JP2006276821A - Optical anisotropy film, liquid crystal display device, and compound for use in them - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、開環重合性基を有し、スメクチック相を発現する棒状化合物を利用した光学異方性膜およびこの膜を用いた液晶表示装置に関する。特に、本発明の液晶表示装置は、水平方向に配向した液晶分子に横方向の電界を印加することにより表示を行う、インプレーンスイッチングモード（ＩＰＳモード）の液晶表示装置である。 The present invention relates to an optically anisotropic film using a rod-shaped compound having a ring-opening polymerizable group and expressing a smectic phase, and a liquid crystal display device using the film. In particular, the liquid crystal display device of the present invention is an in-plane switching mode (IPS mode) liquid crystal display device that performs display by applying a horizontal electric field to liquid crystal molecules aligned in the horizontal direction.
液晶表示装置としては、二枚の直交した偏光板の間に、ネマチック液晶をツイスト配列させた液晶層を挟み、電界を基板に対して垂直な方向にかける方式、いわゆるＴＮモードが広く用いられている。この方式では、黒表示時に液晶が基板に対して立ち上がるために、斜めから見ると液晶分子による複屈折が発生し、光漏れが起こる。この問題に対して液晶性分子がハイブリッド配向したフィルムを用いることで、液晶セルを光学的に補償し、この光漏れを防止する方式が実用化されている。しかし、液晶性分子を用いても液晶セルを問題なく完全に光学的に補償することは非常に難しく、画面下方向での諧調反転が抑えきれないという問題を生じていた。 As a liquid crystal display device, a so-called TN mode is widely used in which a liquid crystal layer in which nematic liquid crystal is twisted is sandwiched between two orthogonal polarizing plates and an electric field is applied in a direction perpendicular to the substrate. In this system, since the liquid crystal rises with respect to the substrate during black display, birefringence occurs due to liquid crystal molecules when viewed from an oblique direction, and light leakage occurs. In order to solve this problem, a system in which a liquid crystal cell is optically compensated by using a film in which liquid crystal molecules are hybrid-aligned and this light leakage is prevented has been put into practical use. However, even if liquid crystal molecules are used, it is very difficult to completely optically compensate the liquid crystal cell without any problem, resulting in a problem that gradation reversal in the lower direction of the screen cannot be suppressed.
かかる問題を解決するため、横電界を液晶に対して印加する、いわゆるインプレーンスイッチング（ＩＰＳ）モードによる液晶表示装置や、誘電率異方性が負の液晶を垂直配向してパネル内に形成した突起やスリット電極によって配向分割した垂直配向（ＶＡ）モードが提案され、実用化されている。近年、これらのパネルはモニター用途に留まらず、ＴＶ用途として開発が進められており、それに伴って画面の輝度が大きく向上してきている。このため、これらの動作モードで従来問題とされていなっかった、黒表示時の対角位斜め入射方向での僅かな光漏れが表示品質の低下の原因として顕在化してきた。 In order to solve such a problem, a liquid crystal display device using a so-called in-plane switching (IPS) mode in which a lateral electric field is applied to the liquid crystal, or a liquid crystal having a negative dielectric anisotropy is vertically aligned in the panel. A vertical alignment (VA) mode in which alignment is divided by protrusions and slit electrodes has been proposed and put into practical use. In recent years, these panels have been developed not only for monitor applications but also for TV applications, and screen brightness has been greatly improved accordingly. For this reason, slight light leakage in the diagonally oblique incidence direction during black display, which has not been considered as a problem in these operation modes, has become apparent as a cause of deterioration in display quality.
この色調や黒表示の視野角を改善する手段の一つとして、液晶層と偏光板の間に複屈折特性を有する光学補償材料を配置することがＩＰＳモードにおいても検討されている。例えば、傾斜時の液晶層のレターデーションの増減を補償する作用を有する光軸を互いに直交した複屈折媒体を基板と偏光板との間に配置することで、白表示または中間調表示を斜め方向から直視した場合の色付きが改善できることが開示されている（特許文献１参照）。 As one means for improving the color tone and the viewing angle of black display, the arrangement of an optical compensation material having birefringence characteristics between the liquid crystal layer and the polarizing plate is also studied in the IPS mode. For example, by arranging a birefringent medium with optical axes orthogonal to each other to compensate for increase / decrease in retardation of the liquid crystal layer during tilting, the white display or halftone display is obliquely arranged between the substrate and the polarizing plate. It is disclosed that coloring can be improved when viewing directly from (see Patent Document 1).
また、負の固有複屈折を有するスチレン系ポリマーやディスコチック液晶性化合物からなる光学補償フィルムを使用した方法（特許文献２、３、４参照）や、光学補償フィルムとして複屈折が正で光学軸がフィルムの面内にある膜と複屈折が正で光学軸がフィルムの法線方向にある膜とを組み合わせる方法（特許文献５参照）、レターデーションが二分の一波長の二軸性の光学補償シートを使用する方法（特許文献６参照）、偏光板の保護膜として負のレターデーションを有する膜を使い、この表面に正のレターデーションを有する光学補償層を設ける方式（特許文献７参照）が提案されている。
In addition, a method using an optical compensation film made of a styrenic polymer having a negative intrinsic birefringence or a discotic liquid crystalline compound (see
後述するように、本発明者は正の複屈折性を有し光軸が法線方向にある位相差領域を組み合わせることでＩＰＳの光学補償を達成したが、かかる位相差領域を実現するには液晶材料を垂直に配向させ、その配向状態を固定化する方法が知られている。液晶材料を用いて光学異方性材料を形成する場合、ネマティック相で固定化することが一般的である。しかし、近年モニターの表示特性に対する要求が厳しくなってきており、ネマティック相で固定化した異方性材料ではミクロな均一性が十分ではなく改善が求められている。かかる要求に対しては特許文献８、９および１０でスメクティック相での固定化が開示されている。
As will be described later, the present inventor achieved IPS optical compensation by combining a phase difference region having positive birefringence and an optical axis in the normal direction. A method of aligning a liquid crystal material vertically and fixing the alignment state is known. When an optically anisotropic material is formed using a liquid crystal material, it is generally fixed in a nematic phase. However, in recent years, the demand for display characteristics of monitors has become stricter, and anisotropic materials fixed in a nematic phase do not have sufficient micro-uniformity and are required to be improved. For this requirement,
しかし、提案された方式の多くは、液晶セル中の液晶の複屈折の異方性を打ち消して視野角を改善する方式であるために、直交偏光板を斜めから見た場合の偏光軸交差角度の直交からのズレに基づく光漏れを十分に解決できないという問題がある。また、この光漏れを補償できるとされる方式でも、液晶セルを問題なく完全に光学的に補償することは非常に難しい。さらに、延伸複屈折ポリマーフィルムで光学補償を行うＩＰＳモード液晶セル用光学補償シートでは、複数のフィルムを用いる必要があり、その結果、光学補償シートの厚さが増し、表示装置の薄形化に不利である。また、延伸フィルムの積層には粘着層を用いるため、温湿度変化により粘着層が収縮してフィルム間の剥離や反りといった不良が発生することがあった。 However, many of the proposed methods are methods that improve the viewing angle by canceling the birefringence anisotropy of the liquid crystal in the liquid crystal cell, so the polarization axis crossing angle when the orthogonal polarizing plate is viewed from an oblique direction. There is a problem that the light leakage based on the deviation from orthogonality cannot be solved sufficiently. Even in a system that can compensate for this light leakage, it is very difficult to completely optically compensate the liquid crystal cell without any problem. Furthermore, in the optical compensation sheet for IPS mode liquid crystal cell that performs optical compensation with the stretched birefringent polymer film, it is necessary to use a plurality of films. As a result, the thickness of the optical compensation sheet increases, and the display device becomes thinner. It is disadvantageous. Moreover, since an adhesive layer is used for lamination | stacking of a stretched film, the adhesive layer contracted by the temperature / humidity change, and defects, such as peeling and a curvature between films, may generate | occur | produce.
また、液晶材料をスメクチック相で垂直に固定化する技術に関しては、特許文献８，９ではスメクチック相の配向に特殊な配向処理を要したり、ガラス基板上で位相差領域を作製するなど、工業的なレベルでの製造には不向きであった。また特許文献１０では高分子液晶材料を垂直配向させているため配向に長時間を有し、やはり工業的なレベルでの製造には不向きであった。
In addition, regarding the technology for fixing a liquid crystal material vertically in a smectic phase, in
本発明は前記諸問題に鑑みなされたものであって、簡易な構成で、表示品位のみならず、視野角が著しく改善されたＩＰＳ型液晶表示装置を提供することを目的とする。また、本発明は、液晶表示装置、特にＩＰＳ型液晶表示装置の視野角の改善に寄与するため、２つの開環重合可能な重合性基を有し、かつスメクチック相を発現する棒状化合物、および該化合物を利用した光学異方性膜光学補償フィルム（光学補償フィルム）を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an IPS liquid crystal display device with a simple configuration and not only display quality but also a viewing angle that is remarkably improved. Further, the present invention contributes to improving the viewing angle of a liquid crystal display device, particularly an IPS liquid crystal display device, and has a rod-like compound having two polymerizable groups capable of ring-opening polymerization and expressing a smectic phase, and It is an object to provide an optically anisotropic film optical compensation film (optical compensation film) using the compound.
本発明の課題は、下記［１］〜［１１］により解決された。
［１］ スメクチック相で配向を固定化されている、下記一般式（Ｉ）で表される棒状化合物の架橋物を含有することを特徴とする光学異方性膜。
The problems of the present invention have been solved by the following [1] to [11].
[1] An optically anisotropic film characterized by containing a cross-linked product of a rod-like compound represented by the following general formula (I), the orientation of which is fixed by a smectic phase.
［２］ 式（Ｉ）で表される化合物の架橋物が、垂直に配向した状態で固定化されることを特徴とする［１］に記載の光学異方性膜。
［３］式（Ｉ）で表される化合物の空気界面での垂直配向を促進する添加剤を含有する位相差層からなることを特徴とする［１］または［２］に記載の光学異方性膜。
［４］ 前記位相差層が式（Ｉ）で表される化合物の配向膜界面での垂直配向を促進する添加剤を含有することを特徴とする［１］〜［３］のいずれか一項に記載の光学異方性膜。
［５］ 少なくとも、第１偏光膜と、第１位相差領域と、第２位相差領域と、液晶層を一対の基板で挟んだ液晶セルとを含み、黒表示時に液晶分子が前記一対の基板の表面に対して実質的に平行に配向する液晶表示装置であって、第１位相差領域のレターデーションＲｅが２０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、第１位相差領域の値Ｎｚが１．５〜７であり、第２位相差領域のレターデーションＲｅが実質的に０ｎｍであり、第２位相差領域のレターデーションＲｔｈが−８０ｎｍ〜−４００ｎｍであり、前記第２位相差領域は、［１］〜［４］のいずれか一項に記載の光学異方性膜を含み、該光学異方性膜に含まれる式（Ｉ）で表される化合物の架橋物が実質的に垂直に配向した状態で固定化されており、且つ第１偏光膜の透過軸が黒表示時の液晶分子の遅相軸方向に平行である液晶表示装置。
［６］ 前記第１偏光膜、前記第１位相差領域、前記第２位相差領域および前記液晶セルが、この順序で配置され、且つ前記第１位相差領域の遅相軸が、前記第１偏光膜の透過軸に実質的に平行である［５］に記載の液晶表示装置。
［７］ 前記第１偏光膜、前記第２位相差領域、前記第１位相差領域および前記液晶セルがこの順序で配置され、且つ前記第１位相差領域の遅相軸が前記第１偏光膜の透過軸に実質的に直交である［５］に記載の液晶表示装置。
［８］ 前記第１偏光膜の透過軸と直交する透過軸を有する第２偏光膜をさらに有し、前記第１および第２偏光膜が、前記第１位相差領域、前記第２位相差領域および前記液晶セルを挟持して配置されている［５］〜［７］のいずれか１つに記載の液晶表示装置。
［９］前記第１偏光膜および／または第２偏光膜を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち液晶層に近い側の保護膜の厚み方向の位相差Ｒｔｈが４０ｎｍ以下である［５］〜［８］のいずれか１つに記載の液晶表示装置。
［１０］前記第１偏光膜および／または第２偏光膜を挟んで配置された一対の保護膜を有し、該一対の保護膜のうち液晶層に近い側の保護膜がセルロースアシレートフィルムまたはノルボルネン系フィルムである［５］〜［９］のいずれか１つに記載の液晶表示装置。
［１１］下記一般式（Ｘ）で表される化合物。
[2] The optically anisotropic film according to [1], wherein the cross-linked product of the compound represented by the formula (I) is fixed in a vertically oriented state.
[3] The optical anisotropy according to [1] or [2], comprising a retardation layer containing an additive that promotes vertical alignment at the air interface of the compound represented by formula (I) Sex membrane.
[4] Any one of [1] to [3], wherein the retardation layer contains an additive that promotes vertical alignment at the alignment film interface of the compound represented by the formula (I). An optically anisotropic film described in 1.
[5] At least a first polarizing film, a first retardation region, a second retardation region, and a liquid crystal cell having a liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates, and liquid crystal molecules in the pair of substrates during black display The liquid crystal display device is aligned substantially parallel to the surface of the first retardation region, wherein the retardation Re of the first retardation region is 20 nm to 150 nm, and the value Nz of the first retardation region is 1.5 to 7. The retardation Re of the second retardation region is substantially 0 nm, the retardation Rth of the second retardation region is -80 nm to -400 nm, and the second retardation region is [1] to [ 4] including the optically anisotropic film according to any one of the above, wherein the cross-linked product of the compound represented by formula (I) contained in the optically anisotropic film is fixed in a substantially vertically oriented state. Liquid crystal components when the transmission axis of the first polarizing film is black. A liquid crystal display device parallel to the slow axis direction of the child.
[6] The first polarizing film, the first retardation region, the second retardation region, and the liquid crystal cell are arranged in this order, and the slow axis of the first retardation region is the first retardation layer. The liquid crystal display device according to [5], which is substantially parallel to the transmission axis of the polarizing film.
[7] The first polarizing film, the second retardation region, the first retardation region, and the liquid crystal cell are arranged in this order, and the slow axis of the first retardation region is the first polarizing film. [5] The liquid crystal display device according to [5], which is substantially perpendicular to the transmission axis.
[8] A second polarizing film having a transmission axis perpendicular to the transmission axis of the first polarizing film, wherein the first and second polarizing films are the first retardation region and the second retardation region. And the liquid crystal display device according to any one of [5] to [7], wherein the liquid crystal cell is interposed between the liquid crystal display device and the liquid crystal display device.
[9] A phase difference in the thickness direction of the protective film on the side close to the liquid crystal layer of the pair of protective films, having a pair of protective films arranged with the first polarizing film and / or the second polarizing film interposed therebetween The liquid crystal display device according to any one of [5] to [8], wherein Rth is 40 nm or less.
[10] A pair of protective films disposed between the first polarizing film and / or the second polarizing film, wherein the protective film on the side close to the liquid crystal layer is a cellulose acylate film or The liquid crystal display device according to any one of [5] to [9], which is a norbornene-based film.
[11] A compound represented by the following general formula (X).
少なくとも、第１偏光膜と、第１位相差領域と、第２位相差領域と、液晶材料からなる液晶層を一対の基板で挟んだ液晶セルとを含み、黒表示時に該ネマチック液晶材料の液晶分子が前記一対の基板の表面に対して実質的に平行に配向する液晶表示装置であって、第１位相差領域のレターデーションＲｅが２０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、第１位相差領域の値Ｎｚが１．５〜７であり、第２位相差領域のレターデーションＲｅが実質的に0nmであり、第２位相差領域のレターデーションＲｔｈが−８０ｎｍ〜−４００ｎｍであり、且つ第１偏光膜の透過軸が黒表示時の液晶分子の遅相軸方向に平行にすることによって、正面方向の特性を何ら変更させることなく、斜めの方位角方向から見た場合に２枚の偏光板の吸収軸が９０度からずれることから生ずるコントラストの低下、特に４５度の斜め方向からのコントラストの低下を改善することができる。さらに、偏光膜の保護膜のＲｔｈを４０ｎｍ以下とすることによって更なるコントラスト向上を実現することができる。また、第２位相差領域の構成要素にとして、本発明の光学異方性膜を用いることにより、特殊な垂直配向膜を用いずに簡便に第２位相差領域を作製することができる。 A liquid crystal cell including at least a first polarizing film, a first retardation region, a second retardation region, and a liquid crystal layer sandwiched between a pair of substrates, and a liquid crystal of the nematic liquid crystal material when displaying black A liquid crystal display device in which molecules are aligned substantially parallel to the surfaces of the pair of substrates, the retardation Re of the first retardation region is 20 nm to 150 nm, and the value Nz of the first retardation region is 1.5 to 7, retardation Re of the second retardation region is substantially 0 nm, retardation Rth of the second retardation region is -80 nm to -400 nm, and transmission through the first polarizing film By making the axis parallel to the slow axis direction of the liquid crystal molecules at the time of black display, the absorption axis of the two polarizing plates can be obtained when viewed from an oblique azimuth direction without changing any characteristics in the front direction. Does it deviate from 90 degrees? Reduction in contrast caused, in particular can be improved reduction in contrast from 45 ° oblique direction. Further, the contrast can be further improved by setting the Rth of the protective film of the polarizing film to 40 nm or less. Further, by using the optically anisotropic film of the present invention as a component of the second retardation region, the second retardation region can be easily produced without using a special vertical alignment film.
［棒状化合物］
本発明は、下記式（Ｉ）で表される棒状化合物を用いる。
The present invention uses a rod-like compound represented by the following formula (I).
棒状化合物とは、棒状液晶化合物の分子構造において、よく知られている概念であり、（液晶便覧編集委員会編、液晶便覧；岩柳茂夫、液晶）に記載されている。
式（Ｉ）において、Ｐ1およびＰ2はそれぞれ独立にオキシラニル基またはオキセタニル基であり、オキセタニル基であることが好ましい。
The rod-shaped compound is a well-known concept in the molecular structure of the rod-shaped liquid crystal compound, and is described in (Edited by Liquid Crystal Handbook, Liquid Crystal Handbook; Shigeo Iyanagi, Liquid Crystal).
In formula (I), P 1 and P 2 are each independently an oxiranyl group or an oxetanyl group, preferably an oxetanyl group.
