JP6066218B2

JP6066218B2 - 液晶組成物、液晶フィルム及びディスプレイ装置

Info

Publication number: JP6066218B2
Application number: JP2014506339A
Authority: JP
Inventors: ヒーリー、デ; ヤンキム、シン; ミリー、ダ; スーパーク、ムーン
Original assignee: エルジー・ケム・リミテッド
Priority date: 2011-04-21
Filing date: 2012-04-23
Publication date: 2017-01-25
Anticipated expiration: 2032-04-23
Also published as: EP2700698A4; KR20120120082A; CN103635561A; US9920249B2; WO2012144874A3; CN103635561B; JP2014513814A; US20140106089A1; EP2700698A2; EP2700698B1; KR101569237B1; WO2012144874A2

Description

本出願は、液晶組成物、液晶フィルム及びディスプレイ装置に関する。

ＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）またはＰＤＰ（ｐｌａｓｍａｄｉｓｐｌａｙｐａｎｅｌ）などをさらに薄くて、軽くて、大面積で製造することは、持続的に存在する要求であり、また、さらに高品質の画像を具現するために、画面均一化、コントラスト比及び視野角などを向上させようとする研究も進行されている。

輝度向上フィルム、位相差フィルムまたは視野角補償フィルムなどを含む光学フィルムは、ディスプレイ装置の色相の変化を低減し、視野角を確保し、輝度を向上させる用途などに使用されることができる。

このような光学フィルムには、高分子フィルムを延伸し、光学異方性を付与した延伸フィルムが知られており、重合性液晶化合物を硬化させて製造される液晶フィルムの光学異方性を利用する方式も知られている。液晶フィルムの光学異方性を利用する方式では、水平配向液晶を使用する場合がある。

ところが、水平配向液晶で液晶層を形成する過程で液晶の効率的な配向を達成し、配向の安定性を確保することは重要である。水平配向液晶は、一般的に液晶間の引力が大きい一方で、液晶と基材層または配向層間の結合力が低下し、均一な配向を維持しにくい。または、水平配向液晶を配向させるときには、液晶層に部分的にいわゆるディウェッティング（ｄｅｗｅｔｔｉｎｇ）と呼ばれる不良が発生することもできる。

液晶層を形成するための乾燥時間が長くなるか、液晶層の形成過程で温度の上昇がある場合、または液晶層が平坦ではない場所に形成される場合には、上記配向不良はさらに問題になることがある。

本出願は、液晶組成物、液晶フィルム及びディスプレイ装置を提供する。

例示的な液晶組成物は、水平配向液晶化合物とアミン化合物（Ａｍｉｎｅｃｏｍｐｏｕｎｄ）を含むことができる。本明細書において用語「水平配向液晶化合物」は、液晶層を形成すれば、液晶化合物によって形成される光軸が液晶層の平面に対して約０度〜約２５度、約０度〜約１５度、約０度〜約１０度、約０度〜約５度または約０度の傾斜角を成すようにすることができる液晶化合物を意味することができる。または、本明細書において用語「光軸」は、光が当該領域を透過するときの遅相軸または進相軸を意味することができ、一般的に遅相軸を意味することができる。

１つの例示で上記液晶化合物は、重合性液晶化合物であることができる。用語「重合性液晶化合物」は、液晶性を示すことができる部位、例えば、メソゲン（ｍｅｓｏｇｅｎ）骨格などを含み、また重合性官能基を１つ以上含む化合物を意味することができる。

１つの例示で液晶化合物は、重合性液晶化合物として、多官能性重合性液晶化合物及び単官能性重合性液晶化合物を含むことができる。用語「多官能性重合性液晶化合物」は、重合性官能基を２個以上含む重合性液晶化合物を意味することができる。例えば、多官能性重合性液晶化合物は、重合性官能基を２個〜１０個、２個〜８個、２個〜６個、２個〜５個、２個〜４個、２個〜３個または２個含むことができる。または、用語「単官能性重合性液晶化合物」は、１つの重合性官能基を含む重合性液晶化合物を意味することができる。

多官能性及び単官能性重合性化合物を一緒に使用すれば、液晶組成物によって形成される液晶層の位相遅延特性を効果的に調節することができ、また、具現された位相遅延特性は、例えば、位相遅延層の光軸や、位相遅延値を安定的に維持することができる。

液晶組成物は、単官能性重合性液晶化合物を多官能性重合性液晶化合物１００重量部に対して０重量部超過１００重量部以下の範囲、または１重量部〜９０重量部、１重量部〜８０重量部、１重量部〜７０重量部、１重量部〜６０重量部、１重量部〜５０重量部、１重量部〜３０重量部または１重量部〜２０重量部で含むことができる。

上記範囲内で多官能性及び単官能性重合性液晶化合物の混合効果を極大化することができる。本明細書において特に別途規定しない限り、単位「重量部」は、重量の比率を意味することができる。

上記液晶組成物は、下記一般式１の条件を満たすことができる。

［一般式１］
Ｘ＜８％

上記一般式１で、Ｘは、上記液晶組成物で形成された液晶層の初期位相差値に対して上記液晶層を８０℃で１００時間または２５０時間放置した後の位相差値の変化量の絶対値の百分率である。

上記「Ｘ」は、例えば、「１００×（｜Ｒ_０−Ｒ_１｜）／Ｒ_０」の数式で計算されることができる。上記でＲ_０は、上記液晶層の初期位相差値であり、Ｒ_１は、上記液晶層を８０℃で１００時間または２５０時間放置した後のその液晶層の位相差値である。「Ｘ」は、例えば、７％以下、６％以下または５％以下であることができる。上記位相差値の変化量は、下記実施例で提示された方法で測定することができる。

多官能性または単官能性重合性液晶化合物は、例えば、下記化学式１で表示される化合物であることができる。

［化学式１］

上記化学式１でＡは、単一結合、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−であり、Ｒ_１〜Ｒ_１０は、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基、−Ｏ−Ｑ−Ｐまたは下記化学式２の置換基であるか、Ｒ_１〜Ｒ_５のうち隣接する２個の置換基の対またはＲ_６〜Ｒ_１０のうち隣接する２個の置換基の対は、互いに連結され、−Ｏ−Ｑ−Ｐで置換されたベンゼンを形成し、且つＲ_１〜Ｒ_１０のうち少なくとも１つは、−Ｏ−Ｑ−Ｐまたは下記化学式２の置換基であるか、Ｒ_１〜Ｒ_５のうち隣接する２個の置換基またはＲ_６〜Ｒ_１０のうち隣接する２個の置換基のうち少なくとも１つの対は、互いに連結され、−Ｏ−Ｑ−Ｐで置換されたベンゼンを形成し、上記でＱは、アルキレン基またはアルキリデン基であり、Ｐは、アルケニル基、エポキシ基、シアノ基、カルボキシル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基などの重合性官能基である。

［化学式２］

上記化学式２でＢは、単一結合、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−であり、Ｒ _１１〜Ｒ _１５は、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基、−Ｏ−Ｑ−Ｐであるか、Ｒ _１1 〜Ｒ _1５のうち隣接する２個の置換基の対は、互いに連結され、−Ｏ−Ｑ−Ｐで置換されたベンゼンを形成し、且つＲ _１１〜Ｒ _１５のうち少なくとも１つは、−Ｏ−Ｑ−Ｐであるか、Ｒ _１１〜Ｒ _１５のうち隣接する２個の置換基の対は、互いに連結され、−Ｏ−Ｑ−Ｐで置換されたベンゼンを形成し、上記でＱは、アルキレン基またはアルキリデン基であり、Ｐは、重合性官能基であって、アルケニル基、エポキシ基、シアノ基、カルボキシル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基である。

本明細書において用語「単一結合」は、当該部位に別途の原子または原子団が存在しないことを意味することができる。例えば、上記化学式１及び２で用語「単一結合」は、ＡまたはＢで表示される部分に別途の原子が存在しない場合を意味する。例えば、化学式１でＡが単一結合の場合、Ａの両側のベンゼンが直接連結され、ビフェニル（ｂｉｐｈｅｎｙｌ）構造を形成することができる。

本明細書においてハロゲンとしては、塩素、臭素またはヨウ素などが例示されることができる。

本明細書においてアルキル基としては、特に別途規定しない限り、炭素数１〜２０、炭素数１〜１６、炭素数１〜１２、炭素数１〜８または炭素数１〜４の直鎖または分岐鎖アルキル基または炭素数３〜２０、炭素数３〜１６、炭素数３〜１２、炭素数３〜８または炭素数３〜６のシクロアルキル基が例示されることができる。上記アルキル基は、任意的に１つ以上の置換基によって置換されることができる。

本明細書においてアルコキシ基としては、特に別途規定しない限り、炭素数１〜２０、炭素数１〜１６、炭素数１〜１２、炭素数１〜８または炭素数１〜４のアルコキシ基が例示されることができる。上記アルコキシ基は、直鎖、分岐鎖または環状であることができる。また、上記アルコキシ基は、任意的に１つ以上の置換基によって置換されることができる。

また、本明細書においてアルキレン基またはアルキリデン基としては、特に別途規定しない限り、炭素数１〜２０、炭素数１〜１６、炭素数１〜１２、炭素数１〜８、炭素数１〜４、炭素数４〜１０または炭素数６〜９のアルキレン基またはアルキリデン基が例示されることができる。上記アルキレン基またはアルキリデン基は、直鎖、分岐鎖または環状であることができる。上記アルキレン基またはアルキリデン基は、任意的に１つ以上の置換基によって置換されることができる。

また、本明細書においてアルケニル基としては、特に別途規定しない限り、炭素数２〜２０、炭素数２〜１６、炭素数２〜１２、炭素数２〜８または炭素数２〜４のアルケニル基が例示されることができる。上記アルケニル基は、直鎖、分岐鎖または環状であることができる。また、上記アルケニル基は、任意的に１つ以上の置換基によって置換されることができる。

本明細書において任意の化合物または置換基で置換されることができる置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、エポキシ基、シアノ基、カルボキシル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基は、メタクリロイルオキシ基またはアリール基などが例示されることができるが、これに制限されるものではない。

上記化学式１及び２でＰは、アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基であるか、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基、またはアクリロイルオキシ基であることができる。

上記化学式１及び２で少なくとも１つ以上存在することができる−Ｏ−Ｑ−Ｐまたは化学式２の残基は、例えば、Ｒ_３、Ｒ_８またはＲ_１３の位置に存在することができ、例えば、上記は１個または２個が存在することができる。または、上記化学式１の化合物または化学式２の残基で−Ｏ−Ｑ−Ｐまたは化学式２の残基以外の置換基は、例えば、水素、ハロゲン、炭素数１〜４の直鎖または分岐鎖のアルキル基、炭素数４〜１２のシクロアルキル基は、シアノ基、炭素数１〜４のアルコキシ基、シアノ基またはニトロ基であることができる。他の例示で上記−Ｏ−Ｑ−Ｐまたは化学式２の残基以外の置換基は、塩素、炭素数１〜４の直鎖または分岐鎖のアルキル基、炭素数４〜１２のシクロアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基またはシアノ基であることができる。

液晶組成物は、アミン化合物を含む。アミン化合物は、液晶化合物が配向する過程では、例えば、上記化合物の重合性官能基と反応し、ディウェッティング（ｄｅｗｅｔｔｉｎｇ）現象のような不良なしに、液晶化合物が均一に配向されるようにし、また配向された後に配向安定性が確保されるようにすることができる。

アミン化合物としては、特別な制限なしに上記作用を行うことができる化合物を使用することができる。１つの例示で上記化合物としては、下記化学式３で表示される化合物を使用することができる。

［化学式３］

上記化学式３でＲ_１６及びＲ_１７は、それぞれ独立して、１価炭化水素基、−Ｌ_３−Ｎ（Ｒ_１８）（Ｒ_１９）、−Ｌ_３−Ｓｉ（Ｒ_１８）_ｎ（ＯＲ_１９）_３−ｎまたは−Ｌ_３−Ｎ（Ｒ_１８）−Ｌ_３−Ｓｉ（Ｒ_１８）_ｎ（ＯＲ_１９）_３−ｎであるか、または互いに連結され、一緒に単一結合または下記化学式４のリンカー（Ｌｉｎｋｅｒ）を形成することができ、上記でＲ_１８及びＲ_１９は、それぞれ独立して、水素または１価炭化水素基であり、ｎは、０〜２の数であり、Ｌ_１〜Ｌ_３は、それぞれ独立して、単一結合または化学式４のリンカーである。

但し、上記化学式３でＬ_１及びＬ_２が同時に単一結合である場合には、Ｒ_１６及びＲ_１７が同時に水素である場合は除外される。

［化学式４］

上記化学式４でＬ_ａ及びＬ_ｅは、それぞれ独立して、単一結合、アルキレン基またはアルキリデン基であり、Ｌ_ｃは、アルキレン基またはアルキリデン基であり、Ｌ_ｂ及びＬ_ｄは、それぞれ独立して単一結合は、−Ｏ−は、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＮＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＯＮＨ−、シクロアルキレン基またはアリレン基である。

本明細書において用語１価炭化水素基は、炭素及び水素よりなる有機化合物またはその誘導体から誘導される１価残基を意味することができる。１つの例示で１価炭化水素基としては、１個〜２０個、１個〜１６個、１個〜１２個、１個〜８個または１個〜４個の炭素原子を含む１価炭化水素基が例示されることができる。具体的には、１価炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基またはアリール基などが例示されることができるが、これに制限されるものではない。

また、本明細書において用語アリール基またはアリレン基は、特に別途規定しない限り、ベンゼン環を有するか、２個以上のベンゼン環が連結または縮合された構造を含む化合物またはその誘導体から由来する１価または２価の残基を意味することができる。すなわち、例えば、上記で用語アリール基の範囲には、通常、アリール基と呼ばれているアリール基はもちろん、いわゆるアラルキル基（ａｒａｌｋｙｌｇｒｏｕｐ）またはアリールアルキル基などをも含まれることができる。上記のようなアリール基またはアリレン基は、例えば、炭素数６〜２５、炭素数６〜２１、炭素数６〜１８または炭素数６〜１３のアリール基またはアリレン基であることができる。

また、上記化学式３及び４でシクロアルキレン基とし、炭素数３〜２０、炭素数３〜１６、炭素数３〜１２または炭素数３〜８のシクロアルキレン基が例示されることができる。このようなシクロアルキレン基は、任意的に１つ以上の置換基によって置換されていてもよい。

１つの例示で、上記アミン化合物としては、上記化学式３でＬ_１及びＬ_２が単一結合であり、Ｒ_１６が水素であり、Ｒ_１７が１価炭化水素基または−Ｌ_３−Ｎ（Ｒ_１８）（Ｒ_１９）であり、Ｌ_３が炭素数１〜１２、炭素数１〜８または炭素数１〜４のアルキレン基またはアルキリデン基であり、Ｒ_１８及びＲ_１９がそれぞれ独立して水素または１価炭化水素基である化合物を使用することができる。上記化合物で１価炭化水素基は、例えば、炭素数１〜１２、炭素数１〜８または炭素数１〜４の直鎖または分岐鎖のアルキル基であるか、炭素数３〜１６、炭素数３〜１２、炭素数３〜８または炭素数３〜６のシクロアルキル基であることができる。このような化合物としては、例えば、メチルアミン、エチルアミン、１−プロピルアミン、２−プロピルアミン、１−ブチルアミン、２−ブチルアミン、３−ジメチルアミノプロピルアミン、シクロプロピルアミン、シクロブチルアミンまたはシクロヘキシシルアミンなどが例示されることができるが、これに制限されるものではない。

１つの例示で上記アミン化合物とし、上記化学式３でＬ_１及びＬ_２が単一結合であり、Ｒ_１６及びＲ_１７がそれぞれ独立して１価炭化水素基または−Ｌ_３−Ｎ（Ｒ_１８）（Ｒ_１９）であり、Ｌ_３が炭素数１〜１２、炭素数１〜８または炭素数１〜４のアルキレン基またはアルキリデン基であり、Ｒ_１８及びＲ_１９がそれぞれ独立して水素または１価炭化水素基の化合物を使用することができる。上記化合物で１価炭化水素基は、例えば、炭素数１〜１２、炭素数１〜８または炭素数１〜４の直鎖または分岐鎖のアルキル基であるか、炭素数３〜１６、炭素数３〜１２、炭素数３〜８または炭素数３〜６のシクロアルキル基であることができる。このような化合物とし、例えば、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミンまたはジブチルアミンなどが例示されることができるが、これに制限されるものではない。

他の例示で、上記アミン化合物とし、上記化学式３でＬ１及びＬ２が単一結合であり、Ｒ_１６及びＲ_１７が互いに連結され、一緒に化学式４のリンカーを形成している化合物を使用することができる。このような化合物の化学式４のリンカーとしては、例えば、Ｌ_ａは、Ｌ_ｄ及びＬ_ｅが単一結合であり、Ｌ_ｂが単一結合、−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＮＨ−または−ＣＯＮＨ−であり、Ｌ_ｃが炭素数１〜１２または炭素数１〜８のアルキレン基であることができる。上記でＬ_ｂは、他の例示では、単一結合、−Ｏ−または−Ｃ（＝Ｏ）−であるか、または単一結合または−Ｃ（＝Ｏ）−であることができる。このような化合物としては、アゼチジン（Ａｚｅｔｉｄｉｎｅ）、ピロリジン（Ｐｙｒｒｏｌｉｄｉｎｅ）、ピペリジン（Ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｅ）、２−アゼチジノン（２−Ａｚｅｔｉｄｉｎｏｎｅ）、２−ピロリジノン（２−ｐｙｒｒｏｌｉｄｉｎｏｎｅ）または２−ピペリジノン（２−ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｏｎｅ）などが例示されることができる。

他の例示で上記アミン化合物としては、化学式３でＲ_１６及びＲ_１７がそれぞれ独立して１価炭化水素基、−Ｌ_３−Ｓｉ（Ｒ_１８）_ｎ（ＯＲ_１９）_３−ｎまたは−Ｌ_３−Ｎ（Ｒ_１８）−Ｌ_３−Ｓｉ（Ｒ_１８）ｎ（ＯＲ_１９）_３−ｎである化合物を使用することができる。例えば、上記化合物は、化学式３でＲ_１６及びＲ_１７が−Ｌ_３−Ｓｉ（Ｒ_１８）_ｎ（ＯＲ_１９）_３−ｎまたは−Ｌ_３−Ｎ（Ｒ_１８）−Ｌ_３−Ｓｉ（Ｒ_１８）_ｎ（ＯＲ_１９）_３−ｎであり、Ｌ_１及びＬ_２がそれぞれ独立して単一結合または化学式４のリンカーであり、且つ上記化学式４でＬ_ａ、Ｌ_ｂ、Ｌ_ｄ及びＬ_ｅが単一結合であり、Ｌ_ｃが炭素数１〜１２、炭素数１〜８または炭素数１〜４のアルキレン基であり、Ｌ_３が炭素数１〜１２、炭素数１〜８または炭素数１〜４のアルキレン基であり、Ｒ_１８及びＲ_１９がそれぞれ独立して炭素数１〜１２、炭素数１〜８または炭素数１〜４のアルキル基である化合物であることができる。このような化合物としては、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）アミン（ｂｉｓ（３−ｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌｙｌｐｒｏｐｙｌ）ａｍｉｎｅ）、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）アミン（ｂｉｓ（３−ｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌｙｌｐｒｏｐｙｌ）ａｍｉｎｅ）、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）エチレンジアミン（ｂｉｓ（３−ｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌｙｌｐｒｏｐｙｌ）ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅ）またはビス（３−トリエトキシシリルプロピル）エチレンジアミン（ｂｉｓ（３−ｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌｙｌｐｒｏｐｙｌ）ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅ）などが例示されることができる。

他の例示で上記化合物は、化学式３でＲ_１６が炭素数１〜１２、炭素数１〜８または炭素数１〜４の１価炭化水素基、例えば、アルキル基であり、Ｌ_１及びＬ_２が単一結合であり、Ｒ_１７が−Ｌ_３−Ｓｉ（Ｒ_１８）_ｎ（ＯＲ_１９）_３−ｎまたは−Ｌ_３−Ｎ（Ｒ_１８）−Ｌ_３−Ｓｉ（Ｒ_１８）_ｎ（ＯＲ_１９）_３−ｎであり、且つＬ_３が炭素数１〜１２、炭素数１〜８または炭素数１〜４のアルキレン基であり、Ｒ_１８及びＲ_１９がそれぞれ独立して炭素数１〜１２、炭素数１〜８または炭素数１〜４のアルキル基である化合物であることができる。このような化合物とし、Ｎ−（ｎ−ブチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシルシラン（Ｎ−（ｎ−ｂｕｔｙｌ）−３−ａｍｉｎｏｐｒｏｐｙｌｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）、Ｎ−（ｎ−ブチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン（Ｎ−（ｎ−ｂｕｔｙｌ）−３−ａｍｉｎｏｐｒｏｐｙｌｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）、Ｎ−メチルアミノプロピルトリメトキシシルシラン（Ｎ−ｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｐｒｏｐｙｌｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）またはＮ−メチルアミノプロピルトリエトキシシルシラン（Ｎ−ｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｐｒｏｐｙｌｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）などが例示されることができるが、これに限定されるものではない。

液晶組成物でアミン化合物の比率は、特に制限されず、目的する効果を考慮して選択することができる。１つの例示で上記アミン化合物は、水平配向液晶化合物１００重量部に対して０．０１重量部〜１０重量部の比率で含まれることができる。上記の比率範囲内で水平配向液晶化合物の効率的で且つ均一な配向及び配向安定性が確保されることができる。

液晶化合物が重合性液晶化合物である場合、液晶組成物は、重合開始剤、例えば、光重合開始剤をさらに含むことができる。上記光重合開始剤は、例えば、光の照射によって重合性液晶化合物の重合を開始させることができる。本明細書において光の照射は、例えば、マイクロ波（ｍｉｃｒｏｗａｖｅｓ）、赤外線（ＩＲ）、紫外線（ＵＶ）、Ｘ線及びガンマ線などの電磁気波やアルファ−粒子線（ａｌｐｈａ−ｐａｒｔｉｃｌｅｂｅａｍ）、プロトンビーム（ｐｒｏｔｏｎｂｅａｍ）、ニュトロンビーム（ｎｅｕｔｒｏｎｂｅａｍ）または電子線（ｅｌｅｃｔｒｏｎｂｅａｍ）のような粒子ビームなどの照射を意味することができる。

光重合開始剤の種類は、特に制限されず、目的によって適切な種類が選択及び使用されることができる。光重合開始剤としては、ベンジル（ビベンゾイルとも言う）、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、４−ベンゾイル−４'−メチルジフェニルスルフィド、ベンジルメチルケタル、ジメチルアミノメチルベンゾエート、２−ｎ−ブトキシエチル−４−ジメチルアミノベンゾエート、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、３、３'−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノン、メチロベンゾイルホルメート、２−メチル−１−（４−（メチルチオ）フェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン、１−（４−ドデシルフェニル）−２−ヒドロキシ−メチルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１オン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、２−クロロチオキサントン、２、４−ジエチルチオキサントン、２、４−ジイソプロピルチオキサントン、２、４−ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントンまたは１−クロロ−４−プロポキシチオキサントンなどが例示されることができ、必要に応じて上記光重合開始剤は、適切な増感剤と併用されることもできる。

光重合開始剤の具体的な比率は、特に制限されず、目的によって適切な比率が選択されることができる。例えば、光重合開始剤は、水平配向液晶化合物１００重量部に対して１重量部〜１０重量部の比率で含まれることができるが、これに制限されるものではない。光重合開始剤の比率が過度に低ければ、適切な重合が誘導されないことがあり、反対に過度に高ければ、液晶層の形成後に残存開始剤に起因して物性が悪くなることができるので、これを考慮して適切な比率が選択されることができる。

液晶組成物は、界面活性剤をさらに含むことができる。界面活性剤としては、例えば、フルオルカーボン系またはシリコーン系の界面活性剤が例示されることができる。フルオロカーボン系の界面活性剤としては、米国の３Ｍ社のフルオラド（Ｆｌｕｏｒａｄ）ＦＣ４４３０、フルオラドＦＣ４４３２、フルオラドＦＣ４４３４または米国のＤｕｐｏｎｔ社のゾニル（Ｚｏｎｙｌ）などが例示されることができ、シリコーン系の界面活性剤としては、ＢＹＫ−Ｃｈｅｍｉｅ社のＢＹＫなどが例示されることができるが、これに制限されるものではない。

界面活性剤の比率は、特に制限されず、例えば、水平配向液晶化合物１００重量部に対して０．０５〜５重量部程度で含まれることができる。界面活性剤の比率が過度に低ければ、液晶層の表面状態が不良になることができ、過度に高ければ、界面活性剤によるむらが発生することができるので、これを考慮して適切な比率が選択されることができる。

液晶組成物は、また、溶媒をさらに含むことができる。溶媒としては、例えば、クロロホルム、ジクロロメタン、テトラクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素；ベンゼン、トルエン、キシレン、メトキシベンゼン、１、２−ジメトキシベンゼンなどの芳香族炭化水素；アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノンなどのアルコール；メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブなどのセロソルブ；またはジエチレングリコールジメチルエーテル（ＤＥＧＤＭＥ）、ジプロピレングリコールジメチルエーテル（ＤＰＧＤＭＥ）などのエーテルなどを例示することができるが、これに限定されるものではない。溶媒は、単一溶媒または混合溶媒の形態で含まれることもできる。液晶組成物内で溶媒の比率は、特に制限されず、目的する効果は、例えば、コーティング性などを考慮して適切な比率で含まれることができる。

液晶組成物は、上記以外にも、必要に応じて公知された添加剤、例えば、重合性非液晶化合物、安定剤または非重合性非液晶化合物などをさらに含むことができる。

本出願は、また、液晶フィルム（ＬＣＦ；ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＦｉｌｍ）に関する。例示的な液晶フィルムは、上記記述した液晶組成物を含む液晶層を有することができる。

上記液晶層において水平配向液晶化合物は、水平配向された状態で含まれていてもよい。１つの例示で上記化合物は、水平配向状態で重合され、液晶層に含まれていてもよい。本明細書において用語「水平配向」は、液晶化合物を含む液晶層の光軸が液晶層の平面に対して約０度〜約２５度、約０度〜約１５度、約０度〜約１０度、約０度〜約５度または約０度の傾斜角を有する場合を意味することができる。

上記液晶層は、例えば、水平配向液晶化合物を含み、上記液晶化合物は、重合された形態で含まれることができる。また、本明細書において「重合性液晶化合物が重合された形態で含まれているということ」は、上記液晶化合物が重合され、液晶層内で液晶高分子の主鎖または側鎖のような骨格を形成している状態を意味することができる。

上記液晶層は、また、重合性液晶化合物を非重合された状態で含むか、重合性非液晶化合物、安定剤、非重合性非液晶化合物または開始剤などの公知の添加剤をさらに含むことができる。

