JP2010163600A - 重合性液晶組成物およびホメオトロピック配向液晶フィルム - Google Patents

重合性液晶組成物およびホメオトロピック配向液晶フィルム Download PDF

Info

Publication number
JP2010163600A
JP2010163600A JP2009247637A JP2009247637A JP2010163600A JP 2010163600 A JP2010163600 A JP 2010163600A JP 2009247637 A JP2009247637 A JP 2009247637A JP 2009247637 A JP2009247637 A JP 2009247637A JP 2010163600 A JP2010163600 A JP 2010163600A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
independently
formula
hydrogen
integer
liquid crystal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2009247637A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5454084B2 (ja
Inventor
Kichiji Hirai
吉治 平井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JNC Corp
JNC Petrochemical Corp
Original Assignee
Chisso Petrochemical Corp
Chisso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chisso Petrochemical Corp, Chisso Corp filed Critical Chisso Petrochemical Corp
Priority to JP2009247637A priority Critical patent/JP5454084B2/ja
Priority to US12/654,291 priority patent/US8419973B2/en
Publication of JP2010163600A publication Critical patent/JP2010163600A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5454084B2 publication Critical patent/JP5454084B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/32Non-steroidal liquid crystal compounds containing condensed ring systems, i.e. fused, bridged or spiro ring systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K19/06Non-steroidal liquid crystal compounds
    • C09K19/08Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings
    • C09K19/10Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings
    • C09K19/28Non-steroidal liquid crystal compounds containing at least two non-condensed rings containing at least two benzene rings linked by a chain containing carbon and sulfur atoms as chain links, e.g. thioesters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/26Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
    • C08F220/30Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing aromatic rings in the alcohol moiety
    • C08F220/305Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing aromatic rings in the alcohol moiety and containing a polyether chain in the alcohol moiety
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/34Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate
    • C08F220/36Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate containing oxygen in addition to the carboxy oxygen, e.g. 2-N-morpholinoethyl (meth)acrylate or 2-isocyanatoethyl (meth)acrylate
    • C08F220/365Esters containing nitrogen, e.g. N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate containing oxygen in addition to the carboxy oxygen, e.g. 2-N-morpholinoethyl (meth)acrylate or 2-isocyanatoethyl (meth)acrylate containing further carboxylic moieties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K2019/0444Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/04Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit
    • C09K2019/0444Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group
    • C09K2019/0448Liquid crystal materials characterised by the chemical structure of the liquid crystal components, e.g. by a specific unit characterized by a linking chain between rings or ring systems, a bridging chain between extensive mesogenic moieties or an end chain group the end chain group being a polymerizable end group, e.g. -Sp-P or acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/02Alignment layer characterised by chemical composition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2323/00Functional layers of liquid crystal optical display excluding electroactive liquid crystal layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/02Alignment layer characterised by chemical composition
    • C09K2323/023Organic silicon compound, e.g. organosilicon

Abstract

【課題】配向処理した支持基板に塗工することにより、均一なホメオトロピック配向が形成可能な重合性液晶組成物を提供する。
【解決手段】トリプチセン−1,4−ジイルを含む下式(1−1)、(2−1)で代表される化合物、硫黄を含む化合物、CNを含む化合物および縮合環を含む化合物からなる重合性化合物の混合物とアミン系シランカップリング剤とを含有する組成物であって、これを支持基板上に塗布することによってホメオトロピック配向の重合性液晶層を形成することができる重合性液晶組成物。
Figure 2010163600

Figure 2010163600

【選択図】なし

Description

本発明は、重合性トリプチセン誘導体を含有することを特徴とする重合性液晶組成物、この組成物から得られるホメオトロピック配向液晶フィルムおよびその用途に関する。
液晶相を有する重合性化合物を重合することによって、光学補償(optical compensation)などの機能を有する重合体が得られる。この機能は、液晶分子の配向が重合によって固定されることによって発現される。このような重合体の機能を活用するために、種々の重合性化合物が開発されている。しかし、1つの重合性化合物では充分な機能を満たさないようである。そこで、幾つかの重合性化合物から組成物を調製し、この組成物を重合させるという試みがなされている(特許文献1〜4参照)。
本明細書では、液晶骨格がホモジニアス(水平配向)、チルト(傾斜配向)、ホメオトロピック(垂直配向)、ツイスト(ねじれ配向)等の配向状態を示すことを、それぞれ「ホモジニアス配向を有する」、「チルト配向を有する」、「ホメオトロピック配向を有する」、「ツイスト配向を有する」などと記すことがある。例えば、ホメオトロピック分子配列の液晶フィルム即ち液晶分子がホメオトロピックに配向された液晶フィルムを、ホメオトロピック配向を有する液晶フィルムまたはホメオトロピック配向の液晶フィルムのように記すことがある。
ホメオトロピック配向を有する重合体は、光軸の方向がn方向にあり、光軸方向の屈折率がその直交する方向の屈折率より大きいため、屈折率楕円体では、ポジティブC−プレートに分類される。このポジティブC−プレートは、他の光学機能を有するフィルムと組み合わせることによって、水平配向した液晶モードいわゆるIPS(In-Plane Switching)モード等の光学補償、例えば偏光板の視野角特性の改善に応用できる(非特許文献1〜3、特許文献5、特許文献6等を参照)。
上記の用途においては、重合性液晶材料はガラス基板、表面をプラスチック薄膜で被覆したガラス基板(例えば、カラーフィルター上に形成したオーバーコート膜)、カラーフィルター(特許文献7)、またはプラスチック基板上に積層される場合がある。プラスチック基板として用いられる材料の例は、TAC(トリアセチルセルロース)、ポリカーボネート、PETおよびシクロオレフィン系樹脂類の重合体である。
これまでに本発明者らは重合性液晶化合物を、支持基材上に配向膜を形成しなくても、ガラス基板上やプラスチック基板上で均一なホメオトロピック配向が形成でき、かつ密着性に優れた重合性液晶組成物を見いだしている(特許文献8〜9を参照)。しかし、これらの組成物では光学特性、特に複屈折(Δn)の制御が困難な場合があり改良の必要があった。複屈折を制御する方法としては、メソゲンの短軸方向に芳香環を持つ化合物(トリプチセン環を有する化合物)の添加が提案されていたが、その方法のみではホメオトロピック配向を均一に形成することが困難であった(特許文献10)。
特開平10−319408号公報(GB2324382A) 特開2004−198478号公報 特開2002−243942号公報 特開2005−196221号公報 WO05/38517A1パンフレット US2006/182900号公報 特開2005−164962号公報 特開2006−126757号公報 特開2007−16213号公報 特開2006−111571号公報
M.S.Park et al, IDW '04 FMC8-4 M.Nakata et al, SID '06 P-58 K.J.Kim et al, SID '06 Digest p.1158-1161
本発明の課題は、透明プラスチックフィルム、カラーフィルターまたはガラスなどの支持基板に塗工することで均一なホメオトロピック配向が形成可能な、重合性トリプチセン誘導体を含む重合性液晶組成物を提供することである。更に本発明は、この重合性液晶組成物からなる配向が制御された液晶層、この重合性液晶組成物を重合して得られる液晶フィルム、およびこのフィルムを用いた光学補償フィルムを提供することを目的とする。そして、この光学補償フィルムを含む液晶表示装置、有機EL表示装置、PDP(Plasma Display Panel)などの画像表示装置を提供することも本発明の目的である。
本発明者らは重合性トリプチセン誘導体およびビスフェノール骨格を有する重合性化合物を重合性液晶組成物の成分として用い、さらに特定のシランカップリング剤を合わせ用いるとき、ホメオトロピック配向の安定性を制御し、また複屈折の制御にも有効であることを見いだし、本発明を完成するに至った。この重合性トリプチセン誘導体は、アクリロイルオキシ基を1つ以上有しており、重合性液晶化合物と同様に重合可能である。この重合性液晶組成物から得られる重合体は均一なホメオトロピック配向性を示し、上記重合性液晶組成物をラビング等の機械的な表面処理、または化学的な表面処理を行った支持基板上へ塗布した場合にも同様な効果が得られる。
重合性トリプチセン誘導体とビスフェノール骨格を有する重合性化合物を含有する重合性液晶化合物の混合物を用いて、これにシランカップリング剤を加えることにより、均一なホメオトロピック配向性と複屈折の制御が可能な重合性液晶組成物が得られる。さらに本発明の重合性液晶組成物から得られる液晶フィルムは、長鎖アルキル基等を有する垂直配向膜や無機材料による表面処理がなくても均一なホメオトロピック配向性を示す。
この明細書における用語の使い方は次のとおりである。液晶化合物は、液晶相を有する化合物、および液晶相を有しないが液晶組成物の成分として有用な化合物の総称である。液晶相はネマチック相、スメクチック相、コレステリック相などであり、多くの場合ネマチック相を意味する。重合性は、光、熱、触媒などの手段により単量体が重合し、重合体を与える能力を意味する。式(1−1)で表わされる化合物を化合物(1−1)と表記することがある。他の式で表される化合物もこれと同様の表記法に従って示すことがある。(メタ)アクリル酸はアクリル酸およびメタクリル酸の総称である。(メタ)アクリレートはアクリレートおよびメタクリレートの総称である。(メタ)アクリロイルオキシはアクリロイルオキシ基およびメタクリロイルオキシ基の総称である。
化学式の定義において用いる用語「任意の」は、「位置だけでなく数においても自由に選択できること」を意味する。例えば、「任意のAがB、C、DまたはEで置き換えられてもよい」という表現は、1つのAがB、C、DまたはEで置き換えられてもよいという意味と、複数のAのどれもがB、C、DおよびEのいずれか1つで置き換えられてもよいという意味とに加えて、Bで置き換えられるA、Cで置き換えられるA、Dで置き換えられるA、およびEで置き換えられるAの少なくとも2つが混在してもよいという意味をも有する。任意の−CH−が−O−で置き換えられてもよいとするとき、結果として結合基−O−O−が生じるような置き換えは含まれない。
化学構造式において、文字(例えばA)を六角形で囲った基は環構造の基(環A)であることを意味する。
環を構成する炭素との結合位置が明確でない置換基は、その結合位置が化学的に問題のない範囲内で自由であることを意味する。
複数の式において同じ記号が用いられている場合は、その基が同じ定義範囲を有することを意味するが、すべての式において同時に同じ基でなければならないことを意味しない。即ち、そのような場合では、複数の式において同じ基が選択されてもよいし、式ごとに異なる基が選択されてもよい。
本発明は下記の[1]〜[18]項で構成される。
[1] 式(1−1)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物であるA成分、式(2−1)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物または式(2−2)〜式(2−4)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物であるB成分、式(3−1)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物であるC成分および式(4−1)〜式(4−3)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物であるD成分からなる重合性化合物の混合物と式(5−1)〜式(5−2)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物であるE成分とを含有する重合性液晶組成物:

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600
式(1−1)において、環Tはトリプチセン−1,4−ジイルであり;Zは独立して水素、フッ素、塩素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;Wは独立して水素、ハロゲン、炭素数1〜3のアルキルまたは炭素数1〜3のフッ素化アルキルであり;Yは独立して単結合、−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−(CH−COO−、または−OCO−(CH−であり;そして、n1は独立して2〜15の整数である。)
式(2−1)において、Zは独立して水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;Wは独立して水素、ハロゲン、炭素数1〜3のアルキルまたは炭素数1〜3のフッ素化アルキルであり;Yは独立して単結合、−CH=CH−または−(CH−であり;そして、n2は独立して2〜15の整数であり、
式(2−2)において、L1aおよびL1bは独立して炭素数1〜4のアルキルであり;R2aおよびR2bは独立して炭素数2〜4のアルキレンであり;Z22は独立して水素またはメチルであり;k1およびk2は独立して0〜4の整数であり;そして、m22およびn22は独立して0〜6の整数であり、
式(2−3)において、Z23は独立して水素またはメチルであり;R3aおよびR3bは独立して水素、メチルまたはエチルであり;そして、m23およびn23は独立して0〜3の整数であり、
式(2−4)において、Z24は独立して水素またはメチルであり;R4aおよびR4bは独立して水素または炭素数1〜6のアルキルであり;L2aおよびL2bは独立して炭素数1〜6のアルキルであり;m24およびn24は独立して1〜3の整数であり;m25およびn25は独立して1〜3の整数であり;そして、j1およびj2は独立して0〜4の整数であり、
式(3−1)において、Zは水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;Wは独立して水素、ハロゲン、炭素数1〜3のアルキルまたは炭素数1〜3のフッ素化アルキルであり;Xは単結合、−O−、炭素数1〜20のアルキレン、−COO−または−OCO−であり;環Aは1,4−フェニレンまたは1,4−シクロヘキシレンであり;Rは水素、フッ素、塩素、シアノ、炭素数1〜20のアルキルまたは炭素数1〜20のアルコキシであって、このアルキルまたはアルコキシにおける任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく;n3は0〜20の整数であり;pおよびqは独立して0または1である。そして、n3が0であるときXは単結合または炭素数1〜20のアルキレンであり、
式(4−1)〜式(4−3)において、Zは独立して水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;Wは独立して水素、ハロゲン、炭素数1〜3のアルキルまたは炭素数1〜3のフッ素化アルキルであり;W41は独立して水素、ハロゲン、炭素数1〜3のアルキルまたは炭素数1〜3のフッ素化アルキルであり;W42は独立して水素、ハロゲン、炭素数1〜8のアルキルまたは炭素数1〜3のフッ素化アルキルであり;環Aは独立して1,4−フェニレンまたは1,4−シクロヘキシレンであり;X41およびX42は独立して単結合、−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−(CH−COO−、−OCO−(CH−、−(CH−、−C≡C−、−CHO−または−OCH−であり;rは0または1であり;Yは独立して単結合、炭素数1〜20のアルキレン、−O−、−COO−、−OCO−または−OCOO−であり;n4は独立して0〜20の整数であり;そして、n4が0であるとき、Yは単結合または炭素数1〜20のアルキレンであり;
式(5−1)および式(5−2)において、Rは独立してメチルまたはエチルであり;n5は1〜5の整数であり;R51は炭素数1〜4のアルキルであって、mは1〜3の整数であり;Yは炭素数1〜10のアルキレンであり;R52は水素または炭素数1〜10のアルキルであり;そして、R53は炭素数1〜10のアルキルであり、
そして、式(2−1)におけるAは、式(A2−1)〜式(A2−19)のいずれか1つで表される2価の基である。