Ｘ1およびＸ2は、それぞれ独立にアルキレン基または置換アルキレン基であり、分岐構造を有しても良い。アルキレン基の炭素原子数は、例えば、１〜３０個であることができ、１〜２０個であることが好ましく、１〜１２個であることがさらに好ましい。アルキレン基を構成する一つ以上の互いに隣接しないＣＨ2基は−Ｏ−，−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−，−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−，−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−または−Ｃ（＝Ｏ）−に置換されていてもよく、および／または、アルキレン基を構成する一つ以上のＨ原子はハロゲン原子（フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基）、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基）に置換されていてもよい。Ｘ1およびＸ2でいう「置換アルキレン基」はこのような定義で用いられる。但し、Ｘ1およびＸ2は、置換されていないアルキレン基であることが好ましい。 X 1 and X 2 are each independently an alkylene group or a substituted alkylene group, and may have a branched structure. The number of carbon atoms of the alkylene group can be, for example, 1 to 30, preferably 1 to 20, and more preferably 1 to 12. One or more non-adjacent CH 2 groups constituting the alkylene group are —O—, —C (═O) O—, —O—C (═O) —, —O—C (═O) O— or -C (= O)-may be substituted, and / or one or more H atoms constituting the alkylene group may be a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom), a cyano group, An alkoxy group (for example, methoxy group, ethoxy group, isopropoxy group) and an alkyl group (for example, methyl group, ethyl group, isopropyl group) may be substituted. The “substituted alkylene group” in X 1 and X 2 is used in such a definition. However, X 1 and X 2 are preferably an unsubstituted alkylene group.
Ｌ1およびＬ4は、それぞれ独立に単結合、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｓ−，−ＣＯ−ＮＲ3−，−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＮＲ3−ＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−または−ＣＨ＝ＣＨ−であり、Ｒ3は水素原子あるいはアルキル基である。Ｌ1およびＬ4として好ましいのは、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−であり、−Ｏ−がさらに好ましい。
Ｌ2およびＬ3は、それぞれ独立に単結合、−Ｏ−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｏ−，−ＣＯ−Ｓ−，−ＣＯ−ＮＲ3−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−、−ＮＲ3−ＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−または−ＣＨ＝ＣＨ−であり、Ｒ3は水素原子あるいはアルキル基である。Ｌ2およびＬ3として好ましいのは、単結合、−ＣＯ−Ｏ−、−ＣＯ−Ｓ−、−Ｏ−ＣＯ−、−Ｓ−ＣＯ−であり、−ＣＯ−Ｏ−および−Ｏ−ＣＯ−がさらに好ましい。
L 1 and L 4 are each independently a single bond, —O—CO—O—, —CO—O—, —CO—S—, —CO—NR 3 —, —O—, —S—, —O. —CO—, —S—CO—, —NR 3 —CO—, —C≡C— or —CH═CH—, and R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group. L 1 and L 4 are preferably —O—CO—O—, —CO—O—, —CO—S—, —O—, —S—, —O—CO—, —S—CO—. Yes, -O- is more preferred.
L 2 and L 3 are each independently a single bond, —O—CO—O—, —CO—O—, —CO—S—, —CO—NR 3 —, —O—CO—, —S—CO. —, —NR 3 —CO—, —C≡C— or —CH═CH—, and R 3 represents a hydrogen atom or an alkyl group. Preferred as L 2 and L 3 are a single bond, —CO—O—, —CO—S—, —O—CO—, —S—CO—, —CO—O— and —O—CO—. Is more preferable.
Ｙ1、Ｙ2およびＹ3は、それぞれ独立に、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）、シアノ基、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基）、アルケニル基、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基）である。Ｙ1、Ｙ2およびＹ3は、フッ素原子、シアノ基、メチル基であることが好ましい。ｎ１、ｎ２およびｎ３は、それぞれ独立に、０〜４であり、０〜１であることが好ましく、０であることがさらに好ましい。ｍは、０〜４であり、０〜３であることが好ましく、１〜２であることがさらに好ましい。 Y 1 , Y 2 and Y 3 are each independently a halogen atom (eg, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), cyano group, alkyl group (eg, methyl group, ethyl group, isopropyl group), An alkenyl group and an alkoxy group (for example, methoxy group, ethoxy group, isopropoxy group). Y 1 , Y 2 and Y 3 are preferably a fluorine atom, a cyano group or a methyl group. n1, n2 and n3 are each independently 0 to 4, preferably 0 to 1, and more preferably 0. m is 0-4, preferably 0-3, and more preferably 1-2.
また、ｍ個の式（II）で表される繰り返し単位は、各単位においてそれぞれ独立に、Ｙ2、ｎ２およびＬ3を決定することができる。 Moreover, m repeating units represented by the formula (II) can determine Y 2 , n 2 and L 3 independently in each unit.
式（Ｉ）で表される化合物のうち、本発明では以下の式（Ｘ）で表される化合物を選択して用いることができる。 Among the compounds represented by the formula (I), in the present invention, a compound represented by the following formula (X) can be selected and used.
式（Ｘ）において、Ｒ1およびＲ2はそれぞれ独立に水素原子またはアルキル基である。
Ｘ1、Ｘ2、Ｌ1〜Ｌ4、Ｙ1〜Ｙ3、ｎ１〜ｎ３およびｍの定義および好ましい範囲は、一般式（Ｉ）において説明したとおりである。
In the formula (X), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group.
The definitions and preferred ranges of X 1 , X 2 , L 1 to L 4 , Y 1 to Y 3 , n1 to n3 and m are as described in the general formula (I).
以下に、式（Ｉ）で表される棒状化合物の例を示す。 Below, the example of the rod-shaped compound represented by Formula (I) is shown.
一般式（Ｉ）で表される棒状化合物は、単独で液晶性を示すことができる。但し、この棒状化合物を他の液晶と混合することより液晶性を示してもよい。発現する液晶相は、スメクチックＡ相が好ましい。
一般式（Ｉ）で表される棒状化合物を他の液晶性化合物と混合して用いる場合、一般式（Ｉ）で表される棒状化合物の液晶性分子全体に対する割合は、１〜９９質量％が好ましく、１０〜９８質量％がさらに好ましく、３０〜９５質量％が最も好ましい。
The rod-like compound represented by the general formula (I) can exhibit liquid crystallinity alone. However, liquid crystallinity may be exhibited by mixing this rod-like compound with other liquid crystals. The liquid crystal phase to be expressed is preferably a smectic A phase.
When the rod-shaped compound represented by the general formula (I) is used in a mixture with other liquid crystal compounds, the ratio of the rod-shaped compound represented by the general formula (I) to the whole liquid crystal molecules is 1 to 99% by mass. Preferably, 10 to 98 mass% is more preferable, and 30 to 95 mass% is most preferable.
併用する液晶性化合物は、円盤状液晶性化合物よりも棒状液晶性化合物の方が好ましい。他の棒状液晶性化合物は、例えば、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，１９０巻、２２５５頁（１９８９年）、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ５巻、１０７頁（１９９３年）、米国特許４６８３３２７号、同５６２２６４８号、同５７７０１０７号各明細書、国際公開ＷＯ９５／２２５８６号、同９５／２４４５５号、同９７／００６００号、同９８／２３５８０号、同９８／５２９０５号、特開平２００４−特開平１−２７２５５１号、同６−１６６１６号、同７−１１０４６９号、同１１−８００８１号、および特開２００１−３２８９７３号の各公報に記載された化合物があることができる。 The liquid crystal compound used in combination is preferably a rod-like liquid crystal compound rather than a discotic liquid crystal compound. Other rod-like liquid crystalline compounds are described in, for example, Makromol. Chem. 190, 2255 (1989), Advanced Materials 5, 107 (1993), US Pat. Nos. 4,683,327, 5,622,648 and 5,770,107, International Publications WO95 / 22586, 95/24455. No. 97/00600, No. 98/23580, No. 98/52905, JP-A No. 2004-JP No. 1-272551, No. 6-16616, No. 7-110469, No. 11-80081, and There can be compounds described in JP-A No. 2001-328773.
液晶状態の温度領域は、０℃〜３００℃が好ましく、１０℃〜２５０℃がさらに好ましく、２０℃〜２００℃が最も好ましい。 The temperature range of the liquid crystal state is preferably 0 ° C to 300 ° C, more preferably 10 ° C to 250 ° C, and most preferably 20 ° C to 200 ° C.
本発明の光学異方性膜は、上記一般式（Ｉ）で表される棒状化合物の架橋物を含有し、この棒状化合物の架橋物は、スメクチック相で配向を固定化されていることを特徴とする。 The optically anisotropic film of the present invention contains a cross-linked product of a rod-shaped compound represented by the above general formula (I), and the cross-linked product of the rod-shaped compound has a fixed orientation in a smectic phase. And
以下において、本発明の光学異方性膜について、この光学異方性膜を用いる本発明の液晶表示装置の一実施形態およびその構成部材とともに、順次説明する。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。 Hereinafter, the optically anisotropic film of the present invention will be sequentially described together with an embodiment of the liquid crystal display device of the present invention using this optically anisotropic film and its constituent members. In the present specification, a numerical range represented by using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
本明細書において、「平行」、「直交」とは、厳密な角度±１０°未満の範囲内であることを意味する。この範囲は厳密な角度との誤差は、±５°未満であることが好ましく、±２°未満であることがより好ましい。また、「実質的に垂直」とは、厳密な垂直の角度よりも±２０°未満の範囲内であることを意味する。この範囲は厳密な角度との誤差は、±１５°未満であることが好ましく、±１０°未満であることがより好ましい。また、「遅相軸」は、屈折率が最大となる方向を意味する。さらに屈折率の測定波長は特別な記述がない限り、可視光域のλ＝５５０ｎｍでの値である。 In this specification, “parallel” and “orthogonal” mean that the angle is within a range of strict angle ± 10 ° or less. In this range, an error from a strict angle is preferably less than ± 5 °, and more preferably less than ± 2 °. Further, “substantially vertical” means within a range of less than ± 20 ° from a strict vertical angle. In this range, an error from a strict angle is preferably less than ± 15 °, and more preferably less than ± 10 °. Further, the “slow axis” means a direction in which the refractive index is maximized. Further, the measurement wavelength of the refractive index is a value at λ = 550 nm in the visible light region unless otherwise specified.
本明細書において「偏光板」とは、特に断らない限り、長尺の偏光板および液晶装置に組み込まれる大きさに裁断された（本明細書において、「裁断」には「打ち抜き」および「切り出し」等も含むものとする）偏光板の両者を含む意味で用いられる。また、本明細書では、「偏光膜」および「偏光板」を区別して用いるが、「偏光板」は「偏光膜」の少なくとも片面に該偏光膜を保護する透明保護膜を有する積層体を意味するものとする。 In this specification, unless otherwise specified, the term “polarizing plate” is cut into a size to be incorporated into a long polarizing plate and a liquid crystal device (in this specification, “cutting” includes “punching” and “cutting out”. It is used in the meaning including both of the polarizing plates. In this specification, “polarizing film” and “polarizing plate” are distinguished from each other, but “polarizing plate” means a laminate having a transparent protective film for protecting the polarizing film on at least one surface of the “polarizing film”. It shall be.
まず、図面を用いて本発明の液晶表示装置の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明の液晶表示装置の画素領域例を示す模式図である。図２および図３は、本発明の液晶表示装置の一実施形態の模式図である。
［液晶表示装置］
図２に示す液晶表示装置は、偏光膜８および２０と、第１位相差領域１０と、第２位相差領域１２と、基板１３および１７と、該基板に挟持される液晶層１５とを有する。偏光膜８及２０は、それぞれ保護膜７ａと７ｂおよび１９ａと１９ｂによって挟持されている。
First, embodiments of the liquid crystal display device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a pixel region of the liquid crystal display device of the present invention. 2 and 3 are schematic views of an embodiment of the liquid crystal display device of the present invention.
[Liquid Crystal Display]
The liquid crystal display device shown in FIG. 2 includes
図２の液晶表示装置では、液晶セルは、基板１３および１７と、これらに挟持される液晶層１５からなる。液晶層の厚さｄ（μｍ）と屈折率異方性Δｎとの積Δｎ・ｄは透過モードにおいて、ねじれ構造を持たないＩＰＳ型では０．２〜０．４μｍの範囲が最適値となる。この範囲では白表示輝度が高く、黒表示輝度が小さいことから、明るくコントラストの高い表示装置が得られる。基板１３および１７の液晶層１５に接触する表面には、配向膜（不図示）が形成されていて、液晶分子を基板の表面に対して略平行に配向させ、配向膜上に施されたラビング処理方向１４および１８等により、電圧無印加状態もしくは低印加状態における液晶分子配向方向が制御されている。また、基板１３若しくは１７の内面には、液晶分子に電圧印加可能な電極（図２中不図示）が形成されている。
In the liquid crystal display device of FIG. 2, the liquid crystal cell includes
図１に、液晶層１５の１画素領域中の液晶分子の配向を模式的に示す。図１は、液晶層１５の１画素に相当する程度の極めて小さい面積の領域中の液晶分子の配向を、基板１３および１７の内面に形成された配向膜のラビング方向４、および基板１３および１７の内面に形成された液晶分子に電圧印加可能な電極２および３とともに示した模式図である。電界効果型液晶として正の誘電異方性を有するネマチック液晶を用いてアクティブ駆動を行った場合の、電圧無印加状態若しくは低印加状態での液晶分子配向方向は５ａおよび５ｂであり、この時に黒表示が得られる。電極２および３間に印加されると、電圧に応じて液晶分子は６ａおよび６ｂ方向へとその配向方向を変える。通常、この状態で明表示を行なう。
FIG. 1 schematically shows the alignment of liquid crystal molecules in one pixel region of the
再び図２において、偏光膜８の透過軸９と、偏光膜２０の透過軸２１は直交して配置されている。第１位相差領域１０の遅相軸１１は、偏光膜８の透過軸９および黒表示時の液晶層１５中の液晶分子の遅相軸方向１６に平行である。
図２に示す液晶表示装置では、偏光膜８が二枚の保護膜７ａおよび７ｂに挟持された構成を示しているが、保護膜７ｂはなくてもよい。また、偏光膜２０も二枚の保護膜１９ａおよび１９ｂに挟持されているが、液晶層１５に近い側の保護膜１９ａはなくてもよい。なお、図２の態様では、第１位相差領域および第２位相差領域は、液晶セルの位置を基準にして、液晶セルと視認側の偏光膜との間に配置されていてもよいし、液晶セルと背面側の偏光膜との間に配置されていてもよい。本実施形態では、いずれの構成においても、第２位相差領域が液晶セルにより近くなるように配置する。
In FIG. 2 again, the
In the liquid crystal display device shown in FIG. 2, the configuration in which the
本発明の他の実施形態を図３に示す。図３に液晶表示装置における各部材に付された番号は、図２と同じである。図３の液晶表示装置は、第２位相差領域１２が偏光膜８および第１位相差領域１０の間に配置されている。図３の液晶表示装置において、保護膜７ｂまたは保護膜１９ａはなくてもよい。図３に示す態様では、第１位相差領域１０は、その遅相軸１１が、偏光膜８の透過軸９と黒表示時の液晶層１５中の液晶分子の遅相軸方向１６に直交になるように配置される。なお、図３の態様では、第１位相差領域および第２位相差領域は、液晶セルの位置を基準にして、液晶セルと視認側の偏光膜との間に配置されていてもよいし、液晶セルと背面側の偏光膜との間に配置されていてもよい。本実施形態では、いずれの構成においても、第１位相差領域が液晶セルにより近くなるように配置する。
Another embodiment of the present invention is shown in FIG. The numbers assigned to the respective members in the liquid crystal display device in FIG. 3 are the same as those in FIG. In the liquid crystal display device of FIG. 3, the
なお、図３には、上側偏光板および下側偏光板を備えた透過モードの表示装置の態様を示したが、本発明は一の偏光板のみを備える反射モードの態様であってもよく、かかる場合は、液晶セル内の光路が２倍になることから、最適Δｎ・ｄの値は上記の１／２程度の値になる。また、本発明に用いられる液晶セルはＩＰＳモードに限定されることなく、黒表示時に液晶分子が前記一対の基板の表面に対して実質的に平行に配向する液晶表示装置であれば、いずれも好適に用いることができる。この例としては強誘電性液晶表示装置、反強誘電性液晶表示装置、ＥＣＢ型液晶表示装置がある。 In addition, in FIG. 3, although the aspect of the display device of the transmission mode provided with the upper side polarizing plate and the lower side polarizing plate was shown, this invention may be the aspect of the reflection mode provided with only one polarizing plate, In such a case, since the optical path in the liquid crystal cell is doubled, the optimum value of Δn · d is about the above half value. The liquid crystal cell used in the present invention is not limited to the IPS mode, and any liquid crystal display device in which liquid crystal molecules are aligned substantially parallel to the surfaces of the pair of substrates during black display can be used. It can be used suitably. Examples thereof include a ferroelectric liquid crystal display device, an antiferroelectric liquid crystal display device, and an ECB type liquid crystal display device.
本発明の液晶表示装置は、図１〜図３に示す構成に限定されず、他の部材を含んでいてもよい。例えば、液晶層と偏光膜との間にカラーフィルターを配置してもよい。また、偏光膜の保護膜の表面に反射防止処理やハードコートを施しても良い。また、構成部材に導電性を付与したものを使用してもよい。また、透過型として使用する場合は、冷陰極あるいは熱陰極蛍光管、あるいは発光ダイオード、フィールドエミッション素子、エレクトロルミネッセント素子を光源とするバックライトを背面に配置することができる。この場合、バックライトの配置は図２および図３の上側であっても下側であっても良い。また、液晶層とバックライトとの間に、反射型偏光板や拡散板、プリズムシートや導光板を配置することもできる。また、上記した様に、本発明の液晶表示装置は、反射型であってもよく、かかる場合は、偏光板は観察側に１枚配置したのみでよく、液晶セル背面あるいは液晶セルの下側基板の内面に反射膜を配置する。もちろん前記光源を用いたフロントライトを液晶セル観察側に設けることも可能である。 The liquid crystal display device of the present invention is not limited to the configuration shown in FIGS. 1 to 3 and may include other members. For example, a color filter may be disposed between the liquid crystal layer and the polarizing film. Further, an antireflection treatment or a hard coat may be applied to the surface of the protective film of the polarizing film. Moreover, you may use what gave electroconductivity to the structural member. In the case of use as a transmission type, a cold cathode or a hot cathode fluorescent tube, or a backlight using a light emitting diode, a field emission element, or an electroluminescent element as a light source can be disposed on the back surface. In this case, the arrangement of the backlight may be on the upper side or the lower side in FIGS. In addition, a reflective polarizing plate, a diffusion plate, a prism sheet, or a light guide plate can be disposed between the liquid crystal layer and the backlight. In addition, as described above, the liquid crystal display device of the present invention may be of a reflective type. In such a case, only one polarizing plate may be disposed on the observation side, and the back side of the liquid crystal cell or the lower side of the liquid crystal cell. A reflective film is disposed on the inner surface of the substrate. Of course, it is also possible to provide a front light using the light source on the liquid crystal cell observation side.
本発明の液晶表示装置には、画像直視型、画像投影型や光変調型が含まれる。本発明は、ＴＦＴやＭＩＭのような３端子または２端子半導体素子を用いたアクティブマトリックス液晶表示装置に適用した態様が特に有効である。勿論、時分割駆動と呼ばれるパッシブマトリックス液晶表示装置に適用した態様も有効である。 The liquid crystal display device of the present invention includes an image direct view type, an image projection type, and a light modulation type. The present invention is particularly effective when applied to an active matrix liquid crystal display device using three-terminal or two-terminal semiconductor elements such as TFT and MIM. Of course, a mode applied to a passive matrix liquid crystal display device called time-division driving is also effective.
