JP2004300420A - Liquid crystal composition, polymer, retardation plate, and elliptic polarization plate - Google Patents
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- ARCGXLSVLAOJQL-UHFFFAOYSA-N trimellitic acid Chemical class OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C(C(O)=O)=C1 ARCGXLSVLAOJQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Landscapes
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Abstract
Description
本発明は、二軸性液晶組成物に関し、特に、3軸方向の屈折率が制御され、位相差板の作製に非常に有用な二軸性液晶組成物に関する。
また、本発明は、該二軸性液晶組成物から得られる重合物、及び該二軸性液晶組成物を用いた位相差板及び楕円偏光板に関する。
The present invention relates to a biaxial liquid crystal composition, and more particularly to a biaxial liquid crystal composition in which the refractive index in the triaxial direction is controlled and is very useful for producing a retardation plate.
The present invention also relates to a polymer obtained from the biaxial liquid crystal composition, and a retardation plate and an elliptically polarizing plate using the biaxial liquid crystal composition.
3軸方向の屈折率を制御した二軸性のフイルムは、偏光を利用する光学分野において有用である。特に液晶ディスプレーの分野では偏光をきめ細かく制御できるこのようなフイルムの重要性は高い。
このような光学的二軸性のフイルムを作製する場合、ポリマーから得られるフイルムを二軸延伸によって得る方法が一般的である(例えば、特許文献1参照)。このように二軸延伸によって二軸性のフイルムを得る場合には、3軸方向の屈折率を延伸倍率によって制御できるため、比較的容易に所望の屈折率に制御できる。
A biaxial film in which the refractive index in the triaxial direction is controlled is useful in the optical field using polarized light. In particular, in the field of liquid crystal displays, such a film capable of finely controlling the polarization is highly important.
When producing such an optical biaxial film, a method of obtaining a film obtained from a polymer by biaxial stretching is common (see, for example, Patent Document 1). Thus, when a biaxial film is obtained by biaxial stretching, the refractive index in the triaxial direction can be controlled by the stretching magnification, so that the desired refractive index can be controlled relatively easily.
一方、最近、二軸性の液晶を用いて二軸性フイルムを得る方法が提案されている(例えば、特許文献2及び特許文献3参照)。二軸性の液晶を用いた二軸性フイルムは、これまで多く用いられてきた二軸延伸フイルムと比較して、その膜厚を非常に薄くできるメリットを持つため、二軸性フイルムに二軸性液晶を用いることは、デバイスの薄層化や軽量化等に有用な手段である。
しかし、二軸性液晶を用いて二軸性フイルムを作製する場合には、3軸方向の屈折率が任意に制御できない問題が生じる。これは、得られる二軸性フイルムの3軸方向の屈折率が液晶相を発現する化合物(液晶化合物)の3軸方向の屈折率により、ほぼ一義的に決まるからである。すなわち、二軸性フイルムの3方向の屈折率を所望の屈折率にするためには、所望の屈折率を有する液晶化合物を合成するしか方法がなかった。しかし、二軸性の液晶相を発現する化合物は、一軸性の液晶を発現する化合物と比べてその数が非常に少ないために(例えば、非特許文献1参照)、3方向の屈折率を任意に制御することは非常に困難であった。
However, when a biaxial film is produced using a biaxial liquid crystal, there arises a problem that the refractive index in the triaxial direction cannot be arbitrarily controlled. This is because the refractive index in the triaxial direction of the obtained biaxial film is almost uniquely determined by the refractive index in the triaxial direction of the compound (liquid crystal compound) that exhibits a liquid crystal phase. That is, in order to make the refractive index in the three directions of the biaxial film the desired refractive index, there is only a method of synthesizing a liquid crystal compound having the desired refractive index. However, since the number of compounds expressing a biaxial liquid crystal phase is very small compared to a compound expressing a uniaxial liquid crystal (see, for example, Non-Patent Document 1), the refractive index in three directions can be arbitrarily set. It was very difficult to control.
従って、本発明の目的は、二軸性液晶組成物の3軸方向の屈折率を、液晶化合物を変えることなく任意に制御できる二軸液晶組成物を提供することにある。さらに、本発明の目的は、該二軸性液晶組成物を用いた重合物、位相差板、及び楕円偏光板を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a biaxial liquid crystal composition capable of arbitrarily controlling the refractive index in the triaxial direction of the biaxial liquid crystal composition without changing the liquid crystal compound. Furthermore, an object of the present invention is to provide a polymer, a retardation plate, and an elliptically polarizing plate using the biaxial liquid crystal composition.
上記課題は、二軸性液晶組成物に適切な屈折率制御剤を添加し、3軸方向の屈折率を望ましい値にすることにより、解決できる。具体的には、下記(1)〜(14)の発明によって解決される。
(1)液晶化合物及び屈折率制御剤を含み、二軸性の液晶相を発現する二軸性液晶組成物であって、該二軸性液晶組成物の3軸方向の屈折率を大きい順にnx、ny、nzとし、該二軸性液晶組成物から屈折率制御剤を除外して得られる二軸性組成物の3軸方向の屈折率を大きい順にnx0、ny0、nz0としたとき、(nx−ny)/(ny−nz)と(nx0−ny0)/(ny0−nz0)との値が異なることを特徴とする二軸性液晶組成物。
(2)(nx−ny)/(ny−nz)と(nx0−ny0)/(ny0−nz0)との値が下記式(I)を満足することを特徴とする上記(1)に記載の二軸性液晶組成物。
The above problem can be solved by adding an appropriate refractive index control agent to the biaxial liquid crystal composition and setting the refractive index in the triaxial direction to a desired value. Specifically, it is solved by the following inventions (1) to (14).
(1) A biaxial liquid crystal composition that includes a liquid crystal compound and a refractive index control agent and expresses a biaxial liquid crystal phase, and the refractive index in the triaxial direction of the biaxial liquid crystal composition is nx in descending order. , Ny, nz, and when the refractive index in the triaxial direction of the biaxial composition obtained by removing the refractive index control agent from the biaxial liquid crystal composition is nx0, ny0, nz0 in descending order, (nx -Ny) / (ny-nz) and (nx0-ny0) / (ny0-nz0) are different from each other in a biaxial liquid crystal composition.
(2) The value of (nx-ny) / (ny-nz) and (nx0-ny0) / (ny0-nz0) satisfies the following formula (I), described in (1) above Biaxial liquid crystal composition.
式(I)
(nx−ny)/(ny−nz)>(nx0−ny0)/(ny0−nz0)
Formula (I)
(Nx-ny) / (ny-nz)> (nx0-ny0) / (ny0-nz0)
(3)屈折率制御剤が、棒状の形状を有する化合物を含有することを特徴とする上記(1)または(2)に記載の二軸性液晶組成物。
(4)屈折率制御剤が、下記一般式(I-C)で表されることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれかに記載の二軸性液晶組成物。
(3) The biaxial liquid crystal composition as described in (1) or (2) above, wherein the refractive index controlling agent contains a compound having a rod-like shape.
(4) The biaxial liquid crystal composition according to any one of (1) to (3), wherein the refractive index control agent is represented by the following general formula (IC).
一般式(I-C)
Q1−L1−Cy1−L2−(Cy2−L3)n−Cy3−L4−Q2
General formula (IC)
Q1-L1-Cy1-L2- (Cy2-L3) n-Cy3-L4-Q2
一般式(I-C)中、Q1及びQ2はそれぞれ独立に重合性基であり、L1及びL4はそれぞれ独立に二価の連結基であり、L2及びL3はそれぞれ独立に単結合または二価の連結基であり、Cy1、Cy2及びCy3はそれぞれ独立に二価の環状基であり、nは0、1または2である。 In general formula (IC), Q1 and Q2 are each independently a polymerizable group, L1 and L4 are each independently a divalent linking group, and L2 and L3 are each independently a single bond or a divalent linking group. Cy1, Cy2 and Cy3 are each independently a divalent cyclic group, and n is 0, 1 or 2.
(5)(nx−ny)/(ny−nz)と(nx0−ny0)/(ny0−nz0)の値が下記式(II)を満足することを特徴とする上記(1)に記載の二軸性液晶組成物。 (5) The values of (nx-ny) / (ny-nz) and (nx0-ny0) / (ny0-nz0) satisfy the following formula (II), and the two described in (1) Axial liquid crystal composition.
式(II)
(nx−ny)/(ny−nz)<(nx0−ny0)/(ny0−nz0)
Formula (II)
(Nx-ny) / (ny-nz) <(nx0-ny0) / (ny0-nz0)
(6)屈折率制御剤が、円盤状の形状を有する化合物を含有することを特徴とする上記(1)または(5)に記載の二軸性液晶組成物。
(7)屈折率制御剤が、下記一般式(I-D)で表されることを特徴とする上記(1)、(5)または(6)に記載の二軸性液晶組成物。
(6) The biaxial liquid crystal composition as described in (1) or (5) above, wherein the refractive index controlling agent contains a compound having a disc-like shape.
(7) The biaxial liquid crystal composition according to the above (1), (5) or (6), wherein the refractive index control agent is represented by the following general formula (ID).
一般式(I-D)
D(−L−Q)n
General formula (ID)
D (-LQ) n
一般式(I-D)中、Dは円盤状コアであり、Lは二価の連結基であり、Qは重合性基であり、nは4乃至12の整数である。 In general formula (ID), D is a disk-shaped core, L is a divalent linking group, Q is a polymerizable group, and n is an integer of 4 to 12.
(8)屈折率制御剤が、液晶相を発現することを特徴とする上記(1)〜(7)のいずれかに記載の二軸性液晶組成物。
(9)液晶化合物が、重合性基を有することを特徴とする上記(1)〜(8)のいずれかに記載の二軸性液晶組成物。
(10)屈折率制御剤が、重合性基を有することを特徴とする上記(1)〜(9)のいずれかに記載の二軸性液晶組成物。
(11)二軸性液晶組成物が発現する二軸性液晶相が、二軸性ネマチック液晶相であることを特徴とする上記(1)〜(10)のいずれかに記載の二軸性液晶組成物。
(12)透明支持体上に、配向膜と、少なくとも一層の光学異方性層とを有する位相差板であって、光学異方性層が上記(1)〜(11)のいずれかに記載の二軸性液晶組成物から形成された層であることを特徴とする位相差板。
(13)上記(12)に記載の位相差板と、偏光膜とを有する楕円偏光板。
(14)上記(9)または(10)に記載の二軸性液晶組成物を重合することにより得られる重合物。
(8) The biaxial liquid crystal composition according to any one of the above (1) to (7), wherein the refractive index control agent exhibits a liquid crystal phase.
(9) The biaxial liquid crystal composition according to any one of (1) to (8), wherein the liquid crystal compound has a polymerizable group.
(10) The biaxial liquid crystal composition as described in any one of (1) to (9) above, wherein the refractive index control agent has a polymerizable group.
(11) The biaxial liquid crystal phase according to any one of (1) to (10) above, wherein the biaxial liquid crystal phase expressed by the biaxial liquid crystal composition is a biaxial nematic liquid crystal phase. Composition.
(12) A retardation plate having an alignment film and at least one optically anisotropic layer on a transparent support, wherein the optically anisotropic layer is any one of (1) to (11) above. A phase difference plate comprising a biaxial liquid crystal composition.
(13) An elliptically polarizing plate having the retardation plate as described in (12) above and a polarizing film.
(14) A polymer obtained by polymerizing the biaxial liquid crystal composition according to (9) or (10).
本発明によれば、二軸液晶組成物の3軸方向の屈折率を、液晶化合物を変えることなく任意に制御できる二軸液晶組成物を提供できる。さらに、本発明によれば、3軸方向の屈折率を制御した二軸液晶組成物を用いた重合物、位相差板及び楕円偏光板を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the biaxial liquid crystal composition which can control arbitrarily the refractive index of the triaxial direction of a biaxial liquid crystal composition, without changing a liquid crystal compound can be provided. Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide a polymer, a retardation plate and an elliptically polarizing plate using a biaxial liquid crystal composition in which the refractive index in the triaxial direction is controlled.
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
[液晶化合物]
本発明の二軸性液晶組成物が含む液晶化合物は、単独または他の化合物との混合物として光学的に二軸性を示す液晶化合物である。換言すれば、該化合物または該混合物が発現する液晶相の3軸方向の屈折率nx1、ny1、nz1が異なり、例えばnx1>ny1>nz1の関係を満たす液晶化合物である。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
[Liquid Crystal Compound]
The liquid crystal compound contained in the biaxial liquid crystal composition of the present invention is a liquid crystal compound that optically exhibits biaxiality alone or as a mixture with other compounds. In other words, it is a liquid crystal compound in which the refractive index nx1, ny1, and nz1 in the three-axis directions of the liquid crystal phase expressed by the compound or the mixture is different and satisfies, for example, the relationship of nx1>ny1> nz1.
本発明に用いられる液晶化合物を位相差板に用いる場合には、上記の性質を持つと同時に、均一な欠陥のない配向のために、良好なモノドメイン性を示すものが望ましい。モノドメイン性が悪い場合には、得られる構造がポリドメインとなり、ドメイン同士の境界に配向欠陥が生じ、光を散乱するようになる。これは、位相差板の透過率低下にもつながるので望ましくない。 When the liquid crystal compound used in the present invention is used for a phase difference plate, it is desirable to have the above properties and at the same time exhibit good monodomain properties for uniform alignment without defects. When the monodomain property is poor, the resulting structure becomes a polydomain, an orientation defect occurs at the boundary between domains, and light is scattered. This is undesirable because it leads to a decrease in the transmittance of the retardation plate.
本発明に用いる液晶化合物が示す二軸性液晶相としては、二軸性ネマチック相、二軸性スメクチックA相、二軸性スメクチックC相を挙げることができる。これらの液晶相の中では、良好なモノドメイン性を示す二軸性ネマチック相(Nb相)が好ましい。二軸性ネマチック相とは、ネマチック液晶性化合物がとり得る液晶相の一種であるが、液晶相の空間をx軸、y軸、z軸で定義した際、該液晶化合物がy軸を中心にしたxz平面の自由回転も、z軸を中心にしたxy平面の自由回転も禁止されている状態を示す。 Examples of the biaxial liquid crystal phase exhibited by the liquid crystal compound used in the present invention include a biaxial nematic phase, a biaxial smectic A phase, and a biaxial smectic C phase. Among these liquid crystal phases, a biaxial nematic phase (Nb phase) exhibiting good monodomain properties is preferable. A biaxial nematic phase is a kind of liquid crystal phase that a nematic liquid crystal compound can take. When the space of the liquid crystal phase is defined by the x, y, and z axes, the liquid crystal compound is centered on the y axis. The free rotation of the xz plane and the free rotation of the xy plane around the z axis are also prohibited.
本発明に用いる液晶化合物は、低分子液晶化合物でもよいし、高分子液晶化合物でもよい。
また、液晶化合物は重合性基を有することが好ましい。特に、液晶化合物を位相差板に用いる場合には、低分子化合物ならば、配向固定を行うために、重合性の化合物であることが好ましい。また、高分子の化合物ならば、配向の固定を行うために、重合性の化合物であることが好ましいが、ガラス転移点が30℃以上の場合には、必ずしも重合性である必要はない。重合性基の例としては、屈折率制御剤が有することのできる重合性基の例(Q−1)〜(Q−17)が挙げられる。
The liquid crystal compound used in the present invention may be a low molecular liquid crystal compound or a polymer liquid crystal compound.
The liquid crystal compound preferably has a polymerizable group. In particular, when a liquid crystal compound is used for the phase difference plate, a polymerizable compound is preferably used in order to fix the orientation of the low molecular compound. Moreover, if it is a high molecular compound, in order to fix orientation, it is preferable that it is a polymeric compound, However, When a glass transition point is 30 degreeC or more, it does not necessarily need to be polymeric. Examples of the polymerizable group include examples (Q-1) to (Q-17) of the polymerizable group that the refractive index control agent can have.
本発明では、液晶化合物として、単独で二軸性の液晶相を発現する化合物(以下、二軸性液晶化合物という。)を一種類用いてもよいし、二種類以上の二軸性液晶化合物を併用して用いてもよい。例えば、重合性の二軸性液晶化合物と非重合性の二軸性液晶化合物とを併用することも可能である。また、低分子液晶化合物と高分子液晶化合物を併用することも可能である。さらに、単独では二軸性液晶相を発現しない化合物を二種以上混合させることで二軸性液晶相を発現するようになる二軸性液晶混合物(具体的には、例えば、一軸性のディスコティック液晶化合物と棒状液晶化合物の混合物)を用いることも可能である。二軸性液晶化合物を少なくとも一種用いることが好ましい。 In the present invention, as the liquid crystal compound, one type of compound that expresses a biaxial liquid crystal phase independently (hereinafter referred to as a biaxial liquid crystal compound) may be used, or two or more types of biaxial liquid crystal compounds may be used. You may use together. For example, a polymerizable biaxial liquid crystal compound and a non-polymerizable biaxial liquid crystal compound can be used in combination. It is also possible to use a low-molecular liquid crystal compound and a high-molecular liquid crystal compound in combination. In addition, a biaxial liquid crystal mixture (specifically, for example, a uniaxial discotic) that exhibits a biaxial liquid crystal phase by mixing two or more compounds that do not exhibit a biaxial liquid crystal phase alone. It is also possible to use a mixture of a liquid crystal compound and a rod-like liquid crystal compound. It is preferable to use at least one biaxial liquid crystal compound.
二軸性液晶化合物の具体例としては、例えば、有機合成化学,第49巻,第5号(1991)の124〜143頁に記載の化合物、D.W.Bruceらの研究報告〔AN EU−SPONSORED'OXFORD WORKSHOP ON BIAXIAL NEMATICS'(St Benet's Hall、University of Oxford 20−22 December、1996)、p157−293〕、S.CHANDRASEKHAR等の研究報告〔A Thermotropic Biaxial Nematic Liquid Crystal;Mol.Cryst.Liq.Cryst.,1988,Vol.165,pp.123−130〕、D.Demus、J.Goodby等著〔Handbook of Liquid Crystals Vol.2B:Low Molecular Weight Liquid Crystals II、WILEY−VCH社刊、pp933−943〕等に記載の化合物を挙げられる。該化合物に重合性基を導入して用いることもできる。 Specific examples of the biaxial liquid crystal compound include, for example, compounds described in pages 124 to 143 of Synthetic Organic Chemistry, Vol. 49, No. 5 (1991), D.I. W. Bruce et al. [AN EU-SPONSORED'OXFORD WORKSHOP ON BIAXIAL NEMATICS '(St Benet's Hall, University of Oxford 20-22 December, 1996), p157-2. CHANDRASEKHAR et al. [A Thermotropic Biaxial Nematic Liquid Crystal; Mol. Cryst. Liq. Cryst. , 1988, Vol. 165, pp. 123-130], D.I. Demus, J.M. Goodby et al. [Handbook of Liquid Crystals Vol. 2B: Low Molecular Weight Liquid Crystals II, published by WILEY-VCH, pp 933-943], and the like. A polymerizable group may be introduced into the compound for use.
本発明に用いることのできる重合性基を有する低分子液晶化合物の具体例としては、例えば、特開2002−174730号公報に記載の化合物が挙げられる。
また、上記以外で、本発明で好ましく用いることのできる低分子液晶化合物の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Specific examples of the low-molecular liquid crystal compound having a polymerizable group that can be used in the present invention include compounds described in JP-A-2002-174730.
In addition to the above, specific examples of the low-molecular liquid crystal compound that can be preferably used in the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto.
高分子の液晶化合物の具体例としては、例えば、H.F.Leubeらの研究報告〔Optical investigations on a liquid-crystalline side-chain polymer with biaxial nematic and biaxial smectic A phase; Makromol. Chem., 1991, Vol.192, pp.1317-1328〕、〔New bilaterally linked mesogens in main-chain polymers with exhibition of biaxial fluctuation in nematic phase; Macromolecules, 1998, Vol.31, pp. 3537-3541〕等に記載の化合物が挙げられる。
また、上記以外で、本発明で好ましく用いることのできる高分子液晶化合物の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Specific examples of the polymer liquid crystal compound include, for example, H.P. F. Leube et al. [Optical investigations on a liquid-crystalline side-chain polymer with biaxial nematic and biaxial smectic A phase; Makromol. Chem., 1991, Vol.192, pp.1317-1328], [New bilaterally linked mesogens in macromolecules, 1998, Vol.31, pp. 3537-3541] etc., and the like can be mentioned as main-chain polymers with exhibition of biaxial fluctuation in nematic phase;
In addition to the above, specific examples of the polymer liquid crystal compound that can be preferably used in the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto.
[屈折率制御剤]
本発明で屈折率制御剤とは、二軸性液晶組成物に添加することで、該組成物の3軸方向の屈折率を変化させうる化合物を指す。すなわち、二軸性液晶組成物に屈折率制御剤を添加することで、二軸性液晶組成物(屈折率制御剤入り)の3軸方向の屈折率(大きい順にnx0、ny0、nz0)を、屈折率制御剤を添加する前の該二軸性液晶組成物の3軸方向の屈折率(大きい順にnx、ny、nz)と比較して、変化させることが可能である。具体的には、(nx−ny)/(ny−nz)と(nx0−ny0)/(ny0−nz0)の値を異ならせることが可能である。
また、屈折率制御剤の分子構造を選択することにより、下記式(I)を満足させることも、また下記式(II)を満足させることも可能である。
[Refractive index control agent]
In the present invention, the refractive index control agent refers to a compound that can be added to the biaxial liquid crystal composition to change the refractive index in the triaxial direction of the composition. That is, by adding a refractive index control agent to the biaxial liquid crystal composition, the refractive index in the triaxial direction (nx0, ny0, nz0 in descending order) of the biaxial liquid crystal composition (with a refractive index control agent) The biaxial liquid crystal composition before adding the refractive index control agent can be changed in comparison with the refractive index in the triaxial direction (nx, ny, nz in descending order). Specifically, the values of (nx-ny) / (ny-nz) and (nx0-ny0) / (ny0-nz0) can be made different.
Further, by selecting the molecular structure of the refractive index control agent, it is possible to satisfy the following formula (I) or to satisfy the following formula (II).
本発明の二軸性液晶組成物は、屈折率制御剤の添加により変化する3軸方向の屈折率が下記式(I)を満足する場合には、二軸性液晶として機能する上で、(ny−nz)の値が0に近づかないことが好ましい。(ny−nz)の値は0.005以上であることが更に好ましい。
また、屈折率制御剤の添加により変化する3軸方向の屈折率が下記式(II)を満足する場合には、二軸性液晶として機能する上で、(nx−ny)の値が0に近づかないことが好ましい。(nx−ny)の値は0.005以上であることが更に好ましい。
The biaxial liquid crystal composition of the present invention functions as a biaxial liquid crystal when the refractive index in the triaxial direction, which is changed by the addition of the refractive index control agent, satisfies the following formula (I): It is preferable that the value of (ny−nz) does not approach 0. The value of (ny−nz) is more preferably 0.005 or more.
In addition, when the refractive index in the triaxial direction, which changes due to the addition of the refractive index control agent, satisfies the following formula (II), the value of (nx−ny) is 0 for functioning as a biaxial liquid crystal. It is preferable not to approach. The value of (nx−ny) is more preferably 0.005 or more.
式(I)
(nx−ny)/(ny−nz)>(nx0−ny0)/(ny0−nz0)
式(II)
(nx−ny)/(ny−nz)<(nx0−ny0)/(ny0−nz0)
Formula (I)
(Nx-ny) / (ny-nz)> (nx0-ny0) / (ny0-nz0)
Formula (II)
(Nx-ny) / (ny-nz) <(nx0-ny0) / (ny0-nz0)
上記式(I)および式(II)において、nx、ny、nzは、二軸性液晶化合物と屈折率制御剤を含む二軸性液晶組成物の3軸方向の屈折率を指し、nx>ny>nzの関係にある。また、nx0、ny0、nz0は、nx>ny>nzの関係を有する上記二軸性液晶組成物から屈折率制御剤を除外して得られる二軸性組成物の3軸方向の屈折率を指し、nx0>ny0>nz0の関係にある。 In the above formulas (I) and (II), nx, ny, and nz represent the refractive indexes in the triaxial direction of the biaxial liquid crystal composition containing the biaxial liquid crystal compound and the refractive index control agent, and nx> ny > Nz. Further, nx0, ny0, and nz0 indicate the refractive indexes in the triaxial direction of the biaxial composition obtained by excluding the refractive index control agent from the biaxial liquid crystal composition having a relationship of nx> ny> nz. , Nx0> ny0> nz0.
二軸性液晶相では、液晶化合物や液晶組成物に添加される添加剤によっては、nx、ny、nzやnx0、ny0、nz0の値が温度によって変化することもありうる。本発明ではそのような場合に上記のnx、ny、nz及びnx0、ny0、nz0は、それぞれの組成物が二軸性液晶相を発現する温度範囲(液晶温度範囲)の上限温度から20℃下で測定した値を指すこととする。どちらか一方の組成物の液晶温度範囲が20℃以下の場合は液晶相の上限温度から10℃下で測定した値、どちらか一方の組成物の液晶温度範囲が10℃以下の場合は上限温度から5℃下で測定した値、どちらか一方の組成物の液晶温度範囲が5℃以下の場合は2℃下で測定した値を指す。 In the biaxial liquid crystal phase, the values of nx, ny, nz and nx0, ny0, nz0 may change depending on the temperature depending on the additive added to the liquid crystal compound or the liquid crystal composition. In such a case, in the present invention, the above nx, ny, nz and nx0, ny0, nz0 are 20 ° C. lower than the upper limit temperature of the temperature range (liquid crystal temperature range) in which each composition exhibits a biaxial liquid crystal phase. It shall be the value measured in. When the liquid crystal temperature range of one of the compositions is 20 ° C. or less, the value measured at 10 ° C. from the upper limit temperature of the liquid crystal phase, and when the liquid crystal temperature range of either composition is 10 ° C. or less To a value measured at 5 ° C., or a value measured at 2 ° C. when the liquid crystal temperature range of either composition is 5 ° C. or lower.
前記式(I)を満足する屈折率制御剤は、棒状の形状を有する化合物であることが好ましい。
棒状の形状を有する化合物とは、芳香族環または脂肪族環をコアに有する棒状の分子構造を有する化合物であり、棒状分子に置換基を導入した化合物、さらには棒状分子の側鎖部を他の置換基で置き換えた化合物でもよい。ここで、置換基としては、下記の置換基群Aから選ばれる基が挙げられる。
The refractive index control agent that satisfies the formula (I) is preferably a compound having a rod-like shape.
A compound having a rod-like shape is a compound having a rod-like molecular structure having an aromatic ring or an aliphatic ring as a core, a compound in which a substituent is introduced into the rod-like molecule, and also the side chain portion of the rod-like molecule. A compound substituted with the above substituent may be used. Here, examples of the substituent include groups selected from the following substituent group A.
(置換基群A)
水素原子、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基)、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基、2−ブテニル基、3−ペンテニル基などが挙げられる)、アルキニル基(例えば、プロパルギル基、3−ペンチニル基などが挙げられる)、アリール基(例えば、フェニル基、p−メチルフェニル基、ナフチル基などが挙げられる)、置換もしくは無置換のアミノ基(例えば、無置換アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、アニリノ基などが挙げられる)、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などが挙げられる)、アリールオキシ基(例えば、フェニルオキシ基、2−ナフチルオキシ基などが挙げられる)、アシル基(例えば、アセチル基、ベンゾイル基、ホルミル基、ピバロイル基などが挙げられる)、アルコキシカルボニル基(例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などが挙げられる)、アリールオキシカルボニル基(例えば、フェニルオキシカルボニル基などが挙げられる)、アシルオキシ基(例えば、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基などが挙げられる)、アシルアミノ基(例えばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基などが挙げられる)、アルコキシカルボニルアミノ基(例えば、メトキシカルボニルアミノ基などが挙げられる)、アリールオキシカルボニルアミノ基(例えば、フェニルオキシカルボニルアミノ基などが挙げられる)、スルホニルアミノ基(例えば、メタンスルホニルアミノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基などが挙げられる)、スルファモイル基(例えば、スルファモイル基、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基、フェニルスルファモイル基などが挙げられる)、カルバモイル基(例えば、無置換のカルバモイル基、メチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基などが挙げられる)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基などが挙げられる)、アリールチオ基(例えば、フェニルチオ基などが挙げられる)、スルホニル基(例えば、メシル基、トシル基などが挙げられる)、スルフィニル基(例えば、メタンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基などが挙げられる)、ウレイド基(例えば、無置換のウレイド基、メチルウレイド基、フェニルウレイド基などが挙げられる)、リン酸アミド基(例えば、ジエチルリン酸アミド基、フェニルリン酸アミド基などが挙げられる)、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基(例えば、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を有するヘテロ環基であり、例えば、イミダゾリル基、ピリジル基、キノリル基、フリル基、ピペリジル基、モルホリノ基、ベンゾオキサゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズチアゾリル基などが挙げられる)、シリル基(例えば、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられる)。
これらの置換基はさらにこれらの置換基によって置換されていてもよい。また、置換基を二つ以上有する場合は、同じでも異なってもよい。また、可能な場合には互いに結合して環を形成していてもよい。
(Substituent group A)
Hydrogen atom, alkyl group (for example, methyl group, ethyl group, isopropyl group, tert-butyl group), alkenyl group (for example, vinyl group, allyl group, 2-butenyl group, 3-pentenyl group, etc.), alkynyl Group (for example, propargyl group, 3-pentynyl group, etc.), aryl group (for example, phenyl group, p-methylphenyl group, naphthyl group, etc.), substituted or unsubstituted amino group (for example, no Substituted amino group, methylamino group, dimethylamino group, diethylamino group, anilino group, etc.), alkoxy group (eg, methoxy group, ethoxy group, butoxy group etc.), aryloxy group (eg, phenyloxy) Group, 2-naphthyloxy group and the like), acyl group (for example, acetyl group, Azoyl group, formyl group, pivaloyl group, etc.), alkoxycarbonyl group (for example, methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, etc.), aryloxycarbonyl group (for example, phenyloxycarbonyl group, etc.), Acyloxy group (for example, acetoxy group, benzoyloxy group and the like), acylamino group (for example, acetylamino group, benzoylamino group and the like), alkoxycarbonylamino group (for example, methoxycarbonylamino group and the like) , Aryloxycarbonylamino group (for example, phenyloxycarbonylamino group and the like), sulfonylamino group (for example, methanesulfonylamino group, benzenesulfonylamino group and the like), Rufamoyl group (for example, sulfamoyl group, methylsulfamoyl group, dimethylsulfamoyl group, phenylsulfamoyl group and the like), carbamoyl group (for example, unsubstituted carbamoyl group, methylcarbamoyl group, diethylcarbamoyl group, Phenylcarbamoyl group, etc.), alkylthio group (eg, methylthio group, ethylthio group etc.), arylthio group (eg, phenylthio group etc.), sulfonyl group (eg, mesyl group, tosyl group etc.) ), Sulfinyl group (for example, methanesulfinyl group, benzenesulfinyl group, etc.), ureido group (for example, unsubstituted ureido group, methylureido group, phenylureido group, etc.), phosphoric acid amide group (For example, , Diethylphosphoric acid amide group, phenylphosphoric acid amide group etc.), hydroxy group, mercapto group, halogen atom (for example, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), cyano group, sulfo group, carboxyl group, A nitro group, a hydroxamic acid group, a sulfino group, a hydrazino group, an imino group, a heterocyclic group (for example, a heterocyclic group having a heteroatom such as a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, such as an imidazolyl group, a pyridyl group, A quinolyl group, a furyl group, a piperidyl group, a morpholino group, a benzoxazolyl group, a benzimidazolyl group, a benzthiazolyl group, etc.) and a silyl group (for example, a trimethylsilyl group, a triphenylsilyl group, etc.).
These substituents may be further substituted with these substituents. Moreover, when it has two or more substituents, they may be the same or different. If possible, they may be bonded to each other to form a ring.
また、棒状分子の側鎖部とは、芳香族環または脂肪族環に置換した置換基であり、置換基としては下記の置換基群Bから選ばれる基が挙げられる。 Further, the side chain portion of the rod-like molecule is a substituent substituted with an aromatic ring or an aliphatic ring, and examples of the substituent include a group selected from the following substituent group B.
(置換基群B)
アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基)、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基、2−ブテニル基、3−ペンテニル基などが挙げられる)、アルキニル基(例えば、プロパルギル基、3−ペンチニル基などが挙げられる)、アミノ基(例えば、無置換アミノ基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、アニリノ基などが挙げられる)、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基などが挙げられる)、アシル基(例えば、アセチル基、ベンゾイル基、ホルミル基、ピバロイル基などが挙げられる)、アルコキシカルボニル基(例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などが挙げられる)、アシルオキシ基(例えば、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基などが挙げられる)、アシルアミノ基(例えばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基などが挙げられる)、カルバモイル基(例えば、無置換のカルバモイル基、メチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基などが挙げられる)、ヒドロキシ基、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、シアノ基、カルボキシル基、シリル基(例えば、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基などが挙げられる)。
(Substituent group B)
An alkyl group (for example, methyl group, ethyl group, isopropyl group, tert-butyl group), alkenyl group (for example, vinyl group, allyl group, 2-butenyl group, 3-pentenyl group, etc.), alkynyl group (for example, , Propargyl group, 3-pentynyl group and the like), amino group (for example, unsubstituted amino group, methylamino group, dimethylamino group, diethylamino group, anilino group and the like), alkoxy group (for example, methoxy group) , An ethoxy group, a butoxy group, etc.), an acyl group (eg, an acetyl group, a benzoyl group, a formyl group, a pivaloyl group, etc.), an alkoxycarbonyl group (eg, a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, etc.) Acyloxy group (for example, acetoxy group, benzoy Oxy group etc.), acylamino group (eg acetylamino group, benzoylamino group etc.), carbamoyl group (eg unsubstituted carbamoyl group, methylcarbamoyl group, diethylcarbamoyl group, phenylcarbamoyl group etc.) Hydroxy group, halogen atom (for example, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), cyano group, carboxyl group, silyl group (for example, trimethylsilyl group, triphenylsilyl group, etc.).
屈折率制御剤は、棒状の形状を有し、さらに液晶相を発現しうる化合物、すなわち棒状液晶化合物であることが好ましい。
棒状液晶化合物としては、例えば、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類及びアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類を挙げることができる。
棒状液晶化合物が発現する液晶相としては、詳しくは液晶便覧(丸善(株)2000年発行)第2章などに記載されており、例えば、ネマチック相、コレステリック相、スメクチック相を挙げることができる。棒状液晶相としては、特に、ネマチック相が好ましい。
The refractive index control agent is preferably a compound having a rod-like shape and capable of developing a liquid crystal phase, that is, a rod-like liquid crystal compound.
Examples of the rod-like liquid crystal compound include azomethines, azoxys, cyanobiphenyls, cyanophenyl esters, benzoic acid esters, cyclohexanecarboxylic acid phenyl esters, cyanophenylcyclohexanes, cyano-substituted phenylpyrimidines, and alkoxy-substituted phenylpyrimidines. , Phenyldioxanes, tolanes and alkenylcyclohexylbenzonitriles.
The liquid crystal phase that the rod-like liquid crystal compound develops is described in detail in Chapter 2 of the Liquid Crystal Handbook (published by Maruzen Co., Ltd. 2000), and examples thereof include a nematic phase, a cholesteric phase, and a smectic phase. As the rod-like liquid crystal phase, a nematic phase is particularly preferable.
屈折率制御剤は、本発明の二軸性液晶組成物が含む液晶化合物の配向を固定するために、重合性基を有することが好ましく、特に重合性基を有する棒状液晶化合物であることが好ましい。
重合性基を有する棒状液晶化合物としては、Makromol. Chem., 190巻、2255頁(1989年)、Advanced Materials 5巻、107頁(1993年)、米国特許4683327号、同5622648号、同5770107号、世界特許(WO)95/22586号、同95/24455号、同97/00600号、同98/23580号、同98/52905号、特開平1−272551号、同6−16616号、同7−110469号、同11−80081号、及び特開2001−328973号などに記載の化合物を用いることができる。
The refractive index control agent preferably has a polymerizable group, particularly a rod-like liquid crystal compound having a polymerizable group, in order to fix the alignment of the liquid crystal compound contained in the biaxial liquid crystal composition of the present invention. .
As rod-like liquid crystal compounds having a polymerizable group, Makromol. Chem., 190, 2255 (1989), Advanced Materials, 5, 107 (1993), US Pat. Nos. 4,683,327, 5,622,648 and 5,770,107. World Patents (WO) 95/22586, 95/24455, 97/00600, 98/23580, 98/52905, JP-A-1-272551, 6-16616, 7 No. 110469, 11-80081, and JP-A No. 2001-328773 can be used.
屈折率制御剤としては、特に下記一般式(I-C)で表わされる棒状液晶化合物であることが好ましい。 The refractive index controlling agent is particularly preferably a rod-like liquid crystal compound represented by the following general formula (I-C).
一般式(I-C)
Q1−L1−Cy1−L2−(Cy2−L3)n−Cy3−L4−Q2
General formula (IC)
Q1-L1-Cy1-L2- (Cy2-L3) n-Cy3-L4-Q2
一般式(I-C)中、Q1及びQ2はそれぞれ独立に重合性基であり、L1及びL4はそれぞれ独立に二価の連結基であり、L2及びL3はそれぞれ独立に単結合または二価の連結基であり、Cy1、Cy2及びCy3はそれぞれ独立に二価の環状基であり、nは0、1または2である。 In general formula (IC), Q1 and Q2 are each independently a polymerizable group, L1 and L4 are each independently a divalent linking group, and L2 and L3 are each independently a single bond or a divalent linking group. Cy1, Cy2 and Cy3 are each independently a divalent cyclic group, and n is 0, 1 or 2.
以下、一般式(I-C)で表される重合性棒状液晶化合物についてさらに説明する。
一般式(I-C)中、Q1及びQ2はそれぞれ独立に重合性基である。重合性基の重合反応は、付加重合(開環重合を含む)または縮合重合であることが好ましい。言い換えると、重合性基は、付加重合反応または縮合重合反応が可能な官能基であることが好ましい。以下に重合性基の例を示す。
Hereinafter, the polymerizable rod-like liquid crystal compound represented by the general formula (IC) will be further described.
In general formula (IC), Q1 and Q2 are each independently a polymerizable group. The polymerization reaction of the polymerizable group is preferably addition polymerization (including ring-opening polymerization) or condensation polymerization. In other words, the polymerizable group is preferably a functional group capable of addition polymerization reaction or condensation polymerization reaction. Examples of polymerizable groups are shown below.
一般式(I-C)中、L1及びL4はそれぞれ独立に二価の連結基である。L1及びL4はそれぞれ独立に、−O−、−S−、−C(=O)−、−NR1−、二価の鎖状基、二価の環状基及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。上記R1は炭素原子数が1から7のアルキル基または水素原子である。 In general formula (I-C), L1 and L4 are each independently a divalent linking group. L 1 and L 4 are each independently selected from the group consisting of —O—, —S—, —C (═O) —, —NR 1 —, a divalent chain group, a divalent cyclic group, and combinations thereof. A divalent linking group is preferred. R1 is an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms or a hydrogen atom.
上記組み合わせからなる二価の連結基のうち好ましい例を以下に示す。ここで、左側がQ(Q1またはQ2)に、右側がCy(Cy1またはCy3)に結合する。 Preferred examples of the divalent linking group comprising the above combination are shown below. Here, the left side is coupled to Q (Q1 or Q2), and the right side is coupled to Cy (Cy1 or Cy3).
L−1:−CO−O−二価の鎖状基―O−
L−2:−CO−O−二価の鎖状基―O−CO−
L−3:−CO−O−二価の鎖状基―O−CO−O−
L−4:−CO−O−二価の鎖状基―O−二価の環状基−
L−5:−CO−O−二価の鎖状基―O−二価の環状基−CO−O−
L−6:−CO−O−二価の鎖状基―O−二価の環状基−O−CO−
L−7:−CO−O−二価の鎖状基―O−二価の環状基−二価の鎖状基―
L−8:−CO−O−二価の鎖状基―O−二価の環状基−二価の鎖状基―CO−O−
L−9:−CO−O−二価の鎖状基―O−二価の環状基−二価の鎖状基―O−CO−
L−10:−CO−O−二価の鎖状基―O−CO−二価の環状基−
L−11:−CO−O−二価の鎖状基―O−CO−二価の環状基−CO−O−
L−12:−CO−O−二価の鎖状基―O−CO−二価の環状基−O−CO−
L−13:−CO−O−二価の鎖状基―O−CO−二価の環状基−二価の鎖状基―
L−14:−CO−O−二価の鎖状基―O−CO−二価の環状基−二価の鎖状基―CO−O−
L−15:−CO−O−二価の鎖状基―O−CO−二価の環状基−二価の鎖状基―O−CO−
L−16:−CO−O−二価の鎖状基―O−CO−O−二価の環状基−
L−17:−CO−O−二価の鎖状基―O−CO−O−二価の環状基−CO−O−
L−18:−CO−O−二価の鎖状基―O−CO−O−二価の環状基−O−CO−
L−19:−CO−O−二価の鎖状基―O−CO−O−二価の環状基−二価の鎖状基―
L−20:−CO−O−二価の鎖状基―O−CO−O−二価の環状基−二価の鎖状基―CO−O−
L−21:−CO−O−二価の鎖状基―O−CO−O−二価の環状基−二価の鎖状基―O−CO−
L-1: —CO—O—divalent chain group—O—
L-2: —CO—O—divalent chain group —O—CO—
L-3: —CO—O—divalent chain group —O—CO—O—
L-4: -CO-O-divalent chain group -O-divalent cyclic group-
L-5: —CO—O—divalent chain group—O—divalent cyclic group—CO—O—
L-6: -CO-O-divalent chain group -O-divalent cyclic group -O-CO-
L-7: -CO-O-divalent chain group-O-divalent cyclic group-divalent chain group-
L-8: -CO-O-divalent chain group-O-divalent cyclic group-divalent chain group-CO-O-
L-9: -CO-O-divalent chain group-O-divalent cyclic group-divalent chain group-O-CO-
L-10: —CO—O—divalent chain group—O—CO—divalent cyclic group—
L-11: -CO-O-divalent chain group-O-CO-divalent cyclic group-CO-O-
L-12: -CO-O-divalent chain group -O-CO-divalent cyclic group -O-CO-
L-13: —CO—O—Divalent chain group—O—CO—Divalent cyclic group—Divalent chain group—
L-14: -CO-O-divalent chain group-O-CO-divalent cyclic group-divalent chain group-CO-O-
L-15: -CO-O-divalent chain group-O-CO-divalent cyclic group-divalent chain group-O-CO-
L-16: —CO—O—divalent chain group—O—CO—O—divalent cyclic group—
L-17: -CO-O-divalent chain group -O-CO-O-divalent cyclic group -CO-O-
L-18: -CO-O-divalent chain group -O-CO-O-divalent cyclic group -O-CO-
L-19: —CO—O—divalent chain group—O—CO—O—divalent cyclic group—divalent chain group—
L-20: -CO-O-divalent chain group-O-CO-O-divalent cyclic group-divalent chain group-CO-O-
L-21: -CO-O-divalent chain group-O-CO-O-divalent cyclic group-divalent chain group-O-CO-
上記二価の鎖状基は、アルキレン基、置換アルキレン基、アルケニレン基、置換アルケニレン基、アルキニレン基、置換アルキニレン基を意味する。アルキレン基、置換アルキレン基、アルケニレン基、及び置換アルケニレン基が好ましく、アルキレン基及びアルケニレン基がさらに好ましい。 The divalent chain group means an alkylene group, a substituted alkylene group, an alkenylene group, a substituted alkenylene group, an alkynylene group, or a substituted alkynylene group. An alkylene group, a substituted alkylene group, an alkenylene group and a substituted alkenylene group are preferred, and an alkylene group and an alkenylene group are more preferred.
ここで、アルキレン基は、分岐を有していてもよい。アルキレン基の炭素数は1乃至12であることが好ましく、2乃至10であることがさらに好ましく、2乃至8であることがもっとも好ましい。
置換アルキレン基のアルキレン部分は、上記アルキレン基と同様である。置換基の例としてはハロゲン原子が含まれる。
アルケニレン基は、分岐を有していてもよい。アルケニレン基の炭素数は2乃至12であることが好ましく、2乃至10であることがさらに好ましく、2乃至8であることがもっとも好ましい。
置換アルキレン基のアルキレン部分は、上記アルキレン基と同様である。置換基の例としてはハロゲン原子が含まれる。
アルキニレン基は、分岐を有していてもよい。アルキニレン基の炭素数は2乃至12であることが好ましく、2乃至10であることがさらに好ましく、2乃至8であることがもっとも好ましい。
置換アルキニレン基のアルキニレン部分は、上記アルキニレン基と同様である。置換基の例としてはハロゲン原子が含まれる。
二価の鎖状基の具体例としては、エチレン、トリメチレン、プロピレン、ブタメチレン、1−メチル−ブタメチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、オクタメチレン、2−ブテニレン、2−ブチニレンなどが上げられる。
Here, the alkylene group may have a branch. The alkylene group preferably has 1 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 10 carbon atoms, and most preferably 2 to 8 carbon atoms.
The alkylene part of the substituted alkylene group is the same as the above alkylene group. Examples of the substituent include a halogen atom.
The alkenylene group may have a branch. The alkenylene group preferably has 2 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 10 carbon atoms, and most preferably 2 to 8 carbon atoms.
The alkylene part of the substituted alkylene group is the same as the above alkylene group. Examples of the substituent include a halogen atom.
The alkynylene group may have a branch. The alkynylene group preferably has 2 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 10 carbon atoms, and most preferably 2 to 8 carbon atoms.
The alkynylene part of the substituted alkynylene group is the same as the above alkynylene group. Examples of the substituent include a halogen atom.
Specific examples of the divalent chain group include ethylene, trimethylene, propylene, butamethylene, 1-methyl-butamethylene, pentamethylene, hexamethylene, octamethylene, 2-butenylene, 2-butynylene and the like.
上記二価の環状基の定義及び例は、後述するCy1,Cy2及びCy3の定義及び例と同様である。
上記R1は、炭素原子数1から4のアルキル基または水素原子であることが好ましく、メチル基、エチル基または水素原子であることがさらに好ましく、水素原子であることがもっとも好ましい。
The definitions and examples of the divalent cyclic group are the same as those of Cy1, Cy2 and Cy3 described later.
R1 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a hydrogen atom, more preferably a methyl group, an ethyl group or a hydrogen atom, and most preferably a hydrogen atom.
一般式(I-C)中、L2及びL3はそれぞれ独立に単結合または二価の連結基である。L2及びL3はそれぞれ独立に、−O−、−S−、−CO−、−NR2−、二価の鎖状基、二価の環状基及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基または単結合であることが好ましい。上記R2は炭素原子数が1から7のアルキル基または水素原子であり、炭素原子数1から4のアルキル基または水素原子であることが好ましく、メチル基、エチル基または水素原子であることがさらに好ましく、水素原子であることがもっとも好ましい。二価の鎖状基、及び二価の環状基についてはL1及びL4の定義と同義である。 In general formula (I-C), L2 and L3 are each independently a single bond or a divalent linking group. L 2 and L 3 are each independently a divalent linkage selected from the group consisting of —O—, —S—, —CO—, —NR 2 —, a divalent chain group, a divalent cyclic group, and combinations thereof. It is preferably a group or a single bond. R2 is an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms or a hydrogen atom, preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a hydrogen atom, and more preferably a methyl group, an ethyl group or a hydrogen atom. Preferably, it is a hydrogen atom. The divalent chain group and the divalent cyclic group have the same definitions as L1 and L4.
一般式(I-C)中、nは0、1または2である。nが2の場合、二つのL3は同じであっても異なっていてもよく、二つのCy2も同じであっても異なっていてもよい。nは1または2であることが好ましく、1であることがさらに好ましい。 In the general formula (I-C), n is 0, 1 or 2. When n is 2, the two L3s may be the same or different, and the two Cy2s may be the same or different. n is preferably 1 or 2, and more preferably 1.
一般式(I-C)中、Cy1、Cy2及びCy3は、それぞれ独立に、二価の環状基である。
環状基に含まれる環は、5員環、6員環、または7員環であることが好ましく、5員環または6員環であることがさらに好ましく、6員環であることがもっとも好ましい。環状基に含まれる環は、縮合環であってもよい。ただし、縮合環よりも単環であることがより好ましい。
環状基に含まれる環は、芳香族環、脂肪族環、及び複素環のいずれでもよい。芳香族環の例には、ベンゼン環及びナフタレン環が含まれる。脂肪族環の例には、シクロヘキサン環が含まれる。複素環の例には、ピリジン環及びピリミジン環が含まれる。
In general formula (IC), Cy1, Cy2 and Cy3 are each independently a divalent cyclic group.
The ring contained in the cyclic group is preferably a 5-membered ring, a 6-membered ring, or a 7-membered ring, more preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring, and most preferably a 6-membered ring. The ring contained in the cyclic group may be a condensed ring. However, it is more preferably a monocycle than a condensed ring.
The ring contained in the cyclic group may be any of an aromatic ring, an aliphatic ring, and a heterocyclic ring. Examples of the aromatic ring include a benzene ring and a naphthalene ring. Examples of the aliphatic ring include a cyclohexane ring. Examples of the heterocyclic ring include a pyridine ring and a pyrimidine ring.
