coating, blade coating, gravure coating, and wire bar method.
[0107]
The aligned liquid crystal molecules are preferably fixed while maintaining the alignment state. The immobilization is preferably performed by a polymerization reaction of the polymerizable group (P) introduced into the liquid crystal molecule. The polymerization reaction includes a thermal polymerization reaction using a thermal polymerization initiator and a photopolymerization reaction using a photopolymerization initiator, and a photopolymerization reaction is preferred. Examples of polymerization initiators that generate radicals by the action of light 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 -Combination of 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), triarylimidazole dimer and p-aminophenyl ketone (Described in US Pat. No. 3,549,367), acridine and phenazine compounds (JP-A-60-105667, US Pat. No. 4,239,850) and oxadiazole compounds (described in US Pat. No. 4,212,970), acetophenone compounds Ben Zoin ether compounds, benzyl compounds, benzophenone compounds, thioxanthone compounds, and the like are preferable. Examples of the acetophenone compound include 2,2-diethoxyacetophenone, 2-hydroxymethyl-1-phenylpropan-1-one, 4′-isopropyl-2-hydroxy-2-methyl-propiophenone, 2-hydroxy -2-methyl-propiophenone, p-dimethylaminoacetone, p-tert-butyldichloroacetophenone, p-tert-butyltrichloroacetophenone, p-azidobenzalacetophenone and the like. Examples of the benzyl compound include benzyl, benzyl dimethyl ketal, benzyl-β-methoxyethyl acetal, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone and the like. Examples of the benzoin ether compounds include benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin-n-propyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin-n-butyl ether, and benzoin isobutyl ether. Examples of the benzophenone compounds include benzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, Michler's ketone, 4,4'-bisdiethylaminobenzophenone, 4,4'-dichlorobenzophenone, and the like. Examples of the thioxanthone compound include thioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-ethylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 4-isopropylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, and the like. Among such photosensitive radical polymerization initiators composed of aromatic ketones, acetophenone compounds and benzyl compounds are particularly preferable in terms of curing characteristics, storage stability, odor, and the like. The photosensitive radical polymerization initiators composed of these aromatic ketones can be used alone or in combination of two or more according to the desired performance. In addition to a polymerization initiator, a sensitizer may be used for the purpose of increasing sensitivity. Examples of the sensitizer include n-butylamine, triethylamine, tri-n-butylphosphine, thioxanthone and the like.
[0108]
Multiple photopolymerization initiators may be combined, and the amount used is preferably 0.01 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 5% by mass, based on the solid content of the coating solution. It is preferable to use ultraviolet rays for light irradiation for polymerization of liquid crystalline molecules. Irradiation energy is 20mJ / cm2~ 50J / cm2It is preferably 100 to 800 mJ / cm.2More 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 10 μm, and more preferably 0.5 to 5 μm.
[0109]
When the retardation plate of the present invention is used without removing the support, for example, it is preferable to use a polymer film that is transparent, has a small optical anisotropy, and has a small wavelength dispersion as the support. Here, that the support is transparent means that the light transmittance is 80% or more. Specifically, the small chromatic dispersion means that the ratio of Re400 / Re700 is preferably less than 1.2. Specifically, the small optical anisotropy means that in-plane retardation (Re) is preferably 20 nm or less, and more preferably 10 nm or less. The transparent support preferably has a roll-like or rectangular sheet-like shape, and the roll-like transparent support is used to laminate the optically anisotropic layer and then cut into a required size. preferable. Examples of the polymer include cellulose ester, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, polyacrylate and polymethacrylate. Cellulose esters are preferred, acetyl cellulose is more preferred, and triacetyl cellulose is most preferred. The polymer film is preferably formed by a solvent cast method. The thickness of the transparent support is preferably 20 to 500 μm, and more preferably 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 adhesive layer (undercoat layer) may be provided on the transparent support.
[0110]
In order to align the liquid crystalline compound on the surface of the support, it is preferable to use an alignment film. The alignment film may be an organic compound (preferably polymer) rubbing treatment, oblique deposition of an inorganic compound, formation of a layer having a microgroup, or an organic compound (eg, ω-triconic acid) by the Langmuir-Blodgett method (LB film). , Dioctadecyldimethylammonium chloride, methyl stearylate, etc.). 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 preferred. The rubbing process is carried out by rubbing the surface of the polymer layer several times in a certain direction with paper or cloth.
[0111]
The rod-like liquid crystalline molecules can be oriented substantially horizontally (average inclination angle in the range of 0 to 30 degrees) with respect to the coating plane, or can be substantially oblique (average inclination angle in the range of 30 to 70 degrees). Orientation can be oriented substantially vertically (average tilt angle in the range of 50 to 90 degrees), or hybrid orientation (for example, horizontal to vertical) in which the tilt angle continuously changes in the same layer. Thus, by selecting the type of polymer used for the alignment film, the alignment of the rod-like liquid crystal molecules (especially the inclination angle of the alignment film interface) can be controlled. In the present invention, the alignment films used for each are expressed as a horizontal alignment film, an oblique alignment film, and a vertical alignment film. In addition, an alignment film capable of aligning rod-like liquid crystalline molecules in a direction (mainly orthogonal direction) substantially different from the rubbing direction in the horizontal alignment film is particularly expressed as an orthogonal alignment film.
[0112]
Discotic liquid crystalline molecules can be aligned substantially horizontally (average tilt angle in the range of 0 to 30 degrees) with the discotic core surface approximately parallel to the coating plane by using a horizontal alignment film. Yes, it can be substantially obliquely (average inclination angle in the range of 30 to 70 degrees) by using the oblique alignment film and the vertical alignment film, and substantially vertical (average inclination angle in the range of 50 to 90 degrees). ), And hybrid orientation (for example, horizontal to vertical) in which the tilt angle continuously changes in the same layer is also possible. On the other hand, when the orthogonal alignment film is used, the discotic core surface can be aligned approximately perpendicular to the coating plane and orthogonal to the rubbing direction. In any case, an alignment film can be appropriately selected according to a desired alignment direction.
