JPH09152509A - 光学補償シート、ポリマー層を有する要素及び配向膜を有する要素 - Google Patents
光学補償シート、ポリマー層を有する要素及び配向膜を有する要素Info
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- JPH09152509A JPH09152509A JP8048197A JP4819796A JPH09152509A JP H09152509 A JPH09152509 A JP H09152509A JP 8048197 A JP8048197 A JP 8048197A JP 4819796 A JP4819796 A JP 4819796A JP H09152509 A JPH09152509 A JP H09152509A
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Abstract
し、そして容易に製造することができる光学補償シート
を提供すること。 【解決手段】 透明支持体、ポリマーからなる配向膜及
び液晶性化合物からなる光学異方層がこの順で設けられ
てなる光学補償シートにおいて、配向膜のポリマーと、
光学異方層の液晶性化合物とが、これらの層の界面を介
して化学的に結合していることを特徴とする光学補償シ
ート;及び光学補償シートの作成に有利に用いられる、
透明支持体と、そのその上に設けられたポリマー層とか
らなり、かつ該ポリマー層のポリマーが、ビニル部分、
オキシラニル部分またはアジリジニル部分を有する基
で、少なくとも一個のヒドロキシル基が置換されたポリ
ビニルアルコールからなることを特徴とするポリマー層
を有する要素。
Description
び液晶表示素子の液晶セル等の光学素子に使用すること
ができる要素、及び光学補償シートに関する。
ーおよびワードプロセッサー等のOA機器の表示装置と
しては、CRT(cathode ray tube)がこれまで主に使
用されてきた。最近、液晶表示装置(以下LCDと称
す)が、薄型で、軽量、また消費電力が小さいことから
CRTの代わりに広く使用されている。LCDは、一般
に液晶セルとその両側に設けられた一対の偏光板からな
る。
板とその間に封入された液晶性化合物からなる。透明基
板は、一般に表面に配向膜を有する。その配向膜はポリ
イミド、ポリビニルアルコールまたはゼラチン等のポリ
マーの層をラビングすることにより、あるいは無機化合
物を斜め蒸着することにより形成される。配向膜は、液
晶性化合物の配向方向を規定する機能を有する。配向膜
は、生産性の点からラビング処理したポリマー層が好ま
しい。このため、ラビング処理により液晶性化合物を容
易に安定して傾斜配向させることができるポリマーの出
現が切望されている。
マチック液晶が用いられている。またLCDの表示方式
は大きく複屈折モードと旋光モードに分けることができ
る。複屈折モードを利用する超ねじれ(スーパーツィス
ティッド)ネマチック液晶表示装置(以下STN−LC
Dと称す)は、90度を超えるねじれ角及び急峻な電気
光学特性を有するスーパーツィスティッドネマチック液
晶を用いている。このため、このようなSTN−LCD
は、時分割駆動による大容量の表示が可能である。しか
しながら、STN−LCDは、応答速度が遅い(数百ミ
リ秒)、階調表示が困難との問題があることから、能動
素子を使用した液晶表示装置(例、TFT−LCD及び
MIM−LCD)の表示特性に比べて劣っている。TF
T−LCD及びMIM−LCDにおいては、90度のね
じれ角および正の複屈折を有するねじれネマティック液
晶が、画像を表示するために使用されている。TN−L
CDの表示モードでは、高速応答性(数十ミリ秒)及び
高いコントラストが得られる。従って、旋光モードは、
複屈折モードや他のモードに比べて多くの点で有利であ
る。しかしながら、TN−LCDは、表示色や表示コン
トラストが液晶表示装置を見る時の角度によって変化す
るため(視野角特性)、その表示特性はCRTのレベル
には至っていない。
野角の拡大)、一対の偏光板と液晶セルとの間に位相差
板(光学補償シート)を設けるとの提案がなされてい
る。提案されている位相差板は、液晶セルに対して垂直
方向の位相差はほぼ0であるため真正面からは何ら光学
的作用を与えないが、傾けた時に位相差が発現し、これ
で液晶セルで発生する位相差を補償するものである。こ
の位相差が、表示画像の着色や消失等の好ましくない視
野角特性をもたらしている。このような光学補償シート
としては、ネマチック液晶の正の複屈折を補償するよう
に負の複屈折を有し、かつ光軸が傾いているシートが有
効である。
屈折を有し、かつ光軸が傾いてい光学補償シートが開示
されている。即ち、上記シートは、ポリカーボネートや
ポリエステル等のポリマーを延伸することにより製造さ
れ、そしてシートの法線から傾いた主屈折率の方向を持
つ。延伸処理により上記シートを製造するには、極めて
複雑な延伸処理が必要とされるため、大面積の光学補償
シートを開示されている方法で製造することは極めて困
難である。
ートも知られている。例えば、特開平3−9326号公
報及び特開平3−291601号公報には、液晶性を有
するポリマーを支持フィルム上の配向膜表面に塗布する
ことにより得られる光学補償シートが開示されている。
配向膜用のポリマーとしては、ポリイミドが使用されて
いる。他のポリマー例として、ナイロン等のポリアミド
(特開平3−9326号公報)、及びポリビニルアルコ
ール(特開平3−291601号公報)も記載されてい
る。これらの公報に記載されている液晶性を有するポリ
マーは、配向させるために高温で長時間の熟成が必要な
ため、生産性が極めて低く、大量生産に向いていないと
の問題点がある。また特開平5−215921号公報に
は、支持体と液晶性及び正の複屈折を有する重合性棒状
化合物からなる光学補償シート(複屈折板)が開示され
ている。この光学補償シートは、重合性棒状化合物の溶
液を支持体に塗布、化合物を電場あるいは磁場により配
向させ、次いで硬化することにより得られる。さらに、
この公報には、化合物を配向させるために、ラビング処
理したポリイミド膜、長鎖アルキル基を有するシランカ
ップリング剤層、及び酸化珪素の蒸着膜の使用が記載さ
れている。上記で得られる液晶性を有する硬化膜は、光
学的に正の一軸性であるため、全方向視野角をほとんど
拡大することができない。
用のポリマーは種々のものが知られている。しかしなが
ら、これらのポリマーの層をラビング処理して得られる
配向膜では、液晶性化合物を容易にかつ安定して傾斜配
向させることが困難である。従って、支持フィルム、配
向膜及び液晶性化合物の層からなる公知の光学補償シー
トは、全方向視野角を格段に拡大することはできない。
本出願人は、全方向視野角が格段に拡大した光学補償シ
ートについて既に出願している(特願平6−11896
3号)。この光学補償シートは、透明支持体、その上に
設けられたラビング処理ポリビニルアルコールの配向膜
及び配向膜上に形成された円盤状(ディスコテック)液
晶性化合物の光学異方層からなる。このシートでは、円
盤状液晶性化合物を使用することにより、拡大した視野
角が得られている。しかしながら、上記配向膜は、円盤
状液晶性化合物の傾斜配向を容易にかつ安定して、行な
うことができるとは言えない。更に、上記光学補償シー
トを長期間保存したり、使用した場合、光学異方層が配
向膜から、時々剥離することが判明した。
ことにより、液晶性化合物を、特に円盤状液晶性化合物
を、容易に配向させることができるとの特性を備えたポ
リマー層を有する要素を提供することにある。また、本
発明の目的は、液晶性化合物を、特に円盤状液晶性化合
物を、容易に配向させることができる配向膜を有する光
学補償シートを提供することにある。さらに、本発明の
目的は、光学補償シートを容易に且つ高い歩留り製造す
ることができる光学補償シートの製造方法を提供するこ
とにある。また、本発明の目的は、優れた耐久性を有
し、拡大した視野角を示し、そして容易に製造すること
ができる光学補償シートを提供することにある。
ポリマーからなる配向膜及び液晶性化合物からなる光学
異方層がこの順で設けられてなる光学補償シートにおい
て、配向膜のポリマーと、光学異方層の液晶性化合物と
が、これらの層の界面を介して化学的に結合しているこ
とを特徴とする光学補償シートにある。本発明の光学補
償シートの好ましい態様は下記のとおりである。 1)配向膜のポリマーが、ビニル部分、オキシラニル部
分またはアジリジニル部分を有する基で、少なくとも一
個のヒドロキシル基が置換されたポリビニルアルコール
から形成されている。 2)光学異方層が、ビニル部分、オキシラニル部分また
はアジリジニル部分を有する基をもつ液晶性化合物から
形成されている。 3)光学異方層の液晶性化合物が、ビニル部分、オキシ
ラニル部分またはアジリジニル部分を有する基をもつ円
盤状液晶性化合物である。
成をもつ配向膜を有する要素にもある。
要素は、下記の本発明のポリマー層を有する要素を用い
て有利に得ることができる。透明支持体と、その上に設
けられたポリマー層とからなり、かつ該ポリマー層のポ
リマーが、ビニル部分、オキシラニル部分またはアジリ
ジニル部分を有する基で、少なくとも一個のヒドロキシ
ル基が置換されたポリビニルアルコールからなることを
特徴とするポリマー層を有する要素。但し、上記ビニル
部分、オキシラニル部分またはアジリジニル部分は、そ
れぞれの低級アルキル置換体を含む。本発明のポリマー
層を有する要素の好ましい態様は下記のとおりである。 1)ビニル部分、オキシラニル部分またはアジリジニル
部分を有する基が、エーテル結合、ウレタン結合、アセ
タール結合またはエステル結合を介してポリビニルアル
コール誘導体のポリマー鎖に結合している。 2)ビニル部分、オキシラニル部分またはアジリジニル
部分を有する基が、芳香族環を持たない。 3)上記ポリビニルアルコールが、下記の一般式
(I):
結合、アセタール結合またはエステル結合を表わし;R
11は、アルキレン基またはアルキレンオキシ基を表わ
し;L12は、R11とQ11とをつなぐ連結基を表わし;Q
11は、ビニル、オキシラニルまたはアジリジニルを表わ
し;x1+y1+z1=100の条件にて、x1は10
〜99.9モル%、y1は0.01〜80モル%、及び
z1は0〜70モル%であり;そしてk及びhは、それ
ぞれ0または1である)で表わされる。 4)一般式(I)において、R11は、−R2 −または−
R3 −(O-CH2CH2)t −(但し、R2 及びR3 は、それぞ
れ炭素原子数1〜12のアルキレン基そしてtは0〜2
の整数である。)を表わし(特にR11は、炭素原子数1
〜12のアルキレン基が好ましい);そしてL12は、−
O−、−S−、−CO−、−O−CO−、−CO−O
−、−O−CO−O−、−CO−O−CO−、−NRC
O−、−CONR−、−NR−、−NRCONR−、−
NRCO−O−または−OCONR−(但し、Rは水素
原子又は低級アルキル基を表わす)を表わす、上記3)
の要素。
一般式 (III):
結合、アセタール結合またはエステル結合を表わし;A
31は、炭素原子数6〜24のアリーレン基、またはハロ
ゲン、炭素原子数1〜4のアルキルあるいは炭素原子数
1〜4のアルコキシで置換された炭素原子数6〜24の
アリーレン基を表わし;R31は、−R2 −または−R3
−(O-CH2CH2)t −(但し、R2 及びR3 は、それぞれ炭
素原子数1〜12のアルキレン基そしてtは0〜2の整