Figure 2010163600
[2] 式(1−1)において、環Tがトリプチセン−1,4−ジイルであり;Zが独立して水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;Wが独立して水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;Yが独立して−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−(CH−COO−、または−OCO−(CH−であり;そして、n1が独立して2〜10の整数であり、
式(2−1)において、Aが式(A2−1)〜式(A2−18)のいずれか1つで表される基であり;Zが独立して水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;Wが独立して水素またはフッ素であり;Yが独立して単結合、−CH=CH−または−(CH−であり;そして、n2が独立して2〜10の整数であり、
式(2−2)において、k1およびk2が共に0であり;R2aおよびR2bが独立して炭素数2〜4のアルキレンであり;Z22が独立して水素またはメチルであり;そして、m22およびn22は独立して0〜6の整数であり、
式(2−3)において、Z23が独立して水素またはメチルであり;R3aおよびR3bが独立して水素、メチルまたはエチルであり;そして、m23およびn23が独立して0〜3の整数であり、
式(2−4)において、j1およびj2が共に0であり;Z24が独立して水素またはメチルであり;R4aおよびR4bが共に水素であり;m24およびn24が独立して1〜3の整数であり;そして、m25およびn25が独立して1〜3の整数であり、
式(3−1)において、Zが水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;Wが独立して水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;Xが単結合または−O−であり;環Aが1,4−フェニレンまたは1,4−シクロヘキシレンであり;Rがシアノ、炭素数1〜10のアルキルまたは炭素数1〜10のアルコキシであって、このアルキルまたはアルコキシにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく;n3が2〜12の整数であり;そして、pおよびqが独立して0または1であり、
式(4−1)〜式(4−3)において、Zが独立して水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;Wが独立して水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;W41が独立して水素、メチルまたはエチルであり;W42が独立して水素、炭素数1〜6のアルキルまたはトリフルオロメチルであり;環Aが独立して1,4−フェニレンまたは1,4−シクロヘキシレンであり;X41およびX42が独立して単結合、−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−(CH−COO−、または−OCO−(CH−であり;rが0または1であり;Yが独立して単結合、−O−、−COO−、−OCO−または−OCOO−であり;そして、n4が独立して2〜12の整数であり、
式(5-1)〜式(5-2)において、Rが独立してメチルまたはエチルであり;n5が1〜5の整数であり;R51が炭素数1〜4のアルキルであって、mは1〜3の整数であり;Yが炭素数1〜10のアルキレンであり;R52が水素または炭素数1〜10のアルキルであり;R53が炭素数1〜10のアルキルであり、
A成分〜D成分からなる混合物の全重量に基づいて、A成分の割合が10〜55重量%であり、B成分の割合が3〜20重量%であり、C成分の割合が10〜50重量%であり、D成分の割合が10〜77重量%であり、
そして、この混合物に対するE成分の割合が重量比で0.01〜0.20である、
[1]項に記載の重合性液晶組成物。
[3] 式(1−1)において、環Tがトリプチセン−1,4−ジイルであり;Zが独立して水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;Wが独立して水素またはフッ素であり;Yが独立して−COO−または−OCO−であり;n1が独立して2〜8の整数であり、
式(2−1)において、Aが式(A2−1)〜式(A2−18)のいずれか1つで表される2価の基であり;Zが独立して水素またはメチルであり;Wが独立して水素またはフッ素であり;Yが独立して単結合、−CH=CH−または−(CH−であり;そして、n2が独立して2〜8の整数であり、
式(2−2)において、k1およびk2が共に0であり;R2aおよびR2bが独立して炭素数2〜4のアルキレンであり;Z22が水素であり;そして、m22およびn22が独立して0〜6の整数であり、
式(2−3)において、Z23がて水素であり;R3aおよびR3bが共に水素であり;そして、m23およびn23が独立して0〜3の整数であり、
式(2−4)において、j1およびj2が共に0であり;Z24が水素であり;R4aおよびR4bが共に水素であり;m24およびn24が独立して1〜3の整数であり;そして、m25およびn25が独立して1〜3の整数であり、
式(3−1)において、Zが水素またはメチルであり;Wが独立して水素またはフッ素であり;Xが単結合または−O−であり;環Aが1,4−フェニレンまたは1,4−シクロヘキシレンであり;Rがシアノ、炭素数1〜10のアルキルまたは炭素数1〜10のアルコキシであって、このアルキルまたはアルコキシにおける任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく;n3が2〜10の整数であり;そして、pおよびqが独立して0または1であり、
式(4−1)〜式(4−3)において、Zが独立して水素またはメチルであり;Wが独立して水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;W41が独立して水素またはメチルであり;W42が独立して水素、炭素数1〜4のアルキルまたはトリフルオロメチルであり;環Aが1,4−フェニレンまたは1,4−シクロヘキシレンであり;X41およびX42が独立して−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−(CH−COO−、または−OCO−(CH−であり;rが0または1であり;Yが独立して単結合、−O−、−COO−、−OCO−または−OCOO−であり;そして、n4が独立して2〜12の整数であり、
式(5-1)〜式(5-2)において、Rが独立してメチルまたはエチルであり;n5が1〜5の整数であり;R51が炭素数1〜4のアルキルであって、mは1〜3の整数であり;Yが炭素数1〜10のアルキレンであり;R52が水素または炭素数1〜10のアルキルであり;そして、R53が炭素数1〜10のアルキルであり、
A成分〜D成分からなる混合物の全重量に基づいて、A成分の割合が15〜55重量%であり、B成分の割合が3〜15重量%であり、C成分の割合が15〜45重量%であり、D成分の割合が15〜67重量%であり、
そして、この混合物に対するE成分の割合が重量比で0.03〜0.15である、
[1]項に記載の重合性液晶組成物。
[4] 式(1−1)において、環Tがトリプチセン−1,4−ジイルであり;Zが水素であり;Wが独立して水素またはフッ素であり;Yが独立して−COO−または−OCO−であり;そして、n1が独立して4〜6の整数であり、
式(2−1)において、Aが式(A2−1)、式(A2−4)、式(A2−10)、式(A2−11)および式(A2−16)のいずれか1つで表される2価の基であり;Zが水素であり;Wが独立して水素またはフッ素であり;Yが独立して単結合、−CH=CH−または−(CH−であり;そして、n2が独立して4〜6の整数であり、
式(2−2)において、k1およびk2が共に0であり;R2aおよびR2bが独立して炭素数2〜4のアルキレンであり;Z22が水素であり;そして、m22およびn22が独立して0〜6の整数であり、
式(2−3)において、Z23が水素であり;R3aおよびR3bが共に水素であり;そして、m23およびn23が独立して0〜3の整数であり、
式(2−4)において、j1およびj2が共に0であり;Z24が水素であり;R4aおよびR4bが共に水素であり;m24およびn24は独立して1〜3の整数であり;そして、m25およびn25が独立して1〜3の整数であり、
式(3−1)において、Zが水素であり;Wが水素であり;Xが単結合または−O−であり;環Aが1,4−フェニレンであり;Rがシアノであり;n3が4〜6の整数であり;そして、pおよびqが独立して0または1であり、
式(4−1)〜式(4−3)において、Zが水素であり;Wが独立して水素、フッ素またはメチルであり;W41が独立して水素またはメチルであり;W42が独立して水素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;環Aが1,4−フェニレンであり;X41およびX42が独立して−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−(CH−COO−、または−OCO−(CH−であり;rが0または1であり;Yが独立して単結合または−O−であり;そして、n4が独立して4〜6の整数であり、
式(5-1)〜式(5-2)において、Rが独立してメチルまたはエチルであり;n5が1〜5の整数であり;R51が炭素数1〜4のアルキルであって、mは1〜3の整数であり;Yが炭素数1〜10のアルキレンであり;R52が水素または炭素数1〜10のアルキルであり;そして、R53が炭素数1〜10のアルキルであり、
A成分〜D成分からなる混合物の全重量に基づいて、A成分の割合が20〜45重量%であり、B成分の割合が8〜12重量%であり、C成分の割合が20〜40重量%であり、D成分の割合が20〜52重量%であり、
そして、この混合物に対するE成分の割合が重量比で0.05〜0.15である、
[1]項に記載の重合性液晶組成物。
[5] 式(1−1)において、環Tがトリプチセン−1,4−ジイルであり;Zが水素であり;Wが独立して水素またはフッ素であり;Yが独立して−COO−または−OCO−であり;n1が独立して4〜6の整数であり、
式(2−1)において、Aが式(A2−10)および式(A2−16)のいずれか1つで表される2価の基であり;Zが水素であり;Wが独立して水素またはフッ素であり;Yが独立して単結合、−CH=CH−または−(CH−であり;n2が独立して4〜6の整数であり、
式(2−2)において、k1およびk2が共に0であり;R2aおよびR2bが独立して炭素数2〜4のアルキレンであり;Z22が水素であり;m22およびn22が独立して1〜4の整数であり、
式(2−3)において、Z23が水素であり;R3aおよびR3bが共に水素であり;m23およびn23が独立して0〜3の整数であり、
式(2−4)において、j1およびj2が共に0であり;Z24が水素であり;R4aおよびR4bが共に水素であり;m24およびn24が独立して1〜3の整数であり;そして、m25およびn25が独立して1〜3の整数であり、
式(3−1)において、Zが水素であり;Wが水素であり;Xが単結合または−O−であり;環Aが1,4−フェニレンであり;Rがシアノであり;n3が4〜6の整数であり;そして、pおよびqが独立して0または1であり、
式(4−1)〜式(4−3)において、Zが水素であり;Wが独立して水素、フッ素またはメチルであり;W41が独立して水素またはメチルであり;W42が独立して水素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;環Aが1,4−フェニレンであり;X41およびX42が独立して−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−(CH−COO−、または−OCO−(CH−であり;rが0または1であり;Yが独立して単結合または−O−であり;n4が独立して4〜6の整数であり、
式(5-1)〜式(5-2)において、Rが独立してメチルまたはエチルであり;n5が1〜5の整数であり;R51が炭素数1〜4のアルキルであって、mは1〜3の整数であり;Yが炭素数1〜10のアルキレンであり;R52が水素または炭素数1〜10のアルキルであり;R53が炭素数1〜10のアルキルであり、
A成分〜D成分からなる混合物の全重量に基づいて、A成分の割合が20〜45重量%であり、B成分の割合が8〜12重量%であり、C成分の割合が20〜40重量%であり、D成分の割合が20〜52重量%であり、
そして、この混合物に対するE成分の割合が重量比で0.07〜0.15である、
[1]項に記載の重合性液晶組成物。
[6] 式(5-1)〜式(5-2)において、Rがエチルであり;n5が1〜5の整数であり;R51がメチルまたはエチルであって、mは3であり;Yが炭素数1〜10のアルキレンであり;R52が水素または炭素数1〜10のアルキルであり;R53が炭素数1〜10のアルキルである、[1]項に記載の重合性液晶組成物。
[7] 式(5-1)〜式(5-2)において、Rがエチルであり;n5が1〜5の整数であり;R51がメチルまたはエチルであって、mは3であり;Yが炭素数1〜10のアルキレンであり;R52が水素または炭素数1〜10のアルキルであり;R53が炭素数1〜10のアルキルであり;そして、A成分〜D成分からなる混合物に対するE成分の割合が重量比で0.07〜0.13である、[2]〜[5]のいずれか1項に記載の重合性液晶組成物。
[8] [1]〜[7]のいずれか1項に記載の重合性液晶組成物を支持基板上に直接塗布して得られるホメオトロピック配向の重合性液晶層。
[9] 支持基板がガラス基板である、[8]項に記載の重合性液晶層。
[10] 支持基板がプラスチック薄膜で被覆されたガラス基板、またはプラスチックフィルムからなるプラスチック基板である、[8]項に記載の重合性液晶層。
[11] 支持基板が、プラスチック薄膜で被覆され更にその表面がラビング処理、コロナ処理もしくはプラズマ処理されたガラス基板、またはその表面がラビング処理、コロナ処理もしくはプラズマ処理されたプラスチックフィルムからなるプラスチック基板である、[8]項に記載の重合性液晶層。
[12] プラスチック薄膜およびプラスチックフィルムの素材であるプラスチックが、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリケトンサルファイド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリアリレート、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン、セルロース、トリアセチルセルロース、トリアセチルセルロースの部分鹸化物、エポキシ樹脂、フェノール樹脂およびシクロオレフィン系樹脂から選択されるいずれか1つである、[10]項または[11]項に記載の重合性液晶層。
[13] プラスチック薄膜およびプラスチックフィルムの素材であるプラスチックがポリイミド、ポリビニルアルコール、トリアセチルセルロース、トリアセチルセルロースの部分鹸化物、およびシクロオレフィン系樹脂から選択されるいずれか1つである、[12]項に記載の重合性液晶層。
[14] [8]〜[13]のいずれか1項に記載の重合性液晶層を重合させて得られるホメオトロピック配向の液晶フィルム。
[15] [14]項に記載の液晶フィルムを有する光学補償素子。
[16] [14]項に記載の液晶フィルムと偏光板とを有する光学素子。
[17] [15]項に記載の光学補償素子を液晶セルの内面または外面に有する液晶表示装置。
[18] [16]項に記載の光学素子を液晶セルの外面に有する液晶表示装置。
本発明の重合性液晶組成物は、A成分、B成分、C成分およびD成分からなる重合性化合物の混合物を含有する。A成分は式(1−1)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物である。

Figure 2010163600
式(1−1)において、環Tはトリプチセン−1、4−ジイルである。Zは独立して水素、フッ素、塩素、メチルまたはトリフルオロメチルである。Zの好ましい例は水素、フッ素、メチルおよびトリフルオロメチルであり、最も好ましい例は水素である。Wは独立して水素、ハロゲン、炭素数1〜3のアルキルまたは炭素数1〜3のフッ素化アルキルである。Wの好ましい例は水素、フッ素、メチルおよびトリフルオロメチルであり、より好ましい例は水素およびフッ素である。そして、Wの最も好ましい例は水素である。Yは独立して単結合、−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−(CH−COO−、または−OCO−(CH−である。Yの好ましい例は−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−(CH−COO−、および−OCO−(CH−であり、より好ましい例は−COO−および−OCO−である。n1は独立して2〜15の整数である。n1の好ましい値は2〜10の整数であり、より好ましい値は2〜8の整数である。そして、n1の特に好ましい値は4〜6の整数である。
B成分は式(2−1)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物、または式(2−2)〜式(2−4)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物である。