[0113]
Specific types of polymers used for the alignment film are described in various literatures on liquid crystal cells or optical compensation sheets, and can be appropriately selected according to a desired alignment method and use form. In the present invention, it is particularly preferable to use a polyvinyl alcohol derivative or a polyacrylic acid derivative having a polymerizable group because the adhesion between the liquid crystal compound and the transparent support can be improved. JP-A-9-152509 and JP-A-2002-62427 disclose horizontal alignment films, oblique alignment films, vertical alignment films, and orthogonal alignment films made of such a polyvinyl alcohol derivative having a polymerizable group and a polyacrylic acid derivative. The compounds described in JP-A-2002-90545, JP-A-2002-9836, and the like can be used.
[0114]
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 liquid crystalline compound using the alignment film, the liquid crystalline compound is fixed in the aligned state to form an optically anisotropic layer, and only the optically anisotropic layer is polymer film (or transparent support) It may be transferred onto the body). The liquid crystal compound in which the alignment state is fixed can maintain the alignment state without an alignment film. Therefore, in the retardation plate of the present invention, the alignment film is not essential (although essential in the production of the retardation plate).
[0115]
The retardation plate of the present invention can also have a plurality of layers in which the orientation of the liquid crystal compound is fixed. As an example of such a phase difference plate, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2001-4837, 2001-21720, and 2000-206331 disclose broadband λ / 4 plate technology. In the following, embodiments of the invention in the broadband λ / 4 plate will be described, but the present invention is not limited to the λ / 4 plate.
[0116]
[Optical properties of broadband λ / 4 plate]
Specifically, the broad band λ / 4 means that the retardation value / wavelength value measured at wavelengths of 450 nm, 550 nm, and 650 nm are both in the range of 0.2 to 0.3. The retardation value / wavelength value is preferably in the range of 0.21 to 0.29, and more preferably in the range of 0.22 to 0.28.
When a polarizing film, a polarizer having a phase difference of π, and a polarizer having a phase difference of π / 2 are used, circularly polarized light can be approximately achieved in a wide wavelength region. Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-68816 describes an explanation using a Poincare sphere regarding achievement of circularly polarized light. The polarizer (optically anisotropic layer or birefringent film) only needs to achieve a phase difference of substantially π or π / 2 at a specific wavelength. However, it is preferable that a phase difference of π or π / 2 is achieved at 550 nm, which is a substantially intermediate wavelength in the visible region. In order to achieve the phase difference π at the specific wavelength (λ), the retardation value of the polarizer measured at the specific wavelength (λ) may be adjusted to λ / 2. In order to achieve the phase difference π / 2 at the specific wavelength (λ), the retardation value of the polarizer measured at the specific wavelength (λ) may be adjusted to λ / 4.
[0117]
When the specific wavelength (λ) is 550 nm, the retardation value measured at a wavelength of 550 nm of the optically anisotropic layer used as a polarizer having a phase difference π is preferably 200 to 290 nm, and preferably 210 to 280 nm. More preferred. When the specific wavelength (λ) is 550 nm, the retardation value measured at a wavelength of 550 nm of the optically anisotropic layer used as a polarizer having a phase difference of π / 2 is preferably 100 to 145 nm, and preferably 110 to 140 nm. It is more preferable.
[0118]
The retardation value means an in-plane retardation value for light incident from the normal direction of the optically anisotropic layer. Specifically, it is a value defined by the following formula.
Retardation value (Re) = (nx−ny) × d
Where nx and ny are the in-plane main refractive indices of the optically anisotropic layer, and d is the thickness (nm) of the optically anisotropic layer.
[0119]
When producing a broadband λ / 4 plate, the crossing angle between the layer having a phase difference of π and the layer having a phase difference of π / 2 is important, and is preferably 60 ° ± 10, preferably 60 ° ± 5 It is more preferable that When creating a circularly polarizing plate from a broadband λ / 4 and a polarizing plate or polarizing film, the polarizing plate (or polarizing film) is laminated in the order of a layer having a phase difference of π and a layer having a phase difference of π / 2. The slow axis of the layer having a phase difference of π from the polarization transmission axis of the polarizing plate (or polarizing film) is preferably 15 ° ± 5, more preferably 15 ° ± 3. . A generally available long polarizing plate has a polarization absorption axis in the long longitudinal direction and a polarization transmission axis in a direction perpendicular thereto. Therefore, when a circularly polarizing plate is formed from a polarizing plate and a broadband λ / 4 plate, it is preferable that the layer having a phase of π is substantially 75 ° with respect to the longitudinal direction of the support. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-86554 discloses a polarizing plate technique in which the absorption axis of polarized light is substantially 45 ° with respect to the longitudinal direction. In the case of such a polarizing plate, the slow axis of the layer having a phase of π is preferably 15 ° or 75 ° with respect to the polarization absorption axis.
[0120]
In the present invention, when the broadband λ / 4 plate is manufactured, it is preferable to manufacture by the following procedures (1) to (6).
(1) An alignment film layer is provided on a transparent support.
(2) The alignment film layer is rubbed.
(3) The liquid crystal composition of the present invention (polar conversion polymer is essential) is applied on the rubbed alignment layer.
{Circle around (4)} Heat treatment is performed as necessary, and the first optically anisotropic layer (having a phase of either π or π / 2) is formed by fixing the liquid crystalline compound by orientation and ultraviolet irradiation.
(5) The first optically anisotropic layer is rubbed so as to cross 60 ° with the slow axis of the first optically anisotropic layer.
(6) A second optically anisotropic layer is formed. In the second optical anisotropic layer, the polarity conversion polymer is not essential.
[0121]
[Circularly polarizing plate]
The retardation plate of the present invention is a λ / 4 plate used in a reflective liquid crystal display device, a λ / 4 plate used for a pickup for writing on an optical disk, or a λ / 4 plate used as an antireflection film. Can be used particularly advantageously. The λ / 4 plate is generally used as a circularly polarizing plate combined with a polarizing film. Therefore, if it is configured as a circularly polarizing plate in which a retardation plate and a polarizing film are combined, it can be easily incorporated into a device for use such as a reflective liquid crystal display device. Examples of the polarizing film include an iodine polarizing film, a dye polarizing film using a dichroic dye, and a polyene polarizing film. The iodine polarizing film and the dye polarizing film are generally produced using a polyvinyl alcohol film. The transmission axis of the polarizing film corresponds to a direction perpendicular to the stretching direction of the film. A polarizing film generally has protective films on both sides. However, when the retardation plate of the present invention is used, the optically anisotropic layer itself or the transparent support can function as a protective film on one side of the polarizing film. When a protective film is used separately from the transparent support, it is preferable to use a cellulose ester film having high optical isotropy, particularly a triacetyl cellulose film, as the protective film.
