JP6855162B2 - 光学フィルム用組成物、フィルム及び表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、光学フィルム用組成物、フィルム及び表示装置に関する。

現在主として用いられている表示装置は、自己発光する発光表示装置と、別途の光源を必要とする受光型表示装置と、に大別され、これらの画質を改善するために、位相差フィルムなどの補償フィルムが頻繁に用いられる。

発光型表示装置、例えば有機発光表示装置（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｓｐｌａｙ：ＯＬＥＤ）の場合、電極などの金属が外部光を反射することにより、視認性及びコントラスト比が低下するおそれがある。これを低減させるために、偏光子及び補償フィルムを用いて線偏光を円偏光に切り換えることが提案されており、これにより、有機発光表示装置により反射された外部光が外側に漏れ出ることが防がれる。

受光型表示装置である液晶表示装置（ｌｉｑｕｉｄ−ｃｒｙｓｔａｌ−ｄｉｓｐｌａｙａｙ：ＬＣＤ）は、液晶により生じた位相差を、補償フィルムを用いて補償し、これにより、広い視野角が確保される。

当該補償フィルムとしては、単一層の光学フィルムを用いるか、又は複数層の光学フィルムを組み合わせて用いる。このような光学フィルムの一例として、配向膜の片面に液晶フィルムを貼り付けたものが挙げられ、これを用いて液晶の配向性を制御する。しかしながら、これは、別途の配向膜の形成過程を必要とするだけではなく、液晶の配向を制御するために、配向膜の表面にラビングなどの物理的な処理、又は光配向などの光処理を施す過程を必要とする。この場合、工程が複雑になるだけではなく、配向の均一性が確保され難い。

本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、配向膜なしに光学フィルムを具現する光学フィルム用組成物を提供することにある。

また、本発明の目的は、配向膜なしに液晶配向性を具現する光学フィルムを提供することにある。

また、本発明の目的は、上記の光学フィルムを備える補償フィルムを提供することにある。

また、本発明の目的は、上記の補償フィルムを備える反射防止フィルムを提供することにある。

また、本発明の目的は、上記の光学フィルム、上記の補償フィルム、又は上記の反射防止フィルムを備える表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による光学フィルム用組成物は、垂直配向性液晶と、末端に少なくとも一つのフッ素を含むシラン又はゲルマニウム化合物と、重合性化合物と、を含む。

前記シラン又はゲルマニウム化合物は、下記一般式１で表わされ得る。

一般式１において、
Ｙは、Ｓｉ又はＧｅであり、
Ｒ^１〜Ｒ^３、Ｒ^５及びＲ^６は、それぞれ独立して、水素、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ２０のアルキル基、置換若しくは無置換のＣ６〜Ｃ３０のアリール基、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ２０のアルコキシ基、置換若しくは無置換のＣ２〜Ｃ２０のアルコキシアルキル基、置換若しくは無置換のＣ２〜Ｃ２０のアルカノイル基、置換若しくは無置換のＣ２〜Ｃ２０のアルカノイルオキシ基、置換若しくは無置換のＣ２〜Ｃ２０のアルカノイルアルキル基、置換若しくは無置換のＣ２〜Ｃ２０のアルカノイルオキシアルキル基、若しくはヒドロキシ基、又はこれらの組み合わせであり、
Ｌは、単結合、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ１２のアルキレン基、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ１２のヘテロアルキレン基、置換若しくは無置換のＣ７〜Ｃ３０のアルキルアリーレン基、又は置換若しくは無置換のＣ７〜Ｃ３０のアリールアルキレン基であり、
Ｒ^４は、フッ素、Ｃ１〜Ｃ３のフルオロアルキル基、又はＣ１〜Ｃ３のフルオロアルコキシ基であり、
ｎは、０〜４の整数である。

前記垂直配向性液晶は、下記一般式Ａで表わされ得る。
（Ｐ^１−Ｓ^１−Ｘ^１）_ｎ１−ＭＧ−（Ｘ^２−Ｓ^２−Ｐ^２）_ｎ２ … 一般式Ａ
一般式Ａにおいて、
ＭＧは、メソゲン基であり、
Ｘ^１及びＸ^２は、それぞれ独立して、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−Ｏ（Ｃ＝Ｏ）−、−Ｏ（Ｃ＝Ｏ）Ｏ−、若しくは下記（ａ）〜（ｋ）のうちのいずれか一つ、又はこれらの組み合わせであり、

Ｓ^１及びＳ^２は、それぞれ独立して、単結合、又は置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ３０のスペーサー基であり、
Ｐ^１及びＰ^２は、それぞれ独立して、重合性官能基であり、
ｎ１及びｎ２は、それぞれ独立して、０又は１であり、但し、ｎ１及びｎ２が同時に０であることはない。

前記重合性化合物は、下記一般式Ｃで表わされ得る。
（Ｐ^３−（ＣＨ_２）_ｓ１）_ｔ１−ＣＲ_{（３−ｔ１）}−（ＣＨ_２）_ｑ１−Ｏ−（ＣＨ_２）_ｑ２−ＣＲ_{（３−ｔ２）}−（（ＣＨ_２）_ｓ２−Ｐ^４）_ｔ２ … 一般式Ｃ
一般式Ｃにおいて、
Ｒは、水素又はメチル基であり、
Ｐ^３及びＰ^４は、それぞれ独立して、重合性官能基であり、
ｓ１、ｓ２、ｑ１及びｑ２は、それぞれ独立して、０又は１であり、
ｔ１及びｔ２は、それぞれ独立して、２又は３である。

前記重合性化合物は、４〜１０個のアクリロイル基又はアクリレート基(acryloyl group)を有する化合物を含み得る。

前記光学フィルム用組成物は、溶媒を更に含み、本組成物の合計の含量に対して、５〜５０重量％の前記垂直配向性液晶、０．１〜１．１重量％の前記シラン又はゲルマニウム化合物、１〜１０重量％の重合性化合物、及び残量の溶媒を含み得る。

前記光学フィルム用組成物は、光開始剤を更に含み得る。

前記光開始剤は、本組成物の合計の含量に対して、０．１〜２重量％含まれ得る。

上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による光学フィルムは、基材と、前記基材の片面に配設される液晶層と、を備え、前記液晶層は、垂直配向性液晶、末端に少なくとも一つのフッ素を含むシラン又はゲルマニウム化合物、及び重合体を含む。

前記シラン又はゲルマニウム化合物は、下記一般式１で表わされ得る。

一般式１において、
Ｙは、Ｓｉ又はＧｅであり、
Ｒ^１〜Ｒ^３、Ｒ^５及びＲ^６は、それぞれ独立して、水素、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ２０のアルキル基、置換若しくは無置換のＣ６〜Ｃ３０のアリール基、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ２０のアルコキシ基、置換若しくは無置換のＣ２〜Ｃ２０のアルコキシアルキル基、置換若しくは無置換のＣ２〜Ｃ２０のアルカノイル基、置換若しくは無置換のＣ２〜Ｃ２０のアルカノイルオキシ基、置換若しくは無置換のＣ２〜Ｃ２０のアルカノイルアルキル基、置換若しくは無置換のＣ２〜Ｃ２０のアルカノイルオキシアルキル基、若しくはヒドロキシ基、又はこれらの組み合わせであり、
Ｌは、単結合、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ１２のアルキレン基、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ１２のヘテロアルキレン基、置換若しくは無置換のＣ７〜Ｃ３０のアルキルアリーレン基、又は置換若しくは無置換のＣ７〜Ｃ３０のアリールアルキレン基であり、
Ｒ^４は、フッ素、Ｃ１〜Ｃ３のフルオロアルキル基、又はＣ１〜Ｃ３のフルオロアルコキシ基であり、
ｎは、０〜４の整数である。

前記垂直配向性液晶は、前記基材の長手方向に対して実質的に垂直な方向に配列され、前記シラン又はゲルマニウム化合物は、前記垂直配向性液晶の長手方向に平行な方向に配列され得る。

前記重合体は、前記垂直配向性液晶の間に配設され得る。

５５０ｎｍの波長の入射光に対する前記液晶層の面内位相差（Ｒ_０）は、０ｎｍ≦Ｒ_０≦１ｎｍであり得る。

５５０ｎｍの波長の入射光に対する前記液晶層の厚さ方向の位相差（Ｒ_ｔｈ）の絶対値は、５０ｎｍ≦Ｒ_ｔｈ≦３００ｎｍであり得る。

前記液晶層は、下記関係式１を満たす屈折率を有し得る。
ｎ_ｚ＞ｎ_ｘ＝ｎ_ｙ … 関係式１
前記関係式１において、
ｎ_ｘは、前記液晶層の遅相軸における屈折率であり、ｎ_ｙは、前記液晶層の進相軸における屈折率であり、ｎ_ｚは、ｎ_ｘ及びｎ_ｙに垂直な方向の屈折率である。

前記基材と前記液晶層との間に配向膜が介在しなくてもよい。

上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による補償フィルムは、前記光学フィルムと、前記光学フィルムの少なくとも片面に配設される位相差フィルムと、を備える。

前記位相差フィルムは、λ／４位相差フィルム若しくはλ／２位相差フィルム、又はこれらの組み合わせを備え得る。

上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による反射防止フィルムは、前記補償フィルムと、前記補償フィルムの片面に配設される偏光子と、を備え得る。

上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による表示装置は、表示パネルと、前記光学フィルム、前記補償フィルム、又は前記反射防止フィルムと、を備える。

前記表示パネルは、液晶表示パネル、又は有機発光表示パネルであり得る。

配向膜がなくても液晶の垂直配向性を確保することにより、フィルムの製造工程を単純化させながらも、配向均一性を高めることができる。なお、前記液晶の垂直配向性を確保することにより、補償機能を行う光学フィルムを効率よく具現することもできる。

一実施形態による光学フィルムを示す断面図である。 一実施形態による光学フィルムを示す断面図である。 一実施形態による補償フィルムを概略的に示す断面図である。 他の実施形態による補償フィルムを概略的に示す断面図である。 一実施形態による反射防止フィルムを概略的に示す断面図である。 一実施形態による反射防止フィルムの外光反射防止の原理を示す概略図である。 一実施形態による有機発光表示装置を概略的に示す断面図である。 一実施形態による液晶表示装置を概略的に示す断面図である。 実施例１によるフィルムの位相差曲線を示すグラフである。 実施例２によるフィルムの位相差曲線を示すグラフである。 実施例３によるフィルムの位相差曲線を示すグラフである。 実施例４によるフィルムの位相差曲線を示すグラフである。 実施例５によるフィルムの位相差曲線を示すグラフである。 実施例６によるフィルムの位相差曲線を示すグラフである。 実施例７によるフィルムの位相差曲線を示すグラフである。 実施例８によるフィルムの位相差曲線を示すグラフである。 実施例９によるフィルムの位相差曲線を示すグラフである。 実施例１０によるフィルムの位相差曲線を示すグラフである。 実施例１１によるフィルムの位相差曲線を示すグラフである。 比較例１によるフィルムの位相差曲線を示すグラフである。 比較例２によるフィルムの位相差曲線を示すグラフである。 比較例３によるフィルムの位相差曲線を示すグラフである。 比較例４によるフィルムの位相差曲線を示すグラフである。 比較例５によるフィルムの位相差曲線を示すグラフである。 偏光顕微鏡を用いて、実施例１によるフィルムを観察した写真である。 偏光顕微鏡を用いて、実施例１１によるフィルムを観察した写真である。 偏光顕微鏡を用いて、比較例１によるフィルムを観察した写真である。 偏光顕微鏡を用いて、比較例２によるフィルムを観察した写真である。 偏光顕微鏡を用いて、比較例３によるフィルムを観察した写真である。 偏光顕微鏡を用いて、比較例４によるフィルムを観察した写真である。 偏光顕微鏡を用いて、比較例５によるフィルムを観察した写真である。

以下、本発明の実施形態をこの技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できる程度に詳細に説明する。しかし、本発明は、ここで説明する実施形態に限定されるものではなく、他の形態に具現化可能である。

本明細書において、別途に断わりのない限り、「置換」とは、化合物中の水素原子がハロゲン原子（Ｆ、Ｂｒ、Ｃｌ、又はＩ）、ヒドロキシ基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルコキシ基、シアノ基、アミノ基、Ｃ１〜Ｃ２０のエステル基、Ｃ１〜Ｃ２０のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ２０のアルケニル基、Ｃ２〜Ｃ２０のアルキニル基、Ｃ６〜Ｃ２０のアリール基、及びＣ３〜Ｃ２０のヘテロアリール基、並びにこれらの組み合わせから選ばれる置換基により置換されることを意味する。

以下、本発明の一実施形態による光学フィルム用組成物について説明する。

本発明の一実施形態による光学フィルム用組成物は、液晶、末端に少なくとも一つのフッ素を含むシラン又はゲルマニウム化合物及び重合性化合物を含む。

液晶は、棒状を有するモノマー、オリゴマー及び／又は重合体であり、例えば液晶の長軸方向が基材の表面に対して垂直に配向される垂直配向性液晶（ｈｏｍｅｏｔｒｏｐｉｃ ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ）である。

液晶は、反応性メソゲン(reactive mesogen)液晶であり、例えば一つ以上の重合性官能基を有する。反応性メソゲン液晶は、例えば一つ以上の重合性官能基を有する棒状の芳香族誘導体、プロピレングリコール１−メチル、プロピレングリコール２−アセテート及びＰ^１−Ａ^１−（Ｚ^１−Ａ^２）_ｎ−Ｐ^２で表わされる化合物（ここで、Ｐ^１及びＰ^２は、重合性官能基であり、それぞれ独立して、アクリレート（ａｃｒｙｌａｔｅ）、メタクリレート（ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、アクリロイル（ａｃｒｙｌｏｙｌ）、メタクリロイル、ビニル（ｖｉｎｙｌ）、ビニルオキシ（ｖｉｎｙｌｏｘｙ）、若しくはエポキシ（ｅｐｏｘｙ）、又はこれらの組み合わせを含み、Ａ^１及びＡ^２は、それぞれ独立して、１，４−フェニレン（１，４−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ）若しくはナフタレン（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ）−２，６−ジイル（ｄｉｙｌ）基、又はこれらの組み合わせを含み、Ｚ^１は、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−（Ｏ＝Ｃ）Ｏ−、若しくは−Ｏ（Ｃ＝Ｏ）Ｏ−、又はこれらの組み合わせを含み、ｎは、０、１、又は２である）のうちの少なくとも一種を含むが、これらに限定されない。

反応性メソゲン液晶は、例えば下記一般式Ａで表わされる化合物を含む。
（Ｐ^１−Ｓ^１−Ｘ^１）_ｎ１−ＭＧ−（Ｘ^２−Ｓ^２−Ｐ^２）_ｎ２ … 一般式Ａ
一般式Ａにおいて、
ＭＧは、棒状のメソゲン基であり、
Ｘ^１及びＸ^２は、それぞれ独立して、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−（Ｏ＝Ｃ）Ｏ−、−Ｏ（Ｃ＝Ｏ）Ｏ−、若しくは下記（ａ）〜（ｋ）のうちのいずれか一つ、又はこれらの組み合わせであり、

Ｓ^１及びＳ^２は、それぞれ独立して、単結合、又は置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ３０のスペーサー基であり、
Ｐ^１及びＰ^２は、それぞれ独立して、重合性官能基であり、
ｎ１及びｎ２は、それぞれ独立して、０又は１であり、但し、ｎ１及びｎ２が同時に０であることはない。

例えば一般式ＡのＭＧは、少なくとも一つの置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換のヘテロアリール基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換のヘテロシクロアルキル基、アセチレニレン基（

）若しくはアレニレン基（

）、又はこれらの組み合わせを有する。

例えば一般式ＡのＭＧは、下記一般式Ｂで表わされるが、これらに限定されない。
−（Ａ^１−Ｚ^１）_ｍ−Ａ^２−Ｚ^２−Ａ^３− … 一般式Ｂ
一般式Ｂにおいて、
Ａ^１、Ａ^２及びＡ^３は、それぞれ独立して、置換若しくは無置換の１，４−フェニレン基、置換若しくは無置換の１，４−シクロヘキシレン基、置換若しくは無置換の１，４−シクロヘキセニレン基、又は置換若しくは無置換のナフタレン−２，６−ジイル基であり、
Ｚ^１及びＺ^２は、それぞれ独立して、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−（Ｏ＝Ｃ）Ｏ−、−Ｏ（Ｃ＝Ｏ）Ｏ−、−（ＣＨ_２）_ｐ１−、−Ｏ（ＣＨ_２）_ｐ２−、−（ＣＨ_２）_ｐ３Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、若しくは−（Ｏ＝Ｃ）Ｏ−ＣＨ＝ＣＨ−、又はこれらの組み合わせであり、ここで、ｐ１、ｐ２及びｐ３は、それぞれ独立して、１〜１２であり、
ｍは、０、１、又は２である。

例えば、一般式ＡのＳ^１及びＳ^２は、それぞれ独立して、単結合であるか、又は置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ２０のアルキレン基であるが、これらに限定されない。

例えば、一般式ＡのＰ^１及びＰ^２は、それぞれ独立して、ＣＨ_２＝ＣＨ−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、ＣＨ_２＝ＣＣＨ_３−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、ＣＨ_２＝ＣＣｌ−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、ＣＨ_２＝ＣＨ−Ｏ−、Ｃ（ＣＨ_３）Ｈ＝ＣＨ−Ｏ−、ＣＨＣｌ＝ＣＨ−Ｏ−、ＣＨ_２＝ＣＨ−Ｐｈ−、若しくはＣＨ_２＝ＣＨ−Ｐｈ−Ｏ−（Ｐｈは、置換又は無置換のフェニレン基である）、又はこれらの組み合わせであるが、これらに限定されない。

反応性メソゲン液晶は、熱又は光に露出させて重合性官能基の反応を行い、光は、例えば約２５０ｎｍ〜４００ｎｍの波長の紫外光である。

液晶は、単一種類の液晶であってもよく、２種類以上の混合液晶であってもよい。

液晶は、組成物の合計の含量に対して、約５〜５０重量％含まれる。上記範囲内において約５〜４０重量％含まれ、上記範囲内において約１０〜３０重量％含まれる。上記範囲内において含まれることにより、光学フィルムの光学的な特性がより一層効率よく確保される。

シラン又はゲルマニウム化合物は、末端に少なくとも一つのフッ素を含むモノマーであり、例えばシランカップリング剤である。

シラン又はゲルマニウム化合物は、例えば下記一般式１で表わされる化合物である。

一般式１において、
Ｙは、Ｓｉ又はＧｅであり、
Ｒ^１〜Ｒ^３、Ｒ^５及びＲ^６は、それぞれ独立して、水素、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ２０のアルキル基、置換若しくは無置換のＣ６〜Ｃ３０のアリール基、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ２０のアルコキシ基、置換若しくは無置換のＣ２〜Ｃ２０のアルコキシアルキル基、置換若しくは無置換のＣ２〜Ｃ２０のアルカノイル基、置換若しくは無置換のＣ２〜Ｃ２０のアルカノイルオキシ基、置換若しくは無置換のＣ２〜Ｃ２０のアルカノイルアルキル基、置換若しくは無置換のＣ２〜Ｃ２０のアルカノイルオキシアルキル基、若しくはヒドロキシ基、又はこれらの組み合わせであり、
Ｌは、単結合、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ１２のアルキレン基、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ１２のヘテロアルキレン基、置換若しくは無置換のＣ７〜Ｃ３０のアルキルアリーレン基、又は置換若しくは無置換のＣ７〜Ｃ３０のアリールアルキレン基であり、
Ｒ^４は、フッ素、Ｃ１〜Ｃ３のフルオロアルキル基、又はＣ１〜Ｃ３のフルオロアルコキシ基であり、
ｎは、０〜４の整数である。

例えばＲ^１〜Ｒ^３、Ｒ^５及びＲ^６は、それぞれ独立して、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ２０のアルキル基、又は置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ２０のアルコキシ基である。例えばＲ^１〜Ｒ^３は、それぞれ独立して、メチル基、エチル基、プロピル基、メトキシ基、エトキシ基、又はプロポキシ基である。例えばアルキル基又はアルコキシ基は、フッ素により置換されていなくてもよい。

例えばＬは、置換又は無置換のＣ１〜Ｃ１２のアルキレン基である。例えばＬは、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、又はヘキシレン基である。例えばアルキレン基は、フッ素により置換されていなくてもよい。

例えばＲ^４は、モノフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、又はトリフルオロメチル基である。

一般式１で表わされるシラン又はゲルマニウム化合物は、末端にフッ素含有部分を有し、フッ素含有部分により基材への親和力又は反親和力を有することにより、基材に対して垂直に配列される。ここで、基材は、例えばガラス基板、金属基板、半導体基板、又は高分子基板であり、高分子基板は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、これらの誘導体及び／又は、これらの組み合わせにより製作された基板である。

例えば基材が表面エネルギーの小さいガラス基板である場合、シラン又はゲルマニウム化合物のフッ素含有部分は、基材に対して反親和力を有することにより、フッ素含有部分が基材の反対側、すなわち、空気側に位置するように垂直に配列される。例えば基材が表面エネルギーの小さい高分子基板である場合、シラン又はゲルマニウム化合物のフッ素含有部分は、基材に対して親和力を有することにより、フッ素含有部分が基材側に位置するように垂直に配列される。

このように、シラン又はゲルマニウム化合物は、基材の表面に対して垂直方向に配列されて上述した垂直配向性液晶の間に平行に位置し、これにより、垂直配向性液晶の配向性が支持及び強化される。これにより、別途の配向膜がなくても、基材の真上に液晶の垂直配向性が確保される。

一般式１において、ｎは、０〜４の整数である。例えば一般式１において、ｎは、０、１、２、３、又は４である。ｎ＝０であるとき、一般式１で表わされるシラン又はゲルマニウム化合物は、下記一般式２で表わされる。

一般式２において、Ｙ、Ｌ、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４は、一般式１において定義した通りである。

Ｙがシリコンであるとき、一般式２で表わされる化合物は、下記一般式３で表わされる。

一般式３において、Ｌ、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４は、一般式１において定義した通りである。

末端に少なくとも一つのフッ素を含むシラン化合物は、フッ素化したシクロトリシロキサン化合物である。フッ素化したシクロトリシロキサン化合物は、例えば下記一般式４で表わされる一つのフッ素化した基を有する化合物、下記一般式５で表わされる二つのフッ素化した基を有する化合物、下記一般式６で表わされる三つのフッ素化した基を有する化合物から選ばれる。

一般式４において、
Ｒ^７は、一般式１のＲ^４の定義と同様であり、Ｒ^８〜Ｒ^１２は、一般式１のＲ^１〜Ｒ^３の定義と同様であり、Ｌ’は、一般式１のＬの定義と同様である。

一般式５において、
Ｒ^７及びＲ^８は、一般式１のＲ^４の定義と同様であり、Ｒ^９〜Ｒ^１２は、一般式１のＲ^１〜Ｒ^３の定義と同様であり、Ｌ’は、一般式１のＬの定義と同様である。

一般式６において、
Ｒ^７〜Ｒ^９は、一般式１のＲ^４の定義と同様であり、Ｒ^１０〜Ｒ^１２は、一般式１のＲ^１〜Ｒ^３の定義と同様であり、Ｌ’は、一般式１のＬの定義と同様である。

シラン又はゲルマニウム化合物は、例えば（３，３，３−トリフルオロプロピル）トリメトキシシラン（（３，３，３−ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐｙｌ）ｔｒｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）、（３，３，３−トリフルオロプロピル）メチルジクロロシラン（（３，３，３−Ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐｙｌ）ｍｅｔｈｙｌｄｉｃｈｌｏｒｏｓｉｌａｎｅ）、（３，３，３−トリフルオロプロピル）メチルジメトキシシラン（（３，３，３−ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐｙｌ）ｍｅｔｈｙｌｄｉｍｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）、（３，３，３−トリフルオロプロピル）メチルジエトキシシラン（（３，３，３−ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐｙｌ）ｍｅｔｈｙｌｄｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）、（３，３，３−トリフルオロプロピル）トリクロロシラン（（３，３，３−ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐｙｌ）ｔｒｉｃｈｌｏｒｏｓｉｌａｎｅ）、（３，３，３−トリフルオロプロピル）トリメトキシシラン、又は（３，３，３−トリフルオロプロピル）トリエトキシシラン（（３，３，３−ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐｙｌ）ｔｒｉｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ）であるが、これらに限定されない。

シラン又はゲルマニウム化合物は、組成物の合計の含量に対して約０．１〜５重量％含まれる。上記範囲内において約０．１〜３重量％含まれ、上記範囲内において約０．１〜１．１重量％含まれる。上記範囲内において含まれることにより、垂直配向性液晶の配向性がより一層支持及び強化される。

重合性化合物は、光又は熱により重合反応を引き起こす光重合性モノマー、光重合性オリゴマー、熱重合性モノマー及び／又は熱重合性オリゴマーである。重合性化合物は、少なくとも一つの重合性官能基を有する限り、特に限定されず、例えばアクリレート基、メタクリレート基、アクリロイル基、メタアクリロイル基、ビニル基、ビニルオキシ基、若しくはエポキシ基、又はこれらの組み合わせを含み、例えばＣＨ_２＝ＣＨ−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、ＣＨ_２＝ＣＣＨ_３−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、ＣＨ_２＝ＣＣｌ−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、ＣＨ_２＝ＣＨ−Ｏ−、Ｃ（ＣＨ_３）Ｈ＝ＣＨ−Ｏ−、ＣＨＣｌ＝ＣＨ−Ｏ−、ＣＨ_２＝ＣＨ−Ｐｈ−、若しくはＣＨ_２＝ＣＨ−Ｐｈ−Ｏ−（Ｐｈは、置換又は無置換のフェニレン基である）、又はこれらの組み合わせであるが、これらに限定されない。

例えば重合性化合物は、末端にアクリロイル基又はアクリレート基を有し、例えば４〜１０個のアクリロイル基又はアクリレート基を有する。

重合性化合物は、例えば下記一般式Ｃで表わされる化合物であるが、これに限定されない。
（Ｐ^３−（ＣＨ_２）_ｓ１）_ｔ１−ＣＲ_{（３−ｔ１）}（ＣＨ_２）_ｑ１−Ｏ−（ＣＨ_２）_ｑ２−ＣＲ_{（３−ｔ２）}−（（ＣＨ_２）_ｓ２−Ｐ^４）_ｔ２ … 一般式Ｃ
一般式Ｃにおいて、
Ｒは、水素又はメチル基であり、
Ｐ^３及びＰ^４は、それぞれ重合性官能基であり、例えばＣＨ_２＝ＣＨ−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、ＣＨ_２＝ＣＣＨ_３−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、ＣＨ_２＝ＣＣｌ−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、ＣＨ_２＝ＣＨ−Ｏ−、Ｃ（ＣＨ_３）Ｈ＝ＣＨ−Ｏ−、ＣＨＣｌ＝ＣＨ−Ｏ−、ＣＨ_２＝ＣＨ−Ｐｈ−、若しくはＣＨ_２＝ＣＨ−Ｐｈ−Ｏ−（Ｐｈは、置換又は無置換のフェニレン基である）、又はこれらの組み合わせであり、
ｓ１、ｓ２、ｑ１、ｑ２は、それぞれ独立して、０又は１であり、
ｔ１及びｔ２は、それぞれ独立して、２又は３である。

重合性化合物は、光又は熱により露出させて反応を行い、光は、例えば約２５０ｎｍ〜４００ｎｍの波長の紫外光である。

重合性化合物の反応により得られた重合体は、垂直配向性液晶の間、基材と垂直配向性液晶との間及び垂直配向性液晶とシラン又はゲルマニウム化合物との間において結合力を強化させて垂直配向性液晶を支持及び固定するマトリックスの役割を果たす。したがって、基材の上への垂直配向性液晶の配向性を支持及び強化させることができ、これにより、シラン又はゲルマニウム化合物と併用されて、別途の配向膜がなくても、基材の真上への液晶の垂直配向性が確保される。

重合性化合物は、組成物の合計の含量に対して約０．１〜１０重量％含まれる。上記範囲内において約０．５〜１０重量％含まれ、上記範囲内において約１〜１０重量％含まれる。上記範囲内において含まれることにより、シラン又はゲルマニウム化合物と併用されて垂直配向性液晶の配向性が一層効率よく支持及び強化される。

例えば垂直配向性液晶、シラン又はゲルマニウム化合物及び重合性化合物は、固形分の合計の含量に対してそれぞれ約５〜５０重量％、約０．１〜５重量％及び約０．１〜１０重量％含まれる。

例えば垂直配向性液晶、シラン又はゲルマニウム化合物及び重合性化合物は、固形分の合計の含量に対してそれぞれ約５〜５０重量％、約０．１〜３重量％及び約１〜１０重量％含まれる。

例えば垂直配向性液晶、シラン又はゲルマニウム化合物及び重合性化合物は、固形分の合計の含量に対してそれぞれ約５〜５０重量％、０．１〜１．１重量％及び１〜１０重量％含まれる。

本組成物は、反応開始剤を更に含む。反応開始剤は、例えば光開始剤であり、例えば自由ラジカル熱開始剤、光開始剤及び／又はイオン性光開始剤である。

熱開始剤は、例えば４，４−アゾビス（４−シアノ吉草酸））（４，４−ａｚｏｂｉｓ（４−ｃｙａｎｏｖａｌｅｒｉｃ ａｃｉｄ））、１，１’−アゾビス（シクロヘキサンカルボニトリル）（１，１’−ａｚｏｂｉｓ（ｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｅｃａｒｂｏｎｉｔｒｉｌｅ））、又は２，２’−アゾビスイソブチロニトリル（２，２’−ａｚｏｂｉｓｉｓｏｂｕｔｙｒｏｎｉｔｒｉｌｅ：ＡＩＢＮ）などのアゾ化合物；過硫酸アンモニウム（ａｍｍｏｎｉｕｍ ｐｅｒｓｕｌｆａｔｅ）、ヒドロキシメタンスルフィン酸モノナトリウム塩二水和物（ｈｙｄｒｏｘｙｍｅｔｈａｎｅｓｕｌｆｉｎｉｃ ａｃｉｄ ｍｏｎｏｓｏｄｉｕｍ ｓａｌｔ ｄｅｈｙｄｒａｔｅ）などの無機過酸化物；ナトリウム又は過硫酸カリウム；過酸化ベンゾイル（ｂｅｎｚｏｙｌ ｐｅｒｏｘｉｄｅ）、２，２−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）ブタン（２，２−ｂｉｓ（ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｐｅｒｏｘｙ）ｂｕｔａｎｅ）、１，１−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）シクロヘキサン（１，１−ｂｉｓ（ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｐｅｒｏｘｙ）ｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｅ）、２，５−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）−２，５−ジメチルヘキサン（２，５−ｂｉｓ（ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｐｅｒｏｘｙ）−２，５−ｄｉｍｅｔｈｙｌｈｅｘａｎｅ）、２，５−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）−２，５−ジメチル−３−ヘキシン（２，５−ｂｉｓ（ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｐｅｒｏｘｙ）−２，５−ｄｉｍｅｔｈｙｌ−３−ｈｅｘｙｎｅ）、ビス（１−（ｔ−ブチルペルオキシ）−１−メチルエチル）ベンゼン（ｂｉｓ（１−（ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｐｅｒｏｘｙ）−１−ｍｅｔｈｙｌｅｔｈｙｌ）ｂｅｎｚｅｎｅ）、１，１−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン（１，１−ｂｉｓ（ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｐｅｒｏｘｙ）−３，３，５−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｅ）、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド（ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ ｈｙｄｒｏｐｅｒｏｘｉｄｅ）、過酢酸ｔ−ブチル（ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ ｐｅｒａｃｅｔａｔｅ）、ｔ−ブチルペルオキシド（ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ ｐｅｒｏｘｉｄｅ）、ｔ−ブチルペルオキシベンゾエート（ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ ｐｅｒｏｘｙｂｅｎｚｏａｔｅ）、ｔ−ブチルペルオキシイソプロピルカーボネート（ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌｐｅｒｏｘｙ ｉｓｏｐｒｏｐｙｌ ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、クメンヒドロペルオキシド（ｃｕｍｅｎｅ ｈｙｄｒｏｐｅｒｏｘｉｄｅ）、シクロヘキサノンペルオキシド（ｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｏｎｅ ｐｅｒｏｘｉｄｅ）、ジクミルペルオキシド（ｄｉｃｕｍｙｌ ｐｅｒｏｘｉｄｅ）、ラウロイルペルオキシド（ｌａｕｒｏｙｌ ｐｅｒｏｘｉｄｅ）、２，４−ペンタンジオンペルオキシド（２，４−ｐｅｎｔａｎｅｄｉｏｎｅ ｐｅｒｏｘｉｄｅ）及び過酢酸（ｐｅｒａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ）などの有機過酸化物であるが、これらに限定されない。