Figure 2010163600
式(2−1)において、Aは式(A2−1)〜式(A2−19)のいずれか1つで表される2価の基である。

Figure 2010163600
の好ましい例は式(A2−1)〜式(A2−18)で表される基であり、より好ましい例は式(A2−1)、式(A2−4)、式(A2−10)、式(A2−11)および式(A2−16)で表される基である。そして、Aの特に好ましい例は式(A2−10)および式(A2−16)で表される基である。
式(2−1)において、Zは独立して水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルである。Zの好ましい例は水素およびメチルであり、最も好ましい例は水素である。Wは独立して水素、ハロゲン、炭素数1〜3のアルキル、または炭素数1〜3のフッ素化アルキルである。Wの好ましい例は水素およびフッ素である。Yは独立して単結合、−CH=CH−、または−(CH−であり、好ましくは単結合である。n2は独立して2〜15の整数である。n2の好ましい値は2〜10の整数であり、より好ましい値は2〜8の整数である。そして、n2の特に好ましい値は4〜6の整数である。

Figure 2010163600
式(2−2)において、L1aおよびL1bは独立して炭素数1〜4のアルキルである。R2aおよびR2bは独立して炭素数2〜4のアルキレンである。Z22は独立して水素またはメチルであり、好ましくは水素である。k1およびk2は独立して0〜4の整数であり、共に0であることが好ましい。m22およびn22は独立して0〜6の整数であり、好ましくは1〜4の整数である。

Figure 2010163600
式(2−3)において、Z23は独立して水素またはメチルであり、好ましくは水素である。R3aおよびR3bは独立して水素、メチルまたはエチルであり、好ましくは水素である。m23およびn23は独立して0〜3の整数である。

Figure 2010163600
式(2−4)において、Z24は独立して水素またはメチルであり、好ましくは水素である。R5aおよびR5bは独立して水素または炭素数1〜6のアルキルであり、好ましくは水素である。L2aおよびL2bは独立して炭素数1〜6のアルキルである。m24およびn24は独立して1〜3の整数である。m25およびn25は独立して1〜3の整数である。j1およびj2は独立して0〜4の整数であり、共に0であることが好ましい。
C成分は式(3−1)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物である。

Figure 2010163600
式(3−1)において、Zは水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルである。Zの好ましい例は水素およびメチルであり、最も好ましい例は水素である。Wは独立して水素、ハロゲン、炭素数1〜3のアルキルまたは炭素数1〜3のフッ素化アルキルである。Wの好ましい例は水素、フッ素、メチルおよびトリフルオロメチルであり、最も好ましい例は水素である。Xは単結合、−O−、炭素数1〜20のアルキレン、−COO−または−OCO−である。Xの好ましい例は単結合および−O−である。Aは1,4−フェニレンまたは1,4−シクロヘキシレンであり、好ましくは1,4−フェニレンである。Rは水素、フッ素、塩素、シアノ、炭素数1〜20のアルキル、または炭素数1〜20のアルコキシである。Rの好ましい例はシアノ、炭素数1〜10のアルキル、および炭素数1〜10のアルコキシである。Rのより好ましい例はシアノ、炭素数1〜10のアルキルおよび炭素数1〜10のアルコキシであり、最も好ましい例はシアノである。そして、Rがアルキルまたはアルコキシであるとき、これらの基における任意の水素はフッ素で置き換えられてもよい。n3は0〜20の整数である。n3の好ましい値は2〜12の整数であり、より好ましい値は2〜10の整数である。そして、n3の特に好ましい値は4〜6の整数である。pおよびqは独立して0または1である。
D成分は式(4−1)〜式(4−3)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物である。

Figure 2010163600
式(4−1)〜式(4−3)において、Zは独立して水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルである。Zの好ましい例は水素およびメチルであり、最も好ましい例は水素である。Wは独立して水素、ハロゲン、炭素数1〜3のアルキル、または炭素数1〜3のフッ素化アルキルである。Wの好ましい例は水素、フッ素、メチルおよびトリフルオロメチルであり、より好ましい例は水素、フッ素およびメチルである。W41は独立して水素、ハロゲン、炭素数1〜3のアルキル、または炭素数1〜3のフッ素化アルキルである。W41の好ましい例は水素、メチルおよびエチルであり、最も好ましい例はメチルである。W42は独立して水素、ハロゲン、炭素数1〜8のアルキル、または炭素数1〜3のフッ素化アルキルである。W42の好ましい例は水素、炭素数1〜6のアルキルおよびトリフルオロメチルであり、より好ましい例は水素、炭素数1〜4のアルキルであり、特に好ましい例は水素、メチル、トリフルオロメチルである。Aは独立して1,4−フェニレンまたは1,4−シクロヘキシレンであり、好ましくは1,4−フェニレンである。X41およびX42は独立して単結合、−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−(CH−COO−、−OCO−(CH−、−(CH−、−C≡C−、−CHO−、または−OCH−である。X41およびX42の好ましい例は単結合、−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−(CH−COO−、および−OCO−(CH−、であり、より好ましい例は−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−(CH−COO−、および−OCO−(CH−である。rは0または1である。Yは独立して単結合、炭素数1〜20のアルキレン、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−である。Yの好ましい例は単結合、−O−、−COO−、−OCO−および−OCOO−であり、より好ましい例は単結合および−O−である。n4は独立して0〜20の整数である。n4が0であるとき、Yは単結合または炭素数1〜20のアルキレンである。n4の好ましい値は2〜12の整数であり、より好ましい値は2〜8の整数である。そして、n4の特に好ましい値は4〜6の整数である。
本発明の重合性液晶組成物は、上記のA成分、B成分、C成分およびD成分からなる重合性化合物の混合物と式(5−1)および式(5−2)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つのシランカップリング剤であるE成分とを含有する。

Figure 2010163600
式(5−1)および式(5−2)において、Rは独立してメチルまたはエチルであり、好ましくはエチルである。n5は1〜5の整数であり、好ましくは3である。R51は炭素数1〜4のアルキルであり、好ましくはメチルまたはエチルである。mは1〜3の整数であり、好ましくは3である。Yは炭素数1〜10のアルキレンであり、好ましくは−(CH−である。R52は水素または炭素数1〜10のアルキルであり、R53は炭素数1〜10のアルキルである。炭素数1〜10のアルキルの好ましい例は炭素数1〜6のアルキルであり、より好ましい例はメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチルおよびtert−ブチルである。そして、この炭素数1〜10のアルキルの特に好ましい例はメチルおよびイソブチルである。mは1〜3の整数であり、好ましくは3である。
本発明の組成物に用いる化合物の特徴について説明する。
化合物(1−1)は、メソゲンの短軸方向に芳香環を持つトリプチセンを含む骨格および2つの重合性基を有する。化合物(1−1)は液晶性を有する化合物であってもよく、そうでなくてもよい。この重合性化合物の重合体は三次元構造になりうるので、1つの重合性基を有する化合物に比較して硬い重合体を与える。この化合物は、他の液晶性化合物と相溶性がよく、多量に用いても液晶性を維持でき、複屈折を小さくする効果がある。
化合物(2−1)〜化合物(2−4)はビスフェノール骨格および2つの重合性基を有する。この重合性化合物の重合体は三次元構造になりうるので、1つの重合性基を有する化合物に比較して硬い重合体を与える。化合物(2−1)〜化合物(2−4)は液晶性を有する化合物であってもよく、そうでなくてもよい。この化合物は重合性液晶組成物の融点を下げる作用がある。また、支持基板や添加物などの条件にも依存するが、この化合物を他の重合性液晶化合物と併用するとホメオトロピック配向になりやすい。以下の説明では、化合物(2−1)〜化合物(2−4)の総称として化合物(2)を用いることがある。
化合物(3−1)は液晶骨格および1つの重合性基を有する。この化合物は、他の液晶分子のチルト角を大きくする性質や融点を調整する性質を有する。
化合物(4−1)〜化合物(4−3)は液晶骨格および2つの重合性基を有する。この重合性化合物の重合体は三次元構造になりうるので、1つの重合性基を有する化合物に比較して硬い重合体を与える。この化合物は、支持基板、添加物などの条件に依存するが、ホモジニアスに配向しやすい。また、広い温度範囲で液晶相を示す。以下の説明では、化合物(4−1)〜化合物(4−3)の総称として化合物(4)を用いることがある。
化合物(5−1)および化合物(5−2)はアミン系のシランカップリング剤である。この化合物は支持基板との密着性を改善させる効果、およびホメオトロピック配向を促進させる効果を有する。以下の説明では、化合物(5−1)および化合物(5−2)の総称として化合物(5)を用いることがある。
次に、本発明の組成物に使用するA成分〜D成分の混合物における各成分の割合について説明する。A成分の好ましい割合は10〜55重量%である。より好ましい割合は15〜55重量%である。さらに好ましい割合は20〜45重量%である。
B成分の好ましい割合は3〜20重量%である。より好ましい割合は3〜15重量%である。さらに好ましい割合は8〜12重量%である。
C成分の好ましい割合は10〜50重量%である。より好ましい割合は15〜45重量%である。さらに好ましい割合は20〜40重量%である。
D成分の好ましい割合は10〜77重量%である。より好ましい割合は15〜67重量%である。さらに好ましい割合は20〜52重量%である。
本発明の重合性液晶組成物は、このA成分〜D成分からなる重合性化合物の混合物とシランカップリング剤であるE成分とを含有する。このE成分の好ましい割合は、重合性化合物の混合物の量、即ちA成分〜D成分の合計量に対する重量比で0.01〜0.20である。この重量比のより好ましい範囲は0.03〜0.15であり、更に好ましい範囲は0.05〜0.15である。そして、この重量比の特に好ましい範囲は0.07〜0.13である。
本発明の組成物は、化合物(1−1)、化合物(2)、化合物(3−1)および化合物(4)とは異なるその他の重合性化合物を含有してもよい。その他の重合性化合物の好ましい添加量は、A成分〜D成分の合計量に対する重量比で0〜0.20であり、好ましくは0〜0.10である。この組成物は、薄い塗膜を生成させるために界面活性剤を含有してもよい。しかしながら、界面活性剤を添加するときには、その種類や添加量について、ホメオトロピック配向性を阻害しないように配慮しなければならない。例えば、添加量については、A成分〜D成分の合計量に対する重量比で0.0001を超えないようにすることが好ましい。この組成物は、重合反応に適した重合開始剤、光増感剤などの添加物を含有してもよい。この組成物は、重合体の特性を向上させるために紫外線吸収剤、酸化防止剤、ラジカル捕捉剤、光安定剤などの添加物を含有してもよい。これらの添加剤を用いるとき、その使用量は目的を達する最小量でよい。この組成物は、均一な厚さの塗膜(paint film)を生成させるために、有機溶剤に溶解させて用いることができる。
本発明の組成物における各成分について、それぞれの好ましい態様および割合を上記のように説明した。前記の[2]〜[7]項はこれらの成分の好ましい態様および割合での組み合わせの例である。
本発明の組成物は室温でネマチック相を有し、プラスチック基板上、プラスチックの薄膜で表面が被覆された支持基板上、またはガラス基板上で、ホメオトロピックに配向する。本発明の組成物は、−COOH、−NH、−OHのような極性基を表面に有する支持基板上でホメオトロピックに配向する傾向が強く、ホメオトロピックに配向させるために特殊な配向膜(例えば、長鎖アルキルを有する配向膜)を必要としない。
次に、化合物の合成法を説明する。本発明に用いられる化合物は、フーベン・ヴァイル(Houben Wyle, Methoden der Organischen Chemie, Georg Thieme Verlag, Stuttgart)、オーガニック・リアクションズ(Organic Reactions, John Wily & Sons Inc.)、オーガニック・シンセセーズ(Organic Syntheses, John Wily & Sons, Inc.)、コンプリヘンシブ・オーガニック・シンセシス(Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press)、新実験化学講座(丸善)などに記載された、有機化学における合成方法を適切に組み合わせることにより合成できる。
化合物(1−1)の合成方法は、特開2006−111571号公報に記載されている。式(1−1)における環Tは下記のトリプチセン環であり、これは例えばP. D. Bartlett, et al., J. Am. Chem. Soc., 1942, 64, 2649に記載の方法で製造できる。

Figure 2010163600
化合物(2)の合成方法は以下の文献に記載されている。
化合物(2−1):特開2007−16213号公報および特開2008−133344号公報
化合物(2−2):WO2005/33061号パンフレット
化合物(2−3):特開2005−338550号公報
化合物(2−4):特開2002−348357号公報
化合物(3−1)の合成方法は、Macromolecules, 26, 6132-6134 (1993)、Makromol. Chem., 183, 2311-2321 (1982)、特開2005−187618号公報、特開平07−53961号公報、WO97/34862号パンフレット、EP1626079号公報、特開2005−179557号公報に記載されている。
化合物(4−1)の合成方法は、特開2003−238491号公報、WO2008/136265号パンフレットに記載されている。化合物(4−2)の合成方法は、Makromol. Chem., 190, 2255-2268 (1989) 、WO97/00600号パンフレットなどに記載されている。α−フルオロアクリロイルオキシ(CH=CF−COO−)の導入には、α−フルオロアクリル酸、α−フルオロアクリル酸クロリドを用いることもできるが、α−フルオロアクリル酸フルオリド(CH=CFCOOF)を作用させる方法が有用である。J. Org. Chem., 1989, 54, 5640、特開昭60−158137号公報、特開昭61−85345号公報などにα−フルオロアクリル酸フルオリドの合成法が記載されており、それらの方法に準じて合成が可能である。これらの化合物を出発物質として利用することにより、化合物(4−1)および化合物(4−2)を合成することができる。化合物(4−3)の合成方法は特開2004−137281号公報、特開平01−271402号公報、WO2008/61606号パンフレットに記載されている。
次に、成分化合物を例示する。化合物(1−1)の好ましい例を次に示す。

Figure 2010163600
式(1−1−A)〜式(1−1−C)において、Zは水素、フッ素、塩素、メチル、またはトリフルオロメチルであり、Wは水素またはフッ素であり、n1は2〜15の整数である。
化合物(2−1)の好ましい例を次に示す。

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600
式(2−1−A)〜式(2−1−I)において、Zは水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり、Wは水素またはフッ素であり、そしてn2は2〜15の整数である。
化合物(3−1)の好ましい例を次に示す。

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600
式(3−1−A)〜式(3−1−V)において、Zは水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり、Wは水素またはフッ素であり、Rは炭素数1〜20のアルキルまたは−CFであり、そしてn3は2〜20の整数である。
化合物(4−1)の好ましい例を次に示す。