[0122]
When the retardation film of the present invention has a plurality of layers in which the alignment of the liquid crystal compound is fixed, it is essential that the polarity conversion polymer of the present invention is added to the liquid crystal composition used for at least one layer. , May be added to all layers. On the layer using the polarity conversion polymer of the present invention, it is possible to form a layer in which the orientation of another liquid crystal compound is fixed without using an orientation film. In addition, when the polarity conversion polymer of the present invention is used for the uppermost layer, the surface after immobilization is not sticky and may not be transferred even if the surface is rubbed with a cloth or the like. Is not necessarily required.
[0123]
On the other hand, when the layer in which the orientation of the liquid crystal compound is fixed is to be produced with a liquid crystal composition consisting of only the liquid crystal compound and a polymerization initiator (a solvent if necessary), the orientation film side is almost horizontal. Since alignment is carried out with an inclination angle on the interface side, optical unevenness often occurs. The crosslinkable polymer of the present invention has an effect of suppressing the optical unevenness, but the optical unevenness can be eliminated by adding a certain additive without using the crosslinkable polymer of the present invention. . Hereinafter, such an additive will be referred to as an orientation control agent, and preferable examples will be described in order separately from a low molecular orientation control agent and a polymer orientation control agent. As the low molecular orientation controller, it is particularly preferable to use a compound represented by the following general formula (VI).
[0124]
The first optical anisotropic layer and the second optical anisotropic layer contain at least one liquid crystal compound (preferably a rod-like liquid crystal compound), but additionally contain a liquid crystal alignment accelerator. It is preferable to contain a liquid crystal aligning agent represented by the following general formula (VI).
General formula (VI)
(Hb-L2−)nB1
In the formula (VI), Hb represents an aliphatic group having 6 to 40 carbon atoms or an aliphatic substituted oligosiloxanoxy group having 6 to 40 carbon atoms. Hb is preferably an aliphatic group having 6 to 40 carbon atoms, and is a fluorine-substituted aliphatic group having 6 to 40 carbon atoms or a branched aliphatic group having 6 to 40 carbon atoms. It is more preferable that the fluorine-substituted alkyl group having 6 to 40 carbon atoms or the branched alkyl group having 6 to 40 carbon atoms is most preferable.
[0125]
The aliphatic group is preferably a chain aliphatic group rather than a cyclic aliphatic group. The chain aliphatic group may have a branch. The number of carbon atoms in the aliphatic group is preferably 7 to 35, more preferably 8 to 30, further preferably 9 to 25, and most preferably 10 to 20.
Aliphatic groups include alkyl groups, substituted alkyl groups, alkenyl groups, substituted alkenyl groups, alkynyl groups and substituted alkynyl groups. An alkyl group, a substituted alkyl group, an alkenyl group and a substituted alkenyl group are preferred, and an alkyl group and a substituted alkyl group are more preferred.
Examples of the substituent of the aliphatic group include a halogen atom, hydroxyl group, cyano group, nitro group, alkoxy group, substituted alkoxy group (for example, oligoalkoxy group), alkenyloxy group (for example, vinyloxy), acyl group (for example, Acryloyl, methacryloyl), acyloxy groups (eg, acryloyloxy, benzoyloxy), sulfamoyl groups, aliphatic substituted sulfamoyl groups and epoxyalkyl groups (eg, epoxyethyl). As the substituent, a halogen atom is preferable, and a fluorine atom is more preferable. In the fluorine-substituted aliphatic group, the ratio of the fluorine atom replacing the hydrogen atom of the aliphatic group is preferably 50 to 100%, more preferably 60 to 100%, and 70 to 100%. More preferably, it is more preferably 80 to 100%, and most preferably 85 to 100%.
[0126]
The number of carbon atoms of the aliphatic substituted oligosiloxanoxy group is preferably 7 to 35, more preferably 8 to 30, further preferably 9 to 25, and 10 to 20. Is most preferred. The aliphatic substituted oligosiloxanoxy group is represented by the following formula.
R1-(Si (R2)2-O)q
Where R1Represents a hydrogen atom, hydroxyl or an aliphatic group; R2Represents a hydrogen atom, an aliphatic group or an alkoxy group; and q represents an integer of 1 to 12. R1And R2Are preferably a chain aliphatic group rather than a cyclic aliphatic group. The chain aliphatic group may have a branch. The number of carbon atoms of the aliphatic group is preferably 1 to 12, more preferably 1 to 8, still more preferably 1 to 6, and particularly preferably 1 to 4.
R1And R2The aliphatic group represented by each includes an alkyl group, a substituted alkyl group, an alkenyl group, a substituted alkenyl group, an alkynyl group, and a substituted alkynyl group. An alkyl group, a substituted alkyl group, an alkenyl group and a substituted alkenyl group are preferred, and an alkyl group and a substituted alkyl group are more preferred.
R1And R2Each of the aliphatic groups represented by each may have a substituent, and examples of the substituent include a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group, an alkoxy group, and a substituted alkoxy group (for example, an oligo group). Alkoxy groups), alkenyloxy groups (eg, vinyloxy), acyl groups (eg, acryloyl, methacryloyl), acyloxy groups (eg, acryloyloxy, benzoyloxy), sulfamoyl groups, aliphatic substituted sulfamoyl groups and epoxyalkyl groups (eg, Epoxyethyl).
[0127]
R2The alkoxy group represented by may have a cyclic structure or a branch. The number of carbon atoms of the alkoxy group is preferably 1 to 12, more preferably 1 to 8, still more preferably 1 to 6, and still more preferably 1 to 4.
An example of Hb is shown below.
[0128]
Hb1: n-C16H33
Hb2: n-C20H41
Hb3: n-C6H13-CH (n-CFourH9) -CH2-CH2
Hb4: n-C12Htwenty five
Hb5: n-C18H37
Hb6: n-C14H29
Hb7: n-C15H31
Hb8: n-CTenHtwenty one
Hb9: n-CTenHtwenty one-CH (n-CFourH9) -CH2-CH2
Hb10: n-C8F17
[0129]
Hb11: n-C8H17
Hb12: CH (CHThree)2-{CThreeH6-CH (CHThree)}Three-C2HFour
Hb13: CH (CHThree)2-{CThreeH6-CH (CHThree)}2-CThreeH6-C (CHThree) = CH-CH2
Hb14: n-C8H17-CH (n-C6H13) -CH2-CH2
Hb15: n-C6H13-CH (C2HFive) -CH2-CH2
Hb16: n-C8F17-CH (n-CFourF9) -CH2
Hb17: n-C8F17-CF (n-C6F13) -CF2-CF2
Hb18: n-CThreeF7-CF (CFThree) -CF2
Hb19: Si (CHThree)Three-{Si (CHThree)2-O}6-O-
Hb20: Si (OCThreeH7) (C16F33) (C2HFour-SO2-NH-C8F17-O-
[0130]
In the formula (V), L2Represents a single bond or a divalent linking group. The divalent linking group is -alkylene group-, -fluorine-substituted alkylene group-, -O-, -S-, -CO-, -NR-, -SO.2It is preferably a group selected from the group consisting of-and combinations thereof. R is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. L1A-Alkylene group-, -O-, -S-, -CO-, -NR-, -SO2More preferably, it is a divalent linking group selected from the group consisting of-and combinations thereof. R is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and a hydrogen atom or carbon number of 1 Most preferred is an alkyl group of ˜12.
The alkylene group or the fluorine-substituted alkylene group preferably has 1 to 40 carbon atoms, more preferably 1 to 30, more preferably 1 to 20, and more preferably 1 to 15. Furthermore, it is preferable and it is most preferable that it is 1-12.
Below, L2An example of The left side is bound to Hb, the right side is B1To join.
[0131]
L10: Single bond
L11: -O-
L12: -O-CO-
L13: -CO-CFourH8-O-
L14: -O-C2HFour-OC2HFour-O-
L15: -S-
L16: -N (n-C12Htwenty five) −
L17: -SO2-N (n-CThreeH7) -CH2CH2-O-
L18: -O- {CF (CFThree) -CF2-O}Three-CF (CFThree) −
[0132]
In the formula (V), n represents an integer of 2 to 12. n is preferably an integer of 2 to 9, more preferably an integer of 2 to 6, further preferably 2, 3 or 4, and preferably 3 or 4. Most preferred.
[0133]
In the formula (V), B1Is an n-valent group having an excluded volume effect comprising at least three cyclic structures. B1Is preferably an n-valent group represented by the following formula (Va).
General formula (Va)
(-Cy1-LThree−)nCy2
In the formula (Va), Cy1Represents a divalent cyclic group. Cy1Preferably represents a divalent aromatic hydrocarbon group or a divalent heterocyclic group, and more preferably represents a divalent aromatic hydrocarbon group.
The divalent aromatic hydrocarbon group means an arylene group and a substituted arylene group.
Examples of the arylene group include a phenylene group, an indenylene group, a naphthylene group, a fluorenylene group, a phenanthrenylene group, an anthrylene group, and a pyrenylene group. A phenylene group and a naphthylene group are preferred.
Examples of the substituent of the substituted arylene group include an aliphatic group, an aromatic hydrocarbon group, a heterocyclic group, a halogen atom, an alkoxy group (for example, a methoxy group, an ethoxy group, a methoxyethoxy group), an aryloxy group (for example, Phenoxy group), arylazo group (for example, phenylazo group), alkylthio group (for example, methylthio group, ethylthio group, propylthio group), alkylamino group (for example, methylamino group, propylamino group), acyl group (for example, acetyl group) , Propanoyl group, octanoyl group, benzoyl group), acyloxy group (for example, acetoxy group, pivaloyloxy group, benzoyloxy group), hydroxyl group, mercapto group, amino group, carboxyl group, sulfo group, carbamoyl group, sulfamoyl group and ureido group Is included.
When another aromatic hydrocarbon ring is bonded as a substituent to the divalent aromatic hydrocarbon group via a single bond, vinylene bond or ethynylene bond, a specific liquid crystal alignment promoting function can be obtained as described above. It is done.
Hb-L2A group corresponding to-may be present as a substituent.
[0134]
Cy1It is preferable that the bivalent heterocyclic group represented by these has a 5-membered, 6-membered or 7-membered heterocyclic ring. A 5-membered ring or a 6-membered ring is more preferable, and a 6-membered ring is most preferable. As the hetero atom constituting the heterocyclic ring, a nitrogen atom, an oxygen atom and a sulfur atom are preferable. The heterocycle is preferably an aromatic heterocycle. The aromatic heterocycle is generally an unsaturated heterocycle. An unsaturated heterocyclic ring having the most double bond is more preferable. Examples of heterocyclic rings include furan ring, thiophene ring, pyrrole ring, pyrroline ring, pyrrolidine ring, oxazole ring, isoxazole ring, thiazole ring, isothiazole ring, imidazole ring, imidazoline ring, imidazolidine ring, pyrazole ring, pyrazoline Ring, pyrazolidine ring, triazole ring, triazane ring, tetrazole ring, pyran ring, thiyne ring, pyridine ring, piperidine ring, oxazine ring, morpholine ring, thiazine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, piperazine ring and triazine ring included.
[0135]
Another heterocyclic ring, an aliphatic ring or an aromatic hydrocarbon ring may be condensed with the heterocyclic ring. Examples of the condensed heterocyclic ring include benzofuran ring, isobenzofuran ring, benzothiophene ring, indole ring, indoline ring, isoindole ring, benzoxazole ring, benzothiazole ring, indazole ring, benzimidazole ring, chromene ring, chroman ring, Isochroman ring, quinoline ring, isoquinoline ring, cinnoline ring, phthalazine ring, quinazoline ring, quinoxaline ring, dibenzofuran ring, carbazole ring, xanthene ring, acridine ring, phenanthridine ring, phenanthroline ring, phenazine ring, phenoxazine ring, thianthrene ring , An indolizine ring, a quinolidine ring, a quinuclidine ring, a naphthyridine ring, a purine ring and a pteridine ring.
The divalent heterocyclic group may have a substituent. The example of a substituent is the same as the example of the substituent of a substituted arylene group.
A divalent heterocyclic group is a heteroatom (for example, a nitrogen atom of a piperidine ring) and LThreeOr (LThreeA single bond) a cyclic group at the center of the molecule (Cy2). In addition, the bonded hetero atom may form an onium salt (eg, oxonium salt, sulfonium salt, ammonium salt).
[0136]
Cy1And Cy to be described later2The annular structure may form a planar structure as a whole. When the annular structure forms a planar structure as a whole (that is, a disk-like structure), a specific liquid crystal alignment promoting function can be obtained as described above.
Below, Cy1An example of Multiple Hb-L2When a group corresponding to-is bonded to a divalent aromatic hydrocarbon group or a divalent heterocyclic group, any one of them is Hb-L defined by the above formula2-And the remainder is a substituent of a divalent aromatic hydrocarbon group or a divalent heterocyclic group.
[0137]
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[0144]
In the formula (Va), LThreeIs a single bond or -alkylene group-, -alkenylene group-, -alkynylene group-, -O-, -S-, -CO-, -NR-, -SO.2-And a divalent linking group selected from the group consisting of combinations thereof. R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms. LThreeAre —O—, —S—, —CO—, —NR—, —SO.2It is preferably a divalent linking group selected from the group consisting of-and combinations thereof. R is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and a hydrogen atom or carbon number having 1 to 15 carbon atoms. Most preferably, it is 12 alkyl groups.
The alkylene group preferably has 1 to 40 carbon atoms, more preferably 1 to 30 carbon atoms, still more preferably 1 to 20 carbon atoms, still more preferably 1 to 15 carbon atoms. Most preferably, it is ~ 12.
The number of carbon atoms of the alkenylene group or alkynylene group is preferably 2 to 40, more preferably 2 to 30, further preferably 2 to 20, and further preferably 2 to 15. Preferably, it is 2-12.
Below, LThreeAn example of Cy on the left1And the right side is Cy2To join.
[0145]
L20: Single bond
L21: -S-
L22: —NH—
L23: —NH—SO2-NH-
L24: -NH-CO-NH-
L25: -SO2
L26: -O-NH-
L27: -C≡C-
L28: -CH = CH-S-
L29: -CH2-O-
L30: -N (CHThree) −
L31: -CO-O-
[0146]
In the formula (Va), n represents an integer of 2 to 12. n is preferably an integer of 2 to 9, more preferably an integer of 2 to 6, further preferably 2, 3 or 4, and preferably 3 or 4. Most preferred.
In the formula (Va), Cy2Is an n-valent cyclic group. Cy2Is preferably an n-valent aromatic hydrocarbon group or an n-valent heterocyclic group.
Cy2Examples of the aromatic hydrocarbon ring of the aromatic hydrocarbon group represented by the formula include a benzene ring, an indene ring, a naphthalene ring, a fluorene ring, a phenanthrene ring, an anthracene ring and a pyrene ring. A benzene ring and a naphthalene ring are preferable, and a benzene ring is particularly preferable.
Cy2The aromatic hydrocarbon group represented by may have a substituent. Examples of the substituent include an aliphatic group, an aromatic hydrocarbon group, a heterocyclic group, a halogen atom, an alkoxy group (for example, methoxy group, ethoxy group, methoxyethoxy group), an aryloxy group (for example, phenoxy group), Arylazo group (for example, phenylazo group), alkylthio group (for example, methylthio group, ethylthio group, propylthio group), alkylamino group (for example, methylamino group, propylamino group), arylamino group (for example, phenylamino group), Acyl group (for example, acetyl group, propanoyl group, octanoyl group, benzoyl group), acyloxy group (for example, acetoxy group, pivaloyloxy group, benzoyloxy group), hydroxyl group, mercapto group, amino group, carboxyl group, sulfo group, carbamoyl Group, sulfamoyl group and urei It includes groups.
[0147]
Cy2It is preferable that the heterocyclic group represented by has a 5-membered, 6-membered or 7-membered heterocyclic ring. A 5-membered ring or a 6-membered ring is more preferable, and a 6-membered ring is most preferable. As the hetero atom constituting the heterocycle, a nitrogen atom, an oxygen atom and a sulfur atom are preferable. The heterocycle is preferably an aromatic heterocycle. The aromatic heterocycle is generally an unsaturated heterocycle. An unsaturated heterocyclic ring having the most double bond is more preferable. Examples of the heterocyclic ring include furan ring, thiophene ring, pyrrole ring, pyrroline ring, pyrrolidine ring, oxazole ring, isoxazole ring, thiazole ring, isothiazole ring, imidazole ring, imidazoline ring, imidazolidine ring, pyrazole ring, Pyrazoline ring, pyrazolidine ring, triazole ring, furazane ring, tetrazole ring, pyran ring, thiyne ring, pyridine ring, piperidine ring, oxazine ring, morpholine ring, thiazine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, piperazine ring and triazine ring Is included. A triazine ring is preferred, and a 1,3,5-triazine ring is particularly preferred.
The heterocycle may be condensed with another heterocycle, an aliphatic ring or an aromatic hydrocarbon ring. However, monocyclic heterocycles are preferred.
Below, Cy2An example of
[0148]
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[0151]
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[0152]
The liquid crystal alignment accelerator includes the hydrophobic group (Hb) and linking group (L2) And groups with excluded volume effect (B1). There are no particular restrictions on these combinations.
Examples of the liquid crystal alignment accelerator represented by the general formula (V) are shown below.
[0153]
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[0154]
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[0187]
[Chemical Formula 86]
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[0188]
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[0199]
Next, the polymer orientation control agent will be described. The polymer alignment control agent added may be a polymer that can be dissolved in the liquid crystal layer coating solution. An example of a preferred polymer alignment controller is shown below.
[0200]
Polypropylene oxide
Polytetramethylene oxide
Poly-ε-caprolactone
Poly-ε-caprolactone diol
Poly-ε-caprolactone triol
Polyvinyl acetate
Polymelamine
Poly (ethylene adipate)
Poly (1,4-butylene adipate)
Poly (1,4-butylene glutarate)
Poly (1,2-butylene glycol)
Poly (1,4-butylene succinate)
Poly (1,4-butylene terephthalate)
polyethylene terephthalate)
Poly (2-methyl-1,3-propylene adipate)
Poly (2-methyl-1,3-propylene glutarate)
Poly (neopentyl glycol adipate)
Poly (neopentyl glycol sebacate)
Poly (1,3-propylene adipate)
Poly (1,3-propylene glutarate)
Polyvinyl butyral
Polyvinyl formal
Polyvinyl acetal
Polyvinylpropanal
Polyvinylhexanal
Polyvinylpyrrolidone
Polyacrylate ester
Polymethacrylate
Poly (3-hydroxybutyric acid)
[0201]
The addition amount of the alignment control agent is preferably 0.05 to 10% by mass with respect to the liquid crystal compound in the liquid crystal composition to which the control agent is added. More preferably, it is 0.1-5 mass%.
[0202]
【Example】
The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. The materials, reagents, ratios, operations, and the like shown in the following examples can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the specific examples shown below.
[Example 1]
<Preparation of single layer retardation plate>
An optically isotropic triacetyl cellulose film having a thickness of 100 μm, a width of 150 mm, and a length of 200 m was used as a transparent support. A dilution liquid of the alignment film (polymer having the following structural formula) was continuously applied to one side of the transparent support to form an alignment film having a thickness of 0.5 μm. Subsequently, the rubbing process was continuously performed in the direction of 30 ° on the left hand with respect to the longitudinal direction of the transparent support.
[0203]
Alignment film
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Figure 0004184840
[0204]
On the alignment film subjected to the rubbing treatment, a coating solution having the following composition is continuously applied using a bar coater, dried and heated (alignment aging), and further irradiated with ultraviolet rays to form an optically anisotropic layer (A ) Was formed. The optically anisotropic layer had a slow axis in the direction of 30 ° with respect to the longitudinal direction of the transparent support. The film thickness of the optically anisotropic layer (A) was adjusted to have a retardation value (Re550) at 550 nm of 265 nm, and was about 2.4 μm.
Optically anisotropic layer (A) coating solution composition
The following rod-like liquid crystalline compounds I-1) 14.5 Mass ratio
The following sensitizer 0.15 mass ratio
The following photopolymerization initiator 0.29 mass ratio
Polarity conversion polymer (K-17: δa value = 13.0 MPa0.5) 0.30 mass ratio
The following photoacid generator 0.30 mass ratio
Methyl ethyl ketone 84.8 Mass ratio
[0205]
Rod-shaped liquid crystal compound I-1) ... δa value is 15.7 MPa0.5
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[0206]
Sensitizer
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[0207]
Photopolymerization initiator
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[0208]
Photoacid generator
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[0209]
<Preparation of laminated retardation plate (λ / 4 plate)>
The single-layer retardation plate produced above was continuously rubbed so that it was 60 ° to the right with respect to the slow axis of the optically anisotropic layer (A) and 30 ° to the right with respect to the longitudinal direction. .
[0210]
A coating solution having the following composition is continuously applied on a single-layer retardation plate subjected to rubbing treatment using a bar coater, dried and heated (alignment aging), and further irradiated with ultraviolet rays to obtain a thickness of 1 An optically anisotropic layer (B) having a thickness of 2 μm was formed, and a laminated retardation film 101 was produced.
Optically anisotropic layer (B) coating solution composition
Rod-like liquid crystalline compound of Example 1 13.0 Mass ratio
Sensitizer of Example 1 0.13 mass ratio
Photoinitiator of Example 1 0.39 mass ratio
Polarity-converting polymer of Example 1 0.13 mass ratio
Methyl ethyl ketone 86.5 Mass ratio
[0211]
<Preparation of 45 ° polarizing plate>
The PVA film was immersed in an aqueous solution of 2.0 g / l iodine and 4.0 g / l potassium iodide at 25 ° C. for 240 seconds, and further immersed in an aqueous solution of boric acid 10 g / l at 25 ° C. for 60 seconds. Introduced in the tenter stretching machine in the form of FIG. 2 of 2002-86554, stretched 5.3 times, bent the tenter with respect to the stretching direction as shown in FIG. It was kept constant and dried in an atmosphere at 80 ° C. while shrinking, and then detached from the tenter. The moisture content of the PVA film before starting stretching was 31%, and the moisture content after drying was 1.5%.
The difference in transport speed between the left and right tenter clips was less than 0.05%, and the angle between the center line of the introduced film and the center line of the film sent to the next process was 46 °. Here, | L1-L2 | is 0.7 m, W is 0.7 m, and | L1-L2 | = W. The substantial stretching direction Ax-Cx at the tenter outlet was inclined by 45 ° with respect to the center line 22 of the film sent to the next process. Wrinkles and film deformation at the tenter exit were not observed.
Furthermore, it was bonded to Fuji Photo Film Co., Ltd. Fujitac (cellulose triacetate, retardation value 3.0 nm), which was saponified with an aqueous solution of PVA (Pura-117H, Kuraray Co., Ltd.) 3%, and further 80 ° C. And dried to obtain a polarizing plate having an effective width of 650 mm.
The absorption axis direction of the obtained polarizing plate was inclined 45 ° with respect to the longitudinal direction. The polarizing plate had a transmittance at 550 nm of 43.7% and a polarization degree of 99.97%. Further, as shown in FIG. 8 of JP-A-2002-86554, when cut into a size of 310 × 233 mm, a polarizing plate having an absorption efficiency of 91.5% and an inclination angle of 45 ° with respect to the side was obtained.
[0212]
<Production of circularly polarizing plate>
Next, instead of pasting the PVA film part in which iodine of the 45 ° polarizing plate prepared above was soaked with Fujitac made by Fuji Photo Film Co., Ltd., the support (triacetylcellulose) side was saponified on one side. After saponifying the support side of the laminated retardation plate 101 prepared above on the other side of the anti-glare film, each of the PVA (Pura-117H manufactured by Kuraray Co., Ltd.) 3% aqueous solution was used as an adhesive. The support surfaces were bonded together and further dried at 80 ° C. to prepare a circularly polarizing plate 201. At this time, the polarizing film and the retardation film were bonded so that the longitudinal directions thereof coincided to produce a circularly polarizing plate.
[0213]
[Examples 2 to 4 (present invention)]
The polar conversion polymer used in the optically anisotropic layers (A) and (B) of Example 1 was changed to the compounds shown in Table 2, and the coating liquid for optically anisotropic layers (A) of Examples 2 and 3 was used. Laminated retardation plates 102 to 104 were produced in the same manner as in Example 1 except that the photoacid generator was not added. In addition, circularly polarizing plates 202 to 204 were produced in the same manner as in Example 1 using the laminated retardation plates 102 to 104.
* The δa value of K-4 is (-SOThree-) Is (-COO-) and (-NO2) Is calculated as (−CN), 13.5 MPa0.5It becomes.
* The δa value for K-5 is 13.3 MPa.0.5.
* The value of δa for K-18 is (-SOThree-) Is (-COO-) and (-NO2) Is calculated as (−CN), 13.5 MPa0.5It becomes.
[0214]
[Comparative Examples 1-3]
The crosslinkable polymer used in the optically anisotropic layers (A) and (B) of Example 1 was changed to the compounds shown in Table 2, and a photoacid generator was applied to all the optically anisotropic layer (A) coating liquids. Laminated phase difference plates 105 to 107 were produced in the same manner as in Example 1 except that was not added. In addition, circularly polarizing plates 205 to 207 were produced in the same manner as in Example 1 using the laminated retardation plates 105 to 107.
[0215]
[Table 2]
Figure 0004184840
[0216]
Orientation control agent-27
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Figure 0004184840
[0217]
Polymer 1: MEGAFAC F? 177 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.)
(Compounds described in Examples of JP-A-8-231958)
δa value is unknown
Polymer 2: Polybutyl acrylate (made by ALDRICH)
(Use after removing the solvent)
The δa value is 10.7 MPa0.5.
[0218]
The retardation plate and the circularly polarizing plate were evaluated by the following methods, and the results are shown in Table 3.
(Stain adhesion to rubbing cloth of single layer retardation plate)
The rubbing cloth stain (which looks whitish) after rubbing the surface of the single layer retardation plate was visually evaluated.
(Evaluation of orientation defects of single layer retardation plate)
The single-layer retardation plate before the rubbing treatment on the surface was observed under a polarizing microscope to evaluate alignment defects. Since two types of orientation defects, point defects and sea-island defects, were observed, the number of point defects and the presence or absence of sea-island defects were evaluated. The number of point defects is 1.0 mm.2The average value of the range was described.
(Evaluation of orientation defects in laminated phase difference plate)
The laminated phase difference plate before making it into a circularly polarizing plate was observed under a polarizing microscope to evaluate alignment defects. Since two types of orientation defects, point defects and sea-island defects, were observed, the number of point defects and the presence or absence of sea-island defects were evaluated. The number of point defects is 1.0 mm.2The average value of the range was described.
[0219]
(Evaluation of repellency of laminated phase difference plate)
After the production of the laminated phase difference plate, the optically anisotropic layer (B) is poorly wet with respect to the single-layer phase difference plate surface, and the portion where the optically anisotropic layer (B) is not coated (hajiki) has a diameter of 1 mm or less. In some cases, dots were observed. 25cm of this dotted repellent2The number of hits was evaluated visually.
(Measurement of retardation of laminated retardation plate and evaluation of in-plane unevenness)
After making the laminated retardation plate a circularly polarizing plate, light (measurement wavelengths are 450 nm, 550 nm, and 650 nm) is irradiated from the polarizing film side (antireflection film side) of the circularly polarizing plate, and the phase difference (letter) of the light that has passed therethrough (Foundation value: Re) was measured. In addition, since there may be unevenness in which the phase difference is greatly different in the plane, the corresponding circularly polarizing plate was measured for the maximum and minimum retardation values of only 550 nm.
(Evaluation of image display performance of circularly polarizing plate)
The upper part including the circularly polarizing plate part was removed except for the liquid crystal cell of Sharp's Zaurus MI-E1, and the circularly polarizing plate prepared above was attached, and the state where the person image was displayed was visually observed.
[0220]
[Table 3]
Figure 0004184840
[0221]
From the results shown in Table 3, in Comparative Example 1, sea-island defects were generated in both the single layer and the stack, and the optically anisotropic layer (A) and the optically anisotropic layer (B) had a target cross angle and a slow axis. As a result, the laminated phase difference plate having a desired retardation could not be obtained. Therefore, the image display performance is also insufficient. In Comparative Examples 2 and 3, no sea-island defects occurred, but dirt adhered to the rubbing cloth, and when the layers were laminated, point defects occurred frequently. Furthermore, the desired phase difference is only partially expressed in the plane, and the image display performance is insufficient. On the other hand, according to the configuration of the present invention, the optically anisotropic layer can be rubbed without adhesion of dirt to the rubbing cloth, and a stable retardation plate and circularly polarizing plate with few orientation defects Can be created. Furthermore, good image display performance can be obtained even when it is attached to an image display device.
[0222]
【The invention's effect】
According to the present invention, when forming a layer in which the orientation of the liquid crystal compound is fixed, the surface after fixing is not sticky, and the additive does not transfer even if the surface is rubbed with a cloth or the like. A liquid crystal composition useful for production can be provided. Further, according to the present invention, in the retardation plate having a layer in which the orientation of the liquid crystal compound is fixed, the surface after fixation is not sticky, and the additive or the like is not transferred even if the surface is rubbed with a cloth or the like. Can be provided. According to the invention, in the retardation plate having a plurality of layers in which the alignment of the liquid crystal compound is fixed, the alignment of the liquid crystal compound is regulated without substantially using the alignment film for aligning the upper liquid crystal compound. Another object of the present invention is to provide a retardation plate with few cissing and misalignment portions that can be produced by the fixing method. Furthermore, it is possible to provide an image display device having excellent display characteristics using the retardation plate.

Claims (14)

重合性基を有する液晶性化合物と、液晶性を有さず光および酸の少なくとも一つの作用により極性基を生成するポリマーを含有する液晶組成物であって、ポリマーのδa値が、重合性基を有する液晶性化合物のδa値よりも小さい液晶組成物。 A liquid crystal composition comprising a liquid crystalline compound having a polymerizable group and a polymer that does not have liquid crystallinity and generates a polar group by at least one action of light and acid , wherein the polymer has a δa value of A liquid crystal composition having a value smaller than the δa value of a liquid crystal compound having a valence. 前記液晶性化合物と前記ポリマーのσa値の差が、0.5〜20MPThe difference in σa value between the liquid crystal compound and the polymer is 0.5 to 20 MP. aa 0.50.5 である請求項1に記載の液晶組成物。The liquid crystal composition according to claim 1, wherein 光および酸の少なくとも一つの作用により極性基を生成するポリマーが、架橋性基を有する請求項1又は2に記載の液晶組成物。Polymers produced a polar group by at least one action of light and acid, the liquid crystal composition according to claim 1 or 2 having a crosslinkable group. 光および酸の少なくとも一つの作用により極性基を生成するポリマーが、下記一般式(III)で表される繰り返し単位を含む請求項1〜3のいずれか1項に記載の液晶組成物。
一般式(III)
Figure 0004184840
(一般式(III)中、R31は水素原子もしくは炭素原子数1以上4以下のアルキル基を表し、P31は光の作用により極性基を生成する一価の基であり、L31は単結合もしくは二価の連結基である。)
The liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the polymer that generates a polar group by at least one action of light and acid comprises a repeating unit represented by the following general formula (III).
Formula (III)
Figure 0004184840
(In General Formula (III), R 31 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, P 31 is a monovalent group that generates a polar group by the action of light, and L 31 is a single group. It is a bond or a divalent linking group.)
光および酸の少なくとも一つの作用により極性基を生成するポリマーが、下記一般式(IV)で表される繰り返し単位を含む請求項1〜のいずれか1項に記載の液晶組成物。
一般式(IV)
Figure 0004184840
(一般式(IV)中、R41は水素原子もしくは炭素原子数1以上4以下のアルキル基を表し、P41は酸の作用により極性基を生成する一価の基であり、L41は単結合もしくは二価の連結基である。)
The liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 4 , wherein the polymer that generates a polar group by at least one action of light and acid comprises a repeating unit represented by the following general formula (IV).
Formula (IV)
Figure 0004184840
(In the general formula (IV), R 41 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, P 41 is a monovalent group that generates a polar group by the action of an acid, and L 41 is a single group. It is a bond or a divalent linking group.)
光および酸の少なくとも一つの作用により極性基を生成するポリマーが、下記一般式(V)で表される繰り返し単位を含む請求項1〜のいずれか1項に記載の液晶組成物。
一般式(V)
Figure 0004184840
(一般式(V)中、R51は水素原子もしくは炭素原子数1以上4以下のアルキル基を表し、P51はエチレン性不飽和基を含む一価の基であり、L51は単結合もしくは二価の連結基である。)
The liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 5 , wherein the polymer that generates a polar group by at least one action of light and an acid includes a repeating unit represented by the following general formula (V).
General formula (V)
Figure 0004184840
(In the general formula (V), R 51 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, P 51 is a monovalent group containing an ethylenically unsaturated group, and L 51 is a single bond or It is a divalent linking group.)
光および酸の少なくとも一つの作用により極性基を生成するポリマーのδa値が、液晶性化合物のδa値よりも小さい請求項1〜のいずれか1項に記載の液晶組成物。Δa values of polymers for generating a polar group by at least one action of light and acid, the liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 6 smaller than δa value of the liquid crystalline compound. 透明支持体上に、請求項1〜のいずれか1項に記載の液晶組成物から形成される少なくとも1層の光学異方性層を有する位相差板。A phase difference plate having at least one optically anisotropic layer formed from the liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 7 on a transparent support. 透明支持体上に、少なくとも2層の光学異方性層を有し、少なくとも1層の光学異方性層が請求項1〜のいずれか1項に記載の液晶組成物から形成される光学異方性層を有する位相差板。An optical system comprising at least two optically anisotropic layers on a transparent support, wherein at least one optically anisotropic layer is formed from the liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 7. A retardation plate having an anisotropic layer. 少なくとも2層の光学異方性層同士の間に、実質的に配向膜層を有さない請求項に記載の位相差板。The phase difference plate according to claim 9 , wherein there is substantially no alignment film layer between at least two optically anisotropic layers. 光学異方性層の下層の遅相軸と上層の遅相軸のなす角度が60°±10°であり、一方の光学異方性層の波長550nmにおける位相差が200〜290nmであり、もう一方の光学異方性層の波長550nmにおける位相差が100〜145nmである請求項9または10に記載の位相差板。The angle formed by the slow axis of the lower layer of the optically anisotropic layer and the slow axis of the upper layer is 60 ° ± 10 ° , and the phase difference at a wavelength of 550 nm of one of the optically anisotropic layers is 200 to 290 nm. The phase difference plate according to claim 9 or 10 , wherein one optical anisotropic layer has a phase difference of 100 to 145 nm at a wavelength of 550 nm. 請求項11に記載の位相差板の波長550nmにおける位相差が200〜290nmであるの側に偏光板とを有し、偏光の透過軸と前記位相差が200〜290nmである層の遅相軸のなす角が15°または75°になるように偏光板を貼り合せた偏光板。A phase difference at a wavelength of 550nm of the retardation plate according to claim 11 and a polarizing plate on the side of the layer is 200~290Nm, the phase difference between the transmission axis of said polarizing plate layer is 200~290Nm A polarizing plate in which polarizing plates are bonded so that the angle formed by the slow axis is 15 ° or 75 °. 請求項8〜11のいずれか1項に記載の位相差板または請求項12に記載の偏光板を用いた画像表示装置。The image display apparatus using the phase difference plate of any one of Claims 8-11 , or the polarizing plate of Claim 12. 透明支持体上に請求項1〜7のいずれか1項に記載の液晶組成物からなる第1の光学異方性層を形成すること、その上に、別途配向膜層を形成することなく、液晶組成物からなる第2の光学異方性層を形成すること、を含む位相差板の作製方法。Forming the first optical anisotropic layer comprising the liquid crystal composition according to any one of claims 1 to 7 on the transparent support, without forming an alignment film layer on the first optically anisotropic layer, Forming a second optically anisotropic layer made of a liquid crystal composition.
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