以下、本発明の液晶表示装置に使用される光学異方性膜および液晶表示装置に使用可能な種々の部材の好ましい光学特性や部材に用いられる材料、その製造方法等について、詳細に説明する。 Hereinafter, preferred optical characteristics of various members usable in the liquid crystal display device of the present invention, various members usable in the liquid crystal display device, materials used for the members, manufacturing methods thereof, and the like will be described in detail.
本明細書において、Ｒｅ(λ)、Ｒｔｈ(λ)は各々、波長λにおける面内のリターデーションおよび厚さ方向のリターデーションを表す。Ｒｅ(λ)はKOBRA 21ADH（王子計測機器（株）製）において波長λｎｍの光をフィルム法線方向に入射させて測定される。Ｒｔｈ(λ)は前記Ｒｅ(λ)、面内の遅相軸（KOBRA 21ADHにより判断される）を傾斜軸（回転軸）としてフィルム法線方向に対して＋４０°傾斜した方向から波長λnｍの光を入射させて測定したレターデーション値、および面内の遅相軸を傾斜軸（回転軸）としてフィルム法線方向に対して−４０°傾斜した方向から波長λnｍの光を入射させて測定したレターデーション値の計３つの方向で測定したレターデーション値と平均屈折率の仮定値および入力された膜厚値を基にKOBRA 21ADHが算出する。ここで平均屈折率の仮定値は ポリマーハンドブック（JOHN WILEY＆SONS，INC）、各種光学フィルムのカタログの値を使用することができる。平均屈折率の値が既知でないものについてはアッベ屈折計で測定することができる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する：セルロースアシレート（１．４８）、シクロオレフィンポリマー（１．５２）、ポリカーボネート（１．５９）、ポリメチルメタクリレート（１．４９）、ポリスチレン（１．５９）である。これら平均屈折率の仮定値と膜厚を入力することで、KOBRA 21ADHはｎｘ、ｎｙ、ｎｚを算出する。この算出されたｎｘ，ｎｙ，ｎｚよりＮｚ＝（ｎｘ−ｎｚ）／（ｎｘ−ｎｙ）がさらに算出される。 In this specification, Re (λ) and Rth (λ) represent in-plane retardation and retardation in the thickness direction at a wavelength λ, respectively. Re (λ) is measured in KOBRA 21ADH (manufactured by Oji Scientific Instruments) by making light having a wavelength of λ nm incident in the normal direction of the film. Rth (λ) is the light of wavelength λnm from the direction inclined by + 40 ° with respect to the normal direction of the film, with Re (λ) and the in-plane slow axis (determined by KOBRA 21ADH) as the tilt axis (rotation axis) And a retardation value measured by making light of wavelength λ nm incident from a direction inclined by −40 ° with respect to the film normal direction with the in-plane slow axis as the tilt axis (rotation axis). KOBRA 21ADH calculates based on the retardation value measured in three directions, the assumed value of the average refractive index, and the input film thickness value. Here, as the assumed value of the average refractive index, the values in the polymer handbook (JOHN WILEY & SONS, INC) and catalogs of various optical films can be used. Those whose average refractive index is not known can be measured with an Abbe refractometer. The average refractive index values of main optical films are exemplified below: cellulose acylate (1.48), cycloolefin polymer (1.52), polycarbonate (1.59), polymethyl methacrylate (1.49), Polystyrene (1.59). KOBRA 21ADH calculates nx, ny, and nz by inputting these assumed values of average refractive index and film thickness. From the calculated nx, ny, and nz, Nz = (nx−nz) / (nx−ny) is further calculated.
［第１位相差領域］
本発明の液晶表示装置に含まれる第１位相差領域は、レターデーションＲｅが２０ｎｍ〜１５０ｎｍである。斜め方向の光漏れを効果的に低減するためには、第１位相差領域のＲｅは、４０ｎｍ〜１１５ｎｍであるのがより好ましく、６０ｎｍ〜９５ｎｍであるのがさらに好ましい。また、Ｎｚは１．５〜７である。斜め方向の光漏れを効果的に低減するためには、第１位相差領域のＮｚは、２．０〜５．５であるのがより好ましく、２．５〜４．５であるのがさらに好ましい。
[First phase difference region]
The first retardation region included in the liquid crystal display device of the present invention has a retardation Re of 20 nm to 150 nm. In order to effectively reduce the light leakage in the oblique direction, Re of the first phase difference region is more preferably 40 nm to 115 nm, and further preferably 60 nm to 95 nm. Moreover, Nz is 1.5-7. In order to effectively reduce the light leakage in the oblique direction, Nz in the first phase difference region is more preferably 2.0 to 5.5, and further preferably 2.5 to 4.5. preferable.
基本的には前記第１位相差領域は、前記光学特性を有する限り、その材料および形態については特に制限されない。例えば、複屈折ポリマーフィルムからなる位相差膜、透明支持体上に高分子化合物を塗布後に加熱塩した膜、および透明支持体上に低分子あるいは高分子液晶性化合物を塗布もしくは転写することによって形成された位相差層を有する位相差膜など、いずれも第１位相差領域として使用することができる。また、それぞれを積層して使用することもできる。 Basically, the material and form of the first retardation region are not particularly limited as long as they have the optical characteristics. For example, it is formed by coating or transferring a low-molecular or high-molecular liquid crystalline compound on a transparent support, a retardation film made of a birefringent polymer film, a film obtained by heating and salting a high-molecular compound on a transparent support, and a transparent support. Any of the retardation films having the retardation layer thus formed can be used as the first retardation region. Moreover, each can also be laminated | stacked and used.
複屈折ポリマーフィルムとしては、複屈折特性の制御性や透明性、耐熱性に優れるものが好ましい。この場合、用いる高分子材料としては均一な二軸配向が達成できる高分子であれば特に制限はないが、従来公知のもので溶液流延法や押出し成形方式で製膜できるもの好ましく、ノルボルネン系高分子、ポリカーボネート系高分子、ポリアリレート系高分子、ポリエステル系高分子、ポリサルフォン等の芳香族系高分子、セルロースアシレート、または、それらポリマーの２種または３種以上を混合したポリマーなどがあげられる。 The birefringent polymer film is preferably a film having excellent controllability of birefringence characteristics, transparency and heat resistance. In this case, the polymer material to be used is not particularly limited as long as it is a polymer capable of achieving uniform biaxial orientation, but is preferably a conventionally known material that can be formed by a solution casting method or an extrusion method, and a norbornene-based material. Examples include polymers, polycarbonate polymers, polyarylate polymers, polyester polymers, aromatic polymers such as polysulfone, cellulose acylate, or polymers obtained by mixing two or more of these polymers. It is done.
フィルムの二軸配向は、押出し成形方式や流延製膜方式等の適宜な方式で製造した当該熱可塑性樹脂からなるフィルムを、例えばロールによる縦延伸方式、テンターによる横延伸方式や二軸延伸方式などにより、延伸処理することにより達成することができる。前記のロールによる縦延伸方式では加熱ロールを用いる方法や雰囲気を加熱する方法、それらを併用する方法等の適宜な加熱方法を採ることができる。またテンターによる二軸延伸方式では全テンター方式による同時二軸延伸方法や、ロール・テンター法による逐次二軸延伸方法などの適宜な方法を採ることができる。
また、配向ムラや位相差ムラの少ないものが好ましい。その厚さは、位相差等により適宜に決定しうるが、一般には薄型化の点より１〜３００μｍ、就中１０〜２００μｍ、特に２０〜１５０μｍとすることが適当である。
The biaxial orientation of the film is a film made of the thermoplastic resin produced by an appropriate method such as an extrusion molding method or a casting film forming method, for example, a longitudinal stretching method using a roll, a transverse stretching method using a tenter, or a biaxial stretching method. For example, it can be achieved by performing a stretching treatment. In the longitudinal stretching method using the roll, an appropriate heating method such as a method using a heating roll, a method of heating an atmosphere, or a method of using them together can be adopted. In the biaxial stretching method using a tenter, an appropriate method such as a simultaneous biaxial stretching method using an all tenter method or a sequential biaxial stretching method using a roll tenter method can be employed.
Moreover, a thing with little orientation nonuniformity and phase difference nonuniformity is preferable. The thickness can be appropriately determined depending on the phase difference or the like, but is generally 1 to 300 μm, especially 10 to 200 μm, especially 20 to 150 μm from the viewpoint of thinning.
ノルボルネン系高分子としては、ノルボルネンおよびその誘導体、テトラシクロドデセンおよびその誘導体、ジシクロペンタジエンおよびその誘導体、メタノテトラヒドロフルオレンおよびその誘導体などのノルボルネン系モノマーの主成分とするモノマーの重合体であり、ノルボルネン系モノマーの開環重合体、ノルボルネン系モノマーとこれと開環共重合可能なその他のモノマーとの開環共重合体、ノルボルネン系モノマーの付加重合体、ノルボルネン系モノマーとこれと共重合可能なその他のモノマーとの付加共重合体、およびの水素添加物などが挙げられる。これらの中でも、耐熱性、機械的強度等の観点から、ノルボルネン系モノマーの開環重合体水素化物が最も好ましい。ノルボルネン系重合体、単環の環状オレフィンの重合体または環状共役ジエンの重合体の分子量は、使用目的に応じて適宜選択されるが、シクロヘキサン溶液（重合体樹脂が溶解しない場合はトルエン溶液）のゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーで測定したポリイソプレンまたはポリスチレン換算の重量平均分子量で、通常５，０００〜５００，０００、好ましくは８，０００〜２００，０００、より好ましくは１０，０００〜１００，０００の範囲であるときに、フィルム（Ａ）の機械的強度、および成形加工性とが高度にバランスされて好適である。 As the norbornene-based polymer, norbornene and its derivatives, tetracyclododecene and its derivatives, dicyclopentadiene and its derivatives, methanotetrahydrofluorene and its monomers as a main component of a monomer polymer, Ring-opening polymer of norbornene-based monomer, ring-opening copolymer of norbornene-based monomer and other monomer capable of ring-opening copolymerization, addition polymer of norbornene-based monomer, copolymerizable with norbornene-based monomer Examples include addition copolymers with other monomers and hydrogenated products thereof. Among these, from the viewpoints of heat resistance, mechanical strength, and the like, a ring-opening polymer hydride of a norbornene monomer is most preferable. The molecular weight of the norbornene-based polymer, the monocyclic olefin polymer, or the cyclic conjugated diene polymer is appropriately selected according to the purpose of use, but is a cyclohexane solution (a toluene solution if the polymer resin does not dissolve). The polyisoprene or polystyrene-converted weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography is usually 5,000 to 500,000, preferably 8,000 to 200,000, more preferably 10,000 to 100,000. When the thickness is in the range, the mechanical strength of the film (A) and the moldability are highly balanced, which is preferable.
セルロースアシレートのアシル基としては、脂肪族基でもアリル基でもよく特に限定されない。それらは、例えばセルロースのアルキルカルボニルエステル、アルケニルカルボニルエステルあるいは芳香族カルボニルエステル、芳香族アルキルカルボニルエステルなどであり、それぞれさらに置換された基を有していてもよく、総炭素数が２２以下のエステル基が好ましい。これらの好ましいセルロースアシレートとしては、エステル部の総炭素数が２２以下のアシル基（例えば、アセチル、プロピオニル、ブチロイル、バレル、ヘプタノイル、オクタノイル、デカノイル、ドデカノイル、トリデカノイル、ヘキサデカノイル、オクタデカノイルなど）、アリールカルボニル基（アクリル、メタクリルなど）、アリルカルボニルキ（ベンゾイル、ナフタロイルなど）、シンナモイル基を挙げることができる。これらの中でも、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートステアレート、セルロースアセテートベンゾエートなどであり、混合エステルの場合はその比率は特に限定されないが、好ましくはアセテートが総エステルの３０モル％以上であることが好ましい。 The acyl group of cellulose acylate may be an aliphatic group or an allyl group, and is not particularly limited. They are, for example, alkyl carbonyl esters, alkenyl carbonyl esters, aromatic carbonyl esters, aromatic alkyl carbonyl esters, etc. of cellulose, each of which may further have a substituted group, and an ester having a total carbon number of 22 or less. Groups are preferred. These preferred cellulose acylates include acyl groups having a total carbon number of 22 or less in the ester moiety (for example, acetyl, propionyl, butyroyl, barrel, heptanoyl, octanoyl, decanoyl, dodecanoyl, tridecanoyl, hexadecanoyl, octadecanoyl, etc. ), Arylcarbonyl groups (such as acrylic and methacrylic), allylcarbonyloxy (such as benzoyl and naphthaloyl), and cinnamoyl groups. Among these, cellulose acetate, cellulose acetate propionate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate stearate, cellulose acetate benzoate, etc. are not particularly limited in the case of mixed esters, but preferably acetate is the total ester. It is preferable that it is 30 mol% or more.
これらの中でも、セルロースアシレートが好ましく、特に写真用グレードのものが好ましく、市販の写真用グレードのものは粘度平均重合度、置換度等の品質を満足して入手することができる。写真用グレードのセルローストリアセテートのメーカーとしては、ダイセル化学工業（株）（例えばＬＴ−２０，３０，４０，５０，７０，３５，５５，１０５など）、イーストマンコダック社（例えば、ＣＡＢ−５５１−０．０１、ＣＡＢ−５５１−０．０２、ＣＡＢ−５００−５、ＣＡＢ−３８１−０．５、ＣＡＢ−３８１−０２、ＣＡＢ−３８１−２０、ＣＡＢ−３２１−０．２、ＣＡＰ−５０４−０．２、ＣＡＰ−４８２−２０、ＣＡ−３９８−３など）、コートルズ社、ヘキスト社等があり、何れも写真用グレードのセルロースアシレートを使用できる。また、フィルムの機械的特性や光学的な特性を制御する目的で、可塑剤、界面活性剤、レターデーション調節剤、ＵＶ吸収剤などを今後することができる（参考資料：特開２００２−２７７６３２号公報、特開２００２−１８２２１５号公報）。 Among these, cellulose acylate is preferred, and photographic grades are particularly preferred, and commercially available photographic grades can be obtained with satisfactory quality such as viscosity average degree of polymerization and substitution degree. As manufacturers of photographic grade cellulose triacetate, Daicel Chemical Industries, Ltd. (for example, LT-20, 30, 40, 50, 70, 35, 55, 105, etc.), Eastman Kodak Company (for example, CAB-551) 0.01, CAB-551-0.02, CAB-500-5, CAB-381-0.5, CAB-381-02, CAB-381-20, CAB-321-0.2, CAP-504 0.2, CAP-482-20, CA-398-3, etc.), Coatles, Hoechst, etc., any of which can use photographic grade cellulose acylate. Further, for the purpose of controlling the mechanical properties and optical properties of the film, plasticizers, surfactants, retardation modifiers, UV absorbers, and the like can be used in the future (reference material: JP-A No. 2002-277632). Publication, Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-182215).
透明樹脂をシートまたはフィルム状に成形する方法は、例えば、加熱溶融成形法、溶液流延法のいずれも用いることができる。加熱溶融成形法は、さらに詳細に、押出成形法、プレス成形法、インフレーション成形法、射出成形法、ブロー成形法、延伸成形法などに分類できるが、これらの方法の中でも、機械的強度、表面精度等に優れたフィルムを得るためには、押出成形法、インフレーション成形法、およびプレス成形法が好ましく、押出成形法が最も好ましい。成形条件は、使用目的や成形方法により適宜選択されるが、加熱溶融成形法による場合は、シリンダー温度が、好ましくは１００〜４００℃、より好ましくは１５０〜３５０℃の範囲で適宜設定される。上記シートまたはフィルムの厚みは、好ましくは１０〜３００μｍ、より好ましくは３０〜２００μｍである。 As a method for forming the transparent resin into a sheet or film, for example, either a hot melt molding method or a solution casting method can be used. The heat-melt molding method can be further classified into an extrusion molding method, a press molding method, an inflation molding method, an injection molding method, a blow molding method, a stretch molding method, etc. Among these methods, mechanical strength, surface In order to obtain a film excellent in accuracy and the like, the extrusion molding method, the inflation molding method, and the press molding method are preferable, and the extrusion molding method is most preferable. The molding conditions are appropriately selected depending on the purpose of use and the molding method. In the case of the heat-melt molding method, the cylinder temperature is preferably set in the range of preferably 100 to 400 ° C, more preferably 150 to 350 ° C. The thickness of the sheet or film is preferably 10 to 300 μm, more preferably 30 to 200 μm.
上記シートまたはフィルムの延伸は、該透明樹脂のガラス転移温度をＴｇとするとき、好ましくはＴｇ−３０℃からＴｇ＋６０℃の温度範囲、より好ましくはＴｇ−１０℃からＴｇ＋５０℃の温度範囲にて、少なくとも一方向に好ましくは１．０１〜２倍の延伸倍率で行う。延伸方向は少なくとも一方向であればよいが、その方向は、シートが押出成形で得られたものである場合には、樹脂の機械的流れ方向（押出方向）であることが好ましく、延伸方法は自由収縮一軸延伸法、幅固定一軸延伸法、二軸延伸法などが好ましい。光学特性の制御はこの延伸倍率と加熱温度を制御することによって行なうことができる。 When the glass transition temperature of the transparent resin is Tg, the stretching of the sheet or film is preferably in a temperature range of Tg-30 ° C to Tg + 60 ° C, more preferably in a temperature range of Tg-10 ° C to Tg + 50 ° C. In at least one direction, the stretching ratio is preferably 1.01 to 2 times. The stretching direction may be at least one direction, but when the sheet is obtained by extrusion, the direction is preferably the mechanical flow direction (extrusion direction) of the resin. A free shrink uniaxial stretching method, a fixed width uniaxial stretching method, a biaxial stretching method, and the like are preferable. The optical characteristics can be controlled by controlling the draw ratio and the heating temperature.
［第２位相差領域］
本発明の液晶表示装置が有する第２位相差領域は、レターデーションＲeは実質的に０ｎｍである。第２位相差領域の厚み方向のレターデーションＲｔｈは、−８０ｎｍ〜−４００ｎｍである。
[Second phase difference region]
In the second retardation region of the liquid crystal display device of the present invention, the retardation Re is substantially 0 nm. The retardation Rth in the thickness direction of the second retardation region is −80 nm to −400 nm.
前記第２位相差領域のＲｔｈのより好ましい範囲は、他の光学部材の光学特性に応じて変動し、特に、より近くに位置する偏光膜の保護膜（例えば、トリアセチルセルロースフィルム）のＲｔｈに応じて、大きく変動する。斜め方向の光漏れを効果的に低減するためには、第２位相差領域のＲｔｈは、−１００ｎｍ〜−３４０ｎｍであるのがより好ましく、−１２０ｎｍ〜−２７０ｎｍであるのがさらに好ましい。一方、第２位相差領域のＲｅは０近傍の値になる。具体的には、面内レターデーションＲｅは、０〜５０ｎｍであるのが好ましく、０〜２０ｎｍであるのがより好ましい。 The more preferable range of Rth of the second retardation region varies depending on the optical characteristics of other optical members, and in particular, the Rth of the protective film (for example, triacetyl cellulose film) of the polarizing film located closer to the second retardation region. Depending on the situation, it varies greatly. In order to effectively reduce the light leakage in the oblique direction, Rth of the second retardation region is more preferably −100 nm to −340 nm, and further preferably −120 nm to −270 nm. On the other hand, Re in the second phase difference region is a value near zero. Specifically, the in-plane retardation Re is preferably 0 to 50 nm, and more preferably 0 to 20 nm.
本発明において、第２位相差領域は、スメクチック相で配向を固定化されている一般式（Ｉ）で表される棒状化合物の架橋物を含有する、本発明の光学異方性膜を含む。この光学異方性膜は、正の複屈折性を有する位相差層である。第２位相差領域は、前記光学異方性膜を位相差層として少なくとも１層有する層である。さらに、一の位相差層のみならず複数の位相差層を積層して、上記光学特性を示す第２位相差領域を構成することもできる。また、支持体と位相差層との積層体全体で上記光学特性を満たすようにして、第２位相差領域を構成してもよい。 In the present invention, the second retardation region includes the optically anisotropic film of the present invention containing a cross-linked product of the rod-shaped compound represented by the general formula (I) in which the orientation is fixed in the smectic phase. This optically anisotropic film is a retardation layer having positive birefringence. The second retardation region is a layer having at least one optical anisotropic film as a retardation layer. Furthermore, not only one retardation layer but also a plurality of retardation layers can be laminated to form the second retardation region exhibiting the above optical characteristics. Further, the second retardation region may be configured so that the entire laminated body of the support and the retardation layer satisfies the optical characteristics.
さらに、本発明の液晶表示装置が有する第２位相差領域においては、光学異方性膜に含まれる式（Ｉ）で表される化合物の架橋物は、実質的に垂直に配向した状態で固定化されている。実質的に垂直とは、フィルム面と棒状液晶性化合物のダイレクターとのなす角度が７０°〜９０°の範囲内であることを意味する。これらの液晶性化合物は斜め配向させてもよいし、傾斜角が徐々に変化するように（ハイブリッド配向）させてもよい。斜め配向またはハイブリッド配向の場合でも、平均傾斜角は７０°〜９０°であることが好ましく、８０°〜９０°がより好ましく、８５°〜９０°が最も好ましい。 Furthermore, in the second retardation region of the liquid crystal display device of the present invention, the cross-linked product of the compound represented by formula (I) contained in the optically anisotropic film is fixed in a substantially vertically aligned state. It has become. The term “substantially perpendicular” means that the angle formed between the film surface and the director of the rod-like liquid crystal compound is in the range of 70 ° to 90 °. These liquid crystalline compounds may be aligned obliquely or may be changed so that the inclination angle gradually changes (hybrid alignment). Even in the case of oblique alignment or hybrid alignment, the average inclination angle is preferably 70 ° to 90 °, more preferably 80 ° to 90 °, and most preferably 85 ° to 90 °.
以下、本発明の第２位相差領域に好適に用いられる、本発明の光学異方性膜 (スメクチック相で配向を固定化されている一般式（Ｉ）で表される棒状化合物の架橋物を含有する位相差層) について説明する。 Hereinafter, the optically anisotropic film of the present invention suitably used for the second retardation region of the present invention (a cross-linked product of the rod-shaped compound represented by the general formula (I) in which the orientation is fixed in the smectic phase) The retardation layer contained) will be described.
本発明の光学異方性膜の形成には、一般式（Ｉ）で表される棒状化合物を用いる。位相差層の形成は、一般式（Ｉ）で表される棒状化合物を含有する組成物を、配向膜を有する透明支持体の配向膜上に塗布し、次いで棒状化合物を架橋させることで行うことができる。上記組成物には1種類の棒状化合物を含めることもできるが、1種類の棒状化合物を含めることもできる。さらに、上記組成物には、棒状化合物以外の非重合性(非架橋性)の液晶性化合物を併用することもできる。単独または併用で用いる個々の液晶性化合物についてはネマティック液晶相、スメクティック液晶相、またはコレステリック液晶相を形成してもよい。後述するように塗布する場合には溶媒や重合開始剤等の添加剤を入れた組成物を塗布するが、加熱乾燥の過程で溶媒が揮散した状態の液晶組成物として、配向固定させる温度範囲でスメクチック液晶相をとるものが好適に用いられる。 The rod-like compound represented by the general formula (I) is used for forming the optically anisotropic film of the present invention. The retardation layer is formed by applying a composition containing the rod-shaped compound represented by the general formula (I) onto the alignment film of the transparent support having the alignment film, and then crosslinking the rod-shaped compound. Can do. The composition can contain one kind of rod-like compound, but can also contain one kind of rod-like compound. Furthermore, non-polymerizable (non-crosslinkable) liquid crystal compounds other than rod-shaped compounds can be used in combination with the above composition. Each liquid crystalline compound used alone or in combination may form a nematic liquid crystal phase, a smectic liquid crystal phase, or a cholesteric liquid crystal phase. In the case of application as described later, a composition containing an additive such as a solvent or a polymerization initiator is applied, but as a liquid crystal composition in which the solvent has been volatilized in the process of heating and drying, in a temperature range in which the orientation is fixed. Those having a smectic liquid crystal phase are preferably used.
上記棒状化合物から形成された光学異方性膜は、上記棒状性化合物に加えて、所望により、下記の重合開始剤や空気界面垂直配向剤や他の添加剤を含む塗布液を、支持体上の配向膜上に塗布し、垂直配向させ、該配向状態を固定することで形成することができる。仮支持体上に形成した場合は、該位相差層を支持体上に転写することで作製することもできる。さらに、１層の位相差層のみならず複数の位相差層を積層して、上記光学特性を示す第２位相差領域を構成することもできる。仮支持体上に形成する場合、および複数の位相差層を積層する場合、垂直配向剤等を添加することで、垂直配向させることができる。また、配向状態の固定は、後述するように、液晶性化合物に導入した重合性基（Ｐ）の重合反応により実施することが好ましい。また、支持体と位相差層との積層体全体で上記光学特性を満たすようにして、第２位相差領域を構成してもよい。 The optically anisotropic film formed from the rod-shaped compound may contain a coating solution containing the following polymerization initiator, air interface vertical alignment agent and other additives on the support, if desired, in addition to the rod-shaped compound. It can be formed by coating on the alignment film, vertically aligning, and fixing the alignment state. When it is formed on a temporary support, it can also be produced by transferring the retardation layer onto the support. Furthermore, not only a single retardation layer but also a plurality of retardation layers can be laminated to form a second retardation region exhibiting the above optical characteristics. When forming on a temporary support body, and when laminating | stacking a some retardation layer, it can carry out a vertical alignment by adding a vertical aligning agent etc. The alignment state is preferably fixed by a polymerization reaction of a polymerizable group (P) introduced into the liquid crystalline compound, as will be described later. Further, the second retardation region may be configured so that the entire laminated body of the support and the retardation layer satisfies the optical characteristics.
垂直配向させた液晶性化合物は、配向状態を維持して固定する。配向状態の固定化は、液晶性化合物に導入した重合性基（Ｐ）、即ち、一般式（Ｉ）で表される棒状化合物のＰ1およびＰ2の重合(架橋)反応により実施する。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。光重合反応が好ましい。オキシラニル基、オキセタニル基のようなカチオン重合の場合、光カチオン開始剤および／または熱カチオン開始剤を用いて固定化を行う。光カチオン発生剤とは、適当な光の波長を照射することによりカチオンを発生できる化合物を意味し、有機スルフォニウム塩系、ヨードニウム塩系、フォスフォニウム塩系等を例示する事ができる。これら化合物の対イオンとしては、アンチモネート、フォスフェート、などが好ましく用いられる。熱カチオンカチオン剤とは、適当な温度に加熱されることによりカチオンを発生できる化合物であり、例えば、ベンジルスルホニウム塩類、ヒドラジニウム塩類が挙げられる。また、ビニルシクロプロパン基のようなラジカル重合の場合、光ラジカル発生剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各明細書記載）、アシロインエーテル（米国特許２４４８８２８号明細書記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許２７２２５１２号明細書記載）、多核キノン化合物（米国特許３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各明細書記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許３５４９３６７号明細書記載）、アクリジンおよびフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号公報、米国特許４２３９８５０号明細書記載）およびオキサジアゾール化合物（米国特許４２１２９７０号明細書記載）が含まれる。オキシラニル基、オキセタニル基のようなカチオン重合の場合、光カチオン発生剤および／または熱カチオン発生剤を用いて重合させる。 The vertically aligned liquid crystal compound is fixed while maintaining the alignment state. The alignment state is fixed by a polymerization (crosslinking) reaction of the polymerizable group (P) introduced into the liquid crystalline compound, that is, P 1 and P 2 of the rod-shaped compound represented by the general formula (I). The polymerization reaction includes a thermal polymerization reaction using a thermal polymerization initiator and a photopolymerization reaction using a photopolymerization initiator. A photopolymerization reaction is preferred. In the case of cationic polymerization such as oxiranyl group and oxetanyl group, immobilization is performed using a photocationic initiator and / or a thermal cationic initiator. The photo cation generator means a compound capable of generating a cation by irradiating with an appropriate wavelength of light, and examples thereof include organic sulfonium salt systems, iodonium salt systems, and phosphonium salt systems. Antimonates, phosphates, etc. are preferably used as counter ions of these compounds. The thermal cation cation agent is a compound capable of generating a cation by being heated to an appropriate temperature, and examples thereof include benzylsulfonium salts and hydrazinium salts. In the case of radical polymerization such as vinylcyclopropane group, examples of the photo radical generator include α-carbonyl compounds (described in the specifications of US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670), acyloin ether (US Pat. No. 2,448,828). Description), α-hydrocarbon-substituted aromatic acyloin compounds (described in US Pat. No. 2,722,512), polynuclear quinone compounds (described in US Pat. Nos. 3,046,127 and 2,951,758), triarylimidazole dimers and p -Combinations with aminophenyl ketones (described in US Pat. No. 3,549,367), acridine and phenazine compounds (described in JP-A-60-105667, US Pat. No. 4,239,850) and oxadiazole compounds (US Pat. No. 4,212,970) Included) It is. In the case of cationic polymerization such as oxiranyl group and oxetanyl group, polymerization is performed using a photo cation generator and / or a thermal cation generator.
光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の０．０１〜２０質量％であることが好ましく、０．５〜５質量％であることがさらに好ましい。棒状液晶性分子の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ2〜５０Ｊ／ｃｍ2であることが好ましく、１００〜８００ｍＪ／ｃｍ2であることがさらに好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。前記光学異方性層を含む第１位相差領域の厚さは、０．１〜１０μｍであることが好ましく、０．５〜５μｍであることがさらに好ましく、１〜５μｍであることが最も好ましい。 The amount of the photopolymerization initiator used is preferably 0.01 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 5% by mass, based on the solid content of the coating solution. The light irradiation for polymerizing the rod-like liquid crystalline molecules preferably uses ultraviolet rays. The irradiation energy is preferably 20mJ / cm 2 ~50J / cm 2 , further preferably 100 to 800 mJ / cm 2. In order to accelerate the photopolymerization reaction, light irradiation may be performed under heating conditions. The thickness of the first retardation region including the optically anisotropic layer is preferably 0.1 to 10 μm, more preferably 0.5 to 5 μm, and most preferably 1 to 5 μm. .
［配向膜界面側の垂直配向促進剤］
本発明の光学異方性膜を構成する位相差層を形成するために用いられる組成物は、配向膜界面側の垂直配向促進剤を含有していても良い。配向膜界面側の垂直配向促進剤としてはオニウム塩を好適に用いることができる。本発明においてオニウム塩は配向膜界面側において棒状液晶化合物を垂直配向させるのに寄与する。前記オニウム塩の例は、アンモニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩等のオニウム塩が含まれる。好ましくは、４級オニウム塩であり、特に好ましくは第４級アンモニウム塩である。
[Vertical alignment accelerator on the alignment film interface]
The composition used for forming the retardation layer constituting the optically anisotropic film of the present invention may contain a vertical alignment accelerator on the alignment film interface side. An onium salt can be suitably used as the vertical alignment accelerator on the alignment film interface side. In the present invention, the onium salt contributes to the vertical alignment of the rod-like liquid crystal compound on the alignment film interface side. Examples of the onium salt include onium salts such as ammonium salt, sulfonium salt, and phosphonium salt. A quaternary onium salt is preferable, and a quaternary ammonium salt is particularly preferable.
第４級アンモニウムは、一般に第３級アミン（例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルピロリジン、Ｎ−メチルピペリジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルピペラジン、トリエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラメチルエチレンジアミンなど）あるいは含窒素複素環（ピリジン環、ピコリン環、２，２'−ビピリジル環、４，４'−ビピリジル環、１，１０−フェナントロリン環、キノリン環、オキサゾール環、チアゾール環、Ｎ−メチルイミダゾール環、ピラジン環、テトラゾール環など）をアルキル化（メンシュトキン反応）、アルケニル化、アルキニル化あるいはアリール化して得られる。 Quaternary ammonium is generally a tertiary amine (eg, trimethylamine, triethylamine, tributylamine, triethanolamine, N-methylpyrrolidine, N-methylpiperidine, N, N-dimethylpiperazine, triethylenediamine, N, N, N ', N'-tetramethylethylenediamine etc.) or nitrogen-containing heterocycle (pyridine ring, picoline ring, 2,2'-bipyridyl ring, 4,4'-bipyridyl ring, 1,10-phenanthroline ring, quinoline ring, oxazole ring , Thiazole ring, N-methylimidazole ring, pyrazine ring, tetrazole ring, etc.) can be obtained by alkylation (Menstokin reaction), alkenylation, alkynylation or arylation.
第４級アンモニウム塩としては、含窒素複素環からなる第４級アンモニウム塩が好ましく、特に好ましくは第４級ピリジニウム塩である。具体的には、例えば、以下に示した化合物を挙げられる。
［空気界面垂直配向剤］
通常、液晶性化合物は、空気界面側では傾斜して配向する性質を有するので、均一に垂直配向した状態を得るために、空気界面側において液晶性化合物を垂直に配向制御することが必要である。この目的のために、空気界面側に偏在して、その排除体積効果や静電気的な効果によって液晶性化合物を垂直に配向させる作用を及ぼす化合物を液晶塗布液に含有させて、位相差膜を形成するのが好ましい。
[Air interface vertical alignment agent]
Usually, since the liquid crystalline compound has a property of being inclined and aligned on the air interface side, it is necessary to control the alignment of the liquid crystalline compound vertically on the air interface side in order to obtain a uniformly vertically aligned state. . For this purpose, a phase difference film is formed by adding a compound that is unevenly distributed on the air interface side and that has the effect of vertically aligning the liquid crystalline compound by its excluded volume effect or electrostatic effect to the liquid crystal coating liquid. It is preferable to do this.
空気界面配向剤としては、例えば、以下に示した化合物を挙げることができる。
また、特開２００２−２０３６３号公報、特開２００２−１２９１６２号公報に記載されている化合物を用いることができる。また、特開２００４−５３９８１号公報の段落番号［００７２］〜［００７５］および特開２００４−００４６８８号公報の段落番号［００７１］〜［００７８］に記載される事項も本発明に適宜適用することができる。 Moreover, the compound described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-20363 and Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-129162 can be used. In addition, the matters described in paragraph numbers [0072] to [0075] of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-53981 and paragraph numbers [0071] to [0078] of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-004688 are appropriately applied to the present invention. Can do.
［配向膜］
配向膜は、液晶性分子の配向方向を規定する機能を有する。しかし、本発明はホメオトロピック配向した液晶性組成物に関するものであり、面内の配向方向はないため、配向膜は本発明において必須ではない。配向膜は本発明の光学異方性膜の形成には用いられるが、光学異方性膜に配向膜が含まれる必要はない。但し、含まれていてもよい。配向膜は液晶性組成物の配向の均一性を向上させたり、ポリマー基材と光学異方性層との間の密着性を向上させることができるために、必要に応じて、用いることができる。また、液晶性化合物を配向後にその配向状態を固定してしまえば、配向膜はその役割を果たしているために、除去することも可能である。即ち、配向状態が固定された配向膜上の光学異方性層のみを偏光子上に転写して光学異方性層を有する偏光板を作製することも可能である。
[Alignment film]
The alignment film has a function of defining the alignment direction of the liquid crystalline molecules. However, the present invention relates to a homeotropically aligned liquid crystal composition, and since there is no in-plane alignment direction, an alignment film is not essential in the present invention. Although the alignment film is used for forming the optically anisotropic film of the present invention, the optically anisotropic film need not include the alignment film. However, it may be included. The alignment film can improve the uniformity of alignment of the liquid crystalline composition or improve the adhesion between the polymer substrate and the optically anisotropic layer, and can be used as necessary. . Further, if the alignment state is fixed after the alignment of the liquid crystalline compound, the alignment film plays the role and can be removed. That is, it is possible to produce a polarizing plate having an optically anisotropic layer by transferring only the optically anisotropic layer on the alignment film in which the alignment state is fixed onto the polarizer.
配向膜は、有機化合物（好ましくはポリマー）のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、あるいはラングミュア・ブロジェット法（ＬＢ膜）による有機化合物（例、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル）の累積のような手段で設けることができる。さらに、電場の付与、磁場の付与あるいは光照射により、配向機能が生じる配向膜も知られている。 The alignment film is an organic compound (eg, ω-tricosanoic acid) formed by rubbing treatment of an organic compound (preferably a polymer), oblique deposition of an inorganic compound, formation of a layer having a microgroove, or Langmuir-Blodgett method (LB film). , Dioctadecylmethylammonium chloride, methyl stearylate). Furthermore, an alignment film in which an alignment function is generated by application of an electric field, application of a magnetic field, or light irradiation is also known.
配向膜は、必要であればラビング処理することができる。配向膜に使用するポリマーは、原則として、液晶性分子を配向させる機能のある分子構造を有する。
本発明では、液晶性分子を配向させる機能に加えて、架橋性官能基（例、二重結合）を有する側鎖を主鎖に結合させるか、あるいは、液晶性分子を配向させる機能を有する架橋性官能基を側鎖に導入することが好ましい。
配向膜に使用されるポリマーは、それ自体架橋可能なポリマーあるいは架橋剤により架橋されるポリマーのいずれも使用することができし、これらの組み合わせを複数使用することができる。
The alignment film can be rubbed if necessary. In principle, the polymer used for the alignment film has a molecular structure having a function of aligning liquid crystal molecules.
In the present invention, in addition to the function of aligning liquid crystalline molecules, a crosslink having a function of aligning a side chain having a crosslinkable functional group (eg, double bond) to the main chain or aligning liquid crystalline molecules. It is preferable to introduce a functional functional group into the side chain.
As the polymer used for the alignment film, either a polymer that can be crosslinked by itself or a polymer that is crosslinked by a crosslinking agent can be used, and a plurality of combinations thereof can be used.