Figure 2010163600
化合物(4−2)の好ましい例を次に示す。

Figure 2010163600

Figure 2010163600
化合物(4−3)の好ましい例を次に示す。

Figure 2010163600


Figure 2010163600
式(4−1−A)〜式(4−1−H)、式(4−2−A)〜式(4−2−F)、および式(4−3−A)〜式(4−3−I)において、Zは独立して水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり、そしてn4は2〜12の整数である。
化合物(1−1)、化合物(2)、化合物(3−1)、化合物(4)および化合物(5)の具体例を次に示す。

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600
化合物(2−3−A1)におけるm23およびn23は、式(2−3)におけるm23およびn23と同じ意味を有する。

Figure 2010163600
Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600
式(3−1−A1)〜式(3−1−V2)において、Rは炭素数1〜12のアルキルまたは−CFである。

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600

Figure 2010163600
次に、その他の重合性化合物、添加物、有機溶剤を例示する。これらの化合物は市販品でもよい。その他の重合性化合物の例は、重合性基を1つ有する化合物、重合性基を2つ有する化合物および重合性基を3つ以上有する多官能化合物である。
重合性基を1つ有する化合物の例は、スチレン、核置換スチレン、アクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ビニルピリジン、N−ビニルピロリドン、ビニルスルホン酸、脂肪酸ビニル(例:酢酸ビニル)、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸(例:アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸など)、(メタ)アクリル酸のアルキルエステル(アルキルの炭素数1〜18)、(メタ)アクリル酸のヒドロキシアルキルエステル(ヒドロキシアルキルの炭素数1〜18)、(メタ)アクリル酸のアミノアルキルエステル(アミノアルキルの炭素数1〜18)、(メタ)アクリル酸のエーテル酸素含有アルキルエステル(エーテル酸素含有アルキルの炭素数3〜18、例:メトキシエチルエステル、エトキシエチルエステル、メトキシプロピルエステル、メチルカルビルエステル、エチルカルビルエステル、およびブチルカルビルエステル)、N−ビニルアセトアミド、p−t−ブチル安息香酸ビニル、N,N−ジメチルアミノ安息香酸ビニル、安息香酸ビニル、ピバリン酸ビニル、2,2−ジメチルブタン酸ビニル、2,2−ジメチルペンタン酸ビニル、2−メチル−2−ブタン酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、2−エチル−2−メチルブタン酸ビニル、ジシクロペンタニルオキシルエチル(メタ)アクリレート、イソボルニルオキシルエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、ジメチルアダマンチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、2−アクリロイルオキシエチルコハク酸、2−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2−アクリロイルオキシエチルフタル酸、2−アクリロイルオキシエチル−2−ヒドロキシエチルフタル酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルアシッドフォスフェート、重合度1〜100のポリアルキレレングリコ−ルのモノ(メタ)アクリル酸エステルもしくはジ(メタ)アクリル酸エステル、および末端が炭素原子数1〜6のアルキル基によってキャップされた重合度1〜100のポリアルキレングリコ−ルのモノ(メタ)アクリル酸エステルである。なお、ポリアルキレングリコールの例は、ポリエチレングリコ−ル、ポリプロピレングリコ−ル、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとの共重合体等である。
重合性基を2つ有する化合物の例は、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールA EO付加ジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAグリシジルジ(メタ)アクリレート(ビスコート V#700)、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、および式(G−1)〜式(G−2)に示されるカルド構造を有する重合性ビスフェノールフルオレン誘導体などである。これらの化合物は、重合体の被膜形成能をさらに高めるのに適している。

