Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP4727581B2 - Polymer film with twist pattern - Google Patents

Polymer film with twist pattern Download PDF

Info

Publication number
JP4727581B2
JP4727581B2 JP2006524252A JP2006524252A JP4727581B2 JP 4727581 B2 JP4727581 B2 JP 4727581B2 JP 2006524252 A JP2006524252 A JP 2006524252A JP 2006524252 A JP2006524252 A JP 2006524252A JP 4727581 B2 JP4727581 B2 JP 4727581B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chiral
region
twist
layer
polymer film
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006524252A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007504484A (en
JP2007504484A5 (en
Inventor
ハーディング,リチャード
マーデン,シャーリー,アン
ベロール,マーク
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.)
Merck Patent GmbH
Original Assignee
Merck Patent GmbH
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 Merck Patent GmbH filed Critical Merck Patent GmbH
Publication of JP2007504484A publication Critical patent/JP2007504484A/en
Publication of JP2007504484A5 publication Critical patent/JP2007504484A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4727581B2 publication Critical patent/JP4727581B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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
    • C09K19/02Liquid crystal materials characterised by optical, electrical or physical properties of the components, in general
    • 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
    • C09K19/02Liquid crystal materials characterised by optical, electrical or physical properties of the components, in general
    • C09K19/0208Twisted Nematic (T.N.); Super Twisted Nematic (S.T.N.); Optical Mode Interference (O.M.I.)
    • 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
    • C09K19/38Polymers
    • 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
    • C09K19/38Polymers
    • C09K19/3804Polymers with mesogenic groups in the main chain
    • 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
    • C09K19/38Polymers
    • C09K19/3833Polymers with mesogenic groups in the side chain
    • 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
    • C09K2219/00Aspects relating to the form of the liquid crystal [LC] material, or by the technical area in which LC material are used
    • C09K2219/03Aspects relating to the form of the liquid crystal [LC] material, or by the technical area in which LC material are used in the form of films, e.g. films after polymerisation of LC precursor
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G02F1/133631Birefringent elements, e.g. for optical compensation with a spatial distribution of the retardation value

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Description

発明の技術分野
本発明は、異なるねじれを有する領域のパターンを有するらせん状にねじれた構造を有する重合キラル液晶材料を含むポリマーフィルムに関する。本発明はさらに、そのようなフィルムの製造方法、および液晶ディスプレイまたは他の光学素子、部品または装置へのその使用に関する。
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a polymer film comprising a polymerized chiral liquid crystal material having a helically twisted structure with a pattern of regions having different twists. The invention further relates to a method for producing such a film and its use in liquid crystal displays or other optical elements, components or devices.

背景および従来技術
リタデーションフィルムは、液晶ディスプレイ中で直線偏光と環状偏光との間を切り替えるのに通常用いられる。文献では、反応性メソゲン(RM)としてもまた知られている重合液晶(LC)化合物の層が、リタデーション層を提供するために製造することができ、たとえば、RMS03001(Merck KGaA, Darmstadt, Germany)は、平面ネマティックフィルムを提供するためのスピンコートおよび光重合が可能な、市場で入手できるRM溶液である。スピンコートの速度を変えることで、異なる厚さのフィルムを製造することができ、その結果半波長および4分の1波長リタデーションフィルムを製造することができる。
Background and prior art retardation films are commonly used in liquid crystal displays to switch between linear and circular polarization. In the literature, layers of polymerized liquid crystal (LC) compounds, also known as reactive mesogens (RM), can be produced to provide a retardation layer, for example RMS03001 (Merck KGaA, Darmstadt, Germany) Is a commercially available RM solution that can be spin-coated and photopolymerized to provide planar nematic films. By changing the spin coating speed, films of different thicknesses can be produced, and as a result, half-wave and quarter-wave retardation films can be produced.

非パターン化ねじれリタデーションフィルムは、これまでWO 02/73301に報告されている。たとえば、市場で入手できるRMS03001(Merck KGaA, Darmstadt, Germany)などの重合可能なネマティックホストにキラルドーパントを添加することにより、たとえばGB 2330360およびWO 02/73301に開示されている配向キラルフィルムもまた良好に製造できる。製造されたキラルフィルムは、フィルムの厚み全体にわたってRM分子のらせん状配置を有する。RM層に導入されるらせんの方向は、使用したキラルドーパントのキラリティーの方向(左よりまたは右より)に依存する。このようにして、使用したドーパントに依存するらせんの左よりまたは右よりのねじれのいずれかを有するフィルムを製造することができる。RMフィルムにもたらされるキラリティーの程度(すなわち、フィルム全体に存在するらせんの回転数)は、添加されるドーパントの濃度およびキラルドーパントのHTPにもまた依存する。   Non-patterned twist retardation films have been previously reported in WO 02/73301. For example, by adding a chiral dopant to a polymerizable nematic host such as the commercially available RMS03001 (Merck KGaA, Darmstadt, Germany), the oriented chiral films disclosed in eg GB 2330360 and WO 02/73301 are also good Can be manufactured. The produced chiral film has a helical arrangement of RM molecules throughout the thickness of the film. The direction of the helix introduced into the RM layer depends on the direction of chirality of the chiral dopant used (from left or right). In this way, films with either a left or right twist of the helix depending on the dopant used can be produced. The degree of chirality imparted to the RM film (ie, the number of helical turns present throughout the film) also depends on the concentration of dopant added and the HTP of the chiral dopant.

しかしながら、ディスプレイがさらに要求の厳しいものになるにつれ、たとえば携帯電話などに用いることができる、US 6,437,915およびUS 6,046,849に開示された、たとえば、切り替え可能な2次元(2D)/3次元(3D)ディスプレイにおける視差バリア層のためのリタデーション層をパターン化可能にすることが急速に望まれている。
EP 1 295 929は、装飾またはセキュリティマーキングとして用いられる異なるねじれ方向を有する領域のパターンを示すパターン化ねじれフィルムを開示する。これらのフィルムは、対向するねじれ方向を有する2つのキラルドーパントを含む重合可能なキラルLC混合物の層から製造される。混合物の網状ねじれは、それぞれのドーパントのねじれ力および濃度によって与えられる。ドーパントの1つは、光異性化可能であり、光照射でねじれ力を変える。このようにして、パターン化フィルムを製造するために、網状ねじれは、光照射によって層の選択領域中で変えることができ、および熱または光重合によってねじれ構造が固定される。
However, as the displays become more demanding, for example, switchable two-dimensional (2D) / 3-dimensional (3D) displays disclosed in US 6,437,915 and US 6,046,849, which can be used for mobile phones, for example It is rapidly desired to be able to pattern the retardation layer for the parallax barrier layer in
EP 1 295 929 discloses a patterned twisted film showing a pattern of areas with different twist directions used as decorative or security markings. These films are made from a layer of polymerizable chiral LC mixture containing two chiral dopants with opposing twist directions. The net twist of the mixture is given by the twisting power and concentration of the respective dopant. One of the dopants can be photoisomerized and changes the twisting force by light irradiation. Thus, to produce a patterned film, the reticulated twist can be changed in selected areas of the layer by light irradiation and the twisted structure is fixed by heat or photopolymerization.

EP 1 295 929に開示されたコレステリックポリマーフィルムでは、らせんは、比較的短い可視光の波長の配列のピッチを有し、そのような異なる領域は、右よりまたは左より環状偏光可視光のいずれかを選択的に反射する。
しかしながら、たとえば、上述の2D/3Dディスプレイのような多くの用途では、可視光が遅延され、それによりTNまたはSTN型装置に適するリタデーション層、すなわち、ねじれA−プレートリターダー(retarder)を提供することが可能であるために、長いピッチのキラルらせんが、要求される。
WO 98/57223は、異なるねじれ方向(掌性)を持つ異なる領域を有するマルチドメイン液晶ディスプレイの製造のためのキラル光異性化可能な化合物の使用を開示する。しかし、被覆されたポリマーフィルムについて言及されていない。
WO 02/07330は、ねじれA−プレートリターダーの使用および利点について開示している。しかし、WO 02/07330のねじれA−プレートリターダーフィルムは、容易にパターン化することができず、たとえば、US 6,437,915およびUS 6,046,849で記載された2D/3Dディスプレイでの視差バリアなどで要求されるようなパターン化リタデーションフィルムを製造する簡便な方法を提供するものでない。
In the cholesteric polymer film disclosed in EP 1 295 929, the helix has a relatively short pitch of the array of visible light wavelengths, and such different regions are either from the right or the left from the circularly polarized visible light. To selectively reflect.
However, in many applications, such as the 2D / 3D displays described above, visible light is delayed, thereby providing a retardation layer, ie, a twisted A-plate retarder, suitable for TN or STN type devices. Long pitch chiral helix is required.
WO 98/57223 discloses the use of chiral photoisomerizable compounds for the production of multi-domain liquid crystal displays having different regions with different twist directions (handling). However, no mention is made of a coated polymer film.
WO 02/07330 discloses the use and advantages of a twisted A-plate retarder. However, the twisted A-plate retarder film of WO 02/07330 cannot be easily patterned, for example, as required by the parallax barrier in 2D / 3D displays described in US 6,437,915 and US 6,046,849. It does not provide a simple method for producing a simple patterned retardation film.

Sharp Technical Journal Issue #74 1999で出版されている記事「シャープ研究所の3Dディスプレイハードウェアリサーチ:最新版(3D Display Hardware Research at Sharp Labs: an update)」では、US 6,437,914で報告されているような視差バリアとして用いるパターン化RMフィルムの製造方法について記載されている。しかしながら、この方法は、複雑であって、多くのステップを含むものである。たとえば:
1.ポリイミドを被覆、焼成する
2.90°でポリイミドを研磨する
3.フォトレジストでポリイミドを被覆する
4.フォトレジストを予め焼成する
5.フォトレジストを選択的に照射するためにフォトマスクを用いる
6.フォトレジストを生成する(照射領域からフォトレジストを洗う)
7.フォトレジストを焼成する
8.45°でさらされたポリイミドを研磨する
9.残存フォトレジストを除去する
10.ポリイミド上にRM層を被覆する
11.RM層を重合する
したがって、従来技術のフィルムおよび方法の欠点を有さない、改善されたパターン化リタデーションフィルムおよびその改善された製造方法が必要とされる。
As reported in US 6,437,914 in the article "3D Display Hardware Research at Sharp Labs: an update" published in Sharp Technical Journal Issue # 74 1999 A method for producing a patterned RM film used as a parallax barrier is described. However, this method is complex and involves many steps. For example:
1. 2. Cover and fire the polyimide 2. Polish the polyimide at 90 ° 3. Cover the polyimide with a photoresist. 4. Pre-fire the photoresist. 5. Use a photomask to selectively irradiate the photoresist. Create photoresist (wash photoresist from irradiated area)
7). 8. Bake the photoresist. Polish the exposed polyimide at 8.45 °. 9. Remove remaining photoresist 10. Cover RM layer on polyimide Polymerizing the RM layer Accordingly, there is a need for an improved patterned retardation film and an improved manufacturing method thereof that do not have the disadvantages of prior art films and methods.

本発明の目的は、改善されたパターン化リタデーションフィルムおよびその製造方法を提供することにある。本発明の他の目的は以下の記載から専門家には、即座に明らかである。
本発明の発明者らは、本発明に記載されたリタデーションフィルムおよびその製造方法を提供することにより、とくにキラル重合液晶材料を含み、ねじれ(twisted)領域および非ねじれ(untwisted)領域のパターンまたは異なるねじれ角を有する領域のパターンを示す異方性フィルムによって、これらの目的が達成でき、上記問題を解決できることを見出した。
An object of the present invention is to provide an improved patterned retardation film and a method for producing the same. Other objects of the invention will be immediately apparent to the expert from the following description.
The inventors of the present invention provide, in particular, a chiral polymerized liquid crystal material by providing the retardation film described in the present invention and a method for manufacturing the same, and the pattern or different of twisted and untwisted regions. It has been found that an anisotropic film showing a pattern of a region having a twist angle can achieve these objects and solve the above problems.

本発明は、光パターン化可能なリタデーションフィルムを得るための光異性化可能なキラルドーパントを低濃度含む重合可能な液晶材料を用いる。そのようなフィルムは、たとえば以下のステップ:
1.ポリイミドを被覆、焼成するステップ
2.ポリイミドを研磨するステップ
3.ポリイミド上にRM層を被覆するステップ
4.フォトマスクを介してRM層を照射するステップ
5.RM層を重合するステップ
により、上述の従来技術の方法よりもはるかに少ないステップで製造できる。
キラルドーパントの低濃度の使用もまた、(はるかに高い濃度で使用されることが必要とされる)一連の新しい重合可能な液晶材料をとくにスケールアップする必要性もなく、広範囲の既存の重合可能な液晶ホスト材料を本発明のフィルムに容易に適用できるために望ましい。
The present invention uses a polymerizable liquid crystal material containing a low concentration of a photoisomerizable chiral dopant to obtain a photopatternable retardation film. Such a film, for example, has the following steps:
1. 1. Coating and baking polyimide 2. Polishing the polyimide 3. coating the RM layer on the polyimide; 4. irradiating the RM layer through a photomask; The step of polymerizing the RM layer can be produced with much fewer steps than the prior art methods described above.
The use of low concentrations of chiral dopants also allows a wide range of existing polymerisables without the need to specifically scale up a series of new polymerizable liquid crystal materials (which need to be used at much higher concentrations). Such a liquid crystal host material is desirable because it can be easily applied to the film of the present invention.