ポリマーの例には、例えば特開平８−３３８９１３号公報明細書中段落番号［００２２］記載のメタクリレート系重合体、スチレン系重合体、ポリオレフィン、ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコール、ポリ（Ｎ−メチロールアクリルアミド）、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル重合体、カルボキシメチルセルロース、ポリカーボネート等が含まれる。シランカップリング剤をポリマーとして用いることができる。水溶性ポリマー（例、ポリ（Ｎ−メチロールアクリルアミド）、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール）が好ましく、ゼラチン、ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコールがさらに好ましく、ポリビニルアルコールおよび変性ポリビニルアルコールが最も好ましい。重合度が異なるポリビニルアルコールまたは変性ポリビニルアルコールを２種類併用することが特に好ましい。 Examples of the polymer include, for example, methacrylate polymer, styrene polymer, polyolefin, polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol, poly (N-methylolacrylamide) described in JP-A-8-338913, paragraph [0022]. , Polyester, polyimide, vinyl acetate polymer, carboxymethyl cellulose, polycarbonate and the like. Silane coupling agents can be used as the polymer. Water-soluble polymers (eg, poly (N-methylolacrylamide), carboxymethylcellulose, gelatin, polyvinyl alcohol, modified polyvinyl alcohol) are preferred, gelatin, polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol are more preferred, and polyvinyl alcohol and modified polyvinyl alcohol are most preferred. . It is particularly preferable to use two types of polyvinyl alcohol or modified polyvinyl alcohol having different degrees of polymerization.
ポリビニルアルコールの鹸化度は、７０〜１００％が好ましく、８０〜１００％がさらに好ましい。ポリビニルアルコールの重合度は、１００〜５０００であることが好ましい。 The saponification degree of polyvinyl alcohol is preferably 70 to 100%, more preferably 80 to 100%. It is preferable that the polymerization degree of polyvinyl alcohol is 100-5000.
液晶性分子を配向させる機能を有する側鎖は、一般に疎水性基を官能基として有する。具体的な官能基の種類は、液晶性分子の種類および必要とする配向状態に応じて決定する。
例えば、変性ポリビニルアルコールの変性基としては、共重合変性、連鎖移動変性またはブロック重合変性により導入できる。変性基の例には、親水性基（カルボン酸基、スルホン酸基、ホスホン酸基、アミノ基、アンモニウム基、アミド基、チオール基等）、炭素数１０〜１００個の炭化水素基、フッ素原子置換の炭化水素基、チオエーテル基、重合性基（不飽和重合性基、エポキシ基、アジリニジル基等）、アルコキシシリル基（トリアルコキシ、ジアルコキシ、モノアルコキシ）等が挙げられる。これらの変性ポリビニルアルコール化合物の具体例として、例えば特開２０００−１５５２１６号公報明細書中の段落番号［００２２］〜［０１４５］、同２００２−６２４２６号公報明細書中の段落番号［００１８］〜［００２２］に記載のもの等が挙げられる。
A side chain having a function of aligning liquid crystal molecules generally has a hydrophobic group as a functional group. The specific type of functional group is determined according to the type of liquid crystal molecule and the required alignment state.
For example, the modifying group of the modified polyvinyl alcohol can be introduced by copolymerization modification, chain transfer modification or block polymerization modification. Examples of modifying groups include hydrophilic groups (carboxylic acid groups, sulfonic acid groups, phosphonic acid groups, amino groups, ammonium groups, amide groups, thiol groups, etc.), hydrocarbon groups having 10 to 100 carbon atoms, fluorine atoms Examples include substituted hydrocarbon groups, thioether groups, polymerizable groups (unsaturated polymerizable groups, epoxy groups, azirinidyl groups, etc.), alkoxysilyl groups (trialkoxy, dialkoxy, monoalkoxy), and the like. As specific examples of these modified polyvinyl alcohol compounds, for example, paragraph numbers [0022] to [0145] in JP-A No. 2000-155216 and paragraph numbers [0018] to [0018] in JP-A No. 2002-62426 are described. [0022] and the like.
架橋性官能基を有する側鎖を配向膜ポリマーの主鎖に結合させるか、あるいは、液晶性分子を配向させる機能を有する側鎖に架橋性官能基を導入すると、配向膜のポリマーと光学異方性層に含まれる多官能モノマーとを共重合させることができる。その結果、多官能モノマーと多官能モノマーとの間だけではなく、配向膜ポリマーと配向膜ポリマーとの間、そして多官能モノマーと配向ポリマーとの間も共有結合で強固に結合される。従って、架橋性官能基を配向膜ポリマーに導入することで、光学補償シートの強度を著しく改善することができる。
配向膜ポリマーの架橋性官能基は、多官能モノマーと同様に、重合性基を含むことが好ましい。具体的には、例えば特開２０００−１５５２１６号公報明細書中段落番号［００８０］〜［０１００］記載のもの等が挙げられる。
When a side chain having a crosslinkable functional group is bonded to the main chain of the alignment film polymer, or a crosslinkable functional group is introduced into a side chain having a function of aligning liquid crystalline molecules, the alignment film polymer and the optically anisotropic film The polyfunctional monomer contained in the conductive layer can be copolymerized. As a result, not only between the polyfunctional monomer and the polyfunctional monomer, but also between the alignment film polymer and the alignment film polymer and between the polyfunctional monomer and the alignment polymer is firmly bonded by a covalent bond. Therefore, the strength of the optical compensation sheet can be remarkably improved by introducing the crosslinkable functional group into the alignment film polymer.
The crosslinkable functional group of the alignment film polymer preferably contains a polymerizable group in the same manner as the polyfunctional monomer. Specific examples include those described in paragraphs [0080] to [0100] in JP-A-2000-155216.
配向膜ポリマーは、上記の架橋性官能基とは別に、架橋剤を用いて架橋させることもできる。
架橋剤としては、アルデヒド、Ｎ−メチロール化合物、ジオキサン誘導体、カルボキシル基を活性化することにより作用する化合物、活性ビニル化合物、活性ハロゲン化合物、イソオキサゾールおよびジアルデヒド澱粉が含まれる。２種類以上の架橋剤を併用してもよい。具体的には、例えば特開２００２−６２４２６号公報明細書中の段落番号［００２３］〜［０２４］記載の化合物等が挙げられる。反応活性の高いアルデヒド、特にグルタルアルデヒドが好ましい。
Apart from the crosslinkable functional group, the alignment film polymer can also be crosslinked using a crosslinking agent.
Examples of the crosslinking agent include aldehydes, N-methylol compounds, dioxane derivatives, compounds that act by activating carboxyl groups, active vinyl compounds, active halogen compounds, isoxazole, and dialdehyde starch. Two or more kinds of crosslinking agents may be used in combination. Specific examples include compounds described in paragraphs [0023] to [024] in JP-A No. 2002-62426. Aldehydes having high reaction activity, particularly glutaraldehyde are preferred.
架橋剤の添加量は、ポリマーに対して０．１〜２０質量％が好ましく、０．５〜１５質量％がさらに好ましい。配向膜に残存する未反応の架橋剤の量は、１．０質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以下であることがさらに好ましい。このように調節することで、配向膜を液晶表示装置に長期使用、或は高温高湿の雰囲気下に長期間放置しても、レチキュレーション発生のない充分な耐久性が得られる。 0.1-20 mass% is preferable with respect to a polymer, and, as for the addition amount of a crosslinking agent, 0.5-15 mass% is more preferable. The amount of the unreacted crosslinking agent remaining in the alignment film is preferably 1.0% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or less. By adjusting in this way, even if the alignment film is used for a long time in a liquid crystal display device or left in a high temperature and high humidity atmosphere for a long time, sufficient durability without reticulation can be obtained.
配向膜は、基本的に、配向膜形成材料である上記ポリマー、架橋剤を含む透明支持体上に塗布した後、加熱乾燥（架橋させ）し、必要であればラビング処理することにより形成することができる。架橋反応は、前記のように、透明支持体上に塗布した後、任意の時期に行なって良い。ポリビニルアルコールのような水溶性ポリマーを配向膜形成材料として用いる場合には、塗布液は消泡作用のある有機溶媒（例、メタノール）と水の混合溶媒とすることが好ましい。その比率は質量比で、水：メタノールが０より大きく９９以下：１００未満１以上が好ましく、０より大きく９１以下：１００未満９以上であることがさらに好ましい。これにより、泡の発生が抑えられ、配向膜、さらには光学異方層の層表面の欠陥が著しく減少する。 The alignment film is basically formed by applying the above-mentioned polymer as an alignment film forming material and a transparent support containing a crosslinking agent, followed by drying by heating (crosslinking) and, if necessary, rubbing treatment. Can do. As described above, the crosslinking reaction may be performed at an arbitrary time after coating on the transparent support. When a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol is used as the alignment film forming material, the coating solution is preferably a mixed solvent of an organic solvent (eg, methanol) having a defoaming action and water. The ratio by mass is water: methanol greater than 0 and 99 or less: less than 100, preferably 1 or more, and more preferably greater than 0 and 91 or less: less than 100, 9 or more. Thereby, generation | occurrence | production of a bubble is suppressed and the defect of the layer surface of an alignment film and also an optically anisotropic layer reduces remarkably.
配向膜の塗布方法は、スピンコーティング法、ディップコーティング法、カーテンコーティング法、エクストルージョンコーティング法、ロッドコーティング法またはロールコーティング法が好ましい。特にロッドコーティング法が好ましい。また、乾燥後の膜厚は０．１〜１０μｍが好ましい。加熱乾燥は、２０度〜１１０度で行なうことができる。充分な架橋を形成するためには６０度〜１００度が好ましく、特に８０度〜１００度が好ましい。乾燥時間は１分〜３６時間で行なうことができるが、好ましくは１分〜３０分である。ｐＨも、使用する架橋剤に最適な値に設定することが好ましく、グルタルアルデヒドを使用した場合は、ｐＨ４．５〜５．５で、特に５が好ましい。 The alignment film is preferably applied by spin coating, dip coating, curtain coating, extrusion coating, rod coating, or roll coating. A rod coating method is particularly preferable. The film thickness after drying is preferably 0.1 to 10 μm. Heat drying can be performed at 20 to 110 degrees. In order to form sufficient cross-linking, 60 ° to 100 ° is preferable, and 80 ° to 100 ° is particularly preferable. The drying time can be 1 minute to 36 hours, preferably 1 minute to 30 minutes. The pH is preferably set to an optimum value for the crosslinking agent to be used. When glutaraldehyde is used, the pH is 4.5 to 5.5, and 5 is particularly preferable.
配向膜は、透明支持体上または上記下塗層上に設けられる。配向膜は、上記のようにポリマー層を架橋したのち、必要であれば表面をラビング処理することにより得ることができる。 The alignment film is provided on the transparent support or the undercoat layer. The alignment film can be obtained by cross-linking the polymer layer as described above and, if necessary, rubbing the surface.
前記ラビング処理は、ＬＣＤの液晶配向処理工程として広く採用されている処理方法を適用することができる。即ち、配向膜の表面を、紙やガーゼ、フェルト、ゴムあるいはナイロン、ポリエステル繊維などを用いて一定方向に擦ることにより、配向を得る方法を用いることができる。一般的には、長さおよび太さが均一な繊維を平均的に植毛した布などを用いて数回程度ラビングを行うことにより実施される。 For the rubbing treatment, a treatment method widely adopted as a liquid crystal alignment treatment process of LCD can be applied. That is, a method of obtaining the orientation by rubbing the surface of the orientation film in a certain direction using paper, gauze, felt, rubber, nylon, polyester fiber or the like can be used. Generally, it is carried out by rubbing several times using a cloth or the like in which fibers having a uniform length and thickness are planted on average.
次に、配向膜を機能させて、配向膜の上に設けられる光学異方性層の液晶性分子を配向させる。その後、必要に応じて、配向膜ポリマーと光学異方性層に含まれる多官能モノマーとを反応させるか、あるいは、架橋剤を用いて配向膜ポリマーを架橋させる。配向膜の膜厚は、０．１〜１０μｍの範囲にあることが好ましい。 Next, the alignment film functions to align the liquid crystalline molecules of the optically anisotropic layer provided on the alignment film. Thereafter, as necessary, the alignment film polymer and the polyfunctional monomer contained in the optically anisotropic layer are reacted, or the alignment film polymer is crosslinked using a crosslinking agent. The thickness of the alignment film is preferably in the range of 0.1 to 10 μm.
［溶媒］
塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド（例、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド）、スルホキシド（例、ジメチルスルホキシド）、ヘテロ環化合物（例、ピリジン）、炭化水素（例、ベンゼン、ヘキサン）、アルキルハライド（例、クロロホルム、ジクロロメタン）、エステル（例、酢酸メチル、酢酸ブチル）、ケトン（例、アセトン、メチルエチルケトン）、エーテル（例、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン）が含まれる。アルキルハライドおよびケトンが好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。塗布液の塗布は、公知の方法（例、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法）により実施できる。
[solvent]
As a solvent used for preparing the coating solution, an organic solvent is preferably used. Examples of organic solvents include amides (eg, N, N-dimethylformamide), sulfoxides (eg, dimethyl sulfoxide), heterocyclic compounds (eg, pyridine), hydrocarbons (eg, benzene, hexane), alkyl halides (eg, , Chloroform, dichloromethane), esters (eg, methyl acetate, butyl acetate), ketones (eg, acetone, methyl ethyl ketone), ethers (eg, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane). Alkyl halides and ketones are preferred. Two or more organic solvents may be used in combination. The coating liquid can be applied by a known method (eg, extrusion coating method, direct gravure coating method, reverse gravure coating method, die coating method).
［位相差層中の他の材料］
上記の液晶性化合物と共に、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー等を併用して、塗工膜の均一性、膜の強度、液晶性化合物の配向性等を向上させることができる。これらの素材は液晶性化合物と相溶性を有し、配向を阻害しないことが好ましい。
[Other materials in retardation layer]
Along with the liquid crystal compound, a plasticizer, a surfactant, a polymerizable monomer, and the like can be used in combination to improve the uniformity of the coating film, the strength of the film, the orientation of the liquid crystal compound, and the like. These materials are preferably compatible with the liquid crystal compound and do not inhibit the alignment.
重合性モノマーとしては、ラジカル重合性もしくはカチオン重合性の化合物が挙げられる。好ましくは、多官能性ラジカル重合性モノマーであり、上記の重合性基含有の液晶化合物と共重合性のものが好ましい。例えば、特開２００２−２９６４２３号公報明細書中の段落番号［００１８］〜［００２０］記載のものが挙げられる。上記化合物の添加量は、棒状液晶性分子に対して一般に１〜５０質量％の範囲にあり、５〜３０質量％の範囲にあることが好ましい。 Examples of the polymerizable monomer include radically polymerizable or cationically polymerizable compounds. Preferably, it is a polyfunctional radically polymerizable monomer and is preferably copolymerizable with the above-described polymerizable group-containing liquid crystal compound. Examples thereof include those described in paragraph numbers [0018] to [0020] in JP-A No. 2002-296423. The amount of the compound added is generally in the range of 1 to 50% by mass and preferably in the range of 5 to 30% by mass with respect to the rod-like liquid crystalline molecules.
界面活性剤としては、従来公知の化合物が挙げられるが、特にフッ素系化合物が好ましい。具体的には、例えば特開２００１−３３０７２５号公報明細書中の段落番号［００２８］〜［００５６］記載の化合物が挙げられる。 Examples of the surfactant include conventionally known compounds, and fluorine compounds are particularly preferable. Specific examples include compounds described in paragraph numbers [0028] to [0056] in JP-A-2001-330725.
液晶性化合物とともに使用するポリマーは、塗布液を増粘できることが好ましい。ポリマーの例としては、セルロースエステルを挙げることができる。セルロースエステルの好ましい例としては、特開２０００−１５５２１６号公報明細書中の段落番号［０１７８］記載のものが挙げられる。液晶性化合物の配向を阻害しないように、上記ポリマーの添加量は、液晶性分子に対して０．１〜１０質量％の範囲にあることが好ましく、０．１〜８質量％の範囲にあることがより好ましい。 The polymer used together with the liquid crystal compound is preferably capable of thickening the coating solution. A cellulose ester can be mentioned as an example of a polymer. Preferable examples of the cellulose ester include those described in paragraph [0178] of JP-A No. 2000-155216. The addition amount of the polymer is preferably in the range of 0.1 to 10% by mass, and in the range of 0.1 to 8% by mass with respect to the liquid crystal molecules so as not to inhibit the alignment of the liquid crystal compound. It is more preferable.
［支持体］
本発明では、液晶性化合物から形成された位相差層を、支持体上に形成してもよい。支持体は透明であるのが好ましく、具体的には、光透過率が８０％以上であるのが好ましい。支持体は、波長分散が小さいのが好ましく、具体的には、Ｒｅ４００／Ｒｅ７００の比が１．２未満であることが好ましい。中でも、ポリマーフィルムが好ましい。透明支持体は第１位相差領域、第２位相差領域または偏光板保護膜を兼ねることもできる。また、透明支持体と位相差層全体で、第１位相差領域または第２位相差領域を構成していてもよい。支持体の光学異方性は小さいのが好ましく、面内レターデーション（Ｒｅ）が２０ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以下であることがさらに好ましく、５ｎｍ以下であることが最も好ましい。また、第１位相差領域を兼ねる場合は、レターデーションＲｅが２０ｎｍ〜１５０ｎｍであって、４０ｎｍ〜１１５ｎｍであるのがより好ましく、６０ｎｍ〜９５ｎｍであるのがさらに好ましい。また、Ｎｚが１．５〜７であって、２．０〜５．５であるのがより好ましく、２．５〜４．５であるのがさらに好ましい。
[Support]
In the present invention, a retardation layer formed from a liquid crystal compound may be formed on a support. The support is preferably transparent, and specifically, the light transmittance is preferably 80% or more. The support preferably has a small wavelength dispersion. Specifically, the Re400 / Re700 ratio is preferably less than 1.2. Among these, a polymer film is preferable. The transparent support can also serve as the first retardation region, the second retardation region, or the polarizing plate protective film. The transparent support and the entire retardation layer may constitute the first retardation region or the second retardation region. The optical anisotropy of the support is preferably small, and the in-plane retardation (Re) is preferably 20 nm or less, more preferably 10 nm or less, and most preferably 5 nm or less. Moreover, when it serves also as a 1st phase difference area | region, retardation Re is 20 nm-150 nm, It is more preferable that it is 40 nm-115 nm, It is more preferable that it is 60 nm-95 nm. Moreover, Nz is 1.5-7, it is more preferable that it is 2.0-5.5, and it is further more preferable that it is 2.5-4.5.