Figure 2010163600
多官能化合物は1分子内に3〜70個の重合性基を有する非液晶性の重合性化合物である。これらの化合物は市販品でもよい。多官能化合物の好ましい例は、ペンタエリストールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールEO付加トリ(メタ)アクリレート、トリス(メタ)アクリロイルオキシエチルフォスフェート、トリス((メタ)アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、PO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ビスコート V#802(官能基数=8)、ビスコート V#1000(官能基数=平均14)である。「ビスコート」は大阪有機化学株式会社の商品名である。官能基が16以上のものはPerstorp Specialty Chemicalsが販売しているBoltorn H20(16官能)、Boltorn H30(32官能)、Boltorn H40(64官能)を原料にそれらをアクリル化することで得られる。
重合性液晶組成物の重合速度を最適化するために、公知の光重合開始剤を用いてもよい。光重合開始剤の好ましい添加量は、A成分〜D成分の合計量に対する重量比で0.0001〜0.20である。この重量比のより好ましい範囲は0.001〜0.15である。さらに好ましい範囲は0.01〜0.15である。光重合開始剤の例は、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン(ダロキュアー1173)、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン(イルガキュアー651)、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(イルガキュアー184)、イルガキュアー127、イルガキュアー500(イルガキュアー184とベンゾフェノンの混合物)、イルガキュアー2959、イルガキュアー907、イルガキュアー369、イルガキュアー379、イルガキュアー754、イルガキュアー1300、イルガキュアー819、イルガキュアー1700、イルガキュアー1800、イルガキュアー1850、イルガキュアー1870、ダロキュアー4265、ダロキュアーMBF、ダロキュアーTPO、イルガキュアー784、イルガキュアー754、イルガキュアーOXE01、およびイルガキュアーOXE02である。上記のダロキュアーおよびイルガキュアーはどちらもチバ・ジャパン(株)から販売されている商品の名称である。これらに公知の増感剤(イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、エチル−4ジメチルアミノベンゾエート(ダロキュアーEDB)、2−エチルヘキシル−4−ジメチルアミノベンゾエート(ダロキュアーEHA)など)を添加してもよい。
光ラジカル重合開始剤のその他の例は、p−メトキシフェニル−2,4−ビス(トリクロロメチル)トリアジン、2−(p−ブトキシスチリル)−5−トリクロロメチル−1,3,4−オキサジアゾール、9−フェニルアクリジン、9,10−ベンズフェナジン、ベンゾフェノン/ミヒラーズケトン混合物、ヘキサアリールビイミダゾール/メルカプトベンズイミダゾール混合物、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン、2,4−ジエチルキサントン/p−ジメチルアミノ安息香酸メチル混合物、ベンゾフェノン/メチルトリエタノールアミン混合物などである。
1種または2種以上の連鎖移動剤を重合性液晶組成物に加えて、重合体の機械特性を制御することが可能である。連鎖移動剤を用いることによりポリマー鎖の長さまたはポリマーフィルムにおける2つの架橋ポリマー鎖の長さを制御することができる。これらの長さを同時に制御することもできる。連鎖移動剤の量を増大させると、ポリマー鎖の長さは減少する。好ましい連鎖移動剤は、チオール化合物である。単官能性チオールの例はドデカンチオール、2−エチルへキシル−(3−メルカプトプロピオネートである。多官能性チオールの例は、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)、1,4−ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン(カレンズMT BD1)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)(カレンズMT PE1)、および1,3,5−トリス(3−メルカプトブチルオキシエチル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン(カレンズMT NR1)である。「カレンズ」は昭和電工株式会社の商品名である。
重合性液晶組成物には、保存時の重合開始を防止するために重合防止剤を添加することができる。公知の重合防止剤を使用できるが、その好ましい例は、2,5−ジ(t−ブチル)ヒドロキシトルエン(BHT)、ハイドロキノン、メチルブルー、ジフェニルピクリン酸ヒドラジド(DPPH)、ベンゾチアジン、4−ニトロソジメチルアニリン(NIDI)、o−ヒドロキシベンゾフェノンなどである。
重合性液晶組成物の保存性を向上させるために、酸素阻害剤を添加することもできる。組成物内で発生するラジカルは雰囲気中の酸素と反応しパーオキサイドラジカルを与え、重合性化合物との好ましくない反応が促進される。これを防ぐ目的で酸素阻害剤を添加することが好ましい。酸素阻害剤の例はリン酸エステル類である。
重合性液晶組成物の耐候性を更に向上させるために、紫外線吸収剤、光安定剤(ラジカル捕捉剤)、酸化防止剤等を添加してもよい。紫外線吸収剤の例は、チヌビンPS、チヌビンP、チヌビン99−2、チヌビン109、チヌビン213、チヌビン234、チヌビン326、チヌビン328、チヌビン329、チヌビン384−2、チヌビン571、チヌビン900、チヌビン928、チヌビン1130、チヌビン400、チヌビン405、チヌビン460、チヌビン479、チヌビン5236、アデカスタブLA−32、アデカスタブLA−34、アデカスタブLA−36、アデカスタブLA−31、アデカスタブ1413、およびアデカスタブLA−51である。「チヌビン」はチバ・ジャパン(株)の商品名であり、「アデカスタブ」は旭電化(株)の商品名である。
光安定剤の例は、チヌビン111FDL、チヌビン123、チヌビン144、チヌビン152、チヌビン292、チヌビン622、チヌビン770、チヌビン765、チヌビン780、チヌビン905、チヌビン5100、チヌビン5050、5060、チヌビン5151、キマソーブ119FL、キマソーブ944FL、キマソーブ944LD、アデカスタブLA−52、アデカスタブLA−57、アデカスタブLA−62、アデカスタブLA−67、アデカスタブLA−63P、アデカスタブLA−68LD、アデカスタブLA−77、アデカスタブLA−82、アデカスタブLA−87、サイテック社製のサイアソーブUV−3346、およびグッドリッチ社のグッドライトUV−3034である。「キマソーブ」はチバ・ジャパン(株)の商品名である。
酸化防止剤の例は、旭電化社製のアデカスタブAO−20、AO−30、AO−40、AO−50、AO−60、AO−80、住友化学(株)から販売されているスミライザーBHT、スミライザーBBM−S、およびスミライザーGA−80、並びにチバ・ジャパン(株)から販売されているIrganox1076、Irganox1010、Irganox3114、およびIrganox245である。これらの市販品を用いてもよい。
重合性液晶組成物には、基板との密着性を制御するために、化合物(5)以外のシランカップリング剤をさらに添加しても良い。具体的には、ビニルトリアルコキシシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)3−アミノプロピルトリアルコキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリアルコキシシラン、3−クロロトリアルコキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリアルコキシシランなどである。別の例は、これらの化合物において、3つのアルコキシ基の1つがメチルに置き換えられたジアルコキシメチルシランである。
重合性液晶組成物はそのまま基板面に塗布することもある。しかしながら、通常は塗工を容易にするために、溶剤を用いて重合性液晶組成物を希釈するか、または溶剤に重合性液晶組成物の各成分を溶解して、重合性液晶組成物と溶剤とからなる重合性液晶組成物の溶液が調製され、この溶液が用いられる。この溶剤は単独でも使用できるし、2つ以上を混合して使用してもよい。溶剤の例はエステル系溶剤、アミド系溶剤、アルコール系溶剤、エーテル系溶剤、グリコールモノアルキルエーテル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤、ハロゲン化芳香族炭化水素系溶剤、脂肪族炭化水素系溶剤、ハロゲン化脂肪族炭化水素系溶剤および脂環式炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、およびアセテート系溶剤である。
エステル系溶剤の好ましい例は、酢酸アルキル(例:酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸3−メトキシブチル、酢酸イソブチル、酢酸ペンチルおよび酢酸イソペンチル)、トリフルオロ酢酸エチル、プロピオン酸アルキル(例:プロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピルおよびプロピオン酸ブチル)、酪酸アルキル(例:酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸ブチル、酪酸イソブチルおよび酪酸プロピル)、マロン酸ジアルキル(例:マロン酸ジエチル)、グリコール酸アルキル(例:グリコール酸メチルおよびグリコール酸エチル)、乳酸アルキル(例:乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸イソプロピル、乳酸n-プロピル、乳酸ブチルおよび乳酸エチルヘキシル)、モノアセチン、γ−ブチロラクトンおよびγ−バレロラクトンである。
アミド系溶剤の好ましい例は、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルプロピオンアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミドジメチルアセタール、N−メチルカプロラクタムおよびジメチルイミダゾリジノンである。
アルコール系溶剤の好ましい例は、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−メトキシ−2−プロパノール、t−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、ブタノール、2−エチルブタノール、n−ヘキサノール、n−ヘプタノール、n−オクタノール、1−ドデカノール、エチルヘキサノール、3、5、5−トリメチルヘキサノール、n−アミルアルコール、ヘキサフルオロ−2−プロパノール、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ヘキシレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、2,5−ヘキサンジオール、3−メチル−3−メトキシブタノール、シクロヘキサノールおよびメチルシクロヘキサノールである。
エーテル系溶剤の好ましい例は、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ビス(2−プロピル)エーテル、1,4−ジオキサン、シクロペンチルメチルエーテル、ターピニルメチルエーテル、ジヒドロターピニルメチルエーテル、1,8−シネオール、1,4−シネオールおよびテトラヒドロフラン(THF)である。
グリコールモノアルキルエーテル系溶剤の好ましい例は、エチレングリコールモノアルキルエーテル(例:エチレングリコールモノメチルエーテルおよびエチレングリコールモノブチルエーテル)、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル(例:ジエチレングリコールモノエチルエーテル)、トリエチレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテル(例:プロピレングリコールモノブチルエーテル)、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテル(例:ジプロピレングリコールモノメチルエーテル)、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート(例:エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート)、ジエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート(例:ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート)、トリエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート(例:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテートおよびプロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート)、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート(例:ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)、およびジエチレングリコールメチルエチルエーテルである。
芳香族炭化水素系溶剤の好ましい例は、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、i−プロピルベンゼン、n−プロピルベンゼン、t−ブチルベンゼン、s−ブチルベンゼン、n−ブチルベンゼン、アニソール、p−サイメン、リモネン、ターピノーレンおよびテトラリンである。ハロゲン化芳香族炭化水素系溶剤の好ましい例はクロロベンゼンである。脂肪族炭化水素系溶剤の好ましい例は、ヘキサンおよびヘプタンである。ハロゲン化脂肪族炭化水素系溶剤の好ましい例は、クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、ジクロロエタン、トリクロロエチレンおよびテトラクロロエチレンである。脂環式炭化水素系溶剤の好ましい例は、シクロヘキサンおよびデカリンである。
ケトン系溶剤の好ましい例は、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、ジヒドロカルボン、メントン、ピペリテノンおよびメチルプロピルケトンである。
アセテート系溶剤の好ましい例は、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、アセト酢酸メチル、α-タ−ピニルアセテート、ペリリルアセテート、3−オクチルアセテート、2−オクチルアセテート、ミルテニルアセテート、イソボニルアセテート、ジヒドロターピニルアセテート、ジヒドロカルビルアセテート、カルビルアセテートおよび1−メトキシ−2−プロピルアセテートである。
重合性液晶化合物の溶解性の観点からは、アミド系溶剤、芳香族炭化水素系、ケトン系溶剤の使用が好ましく、溶剤の沸点を考慮すると、エステル系溶剤、アルコール系溶剤、エーテル系溶剤、グリコールモノアルキルエーテル系溶剤の併用も好ましい。溶剤の選択に関して特に制限はないが、支持基材として プラスチック基板を用いる場合は、基板の変形を防ぐために乾燥温度を低くすること、および溶剤が基板を侵食しないようにする必要がある。このような場合に好ましく用いられる溶剤としては、芳香族炭化水素系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、エーテル系溶剤、アルコール系溶剤、アセテート系溶剤、グリコールモノアルキルエーテル系溶剤である。
重合性液晶組成物の溶液における溶剤の割合は、この溶液の全重量を基準として50〜95%である。この範囲の下限は重合性液晶化合物の溶解性およびこの溶液を塗工する際のその最適粘度を考慮した数値である。そしてその上限は、溶剤コストおよび溶剤を蒸発させる際の時間や熱量といった経済的観点を考慮した数値である。この割合の好ましい範囲は60〜90%であり、より好ましい範囲は70〜85%である。
以下の説明では、重合性液晶組成物から得られる本発明の液晶フィルムを単に液晶フィルムと称することがある。液晶フィルムは、次のようにして形成させることができる。まず、重合性液晶組成物の溶液を支持基板上に塗布し、これを乾燥させて塗膜を形成させる。つぎに、その塗膜に光照射して重合性液晶組成物を重合させ、塗膜中の組成物が液晶状態で形成するネマチック配向を固定化する。使用できる支持基板は、ガラスおよびプラスチックフィルムである。プラスチックフィルムの例は、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリケトンサルファイド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリアリレート、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン、セルロース、トリアセチルセルロースおよびその部分鹸化物、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、およびシクロオレフィン系樹脂などのフィルムである。
シクロオレフィン系樹脂としてノルボルネン系樹脂、ジシクロペンタジエン系樹脂等が挙げられるが、これらに限定される訳ではない。これらの中で、不飽和結合を有さないか、又は不飽和結合が水素添加されたものが好適に用いられる。例えば、1種又は2種以上のノルボルネン系モノマーの開環(共)重合体の水素添加物、1種又は2種以上のノルボルネン系モノマーの付加(共)重合体、ノルボルネン系モノマーとオレフィン系モノマー(エチレン、α−オレフィン等)との付加共重合体、ノルボルネン系モノマーとシクロオレフィン系モノマー(シクロペンテン、シクロオクテン、5,6−ジヒドロジシクロペンタジエン等)との付加共重合体、及び、これらの変性物等が挙げられ、具体的には、ZEONEX、ZEONOR(日本ゼオン社製)、ARTON(JSR社製)、TOPAS(チコナ社製)、APEL(三井化学社製)、エスシーナ(積水化学工業社製)、OPTOREZ(日立化成社製)等が挙げられる。
これらのプラスチックフィルムは、一軸延伸フィルムであってよく、二軸延伸フィルムであってもよい。これらのプラスチックフィルムは、例えば、コロナ処理やプラズマ処理などの親水化処理、あるいは疎水化処理などの表面処理を施したものであってもよい。親水化処理の方法は特に制限はないが、コロナ処理あるいはプラズマ処理が好ましく、特に好ましい方法はプラズマ処理である。プラズマ処理は、特開2002−226616号公報、特開2002−121648号公報などに記載されている方法を用いても良い。また、液晶フィルムとプラスチックフィルムとの密着性を改良するためにアンカーコート層を形成させてもよい。このようなアンカーコート層は液晶フィルムとプラスチックフィルムの密着性を高めるものであれば、無機系、有機系のいずれの材料であっても何ら問題はない。また、プラスチックフィルムは積層フィルムであってもよい。プラスチックフィルムに代えて、表面にスリット状の溝をつけたアルミニウム、鉄、銅などの金属基板や、表面をスリット状にエッチング加工したアルカリガラス、ホウ珪酸ガラス、フリントガラスなどのガラス基板などを用いることもできる。
これらのガラス、プラスチックフィルム等の支持基板には、重合性液晶組成物の塗膜形成に先立って、ラビング等による物理的、機械的な表面処理が行われてもよい。ホメオトロピック配向の重合性液晶層および液晶フィルムを形成する場合はラビング等の表面処理を行わない場合が多いが、配向欠陥等を防止する点でラビング処理を行ってもよい。ラビング処理には、通常はレーヨン、綿、ポリアミドなどの素材からなるラビング布を金属ロールなどに捲き付け、支持基板または重合体被膜に接した状態でロールを回転させながら移動させる方法、ロールを固定したまま支持基板側を移動させる方法などが採用される。ラビング処理は支持基板に直接施されていてもよく、または支持基板上に予め重合体被膜を設け、その重合体被膜にラビング処理を施してもよい。支持基板の種類によっては、その表面に酸化ケイ素を傾斜蒸着して配向能を付与することもできる。
重合性液晶組成物またはその溶液を塗工する際、均一な膜厚を得るための塗布方法の例は、スピンコート法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、メニスカスコート法およびダイコート法である。特に、塗布時に液晶組成物にせん断応力がかかるワイヤーバーコート法等を、ラビング等による基板の表面処理を行わないで液晶組成物の配向を制御する場合に用いてもよい。
重合性液晶組成物の溶液を調製する際には、化合物(5)は、予め溶剤で希釈してから用いられてもよい。このような溶剤は化合物(5)と十分な相溶性を有し、更に本発明の目的である重合性液晶組成物のホメオトロピック配向の安定性および均一性を損なわない溶剤から選択される。このような溶剤の例は、重合性液晶組成物の溶液を調製する際に用いられる前記の溶剤である。そして、その使用量も重合性液晶組成物の安定性を損なわない範囲内で設定される。
本発明の重合性液晶組成物の溶液を塗工するときには、塗布後に溶剤を除去して、支持基板上に膜厚の均一な重合性液晶層、即ち重合性液晶組成物の層を形成させる。溶剤除去の条件は特に限定されない。溶剤がおおむね除去され、重合性液晶組成物の塗膜の流動性がなくなるまで乾燥すればよい。室温での風乾、ホットプレートでの乾燥、乾燥炉での乾燥、温風や熱風の吹き付けなどを利用して溶剤を除去することができる。重合性液晶組成物に用いる化合物の種類と組成比によっては、塗膜を乾燥する過程で、塗膜中の重合性液晶組成物のネマチック配向が完了していることがある。従って、乾燥工程を経た塗膜は、後述する熱処理工程を経由することなく、重合工程に供することができる。
塗膜を熱処理する際の温度および時間、光照射に用いられる光の波長、光源から照射する光の量などは、重合性液晶組成物に用いる化合物の種類と組成比、光重合開始剤の添加の有無やその添加量などによって、好ましい範囲が異なる。従って、以下に説明する塗膜の熱処理の温度および時間、光照射に用いられる光の波長、および光源から照射する光の量についての条件は、あくまでもおよその範囲を示すものである。
塗膜の熱処理は、溶剤が除去され重合性液晶の均一配向性が得られる条件で行うことが好ましい。重合性液晶組成物の液晶相転移点以上で行ってもよい。熱処理方法の一例は、前記重合性液晶組成物がネマチック液晶相を示す温度まで塗膜を加温して、塗膜中の重合性液晶組成物にネマチック配向を形成させる方法である。重合性液晶組成物がネマチック液晶相を示す温度範囲内で、塗膜の温度を変化させることによってネマチック配向を形成させてもよい。この方法は、上記温度範囲の高温域まで塗膜を加温することによって塗膜中にネマチック配向を概ね完成させ、次いで温度を下げることによってさらに秩序だった配向にする方法である。上記のどちらの熱処理方法を採用する場合でも、熱処理温度は室温〜120℃である。この温度の好ましい範囲は室温〜100℃であり、より好ましい範囲は室温〜90℃、さらに好ましい範囲は室温〜85℃である。熱処理時間は5秒〜2時間である。この時間の好ましい範囲は10秒〜40分であり、より好ましい範囲は20秒〜20分である。重合性液晶組成物からなる層の温度を所定の温度まで上昇させるためには、熱処理時間を5秒以上にすることが好ましい。生産性を低下させないためには、熱処理時間を2時間以内にすることが好ましい。このようにして本発明の重合性液晶層が得られる。
重合性液晶層中に形成された重合性液晶化合物のネマチック配向状態は、この重合性液晶化合物を光照射により重合することによって固定化される。光照射に用いられる光の波長は特に限定されない。電子線、紫外線、可視光線、赤外線(熱線)などを利用することができる。通常は、紫外線または可視光線を用いればよい。波長の範囲は150〜500nmである。好ましい範囲は250〜450nmであり、より好ましい範囲は300〜400nmである。光源の例は、低圧水銀ランプ(殺菌ランプ、蛍光ケミカルランプ、ブラックライト)、高圧放電ランプ(高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ)、ショートアーク放電ランプ(超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、水銀キセノンランプ)などである。光源の好ましい例は、メタルハライドランプやキセノンランプ、超高圧水銀ランプおよび高圧水銀ランプである。光源と重合性液晶層との間にフィルターなどを設置して特定の波長領域のみを通すことにより、照射光源の波長領域を選択してもよい。光源から照射する光量は、2〜5000mJ/cm2である。光量の好ましい範囲は10〜3000mJ/cm2であり、より好ましい範囲は100〜2000mJ/cm2である。光照射時の温度条件は、上記の熱処理温度と同様に設定されることが好ましい。また、重合環境の雰囲気は窒素雰囲気、不活性ガス雰囲気、空気雰囲気のいずれでも良いが、窒素雰囲気あるいは不活性ガス雰囲気が硬化性を向上させる観点から好ましい。
本発明の重合性液晶層、およびこれを光や熱などにより重合させた液晶フィルムを様々な光学素子に用いる場合、または液晶表示装置に用いる光学補償素子として適用する場合には、厚み方向におけるチルト角の分布の制御が極めて重要となる。
チルト角を制御する方法の一つは、重合性液晶組成物に用いる液晶性化合物の種類や組成比などを調整する方法である。この重合性液晶化合物に他の成分を添加することによっても、チルト角を制御することができる。液晶フィルムのチルト角は、重合性液晶組成物中の溶剤の種類や溶質濃度によっても制御することができる。本発明では、支持基板への塗布を容易にする目的で界面活性剤を用いることができるが、その種類や添加量などによってはチルト角に影響するので、本発明の目的であるホメオトロピック配向を阻害しないように注意しなければならない。支持基板または重合体被膜の種類やラビング条件、重合性液晶組成物の塗膜の乾燥条件や熱処理条件などによっても、液晶フィルムのチルト角を制御することができる。さらに、配向後の光重合工程での照射雰囲気や照射時の温度なども液晶フィルムのチルト角に影響を与える。即ち、液晶フィルムの製造プロセスにおけるほとんど全ての条件が多少なりともチルト角に影響を与えると考えてよい。従って、重合性液晶性組成物の最適化と共に、液晶フィルムの製造プロセスの諸条件を適宜選択することにより、目的に応じたチルト角にすることができる。
ホメオトロピック配向は、チルト角が基板界面から自由界面にかけて一様に85°〜90°に分布している。この配向状態は、A成分〜D成分からなる重合性化合物の混合物とE成分とを含有する本発明の重合性液晶組成物の塗膜を支持基板表面に形成させることによって得られる。本発明において均一なホメオトロピック配向を得るためには、前記のように重合性化合物の混合物におけるA成分の割合を10〜55重量%とし、B成分の割合を3〜20重量%とし、C成分の割合を10〜50重量%とし、そしてD成分の割合は10〜77重量%とすることが好ましい。A成分は化合物(1−1)から選択される少なくとも1つの化合物であり、化合物(1−1)の好ましい例は化合物(1−1−A1)および化合物(1−1−A2)である。
B成分は化合物(2−1)から選択される少なくとも1つの化合物、または化合物(2−2)〜化合物(2−4)の群から選択される少なくとも1つの化合物である。化合物(2−1)の好ましい例は化合物(2−1−D1)、化合物(2−1−D2)、化合物(2−1−G1)および化合物(2−1−G2)である。化合物(2−2)〜化合物(2−4)の好ましい例は化合物(2−2−A1)、化合物(2−3−A1)および化合物(2−4−A1)である。
C成分は化合物(3−1)から選択される少なくとも1つの化合物であり、化合物(3−1)の好ましい例は化合物(3−1−A1)〜化合物(3−1−A4)、化合物(3−1−G1)〜化合物(3−1−G8)である。
D成分は化合物(4)から選択される少なくとも1つの化合物であり、化合物(4)の好ましい例は化合物(4−1−A1)〜化合物(4−1−A4)、化合物(4−1−G1)および化合物(4−1−G2)である。そして、E成分の好ましい使用割合は、前記のように、A成分〜D成分の合計重量に対する重量比で0.01〜0.20である。E成分は化合物(5)から選択される少なくとも1つの化合物であり、化合物(5)の好ましい例は化合物(5−1−1)〜化合物(5−1−3)である。
均一なホメオトロピック配向を形成させるために、B成分である化合物(2)を複数種併用して用いてもよい。化合物(2)は重合性液晶組成物に直接、または溶剤等で希釈して添加することができる。また、重合性液晶化合物の種類または重合性液晶組成物の組成によっては上記方法においても均一なホメオトロピック配向を形成しにくい場合がある。この場合はホモジニアス配向性またはチルト配向性が強いと考えられるため、C成分またはE成分の添加量を増加させるか、またはD成分を必要最小量まで減らすなどの最適化により、均一なホメオトロピック配向が得られる。このようなホメオトロピック配向は支持基板の表面が親水化処理等により極性を有していると、より均一なホメオトロピック配向を得ることができる。また、ラビング等の表面処理がされていなくても均一なホメオトロピック配向を得ることができる。
複屈折を制御するためには、A成分の使用割合を多くすると低い複屈折値を有する重合性液晶層が得られ、A成分の使用割合を少なくすると高い複屈折値を有する重合性液晶層が得られる。
垂直配向剤を支持基板上に形成する場合は、レシチン、クロム錯体、垂直配向用のポリイミド系配向膜、ポリアミック酸配向膜の低温(180℃未満)焼成膜、ポリアミック酸配向膜の高温(180℃以上)焼成膜、水溶性シルセスキオキサン膜あるいは側鎖型の液晶ポリマーを支持基板にコーティングしてもよい。
液晶フィルムの厚さは、目的とする素子に応じたレタデーションや液晶フィルムの複屈折率によって適当な厚さが異なる。従って、その範囲を厳密に決定することはできないが、好ましい液晶フィルムの厚さは、およそ0.05〜50μmである。そして、より好ましい範囲は0.1〜20μmであり、さらに好ましい範囲は0.5〜10μmである。液晶フィルムの好ましいヘイズ値は1.5%以下であり、好ましい透過率は80%以上である。より好ましいヘイズ値は1.0%以下であり、より好ましい透過率は95%以上である。透過率については、可視光領域でこれらの条件を満たすことが好ましい。
液晶フィルムは、液晶表示素子(特に、アクティブマトリックス型およびパッシブマトリックス型の液晶表示素子)に適用する光学補償素子として有効である。この異方性ポリマーを光学補償膜として使用するのに適している液晶表示素子の型の例は、IPS型(イン・プレーン・スイッチング)、光学的にアイソトロピックな相における切換を有するディスプレイ(例えばWO02/93244に記載)、TN型(ツィステッド・ネマティック)、STN型(スーパー・ツィステッド・ネマティック)、ECB型(電気的に制御された複屈折)、DAP型(整列相の変形効果)、CSH型(カラー・スーパー・ホメオトロピック)、VA(垂直配向)、VAN/VAC型(垂直配向したネマチック/コレステリック)、MVA(多ドメイン垂直配向)もしくはPVA(パターン化された垂直配向)、OCB型(光学的に補償された複屈折)、R−OCB(反射性OCB)、HAN(複合配向ネマティック)、OMI型(光学モード干渉)、SBE型(超複屈折効果)などである。さらにゲスト−ホスト型、強誘電性型、反強誘電性型などの表示素子用の位相レターダーとして、この液晶フィルムを使用することもできる。好ましいのは、TN型、STN型、VA型およびIPS型ディスプレイ、特にアクティブマトリックス型のディスプレイである。なお、異方性ポリマーに求められるチルト角の厚み方向の分布や厚みなどのパラメーターの最適値は、補償すべき液晶表示素子の種類とその光学パラメーターに強く依存するので、素子の種類によって異なる。
液晶フィルムは、偏光板などと一体化した光学素子としても使用することができ、この場合は液晶セルの外側に配置させられる。一方、光学補償素子としての液晶フィルムは、セルに充填された液晶への不純物の溶出がないかまたは少ないので、液晶セルの内部に配置させることも可能である。例えば、特開2008−01943号公報に開示されている方法を応用すれば、カラーフィルター上に本発明の重合性液晶層を形成することでカラーフィルターの機能を更に向上させることが可能となる。
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。実施例における評価法を次に示す。
<重合条件>
窒素雰囲気下室温で、250Wの超高圧水銀灯を用いて30mW/cm(365nm)の強度の光を30秒間照射した。
<液晶配向状態の確認>
クロスニコルに配置した2枚の偏光板内に得られた液晶フィルム付基板を挟持して、基板を正面から観察すると暗視野であり、上下左右の方向から観察すると明視野であることが確認されたならば、液晶骨格の配向ベクトルがガラス基板に対して垂直であることを示す為、ホメオトロピック配向であると判断した。ホメオトロピック配向の均一性は、2枚の偏光板をクロスニコルの状態にし、その間に液晶フィルム付基板を入れ、正面から観察した場合に、液晶の配向欠陥由来の光りぬけが目視で確認されないとき(暗視野)を均一配向の状態とした。支持基材は無アルカリガラス、あるいは長鎖アルキル基を有さないポリアミック酸を塗布し焼成したスライドガラスを用いた。そして支持基材上に重合性液晶組成物を塗膜・配向させ、上記重合条件下で重合させることによって得た。
<偏光解析装置による測定>
シンテック(株)製のOPTIPRO偏光解析装置を用い、液晶フィルム付基板に波長が550nmの光を照射した。この光の入射角度をフィルム面に対して90度から減少させながらレタデーションを測定した。レタデーション(retardation;位相遅れ)はΔn×dで表される。記号Δnは光学異方性であり、記号dは重合体フィルムの厚さである。
実施例で使用した化合物を以下に示す。