本発明の他の利点は、それぞれの領域が異なるねじれを有する、パターン化ねじれリタデーション層を製造することができることにある。このことにより、ねじれの程度に基づくのみで、異なる領域が光を遅延することができ、直線から環状の偏光へと変化させるかまたは遅延直線偏光として維持することができるリタデーションフィルムを構築することができる。   Another advantage of the present invention is that a patterned twist retardation layer can be produced, each region having a different twist. This makes it possible to build a retardation film that can only delay light from different regions and change from linear to annular polarized light or maintain it as delayed linearly polarized light, based solely on the degree of twist. it can.

発明の要約
本発明は、異なるねじれ角を有する少なくとも2つの領域のパターンおよび/または少なくとも1つのねじれ領域および少なくとも1つの非ねじれ領域のパターンを有する、重合キラル液晶(LC)材料を含むパターン化ポリマーフィルムに関する。
本発明は、さらに
−キラル材料中に所定のねじれ方向のらせん状ねじれをもたらし、異なるねじれ力を有する少なくとも2つの状態間を変換可能であり、ここでキラル化合物の変換は、光照射によってもたらされ得る、少なくとも1つの第1のキラル化合物、および
−キラル材料中に前記第1のキラル化合物とは反対のねじれ方向のらせん状ねじれをもたらし、前記第1のキラル化合物と同じ条件下で異なるねじれ力を有する2または3以上の状態間を変換可能でない、少なくとも1つの第2のキラル化合物、
を含む重合可能なキラルLC材料の層を提供すること、第1のキラル化合物のキラリティーの程度を変える光照射で層の選択された領域を照射すること、ならびに、前記選択された領域を重合することによる、本明細書に記載のポリマーフィルムの製造方法に関する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a patterned polymer comprising a polymerized chiral liquid crystal (LC) material having a pattern of at least two regions and / or a pattern of at least one twist region and at least one non-twist region having different twist angles. Related to film.
The invention further provides a helical twist in a given twist direction in the chiral material and is convertible between at least two states with different twist forces, wherein the conversion of the chiral compound is effected by light irradiation. At least one first chiral compound, and-a helical twist in the chiral material in the opposite torsional direction to the first chiral compound, resulting in a different twist under the same conditions as the first chiral compound At least one second chiral compound that is not convertible between two or more states having force,
Providing a layer of polymerizable chiral LC material comprising: irradiating a selected region of the layer with light irradiation that alters the degree of chirality of the first chiral compound; and polymerizing the selected region To a method for producing a polymer film as described herein.

本発明は、さらに本明細書に記載のポリマーフィルムの、液晶ディスプレイまたは他の光学素子、部品または装置、とくに切り替え可能な2次元(2D)/3次元(3D)ディスプレイにおける、補償板、リターダーあるいは偏光子としての使用に関する。
本発明は、さらに本明細書に記載のポリマーフィルムを含む、液晶ディスプレイ、光学素子、部品または装置、とくに2D/3Dディスプレイに関する。
The invention further relates to a compensator, retarder, or retarder of a polymer film as described herein in a liquid crystal display or other optical element, component or device, in particular a switchable two-dimensional (2D) / 3-dimensional (3D) display. It relates to the use as a polarizer.
The invention further relates to a liquid crystal display, optical element, component or device, in particular a 2D / 3D display, comprising a polymer film as described herein.

用語の定義
本出願において用いられている用語「フィルム」は、多かれ少なかれ顕著な機械的安定性および柔軟性を有する自己支持(self-supporting)フィルム、すなわち自立(free-standing)フィルムおよび支持基材(substrate)上または二つの基材間のコーティングまたは層を含む。
用語「液晶またはメソゲン材料」または「液晶またはメソゲン化合物」は、1種または2種以上の棒状、板状もしくは円板状のメソゲン基、すなわち液晶相挙動をもたらし得る基を含む材料または化合物を示すべきである。メソゲン基を含む化合物または材料は、必ずしもそれ自身液晶相を示さなければならないわけではない。他の化合物との混合物またはメソゲン化合物または材料またはそれの混合物を重合したときにのみ液晶相挙動を示してもまたよい。
Definition of Terms As used in this application, the term “film” refers to a self-supporting film having more or less significant mechanical stability and flexibility, ie, a free-standing film and a supporting substrate. (Substrate) includes a coating or layer on or between two substrates.
The term “liquid crystal or mesogenic material” or “liquid crystal or mesogenic compound” refers to a material or compound containing one or more rod-like, plate-like or disc-like mesogenic groups, ie groups capable of producing liquid crystal phase behavior. Should. A compound or material containing a mesogenic group does not necessarily have to exhibit a liquid crystal phase itself. It may also exhibit liquid crystal phase behavior only when polymerized with mixtures with other compounds or mesogenic compounds or materials or mixtures thereof.

用語「らせん状ねじれ構造」は、1層または2層以上の液晶材料層を含むフィルムに関し、ここでは、メソゲンは分子副層(molecular sublayer)内で好ましい方向に主分子軸で配向し、異なる副層でのかかる好ましい配向方向は、らせん軸の周りにねじれたものであり、ここで、らせん軸は、実質的にフィルム面に垂直、すなわち実質的にフィルム法線に平行である。この定義は、フィルム面に対して75〜90°、好ましくは80〜90°、とくに好ましくは85〜90°および最も好ましくは、88〜90°のらせん軸の配向を含む。
用語「4分の1波長フィルム」または「QWF」は、異方性材料中を伝播する2つの直交直線偏光状態間でπ/2の位相差をもたらす光学フィルムを意味する。
用語「半波長フィルム」または「HWF」は、異方性材料中を伝播する2つの直交直線偏光状態間でπの位相差をもたらす光学フィルムを意味する。
The term “helical twisted structure” relates to a film comprising one or more liquid crystal material layers, in which the mesogens are oriented with the main molecular axis in the preferred direction within the molecular sublayer, with different sub-layers. Such preferred orientation direction in the layer is twisted about the helical axis, where the helical axis is substantially perpendicular to the film plane, ie substantially parallel to the film normal. This definition includes 75-90 °, preferably 80-90 °, particularly preferably 85-90 ° and most preferably 88-90 ° helical axis orientation relative to the film plane.
The term “quarter wave film” or “QWF” means an optical film that provides a phase difference of π / 2 between two orthogonal linear polarization states propagating in an anisotropic material.
The term “half-wave film” or “HWF” means an optical film that provides a phase difference of π between two orthogonal linear polarization states propagating in an anisotropic material.

発明の詳細な説明
本発明は、ねじれまたは平面リタデーションフィルムのいずれかを得るために、キラルドーパントのらせん状ねじれ力(HTP)を制御できることを利用するものである。キラルドーパントのHTPは、LCホスト材料にねじれをもたらす能力を示すものであり、式(1)で表される。:

Figure 0004727581
式中、pは、第1の近似での分子らせんのピッチpであり、多くの実用的用途では十分なものであって、cは、液晶ホストにおけるキラルドーパントの濃度である。 Detailed Description of the Invention The present invention takes advantage of the ability to control the helical twisting force (HTP) of a chiral dopant to obtain either a twisted or planar retardation film. The chiral dopant HTP exhibits the ability to twist the LC host material and is represented by formula (1). :
Figure 0004727581
Where p is the pitch of the molecular helix p in the first approximation, which is sufficient for many practical applications, and c is the concentration of the chiral dopant in the liquid crystal host.

本発明のポリマーフィルムは、好ましくは、基材上に重合可能なキラルLC材料の薄い層を被覆し、分子らせんの軸が層の面に実質的に垂直に配向するように材料を配向させ、光照射によって層の選択された部分のキラリティーを変化させ、パターン化ポリマーフィルムを得るために重合によってキラル構造を固定することによって製造する。
重合可能なキラルLC材料は、異なるねじれ方向を有する少なくとも2つのキラル化合物を含む。第1のキラル化合物は、たとえば、所定の波長での光照射または所定の波長および強度での光照射で異性化することによりそのHTPが変化する、光異性化可能なキラル化合物である。第2のキラル化合物は、第1の化合物を同じ条件ではそのHTPは変化しない。たとえば、第2のキラル化合物は、光照射されたときそのHTPが全く変化しない、異性化可能でない化合物であってもよい。第2のキラル化合物は、第1のキラル化合物に用いられるのとは異なる波長および/または強度の光照射でHTPが変化する、光異性化可能なキラル化合物であってもよい。
The polymer film of the present invention preferably coats a thin layer of polymerizable chiral LC material on a substrate and orients the material such that the axis of the molecular helix is oriented substantially perpendicular to the plane of the layer, It is produced by changing the chirality of selected portions of the layer by light irradiation and fixing the chiral structure by polymerization to obtain a patterned polymer film.
The polymerizable chiral LC material comprises at least two chiral compounds having different twist directions. The first chiral compound is, for example, a photoisomerizable chiral compound whose HTP is changed by isomerization by light irradiation at a predetermined wavelength or light irradiation at a predetermined wavelength and intensity. The second chiral compound does not change its HTP under the same conditions as the first compound. For example, the second chiral compound may be a non-isomerizable compound whose HTP does not change at all when irradiated with light. The second chiral compound may be a photoisomerizable chiral compound in which HTP changes upon irradiation with light having a wavelength and / or intensity different from that used for the first chiral compound.

ここでは、重合可能なキラルLC材料の選択された部分での全ねじれ角の変化は、第1および第2のキラル化合物の量およびHTPを適切に選択することで得ることができる。たとえば、適するキラルLC材料は、光異性化可能なキラル化合物および異性化可能でないキラル化合物を含み、その1つは、左旋性であり、他は右旋性である。異性化可能な化合物は、たとえば、より大きな絶対的(absolute)HTPを有し、および/または異性化可能でない化合物と比較して過剰量に存在し、その結果、キラルLC材料の網状ねじれ方向は、第1のキラル化合物のねじれ方向と同じである。キラルLC材料の選択された部分の光照射で光異性化可能なキラル化合物は、異なるHTPを有する形態に変換され、たとえば、そのねじれ力は、キラル材料をより低いHTPキラル材料へと部分的または完全に変換することによって減少させることができるが、その一方で異性化可能でないキラル化合物のHTPは変化しない。その結果、キラルLC材料の選択された部分の網状ねじれ角は、非選択部分よりもずっと小さいものであるか、または、キラルLC材料の選択された領域の網状ねじれ角は、ゼロ、すなわち、これらの部分で材料は、非ねじれ構造を示す。   Here, the change in the total twist angle at selected portions of the polymerizable chiral LC material can be obtained by appropriate selection of the amount of first and second chiral compounds and HTP. For example, suitable chiral LC materials include photoisomerizable and non-isomerizable chiral compounds, one of which is levorotatory and the other is dextrorotatory. The isomerizable compound, for example, has a larger absolute HTP and / or is present in excess compared to the non-isomerizable compound, so that the reticulated twist direction of the chiral LC material is The twist direction of the first chiral compound is the same. A chiral compound that is photoisomerizable by photoirradiation of selected portions of the chiral LC material is converted to a form having a different HTP, for example, its torsional force partially or chirally converts the chiral material into a lower HTP chiral material It can be reduced by complete conversion, while the HTP of chiral compounds that are not isomerizable does not change. As a result, the network twist angle of selected portions of the chiral LC material is much smaller than the non-selected portion, or the network twist angle of selected regions of the chiral LC material is zero, i.e., these In this part, the material exhibits a non-twisted structure.

可視波長の光を反射する高いねじれ角を有する本発明のパターン化ポリマーフィルムもまた製造することができる。高いが異なるねじれ角を有する領域のパターンを有するフィルムの場合、これらの領域は、異なる反射色を示す。このようなフィルムは、たとえばカラーフィルターとして用いることができる。
しかし、可視波長範囲よりも大きいピッチを有するフィルム、とくに1μmより大きいピッチを有するものがより好ましい。
重合可能なキラルLC材料の選択された部分での上述のようなキラリティの変化の後、材料はそのままLC材料の選択された部分またはその全体でキラル構造を永久に固定するために重合される。重合は、たとえば光重合または熱重合によって行われる。光重合が好ましい。とくに好ましいLC材料の重合は、前記第1のキラル化合物のキラリティを変化させたのと同様の光照射によって開始することである。
Patterned polymer films of the present invention having high twist angles that reflect visible wavelengths of light can also be produced. In the case of a film having a pattern of regions that are high but have different twist angles, these regions exhibit different reflection colors. Such a film can be used, for example, as a color filter.
However, films having a pitch larger than the visible wavelength range, particularly those having a pitch greater than 1 μm are more preferred.
After a change in chirality as described above at a selected portion of the polymerizable chiral LC material, the material is polymerized as such to permanently fix the chiral structure on the selected portion of the LC material or in its entirety. The polymerization is performed, for example, by photopolymerization or thermal polymerization. Photopolymerization is preferred. Particularly preferred polymerization of the LC material is initiated by the same light irradiation as that used to change the chirality of the first chiral compound.

本発明のパターン化リタデーションフィルムの好ましい製造方法は、以下のステップ:
1、基材に、好ましくはポリイミドを被覆および任意に焼成または硬化させることによって、配向材料の層を提供するステップ、
2、任意に、ポリイミドなどの配向材料を好ましい配向方向をもたらすために一定方向に研磨するステップ、
3、上記または下記の光重合可能なキラルLC材料の層を配向層に被覆するステップ、
4、フォトマスクで被覆されていない領域の異性化可能なキラルドーパントの光異性化をもたらすために、フォトマスクを介してLC材料を照射し、層中に異なるねじれを有する領域のパターンを作製するステップ、
5、ねじれパターンを永久に固定するためにLC層を重合するステップ、
を含む。
A preferred method for producing the patterned retardation film of the present invention comprises the following steps:
1. providing a layer of alignment material by coating the substrate, preferably with polyimide and optionally firing or curing;
2. Optionally, polishing an orientation material such as polyimide in a certain direction to provide a preferred orientation direction;
3. coating the alignment layer with a layer of the photopolymerizable chiral LC material above or below,
4. Irradiate the LC material through the photomask to create a pattern of regions with different twists in the layer to provide photoisomerization of the isomerizable chiral dopants in the regions not covered by the photomask Step,
5, polymerizing the LC layer to permanently fix the twist pattern;
including.

本発明の他の好ましい態様では、酸素の存在下で重合しないかまたはゆっくりでのみ重合する重合可能なキラルLC材料から製造された異方性ポリマーフィルムに関する。この態様での適するキラルLC材料は、たとえば、酸素の存在下では反応しないまたは良好には反応しない、好適な光開始剤を選択することによって調製することができる。フィルムは、重合が、妨げられ、または阻害されるように、酸素の存在下で第1のキラル化合物のHTPを変化させる光照射で重合可能な材料の選択された領域を照射し、続けて、酸素の非存在下で選択された領域または材料全体を重合することで製造することができる。
この態様での重合可能なキラルLC材料の好ましい重合は、第1のキラル化合物の異性化よりも速く、光重合の間、重合されていない部分のLC材料のキラリティは、変化せず、または少なくとも実質的に変化しない。
Another preferred embodiment of the invention relates to an anisotropic polymer film made from a polymerizable chiral LC material that does not polymerize in the presence of oxygen or polymerizes only slowly. Suitable chiral LC materials in this embodiment can be prepared, for example, by selecting a suitable photoinitiator that does not react or does not react well in the presence of oxygen. The film irradiates selected regions of the polymerizable material with light irradiation that changes the HTP of the first chiral compound in the presence of oxygen such that polymerization is hindered or inhibited; It can be produced by polymerizing a selected region or the entire material in the absence of oxygen.
The preferred polymerization of the polymerizable chiral LC material in this embodiment is faster than the isomerization of the first chiral compound, and the chirality of the unpolymerized portion of the LC material does not change during photopolymerization, or at least Does not change substantially.

キラル材料において、たとえば、選択された領域で重合するために低い強度の照射を用い、そしてその後、材料全体を重合するためにより高い強度を用いることにより、、または、異性化および重合を開始する異なる波長を用いることにより、全く異性化することなく重合することもまた可能である。
この好ましい態様による異方性フィルムは、酸素の存在下、たとえば、空気雰囲気下で、基材へ重合可能なキラルLC材料を被覆し、塗膜の選択された領域を光線照射することによって製造することができる。これは、たとえばフォトマスクを介して照射することで達成する。または、精細に集束された照射源、たとえばレーザーなどによって、選択された領域を照射することができる。光照射は、上述のLC材料の選択領域でのキラリティの変化をもたらす一方で、非選択領域でのキラリティは変化しないままである。コーティング全体の重合は酸素の存在で妨げられる。その後、コーティング全体が、酸素の非存在下、選択領域および非選択領域でのキラル構造を固定化するためにたとえば、熱重合または光重合によって重合される。これは、たとえば、不活性ガス下で重合またはたとえばPETフィルムなどの酸素バリア層のコーティングで被覆することによって行われる。その結果、選択領域および非選択領域で異なるキラリティおよびねじれ角を有するパターン化フィルムが得られる。
In chiral materials, for example, using low intensity irradiation to polymerize in selected regions and then using higher intensity to polymerize the entire material, or different to initiate isomerization and polymerization It is also possible to polymerize without any isomerization by using the wavelength.
An anisotropic film according to this preferred embodiment is produced by coating a substrate with a polymerizable chiral LC material in the presence of oxygen, for example, in an air atmosphere, and irradiating selected areas of the coating with light. be able to. This is achieved, for example, by irradiating through a photomask. Alternatively, the selected region can be irradiated by a finely focused irradiation source such as a laser. While light irradiation results in a change in chirality in selected areas of the LC material described above, the chirality in non-selected areas remains unchanged. Polymerization of the entire coating is hindered by the presence of oxygen. Thereafter, the entire coating is polymerized, for example, by thermal polymerization or photopolymerization, in the absence of oxygen, to immobilize the selected region and the chiral structure in the non-selected region. This is done, for example, by polymerization under an inert gas or by coating with a coating of an oxygen barrier layer such as a PET film. As a result, a patterned film having different chiralities and twist angles in the selected region and the non-selected region is obtained.

かわりに、この好ましい態様での異方性ポリマーフィルムは、酸素の存在下で以下のステップを含む方法によって得ることができる。
(A)酸素の存在下で重合せず、上述の第1および第2のキラル化合物を含む、光重合可能なキラルLC材料の層を提供するステップ、
(B)1)層の選択された領域を基材で被覆するステップ、および、第1のキラル化合物のねじれ力を変え、キラル重合可能材料の重合を開始させる光照射で層を照射するステップ、ここで、基材は、酸素バリア層の性質を有し、光照射に透過性であり、
2)ステップB1の手順を1または2回以上、前の段階ステップにおいて基材で被覆されていない層の少なくとも1つの領域について繰り返すステップ。
Instead, the anisotropic polymer film in this preferred embodiment can be obtained by a method comprising the following steps in the presence of oxygen.
(A) providing a layer of a photopolymerizable chiral LC material that does not polymerize in the presence of oxygen and comprises the first and second chiral compounds described above,
(B) 1 ) coating selected areas of the layer with a substrate , and irradiating the layer with light irradiation that alters the twisting power of the first chiral compound and initiates polymerization of the chiral polymerizable material; Here, the substrate has the properties of an oxygen barrier layer and is permeable to light irradiation,
2) Repeating the procedure of step B1 one or more times for at least one region of the layer not coated with the substrate in the previous step.

ステップB1においてキラルLC材料は、光照射に透過性であり、重合を阻害し得る酸素を除く基材で被覆された層の領域でのみ重合される。重合は異性化よりも速いために、被覆された領域のキラル構造は、それが実質的に変化する前に永久に固定される。被覆されていない領域では、重合は、酸素の存在によって妨げられ、異性化およびそれによるキラリティの変化が起こり得る。ステップB2において予め被覆されていない部分での変化したキラル構造は、透過性の酸素バリア基材下で重合することによって固定される。
その結果、ステップB1での被覆領域および被覆されていない領域で異なるキラリティおよびねじれ角を有するパターン化フィルムが得られる。
In step B1, the chiral LC material is polymerized only in the region of the layer coated with the substrate, excluding oxygen, which is transparent to light irradiation and can inhibit the polymerization. Since polymerization is faster than isomerization, the chiral structure of the coated region is permanently fixed before it substantially changes. In uncovered areas, polymerization is hindered by the presence of oxygen, and isomerization and thereby a change in chirality can occur. The altered chiral structure at the part not previously coated in step B2 is fixed by polymerizing under a permeable oxygen barrier substrate.
As a result, a patterned film having different chiralities and twist angles in the covered region and the uncoated region in Step B1 is obtained.

好ましくは、ステップB1での照射は、第1キラル化合物が非被覆領域で完全に異性化する十分に高い強度および/または十分に長い期間で行い、そのためキラリティの変化が完全となる。ステップB2では、予め被覆されていない領域のすべてが重合され、すなわち、ステップB2は1回のみ行われる。
しかし、たとえば、低い照射強度または短い照射時間によって非被覆領域でのキラリティがある程度だけ変化するようにステップB1の照射を行うこともまた可能である。最初のステップB2では、重合し変化した構造を固定するために、ステップB1で予め被覆されていない領域のいくらかでのみ酸素バリア基材を通して照射し、その間、まだ被覆されていない領域では第2のまたはさらなるステップB2において固定される、さらなる異性化が起こり得る。したがって、異なるねじれ角を有する2より大きい異なる領域を有するパターン化フィルムを製造することができる。
Preferably, the irradiation in step B1 is performed at a sufficiently high intensity and / or long enough that the first chiral compound is fully isomerized in the uncoated region, so that the change in chirality is complete. In step B2, all of the uncovered areas are polymerized, i.e. step B2 is performed only once.
However, it is also possible to perform the irradiation in step B1 so that the chirality in the uncovered region changes only to some extent by, for example, low irradiation intensity or short irradiation time. In the first step B2, irradiation is made through the oxygen barrier substrate only in some of the areas not previously coated in step B1 in order to fix the polymerized and changed structure, while in the areas not yet coated the second Or further isomerization can occur, which is fixed in further step B2. Accordingly, patterned films having different areas greater than 2 with different twist angles can be produced.

酸素存在下で重合しない材料の上述のとくに好ましい態様のかわりに、空気中で重合する重合可能なキラルLC材料を用い、材料の選択された領域を異性化するために低い強度の照射および材料を重合するためにより高い強度の照射を行うこともまたできる。
本発明の異方性ポリマーフィルムの製造に用いられる重合可能なキラルLC材料は、好ましくは、キラルスメクチックまたはキラルネマチック液晶材料である。キラルネマチック液晶材料がとくに好ましい。
重合可能なキラルLC材料は、好ましくは有機溶媒に溶解または分散され、溶媒を蒸発中または蒸発後に重合または架橋する。
Instead of the above-described particularly preferred embodiment of the material that does not polymerize in the presence of oxygen, a polymerizable chiral LC material that polymerizes in air is used and low intensity irradiation and material are used to isomerize selected regions of the material. Higher intensity irradiation can also be performed to polymerize.
The polymerizable chiral LC material used in the production of the anisotropic polymer film of the present invention is preferably a chiral smectic or chiral nematic liquid crystal material. Chiral nematic liquid crystal materials are particularly preferred.
The polymerizable chiral LC material is preferably dissolved or dispersed in an organic solvent and polymerizes or crosslinks during or after evaporation of the solvent.

ドーパントの量およびHTPは、異性化前の開始混合物が非ねじれ構造(すなわちラセミ)を有し、光異性化でねじれたものとなるように、または開始混合物がねじれ構造を有し、光異性化でラセミおよび非ねじれとなるように選択することができる。
本発明の他の好ましい態様は、異なるねじれ角を有する少なくとも2つの領域のパターンを有するパターン化フィルムに関する。
本発明の他の好ましい態様は、少なくとも1つのねじれ領域および少なくとも1つの非ねじれ領域のパターンを有するパターン化フィルムに関する。
本発明の他の好ましい態様は、被覆および重合時に4分の1波長または半波長リタデーションフィルムのいずれかを製造する最初のラセミ混合物に関する。かかる混合物は、左よりまたは右よりいずれかのねじれリタデーションフィルムを製造するように光異性化することができる。
The amount of dopant and HTP is such that the starting mixture before isomerization has a non-twisted structure (ie racemic) and is twisted by photoisomerization, or the starting mixture has a twisted structure and photoisomerization Can be selected to be racemic and non-twisted.
Another preferred embodiment of the present invention relates to a patterned film having a pattern of at least two regions having different twist angles.
Another preferred embodiment of the present invention relates to a patterned film having a pattern of at least one twist region and at least one non-twist region.
Another preferred embodiment of the present invention relates to the initial racemic mixture that produces either a quarter wave or half wave retardation film during coating and polymerization. Such mixtures can be photoisomerized to produce twisted retardation films either from the left or from the right.

本発明の他の態様は、異なるねじれ領域のパターンおよび/またはねじれ領域および非ねじれ領域のパターンを有するパターン化フィルムに関し、ここで、ねじれは、フィルムが可視光を反射しないように、とくに、ねじれ領域でのらせんピッチが1μmよりも大きいものとなるように選択される。この層は、たとえば、従来技術で記載されているコレステリックフィルムのような可視光を反射しないリタデーションフィルムとして用いるのに有利であるが、たとえば、液晶ディスプレイ装置で生ずる位相シフトを補償するための可視光での位相シフトが生ずる。通常、そのようなリタデーションフィルムでのねじれ角は、0°よりも大きい〜360°の範囲である。低いねじれのみが要求されるためにコレステリックフィルムと比較してそのようなフィルムでは、少量のキラル化合物のみが必要とされる。   Another aspect of the invention relates to a patterned film having a different twisted area pattern and / or a twisted and non-twisted area pattern, where the twist is in particular a twist so that the film does not reflect visible light. The spiral pitch in the region is selected to be greater than 1 μm. This layer is advantageous for use as, for example, a retardation film that does not reflect visible light, such as the cholesteric film described in the prior art, but for example visible light to compensate for phase shifts that occur in liquid crystal display devices. Causes a phase shift. Usually, the twist angle in such a retardation film is in the range of ~ 360 ° greater than 0 °. Only a small amount of chiral compound is required in such a film compared to a cholesteric film because only a low twist is required.

本発明の特に好ましい態様は、
−少なくとも1つの0°のねじれ角の領域、および少なくとも1つの、0より大きい〜+270°または0より小さい〜−270°のねじれ角の領域
−少なくとも1つの0°のねじれ角の領域、および少なくとも1つの、0より大きい〜+180°または0より小さい〜−180°のねじれ角の領域
−少なくとも1つの0°のねじれ角の領域および少なくとも1つの、0より大きい〜+90°または0より小さい〜−90°のねじれ角の領域
−0°ではない+90°〜−90°から選択される異なるねじれ角を有する少なくとも2つの領域
−少なくとも1つの0°のねじれ角の領域および少なくとも1つの+90°〜−90°のねじれ角の領域
−少なくとも3つの0〜+90°または−90°〜0から選択されるねじれ角を有し、好ましくはそれぞれ少なくとも1つの±90°、±75°および±60°のねじれ角を有する領域を有し、好ましくはすべての領域が、同じねじれ角の標示を有するものである領域
を有するパターン化フィルムに関する。
Particularly preferred embodiments of the present invention are:
At least one region of 0 ° twist angle, and at least one region of greater than 0 to + 270 ° or less than 0 to −270 ° twist angle, at least one region of 0 ° twist angle, and at least 1 greater than 0 to + 180 ° or less than 0 to −180 ° twist angle region −at least one 0 ° twist angle region and at least one greater than 0 to + 90 ° or less than −− 90 ° twist angle region-at least two regions with different twist angles selected from + 90 ° to -90 ° not 0 °-at least one 0 ° twist angle region and at least one + 90 °-- 90 ° twist angle region—having at least three twist angles selected from 0 to + 90 ° or −90 ° to 0, each preferably having a small twist angle It relates to a patterned film having regions with at least one ± 90 °, ± 75 ° and ± 60 ° twist angle, preferably all regions having the same twist angle indication.

図1は、見本としておよび概略的に、0°のねじれを有する領域(2)とたとえば90°のねじれを有する領域(3)を含む、本発明の好ましい態様のパターン化フィルム(1)を示す。フィルムは、平面配向を有する、カラミチック(calamitic)一軸正複屈折重合LC材料を含み、ここでは、領域(2)のLC分子のメソゲンは、2重の矢印で示した方向にフィルム面に配向し、領域(3)では、90°のねじれ角でフィルム面に垂直のらせん軸のまわりをねじれたものである(一組の矢印で示す)。フィルム(1)を透過する、波長λの直線偏光の効果的なリタデーションは、偏光子(4)によって二重の矢印によって示された方向で直線偏光されたものであるが、非ねじれ領域(2)では0であり、領域(3)ではλ/2である。   FIG. 1 shows by way of example and schematically a patterned film (1) of a preferred embodiment of the invention comprising a region (2) having a 0 ° twist and a region (3) having, for example, a 90 ° twist. . The film comprises a calamitic uniaxial positive birefringence polymerized LC material having a planar orientation, wherein the mesogens of the LC molecules in region (2) are oriented on the film plane in the direction indicated by the double arrows. Region (3) is twisted around a helical axis perpendicular to the film plane with a 90 ° twist angle (indicated by a set of arrows). The effective retardation of linearly polarized light of wavelength λ that is transmitted through the film (1) is linearly polarized by the polarizer (4) in the direction indicated by the double arrow, but is not twisted region (2 ) Is 0, and in region (3) is λ / 2.

好ましくは、重合可能なキラルLC材料は、
−所定のねじれ方向を有し、光照射でHTPが変化する、少なくとも1つの第1のキラル化合物、および
−第1のキラル化合物とは反対のねじれ方向を有し、第1のキラル化合物のHTPが変化する光照射を行ったときにそのHTPが変化しない、少なくとも1つの第2のキラル化合物
を含み、さらに少なくとも1の重合可能な基を有する、少なくとも1つの重合可能な化合物を含む。
Preferably, the polymerizable chiral LC material is
At least one first chiral compound having a predetermined twist direction and changing HTP upon light irradiation; and-an HTP of the first chiral compound having a twist direction opposite to that of the first chiral compound. And at least one polymerizable compound having at least one polymerizable group and having at least one second chiral compound that does not change its HTP when irradiated with light.

重合可能な化合物は、第1および/または第2のキラル化合物であることもまたできる。かわりに、重合可能な化合物は、好ましくは液晶またはメソゲンであるさらなる重合可能な化合物である。
非常に好ましくは、重合可能なキラルLC材料は、
a1)所定のねじれ方向および光照射でそのキラリティが変化し、さらに重合可能および/またはメソゲンであってもよい、少なくとも1つの第1のキラル化合物、
a2)第1のキラル化合物とは反対のねじれ方向を有し、第1のキラル化合物のキラリティが変化する光照射を行ったときにそのキラリティが変化せず、さらに重合可能および/またはメソゲンであってもよい、少なくとも1つの第2のキラル化合物、
b)少なくとも1つの重合可能な基を含む、少なくとも1つの重合可能なメソゲン化合物、および
c)重合開始剤
を含む。
第1および第2のキラル化合物として用いられるとくに好ましい化合物は、高いらせん状ねじれ力(HTP)を有するものであり、その結果、材料中のキラル化合物の量を減少させることができる。
The polymerizable compound can also be the first and / or second chiral compound. Instead, the polymerizable compound is a further polymerizable compound which is preferably a liquid crystal or a mesogen.
Very preferably, the polymerizable chiral LC material is
a1) at least one first chiral compound whose chirality changes with a given twisting direction and light irradiation and which may also be polymerizable and / or mesogenic,
a2) It has a twist direction opposite to that of the first chiral compound, the chirality of the first chiral compound does not change when irradiated with light, and the polymer is polymerizable and / or mesogenic. At least one second chiral compound,
b) at least one polymerizable mesogenic compound comprising at least one polymerizable group, and c) a polymerization initiator.
Particularly preferred compounds used as the first and second chiral compounds are those having a high helical twisting power (HTP), so that the amount of chiral compound in the material can be reduced.

光照射でそのキラリティが変化する本発明に用いることができるキラル化合物は、専門家に知られている。たとえば、好適で好ましい化合物は、これには限定されないが、光異性化、光誘起2+2付加環化、フォトフリーズアレンジメント(photo-fries arrangement)、または同等の光分解プロセスを含む反応による光照射でその構造または形が変化する感光性キラル化合物である。
とくに好適で好ましいものは、光照射でE−Zまたはシス−トランス異性化を示し、それによって異なるHTPを有する形態へと変化し、異なる量の液晶材料のピッチを割り出す光異性化可能なキラル化合物である。さらに好適で好ましいものは、キラル中心での光脱離または光開裂によってそのキラリティが破壊するために、光照射でキラルからアキラルまたはラセミ混合物へと変化する光分解または(光)可変キラル材料(TCM)である。
Chiral compounds that can be used in the present invention whose chirality changes upon irradiation with light are known to experts. For example, suitable and preferred compounds are those that are exposed to light irradiation by reactions including, but not limited to, photoisomerization, photoinduced 2 + 2 cycloaddition, photo-fries arrangement, or equivalent photolysis processes. It is a photosensitive chiral compound whose structure or shape changes.
Particularly preferred and preferred are photoisomerizable chiral compounds that exhibit EZ or cis-trans isomerization upon photoirradiation, thereby changing to forms with different HTPs and determining the pitch of different amounts of liquid crystal material. It is. Further preferred and preferred are photolytic or (photo) variable chiral materials (TCM) that change from chiral to achiral or racemic mixtures upon photoirradiation because their chirality is destroyed by photodetachment or photocleavage at chiral centers. ).

たとえば、好適な光異性化可能なキラル材料は、P. van de Witte et al., Liq. Cryst. 24 (1998), 819-27, J. Mat. Chem. 9 (1999), 2087-94およびLiq. Cryst. 27 (2000), 929-33およびA. Bobrovski et al., Liq. Cryst. 25 (1998), 679-687に記載されているメントン、カンフル、ノピノン(nopinone)誘導体またはキラルスチルベンを含むものである。キラル中心に結合している光開裂可能なカルボン酸基または芳香族ケト基を含む好適なTCMは、US 5,668,614に記載されている。さらにF. Vicentini, J. ChoおよびL. Chien, Liq. Cryst. 24 (1998), 483-488は、TCMとしてのビナフトール誘導体およびそのマルチカラーコレステリックディスプレイにおける使用について記載している。
とくに好ましいのは、P. van de Witte et al., Liq. Cryst. 24 (1998), 819-27, J. Mat. Chem. 9 (1999), 2087-94およびLiq. Cryst. 27 (2000), 929-33およびA. Bobrovski et al., Liq. Cryst. 25 (1998), 679-687に記載されているメントン、カンフル、ノピノン誘導体またはキラルスチルベンを含む重合可能で光異性化可能なキラル材料である。
さらに、WO 02/40614に記載の重合可能で光異性化可能なキラル化合物が好ましい。
For example, suitable photoisomerizable chiral materials are P. van de Witte et al., Liq. Cryst. 24 (1998), 819-27, J. Mat. Chem. 9 (1999), 2087-94 and Menton, camphor, nopinone derivatives or chiral stilbenes described in Liq. Cryst. 27 (2000), 929-33 and A. Bobrovski et al., Liq. Cryst. 25 (1998), 679-687 Is included. Suitable TCMs containing photocleavable carboxylic acid groups or aromatic keto groups attached to a chiral center are described in US 5,668,614. In addition, F. Vicentini, J. Cho and L. Chien, Liq. Cryst. 24 (1998), 483-488 describe binaphthol derivatives as TCM and their use in multicolor cholesteric displays.
Particularly preferred are P. van de Witte et al., Liq. Cryst. 24 (1998), 819-27, J. Mat. Chem. 9 (1999), 2087-94 and Liq. Cryst. 27 (2000). , 929-33 and A. Bobrovski et al., Liq. Cryst. 25 (1998), 679-687, a polymerizable and photoisomerizable chiral material comprising menthone, camphor, nopinone derivatives or chiral stilbenes It is.
Furthermore, polymerizable and photoisomerizable chiral compounds described in WO 02/40614 are preferred.

重合可能なキラルLC材料は、さらに第1のキラルドーパントと同じ条件下でそのキラリティが変化しない第2のキラル化合物を含む。好ましくは、第2のキラル化合物は、異性化可能でない化合物である。それは重合可能または重合可能でなくてもよく、メソゲンまたは液晶であってもまたよい。
好適なキラルドーパントは、たとえば市場で入手可能なR-またはS-811、R-またはS-1011、R-またはS-2011、R-またはS-3011、R-またはS-4011、R-またはS-5011または CB 15 (Merck KGaA, Darmstadt, Germany)から選択することができる。とくに好ましくは、高いらせん状ねじれ力(HTP)を有するキラル化合物であり、とくにWO 98/00428に記載のソルビトール基を含む化合物、GB 2,328,207に記載のヒドロベンゾイン基を含む化合物、WO 02/94805に記載のキラルビナフチル誘導体、WO 02/34739に記載のキラルビナフトールアセタール誘導体、WO 02/06265に記載のキラルTADDOL誘導体および少なくとも1つのフッ素化結合基および末端または中心キラル基を有するWO 02/06196およびWO 02/06195に記載のキラル化合物を含む化合物である。
The polymerizable chiral LC material further comprises a second chiral compound that does not change its chirality under the same conditions as the first chiral dopant. Preferably, the second chiral compound is a compound that is not isomerizable. It may be polymerisable or non-polymerizable and may also be a mesogen or a liquid crystal.
Suitable chiral dopants are, for example, commercially available R- or S-811, R- or S-1011, R- or S-2011, R- or S-3011, R- or S-4011, R- or It can be selected from S-5011 or CB 15 (Merck KGaA, Darmstadt, Germany). Particularly preferred are chiral compounds having a high helical twisting power (HTP), in particular compounds containing a sorbitol group as described in WO 98/00428, compounds containing a hydrobenzoin group as described in GB 2,328,207, WO 02/94805 WO 02/06196 and WO having the described chiral binaphthyl derivatives, the chiral binaphthol acetal derivatives described in WO 02/34739, the chiral TADDOL derivatives described in WO 02/06265 and at least one fluorinated linking group and a terminal or central chiral group It is a compound containing the chiral compound described in 02/06195.

とくに好適な重合可能であって異性化可能でないキラル化合物は、以下の記載から用いることができる。
キラル化合物に加え、重合可能なLC材料は、好ましくは少なくとも1つの重合可能な官能基を有する少なくとも1つのアキラルで重合可能なメソゲン化合物を含む。
好ましい態様では、重合可能なLC材料は、2または3以上の重合可能な官能基を有する少なくとも1つのキラルまたはアキラルで重合可能なメソゲン化合物(2または多反応性または2または多官能性化合物)を含む。そのような混合物の重合時、3次元ポリマーネットワークが形成され、それは、自己支持型であり高い機械的および熱的安定性および物理的および光学的特性の低い温度依存性を示す。多官能性メソゲンまたは非メソゲン化合物の濃度を変えることで、ポリマーフィルムの架橋密度およびそれによる物理的および化学的特性、とくに光学特性の温度依存性、熱的および機械的安定性および溶媒耐性を容易に調整することができる。
Particularly suitable chiral compounds which are polymerizable and not isomerizable can be used from the following description.
In addition to the chiral compound, the polymerizable LC material preferably comprises at least one achiral polymerizable mesogenic compound having at least one polymerizable functional group.
In a preferred embodiment, the polymerizable LC material comprises at least one chiral or achiral polymerizable mesogenic compound (2 or polyreactive or bifunctional or bifunctional compound) having two or more polymerizable functional groups. Including. Upon polymerization of such a mixture, a three-dimensional polymer network is formed, which is self-supporting and exhibits high mechanical and thermal stability and low temperature dependence of physical and optical properties. Varying the concentration of polyfunctional mesogenic or non-mesogenic compounds facilitates polymer film crosslink density and thereby physical and chemical properties, especially temperature dependence of optical properties, thermal and mechanical stability and solvent resistance Can be adjusted.

本発明に用いられる重合可能なメソゲン1、2−および多反応性化合物は、それ自体公知で、たとえば、有機化学の標準的な学術書、例えばHouben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Thieme-Verlag, Stuttgartに記載された方法により製造することができる。
重合可能なLC混合物に本発明の化合物とともにモノマーとしてまたはコモノマーとして用いることができる好適な重合可能なメソゲン化合物の例は、例えばWO93/22397、EP 0 261 712、DE 195 04 224、WO95/22586、WO97/00600およびGB 2 351 734に開示されている。しかし、これらの文献に開示されている化合物は、単なる例であって、本発明の範囲を限定しないものとみなすべきである。
The polymerizable mesogens 1,2- and polyreactive compounds used in the present invention are known per se, for example standard academic books on organic chemistry, such as Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Thieme-Verlag, It can be produced by the method described in Stuttgart.
Examples of suitable polymerizable mesogenic compounds that can be used as monomers or comonomers with the compounds according to the invention in polymerizable LC mixtures are, for example, WO 93/22397, EP 0 261 712, DE 195 04 224, WO 95/22586, WO 97/00600 and GB 2 351 734. However, the compounds disclosed in these references are merely examples and should be considered as not limiting the scope of the invention.

とくに有用なキラルおよびアキラルで重合可能なメソゲン化合物(反応性メソゲン)の例を下記のリストに示すが、これは例示にすぎず、限定を全く意図せずに本発明を説明するものである:

Figure 0004727581
Examples of particularly useful chiral and achiral polymerizable mesogenic compounds (reactive mesogens) are given in the following list, which is illustrative only and is intended to illustrate the invention without any limitation:
Figure 0004727581

Figure 0004727581
Figure 0004727581

Figure 0004727581
Figure 0004727581

Figure 0004727581
上記式において、Pは、重合可能な基であり、好ましくは、アクリル、メタクリル、ビニル、ビニルオキシ、プロペニルエーテル、エポキシ、オクセタンまたはスチリル基であり、xおよびyは、1〜12の同一または異なる整数であり、Aは、Lによって任意に1、2または3置換された1,4−フェニレンであり、または1,4−シクロヘキシレンであり、uおよびvは、それぞれ独立して0または1であり、Zは、−COO−、−OCO−、−CHCH−、−CH=CH−、−C≡C−または単結合であり、Rは、極性基または非極性基であり、Terは、たとえば、メンチルなどのテルペノイド基であり、Cholは、コレステリル基であり、L、LおよびLは、それぞれ互いに独立してH、F、Cl、CNまたは任意にハロゲン化した1〜7個の炭素原子を有するアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルキルカルボニルオキシ、アルコキシカルボニルまたはアルコキシカルボニルオキシ基であり、rは、0、1、2、3または4である。上式におけるフェニル環は、任意に1、2、3または4個のL基で置換されている。
Figure 0004727581
In the above formula, P is a polymerizable group, preferably an acrylic, methacrylic, vinyl, vinyloxy, propenyl ether, epoxy, oxetane or styryl group, and x and y are the same or different integers of 1-12. And A is 1,4-phenylene optionally substituted by L 1 , or 1,4-phenylene, or 1,4-cyclohexylene, and u and v are each independently 0 or 1 Z 0 is —COO—, —OCO—, —CH 2 CH 2 —, —CH═CH—, —C≡C— or a single bond, and R 0 is a polar group or a nonpolar group. , Ter is, for example, a terpenoid radical like menthyl, Chol is a cholesteryl group, L, L 1 and L 2 are H each independently of the other, F, Cl, CN or Is an optionally halogenated alkyl, alkoxy, alkylcarbonyl, alkylcarbonyloxy, alkoxycarbonyl or alkoxycarbonyloxy group having 1-7 carbon atoms, and r is 0, 1, 2, 3 or 4. . The phenyl ring in the above formula is optionally substituted with 1, 2, 3 or 4 L groups.

これに関し、用語「極性基」は、F、Cl、CN、NO、OH、OCH、OCN、SCN、4個までの炭素原子を有する任意にフッ素化したアルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシ基、あるいは、1〜4個の炭素原子を有する1−、オリゴ−またはポリ−フッ素化アルキルまたはアルコキシ基から選択された基を意味する。用語「非極性基」は、1または2以上の、好ましくは、1〜12個の炭素原子を有する任意にハロゲン化されたアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシまたはアルコキシカルボニルオキシ基であり、「極性基」の上述の定義に含まれないものを意味する。
WO 02/40614に記載されたとくに好ましい重合可能で光異性化可能なキラル化合物は、以下の式の化合物である。

Figure 0004727581
式中、RおよびRは、互いに独立して上で定義したRまたはPであり、aおよびbは、0また1であり、Zは、Zであり、AおよびAは、互いに独立して上で定義したAである。 In this regard, the term “polar group” refers to F, Cl, CN, NO 2 , OH, OCH 3 , OCN, SCN, optionally fluorinated alkylcarbonyl, alkoxycarbonyl, alkylcarbonyloxy having up to 4 carbon atoms. Or an alkoxycarbonyloxy group or a group selected from 1-, oligo- or poly-fluorinated alkyl or alkoxy groups having 1 to 4 carbon atoms. The term “nonpolar group” means an optionally halogenated alkyl, alkoxy, alkylcarbonyl, alkoxycarbonyl, alkylcarbonyloxy or alkoxycarbonyloxy group having one or more, preferably 1 to 12 carbon atoms. And means not included in the above definition of “polar group”.
Particularly preferred polymerizable and photoisomerizable chiral compounds described in WO 02/40614 are compounds of the following formula:
Figure 0004727581
Wherein R 1 and R 2 are independently of each other R 0 or P as defined above, a and b are 0 or 1, Z is Z 0 , A 1 and A 2 are , A defined above independently of each other.

重合可能なキラルLC材料の重合は、熱または化学線に暴露することにより達成される。化学線は、UV光、IR光もしくは可視光のような光による照射、X線もしくはガンマ線による照射または例えばイオンもしくは電子のような高エネルギー粒子による照射を意味する。好ましくは、重合は光照射、とくに好ましくはUV照射によって行う。化学線の源として、例えば、単一のUVランプまたはUVランプのセットを用いることができる。大きいランプ出力を用いる際には、硬化時間を減少させることができる。光照射の他の可能な源は、レーザー、例えばUVレーザー、IRレーザーまたは可視レーザーである。重合に用いる光照射は、好ましくは、重合LC材料のキラルティを変えるのに用いるものと同じ波長、とくに好ましくは、同じ波長および強度のものである。   Polymerization of the polymerizable chiral LC material is accomplished by exposure to heat or actinic radiation. Actinic radiation means irradiation with light such as UV light, IR light or visible light, irradiation with X-rays or gamma rays or irradiation with high energy particles such as ions or electrons. Preferably the polymerization is carried out by light irradiation, particularly preferably by UV irradiation. As a source of actinic radiation, for example, a single UV lamp or a set of UV lamps can be used. When using a large lamp power, the curing time can be reduced. Other possible sources of light irradiation are lasers, for example UV lasers, IR lasers or visible lasers. The light irradiation used for the polymerization is preferably of the same wavelength as that used for changing the chirality of the polymerized LC material, particularly preferably of the same wavelength and intensity.

重合は、化学線の波長において吸収を示す開始剤の存在下で行う。例えば、UV光により重合する際には、UV照射の下で分解されて重合反応を開始する遊離基またはイオンを生成することができる光開始剤を用いることができる。アクリレートまたはメタクリレート基を有する重合可能なメソゲンを硬化する際に、好ましくはラジカル光開始剤を用い、ビニルおよびエポキシド基を有する重合可能なメソゲンを硬化させる際に、好ましくは、陽イオン性光開始剤を用いる。また、加熱した際に分解して、重合を開始する遊離基またはイオンを生成する重合開始剤を用いることもできる。
ラジカル重合のための光開始剤として、例えば、市場で入手できるイルガキュア(Irgacure)(登録商標)651、イルガキュア(登録商標)184、ダロキュア(Darocure)(登録商標)1173またはダロキュア(登録商標)4205(全てCiba Geigy AGから)を用いることができ、また、陽イオン性光重合の場合には、市場で入手できるUVI6974(Union Carbide)を用いることができる。重合可能なLC材料は、重合開始剤を好ましくは0.01〜10%、極めて好ましくは0.05〜5%、とくに0.1〜3%含む。UV光開始剤が好ましく、とくにラジカル性UV光開始剤が好ましい。
光開始剤は、キラル材料が、上述のように酸素の存在下で重合しないまたは良好には重合しないようにまた選択することもできる。たとえば、空気中での重合が必要となるとき、イルガキュア(登録商標)907が好ましく用いられ、またイルガキュア(登録商標)369が空気中で良好には重合しない材料で用いられる。
The polymerization is carried out in the presence of an initiator that absorbs at the wavelength of actinic radiation. For example, when polymerizing with UV light, a photoinitiator can be used that can generate free radicals or ions that are decomposed under UV irradiation to initiate the polymerization reaction. When curing a polymerizable mesogen having an acrylate or methacrylate group, preferably a radical photoinitiator is used, and when curing a polymerizable mesogen having a vinyl and epoxide group, preferably a cationic photoinitiator Is used. A polymerization initiator that decomposes when heated to produce free radicals or ions that start polymerization can also be used.
Photoinitiators for radical polymerization include, for example, commercially available Irgacure (R) 651, Irgacure (R) 184, Darocure (R) 1173 or Darocure (R) 4205 ( All from Ciba Geigy AG), and in the case of cationic photopolymerization, commercially available UVI 6974 (Union Carbide) can be used. The polymerizable LC material preferably contains a polymerization initiator in an amount of 0.01 to 10%, very preferably 0.05 to 5%, in particular 0.1 to 3%. UV photoinitiators are preferred, and radical UV photoinitiators are particularly preferred.
The photoinitiator can also be selected so that the chiral material does not polymerize or does not polymerize well in the presence of oxygen as described above. For example, Irgacure (R) 907 is preferably used when polymerization in air is required, and Irgacure (R) 369 is used with materials that do not polymerize well in air.

硬化時間は、とくに重合可能なメソゲン材料の反応性、コーティング層の厚さ、重合開始剤のタイプおよびUVランプの出力に依存する。本発明における硬化時間は、好ましくは10分未満であり、とくに好ましくは5分未満であり、極めてとくに好ましくは2分未満である。大量生産のためには、3分以下、極めて好ましくは1分以下、とくに30秒以下の短い硬化時間が好ましい。
本発明の重合可能な液晶混合物は、さらに、1種または2種以上の他の好適な成分、例えば触媒、増感剤、安定剤、連鎖移動剤、阻害剤、共反応単量体、界面活性化合物、平滑剤、湿潤剤、分散剤、疎水剤(hydrophobing agent)、粘着剤、流動性向上剤、消泡剤、脱気剤(deaerator)、希釈剤、反応性希釈剤、助剤、着色剤、染料または顔料を含んでもよい。
The curing time depends in particular on the reactivity of the polymerizable mesogenic material, the thickness of the coating layer, the type of polymerization initiator and the output of the UV lamp. The curing time in the present invention is preferably less than 10 minutes, particularly preferably less than 5 minutes, very particularly preferably less than 2 minutes. For mass production, a short curing time of 3 minutes or less, very preferably 1 minute or less, especially 30 seconds or less is preferred.
The polymerizable liquid crystal mixture of the present invention further comprises one or more other suitable components such as catalysts, sensitizers, stabilizers, chain transfer agents, inhibitors, co-reacting monomers, surfactants. Compound, Smoothing agent, Wetting agent, Dispersing agent, Hydrophobing agent, Adhesive, Fluidity improver, Antifoaming agent, Deaerator, Diluent, Reactive diluent, Auxiliary agent, Coloring agent Dyes or pigments may be included.

また、ポリマーの架橋を増大せしめるために、20%までの2または3以上の重合可能な官能基を有する非メソゲン化合物の重合可能なLC材料への添加を、2官能性または多官能性の重合可能なメソゲン化合物の代わりに、またはこれに加えて行い、ポリマーの架橋を増加させることも可能である。
2官能性非メソゲン単量体の典型例は、1〜20個のC原子を有するアルキル基を有するアルキルジアクリレートまたはアルキルジメタクリレートである。2より多い重合可能な基を有する非メソゲン単量体の典型例は、トリメチルプロパントリメタクリレートまたはペンタエリスリトールテトラアクリレートである。
他の好ましい態様において、重合可能な材料の混合物は、70%まで、好ましくは3〜50%の、1つの重合可能な官能基を有する非メソゲン化合物を含む。1官能性非メソゲン単量体の典型例は、アルキルアクリレートまたはアルキルメタクリレートである。
Also, the addition of up to 20% of non-mesogenic compounds having 2 or 3 or more polymerizable functional groups to the polymerizable LC material to increase polymer cross-linking can be achieved with bifunctional or polyfunctional polymerization. It can be done instead of or in addition to possible mesogenic compounds to increase the crosslinking of the polymer.
A typical example of a bifunctional non-mesogenic monomer is an alkyl diacrylate or alkyl dimethacrylate having an alkyl group with 1 to 20 C atoms. Typical examples of non-mesogenic monomers having more than 2 polymerizable groups are trimethylpropane trimethacrylate or pentaerythritol tetraacrylate.
In other preferred embodiments, the mixture of polymerizable materials comprises up to 70%, preferably 3-50%, of non-mesogenic compounds having one polymerizable functional group. Typical examples of monofunctional non-mesogenic monomers are alkyl acrylates or alkyl methacrylates.

本発明の光学リタデーションフィルムは、従来のLCDのリタデーションまたは補償フィルムに用いることができ、特にDAP(配向層の変形)またはたとえば、ECB(電界制御複屈折)、CSH(カラースーパーホメオトロピック)、VANまたはVAC(垂直配向ネマチックまたはコレステリック)ディスプレイ、MVA(マルチドメイン垂直配向)またはPVA(パターン化垂直配向)ディスプレイなどのVA(垂直配向)方式、OCB(光学的補償ベンドセルまたは光学的補償複屈折)、R−OCB(反射OCB)、HAN(ハイブリッド配向ネマチック)またはパイセル(πセル)ディスプレイのようなベンドモードまたはハイブリッドタイプディスプレイのディスプレイさらにTN(ねじれネマチック)方式、HTN(高度ねじれネマチック)またはSTN(超ねじれネマチック)方式のディスプレイ、AMD−TN(アクティブマトリックスドライブTN)ディスプレイまたは「スーパーTFT」ディスプレイとしてもまた知られているIPS(インプレーンスイッチング)方式のディスプレイ、ISP(等方性スイッチングパネル)としても知られているたとえばWO 02/93244 A1に記載の光学的等方性相に液晶を用いたディスプレイ、US 6,437,915およびUS 6,046,849に開示された切り替え可能な2次元(2D)/3次元(3D)ディスプレイ、CRT(ブラウン管)ディスプレイまたは有機発光ダイオード(OLED)などである。
特に好ましくは、TN、STN、VAおよびIPSディスプレイ、とくにアクティブマトリックスタイプ、さらに2D/3Dディスプレイである。
The optical retardation film of the present invention can be used for a retardation or compensation film of a conventional LCD, particularly DAP (deformation of alignment layer) or, for example, ECB (electric field control birefringence), CSH (color super homeotropic), VAN. Or a VA (vertical alignment) system, such as a VAC (vertical alignment nematic or cholesteric) display, MVA (multi-domain vertical alignment) or PVA (patterned vertical alignment) display, OCB (optically compensated bend cell or optically compensated birefringence), Bend mode or hybrid type display displays such as R-OCB (reflective OCB), HAN (hybrid oriented nematic) or pi-cell (π-cell) displays, plus TN (twisted nematic), HTN (advanced nematic) Re-nematic) or STN (super twisted nematic) display, IPS (in-plane switching) display, also known as AMD-TN (active matrix drive TN) display or “super TFT” display, ISP (etc.) A display using liquid crystals in the optically isotropic phase described in, for example, WO 02/93244 A1, switchable two-dimensional (2D) disclosed in US 6,437,915 and US 6,046,849 / 3D (3D) display, CRT (CRT) display or organic light emitting diode (OLED).
Particular preference is given to TN, STN, VA and IPS displays, in particular active matrix types, and also 2D / 3D displays.

本発明のフィルムは、上述以外の他の用途、たとえば、配向層、光学フィルターまたは偏光ビームスプリッタ、光導波または装飾用途またはセキュリティ用途に用いることもまたできる。
好ましい態様では、本発明のフィルムは、ディスプレイの切り替え可能なLCセルの外側でなく、通常ガラス基材であって、切り替え可能なLCセルを形成し、切り替え可能なLC媒体を含む基材間において、LCDの光学リタデーションフィルムとして用いる(セル内(incell)用途)。
光学リターダーが通常LCセルおよび偏光子間に置かれる従来のディスプレイと比較して、光学リタデーションフィルムのセル内用途は、いくらかの利点を有する。たとえば、光学フィルムが、LCセルを形成するガラス基材の外側に取りつけられているディスプレイは、通常、視差の問題を有し得るものであり、視野角適性を大きく害し得るものである。LCディスプレイセルの内側にリタデーションフィルムを形成すると、これらの視差の問題を減じ、または避けることすらできる。
The films of the present invention can also be used in other applications than those described above, such as alignment layers, optical filters or polarizing beam splitters, optical waveguides or decorative or security applications.
In a preferred embodiment, the film of the present invention is not outside the switchable LC cell of the display, but is usually a glass substrate, between the substrates forming the switchable LC cell and comprising the switchable LC medium. Used as an optical retardation film for LCD (incell use).
Compared to conventional displays where an optical retarder is usually placed between the LC cell and the polarizer, the in-cell application of the optical retardation film has some advantages. For example, a display in which an optical film is attached to the outside of a glass substrate forming an LC cell usually can have a parallax problem and can greatly impair viewing angle suitability. Forming a retardation film inside the LC display cell can reduce or even avoid these parallax problems.

この態様のLCDは、好ましくは、以下のものを含む。
1)以下に記載の順序でセルの端から開始して中心へ至る、以下の素子
11)少なくとも1つが入射光に対して透過性である、互いに面行な第1および第2の基材
12)LCセルの個々の画素を個々に切り替えるのに用いることができる、前記基材のうちの1つの上の非直線電気素子の配列であって、前記素子がトランジスタ、とくに好ましくはTFTなどの好ましくは能動素子である、前記配列、
13)前記基材のうちの1つの上、好ましくは非直線素子の配列を有するものと反対側の基材上に、提供されたカラーフィルター配列であって、前記カラーフィルターは任意に平坦化層で被覆されている、前記配列、
14)前記第1の基材の内側に提供された第1の電極層
15)前記第2の基材の内側に提供された任意の第2の電極層
16)前記第1および第2の電極上に提供された任意の第1および第2の配列層
17)電場を与えることで少なくとも2つの異なる状態間に切り替え可能であるLC媒体
を含む液晶(LC)セル、
2)LCセルの片側上の第1の直線偏光子
3)第1の直線偏光子の側とは反対側のLCセル側上の任意の第2の直線偏光子、および
4)本発明の少なくとも1つのパターン化光学リタデーションフィルムを含むLCDであって、前記パターン化光学リタデーションフィルム4)は、LCセルの第1および第2の基板間、好ましくは、カラーフィルターおよびLC媒体間、非常に好ましくは、カラーフィルターと前記電極層のうちの1つとの間、または平坦化層が存在する場合には、平坦化層と前記電極層のうちの1つとの間に位置することを特徴とする。
以下の例は、本発明を限定することなく例示するものである。前記および以下において、別に示されていない限り、すべての温度は、摂氏度で記載され、全てのパーセントは重量によるものである。
The LCD of this embodiment preferably includes:
1) leading to the center starting from the edge of the cell in the order described below, the following elements 11) at least one is permeable to incident light, each other face flat row of first and second substrates 12) An array of non-linear electrical elements on one of the substrates that can be used to individually switch individual pixels of the LC cell, wherein the elements are transistors, particularly preferably TFTs, etc. The arrangement, preferably an active element,
13) A color filter array provided on one of the substrates, preferably on the opposite side of the substrate having an array of non-linear elements, wherein the color filter is optionally a planarization layer Coated with the array,
14) a first electrode layer 15 provided inside the first substrate 15) an optional second electrode layer 16 provided inside the second substrate 16) the first and second electrodes Optional first and second alignment layers 17 provided above) a liquid crystal (LC) cell comprising an LC medium that can be switched between at least two different states by applying an electric field;
2) a first linear polarizer on one side of the LC cell 3) an optional second linear polarizer on the side of the LC cell opposite to the side of the first linear polarizer, and 4) at least of the present invention LCD comprising one patterned optical retardation film, wherein the patterned optical retardation film 4) is between the first and second substrates of the LC cell, preferably between the color filter and the LC medium, very preferably , Between the color filter and one of the electrode layers or, if a planarization layer is present, between the planarization layer and one of the electrode layers.
The following examples illustrate the present invention without limiting it. Above and below, unless otherwise indicated, all temperatures are stated in degrees Celsius and all percentages are by weight.

例1
重合可能なネマチックLC混合物M1は、以下のように調製された。

Figure 0004727581
イルガキュア(登録商標)651は、光開始剤、イルガノックス(登録商標)1076は、安定剤であり、ともに市場で入手可能である(Ciba AG, Basel, Switzerland)。FC171(登録商標)は、非イオン性過フッ化炭素界面活性剤(3M Co.)である。 Example 1
A polymerizable nematic LC mixture M1 was prepared as follows.
Figure 0004727581
Irgacure (R) 651 is a photoinitiator and Irganox (R) 1076 is a stabilizer, both available on the market (Ciba AG, Basel, Switzerland). FC171® is a non-ionic fluorocarbon surfactant (3M Co.).

混合物M1は、確実によく混合するために加熱し攪拌した。M1のサンプルは、74℃の透明温度(clearing temperature)が測定された。
M1は、ホスト混合物H1を形成するために、40%の濃度で、PGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)に溶解した。このホスト混合物H1に異性化可能でないキラルドーパントDni0.1%および光異性化可能なキラルドーパントDi0.08%を添加した。

Figure 0004727581
Mixture M1 was heated and stirred to ensure good mixing. The M1 sample had a clearing temperature of 74 ° C. measured.
M1 was dissolved in PGMEA (propylene glycol monomethyl ether acetate) at a concentration of 40% to form the host mixture H1. To this host mixture H1 was added 0.1% of a non-isomerizable chiral dopant Dni and 0.08% of a photoisomerizable chiral dopant Di.
Figure 0004727581

溶液は、2枚のガラス/研磨したポリイミド(JSR AL1054)スライド上でスピンコート(2000RPM)した。フィルムの1つは、コート後、即座に光重合し(20 mWcm-2,UV-a, 60s, N2)、他は、光重合(20 mWcm-2,UV-a, 60s, N2)前に光異性化(20 mWcm-2, 365nm, 30s, air)した。それぞれのフィルムの透過率は、交差延伸直線ヨウ素偏光子(延伸方向に対して45°でカットする)間で測定した。透過値は、Hitachi U2000分光光度計を用いて記録した。RMフィルムは、偏光子が同一の配向を維持している間、360°回転できる自家製の試料台上に取り付けた。図2は、RMフィルムが、交差偏光子間を360°で回転したときに得られる、RMフィルムの回転の関数としての透過データのプロットを示す。
図2のグラフ(a)に示されている生成された最初のフィルム(非異性化)の透過プロットは、最初のフィルムが平面の非ねじれリタデーション層であることを予測させる4つの極大部分を有することを示している。図2のグラフ(b)に示されている異性化フィルムのプロットは、フィルムが、らせん状にねじれたリタデーションフィルムに特徴的である、すべての角度においておおよそ同等の透過を有することを示している。
The solution was spin coated (2000 RPM) on two glass / polished polyimide (JSR AL1054) slides. One of the films is photopolymerized immediately after coating (20 mWcm -2 , UV-a, 60s, N 2 ), the other is photopolymerized (20 mWcm -2 , UV-a, 60s, N 2 ) Previously photoisomerized (20 mWcm −2 , 365 nm, 30 s, air). The transmittance of each film was measured between cross-stretched linear iodine polarizers (cut at 45 ° with respect to the stretching direction). Transmission values were recorded using a Hitachi U2000 spectrophotometer. The RM film was mounted on a homemade sample stage that could be rotated 360 ° while the polarizer maintained the same orientation. FIG. 2 shows a plot of transmission data as a function of RM film rotation, obtained when the RM film is rotated 360 ° between crossed polarizers.
The transmission plot of the first film produced (non-isomerized) shown in graph (a) of FIG. 2 has four maxima that predict that the first film is a planar non-twisted retardation layer. It is shown that. The plot of the isomerized film shown in graph (b) of FIG. 2 shows that the film has roughly equivalent transmission at all angles, which is characteristic of a helically twisted retardation film. .

例2
パターン化リタデーション層を例1の混合物を用いて生成した。溶液は、研磨したポリイミド/ガラススライド上でスピンコート(2000RPM、30s)し、UV光の透過を100%または0%のいずれかとするフォトマスクで異性化 (20 mWcm-2,365 nm, 60s,air) した。得られたフィルムを光重合した(20 mWcm-2,UV-a, 60s, N2)。交差偏光子を通してライトボックス上から見た写真を図3に示す。
図3は、フィルムが、パターン化した、ねじれ領域(異性化)および非ねじれ(非異性化)領域を有することを示す。示されているように、非異性化領域でのRM分子の配向に偏光子の方向を整列させることで、縞模様のリタデーションフィルムを製造することが可能である。
Example 2
A patterned retardation layer was produced using the mixture of Example 1. The solution is spin coated (2000 RPM, 30 s) on a polished polyimide / glass slide and isomerized with a photomask that allows either 100% or 0% UV light transmission (20 mWcm −2 , 365 nm, 60 s, air) The resulting film was photopolymerized (20 mWcm −2 , UV-a, 60 s, N 2 ). A photograph viewed from above the light box through the crossed polarizer is shown in FIG.
FIG. 3 shows that the film has patterned, twisted (isomerized) and non-twisted (non-isomerized) regions. As shown, it is possible to produce a striped retardation film by aligning the direction of the polarizer with the orientation of the RM molecules in the non-isomerized region.

非ねじれ領域(2)およびねじれ領域(3)を含み、偏光子(4)と組み合わせた本発明のポリマーフィルム(1)を概略的に示した図である。FIG. 2 schematically shows a polymer film (1) of the present invention comprising a non-twisted region (2) and a twisted region (3) and combined with a polarizer (4). 例1に従って製造された異性化されていないポリマーフィルム(a)および異性化ポリマーフィルム(b)の回転角度に対する透過データであって、交差偏光子間を360°回転したものを示す図である、。FIG. 4 shows transmission data for rotation angles of non-isomerized polymer film (a) and isomerized polymer film (b) produced according to Example 1 and rotated 360 ° between crossed polarizers. . ライトボックスにおいて交差偏光子を通して見た、ねじれ領域および非ねじれ領域を含む例2のポリマーフィルムの写真を示す図である。FIG. 6 shows a photograph of the polymer film of Example 2 including twisted and non-twisted regions viewed through crossed polarizers in a light box.

Claims (25)

重合キラル液晶(LC)材料を含むパターン化ポリマーフィルムであって、
異なるねじれ角を有する少なくとも2つの領域のパターンおよび/または少なくとも1つのねじれ領域および少なくとも1つの非ねじれ領域のパターンを有し、
ねじれ領域でのらせんピッチが1μmよりも大きく、
異なるねじれ方向を有する少なくとも2つのキラル化合物を含む重合可能なキラルLC材料から得られ、ここで、第1のキラル化合物は、光照射により、そのらせん状ねじれ力(HTP)が変化するが、第2のキラル化合物は、第1の化合物と同じ条件ではそのHTPは変化せず、キラル化合物の量およびHTPは、光照射前の最初の重合可能なキラルLC材料が非ねじれ構造を有し、光照射によりねじれたものとなるように、選択される、
ことを特徴とする、前記ポリマーフィルム。
A patterned polymer film comprising a polymerized chiral liquid crystal (LC) material,
At least two regions of the pattern and / or at least one torsion region and at least one pattern of the non-helical region have a different twist angles possess,
The helical pitch in the twist region is greater than 1 μm,
Obtained from a polymerizable chiral LC material comprising at least two chiral compounds having different twist directions, wherein the first chiral compound changes its helical twisting power (HTP) upon irradiation with light, The chiral compound of 2 does not change its HTP under the same conditions as the first compound, and the amount and HTP of the chiral compound is such that the first polymerizable chiral LC material before light irradiation has a non-twisted structure. Selected to be twisted by irradiation,
The polymer film characterized by the above.
異なるねじれ角を有する少なくとも2つの領域のパターンを有することを特徴とする、請求項1に記載のポリマーフィルム。  The polymer film according to claim 1, wherein the polymer film has a pattern of at least two regions having different twist angles. 少なくとも1つのねじれ領域および少なくとも1つの非ねじれ領域のパターンを有することを特徴とする、請求項1または2に記載のポリマーフィルム。3. A polymer film according to claim 1 or 2 , characterized in that it has a pattern of at least one twisted region and at least one non-twisted region. 最初は重合可能なラセミキラルLC材料から得られ、被覆および重合されるときには、4分の1波長または半波長のいずれかのリタデーションフィルムを生成し、左よりまたは右よりいずれかのねじれリタデーションフィルムを生成するように該材料を重合前に光異性化することを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のポリマーフィルム。  Initially obtained from a polymerizable racemic chiral LC material, when coated and polymerized, produces either a quarter-wave or half-wave retardation film, producing either a left or right twisted retardation film The polymer film according to claim 1, wherein the material is photoisomerized before polymerization. 少なくとも1つの0°のねじれ角の領域および少なくとも1つの、0より大きい〜+270°または0より小さい〜−270°のねじれ角の領域を含むことを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のポリマーフィルム。  5. The method according to claim 1, comprising at least one region of 0 ° twist angle and at least one region of twist angle greater than 0 to + 270 ° or less than 0 to −270 °. The polymer film described in 1. 少なくとも1つの0°のねじれ角の領域および少なくとも1つの、0より大きい〜+180°または0より小さい〜−180°のねじれ角の領域を含むことを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のポリマーフィルム。  5. The method according to claim 1, comprising at least one region of 0 ° twist angle and at least one region of twist angle greater than 0 to + 180 ° or less than 0 to −180 °. The polymer film described in 1. 少なくとも1つの0°のねじれ角の領域および少なくとも1つの、0より大きい〜+90°または0より小さい〜−90°のねじれ角の領域を含むことを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のポリマーフィルム。  5. The method according to claim 1, comprising at least one region of 0 ° twist angle and at least one region of twist angle greater than 0 to + 90 ° or less than 0 to −90 °. The polymer film described in 1. 0°ではない−90°〜+90°から選択される異なるねじれ角を有する少なくとも2つの領域を有することを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のポリマーフィルム。  5. The polymer film according to claim 1, wherein the polymer film has at least two regions having different twist angles selected from −90 ° to + 90 ° which are not 0 °. 少なくとも1つの0°のねじれ角の領域および少なくとも1つの0°ではない−90°〜+90°から選択されるねじれ角の領域を有することを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のポリマーフィルム。  5. A torsion angle region selected from at least one 0 [deg.] Torsion angle region and at least one non-0 [deg.] -90 [deg.] To +90 [deg.]. Polymer film. 少なくとも3つの0〜+90°または−90°〜0から選択される異なるねじれ角を有する領域を有することを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のポリマーフィルム。  5. The polymer film according to claim 1, wherein the polymer film has at least three regions having different twist angles selected from 0 to + 90 ° or −90 ° to 0. 6. −キラル材料中に所定のねじれ方向のらせん状ねじれをもたらし、異なるねじれ力を有する少なくとも2つの状態間を変換可能であり、ここでキラル化合物の変換は、光照射によってもたらされ得る、少なくとも1つの第1のキラル化合物、および
−キラル材料中に第1のキラル化合物とは反対のねじれ方向のらせん状ねじれをもたらし、第1のキラル化合物と同じ条件下で異なるねじれ力を有する2または3以上の状態間を変換可能でない、少なくとも1つの第2のキラル化合物、
を含む重合可能なキラルLC材料の層を提供し、
ここで、キラル化合物の量およびHTPは、光照射前の最初の重合可能なキラルLC材料が非ねじれ構造を有し、光照射によりねじれたものとなるように選択し、
第1のキラル化合物のキラリティーの程度を変える光照射で層の選択された領域を照射し、該選択された領域を重合することを特徴とする、
重合キラル液晶(LC)材料を含むパターン化ポリマーフィルムの製造方法
A helical twist in a predetermined twist direction in the chiral material, which can be converted between at least two states with different twist forces, wherein the conversion of the chiral compound can be effected by light irradiation, at least 1 One first chiral compound, and two or more having a helical twist in the opposite twist direction to the first chiral compound in the chiral material and having a different twisting force under the same conditions as the first chiral compound At least one second chiral compound that is not convertible between the states of
Providing a layer of polymerizable chiral LC material comprising
Here, the amount of chiral compound and HTP are selected so that the first polymerizable chiral LC material before light irradiation has a non-twisted structure and is twisted by light irradiation,
Chirality selected areas of the layer with light irradiation varying degrees of the first chiral compound is irradiated, characterized by a polymerizable child said selected region,
A method for producing a patterned polymer film comprising a polymerized chiral liquid crystal (LC) material .
第1のキラル化合物が光異性化可能なキラル化合物であり、および、第2のキラル化合物が異性化可能でないキラル化合物であることを特徴とする、請求項11に記載の方法The method according to claim 11, characterized in that the first chiral compound is a photoisomerizable chiral compound and the second chiral compound is a non-isomerizable chiral compound. キラルLC材料の重合を第1のキラル化合物のねじれ力を変える光照射によって開始することを特徴とする、請求項11または12に記載の方法13. A process according to claim 11 or 12, characterized in that the polymerization of the chiral LC material is initiated by light irradiation which changes the twisting force of the first chiral compound. 以下のステップ:
1、基材に配向材料の層を提供すること、
2、任意に配向材料を一定方向に研磨し、好ましい配向方向を作製すること、
3、光重合可能なキラルLC材料の層を配向層に被覆すること、
4、フォトマスクで被覆されていない領域の異性化可能なキラルドーパントの光異性化をもたらすように、フォトマスクを通してLC層を照射し、層中に異なるねじれを有する領域のパターンを作製すること、
5、ねじれパターンを永久に固定するためにLC層を重合すること、
を含むことを特徴とする、請求項11〜13のいずれかに記載の方法
The following steps:
1. providing a layer of alignment material on the substrate;
2, optionally polishing the alignment material in a certain direction to produce a preferred alignment direction;
3. Coating the alignment layer with a layer of chiral LC material that is photopolymerizable,
4. irradiating the LC layer through the photomask to produce photoisomerization of the isomerizable chiral dopant in the areas not covered by the photomask, creating a pattern of areas with different twists in the layer;
5, polymerizing the LC layer to permanently fix the twist pattern,
The features and-law containing A method according to any one of claims 11 to 13.
重合可能なキラルLC材料の重合が酸素の存在下で妨害され、ここで、重合可能な材料の選択された領域を酸素の存在下で第1のキラル化合物のキラリティーを変える光照射により照射し、および、選択された領域または材料全体を酸素の非存在下で重合することを特徴とする、請求項11〜14のいずれかに記載の方法Polymerization of the polymerizable chiral LC material is hindered in the presence of oxygen, where a selected region of the polymerizable material is irradiated with light irradiation in the presence of oxygen that alters the chirality of the first chiral compound. The method according to any one of claims 11 to 14, characterized in that the selected region or the entire material is polymerized in the absence of oxygen. 重合可能な材料の選択された領域の照射が、フォトマスクを介して行われる、請求項15に記載の方法16. The method of claim 15, wherein irradiation of selected areas of polymerizable material is performed through a photomask. 重合可能な材料の選択された領域の照射が、精細に集束された照射源によって行われる、請求項15に記載のポリマーフィルムの方法16. The method of polymer film according to claim 15, wherein irradiation of selected areas of the polymerizable material is performed by a finely focused irradiation source. 酸素の存在下で、以下のステップ:
A)酸素の存在下で重合せず、請求項11に記載の第1および第2のキラル化合物を含む、光重合可能なキラル液晶材料の層を提供するステップ、
B)1)層の選択された領域を基材で被覆するステップ、および第1のキラル化合物のねじれ力を変え、かつキラル重合可能材料の重合を開始させる光照射で層を照射するステップ、ここで、基材は、酸素バリア層の性質を有し、光照射に透過性であり、ならびに
2)ステップB1の手順を1または2回以上、前のステップにおいて基材で被覆されていない層の少なくとも1つの領域について繰り返すステップ、
を含む、請求項11〜17のいずれかに記載の方法
The following steps in the presence of oxygen:
A) providing a layer of a photopolymerizable chiral liquid crystal material that does not polymerize in the presence of oxygen and comprises the first and second chiral compounds of claim 11;
B) 1) coating selected areas of the layer with a substrate and irradiating the layer with light irradiation that alters the twisting power of the first chiral compound and initiates polymerization of the chiral polymerizable material, wherein And the substrate has the properties of an oxygen barrier layer and is transparent to light irradiation, and 2) the layer of the layer not covered with the substrate in the previous step one or more times in step B1. Repeating for at least one region;
The including method according to any one of claims 11 to 17.
請求項11〜18のいずれかに記載の方法によって得られる、少なくとも1つの他の領域とは異なるねじれ角を有する少なくとも1つの領域を含むねじれ構造を有し、ねじれ領域でのらせんピッチが1μmよりも大きい、重合キラル液晶(LC)材料を含むパターン化ポリマーフィルム。 19. A twist structure comprising at least one region having a twist angle different from at least one other region obtained by the method according to claim 11, wherein the helical pitch in the twist region is from 1 μm. is large, patterned polymer fill beam comprising polymerized chiral liquid crystal (LC) material. 請求項1〜10、および19のいずれかに記載のポリマーフィルムの、液晶ディスプレイまたは他の光学素子、部品または装置における補償板、リターダーまたは偏光子としての使用。Use of the polymer film according to any of claims 1 to 10 and 19 as a compensator, retarder or polarizer in a liquid crystal display or other optical element, component or device. 請求項1〜10、および19のいずれかに記載のフィルムの、LCDの光学リタデーションフィルムとしての使用であって、フィルムが切り替え可能なLCセルの基材間に位置するものであることを特徴とする、前記使用。The use of the film according to any one of claims 1 to 10 and 19 as an optical retardation film of an LCD, wherein the film is located between substrates of a switchable LC cell, To use. 請求項1〜10、および19のいずれかに記載のポリマーフィルムを含む、液晶ディスプレイ、光学素子、部品または装置。Comprising a polymer film according to any one of claims 1 to 10 and 19, a liquid crystal display, an optical element, component or device. 2つの面平行基材によって形成されるLCセル、ここで、前記2つの面平行基材の少なくとも1つは入射光に透過性であり、該2つの透過基材の少なくとも1つの内側に提供されかつ任意に上に配向層が置かれた電極層、および電場を与えることによって少なくとも2つの異なる状態間を切り替え可能な2つの基材間に存在するLC媒体を含むLCDであって、LCDがLCセルを形成する2つの面平行基材間に位置する、請求項1〜10、および19のいずれかに記載のフィルムを少なくとも1つ含む、前記LCD。LC cell formed by two plane-parallel substrates, wherein at least one of the two plane-parallel substrates is transparent to incident light and is provided inside at least one of the two transparent substrates And an LCD comprising an electrode layer, optionally with an alignment layer placed thereon, and an LC medium present between two substrates that can be switched between at least two different states by applying an electric field, wherein the LCD is LC 20. The LCD comprising at least one film according to any of claims 1 to 10 and 19 , located between two plane-parallel substrates forming cells. TN、STN、VA、IPS、ISPまたは2D/3Dディスプレイであることを特徴とする、請求項22または23に記載のLCD。  24. LCD according to claim 22 or 23, characterized in that it is a TN, STN, VA, IPS, ISP or 2D / 3D display. 1)以下に記載の順序でセルの端から開始して中心まで至る、以下の要素
11)少なくとも1つが入射光に対して透過性である、互いに面平行な第1および第2の基材、
12)LCセルの個々の画素を個々に切り替えるのに用いることができる、前記基材のうちの1つの上の非直線電気素子の配列であって、前記素子は、トランジスタ、とくに好ましくはTFTなどの好ましくは能動素子である、前記配列、
13)前記基材のうちの1つ、好ましくは非直線素子の配列を有するものと反対側の基材上に提供されたカラーフィルター配列であって、前記カラーフィルターは任意に平坦化層で被覆されている、前記フィルター配列、
14)前記第1の基材の内側に提供された第1の電極層、
15)前記第2の基材の内側に提供された任意の第2の電極層、
16)前記第1および第2の電極上に提供された任意の第1および第2の配向層、
17)電場を与えることで少なくとも2つの異なる状態間に切り替え可能であるLC媒体、
を含む液晶(LC)セル、
2)LCセルの片側上の第1の直線偏光子、
3)第1の直線偏光子の側とは反対のLCセル側上の任意の第2の直線偏光子、および
4)請求項1〜10、および19のいずれかに記載の少なくとも1つの光学リタデーションフィルム、
を含むLCDであって、前記光学リタデーションフィルム4)は、カラーフィルターおよびLC媒体の間に位置することを特徴とする、前記LCD。
1) the following elements 11) starting from the end of the cell to the center in the order described below: 1) first and second substrates parallel to each other, at least one of which is transparent to incident light;
12) An array of non-linear electrical elements on one of the substrates that can be used to individually switch individual pixels of the LC cell, wherein the elements are transistors, particularly preferably TFTs, etc. The arrangement is preferably an active device,
13) A color filter array provided on one of the substrates, preferably on the opposite side of the substrate having an array of non-linear elements, the color filter optionally coated with a planarizing layer The filter array,
14) a first electrode layer provided inside the first substrate;
15) an optional second electrode layer provided inside the second substrate;
16) Optional first and second alignment layers provided on the first and second electrodes,
17) LC media that can be switched between at least two different states by applying an electric field;
A liquid crystal (LC) cell comprising
2) a first linear polarizer on one side of the LC cell;
3) any second linear polarizer on the LC cell side opposite to the first linear polarizer side, and 4) at least one optical retardation according to any of claims 1 to 10 and 19 the film,
The optical retardation film 4) is located between a color filter and an LC medium.
JP2006524252A 2003-08-26 2004-07-29 Polymer film with twist pattern Expired - Fee Related JP4727581B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP03019223 2003-08-26
EP03019223.1 2003-08-26
PCT/EP2004/008478 WO2005019379A1 (en) 2003-08-26 2004-07-29 Polymer film with twist pattern

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2007504484A JP2007504484A (en) 2007-03-01
JP2007504484A5 JP2007504484A5 (en) 2007-09-13
JP4727581B2 true JP4727581B2 (en) 2011-07-20

Family

ID=34203225

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006524252A Expired - Fee Related JP4727581B2 (en) 2003-08-26 2004-07-29 Polymer film with twist pattern

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP4727581B2 (en)
GB (1) GB2420563B (en)
TW (1) TW200513516A (en)
WO (1) WO2005019379A1 (en)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2425774B (en) * 2005-01-11 2010-05-19 Merck Patent Gmbh Polymerized liquid crystal film with low retardation
TWI393933B (en) * 2005-04-14 2013-04-21 Merck Patent Gmbh Cholesteric film and homeotropic alignment layer
JP2007262288A (en) * 2006-03-29 2007-10-11 Dainippon Ink & Chem Inc Polymerizable liquid crystal composition
JP5354238B2 (en) * 2006-05-31 2013-11-27 Dic株式会社 Polymerizable liquid crystal composition
EP2045309B1 (en) * 2006-06-27 2011-09-28 Asahi Glass Company, Limited Liquid crystal composition, liquid crystal optical element, and method for manufacturing liquid crystal optical element
TWI480590B (en) 2010-11-10 2015-04-11 Lg Chemical Ltd Optical element and stereoscopic image display device comprising the same
JP2012162742A (en) * 2012-05-21 2012-08-30 Dic Corp Polymerizable liquid crystal composition
WO2014157102A1 (en) * 2013-03-25 2014-10-02 富士フイルム株式会社 Retarder, circular polarizer, and 3d-image display device
WO2014157081A1 (en) * 2013-03-25 2014-10-02 富士フイルム株式会社 Retarder, circular polarizer, and 3d-image display device
WO2015184624A1 (en) 2014-06-05 2015-12-10 East China University Of Science And Technology Photo-tunable liquid crystal compositions and methods for their fabrication and use
CN110741290B (en) * 2017-07-12 2022-03-11 富士胶片株式会社 Liquid crystal composition, method for producing reflective layer, cured product, and optically anisotropic body
JP7034257B2 (en) * 2018-03-23 2022-03-11 富士フイルム株式会社 Manufacturing method of cholesteric liquid crystal layer, cholesteric liquid crystal layer, liquid crystal composition, cured product, optical anisotropic body, reflective layer
WO2019189818A1 (en) * 2018-03-29 2019-10-03 富士フイルム株式会社 Optical element, light guide element, and image display device
WO2019189852A1 (en) * 2018-03-29 2019-10-03 富士フイルム株式会社 Optical element, light guide element, and image display device
JP7053870B2 (en) * 2018-09-28 2022-04-12 富士フイルム株式会社 Manufacturing method of laminated body, manufacturing method of optical member

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003192808A (en) * 2001-09-25 2003-07-09 Merck Patent Gmbh Anisotropic polymer film

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08292432A (en) * 1995-04-20 1996-11-05 Nippon Oil Co Ltd Production of optical film
TW523621B (en) * 1997-06-11 2003-03-11 Koninkl Philips Electronics Nv Multi-domain liquid-crystal display device
DE19841343A1 (en) * 1997-09-17 1999-03-18 Merck Patent Gmbh Polymer film with helically twisted molecular structure
AU2002308302A1 (en) * 2001-03-13 2002-09-24 Merck Patent Gmbh Combination of optical films comprising a twisted a-plate and a polarizer
EP1295929B1 (en) * 2001-09-25 2009-01-07 MERCK PATENT GmbH Anisotropic polymer film

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003192808A (en) * 2001-09-25 2003-07-09 Merck Patent Gmbh Anisotropic polymer film

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005019379A1 (en) 2005-03-03
JP2007504484A (en) 2007-03-01
GB2420563B (en) 2008-07-16
TW200513516A (en) 2005-04-16
GB0605259D0 (en) 2006-04-26
GB2420563A (en) 2006-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4637839B2 (en) Alignment layer for aligning liquid crystal molecules with reactive mesogens
JP4833204B2 (en) Biaxial films with periodically different local birefringence
JP4727581B2 (en) Polymer film with twist pattern
TWI457420B (en) Polymerised liquid crystal film with retardation or orientation pattern
JP4321761B2 (en) Biaxial film
JP4234755B2 (en) Optical film inside LCD
US6995825B2 (en) Process for preparing films of polymerized liquid crystal material having a first film of a polymerized liquid crystal material with uniform orientation and a second film of a polymerized liquid crystal material with uniform orientation directly on the first film
JP2010503878A (en) Volume light aligned retarder
JP2004524568A (en) Combination of twisted A plate and optical film including polarizer
JP4833205B2 (en) Biaxial film II
JP5000179B2 (en) Alignment film
WO2018154991A1 (en) Depolarizing film, depolarizing member, and method for producing depolarizing film
JP5148065B2 (en) Polymerized liquid crystal film with low retardation
JP5301083B2 (en) Cholesteric film and homeotropic alignment film
JP2012150509A (en) Polymerized liquid crystal film with low retardation

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070727

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070727

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100615

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100908

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100915

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101215

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110315

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110413

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140422

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees