WO2019163611A1 - 液晶硬化層及びその製造方法、光学フィルム、偏光板、並びに、ディスプレイ装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a liquid crystal cured layer and a manufacturing method thereof, an optical film, a polarizing plate, and a display device.
- An optical film such as a retardation film manufactured using a liquid crystal composition is known.
- This optical film usually includes a liquid crystal cured layer formed of a cured product of a liquid crystal composition.
- This optical film can exhibit various optical characteristics by adjusting the orientation of the liquid crystal compound contained in the liquid crystal cured layer.
- techniques for aligning a liquid crystal compound in the thickness direction of the liquid crystal cured layer have been proposed in Patent Documents 1 to 3.
- a liquid crystal compound having reverse wavelength dispersion characteristics may exhibit different properties from a liquid crystal compound having forward wavelength dispersion characteristics. Therefore, even if the conventional technique for aligning a liquid crystal compound is simply applied to a liquid crystal compound having reverse wavelength dispersion characteristics, it is difficult to obtain a desired alignment state. Among them, it has been particularly difficult to achieve the alignment in the thickness direction by increasing the inclination angle formed by the main chain mesogen of the liquid crystal compound with respect to the layer plane.
- the present invention was devised in view of the above problems, and is a liquid crystal cured layer formed of a cured product of a liquid crystal composition containing a polymerizable liquid crystal compound having reverse wavelength dispersion characteristics, A liquid crystal cured layer capable of increasing the inclination angle formed by the main chain mesogen with respect to the layer plane of the liquid crystal cured layer and a method for producing the same; an optical film including the liquid crystal cured layer; a polarizing plate including the liquid crystal cured layer; It is an object of the present invention to provide a display device comprising a liquid crystal cured layer.
- the inventor forms a liquid crystal cured layer on an alignment film using a liquid crystal composition containing a combination of a polymerizable liquid crystal compound having reverse wavelength dispersion characteristics and a predetermined copolymer that functions as an alignment aid. Tried.
- the present inventors have found that the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound is aligned in the thickness direction of the liquid crystal cured layer in the liquid crystal cured layer. Based on such knowledge, the present inventor has completed the present invention. That is, the present invention includes the following.
- a liquid crystal cured layer formed of a cured product of a liquid crystal composition The liquid crystal composition has a polymerizable liquid crystal compound having reverse wavelength dispersion characteristics, a monomer unit A containing a monovalent group containing an aromatic ring, and a monovalent aliphatic carbonization which may have a substituent.
- a copolymer containing a monomer unit B containing a hydrogen group In the liquid crystal cured layer, the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound is aligned at an inclination angle of 85 ° to 90 ° with respect to the layer plane of the liquid crystal cured layer.
- Ar represents a group represented by any of the following formulas (II-1) to (II-7). However, the group represented by any one of the formulas (II-1) to (II-7) may have a substituent other than D 1 to D 6 .
- * represents a bonding position with Z 1 or Z 2 .
- E 1 and E 2 each independently represent a group selected from the group consisting of —CR 11 R 12 —, —S—, —NR 11 —, —CO— and —O—.
- R 11 and R 12 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
- D 1 to D 3 each independently represents an aromatic hydrocarbon ring group which may have a substituent or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent.
- D 4 to D 5 each independently represents an acyclic group which may have a substituent.
- D 4 and D 5 may be combined to form a ring.
- R f represents a group selected from the group consisting of a hydrogen atom; and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
- R g represents a group selected from the group consisting of a hydrogen atom; and an organic group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent.
- R h represents an organic group having one or more aromatic rings selected from the group consisting of an aromatic hydrocarbon ring having 6 to 30 carbon atoms and an aromatic heterocyclic ring having 2 to 30 carbon atoms.
- R i represents an organic group having one or more aromatic rings selected from the group consisting of an aromatic hydrocarbon ring having 6 to 30 carbon atoms and an aromatic heterocyclic ring having 2 to 30 carbon atoms.
- R 21 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
- a 1 , A 2 , B 1 and B 2 are each independently a group consisting of a cyclic aliphatic group which may have a substituent and an aromatic group which may have a substituent.
- Represents a group selected from Y 1 to Y 4 each independently represent a single bond, —O—, —C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O) —O—, —O—C ( ⁇ O) —, —NR 22 —C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O) —NR 22 —, —O—C ( ⁇ O) —O—, —NR 22 —C ( ⁇ O) —O—, —O—C ( O) —NR 22 — and —NR 22 —C ( ⁇ O) —NR 23 —.
- R 22 and R 23 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
- G 1 and G 2 are each independently an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms; and one or more methylene groups contained in the aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms are —O
- Represents an organic group selected from the group consisting of a group substituted with-or -C ( O)-;
- the hydrogen atom contained in the organic group of G 1 and G 2 may be substituted with an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogen atom.
- the methylene groups at both ends of G 1 and G 2 are not substituted with —O— or —C ( ⁇ O) —.
- P 1 and P 2 each independently represent a polymerizable functional group. p and q each independently represents 0 or 1.
- the monomer unit A is represented by the following formula (A):
- R a1 represents a hydrogen atom or a methyl group
- X a1 and X a2 each independently represent a divalent linking group
- R a2 represents at least one selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen atom, a cyano group, and an isocyanate group
- n1 represents an integer of 1 to 14
- n2 represents an integer of 1 or 2
- n3 represents an integer of 1 or 2.
- R b1 represents a hydrogen atom or a methyl group
- X b1 represents a single bond or a divalent linking group
- R b2 represents a monovalent aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent.
- [4] The cured liquid crystal layer according to any one of [1] to [3], wherein a molar ratio of the monomer unit A to the monomer unit B is 90:10 to 60:40.
- An optical film comprising the liquid crystal cured layer according to any one of [1] to [4].
- the optical film according to [5] further comprising an alignment film.
- a polarizing plate comprising the optical film according to any one of [5] to [8] and a linear polarizer.
- a display device comprising the polarizing plate according to [9].
- a liquid crystal cured layer formed of a cured product of a liquid crystal composition containing a polymerizable liquid crystal compound exhibiting reverse wavelength dispersion characteristics, wherein the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound is a layer plane of the liquid crystal cured layer.
- a liquid crystal cured layer capable of increasing an inclination angle with respect to the liquid crystal, and a manufacturing method thereof; an optical film including the liquid crystal cured layer; a polarizing plate including the liquid crystal cured layer; and a display device including the liquid crystal cured layer.
- FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a layer of a liquid crystal composition formed on an alignment film.
- reverse wavelength dispersion characteristics refers to characteristics in which birefringence ⁇ n (450) and ⁇ n (550) at wavelengths of 450 nm and 550 nm satisfy the following formula (i) unless otherwise specified. ⁇ n (450) ⁇ n (550) (i)
- nx represents a refractive index in a direction (in-plane direction) perpendicular to the thickness direction of the layer and giving the maximum refractive index.
- ny represents the refractive index in the in-plane direction of the layer and perpendicular to the nx direction.
- nz represents the refractive index in the thickness direction of the layer.
- d represents the thickness of the layer.
- the retardation can be measured using a phase difference meter (“AxoScan” manufactured by Axometrics).
- the polarizing plate includes not only a rigid member but also a flexible member such as a resin film.
- the number of carbon atoms of a group having a substituent does not include the number of carbon atoms of the substituent unless otherwise specified.
- an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms means that the alkyl group itself which does not include the number of carbon atoms of the substituent has 1 to 20 carbon atoms. Represents that.
- the liquid crystal cured layer is formed of a cured product of a liquid crystal composition including a polymerizable liquid crystal compound having reverse wavelength dispersion characteristics and a predetermined copolymer.
- the copolymer is a copolymer containing a predetermined monomer unit A and monomer unit B in combination. This copolymer usually exhibits an action of promoting the alignment of the polymerizable liquid crystal compound in the thickness direction of the main chain mesogen, and hence may be referred to as an “alignment aid” as appropriate.
- the liquid crystal cured layer formed of the cured product of the liquid crystal composition contains a polymerized or unpolymerized polymerizable liquid crystal compound. Therefore, the liquid crystal cured layer contains the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound.
- the inclination angle formed by the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound with respect to the layer plane of the liquid crystal cured layer can be increased. Therefore, it is possible to realize a liquid crystal cured layer in which the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound is aligned in the thickness direction of the liquid crystal cured layer or a direction close thereto.
- the liquid crystal composition includes a polymerizable liquid crystal compound and a copolymer as an alignment aid.
- the liquid crystal composition may further contain an optional component in combination with the polymerizable liquid crystal compound and the alignment aid.
- the polymerizable liquid crystal compound is a compound having liquid crystallinity. Therefore, when a polymerizable liquid crystal compound is blended in the composition and oriented, it can usually exhibit a liquid crystal phase.
- Polymerizable liquid crystal compound has polymerizability. Therefore, the polymerizable liquid crystal compound can be polymerized in a state of exhibiting a liquid crystal phase, and can be a polymer while maintaining the alignment state of molecules in the liquid crystal phase. Therefore, it is possible to fix the alignment state of the polymerizable liquid crystal compound in the liquid crystal cured layer or increase the degree of polymerization of the polymerizable liquid crystal compound to increase the mechanical strength of the liquid crystal cured layer.
- the polymerizable liquid crystal compound has reverse wavelength dispersion characteristics.
- the “polymerizable liquid crystal compound having reverse wavelength dispersion characteristics” refers to a polymerizable liquid crystal compound in which the obtained polymer exhibits reverse wavelength dispersion characteristics when homogeneously aligned to form a polymer, unless otherwise specified.
- the homogeneous alignment of the polymerizable liquid crystal compound means that a layer containing the polymerizable liquid crystal compound is formed, and the maximum refractive index direction in the refractive index ellipsoid of the polymerizable liquid crystal compound in the layer is Alignment in one direction parallel to the plane of the layer (that is, the layer plane).