Figure 2010163600

Figure 2010163600
化合物(1−1−A2)は特開2006−111571号公報に記載の方法で合成した。
化合物(2−1−D2)は特開2007−16213号公報に記載の方法に従って合成した。
化合物(2−1−G2)は特開2008−133344号公報に記載の方法で合成した。
化合物(2−2−A1)はオグソールCA−0400、化合物(2−3−A1)はオグソールEA−0200(m23+n23=2)またはオグソールEA−0500(m23+n23=5)、化合物(2−4−A1)はONF−1を用いた。これらはいずれも大阪ガスケミカル(株)製の市販品である。
化合物(3−1−A2)はMacromolecules, 26, 6132-6134 (1993)に記載の方法と同様にして合成した。
化合物(3−1−G2)は特開2005−187618号公報に記載の方法で合成した。
化合物(4−1−A1)および化合物(4−1−A3)は特開2003−238491号公報に記載の方法で合成した。
化合物(4−1−G1)はUS5770107公報に記載の方法で合成した。
化合物(1−1−A2):化合物(2−1−D2):化合物(3−1−A2):化合物(4−1−A3)=40:10:25:25の重量比で、これらの化合物を混合した。この組成物をMIX1とする。このMIX1に対して、重量比0.10の化合物(5−1−1)(チッソ株式会社製、商品名:サイラエースS−330)、および重量比0.03の重合開始剤イルガキュアー907(チバ・ジャパン(株)製)を添加した。トルエン/2−プロパノール=9/1(重量比)の混合溶媒を加えて、溶剤の割合が70重量%である重合性液晶組成物(1)とした。
ガラス基板(松波スライドガラス:S−1112)上に低プレチルト角(水平配向モード)用配向剤(チッソ(株)製、商品名:リクソンアライナー PIA−5310)を塗布し、80℃で3分間乾燥後、210℃で30分間焼成した。次に、重合性液晶組成物(1)を、上記の配向剤処理済みガラス基板上にスピンコートにより塗布した。この基板を70℃で3分間加熱、室温で3分間冷却し、溶剤が除去された塗膜を紫外線により窒素気流下で重合させて、均一なホメオトロピック配向を有する液晶フィルムを得た。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1のような結果であった。
支持基材をガラス基板としたこと以外は、実施例1と同様にして液晶フィルムを形成させたところ、均一なホメオトロピック配向を有する液晶フィルムを得た。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1と同様な結果であった。
化合物(1−1−A2):化合物(2−4−A1):化合物(3−1−A2):化合物(4−1−A3)=40:10:25:25の重量比で、これらの化合物を混合した。この組成物をMIX2とする。このMIX2に対して、重量比0.10の化合物(5−1−1)、および重量比0.06の重合開始剤イルガキュアー907を添加した。この組成物に3−メトキシプロピオン酸メチル/プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート=1/1(重量比)の混合溶媒を加えて、溶剤の割合が80重量%である重合性液晶組成物(2)とし、空気中で重合させたこと以外は実施例1と同様にして均一なホメオトロピック配向を有する液晶フィルムを得た。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1と同様な結果であった。
化合物(1−1−A2):化合物(2−1−G2):化合物(3−1−A2):化合物(4−1−A3)=40:10:25:25の重量比で、これらの化合物を混合した。この組成物をMIX3とする。このMIX3を用い、支持基材をガラス基板としたこと以外は実施例3と同様にして重合性液晶組成物(3)を調整した。また、この重合性液晶組成物(3)を用いて、実施例3と同様にして重合させたところ均一なホメオトロピック配向を有する液晶フィルムを得た。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1と同様な結果であった。
化合物(1−1−A2):化合物(2−3−A1)(m23+n23=5):化合物(3−1−A2):化合物(4−1−A3)=40:10:25:25の重量比で、これらの化合物を混合した。この組成物をMIX4とする。このMIX4を用いたこと以外は実施例3と同様にして重合性液晶組成物(4)を調整した。また、この重合性液晶組成物(4)を用いて、実施例3と同様にして重合させたところ均一なホメオトロピック配向を有する液晶フィルムを得た。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1と同様な結果であった。
化合物(1−1−A2):化合物(2−3−A1)(m23+n23=5):化合物(3−1−A2):化合物(4−1−A3)=30:10:35:25の重量比で、これらの化合物を混合した。この組成物をMIX5とする。このMIX5を用いたこと以外は実施例3と同様にして重合性液晶組成物(5)を調整した。また、この重合性液晶組成物(5)を用いて、実施例3と同様にして重合させたところ均一なホメオトロピック配向を有する液晶フィルムを得た。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1と同様な結果であった。
化合物(1−1−A2):化合物(2−3−A1)(m23+n23=2):化合物(3−1−A2):化合物(4−1−A3)=25:10:35:30の重量比で、これらの化合物を混合した。この組成物をMIX6とする。このMIX6を用いたこと以外は実施例3と同様にして重合性液晶組成物(6)を調整した。また、この重合性液晶組成物(6)を用いて、実施例3と同様にして重合させたところ均一なホメオトロピック配向を有する液晶フィルムを得た。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1と同様な結果であった。
化合物(1−1−A2):化合物(2−2−A1):化合物(3−1−A2):化合物(4−1−A3)=25:10:35:30の重量比で、これらの化合物を混合した。この組成物をMIX7とする。このMIX7を用いたこと以外は実施例3と同様にして重合性液晶組成物(7)を調整した。また、この重合性液晶組成物(7)を用いて、実施例3と同様にして重合させたところ均一なホメオトロピック配向を有する液晶フィルムを得た。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1と同様な結果であった。
化合物(1−1−A2):化合物(2−3−A1)(m23+n23=2):化合物(3−1−A2):化合物(4−1−A3):化合物(4−1−G1)=25:10:35:25:5の重量比で、これらの化合物を混合した。この組成物をMIX8とする。このMIX8を用い、溶媒をトルエン/2−プロパノール=9/1(重量比)の混合溶媒としたこと以外は実施例3と同様にして重合性液晶組成物(8)を調整した。また、この重合性液晶組成物(8)を用いて、実施例3と同様にして重合させたところ均一なホメオトロピック配向を有する液晶フィルムを得た。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1と同様な結果であった。
化合物(1−1−A2):化合物(2−3−A1)(m23+n23=2):化合物(3−1−A2):化合物(4−1−A1)=25:10:35:30の重量比で、これらの化合物を混合した。この組成物をMIX9とする。このMIX9を用いたこと以外は実施例3と同様にして重合性液晶組成物(9)を調整した。また、この重合性液晶組成物(9)を用いて、実施例3と同様にして重合させたところ均一なホメオトロピック配向を有する液晶フィルムを得た。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1と同様な結果であった。
化合物(1−1−A2):化合物(2−3−A1)(m23+n23=2):化合物(3−1−G2):化合物(4−1−A1)=25:10:35:30の重量比で、これらの化合物を混合した。この組成物をMIX10とする。このMIX10を用い、溶媒をトルエン/2−プロパノール=9/1(重量比)の混合溶媒としたこと以外は実施例3と同様にして重合性液晶組成物(10)を調整した。また、この重合性液晶組成物(10)を用いて、実施例3と同様にして重合させたところ均一なホメオトロピック配向を有する液晶フィルムを得た。このフィルムのレタデーションを測定したところ、図1と同様な結果であった。
[比較例1]
化合物(1−1−A2):化合物(3−1−A2):化合物(4−1−A3)=30:35:35の重量比でこれらの化合物を混合してMIX−Aとし、化合物(5−1−1)を加えないこと以外は実施例1と同様にして、重合性液晶組成物(A)を調製した。この重合性液晶組成物(A)を用いて、実施例1と同様にして液晶フィルムを作成したが、ランダム配向であった。
[比較例2]
比較例1に記載のMIX−Aに重量比0.10の化合物(5−1−1)を加えたこと以外は実施例1と同様にして、重合性液晶組成物(B)を調製した。この重合性液晶組成物(B)を用いて、実施例1と同様にして液晶フィルムを作成したが、ランダム配向であった。
[比較例3]
化合物(1−1−A2):化合物(2−1−D2):化合物(3−1−A2):化合物(4−1−A3)=40:10:25:25の重量比でこれらの化合物を混合してMIX−Bとし、化合物(5−1−1)を加えないこと以外は実施例1と同様にして、重合性液晶組成物(C)を調製した。この重合性液晶組成物(C)を用いて、実施例1と同様にして液晶フィルムを作成したが、ランダム配向であった。
[比較例4]
化合物(1−1−A2):化合物(2−4−A1):化合物(3−1−A2):化合物(4−1−A3)=40:10:25:25の重量比で、これらの化合物を混合してMIX−Cとし、化合物(5−1−1)を加えないこと以外は実施例3と同様にして、重合性液晶組成物(D)を調製した。この重合性液晶組成物(D)を用いて、実施例3と同様にして液晶フィルムを作成したが、ランダム配向であった。
[比較例5]
化合物(1−1−A2):化合物(2−1−G2):化合物(3−1−A2):化合物(4−1−A3)=40:10:25:25の重量比で、これらの化合物を混合してMIX−Dとし、化合物(5−1−1)を加えないこと以外は実施例4と同様にして、重合性液晶組成物(E)を調製した。この重合性液晶組成物(E)を用いて、実施例3と同様にして液晶フィルムを作成したが、ランダム配向であった。
[比較例6]
化合物(1−1−A2):化合物(3−1−A2):化合物(4−1−A3):化合物(4−1−G1)=35:35:25:5の重量比で、これらの化合物を混合してMIX−Eとし、化合物(5−1−1)を加えないこと以外は実施例9と同様にして、重合性液晶組成物(F)を調製した。この重合性液晶組成物(F)を用いて、実施例3と同様にして液晶フィルムを作成したが、ランダム配向であった。
[比較例7]
比較例6に記載のMIX−Eに、重量比0.10の化合物(5−1−1)を加えたこと以外は実施例9と同様にして、重合性液晶組成物(G)を調製した。この重合性液晶組成物(G)を用いて実施例3と同様にして液晶フィルムを作成したが、ランダム配向であった。
[比較例8]
化合物(1−1−A2):化合物(3−1−G2):化合物(4−1−A1)=35:35:30の重量比で、これらの化合物を混合した。この組成物をMIX−Fとし、化合物(5−1−1)を加えないこと以外は実施例11と同様にして、重合性液晶組成物(H)を調製した。この重合性液晶組成物(H)を用いて、実施例3と同様にして液晶フィルムを作成したが、ランダム配向であった。
[比較例9]
比較例8に記載のMIX−Fに、重量比0.10の化合物(5−1−1)を加えたこと以外は実施例11と同様にして、重合性液晶組成物(I)を調製した。この重合性液晶組成物(I)を用いて、実施例3と同様にして液晶フィルムを作成したが、ランダム配向であった。
上記の実施例および比較例の結果から、重合性トリプチセン誘導体、ビスフェノール骨格を有する重合性化合物およびシランカップリング剤を含有する重合性液晶組成物から均一なホメオトロピック配向性を示す液晶フィルムが得られることがわかる。
本発明により、重合性トリプチセン誘導体を含有する重合性液晶組成物から支持基材の種類に依存せず、特殊な配向膜がなくても均一なホメオトロピック配向性を示す液晶フィルムを得ることができ、さらに複屈折の制御が可能となる。
実施例1の液晶フィルムのレタデーション測定結果