ベンゼン環を有する環状基としては、1,4−フェニレンが好ましい。ナフタレン環を有する環状基としては、ナフタレン−1,5−ジイル及びナフタレン−2,6−ジイルが好ましい。シクロヘキサン環を有する環状基としては1,4−シクロへキシレンであることが好ましい。ピリジン環を有する環状基としてはピリジン−2,5−ジイルが好ましい。ピリミジン環を有する環状基としては、ピリミジン−2,5−ジイルが好ましい。
環状基は、置換基を有していてもよい。置換基の例には、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素原子数が1乃至5のアルキル基、炭素原子数が1乃至5のハロゲン置換アルキル基、炭素原子数が1乃至5のアルコキシ基、炭素原子数が1乃至5のアルキルチオ基、炭素原子数が2乃至6のアシルオキシ基、炭素原子数が2乃至6のアルコキシカルボニル基、カルバモイル基、炭素原子数が2乃至6のアルキル置換カルバモイル基及び炭素原子数が2乃至6のアシルアミノ基が含まれる。
As the cyclic group having a benzene ring, 1,4-phenylene is preferable. As the cyclic group having a naphthalene ring, naphthalene-1,5-diyl and naphthalene-2,6-diyl are preferable. The cyclic group having a cyclohexane ring is preferably 1,4-cyclohexylene. As the cyclic group having a pyridine ring, pyridine-2,5-diyl is preferable. The cyclic group having a pyrimidine ring is preferably pyrimidine-2,5-diyl.
The cyclic group may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a halogen-substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. An alkylthio group having 1 to 5 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 6 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 6 carbon atoms, a carbamoyl group, and an alkyl-substituted carbamoyl group having 2 to 6 carbon atoms And an acylamino group having 2 to 6 carbon atoms.
以下に、一般式(I-C)で表される重合性棒状液晶化合物の例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Examples of the polymerizable rod-like liquid crystal compound represented by the general formula (I-C) are shown below, but the present invention is not limited thereto.
前記式(II)を満足する屈折率制御剤は、円盤状の形状を有する化合物であることが好ましい。
円盤状の形状を有する化合物とは、芳香族環または脂肪族環をコアにもつ円盤状の分子構造を有する化合物であり、円盤状分子に置換基を導入した化合物、さらには円盤状分子の側鎖部を他の置換基で置き換えた化合物でもよい。ここで、置換基としては前記置換基群Aで挙げる基が挙げられる。前記置換基群Aの各基はさらに前記置換基群Aで挙げる基によって置換されていてもよい。また、置換基を二つ以上有する場合は、同じでも異なってもよい。また、可能な場合には互いに結合して環を形成していてもよい。
The refractive index control agent satisfying the formula (II) is preferably a compound having a disk shape.
A compound having a discoid shape is a compound having a discotic molecular structure having an aromatic ring or an aliphatic ring as a core, a compound in which a substituent is introduced into the discotic molecule, and the side of the discotic molecule. A compound in which the chain portion is replaced with another substituent may be used. Here, examples of the substituent include groups exemplified in the substituent group A. Each group of the substituent group A may be further substituted with a group exemplified in the substituent group A. Moreover, when it has two or more substituents, they may be the same or different. If possible, they may be bonded to each other to form a ring.
また、円盤状分子の側鎖部とは、芳香族環もしくは脂肪族環に置換した置換基であり、置換基としては前記置換基群Bで挙げる基が挙げられる。 The side chain portion of the discotic molecule is a substituent substituted with an aromatic ring or an aliphatic ring, and examples of the substituent include the groups listed in the substituent group B.
屈折率制御剤は、円盤状の形状を有し、さらに液晶相を発現しうる化合物、すなわちディスコティック液晶化合物であることが好ましい。
ディスコティック液晶化合物としては、様々な文献(C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., vol. 71, page 111 (1981);日本化学会編、季刊化学総説、No.22、液晶の化学、第5章、第10章第2節 (1994);B. Kohne et al., Angew. Chem. Soc. Chem. Comm., page 1794 (1985); J. Zhanget al., J. Am. Chem. Soc., vol. 116, page 2655 (1994))に記載のものを用いることができる。
ディスコティック液晶化合物が発現する液晶相としては、カラムナー相、カラムナーラメラ相、カラムナーネマティック相、ディスコティックネマティック相を挙げることができる。この中で、特に、ディスコティックネマティック相が好ましい。
The refractive index control agent is preferably a compound having a disk shape and capable of developing a liquid crystal phase, that is, a discotic liquid crystal compound.
As the discotic liquid crystal compound, various literatures (C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., Vol. 71, page 111 (1981); edited by the Chemical Society of Japan, Quarterly Chemical Review, No. 22, Liquid Crystal Chemistry, Chapter 5, Chapter 10 Section 2 (1994); B. Kohne et al., Angew. Chem. Soc. Chem. Comm., Page 1794 (1985); J. Zhanget al., J. Am. Chem. Soc., Vol. 116, page 2655 (1994)) can be used.
Examples of the liquid crystal phase expressed by the discotic liquid crystal compound include a columnar phase, a columnar lamellar phase, a columnar nematic phase, and a discotic nematic phase. Among these, a discotic nematic phase is particularly preferable.
屈折率制御剤は、液晶化合物の配向を固定するために、重合性基を有することが好ましく、特に重合性基を有するディスコティック液晶化合物であることが好ましい。特に下記一般式(I-D)で表わされる化合物であることが好ましい。 The refractive index control agent preferably has a polymerizable group in order to fix the alignment of the liquid crystal compound, and is particularly preferably a discotic liquid crystal compound having a polymerizable group. In particular, a compound represented by the following general formula (ID) is preferable.
一般式(I-D)
D(−L−Q)n
General formula (ID)
D (-LQ) n
一般式(I-D)中、Dは円盤状コアであり、Lは二価の連結基であり、Qは重合性基であり、nは4乃至12の整数である。 In general formula (ID), D is a disk-shaped core, L is a divalent linking group, Q is a polymerizable group, and n is an integer of 4 to 12.
一般式(I-D)の円盤状コア(D)の例を以下に示す。以下の各例において、LQ(またはQL)は、二価の連結基(L)と重合性基(Q)との組み合わせを意味する。 Examples of the disk-shaped core (D) of the general formula (I-D) are shown below. In each of the following examples, LQ (or QL) means a combination of a divalent linking group (L) and a polymerizable group (Q).
一般式(I-D)において、二価の連結基(L)は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−C(=O)−、−NH−、−O−、−S−及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。二価の連結基(L)は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−C(=O)−、−NH−、−O−及び−S−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた基であることがさらに好ましい。二価の連結基(L)は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−C(=O)−及び−O−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた基であることが最も好ましい。 In the general formula (ID), the divalent linking group (L) is an alkylene group, an alkenylene group, an arylene group, —C (═O) —, —NH—, —O—, —S— and combinations thereof. A divalent linking group selected from the group consisting of The divalent linking group (L) is at least a divalent group selected from the group consisting of an alkylene group, an alkenylene group, an arylene group, —C (═O) —, —NH—, —O—, and —S—. More preferably, the two groups are combined. The divalent linking group (L) is a group obtained by combining at least two divalent groups selected from the group consisting of an alkylene group, an alkenylene group, an arylene group, -C (= O)-and -O-. Is most preferred.
ここで、アルキレン基の炭素原子数は、1乃至12であることが好ましい。アルケニレン基の炭素原子数は、2乃至12であることが好ましい。アリーレン基の炭素原子数は、6乃至10であることが好ましい。アルキレン基、アルケニレン基及びアリーレン基は、置換基(例、アルキル基、ハロゲン原子、シアノ、アルコキシ基、アシルオキシ基)を有していてもよい。 Here, the alkylene group preferably has 1 to 12 carbon atoms. The alkenylene group preferably has 2 to 12 carbon atoms. The number of carbon atoms in the arylene group is preferably 6 to 10. The alkylene group, alkenylene group and arylene group may have a substituent (eg, alkyl group, halogen atom, cyano, alkoxy group, acyloxy group).
以下に、二価の連結基(L)の例を示す。左側が円盤状コア(D)に結合し、右側が重合性基(Q)に結合する。ALはアルキレン基またはアルケニレン基を意味し、ARはアリーレン基を意味する。 Examples of the divalent linking group (L) are shown below. The left side is bonded to the discotic core (D), and the right side is bonded to the polymerizable group (Q). AL represents an alkylene group or an alkenylene group, and AR represents an arylene group.
L1:−AL−C(=O)−O−AL−
L2:−AL−C(=O)−O−AL−O−
L3:−AL−C(=O)−O−AL−O−AL−
L4:−AL−C(=O)−O−AL−O−C(=O)−
L5:−C(=O)−AR−O−AL−
L6:−C(=O)−AR−O−AL−O−
L7:−C(=O)−AR−O−AL−O−C(=O)−
L8:−C(=O)−NH−AL−
L9:−NH−AL−O−
L10:−NH−AL−O−C(=O)−
L11:−O−AL−
L12:−O−AL−O−
L13:−O−AL−O−C(=O)−
L1: -AL-C (= O) -O-AL-
L2: -AL-C (= O) -O-AL-O-
L3: -AL-C (= O) -O-AL-O-AL-
L4: -AL-C (= O) -O-AL-OC (= O)-
L5: -C (= O) -AR-O-AL-
L6: -C (= O) -AR-O-AL-O-
L7: -C (= O) -AR-O-AL-OC (= O)-
L8: -C (= O) -NH-AL-
L9: -NH-AL-O-
L10: -NH-AL-OC (= O)-
L11: -O-AL-
L12: -O-AL-O-
L13: -O-AL-OC (= O)-
L14:−O−AL−O−C(=O)−NH−AL−
L15:−O−AL−S−AL−
L16:−O−C(=O)−AL−AR−O−AL−O−C(=O)−
L17:−O−C(=O)−AR−O−AL−C(=O)−
L18:−O−C(=O)−AR−O−AL−O−C(=O)−
L19:−O−C(=O)−AR−O−AL−O−AL−O−C(=O)−
L20:−O−C(=O)−AR−O−AL−O−AL−O−AL−O−C(=O)−
L21:−S−AL−
L22:−S−AL−O−
L23:−S−AL−O−C(=O)−
L24:−S−AL−S−AL−
L25:−S−AR−AL−
L14: -O-AL-OC (= O) -NH-AL-
L15: -O-AL-S-AL-
L16: -OC (= O) -AL-AR-O-AL-OC (= O)-
L17: -OC (= O) -AR-O-AL-C (= O)-
L18: -OC (= O) -AR-O-AL-OC (= O)-
L19: -OC (= O) -AR-O-AL-O-AL-OC (= O)-
L20: -OC (= O) -AR-O-AL-O-AL-O-AL-OC (= O)-
L21: -S-AL-
L22: -S-AL-O-
L23: -S-AL-OC (= O)-
L24: -S-AL-S-AL-
L25: -S-AR-AL-
一般式(I-D)の重合性基(Q)は、特に限定されず、本発明の二軸性液晶組成物を重合させる場合には、重合反応の種類に応じて決定できる。
重合性基(Q)の例としては、前記一般式(I-C)で表される棒状液晶化合物が有する重合性基の例(Q−1)〜(Q−17)が挙げられる。なかでも、重合性基(Q)は、不飽和重合性基(Q−1)〜(Q−7)、エポキシ基(Q−8)またはアジリジニル基(Q−9)であることが好ましく、不飽和重合性基であることがさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基(Q−1)〜(Q−6)であることが最も好ましい。
The polymerizable group (Q) of the general formula (ID) is not particularly limited, and can be determined according to the type of polymerization reaction when the biaxial liquid crystal composition of the present invention is polymerized.
Examples of the polymerizable group (Q) include examples (Q-1) to (Q-17) of the polymerizable group that the rod-like liquid crystal compound represented by the general formula (IC) has. Among these, the polymerizable group (Q) is preferably an unsaturated polymerizable group (Q-1) to (Q-7), an epoxy group (Q-8) or an aziridinyl group (Q-9). A saturated polymerizable group is more preferable, and an ethylenically unsaturated polymerizable group (Q-1) to (Q-6) is most preferable.
一般式(I-D)において、nは4乃至12の整数である。具体的な数字は、ディスコティックコア(D)の種類に応じて決定される。
なお、一般式(I-D)において、複数のLとQの組み合わせは、異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。二種類以上のディスコティック液晶性化合物を併用してもよい。例えば、重合性基(Q)を有する分子と有していない分子を併用してもよい。
In the general formula (ID), n is an integer of 4 to 12. A specific number is determined according to the type of discotic core (D).
In the general formula (ID), a plurality of combinations of L and Q may be different but are preferably the same. Two or more kinds of discotic liquid crystalline compounds may be used in combination. For example, a molecule having a polymerizable group (Q) and a molecule not having it may be used in combination.
非重合性のディスコティック液晶化合物としては、前述した重合性ディスコティック液晶化合物の重合性基(Q)を、水素原子またはアルキル基に変更した化合物であることが好ましい。すなわち、非重合性ディスコティック液晶化合物は、下記式で表わされる化合物であることが好ましい。 The non-polymerizable discotic liquid crystal compound is preferably a compound in which the polymerizable group (Q) of the polymerizable discotic liquid crystal compound described above is changed to a hydrogen atom or an alkyl group. That is, the non-polymerizable discotic liquid crystal compound is preferably a compound represented by the following formula.
D(−L−R)n D (-LR) n
式中、Dは円盤状コアであり、Lは二価の連結基であり、Rは水素原子またはアルキル基であり、nは4乃至12の整数である。
上記式の円盤状コア(D)の例は、LQ(またはQL)をLR(またはRL)に変更する以外は、前記の重合性ディスコティック液晶化合物の例と同様である。また、二価の連結基(L)の例も、前記の重合性ディスコティック液晶化合物の例と同様である。
Rのアルキル基は、炭素原子数が1乃至40であることが好ましく、1乃至30であることがさらに好ましい。環状アルキル基よりも鎖状アルキル基の方が好ましく、分岐を有する鎖状アルキル基よりも直鎖状アルキル基の方が好ましい。Rは、水素原子または炭素原子数が1乃至30の直鎖状アルキル基であることが特に好ましい。
In the formula, D is a discotic core, L is a divalent linking group, R is a hydrogen atom or an alkyl group, and n is an integer of 4 to 12.
The example of the discotic core (D) of the above formula is the same as the example of the polymerizable discotic liquid crystal compound except that LQ (or QL) is changed to LR (or RL). Examples of the divalent linking group (L) are the same as the examples of the polymerizable discotic liquid crystal compound.
The alkyl group for R preferably has 1 to 40 carbon atoms, and more preferably 1 to 30 carbon atoms. A chain alkyl group is preferred to a cyclic alkyl group, and a linear alkyl group is preferred to a branched chain alkyl group. R is particularly preferably a hydrogen atom or a linear alkyl group having 1 to 30 carbon atoms.
[液晶組成物]
本発明の二軸性液晶組成物の液晶温度範囲は、特に限定されないが、位相差板の製造適性等、液晶組成物の応用面から、10〜250℃の範囲内に存在することが好ましく、10〜150℃の範囲内に存在することがより好ましい。10℃未満であると液晶相を呈する温度範囲にまで温度を下げるために冷却工程等が必要となることがある。また200℃を越えると一旦液晶相を呈する温度範囲よりもさらに高温の等方性液体状態にするために高温を要し熱エネルギーの浪費、基板の変形、変質等からも不利になる。
[Liquid crystal composition]
The liquid crystal temperature range of the biaxial liquid crystal composition of the present invention is not particularly limited, but it is preferably within the range of 10 to 250 ° C. from the viewpoint of application of the liquid crystal composition, such as the production suitability of the retardation plate, More preferably, it exists in the range of 10-150 degreeC. When the temperature is lower than 10 ° C., a cooling step or the like may be required to lower the temperature to a temperature range exhibiting a liquid crystal phase. Further, when the temperature exceeds 200 ° C., a high temperature is required to make the isotropic liquid state higher than the temperature range once exhibiting the liquid crystal phase, which is disadvantageous from waste of heat energy, deformation of the substrate, and alteration.
本発明の二軸性液晶組成物は、一度液晶相形成温度まで加熱し、次にその配向状態を維持したまま冷却することにより、その液晶状態における配向形態を損なうことなく固定化することができる。
また、液晶化合物及び屈折率制御剤の少なくとも一方が重合性基を有する場合には、さらに必要に応じて後述する重合開始剤等を添加し、組成物を重合させて重合物とすることが、配向状態を固定化する上で好ましい。該重合物は、組成物を液晶相形成温度まで加熱して重合させて、ついで冷却するより、液晶状態の二軸性を維持した重合物として得ることができ、光学異方性を有する層として位相差板など各種光学フイルムに用いることができる。
本発明で配向状態が固定化された状態とは、その配向が保持された状態が最も典型的、且つ好ましい態様ではあるが、それだけには限定されず、具体的には、通常0℃から50℃、より過酷な条件下では−30℃から70℃の温度範囲において、流動性が無く、また外場や外力によって配向形態に変化を生じさせることなく、固定化された配向形態を安定に保ち続けることができる状態を指すものである。
なお、配向状態が最終的に固定化された際に、本発明の液晶組成物はもはや液晶性を示す必要はない。例えば、低分子の二軸性液晶化合物が熱、光等で反応する基を有しており、結果的に熱、光等で反応により重合または架橋し、高分子量化して、液晶性を失ってもよい。
The biaxial liquid crystal composition of the present invention can be fixed without impairing the alignment form in the liquid crystal state by once heating to the liquid crystal phase formation temperature and then cooling while maintaining the alignment state. .
Further, when at least one of the liquid crystal compound and the refractive index control agent has a polymerizable group, a polymerization initiator described later may be added as necessary, and the composition may be polymerized to obtain a polymer. It is preferable for fixing the alignment state. The polymer can be obtained by heating the composition to the liquid crystal phase formation temperature and polymerizing it, and then cooling it, so that it can be obtained as a polymer maintaining the biaxiality of the liquid crystal state, and as a layer having optical anisotropy. It can be used for various optical films such as a phase difference plate.
In the present invention, the state in which the orientation state is fixed is a state in which the orientation is maintained, which is the most typical and preferred embodiment, but is not limited thereto. Specifically, the state is usually 0 ° C. to 50 ° C. Under more severe conditions, in a temperature range of −30 ° C. to 70 ° C., there is no fluidity, and there is no change in the orientation form due to an external field or external force, and the immobilized orientation form is kept stable. It refers to a state that can be done.
When the alignment state is finally fixed, the liquid crystal composition of the present invention no longer needs to exhibit liquid crystallinity. For example, a low-molecular biaxial liquid crystal compound has a group that reacts with heat, light, etc., resulting in polymerization or crosslinking by reaction with heat, light, etc., resulting in a high molecular weight and loss of liquid crystallinity. Also good.
[位相差板]
本発明の位相差板は、透明支持体上に設けた配向膜上に、本発明の二軸性液晶組成物を用いて光学異方性層を形成することで作製することができる。
ここで、光学異方性層は、本発明の二軸性液晶組成物に必要に応じて他の添加剤を加え、該組成物を配向膜上に塗布した後、上記のように液晶状態の配向状態で固定化することで得ることができる。
二軸性液晶組成物から形成される光学的異方性層の厚さは、0.1〜20μmであることが好ましく、0.5〜15μmであることがさらに好ましく、1〜10μmであることが最も好ましい。
光学異方性層を形成する場合、二軸性液晶組成物における液晶化合物と屈折率制御剤との割合(質量比)は、1:2〜100:1であることが好ましく、2:1〜20:1であることがより好ましい。
[Phase difference plate]
The retardation plate of the present invention can be produced by forming an optically anisotropic layer on the alignment film provided on the transparent support, using the biaxial liquid crystal composition of the present invention.
Here, the optically anisotropic layer is added with other additives as necessary to the biaxial liquid crystal composition of the present invention, and the composition is applied on the alignment film, and then in the liquid crystal state as described above. It can be obtained by fixing in an oriented state.
The thickness of the optically anisotropic layer formed from the biaxial liquid crystal composition is preferably 0.1 to 20 μm, more preferably 0.5 to 15 μm, and 1 to 10 μm. Is most preferred.
When the optically anisotropic layer is formed, the ratio (mass ratio) between the liquid crystal compound and the refractive index control agent in the biaxial liquid crystal composition is preferably 1: 2 to 100: 1, and 2: 1 to 2: 1. More preferably, it is 20: 1.
[光学異方性層の添加剤]
光学異方性層の形成にあたり二軸性液晶組成物に加えることができる添加剤の例としては、空気界面配向制御剤、ハジキ防止剤、重合開始剤、重合性モノマー等が挙げられる。
[Additive for optically anisotropic layer]
Examples of additives that can be added to the biaxial liquid crystal composition in forming the optically anisotropic layer include an air interface alignment controller, a repellency inhibitor, a polymerization initiator, and a polymerizable monomer.
[空気界面配向制御剤]
液晶化合物は、空気界面においては空気界面のプレチルト角で配向する。このプレチルト角は、nx屈折率方向と空気界面がなすプレチルト角とny屈折率方向と空気界面がなすプレチルト角とnz屈折率方向と空気界面がなすプレチルト角の3種類がある。このプレチルト角は、化合物の種類によりその程度が異なるために、目的に応じて、空気界面のプレチルト角を任意に制御する必要がある。
このプレチルト角の制御には、例えば、電場や磁場のような外場を用いることや添加剤を用いることができるが、添加剤を用いることが好ましい。
このような添加剤としては、炭素原子数が6〜40の置換または無置換脂肪族基もしくは炭素原子数が6〜40の置換または無置換脂肪族置換オリゴシロキサノキシ基を、分子内に1本以上有する化合物が好ましく、分子内に2本以上有する化合物が更に好ましい。
[Air interface alignment control agent]
The liquid crystal compound is aligned at the air interface at the pretilt angle of the air interface. There are three types of pretilt angles: a pretilt angle formed by the nx refractive index direction and the air interface, a pretilt angle formed by the ny refractive index direction and the air interface, and a pretilt angle formed by the nz refractive index direction and the air interface. Since the degree of this pretilt angle varies depending on the type of compound, it is necessary to arbitrarily control the pretilt angle at the air interface according to the purpose.
For controlling the pretilt angle, for example, an external field such as an electric field or a magnetic field or an additive can be used, but an additive is preferably used.
Examples of such an additive include a substituted or unsubstituted aliphatic group having 6 to 40 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aliphatic substituted oligosiloxanoxy group having 6 to 40 carbon atoms in the molecule. A compound having at least two is preferred, and a compound having at least two in the molecule is more preferred.
空気界面側の配向制御用添加剤の添加量としては、液晶化合物に対して、0.001質量%乃至20質量%が好ましく、0.01質量%乃至10質量%が更に好ましく、0.1質量%乃至5質量%が最も好ましい。 The addition amount of the alignment control additive on the air interface side is preferably 0.001% by mass to 20% by mass, more preferably 0.01% by mass to 10% by mass, and 0.1% by mass with respect to the liquid crystal compound. % To 5% by mass is most preferred.
[ハジキ防止剤]
二軸性液晶組成物に添加し、該組成物の塗布時のハジキを防止するための材料としては、一般に高分子化合物を好適に用いることができる。
使用するポリマーとしては、液晶化合物の傾斜角変化や配向を著しく阻害しない限り、特に制限はない。
ポリマーの例としては、特開平8−95030号公報に記載があり、特に好ましい具体的ポリマー例としてはセルロースエステル類を挙げることができる。セルロースエステルの例としては、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、ヒドロキシプロピルセルロース及びセルロースアセテートブチレートを挙げることができる。二軸性液晶を示す化合物の配向を阻害しないように、ハジキ防止目的で使用されるポリマーの添加量は、液晶化合物に対して一般に0.1〜10質量%の範囲にあり、0.1〜8質量%の範囲にあることがより好ましく、0.1〜5質量%の範囲にあることがさらに好ましい。
[Anti-repellent agent]
As a material for adding to the biaxial liquid crystal composition and preventing repelling at the time of application of the composition, generally, a polymer compound can be suitably used.
The polymer to be used is not particularly limited as long as the tilt angle change and orientation of the liquid crystal compound are not significantly inhibited.
Examples of the polymer are described in JP-A-8-95030, and particularly preferred specific polymer examples include cellulose esters. Examples of cellulose esters include cellulose acetate, cellulose acetate propionate, hydroxypropyl cellulose, and cellulose acetate butyrate. The addition amount of the polymer used for the purpose of preventing repellency is generally in the range of 0.1 to 10% by mass with respect to the liquid crystal compound so as not to disturb the alignment of the compound exhibiting the biaxial liquid crystal. More preferably, it is in the range of 8% by mass, and even more preferably in the range of 0.1-5% by mass.
[重合開始剤]
本発明では、液晶化合物はモノドメイン配向、つまり実質的に均一に配向している状態で固定されていることが好ましく、そのため重合性の液晶化合物を用いている場合には重合反応により液晶化合物を固定することが好ましい。
重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応と電子線照射による重合反応が含まれるが、熱により支持体等が変形、変質するのを防ぐためにも、光重合反応と電子線照射による重合反応が好ましい。
光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物(米国特許2367661号、同2367670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許2448828号明細書記載)、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許3046127号、同2951758号の各明細書記載)、トリアリールイミダゾールダイマーとp−アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許3549367号明細書記載)、アクリジン及びフェナジン化合物(特開昭60−105667号公報、米国特許4239850号明細書記載)及びオキサジアゾール化合物(米国特許4212970号明細書記載)等が挙げられる。
光重合開始剤の使用量は、光学異方性層塗布液の固形分の0.01〜20質量%であることが好ましく、0.5〜5質量%であることがさらに好ましい。
重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、10mJ〜50J/cm2であることが好ましく、50mJ〜800mJ/cm2であることがさらに好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。また、雰囲気の酸素濃度は重合度に関与するため、空気中で所望の重合度に達しない場合には、窒素置換等の方法により酸素濃度を低下させることが好ましい。好ましい酸素濃度としては、10%以下が好ましく、7%以下がさらに好ましく、3%以下が最も好ましい。
[Polymerization initiator]
In the present invention, the liquid crystal compound is preferably fixed in a monodomain alignment, that is, in a substantially uniformly aligned state. Therefore, when a polymerizable liquid crystal compound is used, the liquid crystal compound is converted by a polymerization reaction. It is preferable to fix.
The polymerization reaction includes a thermal polymerization reaction using a thermal polymerization initiator, a photopolymerization reaction using a photopolymerization initiator, and a polymerization reaction by electron beam irradiation. In order to prevent the support and the like from being deformed or altered by heat. Also, a photopolymerization reaction and a polymerization reaction by electron beam irradiation are preferable.
Examples of the photopolymerization initiator include α-carbonyl compounds (described in US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670), acyloin ether (described in US Pat. No. 2,448,828), α-hydrocarbon substituted aromatic acyloin. Compound (described in US Pat. No. 2,722,512), polynuclear quinone compound (described in US Pat. Nos. 3,046,127 and 2,951,758), a combination of triarylimidazole dimer and p-aminophenyl ketone (US Pat. No. 3,549,367) Acridine and phenazine compounds (JP-A-60-105667, U.S. Pat. No. 4,239,850) and oxadiazole compounds (U.S. Pat. No. 4,212,970).
The amount of the photopolymerization initiator used is preferably 0.01 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 5% by mass, based on the solid content of the optically anisotropic layer coating solution.
It is preferable to use ultraviolet rays for light irradiation for polymerization. The irradiation energy is preferably 10mJ~50J / cm 2, further preferably 50mJ~800mJ / cm 2. In order to accelerate the photopolymerization reaction, light irradiation may be performed under heating conditions. Further, since the oxygen concentration in the atmosphere is related to the degree of polymerization, when the desired degree of polymerization is not reached in the air, it is preferable to reduce the oxygen concentration by a method such as nitrogen substitution. A preferable oxygen concentration is preferably 10% or less, more preferably 7% or less, and most preferably 3% or less.
[重合性モノマー]
本発明で使用できる重合性モノマーとしては、液晶化合物と相溶性を有し、液晶化合物の傾斜角変化や配向阻害を著しく引き起こさない限り、特に限定はない。これらの中では重合活性なエチレン性不飽和基、例えばビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイル基及びメタクリロイル基などを有する化合物が好ましく用いられる。
上記重合性モノマーの添加量は、液晶化合物に対して一般に0.5〜50質量%の範囲にあり、1〜30質量%の範囲にあることが好ましい。また反応性官能基数が2以上のモノマーを用いると、配向膜と光学異方性層間の密着性を高める効果が期待できるため、特に好ましい。
[Polymerizable monomer]
The polymerizable monomer that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it is compatible with the liquid crystal compound and does not significantly change the tilt angle of the liquid crystal compound or inhibit alignment. Among these, compounds having a polymerization active ethylenically unsaturated group such as a vinyl group, a vinyloxy group, an acryloyl group, and a methacryloyl group are preferably used.
The addition amount of the polymerizable monomer is generally in the range of 0.5 to 50% by mass and preferably in the range of 1 to 30% by mass with respect to the liquid crystal compound. In addition, it is particularly preferable to use a monomer having two or more reactive functional groups because an effect of improving the adhesion between the alignment film and the optically anisotropic layer can be expected.
[塗布溶剤]
二軸性液晶組成物の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド(例、N,N−ジメチルホルムアミド)、スルホキシド(例、ジメチルスルホキシド)、ヘテロ環化合物(例、ピリジン)、炭化水素(例、トルエン、ヘキサン)、アルキルハライド(例、クロロホルム、ジクロロメタン)、エステル(例、酢酸メチル、酢酸ブチル)、ケトン(例、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン)、エーテル(例、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン)が含まれる。アルキルハライド、エステル及びケトンが好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
[Coating solvent]
As the solvent used for the preparation of the biaxial liquid crystal composition, an organic solvent is preferably used. Examples of organic solvents include amides (eg, N, N-dimethylformamide), sulfoxides (eg, dimethyl sulfoxide), heterocyclic compounds (eg, pyridine), hydrocarbons (eg, toluene, hexane), alkyl halides (eg, , Chloroform, dichloromethane), esters (eg, methyl acetate, butyl acetate), ketones (eg, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone), ethers (eg, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane). Alkyl halides, esters and ketones are preferred. Two or more organic solvents may be used in combination.
[塗布方式]
光学異方性層は、上記溶媒を用いて二軸性液晶組成物の塗布液を調製し、配向膜上に塗布し、二軸性液晶化合物を配向処理することで形成する。塗布液の塗布は、公知の方法(例えば、ワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法)により実施できる。
[Application method]
The optically anisotropic layer is formed by preparing a biaxial liquid crystal composition coating solution using the above solvent, coating the alignment film on the alignment film, and orienting the biaxial liquid crystal compound. The coating liquid can be applied by a known method (for example, a wire bar coating method, an extrusion coating method, a direct gravure coating method, a reverse gravure coating method, or a die coating method).
[配向膜]
配向膜は、有機化合物(好ましくはポリマー)のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、あるいはラングミュア・ブロジェット法(LB膜)による有機化合物(例、ω−トリコサン酸、ステアリル酸メチル)の累積のような手段で、設けることができる。さらに、電場の付与、磁場の付与あるいは光照射により、配向機能が生じる配向膜も知られている。
配向膜上に設けられる光学異方性層の液晶化合物に所望の配向を付与できるのであれば、配向膜としてはどのような層でもよいが、本発明においては、ラビング処理または光照射により形成される配向膜が好ましい。ポリマーのラビング処理により形成する配向膜が特に好ましい。ラビング処理は、一般にはポリマー層の表面を、紙や布で一定方向に数回擦ることにより実施することができるが、特に本発明では液晶便覧(丸善(株))に記載されている方法により行うことが好ましい。配向膜の厚さは、0.01〜10μmであることが好ましく、0.05〜3μmであることがさらに好ましい。
配向膜に用いられるポリマーは、多数の文献に記載があり、多数の市販品を入手することができる。本発明の位相差板に用いられる配向膜は、ポリビニルアルコール及びその誘導体が好ましく用いられる。疎水性基が結合している変性ポリビニルアルコールが特に好ましい。配向膜については、ディスコティック液晶に用いられている配向膜を二軸性液晶の配向膜として用いることができる。そのような配向膜としては、WO01/88574A1号公報の43頁24行〜49頁8行の記載を参照することができる。
[Alignment film]
The alignment film is an organic compound (eg, ω-tricosanoic acid) formed by rubbing treatment of an organic compound (preferably polymer), oblique deposition of an inorganic compound, formation of a layer having a microgroove, or Langmuir-Blodgett method (LB film). , Methyl stearylate). Furthermore, an alignment film in which an alignment function is generated by application of an electric field, application of a magnetic field, or light irradiation is also known.
As long as the desired orientation can be imparted to the liquid crystal compound of the optically anisotropic layer provided on the alignment film, the alignment film may be any layer, but in the present invention, it is formed by rubbing treatment or light irradiation. An alignment film is preferred. An alignment film formed by a polymer rubbing treatment is particularly preferable. The rubbing treatment can be generally carried out by rubbing the surface of the polymer layer several times in a certain direction with paper or cloth. In the present invention, in particular, by the method described in the liquid crystal manual (Maruzen Co., Ltd.). Preferably it is done. The thickness of the alignment film is preferably 0.01 to 10 μm, and more preferably 0.05 to 3 μm.
The polymer used for the alignment film is described in many documents, and many commercially available products can be obtained. For the alignment film used in the retardation plate of the present invention, polyvinyl alcohol and its derivatives are preferably used. Particularly preferred is a modified polyvinyl alcohol to which a hydrophobic group is bonded. As the alignment film, an alignment film used for a discotic liquid crystal can be used as an alignment film for a biaxial liquid crystal. As such an alignment film, reference can be made to the description on page 43, line 24 to page 49, line 8 of WO01 / 88574A1.
(配向膜のラビング密度)
配向膜のラビング密度と配向膜界面での液晶化合物のプレチルト角との間には、ラビング密度を高くするとプレチルト角は小さくなり、ラビング密度を低くするとプレチルト角は大きくなる関係があるので、配向膜のラビング密度を変えることで、プレチルト角の調整をすることができる。
配向膜のラビング密度を変える方法としては、液晶便覧(丸善(株))に記載されている方法を用いることができる。ラビング密度(L)は式(A)で定量化されている。
(Rubbing density of alignment film)
Since there is a relationship between the rubbing density of the alignment film and the pretilt angle of the liquid crystal compound at the interface of the alignment film, the pretilt angle decreases as the rubbing density increases, and the pretilt angle increases as the rubbing density decreases. By changing the rubbing density, the pretilt angle can be adjusted.
As a method for changing the rubbing density of the alignment film, a method described in Liquid Crystal Handbook (Maruzen Co., Ltd.) can be used. The rubbing density (L) is quantified by the formula (A).
式(A) L=Nl(1+2πrn/60v) Formula (A) L = Nl (1 + 2πrn / 60v)
式(A)中、Nはラビング回数、lはラビングローラーの接触長、rはローラーの半径、nはローラーの回転数(rpm)、vはステージ移動速度(秒速)である。 In the formula (A), N is the number of rubbing, l is the contact length of the rubbing roller, r is the radius of the roller, n is the number of rotations (rpm) of the roller, and v is the stage moving speed (second speed).
ラビング密度を高くするためには、ラビング回数を増やす、ラビングローラーの接触長を長く、ローラーの半径を大きく、ローラーの回転数を大きく、ステージ移動速度を遅くすればよく、一方、ラビング密度を低くするためには、この逆にすればよい。 In order to increase the rubbing density, the rubbing frequency should be increased, the contact length of the rubbing roller should be increased, the radius of the roller should be increased, the rotation speed of the roller should be increased, and the stage moving speed should be decreased, while the rubbing density should be decreased. To do this, you can reverse this.
[透明支持体]
本発明の位相差板の透明支持体としては、主に光学的等方性で、光透過率が80%以上であれば、特に材料の制限はないが、ポリマーフィルムが好ましい。
ポリマーの具体例として、セルロースエステル類(例、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート)、ノルボルネン系ポリマー、ポリ(メタ)アクリレートエステル類のフイルムなどを挙げることができ、多くの市販のポリマーを好適に用いることが可能である。このうち、光学性能の観点からセルロースエステル類が好ましく、セルロースの低級脂肪酸エステルがさらに好ましい。低級脂肪酸とは、炭素原子数が6以下脂肪酸で、炭素原子数は、2(セルロースアセテート)、3(セルロースプロピオネート)または4(セルロースブチレート)であることが好ましい。セルローストリアセテートが特に好ましい。セルロースアセテートプロピオネートやセルロースアセテートブチレートのような混合脂肪酸エステルを用いてもよい。また、従来知られているポリカーボネートやポリスルホンのような複屈折の発現しやすいポリマーであってもWO00/26705号明細書に記載の分子を修飾することで該発現性を低下させたものを用いることもできる。
[Transparent support]
The transparent support of the retardation plate of the present invention is not particularly limited as long as it is mainly optically isotropic and has a light transmittance of 80% or more, but a polymer film is preferred.
Specific examples of the polymer include cellulose esters (eg, cellulose diacetate, cellulose triacetate), norbornene polymers, poly (meth) acrylate ester films, etc., and many commercially available polymers are preferably used. Is possible. Among these, cellulose esters are preferable from the viewpoint of optical performance, and lower fatty acid esters of cellulose are more preferable. The lower fatty acid is a fatty acid having 6 or less carbon atoms, and the number of carbon atoms is preferably 2 (cellulose acetate), 3 (cellulose propionate) or 4 (cellulose butyrate). Cellulose triacetate is particularly preferred. Mixed fatty acid esters such as cellulose acetate propionate and cellulose acetate butyrate may be used. In addition, even a conventionally known polymer such as polycarbonate or polysulfone, which easily develops birefringence, should have a decreased expression by modifying the molecule described in WO00 / 26705. You can also.
以下、透明支持体として好ましく使用されるセルロースエステル(特に、セルロース)について詳述する。
セルロースエステルとしては、酢化度が55.0〜62.5%であるセルロースアセテートを使用することが好ましい。特に酢化度が57.0〜62.0%であることが好ましい。酢化度とは、セルロース単位質量当たりの結合酢酸量を意味する。酢化度は、ASTM D−817−91(セルロースアセテート等の試験法)におけるアセチル化度の測定及び計算に従う。
セルロースエステルの粘度平均重合度(DP)は、250以上であることが好ましく、290以上であることがさらに好ましい。また、本発明に使用するセルロースエステルは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるMw/Mn(Mwは質量平均分子量、Mnは数平均分子量)の分子量分布が狭いことが好ましい。具体的なMw/Mnの値としては、1.0〜1.7であることが好ましく、1.3〜1.65であることがさらに好ましく、1.4〜1.6であることが最も好ましい。
セルロースエステルでは、セルロースの2位、3位、6位の水酸基が全体の置換度の1/3づつに均等に分配されるわけではなく、6位水酸基の置換度が小さくなる傾向がある。セルロースの6位水酸基の置換度が、2位、3位に比べて多いほうが好ましい。全体の置換度に対して6位の水酸基が30%以上40%以下でアシル基で置換されていることが好ましく、さらには31%以上、特に32%以上であることが好ましい。6位の置換度は、0.88以上であることが好ましい。6位水酸基は、アセチル基以外に炭素数3以上のアシル基(例、プロピオニル、ブチリル、バレロイル、ベンゾイル、アクリロイル)で置換されていてもよい。各位置の置換度の測定は、NMRによって求めることができる。6位水酸基の置換度が高いセルロースエステルは、特開平11−5851号公報の段落番号0043〜0044に記載の合成例1、段落番号0048〜0049に記載の合成例2、段落番号0051〜0052に記載の合成例3の方法を参照して合成することができる。
Hereinafter, the cellulose ester (especially cellulose) preferably used as the transparent support will be described in detail.
As the cellulose ester, it is preferable to use cellulose acetate having an acetylation degree of 55.0 to 62.5%. In particular, the acetylation degree is preferably 57.0 to 62.0%. The degree of acetylation means the amount of bound acetic acid per unit mass of cellulose. The degree of acetylation follows the measurement and calculation of the degree of acetylation in ASTM D-817-91 (test method for cellulose acetate and the like).
The viscosity average polymerization degree (DP) of the cellulose ester is preferably 250 or more, and more preferably 290 or more. The cellulose ester used in the present invention preferably has a narrow molecular weight distribution of Mw / Mn (Mw is a mass average molecular weight, Mn is a number average molecular weight) by gel permeation chromatography. The specific value of Mw / Mn is preferably 1.0 to 1.7, more preferably 1.3 to 1.65, and most preferably 1.4 to 1.6. preferable.
In cellulose ester, the hydroxyl groups at the 2nd, 3rd, and 6th positions of cellulose are not evenly distributed by 1/3 of the total substitution degree, and the substitution degree of the 6th hydroxyl group tends to be small. It is preferable that the substitution degree of the 6-position hydroxyl group of cellulose is larger than the 2-position and 3-position. The hydroxyl group at the 6-position with respect to the total substitution degree is preferably 30% or more and 40% or less and is preferably substituted with an acyl group, more preferably 31% or more, and particularly preferably 32% or more. The substitution degree at the 6-position is preferably 0.88 or more. The 6-position hydroxyl group may be substituted with an acyl group having 3 or more carbon atoms (eg, propionyl, butyryl, valeroyl, benzoyl, acryloyl) in addition to the acetyl group. The degree of substitution at each position can be determined by NMR. Cellulose esters having a high degree of substitution at the 6-position hydroxyl group are described in Synthesis Example 1 described in paragraph Nos. 0043 to 0044 of JP-A No. 11-5851, Synthesis Example 2 described in paragraph Nos. 0048 to 0049, and paragraph numbers 0051 to 0052. It can be synthesized with reference to the method of Synthesis Example 3 described.
透明支持体として用いるポリマーフィルム、特にセルロースアセテートフィルムは、レターデーションを調整するために、少なくとも二つの芳香族環を有する芳香族化合物をレターデーション上昇剤として使用することも可能である。このようなレターデーション上昇剤を使用する場合、レターデーション上昇剤は、セルロースアセテート100質量部に対して、0.01〜20質量部の範囲で使用する。レターデーション上昇剤は、セルロースアセテート100質量部に対して、0.05〜15質量部の範囲で使用することが好ましく、0.1〜10質量部の範囲で使用することがさらに好ましい。2種類以上の芳香族化合物を併用してもよい。
芳香族化合物の芳香族環には、芳香族炭化水素環に加えて、芳香族性ヘテロ環を含む。
In order to adjust the retardation of a polymer film used as a transparent support, particularly a cellulose acetate film, an aromatic compound having at least two aromatic rings can be used as a retardation increasing agent. When using such a retardation increasing agent, a retardation increasing agent is used in 0.01-20 mass parts with respect to 100 mass parts of cellulose acetate. The retardation increasing agent is preferably used in a range of 0.05 to 15 parts by mass, and more preferably in a range of 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of cellulose acetate. Two or more aromatic compounds may be used in combination.
The aromatic ring of the aromatic compound includes an aromatic hetero ring in addition to the aromatic hydrocarbon ring.
芳香族炭化水素環は、6員環(すなわち、ベンゼン環)であることが特に好ましい。
芳香族性ヘテロ環は一般に、不飽和ヘテロ環である。芳香族性ヘテロ環は、5員環、6員環または7員環であることが好ましく、5員環または6員環であることがさらに好ましい。芳香族性ヘテロ環は一般に、最多の二重結合を有する。ヘテロ原子としては、窒素原子、酸素原子及び硫黄原子が好ましく、窒素原子が特に好ましい。芳香族性ヘテロ環の例には、フラン環、チオフェン環、ピロール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、フラザン環、トリアゾール環、ピラン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環及び1,3,5−トリアジン環が含まれる。
芳香族環としては、ベンゼン環、フラン環、チオフェン環、ピロール環、オキサゾール環、チアゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環及び1,3,5−トリアジン環が好ましく、ベンゼン環及び1,3,5−トリアジン環がさらに好ましい。芳香族化合物は、少なくとも一つの1,3,5−トリアジン環を有することが特に好ましい。
The aromatic hydrocarbon ring is particularly preferably a 6-membered ring (that is, a benzene ring).
The aromatic heterocycle is generally an unsaturated heterocycle. The aromatic heterocycle is preferably a 5-membered ring, 6-membered ring or 7-membered ring, more preferably a 5-membered ring or 6-membered ring. Aromatic heterocycles generally have the most double bonds. As the hetero atom, a nitrogen atom, an oxygen atom and a sulfur atom are preferable, and a nitrogen atom is particularly preferable. Examples of aromatic heterocycles include furan ring, thiophene ring, pyrrole ring, oxazole ring, isoxazole ring, thiazole ring, isothiazole ring, imidazole ring, pyrazole ring, furazane ring, triazole ring, pyran ring, pyridine ring , Pyridazine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring and 1,3,5-triazine ring.
As the aromatic ring, benzene ring, furan ring, thiophene ring, pyrrole ring, oxazole ring, thiazole ring, imidazole ring, triazole ring, pyridine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring and 1,3,5-triazine ring are preferable, More preferred are a benzene ring and a 1,3,5-triazine ring. It is particularly preferred that the aromatic compound has at least one 1,3,5-triazine ring.
芳香族化合物が有する芳香族環の数は、2〜20であることが好ましく、2〜12であることがより好ましく、2〜8であることがさらに好ましく、2〜6であることが最も好ましい。
二つの芳香族環の結合関係は、(a)縮合環を形成する場合、(b)単結合で直結する場合及び(c)連結基を介して結合する場合に分類できる(芳香族環のため、スピロ結合は形成できない)。結合関係は、(a)〜(c)のいずれでもよい。このようなレターデーション上昇剤についてはWO01/88574A1、WO00/2619A1、特開2000−111914号公報、同2000−275434号公報、同2002−363343号公報等に記載されている。
The number of aromatic rings that the aromatic compound has is preferably 2 to 20, more preferably 2 to 12, still more preferably 2 to 8, and most preferably 2 to 6. .
The bonding relationship between two aromatic rings can be classified into (a) when forming a condensed ring, (b) when directly connecting with a single bond, and (c) when connecting via a linking group (for aromatic rings). , Spiro bonds cannot be formed). The connection relationship may be any of (a) to (c). Such retardation increasing agents are described in WO01 / 88574A1, WO00 / 2619A1, JP-A Nos. 2000-1111914, 2000-275434, 2002-363343 and the like.
セルロースアセテートフィルムは、調製されたセルロースアセテート溶液(ドープ)から、ソルベントキャスト法によりを製造することが好ましい。ドープには、前記のレターデーション上昇剤を添加してもよい。
ドープは、ドラムまたはバンド上に流延し、溶媒を蒸発させてフイルムを形成する。流延前のドープは、固形分量が18〜35%となるように濃度を調整することが好ましい。ドラムまたはバンドの表面は、鏡面状態に仕上げておくことが好ましい。ソルベントキャスト法における流延及び乾燥方法については、米国特許2336310号、同2367603号、同2492078号、同2492977号、同2492978号、同2607704号、同2739069号、同2739070号、英国特許640731号、同736892号の各明細書、特公昭45−4554号、同49−5614号、特開昭60−176834号、同60−203430号、同62−115035号の各公報に記載がある。
ドープは、表面温度が10℃以下のドラムまたはバンド上に流延することが好ましい。流延してから2秒以上風に当てて乾燥することが好ましい。得られたフイルムをドラムまたはバンドから剥ぎ取り、さらに100℃から160℃まで逐次温度を変えた高温風で乾燥して残留溶剤を蒸発させることもできる。以上の方法は、特公平5−17844号公報に記載がある。この方法によると、流延から剥ぎ取りまでの時間を短縮することが可能である。この方法を実施するためには、流延時のドラムまたはバンドの表面温度においてドープがゲル化することが必要である。
The cellulose acetate film is preferably produced by a solvent cast method from the prepared cellulose acetate solution (dope). The above-mentioned retardation increasing agent may be added to the dope.
The dope is cast on a drum or band, and the solvent is evaporated to form a film. The concentration of the dope before casting is preferably adjusted so that the solid content is 18 to 35%. The surface of the drum or band is preferably finished in a mirror state. Regarding casting and drying methods in the solvent casting method, U.S. Pat. Nos. 2,336,310, 2,367,603, 2,429,078, 2,429,297, 2,429,978, 2,607,704, 2,37,069, 2,273,070, British Patent 6,407,331, No. 736892, JP-B Nos. 45-4554, 49-5614, JP-A-60-176834, No. 60-203430, and No. 62-1115035.
The dope is preferably cast on a drum or band having a surface temperature of 10 ° C. or less. After casting, it is preferable to dry it by applying air for 2 seconds or more. The obtained film can be peeled off from the drum or band, and further dried by high-temperature air whose temperature is successively changed from 100 ° C. to 160 ° C. to evaporate the residual solvent. The above method is described in Japanese Patent Publication No. 5-17844. According to this method, it is possible to shorten the time from casting to stripping. In order to carry out this method, it is necessary for the dope to gel at the surface temperature of the drum or band during casting.
調製したセルロースアセテート溶液(ドープ)を用いて、ドープを2層以上流延することによりフイルム化することもできる。ドープは、ドラムまたはバンド上に流延し、溶媒を蒸発させてフイルムを形成する。流延前のドープは、固形分量が10〜40%となるように濃度を調整することが好ましい。ドラムまたはバンドの表面は、鏡面状態に仕上げておくことが好ましい。
複数のセルロースアセテート溶液を流延する場合、支持体の進行方向に間隔をおいて設けた複数の流延口からセルロースアセテートを含む溶液をそれぞれ流延させて、それらを積層させながらフイルムを作製してもよい。例えば、特開昭61−158414号、特開平1−122419号、及び特開平11−198285号の各公報に記載の方法を用いることができる。また、2つの流延口からセルロースアセテート溶液を流延することによりフイルム化してもよい。例えば、特公昭60−27562号、特開昭61−94724号、特開昭61−947245号、特開昭61−104813号、特開昭61−158413号、及び特開平6−134933号の各公報に記載の方法を用いることができる。また、特開昭56−162617号公報に記載の、高粘度セルロースアセテート溶液の流れを低粘度のセルロースアセテート溶液で包み込み、高粘度及び低粘度のセルロースアセテート溶液を同時に押出すセルロースアセテートフィルムの流延方法を用いてもよい。
The prepared cellulose acetate solution (dope) can be used to form a film by casting two or more layers of the dope. The dope is cast on a drum or band, and the solvent is evaporated to form a film. The dope before casting is preferably adjusted in concentration so that the solid content is 10 to 40%. The surface of the drum or band is preferably finished in a mirror state.
When casting a plurality of cellulose acetate solutions, a solution containing cellulose acetate is cast from a plurality of casting openings provided at intervals in the traveling direction of the support, and a film is produced while laminating them. May be. For example, the methods described in JP-A-61-158414, JP-A-1-122419, and JP-A-11-198285 can be used. Alternatively, the cellulose acetate solution may be cast from two casting ports to form a film. For example, JP-B-60-27562, JP-A-61-94724, JP-A-61-947245, JP-A-61-104413, JP-A-61-158413, and JP-A-6-134933. The method described in the publication can be used. Also, a cellulose acetate film casting method in which a flow of a high-viscosity cellulose acetate solution is wrapped in a low-viscosity cellulose acetate solution and the high-viscosity and low-viscosity cellulose acetate solutions are simultaneously extruded as described in JP-A-56-162617. A method may be used.
セルロースアセテートフィルムは、さらに延伸処理によりレターデーションを調整することができる。延伸倍率は、0〜100%の範囲にあることが好ましい。本発明のセルロースアセテートフィルムを延伸する場合には、テンター延伸が好ましく使用され、遅相軸を高精度に制御するために、左右のテンタークリップ速度、離脱タイミング等の差をできる限り小さくすることが好ましい。 The retardation of the cellulose acetate film can be further adjusted by stretching treatment. The draw ratio is preferably in the range of 0 to 100%. When stretching the cellulose acetate film of the present invention, tenter stretching is preferably used, and in order to control the slow axis with high accuracy, the difference between the left and right tenter clip speeds, the separation timing, etc. can be made as small as possible. preferable.
セルロースエステルフィルムには、機械的物性を改良するため、または乾燥速度を向上するために、可塑剤を添加することができる。可塑剤としては、リン酸エステルまたはカルボン酸エステルが用いられる。リン酸エステルの例には、トリフェニルホスフェート(TPP)及びトリクレジルホスフェート(TCP)が含まれる。カルボン酸エステルとしては、フタル酸エステル及びクエン酸エステルが代表的である。フタル酸エステルの例には、ジメチルフタレート(DMP)、ジエチルフタレート(DEP)、ジブチルフタレート(DBP)、ジオクチルフタレート(DOP)、ジフェニルフタレート(DPP)及びジ−2−エチルヘキシルフタレート(DEHP)が含まれる。クエン酸エステルの例には、O−アセチルクエン酸トリエチル(OACTE)及びO−アセチルクエン酸トリブチル(OACTB)が含まれる。その他のカルボン酸エステルの例には、オレイン酸ブチル、リシノール酸メチルアセチル、セバシン酸ジブチル、種々のトリメリット酸エステルが含まれる。フタル酸エステル系可塑剤(DMP、DEP、DBP、DOP、DPP、DEHP)が好ましく用いられる。DEP及びDPPが特に好ましい。可塑剤の添加量は、セルロースエステルの量の0.1〜25質量%であることが好ましく、1〜20質量%であることがさらに好ましく、3〜15質量%であることが最も好ましい。 A plasticizer can be added to the cellulose ester film in order to improve mechanical properties or increase the drying speed. As the plasticizer, phosphoric acid ester or carboxylic acid ester is used. Examples of phosphate esters include triphenyl phosphate (TPP) and tricresyl phosphate (TCP). Representative examples of the carboxylic acid ester include phthalic acid esters and citric acid esters. Examples of phthalate esters include dimethyl phthalate (DMP), diethyl phthalate (DEP), dibutyl phthalate (DBP), dioctyl phthalate (DOP), diphenyl phthalate (DPP) and di-2-ethylhexyl phthalate (DEHP). . Examples of citrate esters include triethyl O-acetylcitrate (OACTE) and tributyl O-acetylcitrate (OACTB). Examples of other carboxylic acid esters include butyl oleate, methylacetyl ricinoleate, dibutyl sebacate, and various trimellitic acid esters. Phthalate plasticizers (DMP, DEP, DBP, DOP, DPP, DEHP) are preferably used. DEP and DPP are particularly preferred. The addition amount of the plasticizer is preferably 0.1 to 25% by mass of the amount of cellulose ester, more preferably 1 to 20% by mass, and most preferably 3 to 15% by mass.
セルロースエステルフィルムには、劣化防止剤(例、酸化防止剤、過酸化物分解剤、ラジカル禁止剤、金属不活性化剤、酸捕獲剤、アミン)や紫外線防止剤を添加してもよい。劣化防止剤については、特開平3−199201号、同5−197073号、同5−194789号、同5−271471号、同6−107854号の各公報に記載がある。劣化防止剤の添加量は、調製する溶液(ドープ)の0.01〜1質量%であることが好ましく、0.01〜0.2質量%であることがさらに好ましい。添加量が0.01質量%未満であると、劣化防止剤の効果がほとんど認められない。添加量が1質量%を越えると、フイルム表面への劣化防止剤のブリードアウト(滲み出し)が認められる場合がある。
特に好ましい劣化防止剤の例としては、ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)を挙げることができる。紫外線防止剤については、特開平7−11056号公報に記載がある。
Degradation inhibitors (eg, antioxidants, peroxide decomposers, radical inhibitors, metal deactivators, acid scavengers, amines) and UV inhibitors may be added to the cellulose ester film. The deterioration inhibitors are described in JP-A-3-199201, JP-A-597073, JP-A-5-194789, JP-A-5-271471, and JP-A-6-107854. The addition amount of the deterioration preventing agent is preferably 0.01 to 1% by mass of the solution (dope) to be prepared, and more preferably 0.01 to 0.2% by mass. When the addition amount is less than 0.01% by mass, the effect of the deterioration preventing agent is hardly recognized. When the added amount exceeds 1% by mass, bleeding-out (bleeding) of the deterioration preventing agent to the film surface may be observed.
As a particularly preferred example of the deterioration preventing agent, butylated hydroxytoluene (BHT) can be mentioned. The ultraviolet ray preventing agent is described in JP-A-7-11056.
セルロースアセテートフィルムは、表面処理を施すことが好ましい。具体的方法としては、コロナ放電処理、グロー放電処理、火炎処理、酸処理、アルカリ処理または紫外線照射処理が挙げられる。また、特開平7−333433号公報に記載のように、下塗り層を設けることも好ましく利用される。
フイルムの平面性を保持する観点から、これら処理においてセルロースアセテートフィルムの温度をTg(ガラス転移温度)以下、具体的には150℃以下とすることが好ましい。
The cellulose acetate film is preferably subjected to a surface treatment. Specific examples include corona discharge treatment, glow discharge treatment, flame treatment, acid treatment, alkali treatment, and ultraviolet irradiation treatment. In addition, as described in JP-A-7-333433, it is preferable to provide an undercoat layer.
From the viewpoint of maintaining the flatness of the film, the temperature of the cellulose acetate film in these treatments is preferably Tg (glass transition temperature) or less, specifically 150 ° C. or less.
セルロースアセテートフィルムの表面処理は、配向膜などとの接着性の観点から、酸処理またはアルカリ処理、すなわちセルロースアセテートに対するケン化処理を実施することが特に好ましい。
以下、アルカリ鹸化処理を例に、具体的に説明する。
アルカリ鹸化処理は、フイルム表面をアルカリ溶液に浸漬した後、酸性溶液で中和し、水洗して乾燥するサイクルで行われることが好ましい。アルカリ溶液としては、水酸化カリウム溶液、水酸化ナトリウム溶液が挙げられる。水酸化イオンの規定濃度は、0.1〜3.0Nの範囲にあることが好ましく、0.5〜2.0Nの範囲にあることがさらに好ましい。アルカリ溶液温度は、室温〜90℃の範囲にあることが好ましく、40〜70℃の範囲にあることがさらに好ましい。
As for the surface treatment of the cellulose acetate film, it is particularly preferable to carry out an acid treatment or an alkali treatment, that is, a saponification treatment for cellulose acetate, from the viewpoint of adhesion to an alignment film or the like.
Hereinafter, the alkali saponification treatment will be specifically described as an example.
The alkali saponification treatment is preferably performed in a cycle in which the film surface is immersed in an alkali solution, neutralized with an acidic solution, washed with water and dried. Examples of the alkaline solution include potassium hydroxide solution and sodium hydroxide solution. The specified concentration of hydroxide ions is preferably in the range of 0.1 to 3.0N, and more preferably in the range of 0.5 to 2.0N. The alkaline solution temperature is preferably in the range of room temperature to 90 ° C, more preferably in the range of 40 to 70 ° C.
また、セルロースアセテートフィルムの表面エネルギーは55mN/m以上であることが好ましく、60〜75mN/mの範囲にあることがさらに好ましい。 The surface energy of the cellulose acetate film is preferably 55 mN / m or more, and more preferably in the range of 60 to 75 mN / m.
セルロースアセテートフィルムの厚さは、通常5〜500μmの範囲が好ましく、20〜250μmの範囲が好ましく、30〜180μmの範囲がより好ましく、30〜110μmの範囲が特に好ましい。 The thickness of the cellulose acetate film is usually preferably in the range of 5 to 500 μm, preferably in the range of 20 to 250 μm, more preferably in the range of 30 to 180 μm, and particularly preferably in the range of 30 to 110 μm.
[位相差板の用途]
本発明の位相差板は、偏光膜と組み合わせて楕円偏光板の用途に供することができる。さらに、透過型液晶表示装置に、偏光膜と組み合わせて適用することにより、視野角の拡大に寄与する。
以下に、本発明の位相差板を利用した楕円偏光板及び液晶表示装置について説明する。
[Use of retardation plate]
The retardation plate of the present invention can be used for an elliptically polarizing plate in combination with a polarizing film. Furthermore, by applying to a transmission type liquid crystal display device in combination with a polarizing film, it contributes to an increase in viewing angle.
The elliptically polarizing plate and liquid crystal display device using the retardation plate of the present invention will be described below.
〔楕円偏光板〕
本発明の位相差板と偏光膜を積層することによって楕円偏光板を作製することができる。本発明の位相差板を利用することにより、液晶表示装置の視野角を拡大しうる楕円偏光板を提供することができる。
前記偏光膜には、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を用いる染料系偏光膜やポリエン系偏光膜がある。ヨウ素系偏光膜及び染料系偏光膜は、一般にポリビニルアルコール系フイルムを用いて製造する。偏光膜の偏光軸は、フイルムの延伸方向に垂直な方向に相当する。
[Elliptically polarizing plate]
An elliptically polarizing plate can be produced by laminating the retardation plate of the present invention and a polarizing film. By using the retardation plate of the present invention, an elliptically polarizing plate capable of expanding the viewing angle of a liquid crystal display device can be provided.
Examples of the polarizing film include an iodine polarizing film, a dye polarizing film using a dichroic dye, and a polyene polarizing film. The iodine polarizing film and the dye polarizing film are generally produced using a polyvinyl alcohol film. The polarization axis of the polarizing film corresponds to a direction perpendicular to the film stretching direction.
偏光膜は位相差板の光学異方性層側に積層する。偏光膜の位相差板を積層した側と反対側の面に透明保護膜を形成することが好ましい。透明保護膜は、光透過率が80%以上であるのが好ましい。透明保護膜としては、一般にセルロースエステルフィルム、好ましくはトリアセチルセルロースフィルムが用いられる。セルロースエステルフィルムは、ソルベントキャスト法により形成することが好ましい。透明保護膜の厚さは、20〜500μmであることが好ましく、50〜200μmであることがさらに好ましい。 The polarizing film is laminated on the optically anisotropic layer side of the retardation plate. It is preferable to form a transparent protective film on the surface opposite to the side on which the retardation film of the polarizing film is laminated. The transparent protective film preferably has a light transmittance of 80% or more. As the transparent protective film, generally a cellulose ester film, preferably a triacetyl cellulose film is used. The cellulose ester film is preferably formed by a solvent cast method. The thickness of the transparent protective film is preferably 20 to 500 μm, and more preferably 50 to 200 μm.
[液晶表示装置]
本発明の位相差板の利用により、視野角が拡大された液晶表示装置を提供することができる。TNモードの液晶セル用位相差板(光学補償シート)は、特開平6−214116号公報、米国特許5583679号、同5646703号、ドイツ特許公報3911620A1号の各明細書に記載がある。また、IPSモードまたはFLCモードの液晶セル用光学補償シートは、特開平10−54982号公報に記載がある。さらに、OCBモードまたはHANモードの液晶セル用光学補償シートは、米国特許5805253号明細書及び国際公開WO96/37804号公報に記載がある。さらにまた、STNモードの液晶セル用光学補償シートは、特開平9−26572号公報に記載がある。そして、VAモードの液晶セル用光学補償シートは、特許番号第2866372号公報に記載がある。
[Liquid Crystal Display]
By using the retardation plate of the present invention, a liquid crystal display device with an enlarged viewing angle can be provided. TN mode liquid crystal cell retardation plates (optical compensation sheets) are described in JP-A-6-214116, US Pat. Nos. 5,583,679, 5,646,703, and German Patent 3,911,620A1. Further, an optical compensation sheet for liquid crystal cells in IPS mode or FLC mode is described in JP-A-10-54982. Furthermore, OCB mode or HAN mode liquid crystal cell optical compensation sheets are described in US Pat. No. 5,805,253 and International Publication No. WO96 / 37804. Furthermore, an optical compensation sheet for an STN mode liquid crystal cell is described in JP-A-9-26572. A VA mode liquid crystal cell optical compensation sheet is described in Japanese Patent No. 2866372.
本発明において、前記記載の公報を参考にして各種のモードの液晶セル用位相差板(光学補償シート)を作製することができる。本発明の位相差板は、TN(Twisted Nematic)、IPS(In-Plane Switching)、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal)、OCB(Optically Compensatory Bend)、STN(Super Twisted Nematic)、VA(Vertically Aligned)及びHAN(Hybrid Aligned Nematic)モードのような様々な表示モードの液晶表示装置に用いることができる。
液晶表示装置は、液晶セル、偏光素子及び位相差板(光学補償シート)からなる。偏光素子は、一般に偏光膜と保護膜からなる。偏光膜と保護膜については、上記楕円偏光板で説明したものを用いることができる。
In the present invention, liquid crystal cell retardation plates (optical compensation sheets) of various modes can be prepared with reference to the above-mentioned publications. The retardation plate of the present invention includes TN (Twisted Nematic), IPS (In-Plane Switching), FLC (Ferroelectric Liquid Crystal), OCB (Optically Compensatory Bend), STN (Super Twisted Nematic), VA (Vertically Aligned), and HAN. It can be used for liquid crystal display devices of various display modes such as (Hybrid Aligned Nematic) mode.
The liquid crystal display device includes a liquid crystal cell, a polarizing element, and a phase difference plate (optical compensation sheet). A polarizing element generally comprises a polarizing film and a protective film. As the polarizing film and the protective film, those described for the elliptically polarizing plate can be used.
以下に本発明を実施例を挙げて説明するが、本発明はこれら具体例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these specific examples.
[実施例1]前記式(I)を満足する屈折率制御剤の効果
(液晶組成物の調製)
二軸性液晶化合物(m−3)1gと屈折率制御剤(I−1)0.2gをアセトンに溶解後、アセトンを減圧下で除き、二軸性液晶組成物を得る。
Example 1 Effect of Refractive Index Control Agent Satisfying Formula (I) (Preparation of Liquid Crystal Composition)
A biaxial liquid crystal composition is obtained by dissolving 1 g of the biaxial liquid crystal compound (m-3) and 0.2 g of the refractive index control agent (I-1) in acetone and then removing the acetone under reduced pressure.
(二軸性の確認)
この二軸性液晶組成物を、ラビング方向がアンチパラレルに組まれた配向セルに入れ、液晶温度で偏光顕微鏡下、コノスコープ観察を行う。また、上記二軸性液晶化合物(m−3)のみをアンチパラレルに組まれた配向セルに入れ、液晶温度で偏光顕微鏡下、コノスコープ観察を行い、この両者から得られる模様を比較すると二軸性に差があることが確認でき、その関係は、(nx−ny)/(ny−nz)>(nx0−ny0)/(ny0−nz0)であることが分かる。
(Confirmation of biaxiality)
This biaxial liquid crystal composition is put into an alignment cell in which the rubbing direction is assembled in antiparallel, and conoscopic observation is performed under a polarizing microscope at the liquid crystal temperature. In addition, when only the biaxial liquid crystal compound (m-3) is placed in an alignment cell assembled in antiparallel, conoscopic observation is performed under a polarizing microscope at the liquid crystal temperature, and the patterns obtained from both are compared biaxially. It can be confirmed that there is a difference in sex, and the relationship is (nx−ny) / (ny−nz)> (nx0−ny0) / (ny0−nz0).
[実施例2]位相差板の作製
(透明支持体の作製)
下記の成分をミキシングタンクに投入し、加熱攪拌して、セルロースアセテート溶液(ドープ)を調製する。
[Example 2] Production of retardation plate (production of transparent support)
The following components are put into a mixing tank and heated and stirred to prepare a cellulose acetate solution (dope).
(セルロースアセテート溶液組成)
酢化度60.9%のセルロースアセテート 100質量部
トリフェニルホスフェート 6.5質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート 5.2質量部
下記のレターデーション上昇剤(1) 0.1質量部
下記のレターデーション上昇剤(2) 0.2質量部
メチレンクロライド 310.25質量部
メタノール 54.75質量部
1−ブタノール 10.95質量部
(Cellulose acetate solution composition)
Cellulose acetate having an acetylation degree of 60.9% 100 parts by mass Triphenyl phosphate 6.5 parts by mass Biphenyl diphenyl phosphate 5.2 parts by mass The following retardation increasing agent (1) 0.1 part by mass The following retardation increasing agent ( 2) 0.2 parts by mass Methylene chloride 310.25 parts by mass Methanol 54.75 parts by mass 1-butanol 10.95 parts by mass
上記ドープを流延口から0℃に冷却したドラム上に流延する。溶媒含有率70質量%の状態で剥ぎ取り、フイルムの幅方向の両端をピンテンターで固定し、溶媒含有率が3〜5質量%の領域で、幅方向(長手方向に垂直な方向)の延伸率が3%となる間隔を保ちつつ乾燥する。その後、熱処理装置のロール間を搬送することにより、さらに乾燥し、120℃を越える領域で長手方向の延伸率が実質0%、(剥ぎ取り時に長手方向に4%延伸することを考慮して)幅方向の延伸率と機械方向の延伸率との比が0.75となるように調整して、厚さ100μmのセルロースアセテートフィルムを作製する。作製したフイルムのレターデーションを波長632.8nmで測定したところ、厚み方向のレターデーションが40nm、面内のレターデーションが4nmである。作製したセルロースアセテートフィルムを透明支持体として用いる。 The dope is cast from a casting port onto a drum cooled to 0 ° C. The film is peeled off in a state where the solvent content is 70% by mass, both ends in the width direction of the film are fixed with a pin tenter, and the stretch rate in the width direction (direction perpendicular to the longitudinal direction) in the region where the solvent content is 3 to 5% by mass. Is dried while maintaining an interval of 3%. Then, it is further dried by transporting between the rolls of the heat treatment apparatus, and the stretch ratio in the longitudinal direction is substantially 0% in a region exceeding 120 ° C. (in consideration of stretching by 4% in the longitudinal direction when stripping) A cellulose acetate film having a thickness of 100 μm is prepared by adjusting the ratio of the stretching ratio in the width direction to the stretching ratio in the machine direction to be 0.75. When the retardation of the produced film was measured at a wavelength of 632.8 nm, the retardation in the thickness direction was 40 nm and the in-plane retardation was 4 nm. The produced cellulose acetate film is used as a transparent support.
(第1下塗り層の形成)
透明支持体の上に、下記の組成の塗布液を28ml/m2塗布し、乾燥して、第1下塗り層を形成する。
(Formation of first undercoat layer)
On the transparent support, a coating solution having the following composition is coated at 28 ml / m 2 and dried to form a first undercoat layer.
(第1下塗り層塗布液組成)
ゼラチン 5.42質量部
ホルムアルデヒド 1.36質量部
サリチル酸 1.60質量部
アセトン 391質量部
メタノール 158質量部
メチレンクロライド 406質量部
水 12質量部
(First undercoat layer coating solution composition)
Gelatin 5.42 parts by mass Formaldehyde 1.36 parts by mass Salicylic acid 1.60 parts by mass Acetone 391 parts by mass Methanol 158 parts by mass Methylene chloride 406 parts by mass Water 12 parts by mass
(第2下塗り層の形成)
第1下塗り層の上に、下記の組成の塗布液を7ml/m2塗布し、乾燥して、第2下塗り層を形成する。
(Formation of second undercoat layer)
On the first undercoat layer, 7 ml / m 2 of a coating solution having the following composition is applied and dried to form a second undercoat layer.
(第2下塗り層塗布液組成)
下記のアニオン性ポリマー 0.79質量部
クエン酸モノエチルエステル 10.1質量部
アセトン 200質量部
メタノール 877質量部
水 40.5質量部
(Second undercoat layer coating solution composition)
The following anionic polymer 0.79 parts by mass Citric acid monoethyl ester 10.1 parts by mass Acetone 200 parts by mass Methanol 877 parts by mass Water 40.5 parts by mass
(バック層の形成)
透明支持体の上記下塗層を設けた面とは反対側の面に、下記の組成の塗布液を25ml/m2塗布し、乾燥して、バック層を形成する。
(Formation of back layer)
On the surface of the transparent support opposite to the surface on which the undercoat layer is provided, a coating solution having the following composition is applied at 25 ml / m 2 and dried to form a back layer.
(バック層塗布液組成)
酢化度55%のセルロースジアセテート 6.56質量部
シリカ系マット剤(平均粒子サイズ:1μm) 0.65質量部
アセトン 679質量部
メタノール 104質量部
(Back layer coating solution composition)
Cellulose diacetate with an acetylation degree of 55% 6.56 parts by mass Silica matting agent (average particle size: 1 μm) 0.65 parts by mass Acetone 679 parts by mass Methanol 104 parts by mass
(配向膜の形成)
下記変性ポリビニルアルコールとグルタルアルデヒド(変性ポリビニルアルコールの5質量%)とを、メタノール/水の混合溶媒(容積比=20/80)に溶解して、5質量%の溶液を調製する。
(Formation of alignment film)
The following modified polyvinyl alcohol and glutaraldehyde (5% by mass of modified polyvinyl alcohol) are dissolved in a methanol / water mixed solvent (volume ratio = 20/80) to prepare a 5% by mass solution.
この溶液を、第2下塗り層の上に塗布し、100℃の温風で120秒間乾燥した後、ラビング処理を行い配向膜を形成する。得られた配向膜の膜厚は0.5μmである。配向膜のラビング方向は、透明支持体の流延方向と平行である。 This solution is applied onto the second undercoat layer, dried with hot air at 100 ° C. for 120 seconds, and then rubbed to form an alignment film. The obtained alignment film has a thickness of 0.5 μm. The rubbing direction of the alignment film is parallel to the casting direction of the transparent support.
(光学異方性層の形成)
上記の通り作製したラビング処理した配向膜上に、下記の組成を有する光学異方性層塗布液を、#4のワイヤーバーを用いて塗布する。
(Formation of optically anisotropic layer)
An optically anisotropic layer coating solution having the following composition is applied onto the alignment film subjected to the rubbing treatment as described above using a # 4 wire bar.
(光学異方性層塗布液)
二軸性液晶性化合物 m−3 100質量部
屈折率制御剤 I−1 20質量部
下記空気界面配向制御剤 V−(1) 0.2質量部
下記の光重合開始剤 HJ−1 2.0質量部
Lucirin TPO−L(BASF社(製)) 2.0質量部
メチルエチルケトン 300質量部
(Optically anisotropic layer coating solution)
Biaxial liquid crystalline compound m-3 100 parts by mass Refractive index control agent I-1 20 parts by mass The following air interface alignment controller V- (1) 0.2 part by mass The following photopolymerization initiator HJ-1 2.0 Parts by mass Lucirin TPO-L (BASF (manufactured)) 2.0 parts by mass methyl ethyl ketone 300 parts by mass
上記の光学異方性層を塗布したフイルムを、60℃の恒温槽中に入れ、約20秒間かけてフイルム温度が50℃になるまで加熱し、そのまま1分間保持した後、次いで、酸素濃度2%の60℃の恒温槽に入れ、30秒後に600mJ/cm2の紫外線を照射して光学異方性層の配向状態を固定する。その後、室温まで放冷して、位相差板を作製する。光学異方性層の厚さは1.82μmである。
得られる位相差板の光学異方性層における二軸性の判断と傾斜角の判断を自由台座を備えた偏光顕微鏡で行うと、光学異方性層が二軸性を示すこと、そして最も屈折率が小さい方向が透明支持体の法線方向とほぼ一致し、且つその方向が透明支持体の厚さ方向でほとんど変化しないことが確認できる。
The film coated with the above optically anisotropic layer is placed in a thermostatic bath at 60 ° C., heated until the film temperature reaches 50 ° C. over about 20 seconds, held as it is for 1 minute, and then oxygen concentration 2 % Is placed in a constant temperature bath at 60 ° C., and after 30 seconds, ultraviolet light of 600 mJ / cm 2 is irradiated to fix the orientation state of the optically anisotropic layer. Then, it cools to room temperature and produces a phase difference plate. The thickness of the optically anisotropic layer is 1.82 μm.
Bipolarity and tilt angle in the optically anisotropic layer of the resulting retardation plate are determined with a polarizing microscope equipped with a free pedestal. The optically anisotropic layer exhibits biaxiality and is most refracted. It can be confirmed that the direction in which the rate is small substantially coincides with the normal direction of the transparent support and that the direction hardly changes in the thickness direction of the transparent support.
[実施例3]前記式(II)を満足する屈折率制御剤の効果
(液晶組成物の調製)
二軸性液晶化合物(m−3)1gと屈折率制御剤(D−1)0.2gをアセトンに溶解後、アセトンを減圧下で除き、二軸性液晶組成物を得る。
Example 3 Effect of Refractive Index Control Agent Satisfying Formula (II) (Preparation of Liquid Crystal Composition)
A biaxial liquid crystal composition is obtained by dissolving 1 g of the biaxial liquid crystal compound (m-3) and 0.2 g of the refractive index control agent (D-1) in acetone and then removing the acetone under reduced pressure.
[二軸性の確認]
この二軸性液晶組成物を、ラビング方向がアンチパラレルに組まれた配向セルに入れ、液晶温度で偏光顕微鏡下、コノスコープ観察を行う。また、上記二軸性液晶化合物(m−3)のみをアンチパラレルに組まれた配向セルに入れ、液晶温度で偏光顕微鏡下、コノスコープ観察を行い、この両者から得られる模様を比較すると二軸性に差があることが確認でき、その関係は、(nx−ny)/(ny−nz)<(nx0−ny0)/(ny0−nz0)であることが分かる。
[Confirmation of biaxiality]
This biaxial liquid crystal composition is put into an alignment cell in which the rubbing direction is assembled in antiparallel, and conoscopic observation is performed under a polarizing microscope at the liquid crystal temperature. In addition, when only the biaxial liquid crystal compound (m-3) is placed in an alignment cell assembled in antiparallel, conoscopic observation is performed under a polarizing microscope at the liquid crystal temperature, and the patterns obtained from both are compared biaxially. It can be confirmed that there is a difference in sex, and the relationship is (nx−ny) / (ny−nz) <(nx0−ny0) / (ny0−nz0).
[実施例4]位相差板の作製
実施例2で作製した配向膜上に、下記の組成を有する光学異方性層塗布液を、#4のワイヤーバーを用いて塗布する。
Example 4 Production of Retardation Plate On the alignment film produced in Example 2, an optically anisotropic layer coating solution having the following composition is applied using a # 4 wire bar.
(光学異方性層塗布液)
二軸性液晶性化合物 m−3 100質量部
屈折率制御剤 D−1 20質量部
上記空気界面配向制御剤 V−(1) 0.2質量部
上記光重合開始剤 HJ−1 2.0質量部
Lucirin TPO−L(BASF社(製)) 2.0質量部
メチルエチルケトン 300質量部
(Optically anisotropic layer coating solution)
Biaxial liquid crystalline compound m-3 100 parts by mass Refractive index control agent D-1 20 parts by mass The air interface alignment controller V- (1) 0.2 parts by mass The photopolymerization initiator HJ-1 2.0 parts by mass Part Lucirin TPO-L (BASF (made)) 2.0 parts by mass Methyl ethyl ketone 300 parts by mass
上記の光学異方性層を塗布したフイルムを、60℃の恒温槽中に入れ、約20秒間かけてフイルム温度が50℃になるまで加熱し、そのまま1分間保持した後、次いで、酸素濃度2%の60℃の恒温槽に入れ、30秒後に600mJ/cm2の紫外線を照射して光学異方性層の配向状態を固定する。その後、室温まで放冷して、位相差板を作製する。光学異方性層の厚さは1.82μmである。
得られる位相差板の光学異方性層における二軸性の判断と傾斜角の判断を自由台座を備えた偏光顕微鏡で行うと、光学異方性層が二軸性を示すこと、そして最も屈折率が小さい方向が透明支持体の法線方向とほぼ一致し、且つその方向が透明支持体の厚さ方向でほとんど変化しないことが確認できる。
The film coated with the above optically anisotropic layer is placed in a thermostatic bath at 60 ° C., heated until the film temperature reaches 50 ° C. over about 20 seconds, held as it is for 1 minute, and then oxygen concentration 2 % Is placed in a constant temperature bath at 60 ° C., and after 30 seconds, ultraviolet light of 600 mJ / cm 2 is irradiated to fix the orientation state of the optically anisotropic layer. Then, it cools to room temperature and produces a phase difference plate. The thickness of the optically anisotropic layer is 1.82 μm.
Bipolarity and tilt angle in the optically anisotropic layer of the resulting retardation plate are determined with a polarizing microscope equipped with a free pedestal. The optically anisotropic layer exhibits biaxiality and is most refracted. It can be confirmed that the direction in which the rate is small substantially coincides with the normal direction of the transparent support and that the direction hardly changes in the thickness direction of the transparent support.
Claims (14)
式(I)
(nx−ny)/(ny−nz)>(nx0−ny0)/(ny0−nz0) The biaxial liquid crystal according to claim 1, wherein the values of (nx-ny) / (ny-nz) and (nx0-ny0) / (ny0-nz0) satisfy the following formula (I): Composition.
Formula (I)
(Nx-ny) / (ny-nz)> (nx0-ny0) / (ny0-nz0)
一般式(I-C)
Q1−L1−Cy1−L2−(Cy2−L3)n−Cy3−L4−Q2
一般式(I-C)中、Q1及びQ2はそれぞれ独立に重合性基であり、L1及びL4はそれぞれ独立に二価の連結基であり、L2及びL3はそれぞれ独立に単結合または二価の連結基であり、Cy1、Cy2及びCy3はそれぞれ独立に二価の環状基であり、nは0、1または2である。 The biaxial liquid crystal composition according to claim 1, wherein the refractive index control agent is represented by the following general formula (IC).
General formula (IC)
Q1-L1-Cy1-L2- (Cy2-L3) n-Cy3-L4-Q2
In general formula (IC), Q1 and Q2 are each independently a polymerizable group, L1 and L4 are each independently a divalent linking group, and L2 and L3 are each independently a single bond or a divalent linking group. Cy1, Cy2 and Cy3 are each independently a divalent cyclic group, and n is 0, 1 or 2.
式(II)
(nx−ny)/(ny−nz)<(nx0−ny0)/(ny0−nz0) The biaxial liquid crystal composition according to claim 1, wherein the values of (nx-ny) / (ny-nz) and (nx0-ny0) / (ny0-nz0) satisfy the following formula (II): Stuff.
Formula (II)
(Nx-ny) / (ny-nz) <(nx0-ny0) / (ny0-nz0)
一般式(I-D)
D(−L−Q)n
一般式(I-D)中、Dは円盤状コアであり、Lは二価の連結基であり、Qは重合性基であり、nは4乃至12の整数である。 The biaxial liquid crystal composition according to claim 1, wherein the refractive index control agent is represented by the following general formula (ID).
General formula (ID)
D (-LQ) n
In general formula (ID), D is a discotic core, L is a divalent linking group, Q is a polymerizable group, and n is an integer of 4 to 12.
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