支持体となるポリマーフィルムの例には、セルロースエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレートおよびポリメタクリレートのフィルムが含まれる。セルロースエステルフィルムが好ましく、アセチルセルロースフィルムがさらに好ましく、トリアセチルセルロースフィルムが最も好ましい。ポリマーフィルムは、ソルベントキャスト法により形成することが好ましい。透明支持体の厚さは、２０〜５００μｍであることが好ましく、４０〜２００μｍであることがさらに好ましい。透明支持体とその上に設けられる層（接着層、垂直配向膜あるいは位相差層）との接着を改善するため、透明支持体に表面処理（例、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線（ＵＶ）処理、火炎処理）を実施してもよい。透明支持体の上に、接着層（下塗り層）を設けてもよい。また、透明支持体や長尺の透明支持体には、搬送工程でのすべり性を付与したり、巻き取った後の裏面と表面の貼り付きを防止するために、平均粒子サイズが１０〜１００ｎｍ程度の無機粒子を固形分重量比で５％〜４０％混合したポリマー層を支持体の片側に塗布や支持体との共流延によって形成したものを用いることが好ましい。 Examples of the polymer film as the support include cellulose ester, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, polyacrylate, and polymethacrylate films. A cellulose ester film is preferred, an acetyl cellulose film is more preferred, and a triacetyl cellulose film is most preferred. The polymer film is preferably formed by a solvent cast method. The thickness of the transparent support is preferably 20 to 500 μm, and more preferably 40 to 200 μm. In order to improve adhesion between the transparent support and the layer (adhesive layer, vertical alignment film or retardation layer) provided thereon, surface treatment (eg, glow discharge treatment, corona discharge treatment, ultraviolet light (UV) ) Treatment, flame treatment). An adhesive layer (undercoat layer) may be provided on the transparent support. Further, the average particle size is 10 to 100 nm in order to provide the transparent support or the long transparent support with slipperiness in the conveying process or to prevent the back surface and the surface from sticking after winding. It is preferable to use what formed the polymer layer which mixed the inorganic particle of about 5%-40% by solid content weight ratio by the application | coating or co-casting with the support body on the one side of the support body.
［偏光膜用保護膜］
第１および第２偏光膜用保護膜としては、可視光領域に吸収が無く、光透過率が８０％以上であり、複屈折性に基づくレターデーションが小さいものが好ましい。具体的には、面内のＲｅが０〜３０ｎｍが好ましく、０〜１５ｎｍがより好ましく、０〜５ｎｍが最も好ましい。さらに、厚み方向のレターデーションＲｔｈは０〜４０ｎｍであることが好ましく、０〜２０ｎｍがより好ましく、０〜１０ｎｍであることが最も好ましい。この特性を有するフィルムであれば好適に用いることができるが、偏光膜の耐久性の観点からはセルロースアシレートやノルボルネン系のフィルムがより好ましい。セルロースアシレートフィルムのＲｔｈを小さくする方法として、例えば、以下に示した化合物を用いる方法を挙げることができる。
As the first and second protective films for the polarizing film, those having no absorption in the visible light region, a light transmittance of 80% or more, and a retardation based on birefringence are preferable. Specifically, the in-plane Re is preferably 0 to 30 nm, more preferably 0 to 15 nm, and most preferably 0 to 5 nm. Furthermore, the retardation Rth in the thickness direction is preferably 0 to 40 nm, more preferably 0 to 20 nm, and most preferably 0 to 10 nm. Any film having this property can be preferably used, but from the viewpoint of durability of the polarizing film, a cellulose acylate or norbornene film is more preferable. As a method for reducing the Rth of the cellulose acylate film, for example, a method using the following compounds can be mentioned.
また、セルロースアシレートフィルムのＲｔｈを小さくする方法として、特開平１１−２４６７０４号公報、特開２００１−２４７７１７号公報に記載の方法なども挙げられる。また、セルロースアシレートフィルムの厚みを小さくすることによっても、Ｒｔｈを小さくすることができる。第１および第２偏光膜用保護膜としてのセルロースシレートフィルムの厚みは１０〜１００μｍであることが好ましく、１０〜６０μｍであるのがより好ましく、２０〜４５μｍであることがさらに好ましい。 Examples of a method for reducing Rth of the cellulose acylate film include methods described in JP-A Nos. 11-246704 and 2001-247717. Rth can also be reduced by reducing the thickness of the cellulose acylate film. The thickness of the cellulose sylate film as the protective film for the first and second polarizing films is preferably 10 to 100 μm, more preferably 10 to 60 μm, and still more preferably 20 to 45 μm.
以下に実施例と比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. The materials, amounts used, ratios, processing details, processing procedures, and the like shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the specific examples shown below.
一般式（Ｉ）で表される棒状化合物は、下記合成例に従って合成することができる。 The rod-shaped compound represented by the general formula (I) can be synthesized according to the following synthesis example.
［合成例１］
例示化合物（１）を、下記のルートにより合成した。下記ルート中、ＭＥＭは、２−メトキシエトキシメチルの略語である。
[Synthesis Example 1]
Exemplary compound (1) was synthesized by the following route. In the following route, MEM is an abbreviation for 2-methoxyethoxymethyl.
上記反応スキームにおいて、４−ヒドロキシ安息香酸メチル（３１）（２５０ｍｍｏｌ）、２−メトキシエトキシメチルクロライド（４５０ｍｍｏｌ）の塩化メチレン溶液４００ｍＬにジイソプロピルエチルアミン（５００ｍｍｏｌ）を内温１０℃以下で添加した。４０℃まで昇温し、３時間撹拌した。水を加えて分液し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、（３２）を得た。得られた（３２）のエタノール溶液１００ｍＬに水酸化ナトリウム（５００ｍｍｏｌ）の水溶液５０ｍｌを加え、４時間加熱還流した。希塩酸水にて中和した後、酢酸エチルを加えて分液した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。残渣をアセトニトリルで煮沸精製を行い、（３３）（８２％：（１）から２工程の収率）を得た。 In the above reaction scheme, diisopropylethylamine (500 mmol) was added to 400 mL of a methylene chloride solution of methyl 4-hydroxybenzoate (31) (250 mmol) and 2-methoxyethoxymethyl chloride (450 mmol) at an internal temperature of 10 ° C. or lower. It heated up to 40 degreeC and stirred for 3 hours. Water was added for liquid separation, and the organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate, and then the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain (32). To 100 mL of the obtained ethanol solution of (32), 50 ml of an aqueous solution of sodium hydroxide (500 mmol) was added and heated under reflux for 4 hours. After neutralizing with dilute hydrochloric acid, ethyl acetate was added for liquid separation. The organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure. The residue was purified by boiling with acetonitrile to obtain (33) (82%: yield of two steps from (1)).
（３３）（２０７ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液２５０ｍＬに、氷冷下、メタンスルホニルクロライド（２０７ｍｍｏｌ）とジイソプロピルエチルアミン（２４８ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン１０ｍＬ溶液を滴下した。滴下後、室温まで昇温させ、１時間撹拌した。その後、氷冷し、４−ヒドロキシベンズアルデヒド（２０７ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液５０ｍＬを添加し、さらにジイソプロピルエチルアミン（２４８ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液１０ｍＬを滴下した。滴下終了後、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノピリジンを触媒量加え、そのまま室温まで昇温し４時間撹拌した。酢酸エチルを加え、有機層を希塩酸で３回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：酢酸エチル／塩化メチレン＝１／１５）にて精製し、（３４）を得た。得られた（３４）のアセトニトリル溶液３５０ｍＬにりん酸二水素ナトリウム二水和物（４２ｍｍｏｌ）の水溶液６０ｍＬ、３５％過酸化水素水（３１ｍＬ）、亜塩素酸ナトリウム（２６９ｍｍｏｌ）の水溶液１５０ｍＬ、テトラブチルアンモニウム硫酸水素塩（２．０７ｍｍｏｌ）を室温で加え、１．５時間撹拌した。水５００ｍＬを加え、ろ過後、残渣を酢酸エチルに溶かし無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。残渣をヘキサンで煮沸精製を行い、（３５）（６９％：（３３）から２工程の収率）を得た。
(33) A
（３５）（５７．８ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液１５０ｍＬに、氷冷下、メタンスルホニルクロライド（５７．８ｍｍｏｌ）とジイソプロピルエチルアミン（６９．４ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン１０ｍＬ溶液を滴下した。滴下後、室温まで昇温させ、１時間撹拌した。その後、氷冷し、４−ヒドロキシベンズアルデヒド（５７．８ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液４０ｍＬを添加し、さらにジイソプロピルエチルアミン（６９．４ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液１０ｍＬを滴下した。滴下終了後、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノピリジンを触媒量加え、そのまま室温まで昇温し４時間撹拌した。水５００ｍＬを加え、ろ過後、残渣を塩化メチレンに溶かし無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。残渣をヘキサンで煮沸精製を行い、（３６）（６１％）を得た。 A solution of methanesulfonyl chloride (57.8 mmol) and diisopropylethylamine (69.4 mmol) in 10 mL of tetrahydrofuran was added dropwise to 150 mL of a tetrahydrofuran solution of (35) (57.8 mmol) under ice cooling. After dropping, the temperature was raised to room temperature and stirred for 1 hour. Thereafter, the mixture was ice-cooled, 40 mL of a tetrahydrofuran solution of 4-hydroxybenzaldehyde (57.8 mmol) was added, and 10 mL of a tetrahydrofuran solution of diisopropylethylamine (69.4 mmol) was further added dropwise. After completion of the dropwise addition, a catalytic amount of N, N-dimethylaminopyridine was added, and the mixture was allowed to warm to room temperature and stirred for 4 hours. After adding 500 mL of water and filtering, the residue was dissolved in methylene chloride and dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure. The residue was purified by boiling with hexane to obtain (36) (61%).
（３６）（４４．４ｍｍｏｌ）のアセトニトリル／酢酸エチル溶液（４００ｍＬ／１００ｍＬ）にりん酸二水素ナトリウム二水和物（８．９０ｍｍｏｌ）の水溶液１５ｍＬ、３５％過酸化水素水（６．７０ｍＬ）、亜塩素酸ナトリウム（５７．７ｍｍｏｌ）の水溶液５５．０ｍＬ、テトラブチルアンモニウム硫酸水素塩（０．４４４ｍｍｏｌ）を室温で加え、７時間撹拌した。水２００ｍＬを加え、ろ過後、残渣を塩化メチレンに溶かし無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。残渣をヘキサンで煮沸精製を行い、（３７）（５３％）を得た。 (36) 15 mL of an aqueous solution of sodium dihydrogen phosphate dihydrate (8.90 mmol) in an acetonitrile / ethyl acetate solution (400 mL / 100 mL) of (44.4 mmol), 35% aqueous hydrogen peroxide (6.70 mL), 55.0 mL of an aqueous solution of sodium chlorite (57.7 mmol) and tetrabutylammonium hydrogen sulfate (0.444 mmol) were added at room temperature, and the mixture was stirred for 7 hours. 200 mL of water was added, and after filtration, the residue was dissolved in methylene chloride and dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure. The residue was purified by boiling with hexane to obtain (37) (53%).
（３７）（２１．３ｍｍｏｌ）のクロロホルム溶液３００ｍＬにトリフルオロ酢酸（２１３ｍｍｏｌ）を加え、室温で６時間撹拌した。トリフルオロ酢酸、クロロホルムを減圧留去した後、残渣をヘキサンで煮沸精製し、（３８）（８２％）を得た。 (37) Trichloroacetic acid (213 mmol) was added to 300 mL of a chloroform solution of (21.3 mmol), and the mixture was stirred at room temperature for 6 hours. After distilling off trifluoroacetic acid and chloroform under reduced pressure, the residue was purified by boiling with hexane to obtain (38) (82%).
（３８）（１．３２ｍｍｏｌ）のジメチルアセトアミド溶液１２ｍＬに、６−ブロモ−１−ヘキセン（３．４３ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（３．４３ｍｍｏｌ）を加え、４０℃まで昇温し、４時間撹拌した。水２０ｍＬを加え、ろ過後、残渣を塩化メチレンに溶かし無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。残渣をヘキサンで煮沸精製を行い、（３９）を得た。得られた（３９）の塩化メチレン溶液５０ｍＬに３−クロロペルオキシベンゾイックアシッド（３．９６ｍｍｏｌ）を加え、室温で１２時間撹拌する。飽和Ｎａ2Ｓ2Ｏ3水溶液１５ｍＬ、飽和ＮａＨＣＯ3水溶液１５ｍＬ加え、抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：塩化メチレン／酢酸エチル＝３０／１）にて精製し、例示化合物（１）（４６％：（３８）から２工程の収率）を得た。 (38) To 12 mL of a dimethylacetamide solution of (1.32 mmol), 6-bromo-1-hexene (3.43 mmol) and potassium carbonate (3.43 mmol) were added, heated to 40 ° C., and stirred for 4 hours. 20 mL of water was added, and after filtration, the residue was dissolved in methylene chloride and dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure. The residue was purified by boiling with hexane to obtain (39). 3-Chloroperoxybenzoic acid (3.96 mmol) is added to 50 mL of the methylene chloride solution of (39) obtained, and the mixture is stirred at room temperature for 12 hours. Saturated Na 2 S 2 O 3 aqueous solution (15 mL) and saturated NaHCO 3 aqueous solution (15 mL) were added and extracted, the organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the residue was subjected to silica gel column chromatography (eluent: methylene chloride / acetic acid). Purification with ethyl = 30/1) gave Exemplified compound (1) (46%: 2-step yield from (38)).
［合成例２］
例示化合物（３）を、合成例１の例示化合物（１）と同様に合成した。ただし、（３９）を以下の化合物に代えた。
Exemplary compound (3) was synthesized in the same manner as exemplary compound (1) of Synthesis Example 1. However, (39) was replaced with the following compounds.
［合成例３］
例示化合物（５）を、下記のルートで合成した。
[Synthesis Example 3]
Exemplary compound (5) was synthesized by the following route.
例示化合物（１）の合成中間体である（３８）（１．３２ｍｍｏｌ）のジメチルホルムアミド溶液１０ｍＬに（４０）（１．５８ｍｍｏｌ）、炭酸水素ナトリウム（２．９０ｍｍｏｌ）を加え、１００℃に昇温して３時間撹拌した。希塩酸水にて中和した後、塩化メチレンを加えて分液した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。残渣をヘキサンで煮沸精製を行い、（４１）を得た。得られた（４１）のジメチルホルムアミド溶液１０ｍＬに（４２）（１．７２ｍｍｏｌ）、炭酸水素ナトリウム（２．６４ｍｍｏｌ）を加え、１００℃に昇温して４時間撹拌した。水４０ｍＬを加え、ろ過後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：塩化メチレン／酢酸エチル＝３０／１）にて精製し、例示化合物（５）（３１％：（３８）から２工程の収率）を得た。
1H NMR (300MHz, CDCl3) δ1.2-2.1(m, 18H), 3.2-4.8(m, 20H ), 7.1(d, J = 9Hz, 2H),
7.3-7.7(m, 4H), 8.0-8.2(m, 4H), 8.25(d, J = 9Hz, 2H)
(40) (1.58 mmol) and sodium bicarbonate (2.90 mmol) are added to 10 mL of a dimethylformamide solution of (38) (1.32 mmol), which is a synthetic intermediate of exemplary compound (1), and the temperature is raised to 100 ° C. And stirred for 3 hours. After neutralizing with dilute hydrochloric acid, methylene chloride was added to separate the layers. The organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure. The residue was purified by boiling with hexane to obtain (41). (42) (1.72 mmol) and sodium hydrogen carbonate (2.64 mmol) were added to 10 mL of the obtained dimethylformamide solution of (41), and the mixture was heated to 100 ° C. and stirred for 4 hours. 40 mL of water was added, and after filtration, the residue was purified by silica gel column chromatography (eluent: methylene chloride / ethyl acetate = 30/1) and recovered from the exemplified compound (5) (31%: (38) in two steps. Rate).
1 H NMR (300MHz, CDCl 3 ) δ1.2-2.1 (m, 18H), 3.2-4.8 (m, 20H), 7.1 (d, J = 9Hz, 2H),
7.3-7.7 (m, 4H), 8.0-8.2 (m, 4H), 8.25 (d, J = 9Hz, 2H)
［合成例４］
例示化合物（６）を、合成例３の例示化合物（５）と同様に合成した。ただし、（４２）を以下の化合物に代えた。
1H NMR (300MHz, CDCl3) δ1.2-2.1(m, 22H), 3.2-4.8(m, 20H), 7.14(d, J = 9Hz, 2H), 7.3-7.7(m, 4H), 8.0-8.2(m, 4H), 8.25(d, J = 9Hz, 2H)
Exemplary compound (6) was synthesized in the same manner as exemplary compound (5) of synthesis example 3. However, (42) was replaced with the following compounds.
1 H NMR (300MHz, CDCl 3 ) δ1.2-2.1 (m, 22H), 3.2-4.8 (m, 20H), 7.14 (d, J = 9Hz, 2H), 7.3-7.7 (m, 4H), 8.0 -8.2 (m, 4H), 8.25 (d, J = 9Hz, 2H)
［合成例５］
例示化合物（２１）を、下記のルートにより合成した。
[Synthesis Example 5]
Exemplary compound (21) was synthesized by the following route.
（ａ）（２５８ｍｍｏｌ）の５０％水酸化ナトリウム水溶液３３５ｇおよびヘキサン２６０ｍｌ混合溶液にテトラブチルアンモニウムブロマイド（１２．９ｍｍｏｌ）、（ｂ）（７７４ｍｍｏｌ）を加え、室温で３０分撹拌した後、還流させ３時間撹拌した。水を加え、有機層を水で３回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、得られた残渣を蒸留して（ｃ）（８６％）を得た。 Tetrabutylammonium bromide (12.9 mmol) and (b) (774 mmol) were added to a mixed solution of (a) (258 mmol) in 50% aqueous sodium hydroxide solution (335 g) and hexane (260 ml), stirred at room temperature for 30 minutes, and then refluxed. Stir for hours. Water was added and the organic layer was washed 3 times with water. The organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the resulting residue was distilled to obtain (c) (86%).
（ｃ）（２０７ｍｍｏｌ）のジメチルアセトアミド溶液２５０ｍＬに、（ｄ）（２０７ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（２３０ｍｍｏｌ）を加え、１００℃まで昇温し、４時間撹拌した。酢酸エチルを加え、有機層を希塩酸で２回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し得られた残渣のアセトニトリル溶液３５０ｍＬにりん酸二水素ナトリウム二水和物（４２ｍｍｏｌ）の水溶液６０ｍＬ、３５％過酸化水素水（３１ｍＬ）、亜塩素酸ナトリウム（２６９ｍｍｏｌ）の水溶液１５０ｍＬ、テトラブチルアンモニウム硫酸水素塩（２．０７ｍｍｏｌ）を室温で加え、１．５時間撹拌した。水５００ｍＬを加え、ろ過後、残渣を酢酸エチルに溶かし無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。残渣をヘキサンで煮沸精製を行い、（ｅ）（７３％：（ｃ）から２工程の収率）を得た。 (D) (207 mmol) and potassium carbonate (230 mmol) were added to 250 mL of a dimethylacetamide solution of (c) (207 mmol), heated to 100 ° C., and stirred for 4 hours. Ethyl acetate was added and the organic layer was washed twice with dilute hydrochloric acid. The organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the resulting residue in acetonitrile (350 mL) was added to an aqueous solution of sodium dihydrogen phosphate dihydrate (42 mmol) in 60 mL and 35% aqueous hydrogen peroxide (31 mL). 150 mL of an aqueous solution of sodium chlorite (269 mmol) and tetrabutylammonium hydrogen sulfate (2.07 mmol) were added at room temperature, and the mixture was stirred for 1.5 hours. After adding 500 mL of water and filtering, the residue was dissolved in ethyl acetate and dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure. The residue was purified by boiling with hexane to obtain (e) (73%: yield of 2 steps from (c)).