数である。)を表わし;L32は、−O−、−S−、−C
O−、−O−CO−、−CO−O−、−O−CO−O
−、−CO−O−CO−、−NRCO−、−CONR
−、−NR−、−NRCONR−、−NRCO−O−ま
たは−OCONR−(但し、Rは水素原子又は低級アル
キル基を表わす) Q31は、ビニル、オキシラニルまたはアジリジニルを表
わし;x2+y2+z2=100の条件にて、x2は1
0〜99.9モル%、y2は0.01〜80モル%、及
びz2は0〜70モル%であり;そしてk1及びh1
は、それぞれ0または1である)で表わされる。 6)ポリビニルアルコールが、ビニル部分、オキシラニ
ル部分またはアジリジニル部分を有する基をもつ繰り返
す単位を、全繰り返し単位の0.1〜10モル%の範囲
で有する。
らなる配向膜及び液晶性化合物からなる光学異方層がこ
の順で設けられてなる光学補償シートにおいて、配向膜
のポリマーが、後述する一般式(II)で表わされる基で
少なくとも一個のヒドロキシル基が置換されたポリビニ
ルアルコールからなることを特徴とする光学補償シート
にある。本発明の光学補償シートの好ましい態様は下記
のとおりである。 1)光学異方層の液晶性化合物が、円盤状液晶性化合物
である。 2)光学異方層の液晶性化合物が、ビニル部分、オキシ
ラニル部分またはアジリジニル部分を有する基をもつ円
盤状液晶性化合物である。
成をもつ配向膜を有する要素にもある。
要素は、下記の本発明のポリマー層を有する要素を用い
て有利に得ることができる。透明支持体とその上に設け
られたポリマー層とからなり、かつ該ポリマー層のポリ
マーが、下記の一般式(II):
ル、アルコキシ、アリール、ハロゲン、ビニル、ビニル
オキシ、オキシラニル、アクリロイルオキシ、メタクリ
ロイルオキシあるいはクロトノイルオキシで置換された
アルキル基を表わし;W21は、アルキル基、アルキル、
アルコキシ、アリール、ハロゲン、ビニル、ビニルオキ
シ、オキシラニル、アクリロイルオキシ、メタクリロイ
ルオキシあるいはクロトノイルオキシで置換されたアル
キル基、アルコキシ基、又はアルキル、アルコキシ、ア
リール、ハロゲン、ビニル、ビニルオキシ、オキシラニ
ル、アクリロイルオキシ、メタクリロイルオキシあるい
はクロトノイルオキシで置換されたアルコキシ基を表わ
し;qは0または1であり;そしてnは0〜4の整数で
ある)で表わされる基で少なくとも一個のヒドロキシル
基が置換されたポリビニルアルコールからなることを特
徴とするポリマー層を有する要素。
い態様は下記のとおりである。 1)R21が、アルキル基、又はアルキル、アルコキシ、
アリールあるいはハロゲンで置換されたアルキル基を表
わし;そしてW21は、アルキル基、アルキル、アルコキ
シ、アリールあるいはハロゲンで置換されたアルキル
基、アルコキシ基、又はアルキル、アルコキシ、アリー
ルあるいはハロゲンで置換されたアルコキシ基を表わ
す。 2)R21が、ビニル、ビニルオキシ、オキシラニル、ア
クリロイルオキシ、メタクリロイルオキシあるいはクロ
トノイルオキシで置換されたアルキル基を表わし;そし
てW21は、アルキル基、アルキル、アルコキシ、アリー
ル、ハロゲン、ビニル、ビニルオキシ、オキシラニル、
アクリロイルオキシ、メタクリロイルオキシあるいはク
ロトノイルオキシで置換されたアルキル基、アルコキシ
基、又はアルキル、アルコキシ、アリール、ハロゲン、
ビニル、ビニルオキシ、オキシラニル、アクリロイルオ
キシ、メタクリロイルオキシあるいはクロトノイルオキ
シで置換されたアルコキシ基を表わす。 3)ポリビニルアルコールが、ビニル部分、オキシラニ
ル部分またはアジリジニル部分を有する基をもつ繰り返
す単位を、全繰り返し単位の0.1〜10モル%の範囲
で有する。なお、本発明に用いられる化合物は、化合物
中の水素原子が重水素原子であっても何ら差支えはな
い。
は、透明支持体と、特定のポリマーからなるポリマー層
とからなる。上記要素の代表的な構成を図1に示す。図
1において、透明支持体11の上にポリマー層12が設
けられ、ポリマー層を有する要素を構成している。ポリ
マー層12は、その表面にラビング処理等の配向処理を
施すことにより液晶性化合物を容易に配向させることが
できる。ポリマー層のポリマーは、ビニル部分、オキシ
ラニル部分またはアジリジニル部分を有する重合性基、
あるいはアリール基を有する特定のポリマーである。好
ましいポリマーは、一般式(I)、(II)または(III)
の特定のポリビニルアルコールである(但し、(II)
は、その特定の基のみ表わされている)。
その上に設けられた配向膜及び配向膜上に設けられた光
学異方層からなる。上記要素の代表的な構成を図2に示
す。図2において、透明支持体21、配向膜22及び液
晶性化合物の層である光学異方層23がこの順で設けら
れおり、光学補償シートを構成している。配向膜22
は、図1のポリマー層を配向処理した層である。本発明
の光学補償シートは、配向膜22のポリマーと、光学異
方層23の液晶性化合物とが、これらの層の界面を介し
て化学的に結合していることを特徴としている。このよ
うな二層間の化学結合は、一般にポリマーの重合性基と
液晶性化合物の重合性基との反応により形成される。こ
の場合、光学異方層は負の複屈折を有する円盤状液晶性
化合物であることが好ましい。あるいは、配向膜(又は
ポリマー層)は、重合性基がなく、液晶性化合物を容易
に配向させることができるアリール基を有するポリビニ
ルアルコールからなるものでも良い。
である限りどのような材料でも使用することができる。
光透過率が80%以上を有する材料が好ましく、特に正
面から見た時に光学的等方性を有するものが好ましい。
従って、透明支持体は、小さい固有複屈折を有する材料
から製造することが好ましい。このような材料として
は、ゼオネックス(日本ゼオン(株)製)、ARTON
(日本合成ゴム(株)製)及びフジタック(富士写真フ
イルム(株)製)などの市販品を使用することができ
る。さらに、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリ
スルフォン及びポリエーテルスルホンなどの固有複屈折
率の大きい素材であっても、溶液流延、溶融押し出し等
の条件を適宜設定することにより、得ることができる。
nx、ny、厚み方向の主屈折率をnz、フイルムの厚
さをdとしたとき、三軸の主屈折率の関係がnz<ny
=nx(負の一軸性)を満足し、式{(nx+ny)/
2−nz}×dで表されるレタデーションが、20nm
から400nm(好ましくは30〜150nm)である
ことが好ましい。但し、nxとnyの値は厳密に等しい
必要はなく、ほぼ等しければ充分である。具体的には、
|nx−ny|/|nx−nz|≦0.2であれば実用
上問題はない。|nx−ny|×dで表される正面レタ
ーデーションは、50nm以下であることが好ましく、
20nm以下であることがさらに好ましい。
配向膜との接着強度を増大させるために設けることが好
ましい。一般にゼラチンが使用される。
れる。配向膜は、その上に塗布等で設けられる円盤状液
晶性化合物等の液晶性化合物の配向方向を規定する機能
を有し、そしてその配向は、光学補償シートから傾いた
光軸を与える。本発明において、配向膜は、ラビング処
理等の配向処理が施されたポリマー層であり、そのポリ
マーはビニル、オキシラニル、アジリジニルまたはアリ
ールを有する基を持っている。ポリマーはポリビニルア
ルコールが好ましい。配向膜をポリビニルアルコールを
例にとって以下に説明する。本発明のポリビニルアルコ
ールにおいて、少なくともその一個のヒドロキシル基
が、ビニル部分、オキシラニル部分またはアジリジニル
部分を有する基で置換されている。上記部分は、一般
に、ポリビニルアルコールのポリマー鎖(炭素原子)
と、エーテル結合(−O−)、ウレタン結合(−OCO
NH−)、アセタール結合((−O−)2 CH−)また
はエステル結合(−OCO−)[即ち、結合基]を介し
て結合している。ウレタン結合、アセタール結合または
エステル結合が好ましい。ビニル、オキシラニル、アジ
リジニルまたはアリールは、上記結合を介して間接的に
ポリビニルアルコールに結合していることが好ましく、
即ち、下記のように上記部分を有する基が、結合基と共
にポリビニルアルコールに結合していることが好まし
い。
一般式(I)、(II)または (III)によって一般に表わさ
れる(但し(II)はその基のみ表わされている)。
結合、アセタール結合またはエステル結合を表わし;R
11は、アルキレン基またはアルキレンオキシ基を表わ
し;L12は、R11とQ11とをつなぐ連結基を表わし;Q
11は、ビニル、オキシラニルまたはアジリジニルを表わ
し;x1+y1+z1=100の条件にて、x1は10
〜99.9モル%、y1は0.01〜80モル%、及び
z1は0〜70モル%であり;そしてk及びhは、それ
ぞれ0または1である)で表わされる。
素原子数1〜24のアルキレン基、少なくとも一個の隣
接しないCH2 基が−O−、−CO−、−NH−、−N
R7 −(R7 は炭素原子数1〜4のアルキルまたは炭素
原子数6〜15のアリールを表わす)、−S−、−SO
2 −または炭素原子数6〜15のアリーレンで置き換わ
った炭素原子数3〜24のアルキレン基、またはアルキ
ル、アリール、アルコキシ、アリーロキシ、アルキルチ
オ、アリールチオ、ハロゲン、アルキルカルボニル、ア
リールカルボニル、アルキルスルホニル、アリールスル
ホニル、ヒドロキシル、メルカプト、アミノ、アルキル
カルボニルオキシ、アリールカルボニルオキシ、アルキ
ルスルホニルオキシ、アリールスルホニルオキシ、アル
キルカルボニルチオ、アリールカルボニルチオ、アルキ
ルスルホニルチオ、アリールスルホニルチオ、アルキル
カルボニルアミノ、アリールカルボニルアミノ、アルキ
ルスルホニルアミノ、アリールスルホニルアミノ、カル
ボキシあるいはスルホで置換された上記アルキレン基い
ずれかを表わす。
t −OR5 −、−R3 −CO−R6−、−R3 −NH−
R6 −、−R3 −NR7 −R6 −、−R3 −S−R6
−、−R3 −SO2 −R6 −又は−R3 −A2 −R6 −
(但し、R2 、R3 、R4 、R5 及びR6 は、それぞれ
炭素原子数1〜24のアルキレンを表わし、R7 は、炭
素原子数1〜12のアルキル又は炭素原子数6〜15の
アリールを表わし、A2は炭素原子数6〜24のアリー
レンを表わし、そしてtは、0〜4の整数を表わす)を
表わすことが好ましい。さらに、R11は、−R2 −また
は−R3 −(O-CH2CH2)t −(但し、R2 及びR3 は、そ
れぞれ炭素原子数1〜12のアルキレンそしてtは0〜
2の整数である。)を表わすことが好ましく、特にR11
は、炭素原子数1〜12のアルキレンが好ましい。
良い。その例としては、炭素原子数1〜24のアルキ
ル、炭素原子数6〜24のアリール、炭素原子数1〜2
4のアルコキシ、炭素原子数6〜24のアリールオキ
シ、炭素原子数1〜24のアルキルチオ、炭素原子数6
〜24のアリールチオ、ハロゲン(F、Cl、Br)、
炭素原子数2〜24のアルキルカルボニル、炭素原子数
7〜24のアリールカルボニル、炭素原子数1〜24の
アルキルスルホニル、炭素原子数6〜24のアリールス
ルホニル、ヒドロキシル、メルカプト、アミノ、炭素原
子数2〜24のアルキルカルボニルオキシ、炭素原子数
7〜24のアリールカルボニルオキシ、炭素原子数1〜
24のアルキルスルホニルオキシ、炭素原子数6〜24
のアリールスルホニルオキシ、炭素原子数2〜24のア
ルキルカルボニルチオ、炭素原子数7〜24のアリール
カルボニルチオ、炭素原子数1〜24のアルキルスルホ
ニルチオ、炭素原子数6〜24のアリールスルホニルチ
オ、炭素原子数2〜24のアルキルカルボニルアミノ、
炭素原子数7〜24のアリールカルボニルアミノ、炭素
原子数1〜24のアルキルスルホニルアミノ、炭素原子
数6〜24のアリールスルホニルアミノ、カルボキシあ
るいはスルホを挙げることができる。
は、炭素原子数1〜24のアルキル(特に炭素原子数1
〜12)、炭素原子数6〜24のアリール(特に炭素原
子数6〜14)、炭素原子数2〜24のアルコキシアル
キル(特に炭素原子数2〜12)を挙げることができ
る。アルキルの例としては、メチル、エチル、n−ペン
チル、n−ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、n
−ノニル、n−デシル、n−ウンデシル、n−ドデシ
ル、i−プロピル、i−ブチル、sec−ブチル、t−
アミル及び2−エチルヘキシルを挙げることができる。
1〜4個のアルコキシで置換されたアルキルの例として
は、2−メトキシエチル、2−(2−メトキシエトキ
シ)エチル、2−[2−(2−メトキシエトキシ)エト
キシ]エチル、2−n−ブトキシエチル、2−エトキシ
エチル、2−(2−エトキシエトキシ)エチル、3−メ
トキシプロピル、3−エトキシプロピル、3−n−プロ
ピルオキシプロピル及び2−メチルブチルオキシメチル
を挙げることができる。アリールの例としては、フェニ
ル、2−トリル、3−トリル、4−トリル、2−アニシ
ル、3−アニシル、4−アニシル、2−ビフェニル、3
−ビフェニル、4−ビフェニル、2−クロロフェニル、
3−クロロフェニル、4−クロロフェニル、1−ナフチ
ル及び2−ナフチルを挙げることができる。また、複素
環基の例としては、ピリジル、ピリミジル、チアゾリル
及びオキサゾリルを挙げることができる。
−CO−、−CO−O−、−O−CO−O−、−CO−
O−CO−、−NRCO−、−CONR−、−NR−、
−NRCONR−、−NRCO−O−または−OCON
R−(但し、Rは水素原子又は低級アルキル基表わす)
を表わすことが好ましい。−(L12)h −Q12は、ビニ
ル、ビニルオキシ、アクリロイル、メタクリロイル、ク
ロトノイル、アクリロイルオキシ、メタクリロイルオキ
シ、クロトノイルオキシ、ビニルフェノキシ、ビニルベ
ンゾイルオキシ、スチリル、1,2−エポキシエチル、
1,2−エポキシプロピル、2,3−エポキシプロピ
ル、1,2−イミノエチル、1,2−イミノプロピル又
は2,3−イミノプロピルであることが好ましい。更
に、ビニル、ビニルオキシ、アクリロイル、メタクリロ
イル、アクリロイルオキシ、メタクリロイルオキシ、ク
ロトノイルオキシ、ビニルベンゾイルオキシ、1,2−
エポキシエチル、1,2−エポキシプロピル、2,3−
エポキシプロピル、1,2−イミノエチル、1,2−イ
ミノプロピル又は2,3−イミノプロピルが好ましい。
特に、アクリロイル、メタクリロイル、アクリロイルオ
キシ及びメタクリロイルオキシが好ましい。
1は50〜99.9モル%が好ましく、y1は0.01
〜50モル%が好ましく(さらに0.01〜20モル%
が好ましく、特に0.01〜10モル%、最も好ましく
は0.01〜5モル%)及びz1は0.01〜50モル
%が好ましい。
ル結合である場合、一般式(I)のポリビニルアルコー
ルは、下記の一般式(Ia)によって表わすことができ
る。
y1、z1、k及びhは、一般式(I)と同義であ
る。)
一般式 (III)によっても表わすことできる。
結合、アセタール結合またはエステル結合を表わし;A
31は、アリーレン基、又はハロゲン、アルキル、アルコ
キシ又は置換アルコキシで置換されたアリーレン基を表
わし(置換されたアルコキシの置換基としてはアルコキ
シ、アリール、ハロゲン、ビニル、ビニルオキシ、アク
リロイル、メタアクリロイル、クロトノイル、アクリロ
イルオキシ、メタクリロイルオキシ、クロトノイルオキ
シ、ビニルフェノキシ、ビニルベンゾイルオキシ、スチ
リル、1,2−エポキシエチル、1,2−エポキシプロ
ピル、2,3−エポキシプロピル、1,2−イミノエチ
ル、1,2−イミノプロピル又は2,3−イミノプロピ
ルを挙げることができる);R31は、R11と同一の基を
表わし;L32は、L12と同一の基を表わし;Q31は、Q
11と同一の基を表わし;x2+y2+z2=100の条
件にて、x2は10〜99.9モル%、y2は0.01
〜80モル%、及びz2は0〜70モル%であり;そし
てk1及びh1は、それぞれ0または1である) 特にA31は、炭素原子数6〜24のアリーレン基、また
はハロゲン、炭素原子数1〜4のアルキルあるいは炭素
原子数1〜4のアルコキシで置換された炭素原子数6〜
24のアリーレン基であることが好ましい。
子数は、一般に6〜24個であり、6〜12個が好まし
い。アリーレン基の例としては、1,4−フェニレン、
1,3−フェニレン、1,2−フェニレン及び1,5−
ナフチレンを挙げることができ、特に1,4−フェニレ
ンが好ましい。アリーレン基の置換基としては、ハロゲ
ン原子(F、Cl、Br又はI)、炭素原子数1〜4の
アルキル基、炭素原子数1〜4のアルコキシ基、そして
炭素原子数1〜4のアルコキシ、炭素原子数6〜15の
アリール、ハロゲン、ビニル、ビニルオキシ、オキシラ
ニル(1,2−エポキシエチル、1,2−エポキシプロ
ピル、2,3−エポキシプロピル)、アジリジニル
(1,2−イミノエチル、1,2−イミノプロピル又は
2,3−イミノプロピル)、アクリロイル、メタクリロ
イル、クロトノイル、アクリロイルオキシ、メタクリロ
イルオキシ、クロトノイルオキシ、ビニルフェノキシ、
ビニルベンゾイルオキシまたはスチリルで置換された炭
素原子数1〜4のアルコキシ基を挙げることができる。
好ましくは、ハロゲン原子、炭素原子数1〜4のアルキ
ル基または炭素原子数1〜4のアルコキシ基であり、特
にF、Cl又はメチルが好ましい。x2+y2+z2=
100の条件にて、x2は50〜99.9モル%が好ま
しく、y2は0.01〜50モル%が好ましく(特に
0.01〜20モル%が好ましく、特に0.01〜10
モル%、最も好ましくは0.01〜5モル%)及びz2
は0.01〜50モル%が好ましい。
ル結合である場合、一般式 (III)のポリビニルアルコー
ルは、下記の一般式(IIIa)によって表わすことができ
る。
y2、z2、k1及びh1は、一般式(III)と同義であ
る。)
その少なくとも一個のヒドロキシル基が下記の一般式
(II)の基で置換されたものであることが好ましい。
ル、アルコキシ、アリル、ハロゲン、ビニル、ビニルオ
キシ、オキシラニル、アクリロイルオキシ、メタクリロ
イルオキシあるいはクロトノイルオキシで置換されたア
ルキル基を表わし;W21は、アルキル基、アルキル、ア
ルコキシ、アリール、ハロゲン、ビニル、ビニルオキ
シ、オキシラニル、アクリロイルオキシ、メタクリロイ
ルオキシあるいはクロトノイルオキシで置換されたアル
キル基、アルコキシ基、又はアルキル、アルコキシ、ア
リール、ハロゲン、ビニル、ビニルオキシ、オキシラニ
ル、アクリロイルオキシ、メタクリロイルオキシあるい
はクロトノイルオキシで置換されたアルコキシ基を表わ
し;qは0または1であり;そしてnは0〜4の整数で
ある(好ましくは0又は1で、特に0である))
コキシ、アリールあるいはハロゲンで置換されたアルキ
ル基を表わし;そしてW21は、アルキル基、アルキル、
アルコキシ、アリールあるいはハロゲンで置換されたア
ルキル基、アルコキシ基、又はアルキル、アルコキシ、
アリルあるいはハロゲンで置換されたアルコキシ基を表
わすことが好ましい。
キシラニル、アクリロイルオキシ、メタクリロイルオキ
シあるいはクロトノイルオキシで置換されたアルキル基
を表わし;そしてW21は、アルキル基、アルキル、アル
コキシ、アリール、ハロゲン、ビニル、ビニルオキシ、
オキシラニル、アクリロイルオキシ、メタクリロイルオ
キシあるいはクロトノイルオキシで置換されたアルキル
基、アルコキシ基、又はアルキル、アルコキシ、アリー
ル、ハロゲン、ビニル、ビニルオキシ、オキシラニル、
アクリロイルオキシ、メタクリロイルオキシあるいはク
ロトノイルオキシで置換されたアルコキシ基を表わすこ
とが好ましい。
原子数は、1〜24個が好ましく、特に1〜12個が好
ましい。上記アルキル基の例としては、無置換のアルキ
ル基(例、メチル、エチル、n−ペンチル、n−ヘキシ
ル、n−ヘプチル、n−オクチル、n−ノニル、n−デ
シル、n−ウンデシル、n−ドデシル、i−プロピル、
i−ブチル、sec−ブチル、t−アミル及び2−エチ
ルヘキシル);1〜4のアルコキシで置換されたアルキ
ル基(例えば、2−メトキシエチル、2−(2−メトキ
シエトキシ)エチル、2−[2−(2−メトキシエトキ
シ)エトキシ]エチル、2−n−ブトキシエチル、2−
エトキシエチル、2−(2−エトキシエトキシ)エチ
ル、3−メトキシプロピル、3−エトキシプロピル、3
−n−プロピルオキシプロピル、3−ベンジルオキシプ
ロピルおよび2−メチルブチルオキシメチル);アラル
キル基(例えば、2−フェニルエチルおよび2−(4−
n−ブチルオキシフェニル)エチル);ビニルアルキル
基(例えば、ビニルメチル、2−ビニルエチル、5−ビ
ニルペンチル、6−ビニルヘキシル、7−ビニルヘプチ
ル及び8−ビニルオクチル);ビニルオキシアルキル基
(例えば、2−ビニルオキシエチル、5−ビニルオキシ
ペンチル、6−ビニルオキシヘキシル、7−ビニルオキ
シヘプチルおよび8−ビニルオキシオクチル);オキシ
ラニルアルキル基(例えば、3,4−エポキシブチル、
4,5−エポキシペンチル、5,6−エポキシヘキシ
ル、6,7−エポキシヘプチル、7,8−エポキシオク
チルおよび6,7−エポキシオクチル);アクリロイル
オキシアルキル基(例えば、2−アクリロイルオキシエ
チル、3−アクリロイルオキシプロピル、4−アクリロ
イルオキシブチル、5−アクリロイルオキシペンチル,
6−アクリロイルオキシヘキシル、7−アクリロイルオ
キシヘプチルおよび8−アクリロイルオキシオクチ
ル);メタクリロイルオキシアルキル基(例えば、2−
メタクリロイルオキシエチル、3−メタクリロイルオキ
シプロピル、4−メタクリロイルオキシブチル、5−メ
タクリロイルオキシペンチル,6−メタクリロイルオキ
シヘキシル、7−メタクリロイルオキシヘプチルおよび
8−メタクリロイルオキシオクチル);クロトノイルオ
キシアルキル基(例えば、2−クロトノイルオキシエチ
ル、3−クロトノイルオキシプロピル、4−クロトノイ
ルオキシブチル、5−クロトノイルオキシペンチル,6
−クロトノイルオキシヘキシル、7−クロトノイルオキ
シヘプチルおよび8−クロトノイルオキシオクチル)を
挙げることができる。
は4位が好ましい。上記一般式(II)の基をもつポリビ
ニルアルコールは、上記一般式(II)の基をもつ繰り返
す単位を、全繰り返し単位の0.1〜10モル%の範囲
(特に0.1〜5モル%の範囲)で有することが好まし
い。
a)の基を有するカルボン酸誘導体をポリビニルアルコ
ールと反応させることにより、ポリビニルアルコールに
導入することができる、
及びqは一般式(II)のものと同義であり、そしてX
は、カルボン酸部位活性化体を形成するに必要な(X−
CO−を活性化させることができる)基を表わす。Xで
表される基については、例えば泉屋信夫他著“ペプチド
合成(第5章、丸善1975年刊)”に記載されてい
る。例えば、活性エステルを形成する場合には、Xの例
として、4−ニトロフェノキシ、N−オキシコハク酸イ
ミドを挙げることができる。酸無水物を形成する場合に
は、対称型酸無水物及び混合酸無水物を挙げることがで
き、混合酸無水物の場合のXとしては、例えば、メタン
スルホニルオキシ、トリフルオロアセチルオキシ、エチ
ルオキシカルボニルオキシを挙げることができる。酸ハ
ロゲン化物の場合のXとしては、例えば、塩素原子、臭
素原子を挙げることができる。これらの、Xで表される
原子群を有する化合物は必ずしも単離される必要はな
く、反応系中で生成されたものをそのまま使用してもよ
い。上記カルボン酸誘導体としては、混合酸無水物およ
び酸ハロゲン化物が好ましく、メタンスルホニルオキシ
型の混合酸無水物および酸塩化物が特に好ましい。
(IIa)の化合物例を下記に示す。
ポリマー鎖(炭素原子)に導入される置換基としては、
特に下記一般式(IV)で表される置換基が好ましい。
合、アセタール結合またはエステル結合を形成するに必
要な原子群を表わし、R41はビニル、アクリロイル、メ
タクリロイル、クロトノイル基、スチリル、オキシラニ
ルまたはアジリジニルを表わし(特にアクリロイルまた
はメタクリロイル)、j及びeは、それぞれ0または1
を表わし、dは2〜24の整数を表わし(特に2〜10
の整数)、そしてuは0〜4の整数を表わす。
アルコールに導入されるべき基を有する化合物(例、前
記一般式(IIa ))を、ポリビニルアルコールと反応さ
せることにより、本発明の特定の基を有するポリビニル
アルコールを得ることができる。上記特定の基を有する
化合物との反応に使用され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は、一般に鹸化度70〜10
0%のものである。その例としては、変性されていない
ポリビニルアルコール、共重合変性されたポリビニルア
ルコール(変性基として、例えば、−COONa、−S
i(OH)3 、−N(CH3 )3 ・Cl、−C9 H19C
OO、−SO3 Naあるいは−C12H25等が導入されて
いる)、連鎖移動により変性されたポリビニルアルコー
ル(変性基として、例えば、−COONa、−SHある
いはC12H25S−等が導入される)、及びブロック重合
により変性されたポリビニルアルコール(変性基とし
て、例えば、−COOH、−CONH2 、−COOR
(R:アルキル)あるいは−C6H5 等が導入されてい
る)を挙げることができる。重合度としては、100〜
3000の範囲のものが好ましい。鹸化度は、80〜1
00%の範囲が好ましく、特に鹸化度85〜95%が好
ましい。また重合度としては、100〜3000の範囲
が好ましい。
記に示す。
の例を下記に示す。 ──────────────────────────────────── x y z (モル%) (モル%) (モル%) ──────────────────────────────────── ポリマーNo.1 86.3 1.7 12 ポリマーNo.2 85.0 3.0 12 ポリマーNo.3 87.7 0.3 12 ポリマーNo.4 70.0 18.0 12 ポリマーNo.5 86.9 1.1 12 ポリマーNo.6 98.5 0.5 1 ポリマーNo.7 97.8 0.2 2 ポリマーNo.8 96.5 2.5 1 ポリマーNo.9 94.9 4.1 1 ────────────────────────────────────
の例を下記に示す。 ──────────────────────────────────── x y z (モル%) (モル%) (モル%) ──────────────────────────────────── ポリマーNo.10 86.3 1.7 12 ポリマーNo.11 81.7 0.3 18 ポリマーNo.11a 87.7 0.3 12 ポリマーNo.12 83.0 5.0 12 ポリマーNo.13 89.0 10.0 1 ポリマーNo.13a 78.0 10.0 12 ────────────────────────────────────
びzの例を下記に示す。 ──────────────────────────────────── n x y z (モル%) (モル%) (モル%) ──────────────────────────────────── ポリマーNo.14 2 80.3 1.7 18 ポリマーNo.15 3 87.5 0.5 12 ポリマーNo.16 4 94.0 5.0 1 ポリマーNo.16a 4 83.0 5.0 12 ポリマーNo.17 5 86.9 1.1 12 ポリマーNo.18 6 87.7 0.3 12 ────────────────────────────────────
びzの例を下記に示す。 ──────────────────────────────────── n x y z (モル%) (モル%) (モル%) ──────────────────────────────────── ポリマーNo.19 2 87.8 0.2 12 ポリマーNo.20 2 87.5 0.5 12 ポリマーNo.21 3 94.4 0.6 5 ポリマーNo.21a 3 87.4 0.6 12 ポリマーNo.22 4 86.4 1.6 12 ポリマーNo.23 5 96.0 2.0 2 ポリマーNo.23a 5 86.0 2.0 12 ポリマーNo.24 6 84.8 3.2 12 ────────────────────────────────────
びzの例を下記に示す。 ──────────────────────────────────── n x y z (モル%) (モル%) (モル%) ──────────────────────────────────── ポリマーNo.25 2 87.5 0.5 12 ポリマーNo.26 3 97.4 0.6 2 ポリマーNo.26a 3 87.4 0.6 12 ポリマーNo.27 4 86.4 1.6 12 ポリマーNo.28 5 80.0 2.0 18 ポリマーNo.29 6 84.8 3.2 12 ────────────────────────────────────
びzの例を下記に示す。 ──────────────────────────────────── Y x y z (モル%) (モル%) (モル%) ──────────────────────────────────── ポリマーNo.30 No. 30−Y 86.3 1.7 12 ポリマーNo.31 No. 31−Y 97.3 1.7 1 ポリマーNo.32 No. 32−Y 87.4 0.6 12 ポリマーNo.33 No. 33−Y 80.8 1.2 18 ポリマーNo.34 No. 34−Y 86.3 1.7 12 ────────────────────────────────────
の例を下記に示す。 ──────────────────────────────────── x y z (モル%) (モル%) (モル%) ──────────────────────────────────── ポリマーNo.35 87.8 0.2 12 ポリマーNo.36 88.0 0.003 12 ポリマーNo.37 87.86 0.14 12 ポリマーNo.38 87.94 0.06 12 ポリマーNo.39 87.2 0.8 12 ポリマーNo.40 98.5 0.5 1 ポリマーNo.41 97.8 0.2 2 ポリマーNo.42 96.5 2.5 1 ポリマーNo.43 94.9 4.1 1 ポリマーNo.E 86.9 1.1 12 ポリマーNo.F 98.5 0.5 1 ────────────────────────────────────
びzの例を下記に示す。 ──────────────────────────────────── n x y z (モル%) (モル%) (モル%) ──────────────────────────────────── ポリマーNo.44 3 87.8 0.2 12 ポリマーNo.45 5 87.85 0.15 12 ポリマーNo.46 6 87.7 0.3 12 ポリマーNo.47 8 87.7 0.3 12 ────────────────────────────────────
びzの例を下記に示す。 ──────────────────────────────────── Y x y z (モル%) (モル%) (モル%) ──────────────────────────────────── ポリマーNo.48 No. 48−Y 96.2 1.8 2 ポリマーNo.49 No. 49−Y 84.2 0.8 15 ポリマーNo.50 No. 50−Y 84.9 3.1 12 ポリマーNo.51 No. 51−Y 87.5 2.5 10 ────────────────────────────────────
及びzの例を下記に示す。 ──────────────────────────────────── n R x y z (モル%) (モル%) (モル%) ──────────────────────────────────── ポリマーNo.52 6 H 86.4 1.6 12 ポリマーNo.53 4 H 87.2 0.8 12 ポリマーNo.54 4 H 84.7 3.3 12 ポリマーNo.55 5 CH3 78.8 6.2 15 ポリマーNo.56 9 CH3 94.2 3.8 2 ポリマーNo.57 3 H 85.0 5.0 10 ────────────────────────────────────
及びzの例を下記に示す。 ──────────────────────────────────── n R x y z (モル%) (モル%) (モル%) ──────────────────────────────────── ポリマーNo.58 2 H 87.5 2.5 10 ポリマーNo.59 4 H 84.5 0.5 15 ポリマーNo.60 5 CH3 97.8 0.2 2 ポリマーNo.61 6 CH3 94.5 4.1 1 ポリマーNo.62 9 H 97.3 1.7 1 ────────────────────────────────────
般式(I)又は(III) の特定の単位(yまたはy1)の
基の部分あるいは一般式(II)の基を有する化合物(例、
一般式(IIa) の化合物)をポリビニルアルコールに反応
させることにより得ることができる。このような基は、
ポリビニルアルコールと反応してエステル結合、ウレタ
ン結合、アセタール結合等を形成し得るものである。ポ
リビニルアルコールと上記特定の基を有する化合物を溶
解するための溶媒(反応溶媒)としては、極性溶媒から
非極性溶媒まで種々の溶媒を使用することができる。そ
の例としては、N,N−ジメチルホルムアミド(DM
F)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、N,N−ジ
メチルアセトアミド、ピリジンなどの極性溶媒、テトラ
ヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタンなどのエーテ
ル類、ジクロロメタン、クロロホルムなどのハロゲン化
炭化水素、そしてベンゼンやヘキサンなどの非極性溶媒
を挙げることができる。これらは、単独でも組合わせて
使用しても良い。特に、DMSOおよびエーテル類が好
ましい。
できる。混合酸無水物および酸ハロゲン化物によるエス
テル化の場合に用いられる塩基触媒としては有機および
無機のいずれでもよい。例えば、水酸化物(例、水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム)、
アルコキシド(例、ナトリウムメトキシド、ナトリウム
エトキシド、カリウム−t−ブトキシド)、水素化金属
(例、水素化ナトリウム、水素化カルシウム)、アミン
(例、ピリジン、トリエチルアミン、ピペリジン、1,
8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−ウンデセン
(DBU))、炭酸塩(例、炭酸ナトリウム、炭酸カリ
ウム、炭酸水素ナトリウム)、酢酸塩(例、酢酸ナトリ
ウム、酢酸カリウム)を挙げげることができる。特にア
ミン類が好ましく、これらは溶媒として用いてもよい。
用いられる触媒としては、アルコキシド(例、ナトリウ
ムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウム−t−
ブトキシド)、金属化合物(例、ジラウリン酸ジ−n−
ブチルスズ、オクタン酸すず、亜鉛アセチルアセトナー
ト)、アミン(例、ピリジン、トリエチルアミン、ピペ
リジン、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]−7−
ウンデセン(DBU)、テトラメチルブタンジアミン
(TMBDA)、1,4−ジアザ[2,2,2]ビシク
ロオクタン(DABCO))を挙げることができる。
いられる触媒としては、鉱酸(例、硫酸、塩酸)、カル
ボン酸(例、クロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、サリチル
酸およびその誘導体)、スルホン酸(例、メタンスルホ
ン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン
酸)、三フッ化ホウ素、五酸化リン、イオン交換樹脂
(例、アンバーリスト)を挙げることができる。
アルコールとを反応させる際の反応温度は、−80〜1
50℃の範囲が一般的であり、−20〜120℃の範囲
が好ましく、特に−5〜90℃の範囲が好ましい。反応
に於て、上記特定の基を有する化合物とポリビニルアル
コールの繰り返し単位との比(仕込比)は、モル比で1
/100〜1/1(化合物/繰り返し単位)が好まし
く、特に1/50〜1/5が好ましい。反応混合物から
目的のポリマーを得るため、通常、反応混合物への貧溶
媒の添加による再沈澱法、透析、凍結乾燥の操作により
精製される。これらの操作は、適宜繰り返して、及び/
又は適当に組み合わせて、行なうことができる。
ールの合成例を示す。 [合成例1] (上記ポリマーNo.1の合成)攪拌器を装着した30
0ml三つ口フラスコにポリビニルアルコール(商品
名:MPポリマーMP−203;(株)クラレ製;鹸化
度88モル%)14.7gおよびモレキュラーシーブ4
Aを用いて予め脱水したジメチルスルホキシド100ml
を加えて、室温下撹拌しながら溶解した。70℃に昇温
しメタクリロイルオキシエチルイソシアネート0.77
6gのジメチルスルホキシド15ml溶液を滴下した。そ
のまま2時間、撹拌を続けた後ペーパータオルを用いて
濾過し、ゴミ等の不純物を除去したのち、酢酸エチル
1.25リットルに撹拌しながら滴下して、ポリマーを
沈澱させた。沈澱物(ポリマー)を濾取し、メタノール
600mlに浸して撹拌洗浄したのち、再び濾取し、乾燥
して、塊状のポリマー(No.1)14.0g(収率9
1%)を得た。
プロトン、アセチル基プロトンの他に、原料のMP−2
03では認められない下記プロトンが弱い強度で認めら
れた。 δ=5.7、6.1ppm :ビニル基プロトンに
帰属
測定およびメタクリロリル基の導入率yの決定)50ml
メスフラスコにポリマーNo.1を0.015g正確に
秤取し、蒸留水を加えて、0.03%水溶液を調製し
た。この溶液を用いて、その可視吸収スペクトルを、可
視吸紫外可視分光光度計(UV−2200、(株)島津
製作所製)にて測定した。 極大吸収波長(λmax)=202nm 吸光度(202nm)=0.839
料に用いたポリビニルアルコール(MP−203、
(株)クラレ製)の吸収スペクトルを測定した。202
nmの吸光度は0.504であった。更に、上記合成に用
いたメタクリロイル基を有するイソシアネート化合物を
メタノールと反応させた場合に得られるウレタン化合物
1×10-4Mメタノール溶液を調製し、同様に吸収スペ
クトルを測定した。 極大吸収波長(λmax)=202nm 吸光度 =0.903 分子吸光係数(ε) =8.42×104 M-1・cm 従って、ポリマーNo.1のλmax =202nmの吸光度
の増加は、ポリビニルアルコールのヒドキシル基に、メ
タクリロイルオキシエチルイソシアネートが導入された
ことよることが明らかである。その導入率(y)を、上
記吸光度の測定値より決定した(y=1.7)。
例1と同様にして、ポリマーNo.2、3及び4を合成
した。ポリマーNo.2、3及び4の可視吸収スペクト
ル測定結果は下のとおりであり、これより導入率yを決
定した。 λmax Abs210 y ポリマーNo.2 202nm 1.423 3.0 3 202nm 0.653 0.3 4 202nm 1.532(0.001%水溶液)18.0
度を70℃から室温に変更した以外は合成例1と同様に
して、ポリマーNo.5を得た。 [合成例6〜34] (ポリマーNo.6〜34の合成)基本的には合成例1
と同様にして、ポリマーNo.6〜34を得た。
ml三つ口フラスコにポリビニルアルコール(MP−20
3、(株)クラレ製)26.4gおよびモレキュラーシ
ーブ4Aを用いて予め脱水したジメチルスルホキシド
(DMSO)225mlを加えて、室温下撹拌しながら溶
解して、ポリビニルアルコール/DMSO溶液を調製し
た。一方、撹拌器を装着した別の50ml三つ口フラスコ
に、メタンスルホニルクロリド1.55ml(20mmol)
とテトラヒドロフラン(THF)20mlをくわえ、化合
物2−2(前記化合物番号;4−(4−アクリロイルオ
キシブトキシ)安息香酸)5.28g(20mmol)とジ
イソプロピルエチルアミン3.42ml(20mmol)をT
HF20mlに溶解した溶液を、氷冷下に撹拌しながら滴
下した。滴下後30分間、氷冷下で撹拌を続け、化合物
2−2とメタンスルホン酸との混合酸無水物を調製し
た。
液に、ジイソプロピルエチルアミン3.42ml(20mm
ol)、ジメチルアミノピリジン0.24g(2mmol)を
加え、上記の混合酸無水物を室温下撹拌しながらゆっく
りと添加した。室温下で6時間、撹拌を続けた後、一夜
放置した。反応液は僅かに黄色を呈していた。ペーパー
タオルを用いてろ過し、ゴミ等の不純物を除去した後、
酢酸エチル2.25リットルに撹拌しながら滴下して、
ポリマーを沈澱させた。沈澱物(ポリマー)は白色綿状
を呈していた。沈澱物を濾取し、乾燥して、塊状のポリ
マー(No.35)22.1g(収率84%)を得た。
ン、アセチル基プロトンの他に、原料のMP−203に
は認められない下記プロトンが弱い強度で認められた。 δ=7.9、7.0ppm :フェニレン基プロトンに帰属 δ=6.3、6.2、5.9ppm :ビニル基プロトンに帰属 (ポリマーNo.35の紫外吸収スペクトル測定および
導入率yの決定)100mlメスフラスコにポリマーN
o.35を0.1g正確に秤取し、蒸留水を加えて、
0.1%水溶液を調製した。この溶液を用いて、その吸
収スペクルを紫外可視分光光度計(UV−2200、
(株)島津製作所製)を用いて測定した。 極大吸収波長(λmax )=260nm 吸光度(Abs260) =0.788
原料に用いたポリビニルアルコール(MP−203、
(株)クラレ製)の吸収スペクトルを測定した。220
〜400nmの波長範囲で、吸収極大は見られず、短波長
側より長波長側に裾を引く、弱い吸収が見られた。26
0nmの吸光度は0.011であった。更に、化合物2−
2のメチルエステル1×10-4Mメタノール溶液を調製
し、同様に吸収スペクトルを測定した。 極大吸収波長(λmax )=260nm 吸光度(Abs260) =1.84 分子吸光係数(ε) =1.84×104 M-1・cm であった。従って、ポリマーNo.35のλmax =26
0nmの吸収帯は、ポリビニルアルコールの水酸基に、化
合物2−2がエステル結合により導入されたことは明ら
かである。その導入率(y)を、上記吸光度の測定値よ
り決定した(y=0.21)。
と同様にして、ポリマーNo.36、37及び38を合
成した。但し、使用した試薬量は下記の表の通りであ
る。また、収率及び収量も下記表に示す。
収スペクトル測定結果は下記のとおりである。これより
導入率yを決定した。 λmax Abs260 y ポリマーNo.36 260nm 0.023 0.003 37 260nm 0.553 0.14 38 260nm 0.132 0.06
条件を室温6時間から45℃8時間に変更した以外は合
成例38と同様にして、ポリマーNo.Eを得た。
ml三ツ口フラスコに、ポリビニルアルコール(MP−
203、(株)クラレ製)26.4gおよびモレキュラ
ーシーブ4Aを用いて予め脱水したDMSO168ml
を加え、室温下撹拌しながら溶解し、ポリビニルアルコ
ールのDMSO溶液を調製した。一方、撹拌器を装着し
た別の200ml三ツ口フラスコに、メタンスルホニル
クロリド3.24ml(42mmol)とTHF21m
lを加え、化合物2−211.1g(42mmol)と
ジイソプロピルエチルアミン7.32ml(42mmo
l)をTHF42mlに溶解した溶液を、氷冷下撹拌し
ながら滴下した。滴下後30分間氷冷下で撹拌を続け、
化合物2−2とメタンスルホン酸との混合酸無水物を調
製した。
に、ジイソプロピルエチルアミン7.32ml(42m
mol)と4−N,N−ジメチルアミノピリジン0.5
1g(4.2mmol)を加え、45℃に加熱しながら
撹拌下に、前記混合酸無水物を1時間で均等に滴下し
た。滴下終了後、45℃で更に3時間撹拌を続けた後、
室温に冷却し、ペーパータオルを用いてろ過した。この
反応液に2−プロパノール134mlを加え、1.68
lの酢酸エチル中に撹拌しながら滴下してポリマーを沈
澱させた。沈澱物(ポリマー)を濾取し、次いで700
mlのメタノールに投入して撹拌洗浄した後、再び濾取
した。室温下減圧乾燥して、微黄色小塊状のポリマー
(No.39)24.0g(収率91%)を得た。前記
のポリマーNo.35と同様にして紫外吸収スペクトル
を測定し、260nmの吸光度より導入率yを決定した
(y=0.80)。
成例35において、化合物2−2の代わりに、化合物2
−1、化合物2−3、化合物2−4、化合物2−6を用
いて、合成例35と同様にして合成を行い、ポリマーN
o.44、45、46、47を得た。
500ml三ツ口フラスコに、ポリビニルアルコール
(MP−203、(株)クラレ製)44g、p−トルエ
ンスルホン酸一水塩4.4g(23mmol)およびモ
レキュラーシーブ4Aを用いて予め脱水したDMSO2
00mlを加え、室温下撹拌しながら溶解した。この溶
液に、4−(4−アクリロイルオキシブチルオキシ)ベ
ンズアルデヒド(ポリマーNo.53のとき2.0g、
ポリマーNo.54のとき8.0g)とDMSOの80
mlからなる溶液を加え、室温で5時間撹拌を続けた。
反応混合物を3l(リットル)の酢酸エチル中に撹拌し
ながら滴下して、ポリマーを沈澱させた。沈澱物(ポリ
マー)を濾取し、次いで1lのメタノールに投入して撹
拌洗浄した後、再び濾取した。室温下減圧乾燥して、白
色小塊状のポリマーを得た。 ポリマーNo.53 収量41g(収率89%) ポリマーNo.54 収量43g(収率83%)
酸基プロトン、アセチル基プロトンの他に、原料のMP
−203には認められない下記プロトンが弱い強度で認
められた。 δ=7.3、6.9ppm :フェニレン基プロトンに帰属 δ=6.3、6.2、5.9ppm :ビニル基プロトンに帰属 δ=5.5ppm :アセタールプロトンに帰属 なお、アルデヒドが存在する場合にみられる、δ=10
ppm 付近にはシグナルが観測できなかった。従って、得
られたポリマーは目的通りアセタール化されたことは明
らかである。
ルオキシ)ベンズアルデヒドとトリメチレンジオールと
のアセタールを作成し、ついでこのアセタールの1×1
0-4Mメタノール溶液を調製し、その吸収スペクトルを
測定した。 極大吸収波長(λmax )=272nm 吸光度(Abs272) =1.66 分子吸光係数(ε) =1.66×104 M-1・cm であった。ポリマーNo.53および54について、前
記のポリマーNo.35と同様にして紫外吸収スペクト
ルを測定し、272nmの吸光度より導入率yを決定し
た。それぞれ、0.8および3.3であった。
ニルアルコール単独からなるものでも、あるいは従来か
ら知られている配向膜用ポリマーとの混合物からなるも
のでも良い。混合物の場合、一般に公知のポリマーを全
ポリマーの90重量%以下で使用することができるが、
特に70重量%以下で使用されることが好ましい。
以外で、本発明の配向膜に使用することができる重合性
基を有するポリマーの例として、ビニル、オキシラニル
又はアジリジニルを有するポリイミド、及びビニル、オ
キシラニル又はアジリジニルを有するゼラチンを挙げる
ことができる。これらのポリマーは、上記特定のポリビ
ニルアルコールの合成と同様にして、ヒドロキシル基あ
るいはアミノ基が導入されたポリマーを用いて合成する
ことができる。例えば、ポリイミドへの重合性基の導入
は、ポリアミック酸のカルボキシル基に多価アルコール
を反応させて、ポリアミック酸にヒドロキシル基を導入
し、上記特定のポリビニルアルコールの合成で用いた重
合性基を有する化合物(例、一般式(IIa)の化合物あ
るいはそのイソシアネート化合物)を上記ポリアミック
酸のヒドロキシル基に反応させ、次いでこの重合性基を
有するポリアミック酸を重合させることにより行なうこ
とができる。ゼラチンへの重合性基の導入は、ゼラチン
のリシン残基のε−アミノ基と上記特定のポリビニルア
ルコールの合成で用いた重合性基を有する化合物と反応
させることにより行なうことができる。
知の他ポリマーの例としては、ポリメチルメタクリレー
ト、アクリル酸/メタクリル酸共重合体、スチレン/マ
レインイミド共重合体、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)、スチレン/ビニルトルエン共重合体、クロロ
スルホン化ポリエチレン、ニトロセルロース、ポリ塩化
ビニル、塩素化ポリオレフィン、ポリエステル、ポリイ
ミド、酢酸ビニル/塩化ビニル共重合体、エチレン/酢
酸ビニル共重合体、カルボキシメチルセルロース、ポリ
エチレン、ポリプロピレン及びポリカーボネートを挙げ
ることができる。
る、上記特定のポリビニルアルコールを含む塗布液を透
明支持体上に塗布した後、加熱乾燥してポリマー層を形
成し、そしてそのポリマー層をラビング処理等の配向処
理を施すことにより形成することができる。塗布方法と
しては、スピンコーティング法、ディップコーティング
法、エクストルージョンコーティング法及びバーコーテ
ィング法を挙げることができる。特にE型塗布法が好ま
しい。また、膜厚は0.1〜10μmが好ましい。加熱
乾燥は20℃ないし110℃で行なうことができ、特に
60℃〜100℃が好ましく、特に80℃〜100℃が
好ましい。乾燥時間は1分〜36時間で行なうことがで
きる。好ましくは5分間乃至30分間である。
CDの液晶配向処理工程として広く採用されている処理
方法を利用して、ラビング処理する等の配向処理を施す
ことにより得ることができる。配向膜は、その上に設け
られる液晶性ディスコティック化合物等の液晶性化合物
の配向方向を規定するように機能する。前記ラビング処
理は、一般にポリマー層の表面を、紙やガーゼ、フェル
ト、ゴムあるいはベルベット、ポリアミドやポリエステ
ル等の繊維などを用いて一定方向に擦ることにより行な
われる。好ましくはベルベット等のラビング布が巻き付
けられたラビングロールを用いてポリマー層表面を擦る
ことにより行なわれる。ラビングはバッチ法でも連続法
で行なってもよい。
の層(光学異方層)を配向膜上に形成することにより得
ることができる。液晶性化合物は、棒状の液晶性化合物
でも、円盤状液晶性化合物でも良い。円盤状液晶性化合
物が好ましい。また液晶性化合物は、配向膜のポリマー
と化学結合をするために、重合性基を有することが好ま
しい。これらの液晶化合物に関しては、例えば日本化学
会編、季刊化学総説、No.22、液晶の化学(199
4年刊)に記載されている。棒状の液晶性化合物として
は、ビフェニル誘導体、安息香酸フェニルエステル誘導
体、ベンジリデンアニリン誘導体、アゾベンゼン誘導
体、アゾキシベンゼン誘導体、スチルベン誘導体およ
び、それらのベンゼン環が飽和になったものあるいは複
素環に置き換わったものを挙げることができる。これら
の例として、CaH2a+1-Ph-Ph-CN、 CaH2a+1-Cy-Ph-CN、 Ca
H2a+1-Ph-COO-Ph-CN、 CaH2a+1-Ph-COO-Ph(F)-CN、 CaH
2a+1-Cy-COO-Ph-O(CbH2b+1)、 CaH2a+1-Cy-Ph-O(C
bH2b+1)、 CaH2a+1-Cy-Ph-Ph-O(CbH2b+1)、 またはCaH
2a+1-Cy-C2H4-Ph-Ph(F)-CbH2b+1(但し、Phはフェニレ
ン、Cyはシクロヘキセン、Ph(F) はF置換フェニレン、
a及びbはそれぞれ1〜24の整数を表わす。)で表わ
される化合物に重合性基(例、アクリロイルオキシ、メ
タクリロイルオキシ、ビニル、ビニルオキシ、スチリル
またはクロロアクリルオキシ)が導入された化合物、そ
して、D.J.Broer他著、Makromol.C
hem.,189巻、185ページ(1988年刊)お
よび同誌、190巻、2255ページ(1989年刊)
に記載の化合物を挙げることができる。
合物は、一般的にディスコティック構造をこれらを分子
中心の母核とし、直鎖のアルキル基やアルコキシ基、置
換ベンゾイルオキシ基等がその直鎖として放射線状に置
換された構造であり、液晶性を示し、一般的にディスコ
ティック液晶とよばれるものが含まれる。側鎖部を除い
た母核部分の円盤状の形態的特徴は、例えば、その原形
化合物である水素置換体について、以下のように表現さ
れ得る。まず、母核の分子の大きさを以下のようにして
求める。 1)分子(母核の分子)について、できる限り平面に近
い、好ましくは平面分子構造を設計する。この場合、結
合距離、結合角としては、軌道の混成に応じた標準値を
用いることが好ましく、例えば日本化学会編、化学便覧
改訂4版基礎編、第II分冊15章(1993年刊 丸
善)を参照することができる。 2)前記1)で得られた構造を初期値として、分子軌道
法や分子力場法にて構造最適化を行なう。方法として
は、例えば、Gaussian92、MOPAC93、
CHARMm/QUANTA、MM3が挙げられ、好ま
しくはGaussian92である。 3)構造最適化された各原子にファンデルワールス半径
で定義される球を付与し、これによって分子の形状を記
述する。 4)前記3)で形状の得られた分子部分が入り得る最少
の直方体の3個の稜をa、b、cとする。 任意性をより少なくするためには、上記3)以降を以下
のように行うことが好ましい 3’)構造最適化によって得られた構造の重心を原点に
移動させ、座標軸を慣性主軸(慣性テンソル楕円体の主
軸)にとる。 4’)各原子にファンデルワールス半径で定義される球
を付与し、これによって分子の形状を記述する。 5’)ファンデルワールス表面上で各座標軸方向の長さ
を計測し、それらそれぞれをa、b、cとする。 以上の手順により求められたa、b、cをもちいて円盤
状化合物の母核の形態は、a≧b>cかつa≧b≧a/
2を満足する構造と定義することができる。好ましくは
a≧b>cかつa≧b≧0.7aを満足する構造であ
る。また、b/2>cであることが、さらに好ましい。
性化合物としては、日本化学会編、季刊化学総説、N
o.22、液晶の化学(1994年刊)に記載されてい
る、ベンゼン誘導体、トリフェニレン誘導体、トルキセ
ン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導
体、アントラセン誘導体、アザクラウン誘導体、シクロ
ヘキサン誘導体、β−ジケトン系金属錯体誘導体、およ
びフェニルアセチレンマクロサイクルであり、さらに、
日本化学会編、“化学総説No.15 新しい芳香族の
化学”(1977年 東京大学出版会刊)に記載の環状
化合物およびそれらの複素原子置換等電子構造体を挙げ
ることができる。また、上記金属錯体の場合と同様に、
水素結合、配位結合等により複数の分子の集合体を形成
して円盤状の分子となるものでもよい。
は、ディスコティック構造を分子の中心の母核とし、直
鎖のアルキル基やアルコキシ基、置換ベンゾイルオキシ
基等がその側鎖として放射状に置換された構造を有す
る。母核化合物として好ましくは、ディスコティックネ
マティック(ND )相を形成するものであり、特に好ま
しくはトリフェニレンおよびトルキセンを挙げることが
できる。側鎖としては、例えばアルキル基、アルコキシ
基、アルキルチオ基、アシルオキシ基、アルコキシカル
ボニル基及びハロゲンを挙げることができ、特にアルキ
ル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アシルオキシ基
が好ましい。これらの基は、C.Hansch、A.L
eo、R.W.Taft著、ケミカルレビュー誌(Ch
em.Rev.)1991年、91巻、165−195
ページ(アメリカ化学会)に記載されている。更に側鎖
中に、例えばエーテル基、エステル基、カルボニル基、
チオエーテル基、スルホキシド基、スルホニル基、アミ
ド基のような官能基、また側鎖中にアリール基、複素環
基を含んでいても良い。
して、それ自身中に新しい結合を形成することができる
か、あるいは他の化合物(同種また異種)と結合するこ
とができ、そして配向膜のポリマーと化学結合するする
ことができる基を有することが好ましい。このような基
は、同種の基と反応して、新しい結合を形成するもので
あるか、あるいは異種の基と反応して新しい結合を形成
するものである。このような基の例は、S.R.サンド
ラーおよびW.カロー(S.R.Sandler ,W.Karo)
著、オーガニック ファンクショナル グループ プレ
パレーションズ(Oganic Functional Group Preparat
ions)第1巻および第2巻(アカデミックプレス社、ニ
ューヨーク、ロンドン 1968年刊)に記載されてい
る。それらのうち、重合性基が好ましく、例えば多重結
合(構成原子は、炭素原子、非炭素原子のいずれでもよ
い)、オキシラン、アジリジンなどの複素小員環が好ま
しく、さらにR.A.M.Hikmet らの研究報告〔Macr
omolecules,25巻,4194頁(1992)〕及び
〔Polymer ,34巻,8号,1763頁(1993
年)〕、D.J.Broer らの研究報告〔Macromolecule
s,26巻,1244頁(1993)〕に記載されてい
るような、二重結合すなわちアクリル基、ビニルエーテ
ル基およびエポキシ基が好ましい。
記のものを挙げることができる。
R64、R65、R66及びJの例を下記に示す。 ──────────────────────────────────── 化合物 R61 R62 R64 R65 R66 J ──────────────────────────────────── TP−1 H H H H H -(CH2)2OCO- TP−2 H H H H H -(CH2)3OCO- TP−3 H H H H H -(CH2)4OCO- TP−4 H H H H H -(CH2)5OCO- TP−5 H H H H H -(CH2)6OCO- TP−6 H H H H H -(CH2)7OCO- TP−7 H H H H H -(CH2)8OCO- TP−8 H H H H CH3 -(CH2)9OCO- TP−9 H H H H C2H5 -(CH2)6OCO- TP−10 CH3 H H H C2H5 -(CH2)6OCO- TP−11 CH3 CH3 H H H -(CH2)2OCO- TP−12 H CH3 H H H -(CH2)3OCO- TP−13 CH3 H H H H -(CH2)4OCO- TP−14 CH3 H H H H -(CH2)5OCO- TP−15 CH3 H H H H -(CH2)6OCO- TP−16 CH3 CH3 H H H -(CH2)7OCO- TP−17 H CH3 H H H -(CH2)8OCO- TP−18 CH3 H H H CH3 -(CH2)9OCO- TP−19 CH3 H H H C2H5 -(CH2)6OCO- TP−20 H CH3 H H CH3 -(CH2)6OCO- TP−21 H H H H n-C3H7 -(CH2)2OCO- TP−22 H H H H H -(CH2)3OC2H4OCO- TP−23 H H H H H -(C2H4O)2C3H6OCO- TP−24 CH3 H H H H -(C2H4O)2CO- TP−25 H H H H H -(C2H4O)3CO- TP−26 H H H CH3 CH3 -(CH2)4CO- TP−27 H H CH3 H H -(CH2)5OCO- TP−28 H H CH3 H H -(CH2)6OCO- TP−29 H H CH3 H H -(CH2)7OCO- TP−30 H H CH3 H H -(CH2)8OCO- ────────────────────────────────────
独のみならず混合組成物として用いることも可能であ
る。円盤状液晶性化合物に添加できる化合物としては、
液晶性を持たない円盤状液晶性化合物、あるいは他の化
合物(低分子、高分子、液晶性、非液晶性のいずれでも
良く、分子間あるいは分子内に新たに結合を形成し得る
もの、形成し得ないもののいずれでも良い;例、可塑
剤、重合性モノマー、界面活性剤、ポリマー)。
に、一般に透明支持体上に、重合性基等の官能基を有す
るポリマー(例、本発明の特定のポリビニルアルコー
ル)の層のラビング処理した膜である配向膜を形成し、
次いで配向膜上に光学異方層を形成することにより得る
ことができる。本発明の光学異方層は、液晶性化合物か
ら形成され、好ましくは円盤状液晶性化合物から形成さ
れる。これらの化合物は、上述したように、ビニル、オ
キシラニル又はアジリジニル等の官能基を有しているこ
とが好ましい。上記光学異方層は、一般に円盤状液晶性
化合物等の液晶性化合物(及び他の化合物)を溶剤に溶
解した溶液を配向膜上に塗布し、乾燥し、次いでディス
コティックネマチック相形成温度(ディスコティック液
晶性化合物の場合)まで加熱し、その後配向状態(ディ
スコティックネマチック相)を維持して冷却することに
より得られる。あるいは、上記光学異方層は、重合性基
を有する円盤状液晶性化合物(及び他の化合物(例えば
重合性モノマー、光重合開始剤))を溶剤に溶解した溶
液を配向膜上に塗布し、乾燥し、次いでディスコティッ
クネマチック相形成温度まで加熱したのち重合させ(U
V光の照射等により)、さらに冷却することにより得ら
れる。重合性基を有する円盤状液晶性化合物は、上記の
ように重合硬化した後は、液晶性を失っている。本発明
に用いる円盤状(ディスコティック)液晶性化合物のデ
ィスコティックネマティック液晶相−固相転移温度とし
ては、70〜300℃が好ましく、特に70〜170℃
が好ましい。光学異方層の膜厚は0.1μm ないし20
μm が好ましく、前述のポリビニルアルコールと同様に
塗布することができる。
キシラニル又はアジリジニル等の官能基を有するポリマ
ーからなる。このため、上記官能基を有する光学異方層
を配向膜上に形成し、これらの二層に、例えばUV光を
照射した場合、配向膜と光学異方層の官能基(例、ビニ
ル)が互いに反応することによって、これらの二層は化
学的に結合することになる。このようにして得られた光
学補償シートを、長期間保存あるいは使用した場合であ
っても、光学異方層は配向膜から剥離するようなことは
ほとんどない。従って、配向膜と光学異方層の官能性基
は、互いに反応するものが好ましく、特にビニル、オキ
シラニル又はアジリジニル等の重合性基(特に同じ重合
性基)が好ましい。
ートの法線方向から傾いた方向に、0以外のレターデー
ションの絶対値の最小値を有する(光軸を持たない)。
本発明の光学異方層を含む光学補償シートの代表的な構
成例を図3に示す。図3において、透明支持体31、配
向膜32そしてディスコティック化合物の層(光学異方
層)33が、順に積層され、光学補償シートを構成して
いる。Rは配向膜のラビング方向を示す。n1 n2 及び
n3 は、光学補償シートの三軸方向の屈折率を表わし、
正面から見た場合にn1 ≦n3 ≦n2 の関係を満足す
る。βは、Re(レターデーション)の最小値を示す方
向の光学異方層の法線34からの傾きである。本発明の
光学補償シートが通常有する負の一軸性は、一般にn1
<n2 =n3を満足する。実際には、|n2 −n3 |/
|n2 −n1 |≦0.2を満足すれば良い。TN−LC
D及びTFT−LCDの視野角特性を改善するために、
Reの絶対値の最小値を示す方向が、光学異方層の法線
34から5〜50度(傾きの平均値)傾いていることが
好ましく、更に10〜40度が好ましい(上記β)。更
に、上記シートは、下記の条件: 50≦[(n3 +n2 )/2−n1 ]×D≦400(n
m) (但し、Dはシートの厚さ)を満足することが好まし
く、更に下記の条件: 100≦[(n3 +n2 )/2−n1 ]×D≦400
(nm)
装置の代表的構成例を図4に示す。図4において、透明
電極を備えた一対の基板とその基板間に封入されたねじ
れ配向したネマチック液晶とからなる液晶セルTNC、
液晶セルの両側に設けられた一対の偏光板A、B、液晶
セルと偏光板との間に配置された光学補償シートRF
1 、RF2 及びバックライトBLが、組み合わされて液
晶表示装置を構成している。光学補償シートは一方のみ
配置しても良い(即ち、RF1 またはRF2 )。R1 は
光学補償シートRF1 の、正面から見た場合のラビング
方向を示し、R2は光学補償シートRF2 のラビング方
向を示す。液晶セルTNCの実線の矢印は、液晶セルの
偏光板B側の基板のラビング方向を表わし、液晶セルT
NCの点線の矢印は、液晶セルの偏光板A側の基板のラ
ビング方向を表わす。PA及びPBは、それぞれ偏光板
A、Bの偏光軸を表わす。
する。 [実施例1〜4及び比較例1] (配向膜の形成)ガラス基板上に、後述する表1に示す
ポリビニルアルコールを含む下記の塗布液をバーコータ
にて塗布し、80℃10分間加熱乾燥して0.8μm の
膜厚のポリマー層を形成した。(以下「部」は『重量
部』を意味する) [塗布液] 表1に示されたポリビニルアルコール 1.0部 水 18.0部 メタノール 6.0部 得られたポリマー層の表面を、ラビングロール外径:8
0mm、ガラス基板搬送速度:100m/分、ラビングロー
ル回転数:1000rpm 及び基板搬送張力:1kgf/cm基
板巾、の条件にてラビング処理を行ない、配向膜を形成
した。
の形成)ラビング処理を施したガラス基板の配向膜上
に、TP−3(前記トリフェニレン化合物)のメチルエ
チルケトン10重量%溶液を、スピンコーターにより3
000rpmで塗布し、乾燥させることにより、円盤状
液晶性化合物の層(光学異方層)を形成した。
配向膜及び光学異方層が設けられたガラス板を、ホット
ステージ(FP82型、メトラー社製)上で加熱しなが
ら偏光顕微鏡(OPTIPHOT-POL、日本光学(株)製) を用
いて、その光学異方層の配向状態を観察した。実施例1
〜4及び比較例1で得られた光学異方層は、クロスニコ
ル下でも明るく見え、光学的異方性を示した。その得ら
れた光学異方層の上記観察結果を表1に示す。
さ100μm 、富士写真フイルム(株)製、フジタッ
ク)に、後述する表2に示すポリビニルアルコールを含
む下記の塗布液をバーコータにて塗布し、80℃10分
間加熱乾燥して0.8μm の膜厚のポリマー層を形成し
た。 [塗布液] 表2に示されたポリビニルアルコール 1.0部 水 18.0部 メタノール 6.0部 得られたポリマー層の表面を、ラビングロール外径:8
0mm、フィルム搬送速度:100m/分、ラビングロール
回転数:1000rpm 及びフィルム搬送張力:1kgf/cm
基板巾、の条件にてラビング処理を行ない、配向膜を形
成した。
の形成)ラビング処理を施したフィルム上の配向膜の上
に、下記の組成の円盤状液晶性化合物層形成用塗布液
を、バーコーターにより塗布し、乾燥させることによ
り、円盤状液晶性化合物の塗布層を形成した。 [塗布液] セルロースアセテートブチレート 12部 (CAB531、イーストマンケミカル社製) ディスコティック液晶性化合物 TP−3(前記化合物) 100部 トリプロピレングリコールジアクリレート 10部 (SR306、ソマール(株)製) 光重合開始剤 2部 (イルガキュア907、日本チバガイギー(株)製) メチルエチルケトン 400部 この塗布層を有するフィルムを、140℃の加熱ゾーン
を2分間で通過させ、ついで塗布層にUV光を照射して
硬化させることにより、配向した円盤状液晶化合物の配
向状態を固定した薄膜(光学異方層、層厚2μm)を形
成し、光学補償シートを得た。
耐湿熱試験前後の配向性の評価)配向膜及び光学異方層
が設けられたフィルムを、ホットステージ(FP82
型、メトラー社製)上で加熱しながら偏光顕微鏡(OPTI
PHOT-POL、日本光学(株)製) を用いて、その光学異方
層の配向状態を観察した。実施例5〜34及び比較例2
〜3で得られた光学異方層は、クロスニコル下でも明る
く見え、光学的異方性を示した。その得られた光学異方
層の上記観察結果を表2に示す。さらに、得られたフィ
ルムの配向性を、75℃、湿度95%の条件下に100
時間放置した後に上記同様にして観察し、耐湿熱性を評
価した。得られた結果を表2に示す。配向性の評価は、
下記のように行なった。 AA:均一配向 BB:シュリーレン組織残存 耐湿熱性の評価は、下記のように行なった。 AA:均一配向 BB:耐湿熱試験20時間後レチキュレーションの発生 CC:耐湿熱試験5時間後レチキュレーションの発生
施例5において、TP−3に代えて表3に示す円盤状液
晶性化合物を用い、そしてポリマーNo.1に代えて表
3に示すポリマーを使用した以外は、実施例5と同様に
して光学補償シートを作成した。実施例35〜46及び
比較例4〜9で得られたシートについて、実施例5と同
様にして、耐湿熱試験前後の配向性を評価した。また得
られた光学異方層は、クロスニコル下で高い透過性を示
し、光学的異方性が観測された。上記結果を表3に示
す。
1]ゼラチン薄膜(0.1μm)を塗設したトリアセチ
ルセルロースフィルム(厚さ100μm 、富士写真フイ
ルム(株)製)上に、後述する表4に示すポリビニルア
ルコールを含む下記の塗布液をバーコータにて塗布し、
90℃温風で加熱乾燥して0.8μm の膜厚のポリマー
層を形成した。 [塗布液] 表4に示されたポリビニルアルコール 1.0部 水 18.0部 メタノール 6.0部 得られたポリマー層の表面を、ラビングロール外径:8
0mm、フィルム搬送速度:100m/分、ラビングロール
回転数:1000rpm 及びフィルム搬送張力:1kgf/cm
基板巾、の条件にてラビング処理を行ない、配向膜を形
成した。ビング条件にてラビング処理を行い、配向膜を
形成した。面内の主屈折率をnx、ny、厚さ方向の屈
折率をnz、厚さをdとした時、トリアセチルセルロー
スフィルムは、|nx−ny|×d=6nm、{(nx
+ny)/2−nz}×d=40nmであり、ほぼ負の
一軸性であり、光軸がほぼフィルムの法線方向にあっ
た。
の形成)ラビング処理を施したフィルム上の配向膜の上
に、下記の組成の円盤状液晶性化合物層形成用塗布液
を、ワイヤーバーで塗布(#3バー使用)し、乾燥させ
ることにより、円盤状液晶性化合物の塗布層を形成し
た。 [塗布液] セルロースアセテートブチレート 4部 (CAB551−0.2、イーストマンケミカル社製) ディスコティック液晶性化合物 TP−3 182部 エチレングリコール変性トチメチロールプロパン 18部 トリアクリレート(V#360、大阪有機化学(株)製) 光重合開始剤 6部 (イルガキュア907、日本チバガイギー(株)製) 増感剤 2部 (カヤキュア−DETX、日本化薬(株)製) メチルエチルケトン 343部 この塗布層を有するフィルムを、金属の枠に貼り付けて
120℃の恒温槽中で3分間加熱し、円盤状液晶製化合
物を配向させた後、120℃のまま120W/cmの高
圧水銀灯を用いて1秒間UV照射し、ついで室温まで放
冷することにより、配向した円盤状液晶化合物の配向状
態を固定した薄膜(光学異方層、層厚2μm)を形成
し、光学補償シートを得た。
得られたシートの光学異方層は、クロスニコル下で高い
透過性を示し、光学的異方性が観測された。更に、得ら
れたシートについて、セロファンテープ(粘着テープ)
を用い、配向膜と光学異方層との間の接着性を評価し
た。即ち、セロファンテープを光学異方層表面に貼りつ
け、テープを光学異方層と平行に引っ張って剥した。そ
して接着性を以下のように評価した。 AA:剥したテープの表面には、いかなる層も付着して
いなかった。 CC:剥したテープの表面には、光学異方層が付着して
いた。 上記結果を表4に示す。
合性基を有するポリマーからなる配向膜上に重合性基を
有する円盤状液晶性化合物からなる光学異方層を塗布形
成し、これらの層を硬化させることにより作成されてい
る。このためこれらの層は強く結合している。一方、比
較例10〜11の光学補償シートは、重合性基をもたな
いポリマーからなる配向膜上に重合性基を有する円盤状
液晶性化合物からなる光学異方層を塗布形成し、光学異
方層のみ硬化させることにより作成されている。これら
の層は容易に剥離される。従って、実施例47〜52の
光学補償シートの二層は、互いに化学的に結合している
ことが確認された。
ィック液晶化合物を前述の円盤状の形態的特徴に照合し
てみると、a=1としたときb、cはそれぞれ0.89
および0.29となる。
た特定のポリマー層からなる要素は、ポリマー層に配向
処理を施すことにより液晶性化合物(特にディスコティ
ック液晶性化合物)を容易に配向させることができる。
従って、上記要素は、光学補償シートのみならず液晶セ
ルの基板として有用である。また、本発明の光学補償シ
ートにおいては、配向膜のポリマーと光学異方層の液晶
性化合物が、これらの層の界面で化学的に結合してい
る。このため、上記光学補償シートは、配向膜と光学異
方層間において高い接着性を示すことから、このシート
は、拡大した視野角とともに優れた耐久性も有している
ということがでいる。更に、上記光学補償シートは、重
合性基(例、ビニル基)を有する特定のポリマーからな
る配向膜上に重合性基を有するディスコティック化合物
からなる光学異方層を塗布形成し、これらの層をUV光
や熱の付与により硬化させることにより作成される。従
って、本発明の要素は、上記シートの作成に有利に使用
することができる。
を示す断面図である。
面図である。
構造を示す模式図である。
の代表的構造を示す模式図である。
Claims (13)
- 【請求項1】 透明支持体、ポリマーからなる配向膜及
び液晶性化合物からなる光学異方層がこの順で設けられ
てなる光学補償シートにおいて、配向膜のポリマーと、
光学異方層の液晶性化合物とが、これらの層の界面を介
して化学的に結合していることを特徴とする光学補償シ
ート。 - 【請求項2】 配向膜のポリマーが、ビニル部分、オキ
シラニル部分またはアジリジニル部分を有する基で、少
なくとも一個のヒドロキシル基が置換されたポリビニル
アルコールから形成されている請求項1に記載の光学補
償シート。 - 【請求項3】 光学異方層が、ビニル部分、オキシラニ
ル部分またはアジリジニル部分を有する基をもつ液晶性
化合物から形成されている請求項1に記載の光学補償シ
ート。 - 【請求項4】 光学異方層の液晶性化合物が、ビニル部
分、オキシラニル部分またはアジリジニル部分を有する
基をもつ円盤状液晶性化合物である請求項1に記載の光
学補償シート。 - 【請求項5】 透明支持体と、その上に設けられたポリ
マー層とからなり、かつ該ポリマー層のポリマーが、ビ
ニル部分、オキシラニル部分またはアジリジニル部分を
有する基で、少なくとも一個のヒドロキシル基が置換さ
れたポリビニルアルコールからなることを特徴とするポ
リマー層を有する要素。 - 【請求項6】 ビニル部分、オキシラニル部分またはア
ジリジニル部分を有する基が、エーテル結合、ウレタン
結合、アセタール結合またはエステル結合を介してポリ
ビニルアルコール誘導体のポリマー鎖に結合している請
求項5に記載の要素。 - 【請求項7】 ビニル部分、オキシラニル部分またはア
ジリジニル部分を有する基が、芳香族環を持たない請求
項5に記載の要素。 - 【請求項8】 上記ポリビニルアルコールが、下記の一
般式(I): 【化1】 (但し、L11は、エーテル結合、ウレタン結合、アセタ
ール結合またはエステル結合を表わし;R11は、アルキ
レン基またはアルキレンオキシ基を表わし;L12は、R
11とQ11とをつなぐ連結基を表わし;Q11は、ビニル、
オキシラニルまたはアジリジニルを表わし;x1+y1
+z1=100の条件にて、x1は10〜99.9モル
%、y1は0.01〜80モル%、及びz1は0〜70
モル%であり;そしてk及びhは、それぞれ0または1
である)で表わされる請求項5に記載の要素。 - 【請求項9】 透明支持体、ポリマーからなる配向膜お
よび液晶性化合物からなる光学異方層がこの順で設けら
れてなる要素において、配向膜のポリマーと、光学異方
層の液晶性化合物とが、これらの層の界面を介して化学
的に結合していることを特徴とする配向膜を有する要
素。 - 【請求項10】 配向膜のポリマーが、ビニル部分、オ
キシラニル部分またはアジリジニル部分を有する基で、
少なくとも一個のヒドロキシル基が置換されたポリビニ
ルアルコールから形成されている請求項9に記載の要
素。 - 【請求項11】 透明支持体、ポリマーからなる配向膜
及び液晶性化合物からなる光学異方層がこの順で設けら
れてなる光学補償シートにおいて、配向膜のポリマー
が、下記の一般式(II): 【化2】 (但し、R21は、アルキル基、又はアルキル、アルコキ
シ、アリール、ハロゲン、ビニル、ビニルオキシ、オキ
シラニル、アクリロイルオキシ、メタクリロイルオキシ
あるいはクロトノイルオキシで置換されたアルキル基を
表わし;W21は、アルキル基、アルキル、アルコキシ、
アリール、ハロゲン、ビニル、ビニルオキシ、オキシラ
ニル、アクリロイルオキシ、メタクリロイルオキシある
いはクロトノイルオキシで置換されたアルキル基、アル
コキシ基、又はアルキル、アルコキシ、アリール、ハロ
ゲン、ビニル、ビニルオキシ、オキシラニル、アクリロ
イルオキシ、メタクリロイルオキシあるいはクロトノイ
ルオキシで置換されたアルコキシ基を表わし;qは0ま
たは1であり;そしてnは0〜4の整数である)で表わ
される基で少なくとも一個のヒドロキシル基が置換され
たポリビニルアルコールからなることを特徴とする光学
補償シート。 - 【請求項12】 透明支持体とその上に設けられたポリ
マー層とからなり、かつ該ポリマー層のポリマーが、下
記の一般式(II): 【化3】 (但し、R21は、アルキル基、又はアルキル、アルコキ
シ、アリール、ハロゲン、ビニル、ビニルオキシ、オキ
シラニル、アクリロイルオキシ、メタクリロイルオキシ
あるいはクロトノイルオキシで置換されたアルキル基を
表わし;W21は、アルキル基、アルキル、アルコキシ、
アリール、ハロゲン、ビニル、ビニルオキシ、オキシラ
ニル、アクリロイルオキシ、メタクリロイルオキシある
いはクロトノイルオキシで置換されたアルキル基、アル
コキシ基、又はアルキル、アルコキシ、アリール、ハロ
ゲン、ビニル、ビニルオキシ、オキシラニル、アクリロ
イルオキシ、メタクリロイルオキシあるいはクロトノイ
ルオキシで置換されたアルコキシ基を表わし;qは0ま
たは1であり;そしてnは0〜4の整数である)で表わ
される基で少なくとも一個のヒドロキシル基が置換され
たポリビニルアルコールからなることを特徴とするポリ
マー層を有する要素。 - 【請求項13】 透明支持体、ポリマーからなる配向膜
および液晶性化合物からなる光学異方層がこの順で設け
られてなる要素において、配向膜のポリマーが、下記の
一般式(II): 【化4】 (但し、R21は、アルキル基、又はアルキル、アルコキ
シ、アリール、ハロゲン、ビニル、ビニルオキシ、オキ
シラニル、アクリロイルオキシ、メタクリロイルオキシ
あるいはクロトノイルオキシで置換されたアルキル基を
表わし;W21は、アルキル基、アルキル、アルコキシ、
アリール、ハロゲン、ビニル、ビニルオキシ、オキシラ
ニル、アクリロイルオキシ、メタクリロイルオキシある
いはクロトノイルオキシで置換されたアルキル基、アル
コキシ基、又はアルキル、アルコキシ、アリール、ハロ
ゲン、ビニル、ビニルオキシ、オキシラニル、アクリロ
イルオキシ、メタクリロイルオキシあるいはクロトノイ
ルオキシで置換されたアルコキシ基を表わし;qは0ま
たは1であり;そしてnは0〜4の整数である)で表わ
される基で少なくとも一個のヒドロキシル基が置換され
たポリビニルアルコールからなることを特徴とする配向
膜を有する要素。
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