Claims (18)

  1. 式(1−1)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物であるA成分、式(2−1)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物または式(2−2)〜式(2−4)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物であるB成分、式(3−1)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物であるC成分および式(4−1)〜式(4−3)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物であるD成分からなる重合性化合物の混合物と式(5−1)〜式(5−2)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物であるE成分とを含有する重合性液晶組成物:

    Figure 2010163600

    Figure 2010163600

    Figure 2010163600

    Figure 2010163600

    Figure 2010163600

    Figure 2010163600
    式(1−1)において、環Tはトリプチセン−1,4−ジイルであり;Zは独立して水素、フッ素、塩素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;Wは独立して水素、ハロゲン、炭素数1〜3のアルキルまたは炭素数1〜3のフッ素化アルキルであり;Yは独立して単結合、−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−(CH−COO−、または−OCO−(CH−であり;そして、n1は独立して2〜15の整数である。)
    式(2−1)において、Zは独立して水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;Wは独立して水素、ハロゲン、炭素数1〜3のアルキルまたは炭素数1〜3のフッ素化アルキルであり;Yは独立して単結合、−CH=CH−または−(CH−であり;そして、n2は独立して2〜15の整数であり、
    式(2−2)において、L1aおよびL1bは独立して炭素数1〜4のアルキルであり;R2aおよびR2bは独立して炭素数2〜4のアルキレンであり;Z22は独立して水素またはメチルであり;k1およびk2は独立して0〜4の整数であり;そして、m22およびn22は独立して0〜6の整数であり、
    式(2−3)において、Z23は独立して水素またはメチルであり;R3aおよびR3bは独立して水素、メチルまたはエチルであり;そして、m23およびn23は独立して0〜3の整数であり、
    式(2−4)において、Z24は独立して水素またはメチルであり;R4aおよびR4bは独立して水素または炭素数1〜6のアルキルであり;L2aおよびL2bは独立して炭素数1〜6のアルキルであり;m24およびn24は独立して1〜3の整数であり;m25およびn25は独立して1〜3の整数であり;そして、j1およびj2は独立して0〜4の整数であり、
    式(3−1)において、Zは水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;Wは独立して水素、ハロゲン、炭素数1〜3のアルキルまたは炭素数1〜3のフッ素化アルキルであり;Xは単結合、−O−、炭素数1〜20のアルキレン、−COO−または−OCO−であり;環Aは1,4−フェニレンまたは1,4−シクロヘキシレンであり;Rは水素、フッ素、塩素、シアノ、炭素数1〜20のアルキルまたは炭素数1〜20のアルコキシであって、このアルキルまたはアルコキシにおける任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく;n3は0〜20の整数であり;pおよびqは独立して0または1である。そして、n3が0であるときXは単結合または炭素数1〜20のアルキレンであり、
    式(4−1)〜式(4−3)において、Zは独立して水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;Wは独立して水素、ハロゲン、炭素数1〜3のアルキルまたは炭素数1〜3のフッ素化アルキルであり;W41は独立して水素、ハロゲン、炭素数1〜3のアルキルまたは炭素数1〜3のフッ素化アルキルであり;W42は独立して水素、ハロゲン、炭素数1〜8のアルキルまたは炭素数1〜3のフッ素化アルキルであり;環Aは独立して1,4−フェニレンまたは1,4−シクロヘキシレンであり;X41およびX42は独立して単結合、−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−(CH−COO−、−OCO−(CH−、−(CH−、−C≡C−、−CHO−または−OCH−であり;rは0または1であり;Yは独立して単結合、炭素数1〜20のアルキレン、−O−、−COO−、−OCO−または−OCOO−であり;n4は独立して0〜20の整数であり;そして、n4が0であるとき、Yは単結合または炭素数1〜20のアルキレンであり;
    式(5−1)および式(5−2)において、Rは独立してメチルまたはエチルであり;n5は1〜5の整数であり;R51は炭素数1〜4のアルキルであって、mは1〜3の整数であり;Yは炭素数1〜10のアルキレンであり;R52は水素または炭素数1〜10のアルキルであり;そして、R53は炭素数1〜10のアルキルであり、
    そして、式(2−1)におけるAは、式(A2−1)〜式(A2−19)のいずれか1つで表される2価の基である。

    Figure 2010163600
  2. 式(1−1)において、環Tがトリプチセン−1,4−ジイルであり;Zが独立して水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;Wが独立して水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;Yが独立して−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−(CH−COO−、または−OCO−(CH−であり;そして、n1が独立して2〜10の整数であり、
    式(2−1)において、Aが式(A2−1)〜式(A2−18)のいずれか1つで表される基であり;Zが独立して水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;Wが独立して水素またはフッ素であり;Yが独立して単結合、−CH=CH−または−(CH−であり;そして、n2が独立して2〜10の整数であり、
    式(2−2)において、k1およびk2が共に0であり;R2aおよびR2bが独立して炭素数2〜4のアルキレンであり;Z22が独立して水素またはメチルであり;そして、m22およびn22は独立して0〜6の整数であり、
    式(2−3)において、Z23が独立して水素またはメチルであり;R3aおよびR3bが独立して水素、メチルまたはエチルであり;そして、m23およびn23が独立して0〜3の整数であり、
    式(2−4)において、j1およびj2が共に0であり;Z24が独立して水素またはメチルであり;R4aおよびR4bが共に水素であり;m24およびn24が独立して1〜3の整数であり;そして、m25およびn25が独立して1〜3の整数であり、
    式(3−1)において、Zが水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;Wが独立して水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;Xが単結合または−O−であり;環Aが1,4−フェニレンまたは1,4−シクロヘキシレンであり;Rがシアノ、炭素数1〜10のアルキルまたは炭素数1〜10のアルコキシであって、このアルキルまたはアルコキシにおいて任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく;n3が2〜12の整数であり;そして、pおよびqが独立して0または1であり、
    式(4−1)〜式(4−3)において、Zが独立して水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;Wが独立して水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;W41が独立して水素、メチルまたはエチルであり;W42が独立して水素、炭素数1〜6のアルキルまたはトリフルオロメチルであり;環Aが独立して1,4−フェニレンまたは1,4−シクロヘキシレンであり;X41およびX42が独立して単結合、−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−(CH−COO−、または−OCO−(CH−であり;rが0または1であり;Yが独立して単結合、−O−、−COO−、−OCO−または−OCOO−であり;そして、n4が独立して2〜12の整数であり、
    式(5-1)〜式(5-2)において、Rが独立してメチルまたはエチルであり;n5が1〜5の整数であり;R51が炭素数1〜4のアルキルであって、mは1〜3の整数であり;Yが炭素数1〜10のアルキレンであり;R52が水素または炭素数1〜10のアルキルであり;R53が炭素数1〜10のアルキルであり、
    A成分〜D成分からなる混合物の全重量に基づいて、A成分の割合が10〜55重量%であり、B成分の割合が3〜20重量%であり、C成分の割合が10〜50重量%であり、D成分の割合が10〜77重量%であり、
    そして、この混合物に対するE成分の割合が重量比で0.01〜0.20である、
    請求項1に記載の重合性液晶組成物。
  3. 式(1−1)において、環Tがトリプチセン−1,4−ジイルであり;Zが独立して水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;Wが独立して水素またはフッ素であり;Yが独立して−COO−または−OCO−であり;n1が独立して2〜8の整数であり、
    式(2−1)において、Aが式(A2−1)〜式(A2−18)のいずれか1つで表される2価の基であり;Zが独立して水素またはメチルであり;Wが独立して水素またはフッ素であり;Yが独立して単結合、−CH=CH−または−(CH−であり;そして、n2が独立して2〜8の整数であり、
    式(2−2)において、k1およびk2が共に0であり;R2aおよびR2bが独立して炭素数2〜4のアルキレンであり;Z22が水素であり;そして、m22およびn22が独立して0〜6の整数であり、
    式(2−3)において、Z23がて水素であり;R3aおよびR3bが共に水素であり;そして、m23およびn23が独立して0〜3の整数であり、
    式(2−4)において、j1およびj2が共に0であり;Z24が水素であり;R4aおよびR4bが共に水素であり;m24およびn24が独立して1〜3の整数であり;そして、m25およびn25が独立して1〜3の整数であり、
    式(3−1)において、Zが水素またはメチルであり;Wが独立して水素またはフッ素であり;Xが単結合または−O−であり;環Aが1,4−フェニレンまたは1,4−シクロヘキシレンであり;Rがシアノ、炭素数1〜10のアルキルまたは炭素数1〜10のアルコキシであって、このアルキルまたはアルコキシにおける任意の水素はフッ素で置き換えられてもよく;n3が2〜10の整数であり;そして、pおよびqが独立して0または1であり、
    式(4−1)〜式(4−3)において、Zが独立して水素またはメチルであり;Wが独立して水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;W41が独立して水素またはメチルであり;W42が独立して水素、炭素数1〜4のアルキルまたはトリフルオロメチルであり;環Aが1,4−フェニレンまたは1,4−シクロヘキシレンであり;X41およびX42が独立して−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−(CH−COO−、または−OCO−(CH−であり;rが0または1であり;Yが独立して単結合、−O−、−COO−、−OCO−または−OCOO−であり;そして、n4が独立して2〜12の整数であり、
    式(5-1)〜式(5-2)において、Rが独立してメチルまたはエチルであり;n5が1〜5の整数であり;R51が炭素数1〜4のアルキルであって、mは1〜3の整数であり;Yが炭素数1〜10のアルキレンであり;R52が水素または炭素数1〜10のアルキルであり;そして、R53が炭素数1〜10のアルキルであり、
    A成分〜D成分からなる混合物の全重量に基づいて、A成分の割合が15〜55重量%であり、B成分の割合が3〜15重量%であり、C成分の割合が15〜45重量%であり、D成分の割合が15〜67重量%であり、
    そして、この混合物に対するE成分の割合が重量比で0.03〜0.15である、
    請求項1に記載の重合性液晶組成物。
  4. 式(1−1)において、環Tがトリプチセン−1,4−ジイルであり;Zが水素であり;Wが独立して水素またはフッ素であり;Yが独立して−COO−または−OCO−であり;そして、n1が独立して4〜6の整数であり、
    式(2−1)において、Aが式(A2−1)、式(A2−4)、式(A2−10)、式(A2−11)および式(A2−16)のいずれか1つで表される2価の基であり;Zが水素であり;Wが独立して水素またはフッ素であり;Yが独立して単結合、−CH=CH−または−(CH−であり;そして、n2が独立して4〜6の整数であり、
    式(2−2)において、k1およびk2が共に0であり;R2aおよびR2bが独立して炭素数2〜4のアルキレンであり;Z22が水素であり;そして、m22およびn22が独立して0〜6の整数であり、
    式(2−3)において、Z23が水素であり;R3aおよびR3bが共に水素であり;そして、m23およびn23が独立して0〜3の整数であり、
    式(2−4)において、j1およびj2が共に0であり;Z24が水素であり;R4aおよびR4bが共に水素であり;m24およびn24は独立して1〜3の整数であり;そして、m25およびn25が独立して1〜3の整数であり、
    式(3−1)において、Zが水素であり;Wが水素であり;Xが単結合または−O−であり;環Aが1,4−フェニレンであり;Rがシアノであり;n3が4〜6の整数であり;そして、pおよびqが独立して0または1であり、
    式(4−1)〜式(4−3)において、Zが水素であり;Wが独立して水素、フッ素またはメチルであり;W41が独立して水素またはメチルであり;W42が独立して水素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;環Aが1,4−フェニレンであり;X41およびX42が独立して−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−(CH−COO−、または−OCO−(CH−であり;rが0または1であり;Yが独立して単結合または−O−であり;そして、n4が独立して4〜6の整数であり、
    式(5-1)〜式(5-2)において、Rが独立してメチルまたはエチルであり;n5が1〜5の整数であり;R51が炭素数1〜4のアルキルであって、mは1〜3の整数であり;Yが炭素数1〜10のアルキレンであり;R52が水素または炭素数1〜10のアルキルであり;そして、R53が炭素数1〜10のアルキルであり、
    A成分〜D成分からなる混合物の全重量に基づいて、A成分の割合が20〜45重量%であり、B成分の割合が8〜12重量%であり、C成分の割合が20〜40重量%であり、D成分の割合が20〜52重量%であり、
    そして、この混合物に対するE成分の割合が重量比で0.05〜0.15である、
    請求項1に記載の重合性液晶組成物。
  5. 式(1−1)において、環Tがトリプチセン−1,4−ジイルであり;Zが水素であり;Wが独立して水素またはフッ素であり;Yが独立して−COO−または−OCO−であり;n1が独立して4〜6の整数であり、
    式(2−1)において、Aが式(A2−10)および式(A2−16)のいずれか1つで表される2価の基であり;Zが水素であり;Wが独立して水素またはフッ素であり;Yが独立して単結合、−CH=CH−または−(CH−であり;n2が独立して4〜6の整数であり、
    式(2−2)において、k1およびk2が共に0であり;R2aおよびR2bが独立して炭素数2〜4のアルキレンであり;Z22が水素であり;m22およびn22が独立して1〜4の整数であり、
    式(2−3)において、Z23が水素であり;R3aおよびR3bが共に水素であり;m23およびn23が独立して0〜3の整数であり、
    式(2−4)において、j1およびj2が共に0であり;Z24が水素であり;R4aおよびR4bが共に水素であり;m24およびn24が独立して1〜3の整数であり;そして、m25およびn25が独立して1〜3の整数であり、
    式(3−1)において、Zが水素であり;Wが水素であり;Xが単結合または−O−であり;環Aが1,4−フェニレンであり;Rがシアノであり;n3が4〜6の整数であり;そして、pおよびqが独立して0または1であり、
    式(4−1)〜式(4−3)において、Zが水素であり;Wが独立して水素、フッ素またはメチルであり;W41が独立して水素またはメチルであり;W42が独立して水素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;環Aが1,4−フェニレンであり;X41およびX42が独立して−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH=CH−、−(CH−COO−、または−OCO−(CH−であり;rが0または1であり;Yが独立して単結合または−O−であり;n4が独立して4〜6の整数であり、
    式(5-1)〜式(5-2)において、Rが独立してメチルまたはエチルであり;n5が1〜5の整数であり;R51が炭素数1〜4のアルキルであって、mは1〜3の整数であり;Yが炭素数1〜10のアルキレンであり;R52が水素または炭素数1〜10のアルキルであり;R53が炭素数1〜10のアルキルであり、
    A成分〜D成分からなる混合物の全重量に基づいて、A成分の割合が20〜45重量%であり、B成分の割合が8〜12重量%であり、C成分の割合が20〜40重量%であり、D成分の割合が20〜52重量%であり、
    そして、この混合物に対するE成分の割合が重量比で0.07〜0.15である、
    請求項1に記載の重合性液晶組成物。
  6. 式(5-1)〜式(5-2)において、Rがエチルであり;n5が1〜5の整数であり;R51がメチルまたはエチルであって、mは3であり;Yが炭素数1〜10のアルキレンであり;R52が水素または炭素数1〜10のアルキルであり;R53が炭素数1〜10のアルキルである、請求項1に記載の重合性液晶組成物。
  7. 式(5-1)〜式(5-2)において、Rがエチルであり;n5が1〜5の整数であり;R51がメチルまたはエチルであって、mは3であり;Yが炭素数1〜10のアルキレンであり;R52が水素または炭素数1〜10のアルキルであり;R53が炭素数1〜10のアルキルであり;そして、A成分〜D成分からなる混合物に対するE成分の割合が重量比で0.07〜0.13である、請求項2〜5のいずれか1項に記載の重合性液晶組成物。
  8. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の重合性液晶組成物を支持基板上に直接塗布して得られるホメオトロピック配向の重合性液晶層。
  9. 支持基板がガラス基板である、請求項8に記載の重合性液晶層。
  10. 支持基板がプラスチック薄膜で被覆されたガラス基板、またはプラスチックフィルムからなるプラスチック基板である、請求項8に記載の重合性液晶層。
  11. 支持基板が、プラスチック薄膜で被覆され更にその表面がラビング処理、コロナ処理もしくはプラズマ処理されたガラス基板、またはその表面がラビング処理、コロナ処理もしくはプラズマ処理されたプラスチックフィルムからなるプラスチック基板である、請求項8に記載の重合性液晶層。
  12. プラスチック薄膜およびプラスチックフィルムの素材であるプラスチックが、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリケトンサルファイド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリアリレート、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン、セルロース、トリアセチルセルロース、トリアセチルセルロースの部分鹸化物、エポキシ樹脂、フェノール樹脂およびシクロオレフィン系樹脂から選択されるいずれか1つである、請求項10または11に記載の重合性液晶層。
  13. プラスチック薄膜およびプラスチックフィルムの素材であるプラスチックがポリイミド、ポリビニルアルコール、トリアセチルセルロース、トリアセチルセルロースの部分鹸化物、およびシクロオレフィン系樹脂から選択されるいずれか1つである、請求項12に記載の重合性液晶層。
  14. 請求項8〜13のいずれか1項に記載の重合性液晶層を重合させて得られるホメオトロピック配向の液晶フィルム。
  15. 請求項14に記載の液晶フィルムを有する光学補償素子。
  16. 請求項14に記載の液晶フィルムと偏光板とを有する光学素子。
  17. 請求項15に記載の光学補償素子を液晶セルの内面または外面に有する液晶表示装置。
  18. 請求項16に記載の光学素子を液晶セルの外面に有する液晶表示装置。
JP2009247637A 2008-12-16 2009-10-28 重合性液晶組成物およびホメオトロピック配向液晶フィルム Expired - Fee Related JP5454084B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009247637A JP5454084B2 (ja) 2008-12-16 2009-10-28 重合性液晶組成物およびホメオトロピック配向液晶フィルム
US12/654,291 US8419973B2 (en) 2008-12-16 2009-12-16 Polymerizable liquid crystal composition and homeotropically-aligned liquid crystal film

