DE69925320T2

DE69925320T2 - Optische Kompensationsfolie und Flüssigkristallanzeige

Info

Publication number: DE69925320T2
Application number: DE69925320T
Authority: DE
Inventors: Shigeki Minami-Ashigara-shi Yokohama; Ken Minami-Ashigara-shi Kawata; Hideyuki Minami-Ashigara-shi Nishikawa; Koshin Minami-Ashigara-shi Matsuoka
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 1998-01-07
Filing date: 1999-01-07
Publication date: 2006-02-02
Anticipated expiration: 2019-01-08
Also published as: EP0928984B1; EP0928984A3; KR100422196B1; EP0928984B8; EP0928984A2; DE69925320D1; KR19990067771A

Description

GEBIET DER ERFINDUNG:
Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Kompensationsblatt, das eine optisch anisotrope Schicht umfasst, die von diskotischen Flüssigkristallmolekülen gebildet wird, die auf einem transparenten Substrat vorgesehen sind. Die Erfindung betrifft auch eine Flüssigkristallanzeige, die das optische Kompensationsblatt verwendet.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG:
Eine Flüssigkristallanzeige umfasst eine Flüssigkristallzelle, zwei polarisierende Elemente, die auf jeder Seite der Flüssigkristallzelle angeordnet sind, und ein oder zwei optische Kompensationsblätter (Phasenschieber (phase retarders)), die zwischen der Flüssigkristallzelle und dem polarisierenden Element angeordnet sind.
Die Flüssigkristallzelle umfasst ein Paar Substrate, stabähnliche Flüssigkristallmoleküle und eine Elektrodenschicht. Die stabähnlichen Flüssigkristallmoleküle sind zwischen den Substraten vorgesehen. Die Elektrodenschicht hat die Funktion, an die stabähnlichen Flüssigkristallmoleküle eine Spannung anzulegen. Jedes der Substrate hat eine Orientierungsschicht, die die Funktion besitzt, die stabähnlichen Flüssigkristallmoleküle auszurichten.
Das optische Kompensationsblatt wird verwendet, um Farbe von einem Bild, das auf der Flüssigkristallzelle angezeigt wird, zu entfernen. Das optische Kompensationsblatt kann auch verwendet werden, um den Betrachtungswinkel einer Flüssigkristallzelle zu vergrössern. Ein gestreckter doppelbrechender Film (stretched birefringent film) ist herkömmlich als optisches Kompensationsblatt verwendet worden.
Ein optisches Kompensationsblatt, das eine optisch anisotrope Schicht auf einem transparenten Substrat umfasst, ist zur Verwendung anstelle des gestreckten doppelbrechenden Films vorgeschlagen worden. Die optisch anisotrope Schicht wird durch Fixierung ausgerichteter diskotischer Flüssigkristallmoleküle gebildet. Die diskotischen Flüssigkristallmoleküle haben vielfältige Ausrichtungsformen.
Dementsprechend hat ein optisches Kompensationsblatt, das durch die Verwendung von diskotischen Flüssigkristallmolekülen erhalten wird, eine spezifische optische Eigenschaft, die nicht durch herkömmliche, gestreckte, doppelbrechende Filme erhalten werden kann. Das optische Kompensationsblatt, das die diskotischen Flüssigkristallmoleküle verwendet, wird in der vorläufigen japanischen Patentveröffentlichung Nr. 6(1994)-214116, den US-PSen 5 583 679, 5 646 703 und DE-A1 39 11 620 beschrieben.
DE-A1 40 10 503, die der dem Gegenstand von Anspruch 1 nächstkommende Stand der Technik ist, offenbart einen negativen, uniaxialen, optischen Kompensator für Flüssigkristallanzeigen, der ein flüssigkristallines Polymermaterial umfasst, das diskotische Gruppen umfasst, die hauptsächlich horizontal ausgerichtet und in dieser Orientierung fixiert sind.
DE-A1 19 62 9841 offenbart optische Kompensationsschichten, die auf polymerisierten, diskotischen, flüssigkristallinen Verbindungen basieren, die eine Hybridausrichtung besitzen, und dass der Neigungswinkel der diskotischen Flüssigkristallmoleküle hierin durch der Schicht zugegebenen Substanzen beeinflusst wird, wie Polymere, wie Celluloseester oder Tenside.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG:
Die vorläufige japanische Patentveröffentlichung Nr. 2(1990)-176625 offenbart eine Flüssigkristallanzeige, die eine Flüssigkristallzelle vom vertikalen Ausrichtungsmodus (vertical alignment mode) (VA) verwendet, in der stabähnliche Flüssigkristallmoleküle im wesentlichen vertikal ausgerichtet sind, wenn an die Zelle keine Spannung angelegt wird, und die im wesentlichen horizontal ausgerichtet sind, wenn Spannung an die Zelle angelegt wird. Der vertikale Ausrichtungsmodus wird durch einen grossen Betrachtungswinkel und eine schnelle Reaktion im Vergleich zu herkömmlichen Flüssigkristallmodi gekennzeichnet. Ein Prototyp der Flüssigkristallanzeige vom vertikale Ausrichtungsmodus ist ausgestellt worden (Nikei Microdevice (auf Japanisch geschrieben), Nr. 136, Seite 147, 1996).
Die US-PSen 4 583 825 und 5 410 422 offenbaren eine Flüssigkristallanzeige vom gebogenen Ausrichtungsmodus ("bend alignment mode), die eine Flüssigkristallzelle besitzen, in der stabähnliche Flüssigkristallverbindungen symmetrisch ausgerichtet sind. Die Ausrichtung einer oberen Flüssigkristallverbindung ist im wesentlichen antiparallel zu der Ausrichtung einer unteren Flüssigkristallverbindung. Die Flüssigkristallzelle vom gebogenen Ausrichtungsmodus hat aufgrund der symmetrischen Ausrichtung eine selbst-optische Kompensationsfunktion. Daher wird der gebogene Ausrichtungsmodus auch als gebogener optischer Kompensationsmodus (optical compensatory bend mode) (OCB) bezeichnet. Ein Vorteil der Flüssigkristallanzeige vom gebogenen Ausrichtungsmodus ist eine schnelle Reaktion.
Die Flüssigkristallanzeige vom vertikalen Ausrichtungsmodus oder vom gebogenen Ausrichtungsmodus wird im Vergleich mit herkömmlichen Flüssigkristallmodi (TN-Modus, STN-Modus) durch einen grossen Betrachtungswinkel und eine schnelle Reaktion gekennzeichnet. Jedoch ist eine weitere Verbesserung notwendig, damit sie mit CRT vergleichbar ist.
Es mag in Betracht gezogen werden, dass ein optisches Kompensationsblatt verwendet wird, um die Flüssigkristallanzeige eines vertikalen Ausrichtungsmodus oder eines gebogenen Ausrichtungsmodus auf die gleiche Weise wie in herkömmlichen Flüssigkristallanzeigen zu verbessern. Jedoch sind die bekannten optischen Kompensationsblätter, die in herkömmlichen Flüssigkristallanzeigen verwendet werden, in Flüssigkristallanzeigen vom vertikalen Ausrichtungsmodus oder vom gebogenen Ausrichtungsmodus nicht effektiv.
In der Flüssigkristallzelle vom vertikalen Ausrichtungsmodus oder gebogenen Ausrichtungsmodus sind die meisten der stabähnlichen Flüssigkristallmoleküle im wesentlichen vertikal ausgerichtet. Ein optisches Kompensationsblatt sollte eine spezifische optische Anisotropie besitzen, um die optische Anisotropie der im wesentlichen vertikal ausgerichteten, stabähnlichen Flüssigkristallmoleküle optisch zu kompensieren. Die benötigte spezifische optische Anisotropie ist eine grosse negative optische Anisotropie, in der eine optische Achse nicht geneigt ist. Ein gestreckter doppelbrechender Film, wie ein biaxial gestreckter Polycarbonatfilm, kann diese Voraussetzung erfüllen. Jedoch hat der gestreckte doppelbrechende Film ein Problem mit der Dimensionsstabilität und den Produktionskosten.
Ein optisches Kompensationsblatt, das eine optisch anisotrope Schicht umfasst, die diskotische Flüssigkristallmoleküle enthält, ist zur Verwendung anstelle des gestreckten doppelbrechenden Films vorgeschlagen worden. Jedoch hat die optisch anisotrope Schicht des bekannten optischen Kompensationsblattes keine grosse negative optische Anisotropie, in der eine optische Achse nicht geneigt ist.
Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben versucht, ein optisches Kompensationsblatt herzustellen, das die benötigte, spezifische, grosse, negative, optische Anisotropie besitzt, indem sie diskotische Flüssigkristallmoleküle verwendeten. Jedoch ist es sehr schwierig, eine spezifische, optisch anisotrope Schicht herzustellen, in der eine optische Achse im wesentlichen nicht geneigt ist (weniger als 5°), wobei die Schicht gemäss dem Stand der Technik hergestellt wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein optisches Kompensationsblatt zur Verfügung zu stellen, das eine grosse, negative, optische Anisotropie besitzt, in der eine optische Achse im wesentlichen nicht geneigt ist.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein optisches Kompensationsblatt zur Verfügung zu stellen, das für eine Flüssigkristallanzeige eines vertikalen Ausrichtungsmodus oder eines gebogenen Ausrichtungsmodus geeignet ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Betrachtungswinkel einer Flüssigkristallanzeige eines vertikalen Ausrichtungsmodus oder eines gebogenen Ausrichtungsmodus weiter zu verbessern.
Die vorliegende Erfindung stellt ein optisches Kompensationsblatt zur Verfügung, das eine optisch anisotrope Schicht umfasst, die von diskotischen Flüssigkristallmolekülen gebildet wird, die auf einem transparenten Substrat vorgesehen sind, wobei die diskotischen Flüssigkristallmoleküle in der optisch anisotropen Schicht horizontal ausgerichtet sind, ein mittlerer Neigungswinkel zwischen diskotischen Ebenen der diskotischen Flüssigkristallmoleküle und einer Oberfläche des transparenten Substrats weniger als 5° beträgt und die diskotischen Flüssigkristallmoleküle in der optisch anisotropen Schicht fixiert sind, wobei die horizontale Ausrichtung beibehalten wird.
Die Erfindung stellt auch eine Flüssigkristallanzeige zur Verfügung, die eine Flüssigkristallzelle vom vertikalen Ausrichtungsmodus, zwei polarisierende Elemente und ein oder zwei optische Kompensationsblätter umfasst, wobei jedes der polarisierenden Elemente auf jeder Seite der Flüssigkristallzelle angeordnet ist, jedes der optischen Kompensationsblätter zwischen der Flüssigkristallzelle und jedem polarisierenden Element angeordnet ist, worin das optische Kompensationsblatt eine optisch anisotrope Schicht umfasst, die von diskotischen Flüssigkristallmolekülen gebildet wird, die auf einem transparenten Substrat vorgesehen sind, wobei die diskotischen Flüssigkristallmoleküle in der optisch anisotropen Schicht horizontal ausgerichtet sind und worin ein mittlerer Neigungswinkel zwischen diskotischen Ebenen der diskotischen Flüssigkristallmoleküle und einer Oberfläche des transparenten Substrats weniger als 5° beträgt, wobei die diskotischen Flüssigkristallmoleküle in der optisch anisotropen Schicht fixiert sind, wobei die horizontale Ausrichtung beibehalten wird.
Die Erfindung stellt weiterhin eine Flüssigkristallanzeige zur Verfügung, die eine Flüssigkristallzelle eines gebogenen Ausrichtungsmodus, zwei polarisierende Elemente und ein oder zwei optische Kompensationsblätter umfasst, wobei jedes der polarisierenden Elemente auf jeder Seite der Flüssigkristallzelle angeordnet ist, jedes der optischen Kompensationsblätter zwischen der Flüssigkristallzelle und jedem polarisierenden Element angeordnet ist, worin das optische Kompensationsblatt eine optisch anisotrope Schicht umfasst, die von diskotischen Flüssigkristallmolekülen gebildet wird, die auf einem transparenten Substrat vorgesehen sind, wobei die diskotischen Flüssigkristallmoleküle in der optisch anisotropen Schicht horizontal ausgerichtet sind und worin ein mittlerer Neigungswinkel zwischen diskotischen Ebenen der diskotischen Flüssigkristallmoleküle und einer Oberfläche des transparenten Substrats weniger als 5° beträgt, worin die diskotischen Flüssigkristallmoleküle in der optisch anisotropen Schicht fixiert sind, wobei die horizontale Ausrichtung beibehalten wird.
Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben gefunden, dass ein optisches Kompensationsblatt, das eine grosse, negative, optische Anisotropie besitzt, in der eine optische Achse im wesentlichen nicht geneigt ist, durch Einstellen eines mittleren Neigungswinkels zwischen diskotischen Ebenen der diskotischen Flüssigkristallmoleküle und einer Oberfläche des transparenten Substrats auf weniger als 5° erhalten werden kann.
Jedoch ist es gemäss dem Stand der Technik schwierig, diskotische Flüssigkristallmoleküle auf solch eine Weise (homöotrope Ausrichtung) auszurichten. Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben die Ausrichtung der diskotischen Flüssigkristallmoleküle weiter studiert und waren letztendlich erfolgreich darin, die diskotischen Flüssigkristallmoleküle mit einem mittleren Neigungswinkel von weniger als 5° auszurichten. Die homöotrope Ausrichtung der diskotischen Flüssigkristallmoleküle wird durch Verwendung einer spezifischen Menge (bezogen auf die diskotischen Flüssigkristallmoleküle) einer 1,3,5-Triazinverbindung erhalten.
Daher hat das erfindungsgemässe optische Kompensationsblatt eine grosse, negative, optische Anisotropie, in der eine optische Achse im wesentlichen nicht geneigt ist. Das erfindungsgemässe optische Kompensationsblatt ist besonders effektiv in einer Flüssigkristallanzeige eines vertikalen Ausrichtungsmodus oder eines gebogenen Ausrichtungsmodus, in der die eisten der stabähnlichen Flüssigkristallmoleküle im wesentlichen vertikal ausgerichtet sind.
Wegen der oben angeführten Gründe werden die herausragenden Eigenschaften (ein grosser Betrachtungswinkel und eine schnelle Reaktion) einer Flüssigkristallanzeige eines vertikalen Ausrichtungsmodus oder eines gebogenen Ausrichtungsmodus durch Verwendung des erfindungsgemässen optischen Kompensationsblattes weiter verbessert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN:
1 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch die Ausrichtung von stabähnlichen Flüssigkristallmolekülen in einer Flüssigkristallzelle eines vertikalen Ausrichtungsmodus und der diskotischen Flüssigkristallmoleküle in einer optisch anisotropen Schicht veranschaulicht, wenn Spannung an die Zelle nicht angelegt (AUS) oder angelegt (AN) wird;
2 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch die Ausrichtung von stabähnlichen Flüssigkristallmolekülen in einer Flüssigkristallzelle eines gebogenen Ausrichtungsmodus und von diskotischen Flüssigkristallmolekülen in einer optisch anisotropen Schicht und einer zweiten optisch anisotropen Schicht veranschaulicht, wenn Spannung an die Zelle nicht angelegt (AUS) oder angelegt (AN) wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG:
Eine Flüssigkristallanzeige wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch die Ausrichtung von stabähnlichen Flüssigkristallmolekülen in einer Flüssigkristallzelle eines vertikalen Ausrichtungsmodus und der diskotischen Flüssigkristallmoleküle in einer optisch anisotropen Schicht veranschaulicht, wenn Spannung an die Zelle nicht angelegt (AUS) oder angelegt (AN) wird.
Wie in 1 gezeigt wird, umfasst eine Flüssigkristallzelle (11 bis 13) ein oberes Substrat (11), ein unteres Substrat (13) und Flüssigkristall (12), der stabähnliche Flüssigkristallmoleküle (12a bis 12d) umfasst, die zwischen den Substraten eingeschlossen sind.
Jedes von dem oberen Substrat (11) und dem unteren Substrat (13) besitzt eine Orientierungsschicht und eine Elektrode (in 1 nicht gezeigt). Die Orientierungsschicht hat eine Funktion, die stabähnlichen Flüssigkristallmoleküle (12a bis 12d) auszurichten. Die Elektrode hat eine Funktion, Spannung an die stabähnlichen Flüssigkristallmoleküle (12a bis 12d) anzulegen.
Wenn keine Spannung an die Flüssigkristallzelle eines vertikalen Ausrichtungsmodus angelegt wird, sind die stabähnlichen Flüssigkristallmoleküle (12a bis 12d) im wesentlichen vertikal ausgerichtet, wie in 1 (AUS) gezeigt ist. Die stabähnlichen Flüssigkristallmoleküle (12a bis 12d) sind geringfügig in eine Richtung (in 1 nach rechts) geneigt (vorgekippt). Die geneigten Moleküle können in die vorgekippte Richtung ausgerichtet werden, wenn Spannung an die Zelle angelegt wird, wie in 2 (AN) gezeigt wird.
Ein optisches Kompensationsblatt (14 bis 16) ist unter der Flüssigkristallzelle (11 bis 13) vorgesehen. Das optische Kompensationsblatt, das in 1 gezeigt ist, umfasst in dieser Reihenfolge ein transparentes Substrat (16), eine Orientierungsschicht (15) und eine optisch anisotrope Schicht (14). Die optisch anisotrope Schicht (14) wird durch Ausrichtung diskotischer Flüssigkristallmoleküle (14a) und Fixierung der Moleküle gebildet, wobei die Ausrichtung beibehalten wird.
Erfindungsgemäss ist ein mittlerer Neigungswinkel (θ) zwischen diskotischen Ebenen der diskotischen Flüssigkristallmoleküle (14a) und einer Oberfläche des transparenten Substrats (16) weniger als 5°. Der mittlere Neigungswinkel (θ) beträgt vorzugsweise weniger als 4°, stärker bevorzugt weniger als 3°, weiterhin bevorzugt weniger als 2° und am stärksten bevorzugt weniger als 1°. Der mittlere Neigungswinkel (θ) kann 0° betragen (überhaupt nicht geneigt).
Wenn an die Flüssigkristallzelle eines vertikalen Ausrichtungsmodus Spannung angelegt wird, werden die stabähnlichen Flüssigkristallmoleküle (12b, 12c), die sich in der Mitte der Zelle befinden, im wesentlichen horizontal ausgerichtet. Andererseits werden die stabähnlichen Flüssigkristallmoleküle (12a, 12d), die an die Substrate (11, 13) angrenzen, entlang der vorgekippten Richtung schräg ausgerichtet.
2 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch die Ausrichtung stabähnlicher Flüssigkristallmoleküle in einer Flüssigkristallzelle eines gebogenen Ausrichtungsmodus und diskotische Flüssigkristallmoleküle in einer optisch anisotropen Schicht und einer zweiten optisch anisotropen Schicht veranschaulicht, wenn Spannung nicht an die Zelle angelegt (AUS) oder angelegt (AN) wird.
Wie in 2 gezeigt wird, umfasst eine Flüssigkristallzelle (21 bis 23) ein oberes Substrat (21), ein unteres Substrat (23) und Flüssigkristall (22), der stabähnliche Flüssigkristallmoleküle (22a bis 22d) umfasst, die zwischen den Substraten eingeschlossen sind.
Jedes von dem oberen Substrat (21) und dem unteren Substrat (23) besitzt eine Orientierungsschicht und eine Elektrode (in 2 nicht gezeigt). Die Orientierungsschicht hat eine Funktion, die stabähnlichen Flüssigkristallmoleküle (22a bis 22d) auszurichten. Die Elektrode hat eine Funktion, Spannung an die stabähnlichen Flüssigkristallmoleküle (22a bis 22d) anzulegen.
Wenn keine Spannung an die Flüssigkristallzelle eines gebogenen Ausrichtungsmodus angelegt wird, ist die Ausrichtung der stabähnlichen Flüssigkristallmoleküle (22a, 22b) nahe dem oberen Substrat (21) im wesentlichen antiparallel (symmetrisch) zur Ausrichtung der Moleküle (22c, 22d) nahe dem unteren Substrat (23), wie in 2 (AUS) gezeigt wird. Die stabähnlichen Flüssigkristallmoleküle (22a, 22d), die an die Substrate (21, 23) angrenzen, sind im wesentlichen horizontal ausgerichtet. Andererseits sind die stabähnlichen Flüssigkristallmoleküle (22b, 22c), die sich in der Mitte der Zelle befinden, schräg ausgerichtet.
Ein optisches Kompensationsblatt (24 bis 27) wird unter der Flüssigkristallzelle (21 bis 23) vorgesehen. Das in 2 gezeigte, optische Kompensationsblatt umfasst in dieser Reihenfolge ein transparentes Substrat (27), eine Orientierungsschicht (26), eine zweite, optisch anisotrope Schicht (25) und eine optisch anisotrope Schicht (24). Die zweite, optisch anisotrope Schicht (25) und die optisch anisotrope Schicht (24) werden durch Ausrichtung diskotischer Flüssigkristallmoleküle (25a bis 25c und 24a) und Fixierung der Moleküle gebildet, wobei die Ausrichtung beibehalten wird.