上記液晶フィルムは、多様な用途に適用されることができる。１つの例示で上記液晶層は、位相遅延特性を示し、これにより、液晶フィルムは、ＬＣＤなどのディスプレイ装置に適用される位相差フィルム、視野角補償フィルムは、反射型偏光板などに使用されることができる。１つの例示で上記液晶層は、１／４、１／２または３／４波長層の特性を示す位相遅延層であることができる。本明細書において用語「ｎ波長層」は、上記波長層に入射する光を当該波長のｎ倍だけ位相遅延させることができる位相遅延素子を意味することができる。

１つの例示で液晶層は、面内における遅相軸方向の屈折率と面内における進相軸方向の屈折率の差が０．０５〜０．２、０．０７〜０．２、０．０９〜０．２または０．１〜０．２の範囲であることができる。上記で面内における遅相軸方向の屈折率は、液晶層の平面で最も高い屈折率を示す方向の屈折率を意味し、進相軸方向の屈折率は、液晶層の平面上で最も低い屈折率を示す方向の屈折率を意味することができる。通常、光学異方性の液晶層で進相軸と遅相軸は、互いに垂直する方向に形成されている。上記それぞれの屈折率は、５５０ｎｍまたは５８９ｎｍの波長の光に対して測定した屈折率であることができる。上記屈折率の差は、例えば、Ａｘｏｍａｔｒｉｘ社のＡｘｏｓｃａｎを利用して製造社のマニュアルによって測定することができる。液晶層は、また、厚さが約０．５μｍ〜２．０μｍまたは約０．５μｍ〜１．５μｍであることができる。上記屈折率の関係と厚さを有する液晶層は、適用される用途に適した位相遅延特性を具現することができる。

例示的な液晶フィルムは、基材層をさらに含むことができる。基材層をさらに含むとき、上記液晶層は、上記基材層の少なくとも一面に形成されていてもよい。図１は、例示的な液晶フィルム１００の断面図であり、液晶層１０１が基材層１０２の一面に形成されている場合を示す。

基材層としては、多様な種類が使用されることができる。１つの例示で上記基材層は、光学的等方性基材層、位相遅延特性を示す位相遅延層（ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎｌａｙｅｒ）などのように光学的異方性基材層または偏光素子などが使用されることができる。

光学的等方性基材層としては、ガラスまたは透明プラスチック基材層などのような透明基材層が使用されることができる。プラスチック基材層としては、ＤＡＣ（ｄｉａｃｅｔｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）またはＴＡＣ（ｔｒｉａｃｅｔｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓｅ）基材層のようなセルロース基材層；ノルボルネン誘導体樹脂基材層などのＣＯＰ（ｃｙｃｌｏｏｌｅｆｉｎｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）基材層；ＰＭＭＡ（ｐｏｌｙ（ｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）基材層などのアクリル基材層；ＰＣ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）基材層；ＰＥ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）またはＰＰ（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）基材層などのようなオレフィン基材層；ＰＶＡ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌａｌｃｏｈｏｌ）基材層；ＰＥＳ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｓｕｌｆｏｎｅ）基材層；ＰＥＥＫ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ）基材層；ＰＥＩ（ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｉｍｉｄｅ）基材層；ＰＥＮ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｎａｐｈｔｈａｔｌａｔｅ）基材層；ＰＥＴ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔａｌａｔｅ）基材層などのようなポリエステル基材層；ＰＩ（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）基材層；ＰＳＦ（ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎｅ）基材層；ＰＡＲ（ｐｏｌｙａｒｙｌａｔｅ）基材層またはフルオロ樹脂基材層などが例示されることができる。上記基材層は、例えば、シートまたはフィルム形状であることができる。

光学的異方性基材層は、例えば、位相遅延層としては、例えば、１／４波長層または１／２波長層などが使用されることができる。このような位相遅延層は、重合性液晶化合物を配向及び重合させて形成された液晶高分子層であるか、延伸または収縮工程などによって複屈折性を付与したプラスチックフィルムまたはシートであることができる。

偏光素子としては、この分野で公知されている通常的な素子が使用されることができる。例えば、上記偏光素子は、ポリビニルアルコール樹脂に二色性色素などを吸着及び配向させて製造される素子が使用されることができる。

上記基材層には、必要に応じて低反射処理、反射防止処理、眩しさ防止処理及び／または高解像度防眩処理などのような多様な表面処理が行われていてもよい。

例示的な液晶フィルムは、基材層と液晶層との間に配向層をさらに含むことができる。例えば、図１を参照すれば、液晶フィルム１００は、基材層１０２と液晶層１０１との間に追加的な層として配向層を含むことができる。配向層は、液晶フィルムの形成過程で液晶化合物を配向させる役目をする層であることができる。配向層としては、この分野で公知されている通常の配向層、例えば、インプリンティング（ｉｍｐｒｉｎｔｉｎｇ）方式で形成された配向層、光配向層またはラビング配向層などが使用されることができる。上記配向層は、任意的な構成であり、場合によっては、基材層を直接ラビングするか、延伸する方式で配向層なしに配向性を付与することもできる。

本出願は、また、液晶フィルムの製造方法に関する。例示的な液晶フィルムの製造方法は、上記液晶組成物を使用して液晶層を形成することを含むことができる。

液晶層は、例えば、配向層を形成し、上記配向層上に上記液晶組成物の塗布層を形成し、上記液晶組成物を配向させた状態で重合させて液晶層を形成する方式で製造することができる。配向層は、例えば上記記述した基材層上に形成されることができる。

配向層は、例えば、ポリイミドなどの高分子膜をラビング処理するか、光配向性化合物をコーティングし、直線偏光の照射などを通じて配向処理する方式またはナノインプリンティング方式などのようなインプリンティング方式で形成することができる。この分野では、水平配向液晶化合物を配向させることができる配向層を形成する多様な方式が公知されている。

液晶組成物の塗布層は、組成物を公知の方式で配向層上にコーティングして形成することができる。例えば、上記塗布層の下部に存在する配向層の配向パターンによって液晶化合物を配向させた後に重合させて液晶層を形成することができる。

本出願は、また、ディスプレイ装置に関する。例示的なディスプレイ装置は、上記液晶フィルムを含むことができる。上記ディスプレイ装置は、例えば、液晶ディスプレイ装置（ＬＣＤ）であることができる。

上記液晶フィルムは、ディスプレイ装置などにおいて多様な用途で使用されることができる。例えば、上記液晶フィルムは、液晶ディスプレイ装置用光学補償基材として有用である。したがって、上記液晶フィルムは、光学補償基材として上記装置に含まれることができる。または、上記フィルムは、例えば、ＳＴＮ（ＳｕｐｅｒＴｗｉｓｔＮｅｍａｔｉｃ）ＬＣＤ、ＴＦＴ−ＴＮ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ−ＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ）ＬＣＤ、ＶＡ（ＶｅｒｔｉｃａｌＡｌｉｇｎｍｅｎｔ）ＬＣＤまたはＩＰＳ（Ｉｎ−ＰｌａｎｅＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）ＬＣＤなどの位相差フィルム；１／２波長板；１／４波長板；逆波長分散特性フィルム；光学補償フィルム；カラーフィルター；偏光板または偏光子との積層フィルム；偏光板補償フィルムなどに使用されることができる。

液晶フィルムの用途によって上記フィルムを使用してディスプレイ装置を構成する方式は、特に制限されない。この分野では、液晶フィルムの用途によってそのフィルムが装置内で位置すべき個所や装置の構成方式が多様に公知されており、このような方式は、すべて適用されることができる。

本出願の例示的な液晶組成物によれば、水平配向液晶を配向する過程でいわゆるディウェッティング（ｄｅｗｅｔｔｉｎｇ）現象などの不良がない均一な配向を行うことができる。また、上記配向された液晶化合物の状態が安定的に維持されることができる。

例示的な液晶フィルムを示す図である。実施例１で形成された液晶層を示す写真である。比較例１で形成された液晶層を示す写真である。

以下、実施例及び比較例により上記液晶組成物を具体的に説明するが、上記液晶組成物の範囲が下記実施例に制限されるものではない。

実施例１
ＴＡＣ基材層（屈折率：１．４９、厚さ：８０，０００ｎｍ）の一面に光配向層形成用組成物を乾燥後の厚さが約１，０００Åになるようにコーティングし、８０℃のオーブンで２分間乾燥させた。光配向層形成用組成物としては、下記化学式Ａのシンナメート基を有するポリノルボルネン（分子量（Ｍ_ｗ）＝１５０，０００）及びアクリル単量体の混合物を光開始剤（Ｉｇａｃｕｒｅ９０７）と混合し、さらにその混合物をトルエン溶媒にポリノルボルネンの固形分の濃度が２ｗｔ％になるように溶解させて製造した組成物を使用した（ポリノルボルネン：アクリル単量体：光開始剤＝２：１：０．２５（重量比））。

［化学式Ａ］

乾燥した光配向層形成用組成物を配向処理し、光配向層を形成した。乾燥した組成物の上部に所定方向の直線偏光された光を生成することができるワイヤグリッド偏光板を位置させ、ＴＡＣ基材層を約３ｍ／ｍｉｎの速度で移動させながら、上記乾燥した組成物に紫外線（３００ｍＷ／ｃｍ^２）を約３０秒間照射し、配向処理を行った。次いで、配向処理された配向層上に液晶層を形成した。液晶組成物として下記化学式Ｂで表示される多官能性重合性液晶化合物７０重量部及び下記化学式Ｃで表示される単官能性重合性液晶化合物３０重量部を含み、アミン化合物として上記多官能性及び単官能性重合性液晶化合物１００重量部に対して０．５重量部の３−プロピルアミンと適正量の光開始剤を含む液晶組成物を約１μｍの乾燥厚さになるように塗布し、下部の配向層に配向によって配向させた後に、紫外線（３００ｍＷ／ｃｍ^２）を約１０秒間照射し、下部光配向層の配向によって配向された水平配向液晶化合物を含む液晶層を形成した。このように形成された液晶層に対して撮影した写真を図２に示した。

［化学式Ｂ］

［化学式Ｃ］

実施例２
液晶組成物の調剤時に上記化学式Ｂで表示される多官能性重合性液晶化合物５５重量部及び上記化学式Ｃで表示される単官能性重合性液晶化合物４５重量部を配合したことを除いて、実施例１と同一の方式で液晶フィルムを製造した。

実施例３
アミン化合物として多官能性及び単官能性重合性液晶化合物１００重量部に対して０．７重量部の３−ジメチルアミノプロピルアミンを使用したことを除いて、実施例１と同一の方式で液晶フィルムを製造した。

実施例４
アミン化合物として多官能性及び単官能性重合性液晶化合物１００重量部に対して１重量部のジエチルアミンを使用したことを除いて、実施例１と同一の方式で液晶フィルムを製造した。

実施例５
アミン化合物として多官能性及び単官能性重合性液晶化合物１００重量部に対して０．５重量部の３−（Ｎ−プロピルアミノ）プロピルトリメトキシシランを使用したことを除いて、実施例１と同一の方式で液晶フィルムを製造した。

比較例１
液晶組成物の調剤時にアミン化合物を使用しないことを除いて、実施例１と同一の方式で液晶フィルムを製造した。製造された液晶層を撮影した写真は、図３に示した。

試験例１：液晶層の耐久性評価
液晶層の耐久性は、実施例及び比較例により解製造された液晶層に対して耐久テスト後に発生する位相差値の変化率を測定して評価した。具体的には、液晶フィルムを横及び縦の長さが１０ｃｍになるように裁断して製造された試験片を耐熱条件である８０℃で１００時間または２５０時間放置した後、上記耐熱条件に放置される前の液晶層の位相差値に対して放置後の位相差値の減少量を百分率で換算し、下記基準によって評価した。位相差値は、Ａｘｏｍａｔｒｉｘ社のＡｘｏｓｃａｎを利用して製造社のマニュアルによって５５０ｎｍの波長で測定した。このような測定の結果、耐熱条件で１００時間及び２５０時間放置後の位相差値の変化量がすべて８％未満の場合は、「Ｏ」で表示し、耐熱条件で１００時間及び２５０時間放置後の位相差値の変化量がいずれか１つである場合でも、８％以上の場合は、「Ｘ」で表示した。その結果を下記表１に整理した。

１００液晶フィルム
１０１液晶層
１０２基材層

Claims

水平配向液晶化合物として、多官能性重合性液晶化合物、及び、上記多官能性重合性液晶化合物１００重量部に対して１重量部〜９０重量部で含まれる単官能性重合性液晶化合物、並びに、
下記化学式３のアミン化合物を含み、
下記一般式１の条件を満たす、
液晶組成物：
［化学式３］

上記化学式３で、Ｌ_１及びＬ_２が単一結合であり、Ｒ_１６が水素であり、Ｒ_１７が炭素数１〜１２のアルキル基または−Ｌ_３−Ｎ（Ｒ_１８）（Ｒ_１９）であり、Ｌ_３が炭素数１〜１２のアルキレン基またはアルキリデン基である化合物であり、Ｒ_１８及びＲ_１９がそれぞれ独立して水素、炭素数１〜１２の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基または炭素数３〜１６のシクロアルキル基であるか、
上記化学式３で、Ｌ_１及びＬ_２が単一結合であり、Ｒ_１６及びＲ_１７がそれぞれ独立して、炭素数１〜１２のアルキル基または−Ｌ_３−Ｎ（Ｒ_１８）（Ｒ_１９）であり、Ｌ_３が炭素数１〜１２のアルキレン基またはアルキリデン基であり、Ｒ_１８及びＲ_１９がそれぞれ独立して、水素、炭素数１〜１２の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基または炭素数３〜１６のシクロアルキル基であるか、
上記化学式３で、Ｌ_１及びＬ_２が単一結合であり、Ｒ_１６及びＲ_１７が互いに連結され、一緒に下記化学式４のリンカーを形成しており、当該化学式４のリンカーで、Ｌ_ａ、Ｌ_ｄ及びＬ_ｅが単一結合、Ｌ_ｂが単一結合、−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＮＨ−または−ＣＯＮＨ−であり、Ｌ_ｃが炭素数１〜１２のアルキレン基であるか、
上記化学式３で、Ｒ_１６及びＲ_１７が−Ｌ_３−Ｓｉ（Ｒ_１８）_ｎ（ＯＲ_１９）_３−ｎまたは−Ｌ_３−Ｎ（Ｒ_１８）−Ｌ_３−Ｓｉ（Ｒ_１８）_ｎ（ＯＲ_１９）_３−ｎであり、Ｌ_１及びＬ_２がそれぞれ独立して単一結合または下記化学式４のリンカーであり、且つ当該化学式４のリンカーでＬ_ａ、Ｌ_ｂ、Ｌ_ｄ及びＬ_ｅが単一結合であり、Ｌ_ｃが炭素数１〜１２のアルキレン基であり、上記でＬ_３が炭素数１〜１２のアルキレン基であり、Ｒ_１８及びＲ_１９がそれぞれ独立して炭素数１〜１２のアルキル基であるか、又は、
上記化学式３で、Ｒ_１６が炭素数１〜１２のアルキル基であり、Ｌ_１及びＬ_２が単一結合であり、Ｒ_１７が−Ｌ_３−Ｓｉ（Ｒ_１８）_ｎ（ＯＲ_１９）_３−ｎまたは−Ｌ_３−Ｎ（Ｒ_１８）−Ｌ_３−Ｓｉ（Ｒ_１８）_ｎ（ＯＲ_１９）_３−ｎであり、且つ上記でＬ_３が炭素数１〜１２のアルキレン基であり、Ｒ_１８及びＲ_１９がそれぞれ独立して炭素数１〜１２のアルキル基である：
［化学式４］

［一般式１］
Ｘ＜８％
上記一般式１で、
Ｘは、上記液晶組成物によって形成された液晶層の初期位相差値に対して上記液晶層を８０℃で１００時間放置した後の位相差値の変化量の絶対値の百分率である。
光重合開始剤をさらに含む、
請求項１に記載の液晶組成物。
請求項１又は請求項２に記載の液晶組成物を含む液晶層を有する、
液晶フィルム。
基材層をさらに含み、
前記液晶層が上記基材層の一面に形成されている、
請求項３に記載の液晶フィルム。
前記基材層は、光学的等方性基材層、光学的異方性基材層または偏光素子である、
請求項４に記載の液晶フィルム。
請求項３に記載の液晶フィルムを含む、
ディスプレイ装置。