光開始剤は、例えばベンゾインエチルエーテル（ｂｅｎｚｏｉｎ ｅｔｈｙｌ ｅｔｈｅｒ）、ベンゾインイソブチルエーテル（ｂｅｎｚｏｉｎ ｉｓｏｂｕｔｙｌ ｅｔｈｅｒ）、又はベンゾインメチルエーテル（ｂｅｎｚｏｉｎ ｍｅｔｈｙｌ ｅｔｈｅｒ）などのベンゾイン及びその誘導体；ベンジルケタール（ｂｅｎｚｙｌ ｋｅｔａｌ）；２，２−ジエトキシアセトフェノン（２，２−ｄｉｅｔｈｏｘｙａｃｅｔｏｐｈｅｎｏｎｅ）、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（２，２−ｄｉｍｅｔｈｏｘｙ−２−ｐｈｅｎｙｌａｃｅｔｏｐｈｅｎｏｎｅ）、４’−エトキシアセトフェノン（４’−ｅｔｈｏｘｙａｃｅｔｏｐｈｅｎｏｎｅ）、３’−ヒドロキシアセトフェノン（３’−ｈｙｄｒｏｘｙａｃｅｔｏｐｈｅｎｏｎｅ）、４’−ヒドロキシアセトフェノン（４’−ｈｙｄｒｏｘｙａｃｅｔｏｐｈｅｎｏｎｅ）などのアセトフェノン及びその誘導体；３−ヒドロキシベンゾフェノン（３−ｈｙｄｒｏｘｙｂｅｎｚｏｐｈｅｎｏｎｅ）、４−ヒドロキシベンゾフェノン（４−ｈｙｄｒｏｘｙｂｅｎｚｏｐｈｅｎｏｎｅ）、４’−フェノキシアセトフェノン（４’−ｐｈｅｎｏｘｙａｃｅｔｏｐｈｅｎｏｎｅ）などのベンゾフェノン及びその誘導体；ジフェニル（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド（ｄｉｐｈｅｎｙｌ（２，４，６−ｔｒｉｍｅｔｈｙｌｂｅｎｚｏｙｌ）ｐｈｏｓｐｈｉｎｅ ｏｘｉｄｅ）などのアシルホスフィンオキシドが挙げられるが、これらに限定されない。

反応開始剤は、組成物の合計の含量に対して約０．０１〜５重量％含まれる。上記範囲内において約０．１〜４重量％含まれ、上記範囲内において約０．１〜２重量％含まれる。上記範囲内において含まれることにより、反応性が効果的に高くなる。

本組成物は、添加剤を更に含む。添加剤は、界面活性剤、溶解補助剤及び／又は分散剤などであるが、これらに限定されない。

本組成物は、上述した成分を溶解及び／又は分散させる溶媒を更に含む。溶媒は、上述した成分を溶解及び／又は分散させ、基材に物理的・化学的に損傷させないものであれば、特に限定されず、例えば脱イオン水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、２−プロポキシエタノール２−ブトキシエタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、トルエン、キシレン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、エチルアセテート、ブチルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエチルエーテル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル、乳酸エチル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールメチルアセテート、ジエチレングリコールエチルアセテート、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、ジエチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジグライム、テトラヒドロフラン、アセチルアセトン、アセトニトリル、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、ベンゼン、トルエン及びキシレンから選ばれる少なくとも一つを含む。溶媒は、単一溶媒であってもよく、混合溶媒であってもよい。

溶媒は、本組成物の合計の含量に対して上述した成分を除く含量で含まれる。

本組成物は、基材の上に適用されて乾燥されてフィルム状に準備される。

基材は、例えばガラス基板、金属基板、半導体基板、又は高分子基板であり、高分子基板は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、これらの誘導体及び／又は、これらの組み合わせにより製作された基板である。

本組成物は、例えばスピンコート、スリットコート及び／又はインクジェットなどの溶液工程に適用可能であり、フィルムの屈折率などを考慮して厚さを調節する。

コーティングされた組成物は、例えば溶媒の沸点以上の温度で乾燥される。

上述したように、本組成物は、上述したシラン又はゲルマニウム化合物及び重合性化合物を含むことにより、配向膜がなくても、基材の上への垂直配向性液晶の配向性が確保及び強化される。このため、フィルムの製造工程が単純になるだけではなく、配向膜の表面状態を問わずに配向均一性が確保されて良好な光学特性が発現される。

以下、本組成物により形成された光学フィルムについて添付図面を参照して説明する。

図中、様々な層及び領域の厚さは、明確性を図るために誇張されている。明細書全体に亘って、同じ構成部分に対しては同じ図面符号を付する。なお、層、膜、領域、板などの構成部分が他の構成部分の「上」にあるとした場合、それは、他の構成部分の「真上」にある場合だけではなく、これらの間に更に他の構成部分がある場合も含む。逆に、ある構成部分が他の構成部分の「直上」にあるとした場合には、これらの間に他の構成部分がないことを意味する。

図１及び図２は、本発明の一実施形態による光学フィルムを示す断面図である。

図１及び図２を参照すると、本発明の一実施形態による光学フィルム１００は、基材１１０及び基材１１０の片面に配設される液晶層１２０を備える。

基材１１０は、例えばガラス基板、金属基板、半導体基板、又は高分子基板である。高分子基板は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、これらの誘導体及び／又は、これらの組み合わせにより製作された基板であるが、これらに限定されない。光学フィルム１００が基板に加えて他の種類の下部膜を備える場合、基材１１０は下部膜である。

液晶層１２０は、液晶１２ａ、末端に少なくとも一つのフッ素を含むシラン又はゲルマニウム化合物１２ｂ及び重合体１２ｃを含む。

液晶１２ａは、棒状を有するモノマー、オリゴマー及び／又は重合体であり、液晶１２ａの長軸方向が基材１１０の表面に対して垂直に配向される垂直配向性液晶である。

液晶１２ａは、反応性メソゲン液晶であり、一つ以上の重合性官能基を有する反応性メソゲン液晶及び／又はその重合結果物を含む。

反応性メソゲン液晶は、例えば一つ以上の重合性官能基を有する棒状の芳香族誘導体、プロピレングリコール１−メチル、プロピレングリコール２−アセテート及びＰ^１−Ａ^１−（Ｚ^１−Ａ^２）_ｎ−Ｐ^２で表わされる化合物（ここで、Ｐ^１及びＰ^２は、重合性官能基であり、それぞれ独立して、アクリレート基、メタクリレート基、アクリロイル基、ビニル基、ビニルオキシ基、若しくはエポキシ基、又はこれらの組み合わせを含み、Ａ^１及びＡ^２は、それぞれ独立して、１，４−フェニレン、若しくはナフタレン−２，６−ジイル基、又はこれらの組み合わせを含み、Ｚ^１は、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−（Ｏ＝Ｃ）Ｏ−、若しくは−Ｏ（Ｃ＝Ｏ）Ｏ−、又はこれらの組み合わせを含み、ｎは、０、１、又は２である）のうちの少なくとも一つを含むが、これらに限定されない。

反応性メソゲン液晶は、例えば下記一般式Ａで表わされる化合物を含む。
（Ｐ^１−Ｓ^１−Ｘ^１）_ｎ１−ＭＧ−（Ｘ^２−Ｓ^２−Ｐ^２）_ｎ２ … 一般式Ａ
一般式Ａにおいて、
ＭＧは、棒状のメソゲン基であり、
Ｘ^１及びＸ^２は、それぞれ独立して、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−（Ｏ＝Ｃ）Ｏ−、−ＯＣ（＝Ｏ）Ｏ−、若しくは（ａ）〜（ｋ）のうちのいずれか一種、又はこれらの組み合わせであり、

Ｓ^１及びＳ^２は、それぞれ独立して、単結合、又は置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ３０のスペーサー基であり、
Ｐ^１及びＰ^２は、それぞれ独立して、重合性官能基であり、
ｎ１及びｎ２は、それぞれ独立して、０又は１であるが、ｎ１及びｎ２が同時に０であることはない。

例えば一般式ＡのＭＧは、少なくとも一つの置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換のヘテロアリール基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、若しくは置換若しくは無置換のヘテロシクロアルキル基、又はこれらの組み合わせを有する。

例えば一般式ＡのＭＧは、下記一般式Ｂで表わされるが、これらに限定されない。
−（Ａ^１−Ｚ^１）_ｍ−Ａ^２−Ｚ^２−Ａ^３− … 一般式Ｂ
一般式Ｂにおいて、
Ａ^１、Ａ^２及びＡ^３は、それぞれ独立して、置換若しくは無置換の１，４−フェニレン基、置換若しくは無置換の１，４−シクロヘキシレン基、置換若しくは無置換の１，４−シクロヘキセニレン基、又は置換若しくは無置換のナフタレン−２，６−ジイル基であり、
Ｚ^１及びＺ^２は、それぞれ独立して、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−（Ｏ＝Ｃ）Ｏ−、−Ｏ（Ｃ＝Ｏ）Ｏ−、−（ＣＨ_２）_ｐ１−、−Ｏ（ＣＨ_２）_ｐ２−、−（ＣＨ_２）_ｐ３Ｏ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、若しくは−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−、又はこれらの組み合わせであり、ここで、ｐ１、ｐ２及びｐ３は、それぞれ独立して、１〜１２であり、
ｍは、０、１、又は２である。

例えば一般式ＡのＳ^１及びＳ^２は、それぞれ独立して、単結合であるか、又は置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ２０のアルキレン基であるが、これらに限定されない。

例えば一般式ＡのＰ^１及びＰ^２は、それぞれ独立して、ＣＨ_２＝ＣＨ−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、ＣＨ_２＝ＣＣＨ_３−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、ＣＨ_２＝ＣＣｌ−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、ＣＨ_２＝ＣＨ−Ｏ−、Ｃ（ＣＨ_３）Ｈ＝ＣＨ−Ｏ−、ＣＨＣｌ＝ＣＨ−Ｏ−、ＣＨ_２＝ＣＨ−Ｐｈ−、若しくはＣＨ_２＝ＣＨ−Ｐｈ−Ｏ−（Ｐｈは、置換又は無置換のフェニレン基である）、又はこれらの組み合わせであるが、これらに限定されない。

液晶１２ａは、単一種類の液晶であってもよく、２種以上の混合液晶であってもよい。

シラン又はゲルマニウム化合物１２ｂは、末端に少なくとも一つのフッ素を含むモノマーであり、例えばシランカップリング剤、又はゲルマニウムカップリング剤である。

シラン又はゲルマニウム化合物１２ｂは、例えば下記一般式１で表わされる化合物である。

一般式１において、
Ｙは、Ｓｉ又はＧｅであり、
Ｒ^１〜Ｒ^３、Ｒ^５及びＲ^６は、それぞれ独立して、水素、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ２０のアルキル基、置換若しくは無置換のＣ６〜Ｃ３０のアリール基、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ２０のアルコキシ基、置換若しくは無置換のＣ２〜Ｃ２０のアルコキシアルキル基、置換若しくは無置換のＣ２〜Ｃ２０のアルカノイル基、置換若しくは無置換のＣ２〜Ｃ２０のアルカノイルオキシ基、置換若しくは無置換のＣ２〜Ｃ２０のアルカノイルアルキル基、置換若しくは無置換のＣ２〜Ｃ２０のアルカノイルオキシアルキル基、若しくはヒドロキシ基、又はこれらの組み合わせであり、
Ｌは、単結合、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ１２のアルキレン基、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ１２のヘテロアルキレン基、置換若しくは無置換のＣ７〜Ｃ３０のアルキルアリーレン基、又は置換若しくは無置換のＣ７〜Ｃ３０のアリールアルキレン基であり、
Ｒ^４は、フッ素、Ｃ１〜Ｃ３のフルオロアルキル基、又はＣ１〜Ｃ３のフルオロアルコキシ基であり、
ｎは、０〜４の整数である。

一般式１において、ｎは、０〜４の整数である。例えば一般式１において、ｎは、０、１、２、３、又は４である。ｎ＝０であるとき、一般式１で表わされるシラン又はゲルマニウム化合物は、下記一般式２で表わされる。

一般式２において、Ｙ、Ｌ、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４は、一般式１において定義した通りである。

Ｙがシリコンであるとき、一般式２で表わされる化合物は、下記一般式３で表わされる。

一般式３において、Ｌ、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３及びＲ^４は、一般式１において定義した通りである。

例えばＲ^１〜Ｒ^３、Ｒ^５及びＲ^６は、それぞれ独立して、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ２０のアルキル基、又は置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ２０のアルコキシ基である。例えばＲ^１〜Ｒ^３は、それぞれ独立して、メチル基、エチル基、プロピル基、メトキシ基、エトキシ基、又はプロポキシ基である。例えばアルキル基又はアルコキシ基は、フッ素により置換されていなくてもよい。

例えばＬは、置換又は無置換のＣ１〜Ｃ１２のアルキレン基である。例えばＬは、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、又はヘキシレン基である。例えば上記のアルキレン基は、フッ素により置換されていなくてもよい。

例えばＲ^４は、モノフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、又はトリフルオロメチル基である。

末端に少なくとも一つのフッ素を含むシラン化合物は、フッ素化したシクロトリシロキサン化合物である。フッ素化したシクロトリシロキサン化合物は、例えば下記一般式４で表わされる一つのフッ素化した基を有する化合物、下記一般式５で表わされる二つのフッ素化した基を有する化合物、下記一般式６で表わされる三つのフッ素化した基を有する化合物から選ばれる。

一般式４において、
Ｒ^７は、一般式１のＲ^４の定義と同様であり、Ｒ^８〜Ｒ^１２は、一般式１のＲ^１〜Ｒ^３の定義と同様であり、Ｌ’は、一般式１のＬの定義と同様である。

一般式５において、
Ｒ^７及びＲ^８は、一般式１のＲ^４の定義と同様であり、Ｒ^９〜Ｒ^１２は、一般式１のＲ^１〜Ｒ^３の定義と同様であり、Ｌ’は、一般式１のＬの定義と同様である。

一般式６において、
Ｒ^７〜Ｒ^９は、一般式１のＲ^４の定義と同様であり、Ｒ^１０〜Ｒ^１２は、一般式１のＲ^１〜Ｒ^３の定義と同様であり、Ｌ’は、一般式１のＬの定義と同様である。

シラン又はゲルマニウム化合物１２ｂは、末端にフッ素含有部分を有し、フッ素含有部分により基材１１０に対する親和力又は反親和力を有することにより、基材に対して垂直に配列される。

図２を参照すると、シラン又はゲルマニウム化合物１２ｂのフッ素含有部分は、●又は■で表わされる。例えば基材１１０がガラス基板である場合、シラン又はゲルマニウム化合物１２ｂのフッ素含有部分（■）は、基材１１０に対して反親和力を有することにより、フッ素含有部分（■）が基材１１０の反対側、すなわち、空気側に位置するように垂直に配列される。例えば基材１１０が疎水性高分子基板である場合、シラン又はゲルマニウム化合物１２ｂのフッ素含有部分（●）は、基材１１０に対して親和力を有することにより、フッ素含有部分（●）が基材１１０側に位置するように垂直に配列される。

このため、図２に示すように、液晶１２ａは、基材１１０の長手方向に対して実質的に垂直な方向に配列され、シラン又はゲルマニウム化合物１２ｂは、液晶１２ａに実質的に平行な方向に配列される。

このように、シラン又はゲルマニウム化合物１２ｂは、基材１１０とフッ素含有部分（●）との間の親和力又は基材１１０とフッ素含有部分（■）との間の反親和力により基材１１０の表面に対して垂直方向に配列される。このため、シラン又はゲルマニウム化合物１２ｂが液晶１２ａの間において液晶１２ａと平行に位置することにより、液晶１２ａの配向性が支持及び強化される。したがって、別途の配向膜がなくても、基材１１０の真上への液晶１２ａの垂直配向性が確保される。

重合体１２ｃは、光又は熱により重合反応を引き起こす光重合性モノマー、光重合性オリゴマー、熱重合性モノマー及び／又は熱重合性オリゴマーを含む重合性化合物の反応結果物である。

重合性化合物は、少なくとも一つの重合性官能基を有する限り、特に限定されず、例えばアクリレート基、メタクリレート基、アクリロイル基、メタアクリロイル基、ビニル基、ビニルオキシ基、若しくはエポキシ基、又はこれらの組み合わせを含み、例えばＣＨ_２＝ＣＨ−ＣＯＯ−、ＣＨ_２＝ＣＣＨ_３−ＣＯＯ−、ＣＨ_２＝ＣＣｌ−ＣＯＯ−、ＣＨ_２＝ＣＨ−Ｏ−、Ｃ（ＣＨ_３）Ｈ＝ＣＨ−Ｏ−、ＣＨＣｌ＝ＣＨ−Ｏ−、ＣＨ_２＝ＣＨ−Ｐｈ−、若しくはＣＨ_２＝ＣＨ−Ｐｈ−Ｏ−（Ｐｈは、置換又は無置換のフェニレン基である）、又はこれらの組み合わせであるが、これらに限定されない。

例えば重合性化合物は、末端にアクリロイル基又はアクリレート基を有し、例えば４〜１０個のアクリロイル基又はアクリレート基を有する。

重合性化合物は、例えば下記一般式Ｃで表わされる化合物であるが、これらに限定されない。
（Ｐ^３−（ＣＨ_２）_ｓ１）_ｔ１−ＣＲ_{（３−ｔ１）}（ＣＨ_２）_ｑ１−Ｏ−（ＣＨ_２）_ｑ２−ＣＲ_{（３−ｔ２）}−（（ＣＨ_２）_ｓ２−Ｐ^４）_ｔ２ … 一般式Ｃ
一般式Ｃにおいて、
Ｒは、水素又はメチル基であり、
Ｐ^３及びＰ^４は、それぞれ重合性官能基であり、例えばＣＨ_２＝ＣＨ−ＣＯＯ−、ＣＨ_２＝ＣＣＨ_３−ＣＯＯ−、ＣＨ_２＝ＣＣｌ−ＣＯＯ−、ＣＨ_２＝ＣＨ−Ｏ−、Ｃ（ＣＨ_３）Ｈ＝ＣＨ−Ｏ−、ＣＨＣｌ＝ＣＨ−Ｏ−、ＣＨ_２＝ＣＨ−Ｐｈ−、若しくはＣＨ_２＝ＣＨ−Ｐｈ−Ｏ−（Ｐｈは、置換又は無置換のフェニレン基である）、又はこれらの組み合わせであり、
ｓ１、ｓ２、ｑ１、ｑ２は、それぞれ独立して、０又は１であり、
ｔ１及びｔ２は、それぞれ独立して、２又は３である。

重合体１２ｃは、液晶１２ａの間、基材１１０と液晶１２ａとの間及び液晶１２ａとシラン又はゲルマニウム化合物１２ｂとの間にマトリックスの形で存在してこれらの間の結合力を強化させる。このため、基材１１０上で液晶１２ａの配向性を支持及び強化させ、これにより、シラン又はゲルマニウム化合物１２ｂと併用されて、別途の配向膜がなくても、基材１１０の真上への液晶１２ａの垂直配向性が確保される。

液晶層１２０の液晶１２ａは、上述したように、基材１１０の長手方向に対して垂直に配向する垂直配向性を有する。又、５５０ｎｍの波長（以下、「基準波長」と称する）の入射光に対する液晶層１２０の面内位相差（ｉｎ−ｐｌａｎｅ ｒｅｔａｒｄａｔｉｏｎ：Ｒ_０）は、０ｎｍ≦Ｒ_０≦１ｎｍである。ここで、面内位相差Ｒ_０は、Ｒ_０＝（ｎ_ｘ−ｎ_ｙ）ｄで表わされ、ここで、ｎ_ｘは、液晶層１２０の面内屈折率が最も大きい方向（以下、「遅相軸（ｓｌｏｗ ａｘｉｓ）」と称する）における屈折率であり、ｎ_ｙは、液晶層の面内屈折率が最も小さい方向（以下、「進相軸（ｆａｓｔ ａｘｉｓ）」と称する）における屈折率であり、ｄは、液晶層１２０の厚さである。面内位相差（Ｒ_０）は、０ｎｍ≦Ｒ_０≦０．５ｎｍであり、実質的に０である。

一方、位相差は、面内位相差（Ｒ_０）に加えて、厚さ方向の位相差（Ｒ_ｔｈ）がある。厚さ方向の位相差（Ｒ_ｔｈ）は、液晶層１２０の厚さ方向に発生する位相差であり、Ｒ_ｔｈ＝｛［（ｎ_ｘ＋ｎ_ｙ）／２］−ｎ_ｚ｝ｄで表わされ、ここで、ｎ_ｘは、液晶層１２０の遅相軸における屈折率であり、ｎ_ｙは、液晶層１２０の進相軸における屈折率であり、ｎ_ｚは、ｎ_ｘ及びｎ_ｙに垂直な方向における屈折率であり、ｄは、液晶層１２０の厚さである。液晶層１２０の厚さ方向の位相差（Ｒ_ｔｈ）の絶対値は、５０ｎｍ≦Ｒ_ｔｈ≦３００ｎｍである。

液晶層１２０は、下記関係式１を満たす屈折率を有する。
ｎ_ｚ＞ｎ_ｘ＝ｎ_ｙ … 関係式１
関係式１において、ｎ_ｘは、液晶層１２０の遅相軸における屈折率であり、ｎ_ｙは、液晶層１２０の進相軸における屈折率であり、ｎ_ｚは、ｎ_ｘ及びｎ_ｙに垂直な方向の屈折率である。

光学フィルム１００は、単独で用いられてもよく、屈折率が互いに異なるフィルムと積層されて用いられてもよい。

以下、本発明の一実施形態による補償フィルムについて図３を図１及び図２と結び付けて説明する。

図３は、本発明の一実施形態による補償フィルムを概略的に示す断面図である。

本発明の一実施形態による補償フィルム３００は、上述した光学フィルム１００及び位相差フィルム２００を備える。

光学フィルム１００は、上述したように、基材１１０及び液晶層１２０を備える。液晶層１２０は、垂直配向性を有する液晶１２ａをシラン又はゲルマニウム化合物１２ｂ及び重合体１２ｃと一緒に含むことにより、配向膜なしに基材１１０の長手方向に対して垂直に配向する垂直配向性が得られ、面内位相差（Ｒ_０）が実質的に０である面内等方性が得られる。光学フィルム１００についての詳細な説明は、上述した通りである。

位相差フィルム２００は、単一層又は複数層であり、光学フィルム１００とは異なる屈折率を有するフィルムである。位相差フィルム２００は、例えばλ／４位相差フィルム若しくはλ／２位相差フィルム、又はこれらの組み合わせであるが、これらに限定されない。ここで、λ／４位相差フィルムは、例えば５５０ｎｍの波長の入射光に対する面内位相差が約１２０ｎｍ〜１６０ｎｍであるフィルムであり、λ／２位相差フィルムは、例えば５５０ｎｍの波長の入射光に対する面内位相差が約２４０ｎｍ〜３２０ｎｍであるフィルムである。位相差フィルム２００は、例えば正若しくは負のＡプレート、若しくは正若しくは負のＢプレート、又はこれらの組み合わせなどのフィルムであるが、これらに限定されない。

補償フィルム３００は、光学フィルム１００と位相差フィルム２００との間に配設される粘着層（図示せず）を更に備える。粘着層は、光学フィルム１００及び位相差フィルム２００を効率よく貼り合わせるためのものであり、例えば減圧粘着剤により製作される。

補償フィルム３００は、光学フィルム１００及び位相差フィルム２００の屈折率を組み合わせて光学フィルム１００及び位相差フィルム２００のそれぞれとは異なる屈折率を有する。

補償フィルム３００は、光学フィルム１００及び位相差フィルム２００の各屈折率及び厚さなどを調節して所望の位相差を有するように準備される。例えば光学フィルム１００が位相差フィルム２００の厚さ方向の位相差を減少させたり打ち消したりすることにより、視野角依存性及び波長依存性を低減させて補償機能が強化された補償フィルム３００が準備される。このような補償フィルム３００は、円偏光補償機能を効率よく発揮させ、このような補償フィルム３００を備える表示装置の表示特性を改善させる。

補償フィルム３００は、光学フィルム１００及び位相差フィルム２００をそれぞれフィルム状に準備した後に貼り合わせてもよく、位相差フィルム２００の上に光学フィルム１００をコーティングしたり、光学フィルム１００の上に位相差フィルム２００をコーティングしたりして形成する。光学フィルム１００をフィルム状に準備するとき、上述したように、基材１１０の上に本組成物を塗布し、光を照射して架橋する。補償フィルム３００は、例えばロール−ツー−ロール、スピンコート、転写などの方法により形成されるが、これらに限定されない。

図４は、他の実施形態による補償フィルムを概略的に示す断面図である。

本実施形態による補償フィルム３００は、上述した実施形態とは異なり、位相差フィルム２００ａ、２００ｂが光学フィルム１００の両面に配設される。

補償フィルム３００は、光学フィルム１００及び位相差フィルム２００ａ、２００ｂの屈折率を組み合わせて光学フィルム１００及び位相差フィルム２００ａ、２００ｂのそれぞれとは異なる屈折率を有する。なお、補償フィルム３００は、光学フィルム１００及び位相差フィルム２００ａ、２００ｂの各屈折率及び厚さなどを調節して所望の位相差を有するように準備される。

補償フィルム３００は、光学フィルム１００と位相差フィルム２００ａとの間及び光学フィルム１００と位相差フィルム２００ｂとの間のうちの少なくとも一方に配設された粘着層（図示せず）を更に備える。粘着層は、光学フィルム１００及び位相差フィルム２００ａ、２００ｂを効率よく貼り合わせるためのものであり、例えば減圧粘着剤により製造される。

上述した補償フィルム３００は、偏光子と併用されて外光反射機能を有する反射防止フィルムを形成する。

図５は、本発明の一実施形態による反射防止フィルムを概略的に示す断面図である。

図５を参照すると、本発明の一実施形態による反射防止フィルム５００は、補償フィルム３００と、補償フィルム３００の片面に配設される偏光子４００と、を備える。

偏光子４００は、光学フィルム１００の片面に配設されてもよく、位相差フィルム２００の片面に配設されてもよい。

偏光子４００は、光が入射する側に配置され、入射光の偏光を線偏光に変換する線形偏光子である。偏光子４００は、例えば延伸されたポリビニルアルコール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ：ＰＶＡ）により製造され、例えばポリビニルアルコールフィルムを延伸し、ここにヨード又は二色性染料を吸着させた後、ホウ酸処理及び洗浄などして形成する。偏光子４００は、例えば高分子樹脂及び二色性染料を溶融混合して得られた偏光フィルムであり、高分子樹脂及び二色性染料を混合した後、高分子樹脂の溶融点以上の温度で溶融することにより形成される。

反射防止フィルム５００は、偏光子４００の片面に配設された保護層（図示せず）を更に備える。保護層は、反射防止フィルム５００の耐久性を改善するか、又は反射又はまぶしさを低減させる機能をより一層補強して提供し、例えばトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムであるが、これらに限定されない。

反射防止フィルム５００は、補償フィルム３００の片面に配設される補正層（図示せず）を更に含む。補正層は、例えば色変移防止層であるが、これらに限定されない。

反射防止フィルム５００は、周縁に沿って延びる遮光層（図示せず）を更に備える。遮光層は、反射防止フィルム５００の周縁に沿って帯状に形成される。遮光層は、不透明な物質、例えば黒色の物質を含む。例えば遮光層は、黒色のインキにより製作される。

反射防止フィルム５００は、補償フィルム３００及び偏光子４００をロール−ツー−ロール方式を用いて積層するが、これに限定されない。

図６は、本発明の一実施形態による反射防止フィルムの外光の反射防止原理を示す概略図である。

図６を参照すると、外部から入射する無偏光光は、偏光子４００を通過しながら二つの偏光直交成分のうち一方の偏光直交成分、すなわち、第１の偏光直交成分のみが透過され、偏光光は、補償フィルム３００を通過しながら円偏光に切り換わる。円偏光光は、基板、電極などを備える表示パネル４０において反射されながら円偏光方向が変わり、円偏光光が補償フィルム３００を再び通過しながら二つの偏光直交成分のうちの他方の偏光直交成分、すなわち、第２の偏光直交成分のみが透過される。第２の偏光直交成分は、偏光子４００を通過できず、外部に光が放出されないので、外光反射防止効果を有する。

上述した光学フィルム１００、上述した補償フィルム３００、又は上述した反射防止フィルム５００は、様々な表示装置に適用される。

本発明の一実施形態による表示装置は、表示パネル及び表示パネルの片面に配設されるフィルムを備える。表示パネルは、液晶表示パネル、又は有機発光表示パネルであるが、これに限定されない。フィルムは、上述した光学フィルム１００、上述した補償フィルム３００、又は上述した反射防止フィルム５００である。

以下、表示装置の一例としての有機発光表示装置について説明する。

図７は、本発明の一実施形態による有機発光表示装置を概略的に示す断面図である。

図７を参照すると、本発明の一実施形態による有機発光表示装置は、有機発光表示パネル６００と、有機発光表示パネル６００の片面に配設されるフィルム７００と、を備える。

有機発光表示パネル６００は、ベース基板６１０、下部電極６２０、有機発光層６３０、上部電極６４０及び封止基板６５０を備える。

ベース基板６１０は、ガラス製又はプラスチック製である。

下部電極６２０及び上部電極６４０のうちのいずれか一方はアノードであり、他方はカソードである。アノードは、正孔が注入される電極であり、仕事関数の高い導電物質により製作され、カソードは、電子が注入される電極であり、仕事関数の低い導電物質により製作される。下部電極６２０及び上部電極６４０のうちの少なくとも一方は、発光された光を外部に出射させる透明な導電物質により製作され、例えばインジウム錫酸化物（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ：ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ：ＩＺＯ）である。

有機発光層６３０は、下部電極６２０及び上部電極６４０に電圧が印加されたときに発光する有機物質を含む。

下部電極６２０と有機発光層６３０との間及び上部電極６４０と有機発光層６３０との間には、付帯層（図示せず）が更に配設される。付帯層は、電子及び正孔のバランスを取るための正孔伝達層、正孔注入層、電子注入層及び電子伝達層を備えるが、これらに限定されない。

封止基板６５０は、ガラス、金属及び／又は高分子により製作され、下部電極６２０、有機発光層６３０及び上部電極６４０を封止して外部から水分及び／又は酸素が流入することを防ぐ。

フィルム７００は、光の出射側に配置される。例えばベース基板６１０側に光が出射する背面発光構造である場合、ベース基板６１０の外側に配置され、封止基板６５０側に光が出射する前面発光構造である場合、封止基板６５０の外側に配置される。

フィルム７００は、上述した光学フィルム１００、上述した補償フィルム３００、又は上述した反射防止フィルム５００である。例えばフィルム７００が反射防止フィルム５００である場合、反射防止フィルム５００を介して入射した外部光が有機発光表示パネル６００の電極及び配線などのように金属製の反射層により反射されて表示装置の外側に出射することを防ぐことにより、有機発光表示装置の表示特性が改善される。

以下、表示装置の一例としての液晶表示装置について説明する。

図８は、本発明の一実施形態による液晶表示装置を概略的に示す断面図である。

図８を参照すると、本発明の一実施形態による液晶表示装置は、液晶表示パネル８００と、液晶表示パネル８００の片面に配設されるフィルム７００と、を備える。

液晶表示パネル８００は、ねじれネマティック（ｔｗｉｓｔ ｎｅｍａｔｉｃ：ＴＮ）モード、垂直方向の配置のパターン（ｐａｔｔｅｒｎｅｄ ｖｅｒｔｉｃａｌ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ：ＰＶＡ）モード、平面内でのスイッチング（ｉｎ−ｐｌａｎｅ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ：ＩＰＳ）モード、光学補償ベンド（ｏｐｔｉｃａｌｌｙ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ ｂｅｎｄ：ＯＣＢ）モードなどである。

液晶表示パネル８００は、第１の表示板８１０、第２の表示板８２０及び第１の表示板８１０と第２の表示板８２０との間に介在する液晶層８３０を備える。

第１の表示板８１０は、例えば基板（図示せず）の上に形成される薄膜トランジスター（図示せず）及びここに接続される第１の電場生成電極（図示せず）を備え、第２の表示板８２０は、例えば基板（図示せず）の上に形成されるカラーフィルター（図示せず）及び第２の電場生成電極（図示せず）を備える。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、カラーフィルターが第１の表示板８１０に組み込まれてもよく、第１の電場生成電極及び第２の電場生成電極が第１の表示板８１０に並置されてもよい。

液晶層８３０は、複数の液晶分子を含む。液晶分子は、正又は負の誘電率異方性を有する。液晶分子が正の誘電率異方性を有する場合、電場がない状態でその長軸が第１の表示板８１０及び第２の表示板８２０の表面に対して略平行をなすように配向され、電場が印加された状態でその長軸が第１の表示板８１０及び第２の表示板８２０の表面に対して略垂直をなすように配向される。これとは逆に、液晶分子が負の誘電率異方性を有する場合、電場がない状態でその長軸が第１の表示板８１０及び第２の表示板８２０の表面に対して略垂直に配向され、電場が印加された状態でその長軸が第１の表示板８１０及び第２の表示板８２０の表面に対して略平行に配向される。

フィルム７００は、上述した光学フィルム１００、上述した補償フィルム３００、又は上述した反射防止フィルム５００である。フィルム７００は、液晶表示パネル８００の外側に配設され、図中には、液晶表示パネル８００の下部及び上部にそれぞれ形成されると示されているが、これに限定されるものではなく、液晶表示パネル８００の下部及び上部のうちのいずれか一方にのみ形成されてもよい。

以下、実施例を挙げて上述した実施形態についてより詳細に説明する。但し、下記の実施例は単に説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。

〔組成物の製造〕
［製造例１］
下記化学式Ａ１で表わされる液晶１．５０ｇ（３０．００重量％）、下記化学式１ａで表わされるシラン化合物０．０３８ｇ（０．７６重量％）、下記化学式Ｃ１で表わされる光重合化合物０．０７４ｇ（１．４５重量％）、２，２’−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（２，２’−ｄｉｍｅｔｈｏｘｙ−２−ｐｈｅｎｙｌａｃｅｔｏｐｈｅｎｏｎｅ）（光開始剤）０．０６８ｇ（１．３６重量％）及びプロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｍｅｔｈｙｌ ｅｔｈｅｒ ａｃｅｔａｔｅ：ＰＧＭＥＡ）３．３２ｇ（６６．４３重量％）を混合し、４５℃のホットプレート上で１時間攪拌して組成物を準備する。

［製造例２］
化学式Ａ１で表わされる液晶１．５０ｇ（３０．００重量％）、化学式１ａで表わされるシラン化合物０．０３３ｇ（０．６６重量％）、化学式Ｃ１で表わされる光重合化合物０．０７４ｇ（１．４５重量％）、２，２’−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（光開始剤）０．０６８ｇ（１．３６重量％）及びプロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）３．３２５ｇ（６６．５３重量％）を混合し、４５℃のホットプレート上で１時間攪拌して組成物を準備する。

［製造例３］
化学式Ａ１で表わされる液晶１．５０ｇ（３０．００重量％）、化学式１ａで表わされるシラン化合物０．０４３ｇ（０．８６重量％）、化学式Ｃ１で表わされる光重合化合物０．０７４ｇ（１．４５重量％）、２，２’−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（光開始剤）０．０６８ｇ（１．３６重量％）及びプロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）３．３１５ｇ（６６．３３重量％）を混合し、４５℃のホットプレート上で１時間攪拌して組成物を準備する。

［製造例４］
化学式Ａ１で表わされる液晶１．５０ｇ（３０．００重量％）、化学式１ａで表わされるシラン化合物０．０５２ｇ（１．０４重量％）、化学式Ｃ１で表わされる光重合化合物０．０７４ｇ（１．４５重量％）、２，２’−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（光開始剤）０．０６８ｇ（１．３６重量％）及びプロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）３．３０６ｇ（６６．１５重量％）を混合し、４５℃のホットプレート上で１時間攪拌して組成物を準備する。

［製造例５］
化学式Ａ１で表わされる液晶１．５０ｇ（３０．００重量％）、化学式１ａで表わされるシラン化合物０．０３８ｇ（０．７６重量％）、化学式Ｃ１で表わされる光重合化合物０．０６４ｇ（１．２８重量％）、２，２’−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（光開始剤）０．０６８ｇ（１．３６重量％）及びプロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）３．３３ｇ（６６．６重量％）を混合し、４５℃のホットプレート上で１時間攪拌して組成物を準備する。

［製造例６］
化学式Ａ１で表わされる液晶１．５０ｇ（３０．００重量％）、化学式１ａで表わされるシラン化合物０．０３８ｇ（０．７６重量％）、化学式Ｃ１で表わされる光重合化合物０．０８４ｇ（１．６７重量％）、２，２’−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（光開始剤）０．０６８ｇ（１．３６重量％）及びプロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）３．３１ｇ（６６．２１重量％）を混合し、４５℃のホットプレート上で１時間攪拌して組成物を準備する。

［製造例７］
化学式Ａ１で表わされる液晶１．５０ｇ（３０．００重量％）、化学式１ａで表わされるシラン化合物０．０３８ｇ（０．７６重量％）、化学式Ｃ１で表わされる光重合化合物０．１１８ｇ（２．３７重量％）、２，２’−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（光開始剤）０．０６８ｇ（１．３６重量％）及びプロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）３．２７６ｇ（６５．５１重量％）を混合し、４５℃のホットプレート上で１時間攪拌して組成物を準備する。

［製造例８］
化学式Ａ１で表わされる液晶１．５０ｇ（３０．００重量％）、化学式１ａで表わされるシラン化合物０．０３８ｇ（０．７６重量％）、化学式Ｃ１で表わされる光重合化合物０．１６０ｇ（３．１９重量％）、２，２’−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（光開始剤）０．０６８ｇ（１．３６重量％）及びプロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）３．２３４ｇ（６４．６９重量％）を混合し、４５℃のホットプレート上で１時間攪拌して組成物を準備する。

［製造例９］
化学式Ａ１で表わされる液晶１．５０ｇ（３０．００重量％）、化学式１ａで表わされるシラン化合物０．０３８ｇ（０．７６重量％）、化学式Ｃ１で表わされる光重合化合物０．２２２ｇ（４．４３重量％）、２，２’−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（光開始剤）０．０６８ｇ（１．３６重量％）及びプロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）３．１７２ｇ（６３．４５重量％）を混合し、４５℃のホットプレート上で１時間攪拌して組成物を準備する。

［製造例１０］
化学式Ａ１で表わされる液晶１．５０ｇ（３０．００重量％）、化学式１ａで表わされるシラン化合物０．０３８ｇ（０．７６重量％）、化学式Ｃ１で表わされる光重合化合物０．２６５ｇ（５．３１重量％）、２，２’−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（光開始剤）０．０６８ｇ（１．３６重量％）及びプロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）３．１２９ｇ（６２．５７重量％）を混合し、４５℃のホットプレート上で１時間攪拌して組成物を準備する。

［比較製造例１］
化学式Ａ１で表わされる液晶１．５０ｇ（３０．００重量％）、２，２’−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（光開始剤）０．０６８ｇ（１．３６重量％）及びプロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）３．４３２ｇ（６８．６４重量％）を混合し、４５℃のホットプレート上で１時間攪拌して組成物を準備する。

［比較製造例２］
化学式Ａ１で表わされる液晶１．５０ｇ（３０．００重量％）、化学式１ａで表わされるシラン化合物０．０３８ｇ（０．７６重量％）、２，２’−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（光開始剤）０．０６８ｇ（１．３６重量％）及びプロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）３．３９４ｇ（６７．８８重量％）を混合し、４５℃のホットプレート上で１時間攪拌して組成物を準備する。

［比較製造例３］
化学式Ａ１で表わされる液晶１．５０ｇ（３０．００重量％）、光重合化合物０．０７４ｇ（１．４５重量％）、２，２’−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（光開始剤）０．０６８ｇ（１．３６重量％）及びプロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）３．３５８ｇ（６７．１９重量％）を混合し、４５℃のホットプレート上で１時間攪拌して組成物を準備する。

［比較製造例４］
化学式１ａで表わされるシラン化合物の代わりに、下記化学式１ｂで表わされるシラン化合物を用いる以外は、製造例１の方法と同様にして組成物を準備する。

〔フィルムの製造〕
［実施例１］
厚さ１ｍｍのガラス基板の上に製造例１において得られた組成物を１０００ｒｐｍにて３０秒間スピンコートする。次いで、基板を８０℃のオーブンに２分間、室温で２分間放置し、乾燥及び冷却させて液晶層を形成する。次いで、液晶層に１０００ｍＪ／ｃｍ^２の光量で紫外線を照射して基板の上に硬化された液晶層が形成されたフィルムを製造する。

［実施例２］
製造例１において得られた組成物の代わりに、製造例２において得られた組成物を用いる以外は、実施例１の方法と同様にしてフィルムを形成する。

［実施例３］
製造例１において得られた組成物の代わりに、製造例３において得られた組成物を用いる以外は、実施例１の方法と同様にしてフィルムを形成する。

［実施例４］
製造例１において得られた組成物の代わりに、製造例４において得られた組成物を用いる以外は、実施例１の方法と同様にしてフィルムを形成する。

［実施例５］
製造例１において得られた組成物の代わりに、製造例５において得られた組成物を用いる以外は、実施例１の方法と同様にしてフィルムを形成する。

［実施例６］
製造例１において得られた組成物の代わりに、製造例６において得られた組成物を用いる以外は、実施例１の方法と同様にしてフィルムを形成する。

［実施例７］
製造例１において得られた組成物の代わりに、製造例７において得られた組成物を用いる以外は、実施例１の方法と同様にしてフィルムを形成する。

［実施例８］
製造例１において得られた組成物の代わりに、製造例８において得られた組成物を用いる以外は、実施例１の方法と同様にしてフィルムを形成する。

［実施例９］
製造例１において得られた組成物の代わりに、製造例９において得られた組成物を用いる以外は、実施例１の方法と同様にしてフィルムを形成する。

［実施例１０］
製造例１において得られた組成物の代わりに、製造例１０において得られた組成物を用いる以外は、実施例１の方法と同様にしてフィルムを形成する。

［実施例１１］
ガラス基板の代わりに、厚さ２０μｍのポリカーボネート基板を用いる以外は、実施例１の方法と同様にしてフィルムを形成する。

［比較例１］
製造例１において得られた組成物の代わりに、比較製造例１において得られた組成物を用いる以外は、実施例１の方法と同様にしてフィルムを形成する。

［比較例２］
製造例１において得られた組成物の代わりに、比較製造例２において得られた組成物を用いる以外は、実施例１の方法と同様にしてフィルムを形成する。

［比較例３］
製造例１において得られた組成物の代わりに、比較製造例３において得られた組成物を用いる以外は、実施例１の方法と同様にしてフィルムを形成する。

［比較例４］
製造例１において得られた組成物の代わりに、比較製造例４において得られた組成物を用いる以外は、実施例１の方法と同様にしてフィルムを形成する。

［比較例５］
製造例１において得られた組成物の代わりに、比較製造例４において得られた組成物を用いる以外は、実施例１１の方法と同様にしてフィルムを形成する。

〔評価〕
［評価１］
実施例１〜１１及び比較例１〜５によるフィルムの位相差を測定する。
位相差は、ＡｘｏＳｃａｎ（商標）（アクソメトリクス社製、米国）を用いて測定する。
その結果は、表１及び図９〜図２４に基づいて説明する。
図９〜図２４は、それぞれ実施例１〜１１及び比較例１〜５によるフィルムの位相差曲線を示すグラフである。

図９〜図２４において、破線は、進相軸に対する傾斜であり、実線は、遅相軸に対する傾斜であり、グラフにおいて、進相軸の曲線及び遅相軸の曲線がＵ字状に対称をなすように示され、且つ、同じ入射角に対して同一又は類似の位相差を示す場合、すなわち、進相軸の曲線及び遅相軸の曲線の間の一致度が高くなれば高くなるほど、液晶層の垂直配向性が良好であり、これにより、面内位相差（Ｒ_０）が０に近い値を示すということを意味する。

表１及び図９〜図１９を参照すると、実施例１〜１１による液晶層は、入射角に対する位相差のグラフが良好に描かれ、約１．０ｎｍ以下の非常に低い面内位相差（Ｒ_０）が得られるということが確認される。ここで、フィルムの面内位相差（Ｒ_０）は、液晶層の面内位相差に加えて、基板そのもの面内位相差にも影響を及ぼすため、約１ｎｍ以下の面内位相差を有するフィルムである場合、液晶層の面内位相差は実質的に０であることが認められる。

［評価２］
実施例１、実施例１１及び比較例１〜５において形成された液晶層の配向状態を、偏光顕微鏡を用いて確認する。
偏光顕微鏡（ＥｃｌｉｐｓｅＬＶ１００ＰＯＬ、ニコン社製、日本）の偏光子及び検光子を互いに直角（９０°）にし、試料台に実施例１、実施例１１及び比較例１〜５によるフィルムを配置してブラックの完全性の有無を確認する。完全なブラックが得られる場合、液晶層の垂直配向が良好であることを示し、ブラックの完全度が低ければ低いほど、垂直配向が不良であるため光が漏れることを示す。
その結果を図２５〜図３１に示す。

図２５は、偏光顕微鏡を用いて、実施例１によるフィルムを観察した写真であり、図２６は、偏光顕微鏡を用いて、実施例１１によるフィルムを観察した写真であり、図２７は、偏光顕微鏡を用いて、比較例１によるフィルムを観察した写真であり、図２８は、偏光顕微鏡を用いて、比較例２によるフィルムを観察した写真であり、図２９は、偏光顕微鏡を用いて、比較例３によるフィルムを観察した写真であり、図３０は、偏光顕微鏡を用いて、比較例４によるフィルムを観察した写真であり、図３１は、偏光顕微鏡を用いて、比較例５によるフィルムを観察した写真である。

図２５及び図２６を参照すると、実施例１及び実施例１１によるフィルムは、完全なブラックを示すということが確認される。これは、実施例１及び実施例１１によるフィルムは、液晶層内における液晶の垂直配向性が実質的に完全であることを意味する。

これに対し、図２７〜図３１を参照すると、比較例１〜５によるフィルムは、完全なブラックを示さず、光が漏れるということが確認される。これは、比較例１〜５によるフィルムは、液晶層内における液晶の垂直配向性が不完全であるが故に、光の一部を通過させるということを意味する。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。

１２ａ 液晶
１２ｂ シラン又はゲルマニウム化合物
１２ｃ 重合体
１００ 光学フィルム
１１０ 基材
１２０ 液晶層
２００ 位相差フィルム
３００ 補償フィルム
４００ 偏光子
５００ 反射防止フィルム
６００ 有機発光表示パネル
６１０ ベース基板
６２０ 下部電極
６３０ 発光層
６４０ 上部電極
６５０ 封止基板
７００ フィルム
８００ 液晶表示パネル
８１０ 第１の表示板
８２０ 第２の表示板
８３０ 液晶層

Claims (18)

1. 垂直配向性液晶と、
   末端に少なくとも一つのフッ素を含むシラン又はゲルマニウム化合物と、
   重合性化合物と、
   を含み、
   前記シラン又はゲルマニウム化合物は、下記一般式２で表わされる、光学フィルム用組成物。
   

   

   前記一般式２において、
   Ｙは、Ｓｉ又はＧｅであり、
   Ｒ^１〜Ｒ^３は、それぞれ独立して、メチル基、エチル基、プロピル基、メトキシ基、エトキシ基、又はプロポキシ基であり、
   Ｌは、単結合、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ１２のアルキレン基、置換若しくは無置換のＣ７〜Ｃ３０のアルキルアリーレン基、又は置換若しくは無置換のＣ７〜Ｃ３０のアリールアルキレン基であり、
   Ｒ^４は、フッ素、Ｃ１〜Ｃ３のフルオロアルキル基であり、
   但し、前記シラン又はゲルマニウム化合物は加水分解物ではない。
2. 前記垂直配向性液晶は、下記一般式Ａで表わされる請求項１に記載の光学フィルム用組成物。
   （Ｐ^１−Ｓ^１−Ｘ^１）_ｎ１−ＭＧ−（Ｘ^２−Ｓ^２−Ｐ^２）_ｎ２ … 一般式Ａ
   前記一般式Ａにおいて、
   ＭＧは、メソゲン基であり、
   Ｘ^１及びＸ^２は、それぞれ独立して、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、−Ｏ（Ｃ＝Ｏ）−、−Ｏ（Ｃ＝Ｏ）Ｏ−、若しくは下記（ａ）〜（ｋ）のうちのいずれか一つ、又はこれらの組み合わせであり、
   

   

   Ｓ^１及びＳ^２は、それぞれ独立して、単結合、又は置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ３０のスペーサー基であり、
   Ｐ^１及びＰ^２は、それぞれ独立して、重合性官能基であり、
   ｎ１及びｎ２は、それぞれ独立して、０又は１であり、但し、ｎ１及びｎ２が同時に０であることはない。
3. 前記重合性化合物は、下記一般式Ｃで表わされる請求項１に記載の光学フィルム用組成物。
   （Ｐ^３−（ＣＨ_２）_ｓ１）_ｔ１−ＣＲ_{（３−ｔ１）}−（ＣＨ_２）_ｑ１−Ｏ−（ＣＨ_２）_ｑ２−ＣＲ_{（３−ｔ２）}−（（ＣＨ_２）_ｓ２−Ｐ^４）_ｔ２ … 一般式Ｃ
   前記一般式Ｃにおいて、
   Ｒは、水素又はメチル基であり、
   Ｐ^３及びＰ^４は、それぞれ独立して、重合性官能基であり、
   ｓ１、ｓ２、ｑ１及びｑ２は、それぞれ独立して、０又は１であり、
   ｔ１及びｔ２は、それぞれ独立して、２又は３である。
4. 前記重合性化合物は、４〜１０個のアクリロイル基又はアクリレート基を有する化合物を含む請求項１に記載の光学フィルム用組成物。
5. 前記光学フィルム用組成物は、溶媒を更に含み、
   本組成物の合計の含量に対して、５〜５０重量％の前記垂直配向性液晶、０．１〜１．１重量％の前記シラン又はゲルマニウム化合物、１〜１０重量％の重合性化合物、及び残量の溶媒を含む請求項１に記載の光学フィルム用組成物。
6. 光開始剤を更に含み、
   前記光開始剤は、本組成物の合計の含量に対して、０．１〜２重量％含まれる請求項５に記載の光学フィルム用組成物。
7. 基材と、
   前記基材の片面に配設される液晶層と、
   を備え、
   前記液晶層は、垂直配向性液晶、末端に少なくとも一つのフッ素を含むシラン又はゲルマニウム化合物、及び重合体を含み、
   前記シラン又はゲルマニウム化合物は、下記一般式２で表わされる、光学フィルム。
   

   

   前記一般式２において、
   Ｙは、Ｓｉ又はＧｅであり、
   Ｒ^１〜Ｒ^３は、それぞれ独立して、メチル基、エチル基、プロピル基、メトキシ基、エトキシ基、又はプロポキシ基であり、
   Ｌは、単結合、置換若しくは無置換のＣ１〜Ｃ１２のアルキレン基、置換若しくは無置換のＣ７〜Ｃ３０のアルキルアリーレン基、又は置換若しくは無置換のＣ７〜Ｃ３０のアリールアルキレン基であり、
   Ｒ^４は、フッ素、Ｃ１〜Ｃ３のフルオロアルキル基であり、
   但し、前記シラン又はゲルマニウム化合物は加水分解物ではない。
8. 前記垂直配向性液晶は、前記基材の長手方向に対して実質的に垂直な方向に配列され、
   前記シラン又はゲルマニウム化合物は、前記垂直配向性液晶の長手方向に平行な方向に配列される請求項７に記載の光学フィルム。
9. 前記重合体は、前記垂直配向性液晶の間に配設される請求項７に記載の光学フィルム。
10. ５５０ｎｍの波長の入射光に対する前記液晶層の面内位相差（Ｒ_０）は、０ｎｍ≦Ｒ_０≦１ｎｍである請求項７に記載の光学フィルム。
11. ５５０ｎｍの波長の入射光に対する前記液晶層の厚さ方向の位相差（Ｒ_ｔｈ）の絶対値は、５０ｎｍ≦Ｒ_ｔｈ≦３００ｎｍである請求項１０に記載の光学フィルム。
12. 前記液晶層は、下記関係式１を満たす屈折率を有する請求項７に記載の光学フィルム。
    ｎ_ｚ＞ｎ_ｘ＝ｎ_ｙ … 関係式１
    前記関係式１において、
    ｎ_ｘは、前記液晶層の遅相軸（ｓｌｏｗ ａｘｉｓ）における屈折率であり、ｎ_ｙは、前記液晶層の進相軸（ｆａｓｔ ａｘｉｓ）における屈折率であり、ｎ_ｚは、ｎ_ｘ及びｎ_ｙに垂直な方向の屈折率である。
13. 前記基材と前記液晶層との間に配向膜が介在していない請求項７に記載の光学フィルム。
14. 請求項７乃至請求項１３のうちのいずれか一項に記載の光学フィルムと、
    前記光学フィルムの少なくとも片面に配設される位相差フィルムと、
    を備える補償フィルム。
15. 前記位相差フィルムは、λ／４位相差フィルム若しくはλ／２位相差フィルム、又はこれらの組み合わせを備える請求項１４に記載の補償フィルム。
16. 請求項１４に記載の補償フィルムと、
    前記補償フィルムの片面に配設される偏光子と、
    を備える反射防止フィルム。
17. 表示パネルと、
    請求項７に記載の光学フィルム、請求項１４に記載の補償フィルム、又は請求項１６に記載の反射防止フィルムと、
    を備える表示装置。
18. 前記表示パネルは、液晶表示パネル、又は有機発光表示パネルである請求項１７に記載の表示装置。

Images