In der zweiten, optisch anisotropen Schicht (25) beträgt ein mittlerer Neigungswinkel zwischen diskotischen Ebenen der diskotischen Flüssigkristallmoleküle (25a bis 25c) und einer Oberfläche des transparenten Substrats (27) nicht weniger als 5°. Der geneigte Winkel vergrössert oder verkleinert sich mit steigendem Abstand von der Oberfläche des transparenten Substrats zu der diskotischen Ebene der diskotischen Flüssigkristallmoleküle. In dem in 2 gezeigten optischen Kompensationsblatt vergrössert sich der Neigungswinkel (θa bis θc) mit steigendem Abstand von der Oberfläche des transparenten Substrats (27) zu der diskotischen Ebene der diskotischen Flüssigkristallmoleküle (25a bis 25c).
Der mittlere Neigungswinkel (θ) zwischen diskotischen Ebenen der diskotischen Flüssigkristallmoleküle (24a) und einer Oberfläche des transparenten Substrats (27) ist der gleiche, wie der in 1 beschriebene Winkel.
Wenn an die Flüssigkristallzelle eines gebogenen Ausrichtungsmodus Spannung angelegt wird, ist die Ausrichtung der stabähnlichen Flüssigkristallmoleküle (22a bis 22d) eher schwach im Vergleich zu bevor Spannung angelegt wird (AUS), wie in 2 (AN) gezeigt wird. Jedoch ist die Ausrichtung der stabähnlichen Flüssigkristallmoleküle (22a, 22b) nahe dem oberen Substrat (21) weiterhin im wesentlichen antiparallel (symmetrisch) zur Ausrichtung der Moleküle (22c, 22d) nahe dem unteren Substrat (23). Die stabähnlichen Flüssigkristallmoleküle (22a, 22d), die an die Substrate (21, 23) angrenzen, sind im wesentlichen horizontal ausgerichtet. Andererseits sind die stabähnlichen Flüssigkristallmoleküle (22b, 22c), die sich in der Mitte der Zelle befinden, schräg ausgerichtet.
Wie oben beschrieben wird, sind die meisten der stabähnlichen Flüssigkristallmoleküle in einer Flüssigkristallzelle eines vertikalen Ausrichtungsmodus (1) oder eines gebogenen Ausrichtungsmodus (2) im wesentlichen vertikal ausgerichtet. Die optische Anisotropie der im wesentlichen vertikal ausgerichteten stabähnlichen Flüssigkristallmoleküle kann durch diskotische Flüssigkristallmoleküle, die einen Neigungswinkel (θ) von weniger als 5° besitzen, optisch kompensiert werden.
In der vorliegenden Beschreibung bedeuten der Ausdruck "im wesentlichen vertikal (oder horizontal)" und der Ausdruck "im wesentlichen parallel (oder senkrecht)", dass ein Fehlerbereich, bezogen auf den exakten vertikalen, horizontalen, parallelen oder senkrechten Winkel im Bereich von ± 20° ist. Der Fehlerbereich ist vorzugsweise im Bereich von ± 15°, stärker bevorzugt im Bereich von ± 10° und am stärksten bevorzugt im Bereich von ± 5°.
In der Beschreibung bedeutet die Ausrichtung von Flüssigkristallmolekülen, dass der mittlere Ausrichtungswinkel der Verbindungen im oben erwähnten Bereich beinhaltet ist, sogar wenn Ausrichtungswinkel von einigen Molekülen ausserhalb des Bereichs sind. In der Praxis sind nicht alle der Flüssigkristallmoleküle immer entlang einer einzigen Richtung ausgerichtet.
Optisch anisotrope Schicht:
Die optisch anisotrope Schicht wird durch Ausrichtung diskotischer Flüssigkristallmoleküle und Fixierung der Moleküle gebildet, wobei die Ausrichtung beibehalten wird. Die diskotischen Flüssigkristallmoleküle werden vorzugsweise durch eine Polymerisationsreaktion fixiert, obwohl die Moleküle mit einem Bindemittel fixiert werden können.
Das diskotische Flüssigkristallmolekül wird in vielfältigen Dokumenten beschrieben (C. Destrade et al., Mol. Cryst. Liq. Cryst., Bd. 71, Seite 111 (1981); Japan Chemical Society, Quarterly Chemical Review (auf Japanisch geschrieben), Kapitel 5 und Kapitel 10, Abschnitt 2 (1994); B. Kohne et al., Angew. Chem. Soc. Chem. Comm., Seite 1794 (1985); und J. Zhang et al., J. Am. Chem. Soc., Bd. 116, Seite 2655 (1994)). Die Polymerisationsreaktion des diskotischen Flüssigkristallmoleküls wird in der vorläufigen japanischen Patentveröffentlichung Nr. 8(1996)-27284 beschrieben.
Eine polymerisierbare Gruppe sollte an einen diskotischen Kern des diskotischen Flüssigkristallmoleküls gebunden sein, um die Polymerisationsreaktion der Verbindung herbeizuführen. Jedoch ist es schwierig, die Ausrichtung bei der Polymerisationsreaktion beizubehalten, wenn die polymerisierbare Gruppe direkt an den diskotischen Kern gebunden ist. Daher wird eine verknüpfende Gruppe zwischen dem diskotischen Kern und den polymerisierbaren Gruppen eingeführt. Dementsprechend ist das diskotische Flüssigkristallmolekül mit einer polymerisierbaren Gruppe vorzugsweise eine Verbindung, die durch die folgende Formel (I) dargestellt wird: D(-P-)_n (I)worin D ein diskotischer Kern ist; L ist eine zweiwertige verknüpfende Gruppe; P ist eine polymerisierbare Gruppe; und n ist eine ganze Zahl von 4 bis 12.
Beispiele der diskotischen Kerne (D) sind unten gezeigt. In den Beispielen bedeutet LP (oder PL) die Kombination einer zweiwertigen verknüpfende Gruppe (L) und der polymerisierbaren Gruppe (P).
In der Formel (I) wird die zweiwertige verknüpfende Gruppe (L) vorzugsweise aus der Gruppe ausgewählt, die aus einer Alkylengruppe, einer Alkenylengruppe, einer Arylengruppe, -CO-, -NH-, -O-, -S- und Kombinationen hiervon besteht, L ist stärker bevorzugt eine zweiwertige verknüpfende Gruppe, die zumindest zwei zweiwertige Gruppen umfasst, die aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus einer Alkylengruppe, einer Arylengruppe, -CO-, -NH-, -O- und -S- besteht. L ist stärker bevorzugt eine zweiwertige verknüpfende Gruppe, die wenigstens zwei zweiwertige Gruppen umfasst, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus einer Alkylengruppe, einer Arylengruppe, -CO- und -O- besteht. Die Alkylengruppe hat vorzugsweise 1 bis 12 Kohlenstoffatome. Die Alkenylengruppe hat vorzugsweise 2 bis 12 Kohlenstoffatome. Die Arylengruppe hat vorzugsweise 6 bis 10 Kohlenstoffatome.
Beispiele der zweiwertigen verknüpfenden Gruppen (L) sind unten gezeigt. In den Beispielen ist die linke Seite mit dem diskotischen Kern (D) verbunden, und die rechte Seite ist mit der polymerisierbaren Gruppe (P) verbunden. AL bezeichnet eine Alkylengruppe oder eine Alkenylengruppe. AR bezeichnet eine Arylengruppe. Die Alkylengruppe, die Alkenylengruppe und die Arylengruppe können eine Substituentengruppe (z.B. eine Alkylgruppe) besitzen.
L1: -AL-CO-O-AL-O-CO-
L2: -AL-CO-O-AL-O-
L3: -AL-CO-O-AL-O-AL-
L4: -AL-CO-O-AL-O-CO-
L5: -CO-AR-O-AL-
L6: -CO-AR-O-AL-O-
L7: -CO-AR-O-AL-O-CO-
L8: -CO-NH-AL-
L9: -NH-AL-O-
L10: -NH-AL-O-CO-
L11: -O-AL-
L12: -O-AL-O-
L13: -O-AL-O-CO-
L14: -O-AL-O-CO-NH-AL-
L15: -O-AL-S-AL-
L16: -O-CO-AL-AR-O-AL-O-CO-
L17: -O-CO-AR-O-AL-CO-
L18: -O-CO-AR-O-AL-O-CO-
L19: -O-CO-AR-O-AL-O-AL-O-CO-
L20: -O-CO-AR-O-AL-O-AL-O-AL-O-CO-
L21: -S-AL-
L22: -S-AL-O-
L23: -S-AL-O-CO-
L24: -S-AL-S-AL-
L25: -S-AR-AL-
Die polymerisierbare Gruppe (P) wird durch die Polymerisationsreaktion bestimmt. Beispiele der polymerisierbaren Gruppen (P) sind unten gezeigt.
Die polymerisierbare Gruppe (P) ist vorzugsweise eine ungesättigte polymerisierbare Gruppe (P1, P2, P3, P7, P8, P15, P16, P17) oder eine Epoxygruppe (P6, P18), stärker bevorzugt eine ungesättigte polymerisierbare Gruppe, und am stärksten bevorzugt eine ethylenisch ungesättigte Gruppe (P1, P7, P8, P15, P16, P17).
In der Formel (I) ist n eine ganze Zahl von 4 bis 12, die durch die chemische Struktur des diskotischen Kerns (D) bestimmt wird. Die 4 bis 12 Kombinationen von L und P können voneinander unterschiedlich sein. Jedoch sind die Kombinationen vorzugsweise identisch.
Erfindungsgemäss sind die diskotischen Flüssigkristallmoleküle so ausgerichtet, dass ein mittlerer Neigungswinkel zwischen diskotischen Ebenen der diskotischen Flüssigkristallmoleküle und einer Oberfläche des transparenten Substrats weniger als 5° beträgt. Um die oben erwähnte Ausrichtung der diskotischen Flüssigkristallmoleküle zu erreichen, wird vorzugsweise eine spezifische Menge einer spezifischen Verbindung verwendet, um eine Phasentrennung zwischen der Verbindung und den diskotischen Flüssigkristallmolekülen zu verursachen. Beispiele der Verbindungen, die Phasentrennung verursachen, beinhalten eine 1,3,5-Triazinverbindung.
Die 1,3,5-Triazinverbindung wird vorzugsweise durch die folgende Formel (III) dargestellt:
worin jedes von X¹, X² und X³ unabhängig eine Einfachbindung, -NR- (worin R Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen ist), -O- oder -S- ist; und jedes von R³¹, R³² und R³³ unabhängig eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Arylgruppe oder eine heterocyclische Gruppe ist.
Die Verbindung, die durch die Formel (III) dargestellt wird, ist vorzugsweise eine Melaminverbindung. Die Melaminverbindung bezeichnet, dass jedes von X¹, X² und X³ -NR- ist oder dass jedes von X¹, X² und X³ eine Einfachbindung ist und jedes von R³¹, R³² und R³³ unabhängig eine heterocyclische Gruppe mit einer freien Valenz am Stickstoffatom ist. Die Melaminverbindung wird unten unter Bezugnahme auf die Formel (IV) beschrieben.
R in -NR- ist vorzugsweise Wasserstoff.
Jedes von R³¹, R³² und R³³ ist vorzugsweise eine Arylgruppe.
Die Alkylgruppe hat vorzugsweise eher eine Kettenstruktur als eine cyclische Struktur. Eine Alkylgruppe einer geradkettigen Struktur ist gegenüber einer Alkylgruppe einer verzweigten Kettenstruktur bevorzugt. Die Alkylgruppe hat vorzugsweise 1 bis 30 Kohlenstoffatome, stärker bevorzugt 2 bis 30 Kohlenstoffatome, weiterhin bevorzugt 4 bis 30 Kohlenstoffatome und am stärksten bevorzugt 6 bis 30 Kohlenstoffatome. Die Alkylgruppe kann eine Substituentengruppe besitzen. Beispiele der Substituentengruppe beinhalten ein Halogenatom, eine Alkoxygruppe (z.B. Methoxy, Ethoxy, Epoxyethyloxy) und eine Acyloxygruppe (z.B. Acryloyloxy, Methacryloyloxy).
Die Alkenylgruppe hat vorzugsweise eher eine Kettenstruktur als eine cyclische Struktur. Eine Alkenylgruppe einer geradkettigen Struktur ist gegenüber einer Alkenylgruppe einer verzweigten Kettenstruktur bevorzugt. Die Alkenylgruppe hat vorzugsweise 2 bis 30 Kohlenstoffatome, stärker bevorzugt 3 bis 30 Kohlenstoffatome, weiterhin bevorzugt 4 bis 30 Kohlenstoffatome und am stärksten bevorzugt 6 bis 30 Kohlenstoffatome. Die Alkenylgruppe kann eine Substituentengruppe besitzen. Beispiele der Substituentengruppen beinhalten ein Halogenatom, eine Alkoxygruppe (z.B. Methoxy, Ethoxy, Epoxyethyloxy) und eine Acyloxygruppe (z.B. Acryloyloxy, Methacryloyloxy).
Die Arylgruppe ist vorzugsweise Phenyl oder Naphthyl und stärker bevorzugt Phenyl. Die Arylgruppe kann eine Substituentengruppe besitzen. Beispiele der Substituentengruppen beinhalten ein Halogenatom, Hydroxyl, Cyano, Nitro, Carboxyl, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Arylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Alkenyloxygruppe, eine Acyloxygruppe, eine Acyloxygruppe, eine Alkoxycarbonylgruppe, eine Alkenyloxycarbonylgruppe, eine Aryloxycarbonylgruppe, Sulfamoyl, eine Alkylsubstituierte Sulfamoylgruppe, eine Alkenyl-substituierte Sulfamoylgruppe, eine Aryl-substituierte Sulfamoylgruppe, eine Sulfonamidogruppe, Carbamoyl, eine Alkylsubstituierte Carbamoylgruppe, eine Alkenyl-substituierte Carbamoylgruppe, eine Aryl-substituierte Carbamoylgruppe, eine Amidogruppe, eine Alkylthiogruppe, eine Alkenylthiogruppe, eine Arylthiogruppe und eine Acylgruppe.
Die Alkylgruppe hat dieselben Bedeutungen wie oben beschrieben. Die Alkyleinheiten der Alkoxygruppe, der Acyloxygruppe, der Alkoxycarbonylgruppe, der Alkylsubstituierten Sulfamoylgruppe, der Sulfonamidogruppe, der Alkyl-substituierten Carbamoylgruppe, der Amidogruppe, der Alkylthiogruppe und der Acylgruppe haben ebenfalls die gleichen Bedeutungen wie oben beschrieben.
Die Alkenylgruppe hat die gleichen Bedeutungen wie oben beschrieben. Die Alkenyleinheiten der Alkenyloxygruppe, der Acyloxygruppe, der Alkenyloxycarbonylgruppe, der Alkenyl-substituierten Sulfamoylgruppe, der Sulfonamidogruppe, der Alkenyl-substituierten Carbamoylgruppe, der Amidogruppe, der Alkenylthiogruppe und der Acylgruppe haben ebenfalls die gleichen Bedeutungen wie oben beschrieben.
Beispiele der Arylgruppen beinhalten Phenyl, a-Naphthyl, b-Naphthyl, 4-Methoxyphenyl, 3,4-Diethoxyphenyl, 4-Octyloxyphenyl und 4-Dodecyloxyphenyl. Beispiele der Phenyleinheiten der Acyloxygruppe, der Acyloxygruppe, der Aryloxycarbonylgruppe, der Aryl-substituierten Sulfamoylgruppe, der Sulfonamidogruppe, der Aryl-substituierten Carbamoylgruppe, der Amidogruppe, der Arylthiogruppe und der Acylgruppe sind die gleichen wie die Beispiele der Phenylgruppe.
Wenn X¹, X² oder X³ -NR-, -O- oder -S- ist, hat die heterocyclische Gruppe vorzugsweise Aromatizität. Ein aromatischer heterocyclischer Ring ist im allgemeinen ein ungesättigter heterocyclischer Ring und ist vorzugsweise ein heterocyclischer Ring, der die maximale Anzahl an Doppelbindungen besitzt. Der heterocyclische Ring ist vorzugsweise ein 5-gliedriger, 6-gliedriger oder 7-gliedriger Ring, ist stärker bevorzugt ein 5-gliedriger oder 6-gliedriger Ring, und ist am stärksten bevorzugt ein 6-gliedriger Ring. Das Heteroatom des Rings ist vorzugsweise N, S oder O und stärker bevorzugt N. Der aromatische heterocyclische Ring ist am stärksten bevorzugt ein Pyridinring. Die heterocyclische Gruppe ist vorzugsweise 2-Pyridyl oder 4-Pyridyl. Die heterocyclische Gruppe kann eine Substituentengruppe besitzen. Beispiele der Substituentengruppen sind die gleichen wie die der Substituentengruppen der Arylgruppe.
Wenn X¹, X² oder X³ eine Einfachbindung ist, hat die heterocyclische Gruppe vorzugsweise eine freie Valenz am Stickstoffatom. Der heterocyclische Ring ist vorzugsweise ein 5-gliedriger, 6-gliedriger oder 7-gliedriger Ring, ist stärker bevorzugt ein 5-gliedriger oder 6-gliedriger Ring, und ist am stärksten bevorzugt ein 5-gliedriger Ring. Der heterocyclische Ring kann zwei oder mehr Stickstoffatome enthalten. Der heterocyclische Ring kann ein anderes Heteroatom (z.B. O, S) enthalten. Der heterocyclische Ring kann eine Substituentengruppe besitzen. Beispiele der Substituentengruppen sind die gleichen wie die der Substituentengruppen der Arylgruppe. Beispiele der heterocyclischen Gruppen, die eine freie Valenz am Stickstoffatom haben, sind unten gezeigt.
Wenigstens eines von R³¹, R³² und R³³ enthält vorzugsweise eine Alkyleneinheit mit 9 bis 30 Kohlenstoffatomen oder eine Alkenyleneinheit mit 9 bis 30 Kohlenstoffatomen. Die Alkyleneinheit oder die Alkenyleneinheit hat vorzugsweise eine geradkettige Struktur. Die Alkyleneinheit oder die Alkenyleneinheit ist vorzugsweise in einer Substituentengruppe einer Arylgruppe enthalten.
Wenigstens eines von R³¹, R³² und R³³ enthält vorzugsweise eine polymerisierbare Gruppe als Substituentengruppe. Die 1,3,5-Triazinverbindung hat vorzugsweise wenigstens zwei polymerisierbare Gruppen. Die polymerisierbare Gruppe ist vorzugsweise am Ende von R³¹, R³² oder R³³ positioniert.
Wenn die polymerisierbare Gruppe in die 1,3,5-Triazinverbindung eingeführt ist, können die diskotischen Flüssigkristallmoleküle und die 1,3,5-Triazinverbindung in der optisch anisotropen Schicht polymerisiert werden.
Beispiele von R³¹, R³² oder R³³, die eine polymerisierbare Gruppe als Substituentengruppe besitzen, werden durch die Formel (Rp) dargestellt. -L⁵(-P)_n (Rp)worin L5 eine (n + 1)-bindige verknüpfende Gruppe ist; P ist eine polymerisierbare Gruppe; und n ist eine ganze Zahl von 1 bis 5.
In der Formel (Rp) ist L5 vorzugsweise eine verknüpfende Gruppe, die aus wenigstens zwei von einer Alkylengruppe, einer Alkenylengruppe, einer (n + 1)-bindigen aromatischen Gruppe, einer zweibindigen heterocyclischen Gruppe, -CO-, -NR- (worin R Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen ist), -O-, -S- und -SO₂- besteht. Die Alkylengruppe hat vorzugsweise 1 bis 12 Kohlenstoffatome. Die Alkenylengruppe hat vorzugsweise 2 bis 12 Kohlenstoffatome. Die aromatische Gruppe hat vorzugsweise 6 bis 10 Kohlenstoffatome.
Beispiele von L5 der Formel (Rp) sind unten gezeigt. Die linke Seite ist mit X¹, X² oder X³ (oder direkt mit dem 1,3,5-Triazinring, wenn X¹, X² oder X³ eine Einfachbindung ist) in der Formel (III) verbunden. Die rechte Seite ist mit einer polymerisierbaren Gruppe (P) verbunden. AL bezeichnet eine Alkylengruppe oder Alkenylengruppe, Hc bezeichnet eine zweibindige heterocyclische Gruppe und AR bezeichnet eine aromatische Gruppe. Die Alkylengruppe, die Alkenylengruppe, die heterocyclische Gruppe und die aromatische Gruppe können eine Substituentengruppe (z.B. eine Alkylgruppe, ein Halogenatom) besitzen.
L51: -AL-O-CO-
L52: -AL-O-
L53: -AR(-O-AL-O-CO-)_n
L54: -AR(-O-AL-O)_n
L55: -AR(-O-CO-AL-O-CO-)_n
L56: -AR(-CO-O-AL-O-CO-)_n
L57: -AR(-O-CO-AR-O-AL-O-CO-)_n
L58: -AR(-NR-SO₂-AL-O-CO-)_n
L59: -AR(-SO₂-NR-AL-O-CO-)_n
Beispiele der polymerisierbaren Gruppen (P) in der Formel (Rp) sind die gleichen wie die der polymerisierbaren Gruppen (P1 bis P18) des diskotischen Flüssigkristallmoleküls. Die polymerisierbare Gruppe wird verwendet, um die 1,3,5-Triazinverbindung und das diskotische Flüssigkristallmolekül zu polymerisieren. Dementsprechend ist die polymerisierbare Gruppe der 1,3,5-Triazinverbindung vorzugsweise der polymerisierbaren Gruppe des diskotischen Flüssigkristallmoleküls ähnlich. Daher ist die polymerisierbare Gruppe (P) der 1,3,5-Triazinverbindung vorzugsweise eine ungesättigte polymerisierbare Gruppe (P1, P2, P3, P7, P8, P15, P16, P17) oder eine Epoxygruppe (P6, P18), stärker bevorzugt eine ungesättigte polymerisierbare Gruppe und am stärksten bevorzugt eine ethylenisch ungesättigte Gruppe (P1, P7, P8, P15, P16, P17) auf die gleiche Weise wie in der diskotischen Flüssigkristallverbindung.
Wenn n eine Zahl von 2 bis 5 ist, enthält die verknüpfende Gruppe (L5) vorzugsweise eine (n+1)-bindige aromatische Gruppe. In anderen Worten ist die Formel (Rp) vorzugsweise an der (n+1)-bindigen aromatischen Gruppe verzweigt. In der Formel (Rp) ist n vorzugsweise eine ganze Zahl von 1 bis 3.
Beispiele der 1,3,5-Triazinverbindungen (ausser von Melaminverbindungen) sind unten gezeigt.
TR-1: R³¹, R³² R³³: -(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂
TR-2: R³¹, R³², R³³: -(CH₂)₄-CH=CH-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂
TR-3: R³¹, R³²: -(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂; R³³: -(CH₂)₁₂-CH₃
TR-4: R³¹, R³²: -(CH₂)₄-CH=CH-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂; R³³: -(CH₂)₁₂-CH₃
TR-5: R³¹: -(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂; R³², R³³: -(CH₂)₁₂-CH₃
TR-6: R³¹: -(CH₂)₄-CH=CH-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂; R³², R³³: -(CH₂)₁₂-CH₃
TR-7: R³¹, R³²: -(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂; R³³: -(CH₂)₁₂-CH₃
TR-8: R³¹: -(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂; R³², R³³: -(CH₂)₁₂-CH₃
TR-9: R³¹, R³², R³³: -(CH₂)₉-EpEt
TR-10: R³¹, R³², R³³: -(CH₂)₄-CH=CH-(CH₂)₄-O-EpEt
TR-11: R³¹, R³²: -(CH₂)₉-O-EpEt; R³³: -(CH₂)₁₂-CH₃
TR-12: R³¹, R³², R³³: -(CH₂)₉-O-CH=CH₂
TR-13: R³¹, R³²: -(CH₂)₉-O-CH=CH₂; R³³: -(CH₂)₁₂-CH₃
Bemerkung:

EpEt:

Epoxyethyl

TR-14: X¹, X², X³: -O-; R³², R³⁵, R³⁸: -O-(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂
TR-15: X¹, X², X³: -O-; R³¹, R³², R³⁴, R³⁵, R³⁷, R³⁸: -O-(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂
TR-16: X¹, X², X³: -O-; R³², R³⁵, R³⁸: -O-(CH₂)₄-CH=CH-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂
TR-17: X¹, X², X³: -O-; R³¹, R³², R³⁴, R³⁵, R³⁷, R³⁸: -O-(CH₂)₄-CH=CH-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂
TR-18: X¹, X², X³: -O-; R³¹, R³³, R³⁴, R³⁶, R³⁷, R³⁹: -O-(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂
TR-19: X¹, X², X³: -O-; R³¹, R³², R³³, R³⁴, R³⁵, R³⁶, R³⁷, R³⁸, R³⁹: -O-(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂
TR-20: X¹, X²: -O-; X³: -NH-; R³², R³⁵, R³⁸: -O-(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂
TR-21: X¹, X²: -O-; X³: -NH-; R³², R³⁵: -O-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂; R³⁸: -O-(CH₂)₁₂-CH₃
TR-22: X¹, X²: -O-; X³: -NH-; R³², R³⁵: -O-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂; R³⁷, R³⁸: -O-(CH₂)₁₂-CH₃
TR-23: X¹, X²: -O-; X³: -NH-; R³², R³⁵: -O-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂; R³⁸: -O-CO-(CH₂)₁₁-CH₃
TR-24: X¹: -O-; X², X³: -NH-; R³¹, R³³: -O-(CH₂)₁₂-CH₃; R³⁵, R³⁸: -O-(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂
TR-25: X¹: -O-; X², X³: -NH-; R³¹, R³²: -O-(CH₂)₆-O-CO-CH=CH₂; R³⁵, R³⁸: -O-(CH₂)₁₁-CH₃
TR-26: X¹: -O-; X², X³: -NH-; R³¹, R³², R³³: -O-(CH₂)₆-O-CO-CH=CH₂; R³⁵, R³⁸: -O-(CH₂)₁₁-CH₃
TR-27: X¹, X²: -NH-; X³: -S-; R³², R³⁵: -O-(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂; R³⁸: -O-CO-(CH₂)₁₁-CH₃
TR-28: X¹, X²: -NH-; X³: -S-; R³¹, R³², R³⁴, R³⁵: -O-(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂; R³⁸: -O-CO-(CH₂)₁₁-CH₃
TR-29: X¹, X²: -NH-; X³: -S-; R³², R³⁵: -O-(CH₂)₄-CH=CH-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂; R³⁸: -O-CO-(CH₂)₁₁-CH₃
TR-30: X¹, X²: -NH-; X³: -S-; R³¹, R³², R³⁴, R³⁵: -O-(CH₂)₄-CH=CH-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂; R³⁸: -O-CO-(CH₂)₁₁-CH₃
TR-31: X¹, X²: -NH-; X³: -S-; R³¹, R³³, R³⁴, R³⁶: -O-(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂; R³⁸: -O-CO-(CH₂)₁₁-CH₃
TR-32: X¹, X²: -NH-; X³: -S-; R³¹, R³², R³³, R³⁴, R³⁵, R³⁶: -O-(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂; R³⁸: -O-CO-(CH₂)₁₁-CH₃
TR-33: X¹, X²: -O-; X³: -S-; R³², R³⁵, R³⁸: -O-(CH₂)₉-O-CO CH=CH₂
TR-34: X¹, X²: -O-; X³: -S-; R³², R³⁵: -O-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂; R³⁸: -O-(CH₂)₁₂-CH₃
TR-35: X¹, X²: -O-; X³: -S-; R³², R³⁵: -O-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂; R³⁷, R³⁸: -O-(CH₂)₁₂-CH₃
TR-36: X¹, X²: -O-; X³: -S-; R³², R³⁵: -O-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂; R³⁸: -O-CO-(CH₂)₁₁-CH₃
TR-37: X¹: -O-; X², X³: -S-; R³¹, R³³: -O-(CH₂)₁₂-CH₃; R³⁵, R³⁸: -O-(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂
TR-38: X¹: -O-; X², X³: -S-; R³¹, R³²: -O-(CH₂)₆-O-CO-CH=CH₂; R³⁵, R³⁸; -O-(CH₂)₁₁-CH₃
TR-39: X¹: -O-; X², X³: -S-; R³¹, R³², R³³: -O-(CH₂)₆-O-CO CH=CH₂; R³⁵, R³⁸: -O-(CH₂)₁₁-CH₃
TR-40: X¹, X², X³: -S-; R³², R³⁵, R³⁸: -O-(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂
TR-41: X¹, X², X³: -S-; R³¹, R³², R³⁴, R³⁵, R³⁷, R³⁸: -O-(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂
TR-42: X¹, X², X³: -S-; R³², R³⁵, R³⁸: -O-(CH₂)₄-CH=CH-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂
TR-43: X¹, X², X³: -S-; R³¹, R³², R³⁴, R³⁵, R³⁷, R³⁸: -O-(CH₂)₄-CH=CH-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂
TR-44: X¹, X², X³: -S-; R³¹, R³³, R³⁴, R³⁶, R³⁷, R³⁹: -O-(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂
TR-45: X¹, X², X³: -S-; R³¹, R³², R³³, R³⁴, R³⁵, R³⁶, R³⁷, R³⁸, R³⁹: -O-(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂
TR-46: X¹, X²: -S-; X³: -NH-; R³², R³⁵, R³⁸: -O-(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂
TR-47: X¹, X²: -S-; X³: -NH-; R³², R³⁵: -O-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂; R³⁸: -O-(CH₂)₁₂-CH₃
TR-48: X¹, X²: -S-; X³: -NH-; R³², R³⁵: -O-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂; R³⁷, R³⁸: -O-(CH₂)₁₂-CH₃
TR-49: X¹, X²: -S-; X³: -NH-; R³², R³⁵: -O-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂; R³⁸: -O-CO-(CH₂)₁₁-CH₃
TR-50: X¹: -O-; X²: -NH-; X³: -S-; R³¹, R³³: -O-(CH₂)₁₂-CH₃; R³⁵: -O-(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂; R³⁸: -O-CO-(CH₂)₁₁-CH₃
TR-51: X¹: -O-; X²: -NH-; X³: -S-; R³¹, R³²: -O-(CH₂)₆-O-CO-CH=CH₂; R³⁵: -O-(CH₂)₁₁-CH₃; R³⁸: -O-CO-(CH₂)₁₁-CH₃
TR-52: X¹: -O-; X²: -NH-; X³: -S-; R³¹, R³², R³³: -O-(CH₂)₆-O-CO-CH=CH₂; R³⁵: -O-(CH₂)₁₁-CH₃; R³⁸: -O-CO-(CH₂)₁₁-CH₂
TR-53: X¹, X², X³: -O-; R³², R³⁵, R³⁸: -O-(CH₂)₉-O-EpEt
TR-54: X¹, X², X³: -O-; R³¹, R³², R³⁴, R³⁵, R³⁷, R³⁸: -O-(CH₂)₉-O-EpEt
TR- 55: X¹, X², X³: -O-; R³², R³⁵, R³⁸: -O-(CH₂)₄-CH=CH-(CH₂)₄-O-EpEt
TR-56: X¹, X², X³: -O-; R³¹, R³², R³⁴, R³⁵, R³⁷, R³⁸: -O-(CH₂)₄-CH=CH-(CH₂)₄-O-EpEt
TR-57: X¹, X², X³: -O-; R³¹, R³³, R³⁴, R³⁶, R³⁷, R³⁹: -O-(CH₂)₉-O-EpEt
TR- 58: X¹, X², X³: -O-; R³², R³⁵, R³⁸: -O-(CH₂)₉-O-CH=CH₂
TR-59: X¹, X²: -O-; X³: -NH-; R³², R³⁵, R38: -O-(CH₂)₉-O-EpEt
TR-60: X¹, X²: -O-; X³: -NH-; R³², R³⁵: -O-(CH₂)₄-O-EpEt; R³⁸: -O-(CH₂)₁₂-CH₃
TR-61: X¹, X²: -O-; X³: -NH-; R³², R³⁵: -O-(CH₂)₄-O-EpEt; R³⁷, R³⁸: -O-(CH₂)₁₂-CH₃
TR-62: X¹, X²: -O-; X³: -NH-; R³², R³⁵: -O-(CH₂)₄-O-EpEt; R³⁸: -O-CO-(CH₂)₁₁-CH₃
TR-63: X¹: -O-; X², X³: -NH-; R³¹, R³³: -O-(CH₂)₁₂-CH₃; R³⁵, R³⁸: -O-(CH₂)₉-O-EpEt
TR-64: X¹: -O-; X², X³: -NH-; R³¹, R³²: -O-(CH₂)₆-O-EpEt; R³⁵, R³⁸: -O-(CH₂)₁₁-CH₃
TR-65: X¹: -O-; X², X³: -NH-; R³², R³⁵, R³⁸: -O-(CH₂)₉-O-CH=CH₂