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008319407 2008-12-16
JP2008319407 2008-12-16
JP2009247637A JP5454084B2 (ja) 2008-12-16 2009-10-28 重合性液晶組成物およびホメオトロピック配向液晶フィルム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010163600A true JP2010163600A (ja) 2010-07-29
JP5454084B2 JP5454084B2 (ja) 2014-03-26

Family

ID=42240878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009247637A Expired - Fee Related JP5454084B2 (ja) 2008-12-16 2009-10-28 重合性液晶組成物およびホメオトロピック配向液晶フィルム

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8419973B2 (ja)
JP (1) JP5454084B2 (ja)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010248467A (ja) * 2008-12-10 2010-11-04 Chisso Corp 重合性液晶組成物およびホモジニアス配向液晶フィルム
KR20120088587A (ko) 2011-01-31 2012-08-08 제이엔씨 주식회사 중합성 액정 조성물 및 광학 이방체
JP2012177087A (ja) * 2011-01-31 2012-09-13 Jnc Corp 重合性液晶組成物および光学異方体
KR20140041585A (ko) * 2011-06-30 2014-04-04 디아이씨 가부시끼가이샤 공중합체, 및 그 경화물로 이루어지는 액정 배향층
JP2014513814A (ja) * 2011-04-21 2014-06-05 エルジー・ケム・リミテッド 液晶組成物
KR20150018426A (ko) * 2013-08-09 2015-02-23 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 광학 이방층 형성용 조성물
JP2015040224A (ja) * 2013-08-20 2015-03-02 大阪ガスケミカル株式会社 フルオレン骨格を有する多官能性(メタ)アクリレート
JP2017222808A (ja) * 2016-06-17 2017-12-21 Jnc株式会社 重合性液晶組成物及び光学異方体
WO2018025460A1 (ja) * 2016-08-05 2018-02-08 Jnc株式会社 重合性極性化合物、液晶組成物および液晶表示素子
JP2019189667A (ja) * 2018-04-18 2019-10-31 Jnc株式会社 液晶組成物および液晶表示素子

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5321298B2 (ja) * 2008-08-29 2013-10-23 Jnc株式会社 重合性液晶組成物およびそれを用いた光学異方性フィルム
JP2014028916A (ja) * 2012-06-27 2014-02-13 Jnc Corp 重合性液晶組成物
JP2016530343A (ja) 2013-06-06 2016-09-29 キング アブドゥラー ユニバーシティ オブ サイエンス アンド テクノロジー トリプチセン系酸二無水物、ポリイミド、それぞれを製造する方法、及び使用方法
KR102274545B1 (ko) 2014-12-01 2021-07-06 삼성전자주식회사 광학 필름용 조성물, 필름 및 표시 장치
CN110168049A (zh) * 2016-12-27 2019-08-23 沙特基础工业全球技术有限公司 用于将液晶涂层接枝到聚合物表面上的方法
CN115725063B (zh) * 2022-11-18 2024-02-23 拓烯科技(衢州)有限公司 一种聚碳酸酯及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006111571A (ja) * 2004-10-14 2006-04-27 Chisso Corp 重合性トリプチセン誘導体
JP2006307150A (ja) * 2005-03-29 2006-11-09 Chisso Corp 重合性液晶組成物および光学異方性薄膜
JP2007016213A (ja) * 2005-06-09 2007-01-25 Chisso Corp 重合性液晶組成物およびその重合体
JP2008019290A (ja) * 2006-07-10 2008-01-31 Adeka Corp 重合性組成物
JP2010248467A (ja) * 2008-12-10 2010-11-04 Chisso Corp 重合性液晶組成物およびホモジニアス配向液晶フィルム

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6816218B1 (en) * 1997-04-14 2004-11-09 Merck Patent Gmbh Homeotropically aligned liquid crystal layer and process for the homeotropic alignment of liquid crystals on plastic substrates
JP2002243942A (ja) 2001-02-20 2002-08-28 Konica Corp 視野角補償楕円偏光板の製造方法、視野角補償楕円偏光板及びそれを用いた液晶表示装置
JP4531329B2 (ja) 2002-12-16 2010-08-25 日東電工株式会社 位相差フィルム、輝度向上フィルム、光学フィルムおよび画像表示装置
KR100677050B1 (ko) * 2003-10-22 2007-01-31 주식회사 엘지화학 +a-플레이트와 +c-플레이트를 이용한 시야각보상필름을 포함하는 면상 스위칭 액정 표시장치
US7622166B2 (en) * 2003-11-28 2009-11-24 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Optical element, process for producing the same, substrate for liquid crystal alignment, liquid crystal display device, and birefringent material
US7410677B2 (en) * 2003-12-12 2008-08-12 Chisso Corporation Organosilicon compound-containing polymerizable liquid-crystal composition
JP3783871B2 (ja) 2005-01-24 2006-06-07 大日本インキ化学工業株式会社 重合性液晶組成物及び光学異方体の製造方法
KR100732325B1 (ko) * 2005-02-16 2007-06-25 주식회사 엘지화학 수직 배향 액정 필름을 포함하는 위상차 필름 및 그제조방법
KR101362827B1 (ko) * 2005-06-09 2014-02-14 제이엔씨 석유 화학 주식회사 중합성 액정 조성물 및 그 중합체

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006111571A (ja) * 2004-10-14 2006-04-27 Chisso Corp 重合性トリプチセン誘導体
JP2006307150A (ja) * 2005-03-29 2006-11-09 Chisso Corp 重合性液晶組成物および光学異方性薄膜
JP2007016213A (ja) * 2005-06-09 2007-01-25 Chisso Corp 重合性液晶組成物およびその重合体
JP2008019290A (ja) * 2006-07-10 2008-01-31 Adeka Corp 重合性組成物
JP2010248467A (ja) * 2008-12-10 2010-11-04 Chisso Corp 重合性液晶組成物およびホモジニアス配向液晶フィルム

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010248467A (ja) * 2008-12-10 2010-11-04 Chisso Corp 重合性液晶組成物およびホモジニアス配向液晶フィルム
JP2016074896A (ja) * 2011-01-31 2016-05-12 Jnc株式会社 重合性液晶組成物および光学異方体
KR20120088587A (ko) 2011-01-31 2012-08-08 제이엔씨 주식회사 중합성 액정 조성물 및 광학 이방체
JP2012177087A (ja) * 2011-01-31 2012-09-13 Jnc Corp 重合性液晶組成物および光学異方体
KR101855525B1 (ko) * 2011-01-31 2018-06-08 제이엔씨 주식회사 중합성 액정 조성물 및 광학 이방체
JP2014513814A (ja) * 2011-04-21 2014-06-05 エルジー・ケム・リミテッド 液晶組成物
KR20140041585A (ko) * 2011-06-30 2014-04-04 디아이씨 가부시끼가이샤 공중합체, 및 그 경화물로 이루어지는 액정 배향층
KR101857497B1 (ko) 2011-06-30 2018-06-20 디아이씨 가부시끼가이샤 공중합체, 및 그 경화물로 이루어지는 액정 배향층
JP2015057645A (ja) * 2013-08-09 2015-03-26 住友化学株式会社 光学異方層形成用組成物
KR20150018426A (ko) * 2013-08-09 2015-02-23 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 광학 이방층 형성용 조성물
KR102300962B1 (ko) * 2013-08-09 2021-09-10 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 광학 이방층 형성용 조성물
JP2015040224A (ja) * 2013-08-20 2015-03-02 大阪ガスケミカル株式会社 フルオレン骨格を有する多官能性(メタ)アクリレート
JP2017222808A (ja) * 2016-06-17 2017-12-21 Jnc株式会社 重合性液晶組成物及び光学異方体
WO2018025460A1 (ja) * 2016-08-05 2018-02-08 Jnc株式会社 重合性極性化合物、液晶組成物および液晶表示素子
JPWO2018025460A1 (ja) * 2016-08-05 2019-03-28 Jnc株式会社 重合性極性化合物、液晶組成物および液晶表示素子
CN109563022A (zh) * 2016-08-05 2019-04-02 捷恩智株式会社 聚合性极性化合物、液晶组合物及液晶显示元件
JP2019189667A (ja) * 2018-04-18 2019-10-31 Jnc株式会社 液晶組成物および液晶表示素子

Also Published As

Publication number Publication date
JP5454084B2 (ja) 2014-03-26
US20100151154A1 (en) 2010-06-17
US8419973B2 (en) 2013-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5454084B2 (ja) 重合性液晶組成物およびホメオトロピック配向液晶フィルム
JP4915523B2 (ja) 重合性液晶組成物
JP5493689B2 (ja) 重合性液晶組成物およびホモジニアス配向液晶フィルム
JP5321298B2 (ja) 重合性液晶組成物およびそれを用いた光学異方性フィルム
JP5206066B2 (ja) 重合性液晶組成物
JP4946151B2 (ja) 重合性液晶組成物
JP6464574B2 (ja) 重合性液晶組成物および光学異方体
JP5987623B2 (ja) 重合性液晶組成物および光学異方性フィルム
JP6015988B2 (ja) 重合性液晶組成物および光学異方体
JP2015110728A (ja) 重合性液晶組成物およびツイスト配向を有する光学異方体
TW201608010A (zh) 液晶性化合物、液晶組合物、聚合體及其應用
JP2015127793A (ja) 光学異方体および液晶ディスプレイ
JP2014028916A (ja) 重合性液晶組成物
JP2014219659A (ja) 剥離防止剤を含有した重合性液晶組成物を用いたフィルム
CN106010581B (zh) 聚合性液晶组合物及光学各向异性体
JP2016194693A (ja) 光学補償フィルムの製造方法
JP6107441B2 (ja) 液晶化合物、液晶組成物およびその重合体
JP6369240B2 (ja) ピロールまたはチオフェン骨格を有する液晶化合物、液晶組成物およびその重合体
CN106256874B (zh) 聚合性液晶组合物、聚合性液晶层、液晶膜、光学补偿元件及光学元件
JP6750336B2 (ja) 重合性液晶組成物及び光学異方体
JP6724486B2 (ja) 重合性液晶組成物がスプレイ配向した光学異方体
JP2019215404A (ja) 重合性液晶組成物、その液晶重合膜、位相差フィルム、偏光板および表示素子

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20110331

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120427

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130531

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130604

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131210

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131223

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5454084

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees