JP5221592B2 - Composition, optical compensation film, and liquid crystal display device - Google Patents

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Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に水平方向に配向した液晶性化合物に横方向の電界を印加することにより表示を行う、インプレーンスイッチング(IPS)モードの液晶表示装置に関する。また、本発明は、光学補償フィルム及びその作製に有用な組成物に関する。   The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to an in-plane switching (IPS) mode liquid crystal display device that performs display by applying a horizontal electric field to a liquid crystal compound oriented in the horizontal direction. The present invention also relates to an optical compensation film and a composition useful for the production thereof.

液晶表示装置としては、二枚の直交した偏光板の間に、ネマチック液晶をツイスト配列させた液晶層を挟み、電界を基板に対して垂直な方向にかける方式,いわゆるTNモードが広く用いられている。この方式では、黒表示時に液晶が基板に対して立ち上がるために、斜めから見ると液晶性化合物による複屈折が発生し、光漏れが起こる。この問題に対して、液晶性分子がハイブリッド配向したフィルムを用いることで、液晶セルを光学的に補償し、この光漏れを防止する方式が実用化されている。しかし、液晶性分子を用いても液晶セルを問題なく完全に光学的に補償することは非常に難しく、画面下方向での諧調反転が抑えきれないという問題を生じていた。   As a liquid crystal display device, a so-called TN mode, in which a liquid crystal layer in which nematic liquid crystal is twisted and arranged between two orthogonal polarizing plates, and an electric field is applied in a direction perpendicular to the substrate is widely used. In this method, since the liquid crystal rises with respect to the substrate during black display, birefringence due to the liquid crystalline compound occurs when viewed from an oblique direction, and light leakage occurs. To solve this problem, a system for optically compensating the liquid crystal cell and preventing this light leakage by using a film in which liquid crystal molecules are hybrid-aligned has been put into practical use. However, even if liquid crystal molecules are used, it is very difficult to completely optically compensate the liquid crystal cell without any problem, resulting in a problem that gradation reversal in the lower direction of the screen cannot be suppressed.

かかる問題を解決するため、横電界を液晶に対して印加する、いわゆるインプレーンスイッチング(IPS)モードによる液晶表示装置や、誘電率異方性が負の液晶を垂直配向してパネル内に形成した突起やスリット電極によって配向分割した垂直配向(VA)モードが提案され実用化されている。近年、これらのパネルはモニター用途に留まらず、TV用途として開発が進められており、それに伴って画面の輝度が大きく向上してきている。このため、これらの動作モードで従来問題とされていなっかった、黒表示時の対角位斜め入射方向での僅かな光漏れが表示品質の低下の原因として顕在化してきた。   In order to solve such a problem, a liquid crystal display device using a so-called in-plane switching (IPS) mode in which a lateral electric field is applied to the liquid crystal, or a liquid crystal having a negative dielectric anisotropy is vertically aligned in the panel. A vertical alignment (VA) mode in which alignment is divided by protrusions and slit electrodes has been proposed and put into practical use. In recent years, these panels have been developed not only for monitor applications but also for TV applications, and screen brightness has been greatly improved accordingly. For this reason, slight light leakage in the diagonally oblique incidence direction during black display, which has not been considered as a problem in these operation modes, has become apparent as a cause of deterioration in display quality.

この色調や黒表示の視野角を改善する手段の一つとして、液晶層と偏光板の間に複屈折特性を有する光学補償材料を配置することがIPSモードにおいても検討されている。例えば、傾斜時の液晶層のレターデーションの増減を補償する作用を有する光軸を互いに直交した複屈折媒体を基板と偏光板の間に配置することで、白表示又は中間調表示を斜め方向から直視した場合の色付きが改善できることが開示されている(特許文献1参照)。また、負の固有複屈折を有するスチレン系ポリマーやディスコティック液晶性化合物からなる光学補償フィルムを使用した方法(特許文献2、3、4参照)や光学補償フィルムとして複屈折が正で光学軸がフィルムの面内にある膜と複屈折が正で光学軸がフィルムの法線方向にある膜とを組み合わせる方法(特許文献5参照)、レターデーションが二分の一波長の二軸性の光学補償シートを使用する方法(特許文献6参照)、偏光板の保護膜として負のレターデーションを有する膜を使い、この表面に正のレターデーションを有する光学補償層を設ける方式(特許文献7参照)が提案されている。   As one means for improving the color tone and the viewing angle of black display, the arrangement of an optical compensation material having birefringence characteristics between the liquid crystal layer and the polarizing plate is also studied in the IPS mode. For example, a white display or halftone display is viewed directly from an oblique direction by placing a birefringent medium having optical axes orthogonal to each other between the substrate and the polarizing plate to compensate for the increase / decrease in retardation of the liquid crystal layer during tilting. It is disclosed that the coloring in the case can be improved (see Patent Document 1). In addition, as a method using an optical compensation film made of a styrene polymer having a negative intrinsic birefringence or a discotic liquid crystalline compound (see Patent Documents 2, 3, and 4), the optical compensation film has a positive birefringence and an optical axis. A method of combining a film in the plane of a film with a film having positive birefringence and an optical axis in the normal direction of the film (see Patent Document 5), biaxial optical compensation sheet having a retardation of half wavelength Using a film having a negative retardation as a protective film of a polarizing plate and providing an optical compensation layer having a positive retardation on this surface (see Patent Document 7) Has been.

特開平9−80424号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-80424 特開平10−54982号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-54982 特開平11−202323号公報JP-A-11-202323 特開平9−292522号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-292522 特開平11−133408号公報JP 11-133408 A 特開平11−305217号公報JP-A-11-305217 特開平10−307291号公報JP-A-10-307291

しかし、提案された方式の多くは、液晶セル中の液晶の複屈折の異方性を打ち消して視野角を改善する方式であるために、直交偏光板を斜めから見た場合の偏光軸交差角度の直交からのズレに基づく光漏れを十分に解決できないという問題がある。また、この光漏れを補償できるとされる方式でも、液晶セルを問題なく完全に光学的に補償することは非常に難しい。さらに、延伸複屈折ポリマーフィルムで光学補償を行うIPSモード液晶セル用光学補償シートでは、複数のフィルムを用いる必要があり、その結果、光学補償シートの厚さが増し、表示装置の薄形化に不利である。また、延伸フィルムの積層には粘着層を用いるため、温湿度変化により粘着層が収縮してフィルム間の剥離や反りといった不良が発生することがあった。   However, many of the proposed methods are methods that improve the viewing angle by canceling the birefringence anisotropy of the liquid crystal in the liquid crystal cell, so the polarization axis crossing angle when the orthogonal polarizing plate is viewed from an oblique direction. There is a problem that the light leakage based on the deviation from orthogonality cannot be solved sufficiently. Even in a system that can compensate for this light leakage, it is very difficult to completely optically compensate the liquid crystal cell without any problem. Furthermore, in the optical compensation sheet for IPS mode liquid crystal cell that performs optical compensation with the stretched birefringent polymer film, it is necessary to use a plurality of films. As a result, the thickness of the optical compensation sheet increases, and the display device becomes thinner. It is disadvantageous. Moreover, since an adhesive layer is used for lamination | stacking of a stretched film, the adhesive layer contracted by the temperature / humidity change, and defects, such as peeling and a curvature between films, may generate | occur | produce.

本発明は前記諸問題に鑑みなされたものであって、簡易な構成で、表示品位のみならず、視野角が著しく改善されたIPS型液晶表示装置を提供することを目的とする。また、本発明は、液晶表示装置、特にIPS型液晶表示装置の視野角の改善に寄与する光学補償フィルム、及び該光学補償フィルムの作製に有用な組成物を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an IPS liquid crystal display device with a simple configuration and not only display quality but also a viewing angle that is remarkably improved. Another object of the present invention is to provide an optical compensation film that contributes to an improvement in the viewing angle of a liquid crystal display device, particularly an IPS liquid crystal display device, and a composition useful for the production of the optical compensation film.

本願発明の目的は、下記の(1)〜(6)の組成物、(7)〜(8)の光学補償フィルム、及び(9)〜(15)の液晶表示装置により達成された。
(1) フルオロ脂肪族基と、カルボキシル基(−COOH)、スルホ基(−SO3H)、スルファト基(−OSO3H)、ホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)2}及びそれらの塩からなる群より選ばれる1種以上の親水性基とを含む化合物の少なくとも一種、オニウム塩の少なくとも一種、及び液晶性化合物の少なくとも一種を含有する組成物。
(2) 前記フルオロ脂肪族基を含む化合物が、フルオロ脂肪族基含有モノマーより誘導される繰り返し単位と下記一般式(1)で表される繰り返し単位とを含む共重合体である(1)の組成物。
The object of the present invention has been achieved by the following compositions (1) to (6), optical compensation films (7) to (8), and liquid crystal display devices (9) to (15).
(1) Fluoroaliphatic group, carboxyl group (—COOH), sulfo group (—SO 3 H), sulfato group (—OSO 3 H), phosphonoxy group {—OP (═O) (OH) 2 } and those A composition containing at least one kind of a compound containing at least one hydrophilic group selected from the group consisting of these salts, at least one kind of onium salt, and at least one kind of liquid crystal compound.
(2) The compound containing a fluoroaliphatic group is a copolymer containing a repeating unit derived from a fluoroaliphatic group-containing monomer and a repeating unit represented by the following general formula (1): Composition.

Figure 0005221592
(式中、R1、R2及びR3はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し;Lは下記の連結基群から選ばれる2価の連結基又は下記の連結基群から選ばれる2つ以上を組み合わせて形成される2価の連結基を表し、
(連結基群)
単結合、−O−、−CO−、−NR4−(R4は水素原子、アルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す)、−S−、−SO2−、−P(=O)(OR5)−(R5はアルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す)、アルキレン基及びアリーレン基;
Qはカルボキシル基(−COOH)もしくはその塩、スルホ基(−SO3H)もしくはその塩、又はホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)2}もしくはその塩を表す。)
Figure 0005221592
(Wherein R 1 , R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom or a substituent; L is a divalent linking group selected from the following linking group group or 2 selected from the following linking group group: Represents a divalent linking group formed by combining two or more,
(Linked group group)
Single bond, —O—, —CO—, —NR 4 — (R 4 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group), —S—, —SO 2 —, —P (═O) (OR 5 ) — (R 5 represents an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group), an alkylene group, and an arylene group;
Q represents a carboxyl group (—COOH) or a salt thereof, a sulfo group (—SO 3 H) or a salt thereof, or a phosphonoxy group {—OP (═O) (OH) 2 } or a salt thereof. )

(3) 前記フルオロ脂肪族基を含む化合物が、下記一般式(2)で表される化合物である(1)の組成物。
一般式(2)
(R0m−L0−(W)n
(式中、R0はアルキル基、末端にCF3基を有するアルキル基、又は末端にCF2H基を有するアルキル基を表し、mは1以上の整数を表す。複数個のR0は同一でも異なっていてもよいが、少なくとも一つは末端にCF3基又はCF2H基を有するアルキル基を表す。L0は(m+n)価の連結基を表し、Wはカルボキシル基(−COOH)もしくはその塩、スルホ基(−SO3H)もしくはその塩、スルファト基(−OSO3H)もしくはその塩、又はホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)2}もしくはその塩を表し、nは1以上の整数を表す。)
(3) The composition according to (1), wherein the compound containing the fluoroaliphatic group is a compound represented by the following general formula (2).
General formula (2)
(R 0 ) m −L 0 − (W) n
(Wherein, R 0 is an alkyl group having an alkyl group, terminus CF 3 group, or terminal to represent an alkyl group having a CF 2 H group, m. A plurality of R 0 representing an integer of 1 or more the same However, at least one represents an alkyl group having a CF 3 group or a CF 2 H group at the terminal, L 0 represents an (m + n) -valent linking group, and W represents a carboxyl group (—COOH). Or a salt thereof, a sulfo group (—SO 3 H) or a salt thereof, a sulfato group (—OSO 3 H) or a salt thereof, or a phosphonoxy group {—OP (═O) (OH) 2 } or a salt thereof, Represents an integer of 1 or more.)

(4) 前記オニウム塩が第4級アンモニウム塩である(1)〜(3)のいずれかの組成物。
(5) 前記液晶性化合物が、ディスコティック液晶性化合物である(1)〜(4)のいずれかの組成物。
(6) 前記ディスコティック液晶性化合物が、トリフェニレン液晶である(5)の組成物。
(4) The composition according to any one of (1) to (3), wherein the onium salt is a quaternary ammonium salt.
(5) The composition according to any one of (1) to (4), wherein the liquid crystal compound is a discotic liquid crystal compound.
(6) The composition according to (5), wherein the discotic liquid crystalline compound is a triphenylene liquid crystal.

(7) (1)〜(6)のいずれかの組成物から形成された光学異方性層を有する光学補償フィルム。
(8) (5)又は(6)の組成物から形成された光学異方性層を有する光学補償フィルムであって、前記ディスコティック液晶性化合物が実質的に垂直配向している光学補償フィルム。
(7) An optical compensation film having an optically anisotropic layer formed from the composition according to any one of (1) to (6).
(8) An optical compensation film having an optically anisotropic layer formed from the composition of (5) or (6), wherein the discotic liquid crystalline compound is substantially vertically aligned.

(9) 第1偏光膜と、該第1偏光膜に接する第1位相差領域及び該第1位相差領域に接する第2位相差領域からなる光学補償フィルムと、第1基板と、ネマチック液晶材料からなる液晶層と、第2基板とがこの順序で配置され、黒表示時に該ネマチック液晶材料の液晶性化合物が前記一対の基板の表面に対して平行に配向する液晶表示装置であって、
面内の屈折率nxとny(nx≧ny)、厚さ方向の屈折率nz、及びフィルムの厚さdを用いて
Re=(nx−ny)×d
で定義される第1位相差領域の面内のレターデーションReが20nm以下で、且つ
Rth=((nx+ny)/2−nz)×d
で定義される第1位相差領域の厚み方向のレターデーションRthが20nm〜120nmであり、第2位相差領域が(5)又は(6)の組成物から形成され、且つディスコティック液晶性化合物が実質的に垂直配向している光学異方性層から構成され、該第2位相差領域の遅相軸が第1偏光膜の透過軸と黒表示時の液晶性化合物の遅相軸方向に平行である液晶表示装置。
(10) 前記第2基板のより外側に、第2偏光膜を有する(9)の液晶表示装置。
なお、「第2基板のより外側」とは、前記第2基板を中心としてみた場合に、前記液晶層が位置していない側をいう。
(11) 前記第2位相差領域のReが50nm〜200nmである(9)または(10)に記載の液晶表示装置。
(12) 前記第1位相差領域が複数の層から構成されており、該複数の層のうち第2位相差領域に接する層が配向膜である(9)〜(11)のいずれかの液晶表示装置。
(13) 前記第2偏光膜を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち液晶層側の保護膜の厚み方向の位相差Rthが20nm以下である(9)〜(12)のいずれかの液晶表示装置。
(14) 前記第2偏光膜を挟んで配置された一対の保護膜のうち、液晶層側の保護膜がセルロースアシレートフィルム又はノルボルネン系フィルムである(13)の液晶表示装置。
(15) 前記第2偏光膜を挟んで配置された一対の保護膜のうち、液晶層側の保護膜がセルロースアシレートフィルムと垂直配向した棒状液晶性化合物を含む層とを有する(13)の液晶表示装置。
(16) 前記第1位相差領域が複数の層から構成されており、該複数の層のうち第1偏光膜に接する層が第1偏光膜の保護膜として機能する(9)〜(15)のいずれかの液晶表示装置。
(17) 透明支持体上に配向膜と光学異方性層を有する光学補償フィルムであって、該光学異方性層が液晶性化合物と、液晶性化合物の空気界面における傾斜角を増加または減少させる化合物の少なくとも一種および液晶性化合物の配向膜界面における傾斜角を増加または減少させる化合物の少なくとも一種を含有する光学補償フィルム。
(9) a first polarizing film, an optical compensation film comprising a first retardation region in contact with the first polarizing film and a second retardation region in contact with the first retardation region, a first substrate, and a nematic liquid crystal material A liquid crystal layer and a second substrate are arranged in this order, and a liquid crystal compound of the nematic liquid crystal material is aligned parallel to the surfaces of the pair of substrates at the time of black display,
Using the in-plane refractive indexes nx and ny (nx ≧ ny), the refractive index nz in the thickness direction, and the thickness d of the film, Re = (nx−ny) × d
The in-plane retardation Re of the first retardation region defined by is 20 nm or less, and Rth = ((nx + ny) / 2−nz) × d
The retardation Rth in the thickness direction of the first retardation region defined in (2) is 20 nm to 120 nm, the second retardation region is formed from the composition of (5) or (6), and the discotic liquid crystalline compound is The optically anisotropic layer is substantially vertically aligned, and the slow axis of the second retardation region is parallel to the transmission axis of the first polarizing film and the slow axis direction of the liquid crystal compound during black display. A liquid crystal display device.
(10) The liquid crystal display device according to (9), wherein a second polarizing film is provided outside the second substrate.
The “outside of the second substrate” refers to a side where the liquid crystal layer is not located when the second substrate is taken as the center.
(11) The liquid crystal display device according to (9) or (10), wherein Re of the second retardation region is 50 nm to 200 nm.
(12) The liquid crystal according to any one of (9) to (11), wherein the first retardation region is composed of a plurality of layers, and a layer in contact with the second retardation region among the plurality of layers is an alignment film. Display device.
(13) It has a pair of protective films arranged with the second polarizing film in between, and the retardation Rth in the thickness direction of the protective film on the liquid crystal layer side of the pair of protective films is 20 nm or less (9) Liquid crystal display device in any one of-(12).
(14) The liquid crystal display device according to (13), wherein the protective film on the liquid crystal layer side is a cellulose acylate film or a norbornene-based film among the pair of protective films arranged with the second polarizing film interposed therebetween.
(15) Of the pair of protective films arranged with the second polarizing film interposed therebetween, the protective film on the liquid crystal layer side has a layer containing a rod-like liquid crystalline compound vertically aligned with the cellulose acylate film. Liquid crystal display device.
(16) The first retardation region is composed of a plurality of layers, and a layer in contact with the first polarizing film among the plurality of layers functions as a protective film for the first polarizing film (9) to (15). Any one of the liquid crystal display devices.
(17) An optical compensation film having an alignment film and an optically anisotropic layer on a transparent support, wherein the optically anisotropic layer increases or decreases the tilt angle at the air interface between the liquid crystalline compound and the liquid crystalline compound. An optical compensation film comprising at least one compound to be increased and at least one compound to increase or decrease the tilt angle of the liquid crystal compound at the alignment film interface.

本発明の組成物を配向膜上に適用して、フルオロ脂肪族基含有化合物及びオニウム塩の存在下で、液晶性化合物、特にディスコティック液晶性化合物の分子を配向させると、実質的に垂直配向させることができる。
さらに、層面内の屈折率nxとny(nx≧ny)、厚さ方向の屈折率nz、及びフィルムの厚さdを用いてRe=(nx−ny)×dで定義される面内のレターデーションReが20nm以下で、且つRth=((nx+ny)/2−nz)×dで定義される厚み方向のレターデーションRthが20nm〜120nmの第1位相差領域と前記実質的に垂直配向したReが50nm〜200nmのディスコティック液晶性化合物から構成される第2位相差領域を、該第2位相差領域の遅相軸が第1偏光膜の透過軸と黒表示時の液晶層の液晶性化合物の遅相軸方向に平行で、かつ該第2位相差領域が該第1位相差領域よりも液晶層側になるように配置することによって、正面方向の特性を何ら変更させることなく、斜めの方位角方向から見た場合に2枚の偏光板の吸収軸が90度からずれることから生ずるコントラストの低下、特に45度の斜め方向からのコントラストの低下を改善することができる。さらに、第2偏光膜の保護膜のRthを20nm以下とすることによって更なるコントラスト向上を実現することができる。
When the composition of the present invention is applied onto an alignment film to align molecules of a liquid crystalline compound, particularly a discotic liquid crystalline compound, in the presence of a fluoroaliphatic group-containing compound and an onium salt, substantially vertical alignment is achieved. Can be made.
Further, the in-plane letter defined by Re = (nx−ny) × d using the refractive index nx and ny (nx ≧ ny) in the layer plane, the refractive index nz in the thickness direction, and the thickness d of the film. The retardation Re is 20 nm or less, and the thickness direction retardation Rth defined by Rth = ((nx + ny) / 2−nz) × d is 20 nm to 120 nm. Of the second retardation region composed of a discotic liquid crystalline compound having a thickness of 50 nm to 200 nm, the slow axis of the second retardation region being the transmission axis of the first polarizing film, and the liquid crystalline compound of the liquid crystal layer during black display By arranging the second phase difference region so as to be closer to the liquid crystal layer side than the first phase difference region, the front direction characteristic is not changed at all. View from the azimuth direction In addition, it is possible to improve the decrease in contrast caused by the shift of the absorption axes of the two polarizing plates from 90 degrees, particularly the decrease in contrast from an oblique direction of 45 degrees. Furthermore, the contrast can be further improved by setting the Rth of the protective film of the second polarizing film to 20 nm or less.

本発明の液晶表示装置の画素領域例を示す概略図である。It is the schematic which shows the pixel area example of the liquid crystal display device of this invention. 本発明の液晶表示装置の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the example of the liquid crystal display device of this invention.

以下において、本発明の組成物、光学補償フィルム及び液晶表示装置の実施形態について順次説明する。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。図1は、本発明の液晶表示装置の画素領域例を示す模式図である。図2は、本発明の液晶表示装置の一実施形態の模式図である。   Hereinafter, embodiments of the composition, the optical compensation film, and the liquid crystal display device of the present invention will be sequentially described. In the present specification, a numerical range represented by using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value. FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a pixel region of the liquid crystal display device of the present invention. FIG. 2 is a schematic view of an embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.

本明細書において、「平行」、「直交」とは、厳密な角度±10゜未満の範囲内であることを意味する。この範囲は厳密な角度との誤差は、±5゜未満であることが好ましく、±2゜未満であることがより好ましい。また、「実質的に垂直」とは、厳密な垂直の角度よりも±20゜未満の範囲内であることを意味する。この範囲は厳密な角度との誤差は、±15゜未満であることが好ましく、±10゜未満であることがより好ましい。また、「遅相軸」は、屈折率が最大となる方向を意味する。さらに屈折率の測定波長は特別な記述がない限り、可視光域のλ=550nmでの値である。   In the present specification, “parallel” and “orthogonal” mean that the angle is within a range of strictly less than ± 10 °. In this range, an error from a strict angle is preferably less than ± 5 °, and more preferably less than ± 2 °. Further, “substantially vertical” means within a range of less than ± 20 ° from a strict vertical angle. In this range, an error from a strict angle is preferably less than ± 15 °, and more preferably less than ± 10 °. Further, the “slow axis” means a direction in which the refractive index is maximized. Further, the measurement wavelength of the refractive index is a value at λ = 550 nm in the visible light region unless otherwise specified.

本明細書において「偏光板」とは、特に断らない限り、長尺の偏光板及び液晶装置に組み込まれる大きさに裁断された(本明細書において、「裁断」には「打ち抜き」及び「切り出し」等も含むものとする)偏光板の両者を含む意味で用いられる。また、本明細書では、「偏光膜」及び「偏光板」を区別して用いるが、「偏光板」は「偏光膜」の少なくとも片面に該偏光膜を保護する透明保護膜を有する積層体を意味するものとする。   In this specification, “polarizing plate” is cut into a size to be incorporated into a long polarizing plate and a liquid crystal device unless otherwise specified (in this specification, “cutting” includes “punching” and “cutting out”. It is used in the meaning including both of the polarizing plates. In this specification, “polarizing film” and “polarizing plate” are distinguished from each other. “Polarizing plate” means a laminate having a transparent protective film for protecting the polarizing film on at least one side of the “polarizing film”. It shall be.

[組成物]
本発明の組成物は、フルオロ脂肪族基と、カルボキシル基(−COOH)、スルホ基(−SO3H)、スルファト基(−OSO3H)、ホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)2}及びそれらの塩からなる群より選ばれる1種以上の親水性基とを含む化合物の少なくとも一種、オニウム塩の少なくとも一種、及び液晶性化合物の少なくとも一種を含有する。前記フルオロ脂肪族基と1種以上の親水性基と有する化合物は、空気界面側において、液晶性化合物、特にディスコティック液晶性化合物の分子を垂直配向させるのに寄与する。一方、前記オムニウム塩は、配向膜界面側において、液晶性化合物、特にディスコティック液晶性化合物の分子を垂直配向させるのに寄与する。各々の成分は、空気界面側及び配向膜界面側にそれぞれ偏在して、その排除体積効果、静電気的効果、又は表面エネルギー効果によって液晶性化合物の分子を垂直配向させる作用を及ぼす。液晶性分子を垂直配向させる作用は、ディスコティック液晶性化合物の分子については、そのダイレクターの傾斜角度、すなわちダイレクターと塗布液晶空気側表面とがなす角度を減少させる作用に相当する。前記フルオロ脂肪族基と1種以上の親水性基と有する化合物は、排除体積効果を有する剛直性の構造単位を含有するポリマーであるのが好ましい。該化合物は、液晶性化合物、特にディスコティック液晶性化合物の空気界面側のダイレクターの傾斜角度を減少させるとともに、組成物の塗布性を改善させ、ムラ、ハジキの発生の軽減にも寄与する。
なお、前記フルオロ脂肪族基と親水性基の少なくとも一種とを有する化合物(高分子及び低分子化合物を含む)は、重合性基を有していてもよく、かかる場合は、併用される液晶性分子の配向の固定化にも寄与する。
[Composition]
The composition of the present invention comprises a fluoroaliphatic group, a carboxyl group (—COOH), a sulfo group (—SO 3 H), a sulfato group (—OSO 3 H), a phosphonoxy group {—OP (═O) (OH). 2 } and at least one compound containing at least one hydrophilic group selected from the group consisting of salts thereof, at least one onium salt, and at least one liquid crystalline compound. The compound having the fluoroaliphatic group and one or more hydrophilic groups contributes to vertically aligning the molecules of the liquid crystal compound, particularly the discotic liquid crystal compound, on the air interface side. On the other hand, the onium salt contributes to the vertical alignment of the molecules of the liquid crystal compound, particularly the discotic liquid crystal compound, on the alignment film interface side. Each component is unevenly distributed on the air interface side and the alignment film interface side, and exerts an action of vertically aligning the molecules of the liquid crystal compound by its excluded volume effect, electrostatic effect, or surface energy effect. The action of vertically aligning the liquid crystal molecules corresponds to the action of reducing the tilt angle of the director, that is, the angle formed between the director and the coated liquid crystal air side surface for the molecules of the discotic liquid crystal compound. The compound having the fluoroaliphatic group and one or more hydrophilic groups is preferably a polymer containing a rigid structural unit having an excluded volume effect. The compound reduces the tilt angle of the director on the air interface side of the liquid crystal compound, particularly the discotic liquid crystal compound, improves the coating property of the composition, and contributes to the reduction of unevenness and repellency.
The compound having a fluoroaliphatic group and at least one of a hydrophilic group (including a polymer and a low molecular compound) may have a polymerizable group. It also contributes to fixing the molecular orientation.

(フルオロ脂肪族基と親水性基とを有する化合物:空気界面側垂直配向剤)
本発明に用いられるフルオロ脂肪族基と一種以上の親水性基とを有する化合物は、フルオロ脂肪族基と一種以上の親水性基を有するフッ素系ポリマー又は下記一般式(2)で表される含フッ素化合物であるのが好ましい。
まず、本発明の組成物に使用可能なフッ素系ポリマーについて説明する。
《フッ素系ポリマー》
本発明では、フルオロ脂肪族基と、カルボキシル基(−COOH)、スルホ基(−SO3H)、ホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)2}及びそれらの塩からなる群より選ばれる1種以上の親水性基とを有するフッ素系ポリマーを用いることができる。ポリマーの種類としては、「改訂 高分子合成の化学」(大津隆行著、発行:株式会社化学同人、1968)1〜4ページに記載があり、例えば、ポリオレフィン類、ポリエステル類、ポリアミド類、ポリイミド類、ポリウレタン類、ポリカーボネート類、ポリスルホン類、ポリカーボナート類、ポリエーテル類、ポリアセタール類、ポリケトン類、ポリフェニレンオキシド類、ポリフェニレンスルフィド類、ポリアリレート類、PTFE類、ポリビニリデンフロライド類、セルロース誘導体などが挙げられる。前記フッ素系ポリマーは、ポリオレフィン類であることが好ましい。
(Compound having fluoroaliphatic group and hydrophilic group: air interface side vertical alignment agent)
The compound having a fluoroaliphatic group and one or more hydrophilic groups used in the present invention contains a fluoropolymer having a fluoroaliphatic group and one or more hydrophilic groups, or a compound represented by the following general formula (2). A fluorine compound is preferred.
First, the fluoropolymer that can be used in the composition of the present invention will be described.
<< Fluoropolymer >>
In the present invention, a fluoroaliphatic group, a carboxyl group (—COOH), a sulfo group (—SO 3 H), a phosphonoxy group {—OP (═O) (OH) 2 }, and salts thereof are selected. A fluorine-based polymer having one or more hydrophilic groups can be used. The types of polymers are described in “Revised Chemistry of Polymer Synthesis” (Takayuki Otsu, published by Kagaku Dojin Co., 1968), pages 1-4, for example, polyolefins, polyesters, polyamides, polyimides. , Polyurethanes, polycarbonates, polysulfones, polycarbonates, polyethers, polyacetals, polyketones, polyphenylene oxides, polyphenylene sulfides, polyarylates, PTFEs, polyvinylidene fluorides, cellulose derivatives, etc. It is done. The fluoropolymer is preferably a polyolefin.

前記フッ素系ポリマーは、フルオロ脂肪族基を側鎖に有するポリマーである。前記フルオロ脂肪族基は、炭素数1〜12であるのが好ましく、6〜10であるのがより好ましい。脂肪族基は、鎖状であっても環状であってもよく、鎖状である場合は直鎖状であっても分岐鎖状であってもよい。中でも、直鎖状の炭素数6〜10のフルオロ脂肪族基が好ましい。フッ素原子による置換の程度については特に制限はないが、脂肪族基中の50%以上の水素原子がフッ素原子に置換されているのが好ましく、60%以上が置換されているのがより好ましい。フルオロ脂肪族基は、エステル結合、アミド結合、イミド結合、ウレタン結合、ウレア結合、エーテル結合、チオエーテル結合、芳香族環などを介してポリマー主鎖と結合した側鎖に含まれる。フルオロ脂肪族基の一つは、テロメリゼーション法(テロマー法ともいわれる)又はオリゴメリゼーション法(オリゴマー法ともいわれる)により製造されたフルオロ脂肪族化合物から導かれるものである。これらのフルオロ脂肪族化合物の製造法に関しては、例えば、「フッ素化合物の合成と機能」(監修:石川延男、発行:株式会社シーエムシー、1987)の117〜118ページや、「Chemistry of Organic Fluorine Compounds II」(Monograph 187,Ed by Milos Hudlicky and Attila E.Pavlath,American Chemical Society 1995)の747−752ページに記載されている。テロメリゼーション法とは、ヨウ化物等の連鎖移動常数の大きいアルキルハライドをテローゲンとして、テトラフルオロエチレン等のフッ素含有ビニル化合物のラジカル重合を行い、テロマーを合成する方法である(Scheme−1に例を示した)。   The fluorine-based polymer is a polymer having a fluoroaliphatic group in the side chain. The fluoroaliphatic group preferably has 1 to 12 carbon atoms, and more preferably 6 to 10 carbon atoms. The aliphatic group may be linear or cyclic, and when it is linear, it may be linear or branched. Of these, a linear fluoroaliphatic group having 6 to 10 carbon atoms is preferable. The degree of substitution with fluorine atoms is not particularly limited, but 50% or more of hydrogen atoms in the aliphatic group are preferably substituted with fluorine atoms, and more preferably 60% or more are substituted. The fluoroaliphatic group is contained in a side chain bonded to the polymer main chain via an ester bond, an amide bond, an imide bond, a urethane bond, a urea bond, an ether bond, a thioether bond, an aromatic ring, or the like. One of the fluoroaliphatic groups is derived from a fluoroaliphatic compound produced by a telomerization method (also referred to as a telomer method) or an oligomerization method (also referred to as an oligomer method). Regarding the production method of these fluoroaliphatic compounds, for example, “Synthesis and Function of Fluorine Compounds” (Supervision: Nobuo Ishikawa, Issue: CMC Co., 1987), “Chemistry of Organic Fluorines Compounds”. II "(Monograph 187, Ed by Milos Hudricky and Attila E. Pavlath, American Chemical Society 1995). The telomerization method is a method of synthesizing a telomer by radical polymerization of a fluorine-containing vinyl compound such as tetrafluoroethylene using an alkyl halide having a large chain transfer constant such as iodide as a telogen (example in Scheme-1). showed that).

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得られた、末端ヨウ素化テロマーは通常、例えば[Scheme2]のごとき適切な末端化学修飾を施され、フルオロ脂肪族化合物へと導かれる。これらの化合物は必要に応じ、さらに所望のモノマー構造へと変換され、フルオロ脂肪族基含有ポリマーの製造に使用される。   The obtained terminal iodinated telomer is usually subjected to appropriate terminal chemical modification such as [Scheme 2], and led to a fluoroaliphatic compound. These compounds are further converted into a desired monomer structure as necessary, and used for the production of a fluoroaliphatic group-containing polymer.

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本発明に使用可能なフッ素系ポリマーの製造に利用可能なフルオロ脂肪族基含有モノマーの具体例を以下に挙げるが、本発明は以下の具体例によってなんら制限されるものではない。   Specific examples of the fluoroaliphatic group-containing monomer that can be used in the production of the fluorine-based polymer that can be used in the present invention are listed below, but the present invention is not limited to the following specific examples.

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本発明に使用可能なフッ素系ポリマーの一態様は、フルオロ脂肪族基含有モノマーより誘導される繰り返し単位と、下記一般式(1)で表される親水性基を含有する繰り返し単位とを有する共重合体である。   One aspect of the fluoropolymer usable in the present invention is a copolymer having a repeating unit derived from a fluoroaliphatic group-containing monomer and a repeating unit containing a hydrophilic group represented by the following general formula (1). It is a polymer.

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上記一般式(1)において、R1、R2及びR3はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。Qはカルボキシル基(−COOH)又はその塩、スルホ基(−SO3H)又はその塩、ホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)2}又はその塩を表す。Lは下記の連結基群から選ばれる任意の基、又はそれらの2つ以上を組み合わせて形成される2価の連結基を表す。
(連結基群)
単結合、−O−、−CO−、−NR4−(R4は水素原子、アルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す)、−S−、−SO2−、−P(=O)(OR5)−(R5はアルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す)、アルキレン基及びアリーレン基。
In the general formula (1), R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or a substituent. Q represents a carboxyl group (—COOH) or a salt thereof, a sulfo group (—SO 3 H) or a salt thereof, a phosphonoxy group {—OP (═O) (OH) 2 } or a salt thereof. L represents an arbitrary group selected from the following linking group group, or a divalent linking group formed by combining two or more thereof.
(Linked group group)
Single bond, —O—, —CO—, —NR 4 — (R 4 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group), —S—, —SO 2 —, —P (═O) (OR 5 ) — (R 5 represents an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group), an alkylene group, and an arylene group.

一般式(1)中、R1、R2及びR3はそれぞれ独立に、水素原子又は下記の置換基群Yから選ばれる置換基を表す。
(置換基群Y)
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)、アラルキル基(好ましくは炭素数7〜30、より好ましくは炭素数7〜20、特に好ましくは炭素数7〜12のアラルキル基であり、例えば、ベンジル基、フェネチル基、3−フェニルプロピ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)、
In general formula (1), R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or a substituent selected from the following substituent group Y.
(Substituent group Y)
An alkyl group (preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, particularly preferably 1 to 8 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a tert-butyl group, n-octyl group, n-decyl group, n-hexadecyl group, cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group and the like, alkenyl group (preferably having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 12 carbon atoms, Particularly preferred is an alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, such as vinyl group, allyl group, 2-butenyl group, 3-pentenyl group and the like, and alkynyl group (preferably having 2 to 20 carbon atoms, more preferably Is an alkynyl group having 2 to 12 carbon atoms, particularly preferably 2 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a propargyl group and a 3-pentynyl group. An aryl group (preferably an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms, and particularly preferably 6 to 12 carbon atoms, such as a phenyl group, a p-methylphenyl group, and a naphthyl group. Aralkyl groups (preferably 7 to 30 carbon atoms, more preferably 7 to 20 carbon atoms, particularly preferably 7 to 12 carbon atoms, such as benzyl group, phenethyl group, 3- Phenylpropyl group and the like), a substituted or unsubstituted amino group (preferably an amino group having 0 to 20 carbon atoms, more preferably 0 to 10 carbon atoms, particularly preferably 0 to 6 carbon atoms, Unsubstituted amino group, methylamino group, dimethylamino group, diethylamino group, anilino group, etc.),

アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜10のアルコキシ基であり、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などが挙げられる)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは2〜10のアルコキシカルボニル基であり、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などが挙げられる)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは2〜10のアシルオキシ基であり、例えば、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基などが挙げられる)、アシルアミノ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜10のアシルアミノ基であり、例えばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基などが挙げられる)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜12のアルコキシカルボニルアミノ基であり、例えば、メトキシカルボニルアミノ基などが挙げられる)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数7〜20、より好ましくは炭素数7〜16、特に好ましくは炭素数7〜12のアリールオキシカルボニルアミノ基であり、例えば、フェニルオキシカルボニルアミノ基などが挙げられる)、スルホニルアミノ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のスルホニルアミノ基であり、例えば、メタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基などが挙げられる)、スルファモイル基(好ましくは炭素数0〜20、より好ましくは炭素数0〜16、特に好ましくは炭素数0〜12のスルファモイル基であり、例えば、スルファモイル基、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基、フェニルスルファモイル基などが挙げられる)、カルバモイル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のカルバモイル基であり、例えば、無置換のカルバモイル基、メチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基などが挙げられる)、 An alkoxy group (preferably an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 10 carbon atoms, and examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, and a butoxy group). An alkoxycarbonyl group (preferably an alkoxycarbonyl group having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 16 carbon atoms, particularly preferably 2 to 10 carbon atoms such as a methoxycarbonyl group and an ethoxycarbonyl group), acyloxy A group (preferably an acyloxy group having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 16 carbon atoms, particularly preferably 2 to 10 carbon atoms such as an acetoxy group and a benzoyloxy group), an acylamino group (preferably 2-20 carbon atoms, more preferably 2-16 carbon atoms, particularly preferably 2-10 carbon atoms. A silamino group, for example, an acetylamino group, a benzoylamino group, and the like, an alkoxycarbonylamino group (preferably having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 16 carbon atoms, and particularly preferably 2 to 12 carbon atoms). An alkoxycarbonylamino group, for example, a methoxycarbonylamino group), an aryloxycarbonylamino group (preferably having 7 to 20 carbon atoms, more preferably 7 to 16 carbon atoms, and particularly preferably 7 to 12 carbon atoms). Aryloxycarbonylamino group, for example, phenyloxycarbonylamino group and the like, sulfonylamino group (preferably having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 1 carbon atoms). 12 sulfonylamino groups such as methanesulfonyl And sulfamoyl groups (preferably having 0 to 20 carbon atoms, more preferably 0 to 16 carbon atoms, and particularly preferably 0 to 12 carbon atoms, such as sulfamoyl group). Group, methylsulfamoyl group, dimethylsulfamoyl group, phenylsulfamoyl group and the like), carbamoyl group (preferably having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, and particularly preferably carbon number). 1 to 12 carbamoyl groups, for example, unsubstituted carbamoyl group, methylcarbamoyl group, diethylcarbamoyl group, phenylcarbamoyl group and the like),

アルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のアルキルチオ基であり、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基などが挙げられる)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜16、特に好ましくは炭素数6〜12のアリールチオ基であり、例えば、フェニルチオ基などが挙げられる)、スルホニル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のスルホニル基であり、例えば、メシル基、トシル基などが挙げられる)、スルフィニル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のスルフィニル基であり、例えば、メタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基などが挙げられる)、ウレイド基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のウレイド基であり、例えば、無置換のウレイド基、メチルウレイド基、フェニルウレイド基などが挙げられる)、リン酸アミド基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のリン酸アミド基であり、例えば、ジエチルリン酸アミド基、フェニルリン酸アミド基などが挙げられる)、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは1〜12のヘテロ環基であり、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、例えば、イミダゾリル基、ピリジル基、キノリル基、フリル基、ピペリジル基、モルホリノ基、ベンゾオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズチアゾリル基などが挙げられる)、シリル基(好ましくは、炭素数3〜40、より好ましくは炭素数3〜30、特に好ましくは、炭素数3〜24のシリル基であり、例えば、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられる)が含まれる。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、置換基を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。 An alkylthio group (preferably an alkylthio group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably an alkylthio group having 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, such as a methylthio group and an ethylthio group), an arylthio group ( Preferably it is C6-C20, More preferably, it is C6-C16, Most preferably, it is C6-C12 arylthio group, for example, a phenylthio group etc. are mentioned, A sulfonyl group (preferably C1-C1). 20, more preferably a sulfonyl group having 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably a sulfonyl group having 1 to 12 carbon atoms, such as a mesyl group and a tosyl group, and a sulfinyl group (preferably having a carbon number of 1 to 20, more A sulfinyl group having 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms is preferable. Zensulfinyl group and the like), ureido group (preferably a ureido group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, for example, an unsubstituted ureido group , Methylureido group, phenylureido group, etc.), phosphoric acid amide group (preferably having 1 to 20 carbon atoms, more preferably having 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably having 1 to 12 carbon atoms). Yes, for example, diethyl phosphoric acid amide group, phenyl phosphoric acid amide group, etc.), hydroxy group, mercapto group, halogen atom (for example, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), cyano group, sulfo group, Carboxyl group, nitro group, hydroxamic acid group, sulfino group, hydrazino group, imino group, heterocyclic group (preferably having a carbon number of 1 to 0, more preferably a heterocyclic group of 1 to 12, for example, a heterocyclic group having a heteroatom such as a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, such as an imidazolyl group, a pyridyl group, a quinolyl group, a furyl group , Piperidyl group, morpholino group, benzoxazolyl group, benzimidazolyl group, benzthiazolyl group and the like), silyl group (preferably having 3 to 40 carbon atoms, more preferably 3 to 30 carbon atoms, particularly preferably A silyl group having 3 to 24 carbon atoms, and examples thereof include a trimethylsilyl group and a triphenylsilyl group). These substituents may be further substituted with these substituents. Moreover, when it has two or more substituents, they may be the same or different. If possible, they may be bonded to each other to form a ring.

1、R2及びR3はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)、又は後述する−L−Qで表される基であることが好ましく、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、塩素原子、−L−Qで表される基であることがより好ましく、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基であることが特に好ましく、水素原子、炭素数1〜2のアルキル基であることが最も好ましい。該アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基等が挙げられる。該アルキル基は、適当な置換基を有していても良い。該置換基としては、ハロゲン原子、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシル基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アシル基、ヒドロキシル基、アシルオキシ基、アミノ基、アルコキシカルボニル基、アシルアミノ基、オキシカルボニル基、カルバモイル基、スルホニル基、スルファモイル基、スルホンアミド基、スルホリル基、カルボキシル基などが挙げられる。なお、アルキル基の炭素数は、置換基の炭素原子を含まない。以下、他の基の炭素数についても同様である。 R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, a halogen atom (for example, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom), or a group represented by -LQ described later. It is preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a chlorine atom, or a group represented by -LQ, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Particularly preferred are a hydrogen atom and an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms. Specific examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, sec-butyl group and the like. The alkyl group may have a suitable substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, aryl group, heterocyclic group, alkoxyl group, aryloxy group, alkylthio group, arylthio group, acyl group, hydroxyl group, acyloxy group, amino group, alkoxycarbonyl group, acylamino group, oxycarbonyl Group, carbamoyl group, sulfonyl group, sulfamoyl group, sulfonamido group, sulfolyl group, carboxyl group and the like. The carbon number of the alkyl group does not include the carbon atom of the substituent. The same applies to the carbon number of other groups.

Lは、上記連結基群から選ばれる2価の連結基、又はそれらの2つ以上を組み合わせて形成される2価の連結基を表す。上記連結基群中、−NR4−のR4は、水素原子、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、好ましくは水素原子又はアルキル基である。また、−PO(OR5)−のR5はアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表し、好ましくはアルキル基である。R4及びR5がアルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す場合の炭素数の好ましい範囲は、「置換基群Y」中で説明したものと同じである。Lとしては、単結合、−O−、−CO−、−NR4−、−S−、−SO2−、アルキレン基又はアリーレン基を含むことが好ましく、−CO−、−O−、−NR4−、アルキレン基又はアリーレン基を含んでいるのがより好ましい。Lがアルキレン基を含む場合、アルキレン基の炭素数は好ましくは1〜10、より好ましくは1〜8、特に好ましくは1〜6である。特に好ましいアルキレン基の具体例として、メチレン、エチレン、トリメチレン、テトラブチレン、ヘキサメチレン基等が挙げられる。Lが、アリーレン基を含む場合、アリーレン基の炭素数は、好ましくは6〜24、より好ましくは6〜18、特に好ましくは6〜12である。特に好ましいアリーレン基の具体例として、フェニレン、ナフタレン基等が挙げられる。Lが、アルキレン基とアリーレン基を組み合わせて得られる2価の連結基(即ちアラルキレン基)を含む場合、アラルキレン基の炭素数は、好ましくは7〜34、より好ましくは7〜26、特に好ましくは7〜16である。特に好ましいアラルキレン基の具体例として、フェニレンメチレン基、フェニレンエチレン基、メチレンフェニレン基等が挙げられる。Lとして挙げられた基は、適当な置換基を有していてもよい。このような置換基としては先にR1〜R3における置換基として挙げた置換基と同様なものを挙げることができる。 L represents a divalent linking group selected from the above linking group group, or a divalent linking group formed by combining two or more thereof. In the linking group group, R 4 in —NR 4 — represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group, preferably a hydrogen atom or an alkyl group. R 5 in —PO (OR 5 ) — represents an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group, and preferably an alkyl group. When R 4 and R 5 represent an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group, the preferred range of the carbon number is the same as that described in “Substituent group Y”. L preferably contains a single bond, —O—, —CO—, —NR 4 —, —S—, —SO 2 —, an alkylene group or an arylene group, and —CO—, —O—, —NR 4 -, and more preferably contains an alkylene group or an arylene group. When L contains an alkylene group, the alkylene group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 6 carbon atoms. Specific examples of particularly preferred alkylene groups include methylene, ethylene, trimethylene, tetrabutylene, hexamethylene groups and the like. When L contains an arylene group, the carbon number of the arylene group is preferably 6 to 24, more preferably 6 to 18, and particularly preferably 6 to 12. Specific examples of particularly preferred arylene groups include phenylene and naphthalene groups. When L contains a divalent linking group (that is, an aralkylene group) obtained by combining an alkylene group and an arylene group, the carbon number of the aralkylene group is preferably 7 to 34, more preferably 7 to 26, and particularly preferably. 7-16. Specific examples of particularly preferred aralkylene groups include a phenylenemethylene group, a phenyleneethylene group, and a methylenephenylene group. The group listed as L may have a suitable substituent. Examples of such a substituent include those similar to the substituents exemplified above as the substituents for R 1 to R 3 .

以下にLの具体的構造を例示するが、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。   Although the specific structure of L is illustrated below, this invention is not limited to these specific examples.

Figure 0005221592
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Figure 0005221592
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前記式(1)中、Qはカルボキシル基、カルボキシル基の塩(例えばリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩(例えばアンモニウム、テトラメチルアンモニウム、トリメチル−2−ヒドロキシエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、トリメチルベンジルアンモニウム、ジメチルフェニルアンモニウムなど)、ピリジニウム塩など)、スルホ基、スルホ基の塩(塩を形成するカチオンの例は上記カルボキシル基に記載のものと同じ)、ホスホノキシ基、ホスホノキシ基の塩(塩を形成するカチオンの例は上記カルボキシル基に記載のものと同じ)を表す。より好ましくはカルボキシル基、スルホ基、ホスホ基であり、特に好ましいのはカルボキシル基又はスルホ基である。   In the formula (1), Q is a carboxyl group, a salt of a carboxyl group (for example, lithium salt, sodium salt, potassium salt, ammonium salt (for example, ammonium, tetramethylammonium, trimethyl-2-hydroxyethylammonium, tetrabutylammonium, trimethyl). Benzylammonium, dimethylphenylammonium, etc.), pyridinium salts, etc.), sulfo groups, salts of sulfo groups (examples of cations forming salts are the same as those described above for carboxyl groups), phosphonoxy groups, salts of phosphonoxy groups (salts) Examples of the cation that forms are the same as those described above for the carboxyl group). A carboxyl group, a sulfo group, and a phospho group are more preferable, and a carboxyl group or a sulfo group is particularly preferable.

前記フッ素系ポリマーは、前記一般式(1)で表される繰り返し単位を1種含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。また、前記フッ素系ポリマーは、上記各繰り返し単位以外の他の繰り返し単位を1種又は2種以上有していてもよい。前記他の繰り返し単位については特に制限されず、通常のラジカル重合反応可能なモノマーから誘導される繰り返し単位が好ましい例として挙げられる。以下、他の繰り返し単位を誘導するモノマーの具体例を挙げる。前記フッ素系ポリマーは、下記モノマー群から選ばれる1種又は2種以上のモノマーから誘導される繰り返し単位を含有していてもよい。   The fluoropolymer may contain one type of repeating unit represented by the general formula (1) or two or more types. Moreover, the said fluorine-type polymer may have 1 type (s) or 2 or more types of repeating units other than said each repeating unit. The other repeating units are not particularly limited, and preferred examples thereof include repeating units derived from ordinary radical polymerizable monomers. Hereinafter, specific examples of monomers for deriving other repeating units will be given. The fluoropolymer may contain a repeating unit derived from one or more monomers selected from the following monomer group.

モノマー群
(1)アルケン類
エチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブテン、1−ヘキセン、1−ドデセン、1−オクタデセン、1−エイコセン、ヘキサフルオロプロペン、フッ化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレン、3,3,3−トリフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデンなど;
(2)ジエン類
1,3−ブタジエン、イソプレン、1,3−ペンタジエン、2−エチル−1,3−ブタジエン、2−n−プロピル−1,3−ブタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ペンタジエン、1−フェニル−1,3−ブタジエン、1−α−ナフチル−1,3−ブタジエン、1−β−ナフチル−1,3−ブタジエン、2−クロロ−1,3−ブタジエン、1−ブロモ−1,3−ブタジエン、1−クロロブタジエン、2−フルオロ−1,3−ブタジエン、2,3−ジクロロ−1,3−ブタジエン、1,1,2−トリクロロ−1,3−ブタジエン及び2−シアノ−1,3−ブタジエン、1,4−ジビニルシクロヘキサンなど;
Monomer group (1) Alkenes Ethylene, propylene, 1-butene, isobutene, 1-hexene, 1-dodecene, 1-octadecene, 1-eicocene, hexafluoropropene, vinylidene fluoride, chlorotrifluoroethylene, 3, 3, 3-trifluoropropylene, tetrafluoroethylene, vinyl chloride, vinylidene chloride, etc .;
(2) Dienes 1,3-butadiene, isoprene, 1,3-pentadiene, 2-ethyl-1,3-butadiene, 2-n-propyl-1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3 -Butadiene, 2-methyl-1,3-pentadiene, 1-phenyl-1,3-butadiene, 1-α-naphthyl-1,3-butadiene, 1-β-naphthyl-1,3-butadiene, 2-chloro -1,3-butadiene, 1-bromo-1,3-butadiene, 1-chlorobutadiene, 2-fluoro-1,3-butadiene, 2,3-dichloro-1,3-butadiene, 1,1,2- Trichloro-1,3-butadiene and 2-cyano-1,3-butadiene, 1,4-divinylcyclohexane and the like;

(3)α,β−不飽和カルボン酸の誘導体
(3a)アルキルアクリレート類
メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、sec−ブチルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、アミルアクリレート、n−ヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、2−エチルへキシルアクリレート、n−オクチルアクリレート、tert−オクチルアクリレート、ドデシルアクリレート、フェニルアクリレート、ベンジルアクリレート、2−クロロエチルアクリレート、2−ブロモエチルアクリレート、4−クロロブチルアクリレート、2−シアノエチルアクリレート、2−アセトキシエチルアクリレート、メトキシベンジルアクリレート、2−クロロシクロヘキシルアクリレート、フルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、2−メトキシエチルアクリレート、ω−メトキシポリエチレングリコールアクリレート(ポリオキシエチレンの付加モル数:n=2ないし100のもの)、3−メトキシブチルアクリレート、2−エトキシエチルアクリレート、2−ブトキシエチルアクリレート、2−(2−ブトキシエトキシ)エチルアクリレート、1−ブロモ−2−メトキシエチルアクリレート、1,1−ジクロロ−2−エトキシエチルアクリレート、グリシジルアクリレートなど);
(3) Derivatives of α, β-unsaturated carboxylic acid (3a) Alkyl acrylates Methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, sec-butyl acrylate, tert-butyl acrylate , Amyl acrylate, n-hexyl acrylate, cyclohexyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-octyl acrylate, tert-octyl acrylate, dodecyl acrylate, phenyl acrylate, benzyl acrylate, 2-chloroethyl acrylate, 2-bromoethyl acrylate, 4-chlorobutyl acrylate, 2-cyanoethyl acrylate, 2-acetoxyethyl acrylate, methoxybenzyl Chryrate, 2-chlorocyclohexyl acrylate, furfuryl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, 2-methoxyethyl acrylate, ω-methoxypolyethylene glycol acrylate (number of added polyoxyethylene: n = 2 to 100), 3-methoxy Butyl acrylate, 2-ethoxyethyl acrylate, 2-butoxyethyl acrylate, 2- (2-butoxyethoxy) ethyl acrylate, 1-bromo-2-methoxyethyl acrylate, 1,1-dichloro-2-ethoxyethyl acrylate, glycidyl acrylate Such);

(3b)アルキルメタクリレート類
メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、sec−ブチルメタクリレート、tert−ブチルメタクリレート、アミルメタクリレート、n−ヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、n−オクチルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニルメタクリレート、アリルメタクリレート、フルフリルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、クレジルメタクリレート、ナフチルメタクリレート、2−メトキシエチルメタクリレート、3−メトキシブチルメタクリレート、ω−メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(ポリオキシエチレンの付加モル数:n=2ないし100のもの)、2−アセ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、2−ブトキシエチルメタクリレート、2−(2−ブトキシエトキシ)エチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、3−トリメトキシシリルプロピルメタクリレート、アリルメタクリレート、2−イソシアナトエチルメタクリレートなど;
(3b) Alkyl methacrylates Methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, sec-butyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, amyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, 2 -Ethylhexyl methacrylate, n-octyl methacrylate, stearyl methacrylate, benzyl methacrylate, phenyl methacrylate, allyl methacrylate, furfuryl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, cresyl methacrylate, naphthyl methacrylate, 2-methoxyethyl methacrylate, 3-methoxybutyl methacrylate, ω Methoxypolyethylene glycol methacrylate (number of added polyoxyethylene: n = 2 to 100), 2-acetoxyethyl methacrylate, 2-ethoxyethyl methacrylate, 2-butoxyethyl methacrylate, 2- (2-butoxyethoxy) ethyl methacrylate Glycidyl methacrylate, 3-trimethoxysilylpropyl methacrylate, allyl methacrylate, 2-isocyanatoethyl methacrylate, etc .;

(3c)不飽和多価カルボン酸のジエステル類
マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジブチル、イタコン酸ジメチル、タコン酸ジブチル、クロトン酸ジブチル、クロトン酸ジヘキシル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジメチルなど;
(3c) Diesters of unsaturated polycarboxylic acids Dimethyl maleate, dibutyl maleate, dimethyl itaconate, dibutyl taconate, dibutyl crotonate, dihexyl crotonate, diethyl fumarate, dimethyl fumarate, etc .;

(3d)α、β−不飽和カルボン酸のアミド類
N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、N−n−プロピルアクリルアミド、N−tertブチルアクリルアミド、N−tertオクチルメタクリルアミド、N−シクロヘキシルアクリルアミド、N−フェニルアクリルアミド、N−(2−アセトアセトキシエチル)アクリルアミド、N−ベンジルアクリルアミド、N−アクリロイルモルフォリン、ジアセトンアクリルアミド、N−メチルマレイミドなど;
(3d) Amides of α, β-unsaturated carboxylic acids N, N-dimethylacrylamide, N, N-diethylacrylamide, Nn-propylacrylamide, N-tertbutylacrylamide, N-tertoctylmethacrylamide, N- Cyclohexylacrylamide, N-phenylacrylamide, N- (2-acetoacetoxyethyl) acrylamide, N-benzylacrylamide, N-acryloylmorpholine, diacetone acrylamide, N-methylmaleimide and the like;

(4)不飽和ニトリル類
アクリロニトリル、メタクリロニトリルなど;
(5)スチレン及びその誘導体
スチレン、ビニルトルエン、エチルスチレン、p−tertブチルスチレン、p−ビニル安息香酸メチル、α−メチルスチレン、p−クロロメチルスチレン、ビニルナフタレン、p−メトキシスチレン、p−ヒドロキシメチルスチレン、p−アセトキシスチレンなど;
(6)ビニルエステル類
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、安息香酸ビニル、サリチル酸ビニル、クロロ酢酸ビニル、メトキシ酢酸ビニル、フェニル酢酸ビニルなど;
(4) Unsaturated nitriles Acrylonitrile, methacrylonitrile, etc .;
(5) Styrene and its derivatives Styrene, vinyl toluene, ethyl styrene, p-tert butyl styrene, methyl p-vinyl benzoate, α-methyl styrene, p-chloromethyl styrene, vinyl naphthalene, p-methoxy styrene, p-hydroxy Methyl styrene, p-acetoxy styrene, etc .;
(6) Vinyl esters Vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl benzoate, vinyl salicylate, vinyl chloroacetate, vinyl methoxyacetate, vinyl vinyl acetate, etc .;

(7)ビニルエーテル類
メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、tert−ブチルビニルエーテル、n−ペンチルビニルエーテル、n−ヘキシルビニルエーテル、n−オクチルビニルエーテル、n−ドデシルビニルエーテル、n−エイコシルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、フルオロブチルビニルエーテル、フルオロブトキシエチルビニルエーテルなど;及び
(8)その他の重合性単量体
N−ビニルピロリドン、メチルビニルケトン、フェニルビニルケトン、メトキシエチルビニルケトン、2−ビニルオキサゾリン、2−イソプロペニルオキサゾリンなど。
(7) Vinyl ethers Methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, tert-butyl vinyl ether, n-pentyl vinyl ether, n-hexyl vinyl ether, n-octyl vinyl ether, n-dodecyl Vinyl ether, n-eicosyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, fluorobutyl vinyl ether, fluorobutoxyethyl vinyl ether, etc .; and (8) other polymerizable monomers N-vinyl pyrrolidone, methyl vinyl ketone, phenyl vinyl ketone, Methoxyethyl vinyl ketone, 2-vinyl oxazoline, 2-isopropenyl oxazoline, etc.

前記フッ素系ポリマー中、フルオロ脂肪族基含有モノマーの量は、該ポリマーの構成モノマー総量の5質量%以上であるのが好ましく、10質量%以上であるのがより好ましく、30質量%以上であるのがさらに好ましい。前記フッ素系ポリマーにおいて、前記一般式(1)で表される繰り返し単位の量は、該フッ素ポリマーの構成モノマー総量の0.5質量%以上であるのが好ましく、1〜20質量%であるのがより好ましく、1〜10質量%であるのがさらに好ましい。上記の質量百分率は使用するモノマーの分子量により好ましい範囲の数値が変動し易いため、ポリマーの単位質量当たりの官能基モル数で表す方が、一般式(1)で表される繰り返し単位の含有量を正確に規定できる。該表記を用いた場合、前記フッ素系ポリマー中に含有される親水性基(式(1)中のQ)の好ましい量は、0.1mmol/g〜10mmol/gであり、より好ましい量は0.2mmol/g〜8mmol/gである。   In the fluoropolymer, the amount of the fluoroaliphatic group-containing monomer is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and more preferably 30% by mass or more of the total amount of constituent monomers of the polymer. Is more preferable. In the fluoropolymer, the amount of the repeating unit represented by the general formula (1) is preferably 0.5% by mass or more, and 1 to 20% by mass of the total amount of the constituent monomers of the fluoropolymer. Is more preferable, and it is further more preferable that it is 1-10 mass%. Since the above-mentioned mass percentage easily varies in a preferable range depending on the molecular weight of the monomer used, the content of the repeating unit represented by the general formula (1) is expressed by the number of moles of the functional group per unit mass of the polymer. Can be accurately defined. When this notation is used, the preferable amount of the hydrophilic group (Q in the formula (1)) contained in the fluoropolymer is 0.1 mmol / g to 10 mmol / g, and the more preferable amount is 0. .2 mmol / g to 8 mmol / g.

本発明に用いる前記フッ素系ポリマーの質量平均分子量は1,000,000以下であるのが好ましく、500,000以下であるのがより好ましく、100,000以下であるのがさらに好ましい。質量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)を用いて、ポリスチレン(PS)換算の値として測定可能である。   The fluorine-based polymer used in the present invention preferably has a mass average molecular weight of 1,000,000 or less, more preferably 500,000 or less, and even more preferably 100,000 or less. The mass average molecular weight can be measured as a value in terms of polystyrene (PS) using gel permeation chromatography (GPC).

前記フッ素系ポリマーの製造方法は、特に限定されるものではなく、公知慣用の方法で製造することができる。例えば先にあげたフルオロ脂肪族基を有するモノマー、水素結合性基を有するモノマー等を含む有機溶媒中に、汎用のラジカル重合開始剤を添加し、重合させることにより製造できる。また、場合によりその他の付加重合性不飽和化合物を、さらに添加して上記と同じ方法にて製造することができる。各モノマーの重合性に応じ、反応容器にモノマーと開始剤を滴下しながら重合する滴下重合法なども、均一な組成のポリマーを得るために有効である。例えば、ビニル基を利用したカチオン重合やラジカル重合、あるいは、アニオン重合等の重合方法を採ることができ、これらの中ではラジカル重合が汎用に利用できる点で特に好ましい。ラジカル重合の重合開始剤としては、ラジカル熱重合開始剤や、ラジカル光重合開始剤等の公知の化合物を使用することができるが、特に、ラジカル熱重合開始剤を使用することが好ましい。ここで、ラジカル熱重合開始剤は、分解温度以上に加熱することにより、ラジカルを発生させる化合物である。このようなラジカル熱重合開始剤としては、例えば、ジアシルパーオキサイド(アセチルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド等)、ケトンパーオキサイド(メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等)、ハイドロパーオキサイド(過酸化水素、tert−ブチルハイドパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等)、ジアルキルパーオキサイド(ジ−tert−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド等)、パーオキシエステル類(tert−ブチルパーオキシアセテート、tert−ブチルパーオキシピバレート等)、アゾ系化合物(アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソバレロニトリル等)、過硫酸塩類(過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等)が挙げられる。このようなラジカル熱重合開始剤は、1種を単独で使用することもできるし、あるいは2種以上を組み合わせて使用することもできる。   The manufacturing method of the said fluorine-type polymer is not specifically limited, It can manufacture by a well-known and usual method. For example, it can be produced by adding a general-purpose radical polymerization initiator to an organic solvent containing the above-described monomer having a fluoroaliphatic group, a monomer having a hydrogen bonding group, and the like, and polymerizing the mixture. Further, in some cases, other addition-polymerizable unsaturated compounds can be further added and produced by the same method as described above. Depending on the polymerizability of each monomer, a dropping polymerization method in which a monomer and an initiator are added dropwise to a reaction vessel is also effective for obtaining a polymer having a uniform composition. For example, a polymerization method such as cationic polymerization, radical polymerization, or anionic polymerization using a vinyl group can be employed, and among these, radical polymerization is particularly preferable because it can be used for general purposes. As the polymerization initiator for radical polymerization, known compounds such as radical thermal polymerization initiators and radical photopolymerization initiators can be used, and it is particularly preferable to use radical thermal polymerization initiators. Here, the radical thermal polymerization initiator is a compound that generates radicals by heating to a decomposition temperature or higher. Examples of such radical thermal polymerization initiators include diacyl peroxide (acetyl peroxide, benzoyl peroxide, etc.), ketone peroxide (methyl ethyl ketone peroxide, cyclohexanone peroxide, etc.), hydroperoxide (hydrogen peroxide, tert. -Butyl hydroxide, cumene hydroperoxide, etc.), dialkyl peroxides (di-tert-butyl peroxide, dicumyl peroxide, dilauroyl peroxide, etc.), peroxyesters (tert-butyl peroxyacetate, tert) -Butyl peroxypivalate, etc.), azo compounds (azobisisobutyronitrile, azobisisovaleronitrile, etc.), persulfates (ammonium persulfate, sodium persulfate) And potassium persulfate) and the like. Such radical thermal polymerization initiators can be used singly or in combination of two or more.

ラジカル重合方法は、特に制限されるものでなく、乳化重合法、懸濁重合法、塊状重合法、溶液重合法等を採ることが可能である。典型的なラジカル重合方法である溶液重合についてさらに具体的に説明する。他の重合方法についても概要は同等であり、その詳細は例えば「高分子科学実験法」高分子学会編(東京化学同人、1981年)等に記載されている。   The radical polymerization method is not particularly limited, and an emulsion polymerization method, a suspension polymerization method, a bulk polymerization method, a solution polymerization method, and the like can be adopted. The solution polymerization, which is a typical radical polymerization method, will be described more specifically. The outlines of other polymerization methods are the same, and details thereof are described, for example, in “Polymer Science Experimental Method” edited by Polymer Society (Tokyo Kagaku Dojin, 1981).

溶液重合を行うためには有機溶媒を使用する。これらの有機溶媒は本発明の目的、効果を損なわない範囲で任意に選択可能である。これらの有機溶媒は通常、大気圧下での沸点が50〜200℃の範囲内の値を有する有機化合物であり、各構成成分を均一に溶解させる有機化合物が好ましい。好ましい有機溶媒の例を示すと、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類;ジブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、γ−ブチロラクトン等のエステル類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;が挙げられる。なお、これらの有機溶媒は、1種単独又は2種以上を組み合わせて用いることが可能である。さらに、モノマーや生成するポリマーの溶解性の観点から上記有機溶媒に水を併用した水混合有機溶媒も適用可能である。   An organic solvent is used for solution polymerization. These organic solvents can be arbitrarily selected as long as the objects and effects of the present invention are not impaired. These organic solvents are usually organic compounds having boiling points under atmospheric pressure in the range of 50 to 200 ° C., and organic compounds that uniformly dissolve each component are preferred. Examples of preferred organic solvents include alcohols such as isopropanol and butanol; ethers such as dibutyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone; ethyl acetate and acetic acid And esters such as butyl, amyl acetate, and γ-butyrolactone; and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene. In addition, these organic solvents can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. Furthermore, a water-mixed organic solvent in which water is used in combination with the above organic solvent is also applicable from the viewpoint of the solubility of the monomer and the polymer to be produced.

また、溶液重合条件も特に制限されるものではないが、例えば、50〜200℃の温度範囲内で、10分〜30時間加熱することが好ましい。さらに、発生したラジカルが失活しないように、溶液重合中はもちろんのこと、溶液重合開始前にも、不活性ガスパージを行うことが好ましい。不活性ガスとしては通常窒素ガスが好適に用いられる。   Also, the solution polymerization conditions are not particularly limited, but for example, it is preferable to heat within a temperature range of 50 to 200 ° C. for 10 minutes to 30 hours. Furthermore, in order not to deactivate the generated radicals, it is preferable to perform an inert gas purge not only during solution polymerization but also before the start of solution polymerization. Usually, nitrogen gas is suitably used as the inert gas.

前記フッ素系ポリマーを好ましい分子量範囲で得るためには、連鎖移動剤を用いたラジカル重合法が特に有効である。連鎖移動剤としてはメルカプタン類(例えば、オクチルメルカプタン、デシルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタン、オクタデシルメルカプタン、チオフェノール、p−ノニルチオフェノール等)、ポリハロゲン化アルキル(例えば、四塩化炭素、クロロホルム、1,1,1−トリクロロエタン、1,1,1−トリブロモオクタンなど)、低活性モノマー類(α−メチルスチレン、α−メチルスチレンダイマー等)のいずれも用いることができるが、好ましくは炭素数4〜16のメルカプタン類である。これらの連鎖移動剤の使用量は、連鎖移動剤の活性やモノマーの組み合わせ、重合条件などにより著しく影響され精密な制御が必要であるが、通常は使用するモノマーの全モル数に対して0.01モル%〜50モル%程度であり、好ましくは0.05モル%〜30モル%、特に好ましくは0.08モル%〜25モル%である。これらの連鎖移動剤は、重合過程において重合度を制御するべき対象のモノマーと同時に系内に存在させればよく、その添加方法については特に問わない。モノマーに溶解して添加してもよいし、モノマーと別途に添加することも可能である。   In order to obtain the fluoropolymer in a preferable molecular weight range, a radical polymerization method using a chain transfer agent is particularly effective. As chain transfer agents, mercaptans (for example, octyl mercaptan, decyl mercaptan, dodecyl mercaptan, tert-dodecyl mercaptan, octadecyl mercaptan, thiophenol, p-nonylthiophenol, etc.), polyhalogenated alkyls (for example, carbon tetrachloride, chloroform, etc.) , 1,1,1-trichloroethane, 1,1,1-tribromooctane, etc.) and low-activity monomers (α-methylstyrene, α-methylstyrene dimer, etc.) can be used, preferably carbon These are mercaptans of 4-16. The amount of these chain transfer agents used is remarkably influenced by the activity of the chain transfer agent, the combination of the monomers, the polymerization conditions and the like, and must be precisely controlled. It is about 01 mol% to 50 mol%, preferably 0.05 mol% to 30 mol%, particularly preferably 0.08 mol% to 25 mol%. These chain transfer agents may be present in the system simultaneously with the target monomer whose degree of polymerization is to be controlled in the polymerization process, and the addition method is not particularly limited. It may be added after being dissolved in the monomer, or may be added separately from the monomer.

なお前記した様に、前記フッ素系ポリマーは、液晶性化合物、特にディスコティック液晶性化合物の分子の配向状態を固定化するために置換基として重合性基を有するものも好ましい。   As described above, the fluorine-based polymer preferably has a polymerizable group as a substituent in order to fix the alignment state of molecules of a liquid crystal compound, particularly a discotic liquid crystal compound.

以下に、フッ素系ポリマーとして本発明に好ましく用いられるフルオロ脂肪族基含有共重合体の具体例を示すが、本発明はこれらの具体例によってなんら限定されるものではない。ここで式中の数値(a、b、c、d等の数値)は、それぞれ各モノマーの組成比を示す質量百分率であり、MwはGPCにより測定されたPS換算の質量平均分子量である。   Specific examples of the fluoroaliphatic group-containing copolymer preferably used in the present invention as the fluorine-based polymer are shown below, but the present invention is not limited to these specific examples. Here, the numerical values (numerical values such as a, b, c, and d) in the formula are mass percentages indicating the composition ratio of each monomer, and Mw is a mass average molecular weight in terms of PS measured by GPC.

Figure 0005221592
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組成物中における前記フッ素系ポリマーの含有量の好ましい範囲は、その用途によって異なるが、光学異方性層の形成に用いる場合は、組成物(塗布液である場合は溶媒を除いた組成物)中、0.005〜8質量%であるのが好ましく、0.01〜5質量%であるのがより好ましく、0.05〜1質量%であるのがさらに好ましい。前記フッ素系ポリマーの添加量が0.005質量%未満では効果が不十分であり、また8質量%より多くなると、塗膜の乾燥が十分に行われなくなったり、光学フィルムとしての性能(例えばレターデーションの均一性等)に悪影響を及ぼしたりする。   The preferred range of the content of the fluoropolymer in the composition varies depending on the application, but when used for forming the optically anisotropic layer, the composition (a composition excluding the solvent in the case of a coating solution) Among these, 0.005 to 8% by mass is preferable, 0.01 to 5% by mass is more preferable, and 0.05 to 1% by mass is even more preferable. If the addition amount of the fluorine-based polymer is less than 0.005% by mass, the effect is insufficient, and if it exceeds 8% by mass, the coating film cannot be sufficiently dried, or the performance as an optical film (for example, letter The uniformity of the foundation).

次に、一般式(2)で表される含フッ素化合物について説明する。
《一般式(2)で表される含フッ素化合物》

Figure 0005221592
式中、R0はアルキル基、末端にCF3基を有するアルキル基、又は末端にCF2H基を有するアルキル基を表し、mは1以上の整数を表す。複数個のR0は同一でも異なっていてもよいが、少なくとも一つは末端にCF3基又はCF2H基を有するアルキル基を表す。L0は(m+n)価の連結基を表し、Wはカルボキシル基(−COOH)もしくはその塩、スルホ基(−SO3H)もしくはその塩、スルファト基(−OSO3H)もしくはその塩、又はホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)2}もしくはその塩を表し、nは1以上の整数を表す。 Next, the fluorine-containing compound represented by the general formula (2) will be described.
<< Fluorine-containing compound represented by formula (2) >>
Figure 0005221592
In the formula, R 0 represents an alkyl group, an alkyl group having a CF 3 group at the terminal, or an alkyl group having a CF 2 H group at the terminal, and m represents an integer of 1 or more. A plurality of R 0 may be the same or different, but at least one represents an alkyl group having a CF 3 group or a CF 2 H group at the terminal. L 0 represents an (m + n) -valent linking group, W represents a carboxyl group (—COOH) or a salt thereof, a sulfo group (—SO 3 H) or a salt thereof, a sulfato group (—OSO 3 H) or a salt thereof, or A phosphonoxy group {—OP (═O) (OH) 2 } or a salt thereof is represented, and n represents an integer of 1 or more.

式(2)中、R0は含フッ素化合物の疎水性基として機能する。R0で表されるアルキル基は置換もしくは無置換のアルキル基であり、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、好ましくは炭素数1〜20のアルキル基であり、更に好ましくは4〜16のアルキル基であり、特に好ましくは6〜16のアルキル基である。該置換基としては後述の置換基群Dとして例示した置換基のいずれかを適用できる。 In Formula (2), R 0 functions as a hydrophobic group of the fluorine-containing compound. The alkyl group represented by R 0 is a substituted or unsubstituted alkyl group, which may be linear or branched, preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably Is an alkyl group of 4 to 16, particularly preferably an alkyl group of 6 to 16. As the substituent, any of the substituents exemplified as the substituent group D described later can be applied.

0で表される末端にCF3基を有するアルキル基は、好ましくは炭素数1〜20であり、更に好ましくは4〜16であり、特に好ましくは4〜8である。前記末端にCF3基を有するアルキル基は、アルキル基に含まれる水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換されたアルキル基である。アルキル基中の水素原子の50%以上がフッ素原子で置換されているのが好ましく、60%以上が置換されているのがより好ましく、70%以上が置換されているのが特に好ましい。残りの水素原子は、さらに後述の置換基群Dとして例示された置換基によって置換されていてもよい。R0で表される末端にCF2H基を有するアルキル基は、好ましくは炭素数1〜20であり、更に好ましくは4〜16であり、特に好ましくは4〜8である。前記末端にCF2H基を有するアルキル基は、アルキル基に含まれる水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換されたアルキル基である。アルキル基中の水素原子の50%以上がフッ素原子で置換されているのが好ましく、60%以上が置換されているのがより好ましく、70%以上を置換されているのが特に好ましい。残りの水素原子は、さらに後述の置換基群Dとして例示された置換基によって置換されていてもよい。R0で表される末端にCF3基を有するアルキル基、又は末端にCF2H基を有するアルキル基の例を以下に示す。 The alkyl group having a CF 3 group at the terminal represented by R 0 preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 4 to 16 and particularly preferably 4 to 8. The alkyl group having a CF 3 group at the terminal is an alkyl group in which part or all of the hydrogen atoms contained in the alkyl group are substituted with fluorine atoms. 50% or more of the hydrogen atoms in the alkyl group are preferably substituted with fluorine atoms, more preferably 60% or more are substituted, and particularly preferably 70% or more are substituted. The remaining hydrogen atoms may be further substituted with the substituents exemplified as the substituent group D described later. The alkyl group having a CF 2 H group at the terminal represented by R 0 preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 4 to 16 and particularly preferably 4 to 8. The alkyl group having a CF 2 H group at the terminal is an alkyl group in which some or all of the hydrogen atoms contained in the alkyl group are substituted with fluorine atoms. 50% or more of hydrogen atoms in the alkyl group are preferably substituted with fluorine atoms, more preferably 60% or more are substituted, and particularly preferably 70% or more are substituted. The remaining hydrogen atoms may be further substituted with the substituents exemplified as the substituent group D described later. Examples of an alkyl group having a CF 3 group at the terminal represented by R 0 or an alkyl group having a CF 2 H group at the terminal are shown below.

R1:n−C817
R2:n−C613
R3:n−C49
R4:n−C817−(CH22
R5:n−C613−(CH22
R6:n−C49−(CH22
R7:H−(CF28
R8:H−(CF26
R9:H−(CF24
R10:H−(CF28−(CH2)−
R11:H−(CF26−(CH2)−
R12:H−(CF24−(CH2)−
R1: n-C 8 F 17-
R2: n-C 6 F 13 -
R3: n-C 4 F 9 -
R4: n-C 8 F 17 - (CH 2) 2 -
R5: n-C 6 F 13 - (CH 2) 2 -
R6: n-C 4 F 9 - (CH 2) 2 -
R7: H- (CF 2) 8 -
R8: H- (CF 2) 6 -
R9: H- (CF 2) 4 -
R10: H- (CF 2) 8 - (CH 2) -
R11: H— (CF 2 ) 6 — (CH 2 ) —
R12: H- (CF 2) 4 - (CH 2) -

式(2)において、L0で表される(m+n)価の連結基は、アルキレン基、アルケニレン基、芳香族基、ヘテロ環基、−CO−、−NR−(Rは炭素原子数が1〜5のアルキル基又は水素原子)、−O−、−S−、−SO−、−SO2−からなる群より選ばれる基を少なくとも二つ組み合わせた連結基であることが好ましい。 In the formula (2), the (m + n) -valent linking group represented by L 0 is an alkylene group, an alkenylene group, an aromatic group, a heterocyclic group, —CO—, or —NR— (R has 1 carbon atom. A linking group in which at least two groups selected from the group consisting of —O—, —S—, —SO—, and —SO 2 — are combined.

式(2)において、Wはカルボキシル基(−COOH)もしくはその塩、スルホ基(−SO3H)もしくはその塩、スルファト基(−OSO3H)もしくはその塩、又はホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)2}もしくはその塩を表す。Wの好ましい範囲は、一般式(1)におけるQと同一である。 In the formula (2), W represents a carboxyl group (—COOH) or a salt thereof, a sulfo group (—SO 3 H) or a salt thereof, a sulfato group (—OSO 3 H) or a salt thereof, or a phosphonoxy group {—OP (= O) (OH) 2 } or a salt thereof. The preferable range of W is the same as Q in the general formula (1).

前記一般式(2)で表される含フッ素化合物の中でも、下記一般式(2a)又は後述する一般式(2b)で表される化合物が好ましい。   Among the fluorine-containing compounds represented by the general formula (2), a compound represented by the following general formula (2a) or a general formula (2b) described later is preferable.

Figure 0005221592
式(2a)中、R5及びR6は各々アルキル基、末端にCF3基を有するアルキル基、又は末端にCF2H基を有するアルキル基を表すが、R5及びR6が同時にアルキル基であることはない。W1及びW2は各々水素原子、カルボキシル基(−COOH)もしくはその塩、スルホ基(−SO3H)もしくはその塩、スルファト基(−OSO3H)もしくはその塩、ホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)2}もしくはその塩、又は置換基としてカルボキシル基、スルホ基、スルファト基もしくはホスホノキシ基を有するアルキル基、アルコキシ基、又はアルキルアミノ基を表すが、W1及びW2が同時に水素原子であることはない。
Figure 0005221592
In formula (2a), R 5 and R 6 each represents an alkyl group, an alkyl group having a CF 3 group at the terminal, or an alkyl group having a CF 2 H group at the terminal, wherein R 5 and R 6 are simultaneously an alkyl group. Never. W 1 and W 2 are each a hydrogen atom, a carboxyl group (—COOH) or a salt thereof, a sulfo group (—SO 3 H) or a salt thereof, a sulfato group (—OSO 3 H) or a salt thereof, a phosphonoxy group {—OP ( ═O) (OH) 2 } or a salt thereof, or an alkyl group, an alkoxy group or an alkylamino group having a carboxyl group, a sulfo group, a sulfato group or a phosphonoxy group as a substituent, wherein W 1 and W 2 are simultaneously It is not a hydrogen atom.

5及びR6は前記一般式(2)におけるR0と同義であり、その好ましい範囲も同一である。W1及びW2で表されるカルボキシル基(−COOH)もしくはその塩、スルホ基(−SO3H)もしくはその塩、スルファト基(−OSO3H)もしくはその塩、ホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)2}もしくはその塩は前記一般式(2)におけるWと同義でありその好ましい範囲も同一である。W1及びW2で表される置換基としてカルボキシル基、スルホ基、スルファト基もしくはホスホノキシ基を有するアルキル基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、好ましくは炭素数1〜20のアルキル基であり、更に好ましくは1〜8のアルキル基であり、特に好ましくは1〜3のアルキル基である。前記置換基としてカルボキシル基、スルホ基、スルファト基もしくはホスホノキシ基を有するアルキル基は、少なくとも一つのカルボキシル基、スルホ基、スルファト基もしくはホスホノキシ基を有していればよく、カルボキシル基、スルホ基、スルファト基及びホスホノキシ基としては、前記一般式(2)中のWが表すカルボキシル基、スルホ基、スルファト基及びホスホノキシ基と同義であり好ましい範囲も同一である。前記置換基としてカルボキシル基、スルホ基、スルファト基もしくはホスホノキシ基を有するアルキル基は、これ以外の置換基によって置換されていてもよく、該置換基としては後述の置換基群Dとして例示した置換基のいずれかを適用できる。W1及びW2で表される置換基としてカルボキシル基、スルホ基、スルファト基もしくはホスホノキシ基を有するアルコキシ基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、好ましくは炭素数1〜20のアルコキシ基であり、更に好ましくは1〜8のアルコキシ基であり、特に好ましくは1〜4のアルコキシ基である。前記置換基としてカルボキシル基、スルホ基、スルファト基もしくはホスホノキシ基を有するアルコキシ基は、少なくとも一つのカルボキシル基、スルホ基、スルファト基もしくはホスホノキシ基を有していればよく、カルボキシル基、スルホ基、スルファト基及びホスホノキシ基としては、前記一般式(2)中のWが表すカルボキシル基、スルホ基、スルファト基及びホスホノキシ基と同義であり好ましい範囲も同一である。前記カルボキシル基、スルホ基、スルファト基もしくはホスホノキシ基を有するアルコキシ基は、これ以外の置換基によって置換されていてもよく、該置換基としては後述の置換基群Dとして例示した置換基のいずれかを適用できる。W1及びW2で表される置換基としてカルボキシル基、スルホ基、スルファト基もしくはホスホノキシ基を有するアルキルアミノ基は、直鎖状であっても分岐鎖状であってもよく、好ましくは炭素数1〜20のアルキルアミノ基であり、更に好ましくは1〜8のアルキルアミノ基であり、特に好ましくは1〜4のアルキルアミノ基である。前記カルボキシル基、スルホ基、スルファト基もしくはホスホノキシ基を有するアルキルアミノ基は、少なくとも一つのカルボキシル基、スルホ基、スルファト基もしくはホスホノキシ基を有していればよく、カルボキシル基、スルホ基、スルファト基及びホスホノキシ基としては、前記一般式(2)中のWが表すカルボキシル基、スルホ基、スルファト基及びホスホノキシ基と同義であり好ましい範囲も同一である。前記カルボキシル基、スルホ基、スルファト基もしくはホスホノキシ基を有するアルキルアミノ基は、これ以外の置換基によって置換されていてもよく、該置換基としては後述の置換基群Dとして例示した置換基のいずれかを適用できる。 R 5 and R 6 have the same meaning as R 0 in the general formula (2), and their preferred ranges are also the same. Carboxyl group (—COOH) or a salt thereof represented by W 1 and W 2 , sulfo group (—SO 3 H) or a salt thereof, sulfato group (—OSO 3 H) or a salt thereof, phosphonoxy group {—OP (= O) (OH) 2 } or a salt thereof is synonymous with W in the general formula (2), and its preferred range is also the same. The alkyl group having a carboxyl group, a sulfo group, a sulfato group or a phosphonoxy group as a substituent represented by W 1 and W 2 may be linear or branched, and preferably has 1 carbon atom. -20 alkyl groups, more preferably 1-8 alkyl groups, and particularly preferably 1-3 alkyl groups. The alkyl group having a carboxyl group, a sulfo group, a sulfato group, or a phosphonoxy group as the substituent may have at least one carboxyl group, sulfo group, sulfato group, or phosphonoxy group. The group and the phosphonoxy group are synonymous with the carboxyl group, the sulfo group, the sulfato group, and the phosphonoxy group represented by W in the general formula (2), and the preferred range is also the same. The alkyl group having a carboxyl group, a sulfo group, a sulfato group or a phosphonoxy group as the substituent may be substituted with a substituent other than this, and the substituent is exemplified as the substituent group D described later. Either of these can be applied. The alkoxy group having a carboxyl group, a sulfo group, a sulfato group or a phosphonoxy group as a substituent represented by W 1 and W 2 may be linear or branched, and preferably has 1 carbon atom. -20 alkoxy groups, more preferably 1-8 alkoxy groups, and particularly preferably 1-4 alkoxy groups. The alkoxy group having a carboxyl group, a sulfo group, a sulfato group or a phosphonoxy group as the substituent may have at least one carboxyl group, sulfo group, sulfato group or phosphonoxy group. The group and the phosphonoxy group are synonymous with the carboxyl group, the sulfo group, the sulfato group, and the phosphonoxy group represented by W in the general formula (2), and the preferred range is also the same. The alkoxy group having a carboxyl group, a sulfo group, a sulfato group, or a phosphonoxy group may be substituted with a substituent other than this, and the substituent is any of the substituents exemplified as Substituent Group D described later. Can be applied. The alkylamino group having a carboxyl group, a sulfo group, a sulfato group or a phosphonoxy group as a substituent represented by W 1 and W 2 may be linear or branched, and preferably has a carbon number. 1 to 20 alkylamino groups, more preferably 1 to 8 alkylamino groups, and particularly preferably 1 to 4 alkylamino groups. The alkylamino group having a carboxyl group, a sulfo group, a sulfato group, or a phosphonoxy group may have at least one carboxyl group, sulfo group, sulfato group, or phosphonoxy group, such as a carboxyl group, a sulfo group, a sulfato group, and The phosphonoxy group is synonymous with the carboxyl group, sulfo group, sulfato group and phosphonoxy group represented by W in the general formula (2), and the preferred range is also the same. The alkylamino group having a carboxyl group, a sulfo group, a sulfato group, or a phosphonoxy group may be substituted with other substituents, and any of the substituents exemplified as Substituent Group D described later can be used as the substituent. Can apply.

1及びW2は、特に好ましくはそれぞれ水素原子又は(CH2nSO3M(nは0又は1を表す。)である。Mはカチオンを表すが、分子内で荷電が0になる場合はMはなくてもよい。Mで表されるカチオンとしては、例えばプロトニウムイオン、アルカリ金属イオン(リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオンなど)、アルカリ土類金属イオン(バリウムイオン、カルシウムイオンなど)、アンモニウムイオンなどが好ましく適用される。このうち、特に好ましくはプロトニウムイオン、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、アンモニウムイオンである。 W 1 and W 2 are particularly preferably each a hydrogen atom or (CH 2 ) n SO 3 M (n represents 0 or 1). M represents a cation, but M may not be present when the charge is 0 in the molecule. As cations represented by M, for example, protonium ions, alkali metal ions (lithium ions, sodium ions, potassium ions, etc.), alkaline earth metal ions (barium ions, calcium ions, etc.), ammonium ions and the like are preferably applied. . Of these, proton ions, lithium ions, sodium ions, potassium ions, and ammonium ions are particularly preferable.

次に、下記一般式(2b)について説明する。
一般式(2b)
(R7−L1−)m2(Ar1)−W3
式(2b)中、R7はアルキル基、末端にCF3基を有するアルキル基、又は末端にCF2H基を有するアルキル基を表し、m2は1以上の整数を表し、複数個のR7は同一でも異なっていてもよいが、少なくとも一つは末端にCF3基又はCF2H基を有するアルキル基を表す。L1は、アルキレン基、芳香族基、−CO−、−NR−(Rは炭素原子数が1〜5のアルキル基又は水素原子)、−O−、−S−、−SO−、−SO2−及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を表し、複数個のL1は同一でも異なっていてもよい。Ar1は芳香族炭化水素環又は芳香族ヘテロ環を表し、W3はカルボキシル基(−COOH)もしくはその塩、スルホ基(−SO3H)もしくはその塩、スルファト基(−OSO3H)もしくはその塩、ホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)2}もしくはその塩、又は置換基としてカルボキシル基、スルホ基、スルファト基もしくはホスホノキシ基を有するアルキル基、アルコキシ基、又はアルキルアミノ基を表す。
Next, the following general formula (2b) will be described.
General formula (2b)
(R 7 -L 1- ) m2 (Ar 1 ) -W 3
In the formula (2b), R 7 represents an alkyl group, an alkyl group having a CF 3 group at the terminal, or an alkyl group having a CF 2 H group at the terminal, m2 represents an integer of 1 or more, and a plurality of R 7 May be the same or different, but at least one represents an alkyl group having a CF 3 group or a CF 2 H group at the terminal. L 1 is an alkylene group, an aromatic group, —CO—, —NR— (R is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a hydrogen atom), —O—, —S—, —SO—, —SO. 2- represents a divalent linking group selected from the group consisting of a combination thereof, and a plurality of L 1 may be the same or different. Ar 1 represents an aromatic hydrocarbon ring or an aromatic heterocycle, W 3 represents a carboxyl group (—COOH) or a salt thereof, a sulfo group (—SO 3 H) or a salt thereof, a sulfato group (—OSO 3 H) or A salt thereof, a phosphonoxy group {—OP (═O) (OH) 2 } or a salt thereof, or an alkyl group, an alkoxy group, or an alkylamino group having a carboxyl group, a sulfo group, a sulfato group, or a phosphonoxy group as a substituent. .

7は前記一般式(2)におけるR0と同義であり,その好ましい範囲も同一である。L1は、好ましくは炭素数1〜12のアルキレン基、炭素数6〜12の芳香族基、−CO−、−NR−、−O−、−S−、−SO−、−SO2−及びそれらの組み合わせからなる総炭素数0〜40の連結基を表し、特に好ましくは炭素数1〜8のアルキレン基、フェニル基、−CO−、−NR−、−O−、−S−、−SO2−及びそれらの組み合わせからなる総炭素数0〜20の連結基を表す。Ar1は、好ましくは炭素数6〜12の芳香族炭化水素環を表し、特に好ましくはベンゼン環又はナフタレン環を表す。W3で表されるカルボキシル基(−COOH)もしくはその塩、スルホ基(−SO3H)もしくはその塩、スルファト基(−OSO3H)もしくはその塩、ホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)2}もしくはその塩、又は置換基としてカルボキシル基、スルホ基、スルファト基もしくはホスホノキシ基を有するアルキル基、アルコキシ基、又はアルキルアミノ基は、前記一般式(2a)におけるW1及びW2で表されるカルボキシル基(−COOH)もしくはその塩、スルホ基(−SO3H)もしくはその塩、スルファト基(−OSO3H)もしくはその塩、ホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)2}もしくはその塩、又は置換基としてカルボキシル基、スルホ基、スルファト基もしくはホスホノキシ基を有するアルキル基、アルコキシ基、又はアルキルアミノ基と同義でありその好ましい範囲も同一である。 R 7 has the same meaning as R 0 in formula (2), and its preferred range is also the same. L 1 is preferably an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, an aromatic group having 6 to 12 carbon atoms, —CO—, —NR—, —O—, —S—, —SO—, —SO 2 — and Represents a linking group having a total carbon number of 0 to 40 consisting of a combination thereof, particularly preferably an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, a phenyl group, —CO—, —NR—, —O—, —S—, —SO. 2 represents a linking group having 0 to 20 carbon atoms and a combination thereof. Ar 1 preferably represents an aromatic hydrocarbon ring having 6 to 12 carbon atoms, particularly preferably a benzene ring or a naphthalene ring. Carboxyl group represented by W 3 (—COOH) or a salt thereof, sulfo group (—SO 3 H) or a salt thereof, sulfato group (—OSO 3 H) or a salt thereof, phosphonoxy group {—OP (═O) ( OH) 2 } or a salt thereof, or an alkyl group, an alkoxy group, or an alkylamino group having a carboxyl group, a sulfo group, a sulfato group, or a phosphonoxy group as a substituent, as W 1 and W 2 in the general formula (2a). Carboxyl group (—COOH) or a salt thereof, sulfo group (—SO 3 H) or a salt thereof, sulfato group (—OSO 3 H) or a salt thereof, phosphonoxy group {—OP (═O) (OH) 2 } Or a salt thereof, an alkyl group having a carboxyl group, a sulfo group, a sulfato group or a phosphonoxy group as a substituent, an alkoxy group Group, or has the same meaning as the alkylamino group and the preferable ranges thereof are the same.

3は、好ましくはカルボキシル基(−COOH)もしくはその塩、スルホ基(−SO3H)もしくはその塩、又は置換基としてカルボキシル基(−COOH)もしくはその塩又はスルホ基(−SO3H)もしくはその塩を有するアルキルアミノ基であり、特に好ましくはSO3M、又はCO2Mである。Mはカチオンを表すが、分子内で荷電が0になる場合はMはなくてもよい。Mで表されるカチオンとしては、例えばプロトニウムイオン、アルカリ金属イオン(リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオンなど)、アルカリ土類金属イオン(バリウムイオン、カルシウムイオンなど)、アンモニウムイオンなどが好ましく適用される。このうち、特に好ましくはプロトニウムイオン、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、アンモニウムイオンである。 W 3 is preferably a carboxyl group (—COOH) or a salt thereof, a sulfo group (—SO 3 H) or a salt thereof, or a carboxyl group (—COOH) or a salt thereof or a sulfo group (—SO 3 H) as a substituent. Alternatively, it is an alkylamino group having a salt thereof, and particularly preferably SO 3 M or CO 2 M. M represents a cation, but M may not be present when the charge is 0 in the molecule. As cations represented by M, for example, protonium ions, alkali metal ions (lithium ions, sodium ions, potassium ions, etc.), alkaline earth metal ions (barium ions, calcium ions, etc.), ammonium ions and the like are preferably applied. . Of these, proton ions, lithium ions, sodium ions, potassium ions, and ammonium ions are particularly preferable.

本明細書において、置換基群Dには、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、ジベンジルアミノ基などが挙げられる)、   In the present specification, the substituent group D includes an alkyl group (preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 8 carbon atoms, such as a methyl group. , Ethyl group, isopropyl group, tert-butyl group, n-octyl group, n-decyl group, n-hexadecyl group, cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.), alkenyl group (preferably having 2 carbon atoms) -20, more preferably an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, particularly preferably 2 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a vinyl group, an allyl group, a 2-butenyl group, and a 3-pentenyl group), alkynyl A group (preferably an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 12 carbon atoms, particularly preferably 2 to 8 carbon atoms, And aryl groups (preferably having 6 to 30 carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms, and particularly preferably 6 to 12 carbon atoms). Group, p-methylphenyl group, naphthyl group and the like), substituted or unsubstituted amino group (preferably having 0 to 20 carbon atoms, more preferably 0 to 10 carbon atoms, and particularly preferably 0 to 6 carbon atoms). An amino group, for example, an unsubstituted amino group, a methylamino group, a dimethylamino group, a diethylamino group, a dibenzylamino group and the like),

アルコキシ基(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のアルコキシ基であり、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などが挙げられる)、アリールオキシ基(好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜16、特に好ましくは炭素数6〜12のアリールオキシ基であり、例えば、フェニルオキシ基、2−ナフチルオキシ基などが挙げられる)、アシル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12アシル基であり、例えば、アセチル基、ベンゾイル基、ホルミル基、ピバロイル基などが挙げられる)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜12のアルコキシカルボニル基であり、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などが挙げられる)、アリールオキシカルボニル基(好ましくは炭素数7〜20、より好ましくは炭素数7〜16、特に好ましくは炭素数7〜10のアリールオキシカルボニル基であり、例えば、フェニルオキシカルボニル基などが挙げられる)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜10のアシルオキシ基であり、例えば、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基などが挙げられる)、 An alkoxy group (preferably an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms, particularly preferably 1 to 8 carbon atoms, and examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, and a butoxy group). An aryloxy group (preferably an aryloxy group having 6 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 16 carbon atoms, particularly preferably 6 to 12 carbon atoms, and examples thereof include a phenyloxy group and a 2-naphthyloxy group. An acyl group (preferably having a carbon number of 1-20, more preferably a carbon number of 1-16, particularly preferably a carbon number of 1-12, such as an acetyl group, a benzoyl group, a formyl group, a pivaloyl group, etc. An alkoxycarbonyl group (preferably having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 16 carbon atoms, and particularly preferably 2 to 2 carbon atoms). 2 alkoxycarbonyl groups, for example, methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group and the like, and aryloxycarbonyl groups (preferably having 7 to 20 carbon atoms, more preferably 7 to 16 carbon atoms, and particularly preferably carbon numbers). An aryloxycarbonyl group having 7 to 10 carbon atoms, such as a phenyloxycarbonyl group, an acyloxy group (preferably having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 16 carbon atoms, and particularly preferably 2 to 2 carbon atoms). 10 acyloxy groups such as an acetoxy group and a benzoyloxy group)

アシルアミノ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜10のアシルアミノ基であり、例えばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基などが挙げられる)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜16、特に好ましくは炭素数2〜12のアルコキシカルボニルアミノ基であり、例えば、メトキシカルボニルアミノ基などが挙げられる)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数7〜20、より好ましくは炭素数7〜16、特に好ましくは炭素数7〜12のアリールオキシカルボニルアミノ基であり、例えば、フェニルオキシカルボニルアミノ基などが挙げられる)、スルホニルアミノ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のスルホニルアミノ基であり、例えば、メタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基などが挙げられる)、スルファモイル基(好ましくは炭素数0〜20、より好ましくは炭素数0〜16、特に好ましくは炭素数0〜12のスルファモイル基であり、例えば、スルファモイル基、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基、フェニルスルファモイル基などが挙げられる)、カルバモイル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のカルバモイル基であり、例えば、無置換のカルバモイル基、メチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基などが挙げられる)、 An acylamino group (preferably an acylamino group having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 16 carbon atoms, particularly preferably 2 to 10 carbon atoms, such as an acetylamino group and a benzoylamino group), alkoxycarbonyl An amino group (preferably an alkoxycarbonylamino group having 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 16 carbon atoms, particularly preferably 2 to 12 carbon atoms, such as a methoxycarbonylamino group), aryloxy Carbonylamino group (preferably an aryloxycarbonylamino group having 7 to 20 carbon atoms, more preferably 7 to 16 carbon atoms, particularly preferably 7 to 12 carbon atoms, such as a phenyloxycarbonylamino group) Sulfonylamino group (preferably having 1 to 20 carbon atoms, more preferred Or a sulfonylamino group having 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, and examples thereof include a methanesulfonylamino group and a benzenesulfonylamino group, and a sulfamoyl group (preferably having a carbon number of 0 to 20). More preferably, it is a sulfamoyl group having 0 to 16 carbon atoms, particularly preferably 0 to 12 carbon atoms, and examples thereof include a sulfamoyl group, a methylsulfamoyl group, a dimethylsulfamoyl group, and a phenylsulfamoyl group. ), A carbamoyl group (preferably a carbamoyl group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 12 carbon atoms. For example, an unsubstituted carbamoyl group, a methylcarbamoyl group, diethylcarbamoyl group Group, phenylcarbamoyl group, etc.),

アルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のアルキルチオ基であり、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基などが挙げられる)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6〜20、より好ましくは炭素数6〜16、特に好ましくは炭素数6〜12のアリールチオ基であり、例えば、フェニルチオ基などが挙げられる)、スルホニル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のスルホニル基であり、例えば、メシル基、トシル基などが挙げられる)、スルフィニル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のスルフィニル基であり、例えば、メタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基などが挙げられる)、ウレイド基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のウレイド基であり、例えば、無置換のウレイド基、メチルウレイド基、フェニルウレイド基などが挙げられる)、リン酸アミド基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12のリン酸アミド基であり、例えば、ジエチルリン酸アミド基、フェニルリン酸アミド基などが挙げられる)、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは1〜12のヘテロ環基であり、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、例えば、イミダゾリル基、ピリジル基、キノリル基、フリル基、ピペリジル基、モルホリノ基、ベンゾオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズチアゾリル基などが挙げられる)、シリル基(好ましくは、炭素数3〜40、より好ましくは炭素数3〜30、特に好ましくは、炭素数3〜24のシリル基であり、例えば、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられる)が含まれる。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。 An alkylthio group (preferably an alkylthio group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably an alkylthio group having 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, such as a methylthio group and an ethylthio group), an arylthio group ( Preferably it is C6-C20, More preferably, it is C6-C16, Most preferably, it is C6-C12 arylthio group, for example, a phenylthio group etc. are mentioned, A sulfonyl group (preferably C1-C1). 20, more preferably a sulfonyl group having 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably a sulfonyl group having 1 to 12 carbon atoms, such as a mesyl group and a tosyl group, and a sulfinyl group (preferably having a carbon number of 1 to 20, more A sulfinyl group having 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms is preferable. Zensulfinyl group and the like), ureido group (preferably a ureido group having 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably 1 to 12 carbon atoms, for example, an unsubstituted ureido group , Methylureido group, phenylureido group, etc.), phosphoric acid amide group (preferably having 1 to 20 carbon atoms, more preferably having 1 to 16 carbon atoms, particularly preferably having 1 to 12 carbon atoms). Yes, for example, diethyl phosphoric acid amide group, phenyl phosphoric acid amide group, etc.), hydroxy group, mercapto group, halogen atom (for example, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), cyano group, sulfo group, Carboxyl group, nitro group, hydroxamic acid group, sulfino group, hydrazino group, imino group, heterocyclic group (preferably having a carbon number of 1 to 0, more preferably a heterocyclic group of 1 to 12, for example, a heterocyclic group having a heteroatom such as a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, such as an imidazolyl group, a pyridyl group, a quinolyl group, a furyl group , Piperidyl group, morpholino group, benzoxazolyl group, benzimidazolyl group, benzthiazolyl group and the like), silyl group (preferably having 3 to 40 carbon atoms, more preferably 3 to 30 carbon atoms, particularly preferably A silyl group having 3 to 24 carbon atoms, and examples thereof include a trimethylsilyl group and a triphenylsilyl group). These substituents may be further substituted with these substituents. Further, when two or more substituents are present, they may be the same or different. If possible, they may be bonded to each other to form a ring.

なお前記した様に、前記含フッ素化合物は、液晶性化合物、特にディスコティック液晶性化合物の分子の配向状態を固定化するために置換基として重合性基を有するものも好ましい。   As described above, the fluorine-containing compound preferably has a liquid crystal compound, particularly a polymer having a polymerizable group as a substituent in order to fix the alignment state of molecules of the discotic liquid crystal compound.

本発明に使用可能な前記一般式(2)で表される含フッ素化合物の具体例を以下に示すが、本発明に用いられる含フッ素化合物はこれらに限定されるものではない。下記の具体例中、No.I−1〜42は一般式(2a)、No.I−43〜66は一般式(2b)で表される化合物の例である。   Specific examples of the fluorine-containing compound represented by the general formula (2) that can be used in the present invention are shown below, but the fluorine-containing compound used in the present invention is not limited thereto. In the following specific examples, no. I-1 to 42 are general formula (2a), No. I-43 to 66 are examples of the compound represented by the general formula (2b).

Figure 0005221592
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組成物中における前記含フッ素化合物の含有量の好ましい範囲は、その用途によって異なるが、光学異方性層の形成に用いる場合は、組成物(塗布液である場合は溶媒を除いた組成物)中、0.005〜8質量%であるのが好ましく、0.01〜5質量%であるのがより好ましく、0.05〜1質量%であるのがさらに好ましい。   The preferred range of the content of the fluorine-containing compound in the composition varies depending on the use, but when used for forming the optically anisotropic layer, the composition (a composition excluding the solvent in the case of a coating solution) Among these, 0.005 to 8% by mass is preferable, 0.01 to 5% by mass is more preferable, and 0.05 to 1% by mass is even more preferable.

次に、本発明に用いられるオニウム塩について説明する。
(オニウム塩:配向膜界面側垂直配向剤)
本発明の組成物はオニウム塩を含有する。前記オニウム塩は、本発明の組成物において、配向膜界面側垂直配向剤として機能する。前記オニウム塩の例には、アンモニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩等のオニウム塩が含まれる。好ましくは、4級オニウム塩であり、特に好ましくは第4級アンモニウム塩である。
Next, the onium salt used in the present invention will be described.
(Onium salt: vertical alignment agent on the alignment film interface side)
The composition of the present invention contains an onium salt. The onium salt functions as a vertical alignment agent on the alignment film interface side in the composition of the present invention. Examples of the onium salts include onium salts such as ammonium salts, sulfonium salts, and phosphonium salts. A quaternary onium salt is preferable, and a quaternary ammonium salt is particularly preferable.

第4級アンモニウムは、一般に第3級アミン(例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリエタノールアミン、N−メチルピロリジン、N−メチルピペリジン、N,N−ジメチルピペラジン、トリエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミンなど)あるいは含窒素複素環(ピリジン環、ピコリン環、2,2’−ビピリジル環、4,4’−ビピリジル環、1,10−フェナントロリン環、キノリン環、オキサゾール環、チアゾール環、N−メチルイミダゾール環、ピラジン環、テトラゾール環など)をアルキル化(メンシュトキン反応)、アルケニル化、アルキニル化あるいはアリール化して得られる。   Quaternary ammonium is generally a tertiary amine (eg, trimethylamine, triethylamine, tributylamine, triethanolamine, N-methylpyrrolidine, N-methylpiperidine, N, N-dimethylpiperazine, triethylenediamine, N, N, N ', N'-tetramethylethylenediamine, etc.) or nitrogen-containing heterocycle (pyridine ring, picoline ring, 2,2'-bipyridyl ring, 4,4'-bipyridyl ring, 1,10-phenanthroline ring, quinoline ring, oxazole ring , Thiazole ring, N-methylimidazole ring, pyrazine ring, tetrazole ring, etc.) can be obtained by alkylation (Menstokin reaction), alkenylation, alkynylation or arylation.

第4級アンモニウム塩としては、含窒素複素環からなる第4級アンモニウム塩が好ましく、特に好ましくは第4級ピリジニウム塩である。   As the quaternary ammonium salt, a quaternary ammonium salt composed of a nitrogen-containing heterocyclic ring is preferable, and a quaternary pyridinium salt is particularly preferable.

前記第4級アンモニウム塩は、下記一般式(3a)又は後述する一般式(3b)で表される第4級ピリジニウム塩から選ばれるのが好ましい。   The quaternary ammonium salt is preferably selected from quaternary pyridinium salts represented by the following general formula (3a) or a general formula (3b) described later.

Figure 0005221592
式(3a)中、R8は置換もしくは無置換の、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、アリール基又は複素環基を表し、Dは水素結合性基を表し、mは1〜3の整数を表し、X―はアニオンを表す。
Figure 0005221592
In the formula (3a), R 8 represents a substituted or unsubstituted alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aralkyl group, aryl group or heterocyclic group, D represents a hydrogen bonding group, and m represents 1 to 3 X— represents an anion.

まず、前記一般式(3a)について説明する。
上記R8で表されるアルキル基は、炭素数1〜18の置換もしくは無置換のアルキル基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜8の置換もしくは無置換のアルキル基である。これらは、直鎖状、分岐鎖状、あるいは環状であってもよい。これらの例としては、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、t−ブチル、n−ヘキシル、n−オクチル、ネオペンチル、シクロヘキシル、アダマンチル及びシクロプロピル等が挙げられる。
First, the general formula (3a) will be described.
The alkyl group represented by R 8 is preferably a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and more preferably a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. These may be linear, branched or cyclic. Examples of these include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, t-butyl, n-hexyl, n-octyl, neopentyl, cyclohexyl, adamantyl and cyclopropyl.

アルキル基の置換基の例としては、以下のものを挙げることができる。炭素数2〜18(好ましくは炭素数2〜8)の置換もしくは無置換のアルケニル基(例、ビニル);炭素数2〜18(好ましくは炭素数2〜8)の置換もしくは無置換のアルキニル基(例、エチニル);炭素数6〜10の置換もしくは無置換のアリール基(例、フェニル、ナフチル);ハロゲン原子(例、F、Cl、Br等);炭素数1〜18(好ましくは炭素数1〜8)の置換もしくは無置換のアルコキシ基(例、メトキシ、エトキシ);炭素数6〜10の置換もしくは無置換のアリールオキシ基(例、フェノキシ、ビフェニルオキシ、p−メトキシフェノキシ);炭素数1〜18(好ましくは炭素数1〜8)の置換もしくは無置換のアルキルチオ基(例、メチルチオ、エチルチオ);炭素数6〜10の置換もしくは無置換のアリールチオ基(例、フェニルチオ);炭素数2〜18(好ましくは炭素数2〜8)の置換もしくは無置換のアシル基(例、アセチル、プロピオニル);   Examples of the substituent of the alkyl group include the following. A substituted or unsubstituted alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms (preferably 2 to 8 carbon atoms) (eg, vinyl); a substituted or unsubstituted alkynyl group having 2 to 18 carbon atoms (preferably having 2 to 8 carbon atoms) (Eg, ethynyl); substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 10 carbon atoms (eg, phenyl, naphthyl); halogen atom (eg, F, Cl, Br, etc.); 1-8) substituted or unsubstituted alkoxy group (eg, methoxy, ethoxy); C6-C10 substituted or unsubstituted aryloxy group (eg, phenoxy, biphenyloxy, p-methoxyphenoxy); carbon number A substituted or unsubstituted alkylthio group having 1 to 18 (preferably 1 to 8 carbon atoms) (eg, methylthio, ethylthio); a substituted or unsubstituted arylthio having 6 to 10 carbon atoms (E.g., phenylthio); a substituted or unsubstituted acyl group having 2 to 18 carbon atoms (preferably 2 to 8 carbon atoms) (e.g., acetyl, propionyl);

炭素数1〜18(好ましくは炭素数1〜8)の置換もしくは無置換のアルキルスルホニル基又はアリールスルホニル基(例、メタンスルホニル、p−トルエンスルホニル);炭素数2〜18(好ましくは炭素数2〜8)の置換もしくは無置換のアシルオキシ基(例、アセトキシ、プロピオニルオキシ);炭素数2〜18(好ましくは炭素数2〜8)の置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基(例、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル);炭素数7〜11の置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニル基(例、ナフトキシカルボニル);無置換のアミノ基、もしくは炭素数1〜18(好ましくは炭素数1〜8)の置換アミノ基(例、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、アニリノ、メトキシフェニルアミノ、クロロフェニルアミノ、ピリジルアミノ、メトキシカルボニルアミノ、n−ブトキシカルボニルアミノ、フェノキシカルボニルアミノ、メチルカルバモイルアミノ、エチルチオカルバモイルアミノ、フェニルカルバモイルアミノ、アセチルアミノ、エチルカルボニルアミノ、エチルチオカルバモイルアミノ、シクロヘキシルカルボニルアミノ、ベンゾイルアミノ、クロロアセチルアミノ、メチルスルホニルアミノ);   C1-C18 (preferably C1-C8) substituted or unsubstituted alkylsulfonyl group or arylsulfonyl group (e.g., methanesulfonyl, p-toluenesulfonyl); C2-C18 (preferably C2-C2) To 8) substituted or unsubstituted acyloxy groups (eg, acetoxy, propionyloxy); substituted or unsubstituted alkoxycarbonyl groups (eg, methoxycarbonyl, ethoxy) having 2 to 18 carbon atoms (preferably 2 to 8 carbon atoms). A substituted or unsubstituted aryloxycarbonyl group having 7 to 11 carbon atoms (eg, naphthoxycarbonyl); an unsubstituted amino group or a substituted amino group having 1 to 18 carbon atoms (preferably having 1 to 8 carbon atoms) Groups (eg methylamino, dimethylamino, diethylamino, anilino, methoxyphenylamino, chloro Phenylamino, pyridylamino, methoxycarbonylamino, n-butoxycarbonylamino, phenoxycarbonylamino, methylcarbamoylamino, ethylthiocarbamoylamino, phenylcarbamoylamino, acetylamino, ethylcarbonylamino, ethylthiocarbamoylamino, cyclohexylcarbonylamino, benzoylamino , Chloroacetylamino, methylsulfonylamino);

炭素数1〜18(好ましくは炭素数1〜8)の置換もしくは無置換のカルバモイル基(例、無置換のカルバモイル、メチルカルバモイル、エチルカルバモイル、n−ブチルカルバモイル、t−ブチルカルバモイル、ジメチルカルバモイル、モルホリノカルバモイル、ピロリジノカルバモイル);無置換のスルファモイル基、もしくは炭素数1〜18(好ましくは炭素数1〜8)の置換スルファモイル基(例、メチルスルファモイル、フェニルスルファモイル);シアノ基;ニトロ基;カルボキシ基;水酸基;ヘテロ環基(例、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、インドレニン環、ピリジン環、ピペリジン環、ピロリジン環、モルホリン環、スルホラン環、フラン環、チオフェン環、ピラゾール環、ピロール環、クロマン環、クマリン環)。アルキル基の置換基としては、特に好ましくは、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールスルホニル基、アリールオキシカルボニル基である。   A substituted or unsubstituted carbamoyl group having 1 to 18 carbon atoms (preferably 1 to 8 carbon atoms) (eg, unsubstituted carbamoyl, methylcarbamoyl, ethylcarbamoyl, n-butylcarbamoyl, t-butylcarbamoyl, dimethylcarbamoyl, morpholino) Carbamoyl, pyrrolidinocarbamoyl); unsubstituted sulfamoyl group, or substituted sulfamoyl group having 1 to 18 carbon atoms (preferably 1 to 8 carbon atoms) (eg, methylsulfamoyl, phenylsulfamoyl); cyano group; nitro group Group; carboxy group; hydroxyl group; heterocyclic group (eg, oxazole ring, benzoxazole ring, thiazole ring, benzothiazole ring, imidazole ring, benzimidazole ring, indolenine ring, pyridine ring, piperidine ring, pyrrolidine ring, morpholine ring, A sulfolane ring, Orchid ring, thiophene ring, pyrazole ring, pyrrole ring, chroman ring, a coumarin ring). The substituent for the alkyl group is particularly preferably an aryloxy group, an arylthio group, an arylsulfonyl group, or an aryloxycarbonyl group.

上記R8で表されるアルケニル基は、炭素数2〜18の置換もしくは無置換のアルケニル基が好ましく、より好ましくは炭素数2〜8の置換もしくは無置換のアルケニル基であり、例えば、ビニル、アリル、1−プロペニル、1,3−ブタジエニル等が挙げられる。アルケニル基の置換基としては、前記アルキル基の置換基として挙げたものが好ましい。 The alkenyl group represented by R 8 is preferably a substituted or unsubstituted alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, more preferably a substituted or unsubstituted alkenyl group having 2 to 8 carbon atoms, such as vinyl, Examples include allyl, 1-propenyl, 1,3-butadienyl and the like. As the substituent for the alkenyl group, those exemplified as the substituent for the alkyl group are preferable.

上記R8で表されるアルキニル基は、炭素数2〜18の置換もしくは無置換のアルキニル基が好ましく、より好ましくは炭素数2〜8の置換もしくは無置換のアルキニル基であり、例えば、エチニル、2−プロピニル等が挙げられる。アルキニル基の置換基は、前記アルキル基の置換基として挙げたものが好ましい。 The alkynyl group represented by R 8 is preferably a substituted or unsubstituted alkynyl group having 2 to 18 carbon atoms, more preferably a substituted or unsubstituted alkynyl group having 2 to 8 carbon atoms, such as ethynyl, 2-propynyl etc. are mentioned. As the substituent for the alkynyl group, those exemplified as the substituent for the alkyl group are preferable.

上記R8で表されるアラルキル基は、炭素数7〜18の置換もしくは無置換のアラルキル基が好ましく、例えば、ベンジル、メチルベンジル、ビフェニルメチル、ナフチルメチル等が好ましい。アラルキル基の置換基は前記アルキル基の置換基として挙げたものが挙げられる。 The aralkyl group represented by R 8 is preferably a substituted or unsubstituted aralkyl group having 7 to 18 carbon atoms, such as benzyl, methylbenzyl, biphenylmethyl, naphthylmethyl, and the like. Examples of the substituent for the aralkyl group include those exemplified as the substituent for the alkyl group.

上記R8で表されるアリール基は、炭素数6〜18の置換もしくは無置換のアリール基が好ましく、例えば、フェニル、ナフチル、フルオレニル等が挙げられる。アリール基の置換基は前記アルキル基の置換基として挙げたものが好ましい。またこれらの他に、アルキル基(例えば、メチル、エチル等)、アルキニル基、ベンゾイル基も好ましい。 The aryl group represented by R 8 is preferably a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 18 carbon atoms, and examples thereof include phenyl, naphthyl, and fluorenyl. As the substituent for the aryl group, those exemplified as the substituent for the alkyl group are preferable. Besides these, an alkyl group (for example, methyl, ethyl, etc.), an alkynyl group, and a benzoyl group are also preferable.

上記R8で表される複素環基は、炭素原子、窒素原子、酸素原子又は硫黄原子から構成される5〜6員環の飽和又は不飽和の複素環であり、これらの例としては、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、インドレニン環、ピリジン環、ピペリジン環、ピロリジン環、モルホリン環、スルホラン環、フラン環、チオフェン環、ピラゾール環、ピロール環、クロマン環、及びクマリン環が挙げられる。複素環基は置換されていてもよく、その場合の置換基としては、前記アルキル基の置換基として挙げたものが好ましい。R8で表される複素環基としては、ベンゾオキサゾール環、ベンゾチアゾール環が特に好ましい。 The heterocyclic group represented by R 8 is a 5- or 6-membered saturated or unsaturated heterocyclic ring composed of a carbon atom, a nitrogen atom, an oxygen atom or a sulfur atom, and examples thereof include oxazole Ring, benzoxazole ring, thiazole ring, benzothiazole ring, imidazole ring, benzimidazole ring, indolenine ring, pyridine ring, piperidine ring, pyrrolidine ring, morpholine ring, sulfolane ring, furan ring, thiophene ring, pyrazole ring, pyrrole ring , Chroman ring, and coumarin ring. The heterocyclic group may be substituted, and as the substituent in that case, those exemplified as the substituent of the alkyl group are preferable. As the heterocyclic group represented by R 8 , a benzoxazole ring and a benzothiazole ring are particularly preferable.

上記R8は好ましくは、置換もしくは無置換の、アルキル基、アラルキル基、アリール基又は複素環基である。 R 8 is preferably a substituted or unsubstituted alkyl group, aralkyl group, aryl group or heterocyclic group.

Dは水素結合性基を表す。水素結合は、電気的に陰性な原子(例えば、O,N,F,Cl)と、同じように電気的に陰性な原子に共有結合した水素原子間に存在する。水素結合の理論的な解釈としては、例えば、H. Uneyama and K.Morokuma、Jounal 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。   D represents a hydrogen bonding group. Hydrogen bonds exist between electronegative atoms (eg, O, N, F, Cl) and hydrogen atoms covalently bonded to electronegative atoms as well. As a theoretical interpretation of hydrogen bonding, for example, H.H. Unneyama and K.M. There are reports in Morokuma, Journal of American Chemical Society, Vol. 99, pp. 1316-1332, 1977. Specific examples of hydrogen bonding include J.I. N. Examples include Israes Ativiri, Yasuo Kondo, Hiroyuki Oshima, Intermolecular Force and Surface Force, McGraw Hill, 1991, page 98, FIG. Specific examples of hydrogen bonding include, for example, G.I. R. Examples include those described in Desiraju, Angewent Chemistry International Edition England, Vol. 34, p. 2311, 1995.

好ましい水素結合性基としては、メルカプト基、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボンアミド基、スルホンアミド基、酸アミド基、ウレイド基、カルバモイル基、カルボキシル基、スルホ基、含窒素複素環基(例えば、イミダゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピリジル基、1,3,5−トリアジル基、ピリミジル基、ピリダジル基、キノリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズチアゾリル基、コハクイミド基、フタルイミド基、マレイミド基、ウラシル基、チオウラシル基、バルビツール酸基、ヒダントイン基、マレイン酸ヒドラジド基、イサチン基、ウラミル基などが挙げられる)を挙げることができる。更に好ましい水素結合性基としては、アミノ基、カルボンアミド基、スルホンアミド基、ウレイド基、カルバモイル基、カルボキシル基、スルホ基、ピリジル基を挙げることができ、特に好ましくは、アミノ基、カルバモイル基、ピリジル基を挙げることができる。   Preferred hydrogen bonding groups include mercapto groups, hydroxy groups, amino groups, carbonamido groups, sulfonamido groups, acid amide groups, ureido groups, carbamoyl groups, carboxyl groups, sulfo groups, nitrogen-containing heterocyclic groups (for example, imidazolyl). Group, benzimidazolyl group, pyrazolyl group, pyridyl group, 1,3,5-triazyl group, pyrimidyl group, pyridazyl group, quinolyl group, benzimidazolyl group, benzthiazolyl group, succinimide group, phthalimide group, maleimide group, uracil group, thiouracil Group, barbituric acid group, hydantoin group, maleic hydrazide group, isatin group, uramil group and the like. More preferred hydrogen bonding groups include amino group, carbonamido group, sulfonamido group, ureido group, carbamoyl group, carboxyl group, sulfo group, and pyridyl group, and particularly preferred are amino group, carbamoyl group, A pyridyl group can be mentioned.

-で表されるアニオンは無機陰イオンあるいは有機陰イオンのいずれであってもよく、ハロゲン陰イオン(例え、フッ素イオン、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオンなど)、スルホネートイオン(例えば、メタンスルホン酸イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン、メチル硫酸イオン、p−トルエンスルホン酸イオン、p−クロロベンゼンスルホン酸イオン、1,3−ベンゼンジスルホン酸イオン、1,5−ナフタレンジスルホン酸イオン、2,6−ナフタレンジスルホン酸イオンなど)、硫酸イオン、チオシアン酸イオン、過塩素酸イオン、テトラフルオロほう酸イオン、ピクリン酸イオン、酢酸イオン、リン酸イオン(例えば、ヘキサフルオロリン酸イオン)、水酸イオンなどが挙げられる。X-は、好ましくは、ハロゲン陰イオン、スルホネートイオン、水酸イオンである。なおX-は1価のアニオンである必要はなく、2価以上のアニオンであってもよく、かかる場合は、前記化合物中のカチオンとアニオンとの比率も1:1である必要はなく、適宜決定される。 The anion represented by X may be either an inorganic anion or an organic anion, such as a halogen anion (eg, fluorine ion, chlorine ion, bromine ion, iodine ion), sulfonate ion (eg, methanesulfone). Acid ion, trifluoromethanesulfonic acid ion, methylsulfuric acid ion, p-toluenesulfonic acid ion, p-chlorobenzenesulfonic acid ion, 1,3-benzenedisulfonic acid ion, 1,5-naphthalenedisulfonic acid ion, 2,6-naphthalene Disulfonate ions, etc.), sulfate ions, thiocyanate ions, perchlorate ions, tetrafluoroborate ions, picrate ions, acetate ions, phosphate ions (for example, hexafluorophosphate ions), hydroxide ions, etc. . X is preferably a halogen anion, a sulfonate ion, or a hydroxide ion. X need not be a monovalent anion and may be a divalent or higher anion. In such a case, the ratio of the cation to the anion in the compound need not be 1: 1, It is determined.

前記一般式(3a)中、mは好ましくは1である。   In the general formula (3a), m is preferably 1.

次に、前記一般式(3b)について説明する。

Figure 0005221592
式(3b)中、R9及びR10は各々置換もしくは無置換の、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、アリール基又は複素環基を表し、X―はアニオンを表す。
9及びR10で各々表される置換もしくは無置換の、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、アリール基又は複素環基は、前記一般式(3a)中、R8で表される基と同義であり、その好ましい範囲も同一である。X-で表されるアニオンは、前記一般式(3a)中、X-で表されるアニオンと同義であり、その好ましい範囲も同一である。前記した様に、X-は1価のアニオンである必要はなく、2価以上のアニオンであってもよく、かかる場合は、前記化合物中のカチオンとアニオンとの比率も1:2である必要はなく、適宜決定される。 Next, the general formula (3b) will be described.
Figure 0005221592
In the formula (3b), R 9 and R 10 each represents a substituted or unsubstituted alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aralkyl group, aryl group or heterocyclic group, and X— represents an anion.
The substituted or unsubstituted alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aralkyl group, aryl group or heterocyclic group represented by R 9 and R 10 respectively is represented by R 8 in the general formula (3a). It is synonymous with a group, and its preferable range is also the same. X - anion represented by the In the general formula (3a), X - has the same meaning as anion represented by, and the preferable ranges thereof are also the same. As described above, X need not be a monovalent anion but may be a divalent or higher anion. In such a case, the ratio of the cation to the anion in the compound should be 1: 2. It is not determined.

本発明に使用可能なオニウム塩の具体例を以下に示すが、本発明に用いられるオニウム塩はこれらに限定されるものではない。下記の具体例中、No.II−1〜12は一般式(3b)、No.II−13〜32は一般式(3a)で表される化合物の例である。   Specific examples of onium salts that can be used in the present invention are shown below, but the onium salts used in the present invention are not limited thereto. In the following specific examples, no. II-1 to 12 are general formulas (3b), No. II-13 to 32 are examples of the compound represented by the general formula (3a).

Figure 0005221592
Figure 0005221592

Figure 0005221592
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Figure 0005221592
Figure 0005221592

Figure 0005221592
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組成物中における前記オニウム塩の含有量の好ましい範囲は、その用途によって異なるが、光学異方性層の形成に用いる場合は、組成物(塗布液である場合は溶媒を除いた組成物)中、0.005〜8質量%であるのが好ましく、0.01〜5質量%であるのがより好ましく、0.05〜1質量%であるのがさらに好ましい。   The preferred range of the content of the onium salt in the composition varies depending on the application, but in the composition (a composition excluding the solvent in the case of a coating solution) when used for forming the optically anisotropic layer. 0.005 to 8% by mass is preferable, 0.01 to 5% by mass is more preferable, and 0.05 to 1% by mass is even more preferable.

(液晶性化合物)
本発明の組成物が含有する液晶性化合物は、ディスコティック液晶性化合物であるのが好ましく、中でも、トリフェニレン液晶がより好ましい。ディスコティック液晶性化合物は、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化合物の重合については、特開平8−27284号公報に記載がある。
(Liquid crystal compound)
The liquid crystal compound contained in the composition of the present invention is preferably a discotic liquid crystal compound, and among them, a triphenylene liquid crystal is more preferable. Discotic liquid crystalline compounds 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 compounds is described in JP-A-8-27284.

ディスコティック液晶性化合物は、重合により固定可能なように、重合性基を有するのが好ましい。例えば、ディスコティック液晶性化合物の円盤状コアに、置換基として重合性基を結合させた構造が考えられるが、但し、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有する構造が好ましい。即ち、重合性基を有するディスコティック液晶性化合物は、下記式で表わされる化合物であることが好ましい。
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、nは4〜12の整数である。前記式中の円盤状コア(D)、二価の連結基(L)及び重合性基(P)の好ましい具体例は、それぞれ、特開2001−4837号公報に記載の(D1)〜(D15)、(L1)〜(L25)、(P1)〜(P18)であり、同公報に記載の内容を好ましく用いることができる。
なお、液晶性化合物のディスコティックネマティック液晶相−固相転移温度は、70〜300℃が好ましく、70〜170℃がさらに好ましい。
The discotic liquid crystalline compound preferably has a polymerizable group so that it can be fixed by polymerization. For example, a structure in which a polymerizable group is bonded as a substituent to a discotic core of a discotic liquid crystalline compound is conceivable. However, when a polymerizable group is directly connected to the discotic core, the alignment state is maintained in the polymerization reaction. It becomes difficult. Therefore, a structure having a linking group between the discotic core and the polymerizable group is preferable. That is, the discotic liquid crystalline compound having a polymerizable group is preferably a compound represented by the following formula.
D (-LP) n
In the formula, D is a discotic core, L is a divalent linking group, P is a polymerizable group, and n is an integer of 4 to 12. Preferred specific examples of the discotic core (D), the divalent linking group (L) and the polymerizable group (P) in the above formula are (D1) to (D15) described in JP-A No. 2001-4837, respectively. ), (L1) to (L25), and (P1) to (P18), and the contents described in the publication can be preferably used.
In addition, the discotic nematic liquid crystal phase-solid phase transition temperature of the liquid crystal compound is preferably 70 to 300 ° C, and more preferably 70 to 170 ° C.

(重合開始剤)
垂直配向させたディスコティック液晶性化合物は、配向状態を維持して固定する。固定化は、液晶性化合物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。光重合反応が好ましい。光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物(米国特許2367661号、同2367670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許2448828号明細書記載)、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許3046127号、同2951758号の各明細書記載)、トリアリールイミダゾールダイマーとp−アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許3549367号明細書記載)、アクリジン及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)及びオキサジアゾル化合物(米国特許4212970号明細書記載)が含まれる。
(Polymerization initiator)
The vertically aligned discotic liquid crystal compound is 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 compound. The polymerization reaction includes a thermal polymerization reaction using a thermal polymerization initiator and a photopolymerization reaction using a photopolymerization initiator. A photopolymerization reaction is preferred. Examples of the photopolymerization initiator include α-carbonyl compounds (described in US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670), acyloin ether (described in US Pat. No. 2,448,828), α-hydrocarbon substituted aromatic acyloin. Compound (described in US Pat. No. 2,722,512), polynuclear quinone compound (described in US Pat. Nos. 3,046,127 and 2,951,758), a combination of triarylimidazole dimer and p-aminophenyl ketone (US Pat. No. 3,549,367) Acridine and phenazine compounds (JP-A-60-105667, U.S. Pat. No. 4,239,850) and oxadiazole compounds (described in U.S. Pat. No. 4,212,970).

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、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。 The amount of the photopolymerization initiator used is preferably 0.01 to 20% by weight, more preferably 0.5 to 5% by weight, based on the solid content of the coating solution. Light irradiation for polymerization of discotic liquid crystalline molecules is preferably performed using ultraviolet rays. The irradiation energy is preferably 20mJ / cm 2 ~50J / cm 2 , further preferably 100 to 800 mJ / cm 2. In order to accelerate the photopolymerization reaction, light irradiation may be performed under heating conditions.

(光学異方性層の他の添加物)
上記の液晶性化合物と共に、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー等を併用して、塗工膜の均一性、膜の強度、液晶性化合物の配向性等を向上させることができる。これらの素材は液晶性化合物と相溶性を有し、配向を阻害しないことが好ましい。
(Other additives for optically anisotropic layers)
Along with the liquid crystal compound, a plasticizer, a surfactant, a polymerizable monomer, and the like can be used in combination to improve the uniformity of the coating film, the strength of the film, the orientation of the liquid crystal compound, and the like. These materials are preferably compatible with the liquid crystal compound and do not inhibit the alignment.

重合性モノマーとしては、ラジカル重合性若しくはカチオン重合性の化合物が挙げられる。好ましくは、多官能性ラジカル重合性モノマーであり、上記の重合性基含有の液晶化合物と共重合性のものが好ましい。例えば、特開2002−296423号公報明細書中の段落番号[0018]〜[0020]記載のものが挙げられる。上記化合物の添加量は、円盤状液晶性分子に対して一般に1〜50質量%の範囲にあり、5〜30質量%の範囲にあることが好ましい。   Examples of the polymerizable monomer include radically polymerizable or cationically polymerizable compounds. Preferably, it is a polyfunctional radically polymerizable monomer and is preferably copolymerizable with the above-described polymerizable group-containing liquid crystal compound. Examples thereof include those described in paragraph numbers [0018] to [0020] in JP-A No. 2002-296423. The amount of the compound added is generally in the range of 1 to 50% by mass and preferably in the range of 5 to 30% by mass with respect to the discotic liquid crystalline molecules.

界面活性剤としては、従来公知の化合物が挙げられるが、特にフッ素系化合物が好ましい。具体的には、例えば特開2001−330725号公報明細書中の段落番号[0028]〜[0056]記載の化合物、特願2003−295212号公報明細書中の段落番号[0069]〜[0126]記載の化合物が挙げられる。   Examples of the surfactant include conventionally known compounds, and fluorine compounds are particularly preferable. Specifically, for example, compounds described in JP-A-2001-330725, paragraphs [0028] to [0056], and paragraphs [0069] to [0126] in Japanese Patent Application No. 2003-295212. And the compounds described.

液晶性化合物とともに使用するポリマーは、塗布液を増粘できることが好ましい。ポリマーの例としては、セルロースエステルを挙げることができる。セルロースエステルの好ましい例としては、特開2000−155216号公報明細書中の段落番号[0178]記載のものが挙げられる。液晶性化合物の配向を阻害しないように、上記ポリマーの添加量は、液晶性分子に対して0.1〜10質量%の範囲にあることが好ましく、0.1〜8質量%の範囲にあることがより好ましい。   The polymer used together with the liquid crystal compound is preferably capable of thickening the coating solution. A cellulose ester can be mentioned as an example of a polymer. Preferable examples of the cellulose ester include those described in paragraph [0178] of JP-A No. 2000-155216. The addition amount of the polymer is preferably in the range of 0.1 to 10% by mass, and in the range of 0.1 to 8% by mass with respect to the liquid crystal molecules so as not to inhibit the alignment of the liquid crystal compound. It is more preferable.

[光学異方性層の形成] 本発明の組成物は、液晶性化合物、特にディスコティック液晶性化合物の垂直配向によって発現された光学異方性を有する層の形成材料として用いることができる。本発明の組成物を用いて形成された光学異方性層は、種々の用途に供することができ、液晶表示装置、特にIPS型液晶表示装置の部材として用いた場合に、視野角の改善に寄与する。光学異方性層は、本発明の組成物を、配向膜の上に塗布することで形成することができる。塗布の便宜上、塗布液の形態とするのが好ましい。塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド(例、N,N−ジメチルホルムアミド)、スルホキシド(例、ジメチルスルホキシド)、ヘテロ環化合物(例、ピリジン)、炭化水素(例、ベンゼン、ヘキサン)、アルキルハライド(例、クロロホルム、ジクロロメタン)、エステル(例、酢酸メチル、酢酸ブチル)、ケトン(例、アセトン、メチルエチルケトン)、エーテル(例、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン)が含まれる。アルキルハライド及びケトンが好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。塗布液の塗布は、公知の方法(例、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。 [Formation of Optically Anisotropic Layer] The composition of the present invention can be used as a material for forming a layer having optical anisotropy expressed by vertical alignment of a liquid crystalline compound, particularly a discotic liquid crystalline compound. The optically anisotropic layer formed using the composition of the present invention can be used for various applications, and when used as a member of a liquid crystal display device, particularly an IPS liquid crystal display device, improves the viewing angle. Contribute. The optically anisotropic layer can be formed by applying the composition of the present invention on an alignment film. For the convenience of application, it is preferably in the form of a coating solution. As a solvent used for preparing the coating solution, an organic solvent is preferably used. Examples of organic solvents include amides (eg, N, N-dimethylformamide), sulfoxides (eg, dimethyl sulfoxide), heterocyclic compounds (eg, pyridine), hydrocarbons (eg, benzene, hexane), alkyl halides (eg, , Chloroform, dichloromethane), esters (eg, methyl acetate, butyl acetate), ketones (eg, acetone, methyl ethyl ketone), ethers (eg, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane). Alkyl halides and ketones are preferred. Two or more organic solvents may be used in combination. The coating liquid can be applied by a known method (eg, extrusion coating method, direct gravure coating method, reverse gravure coating method, die coating method).

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く、1〜5μmであることが最も好ましい。   The thickness of the optically anisotropic layer is preferably 0.1 to 10 μm, more preferably 0.5 to 5 μm, and most preferably 1 to 5 μm.

(配向膜)
配向膜は、液晶性化合物、特にディスコティック液晶性化合物の配向方向を規定する機能を有するため、本発明の好ましい態様を実現する上では必須である。しかし、液晶性化合物を配向後にその配向状態を固定してしまえば、配向膜はその役割を果たしているために、本発明の構成要素としては必ずしも必須のものではない。即ち、配向状態が固定された配向膜上の光学異方性層のみを偏光子上に転写する等、使用時に配向膜が存在することは要しない。
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、ステアリール酸メチル)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。
(Alignment film)
Since the alignment film has a function of defining the alignment direction of the liquid crystal compound, particularly the discotic liquid crystal compound, it is essential for realizing a preferred embodiment of the present invention. However, if the alignment state is fixed after aligning the liquid crystalline compound, the alignment film plays the role, and thus is not necessarily an essential component of the present invention. That is, it is not necessary for the alignment film to be present at the time of use, such as transferring only the optically anisotropic layer on the alignment film having a fixed alignment state onto the polarizer.
The alignment film is an organic compound (eg, ω-tricosanoic acid) formed by rubbing treatment of an organic compound (preferably polymer), oblique deposition of an inorganic compound, formation of a layer having a microgroove, or Langmuir-Blodgett method (LB film). , Dioctadecylmethylammonium chloride, methyl stearylate). Furthermore, an alignment film in which an alignment function is generated by application of an electric field, application of a magnetic field, or light irradiation is also known.

配向膜は、ポリマーのラビング処理により形成することが好ましい。配向膜に使用するポリマーは、原則として、ディスコティック液晶性化合物を配向させる機能のある分子構造を有する。本発明では、液晶性分子を配向させる機能に加えて、架橋性官能基(例、二重結合)を有する側鎖が主鎖に結合したポリマー、又は液晶性分子を配向させる機能を有する架橋性官能基を側鎖に有するポリマーが好ましい。配向膜に使用されるポリマーは、それ自体架橋可能なポリマー又は架橋剤により架橋されるポリマーのいずれも使用することができし、これらの組み合わせを複数使用することができる。   The alignment film is preferably formed by polymer rubbing treatment. In principle, the polymer used in the alignment film has a molecular structure having a function of aligning the discotic liquid crystalline compound. In the present invention, in addition to the function of aligning liquid crystal molecules, the cross-linkability has a function of aligning a polymer in which a side chain having a crosslinkable functional group (eg, a double bond) is bonded to the main chain or a liquid crystal molecule. A polymer having a functional group in the side chain is preferred. As the polymer used for the alignment film, either a polymer that can be crosslinked by itself or a polymer that is crosslinked by a crosslinking agent can be used, and a plurality of combinations thereof can be used.

配向膜の形成に用いられるポリマーの例には、例えば特開平8−338913号公報明細書中段落番号[0022]記載のメタクリレート系共重合体、スチレン系共重合体、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコール、ポリ(N−メチロールアクリルアミド)、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル共重合体、カルボキシメチルセルロース、ポリカーボネート等が含まれる。シランカップリング剤をポリマーとして用いることができる。水溶性ポリマー(例、ポリ(N−メチロールアクリルアミド)、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール)が好ましく、ゼラチン、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールがさらに好ましく、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールが最も好ましい。重合度が異なるポリビニルアルコール又は変性ポリビニルアルコールを2種類併用することが特に好ましい。   Examples of the polymer used for forming the alignment film include, for example, a methacrylate copolymer, a styrene copolymer, a polyolefin, polyvinyl alcohol, and modified polyvinyl as described in paragraph [0022] of JP-A-8-338913. Examples include alcohol, poly (N-methylolacrylamide), polyester, polyimide, vinyl acetate copolymer, carboxymethylcellulose, and polycarbonate. Silane coupling agents can be used as the polymer. Water-soluble polymers (eg, poly (N-methylolacrylamide), carboxymethylcellulose, gelatin, polyvinyl alcohol, modified polyvinyl alcohol) are preferred, gelatin, polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol are more preferred, and polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol are most preferred. . It is particularly preferable to use two types of polyvinyl alcohol or modified polyvinyl alcohol having different degrees of polymerization.

ポリビニルアルコールの鹸化度は、70〜100%が好ましく、80〜100%がさらに好ましい。ポリビニルアルコールの重合度は100〜5000であることが好ましい。   The saponification degree of polyvinyl alcohol is preferably 70 to 100%, more preferably 80 to 100%. The polymerization degree of polyvinyl alcohol is preferably 100 to 5000.

ディスコティック液晶性化合物を配向させる機能を有する側鎖は、一般に疎水性基を官能基として有する。具体的な官能基の種類は、液晶性分子の種類及び必要とする配向状態に応じて決定する。例えば、変性ポリビニルアルコールの変性基としては、共重合変性、連鎖移動変性又はブロック重合変性により導入できる。変性基の例には、親水性基(カルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基、アミノ基、アンモニウム基、アミド基、チオル基等)、炭素数10〜100個の炭化水素基、フッ素原子置換の炭化水素基、チオエーテル基、重合性基(不飽和重合性基、エポキシ基、アジリニジル基等)、アルコキシシリル基(トリアルコキシ、ジアルコキシ、モノアルコキシ)等が挙げられる。これらの変性ポリビニルアルコール化合物の具体例として、例えば特開2000−155216号公報明細書中の段落番号[0022]〜[0145]、同2002−62426号公報明細書中の段落番号[0018]〜[0022]に記載のもの等が挙げられる。   A side chain having a function of aligning a discotic liquid crystalline compound generally has a hydrophobic group as a functional group. The specific type of functional group is determined according to the type of liquid crystal molecule and the required alignment state. For example, the modifying group of the modified polyvinyl alcohol can be introduced by copolymerization modification, chain transfer modification or block polymerization modification. Examples of modifying groups include hydrophilic groups (carboxylic acid groups, sulfonic acid groups, phosphonic acid groups, amino groups, ammonium groups, amide groups, thiol groups, etc.), hydrocarbon groups having 10 to 100 carbon atoms, fluorine atoms Substituted hydrocarbon groups, thioether groups, polymerizable groups (unsaturated polymerizable groups, epoxy groups, azirinidyl groups, etc.), alkoxysilyl groups (trialkoxy, dialkoxy, monoalkoxy) and the like can be mentioned. As specific examples of these modified polyvinyl alcohol compounds, for example, paragraph numbers [0022] to [0145] in JP-A No. 2000-155216 and paragraph numbers [0018] to [0018] in JP-A No. 2002-62426 are described. [0022] and the like.

架橋性官能基を有する側鎖を配向膜ポリマーの主鎖に結合させるか、あるいは、液晶性分子を配向させる機能を有する側鎖に架橋性官能基を導入すると、配向膜のポリマーと光学異方性層に含まれる多官能モノマーとを共重合させることができる。その結果、多官能モノマーと多官能モノマーとの間だけではなく、配向膜ポリマーと配向膜ポリマーとの間、そして多官能モノマーと配向膜ポリマーとの間も共有結合で強固に結合される。従って、架橋性官能基を配向膜ポリマーに導入することで、光学補償フィルムの強度を著しく改善することができる。
配向膜ポリマーの架橋性官能基は、多官能モノマーと同様に、重合性基を含むことが好ましい。具体的には、例えば特開2000−155216号公報明細書中段落番号[0080]〜[0100]記載のもの等が挙げられる。
When a side chain having a crosslinkable functional group is bonded to the main chain of the alignment film polymer, or a crosslinkable functional group is introduced into a side chain having a function of aligning liquid crystalline molecules, the alignment film polymer and the optically anisotropic film The polyfunctional monomer contained in the conductive layer can be copolymerized. As a result, not only between the polyfunctional monomer and the polyfunctional monomer, but also between the alignment film polymer and the alignment film polymer and between the polyfunctional monomer and the alignment film polymer is firmly bonded by a covalent bond. Therefore, the strength of the optical compensation film can be remarkably improved by introducing the crosslinkable functional group into the alignment film polymer.
The crosslinkable functional group of the alignment film polymer preferably contains a polymerizable group in the same manner as the polyfunctional monomer. Specifically, for example, those described in paragraphs [0080] to [0100] of JP-A No. 2000-155216 can be mentioned.

配向膜ポリマーは、上記の架橋性官能基とは別に、架橋剤を用いて架橋させることもできる。架橋剤としては、アルデヒド、N−メチロール化合物、ジオキサン誘導体、カルボキシル基を活性化することにより作用する化合物、活性ビニル化合物、活性ハロゲン化合物、イソオキサゾール及びジアルデヒド澱粉が含まれる。二種類以上の架橋剤を併用してもよい。具体的には、例えば特開2002−62426号公報明細書中の段落番号[0023]〜[024]記載の化合物等が挙げられる。反応活性の高いアルデヒド、特にグルタルアルデヒドが好ましい。   Apart from the crosslinkable functional group, the alignment film polymer can also be crosslinked using a crosslinking agent. Examples of the crosslinking agent include aldehydes, N-methylol compounds, dioxane derivatives, compounds that act by activating carboxyl groups, active vinyl compounds, active halogen compounds, isoxazole and dialdehyde starch. Two or more kinds of crosslinking agents may be used in combination. Specific examples include compounds described in paragraphs [0023] to [024] in JP-A-2002-62426. Aldehydes having high reaction activity, particularly glutaraldehyde are preferred.

架橋剤の添加量は、ポリマーに対して0.1〜20質量%が好ましく、0.5〜15質量%がさらに好ましい。配向膜に残存する未反応の架橋剤の量は、1.0質量%以下であることが好ましく、0.5質量%以下であることがさらに好ましい。このように調節することで、配向膜を液晶表示装置に長期使用、或は高温高湿の雰囲気下に長期間放置しても、レチキュレーション発生のない充分な耐久性が得られる。   0.1-20 mass% is preferable with respect to a polymer, and, as for the addition amount of a crosslinking agent, 0.5-15 mass% is more preferable. The amount of the unreacted crosslinking agent remaining in the alignment film is preferably 1.0% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or less. By adjusting in this way, even if the alignment film is used for a long time in a liquid crystal display device or left in a high temperature and high humidity atmosphere for a long time, sufficient durability without reticulation can be obtained.

配向膜は、基本的に、配向膜形成材料である上記ポリマー、架橋剤を含む透明支持体上に塗布した後、加熱乾燥(架橋させ)し、ラビング処理することにより形成することができる。架橋反応は、前記のように、透明支持体上に塗布した後、任意の時期に行なって良い。ポリビニルアルコールのような水溶性ポリマーを配向膜形成材料として用いる場合には、塗布液は消泡作用のある有機溶媒(例、メタノール)と水の混合溶媒とすることが好ましい。その比率は質量比で水:メタノールが0:100〜99:1が好ましく、0:100〜91:9であることがさらに好ましい。これにより、泡の発生が抑えられ、配向膜、更には光学異方層の層表面の欠陥が著しく減少する。   The alignment film can be basically formed by applying the polymer on the transparent support containing the alignment film forming material and the crosslinking agent, followed by drying by heating (crosslinking) and rubbing treatment. As described above, the crosslinking reaction may be performed at an arbitrary time after coating on the transparent support. When a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol is used as the alignment film forming material, the coating solution is preferably a mixed solvent of an organic solvent (eg, methanol) having a defoaming action and water. The ratio of water: methanol is preferably 0: 100 to 99: 1, and more preferably 0: 100 to 91: 9. Thereby, generation | occurrence | production of a bubble is suppressed and the defect of the layer surface of an orientation film and also an optically anisotropic layer reduces remarkably.

塗布方法は、スピンコーティング法、ディップコーティング法、カーテンコーティング法、エクストルージョンコーティング法、ロッドコーティング法又はロールコーティング法が好ましい。特にロッドコーティング法が好ましい。また、乾燥後の膜厚は0.1〜10μmが好ましい。加熱乾燥は、20℃〜110℃で行なうことができる。充分な架橋を形成するためには60℃〜100℃が好ましく、80℃〜100℃がより好ましい。乾燥時間は1分〜36時間で行なうことができるが、好ましくは1分〜30分である。pHも、使用する架橋剤に最適な値に設定することが好ましく、グルタルアルデヒドを使用した場合は、pH4.5〜5.5で、特に5が好ましい。   The coating method is preferably a spin coating method, dip coating method, curtain coating method, extrusion coating method, rod coating method or roll coating method. A rod coating method is particularly preferable. The film thickness after drying is preferably 0.1 to 10 μm. Heating and drying can be performed at 20 ° C to 110 ° C. In order to form sufficient cross-linking, 60 ° C to 100 ° C is preferable, and 80 ° C to 100 ° C is more preferable. The drying time can be 1 minute to 36 hours, preferably 1 minute to 30 minutes. The pH is preferably set to an optimum value for the crosslinking agent to be used. When glutaraldehyde is used, the pH is 4.5 to 5.5, and 5 is particularly preferable.

配向膜は、透明支持体上に設けられることが好ましい。配向膜は、上記のようにポリマー層を架橋した後、表面をラビング処理することにより得ることができる。   The alignment film is preferably provided on the transparent support. The alignment film can be obtained by rubbing the surface after crosslinking the polymer layer as described above.

前記ラビング処理は、LCDの液晶配向処理工程として広く採用されている処理方法を適用することができる。即ち、配向膜の表面を、紙やガーゼ、フェルト、ゴムあるいはナイロン、ポリエステル繊維などを用いて一定方向に擦ることにより、配向を得る方法を用いることができる。一般的には、長さ及び太さが均一な繊維を平均的に植毛した布などを用いて数回程度ラビングを行うことにより実施される。   For the rubbing treatment, a treatment method widely adopted as a liquid crystal alignment treatment process of LCD can be applied. That is, a method of obtaining the orientation by rubbing the surface of the orientation film in a certain direction using paper, gauze, felt, rubber, nylon, polyester fiber or the like can be used. In general, it is carried out by rubbing several times using a cloth in which fibers having a uniform length and thickness are flocked on average.

次に、配向膜を機能させて、配向膜の上に設けられる光学異方性層のディスコティック液晶性化合物を配向させる。その後、必要に応じて、配向膜ポリマーと光学異方性層に含まれる多官能モノマーとを反応させるか、又は架橋剤を用いて配向膜ポリマーを架橋させる。配向膜の膜厚は、0.1〜10μmの範囲にあることが好ましい。   Next, the alignment film is caused to function to align the discotic liquid crystalline compound of the optically anisotropic layer provided on the alignment film. Thereafter, as necessary, the alignment film polymer and the polyfunctional monomer contained in the optically anisotropic layer are reacted, or the alignment film polymer is crosslinked using a crosslinking agent. The thickness of the alignment film is preferably in the range of 0.1 to 10 μm.

(支持体)
本発明では透明支持体を用いてもよい。透明支持体としては、波長分散が小さいポリマーフイルムを用いることが好ましい。透明支持体は、光学異方性が小さいことも好ましい。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。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。ポリマーフイルムは、ソルベントキャスト法により形成することが好ましい。透明支持体の厚さは、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、垂直配向膜あるいは位相差層)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。また、透明支持体や長尺の透明支持体には、搬送工程でのすべり性を付与したり、巻き取った後の裏面と表面の貼り付きを防止するために、平均粒径が10〜100nm程度の無機粒子を固形分重量比で5%〜40%混合したポリマー層を支持体の片側に塗布や支持体との共流延によって形成したものを用いることが好ましい。
(Support)
In the present invention, a transparent support may be used. As the transparent support, it is preferable to use a polymer film having a small wavelength dispersion. The transparent support preferably has a small optical anisotropy. 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. 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 adhesion between the transparent support and the layer (adhesive layer, vertical alignment film or retardation layer) provided thereon, 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. Moreover, the average particle diameter is 10 to 100 nm in order to provide the transparent support or the long transparent support with slipperiness in the conveying process or to prevent the back surface and the surface from sticking after winding. It is preferable to use what formed the polymer layer which mixed the inorganic particle of about 5%-40% by solid content weight ratio by the application | coating or co-casting with the support body on the one side of the support body.

[光学補償フィルム]
本発明の光学補償フィルムは、液晶性化合物の空気界面における傾斜角を増加または減少させる化合物の少なくとも一種および液晶性化合物の配向膜界面における傾斜角を増加または減少させる化合物の少なくとも一種を含有する光学異方性層を有する。本発明において、液晶性化合物の空気界面における傾斜角を増加または減少させる化合物とは、併用することによって、ディスコティック液晶性化合物(例えば、本願の実施例1で使用の化合物)の空気界面近傍の傾斜角を10〜40度変化させることができる化合物である。また、液晶性化合物の配向膜界面における傾斜角を増加または減少させる化合物とは、併用することによって、ディスコティック液晶性化合物(例えば、本願の実施例1で使用の化合物)の配向膜近傍の傾斜角を10〜90度変化させることができる化合物である。傾斜角は、ディスコティック液晶性化合物(例えば、本願の実施例1で使用の化合物)を含む溶液を、本願実施例1に記載の方法と同様に透明支持体上に形成された配向膜上に塗布し、乾燥し、次いで液晶相形成温度まで加熱し、その後配向状態を維持して冷却したのち重合することによって光学補償フィルムを作製し、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する。傾斜角の変化は、前記傾斜角を増加または減少させる化合物を併用する場合としない場合の傾斜角をそれぞれ求め、その差で評価する。測定波長は632.8nmである。傾斜角を増加または減少させる化合物の濃度は、組成物(塗布液である場合は溶媒を除いた組成物)中、0.005〜8質量%であるのが好ましく、0.01〜5質量%であるのがより好ましく、0.05〜1質量%であるのがさらに好ましい。
[Optical compensation film]
The optical compensation film of the present invention contains at least one compound that increases or decreases the tilt angle at the air interface of the liquid crystal compound and at least one compound that increases or decreases the tilt angle at the alignment film interface of the liquid crystal compound. Has an anisotropic layer. In the present invention, the compound that increases or decreases the tilt angle at the air interface of the liquid crystal compound is used in combination with the vicinity of the air interface of the discotic liquid crystal compound (for example, the compound used in Example 1 of the present application). It is a compound that can change the tilt angle by 10 to 40 degrees. Further, when used in combination with a compound that increases or decreases the tilt angle at the alignment film interface of the liquid crystal compound, the tilt in the vicinity of the alignment film of the discotic liquid crystal compound (for example, the compound used in Example 1 of the present application) is used. It is a compound that can change the angle by 10 to 90 degrees. The tilt angle is determined by applying a solution containing a discotic liquid crystalline compound (for example, the compound used in Example 1 of the present application) onto the alignment film formed on the transparent support in the same manner as in Example 1 of the present application. Coating, drying, heating to the liquid crystal phase formation temperature, and then maintaining the alignment state and cooling, and then polymerizing to produce an optical compensation film (APE-100, manufactured by Shimadzu Corporation) The retardation is measured by changing the observation angle using, and is assumed to be a refractive index ellipsoid model, and is calculated by the method described in Designing Concepts of the Discotic Negative Birefringence Compensation Films SID98 DIGEST. The change in the tilt angle is evaluated by the difference between the tilt angle with and without the compound that increases or decreases the tilt angle. The measurement wavelength is 632.8 nm. The concentration of the compound that increases or decreases the tilt angle is preferably 0.005 to 8% by mass in the composition (a composition excluding the solvent in the case of a coating solution), and 0.01 to 5% by mass. It is more preferable that it is 0.05 to 1% by mass.

本発明の光学補償フィルムは、特に好ましくは、本発明の組成物から形成された光学異方性層を有する。本発明の光学補償フィルムは、前記光学異方性層一層のみからなっていてもよいし、二層以上の積層体であってもよい。他の液晶組成物からなる光学異方性層及び/又はポリマーフィルムとの積層体であってもよい。
なお、上記した様に、前記光学異方性層の形成時に利用した配向膜及び支持体は、本発明の光学補償フィルムにおいては必須構成部材ではない。
The optical compensation film of the present invention particularly preferably has an optically anisotropic layer formed from the composition of the present invention. The optical compensation film of the present invention may consist of only one optically anisotropic layer or may be a laminate of two or more layers. It may be a laminate with an optically anisotropic layer and / or a polymer film made of another liquid crystal composition.
As described above, the alignment film and the support used when forming the optically anisotropic layer are not essential components in the optical compensation film of the present invention.

本発明の光学補償フィルムをIPS型液晶表示装置に適用する場合は、ディスコティック液晶性化合物(好ましくはトリフェニレン液晶)、前記フルオロ脂肪族基と親水性基とを有する化合物、及びオニウム塩を少なくとも含有する組成物から形成され、且つ前記ディスコティック液晶性分子が実質的に垂直配向してなる光学異方性層からなる位相差領域と、Re(定義は後述する)が20nm以下で且つRth(定義は後述する)が20nm〜150nmの位相差領域とからなる態様が好ましい。   When the optical compensation film of the present invention is applied to an IPS liquid crystal display device, it contains at least a discotic liquid crystal compound (preferably triphenylene liquid crystal), a compound having the fluoroaliphatic group and a hydrophilic group, and an onium salt. And a retardation region formed of an optically anisotropic layer formed by a composition in which the discotic liquid crystal molecules are substantially vertically aligned, Re (defined later) is 20 nm or less, and Rth (defined) Is described later) is preferably composed of a retardation region of 20 nm to 150 nm.

次に、本発明の組成物から形成した光学異方性層を有するIPS型液晶表示装置の実施の形態について説明する。図1は、本発明の液晶表示装置の画素領域例を示す模式図である。図2は、本発明の液晶表示装置の一実施形態の模式図である。
[液晶表示装置]
図2に示す液晶表示装置は、第1偏光膜8と、光学補償フィルム10と、第1基板14と、液晶層16と、第2基板18と、第2偏光膜21とを有する。第1偏光膜8及び第2偏光膜21は、それぞれ保護膜7aと7b及び20aと20bによって挟持されている。光学補償フィルム10は、第1偏光膜8に接する保護膜7bを含む第1位相差領域11と、第1位相領域11に接する第2位相差領域12とから構成されている。
Next, an embodiment of an IPS liquid crystal display device having an optically anisotropic layer formed from the composition of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a pixel region of the liquid crystal display device of the present invention. FIG. 2 is a schematic view of an embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.
[Liquid Crystal Display]
The liquid crystal display device shown in FIG. 2 includes a first polarizing film 8, an optical compensation film 10, a first substrate 14, a liquid crystal layer 16, a second substrate 18, and a second polarizing film 21. The first polarizing film 8 and the second polarizing film 21 are sandwiched between protective films 7a and 7b and 20a and 20b, respectively. The optical compensation film 10 includes a first retardation region 11 including a protective film 7 b in contact with the first polarizing film 8 and a second retardation region 12 in contact with the first phase region 11.

図2の液晶表示装置では、液晶セルは、第1基板14及び第2基板17と、これらに挟持される液晶層16からなる。液晶層の厚さd(μm)と屈折率異方性Δnとの積Δn・dは透過モードにおいて、ねじれ構造を持たないIPS型では0.2〜0.4μmの範囲が最適値となる。この範囲では白表示輝度が高く、黒表示輝度が小さいことから、明るくコントラストの高い表示装置が得られる。基板14及び18の液晶層16に接触する表面には、配向膜(不図示)が形成されていて、液晶分子を基板の表面に対して略平行に配向させるとともに配向膜上に施されたラビング処理方向15及び19等により、電圧無印加状態もしくは低印加状態における液晶分子配向方向が制御されている。また、基板14若しくは17の内面には、液晶分子に電圧印加可能な電極(図2中不図示)が形成されている。   In the liquid crystal display device of FIG. 2, the liquid crystal cell includes a first substrate 14 and a second substrate 17, and a liquid crystal layer 16 sandwiched between them. The product Δn · d of the thickness d (μm) of the liquid crystal layer and the refractive index anisotropy Δn is optimal in the range of 0.2 to 0.4 μm for the IPS type having no twisted structure in the transmission mode. In this range, the white display luminance is high and the black display luminance is small, so that a bright and high-contrast display device can be obtained. An alignment film (not shown) is formed on the surfaces of the substrates 14 and 18 that are in contact with the liquid crystal layer 16 so that the liquid crystal molecules are aligned substantially parallel to the surface of the substrate and are rubbed on the alignment film. By the processing directions 15 and 19 and the like, the alignment direction of liquid crystal molecules in a state in which no voltage is applied or in a low application state is controlled. An electrode (not shown in FIG. 2) capable of applying a voltage to the liquid crystal molecules is formed on the inner surface of the substrate 14 or 17.

図1に、液晶層16の1画素領域中の液晶分子の配向を模式的に示す。図1は、液晶層16の1画素に相当する程度の極めて小さい面積の領域中の液晶分子の配向を、基板14及び18の内面に形成された配向膜のラビング方向4、及び基板14及び18の内面に形成された液晶分子に電圧印加可能な電極2及び3とともに示した模式図である。電界効果型液晶として正の誘電異方性を有するネマチック液晶を用いてアクティブ駆動を行った場合の、電圧無印加状態若しくは低印加状態での液晶分子配向方向は5a及び5bであり、この時に黒表示が得られる。電極2及び3間に印加されると、電圧に応じて液晶分子は6a及び6b方向へとその配向方向を変える。通常、この状態で明表示を行なう。   FIG. 1 schematically shows the alignment of liquid crystal molecules in one pixel region of the liquid crystal layer 16. FIG. 1 shows the alignment of liquid crystal molecules in a very small area corresponding to one pixel of the liquid crystal layer 16 in the rubbing direction 4 of the alignment film formed on the inner surfaces of the substrates 14 and 18 and the substrates 14 and 18. It is the schematic diagram shown with the electrodes 2 and 3 which can apply a voltage to the liquid crystal molecule formed in the inner surface. When active driving is performed using a nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy as a field effect liquid crystal, the liquid crystal molecule alignment directions in a no voltage application state or a low application state are 5a and 5b. A display is obtained. When applied between the electrodes 2 and 3, the liquid crystal molecules change their alignment direction in the directions of 6 a and 6 b in accordance with the voltage. Usually, bright display is performed in this state.

再び図2において、第1偏光膜8の透過軸9と、第2偏光膜21の透過軸22は直交して配置されている。光学補償フィルム10は、第1位相差領域11と第2位相差領域12の2つの領域から構成されている。また、第2位相差領域12の遅相軸13は、第1偏光膜8の透過軸9及び黒表示時の液晶層16中の液晶分子の遅相軸方向17に平行であり、且つ第2位相差領域12は、第1位相差領域11よりも液晶層16に近い側に配置されている。第2位相差領域は、ディスコティック液晶性化合物と、前記フルオロ脂肪族基と親水性基とを有する化合物と、オニウム塩とを少なくとも含有する本発明の組成物から形成された光学異方性層からなる。前記光学異方性層において、ディスコティック液晶性化合物の分子は、実質的に垂直配向した状態に固定され、所定の光学異方性が発現されている。光学補償フィルムを構成している2つの領域の光学特性については後述する。   In FIG. 2 again, the transmission axis 9 of the first polarizing film 8 and the transmission axis 22 of the second polarizing film 21 are arranged orthogonally. The optical compensation film 10 is composed of two regions, a first retardation region 11 and a second retardation region 12. The slow axis 13 of the second retardation region 12 is parallel to the transmission axis 9 of the first polarizing film 8 and the slow axis direction 17 of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 16 during black display, and the second The retardation region 12 is disposed closer to the liquid crystal layer 16 than the first retardation region 11. The second retardation region is an optically anisotropic layer formed from the composition of the present invention containing at least a discotic liquid crystalline compound, a compound having the fluoroaliphatic group and the hydrophilic group, and an onium salt. Consists of. In the optically anisotropic layer, the molecules of the discotic liquid crystalline compound are fixed in a substantially vertically aligned state, and a predetermined optical anisotropy is expressed. The optical characteristics of the two regions constituting the optical compensation film will be described later.

図2に示す液晶表示装置では、第1偏光膜8が二枚の保護膜7a及び7bに挟持された構成を示しているが、保護膜7bはなくてもよい。保護膜7bを配置する場合は、本発明では保護膜7bは第1位相差領域11を構成する層の1つとなる。図2に示す液晶表示装置では、第2偏光膜21も二枚の保護膜20a及び20bに挟持されている。液晶層16に近い側の保護膜20aの厚み方向の位相差Rthは、20nm以下であることが好ましい。   In the liquid crystal display device shown in FIG. 2, the configuration in which the first polarizing film 8 is sandwiched between the two protective films 7a and 7b is shown, but the protective film 7b may be omitted. In the case where the protective film 7b is disposed, the protective film 7b is one of the layers constituting the first retardation region 11 in the present invention. In the liquid crystal display device shown in FIG. 2, the second polarizing film 21 is also sandwiched between two protective films 20a and 20b. The thickness direction retardation Rth of the protective film 20a on the side close to the liquid crystal layer 16 is preferably 20 nm or less.

なお、図2には、上側偏光板及び下側偏光板を備えた透過モードの表示装置の態様を示したが、本発明は一の偏光板のみを備える反射モードの態様であってもよく、かかる場合は、液晶セル内の光路が2倍になることから、最適Δn・dの値は上記の1/2程度の値になる。   In addition, in FIG. 2, although the aspect of the display device of the transmission mode provided with the upper side polarizing plate and the lower side polarizing plate was shown, this invention may be the aspect of the reflection mode provided with only one polarizing plate, In such a case, since the optical path in the liquid crystal cell is doubled, the optimum value of Δn · d is about the above half value.

本発明の液晶表示装置は、図1、図2に示す構成に限定されず、他の部材を含んでいてもよい。例えば、液晶層と偏光膜との間にカラーフィルターを配置してもよい。また、偏光膜の保護膜の表面に反射防止処理やハードコートを施しても良い。また、構成部材に導電性を付与したものを使用してもよい。また、透過型として使用する場合は、冷陰極あるいは熱陰極蛍光管、あるいは発光ダイオード、フィールドエミッション素子、エレクトロルミネッセント素子を光源とするバックライトを背面に配置することができる。また、液晶層とバックライトとの間に、反射型偏光板や拡散板、プリズムシートや導光板を配置することもできる。また、本発明の液晶表示装置は、反射型であってもよく、かかる場合は、偏光板は観察側に1枚配置したのみでよく、液晶セル背面あるいは液晶セルの下側基板の内面に反射膜を配置する。もちろん前記光源を用いたフロントライトを液晶セル観察側に設けることも可能である。   The liquid crystal display device of the present invention is not limited to the configuration shown in FIGS. 1 and 2, and may include other members. For example, a color filter may be disposed between the liquid crystal layer and the polarizing film. Further, an antireflection treatment or a hard coat may be applied to the surface of the protective film of the polarizing film. Moreover, you may use what gave electroconductivity to the structural member. In the case of use as a transmission type, a cold cathode or a hot cathode fluorescent tube, or a backlight having a light emitting diode, a field emission element, or an electroluminescent element as a light source can be disposed on the back surface. In addition, a reflective polarizing plate, a diffusion plate, a prism sheet, or a light guide plate can be disposed between the liquid crystal layer and the backlight. In addition, the liquid crystal display device of the present invention may be of a reflective type. In such a case, only one polarizing plate may be disposed on the observation side, and reflected on the back surface of the liquid crystal cell or the inner surface of the lower substrate of the liquid crystal cell. Place the membrane. Of course, it is also possible to provide a front light using the light source on the liquid crystal cell observation side.

本発明の液晶表示装置には、画像直視型、画像投影型や光変調型が含まれる。本発明は、TFTやMIMのような3端子又は2端子半導体素子を用いたアクティブマトリックス液晶表示装置に適用した態様が特に有効である。勿論、時分割駆動と呼ばれるパッシブマトリックス液晶表示装置に適用した態様も有効である。   The liquid crystal display device of the present invention includes an image direct view type, an image projection type, and a light modulation type. The present invention is particularly effective when applied to an active matrix liquid crystal display device using a three-terminal or two-terminal semiconductor element such as TFT or MIM. Of course, a mode applied to a passive matrix liquid crystal display device called time-division driving is also effective.

(光学補償フィルムの第1位相差領域)
第1位相差領域の光学特性は、面内の屈折率nxとny(nx≧ny)、厚さ方向の屈折率nz、及びフィルムの厚さdを用いてRe=(nx−ny)×dで定義される面内のレターデーションReが20nm以下であり、10nm以下であることがより好ましく、5nm以下であることがさらに好ましい。またRth=((nx+ny)/2−nz)×dで定義される厚み方向のレターデーションRthが20nm〜120nmであり、40nm〜100nmの範囲であることがより好ましい。なお、第1偏光膜8を保護する保護膜7bに光学的な異方性がある場合、保護膜7bは第1位相差領域11を構成する層であることから、当該保護膜のRthと他の層のRthの合計が40nm〜100nmであることが必要とされる。
(First retardation region of optical compensation film)
The optical characteristics of the first retardation region are represented by Re = (nx−ny) × d using the in-plane refractive indexes nx and ny (nx ≧ ny), the refractive index nz in the thickness direction, and the thickness d of the film. The in-plane retardation Re defined by is 20 nm or less, more preferably 10 nm or less, and even more preferably 5 nm or less. The thickness direction retardation Rth defined by Rth = ((nx + ny) / 2−nz) × d is 20 nm to 120 nm, and more preferably 40 nm to 100 nm. When the protective film 7b that protects the first polarizing film 8 has optical anisotropy, the protective film 7b is a layer constituting the first retardation region 11, so that Rth of the protective film and others It is required that the total Rth of the layers is 40 nm to 100 nm.

この光学特性を有する位相差膜としては、複屈折ポリマーフィルムからなる位相差膜、及び透明支持体上に低分子あるいは高分子液晶性化合物を塗布もしくは転写形成された光学異方性層を有する位相差膜などがあるが、本発明ではいずれも使用することができる。   The retardation film having this optical characteristic includes a retardation film made of a birefringent polymer film, and an optically anisotropic layer formed by applying or transferring a low-molecular or high-molecular liquid crystalline compound on a transparent support. Although there is a phase difference film or the like, any of them can be used in the present invention.

上記光学特性を有する複屈折ポリマーフィルムからなる位相差膜は、高分子フィルムを二軸延伸することでも容易に形成できる。また、延伸することなしに流延するだけでこの光学特性を発現するセルロースアシレート類を好適に用いることができる。かかるセルロースアシレートとして、特開2002−90541号公報に記載されているものを用いることができる。高分子フィルムの材料は、一般に合成ポリマー(例、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ノルボルネン樹脂、セルロースアシレート)が用いられる。   A retardation film made of a birefringent polymer film having the above optical characteristics can be easily formed by biaxially stretching a polymer film. In addition, cellulose acylates that exhibit this optical property by simply casting without stretching can be suitably used. As such cellulose acylate, those described in JP-A-2002-90541 can be used. As a material for the polymer film, a synthetic polymer (eg, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, polyacrylate, polymethacrylate, norbornene resin, cellulose acylate) is generally used.

塗布もしくは転写で透明支持体上に形成した位相差膜として、キラル構造単位を含んだ棒状コレステリック液晶性組成物を、その螺旋軸を基板に略垂直に配向させたのち、固定化したものや、固有複屈折が負のディスコティック液晶性化合物を水平配向(ダイレクターは基板に垂直)させたもの、ポリイミド高分子を基板上に流延固定したものなどを例示することができる。   As a retardation film formed on a transparent support by coating or transfer, a rod-like cholesteric liquid crystal composition containing a chiral structural unit is aligned after its helical axis is oriented substantially perpendicular to the substrate, Examples thereof include those obtained by horizontally aligning a discotic liquid crystalline compound having a negative intrinsic birefringence (the director is perpendicular to the substrate), and those obtained by casting and fixing a polyimide polymer on the substrate.

(光学補償フィルムの第2位相差領域)
第2位相差領域は、ディスコティック液晶性化合物と、フルオロ脂肪族基と親水性基とを有するフッ素化合物と、オニウム塩とを少なくとも含有する本発明の組成物から形成された光学異方性層からなる。前記光学異方性層において、ディスコティック液晶性化合物の分子は、実質的に垂直配向した状態に固定され、所定の光学特性を発現している。光学補償フィルムは、第2位相差領域の遅相軸が、第1偏光膜の透過軸及び黒表示時の液晶層中の液晶性化合物の遅相軸方向に平行になる様に配置される。この第2位相差領域のReは50nm〜200nmであるのが好ましく、80nm〜160nmであるのがさらに好ましい。このReの調整は塗布形成するディスコティック液晶層の厚みを制御することによって行なわれる。さらに、ディスコティック液晶性分子は、フィルム面に対して実質的に垂直(70〜90度の範囲の平均傾斜角)に配向させることが必要である。平均傾斜角がこれよりも小さくなると光漏れの分布が非対称になる。実質的に垂直とは、円盤面と光学異方性層の面との平均角度(平均傾斜角)が70°〜90°の範囲内であることを意味する。これらのディスコティック液晶性分子は斜め配向させても良いし、傾斜角が徐々に変化するように(ハイブリッド配向)させてもよい。斜め配向又はハイブリッド配向の場合でも、平均傾斜角は70°〜90°であることが好ましく、75°〜90°がより好ましく、80°〜90°が最も好ましい。前述した様に、フルオロ脂肪族基を有する化合物及びオニウム塩が、ディスコティック液晶性化合物(好ましくはトリフェニレン液晶)の分子をかかる垂直配向状態とするのに寄与する。
(Second retardation region of optical compensation film)
The second retardation region is an optically anisotropic layer formed from the composition of the present invention containing at least a discotic liquid crystalline compound, a fluorine compound having a fluoroaliphatic group and a hydrophilic group, and an onium salt. Consists of. In the optically anisotropic layer, the molecules of the discotic liquid crystalline compound are fixed in a substantially vertically aligned state and exhibit predetermined optical characteristics. The optical compensation film is arranged so that the slow axis of the second retardation region is parallel to the transmission axis of the first polarizing film and the slow axis direction of the liquid crystal compound in the liquid crystal layer during black display. The Re of the second retardation region is preferably 50 nm to 200 nm, and more preferably 80 nm to 160 nm. This adjustment of Re is performed by controlling the thickness of the discotic liquid crystal layer to be formed by coating. Furthermore, the discotic liquid crystalline molecules need to be oriented substantially perpendicular to the film surface (average inclination angle in the range of 70 to 90 degrees). When the average inclination angle is smaller than this, the light leakage distribution becomes asymmetric. Substantially perpendicular means that the average angle (average inclination angle) between the disk surface and the surface of the optically anisotropic layer is in the range of 70 ° to 90 °. These discotic liquid crystalline molecules may be aligned obliquely or may be changed so that the inclination angle gradually changes (hybrid alignment). Even in the case of oblique orientation or hybrid orientation, the average inclination angle is preferably 70 ° to 90 °, more preferably 75 ° to 90 °, and most preferably 80 ° to 90 °. As described above, the compound having a fluoroaliphatic group and the onium salt contribute to bringing the molecules of the discotic liquid crystal compound (preferably triphenylene liquid crystal) into such a vertically aligned state.

第2位相差領域は、本発明の組成物から形成された光学異方性層のみからなるものであってもよいし、前記光学異方性層と、その他の層からなるものであってもよい。後者の場合は、延伸したポリスチレン膜との積層体やシクロオレフィン系などの光学的に等方性のフィルムとの積層体が好適に使用できる。   The second retardation region may be composed only of the optically anisotropic layer formed from the composition of the present invention, or may be composed of the optically anisotropic layer and other layers. Good. In the latter case, a laminate with a stretched polystyrene film or a laminate with an optically isotropic film such as a cycloolefin can be suitably used.

(第2偏光板用保護膜)
第2偏光板用保護膜としては、可視光領域に吸収が無く、光透過率が80%以上であり、複屈折性に基づくレターデーションが小さいものが好ましい。具体的には、面内のReが20nm以下が好ましく、10nm以下がより好ましく、5nm以下が最も好ましい。さらに、厚み方向のレターデーションRthは20nm以下であることが好ましく、10nm以下がより好ましく、5nm以下であることが最も好ましい。この特性を有するフィルムであれば好適に用いることができるが、偏光膜の耐久性の観点からはセルロースアシレートやノルボルネン系のフィルムがより好ましい。セルロースアシレートフィルムのRthを小さくする方法として、液晶性の化合物をフィルムに混合することが有効である。
(Protective film for second polarizing plate)
The protective film for the second polarizing plate is preferably a protective film having no absorption in the visible light region, a light transmittance of 80% or more, and a small retardation based on birefringence. Specifically, the in-plane Re is preferably 20 nm or less, more preferably 10 nm or less, and most preferably 5 nm or less. Further, the retardation Rth in the thickness direction is preferably 20 nm or less, more preferably 10 nm or less, and most preferably 5 nm or less. Any film having this property can be preferably used, but from the viewpoint of durability of the polarizing film, a cellulose acylate or norbornene film is more preferable. As a method for reducing the Rth of the cellulose acylate film, it is effective to mix a liquid crystalline compound into the film.

(棒状液晶性化合物)
本発明の液晶表示装置は、棒状液晶性化合物を含む組成物から形成された位相差層を有していてもよい。後述する様に、第2偏光膜の保護膜が、ポリマーフィルム、好ましくはセルロースアシレートのポリマーフィルムと棒状液晶性化合物を含む組成物から形成された位相差層とからなっているのが好ましい。前記光学異方性層の形成に用いられる棒状液晶性化合としては、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、トラン類及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。
(Bar-shaped liquid crystalline compound)
The liquid crystal display device of the present invention may have a retardation layer formed from a composition containing a rod-like liquid crystalline compound. As will be described later, the protective film of the second polarizing film is preferably composed of a retardation film formed from a polymer film, preferably a polymer film of cellulose acylate and a composition containing a rod-like liquid crystalline compound. Examples of the rod-like liquid crystal compound used for forming the optically anisotropic layer 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.

本発明の液晶表示装置では、棒状液晶性化合物が実質的に垂直配向してなる光学異方性層を用いるのが好ましい。実質的に垂直とは、棒状液晶性化合物の場合は、フィルム面と棒状液晶性化合物のダイレクターとのなす角度が70°〜90°の範囲内であることを意味する。棒状液晶性化合物は斜め配向させても良いし、傾斜角が徐々に変化するように(ハイブリッド配向)させても良い。斜め配向又はハイブリッド配向の場合でも、平均傾斜角は70°〜90°であることが好ましく、75°〜90°がより好ましく、80°〜90°が最も好ましい。   In the liquid crystal display device of the present invention, it is preferable to use an optically anisotropic layer in which rod-like liquid crystalline compounds are substantially vertically aligned. In the case of a rod-like liquid crystalline compound, “substantially perpendicular” means that the angle formed by the film surface and the director of the rod-like liquid crystalline compound is in the range of 70 ° to 90 °. The rod-like liquid crystalline compound may be oriented obliquely or may be changed so that the inclination angle gradually changes (hybrid orientation). Even in the case of oblique orientation or hybrid orientation, the average inclination angle is preferably 70 ° to 90 °, more preferably 75 ° to 90 °, and most preferably 80 ° to 90 °.

(垂直配向膜)
棒状液晶性化合物を配向膜側で垂直に配向させるためには、配向膜の表面エネルギーを低下させることが重要である。具体的には、ポリマーの官能基により配向膜の表面エネルギーを低下させ、これにより棒状液晶性化合物を立てた状態にする。配向膜の表面エネルギーを低下させる官能基としては、フッ素原子及び炭素原子数が10以上の炭化水素基が有効である。フッ素原子又は炭化水素基を配向膜の表面に存在させるために、ポリマーの主鎖よりも側鎖にフッ素原子又は炭化水素基を導入することが好ましい。含フッ素ポリマーは、フッ素原子を0.05〜80重量%の割合で含むことが好ましく、0.1〜70重量%の割合で含むことがより好ましく、0.5〜65重量%の割合で含むことがさらに好ましく、1〜60重量%の割合で含むことが最も好ましい。炭化水素基は、脂肪族基、芳香族基又はそれらの組み合わせである。脂肪族基は、環状、分岐状あるいは直鎖状のいずれでもよい。脂肪族基は、アルキル基(シクロアルキル基であってもよい)又はアルケニル基(シクロアルケニル基であってもよい)であることが好ましい。炭化水素基は、ハロゲン原子のような強い親水性を示さない置換基を有していてもよい。炭化水素基の炭素原子数は、10〜100であることが好ましく、10〜60であることがさらに好ましく、10〜40であることが最も好ましい。ポリマーの主鎖は、ポリイミド構造又はポリビニルアルコール構造を有することが好ましい。
(Vertical alignment film)
In order to align the rod-like liquid crystalline compound vertically on the alignment film side, it is important to reduce the surface energy of the alignment film. Specifically, the surface energy of the alignment film is lowered by the functional group of the polymer, thereby bringing the rod-like liquid crystal compound into a standing state. As the functional group for reducing the surface energy of the alignment film, a hydrocarbon group having 10 or more fluorine atoms and carbon atoms is effective. In order to make a fluorine atom or a hydrocarbon group exist on the surface of the alignment film, it is preferable to introduce a fluorine atom or a hydrocarbon group into the side chain rather than the main chain of the polymer. The fluoropolymer preferably contains fluorine atoms in a proportion of 0.05 to 80% by weight, more preferably in a proportion of 0.1 to 70% by weight, and in a proportion of 0.5 to 65% by weight. More preferably, it is most preferably contained in a proportion of 1 to 60% by weight. The hydrocarbon group is an aliphatic group, an aromatic group or a combination thereof. The aliphatic group may be cyclic, branched or linear. The aliphatic group is preferably an alkyl group (may be a cycloalkyl group) or an alkenyl group (may be a cycloalkenyl group). The hydrocarbon group may have a substituent that does not exhibit strong hydrophilicity, such as a halogen atom. The number of carbon atoms of the hydrocarbon group is preferably 10 to 100, more preferably 10 to 60, and most preferably 10 to 40. The main chain of the polymer preferably has a polyimide structure or a polyvinyl alcohol structure.

ポリイミドは、一般にテトラカルボン酸とジアミンとの縮合反応により合成する。二種類以上のテトラカルボン酸あるいは二種類以上のジアミンを用いて、コポリマーに相当するポリイミドを合成してもよい。フッ素原子又は炭化水素基は、テトラカルボン酸起源の繰り返し単位に存在していても、ジアミン起源の繰り返し単位に存在していても、両方の繰り返し単位に存在していてもよい。ポリイミドに炭化水素基を導入する場合、ポリイミドの主鎖又は側鎖にステロイド構造を形成することが特に好ましい。側鎖に存在するステロイド構造は、炭素原子数が10以上の炭化水素基に相当し、液晶性化合物を垂直に配向させる機能を有する。本明細書においてステロイド構造とは、シクロペンタノヒドロフェナントレン環構造又はその環の結合の一部が脂肪族環の範囲(芳香族環を形成しない範囲)で二重結合となっている環構造を意味する。   Polyimide is generally synthesized by a condensation reaction of tetracarboxylic acid and diamine. A polyimide corresponding to a copolymer may be synthesized using two or more kinds of tetracarboxylic acids or two or more kinds of diamines. The fluorine atom or hydrocarbon group may be present in the repeating unit derived from tetracarboxylic acid, may be present in the repeating unit derived from diamine, or may be present in both repeating units. When introducing a hydrocarbon group into polyimide, it is particularly preferable to form a steroid structure in the main chain or side chain of the polyimide. The steroid structure present in the side chain corresponds to a hydrocarbon group having 10 or more carbon atoms, and has a function of vertically aligning the liquid crystalline compound. In this specification, the steroid structure is a cyclopentanohydrophenanthrene ring structure or a ring structure in which a part of the ring bond is a double bond in the range of an aliphatic ring (a range that does not form an aromatic ring). means.

さらに棒状液晶性化合物を垂直に配向させる手段として、ポリビニルアルコールやポリイミドの高分子に有機酸を混合する方法を好適に用いることができる。混合する酸としてはカルボン酸やスルホン酸、アミノ酸が好適に用いられる。後述の空気界面配向剤の内、酸性を示すものを使用してもよい。その混合量は高分子に対して、0.1重量%から20重量%であることが好ましく、0.5重量%から10重量%であることがさらに好ましい。   Further, as a means for vertically aligning the rod-like liquid crystalline compound, a method of mixing an organic acid with a polymer of polyvinyl alcohol or polyimide can be suitably used. As the acid to be mixed, carboxylic acid, sulfonic acid and amino acid are preferably used. You may use what shows the acidity among the below-mentioned air interface aligning agent. The mixing amount is preferably 0.1% by weight to 20% by weight and more preferably 0.5% by weight to 10% by weight with respect to the polymer.

[空気界面側垂直配向剤]
通常の棒状液晶性化合物は空気界面側では傾斜して配向する性質を有するので、均一に垂直配向した状態を得るために、空気界面側においても棒状液晶性化合物を垂直に配向制御することが必要である。棒状液晶性化合物の空気界面側垂直配向剤は、前記ディスコティック液晶性化合物の空気界面側垂直配向剤と同一の化合物を用いることができ、使用量の好ましい範囲も同一である。また、それ以外にも特開2002−20363号公報、特開2002−129162号公報に記載されている化合物を空気界面側垂直配向剤として用いることができる。また、特願2002−212100号明細書の段落番号0072〜0075、特願2002−243600号明細書の段落番号0038〜0040と0048〜0049、特願2002−262239号明細書の段落番号0037〜0039、特願2003−91752号明細書の段落番号0071〜0078に記載される事項も本発明に適宜適用することができる。
[Air interface side vertical alignment agent]
Ordinary rod-like liquid crystalline compounds have the property of being tilted and oriented on the air interface side, so it is necessary to control the orientation of the rod-like liquid crystal compound vertically on the air interface side in order to obtain a uniformly vertically aligned state. It is. As the air interface side vertical alignment agent of the rod-like liquid crystal compound, the same compound as the air interface side vertical alignment agent of the discotic liquid crystal compound can be used, and the preferred range of the amount used is also the same. In addition, the compounds described in JP 2002-20363 A and JP 2002-129162 A can be used as the air interface side vertical alignment agent. Also, paragraph numbers 0072 to 0075 of Japanese Patent Application No. 2002-212100, paragraph numbers 0038 to 0040 and 0048 to 0049 of Japanese Patent Application No. 2002-243600, and paragraph numbers 0037 to 0039 of Japanese Patent Application No. 2002-262239. The matters described in Paragraph Nos. 0071 to 0078 of Japanese Patent Application No. 2003-91752 can also be appropriately applied to the present invention.

以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。   The features of the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. The materials, amounts used, ratios, processing details, processing procedures, and the like shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the specific examples shown below.

[実施例1]
<IPSモード液晶セル1の作製>
一枚のガラス基板上に、隣接する電極間の距離が20μmとなるように、図1に示す電極を配設し、その上にポリイミド膜を配向膜として設け、ラビング処理を行なった。ラビング処理は、図1に示す方向に行なった。別に用意した一枚のガラス基板の一方の表面にポリイミド膜を設け、ラビング処理を行なって配向膜とした。二枚のガラス基板を、配向膜同士が対向し、かつ基板の間隔(ギャップ;d)が3.9μmで、二枚のガラス基板のラビング方向が平行となるようにして重ねて貼り合わせ、次いで屈折率異方性(Δn)が0.0769及び誘電率異方性(Δε)が正の4.5であるネマティック液晶組成物を封入した。液晶層のd・Δnの値は、300nmであった。
[Example 1]
<Preparation of IPS mode liquid crystal cell 1>
The electrodes shown in FIG. 1 were provided on a single glass substrate so that the distance between adjacent electrodes was 20 μm, and a polyimide film was provided as an alignment film thereon, and a rubbing treatment was performed. The rubbing process was performed in the direction shown in FIG. A polyimide film was provided on one surface of a separately prepared glass substrate, and a rubbing treatment was performed to obtain an alignment film. Two glass substrates are laminated and bonded so that the alignment films face each other, the distance between the substrates (gap; d) is 3.9 μm, and the rubbing directions of the two glass substrates are parallel. A nematic liquid crystal composition having a refractive index anisotropy (Δn) of 0.0769 and a dielectric anisotropy (Δε) of 4.5 was enclosed. The value of d · Δn of the liquid crystal layer was 300 nm.

<光学補償フィルム1の作製>
(第1位相差領域の作製)
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、下記の組成を有するセルロースアセテート溶液を調製した。
セルロースアセテート溶液の組成
酢化度60.9%のセルロースアセテート 100質量部
トリフェニルホスフェート(可塑剤) 7.8質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート(可塑剤) 3.9質量部
メチレンクロライド(第1溶媒) 300質量部
メタノール(第2溶媒) 54質量部
1−ブタノール(第3溶媒) 11質量部
別のミキシングタンクに、下記のレターデーション上昇剤16質量部、メチレンクロライド80質量部及びメタノール20質量部を投入し、加熱しながら攪拌して、レターデーション上昇剤溶液を調製した。セルロースアセテート溶液487質量部にレターデーション上昇剤溶液7質量部を混合し、十分に攪拌してドープを調製した。
<Preparation of optical compensation film 1>
(Production of first retardation region)
The following composition was put into a mixing tank and stirred while heating to dissolve each component to prepare a cellulose acetate solution having the following composition.
Composition of cellulose acetate solution Cellulose acetate with an acetylation degree of 60.9% 100 parts by weight Triphenyl phosphate (plasticizer) 7.8 parts by weight Biphenyl diphenyl phosphate (plasticizer) 3.9 parts by weight Methylene chloride (first solvent) 300 Mass part Methanol (second solvent) 54 parts by mass 1-butanol (third solvent) 11 parts by mass In another mixing tank, 16 parts by mass of the following retardation increasing agent, 80 parts by mass of methylene chloride, and 20 parts by mass of methanol were added. Then, the mixture was stirred while heating to prepare a retardation increasing agent solution. A dope was prepared by mixing 7 parts by mass of the retardation increasing agent solution with 487 parts by mass of the cellulose acetate solution and stirring sufficiently.

Figure 0005221592
Figure 0005221592

得られたドープを、バンド流延機を用いて流延した。バンド上での膜面温度が40℃となってから、60℃の温風で1分間乾燥し、フィルムをバンドから剥ぎ取った。次にフィルムを140℃の乾燥風で10分間乾燥し、厚さ80μmのセルロースアセテートフィルム1を製作した。   The obtained dope was cast using a band casting machine. After the film surface temperature on the band reached 40 ° C., the film was dried with warm air of 60 ° C. for 1 minute, and the film was peeled off from the band. Next, the film was dried with a drying air at 140 ° C. for 10 minutes to produce a cellulose acetate film 1 having a thickness of 80 μm.

このフィルムの光学特性は自動複屈折率計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株)製)を用いて、Reの光入射角度依存性を測定することにより求め、Re=8nm、Rth=82nmであった。   The optical properties of this film were determined by measuring the dependency of Re on the light incident angle using an automatic birefringence meter (KOBRA-21ADH, manufactured by Oji Scientific Instruments). Re = 8 nm, Rth = 82 nm there were.

(第2位相差領域の作製)
上記セルロースアセテートフィルム1の表面をケン化後、このフィルム上に下記の組成の配向膜塗布液をワイヤーバーコーターで20ml/m2塗布した。60℃の温風で60秒、さらに100℃の温風で120秒乾燥し、膜を形成した。次に、形成した膜にフィルムの遅相軸方向と平行の方向にラビング処理を施して、配向膜を得た。
配向膜塗布液の組成
下記の変性ポリビニルアルコール 10質量部
水 371質量部
メタノール 119質量部
グルタルアルデヒド 0.5質量部
(Production of second retardation region)
After the surface of the cellulose acetate film 1 was saponified, an alignment film coating solution having the following composition was applied onto the film with a wire bar coater at 20 ml / m 2 . The film was formed by drying with warm air of 60 ° C. for 60 seconds and further with warm air of 100 ° C. for 120 seconds. Next, the formed film was rubbed in a direction parallel to the slow axis direction of the film to obtain an alignment film.
Composition of alignment film coating solution Modified polyvinyl alcohol 10 parts by weight Water 371 parts by weight Methanol 119 parts by weight Glutaraldehyde 0.5 parts by weight

Figure 0005221592
Figure 0005221592

次に、配向膜上に、下記のディスコティック液晶性化合物1.8g、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート(V#360、大阪有機化学(株)製)0.2g、光重合開始剤(イルガキュアー907、チバガイギー社製)0.06g、増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)0.02g、空気界面側垂直配向剤(フッ素系ポリマー、例示化合物P−15)0.0072g、配向膜界面側垂直配向剤(オニウム塩、例示化合物II−23)0.009gを3.9gのメチルエチルケトンに溶解した溶液を、#3.4のワイヤーバーで塗布した。これを金属の枠に貼り付けて、125℃の恒温槽中で3分間加熱し、ディスコティック液晶化合物を配向させた。次に、100℃で120W/cm高圧水銀灯を用いて、30秒間UV照射しディスコティック液晶化合物を架橋して、光学異方性層を形成した。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学補償フィルム1を製作した。   Next, 1.8 g of the following discotic liquid crystalline compound, 0.2 g of ethylene oxide-modified trimethylolpropane triacrylate (V # 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.), a photopolymerization initiator (IRGA) Cure 907, Ciba Geigy Co., Ltd.) 0.06 g, Sensitizer (Kaya Cure DETX, Nippon Kayaku Co., Ltd.) 0.02 g, Air interface side vertical alignment agent (Fluoropolymer, Exemplified Compound P-15) 0.0072 g The solution which melt | dissolved 0.009g of alignment film interface side vertical alignment agents (onium salt, exemplary compound II-23) in 3.9g of methyl ethyl ketone was apply | coated with the wire bar of # 3.4. This was affixed to a metal frame and heated in a thermostatic bath at 125 ° C. for 3 minutes to align the discotic liquid crystal compound. Next, using a 120 W / cm high-pressure mercury lamp at 100 ° C., UV irradiation was performed for 30 seconds to crosslink the discotic liquid crystal compound, thereby forming an optically anisotropic layer. Then, it stood to cool to room temperature. Thus, the optical compensation film 1 was produced.

Figure 0005221592
Figure 0005221592

自動複屈折率計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株)社製)を用いて、光学補償フィルム1のReの光入射角度依存性を測定し、予め測定したセルロースアセテートフィルムの寄与分を差し引くことによって、ディスコティック光学異方性層のみの光学特性を算出したところ、Reが130nm、Rthが−65nm、液晶の平均傾斜角は89.9°であり、ディスコティック液晶がフィルム面に対して垂直に配向していることが確認できた。なお遅相軸の方向は配向膜のラビング方向と平行であった。   Using an automatic birefringence meter (KOBRA-21ADH, manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd.), the light incident angle dependence of Re of the optical compensation film 1 is measured, and the pre-measured contribution of the cellulose acetate film is subtracted. As a result, the optical characteristics of only the discotic optically anisotropic layer were calculated. As a result, Re was 130 nm, Rth was −65 nm, the average tilt angle of the liquid crystal was 89.9 °, and the discotic liquid crystal was It was confirmed that the alignment was vertical. The slow axis direction was parallel to the rubbing direction of the alignment film.

<空気界面および配向膜近傍の傾斜角の測定>
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である。空気界面近傍の傾斜角は89.9°、配向膜近傍の傾斜角は89.9°であった。
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を製作した。ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製した光学補償フィルム1を、セルロースアセテートフィルムが偏光膜側となるように偏光膜の片側に貼り付けた。偏光膜の透過軸と光学補償フィルムの遅相軸(第2位相差領域の遅相軸もこれに一致する)とは平行になるように配置した。市販のセルロースアセテートフィルム(フジタックTD80UF、富士写真フイルム(株)製)にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の反対側に貼り付けた。これを、前記で作製したIPSモード液晶セル1の一方に、光学補償フィルム1の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように(即ち、第2位相差領域の遅相軸が、黒表示時の液晶分子の遅相軸方向と平行になるように)、且つディスコティック液晶塗布面側が液晶セル側になるように貼り付けた。続いて、IPSモード液晶セル1のもう一方の側に市販の偏光板(HLC2−5618、(株)サンリッツ製)を、クロスニコルの配置で貼り付け、液晶表示装置を作製した。
<Measurement of tilt angle near air interface and alignment film>
Using an ellipsometer (APE-100, manufactured by Shimadzu Corporation), the retardation is measured by changing the observation angle, hypothesized as a refractive index ellipsoid model, and described in Designing Concepts of the Discotic Negative Birefringence Compensation Films SID98 DIGEST It was calculated by the method. The measurement wavelength is 632.8 nm. The inclination angle near the air interface was 89.9 °, and the inclination angle near the alignment film was 89.9 °.
A polarizing film was produced by adsorbing iodine to a stretched polyvinyl alcohol film. Using the polyvinyl alcohol-based adhesive, the produced optical compensation film 1 was attached to one side of the polarizing film so that the cellulose acetate film was on the polarizing film side. The transmission axis of the polarizing film and the slow axis of the optical compensation film (the slow axis of the second retardation region also coincides with this) were arranged in parallel. A commercially available cellulose acetate film (Fujitac TD80UF, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) was subjected to saponification treatment and attached to the opposite side of the polarizing film using a polyvinyl alcohol adhesive. This is arranged so that the slow axis of the optical compensation film 1 is parallel to the rubbing direction of the liquid crystal cell on one of the IPS mode liquid crystal cells 1 produced above (that is, the slow axis of the second retardation region is It was attached so that the slow axis direction of the liquid crystal molecules during black display was parallel) and the discotic liquid crystal application surface side was the liquid crystal cell side. Subsequently, a commercially available polarizing plate (HLC2-5618, manufactured by Sanritz Co., Ltd.) was attached to the other side of the IPS mode liquid crystal cell 1 in a crossed Nicol arrangement to produce a liquid crystal display device.

<作製した液晶表示装置の漏れ光の測定>
このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向70°から観察した際の漏れ光は0.12%であった。
<Measurement of leakage light of the manufactured liquid crystal display device>
The leakage light of the liquid crystal display device thus manufactured was measured. Leakage light when observed from the left diagonal direction of 70 ° was 0.12%.

[実施例2]
<光学補償フィルム2の作製>
第1位相差領域として、市販のセルロースアセテートフィルム(フジタックTD80UF、富士写真フイルム(株)製、Re=3nm、Rth=45nm)を用いて、その表面のケン化処理を行い、このフィルム上に実施例1と同じ配向膜の塗布液をワイヤーバーコーターで20ml/m2塗布した。60℃の温風で60秒、さらに100℃の温風で120秒乾燥し、膜を形成した。次に、フィルムの遅相軸方向と平行の方向に、形成した膜にラビング処理を施し、配向膜を形成した。
[Example 2]
<Preparation of optical compensation film 2>
Using a commercially available cellulose acetate film (Fujitac TD80UF, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd., Re = 3 nm, Rth = 45 nm) as the first retardation region, the surface was saponified and carried out on this film The same alignment film coating solution as in Example 1 was applied at 20 ml / m 2 with a wire bar coater. The film was formed by drying with warm air of 60 ° C. for 60 seconds and further with warm air of 100 ° C. for 120 seconds. Next, the formed film was rubbed in a direction parallel to the slow axis direction of the film to form an alignment film.

続いて、配向膜上に、実施例1で使用したディスコティック液晶性化合物1.8g、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート(V#360、大阪有機化学(株)製)0.2g、光重合開始剤(イルガキュアー907、チバガイギー社製)0.06g、増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)0.02g、空気界面側垂直配向剤(含フッ素化合物、I−48)0.0036g、配向膜界面側垂直配向剤(オニウム塩、II−23)0.009gを3.9gのメチルエチルケトンに溶解した溶液を、#3のワイヤーバーで塗布した。これを金属の枠に貼り付けて、125℃の恒温槽中で3分間加熱し、ディスコティック液晶化合物を配向させた。次に、100℃で120W/cm高圧水銀灯を用いて、30秒間UV照射しディスコティック液晶化合物を架橋し、光学異方性層を形成した。その後、室温まで放冷した。このようにして、光学補償フィルム2を製作した。   Subsequently, on the alignment film, 1.8 g of the discotic liquid crystalline compound used in Example 1, 0.2 g of ethylene oxide-modified trimethylolpropane triacrylate (V # 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.), photopolymerization Initiator (Irgacure 907, manufactured by Ciba Geigy) 0.06 g, Sensitizer (Kayacure DETX, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 0.02 g, Air interface side vertical alignment agent (fluorinated compound, I-48) 0 A solution prepared by dissolving 0.009 g of alignment film interface side vertical alignment agent (onium salt, II-23) in 3.9 g of methyl ethyl ketone was applied with a # 3 wire bar. This was affixed to a metal frame and heated in a thermostatic bath at 125 ° C. for 3 minutes to align the discotic liquid crystal compound. Next, UV irradiation was performed for 30 seconds using a 120 W / cm high-pressure mercury lamp at 100 ° C. to crosslink the discotic liquid crystal compound, thereby forming an optically anisotropic layer. Then, it stood to cool to room temperature. Thus, the optical compensation film 2 was produced.

自動複屈折率計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株)社製)を用いて、光学補償フィルム2のReの光入射角度依存性を測定し、予め測定したセルロースアセテートフィルムの寄与分を差し引くことによって、ディスコティック液晶位相差層のみの光学特性を算出したところ、Reが115nm、Rthが−57nm、液晶の平均傾斜角は89.9°であり、ディスコティック液晶がフィルム面に対して垂直に配向していることが確認できた。なお遅相軸の方向は配向膜のラビング方向と平行であった。   Using an automatic birefringence meter (KOBRA-21ADH, manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd.), the light incident angle dependency of Re of the optical compensation film 2 is measured, and the pre-measured contribution of the cellulose acetate film is subtracted. As a result, only the optical characteristics of the discotic liquid crystal retardation layer were calculated. Re was 115 nm, Rth was −57 nm, the average tilt angle of the liquid crystal was 89.9 °, and the discotic liquid crystal was perpendicular to the film surface. It was confirmed that they were oriented. The slow axis direction was parallel to the rubbing direction of the alignment film.

<空気界面および配向膜近傍の傾斜角の測定>
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である。空気界面近傍の傾斜角は89.9°、配向膜近傍の傾斜角は89.9°であった。
<Measurement of tilt angle near air interface and alignment film>
Using an ellipsometer (APE-100, manufactured by Shimadzu Corporation), the retardation is measured by changing the observation angle, hypothesized as a refractive index ellipsoid model, and described in Designing Concepts of the Discotic Negative Birefringence Compensation Films SID98 DIGEST It was calculated by the method. The measurement wavelength is 632.8 nm. The inclination angle near the air interface was 89.9 °, and the inclination angle near the alignment film was 89.9 °.

前記で作製したIPSモード液晶セル1の一方に、前記で作製した光学補償フィルム2をその遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように(即ち、第2位相差領域の遅相軸が、黒表示時の液晶分子の遅相軸方向と平行になるように)、且つディスコティック液晶塗布面側が液晶セル側になるように貼り付けた。続いて、この光学補償フィルム2上に透過軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように市販の偏光板(HLC2−5618、(株)サンリッツ製)を貼り付け、さらにIPSモード液晶セル1のもう一方の側に同じ偏光板を、クロスニコルの配置で貼り付け、液晶表示装置を作製した。   One of the IPS mode liquid crystal cells 1 produced as described above is arranged so that the optical compensation film 2 produced as described above has a slow axis parallel to the rubbing direction of the liquid crystal cell (that is, the slow axis of the second retardation region). Was attached so that the discotic liquid crystal application surface side was on the liquid crystal cell side. Subsequently, a commercially available polarizing plate (HLC2-5618, manufactured by Sanritz Co., Ltd.) is pasted on the optical compensation film 2 so that the transmission axis is parallel to the rubbing direction of the liquid crystal cell. The same polarizing plate was attached to the other side in a crossed Nicol arrangement to produce a liquid crystal display device.

(作製した液晶表示装置の漏れ光の測定)
このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向70°から観察した際の漏れ光は0.13%であった。
(Measurement of leakage light of the manufactured liquid crystal display device)
The leakage light of the liquid crystal display device thus manufactured was measured. The leakage light when observed from the left diagonal direction of 70 ° was 0.13%.

[実施例3]
<第2偏光板1の作製>
市販のセルロースアセテートフィルム(フジタックTD80UF、富士写真フイルム(株)製、Re=3nm、Rth=45nm)を用いて、その表面のケン化処理を行い、このフィルム上に市販の垂直配向膜(JALS−204R、日本合成ゴム(株)製)をメチルエチルケトンで1:1に希釈したのち、ワイヤーバーコーターで2.4ml/m2塗布した。直ちに、120℃の温風で120秒乾燥した。
[Example 3]
<Production of Second Polarizing Plate 1>
Using a commercially available cellulose acetate film (Fujitac TD80UF, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd., Re = 3 nm, Rth = 45 nm), the surface was saponified, and a commercially available vertical alignment film (JALS- 204R, manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd. was diluted 1: 1 with methyl ethyl ketone, and then 2.4 ml / m 2 was applied with a wire bar coater. Immediately, it was dried with warm air of 120 ° C. for 120 seconds.

(垂直配向した棒状液晶化合物層の形成)
配向膜上に、下記の棒状液晶化合物1.8g、光重合開始剤(イルガキュアー907、チバガイギー社製)0.06g、増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)0.02g、下記の空気界面側垂直配向剤0.002gを9.2gのメチルエチルケトンに溶解した溶液を、#2のワイヤーバーで塗布した。これを金属の枠に貼り付けて、100℃の恒温槽中で2分間加熱し、棒状液晶化合物を配向させた。次に、100℃で120W/cm高圧水銀灯を用いて、30秒間UV照射し棒状液晶化合物を架橋した。その後、室温まで放冷した。このようにして、第2偏光板の保護膜1を製作した。
(Formation of vertically aligned rod-like liquid crystal compound layer)
On the alignment film, 1.8 g of the following rod-shaped liquid crystal compound, 0.06 g of photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by Ciba Geigy), 0.02 g of sensitizer (Kayacure DETX, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), A solution obtained by dissolving 0.002 g of the following air interface side vertical alignment agent in 9.2 g of methyl ethyl ketone was applied with a # 2 wire bar. This was affixed to a metal frame and heated in a constant temperature bath at 100 ° C. for 2 minutes to align the rod-like liquid crystal compound. Next, using a 120 W / cm high-pressure mercury lamp at 100 ° C., UV irradiation was performed for 30 seconds to crosslink the rod-like liquid crystal compound. Then, it stood to cool to room temperature. Thus, the protective film 1 for the second polarizing plate was produced.

Figure 0005221592
Figure 0005221592

Figure 0005221592
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自動複屈折率計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株)社製)を用いて、保護膜1のReの光入射角度依存性を測定したところ、Reが3nm、Rthが5nmであった。   Using an automatic birefringence meter (KOBRA-21ADH, manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd.), the light incident angle dependency of Re of the protective film 1 was measured. As a result, Re was 3 nm and Rth was 5 nm.

次に延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を製作し、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製した保護膜1を、セルロースアセテートフィルムが偏光膜側となるように偏光膜の片側に貼り付けた。続いて、市販のセルロースアセテートフィルム(フジタックTD80UF、富士写真フイルム(株)製)にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、この偏光膜の反対側に貼り付け第2偏光板を形成した。さらに実施例1と同様にして光学補償フィルム1を、セルロースアセテートフィルムが偏光膜側となるように偏光膜の片側に貼り付け、市販のセルロースアセテートフィルムを偏光膜の反対側に貼り付け形成した第1偏光板を、実施例1で作製したIPSモード液晶セル1の一方に、光学補償フィルム1の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように(即ち、第2位相差領域の遅相軸が、黒表示時の液晶分子の遅相軸方向と平行になるように)、且つディスコティック液晶塗布面側が液晶セル側になるように貼り付けた。この偏光板の透過軸と液晶セルのラビング方向とは平行になっている。さらに、この液晶セルのもう一方に、第2偏光板をその透過軸を液晶セルのラビング方向と直交となるように、且つ保護膜1面側が液晶セル側になるように貼り、液晶表示装置を作製した。   Next, iodine is adsorbed to the stretched polyvinyl alcohol film to produce a polarizing film, and using the polyvinyl alcohol-based adhesive, the protective film 1 thus prepared is arranged on one side of the polarizing film so that the cellulose acetate film is on the polarizing film side. Pasted on. Subsequently, a commercially available cellulose acetate film (Fujitac TD80UF, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) is subjected to saponification treatment, and a second polarizing plate is attached to the opposite side of the polarizing film using a polyvinyl alcohol adhesive. Formed. Further, in the same manner as in Example 1, the optical compensation film 1 was attached to one side of the polarizing film so that the cellulose acetate film was on the polarizing film side, and a commercially available cellulose acetate film was attached to the opposite side of the polarizing film. One polarizing plate is placed on one of the IPS mode liquid crystal cells 1 produced in Example 1 so that the slow axis of the optical compensation film 1 is parallel to the rubbing direction of the liquid crystal cell (that is, the retardation of the second retardation region). The phase axis was parallel to the slow axis direction of the liquid crystal molecules during black display), and the discotic liquid crystal application surface side was attached to the liquid crystal cell side. The transmission axis of this polarizing plate and the rubbing direction of the liquid crystal cell are parallel. Further, a second polarizing plate is attached to the other side of the liquid crystal cell so that the transmission axis is perpendicular to the rubbing direction of the liquid crystal cell and the surface of the protective film 1 is on the liquid crystal cell side. Produced.

(作製した液晶表示装置の漏れ光の測定)
このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向70°から観察した際の漏れ光は0.03%であった。
(Measurement of leakage light of the manufactured liquid crystal display device)
The leakage light of the liquid crystal display device thus manufactured was measured. Light leakage when observed from the left oblique direction of 70 ° was 0.03%.

[比較例1]
前記作製したIPSモード液晶セル1の両側に市販の偏光板(HLC2−5618、(株)サンリッツ製)を、クロスニコルの配置で貼り付け、液晶表示装置を作製した。光学補償フィルムは用いなかった。上記液晶表示装置では、実施例1と同様に、上側の偏光板の透過軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように偏光板を貼り付けた。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向70°から観察した際の漏れ光は0.55%であった。
[Comparative Example 1]
A commercially available polarizing plate (HLC2-5618, manufactured by Sanritz Co., Ltd.) was attached to both sides of the produced IPS mode liquid crystal cell 1 in a crossed Nicol arrangement to produce a liquid crystal display device. An optical compensation film was not used. In the liquid crystal display device, as in Example 1, the polarizing plate was attached so that the transmission axis of the upper polarizing plate was parallel to the rubbing direction of the liquid crystal cell. The leakage light of the liquid crystal display device thus manufactured was measured. The leakage light when observed from the left diagonal direction of 70 ° was 0.55%.

[比較例2]
実施例1で製作したIPSモード液晶セル1に対して、実施例2で作製した光学補償フィルム2をその遅相軸が液晶セルのラビング方向と直交するように、且つディスコティック液晶塗布面側が液晶セル側になるように貼り付けた。続いて、この光学補償フィルム2上に透過軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように市販の偏光板(HLC2−5618、(株)サンリッツ製)を貼り付け、さらにIPSモード液晶セル1のもう一方の側に同じ偏光板を、クロスニコルの配置で貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向70°から観察した際の漏れ光は1.52%で極めて大きいものであった。
[Comparative Example 2]
Compared to the IPS mode liquid crystal cell 1 produced in Example 1, the optical compensation film 2 produced in Example 2 is such that its slow axis is perpendicular to the rubbing direction of the liquid crystal cell and the discotic liquid crystal application surface side is liquid crystal. Affixed to the cell side. Subsequently, a commercially available polarizing plate (HLC2-5618, manufactured by Sanritz Co., Ltd.) is pasted on the optical compensation film 2 so that the transmission axis is parallel to the rubbing direction of the liquid crystal cell. The same polarizing plate was attached to the other side in a crossed Nicol arrangement to produce a liquid crystal display device. The leakage light of the liquid crystal display device thus manufactured was measured. The leakage light when observed from the left oblique direction of 70 ° was 1.52% and was extremely large.

[比較例3]
実施例1におけるディスコティック液晶塗布液組成物から空気界面側垂直配向剤(P−15)を除いたこと以外は、実施例1と同様に液晶表示装置を作製し漏れ光を測定した。左斜め方向70°から観察した際の漏れ光は1.2%で極めて大きいものであった。
[Comparative Example 3]
A liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 1 except that the air interface side vertical alignment agent (P-15) was removed from the discotic liquid crystal coating liquid composition in Example 1, and leakage light was measured. The light leakage when observed from the left diagonal direction of 70 ° was 1.2% and was extremely large.

[比較例4]
実施例1におけるディスコティック液晶塗布液組成物から配向膜界面側垂直配向剤(II−23)を除いたこと以外は、実施例1と同様に液晶表示装置を作製し漏れ光を測定した。左斜め方向70°から観察した際の漏れ光は0.50%と大きいものであった。
<空気界面および配向膜近傍の傾斜角の測定>
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である。配向膜近傍の傾斜角は6.4°、空気界面近傍の傾斜角は85.4°であった。
[Comparative Example 4]
A liquid crystal display device was produced in the same manner as in Example 1 except that the alignment film interface-side vertical alignment agent (II-23) was removed from the discotic liquid crystal coating liquid composition in Example 1, and leakage light was measured. The leakage light when observed from the left oblique direction of 70 ° was as large as 0.50%.
<Measurement of tilt angle near air interface and alignment film>
Using an ellipsometer (APE-100, manufactured by Shimadzu Corporation), the retardation is measured by changing the observation angle. It was calculated by the method. The measurement wavelength is 632.8 nm. The tilt angle near the alignment film was 6.4 °, and the tilt angle near the air interface was 85.4 °.

[比較例5]
実施例2におけるディスコティック液晶塗布液組成物から空気界面側垂直配向剤(I−48)および配向膜界面側垂直配向剤(II−23)を除いたこと以外は、実施例1と同様に液晶表示装置を作製し漏れ光を測定した。左斜め方向70°から観察した際の漏れ光は0.51%と大きいものであった。
<空気界面および配向膜近傍の傾斜角の測定>
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である。配向膜近傍の傾斜角は6.4°、空気界面近傍の傾斜角は46.0°であった。
[Comparative Example 5]
The liquid crystal was the same as in Example 1 except that the air interface side vertical alignment agent (I-48) and the alignment film interface side vertical alignment agent (II-23) were removed from the discotic liquid crystal coating liquid composition in Example 2. A display device was produced and leakage light was measured. The leakage light when observed from the left oblique direction of 70 ° was as large as 0.51%.
<Measurement of tilt angle near air interface and alignment film>
Using an ellipsometer (APE-100, manufactured by Shimadzu Corporation), the retardation is measured by changing the observation angle. It was calculated by the method. The measurement wavelength is 632.8 nm. The tilt angle near the alignment film was 6.4 °, and the tilt angle near the air interface was 46.0 °.

1 液晶素子画素領域
2 画素電極
3 表示電極
4 ラビング方向
5a、5b 黒表示時の液晶化合物のダイレクター
6a、6b 白表示時の液晶化合物のダイレクター
7a,7b 第1偏光膜用保護膜
8 第1偏光膜
9 第1偏光膜の偏光透過軸
10 光学補償フィルム
11 第1位相差領域
12 第2位相差領域
13 第2位相差領域の遅相軸
14 第1基板
15 第1基板ラビング方向
16 液晶層
17 液晶性化合物の遅相軸方向
18 第2基板
19 第2基板ラビング方向
20a、20b 第2偏光膜用保護膜
21 第2偏光膜
22 第2偏光膜偏光透過軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal element pixel area 2 Pixel electrode 3 Display electrode 4 Rubbing direction 5a, 5b Director of liquid crystal compound at the time of black display 6a, 6b Director of liquid crystal compound at the time of white display 7a, 7b First protective film for polarizing film 8 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Polarizing film 9 Polarization transmission axis 10 of 1st polarizing film Optical compensation film 11 1st phase difference region 12 2nd phase difference region 13 Slow axis 14 of 2nd phase difference region 1st board | substrate 15 1st board | substrate rubbing direction 16 Liquid crystal Layer 17 Slow axis direction 18 of liquid crystalline compound Second substrate 19 Second substrate rubbing directions 20a, 20b Protective film for second polarizing film 21 Second polarizing film 22 Second polarizing film Polarized transmission axis

Claims (19)

透明支持体上に配向膜と光学異方性層を有する光学補償フィルムであって、該光学異方性層が液晶性化合物と、液晶性化合物の空気界面における傾斜角を増加させる化合物(以下、「空気界面側垂直配向剤」という)の少なくとも一種および液晶性化合物の配向膜界面における傾斜角を増加させる化合物(以下、「配向膜界面側垂直配向剤」という)の少なくとも一種をそれぞれ含有し、前記配向膜が、架橋性官能基を有する変性ポリビニルアルコールを含有し、前記配向膜界面垂直配向剤が、オニウム塩である光学補償フィルム。 An optical compensation film having an alignment film and an optically anisotropic layer on a transparent support, wherein the optically anisotropic layer increases a tilt angle at the air interface between the liquid crystalline compound and the liquid crystalline compound (hereinafter, At least one of “air interface side vertical alignment agent” and at least one compound that increases the tilt angle of the liquid crystal compound at the alignment film interface (hereinafter referred to as “alignment film interface side vertical alignment agent”), An optical compensation film in which the alignment film contains a modified polyvinyl alcohol having a crosslinkable functional group, and the alignment film interface vertical alignment agent is an onium salt . 前記空気界面側垂直配向剤が、フルオロ脂肪族基と、カルボキシル基(−COOH)、スルホ基(−SO3H)、スルファト基(−OSO3H)、ホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)2}及びそれらの塩からなる群より選ばれる1種以上の親水性基とを含む化合物である請求項1に記載の光学補償フィルム。 The air interface side vertical alignment agent includes a fluoro aliphatic group, a carboxyl group (—COOH), a sulfo group (—SO 3 H), a sulfato group (—OSO 3 H), a phosphonoxy group {—OP (═O) ( The optical compensation film according to claim 1, which is a compound containing at least one hydrophilic group selected from the group consisting of OH) 2 } and salts thereof. 前記空気界面側垂直配向剤が、フルオロ脂肪族基含有モノマーより誘導される繰り返し単位と下記一般式(1)で表される繰り返し単位とを含む共重合体である請求項1又は2に記載の光学補償フィルム。
Figure 0005221592
(式中、R1、R2及びR3はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し;Lは下記の連結基群から選ばれる2価の連結基又は下記の連結基群から選ばれる2つ以上を組み合わせて形成される2価の連結基を表し、
(連結基群)
単結合、−O−、−CO−、−NR4−(R4は水素原子、アルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す)、−S−、−SO2−、−P(=O)(OR5)−(R5はアルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す)、アルキレン基及びアリーレン基;
Qはカルボキシル基(−COOH)もしくはその塩、スルホ基(−SO3H)もしくはその塩、又はホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)2}もしくはその塩を表す。)
The air interface side vertical alignment agent is a copolymer containing a repeating unit derived from a fluoroaliphatic group-containing monomer and a repeating unit represented by the following general formula (1). Optical compensation film.
Figure 0005221592
(Wherein R 1 , R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom or a substituent; L is a divalent linking group selected from the following linking group group or 2 selected from the following linking group group: Represents a divalent linking group formed by combining two or more,
(Linked group group)
Single bond, —O—, —CO—, —NR 4 — (R 4 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group), —S—, —SO 2 —, —P (═O) (OR 5 ) — (R 5 represents an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group), an alkylene group, and an arylene group;
Q represents a carboxyl group (—COOH) or a salt thereof, a sulfo group (—SO 3 H) or a salt thereof, or a phosphonoxy group {—OP (═O) (OH) 2 } or a salt thereof. )
前記空気界面側垂直配向剤が、下記一般式(2)で表される化合物である請求項1又は2に記載の光学補償フィルム。
一般式(2)
(R0m−L0−(W)n
(式中、R0はアルキル基、末端にCF3基を有するアルキル基、又は末端にCF2H基を有するアルキル基を表し、mは1以上の整数を表す。複数個のR0は同一でも異なっていてもよいが、少なくとも一つは末端にCF3基又はCF2H基を有するアルキル基を表す。L0は(m+n)価の連結基を表し、Wはカルボキシル基(−COOH)もしくはその塩、スルホ基(−SO3H)もしくはその塩、スルファト基(−OSO3H)もしくはその塩、又はホスホノキシ基{−OP(=O)(OH)2}もしくはその塩を表し、nは1以上の整数を表す。)
The optical compensation film according to claim 1, wherein the air interface side vertical alignment agent is a compound represented by the following general formula (2).
General formula (2)
(R 0 ) m −L 0 − (W) n
(Wherein, R 0 is an alkyl group having an alkyl group, terminus CF 3 group, or terminal to represent an alkyl group having a CF 2 H group, m. A plurality of R 0 representing an integer of 1 or more the same However, at least one represents an alkyl group having a CF 3 group or a CF 2 H group at the terminal, L 0 represents an (m + n) -valent linking group, and W represents a carboxyl group (—COOH). Or a salt thereof, a sulfo group (—SO 3 H) or a salt thereof, a sulfato group (—OSO 3 H) or a salt thereof, or a phosphonoxy group {—OP (═O) (OH) 2 } or a salt thereof, Represents an integer of 1 or more.)
前記オニウム塩が第4級アンモニウム塩である請求項1〜4のいずれか1項に記載の光学補償フィルム。 The optical compensation film according to claim 1, wherein the onium salt is a quaternary ammonium salt. 前記オニウム塩が、第4級ピリジニウム塩である請求項1〜4のいずれか1項に記載の光学補償フィルム。 It said onium salt is an optical compensation film according to claim 1, a quaternary pyridinium salt. 前記オニウム塩のアニオンが、ハロゲン陰イオン又はスルホネートイオンである請求項1〜6のいずれか1項に記載の光学補償フィルム。 The anion of the onium salt, optical compensation film of any one of claims 1 to 6 halogen anion or sulfonate ion. 前記オニウム塩が、下記一般式(3a)又は(3b)で表される第4級ピリジニウム塩から選ばれる化合物である請求項のいずれか1項に記載の光学補償フィルム。
Figure 0005221592
(式(3a)中、R8は置換もしくは無置換の、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、アリール基又は複素環基を表し、Dは水素結合性基を表し、mは1〜3の整数を表し、X-はハロゲン陰イオン又はスルホネートイオンを表す。)
Figure 0005221592
(式(3b)中、R9及びR10は各々置換もしくは無置換の、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アラルキル基、アリール基又は複素環基を表し、X-はハロゲン陰イオン又はスルホネートイオンを表す。)
The optical compensation film according to any one of claims 1 to 4 , wherein the onium salt is a compound selected from quaternary pyridinium salts represented by the following general formula (3a) or (3b).
Figure 0005221592
(In formula (3a), R 8 represents a substituted or unsubstituted alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aralkyl group, aryl group or heterocyclic group, D represents a hydrogen bonding group, and m represents 1 to Represents an integer of 3, and X represents a halogen anion or a sulfonate ion.)
Figure 0005221592
(In the formula (3b), R 9 and R 10 each represents a substituted or unsubstituted alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aralkyl group, aryl group or heterocyclic group, and X represents a halogen anion or a sulfonate ion. Represents.)
前記液晶性化合物が、ディスコティック液晶性化合物である請求項1〜のいずれか1項に記載の光学補償フィルム。 The liquid crystalline compound, the optical compensation film of any one of claim 1 to 8 which is a discotic liquid crystal compound. 前記ディスコティック液晶性化合物が、トリフェニレン液晶である請求項に記載の光学補償フィルム。 The optical compensation film according to claim 9 , wherein the discotic liquid crystalline compound is triphenylene liquid crystal. 第1偏光膜と、該第1偏光膜に接する第1位相差領域及び該第1位相差領域に接する第2位相差領域からなる光学補償フィルムと、第1基板と、ネマチック液晶材料からなる液晶層と、第2基板とがこの順序で配置され、黒表示時に該ネマチック液晶材料の液晶性化合物が前記一対の基板の表面に対して平行に配向する液晶表示装置であって、
前記光学補償フィルムが、請求項1〜10のいずれか1項に記載の光学補償フィルムであり、第1位相領域が前記光学補償フィルムの透明支持体であり、及び第2位相差領域が前記光学補償フィルムの光学異方性層である液晶表示装置。
A liquid crystal composed of a first polarizing film, an optical compensation film comprising a first retardation region in contact with the first polarizing film and a second retardation region in contact with the first retardation region, a first substrate, and a nematic liquid crystal material A liquid crystal display device in which a layer and a second substrate are arranged in this order, and a liquid crystalline compound of the nematic liquid crystal material is aligned in parallel to the surfaces of the pair of substrates during black display,
The optical compensation film is the optical compensation film according to any one of claims 1 to 10 , the first phase region is a transparent support of the optical compensation film, and the second retardation region is the optical compensation film. A liquid crystal display device which is an optically anisotropic layer of a compensation film.
面内の屈折率nxとny(nx≧ny)、厚さ方向の屈折率nz、及びフィルムの厚さdを用いて
Re=(nx−ny)×d
で定義される第1位相差領域の面内のレターデーションReが20nm以下で、且つ
Rth=((nx+ny)/2−nz)×d
で定義される第1位相差領域の厚み方向のレターデーションRthが20nm〜120nmであり、前記第2位相差領域の遅相軸が第1偏光膜の透過軸と黒表示時の液晶性化合物の遅相軸方向に平行である請求項1に記載の液晶表示装置。
Using the in-plane refractive indices nx and ny (nx ≧ ny), the refractive index nz in the thickness direction, and the thickness d of the film, Re = (nx−ny) × d
The in-plane retardation Re of the first retardation region defined by is 20 nm or less, and Rth = ((nx + ny) / 2−nz) × d
The retardation Rth in the thickness direction of the first retardation region defined by the formula (1) is 20 nm to 120 nm, the slow axis of the second retardation region is the transmission axis of the first polarizing film, and the liquid crystalline compound at the time of black display the liquid crystal display device according to claim 1 1 which is parallel to the slow axis direction.
前記第2基板のより外側に、第2偏光膜を有する請求項1又は1に記載の液晶表示装置。 More outside of the second substrate, a liquid crystal display device according to claim 1 1 or 1 2 has a second polarizing film. 前記第2位相差領域のReが50nm〜200nmである請求項1〜1のいずれか1項に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to any one of claims 1 1 to 1 3 Re of the second retardation region is 50 nm to 200 nm. 前記第1位相差領域が複数の層から構成されており、該複数の層のうち第2位相差領域に接する層が配向膜である請求項1〜1のいずれか1項に記載の液晶表示装置。 Wherein and the first retardation region is composed of a plurality of layers, the layer in contact with the second retardation region of the plurality of layers according to any one of claims 1 1 to 1 4 are alignment film Liquid crystal display device. 前記第2偏光膜を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち液晶層側の保護膜の厚み方向の位相差Rthが20nm以下である請求項1〜1のいずれか1項に記載の液晶表示装置。 A pair of protective films sandwiching the second polarizing film, according to claim 1 1 to 1 thickness direction retardation Rth of the protective film of the liquid crystal layer side of the pair of protective film is 20nm or less The liquid crystal display device according to any one of 5 . 前記第2偏光膜を挟んで配置された一対の保護膜のうち、液晶層側の保護膜がセルロースアシレートフィルム又はノルボルネン系フィルムである請求項1に記載の液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 16 , wherein the protective film on the liquid crystal layer side is a cellulose acylate film or a norbornene-based film among the pair of protective films arranged with the second polarizing film interposed therebetween. 前記第2偏光膜を挟んで配置された一対の保護膜のうち、液晶層側の保護膜が、セルロースアシレートフィルムと垂直配向した棒状液晶性化合物を含む層とを有する請求項1に記載の液晶表示装置。 A pair of protective films disposed across the second polarizer, the protective film of the liquid crystal layer side, according to claim 1 6 and a layer comprising rod-like liquid crystal compound oriented cellulose acylate film and the vertical Liquid crystal display device. 前記第1位相差領域が複数の層から構成されており、該複数の層のうち第1偏光膜に接する層が第1偏光膜の保護膜として機能する請求項1〜1のいずれか1項に記載の液晶表示装置。 Wherein and the first retardation region is composed of a plurality of layers, one layer in contact with the first polarizing film of the plurality of layers of claim 1 1 to 1 8 which serves as a first polarizing protective film 2. A liquid crystal display device according to item 1.
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