Bemerkung:

Nicht-definiertes R: Wasserstoff
EpEt: Epoxyethyl

Die 1,3,5-Triazinverbindung ist vorzugsweise eine Melaminverbindung, die durch die Formel (IV) dargestellt wird:
worin jedes von R⁴¹, R⁴³ und R⁴⁵ unabhängig Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen ist; und jedes von X⁴², X⁴⁴ und X⁴⁶ ist unabhängig eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Arylgruppe oder eine heterocyclische Gruppe; oder X⁴¹ und R⁴², R⁴³ und R⁴⁴ oder R⁴⁵ und R⁴⁶ sind verbunden, um einen heterocyclischen Ring zu bilden.
Jedes von R⁴¹, R⁴³ und R⁴⁵ ist vorzugsweise Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, stärker bevorzugt Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, weiter bevorzugt Wasserstoff oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und am stärksten bevorzugt Wasserstoff.
Jedes von R⁴², R⁴⁴ und R⁴⁶ ist vorzugsweise eine Arylgruppe.
Die Definitionen und die Substituentengruppen der Alkylgruppe, der Alkenylgruppe, der Arylgruppe und der heterocyclischen Gruppe sind die gleichen wie die in Formel (III) beschriebenen.
Der heterocyclische Ring, der von R⁴¹ und R⁴², R⁴³ und R⁴⁴ oder R⁴⁵ und R⁴⁶ gebildet wird, ist der gleiche wie die heterocyclische Gruppe, die durch Formel (III) beschrieben wird und eine freie Valenz am Stickstoffatom besitzt.
Wenigstens eines von R⁴², R⁴⁴ und R⁴⁶ enthält vorzugsweise eine Alkyleneinheit mit 9 bis 30 Kohlenstoffatomen oder eine Alkenyleneinheit mit 9 bis 30 Kohlenstoffatomen. Die Alkyleneinheit oder die Alkenyleneinheit hat vorzugsweise eine geradkettige Struktur. Die Alkyleneinheit oder die Alkenyleneinheit ist vorzugsweise in einer Substituentengruppe einer Arylgruppe enthalten.
Zumindest eines von R⁴², R43 und R⁴⁴ enthält vorzugsweise eine polymerisierbare Gruppe als eine Substituentengruppe.
Die Melaminverbindung hat vorzugsweise wenigstens zwei polymerisierbare Gruppen. Die polymerisierbare Gruppe ist vorzugsweise am Ende von R⁴², R⁴⁴ oder R⁴⁶ positioniert.
Wenn die polymerisierbare Gruppe in die Melaminverbindung eingeführt wird, können die diskotischen Flüssigkristallmoleküle und die Melaminverbindung in der optisch anisotropen Schicht polymerisiert werden. Beispiele von R⁴², R⁴⁴ oder R⁴⁶, die eine polymerisierbare Gruppe als eine Substituentengruppe besitzen, sind die gleichen wie die Gruppen, die durch die Formel (Rp) dargestellt werden.
Beispiele der Melaminverbindungen sind unten gezeigt.
MM-1: R⁴³, R⁴⁴, R⁵³, R⁵⁴, R⁶³, R⁶⁴: -O-(CH₂)₉-CH₃
MM-2: R⁴³, R⁴⁴, R⁵³, R⁵⁴, R⁶³, R⁶⁴: -O-(CH₂)₁₁-CH₃
MM-3: R⁴³, R⁴⁴, R⁵³, R⁵⁴, R⁶³, R⁶⁴: -O-(CH₂)₁₅-CH₃
MM-4: R⁴⁴, R⁵⁴, R⁶⁴: -O-(CH₂)₉-CH₃
MM-5: R⁴⁴, R⁵⁴, R⁶⁴: -O-(CH₂)₁₅-CH₃
MM-6: R⁴³, R⁵³, R⁶³: -O-CH₃; R⁴⁴, R⁵⁴, R⁶⁴: -O-(CH₂)₁₇-CH₃
MM-7: R⁴⁴, R⁵⁴, R⁶⁴: -CO-O-(CH₂)₁₁-CH₃
MM-8: R⁴⁴, R⁵⁴, R⁶⁴: -SO₂-NH-(CH₂)₁₇-CH₃
MM-9: R⁴³, R⁵³, R⁶³: -O-CO-(CH₂)₁₅-CH₃
MM-10: R⁴², R⁵², R⁶²: -O-(CH₂)₁₇-CH₃
MM-11: R⁴², R⁵², R⁶²: -O-CH₃; R⁴³, R⁵³, R⁶³: -CO-O-(CH₂)₁₁-CH₃
MM-12: R⁴², R⁵², R⁶²: -Cl; R⁴³, R⁵³, R⁶³: -CO-O-(CH₂)₁₁-CH₃
MM-13: R⁴², R⁵², R⁶²: -CO-O-(CH₂)₁₁-CH₃; R⁴⁵, R⁵⁵, R⁵⁵: -SO₂-NH-iso-C₃H₇
MM-14: R⁴², R⁵², R⁶²: -Cl; R⁴⁵, R⁵⁵, R⁶⁵: -SO₂-NH-(CH₂)₁₅-CH₃
MM-15: R⁴², R⁴⁶, R⁵², R⁵⁶, R⁶², R⁶⁶: -Cl; R⁴⁵, R⁵⁵, R⁶⁵: -SO₂-NH-(CH₂)₁₉-CH₃
MM-16: R⁴³, R⁴⁵: -O-(CH₂)₉-CH₃; R⁴⁴, R⁵³, R⁶³, R⁶⁴: -O-(CH₂)₁₁-CH₃
MM-17: R⁴⁴: -O-(CH₂)₁₁-CH₃; R⁵⁴: -O-(CH₂)₁₅-CH₃; R⁶⁴: -O-(CH₂)₁₇-CH₃;
MM-18: R⁴², R⁴⁵, R⁵², R⁵⁵, R⁶², R⁵⁵: -O-CH₃; R⁴⁴, R⁵⁴, R⁶⁴: NH-CO-(CH₂)₁₄-CH₃
MM-19: R⁴², R⁴⁵, R⁵², R⁵⁵, R⁶², R⁶⁵: -O-(CH₂)₃-CH₃; R⁴⁴, R⁵⁴, R⁶⁴: -O-(CH₂)₁₅-CH₃
MM-20: R⁴², R⁵², R⁶²: -NH-SO₂-(CH₂)₁₅-CH₃; R⁴⁴, R⁴⁵, R⁵⁴ R⁵⁵, R⁶⁴, R⁶⁵: -Cl
MM-21: R⁴², R⁴³, R⁵², R⁵³, R⁶², R⁶³: -F; R⁴⁴, R⁵⁴, R⁶⁴: -CO-NH-(CH₂)₁₅-CH₃; R⁴⁵; R⁴⁶, R⁵⁵, R⁵⁶, R⁶⁵, R⁶⁶: -Cl
MM-22: R⁴², R⁵², R⁶²: -Cl; R⁴⁴, R⁵⁴, R⁶⁴: -CH₃; R⁴⁵, R⁵⁵, R⁶⁵: -NH-CO-(CH₂)₁₂-CH₃
MM-23: R⁴², R⁵², R⁶²: -OH; R⁴⁴, R⁵⁴, R⁶⁴: -CH₃; R⁴⁵, R⁵⁵ R⁶⁵: -O-(CH₂)₁₅-CH₃
MM-24: R⁴², R⁴⁵, R⁵², R⁵⁵, R⁶², R⁶⁵: -O-CH₃; R⁴⁴, R⁵⁴, R⁶⁴: -(CH₂)₁₁-CH₃
MM-25: R⁴², R⁵² R⁶²: -NH-SO₂-CH₃; R⁴⁵, R⁵⁵, R⁶⁵: -CO-O-(CH₂)₁₁-CH₃
MM-26: R⁴², R⁵², R⁶²: -S-(CH₂)₁₁-CH₃; R⁴⁵, R⁵⁵, R⁶⁵: -SO₂-NH₂
MM-27: R⁴³, R⁴⁴, R⁵³, R⁵⁴, R⁶³, R⁶⁴: -O-(CH₂)₁₂-O-CO-CH=CH₂
MM-28: R⁴³, R⁴⁴, R⁵³, R⁵⁴, R⁶³, R⁶⁴: -O-(CH₂)₈-O-CO-CH=CH₂
MM-29: R⁴³, R⁴⁴, R⁵³, R⁵⁴, R⁵³, R⁶⁴: -O-CO-(CH₂)₇-O-CO-CH=CH₂
MM-30: R⁴⁴, R⁵⁴, R⁶⁴: -CO-O-(CH₂)₁₂-O-CO-C(CH₃)=CH₂
MM-31: R⁴³, R⁴⁴, R⁵³, R⁵⁴, R⁶³, R⁶⁴: -O-CO-p-Ph-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂
MM-32: R⁴², R⁴⁴, R⁵², R⁵⁴, R⁵², R⁵⁴: -NH-SO₂-(CH₂)₈-O-CO-CH=CH₂; R⁴⁵, R⁵⁵, R⁶⁵: -Cl
MM-33: R⁴², R⁵², R⁶²: -NH-SO₂-CH₃; R⁴⁵, R⁵⁵, R⁶⁵: -CO-O-(CH₂)₁₂-O-CO-CH=CH₂
MM-34: R⁴⁴, R⁵⁴, R⁶⁴: -O-(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂
MM-35: R⁴³, R⁴⁴, R⁵³, R⁵⁴, R⁶³, R⁶⁴: -O-(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂
MM-36: R⁴⁴, R⁵⁴, R⁶⁴: -O-(CH₂)₄-CH=CH-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂
MM-37: R⁴³, R⁴⁴, R⁵³, R⁵⁴, R⁶³, R⁶⁴: -O-(CH₂)₄-CH=CH-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂
MM-38: R⁴³, R⁴⁵, R⁵³, R⁵⁵, R⁶³, R⁶⁵: -O-(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂
MM-39: R⁴³, R⁴⁴, R⁴⁵, R⁵³, R⁵⁴, R⁵⁵, R⁶³, R⁶⁴, R⁶⁵: -O-(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂,
MM-40: R⁴⁴, R⁵⁴: -O-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂: R⁶⁴: -O-(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂
MM-41: R⁴⁴, R⁵⁴: -O-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂; R⁶⁴: -O-(CH₂)₁₂-CH₃
MM-42: R⁴⁴, R⁵⁴: -O-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂; R⁶³, R⁶⁴: -O-(CH₂)₁₂-CH₃
MM-43: R⁴⁴, R⁵⁴: -O-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂; R⁶³, R⁶⁴: -O-CO-(CH₂)₁₁-CH₃,
MM-44: R⁴³, R⁴⁵: -O-(CH₂)₁₂-CH₃; R⁵⁴, R⁶⁴: -O-(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂
MM-45: R⁴³, R⁴⁴: -O-(CH₂)₆-O-CO-CH=CH₂; R⁵⁴, R⁶⁴: -O-(CH₂)₁₁-CH₃
MM-46: R⁴³, R⁴⁴, R⁴⁵: -O-(CH₂)₆-O-CO-CH=CH₂; R⁵⁴, R⁶⁴: -O-(CH₂)₁₁-CH₃
Bemerkung:

Nicht-definiertes R:

Wasserstoff

p-Ph:

p-Phenylen

MM-47: R⁴⁶, R⁵⁶, R⁶⁶: -SO₂-NH-(CH₂)₁₅-CH₃; R⁴⁸, R⁵⁸, R⁶⁸: -O-(CH₂)₁₁-CH₃
MM-48: R⁴⁵, R⁵⁵, R⁶⁵: -SO₂-NH-(CH₂)₁₇-CH₃
MM-49: R⁴⁶, R⁵⁶, R⁶⁶: -SO₂-NH-(CH₂)₁₅-CH₃
MM-50: R⁴⁵, R⁵⁵, R⁶⁵: -O-(CH₂)₁₇-CH₃; R⁴⁷, R⁵⁷, R⁶⁷: -SO₂-NH-CH₃
MM-51: R⁴³, R⁵³, R⁶³: -O-(CH₂)₁₅-CH₃
MM-52: R⁴¹, R⁵¹, R⁶¹: -O-(CH₂)₁₇-CH₃
MM-53: R⁴⁶, R⁵⁶, R⁶⁶: -SO₂-NH-Ph; R⁴⁸, R⁵⁸, R⁶⁸: -O-(CH₂)₁₁-CH₃
MM-54: R⁴⁵, R⁵⁵, R⁶⁵: -O-(CH₂)₂₁-CH₃; R⁴⁷, R⁵⁷, R⁶⁷: -SO₂-NH-Ph
MM-55: R⁴¹, R⁵¹, R⁶¹: -p-Ph-(CH₂)₁₁-CH₃
MM-56: R⁴⁶, R⁴⁸, R⁵⁶, R⁵⁸, R⁶⁶, R⁶⁸: -SO₂-NH-(CH₂)₇-CH₃
MM-57: R⁴⁶, R⁵⁶, R⁶⁶: -SO₂-NH-(CH₂)₁₀-O-CO-CH=CH₂; R⁴⁸, R⁵⁸,
R⁶⁸: -O-(CH₂)₁₂-CH₃
MM-58: R⁴⁵, R⁵⁵, R⁶⁵: -O-(CH₂)₁₂-O-CO-CH=CH₂; R⁴⁷, R⁵⁷, R⁶⁷: -SO₂-NH-Ph
MM-59: R⁴³, R⁵³, R⁶³: -O-(CH₂)₁₆-O-CO-CH=CH₂

Bemerkung:

Nicht-definiertes R:

Wasserstoff

Ph:

Phenyl

p-Ph:

p-Phenylen

MM-60: R⁴⁵, R⁵⁵, R⁶⁵: -NH-CO-(CH₂)₁₄-CH₃
MM-61: R⁴², R⁵², R⁶²: -O-(CH₂)₁₇-CH₃
MM-62: R⁴⁴, R⁵⁴, R⁶⁴: -O-(CH₂)₁₅-CH₃
MM-63: R⁴⁵, R⁵⁵, R⁶⁵: -SO₂-NH-(CH₂)₁₅-CH₃
MM-64: R⁴³, R⁵³, R⁶³: -CO-NH-(CH₂)₁₇-CH₃; R⁴⁴, R⁵⁴, R⁶⁴: -O]
MM-65: R⁴⁵, R⁵⁵, R⁶⁵: -O-(CH₂)₁₅-CH₃; R⁴⁶, R⁵⁶, R⁶⁶: -SO₂-NH-(CH₂)₁₁-CH₃
MM-66: R⁴⁷, R⁵⁷, R⁶⁷: -O-(CH₂)₂₁-CH₃
MM-67: R⁴⁴, R⁵⁴, R⁶⁴: -O-p-Ph-(CH₂)₁₁-CH₃
MM-68: R⁴⁶, R⁵⁶, R⁶⁶: -SO₂-NH-(CH₂)₁₅-CH₃
MM-69: R⁴³, R⁵³, R⁶³: -CO-NH-(CH₂)₁₇-CH₃; R⁴⁴, R⁵⁴, R⁶⁴: -O-(CH₂)₁₂-O-CO-CH=CH₂
MM-70: R⁴⁵, R⁵⁵, R⁶⁵: -O-(CH₂)₈-O-CO-CH=CH₂; R⁴⁶, R⁵⁶, R⁶⁶: -SO₂-NH-(CH₂)₁₁-CH₃
MM-71: R⁴³, R⁴⁶, R⁵³, R⁵³, R⁶³, R⁶⁶: -SO₂-NH-(CH₂)₈-O-CO-CH=CH₂

Bemerkung:

Nicht-definiertes R:

Wasserstoff

p-Ph:

p-Phenylen

MM-72: R⁴¹, R⁴³, R⁴⁵: -CH₃
MM-73: R⁴¹, R⁴³, R⁴⁵: -C₂H₅
MM-74: R⁴¹, R⁴³: -C₂H₅; R⁴⁵: -CH₃
MM-75: R⁴¹, R⁴³, R⁴⁵: -(CH₂)₃-CH₃
MM-76: R⁴², R⁴⁴, R⁴⁶: -(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂
MM-77: R⁴², R⁴⁴, R⁴⁶: -(CH₂)₄-CH=CH-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂
MM-78: R⁴², R⁴⁴: -(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂; R⁴⁶: -(CH₂)₁₂-CH₃
MM-79: R⁴², R⁴⁴: -(CH₂)₄-CH=CH-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂; R⁴⁶: -(CH₂)₁₂-CH₃
MM-80: R⁴²: -(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂; R⁴⁴, R⁴⁶: -(CH₂)₁₂-CH₃
MM-81: R⁴²: -(CH₂)₄-CH=CH-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂; R⁴⁴, R⁴⁶: -(CH₂)₁₂-CH₃
MM-82: R⁴², R⁴⁴: -(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂; R⁴⁶: -(CH₂)₁₂-CH₃
MM-83: R⁴²: -(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂; R⁴⁴, R⁴⁶: -(CH₂)₁₂-CH₃
MM-84: R⁴², R⁴⁴, R⁴⁶: -(CH₂)₉-EpEt
MM-85: R⁴², R⁴⁴, R⁴⁶: -(CH₂)₄-CH=CH-(CH₂)₄-O-EpEt
MM-86: R⁴², R⁴⁴: -(CH₂)₉-O-EpEt; R⁴⁶: -(CH₂)₁₂-CH₃
MM-87: R⁴², R⁴⁴, R⁴⁶: -(CH₂)₉-O-CH=CH₂
MM-88: R⁴², R⁴⁴: -(CH₂)₉-O-CH=CH₂; R⁴⁶: -(CH₂)₁₂-CH₃

Bemerkung:

EpEt:

Epoxyethyl

MM-89: R⁴¹, R⁴², R⁴³, R⁴⁴, R⁴⁵, R⁴⁶: -(CH₂)₉-CH₃
MM-90: R⁴¹, R⁴³, R⁴⁵: -CH₃; R⁴², R⁴⁴, R⁴⁶: -(CH₂)₁₇-CH₃
MM-91: R⁴¹, R⁴², R⁴³, R⁴⁴: -(CH₂)₇-CH₃; R⁴⁵, R⁴⁶: -(CH₂)₅-CH
MM-92: R⁴¹, R⁴², R⁴³, R⁴⁴, R⁴⁵, R⁴⁶: -CyHx
MM-93: R⁴¹, R⁴², R⁴³, R⁴⁴, R⁴⁵, R⁴⁶: -(CH₂)₂-O-C₂H₅
MM-94: R⁴¹, R⁴³, R⁴⁵: -CH₃; R⁴², R⁴⁴, R⁴⁶: -(CH₂)₁₂-O-CO-CH=CH₂
MM-95: R⁴¹, R⁴², R⁴³, R⁴⁴, R⁴⁵, R⁴⁶: -(CH₂)₈-O-CO-CH=CH₂

Bemerkung:

CyHx:

Cyclohexyl

Ein Melaminpolymer kann als die Melaminverbindung verwendet werden. Das Melaminpolymer wird vorzugsweise aus einer Melaminverbindung und einer Carbonylverbindung durch eine Reaktion synthetisiert, die durch die Formel (V) dargestellt wird:
worin jedes von R⁷¹, R⁷², R⁷³, R⁷⁴, R⁷⁵ und R⁷⁶ unabhängig Wasserstoff, eine Alkylgruppe, eine Alkenylgruppe, eine Arylgruppe oder eine heterocyclische Gruppe ist.
Die Definitionen und die Substituentengruppen der Alkylgruppe, der Alkenylgruppe, der Arylgruppe und der heterocyclischen Gruppe sind die gleichen wie die in der Formel (III) beschriebenen.
Die Polymerisationsreaktion der Melaminverbindung und der Carbonylverbindung ist die gleiche wie die Synthesereaktion eines herkömmlichen Melaminharzes (z.B. Melaminformaldehydharz). Ein kommerziell erhältliches Melaminpolymer (Melaminharz) kann in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Das Melaminpolymer hat vorzugsweise ein Molekulargewicht im Bereich von 2.000 bis 400.000.
Wenigstens eines von R⁷¹, R⁷², R⁷³, R⁷⁴, R⁷⁵ und R⁷⁶ nthält vorzugsweise eine Alkyleneinheit mit 9 bis 30 Kohlenstoffatomen oder eine Alkenyleneinheit mit 9 bis 30 Kohlenstoffatomen. Die Alkyleneinheit oder die Alkenyleneinheit hat vorzugsweise eine geradkettige Struktur. Die Alkyleneinheit oder die Alkenyleneinheit ist vorzugsweise in einer Substituentengruppe einer Arylgruppe enthalten.
Wenigstens eines von R⁷¹, R⁷², R⁷³, R⁷⁴, R⁷⁵ und R⁷⁶ enthält vorzugsweise eine polymerisierbare Gruppe als eine Substituentengruppe. Die polymerisierbare Gruppe ist vorzugsweise am Ende von R⁷¹, R⁷², R⁷³, R⁷⁴, R⁷⁵ oder R⁷⁶ positioniert.
Wenn die polymerisierbare Gruppe in das Melaminpolymer eingeführt wird, können die diskotischen Flüssigkristallmoleküle und das Melaminpolymer in der optisch anisotropen Schicht polymerisiert werden.
Beispiele von R⁷¹, R⁷², R⁷³, R⁷⁴, R⁷⁵ und R⁷⁶, die eine polymerisierbare Gruppe als eine Substituentengruppe besitzen, sind die gleichen wie die Gruppen, die durch die Formel (Rp) dargestellt werden.
Die polymerisierbare Gruppe kann in eine Carbonyleinheit (R⁷¹, R⁷²) oder eine Melamineinheit (R⁷³, R⁷⁴, R⁷⁵, R⁷⁶) eingeführt werden. Wenn die Melaminverbindung eine polymerisierbare Gruppe besitzt, ist die Carbonylverbindung vorzugsweise eine Verbindung einer einfachen chemischen Struktur, wie Formaldehyd. Wenn die Carbonylverbindung eine polymerisierbare Gruppe besitzt, ist die Melaminverbindung vorzugsweise eine Verbindung einer einfachen chemischen Struktur, wie (nicht-substituiertes) Melamin.
Beispiele der Carbonylverbindungen, die polymerisierbare Gruppen besitzen, sind unten gezeigt.

CO-1: R⁷²: -H; R⁸²: -O-(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂
CO-2: R⁷²: -H; R⁸¹, R⁸²: -O-(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂
CO-3: R⁷²: -H; R⁸²: -O-(CH₂)₄-CH=CH-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH,
CO-4: R⁷²: -H; R⁸¹, R⁸²: -O-(CH₂)₄-CH=CH-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂
CO-5: R⁷²: -H; R⁸¹, R⁸³: -O-(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂
CO-6: R⁷²: -H; R⁸¹, R⁸², R⁸³: -O-(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂
CO-7: R⁷²: -CH₃; R⁸²: -O-(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂
CO-8: R⁷²: -(CH₂)₁₁-CH₃; R⁸²: -O-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂
CO-9: R⁷²: -(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂; R⁸²: -O-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂
CO-10: R⁷²: -(CH₂)₉-O-CO-EpEt; R⁸²: -O-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂
CO-11: R⁷²: -O-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂; R⁸¹, R⁸³: -O-(CH₂)₁₂-CH

Bemerkung:

Nicht-definiertes R:

Wasserstoff

EpEt:

Epoxyethyl

CO-12: R⁸¹, R⁸², R⁸³, R⁸⁴: -O-(CH₂)₆-O-CO-CH=CH₂
CO-13: R⁸², R⁸³: -O-(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂

Bemerkung:

Nicht-definiertes R:

Wasserstoff

CO-14: R⁷¹: -(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂; R⁷²: -H
CO-15: R⁷¹: -(CH₂)₄-CH=CH-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂; R⁷²: -H
CO-16: R⁷¹: -(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂; R⁷²: -CH₃
CO-17: R⁷¹: -(CH₂)₄-CH=CH-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂; R⁷²: -CH₃
CO-18: R⁷¹: -(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂; R⁷²: -Ph
CO-19: R⁷¹: -(CH₂)₄-CH=CH-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂; R⁷²: -Ph
CO-20: R⁷¹: -(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂; R⁷²: -(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂
CO-21: R⁷¹: -(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂; R⁷²: -(CH₂)₁₂-CH₃
CO-22: R⁷¹: -(CH₂)₉-O-EpEt; R⁷²: -H
CO-23: R⁷¹: -(CH₂)₄-CH=CH-(CH₂)₄-O-EpEt; R⁷²: -H
CO-24: R⁷¹, R⁷²: -(CH₂)₉-O-EpEt
CO-25: R⁷¹, R⁷²: -(CH₂)₉-O-CO-CH=CH₂
CO-25: R⁷¹, R⁷²: -(CH₂)₄-CH=CH-(CH₂)₄-O-CO-CH=CH₂

(Bemerkung)

Ph:

Phenyl

EpEt:

Epoxyethyl

Beispiele der Melaminpolymere, die polymerisierbare Gruppen in ihrer Melamineinheit besitzen, sind unten gezeigt.

MP-1: R⁷³, R⁷⁵, R⁷⁶: -CH₂-NH-CO-CH=CH₂; R⁷⁴: -CH₂-NH-CO-(CH₂)₈-CH₃
MP-2: R⁷¹: -CH₃; R⁷³, R⁷⁵, R⁷⁶: -CH₂-NH-CO-CH=CH₂; R⁷⁴: -CH₂-NH-CO-(CH₂)₈-CH₃
MP-3: R⁷¹, R⁷²: -CH₃; R⁷³, R⁷⁵, R⁷⁶: -CH₂-NH-CO-CH=CH₂;
R⁷⁴: -CH₂-NH-CO-(CH₂)₈-CH₃
MP-4: R⁷¹: -Ph; R⁷³, R⁷⁵, R⁷⁶: -CH₂-NH-CO-CH=CH₂; R⁷⁴: -CH₂-NH-CO-(CH₂)₈-CH₃
MP-5: R⁷³, R⁷⁶: -CH₂-NH-CO-CH=CH₂; R⁷⁴: -CH₂-NH-CO-(CH₂)₇ CH=CH-(CH₂)₇-CH₃; R⁷⁵: -CH₂-O-CH₃
MP-6: R⁷³, R⁷⁶: -CH₂-NH-CO-CH=CH₂; R⁷⁴: -CH₂-NH-CO-(CH₂)₇ CH=CH-(CH₂)₇-CH₃; R⁷⁵: -CH₂-OH
MP-7: R⁷³, R⁷⁶: -CH₂-NH-CO-C₂H₅; R⁷⁴: -CH₂-NH-CO-(CH₂)₁₆-CH₃; R⁷⁵: -CH₂-O-CH₃
MP-8: R⁷³, R⁷⁶: -CH₂-NH-CO-C₂H₅; R⁷⁴: -CH₂-NH-CO-(CH₂)₁₆-CH₃; R⁷⁵: -CH₂-OH
MP-9: R⁷³, R⁷⁶: -CH₂-O-CO-CH=CH₂; R⁷⁴: -CH₂-O-CO-(CH₂)₇-CH=CH-(CH₂)₇-CH₃; R⁷⁵: -CH₂-O-CH₃
MP-10: R⁷³, R⁷⁶: -CH₂-O-CO-CH=CH₂; R⁷⁴: -CH₂-O-CO-(CH₂)₇-CH=CH-(CH₂)₇-CH₃; R⁷⁵: -CH₂-OH
MP-11: R⁷³, R⁷⁶: -CH₂-O-CO-(CH₂)-CH=CH-(CH₂)-CH₃; R⁷⁴: -CH₂-NH-CO-(CH₂)-CH=CH-(CH₂)-CH₃; R⁷⁵: -CH₂-O-CH₃
MP-12: R⁷³, R⁷⁶: -CH₂-O-CO-(CH₂)-CH=CH-(CH₂)-CH₃; R⁷⁴: -CH₂-NH-CO-(CH₂)-CH=CH-(CH₂)-CH₃; R⁷⁵: -CH₂-OH
MP-13: R⁷³, R⁷⁴, R⁷⁵, R⁷⁶: -CH₂-O-(CH₂)₁₁-O-CO-CH=CH₂
MP-14: R⁷³, R⁷⁵, R⁷⁶: -CH₂-NH-CO-CH=CH₂; R⁷⁴: -CH₂-O-(CH₂)₁₆-CH₃

(Bemerkung)

Nicht-definiertes

R: Wasserstoff

Ph:

Phenyl

Zwei oder mehr 1,3,5-Triazinverbindungen (einschliesslich Melaminverbindungen und Melaminpolymere) können in Kombination verwendet werden.
Die 1,3,5-Triazinverbindung wird in einer Menge von 0,01 bis 20 Gew.%, bezogen auf die Menge der diskotischen Flüssigkristallmoleküle, verwendet. Die Menge ist vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 15 Gew.% und stärker bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 10 Gew.%.
Eine optisch anisotrope Schicht kann durch Auftragen einer Lösung, die das diskotische Flüssigkristallmolekül, das oben erwähnte Additiv (eine 1,3,5-Triazinverbindung), einen Polymerisationsstarter und andere gegebenenfalls vorhandene Bestandteile enthält, auf ein transparentes Substrat oder eine Orientierungsschicht gebildet werden.
Ein Lösungsmittel für die Herstellung der Lösung ist vorzugsweise ein organisches Lösungsmittel. Beispiele organischer Lösungsmittel beinhalten Amide (z.B.
Dimethylformamid), Sulfoxide (z.B. Dimethylsulfoxid), heterocyclische Verbindungen (z.B. Pyridin), Kohlenwasserstoffe (z.B. Benzol, Hexan), Alkylhalogenide (z.B. Chloroform, Dichlormethan), Ester (z.B. Methylacetat, Butylacetat), Ketone (z.B. Aceton, Methylethylketon), Ether (z.B. Tetrahydrofuran, 1,2-Dimethoxyethan). Alkylhalogenide und Ketone sind bevorzugt. Zwei oder mehr organische Lösungsmittel können in Kombination verwendet werden.
Die Lösung kann gemäss einem herkömmlichen Beschichtungsverfahren, wie einem Vorhangbeschichtungsverfahren, einem Extrusionsbeschichtungsverfahren, einem Walzenbeschichtungsverfahren, einem Rotationsbeschichtungsverfahren, einem Tauchbeschichtungsverfahren, Druckwalzenstreichen, einem Sprühbeschichtungsverfahren, einem Gleitbeschichtungsverfahren, aufgetragen werden. Die optisch anisotrope Schicht wird vorzugsweise kontinuierlich aufgetragen. Die Schicht kann gemäss dem Vorhangbeschichtungsverfahren, dem Walzenbeschichtungsverfahren oder dem Gleitbeschichtungsverfahren kontinuierlich aufgetragen werden.
Die ausgerichteten diskotischen Flüssigkristallmoleküle werden vorzugsweise fixiert, wobei die Ausrichtung beibehalten wird. Die diskotischen Flüssigkristallmoleküle werden vorzugsweise durch eine Polymerisationsreaktion fixiert. Die Polymerisationsreaktion kann als eine thermische Reaktion unter Verwendung eines thermischen Polymerisationsinitiators und als eine Fotoreaktion unter Verwendung eines Fotopolymerisationsstarters klassifiziert werden. Eine Fotopolymerisationsreaktion ist bevorzugt.
Beispiele der Fotopolymerisationsstarter beinhalten α-Carbonylverbindungen (in den US-PSen 2 367 661, 2 367 670 beschrieben), Acyloinether (in US-PS 2 448 828 beschrieben), α-Kohlenwasserstoff-substituierte Acyloinverbindungen (in US-PS 2 722 512 beschrieben), polycyclische Chinonverbindungen (in den US-PSen 2 951 758, 3 046 127 beschrieben), Kombinationen von Triarylimidazolen und p-Aminophenylketonen (in US-PS 3 549 367 beschrieben), Acridin- oder Phenazinverbindungen (in der vorläufigen japanischen Patentveröffentlichung Nr. 60(1995)-105667 und US-PS 4 239 850 beschrieben) und Oxadiazolverbindungen (in US-PS 4 212 970 beschrieben).
Die Menge des Fotopolymerisationsstarters ist vorzugsweise im Bereich von 0,01 bis 20 Gew.% und stärker bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 5 Gew.%, bezogen auf den Feststoffgehalt der Beschichtungslösung der Schicht.
Die Lichtbestrahlung zur Fotopolymerisation wird vorzugsweise mit ultravioletter Strahlung durchgeführt. Die Belichtungsenergie ist vorzugsweise im Bereich von 20 bis 5.000 mJ/cm² und stärker bevorzugt im Bereich von 100 bis 800 mJ/cm². Die Lichtbestrahlung kann durchgeführt werden während die Schicht erwärmt wird, um die Fotopolymerisationsreaktion zu beschleunigen.
Die optisch anisotrope Schicht hat vorzugsweise eine Dicke im Bereich von 0,5 bis 10 µm, stärker bevorzugt 0,5 bis 5 µm und am stärksten bevorzugt im Bereich von 1 bis 5 µm.
Zweite optisch anisotrope Schicht:
Das optische Kompensationsblatt kann eine zweite optisch anisotrope Schicht besitzen. Die zweite optisch anisotrope Schicht wird vorzugsweise auch von diskotischen Flüssigkristallmolekülen gebildet. Die diskotischen Flüssigkristallmoleküle sind vorzugsweise in der zweiten optisch anisotropen Schicht so ausgerichtet, dass ein mittlerer Neigungswinkel zwischen diskotischen Ebenen der diskotischen Flüssigkristallmoleküle und einer Oberfläche des transparenten Substrats nicht weniger als 5° beträgt. Vorzugsweise vergrössert oder verkleinert sich der Neigungswinkel mit steigendem Abstand von der Oberfläche des transparenten Substrats zu der diskotischen Ebene des diskotischen Flüssigkristallmoleküls.
Die vorläufige japanische Patentveröffentlichung Nr. 7(1995)-287120 offenbart ein optisches Kompensationsblatt, das eine optisch anisotrope Schicht besitzt, in der diskotische Flüssigkristallmoleküle so ausgerichtet sind wie es oben beschrieben ist (Hybridausrichtung). Das optische Kompensationsblatt, das in der Veröffentlichung offenbart wird, umfasst ein transparentes Substrat von planarer Ausrichtung und eine optisch anisotrope Schicht. Das optische Kompensationsblatt wird verwendet, um den Betrachtungswinkel einer Flüssigkristallanzeige vom TN-Modus zu verbessern. Das transparente Substrat von planarer Ausrichtung ist auch in einer Flüssigkristallanzeige vom gebogenen Ausrichtungsmodus oder vom vertikalen Ausrichtungsmodus (insbesondere vom gebogenen Ausrichtungsmodus) effektiv. Ein Polycarbonatfilm wird gewöhnlich als das transparente Substrat von planarer Ausrichtung verwendet. Jedoch hat der Polycarbonatfilm ein Problem mit der Dimensionsstabilität. Weiterhin benötigt ein Polymerfilm eine Dicke von etwa 100 µm. Darüber hinaus ist es schwierig, die planare Ausrichtung eines Polymerfilms zu kontrollieren.
Der Effekt des optischen Kompensationsblattes, das in der vorläufigen japanischen Patentveröffentlichung Nr. 7(1995)-287120 offenbart ist, kann auch erfindungsgemäss durch Verwendung der oben beschriebenen (ersten) optisch anisotropen Schicht in Kombination mit der zweiten optisch anisotropen Schicht erreicht werden. Die (erste) optisch anisotrope Schicht kann als ein transparentes Substrat von planarer Ausrichtung dienen. Die Dimensionsstabilität der (ersten) optisch anisotropen Schicht ist der Stabilität eines Polymerfilms überlegen. Die (erste) optisch anisotrope Schicht kann als eine dünne Schicht (vorzugsweise 0,5 bis 10 µm, wie oben beschrieben) gebildet werden. Weiterhin kann die planare Ausrichtung von etwa 1.000 nm bis auf einige Nanometer durch Einstellung der Beschichtungsmenge der diskotischen Flüssigkristallmoleküle, die in der optisch anisotropen Schicht enthalten sind, kontrolliert werden.
Die Einzelheiten der zweiten optisch anisotropen Schicht sind die gleichen wie die der (ersten) optisch anisotropen Schicht, ausser dass das Additiv, das den Neigungswinkel der diskotischen Ebenen vermindert (eine 1,3,5-Triazinverbindung), nicht verwendet wird.
Es besteht keine spezielle Beschränkung bezüglich der Anordnung der (ersten) optisch anisotropen Schicht und der zweiten optisch anisotropen Schicht. Die zweite optisch anisotrope Schicht benötigt eher als die (erste) optisch anisotrope Schicht eine Orientierungsschicht (unten beschrieben). Dementsprechend wird die zweite optisch anisotrope Schicht eher als die (erste) optisch anisotrope Schicht vorzugsweise auf der Orientierungsschicht angeordnet, wenn nur eine Orientierungsschicht verwendet wird.
Orientierungsschicht:
Die Orientierungsschicht hat eine Funktion, diskotische Flüssigkristallmoleküle auszurichten.
Die Orientierungsschicht kann durch eine Reibebehandlung einer organischen Verbindung (vorzugsweise eines Polymers), deckender Verdampfung einer anorganischen Verbindung, Bildung einer Schicht mit Mikrorillen (micro groove layer) oder Stimulation einer organischen Verbindung (z.B. ω-Tricosansäure, Dioctadecylmethylammoniumchlorid, Methylstearat) gemäss einem Langmuir-Blodgett-Verfahren gebildet werden. Weiterhin kann die ausrichtende Funktion der Orientierungsschicht durch Anlegen eines elektrischen oder magnetischen Feldes an die Schicht oder durch Bestrahlung der Schicht mit Licht aktiviert werden.
Die Orientierungsschicht wird vorzugsweise durch Reiben eines Polymers gebildet. Das Polymer ist vorzugsweise Polyvinylalkohol. Ein denaturierter Polyvinylalkohol, der eine hydrophobe Gruppe besitzt, ist besonders bevorzugt. Die diskotische Verbindung kann durch Einführen der hydrophoben Gruppe in Polyvinylalkohol gleichförmig ausgerichtet werden, weil die hydrophobe Gruppe eine Affinität zu der diskotischen Verbindung besitzt. Die hydrophobe Gruppe ist mit der Seitenkette oder dem Ende der Hauptkette des Polyvinylalkohols verbunden.
Die hydrophobe Gruppe ist vorzugsweise eine aliphatische Gruppe (stärker bevorzugt eine Alkylgruppe oder Alkenylgruppe), die 6 oder mehr Kohlenstoffatome besitzt, oder eine aromatische Gruppe. Die Reibebehandlung kann durch mehrmaliges Reiben der Schicht mit einem Papier oder Tuch entlang einer bestimmten Richtung durchgeführt werden.
Nach dem Ausrichten der diskotischen Flüssigkristallverbindungen der optisch anisotropen Schicht durch die Orientierungsschicht kann die Ausrichtung der diskotischen Verbindungen beibehalten werden, sogar wenn die Orientierungsschicht entfernt wird. Daher ist die Orientierungsschicht in einem hergestellten optischen Kompensationsblatt nicht notwendig, wohingegen die Orientierungsschicht bei der Herstellung des optischen Kompensationsblattes erforderlich ist.
Falls die (erste) optisch anisotrope Schicht keinen kleinen (0 bis 5°) Neigungswinkel benötigt, ist die Reibebehandlung oder die Orientierungsschicht selbst nicht notwendig. Sogar wenn die Orientierungsschicht nicht notwendig ist, kann eine klebende Orientierungsschicht (adhesive orientation layer) zwischen einem transparenten Substrat und der (ersten) optisch anisotropen Schicht vorgesehen werden. Die klebende Orientierungsschicht (in der vorläufigen japanischen Patentveröffentlichung Nr. 9(1997)-152509 beschrieben) hat eine Funktion, eine chemische Bindung mit einem diskotischen Flüssigkristallmolekül zu bilden, um die Adhäsion zu verbessern. Falls die Orientierungsschicht verwendet wird, um die Adhäsion zu verbessern, ist die Reibebehandlung nicht notwendig.
Transparentes Substrat:
Ein transparentes Substrat besteht aus einem Polymerfilm oder einer Glasplatte und ist vorzugsweise ein Polymerfilm. Das transparente Substrat bedeutet, dass die Lichtdurchlässigkeit nicht weniger als 80 % beträgt.
Beispiele des Polymers beinhalten Polycarbonat, Polyarylat, Polysulfon, Polyethersulfon und Celluloseester (z.B. Diacetylcellulose, Triacetylcellulose).
Polycarbonat und Celluloseester sind bevorzugt. Der Polymerfilm wird vorzugsweise durch ein Lösungsmittelauftragungsverfahren (solvent casting method) gebildet.
Die optischen Eigenschaften des transparenten Substrats können durch Einstellen von streckenden (vorzugsweise biaxial streckenden) Bedingungen oder Schrumpfverhältnisse in Länge und Breite kontrolliert werden.
Das transparente Substrat kann einer Oberflächenbehandlung unterworfen werden (z.B. Glimmentladungsbehandlung, Koronaentladungsbehandlung, Ultraviolettbehandlung, Flammenbehandlung), um die Adhäsion zu einer Schicht zu verbessern, die auf dem Substrat gebildet wird (z.B. Klebeschicht, Orientierungsschicht, optisch anisotrope Schicht). Eine Glimmentladungsbehandlung oder eine Koronaentladungsbehandlung ist bevorzugt. Zwei oder mehr Oberflächenbehandlungen können in Kombination verwendet werden.
Das transparente Substrat hat vorzugsweise eine Dicke im Bereich von 20 bis 500 µm und stärker bevorzugt im Bereich von 50 bis 200 µm.
Eine Klebeschicht (Grundierungsschicht) kann auf dem transparenten Substrat vorgesehen werden. Die Klebeschicht wird vorzugsweise durch Auftragen eines hydrophilen Polymers (z.B. Gelatine) auf dem transparenten Substrat gebildet. Die Klebeschicht hat vorzugsweise eine Dicke im Bereich von 0,1 bis 2 µm und stärker bevorzugt im Bereich von 0,2 bis 1 µm.
Flüssigkristallzelle:
Das erfindungsgemässe optische Kompensationsblatt ist besonders effektiv in einer Flüssigkristallanzeige vom vertikalen Ausrichtungsmodus oder gebogenen Ausrichtungsmodus.
In einer Flüssigkristallzelle vom vertikalen Ausrichtungsmodus sind stabähnliche Flüssigkristallmoleküle im wesentlichen vertikal ausgerichtet, während keine Spannung an die Zelle angelegt wird, und sind im wesentlichen horizontal ausgerichtet, wenn Spannung an die Zelle angelegt wird, wie in 1 gezeigt wird.
In einer Flüssigkristallzelle vom gebogenen Ausrichtungsmodus sind stabähnliche Flüssigkristallmoleküle im wesentlichen symmetrisch ausgerichtet, wie in 2 gezeigt wird.
Flüssigkristallanzeige:
Eine Flüssigkristallanzeige umfasst eine Flüssigkristallzelle, ein Paar optische Kompensationsblätter, die auf beiden Seiten der Zelle angeordnet sind, oder ein optisches Kompensationsblatt, das auf einer Seite der Zelle angeordnet ist, und ein Paar polarisierender Elemente, das auf der Flüssigkristallzelle oder dem optischen Kompensationsblatt angeordnet ist.
Die Flüssigkristallanzeigen beinhalten einen direkten Betrachtungstyp (direct looking type), einen Projektionstyp und einen Modulationstyp. Die vorliegende Erfindung ist auch in einer Flüssigkristallanzeige mit einer aktiven Matrix, wie TFT, MIM mit drei oder zwei Enden (terminals) effektiv.
REFERENZBEISPIEL 1 – nicht Teil der Erfindung
Ein Triacetylcellulosefilm (Dicke: 100 μm, Grösse: 270 mm × 100 mm, Fuji Tac, Fuji Photo Film Co., Ltd.) wurde als transparentes Substrat verwendet.
Ein Alkyl-denaturierter Polyvinylalkohol (MP-203, Kuraray Co., Ltd.) wurde auf das transparente Substrat aufgetragen und getrocknet, um eine Orientierungsschicht (Dicke: 0,5 µm) zu bilden. Die Oberfläche der Orientierungsschicht wurde einer Reibebehandlung unterworfen.
Die folgende Beschichtungslösung wurde auf die Orientierungsschicht unter Verwendung eines Drahtrakelstreichers aufgetragen.
Diskotische Flüssigkristallverbindung (1)
Die aufgetragene Schicht wurde bei 106°C erwärmt, um die diskotische Flüssigkristallverbindung auszurichten. Die Schicht wurde mit ultravioletter Strahlung von 2 J bestrahlt, um die Flüssigkristallverbindung zu polymerisieren und die Ausrichtung zu fixieren. Somit wurde ein optisches Kompensationsblatt hergestellt.
VERGLEICHSBEISPIEL 1
Ein optisches Kompensationsblatt wurde auf die gleiche Weise wie in Referenzbeispiel 1 hergestellt, ausser dass 0,3 Gew.-Teile Polyvinylbutyral (#3000-1, Denki Kagaku Kogyo K.K.) anstelle von Celluloseacetatbutyrat (CAB-531-1) verwendet wurden.
VERGLEICHSBEISPIEL 2
Ein optisches Kompensationsblatt wurde auf die gleiche Weise wie in Referenzbeispiel 1 hergestellt, ausser dass Celluloseacetatbutyrat (CAB-531-1) nicht verwendet wurde.
VERGLEICHSBEISPIEL 3
Ein optisches Kompensationsblatt wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, ausser dass die Menge an Celluloseacetatbutyrat (CAB-531-1) 3,0 Gew.-Teile betrug.
REFERENZBEISPIEL 2 – nicht Teil der Erfindung
Ein optisches Kompensationsblatt wurde auf die gleiche Weise wie in Referenzbeispiel 1 hergestellt, ausser das 0,3 Gew.-Teile Celluloseacetatbutyrat (Essigsäuregehalt: 17,5 %, Buttersäuregehalt: 32,5 %, CAB-321-0,1, Eastman Chemical) anstelle von Celluloseacetatbutyrat (CAB-531-1) verwendet wurde und die Erwärmungstemperatur für die Schicht 123°C betrug.
VERGLEICHSBEISPIEL 4
Ein optisches Kompensationsblatt wurde auf die gleiche Weise wie in Referenzbeispiel 2 hergestellt, ausser dass Celluloseacetatbutyrat (CAB-321-0,1) nicht verwendet wurde.
REFERENZBEISPIEL 3 – nicht Teil der Erfindung
Ein optisches Kompensationsblatt wurde auf die gleiche Weise wie in Referenzbeispiel 1 hergestellt, ausser dass 0,3 Gew.-Teile Celluloseacetatbutyrat (Essigsäuregehalt: 2,0 %, Buttersäuregehalt: 52,0 %, CAB-551-0,2, Eastman Chemical) anstelle von Celluloseacetatbutyrat (CAB-531-1) verwendet wurde, die Erwärmungstemperatur für die Schicht 112°C betrug und die Belichtung für die ultravioletten Strahlen 1 J war.
VERGLEICHSBEISPIEL 5
Ein optisches Kompensationsblatt wurde auf die gleiche Weise wie in Referenzbeispiel 3 hergestellt, ausser dass Celluloseacetatbutyrat (CAB-551-0,2) nicht verwendet wurde.
REFERENZBEISPIEL 4 – nicht Teil der Erfindung
Ein optisches Kompensationsblatt wurde auf die gleiche Weise wie in Referenzbeispiel 1 hergestellt, ausser dass 0,5 Gew.-Teile Celluloseacetatbutyrat (Essigsäuregehalt: 2,5 %, Buttersäuregehalt: 45,0 %, CAB-482-0,5, Eastman Chemical) anstelle von Celluloseacetatbutyrat (CAB-531-1) verwendet wurde, die Erwärmungstemperatur für die Schicht 145°C betrug und die Belichtung der ultravioletten Strahlen 3 J war.
VERGLEICHSBEISPIEL 6
Ein optisches Kompensationsblatt wurde auf die gleiche Weise wie in Referenzbeispiel 4 hergestellt, ausser dass 0,5 Gew.-Teile Polyvinylbutyral (#3000-1, Denki Kagaku Kogyo K.K.) anstelle von Celluloseacetatbutyrat (CAB-482-0,5) verwendet wurde.
VERGLEICHSBEISPIEL 7
Ein optisches Kompensationsblatt wurde auf die gleiche Weise wie in Referenzbeispiel 4 hergestellt, ausser dass Celluloseacetatbutyrat (CAB-482-0,5) nicht verwendet wurde.
REFERENZBEISPIEL 5 – nicht Teil der Erfindung
Ein optisches Kompensationsblatt wurde auf die gleiche Weise wie in Referenzbeispiel 1 hergestellt, ausser dass 100 Gew.-Teile der folgenden diskotischen Flüssigkristallverbindung (2) anstelle der diskotischen Flüssigkristallverbindung (1) verwendet wurden und die Erwärmungstemperatur für die Schicht 85°C betrug.
Diskotische Flüssigkristallverbindung (2)
VERGLEICHSBEISPIEL 8
Ein optisches Kompensationsblatt wurde auf die gleiche Weise wie in Referenzbeispiel 5 hergestellt, ausser dass Celluloseacetatbutyrat (CAB-531-1) nicht verwendet wurde.
REFERENZBEISPIEL 6 – nicht Teil der Erfindung
Ein optisches Kompensationsblatt wurde auf die gleiche Weise wie in Referenzbeispiel 1 hergestellt, ausser dass 100 Gew.-Teile der folgenden diskotischen Flüssigkristallverbindung (3) anstelle der diskotischen Flüssigkristallverbindung (1) verwendet wurden, die Erwärmungstemperatur für die Schicht 124°C betrug und die Belichtung der ultravioletten Strahlen 1 J war.
Diskotische Flüssigkristallverbindung (3)
VERGLEICHSBEISPIEL 9
Ein optisches Kompensationsblatt wurde auf die gleiche Weise wie in Referenzbeispiel 6 hergestellt, ausser dass Celluloseacetatbutyrat (CAB-531-1) nicht verwendet wurde.
REFERENZBEISPIEL 7 – nicht Teil der Erfindung
Ein optisches Kompensationsblatt wurde auf die gleiche Weise wie in Referenzbeispiel 1 hergestellt, ausser dass 100 Gew.-Teile der folgenden diskotischen Flüssigkristallverbindung (4) anstelle der diskotischen Flüssigkristallverbindung (1) verwendet wurden, die Erwärmungstemperatur für die Schicht 90°C betrug und die Belichtung der ultravioletten Strahlen 5 J war.
Diskotische Flüssigkristallverbindung (4)
VERGLEICHSBEISPIEL 10
Ein optisches Kompensationsblatt wurde auf die gleiche Weise wie in Referenzbeispiel 7 hergestellt, ausser dass Celluloseacetatbutyrat (CAB-531-1) nicht verwendet wurde.
Bewertung der optischen Kompensationsblätter:
Die optischen Eigenschaften der optischen Kompensationsblätter wurden bei einer Wellenlänge von 632,8 nm unter Verwendung eines Ellipsometers (AEP-100, Shimazu Seisakusho, Ltd.) gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
TABELLE 1
Bemerkung:

531:

Celluloseacetatbutyrat (CAB-531-1)

PVB:

Polyvinylbutyral

321:

Celluloseacetatbutyrat (CAB-231-0,1)

551:

Celluloseacetatbutyrat (CAB-551-0,2)

482:

Celluloseacetatbutyrat (CAB-482-0,5)

Winkel:

Neigungswinkel einer optischen Achse [eine Richtung, die den geringsten Rückhaltewert (retardation value) zeigt], der dem mittleren Neigungswinkel zwischen diskotischen Ebenen und einer Oberfläche des transparenten Substrats entspricht.

Δnd:

Rter Rückhaltewert, der durch die folgende Formel definiert wird: Rter = [{(n1 + n2)/2} –n3] × d worin jedes von n1, n2 und n3 der Hauptbrechungsindex der optisch anisotropen Schicht ist, n3 der minimale Index ist und d die Dicke der optisch anisotropen Schicht ist.

REFERENZBEISPIEL 8 – nicht Teil der Erfindung
Ein Triacetylcellulosefilm (Dicke: 100 μm, Grösse: 270 mm × 100 mm, Fuji Tac, Fuji Photo Film Co., Ltd.) wurde als ein transparentes Substrat verwendet.
Eine wässrige Lösung eines Alkyl-denaturierten Polyvinylalkohols (MP-203, Kuraray Co., Ltd.) wurde auf das transparente Substrat unter Verwendung eines Streichrakels aufgetragen und getrocknet, um eine Orientierungsschicht (Dicke: 0,65 µm) zu bilden. Die Oberfläche der Orientierungsschicht wurde einer Reibebehandlung unterworfen.
Die folgende Beschichtungslösung wurde auf die Orientierungsschicht unter Verwendung eines Drahtrakelstreichers aufgetragen und bei Raumtemperatur getrocknet. Die Dicke der gebildeten Schicht war 1,7 µm.
Die aufgetragene Schicht wurde bei 115°C erwärmt, um die diskotische Flüssigkristallverbindung auszurichten. Die Schicht wurde mit ultravioletter Strahlung mit 600 mJ/cm² bestrahlt, um die Flüssigkristallverbindung zu polymerisieren und die Ausrichtung zu fixieren. Somit wurde ein optisches Kompensationsblatt hergestellt.
REFERENZBEISPIELE 9 BIS 19 – nicht Teil der Erfindung – UND VERGLEICHSBEISPIELE 11 BIS 15
Optische Kompensationsblätter wurden auf die gleiche Weise wie in Referenzbeispiel 8 hergestellt, ausser dass die Art und die Menge des fluorhaltigen Tensids wie in Tabelle 2 gezeigt verändert wurde.
Bewertung der optischen Kompensationsblätter:
Die optischen Eigenschaften der optischen Kompensationsblätter wurden bei einer Wellenlänge von 632,8 nm unter Verwendung eines Ellipsometers (AEP-100, Shimazu Seisakusho, Ltd.) gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
TABELLE 2
Bemerkung:

Winkel:

Neigungswinkel einer optischen Achse (eine Richtung, die den geringsten Rückhaltewert zeigt), der dem mittleren Neigungswinkel zwischen diskotischen Ebenen und einer Oberfläche des transparenten Substrats entspricht.

Δnd:

Rter Rückhaltewert

REFERENZBEISPIEL 20 – nicht Teil der Erfindung
Eine Glasplatte (Dicke: 0,85 mm) wurde als ein transparentes Substrat verwendet.
Eine wässrige Lösung von Polyvinylalkohol, der mit Methacryloyloxyethylisocyanat denaturiert ist (Polymer Nr. 1 der vorläufigen japanischen Patentveröffentlichung Nr. 8(1996)-48197) wurde auf das transparente Substrat unter Verwendung eines Streichrakels aufgetragen und getrocknet, um eine Orientierungsschicht (Dicke: 0,63 µm) zu bilden. Die Oberfläche der Orientierungsschicht wurde einer Reibebehandlung unterworfen.
Die folgende Beschichtungslösung wurde auf die Orientierungsschicht unter Verwendung eines Rotationsbeschichters bei 1.000 U/min aufgetragen und bei Raumtemperatur getrocknet. Die Dicke der gebildeten Schicht war 1,9 μm.
Diskotische Flüssigkristallverbindung (5)
Die aufgetragene Schicht wurde bei 180°C erwärmt, um die diskotische Flüssigkristallverbindung auszurichten. Die Schicht wurde mit ultravioletter Strahlung von 600 mJ/cm² bestrahlt, um die Flüssigkristallverbindung zu polymerisieren und die Ausrichtung zu fixieren. Somit wurde ein optisches Kompensationsblatt hergestellt.
REFERENZBEISPIELE 21 BIS 31 – nicht Teil der Erfindung – UND VERGLEICHSBEISPIELE 16 BIS 18
Optische Kompensationsblätter wurden auf die gleiche Weise wie in Referenzbeispiel 20 hergestellt, ausser dass die Art der diskotischen Flüssigkristallverbindung, die Art oder Menge des fluorhaltigen Tensids oder die Erwärmungstemperatur der Schicht wie in Tabelle 3 gezeigt verändert wurde.
Bewertung der optischen Kompensationsblätter:
Die optischen Eigenschaften der optischen Kompensationsblätter wurden bei einer Wellenlänge von 632,8 nm unter Verwendung eines Ellipsometers (AEP-100, Shimazu Seisakusho, Ltd.) gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
TABELLE 3
Bemerkung:

Diskotische Flüssigkristallverbindung (6)
Diskotische Flüssigkristallverbindung (7):
REFERENZBEISPIEL 32 – nicht Teil der Erfindung
Ein Triacetylcellulosefilm (Dicke: 100 µm, Grösse: 270 mm × 100 mm, Fuji Tac, Fuji Photo Film Co., Ltd.) wurde als ein transparentes Substrat verwendet.
Ein Alkyl-denaturierter Polyvinylalkohol (MP-203, Kuraray Co., Ltd.) wurde auf das transparente Substrat aufgetragen und getrocknet (ohne eine Reibebehandlung durchzuführen), um eine Orientierungsschicht (Dicke: 0,5 µm) zu bilden.
Die Beschichtungslösung, die in Referenzbeispiel 1 verwendet wurde, wurde auf die Orientierungsschicht unter Verwendung eines Drahtrakelstreichers aufgetragen.
Die aufgetragene Schicht wurde bei 106°C erwärmt, um die diskotische Flüssigkristallverbindung auszurichten. Die Schicht wurde mit ultravioletter Strahlung von 2 J bestrahlt, um die Flüssigkristallverbindung zu polymerisieren und die Ausrichtung zu fixieren. Somit wurde ein optisches Kompensationsblatt hergestellt.
REFERENZBEISPIEL 33 – nicht Teil der Erfindung
Ein Triacetylcellulosefilm (Dicke: 100 µm, Grösse: 270 mm × 100 mm, Fuji Tac, Fuji Photo Film Co., Ltd.) wurde als ein transparentes Substrat verwendet.
Die Beschichtungslösung, die in Referenzbeispiel 1 verwendet wurde, wurde auf das transparente Substrat unter Verwendung eines Drahtrakelstreichers aufgetragen.
Die aufgetragene Schicht wurde bei 106°C erwärmt, um die diskotische Flüssigkristallverbindung auszurichten. Die Schicht wurde mit ultravioletter Strahlung von 2 J bestrahlt, um die Flüssigkristallverbindung zu polymerisieren und die Ausrichtung zu fixieren. Somit wurde ein optisches Kompensationsblatt hergestellt.
REFERENZBEISPIEL 34 – nicht Teil der Erfindung
Ein Triacetylcellulosefilm (Dicke: 100 µm, Grösse: 270 mm × 100 mm, Fuji Tac, Fuji Photo Film Co., Ltd.) wurde als transparentes Substrat verwendet.
Eine wässrige Lösung eines Alkyl-denaturierten Polyvinylalkohols (MP-203, Kuraray Co., Ltd.) wurde auf das transparente Substrat unter Verwendung eines Rakelstreichers aufgetragen und getrocknet (ohne eine Reibebehandlung durchzuführen), um eine Orientierungsschicht (Dicke: 0,65 µm) zu bilden.
Die Beschichtungslösung, die in Referenzbeispiel 8 verwendet wurde, wurde auf die Orientierungsschicht unter Verwendung eines Drahtrakelstreichers aufgetragen und bei Raumtemperatur getrocknet. Die Dicke der gebildeten Schicht war 1,7 µm.
Die aufgetragene Schicht wurde bei 115°C erwärmt, um die diskotische Flüssigkristallverbindung auszurichten. Die Schicht wurde mit ultravioletter Strahlung von 600 mJ/cm² bestrahlt, um die Flüssigkristallverbindung zu polymerisieren und die Ausrichtung zu fixieren. Somit wurde ein optisches Kompensationsblatt hergestellt.
REFERENZBEISPIEL 35 – nicht Teil der Erfindung
Ein Triacetylcellulosefilm (Dicke: 100 µm, Grösse: 270 mm × 100 mm, Fuji Tac, Fuji Photo Film Co., Ltd.) wurde als ein transparentes Substrat verwendet.
Die Beschichtungslösung, die in Referenzbeispiel 8 verwendet wurde, wurde auf das transparente Substrat unter Verwendung eines Drahtrakelstreichers aufgetragen und bei Raumtemperatur getrocknet. Die Dicke der gebildeten Schicht war 1,7 µm.
Die aufgetragene Schicht wurde bei 115°C erwärmt, um die diskotische Flüssigkristallverbindung auszurichten. Die Schicht wurde mit ultravioletter Strahlung von 600 mJ/cm² bestrahlt, um die Flüssigkristallverbindung zu polymerisieren und die Ausrichtung zu fixieren. Somit wurde ein optisches Kompensationsblatt hergestellt.
REFERENZBEISPIEL 36 – nicht Teil der Erfindung
Eine Glasplatte (Dicke: 0,85 mm) wurde als ein transparentes Substrat verwendet.
Eine wässrige Lösung eines Polyvinylalkohols, der mit Methacryloyloxyethylisocyanat denaturiert ist (Polymer Nr. 1 der vorläufigen japanischen Patentveröffentlichung Nr. 8(1996)-48197) wurde auf das transparente Substrat unter Verwendung eines Streichrakels aufgetragen und getrocknet (ohne eine Reibebehandlung durchzuführen), um eine Orientierungsschicht (Dicke: 0,63 µm) zu bilden.
Die Beschichtungslösung, die in Referenzbeispiel 20 verwendet wurde, wurde auf die Orientierungsschicht unter Verwendung eines Rotationsbeschichters bei 1.000 U/min aufgetragen und bei Raumtemperatur getrocknet. Die Dicke der gebildeten Schicht war 1,9 µm.
Die aufgetragene Schicht wurde bei 180°C erwärmt, um die diskotische Flüssigkristallverbindung auszurichten. Die Schicht wurde mit ultravioletter Strahlung von 600 mJ/cm² bestrahlt, um die Flüssigkristallverbindung zu polymerisieren und die Ausrichtung zu fixieren. Somit wurde ein optisches Kompensationsblatt hergestellt.
BEISPIEL 37
Eine Glasplatte (Dicke: 0,85 mm) wurde als ein transparentes Substrat verwendet.
Die Beschichtungslösung, die in Referenzbeispiel 20 verwendet wurde, wurde auf das transparente Substrat unter Verwendung eines Rotationsbeschichters bei 1.000 U/min aufgetragen und bei Raumtemperatur getrocknet. Die Dicke der gebildeten Schicht war 1,9 µm.
Die aufgetragene Schicht wurde bei 180°C erwärmt, um die diskotische Flüssigkristallverbindung auszurichten. Die Schicht wurde mit ultravioletter Strahlung von 600 mJ/cm² bestrahlt, um die Flüssigkristallverbindung zu polymerisieren und die Ausrichtung zu fixieren. Somit wurde ein optisches Kompensationsblatt hergestellt.
Bewertung der optischen Kompensationsblätter:
Die optischen Eigenschaften der optischen Kompensationsblätter wurden bei einer Wellenlänge von 632,8 nm unter Verwendung eines Ellipsometers (AEP-100, Shimazu Seisakusho, Ltd.) gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
VERGLEICHSBEISPIEL 19
Eine Glasplatte (Dicke: 0,85 mm) wurde als ein transparentes Substrat verwendet.
Eine wässrige Lösung eines Polyvinylalkohols, der mit Methacryloyloxyethylisocyanat denaturiert ist (Polymer Nr. 1 der vorläufigen japanischen Patentveröffentlichung Nr. 8(1996)-48197) wurde auf das transparente Substrat unter Verwendung eines Streichrakels aufgetragen und getrocknet (ohne eine Reibebehandlung durchzuführen), um eine Orientierungsschicht (Dicke: 0,54 µm) zu bilden. Die Oberfläche der Orientierungsschicht wurde einer Reibebehandlung unterworfen.
Die folgende Beschichtungslösung wurde auf die Orientierungsschicht unter Verwendung eines Rotationsbeschichters bei 1.000 U/min aufgetragen und bei Raumtemperatur getrocknet. Die Dicke der gebildeten Schicht war 1,34 µm.
Die aufgetragene Schicht wurde bei 135°C erwärmt, um die diskotische Flüssigkristallverbindung auszurichten. Die Schicht wurde mit ultravioletter Strahlung von 600 mJ/cm2 bestrahlt, um die Flüssigkristallverbindung zu polymerisieren und die Ausrichtung zu fixieren. Somit wurde ein optisches Kompensationsblatt hergestellt.
REFERENZBEISPIEL 38 – nicht Teil der Erfindung
Eine zweite optisch anisotrope Schicht wurde auf die gleiche Weise wie in Vergleichsbeispiel 19 gebildet.
Die folgende Beschichtungslösung wurde auf die zweite optisch anisotrope Schicht unter Verwendung eines Streichrakels aufgetragen und bei Raumtemperatur getrocknet.
Die aufgetragene Schicht wurde bei 106°C erwärmt, um die diskotische Flüssigkristallverbindung auszurichten. Die Schicht wurde mit ultravioletter Strahlung von 600 mJ/cm² bestrahlt, um die Flüssigkristallverbindung zu polymerisieren und die Ausrichtung zu fixieren. Somit wurde ein optisches Kompensationsblatt hergestellt.
Bewertung der optischen Kompensationsblätter:
Zwei optische Kompensationsblätter, die in Vergleichsbeispiel 19 oder Referenzbeispiel 38 hergestellt wurden, wurden mit jeder Seite einer Flüssigkristallzelle vom gebogenen Ausrichtungsmodus verbunden. Das Produkt aus dem Unterschied der Brechungsindizes (zwischen herkömmlichen und ungewöhnlichen Strahlen) und der Abstandsgrösse (gap size) der Zelle war 350 nm. Eine Spannung (0 bis 5 V) eines Rechtecksignals (square wave) (40 Hz) wurde an die Flüssigkristallzelle angelegt, und die Winkelabhängigkeit der Transmission (T) wurde gemessen.
Der Winkel zwischen der normalen Linie der Flüssigkristallzellenoberfläche und der Richtung, die ein Kontrastverhältnis (T_1V//T_5V) von 10 zeigte, wurde als der Betrachtungswinkel bestimmt. Die Betrachtungswinkel von oben, unten, links und rechts wurden gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.
TABELLE 5
BEISPIEL 39
Ein Triacetylcellulosefilm (Dicke: 100 µm, Grösse: 270 mm × 100 mm, Fuji Tac, Fuji Photo Film Co., Ltd.) wurde als ein transparentes Substrat verwendet.
Eine wässrige Lösung eines Alkyl-denaturierten Polyvinylalkohols (MP-203, Kuraray Co., Ltd.) wurde auf das transparente Substrat unter Verwendung eines Streichrakels aufgetragen und getrocknet, um eine Orientierungsschicht (Dicke: 0,65 µm) zu bilden. Die Oberfläche der Orientierungsschicht wurde einer Reibebehandlung unterworfen.
Die folgende Beschichtungslösung wurde auf die Orientierungsschicht unter Verwendung eines Drahtrakelstreichers aufgetragen und bei Raumtemperatur getrocknet. Die Dicke der gebildeten Schicht betrug 1,7 µm.
Die aufgetragene Schicht wurde bei 120°C erwärmt, um die diskotische Flüssigkristallverbindung auszurichten. Die Schicht wurde mit ultravioletter Strahlung von 600 mJ/cm² bestrahlt, um die Flüssigkristallverbindung zu polymerisieren und die Ausrichtung zu fixieren. Somit wurde ein optisches Kompensationsblatt hergestellt.
BEISPIELE 40 BIS 59 UND VERGLEICHSBEISPIELE 20, 21
Optische Kompensationsblätter wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 39 hergestellt, ausser dass die Art oder Menge der Melaminverbindung wie in Tabelle 5 gezeigt verändert wurde.
Bewertung der optischen Kompensationsblätter:
Die optischen Eigenschaften der optischen Kompensationsblätter wurden bei einer Wellenlänge von 632,8 nm unter Verwendung eines Ellipsometers (AEP-100, Shimazu Seisakusho, Ltd.) gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.
TABELLE 5
Bemerkung:

BEISPIEL 60
Eine Glasplatte (Dicke: 0,85 mm) wurde als ein transparentes Substrat verwendet.
Eine wässrige Lösung eines Polyvinylalkohol, der mit Methacryloyloxyethylisocyanat denaturiert ist (Polymer Nr. 1 der vorläufigen japanischen Patentveröffentlichung Nr. 8(1996)-48197) wurde auf das transparente Substrat unter Verwendung eines Streichrakels aufgetragen und getrocknet, um eine Orientierungsschicht (Dicke: 0,63 µm) zu bilden. Die Oberfläche der Orientierungsschicht wurde einer Reibebehandlung unterworfen.
Die folgende Beschichtungslösung wurde auf die Orientierungsschicht unter Verwendung eines Rotationsbeschichters bei 1.000 U/min aufgetragen und bei Raumtemperatur getrocknet. Die Dicke der gebildeten Schicht war 1,9 µm.
Die aufgetragene Schicht wurde bei 180°C erwärmt, um die diskotische Flüssigkristallverbindung auszurichten. Die Schicht wurde mit ultravioletter Strahlung von 600 mJ/cm² bestrahlt, um die Flüssigkristallverbindung zu polymerisieren und die Ausrichtung zu fixieren. Somit wurde ein optisches Kompensationsblatt hergestellt.
BEISPIELE 61 BIS 85 UND VERGLEICHSBEISPIELE 22, 23
Optische Kompensationsblätter wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 60 hergestellt, ausser dass die Art der diskotischen Flüssigkristallverbindung, die Art oder Menge der Melaminverbindung oder die Erwärmungstemperatur für die Schicht wie in Tabelle 6 gezeigt verändert wurde.
Bewertung der optischen Kompensationsblätter:
Die optischen Eigenschaften der optischen Kompensationsblätter wurden bei einer Wellenlänge von 632,8 nm unter Verwendung eines Ellipsometers (AEP-100, Shimazu Seisakusho, Ltd.) gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 gezeigt.
TABELLE 6
Bemerkung:

VORLÄUFIGES EXPERIMENT 1
Eine Glasplatte wurde als ein transparentes Substrat verwendet.
Ein Alkyl-denaturierter Polyvinylalkohol (MP-203, Kuraray Co., Ltd.) wurde auf das transparente Substrat aufgetragen und getrocknet, um eine Orientierungsschicht zu bilden.
Die folgende Beschichtungslösung wurde auf die Orientierungsschicht unter Verwendung eines Rotationsbeschichters aufgetragen und bei Raumtemperatur getrocknet.
Die aufgetragene Probe wurde allmählich erwärmt und die Änderung der Flüssigkristallphase wurde mit einem Polarisationsmikroskop beobachtet. Als Ergebnis wurde eine Flüssigkristallphase im Bereich von 116 bis 180°C beobachtet.
Die Probe wurde rasch auf Raumtemperatur abgekühlt. Der Neigungswinkel der optischen Achse wurde unter Verwendung eines Ellipsometers (AEP-100, Shimazu Seisakusho, Ltd.) gemessen. Der Winkel betrug 2,9 ± 0,4°.
VORLÄUFIGES EXPERIMENT 2
Das Experiment wurde auf die gleiche Weise wie im vorläufigen Experiment 1 durchgeführt, ausser dass 10 Gew.-Teile des Melaminpolymers (MP-5) verwendet wurden.
Als Ergebnis wurde eine Flüssigkristallphase im Bereich von 111 bis 151°C beobachtet, und der Neigungswinkel der optischen Achse betrug 2,9 ± 0,7°.
VORLÄUFIGES EXPERIMENT 3
Das Experiment wurde auf die gleiche Weise wie im vorläufigen Experiment 1 durchgeführt, ausser dass das Melaminpolymers (MP-5) nicht verwendet wurde.
Als Ergebnis wurde eine Flüssigkristallphase im Bereich von 126 bis 183°C beobachtet. Jedoch wurde eine Textur mit Schlieren (schlieren texture) in der Flüssigkristallphase beobachtet. Dementsprechend waren die Flüssigkristallmoleküle nicht einheitlich ausgerichtet.
BEISPIEL 86
Ein Triacetylcellulosefilm (Dicke: 100 µm, Fuji Tac, Fuji Photo Film Co., Ltd.) wurde als ein transparentes Substrat verwendet.
Eine wässrige Lösung eines Alkyl-denaturierten Polyvinylalkohols (MP-203, Kuraray Co., Ltd.) wurde auf das transparente Substrat aufgetragen und getrocknet, um eine Orientierungsschicht zu bilden.
Die folgende Beschichtungslösung wurde auf die Orientierungsschicht unter Verwendung eines Drahtrakelstreichers aufgetragen und bei Raumtemperatur getrocknet.
Die aufgetragene Schicht wurde bei 130°C erwärmt, um die diskotische Flüssigkristallverbindung auszurichten. Die Schicht wurde mit ultravioletter Strahlung von 600 mJ/cm2 bestrahlt, um die Flüssigkristallverbindung zu polymerisieren und die Ausrichtung zu fixieren. Somit wurde ein optisches Kompensationsblatt hergestellt.
Die Ausrichtung der optisch anisotropen Schicht wurde nach der Polymerisation der diskotischen Flüssigkristallverbindung und dem Abkühlen der Schicht beibehalten. Nach dem Erwärmen der Schicht bei 130°C war die optisch anisotrope Schicht nicht zum flüssigkristallinen Zustand verändert worden. Der Neigungswinkel der optischen Achse wurde unter Verwendung eines Ellipsometers (AEP-100, Shimazu Seisakusho, Ltd.) gemessen. Als Ergebnis betrug der Winkel weniger als 5°.
BEISPIEL 87
Ein optisches Kompensationsblatt wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 86 hergestellt, ausser dass 1 Gew.-Teil des folgenden Melaminpolymers (MP-7) anstelle des Melaminpolymers (MP-5) verwendet wurden.
Die Ausrichtung der optisch anisotropen Schicht wurde nach dem Polymerisieren der diskotischen Flüssigkristallverbindung und dem Abkühlen der Schicht beibehalten. Nach dem Erwärmen der Schicht bei 130°C war die optisch anisotrope Schicht nicht zum flüssigkristallinen Zustand verändert worden. Der Neigungswinkel der optischen Achse wurde unter Verwendung eines Ellipsometers (AEP-100, Shimazu Seisakusho, Ltd.) gemessen. Als Ergebnis betrug der Winkel weniger als 5°.

Claims

Optisches Kompensationsblatt (14-16), das eine optisch anisotrope Schicht (14) umfaßt, die von diskotischen Flüssigkristallmolekülen (14a) gebildet wird, die auf einem transparenten Substrat (16) vorgesehen sind, wobei die diskotischen Flüssigkristallmoleküle in der optisch anisotropen Schicht horizontal ausgerichtet sind, ein mittlerer Neigungswinkel zwischen diskotischen Ebenen der diskotischen Flüssigkristallmoleküle und einer Oberfläche des transparenten Substrats weniger als 5° beträgt und die diskotischen Flüssigkristallmoleküle in der optisch anisotropen Schicht fixiert sind, wobei die horizontale Ausrichtung beibehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die optisch anisotrope Schicht weiterhin eine 1,3,5-Triazinverbindung in einer Menge von 0,01 bis 20 Gew.%, bezogen auf die Menge der diskotischen Flüssigkristallmoleküle, enthält.
Optisches Kompensationsblatt (14-16) gemäß Anspruch 1, worin die diskotischen Flüssigkristallmoleküle (14a) polymerisiert sind.
Optisches Kompensationsblatt (14-16) gemäß Anspruch 1, worin die 1,3,5-Triazinverbindung eine Melaminverbindung ist.
Optisches Kompensationsblatt (14-16) gemäß Anspruch 3, worin die 1,3,5-Triazinverbindung ein Melaminpolymer ist.
Optisches Kompensationsblatt (14-16) gemäß Anspruch 2, worin die diskotischen Flüssigkristallmoleküle (14a) und die 1,3,5-Triazinverbindung in der optisch anisotropen Schicht (14) polymerisiert sind.
Optisches Kompensationsblatt (24-27) gemäß Anspruch 1, worin das optische Kompensationsblatt weiterhin eine zweite optisch anisotrope Schicht (25) umfaßt, die von diskotischen Flüssigkristallmolekülen (25a-25c) gebildet wird, die diskotischen Flüssigkristallmoleküle in der zweiten optisch anisotropen Schicht ausgerichtet sind und worin ein mittlerer Neigungswinkel zwischen diskotischen Ebenen der diskotischen Flüssigkristallmoleküle und einer Oberfläche des transparenten Substrats (27) nicht weniger als 5° beträgt und sich der Neigungswinkel mit steigendem Abstand von der Oberfläche des transparenten Substrats zu der diskotischen Ebene des diskotischen Flüssigkristallmoleküls vergrößert oder verkleinert.
Flüssigkristallanzeige, die eine Flüssigkristallzelle vom vertikalen Ausrichtungsmodus ("vertical alignment mode") (11-13), zwei polarisierende Elemente und ein oder zwei optische Kompensationsblätter (14-16) umfaßt, worin jedes der polarisierenden Elemente auf jeder Seite der Flüssigkristallzelle angeordnet ist, jedes der optischen Kompensationsblätter zwischen der Flüssigkristallzelle und jedem polarisierenden Element angeordnet ist, wobei das optische Kompensationsblatt ein optisches Kompensationsblatt gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5 ist.
Flüssigkristallanzeige, die eine Flüssigkristallzelle vom gebogenen Ausrichtungsmodus ("bend alignment mode") (21-23), zwei polarisierende Elemente und ein oder zwei optische Kompensationsblätter (24-27) umfaßt, worin jedes der polarisierenden Elemente auf jeder Seite der Flüssigkristallzelle angeordnet ist, jedes der optischen Kompensationsblätter zwischen der Flüssigkristallzelle und jedem polarisierenden Element angeordnet ist, wobei das optische Kompensationsblatt ein optisches Kompensationsblatt gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6 ist.