JP4523406B2 - 光学補償シート及び光学異方性層の作製方法 - Google Patents
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Description
一般式(I)
(R1−X1−)mAr1(−COOH)p
Ar1は芳香族ヘテロ環基又は縮合芳香族炭素環基を表し;X1は単結合又は2価の連結基を表し;R1はアルキル基を表し;mは1〜4の整数を表し、pは1〜4の整数を表し;mが2以上の時、複数のR1−X1は互いに同一でも異なっていてもよい。
一般式(II):
(R2−X2−)nAr2(−SO3H)q
Ar2は芳香族ヘテロ環基又は芳香族炭素環基を表し、X2は単結合又は2価の連結基を表し、R2はアルキル基を表し;nは1〜4の整数を表し、qは1〜4の整数を表し;mが2以上の時、複数のR2−X2は互いに同一でも異なっていてもよい。
一般式(III)
(R−)sAr(−Y)r
Arは芳香族ヘテロ環基又は縮合芳香族炭素環基を表し;Rは置換基を表し;Yはスルホ又はカルボニルを表し;sは0〜5のいずれかの整数を表し、rは1〜4のいずれかの整数を表し;s及びrが2以上の時、複数のR及びYは同一でも異なっていてもよい。
本発明の態様として、前記一般式(III)で表される化合物が、下記一般式(IIIa)で表される前記光学補償シート:
Ar3(−L7−Y2)m4
Ar3は芳香族炭素環基又は芳香族へテロ環基を表し;Y2はスルホ又はカルボキシルを表し;L7は単結合又は二価の連結基を表し;m4は1〜10の整数である。
本発明の態様として、ハイブリッド配向した液晶性化合物からなる光学異方性層を作製する方法であって、前記液晶性化合物を水平配向させる第一の工程と、
前記第一の工程の後に、前記液晶性化合物をハイブリッド配向させる第二の工程とを含み、前記第一の工程において、水平配向化剤の存在下で前記液晶性化合物を温度T1℃で水平配向させ、且つ前記第二の工程において、温度T2(但し、T2<T1)℃で前記水平配向化剤の存在下で前記液晶性化合物をハイブリッド配向させる光学異方性層の製造方法;前記水平配向化剤が、一般式(IVb)で表される化合物である前記方法;
一般式(XXII)
Ar3(−L7−Y2)m4
Ar3は芳香族炭素環基又は芳香族へテロ環基を表し;Y2はスルホ又はカルボキシルを表し;L7は単結合又は二価の連結基を表し;m4は1〜10の整数である。
本発明の光学補償シートは、透明支持体と、その上に、一般式(I)、(II)又は(III)で表される化合物の少なくとも一種を含有する光学異方性層とを有する。一般式(I)〜(III)で表される化合物は、液晶性化合物が大きなチルト角で安定的にハイブリッド配向するのに寄与するであろう。特に、空気界面におけるチルト角の向上に寄与し、その結果、光学補償性を格段に改善する。さらに、液晶層(光学異方性層)に一般式(I)〜(III)で表される化合物を添加すると、該層と支持体との濡れ性が改善され、言い換えればハジキが防止できる。
(R1−X1−)mAr1(−COOH)p
式中、Ar1は芳香族ヘテロ環基又は芳香族縮合炭素環基を表し;X1は単結合又は二価の連結基を表し;R1はアルキル基を表し;mは1〜4の整数であり、pは1〜4の整数であり;mが2以上の時、複数のR1−X1は互いに同一でも異なっていてもよい。
(R2−X2−)nAr2(−SO3H)q
式中、Ar2は芳香族へテロ環基又は芳香族炭素環基を表し;X2は単結合又は二価の連結基を表し;R2はアルキル基を表し;nは1〜4の整数であり及びqは1〜4の整数であり;nが2以上の時、複数のR2−X2は互いに同一でも異なっていてもよい。
(R−)SAr(−Y)r
式中、Arは芳香族へテロ環基又は芳香族炭素環基を表し;Rは置換基を表し;Yはスルホ又はカルボキシルを表し;sは0〜5の整数であり及びrは1〜4の整数であり;及びs及びrが2以上の時、複数のR及びsは同一でも異なっていてもよい。
Ar1で表される芳香族へテロ環基は、炭素原子数が1〜20、好ましくは炭素原子数が1〜20、より好ましくは炭素原子数が1〜12である。該基に含まれる芳香族へテロ環は少なくとも1つのヘテロ原子、例えば窒素原子(N)、酸素原子(O)又は硫黄原子(S)等のヘテロ原子を有する。前記芳香族へテロ環の例には、フラン環、チオフェン環、ピロール環、イソオキサゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、1,3,5−トリアジン環、インドール環、インダゾール環、キノン環及びカルバゾール環が含まれる。
Ar1は芳香族縮合炭素環であるのが好ましい。
アルキル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜12、特に好ましくは炭素数1〜8のアルキル基であり、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、n−オクチル基、n−デシル基、n−ヘキサデシル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜12、特に好ましくは炭素数2〜8のアルケニル基であり、例えば、ビニル基、アリール基、2−ブテニル基、3−ペンテニル基などが挙げられる)、アルキニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜12、特に好ましくは炭素数2〜8のアルキニル基であり、例えば、プロパルギル基、3−ペンチニル基などが挙げられる)、アリール基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12のアリール基であり、例えば、フェニル基、p−メチルフェニル基、ナフチル基などが挙げられる)、置換もしくは無置換のアミノ基(好ましくは炭素数0〜20、より好ましくは炭素数0〜10、特に好ましくは炭素数0〜6のアミノ基であり、例えば、無置換アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、アニリノ基などが挙げられる)、
これらの置換基はさらにこれらの置換基によって置換されていてもよい。また、置換基が二つ以上有する場合は、同じでも異なってもよい。また、可能な場合には互いに結合して環を形成していてもよい。
X1は二価の連結基であるのが好ましく、−O−、−O(CH2CH2O)n−(nは1〜4の整数である)、−S−、−OCO−、−N(Ra)CO−、−CO−、−COO−又は−CON(Ra)−であるのがより好ましい。
R1の例を以下に示す。
前記一般式(II)中、Ar2は芳香族ヘテロ環又は芳香族炭素環を表す。Ar2で表される芳香族ヘテロ環は、前記一般式(I)中のAr1で表される芳香族ヘテロ環と同義であり、その好ましい範囲も同一である。Ar2で表される芳香族炭素環は、好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20の芳香族炭素環であり、ベンゼン環又はナフタレン環が最も好ましい。Ar2は、芳香族炭素環であるのが好ましい。
一般式(IIa)
HO3S−(Ar22)−(X22−R22)q1
式中、Ar22はベンゼン環又はナフタレン環を表し;X22は−O−、−O(CH2CH2O)n−(nは1〜4の整数である)、−S−、−OCO−、−N(Ra)CO−、−CO−、−COO−、−CON(Ra)−を表し;R22は炭素原子数8〜20の無置換のアルキル基又は末端にCHF2基又はCF3基を有し水素原子の60%以上がフッ素原子で置換されている炭素数4〜12のアルキル基を表し、q1は1〜3の整数を表す。また、Raは炭素原子数が1〜5のアルキル基又は水素原子を表す。
式中、Arは芳香族へテロ環基又は芳香族炭素環基を表す。Rで表される芳香族へテロ環基及び芳香族炭素環基は一般式(II)中のAr2で表されるそれらと同義であり、好ましい範囲も同一である。Arは好ましくはベンゼン環である。
前記一般式(III)で表される化合物の好ましい態様は、一般式(IIIa)で表される。
液晶性化合物を配向状態に固定するために、前記一般式(I)、(II)及び(III)で表される化合物は、重合性基を有しているのが好ましい。
本発明は、液晶性化合物をハイブリッド配向状態に固定してなる光学異方性層の製造方法であって、液晶性化合物を水平配向させる第一の配向工程と、水平配向した液晶性化合物をハイブリッド配向させる第二の配向工程と、ハイブリッド配向した液晶性化合物をその配向状態に固定する固定化工程とを含む光学異方性層の製造方法に関する。本発明によれば、液晶性化合物を一旦水平配向させた後、ハイブリッド配向に転移させることにより、シュリーレン欠陥などの欠陥の少ないハイブリッド配向の光学異方性層を迅速に製造することができる。
本発明では、前述した様に、外部からのエネルギーの供与によって、液晶性化合物を所望の配向状態に配向させることができるが、光学異方性層を配向膜上に形成することによって、または液晶性化合物の配向状態を制御し得る化合物を光学異方性層に添加することによっても、所望の配向状態を達成することができる。特に、後述する1,3,5−トリアジン環を有する化合物をはじめとする、水平配向を促進する添加剤を用いると、より迅速に、欠陥の少ないハイブリッド配向の光学異方性層を製造できるので好ましい。
本態様では、まず、ディスコティック液晶性化合物、および所望により1,3,5−トリアジン環を有する化合物等の添加剤を溶剤に溶解した溶液を、配向膜上に塗布した後、乾燥する。次いで、ディスコティックネマチック相形成温度まで加熱し、さらに液晶相状態において水平配向状態をとる温度、T1℃、まで昇温する。その後、該液晶相状態を呈する温度範囲の低温度領域、T2(<T1)℃、まで冷却して、ハイブリッド配向状態にする。次に、UV光の照射等により、液晶性化合物および/または所望により添加される添加剤を重合し、ハイブリッド配向状態に固定する。この製造方法によれば、シュリーレン欠陥が少なく、液晶性化合物がハイブリッド配向した光学異方性層を迅速に製造できる。
なお、T1およびT2℃は、光学異方性層の膜面温度として測定される温度である。
本態様では、1,3,5−トリアジン環化合物が液晶性化合物とともに好ましく用いられる。1,3,5−トリアジン環を有する化合物は、前記第一の配向工程において、液晶性化合物の水平配向を促進する機能を有するとともに、前記第二の配向工程において、液晶性化合物が水平配向状態からハイブリッド配向状態に変化する際に、分子間相互作用により共同的にハイブリッド配向に変化するのを促進する機能を有すると推測される。また、前記1,3,5−トリアジン環を有する化合物を添加することにより、液晶層と支持体との濡れ性が改善されるなどの効果も得られる。
本態様は、水素結合性基を有する少なくとも二種の化合物の存在下で、温度T1℃で前記液晶性化合物を水平配向させる第一の配向工程と、前記二種の化合物の存在下で温度T2℃(但し、T1<T2)で前記液晶性化合物をハイブリッド配向させる第二の配向工程と、前記固定化工程を含む、ハイブリッド配向した液晶性化合物からなる光学異方性層の製造方法に関する。
本態様では、水素結合性基を有する少なくとも二種の化合物の存在下で、液晶性化合物を一旦水平配向させた後、温度を上昇させてハイブリッド配向へ転移させることによって、シュリーレン欠陥などの欠陥の発生を抑制しつつ、ハイブリッド配向の光学異方性層の迅速な製造を可能にしている。
前記第二の態様では、水平配向状態を呈する温度T1℃は、ハイブリッド配向状態を呈する温度T2℃よりも低温である。その温度差(T2−T1)は10℃以上であるのが好ましく、20℃以上であるのがより好ましい。なお、T1およびT2℃は、光学異方性層の膜面温度として測定される温度である。
前記第二の態様では、水素結合性基を有する化合物の少なくとも二種類を、液晶性化合物とともに用いる。水素結合は、電気的に陰性な原子(例えば、O,N,F,Cl)と結合した水素原子を有する分子で生じる。水素結合の理論的な解釈としては、例えば、H.Uneyama and K.Morokuma、Journal of American Chemical Society、第99巻、第1316〜1332頁、1977年に報告がある。具体的な水素結合の様式としては、例えば、J.N.イスラエスアチヴィリ著、近藤保、大島広行訳、分子間力と表面力、マグロウヒル社、1991年の第98頁、図17に記載の様式が挙げられる。具体的な水素結合の例としては、例えば、G.R.Desiraju、Angewante Chemistry International Edition English、第34巻、第2311頁、1995年に記載のものが挙げられる。水素結合性基を有する二種の化合物は、前記第一の配向工程において、水素結合により錯体構造を形成することによって、液晶性化合物の水平配向を促進する機能を有するとともに、前記第二の配向工程において加熱の際に与えられる熱エネルギーで水素結合を開裂することによって、液晶性化合物の配向状態を水平配向状態からハイブリッド配向状態に転移させる機能を有するものと推測される。また、これらの水素結合性基を有する化合物を添加することによって、液晶層と支持体の濡れ性が改善されるなどの効果も得られる。
一般式(XIIIa)または(XXII)で表される化合物も好ましい。
Ar3(−L7−Y2)m4
式中、Ar3は芳香族炭素環または芳香族ヘテロ環を表し、Y2はスルホニル又はカルボキシルを表し、L7は単結合または2価の連結基を表し、m4は1〜10の整数を表す。
式中、R4、R5およびR6で表される置換基は、一般式(V)〜(XXI)中、R18、R19、R20およびR21で表される置換基と同義でありその好ましい範囲も同一である。R4、R5およびR6は、好ましくは水素原子、アルキル基、アリール基、置換もしくは無置換のアミノ基、アルコキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、アシルアミノ基、スルホニルアミノ基、カルバモイル基、アルキルチオ基、ウレイド基、ヒドロキシ基、ハロゲン原子、シアノ基であり、特に好ましくは水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アシル基、アリールオキシカルボニル基、アシルオキシ基、ハロゲン原子である。
式中、X4、X5およびX6は、好ましくは−NRa−、−N(Ra)CO−、−N(Ra)SO2−、−O−、−S−である。Raは水素原子が好ましい。
m1、m2及びm3は、1、2または3が好ましい。
式中、Ar3で表される芳香族炭素環は、好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12の芳香族炭素環であり、ベンゼン環またはナフタレン環がより好ましい。Ar3で表される芳香族へテロ環は、好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは1〜12の芳香族ヘテロ環であり、例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を有するヘテロ環基であり、ピリジン環、ピリミジン環または1,3,5−トリアジン環が最も好ましい。Ar3は、芳香族炭化水素環が好ましい。
m4は1が好ましい。
一般式(VIa)
(R111−X111)m111−(Ar111)−COOH
式中、Ar111はベンゼン環又はナフタレン環であり;X111は−O−、−O(CH2CH2O)n− (nは1〜4の整数)、−OCO−又は−COO−を表し;R111は置換もしくは無置換の炭素原子数8〜20のアルキル基又は水素原子の60%以上がフッ素原子で置換された末端に−CHF2又は−CF3を有する炭素原子数4〜12のアルキル基を表し;m111は1〜3の整数である。
一般式(XXIa)
(R222−X222)m222−(Ar222)−SO3H
式中、Ar222、X222、R222及びm222は前記式(VIa)中のAr111、X111、R111及びm111とそれぞれ同義であり、好ましい範囲もそれぞれ同一である。
XIII-2 IV-2と同一(上記参照のこと)。
XIII-3 IV-3と同一(上記参照のこと)。
XIII-4 IV-4と同一(上記参照のこと)。
XIII-5 IV-6と同一(上記参照のこと)。
XIII-8 IV-21と同一(上記参照のこと)。
XIII-9 IV-23と同一(上記参照のこと)。
XIII-10 IV-24と同一(上記参照のこと)。
VI-4 III-13と同一(上記参照のこと)。
VI-7 I-2と同一(上記参照のこと)。
XXI-2 II-2と同一(上記参照のこと)。
XXI-3 II-3と同一(上記参照のこと)。
XXI-4 II-4と同一(上記参照のこと)。
XXI-5 II-9と同一(上記参照のこと)。
XXI-6 II-27と同一(上記参照のこと)。
XXI-7 II-28と同一(上記参照のこと)。
XXI-8 II-29と同一(上記参照のこと)。
XXI-9 II-30と同一(上記参照のこと)。
XXI-10 II-31と同一(上記参照のこと)。
XXI-11 II-32と同一(上記参照のこと)。
XXI-12 II-33と同一(上記参照のこと)。
XXI-13 II-34と同一(上記参照のこと)。
XXI-14 II-35と同一(上記参照のこと)。
XXI-15 II-36と同一(上記参照のこと)。
XXI-16 II-37と同一(上記参照のこと)。
XXI-17 II-38と同一(上記参照のこと)。
XXI-18 II-39と同一(上記参照のこと)。
XXI-19 II-40と同一(上記参照のこと)。
XXI-20 II-41と同一(上記参照のこと)。
XXI-21 II-42と同一(上記参照のこと)。
XXI-22 II-43と同一(上記参照のこと)。
XXI-23 II-44と同一(上記参照のこと)。
前記一般式 (V)と前記一般式(VI)との組み合わせ
前記一般式 (VI)と前記一般式(VI)との組み合わせ
前記一般式 (VI)と前記一般式(XI)との組み合わせ
前記一般式 (VI)と前記一般式(XIII)との組み合わせ
前記一般式 (VI)と前記一般式(XIX)との組み合わせ
前記一般式 (IX)と前記一般式(XIII)との組み合わせ
前記一般式 (XI)と前記一般式(XVI)との組み合わせ
前記一般式 (XII)と前記一般式(XIV)との組み合わせ
前記一般式 (XIII)と前記一般式(XIV)との組み合わせ
前記一般式 (XIII)と前記一般式(XV)との組み合わせ
前記一般式 (XIII)と前記一般式(XVIII)との組み合わせ
前記一般式 (XIII)と前記一般式(XX)との組み合わせ
前記一般式 (XIII)と前記一般式(XXI)との組み合わせ
前記一般式 (XIV)と前記一般式(XIV)との組み合わせ
前記一般式 (XV)と前記一般式(XV)との組み合わせ。
次に、本発明の光学異方性層に用いられる種々の材料について説明する。
(1)液晶性化合物
本発明において、光学異方性層の作製に用いる液晶性化合物は、棒状液晶性化合物およびディスコティック液晶性化合物のいずれでもよく、また、高分子液晶および低分子液晶のいずれでもよい。さらに光学異方性層中で、低分子液晶が架橋され液晶性を示さなくなったものも含まれる。本発明に用いる液晶性化合物としては、ディスコティック液晶性化合物が好ましい。
一般式(XXIII)
D(−L−P)n
式中、Dはディスコティックコアを表し、Lは二価の連結基を表し、Pは重合性基を表し、nは2〜12のいずれかの整数を表す。前記ディスコティック液晶性化合物の具体例としては、WO01/88574A1号公報の58頁6行〜65頁8行に記載されている。
式(XXIV)
D(−L−R)n
式中、Dは円盤状コアを、Lは二価の連結基を、Rは水素原子またはアルキル基を表し、nは4〜12の整数である。
本発明では、前記光学異方性層中に、液晶性化合物、および前記式(I)、(II)又は(III)で表される化合物もしくは水平配向化剤とともに、添加剤を含有していてもよい。添加剤の例には、ハジキ防止剤、配向膜のプレチルト角(光学異方性層/配向膜界面での液晶性分子の傾斜角)を制御するための添加剤、重合開始剤、配向温度を低下させる添加剤(可塑剤)、重合性モノマー等である。
一般式には高分子が、層中のハジキを軽減するために、ディスコティック液晶性化合物からなる層に添加される。使用するポリマーとしては、ディスコティック液晶性化合物と相溶性を有し、液晶性化合物の傾斜角変化や配向を著しく阻害しない限り、特に制限はない。
ポリマーの例としては、特開平8−95030号公報に記載があり、特に好ましい具体的ポリマー例としてはセルロースエステル類を挙げることができる。セルロースエステルの例としては、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、ヒドロキシプロピルセルロースおよびセルロースアセテートブチレートを挙げることができる。ディスコティック液晶性化合物の配向を阻害しないように、ハジキ防止目的で使用されるポリマーの添加量は、液晶性化合物に対して一般に0.1〜10重量%の範囲にあり、0.1〜8重量%の範囲にあることがより好ましく、0.1〜5重量%の範囲にあることがさらに好ましい。
配向膜のプレチルト角を制御する添加剤として、分子内に極性基と非極性基の両方を有する化合物を添加することができる。
極性基としては、R−OH、R−COOH、R−O−R、R−NH2、R−NH−R、R−SH、R−S−R、R−CO−R、R−COO−R、R−CONH−R、R−CONHCO−R、R−SO3H、R−SO3−R、R−SO2NH−R、R−SO2NHSO2−R、R−C=N−R、HO−P(−R)2、(HO−)2P−R、P(−R)3、HO−PO(−R)2、(HO−)2PO−R、PO(−R)3、R−NO2、R−CN、等が例として挙げられる。また、有機塩(例えば、アンモニウム塩、ピリジニウム塩、カルボン酸塩、スルホン酸塩、リン酸塩)でもかまわない。極性基で好ましい基は、R−OH、R−COOH、R−O−R、R−NH2、R−SO3H、HO−PO(−R)2、(HO−)2PO−R、PO(−R)3もしくは有機塩である。
非極性基としては、アルキル基(好ましくは炭素数1〜30の直鎖、分岐、環状の置換もしくは無置換のアルキル基)、アルケニル基(好ましくは炭素数1〜30の直鎖、分岐、環状の置換もしくは無置換のアルケニル基)、アルキニル基(好ましくは炭素数1〜30の直鎖、分岐、環状の置換もしくは無置換のアルケニル基)、アリール基(好ましくは炭素数6〜30の置換もしくは無置換のアリール基)、シリル基(好ましくは、炭素数3〜30の置換もしくは無置換のシリル基)が例として挙げられる。
したがって、配向膜プレチルト制御剤の添加量は、配向膜のラビング密度および所望のプレチルト角の大きさ等によって変わるが、液晶性化合物に対して、0.001重量%〜20重量%が好ましく、0.001重量%〜20重量%がより好ましく、更に0.005重量%〜10重量%がよりさらに好ましい。
配向膜プレチルト制御剤の具体例を以下に示すが、本発明に用いられる化合物はこれらに限定されるものではない。
本発明では、液晶性分子を配向状態に固定されていることが好ましく、そのため重合反応により液晶性分子を固定することが好ましい。光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物(米国特許2367661号、同2367670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許2448828号明細書記載)、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許3046127号、同2951758号の各明細書記載)、トリアリールイミダゾールダイマーとp−アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許3549367号明細書記載)、アクリジンおよびフェナジン化合物(特開昭60−105667号公報、米国特許4239850号明細書記載)およびオキサジアゾール化合物(米国特許4212970号明細書記載)が挙げられる。光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の0.01〜20重量%であることが好ましく、0.5〜5重量%であることがさらに好ましい。ディスコティック液晶性分子の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、20mJ/cm2〜50J/cm2であることが好ましく、100mJ/cm2〜800mJ/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。
液晶性化合物とともに使用する重合性モノマーとしては、液晶性化合物と相溶性を有し、液晶性化合物の傾斜角変化や配向阻害を著しく引き起こさない限り、特に限定はない。これらの中では重合活性なエチレン性不飽和基、例えばビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイル基およびメタクリロイル基などを有する化合物が好ましく用いられる。上記重合性モノマーの添加量は、液晶性化合物に対して一般に1〜50重量%の範囲にあり、5〜30重量%の範囲にあることが好ましい。また反応性官能基数が2以上のモノマーを用いると、配向膜と光学異方性層間の密着性を高める効果が期待できるため、特に好ましい。
光学異方性層用の塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましい。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、テトラクロロエタン)、エステル(例、酢酸メチル、酢酸ブチル)、ケトン(例、アセトン、メチルエチルケトン)、エーテル(例、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン)が含まれる。中でも、アルキルハライドおよびケトンが好ましい。2種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
本発明では、光学異方性層は、液晶性化合物を前記溶媒に溶解して調製した塗布液を、配向膜等の上に塗布して、液晶性化合物を配向膜上で配向させることで作製されるであろう。塗布液の塗布は、公知の方法(例、ワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法)により実施できる。塗布液は、液晶性化合物を10〜50重量%含有しているのが好ましく、20〜40重量%含有しているのがより好ましい。
本発明では、前記光学異方性層の厚さは、01.〜20μmであることが好ましく、0.5〜15μmであることがさらに好ましく、1〜10μmであることが最も好ましい。
光学異方性層用液晶性組成物が配向膜上に塗布されると、液晶性分子は配向膜との界面では配向膜のプレチルト角で配向し、空気との界面では空気界面のプレチルト角で配向することとなる。したがって、塗布後、液晶性分子を均一配向(モノドメイン配向)させることで、空気界面から配向膜界面に向けて、つまり光学異方性層の深さ方向に液晶性分子の傾斜角(ディスコティック液晶性分子およびトリフェニレン液晶性分子の場合は、その円盤面の法線と透明支持体の配向膜を設ける面の法線とがなす角)が連続的に変化するハイブリッド配向を実現することができる。ハイブリッド配向させた光学補償シートにより、視野角を拡大させ、並びに視角変化に対するコントラスト低下、階調または黒白反転、および色相変化等を防止することができる。
プレチルト角とは、液晶性分子の長軸方向と界面(配向膜界面あるいは空気界面)の法線がなす角度を意味する。配向膜のプレチルト角は3°〜30°、空気界面側のプレチルト角は40〜80°であるのが好ましい。
プレチルト角が小さすぎると、液晶性分子のモノドメイン配向に要する時間が長くなるため大きい方が好ましいが、プレチルト角が大きくなりすぎると、光学補償シートとして好ましい光学性能が得られなくなるため逆に好ましくない。したがって、モノドメイン化時間の短縮と光学補償シートとしての好ましい光学性能の両立の観点から、好ましい配向膜のプレチルト角は5°〜30°、より好ましくは7〜20°、さらにより好ましいのは9〜20°である。また、好ましい空気界面側のプレチルト角は40〜80°、より好ましくは50〜80°、さらにより好ましいのは50〜70°である。
配向膜側のプレチルト角は、後述する配向膜のラビング密度を変える方法、あるいは前述の配向膜プレチルト角制御剤の添加などにより、数度〜数十度の範囲で制御可能である。
配向膜は、有機化合物(好ましくはポリマー)のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、あるいはラングミュア・ブロジェット法(LB膜)による有機化合物(例、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル)の累積のような手段で、設けることができる。さらに、電場の付与、磁場の付与あるいは光照射により、配向機能が生じる配向膜も知られている。本発明においては、配向膜のプレチルト角の制御し易さの点から、特にポリマーのラビング処理により形成する配向膜が特に好ましい。ラビング処理は、一般にはポリマー層の表面を、紙や布で一定方向に数回擦ることにより実施することができるが、特に本発明では「液晶便覧」(丸善(株))に記載されている方法により行うことが好ましい。
配向膜の厚さは、0.01〜10μm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。
配向膜のラビング密度を変える方法としては、「液晶便覧」(丸善(株))に記載されている方法を用いることができる。ラビング密度(L)は式(A)で定量化されている。
式(A) L=N×l×(1+2πrn/60v)
式(A)中、Nはラビング回数、lはラビングローラーの接触長、rはローラーの半径、nはローラーの回転数(rpm)、vはステージ移動速度(秒速)である。
ラビング密度を高くするためには、ラビング回数を増やす、ラビングローラーの接触長を長く、ローラーの半径を大きく、ローラーの回転数を大きく、ステージ移動速度を遅くすればよく、一方、ラビング密度を低くするためには、この逆にすればよい。
ラビング密度と配向膜のプレチルト角との間には、ラビング密度を高くするとプレチルト角は小さくなり、ラビング密度を低くするとプレチルト角は大きくなる関係がある。
本発明には、光学的に等方性のポリマーフイルムを透明支持体に用いるのが好ましい。支持体についていうときは、「透明」とは光透過性が80%以上であることを意味する。
透明支持体に用いる材料の例に特に制限はく、セルロースエステル(例、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート)、ノルボルネン系ポリマー、ポリメチルメタクリレートのフイルムが含まれる。種々の市販のポリマーを用いることができる。光学特性の観点から、セルロースエステルが好ましく、セルロースの低級脂肪酸エステルがさらに好ましい。低級脂肪酸とは、炭素原子数が6以下の脂肪酸を意味する。脂肪酸の炭素原子数は、2(セルロースアセテート)、3(セルロースプロピオネート)または4(セルロースブチレート)であることが好ましい。セルローストリアセテートが特に好ましい。セルロースアセテートプロピオネートやセルロースアセテートブチレートのような混合脂肪酸エステルを用いてもよい。また、従来知られているポリカーボネートやポリスルホンのような複屈折の発現しやすいポリマーであってもWO00/26705号明細書に記載の分子を修飾することで該発現性を低下させたものを用いることもできる。
Rth={(nx+ny)/2−nz}×d
Re=(nx−ny)×d
式中、nxはフイルム平面内のx方向の屈折率であり、nyはフイルム平面内のy方向の屈折率であり、nzはフイルム面に垂直な方向の屈折率であり、そしてdはフイルムの厚み(nm)である。
なお、基材フイルムの複屈折率(Δn:nx−ny)は、0.00028〜0.020の範囲にあることが好ましい。また、厚み方向の複屈折率{(nx+ny)/2−nz}は、0.001〜0.04の範囲にあることが好ましい。
芳香族炭化水素環は、6員環(すなわち、ベンゼン環)であることが特に好ましい。
芳香族性ヘテロ環は一般に、不飽和ヘテロ環である。芳香族性ヘテロ環は、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い。芳香族性ヘテロ環は一般に、最多の二重結合を有する。ヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子および硫黄原子が好ましく、窒素原子が特に好ましい。芳香族性ヘテロ環の例には、フラン環、チオフェン環、ピロール環、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、ピラゾール環、フラザン環、トリアゾール環、ピラン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環および1,3,5−トリアジン環が含まれる。
芳香族環としては、ベンゼン環、フラン環、チオフェン環、ピロール環、オキサゾール環、チアゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環および1,3,5−トリアジン環が好ましく、ベンゼン環および1,3,5−トリアジン環がさらに好ましい。
芳香族化合物は、少なくとも一つの1,3,5−トリアジン環を有することが好ましい。
ドープは、ドラムまたはバンド上に流延し、溶媒を蒸発させてフイルムを形成する。流延前のドープは、固形分量が18〜35%となるように濃度を調整することが好ましい。ドラムまたはバンドの表面は、鏡面状態に仕上げておくことが好ましい。ソルベントキャスト法における流延および乾燥方法については、米国特許2336310号、同2367603号、同2492078号、同2492977号、同2492978号、同2607704号、同2739069号、同2739070号、英国特許640731号、同736892号の各明細書、特公昭45−4554号、同49−5614号、特開昭60−176834号、同60−203430号、同62−115035号の各公報に記載がある。
複数のセルロースアセテート溶液を流延する場合、支持体の進行方向に間隔をおいて設けた複数の流延口からセルロースアセテートを含む溶液をそれぞれ流延させて、それらを積層させながらフイルムを作製してもよい。例えば、特開昭61−158414号、特開平1−122419号、および特開平11−198285号の各公報に記載の方法を用いることができる。また、2つの流延口からセルロースアセテート溶液を流延することによりフイルム化してもよい。例えば、特公昭60−27562号、特開昭61−94724号、特開昭61−947245号、特開昭61−104813号、特開昭61−158413号、および特開平6−134933号の各公報に記載の方法を用いることができる。また、特開昭56−162617号公報に記載の、高粘度セルロースアセテート溶液の流れを低粘度のセルロースアセテート溶液で包み込み、高粘度および低粘度のセルロースアセテート溶液を同時に押出すセルロースアセテートフイルムの流延方法を用いてもよい。
セルロースアセテートフイルムは、さらに延伸処理によりレターデーションを調整することができる。延伸倍率は、3〜100%の範囲にあることが好ましい。本発明のセルロースアセテートフイルムを延伸する場合には、テンター延伸が好ましく使用され、遅相軸を高精度に制御するために、左右のテンタークリップ速度、離脱タイミング等の差をできる限り小さくすることが好ましい。
セルロースエステルフイルムには、機械的物性を改良するため、または乾燥速度を向上するために、可塑剤を添加することができる。可塑剤としては、リン酸エステルまたはカルボン酸エステルが用いられる。リン酸エステルの例には、トリフェニルフォスフェート(TPP)およびトリクレジルホスフェート(TCP)が含まれる。カルボン酸エステルとしては、フタル酸エステルおよびクエン酸エステルが代表的である。フタル酸エステルの例には、ジメチルフタレート(DMP)、ジエチルフタレート(DEP)、ジブチルフタレート(DBP)、ジオクチルフタレート(DOP)、ジフェニルフタレート(DPP)およびジエチルヘキシルフタレート(DEHP)が含まれる。クエン酸エステルの例には、O−アセチルクエン酸トリエチル(OACTE)およびO−アセチルクエン酸トリブチル(OACTB)が含まれる。その他のカルボン酸エステルの例には、オレイン酸ブチル、リシノール酸メチルアセチル、セバシン酸ジブチル、種々のトリメリット酸エステルが含まれる。フタル酸エステル系可塑剤(DMP、DEP、DBP、DOP、DPP、DEHP)が好ましく用いられる。DEPおよびDPPが特に好ましい。可塑剤の添加量は、セルロースエステルの量の0.1〜25重量%であることが好ましく、1〜20重量%であることがさらに好ましく、3〜15重量%であることが最も好ましい。
特に好ましい劣化防止剤の例としては、ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)を挙げることができる。紫外線防止剤については、特開平7−11056号公報に記載がある。
フイルムの平面性を保持する観点から、これら処理においてセルロースアセテートフイルムの温度をTg(ガラス転移温度)以下、具体的には170℃以下とすることが好ましい。
セルロースアセテートフイルムの表面処理は、偏光膜との接着性の観点から、酸処理またはアルカリ処理、すなわちセルロースアセテートに対するケン化処理を実施することが特に好ましい。
表面エネルギーは55mN/m以上であることが好ましく、60〜75mN/mの範囲にあることがさらに好ましい。
固体の表面エネルギーは、「ぬれの基礎と応用」(リアライズ社 1989.12.10発行)に記載のように接触角法、湿潤熱法、および吸着法により求めることができる。本発明のポリマーフイルムの場合、接触角法を用いることが好ましい。具体的には、表面エネルギーが既知である2種の溶液をセルロースアセテートフイルムに滴下し、液滴の表面とフイルム表面との交点において、液滴に引いた接線とフイルム表面のなす角で、液滴を含む方の角を接触角と定義し、計算によりフイルムの表面エネルギーを算出できる。
セルロースアセテートフイルムの厚さは、使用目的によって異なるが、通常5〜500μmの範囲であり、20〜250μmの範囲が好ましく、30〜180μmの範囲がより好ましく、30〜110μmの範囲がよりさらに好ましい。
本発明の好ましい態様は、透明支持体と、その上に配向層と光学異方性層とを有する光学補償シートである。
本発明の光学補償シートは、偏光膜と組合わせて楕円偏光板の用途に供することができる。さらに、透過型液晶表示装置に、偏光膜と組合わせて適用することにより、視野角の拡大に寄与する。
以下に、本発明の光学補償シートを利用した楕円偏光板および液晶表示装置について説明する。
本発明の光学補償シートと偏光膜を積層することによって楕円偏光板を作製することができる。本発明の光学補償シートを利用することにより、液晶表示装置の視野角を拡大しうる楕円偏光板を提供することができる。
本発明の光学補償シートの利用により、視野角が拡大された液晶表示装置を提供することができる。TNモードの液晶セル用光学補償シートは、特開平6−214116号公報、米国特許5583679号、同5646703号、ドイツ特許公報3911620A1号の各明細書に記載がある。また、IPSモードまたはFLCモードの液晶セル用光学補償シートは、特開平10−54982号公報に記載がある。さらに、OCBモードまたはHANモードの液晶セル用光学補償シートは、米国特許5805253号明細書および国際公開WO96/37804号公報に記載がある。さらにまた、STNモードの液晶セル用光学補償シートは、特開平9−26572号公報に記載がある。そして、VAモードの液晶セル用光学補償シートは、特許番号第2866372号公報に記載がある。
[実施例1]
厚さ100μm、サイズ270mm×100mmのトリアセチルセルロースフイルム(フジタック、富士写真フイルム(株)製)を透明支持体として用いた。透明支持体上にアルキル変性ポリビニルアルコール(MP−203、クラレ(株)製)を0.5μmの厚さに塗布、乾燥し、その表面をラビング処理して、配向膜を形成した。配向膜の上に、以下の組成の塗布液をバーコーターを用いて塗布した。
光学異方性層塗布液
一般式(I)で表される例示化合物No.I−1 0.6重量部
トリフェニレン液晶(I) 100重量部
(特開平7−306317号公報に化合物No.TP−53として開示されている)
(V#360、大阪有機化学(株)製) 9.9重量部
重合開始剤
(イルガキュア907、日本チバガイギー(株)製 3.3重量部
増感剤 1.1重量部
メチルエチルケトン 220重量部
次に、上記塗布層を約150秒間で膜面温度125℃まで加熱し、液晶の配向を熟成させ、次いで約20秒間で80℃まで冷却した。次に、同温度にて0.4Jの紫外線を照射して、配向を固定した。形成した光学異方性層の厚さは1.8μmであった。以上の如く光学異方性層を形成し、光学補償シートを作製した。
光学補償シートの光学異方性層における液晶性分子の配向膜近傍の傾斜角及び空気界面近傍の傾斜角は、エリプソメーター(APE−100、島津製作所(株)製)を用いて観察角度を変えてレターデーションを測定し、屈折率楕円体モデルと仮想し、Designing Concepts of the Discotic Negative Birefringence Compensation Films,SID98 DIGEST に記載されている手法で算出した。測定波長は632.8nmであった。
結果を表1に示す。
実施例1で用いた例示化合物(I−1)を表1の如く変更した以外は、実施例1と同様にして光学補償シートを作製し、同様に傾斜角を算出した。結果を表1に示す。
[実施例13]
実施例1で用いた化合物I−1 0.6重量部に代えて、表2中に示した1,3,5−トリアジン化合物 4.5重量部を使用し、且つ配向工程を以下に示す工程に代えた以外は、実施例1と同一の方法で光学補償シートを作製した。表2に示した傾斜角は、実施例1と同一の方法で算出した。
(配向工程)
上記塗布層を約20秒間で120℃まで加熱した。次いで約20秒間で80℃まで冷却した後、同温度にて0.4Jの紫外線を照射して光学異方性層の配向状態を固定した。形成した光学異方性層の厚さは1.75μmであった。以上の如く光学異方性層を形成し、光学補償シートを作製した。
上記配向工程に代えて、以下の配向工程を実施した以外は、実施例13と同様にして光学補償シートを作製した。
上記塗布層を約20秒間で120℃まで加熱し、その後、同温度にて0.4Jの紫外線を照射して光学異方性層の配向状態を固定した。表2に示した傾斜角は、実施例1と同一の方法で算出した。
[比較例4]
上記配向工程に代えて、以下の配向工程を実施した以外は、実施例13と同様にして光学補償シートを作製した。
上記塗布層を約20秒間で120℃まで加熱し、引き続き同温度で20秒間維持した。その後、同温度にて0.4Jの紫外線を照射して光学異方性層の配向状態を固定した。表2に示した傾斜角は、実施例1と同一の方法で算出した。
1,3,5−トリアジン系化合物を添加せず、上記配向工程に代えて、以下の配向工程を実施した以外は、実施例1と同様にして光学補償シートを作製した。
上記塗布層を約20秒間で120℃まで加熱し、引き続き同温度で20秒間維持した。その後、温度を、80℃まで20秒間で低下させ、同温度にて0.4Jの紫外線を照射して光学異方性層の配向状態を固定した。表2に示した傾斜角は、実施例1と同一の方法で算出した。
[比較例6]
1,3,5−トリアジン系化合物を添加せず、上記配向工程に代えて、以下の配向工程を実施した以外は、実施例1と同様にして光学補償シートを作製した。
上記塗布層(1,3,5−トリアジン系化合物不含)を約20秒間で120℃まで加熱した。その後、温度を80℃まで20秒間で低下させ、同温度にて0.4Jの紫外線を照射して光学異方性層の配向状態を固定した。表2に示した傾斜角は、実施例1と同一の方法で算出した。
実施例1−1の1,3,5−トリアジン系化合物No.IV−1 4.5重量部を、NoIV−2 0.3重量部に代えた以外は、実施例13と同様にして光学補償シートを作製した。表2に示した傾斜角は、実施例1と同一の方法で算出した。
[比較例7]
配向方法を以下の如く変更した以外は、実施例14と同様にして光学補償シートを作製した。
上記塗布層を約20秒間で120℃まで加熱した後、同温度にて0.4Jの紫外線を照射して光学異方性層の配向状態を固定した。表2に示した傾斜角は、実施例1と同一の方法で算出した。
実施例13の1,3,5−トリアジン系化合物No.IV−1 4.5重量部をNoIV−6 0.5重量部に代えた以外は、実施例13と同様にして光学補償シートを作製した。表2に示した傾斜角は、実施例1と同一の方法で算出した。
[比較例8]
配向方法を以下の如く変更した以外は、実施例15と同様にして光学補償シートを作製した。
上記塗布層を約20秒間で120℃まで加熱した後、同温度にて0.4Jの紫外線を照射して光学異方性層の配向状態を固定した。表2に示した傾斜角は、実施例1と同一の方法で算出した。
実施例1の1,3,5−トリアジン系化合物No.IV−1 4.5重量部をNo.IV−41 0.3重量部に代えた以外は、実施例13と同様にして光学補償シートを作製した。表2に示した傾斜角は、実施例1と同一の方法で算出した。
[比較例9]
配向方法を以下の如く変更した以外は、実施例16と同様にして光学補償シートを作製した。
上記塗布層を約20秒間で120℃まで加熱した後、同温度にて0.4Jの紫外線を照射して光学異方性層の配向状態を固定した。表2に示した傾斜角は、実施例1と同一の方法で算出した。
化合物(I−1) 0.6重量部の代わりに、化合物(XIII−2) 0.4重量部及び化合物(VI−7) 0.4重量部を用い、配向工程を以下の工程に代えた以外は、実施例1と同様にして光学補償シートを作製した。
上記塗布層を約10秒間で70℃まで加熱した。次いで約10秒間で125℃まで加熱し、同温度にて更に約10秒間熟成した後、0.4Jの紫外線を照射して光学異方性層の配向状態を固定した。形成した光学異方性層の厚さは1.9μmであった。以上の如く光学異方性層を形成し光学補償シートを作製した。
[比較例10]
加熱熟成方法を以下の表3の如く変更した以外は、実施例17と同様にして光学補償シートを作製し、同一の手法で配向膜近傍の傾斜角、空気界面近傍の傾斜角および平均傾斜角を算出した。
水素結合性基を有する化合物を表4の如く変更した以外は、実施例17と同様にして光学補償シートを作製した。表4に示した傾斜角は実施例1と同一の方法で算出した。
[実施例21]
(透明支持体の作製)
下記の成分をミキシングタンクに投入し、加熱攪拌して、セルロースアセテート溶液(ドープ)を調製した。
セルロースアセテート溶液組成
アセチル化率60.9%のセルロースアセテート 100重量部
トリフェニルホスフェート 6.5重量部
ビフェニルジフェニルホスフェート 5.2重量部
下記のレターデーション上昇剤(1) 0.1重量部
下記のレターデーション上昇剤(2) 0.2重量部
メチレンクロライド 310.25重量部
メタノール 54.75重量部
1−ブタノール 10.95重量部
透明支持体の上に、下記の組成の塗布液を28ml/m2塗布し、乾燥して、第1下塗り層を形成した。
第1下塗り層塗布液組成
ゼラチン 5.42重量部
ホルムアルデヒド 1.36重量部
サリチル酸 1.60重量部
アセトン 391重量部
メタノール 158重量部
メチレンクロライド 406重量部
水 12重量部
第1下塗り層の上に、下記の組成の塗布液を7ml/m2塗布し、乾燥して、第2下塗り層を形成した。
第2下塗り層塗布液組成
下記のアニオン性ポリマー 0.79重量部
クエン酸モノエチルエステル 10.1重量部
アセトン 200重量部
メタノール 877重量部
水 40.5重量部
透明支持体の反対側の面に、下記の組成の塗布液を25ml/m2 塗布し、乾燥して、バック層を形成した。
バック層塗布液組成
酢化度55%のセルロースジアセテート 6.56重量部
シリカ系マット剤(平均粒子サイズ:1μm) 0.65重量部
アセトン 679重量部
メタノール 104重量部
第2下塗り層の上に、長鎖アルキル変性ポリビニルアルコールの水溶液を塗布し、60℃の温風で90秒間乾燥した後、ラビング処理を行い配向膜を形成した。配向膜のラビング方向は、透明支持体の流延方向と平行であった。
(光学異方性層の形成)
配向膜の上に、前記実施例1で用いた光学異方性層塗布液を、#4のワイヤーバーを用いて塗布した。形成した光学異方性層の厚さは1.74μmであった。
塗布層を130℃の恒温槽中で20秒間かけて膜面温度120℃まで加熱した後、さらに120秒間同温度に維持した。20秒間かけて温度を80℃まで低下させ、引き続き、0.4Jの紫外線を照射して、配向状態を固定した。室温まで放冷して、光学補償シートを作製した。
ITO透明電極が設けられたガラス基板の上に、ポリイミド配向膜を設け、ラビング処理を行った。5μmのスペーサーを介して、二枚の基板を配向膜が向き合うように重ねた。二枚の基板は、配向膜のラビング方向が直交するように配置した。基板の間隙に、棒状液晶性化合物(ZL4792、メルク社製)を注入し、棒状液晶層を形成した。棒状液晶性化合物のΔnは0.0969であった。以上のように作製したTN液晶セルの両側に、作製した光学補償シート二枚を光学異方性層が液晶セルの基板と対面するように貼り付けた。さらにそれらの外側に、偏光板二枚を貼り付けて液晶表示装置を作製した。光学補償シートの配向膜のラビング方向と、それに隣接する液晶セルの配向膜のラビング方向とは、反平行になるように配置した。また、偏光板の吸収軸と、液晶セルのラビング方向とは平行になるように配置した。液晶表示装置の液晶セルに電圧を印加し、白表示2V、黒表示5Vにおける白表示と黒表示との透過率をコントラスト比として、上下左右でコントラスト比10、かつ階調反転のない領域を視野角として測定した。結果を表5に示す。
実施例21で用いた例示化合物(I−1)を表5の如く変更した以外は、実施例21と同様にして、光学補償シート及び液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の視野角は、実施例21と同一の方法で測定した。結果を表5に示す。
[実施例27]
実施例21で用いた塗布液を、実施例13で用いた塗布液に代え、且つ配向工程を以下に示す工程に代えた以外は、実施例21と同様にして、光学補償シート及び液晶表示装置を作製した。結果を表6に示す。
(配向工程)
塗布層が形成されたフイルムを、130℃の恒温槽中で20秒間かけて膜面温度120℃まで加熱し、引き続き、同温度で20秒間加熱した。その後、20秒間かけて80℃まで冷却しディスコティック液晶性化合物を配向させた。その後、同温度で0.4Jの紫外線を照射して、配向を固定した。室温まで放冷して、光学補償シートを作製した。
液晶表示装置の視野角を実施例21と同一の方法で測定した。結果を表6に示した。
配向工程を以下に示す工程に代えた以外は、実施例27と同一の方法で光学補償シートを作製した。
塗布層を、130℃の恒温槽中で30秒間加熱してディスコティック液晶性化合物を配向させた。その後、同温度で0.4Jの紫外線を照射して、配向を固定した。液晶表示装置の視野角を実施例21と同一の方法で測定した。結果を表6に示した。
[比較例20]
1,3,5−トリアジン化合物を使用せず、且つ配向工程を以下に示す工程に代えた以外は、実施例27と同一の方法で光学補償シートを作製した。
塗布層を、130℃の恒温槽中で30秒間加熱してディスコティック液晶性化合物を配向させた。その後、同温度で0.4Jの紫外線を照射して、配向を固定した。液晶表示装置の視野角を実施例21と同一の方法で測定した。結果を表6に示した。
1,3,5−トリアジン化合物を使用しなかった以外は、実施例27と同一の方法で光学補償シートを作製した。
結果を表6に示した。
[参考例1]
1,3,5−トリアジン化合物を使用せず、且つ配向工程を以下に示す工程に代えた以外は、実施例26と同一の方法で光学補償シートを作製した。
塗布層を、130℃の恒温槽中で120秒間加熱して、ディスコティック液晶性化合物を配向させた。80℃まで冷却した後、ディスコティック液晶性化合物を配向させた。その後、同温度で0.4Jの紫外線を照射して、配向を固定した。
液晶表示装置の視野角を実施例21と同一の方法で測定した。結果を表6に示した。
[実施例28]
実施例21で用いた塗布液を、実施例19で用いた塗布液に代え、且つ以下に示す配向工程を実施した以外は、実施例21と同様にして、光学補償シート及び液晶表示装置を作製した。液晶表示装置の視野角を実施例21と同一の方法で測定した。結果を表7に示す。
(配向工程)
塗布層が形成されたフイルムを、130℃の恒温槽中で20秒間かけて膜面温度120℃まで加熱し、同温度に20秒間維持した。その後、20秒間かけて80℃まで冷却しディスコティック液晶性化合物を配向させた。引き続き、同温度で0.4Jの紫外線を照射して、配向状態を固定した。室温まで放冷して、光学補償シートを作製した。
液晶表示装置の視野角を、実施例21と同一の方法で測定した。結果を表7に示す。
表7に示す様に、水素結合性の基を有する化合物及び配向工程を代えた以外は、実施例28と同様にして光学補償シートを作製した。液晶表示装置の視野角を、実施例21と同一の方法で測定した。結果を表7に示す。
Claims (7)
- ハイブリッド配向したディスコティック液晶からなる光学異方性層を作製する方法であって、
前記ディスコティック液晶を水平配向させる第一の工程と、
前記第一の工程の後に、前記ディスコティック液晶をハイブリッド配向させる第二の工程とを含み、
前記第一の工程において、水素結合性基を有する少なくとも二種の化合物の存在下で、温度T1℃で前記ディスコティック液晶を水平配向させ、且つ前記二種の化合物の存在下で温度T2℃(但し、T1<T2)で前記ディスコティック液晶をハイブリッド配向させる光学異方性層の製造方法。 - 前記水素結合性基を有する少なくとも二種の化合物が、1,3,5−トリアジン環を有する化合物である請求項1に記載の方法。
- 前記水素結合性基を有する少なくとも二種の化合物の少なくとも一方が、カルボキシル基又はスルホ基を有する化合物である請求項1に記載の方法。
- 前記水素結合性基を有する少なくとも二種の化合物の一方が、1,3,5−トリアジン環を有する化合物であり、他方がカルボキシル基又はスルホ基を有する化合物である請求項1に記載の方法。
- 前記水素結合性基を有する少なくとも二種の化合物の一方が、一般式(XIIIa)で表される化合物であり、他方が一般式(XXII)で表される化合物である請求項1に記載の方法;
一般式(XXII)
Ar3(−L7−Y2)m4
Ar3は芳香族炭素環基又は芳香族へテロ環基を表し;Y2はスルホ又はカルボキシルを表し;L7は単結合又は二価の連結基を表し;m4は1〜10の整数である。 - 前記第二の工程の後に、前記ディスコティック液晶化合物をハイブリッド配向に固定する第三の工程をさらに含む請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ディスコティック液晶化合物がトリフェニレン液晶化合物である請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
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