（ｅ）（４４．６ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液１００ｍＬに、氷冷下、メタンスルホニルクロライド（４４．６ｍｍｏｌ）とジイソプロピルエチルアミン（５８．０ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン５ｍＬ溶液を滴下した。滴下後、室温まで昇温させ、１時間撹拌した。その後、氷冷し、（ｄ）（４４．６ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液３０ｍＬを添加し、さらにジイソプロピルエチルアミン（５８．０ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液５ｍＬを滴下した。滴下終了後、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノピリジンを触媒量加え、そのまま室温まで昇温し５時間撹拌した。酢酸エチルを加え、有機層を希塩酸で３回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、得られた残渣のアセトニトリル溶液１５０ｍＬにりん酸二水素ナトリウム二水和物（１．３５ｇ）の水溶液１０ｍＬ、３５％過酸化水素水（６．５ｍＬ）、亜塩素酸ナトリウム（６．３ｇ）の水溶液１０ｍＬ、テトラブチルアンモニウム硫酸水素塩（１５２ｍｇ）を室温で加え、４時間撹拌した。水１００ｍＬを加え、ろ過後、残渣を酢酸エチルに溶かし無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去した。残渣をヘキサンで煮沸精製を行い、（ｆ）（８１％：（ｅ）から２工程の収率）を得た。 A solution of methanesulfonyl chloride (44.6 mmol) and diisopropylethylamine (58.0 mmol) in 5 mL of tetrahydrofuran was added dropwise to 100 mL of a tetrahydrofuran solution of (e) (44.6 mmol) under ice cooling. After dropping, the temperature was raised to room temperature and stirred for 1 hour. Thereafter, the mixture was ice-cooled, 30 mL of a tetrahydrofuran solution of (d) (44.6 mmol) was added, and 5 mL of a tetrahydrofuran solution of diisopropylethylamine (58.0 mmol) was further added dropwise. After completion of the dropwise addition, a catalytic amount of N, N-dimethylaminopyridine was added, and the mixture was allowed to warm to room temperature and stirred for 5 hours. Ethyl acetate was added and the organic layer was washed 3 times with dilute hydrochloric acid. The organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate, the solvent was distilled off under reduced pressure, and 150 mL of the resulting residue in acetonitrile was added to 10 mL of an aqueous solution of sodium dihydrogen phosphate dihydrate (1.35 g) and 35% aqueous hydrogen peroxide. (6.5 mL), 10 mL of an aqueous solution of sodium chlorite (6.3 g) and tetrabutylammonium hydrogen sulfate (152 mg) were added at room temperature, and the mixture was stirred for 4 hours. 100 mL of water was added, and after filtration, the residue was dissolved in ethyl acetate and dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure. The residue was purified by boiling with hexane to obtain (f) (81%: yield of two steps from (e)).
（ｇ）を（ｃ）の合成を参考にして合成を行なった。ただし、（ｂ）を以下の化合物（ｊ）に代えた。
Ｂｒ（ＣＨ2）10Ｂｒ （ｊ）
(G) was synthesized with reference to the synthesis of (c). However, (b) was replaced with the following compound (j).
Br (CH 2 ) 10 Br (j)
（ｈ）（２２．８ｍｍｏｌ）のジメチルホルムアミド溶液３０ｍＬに、（ｇ）（２５．１ｍｍｏｌ）、炭酸水素ナトリウム（５１．３ｍｍｏｌ）を加え、８０℃まで昇温し、４時間撹拌した。酢酸エチルを加え、有機層を希塩酸で２回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：ヘキサン／酢酸エチル ＝ １／１）にて精製し、（ｉ）（７０％）を得た。 (H) (g) (25.1 mmol) and sodium bicarbonate (51.3 mmol) were added to 30 mL of a dimethylformamide solution of (22.8 mmol), and the mixture was heated to 80 ° C. and stirred for 4 hours. Ethyl acetate was added and the organic layer was washed twice with dilute hydrochloric acid. The organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the residue was purified by silica gel column chromatography (eluent: hexane / ethyl acetate = 1/1) to obtain (i) (70%). .
（ｆ）（４．２７ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液２０ｍＬに、氷冷下、メタンスルホニルクロライド（４．２７ｍｍｏｌ）とジイソプロピルエチルアミン（５．５５ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン５ｍＬ溶液を滴下した。滴下後、室温まで昇温させ、１時間撹拌した。その後、氷冷し、（ｉ）（４．２７ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液１０ｍＬを添加し、さらにジイソプロピルエチルアミン（５．５５ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液５ｍＬを滴下した。滴下終了後、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノピリジンを触媒量加え、そのまま室温まで昇温し３時間撹拌した。酢酸エチルを加え、有機層を希塩酸で２回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：ヘキサン／酢酸エチル＝１／５）にて精製し、例示化合物（２１）（５９％）を得た。
1H NMR (300MHz, CDCl3) δ0.7-1.1(m, 6H), 1.2-2.1(m, 28H), 3.2-4.8(m, 20H), 7.0(d, J = 9Hz, 2H), 7.3-7.5(m, 4H), 7.6-7.8(m, 4H), 8.0-8.2(m, 4H), 8.3(d, J = 9Hz, 2H)
(F) A solution of methanesulfonyl chloride (4.27 mmol) and diisopropylethylamine (5.55 mmol) in 5 mL of tetrahydrofuran was added dropwise to 20 mL of a tetrahydrofuran solution of (4.27 mmol) under ice cooling. After dropping, the temperature was raised to room temperature and stirred for 1 hour. Thereafter, the mixture was ice-cooled, 10 mL of a tetrahydrofuran solution of (i) (4.27 mmol) was added, and 5 mL of a tetrahydrofuran solution of diisopropylethylamine (5.55 mmol) was further added dropwise. After completion of the dropwise addition, a catalytic amount of N, N-dimethylaminopyridine was added, and the mixture was allowed to warm to room temperature and stirred for 3 hours. Ethyl acetate was added and the organic layer was washed twice with dilute hydrochloric acid. The organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the residue was purified by silica gel column chromatography (eluent: hexane / ethyl acetate = 1/5) to give Exemplified Compound (21) (59%). Obtained.
1 H NMR (300MHz, CDCl 3 ) δ0.7-1.1 (m, 6H), 1.2-2.1 (m, 28H), 3.2-4.8 (m, 20H), 7.0 (d, J = 9Hz, 2H), 7.3 -7.5 (m, 4H), 7.6-7.8 (m, 4H), 8.0-8.2 (m, 4H), 8.3 (d, J = 9Hz, 2H)
［合成例６］
例示化合物（１７）を、合成例１で合成した（ｅ）、（ｉ）を用いて合成した。
1H NMR (300MHz, CDCl3) δ0.7-1.1(m, 6H), 1.2-2.1(m, 28H), 3.2-4.8(m, 20H), 7.0(d, J = 8Hz, 2H), 7.3 (d, J = 8Hz, 2H), 7.6-7.8(m, 4H), 8.0-8.2(m, 4H)
[Synthesis Example 6]
Exemplary compound (17) was synthesized using (e) and (i) synthesized in Synthesis Example 1.
1 H NMR (300MHz, CDCl 3 ) δ0.7-1.1 (m, 6H), 1.2-2.1 (m, 28H), 3.2-4.8 (m, 20H), 7.0 (d, J = 8Hz, 2H), 7.3 (d, J = 8Hz, 2H), 7.6-7.8 (m, 4H), 8.0-8.2 (m, 4H)
［合成例７］
例示化合物（３０）を合成例５の例示化合物（２１）と同様に合成した。ただし、（ｄ）を以下の化合物（ｋ）に代えた。
Exemplary compound (30) was synthesized in the same manner as exemplary compound (21) of Synthesis Example 5. However, (d) was replaced with the following compound (k).
本発明に従う棒状化合物を他の液晶性化合物と混合して用いる場合、本発明に従う棒状化合物の液晶性分子全体に対する割合は、１〜９９質量％が好ましく、１０〜９８質量％がさらに好ましく、３０〜９５質量％が最も好ましい。併用する液晶性化合物は、円盤状液晶性化合物よりも棒状液晶性化合物の方が好ましい。他の棒状液晶性化合物は、特開平８−２７２８４号、同７−３０６３１７号、同９−１０４８６６号、特開２００１−４８３７号の各公報に記載がある。 When the rod-shaped compound according to the present invention is used by mixing with other liquid crystal compounds, the ratio of the rod-shaped compound according to the present invention to the whole liquid crystal molecules is preferably 1 to 99% by mass, more preferably 10 to 98% by mass, and 30 -95% by weight is most preferred. The liquid crystal compound used in combination is preferably a rod-like liquid crystal compound rather than a discotic liquid crystal compound. Other rod-like liquid crystalline compounds are described in JP-A-8-27284, JP-A-7-306317, JP-A-9-104866, and JP-A-2001-4837.
液晶状態の温度領域は、０℃〜３００℃が好ましく、１０℃〜２５０℃がさらに好ましく、２０℃〜２００℃が最も好ましい。 The temperature range of the liquid crystal state is preferably 0 ° C to 300 ° C, more preferably 10 ° C to 250 ° C, and most preferably 20 ° C to 200 ° C.
［製造例１］
＜ＩＰＳモード液晶セル１の作製＞
一枚のガラス基板上に、図１に示す様に、隣接する電極間の距離が２０μｍとなるように電極（図１中２および３）を配設し、その上にポリイミド膜を配向膜として設け、ラビング処理を行なった。図１中に示す方向４に、ラビング処理を行なった。別に用意した一枚のガラス基板の一方の表面にポリイミド膜を設け、ラビング処理を行なって配向膜とした。二枚のガラス基板を、配向膜同士を対向させて、基板の間隔（ギャップ；ｄ）を３．９μｍとし、二枚のガラス基板のラビング方向が平行となるようにして重ねて貼り合わせ、次いで屈折率異方性（Δｎ）が０．０７６９および誘電率異方性（Δε）が正の４．５であるネマチック液晶組成物を封入した。液晶層のｄ・Δｎの値は３００ｎｍであった。
[Production Example 1]
<Preparation of IPS mode
As shown in FIG. 1, electrodes (2 and 3 in FIG. 1) are arranged on one glass substrate so that the distance between adjacent electrodes is 20 μm, and a polyimide film is used as an alignment film on the electrodes. A rubbing process was performed. The rubbing process was performed in the direction 4 shown in FIG. A polyimide film was provided on one surface of a separately prepared glass substrate, and a rubbing treatment was performed to obtain an alignment film. The two glass substrates are stacked and bonded so that the alignment films face each other, the distance between the substrates (gap; d) is 3.9 μm, and the rubbing directions of the two glass substrates are parallel. A nematic liquid crystal composition having a refractive index anisotropy (Δn) of 0.0769 and a dielectric anisotropy (Δε) of 4.5 was enclosed. The value of d · Δn of the liquid crystal layer was 300 nm.
＜第１位相差領域１、第１位相差領域２、第１位相差領域３の作製＞
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。該溶液を保留粒子サイズ４μｍ、濾水時間３５秒の濾紙（Ｎｏ．６３、アドバンテック製）を５ｋｇ／ｃｍ2以下で用いてろ過した。
<Production of First
The following composition was put into a mixing tank and stirred while heating to dissolve each component to prepare a cellulose acetate solution. The solution was filtered using a filter paper (No. 63, manufactured by Advantech) having a retained particle size of 4 μm and a drainage time of 35 seconds at 5 kg / cm 2 or less.
別のミキシングタンクに、下記のレターデーション上昇剤Ａを８質量部、レターデーション上昇剤Ｂを１０質量部、二酸化珪素微粒子（平均粒子サイズ：０．１μｍ）０．２８質量部、メチレンクロライド８０質量部およびメタノール２０質量部を投入し、加熱しながら攪拌して、レターデーション上昇剤溶液（かつ微粒子分散液）を調製した。セルロースアセテート溶液４７４質量部に該レターデーション上昇剤溶液４０質量部を混合し、充分に攪拌してドープを調製した。 In another mixing tank, 8 parts by mass of the following retardation increasing agent A, 10 parts by mass of retardation increasing agent B, 0.28 parts by mass of silicon dioxide fine particles (average particle size: 0.1 μm), 80 parts by mass of methylene chloride And 20 parts by mass of methanol were added and stirred while heating to prepare a retardation increasing agent solution (and a fine particle dispersion). The dope was prepared by mixing 474 parts by mass of the cellulose acetate solution with 40 parts by mass of the retardation increasing agent solution and stirring sufficiently.
得られたドープを、バンド流延機を用いて流延した。残留溶剤量が１５質量％のフィルムを、１３０℃の条件で、テンターを用いて２０％の延伸倍率で横延伸し、延伸後の幅のまま５０℃で３０秒間保持した後クリップを外してセルロースアセテートフィルムを作製した。延伸終了時の残留溶媒量は５質量％であり、さらに乾燥して残留溶媒量を０．１質量％未満としてフィルムを作製した。 The obtained dope was cast using a band casting machine. A film having a residual solvent amount of 15% by mass was stretched transversely at a stretch ratio of 20% using a tenter under the conditions of 130 ° C., held at 50 ° C. for 30 seconds with the stretched width, and then clipped to remove cellulose. An acetate film was prepared. The residual solvent amount at the end of stretching was 5% by mass, and further dried to prepare a film with the residual solvent amount being less than 0.1% by mass.
このようにして得られたフィルム（第１位相差領域１）の厚さは８０μｍであった。作製した第１位相差領域１について、自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、Ｒｅの光入射角度依存性を測定することによってＲｅが７０ｎｍ、Ｒｔｈが１７５ｎｍであり、これからＮｚが３．０であることが分かった。
The thickness of the film thus obtained (first retardation region 1) was 80 μm. About the produced 1st phase difference area |
別のミキシングタンクに、前記のレターデーション上昇剤Ａを１６質量部、レターデーション上昇剤Ｂを８質量部、二酸化珪素微粒子（平均粒子サイズ：０．１μｍ）０．２８質量部、メチレンクロライド８０質量部およびメタノール２０質量部を投入し、加熱しながら攪拌して、レターデーション上昇剤溶液（かつ微粒子分散液）を調製した。セルロースアセテート溶液４７４質量部に該レターデーション上昇剤溶液４５質量部を混合し、充分に攪拌してドープを調製し、前述の第１位相差領域１同様に製膜した。このようにして得られたフィルム（第１位相差領域２）の厚さは８０μｍであった。作製した第１位相差領域２について、自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、Ｒｅの光入射角度依存性を測定することによって、Ｒｅが６０ｎｍ、Ｒｔｈが２１０ｎｍであり、これからＮｚが４．０であることが分かった。
In another mixing tank, 16 parts by mass of the above-mentioned retardation increasing agent A, 8 parts by mass of retardation increasing agent B, 0.28 parts by mass of silicon dioxide fine particles (average particle size: 0.1 μm), 80 parts by mass of methylene chloride And 20 parts by mass of methanol were added and stirred while heating to prepare a retardation increasing agent solution (and a fine particle dispersion). 45 parts by mass of the retardation increasing agent solution was mixed with 474 parts by mass of the cellulose acetate solution, and the dope was prepared by sufficiently stirring to form a film in the same manner as in the
別のミキシングタンクに、前記のレターデーション上昇剤Ａを１８質量部、二酸化珪素微粒子（平均粒子サイズ：０．１μｍ）０．２８質量部、メチレンクロライド８０質量部およびメタノール２０質量部を投入し、加熱しながら攪拌して、レターデーション上昇剤溶液（かつ微粒子分散液）を調製した。セルロースアセテート溶液４７４質量部に該レターデーション上昇剤溶液２５質量部を混合し、充分に攪拌してドープを調製し、延伸倍率を２３％にした以外は前述の第１位相差領域１同様に製膜した。このようにして得られたフィルム（第１位相差領域３）の厚さは８０μｍであった。作製した第１位相差領域３について、自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、Ｒｅの光入射角度依存性を測定することによって、Ｒｅが３５ｎｍ、Ｒｔｈが１３５ｎｍであり、これからＮｚが４．４であることが分かった。
In another mixing tank, 18 parts by mass of the retardation increasing agent A, 0.28 parts by mass of silicon dioxide fine particles (average particle size: 0.1 μm), 80 parts by mass of methylene chloride, and 20 parts by mass of methanol were charged. Stirring while heating, a retardation increasing agent solution (and a fine particle dispersion) was prepared. 25 parts by mass of the retardation increasing agent solution was mixed with 474 parts by mass of the cellulose acetate solution, and the dope was prepared by sufficiently stirring, and was manufactured in the same manner as in the
＜第２位相差領域１〜第２位相差領域１５の作製＞
製作した第１位相差領域１、第１位相差領域２、および第１位相差領域３の表面のケン化処理を行い、このフィルム上に下記の組成の配向膜塗布液をワイヤーバーコーターで２０ｍｌ／ｍ2塗布した。６０℃の温風で６０秒、さらに１００℃の温風で１２０秒乾燥し、膜を形成した。次に、形成した膜にフィルムの遅相軸方向と平行の方向にラビング処理を施して、配向膜を得た。
配向膜塗布液の組成
下記の変性ポリビニルアルコール １０質量部
水 ３７１質量部
メタノール １１９質量部
グルタルアルデヒド ０．５質量部
<Production of
The surface of the manufactured
Composition of alignment film coating solution Modified
次に、棒状液晶化合物（例示化合物１、５、６、９、１７、１８、２１または３０）３．８ｇ、トリアリルルフォニウムヘキサフルオロアンチモネート５０％プロピレンカーボネート溶液（アルドリッチ社製）０．０７６ｇ、下記のオニウム塩０．０７６ｇ、下記の空気界面側垂直配向剤０．００２ｇを９．２ｇのメチルエチルケトンに溶解した溶液（２−１〜２−１２）を調製した。棒状液晶化合物および空気界面側垂直配向剤の種類は表２および表４に示すようにした。この溶液を、前記配向膜を形成したフィルムの配向膜側に、下記の番手のワイヤーバーでそれぞれ塗布した。これを金属の枠に貼り付けて、１００℃の恒温槽中で２分間加熱し、棒状液晶化合物を配向させた。次に、１３０℃で５００ｍＪ／ｃｍ高圧水銀灯により、２０秒間ＵＶ照射し棒状液晶化合物を架橋して、その後、室温まで放冷して位相差層を作製した。第１位相差領域と第２位相差領域との組み合わせ、および使用したワイヤーバーの番手を表３、表５および表７に示す。
Next, 3.8 g of a rod-like liquid crystal compound (
自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、製作したフィルムのＲｅの光入射角度依存性を測定し、予め測定した支持体の寄与分を差し引くことによって、第２位相差領域のみの光学特性を算出したところ、それぞれ第２位相差領域１はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２２５ｎｍ、第２位相差領域２はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−１８０ｎｍ、第２位相差領域３はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２９５ｎｍ、第２位相差領域４はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−１７０ｎｍ、第２位相差領域５はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２９２ｎｍ、第２位相差領域６はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２９０ｎｍであって、いずれも棒状液晶が略垂直に配向していることを確認した。
Using an automatic birefringence meter (KOBRA-21ADH, manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd.), measuring the light incident angle dependency of Re of the manufactured film, and subtracting the pre-measured contribution of the support When the optical characteristics of only the second retardation region were calculated, Re is 0 nm and Rth is −225 nm for the
自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、製作したフィルムのＲｅの光入射角度依存性を測定し、予め測定した支持体の寄与分を差し引くことによって、第２位相差領域のみの光学特性を算出したところ、それぞれ第２位相差領域７はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２２５ｎｍ、第２位相差領域８はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２２２ｎｍ、第２位相差領域９はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２２４ｎｍ、第２位相差領域１０はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２２７ｎｍ、第２位相差領域１１はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２１３ｎｍ、第２位相差領域１２はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２２３ｎｍであって、いずれも棒状液晶が略垂直に配向していることを確認した。
Using an automatic birefringence meter (KOBRA-21ADH, manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd.), measuring the light incident angle dependency of Re of the manufactured film, and subtracting the pre-measured contribution of the support When the optical characteristics of only the second retardation region were calculated, Re was 0 nm and Rth was −225 nm for the second retardation region 7, Re was 0 nm and Rth was −222 nm for the
自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、製作したフィルムのＲｅの光入射角度依存性を測定し、予め測定した支持体の寄与分を差し引くことによって、第２位相差領域のみの光学特性を算出したところ、それぞれ第２位相差領域１３はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２２５ｎｍ、第２位相差領域１４はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２２２ｎｍ、第２位相差領域１５はＲｅが０ｎｍ、Ｒｔｈが−２２４ｎｍであって、いずれも棒状液晶が略垂直に配向していることを確認した。
Using an automatic birefringence meter (KOBRA-21ADH, manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd.), measuring the light incident angle dependency of Re of the manufactured film, and subtracting the pre-measured contribution of the support When the optical characteristics of only the second retardation region were calculated, Re was 0 nm and Rth was −225 nm for the
［製造例２］
＜偏光板保護膜１の作製＞
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液Ａを調製した。
＜セルロースアセテート溶液Ａ組成＞
置換度２．８６のセルロースアセテート １００質量部
トリフェニルホスフェート（可塑剤） ７．８質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート（可塑剤） ３．９質量部
メチレンクロライド（第１溶媒） ３００質量部
メタノール（第２溶媒） ５４質量部
１−ブタノール １１質量部
[Production Example 2]
<Production of Polarizing
The following composition was put into a mixing tank, stirred while heating to dissolve each component, and a cellulose acetate solution A was prepared.
<Composition of cellulose acetate solution A>
Cellulose acetate with a substitution degree of 2.86 100 parts by weight Triphenyl phosphate (plasticizer) 7.8 parts by weight Biphenyl diphenyl phosphate (plasticizer) 3.9 parts by weight Methylene chloride (first solvent) 300 parts by weight Methanol (second solvent) 54 parts by weight 1-
別のミキシングタンクに、下記の組成物を投入し、加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、添加剤溶液Ｂ−１を調製した。
＜添加剤溶液Ｂ−１組成＞
メチレンクロライド ８０質量部
メタノール ２０質量部
光学的異方性低下剤 ４０質量部
The following composition was charged into another mixing tank, stirred while heating to dissolve each component, and an additive solution B-1 was prepared.
<Additive solution B-1 composition>
Methylene chloride 80 parts by
セルロースアセテート溶液Ａを４７７質量部に、添加剤溶液Ｂ−１の４０質量部を添加し、充分に攪拌して、ドープを調製した。ドープを流延口から０℃に冷却したドラム上に流延した。溶媒含有率７０質量％の場外で剥ぎ取り、フィルムの巾方向の両端をピンテンター（特開平４−１００９号公報の図３に記載のピンテンター）で固定し、溶媒含有率が３〜５質量％の状態で、横方向（機械方向に垂直な方向）の延伸率が３％となる間隔を保ちつつ乾燥した。その後、熱処理装置のロール間を搬送することにより、さらに乾燥し、厚み８０μｍの偏光板保護膜１を作製した。
自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、Ｒｅの光入射角度依存性を測定し、光学特性を算出したところ、Ｒｅが１ｎｍ、Ｒｔｈが６ｎｍであることが確認できた。
40 parts by mass of the additive solution B-1 was added to 477 parts by mass of the cellulose acetate solution A, and the dope was prepared by sufficiently stirring. The dope was cast from a casting port onto a drum cooled to 0 ° C. The film is peeled off at a solvent content of 70% by mass, and both ends in the width direction of the film are fixed with a pin tenter (the pin tenter described in FIG. 3 of JP-A-4-1009), and the solvent content is 3-5% by mass. In this state, the film was dried while maintaining an interval at which the stretching ratio in the transverse direction (direction perpendicular to the machine direction) was 3%. Then, it further dried by conveying between the rolls of the heat processing apparatus, and produced the polarizing plate
Using an automatic birefringence meter (KOBRA-21ADH, manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd.), the light incident angle dependence of Re was measured, and the optical characteristics were calculated. Re was 1 nm and Rth was 6 nm. I was able to confirm.
＜偏光板Ａの作製＞
次に延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を製作し、市販のセルロースアセテートフィルム（フジタックＴＤ８０ＵＦ、富士写真フイルム（株）製、Ｒｅ＝３ｎｍ、Ｒｔｈ＝４５ｎｍ）にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の片面に貼り付け偏光板Ａを形成した。
<Preparation of polarizing plate A>
Next, iodine is adsorbed on the stretched polyvinyl alcohol film to produce a polarizing film, and a commercially available cellulose acetate film (Fujitac TD80UF, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd., Re = 3 nm, Rth = 45 nm) is subjected to saponification treatment. A polarizing plate A was formed on one surface of the polarizing film using a polyvinyl alcohol adhesive.
＜偏光板Ｂの作製＞
延伸したポリビニルアルコールフィルムにヨウ素を吸着させて偏光膜を製作し、市販のセルロースアセテートフィルム（フジタックＴＤ８０ＵＦ、富士写真フイルム（株）製）にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の両面に貼り付け偏光板Ｂを形成した。
<Preparation of polarizing plate B>
A polarizing film is produced by adsorbing iodine to a stretched polyvinyl alcohol film, and a commercially available cellulose acetate film (Fujitac TD80UF, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) is subjected to saponification treatment, using a polyvinyl alcohol adhesive, A polarizing plate B was formed on both sides of the polarizing film.
＜偏光板Ｃの作製＞
同様にして偏光膜を製作し、市販のセルロースアセテートフィルム（フジタックＴＤ８０ＵＦ、富士写真フイルム（株）製）にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の片面に貼り付けた。さらに同様にして前記製作の偏光板保護膜１を偏光膜のもう片面に貼り付け偏光板Ｃを形成した。
<Preparation of polarizing plate C>
A polarizing film was produced in the same manner, and a commercially available cellulose acetate film (Fujitac TD80UF, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) was saponified and attached to one side of the polarizing film using a polyvinyl alcohol-based adhesive. . In the same manner, the polarizing plate
＜偏光板Ｄの作製＞
同様にして偏光膜を製作し、市販のセルロースアセテートフィルム（フジタックＴＤ８０ＵＦ、富士写真フイルム（株）製）にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の片面に貼り付けた。さらに同様にして市販のセルロースアセテートフィルム（フジタックＴ４０ＵＺ、富士写真フイルム（株）製、Ｒｅ＝１ｎｍ、Ｒｔｈ＝３５ｎｍ）にケン化処理を行い、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて偏光膜のもう片面に貼り付け偏光板Ｄを形成した。
<Preparation of polarizing plate D>
A polarizing film was produced in the same manner, and a commercially available cellulose acetate film (Fujitac TD80UF, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) was saponified and attached to one side of the polarizing film using a polyvinyl alcohol-based adhesive. . In the same manner, a commercially available cellulose acetate film (Fujitac T40UZ, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd., Re = 1 nm, Rth = 35 nm) was saponified, and the other side of the polarizing film was coated with a polyvinyl alcohol adhesive. A pasting polarizing plate D was formed.
［実施例１］
偏光板Ａにポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製したフィルム位相差１を、第１位相差領域１側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域１の遅相軸が平行になるように偏光膜のセルロースアセテートフィルムを貼合していない側に貼り付け偏光板１を形成した。
[Example 1]
Using a polyvinyl alcohol-based adhesive for the polarizing plate A, the produced
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域１の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第２位相差領域１面側が液晶セル側になるように偏光板１を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ｃを偏光板保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板１とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０５％であった。
This is applied to one of the IPS mode
Subsequently, the polarizing plate C is attached to the other side of the IPS mode
［実施例２］
偏光板Ａにポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製したフィルム位相差２を、第１位相差領域１側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域１の遅相軸が平行になるように偏光膜のセルロースアセテートフィルムを貼合していない側に貼り付け偏光板２を形成した。
[Example 2]
Using a polyvinyl alcohol-based adhesive for the polarizing plate A, the produced film retardation 2 is formed so that the
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域１の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第２位相差領域２面側が液晶セル側になるように偏光板２を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板ＤをＴ４０ＵＺ側が液晶セル側になるように、且つ偏光板２とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０６％であった。
This is applied to one of the IPS mode
Subsequently, the polarizing plate D is attached to the other side of the IPS mode
［実施例３］
偏光板Ｂにフィルム位相差３を、第２位相差領域３側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域２の遅相軸が直交になるようにアクリル樹脂系接着剤を用いて、貼り付け偏光板３を形成した。
[Example 3]
Acrylic resin so that the
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域２の遅相軸が液晶セルのラビング方向と直交になるように（即ち、第１位相差領域２の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と直交になるように）、且つ第１位相差領域２面側が液晶セル側になるように偏光板３を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ｃを偏光板保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板３とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０７％であった。
This is applied to one of the IPS mode
Subsequently, the polarizing plate C is attached to the other side of the IPS mode
［実施例４］
偏光板Ｃにフィルム位相差４を、第２位相差領域４側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域１の遅相軸が直交になるようにアクリル樹脂系接着剤を用いて、偏光板保護膜１側に貼り付け偏光板４を形成した。
[Example 4]
Acrylic resin so that the film retardation 4 is applied to the polarizing plate C, the second retardation region 4 side is on the polarizing film side, and the transmission axis of the polarizing film and the slow axis of the
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と直交になるように（即ち、第１位相差領域１の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と直交になるように）、且つ第１位相差領域１面側が液晶セル側になるように偏光板４を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ｂを偏光板４とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０９％であった。
This is applied to one of the IPS mode
Subsequently, a polarizing plate B was attached to the other side of the IPS mode
［実施例５］
偏光板Ａに第１位相差領域３の遅相軸が偏光膜の透過軸と平行になるようにポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合わせ、次にフィルム位相差５を第１位相差領域３側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域３の遅相軸が平行になるようにアクリル樹脂系接着剤を用いて、偏光板Ａの先に貼合した第１位相差領域３側に貼り付け偏光板５を形成した。この場合、第１位相差領域は、２枚の第１位相差領域３（Ｒｅ＝３５ｎｍ、Ｒｔｈ＝１３５ｎｍ）が積層された積層体から形成されており、位相差領域としてＲｅ＝７０ｎｍ、Ｒｔｈ＝２７０ｎｍ、Ｎｚ＝４．４の光学特性を有する。
[Example 5]
The polarizing plate A is bonded with a polyvinyl alcohol adhesive so that the slow axis of the
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域３の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域３の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第２位相差領域３面側が液晶セル側になるように偏光板５を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板ＤをＴ４０ＵＺ側が液晶セル側になるように、且つ偏光板５とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．１２％であった。
This is applied to one of the IPS mode
Subsequently, the polarizing plate D is attached to the other side of the IPS mode
［実施例６］
偏光板Ａにポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製したフィルム位相差７を、第１位相差領域１側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域１の遅相軸が平行になるように偏光膜のセルロースアセテートフィルムを貼合していない側に貼り付け偏光板６を形成した。
[Example 6]
Using a polyvinyl alcohol-based adhesive for the polarizing plate A, the produced film retardation 7 is formed so that the
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域１の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第２位相差領域１３面側が液晶セル側になるように偏光板６を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ｃを偏光板保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板６とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０３５％であった。
This is applied to one of the IPS mode
Subsequently, the polarizing plate C is attached to the other side of the IPS mode
［実施例７］
偏光板Ａにポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製したフィルム位相差１１を、第１位相差領域１側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域１の遅相軸が平行になるように偏光膜のセルロースアセテートフィルムを貼合していない側に貼り付け偏光板７を形成した。
[Example 7]
Using a polyvinyl alcohol-based adhesive for the polarizing plate A, the produced
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域１の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第２位相差領域１１面側が液晶セル側になるように偏光板７を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ｃを偏光板保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板７とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０６０％であった。
This is applied to one of the IPS mode
Subsequently, the polarizing plate C is attached to the other side of the IPS mode
［実施例８］
偏光板Ａにポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製したフィルム位相差１２を、第１位相差領域１側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域１の遅相軸が平行になるように偏光膜のセルロースアセテートフィルムを貼合していない側に貼り付け偏光板８を形成した。
[Example 8]
Using a polyvinyl alcohol-based adhesive for the polarizing plate A, the produced
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域７の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域７の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第２位相差領域１２面側が液晶セル側になるように偏光板８を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ｃを偏光板保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板８とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０５０％であった。
This is applied to one of the IPS mode
Subsequently, the polarizing plate C is attached to the other side of the IPS mode
［実施例９］
偏光板Ａにポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製したフィルム位相差１３を、第１位相差領域１側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域１の遅相軸が平行になるように偏光膜のセルロースアセテートフィルムを貼合していない側に貼り付け偏光板９を形成した。
[Example 9]
Using the polyvinyl alcohol-based adhesive for the polarizing plate A, the produced
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域１の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第２位相差領域７面側が液晶セル側になるように偏光板９を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ｃを偏光板保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板９とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０５０％であった。
This is applied to one of the IPS mode
Subsequently, the polarizing plate C is attached to the other side of the IPS mode
［実施例１０］
偏光板Ａにポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製したフィルム位相差１４を、第１位相差領域１側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域１の遅相軸が平行になるように偏光膜のセルロースアセテートフィルムを貼合していない側に貼り付け偏光板１０を形成した。
[Example 10]
Using a polyvinyl alcohol-based adhesive for the polarizing plate A, the produced
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域１の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第２位相差領域１４面側が液晶セル側になるように偏光板１０を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ｃを偏光板保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板１０とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０５０％であった。
This is applied to one of the IPS mode
Subsequently, the polarizing plate C is attached to the other side of the IPS mode
［実施例１１］
偏光板Ａにポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製したフィルム位相差１５を、第１位相差領域１側が偏光膜側となるように、且つ偏光膜の透過軸と第１位相差領域１の遅相軸が平行になるように偏光膜のセルロースアセテートフィルムを貼合していない側に貼り付け偏光板１１を形成した。
[Example 11]
Using the polyvinyl alcohol-based adhesive for the polarizing plate A, the produced
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域１の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第２位相差領域１５面側が液晶セル側になるように偏光板１１を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ｃを偏光板保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板１１とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．０２０％であった。
This is applied to one of the IPS mode
Subsequently, the polarizing plate C is attached to the other side of the IPS mode
［比較例１］
前記作製したＩＰＳモード液晶セル１の両側に市販の偏光板（ＨＬＣ２−５６１８、（株）サンリッツ製）を、クロスニコルの配置で貼り付け、液晶表示装置を作製した。光学補償フィルムは用いなかった。上記液晶表示装置では、実施例１と同様に、上側の偏光板の透過軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように偏光板を貼り付けた。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．５５％であった。
[Comparative Example 1]
A commercially available polarizing plate (HLC2-5618, manufactured by Sanritz Co., Ltd.) was attached to both sides of the produced IPS mode
［比較例２］
偏光板Ａにポリビニルアルコール系接着剤を用いて、作製したフィルム位相差１を、第１位相差領域１側が偏光膜側となるように、しかし、偏光膜の透過軸と第１位相差領域１の遅相軸が直交になるように偏光膜のセルロースアセテートフィルムを貼合していない側に貼り付け偏光板１２を形成した。
[Comparative Example 2]
Using the polyvinyl alcohol-based adhesive for the polarizing plate A, the produced
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域１の遅相軸が液晶セルのラビング方向と直交になるように（即ち、第１位相差領域１の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と直交になるように）、且つ第２位相差領域１面側が液晶セル側になるように偏光板１２を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ａを偏光板保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板１２とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は１．７５％と極めて大きいものであった。
This is applied to one of the IPS mode
Subsequently, the polarizing plate A is pasted on the other side of the IPS mode
［比較例３］
偏光板Ｂにフィルム位相差３を、第２位相差領域３側が偏光膜側となるように、しかし偏光膜の透過軸と第１位相差領域２の遅相軸が平行になるようにアクリル樹脂系接着剤を用いて、貼り付け偏光板１３を形成した。
[Comparative Example 3]
Acrylic resin so that the polarizing plate B has a
これを、前記で作製したＩＰＳモード液晶セル１の一方に、第１位相差領域２の遅相軸が液晶セルのラビング方向と平行になるように（即ち、第１位相差領域２の遅相軸が、黒表示時の液晶セルの液晶分子の遅相軸と平行になるように）、且つ第１位相差領域２面側が液晶セル側になるように偏光板１３を貼り付けた。
続いて、このＩＰＳモード液晶セル１のもう一方の側に偏光板Ａを偏光板保護膜１側が液晶セル側になるように、且つ偏光板１３とはクロスニコルの配置になるように貼り付け、液晶表示装置を作製した。このように作製した液晶表示装置の漏れ光を測定した。左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は２．０４％極めて大きいものであった。
This is applied to one of the IPS mode
Subsequently, the polarizing plate A is attached to the other side of the IPS mode
［比較例４］
第２位相差領域７の作製で用いた例示化合物９の替わりに特表２０００−５１４２０２号公報に記載の液晶混合物（Ｘ）を用いて実施例６と同様の評価を行なった。その結果、左斜め方向６０°から観察した際の漏れ光は０．１０％であった。
Evaluation similar to Example 6 was performed using the liquid crystal mixture (X) described in JP-T-2000-514202 instead of the exemplified
１ 液晶素子画素領域
２ 画素電極
３ 表示電極
４ ラビング方向
５ａ、５ｂ 黒表示時の液晶化合物のダイレクター
６ａ、６ｂ 白表示時の液晶化合物のダイレクター
７ａ，７ｂ、１９ａ，１９ｂ 偏光膜用保護膜
８、２０ 偏光膜
９、２１ 偏光膜の偏光透過軸
１０ 第１位相差領域
１１ 第１位相差領域の遅相軸
１２ 第２位相差領域
１３、１７ セル基板
１４、１８ セル基板ラビング方向
１５ 液晶層
１６ 液晶層の遅相軸方向
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