- Birefringence of a liquid crystal compound is generally expressed as a difference between the refractive index in the direction showing the maximum refractive index and the refractive index in another direction intersecting this direction in the refractive index ellipsoid of the molecule of the liquid crystal compound.
- the wavelength dispersion of the refractive index in each direction can be different depending on the molecular structure of the liquid crystal compound. Therefore, in a liquid crystal compound according to an example, in a direction where the refractive index is relatively large, the refractive index measured at a long wavelength is smaller than the refractive index measured at a short wavelength, but the difference between them is small.
- the refractive index measured at a long wavelength is smaller than the refractive index measured at a short wavelength, and the difference between them is large.
- the difference in refractive index between the directions of the liquid crystal compound according to such an example is small when the measurement wavelength is short, and is large when the measurement wavelength is long. As a result, the liquid crystal compound can exhibit reverse wavelength dispersion characteristics.
- a polymerizable liquid crystal compound having reverse wavelength dispersion characteristics can usually exhibit reverse wavelength dispersion characteristics by having a structure different from that of a liquid crystal compound having forward wavelength dispersion characteristics. Due to the difference in structure, a liquid crystal compound having reverse wavelength dispersion characteristics may exhibit different properties from a liquid crystal compound having forward wavelength dispersion characteristics in addition to the wavelength dispersion characteristics.
- One of the different properties is that the conditions for achieving alignment in the thickness direction may differ between a polymerizable liquid crystal compound having reverse wavelength dispersion characteristics and a liquid crystal compound having forward wavelength dispersion characteristics. It is thought that.
- the present embodiment solves the problems peculiar to the polymerizable liquid crystal compound having the reverse wavelength dispersion characteristic as described above, and exhibits a specific effect different from the conventional technique using the liquid crystal compound. To do.
- the polymerizable liquid crystal compound usually has a polymerizable functional group because it has a polymerizable property.
- the number of polymerizable functional groups per molecule of the polymerizable liquid crystal compound may be one, or two or more.
- the kind of polymerizable functional group may be one kind, or two or more kinds.
- the molecular weight of the polymerizable liquid crystal compound is preferably 300 or more, more preferably 500 or more, particularly preferably 800 or more, preferably 2000 or less, more preferably 1700 or less, and particularly preferably 1500 or less.
- a polymerizable liquid crystal compound having a molecular weight in such a range the coating property of the liquid crystal composition can be particularly improved.
- the birefringence ⁇ n of the polymerizable liquid crystal compound at a measurement wavelength of 590 nm is preferably 0.01 or more, more preferably 0.03 or more, preferably 0.15 or less, more preferably 0.10 or less.
- a polymerizable liquid crystal compound having a birefringence ⁇ n in such a range it is easy to obtain a liquid crystal cured layer with few alignment defects.
- the inclination angle of the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound with respect to the layer plane of the liquid crystal cured layer can be easily increased.
- the birefringence of the liquid crystal compound can be measured, for example, by the following method.
- a liquid crystal compound layer is prepared, and the liquid crystal compound contained in the layer is homogeneously aligned. Thereafter, the in-plane retardation of the layer is measured.
- the birefringence of the liquid crystal compound can be obtained from “(in-plane retardation of layer) ⁇ (layer thickness)”.
- the homogeneously aligned liquid crystal compound layer may be cured.
- the layer can be usually cured by polymerizing the polymerizable liquid crystal compound.
- polymerizable liquid crystal compound one type may be used alone, or two or more types may be used in combination at any ratio.
- Preferred examples of the polymerizable liquid crystal compound having reverse wavelength dispersion characteristics include compounds represented by the following formula (I).
- Ar represents a group represented by any of the following formulas (II-1) to (II-7).
- * represents a bonding position with Z 1 or Z 2 .
- E 1 and E 2 are each independently —CR 11 R 12 —, —S—, —NR 11 —, —CO— and — Represents a group selected from the group consisting of O-.
- R 11 and R 12 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
- E 1 and E 2 are preferably each independently —S—.
- D 1 to D 3 each independently represents an aromatic hydrocarbon ring group which may have a substituent, or a substituent.
- An aromatic heterocyclic group which may be present.
- the number of carbon atoms of the group represented by D 1 to D 3 (including the number of carbon atoms of the substituent) is usually 2 to 100 independently.
- the number of carbon atoms of the aromatic hydrocarbon ring group in D 1 to D 3 is preferably 6 to 30.
- Examples of the aromatic hydrocarbon ring group having 6 to 30 carbon atoms in D 1 to D 3 include a phenyl group and a naphthyl group. Among these, as the aromatic hydrocarbon ring group, a phenyl group is more preferable.
- Examples of the substituent that the aromatic hydrocarbon ring group in D 1 to D 3 may have include, for example, a halogen atom such as a fluorine atom and a chlorine atom; a cyano group; the number of carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, and a propyl group
- a halogen atom such as a fluorine atom and a chlorine atom
- a cyano group the number of carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, and a propyl group
- R a is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, which may have a substituent.
- R b is an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms; an optionally substituted alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms; and optionally having a substituent.
- the number of carbon atoms of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms in R b is preferably 1 to 12, and more preferably 4 to 10.
- Examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms in R b include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a 1-methylpentyl group, and a 1-ethylpentyl group.
- Examples of the substituent that the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms in R b may have include a halogen atom such as a fluorine atom and a chlorine atom; a cyano group; a dimethylamino group and the like having 2 to 12 carbon atoms.
- the number of carbon atoms of the alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms in R b is preferably 2 to 12.
- Examples of the alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms in R b include, for example, vinyl group, propenyl group, isopropenyl group, butenyl group, isobutenyl group, pentenyl group, hexenyl group, heptenyl group, octenyl group, decenyl group, undecenyl group , Dodecenyl group, tridecenyl group, tetradecenyl group, pentadecenyl group, hexadecenyl group, heptadecenyl group, octadecenyl group, nonadecenyl group, icocenyl group and the like.
- Examples of the substituent which may have an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms in R b include the same examples as the substituent group which may have an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms in R b.
- the number of substituents may be one or plural.
- the plurality of substituents may be the same as or different from each other.
- Examples of the cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms in R b include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cyclooctyl group. Especially, as a cycloalkyl group, a cyclopentyl group and a cyclohexyl group are preferable.
- Examples of the substituent that the cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms in R b may have include a halogen atom such as a fluorine atom and a chlorine atom; a cyano group; a dimethylamino group, and the like.
- N N-dialkylamino group; alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as methyl group, ethyl group and propyl group; alkoxy having 1 to 6 carbon atoms such as methoxy group, ethoxy group and isopropoxy group Nitro group; and aromatic hydrocarbon ring groups having 6 to 20 carbon atoms such as phenyl group and naphthyl group.
- the substituent of the cycloalkyl group includes a halogen atom such as a fluorine atom or a chlorine atom; a cyano group; an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group or a propyl group; a methoxy group or an ethoxy group
- An alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms such as a group or isopropoxy group; a nitro group; and an aromatic hydrocarbon ring group having 6 to 20 carbon atoms such as a phenyl group or a naphthyl group;
- the number of substituents may be one or plural.
- the plurality of substituents may be the same as or different from each other.
- Examples of the aromatic hydrocarbon ring group having 6 to 12 carbon atoms in R b include a phenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, and the like. Among these, as the aromatic hydrocarbon ring group, a phenyl group is preferable.
- Examples of the substituent that the aromatic hydrocarbon ring group having 6 to 12 carbon atoms in R b may have include, for example, a halogen atom such as a fluorine atom and a chlorine atom; a cyano group; a dimethylamino group and the like. 2-12 N, N-dialkylamino groups; methoxy groups, ethoxy groups, isopropoxy groups, butoxy groups, etc., alkoxy groups having 1-20 carbon atoms; methoxymethoxy groups, methoxyethoxy groups, etc.
- alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms substituted by an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms; a nitro group; an aromatic heterocyclic group having 2 to 20 carbon atoms such as a triazolyl group, a pyrrolyl group, a furanyl group, or a thiophenyl group; A cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, such as cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group; cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group, etc.
- fluorine atoms such as a trifluoromethyl group, a pentafluoroethyl group, and —CH 2 CF 3
- substituent of the aromatic hydrocarbon ring group include a halogen atom such as a fluorine atom and a chlorine atom; a cyano group; a methoxy group, an ethoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group and the like having 1 to 20
- the number of substituents may be one or plural.
- the plurality of substituents may be the same as or different from each other.
- the number of carbon atoms of the aromatic heterocyclic group in D 1 to D 3 is preferably 2 to 30.
- the aromatic heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms in D 1 to D 3 include, for example, 1-benzofuranyl group, 2-benzofuranyl group, imidazolyl group, indolinyl group, furazanyl group, oxazolyl group, quinolyl group, thiadiazolyl group , Thiazolyl group, thiazolopyrazinyl group, thiazolopyridyl group, thiazolopyridazinyl group, thiazolopyrimidinyl group, thienyl group, triazinyl group, triazolyl group, naphthyridinyl group, pyrazinyl group, pyrazolyl group, pyranyl group, Pyridyl group, pyridazinyl group, pyrimidinyl group, pyrrolyl group, phthalazinyl group
- examples of the aromatic heterocyclic group include a monocyclic aromatic heterocyclic group such as a furanyl group, a pyranyl group, a thienyl group, an oxazolyl group, a flazanyl group, a thiazolyl group, and a thiadiazolyl group; Zolyl group, quinolyl group, 1-benzofuranyl group, 2-benzofuranyl group, phthalimide group, benzo [c] thienyl group, benzo [b] thienyl group, thiazolopyridyl group, thiazolopyrazinyl group, benzoisoxazolyl More preferable are aromatic heterocyclic groups having condensed rings, such as a benzene group, a benzoxiadiazolyl group, and a benzothiadiazolyl group.
- the number of substituents may be one or plural.
- the plurality of substituents may be the same as or different from each other.
- D 4 to D 5 each independently represents an acyclic group which may have a substituent. D 4 and D 5 may be combined to form a ring.
- the number of carbon atoms of the group represented by D 4 to D 5 (including the number of carbon atoms of the substituent) is usually 1 to 100.
- the number of carbon atoms of the non-cyclic group in D 4 to D 5 is preferably 1 to 13.
- Examples of the acyclic group in D 4 to D 5 include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; a cyano group; a carboxyl group; a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms; and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
- examples of the acyclic group include a cyano group, a carboxyl group, —C ( ⁇ O) —CH 3 , —C ( ⁇ O) NHPh, —C ( ⁇ O) —OC 2 H 5 , —C ( ⁇ O).
- R x represents an organic group having 1 to 12 carbon atoms. Specific examples of R x include an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may be substituted with a hydroxyl group.
- Examples of the substituent that the acyclic group in D 4 to D 5 may have include the same examples as the substituent that the aromatic hydrocarbon ring group in D 1 to D 3 may have.
- the number of substituents may be one or plural.
- the plurality of substituents may be the same as or different from each other.
- D 4 and D 5 When D 4 and D 5 are combined to form a ring, the aforementioned D 4 and D 5 form an organic group containing a ring.
- this organic group group represented by a following formula is mentioned, for example.
- * represents the position at which each organic group is bonded to the carbon to which D 4 and D 5 are bonded.
- R * represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
- R ** represents a group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms and a phenyl group which may have a substituent.
- R *** represents a group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms and a phenyl group which may have a substituent.
- R *** represents a group selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a hydroxyl group, and —COOR 13 .
- R 13 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
- the substituent that the phenyl group may have include, for example, a halogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a heterocyclic group, a hydroxyl group, a carboxyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an acyloxy group, a cyano group, and an amino group. Is mentioned. Especially, as a substituent, a halogen atom, an alkyl group, a cyano group, and an alkoxy group are preferable.
- the number of substituents possessed by the phenyl group may be one or plural.
- the plurality of substituents may be the same as or different from each other.
- the number of carbon atoms of the group represented by D 6 (including the number of carbon atoms of the substituent) is usually 3 to 100.
- R f represents a group selected from the group consisting of a hydrogen atom; and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group.
- R g represents a group selected from the group consisting of a hydrogen atom; and an organic group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent.
- the preferred range of carbon atoms and examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms in R g are the same as those of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms in R b .
- Examples of the substituent that the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms in R g may have include a halogen atom such as a fluorine atom and a chlorine atom; a cyano group; a dimethylamino group and the like having 2 to 12 carbon atoms.
- an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms such as methoxymethoxy group and methoxyethoxy group
- An aromatic heterocyclic group having 2 to 20 carbon atoms such as a thiophenyl group; a cyclohexane having 3 to 8 carbon atoms such as a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group
- Preferred ranges and examples of the alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms for R g are the same as those for the alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms for R b .
- Examples of the substituent which may have an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms in R g include the same examples as the substituent group which may have an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms in R g.
- the number of substituents may be one or plural.
- the plurality of substituents may be the same as or different from each other.
- alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms in R g examples include ethynyl group, propynyl group, 2-propynyl group (propargyl group), butynyl group, 2-butynyl group, 3-butynyl group, pentynyl group, 2- Examples include pentynyl group, hexynyl group, 5-hexynyl group, heptynyl group, octynyl group, 2-octynyl group, nonanyl group, decanyl group, 7-decanyl group and the like.
- Examples of the substituent which may have an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms in R g include the same examples as the substituent group which may have an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms in R g.
- the number of substituents may be one or plural.
- the plurality of substituents may be the same as or different from each other.
- Examples of the cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms in R g include the same examples as the cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms in R b .
- Examples of the substituent which may have a cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms in R g include the same examples as the substituent group which may have an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms in R g.
- the number of substituents may be one or plural.
- the plurality of substituents may be the same as or different from each other.
- Examples of the aromatic hydrocarbon ring group having 6 to 30 carbon atoms in R g include the same examples as the aromatic hydrocarbon ring group having 6 to 30 carbon atoms in D 1 to D 3 .
- Examples of the substituent that the aromatic hydrocarbon ring group having 6 to 30 carbon atoms in R g may have include the same examples as the substituent that the aromatic hydrocarbon ring group in D 1 to D 3 may have. It is done.
- the number of substituents may be one or plural.
- the plurality of substituents may be the same as or different from each other.
- Examples of the aromatic heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms in R g include the same examples as the aromatic heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms in D 1 to D 3 .
- Examples of the substituent that the aromatic heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms in R g may have include the same examples as the substituent that the aromatic hydrocarbon ring group in D 1 to D 3 may have. .
- the number of substituents may be one or plural.
- the plurality of substituents may be the same as or different from each other.
- G x is a divalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms which may have a substituent; and a divalent aliphatic hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms which may have a substituent.
- At least one of —CH 2 — contained in the aliphatic hydrocarbon group is —O—, —S—, —O—C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O) —O—, —O—C ( ⁇ O) —O—, —NR 14 —C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O) —NR 14 —, —NR 14 —, or a group substituted with —C ( ⁇ O) — (provided that , —O— or —S— each except two or more adjacent groups).
- R 14 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
- the “divalent aliphatic hydrocarbon group” is preferably a divalent chain
- Y x represents —O—, —C ( ⁇ O) —, —S—, —C ( ⁇ O) —O—, —O—C ( ⁇ O) —, —O—C ( ⁇ O) —O.
- R 15 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
- Y x is preferably —O—, —O—C ( ⁇ O) —O— or —C ( ⁇ O) —O—.
- F x represents an organic group having at least one of an aromatic hydrocarbon ring and an aromatic heterocyclic ring.
- the number of carbon atoms of the organic group is preferably 2 or more, more preferably 7 or more, still more preferably 8 or more, particularly preferably 10 or more, and preferably 30 or less.
- the number of carbon atoms of the organic group does not include the carbon atom of the substituent.
- Specific examples of F x include the same examples as the specific examples of R h described later.
- R h represents an organic group having one or more aromatic rings selected from the group consisting of an aromatic hydrocarbon ring having 6 to 30 carbon atoms and an aromatic heterocyclic ring having 2 to 30 carbon atoms.
- R h Preferable examples of R h include (1) a hydrocarbon ring group having 6 to 40 carbon atoms and having one or more aromatic hydrocarbon rings having 6 to 30 carbon atoms.
- the hydrocarbon ring group having an aromatic hydrocarbon ring may be appropriately referred to as “(1) hydrocarbon ring group”.
- (1) Specific examples of the hydrocarbon ring group include the following groups.
- the hydrocarbon ring group may have a substituent.
- substituents that the hydrocarbon ring group may have include a halogen atom such as a fluorine atom and a chlorine atom; a cyano group; a C 1-6 carbon atom such as a methyl group, an ethyl group, and a propyl group.
- alkyl group an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms such as a vinyl group or an allyl group; a halogenated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a trifluoromethyl group; a carbon atom having 2 carbon atoms such as a dimethylamino group; N, N-dialkylamino group having ⁇ 12; alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms such as methoxy group, ethoxy group, isopropoxy group; nitro group; 6-20 carbon atoms such as phenyl group, naphthyl group, etc.
- R a and R b are as described above. Among these, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms are preferable.
- the number of substituents may be one or plural. The plurality of substituents may be the same as or different from each other.
- R h has (2) one or more aromatic rings selected from the group consisting of aromatic hydrocarbon rings having 6 to 30 carbon atoms and aromatic heterocyclic rings having 2 to 30 carbon atoms. And a heterocyclic group having 2 to 40 carbon atoms.
- the heterocyclic group having an aromatic ring is sometimes referred to as “(2) heterocyclic group” as appropriate.
- Specific examples of the heterocyclic group include the following groups. Each R independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
- the heterocyclic group may have a substituent.
- Examples of the substituent that the heterocyclic group may have include the same examples as the substituent that (1) the hydrocarbon ring group may have.
- the number of substituents may be one or plural.
- the plurality of substituents may be the same as or different from each other.
- R h is (3) one or more groups selected from the group consisting of an aromatic hydrocarbon ring group having 6 to 30 carbon atoms and an aromatic heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms. And an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, which is substituted with Hereinafter, the substituted alkyl group is sometimes referred to as “(3) a substituted alkyl group” as appropriate.
- Examples of the “alkyl group having 1 to 12 carbon atoms” in the substituted alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group.
- Examples of the “aromatic hydrocarbon ring group having 6 to 30 carbon atoms” in the substituted alkyl group include the same examples as the aromatic hydrocarbon ring group having 6 to 30 carbon atoms in D 1 to D 3 .
- Examples of the “aromatic heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms” in the substituted alkyl group include the same examples as the aromatic heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms in D 1 to D 3 . .
- the substituted alkyl group may further have a substituent.
- substituents that the substituted alkyl group may have include the same examples as the substituent that (1) the hydrocarbon ring group may have.
- the number of substituents may be one or plural.
- the plurality of substituents may be the same as or different from each other.
- R h is (4) one or more groups selected from the group consisting of an aromatic hydrocarbon ring group having 6 to 30 carbon atoms and an aromatic heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms. And an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, which is substituted with Hereinafter, the substituted alkenyl group may be referred to as “(4) a substituted alkenyl group” as appropriate.
- Examples of the “alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms” in the substituted alkenyl group include a vinyl group and an allyl group.
- Examples of the “aromatic hydrocarbon ring group having 6 to 30 carbon atoms” in the substituted alkenyl group include the same examples as the aromatic hydrocarbon ring group having 6 to 30 carbon atoms in D 1 to D 3 .
- Examples of the “aromatic heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms” in the substituted alkenyl group include the same examples as the aromatic heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms in D 1 to D 3 . .
- the substituted alkenyl group may further have a substituent.
- substituents that the substituted alkenyl group may have include the same examples as (1) the substituent that the hydrocarbon ring group may have.
- the number of substituents may be one or plural.
- the plurality of substituents may be the same as or different from each other.
- R h is (5) one or more groups selected from the group consisting of an aromatic hydrocarbon ring group having 6 to 30 carbon atoms and an aromatic heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms. And an alkynyl group having 2 to 12 carbon atoms, which is substituted with Hereinafter, this substituted alkynyl group is sometimes referred to as “(5) substituted alkynyl group” as appropriate.
- Examples of the “alkynyl group having 2 to 12 carbon atoms” in the substituted alkynyl group include an ethynyl group and a propynyl group.
- Examples of the “aromatic hydrocarbon ring group having 6 to 30 carbon atoms” in the substituted alkynyl group include the same examples as the aromatic hydrocarbon ring group having 6 to 30 carbon atoms in D 1 to D 3 .
- Examples of the “aromatic heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms” in the substituted alkynyl group include the same examples as the aromatic heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms in D 1 to D 3 . .
- the substituted alkynyl group may further have a substituent.
- substituents that the substituted alkynyl group may have include the same examples as the substituent that (1) the hydrocarbon ring group may have.
- the number of substituents may be one or plural.
- the plurality of substituents may be the same as or different from each other.
- R h Preferable specific examples of R h include the following groups.
- R h More preferred specific examples of R h include the following groups.
- R h include the following groups.
- R h described above may further have a substituent.
- substituents include a halogen atom such as a fluorine atom and a chlorine atom; a cyano group; an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group and a propyl group; a vinyl group and an allyl group.
- An alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group or an isopropoxy group; a nitro group; —OCF 3 ; —C ( ⁇ O) —R b ; —O—C ( ⁇ O) —R b ; —C ( ⁇ O) —O—R b ; —SO 2 R a ; and the like.
- R a and R b are as described above. Among these, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms are preferable.
- the number of substituents may be one or plural.
- the plurality of substituents may be the same as or different from each other.
- R i represents an organic group having one or more aromatic rings selected from the group consisting of an aromatic hydrocarbon ring having 6 to 30 carbon atoms and an aromatic heterocyclic ring having 2 to 30 carbon atoms.
- R i include a hydrocarbon ring group having 6 to 40 carbon atoms having one or more aromatic hydrocarbon rings having 6 to 30 carbon atoms. Further, another preferred example of R i has one or more aromatic rings selected from the group consisting of aromatic hydrocarbon rings having 6 to 30 carbon atoms and aromatic heterocyclic rings having 2 to 30 carbon atoms. Examples include heterocyclic groups having 2 to 40 carbon atoms.
- R i include the following groups.
- the meaning of R is as described above.
- the group represented by any one of formulas (II-1) to (II-7) may further have a substituent in addition to D 1 to D 6 .
- substituents include a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and an N-alkylamino having 1 to 6 carbon atoms.
- N, N-dialkylamino groups having 2 to 12 carbon atoms alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms, alkylsulfinyl groups having 1 to 6 carbon atoms, carboxyl groups, thioalkyl groups having 1 to 6 carbon atoms And an N-alkylsulfamoyl group having 1 to 6 carbon atoms and an N, N-dialkylsulfamoyl group having 2 to 12 carbon atoms.
- the number of substituents may be one or plural.
- the plurality of substituents may be the same as or different from each other.
- Preferred examples of Ar in the formula (I) include groups represented by the following formulas (III-1) to (III-10).
- the groups represented by the formulas (III-1) to (III-10) may have an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms as a substituent.
- * represents a bonding position.
- formula (III-1) and formula (III-4) include the following groups.
- * represents a bonding position.
- a 1 , A 2 , B 1 and B 2 are each independently a cyclic aliphatic group which may have a substituent and an aromatic which may have a substituent.
- the number of carbon atoms (including the number of carbon atoms of the substituent) of the group represented by A 1 , A 2 , B 1 and B 2 is usually 3 to 100.
- a 1 , A 2 , B 1 and B 2 each independently have a cyclic aliphatic group having 5 to 20 carbon atoms which may have a substituent or a substituent.
- Preferred is an aromatic group having 2 to 20 carbon atoms.
- Examples of the cycloaliphatic group in A 1 , A 2 , B 1 and B 2 include, for example, cyclopentane-1,3-diyl group, cyclohexane-1,4-diyl group, 1,4-cycloheptane-1,4 A cycloalkanediyl group having 5 to 20 carbon atoms, such as a diyl group or cyclooctane-1,5-diyl group; a decahydronaphthalene-1,5-diyl group, a decahydronaphthalene-2,6-diyl group, etc. And a bicycloalkanediyl group having 5 to 20 carbon atoms.
- cycloalkanediyl group having 5 to 20 carbon atoms is preferred, a cyclohexanediyl group is more preferred, and a cyclohexane-1,4-diyl group is particularly preferred.
- the cycloaliphatic group may be a trans isomer, a cis isomer, or a mixture of a cis isomer and a trans isomer. Of these, the trans isomer is more preferable.
- Examples of the substituent that the cycloaliphatic group in A 1 , A 2 , B 1 and B 2 may have include, for example, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, A nitro group, a cyano group, etc. are mentioned.
- the number of substituents may be one or plural.
- the plurality of substituents may be the same as or different from each other.
- Examples of the aromatic group in A 1 , A 2 , B 1 and B 2 include 1,2-phenylene group, 1,3-phenylene group, 1,4-phenylene group, 1,4-naphthylene group, 1, Aromatic hydrocarbon ring groups having 6 to 20 carbon atoms such as 5-naphthylene group, 2,6-naphthylene group, 4,4′-biphenylene group; furan-2,5-diyl group, thiophene-2,5 An aromatic heterocyclic group having 2 to 20 carbon atoms such as a diyl group, a pyridine-2,5-diyl group, and a pyrazine-2,5-diyl group; Among them, an aromatic hydrocarbon ring group having 6 to 20 carbon atoms is preferable, a phenylene group is more preferable, and a 1,4-phenylene group is particularly preferable.
- a 1, as the A 2, B 1 and substituents aromatic group may have at B 2, for example, A 1, A 2, B 1 and the same as the substituent which may have a cyclic aliphatic group in B 2 An example is given.
- the number of substituents may be one or plural.
- the plurality of substituents may be the same as or different from each other.
- Y 1 to Y 4 each independently represents a single bond, —O—, —C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O) —O—, —O—C ( ⁇ O ) —, —NR 22 —C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O) —NR 22 —, —O—C ( ⁇ O) —O—, —NR 22 —C ( ⁇ O) —O—, It represents one selected from the group consisting of —O—C ( ⁇ O) —NR 22 — and —NR 22 —C ( ⁇ O) —NR 23 —.
- R 22 and R 23 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
- G 1 and G 2 each independently represent an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms; and a methylene group contained in an aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms
- An organic group selected from the group consisting of a group in which one or more of (—CH 2 —) is substituted with —O— or —C ( ⁇ O) —.
- the hydrogen atom contained in the organic group of G 1 and G 2 may be substituted with an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, or a halogen atom.
- the methylene groups (—CH 2 —) at both ends of G 1 and G 2 are not substituted with —O— or —C ( ⁇ O) —.
- Specific examples of the aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms in G 1 and G 2 include an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms.
- Specific examples of the aliphatic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms in G 1 and G 2 include an alkylene group having 3 to 20 carbon atoms.
- P 1 and P 2 each independently represent a polymerizable functional group.
- the polymerizable functional group in P 1 and P 2 include a group represented by CH 2 ⁇ CR 31 —C ( ⁇ O) —O— such as acryloyloxy group and methacryloyloxy group; vinyl group; vinyl ether group Acryloyl group; methacryloyl group; carboxyl group; methylcarbonyl group; hydroxyl group; amide group; alkylamino group having 1 to 4 carbon atoms; amino group; epoxy group; oxetanyl group; aldehyde group; Thioisocyanate group; and the like.
- R 31 represents a hydrogen atom, a methyl group, or a chlorine atom.
- a group represented by CH 2 ⁇ CR 31 —C ( ⁇ O) —O— is preferable, and CH 2 ⁇ CH—C ( ⁇ O) —O— (acryloyloxy group), CH 2 ⁇ C (CH 3 ) —C ( ⁇ O) —O— (methacryloyloxy group) is more preferable, and acryloyloxy group is particularly preferable.
- the polymerizable liquid crystal compound represented by the formula (I) can be produced, for example, by a reaction of a hydrazine compound and a carbonyl compound described in International Publication No. 2012/147904.
- the proportion of the polymerizable liquid crystal compound in the liquid crystal composition is preferably 10% by weight or more, more preferably 15% by weight or more, particularly preferably 18% by weight or more, preferably 45% by weight or less, more preferably 40% by weight. Hereinafter, it is particularly preferably 30% by weight or less.
- the compounding aid is a copolymer containing a predetermined monomer unit A and monomer unit B in combination.
- Monomer unit A contains a monovalent group containing an aromatic ring. This monovalent group is usually bonded as a side chain to the main chain of the copolymer as an alignment aid. Therefore, in the following description, this “monovalent group containing an aromatic ring” may be referred to as “side chain group A” as appropriate.
- Examples of the aromatic ring contained in the side chain group A of the monomer unit A include aromatic hydrocarbon rings such as a benzene ring, a naphthalene ring, and an anthracene ring. Among these, a benzene ring is preferable.
- the benzene ring By using the benzene ring, the inclination angle formed by the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound with respect to the layer plane of the liquid crystal cured layer can be effectively increased. Furthermore, normally, the orientation of the liquid crystal cured layer can be improved.
- the number of aromatic rings contained in one side chain group A of the monomer unit A may be one or two or more. Among them, the number of aromatic rings in one side chain group A is preferably 2 to 6, and 2 to 4 is particularly preferable.
- the number of aromatic rings of one side chain group A is in the above range, the inclination angle formed by the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound with respect to the layer plane of the liquid crystal cured layer can be effectively increased. Furthermore, normally, the orientation of the liquid crystal cured layer can be improved.
- the aromatic ring contained in the side chain group A of the monomer unit A is not directly bonded to the main chain of the copolymer as the alignment aid but via an appropriate linking group.
- the side chain group A preferably contains an aromatic ring and a linking group that connects the aromatic ring and the main chain of the monomer unit A.
- the linking group preferably contains a hetero atom such as an oxygen atom. Examples of particularly suitable linking groups include, for example, linking groups containing a —COO— group. In such a case, the inclination angle formed by the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound with respect to the layer plane of the liquid crystal cured layer can be effectively increased. Furthermore, normally, the orientation of the liquid crystal cured layer can be improved.
- the number of carbon atoms of the side chain group A of the monomer unit A is preferably 8 or more, more preferably 10 or more, particularly preferably 12 or more, preferably 32 or less, more preferably 28 or less, particularly preferably 24 or less. is there.
- the number of carbon atoms of the side chain group A is in the above range, the inclination angle formed by the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound with respect to the layer plane of the liquid crystal cured layer can be effectively increased. Furthermore, normally, the orientation of the liquid crystal cured layer can be improved.
- the molecular weight of the side chain group A of the monomer unit A is preferably 150 or more, more preferably 200 or more, particularly preferably 250 or more, preferably 800 or less, more preferably 700 or less, and particularly preferably 600 or less.
- the molecular weight of the side chain group A is in the above range, the inclination angle formed by the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound with respect to the layer plane of the liquid crystal cured layer can be effectively increased. Furthermore, normally, the orientation of the liquid crystal cured layer can be improved.
- a particularly preferable example of the monomer unit A includes a monomer unit represented by the following formula (A).
- R a1 represents a hydrogen atom or a methyl group
- X a1 and X a2 each independently represent a divalent linking group
- R a2 is at least selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen atom, a cyano group, and an isocyanate group (—N ⁇ C ⁇ O group).
- n1 represents an integer of 1 to 14
- n2 represents an integer of 1 or 2
- n3 represents an integer of 1 or 2.
- a monovalent group surrounded by a broken line in the following formula corresponds to the side chain group A.
- R a1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
- R a1 a methyl group is preferable.
- the inclination angle formed by the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound with respect to the layer plane of the liquid crystal cured layer can be effectively increased. Furthermore, normally, the orientation of the liquid crystal cured layer can be improved.
- X a1 represents a divalent linking group.
- Examples of X a1 include —O—, —C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O) —O—, —O—C ( ⁇ O) —, —O—C ( ⁇ O) —O—. , —N ⁇ N—, —N ⁇ CH—, —C ( ⁇ O) —NH—, —C ⁇ C— and the like. Of these, —O— is preferable.
- —O— the inclination angle formed by the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound with respect to the layer plane of the liquid crystal cured layer can be effectively increased. Furthermore, normally, the orientation of the liquid crystal cured layer can be improved.
- X a2 represents a divalent linking group.
- Examples of X a2 include —O—, —C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O) —O—, —O—C ( ⁇ O) —, —O—C ( ⁇ O) —O—. , —N ⁇ N—, —N ⁇ CH—, —C ( ⁇ O) —NH—, —C ⁇ C— and the like.
- —C ( ⁇ O) —O— and —O—C ( ⁇ O) — are preferable, and —C ( ⁇ O) —O— is particularly preferable.
- the main chain mesogenic polymerizable liquid crystal compound can effectively increase the inclination angle formed with respect to the layer plane of the liquid crystal cured layer. Furthermore, normally, the orientation of the liquid crystal cured layer can be improved.
- R a2 is at least one selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen atom, a cyano group, and an isocyanate group.
- the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and the like.
- the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, and a propoxy group.
- the halogen atom include a fluorine atom and a chlorine atom.
- an alkoxy group is preferable, and a methoxy group is particularly preferable. In such a case, the inclination angle formed by the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound with respect to the layer plane of the liquid crystal cured layer can be effectively increased. Furthermore, normally, the orientation of the liquid crystal cured layer can be improved.
- n1 represents an integer of 1 to 14.
- n1 is preferably 2 or more, more preferably 3 or more, preferably 14 or less, more preferably 12 or less, and particularly preferably 10 or less.
- n1 is in the above range, the inclination angle formed by the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound with respect to the layer plane of the liquid crystal cured layer can be effectively increased. Furthermore, normally, the orientation of the liquid crystal cured layer can be improved.
- n2 represents an integer of 1 or 2.
- n3 represents an integer of 1 or 2.
- Examples of the monomer unit A represented by the formula (A) include a monomer unit represented by the following formula (A-1).
- Monomer unit B contains a monovalent aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent. Therefore, usually, the monovalent group containing the monovalent aliphatic hydrocarbon group is bonded as a side chain to the main chain of the copolymer as the alignment aid. Therefore, in the following description, “the monovalent group including a monovalent aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent” may be appropriately referred to as “side chain group B”.
- the monovalent aliphatic hydrocarbon group contained in the monomer unit B is preferably a chain aliphatic hydrocarbon group.
- the monovalent aliphatic hydrocarbon group is preferably a saturated aliphatic hydrocarbon group.
- the monovalent aliphatic hydrocarbon group is preferably an alkyl group. In such a case, the inclination angle formed by the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound with respect to the layer plane of the liquid crystal cured layer can be effectively increased. Furthermore, normally, the orientation of the liquid crystal cured layer can be improved.
- the number of carbon atoms of the monovalent aliphatic hydrocarbon group contained in the monomer unit B is usually 1 to 30.
- the number of carbon atoms of the monovalent aliphatic hydrocarbon group is preferably 3 or more, more preferably 6 or more, particularly preferably 7 or more, preferably 22 or less, more preferably 15 or less, particularly preferably. Is 10 or less.
- Examples of the monovalent aliphatic hydrocarbon group contained in the monomer unit B include alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a decyl group, and an icosyl group.
- alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a decyl group, and an icosyl group.
- a linear alkyl group having no branched chain is preferable.
- the hydrogen atom of the aliphatic hydrocarbon group may be substituted with a substituent.
- the substituent include a halogen atom such as a fluorine atom and a chlorine atom.
- the number of substituents may be one or two or more.
- the kind of substituent may be one kind or two or more kinds.
- a halogen atom is preferable and a fluorine atom is more preferable.
- the fluorine atom is particularly preferably bonded to at least the terminal carbon atom of the aliphatic hydrocarbon group. In such a case, the inclination angle formed by the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound with respect to the layer plane of the liquid crystal cured layer can be effectively increased. Furthermore, normally, the orientation of the liquid crystal cured layer can be improved.
- the side chain group B includes a monovalent aliphatic hydrocarbon group which may have the above-described substituent, and a linking group that connects the aliphatic hydrocarbon group and the main chain of the monomer unit B. It is preferable to contain.
- the linking group preferably contains a hetero atom such as an oxygen atom. Examples of particularly suitable linking groups include, for example, linking groups containing a —COO— group. In such a case, the inclination angle formed by the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound with respect to the layer plane of the liquid crystal cured layer can be effectively increased. Furthermore, normally, the orientation of the liquid crystal cured layer can be improved.
- Monomer unit B preferably does not contain an aromatic ring. Therefore, it is preferable that the side chain group B does not contain an aromatic ring.
- the number of carbon atoms of the side chain group B of the monomer unit B is preferably 3 or more, more preferably 5 or more, particularly preferably 7 or more, preferably 16 or less, more preferably 14 or less, and particularly preferably 12 or less. is there.
- the number of carbon atoms of the side chain group B is in the above range, the inclination angle formed by the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound with respect to the layer plane of the liquid crystal cured layer can be effectively increased. Furthermore, normally, the orientation of the liquid crystal cured layer can be improved.
- the molecular weight of the side chain group B of the monomer unit B is preferably 250 or more, more preferably 300 or more, particularly preferably 350 or more, preferably 800 or less, more preferably 700 or less, and particularly preferably 600 or less.
- the inclination angle formed by the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound with respect to the layer plane of the liquid crystal cured layer can be effectively increased. Furthermore, normally, the orientation of the liquid crystal cured layer can be improved.
- a particularly preferable example of the monomer unit B includes a monomer unit represented by the following formula (B).
- R b1 represents a hydrogen atom or a methyl group
- X b1 represents a single bond or a divalent linking group
- R b2 represents a monovalent aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent.
- R b1 represents a hydrogen atom or a methyl group.
- a methyl group is preferable as R b1 .
- Xb1 represents a single bond or a divalent linking group.
- the divalent linking group include —C ( ⁇ O) —, —C ( ⁇ O) —O—, — (CH 2 CH 2 O) n4 — and the like.
- n4 represents an integer of 1 to 6.
- a single bond is preferable.
- the inclination angle formed by the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound with respect to the layer plane of the liquid crystal cured layer can be effectively increased. Furthermore, normally, the orientation of the liquid crystal cured layer can be improved.
- R b2 represents a monovalent aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent.
- the range of the monovalent aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent is as described above.
- Examples of the monomer unit B represented by the formula (B) include a monomer unit represented by the following formula (B-1).
- the molar ratio of monomer unit A and monomer unit B (monomer unit A: monomer unit B) contained in the copolymer as an alignment aid is preferably 90:10 to 60:40, more preferably 85:15. ⁇ 65: 35, particularly preferably 80:20 to 70:30.
- the molar ratio between the monomer unit A and the monomer unit B is in the above range, the inclination angle formed by the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound with respect to the layer plane of the liquid crystal cured layer can be effectively increased. Furthermore, normally, the orientation of the liquid crystal cured layer can be improved.
- the total proportion of monomer unit A and monomer unit B in the copolymer as an alignment aid is preferably 80% to 100% by weight, more preferably 90% to 100% by weight, and particularly preferably 95% to 100% by weight.
- the ratio of the monomer unit A and the monomer unit B occupying the copolymer as an alignment aid is large, the inclination angle formed by the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound with respect to the layer plane of the liquid crystal cured layer is effective. Can be large. Furthermore, normally, the orientation of the liquid crystal cured layer can be improved.
- the ratio of the monomer unit formed by polymerizing a certain monomer in the copolymer is usually the ratio of the certain monomer to the total monomers used for polymerization of the copolymer unless otherwise specified. It matches (preparation ratio). Therefore, for example, the ratio of the monomer unit A in the copolymer usually coincides with the ratio of the monomer corresponding to the monomer unit A in the total monomers used for the polymerization of the copolymer.
- the copolymer as the alignment aid may further contain any monomer unit in combination with the monomer unit A and the monomer unit B.
- the number of arbitrary monomer units is preferably small.
- the weight average molecular weight Mw of the copolymer as an alignment aid is preferably 2,000 or more, more preferably 2,500 or more, particularly preferably 3,000 or more, preferably 100,000 or less, more preferably 50,000 or less, particularly preferably 30,000 or less.
- the weight average molecular weight Mw of the alignment aid is in the above range, the inclination angle formed by the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound with respect to the layer plane of the liquid crystal cured layer can be effectively increased. Furthermore, normally, the orientation of the liquid crystal cured layer can be improved.
- the weight average molecular weight can be measured as a value in terms of polyisoprene or polystyrene by gel permeation chromatography using tetrahydrofuran as a solvent (however, if the sample does not dissolve in tetrahydrofuran, toluene may be used).
- the above-mentioned copolymer as an alignment aid can be usually produced by a production method including a step of copolymerizing a monomer corresponding to the monomer unit A and a monomer corresponding to the monomer unit B.
- the alignment aid containing the monomer unit A represented by the formula (A) and the monomer unit B represented by the formula (B) includes an acrylic or methacrylic monomer corresponding to the monomer unit A, and a monomer unit. It can be produced by a production method comprising a step of copolymerizing an acrylic or methacrylic monomer corresponding to B.
- the copolymerization can be performed by any polymerization method such as a radical polymerization method, a cationic polymerization method, an anionic polymerization method, or the like.
- a polymerization initiator is usually used.
- this polymerization initiator for example, azobisisobutyronitrile, benzoyl peroxide, or the like can be used.
- the amount of the alignment aid contained in the liquid crystal composition is preferably 1 part by weight or more, more preferably 2 parts by weight or more, particularly preferably 3 parts by weight or more, based on 100 parts by weight of the polymerizable liquid crystal compound. Is 10 parts by weight or less, more preferably 9 parts by weight or less, and particularly preferably 8 parts by weight or less.
- the amount of the alignment aid is within the above range, the inclination angle formed by the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound with respect to the layer plane of the liquid crystal cured layer can be effectively increased.
- the amount of the alignment aid is not less than the lower limit of the above range, the alignment property of the polymerizable liquid crystal compound can be improved, so that the occurrence of alignment defects in the liquid crystal cured layer can be suppressed.
- the liquid crystal composition may contain an arbitrary component in combination with the polymerizable liquid crystal compound and the alignment aid. Moreover, arbitrary components may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.
- the optional component examples include a polymerization initiator. Since the polymerization of the polymerizable liquid crystal compound can be promoted by the polymerization initiator, the curing of the liquid crystal composition can be rapidly advanced.
- the kind of polymerization initiator can be selected according to the kind of polymerizable liquid crystal compound contained in the liquid crystal composition. For example, if the polymerizable liquid crystal compound is radically polymerizable, a radical polymerization initiator can be used. Further, if the polymerizable liquid crystal compound is anionic polymerizable, an anionic polymerization initiator can be used. Furthermore, if the polymerizable liquid crystal compound is cationically polymerizable, a cationic polymerization initiator can be used. A polymerization initiator may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.
- the amount of the polymerization initiator is preferably 0.1 parts by weight or more, more preferably 0.5 parts by weight or more, preferably 30 parts by weight or less, more preferably 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable liquid crystal compound. Less than parts by weight. When the amount of the polymerization initiator falls within the above range, the polymerization can proceed efficiently.
- the optional component examples include a solvent.
- a solvent those capable of dissolving the polymerizable liquid crystal compound are preferable.
- an organic solvent is usually used.
- organic solvents include ketone solvents such as cyclopentanone, cyclohexanone, methyl ethyl ketone, acetone and methyl isobutyl ketone; acetate solvents such as butyl acetate and amyl acetate; halogenated hydrocarbon solvents such as chloroform, dichloromethane and dichloroethane; 1 , 4-dioxane, cyclopentyl methyl ether, tetrahydrofuran, tetrahydropyran, 1,3-dioxolane, 1,2-dimethoxyethane, and other ether solvents; and toluene, xylene, mesitylene, and other aromatic hydrocarbon solvents.
- a solvent may be used individually by 1 type and may be
- the boiling point of the solvent is preferably 60 ° C. to 250 ° C., more preferably 60 ° C. to 150 ° C., from the viewpoint of excellent handleability.
- the amount of the solvent is preferably 200 parts by weight or more, more preferably 250 parts by weight or more, particularly preferably 300 parts by weight or more, preferably 650 parts by weight or less, with respect to 100 parts by weight of the polymerizable liquid crystal compound. Is 550 parts by weight or less, particularly preferably 450 parts by weight or less.
- liquid crystal compositions include, for example, metals; metal complexes; metal oxides such as titanium oxide; colorants such as dyes and pigments; luminescent materials such as fluorescent materials and phosphorescent materials; Leveling agents; thixotropic agents; gelling agents; polysaccharides; ultraviolet absorbers; infrared absorbers; antioxidants; The amount of these components can be 0.1 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the polymerizable liquid crystal compound.
- the liquid crystal cured layer is formed of a cured product of the liquid crystal composition described above. Curing of the liquid crystal composition is usually achieved by polymerization of a polymerizable liquid crystal compound. Therefore, the liquid crystal cured layer contains a polymerized polymerizable liquid crystal compound (that is, a polymer of the polymerizable liquid crystal compound).
- the liquid crystal cured layer may contain an unpolymerized polymerizable liquid crystal compound, but it is preferable that all of the polymerizable liquid crystal compounds contained in the liquid crystal cured layer are polymerized.
- the liquid crystal cured layer contains the polymerized or unpolymerized polymerizable liquid crystal compound as described above, the liquid crystal cured layer contains the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound.
- the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound is oriented at an inclination angle within a predetermined range with respect to the layer plane of the liquid crystal cured layer. Specifically, the inclination angle is usually 85 ° to 90 °, preferably 86 ° to 90 °, particularly preferably 87 ° to 90 °.
- the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound is aligned in the thickness direction or a direction close thereto.
- the orientation direction of the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound usually coincides with the maximum refractive index direction in the refractive index ellipsoid of the polymerizable liquid crystal compound molecule. Therefore, the inclination angle formed by the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound contained in the liquid crystal cured layer with respect to the layer plane of the liquid crystal cured layer is measured by measuring the retardation of the liquid crystal cured layer and calculating from the measured retardation. Can be sought.
- the tilt angle thus determined represents the tilt angle as an average of main chain mesogens contained in the liquid crystal cured layer.
- the retardation is measured in the measurement direction with a 10 ° pitch in the polar angle range of ⁇ 40 ° to 40 ° with respect to the layer plane of the liquid crystal cured layer.
- the retardation can be measured using a phase difference meter (“Axoscan” manufactured by Axometrics).
- Axoscan manufactured by Axometrics.
- the orientation of the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound is usually good. Therefore, the occurrence of alignment defects is suppressed in the liquid crystal cured layer. Therefore, in an embodiment, the following advantages can be obtained.
- On the surface light source two linear polarizing plates are installed in crossed Nicols, and a liquid crystal cured layer is installed between the two linear polarizing plates.
- the in-plane retardation can be made uniform. Therefore, when the side opposite to the surface light source of this system is observed from a direction perpendicular to the layer plane of the liquid crystal cured layer, it is possible to suppress the occurrence of a portion having a brightness different from that of the surroundings.
- the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound contained in the liquid crystal cured layer is aligned in the thickness direction of the liquid crystal cured layer or a direction close thereto. Therefore, normally, the birefringence in the in-plane direction of the liquid crystal cured layer can be reduced. Therefore, the in-plane retardation of the liquid crystal cured layer can be reduced. Therefore, in an embodiment, the following advantages can be obtained.
- two linear polarizing plates are installed in crossed Nicols, and a liquid crystal cured layer is installed between the two linear polarizing plates.
- the liquid crystal cured layer has a small in-plane retardation, it is possible to suppress a change in the polarization state of polarized light transmitted through the liquid crystal cured layer in the thickness direction. Therefore, when the side opposite to the surface light source of this system is observed from a direction perpendicular to the layer plane of the liquid crystal cured layer, light transmission can be suppressed.
- the specific in-plane retardation range of the liquid crystal cured layer can be arbitrarily set according to the use of the liquid crystal cured layer.
- the in-plane retardation of the liquid crystal cured layer at a measurement wavelength of 590 nm can be preferably 0 nm to 5 nm, more preferably 0 nm to 3 nm, and particularly preferably 0 nm to 1 nm.
- the liquid crystal cured layer Since the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound contained in the liquid crystal cured layer is oriented in the thickness direction of the liquid crystal cured layer or a direction close thereto, the liquid crystal cured layer usually has a large birefringence in the thickness direction of the liquid crystal cured layer. Have Therefore, the liquid crystal cured layer can have a retardation in the thickness direction having a size corresponding to the birefringence.
- the specific retardation range in the thickness direction of the liquid crystal cured layer can be arbitrarily set according to the use of the liquid crystal cured layer.
- the retardation in the thickness direction of the liquid crystal cured layer at a measurement wavelength of 590 nm is preferably ⁇ 160 nm or more, more preferably ⁇ 150 nm or more, particularly preferably ⁇ 140 nm or more, preferably ⁇ 10 nm or less, more preferably ⁇ It can be 20 nm or less, particularly preferably ⁇ 30 nm or less.
- the liquid crystal cured layer usually also has reverse wavelength dispersion characteristics. Therefore, the retardations Rth (450) and Rth (550) in the thickness direction of the liquid crystal cured layer at the measurement wavelengths of 450 nm and 550 nm usually satisfy the following formula (ii).
- the thickness of the liquid crystal cured layer can be arbitrarily set according to the use of the liquid crystal cured layer.
- the specific thickness of the liquid crystal cured layer is preferably 0.3 ⁇ m or more, more preferably 0.5 ⁇ m or more, particularly preferably 0.7 ⁇ m or more, and preferably 2.5 ⁇ m or less, more preferably 2.0 ⁇ m or less, Particularly preferably, it may be 1.5 ⁇ m or less.
- the liquid crystal cured layer is Forming an alignment film; Forming a liquid crystal composition layer on the alignment film; And a step of curing a liquid crystal composition layer to obtain a liquid crystal cured layer.
- the manufacturing method of the liquid crystal cured layer according to this example will be described in detail.
- alignment film a film formed of a material containing a compound having a vertical alignment group can be used.
- the vertical alignment group represents a group containing a hydrocarbon group having about 6 to 20 carbon atoms, and specifically represents a group represented by the following formula [C].
- Y c1 represents a single bond or a linking group
- Y c2 represents a single bond, an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms or —CH 2 —CH (OH) —CH 2 —, or a divalent group selected from the group consisting of a benzene ring, a cyclohexane ring and a heterocyclic ring.
- An arbitrary hydrogen atom on the cyclic group represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 3 carbon atoms, a fluorine-containing alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a carbon atom It may be substituted with a fluorine-containing alkoxyl group having a number of 1 to 3 or a fluorine atom, Y c3 represents a single bond or an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms, Y c4 represents a single bond, or a divalent cyclic group selected from the group consisting of a benzene ring, a cyclohexane ring and a heterocyclic ring, or a divalent organic group having 17 to 30 carbon atoms and having a steroid skeleton.
- any hydrogen atom on the cyclic group is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 3 carbon atoms, a fluorine-containing alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or 1 to 3 carbon atoms.
- Y c5 represents a divalent cyclic group selected from the group consisting of a benzene ring, a cyclohexane ring and a heterocyclic ring, and an arbitrary hydrogen atom on these cyclic groups is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, the number of carbon atoms 1 to 3 alkoxyl groups, a fluorine-containing alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a fluorine-containing alkoxyl group having 1 to 3 carbon atoms or a fluorine atom may be substituted, nc represents an integer of 0 to 4, and when nc is 2 or more, Y c5 may be the same or different, Y c6 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a fluorine-containing alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a fluorine-containing alkyl group having 1 to
- the alkylene group in Y c2 and Y c3, and the substituent on the cyclic group or the alkyl group, fluorine-containing alkyl group, alkoxyl group, and fluorine-containing alkoxy group in Y c6 may be linear, branched, or cyclic. Or a combination thereof,
- the alkylene group in Y c2 and Y c3, and the alkyl group, fluorine-containing alkyl group, alkoxyl group, and fluorine-containing alkoxy group in Y c6 are interrupted by 1 to 3 bonding groups unless the bonding groups are adjacent to each other.
- Y c2 , Y c4 or Y c5 represents a divalent cyclic group, or Y c4 represents a divalent organic group having a steroid skeleton, or Y c2 represents —CH 2 —CH (OH) —CH.
- 2- represents, or when Y c2 or Y c3 represents an alkylene group, or Y c6 represents an alkyl group or a fluorine-containing alkyl group, the divalent organic group having the divalent cyclic group or the steroid skeleton
- the bond between the group, the —CH 2 —CH (OH) —CH 2 —, the alkylene group, the alkyl group and the fluorine-containing alkyl group and the group adjacent thereto is a bond group, even if it is a single bond.
- the bonding group includes —O—, —CH 2 O—, —CO—, —COO—, —OCO—, —NHCO—, —CONH—, —NH—CO—O—, —O—CO—NH.
- Preferred vertical alignment groups include, for example, hydrocarbon groups having about 6 to 20 carbon atoms.
- hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms include linear, branched or cyclic alkyl groups having 6 to 20 carbon atoms; or carbon atoms having 6 to 20 carbon atoms including an aromatic group.
- Y c1 , Y c2 and Y c4 are single bonds
- Y c3 is a single bond or an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms
- nc is The alkyl group (a-1) is preferably
- Y c6 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms
- the total number of carbon atoms of Y c3 and Y c6 is 6 to 20.
- alkyl group (a-1) examples include an n-hexyl group, 1-methyl-n-pentyl group, 2-methyl-n-pentyl group, 3-methyl-n-pentyl group, 4-methyl -N-pentyl group, 1,1-dimethyl-n-butyl group, 1,2-dimethyl-n-butyl group, 1,3-dimethyl-n-butyl group, 2,2-dimethyl-n-butyl group, 2,3-dimethyl-n-butyl group, 3,3-dimethyl-n-butyl group, 1-ethyl-n-butyl group, 2-ethyl-n-butyl group, 1,1,2-trimethyl-n- Propyl group, 1,2,2-trimethyl-n-propyl group, 1-ethyl-1-methyl-n-propyl group, 1-ethyl-2-methyl-n-propyl group, n-heptyl group, 1-methyl -N-hexyl group,
- Y c1 to Y c4 are single bonds
- nc is 2 to 3
- Y c5 is a benzene ring and a cyclohexane ring.
- the group (a-2) is preferably a divalent cyclic group selected from the group consisting of:
- Y c6 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms.
- groups represented by the following (a-2-1) to (a-2-7) are preferable.
- Y 6 represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms.
- Y c1 to Y c3 are single bonds
- Y c4 has 17 to 30 carbon atoms, and has a steroid skeleton.
- a group (a-3) which is a divalent organic group, nc is 0, and Y c6 is a hydrogen atom is preferable.
- groups represented by the following formulas (a-3-1) to (a-3-8) are preferable.
- the alignment film can be usually formed on an appropriate support surface using an alignment film composition containing a compound having a vertical alignment group.
- the support surface any surface that can support the layer of the alignment film composition can be used.
- this support surface it is preferable to use a flat surface without a concave portion and a convex portion from the viewpoint of improving the surface state of the liquid crystal cured layer.
- a long substrate surface it is preferable to use a long substrate surface as the support surface. “Long” means a shape having a length of 5 times or more with respect to the width, preferably 10 times or more, and specifically wound and stored in a roll shape. Or the shape of the film which has the length of the grade which is conveyed.
- a resin film or a glass plate is usually used.
- a thermoplastic resin is usually used.
- a resin containing an alicyclic structure-containing polymer such as a norbornene-based resin because it is excellent in transparency, low hygroscopicity, dimensional stability, and lightness.
- a suitable example of resin contained in a base material is given by a trade name, “ZEONOR” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. may be mentioned as a norbornene resin.
- any compound having a vertical alignment group can be used.
- the compound which has a vertical alignment group contains the crosslinkable group which can be bridge
- the compound having a vertical alignment group include, for example, International Publication No. 2015/019962, International Publication No. 2015/030004, International Publication No. 2016/031917, International Publication No. 2016/039337, and International Publication No. 2016. / 129642 can be used.
- the compound which has a vertical alignment group may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.
- the alignment film composition may further contain an optional component in combination with a compound having a vertical alignment group.
- the alignment film composition may contain a crosslinking agent.
- a crosslinking agent By using a crosslinking agent, a stable alignment film can be obtained.
- the crosslinking agent include International Publication No. 2015/019962, International Publication No. 2015/030004, International Publication No. 2016/031917, International Publication No. 2016/039337, and International Publication No. 2016/129642. These compounds can be used.
- a crosslinking agent may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.
- the amount of the crosslinking agent is preferably 1 part by weight or more, more preferably 5 parts by weight or more, preferably 100 parts by weight or less, more preferably 80 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the compound having a vertical alignment group. It is as follows.
- optional components that can be included in the alignment film composition include an acid catalyst.
- an acid catalyst By using an acid catalyst, the crosslinking reaction can be promoted.
- the acid catalyst for example, compounds described in International Publication No. 2015/030004 can be used.
- an acid catalyst may be used individually by 1 type, and may be used combining two or more types by arbitrary ratios.
- the amount of the acid catalyst is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more, still more preferably 0.5 parts by mass or more, preferably 100 parts by mass of the compound having a vertical alignment group. Is 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less, and particularly preferably 10 parts by mass or less.
- the alignment film can be formed by a forming method including a step of coating the alignment film composition on the support surface.
- coating methods include curtain coating, extrusion coating, roll coating, spin coating, dip coating, bar coating, spray coating, slide coating, print coating, gravure coating, and die coating. Method, gap coating method, and dipping method.
- a step of applying heat treatment to the layer of the alignment film composition formed by coating may be performed.
- the heat treatment volatile components such as a solvent can be removed from the layer of the alignment film composition.
- a crosslinking reaction can be advanced by heat processing. By crosslinking, elution of components contained in the alignment film into the liquid crystal composition can be suppressed.
- the heating temperature is preferably 60 ° C to 200 ° C, more preferably 70 ° C to 160 ° C.
- the heating time is preferably 0.4 minutes to 60 minutes, more preferably 0.5 minutes to 10 minutes.
- the alignment film can be obtained by coating the alignment film composition on the support surface and subjecting it to heat treatment as necessary.
- the thickness of the alignment film can be, for example, 0.05 ⁇ m to 5 ⁇ m.
- a step of forming a liquid crystal composition layer on the alignment film is performed.
- the liquid crystal composition is usually prepared in a liquid form. Therefore, usually, a liquid crystal composition is applied onto the alignment film to form a liquid crystal composition layer.
- a coating method the same example as the coating method of alignment film composition is mentioned, for example.
- the liquid crystal composition layer is usually held for a predetermined time under a predetermined temperature condition.
- the alignment temperature can be a temperature equal to or higher than the liquid crystallizing temperature of the liquid crystal composition.
- the orientation temperature is preferably a temperature lower than the glass transition temperature of the resin contained in the substrate. Thereby, generation
- the conditions for the alignment treatment the treatment may be performed under a temperature condition of 50 ° C. to 160 ° C. for 30 seconds to 5 minutes.
- the alignment of the polymerizable liquid crystal compound may proceed without any special treatment. Therefore, as long as a desired liquid crystal cured layer is obtained, the alignment treatment is not necessarily performed.
- the liquid crystal composition layer is cured to obtain a liquid crystal cured layer.
- the liquid crystal composition layer is usually cured by polymerization of a polymerizable liquid crystal compound.
- the polymerizable liquid crystal compound is usually polymerized while maintaining the molecular orientation. Since the fluidity before curing is lost by curing, the orientation of the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound is usually fixed in the state before curing in the obtained liquid crystal cured layer. In this way, a liquid crystal cured layer containing a main chain mesogen of a polymerizable liquid crystal compound aligned in the thickness direction or a direction close thereto is obtained.
- the polymerization method a method suitable for the properties of the components contained in the liquid crystal composition can be selected.
- the polymerization method include a method of irradiating active energy rays and a thermal polymerization method. Among them, the method of irradiating with active energy rays is preferable because heating is unnecessary and the polymerization reaction can proceed at room temperature.
- the irradiated active energy rays can include light such as visible light, ultraviolet light, and infrared light, and arbitrary energy rays such as electron beams.
- the temperature during ultraviolet irradiation is preferably not higher than the glass transition temperature of the substrate, preferably not higher than 150 ° C., more preferably not higher than 100 ° C., particularly preferably not higher than 80 ° C.
- the lower limit of the temperature during ultraviolet irradiation can be 15 ° C. or higher.
- the irradiation intensity of ultraviolet rays is preferably 0.1 mW / cm 2 or more, more preferably 0.5 mW / cm 2 or more, preferably 10000 mW / cm 2 or less, more preferably 5000 mW / cm 2 or less.
- the dose of ultraviolet rays is preferably 0.1 mJ / cm 2 or more, more preferably 0.5 mJ / cm 2 or more, preferably 10000 mJ / cm 2 or less, more preferably 5000 mJ / cm 2 or less.
- a liquid crystal cured layer formed of a cured product of the liquid crystal composition can be obtained.
- This manufacturing method may further include an optional step in combination with the steps described above.
- the method for producing a liquid crystal cured layer may include, for example, a step of performing a surface treatment on the support surface.
- a surface treatment By the surface treatment, the adhesion between the support surface and the alignment film can be enhanced.
- the surface treatment include corona treatment, plasma treatment, and ultraviolet irradiation treatment.
- a liquid crystal cured layer is obtained as a part of a multilayer film including a substrate, an alignment film, and a liquid crystal cured layer.
- the manufacturing method of a liquid-crystal hardened layer may include the process of peeling a base material from the said multilayer film as arbitrary processes, for example.
- the manufacturing method of a liquid-crystal hardened layer may include the process of peeling a base material and an oriented film from the said multilayer film as arbitrary processes, for example.
- the method for producing a liquid crystal cured layer may include, for example, a step of transferring the liquid crystal cured layer to an arbitrary film layer as an optional step.
- a step of transferring the liquid crystal cured layer to an arbitrary film layer as an optional step.
- the substrate or the alignment film is peeled off as necessary, and the liquid crystal cured layer and the arbitrary film layer are separated.
- the process of obtaining the film containing this may be included.
- an appropriate pressure-sensitive adhesive or adhesive may be used for bonding.
- the method for producing a liquid crystal cured layer may include, for example, a step of further forming an arbitrary layer on the liquid crystal cured layer.
- the optional layer include an adhesive layer for adhering to other members; a mat layer for improving the slipperiness of the film; a hard coat layer such as an impact-resistant polymethacrylate resin layer; an antireflection layer; an antifouling layer And the like.
- a long liquid crystal cured layer can be obtained using a long base material. According to such a manufacturing method, the liquid crystal cured layer can be continuously manufactured, and the productivity is excellent. Further, since the long liquid crystal cured layer can be bonded to another film layer by roll-to-roll, this point is also excellent in productivity. Usually, a long liquid crystal cured layer is wound up and stored and transported in a roll state.
- FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a liquid crystal composition layer 130 formed on the alignment film 120.
- an alignment film 120 is formed on a substrate 110, and a liquid crystal composition layer 130 is formed on the alignment film 120. Since the alignment film 120 is formed of a material containing a compound having the vertical alignment group 121, the alignment film 120 has the vertical alignment group 121 on the surface 120U. This vertical alignment group 121 usually extends in the thickness direction of the layer 130 of the liquid crystal composition.
- the liquid crystal composition layer 130 includes a polymerizable liquid crystal compound 131 and an alignment aid 132.
- the alignment aid 132 has a main chain 133 and a side chain 134 bonded to the main chain.
- the side chain 134 corresponds to one or both of the side chain group A of the monomer unit A and the side chain group B of the monomer unit B.
- at least a part, preferably all of the alignment aid 132 can be unevenly distributed in the vicinity of the air interface 130U of the layer 130 of the liquid crystal composition.
- the side chain 134 of the alignment aid 132 extends in the thickness direction of the liquid crystal composition layer 130.
- the direction of the main chain mesogen is regulated in the liquid crystal composition of the polymerizable liquid crystal compound 131 by the vertical alignment group 121 of the alignment film 120 and the side chain 134 of the alignment aid 132.
- the layer 130 is oriented in or near the thickness direction.
- optical film which concerns on one Embodiment of this invention is equipped with the liquid crystal cured layer mentioned above.
- This optical film can be used as an optical member by utilizing the excellent optical characteristics of the liquid crystal cured layer.
- a polarizer protective film When the example of the specific use of an optical film is given, a polarizer protective film, an optical compensation film, a viewing angle expansion film, etc. will be mentioned.
- the optical film may be a film including only the liquid crystal cured layer, but may further include an arbitrary layer in combination with the liquid crystal cured layer.
- the optical film may include an alignment film.
- Such an optical film usually has a multilayer structure including a liquid crystal cured layer and an alignment film.
- the optical film may include a base material.
- Such an optical film usually has a multilayer structure including a liquid crystal cured layer, an alignment film, and a substrate in this order.
- the optical film may include a ⁇ / 4 plate.
- the ⁇ / 4 plate refers to a layer having in-plane retardation within a predetermined range at a wavelength of 550 nm.
- the in-plane retardation of the ⁇ / 4 plate at a wavelength of 550 nm is preferably 110 nm or more, more preferably 120 nm or more, particularly preferably 125 nm or more, preferably 165 nm or less, more preferably 155 nm or less, particularly Preferably it is 150 nm or less.
- Examples of such a ⁇ / 4 plate include a stretched film obtained by stretching a resin film, an optically anisotropic layer formed of a cured product of a liquid crystal composition that is the same as or different from the liquid crystal composition described above, and the like. Can be used.
- optional layers include a retardation film; an adhesive layer for adhering to other members; a mat layer for improving the slipperiness of the film; a hard coat layer such as an impact-resistant polymethacrylate resin layer; An anti-staining layer; an anti-staining layer;
- the optical film is preferably excellent in transparency.
- the total light transmittance of the optical film is preferably 75% or more, more preferably 80% or more, and particularly preferably 84% or more.
- the haze of the optical film is preferably 5% or less, more preferably 3% or less, and particularly preferably 1% or less.
- the total light transmittance can be measured in a wavelength range of 400 nm to 700 nm using an ultraviolet / visible spectrometer. Haze can be measured using a haze meter.
- the polarizing plate which concerns on one Embodiment of this invention is equipped with the optical film mentioned above and a linear polarizer.
- the optical film has a birefringence in the thickness direction because the inclination angle formed by the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound with respect to the layer plane of the liquid crystal cured layer can be increased. Therefore, the optical film can perform appropriate optical compensation for light transmitted through the polarizing plate in a tilt direction that is neither parallel nor perpendicular to the thickness direction.
- linear polarizer for example, a film obtained by adsorbing iodine or dichroic dye on a polyvinyl alcohol film and then uniaxially stretching in a boric acid bath; adsorbing iodine or dichroic dye on a polyvinyl alcohol film And a film obtained by stretching and further modifying a part of the polyvinyl alcohol unit in the molecular chain to a polyvinylene unit.
- the linear polarizer include a polarizer having a function of separating polarized light into reflected light and transmitted light, such as a grid polarizer and a multilayer polarizer.
- a polarizer containing polyvinyl alcohol is preferable.
- the degree of polarization of the linear polarizer is not particularly limited, but is preferably 98% or more, more preferably 99% or more.
- the thickness of the linear polarizer is preferably 5 ⁇ m to 80 ⁇ m.
- the polarizing plate including the optical film and the polarizing plate in combination can function as a circularly polarizing plate or an elliptically polarizing plate.
- a polarizing plate when such a polarizing plate is provided in a display device, an effect that reflection of external light can be suppressed can be obtained.
- a polarizing plate can acquire the effect that the visibility at the time of polarizing sunglasses wearing can be improved.
- the optical film since the optical film includes a liquid crystal cured layer having birefringence in the thickness direction, not only in the front direction perpendicular to the display surface but also in the inclined direction non-parallel to the display surface. An effect can be obtained.
- the angle formed by the polarization absorption axis of the linear polarizer and the slow axis of the ⁇ / 4 plate is preferably 45 ° or an angle close thereto.
- the angle is preferably 45 ° ⁇ 5 ° (ie 40 ° to 50 °), more preferably 45 ° ⁇ 4 ° (ie 41 ° to 49 °), particularly preferably 45 ° ⁇ 3 ° (ie 42 ° to 48 °).
- the polarizing plate may further include an arbitrary layer in addition to the linear polarizer and the optical film.
- an arbitrary layer the adhesive layer for bonding a linear polarizer and an optical film, the polarizer protective film layer for protecting a linear polarizer, etc. are mentioned, for example.
- a display device includes the polarizing plate described above.
- Examples of such a display device include an organic electroluminescence display device (hereinafter sometimes referred to as “organic EL display device” as appropriate), a liquid crystal display device, and the like.
- the organic EL display device includes the polarizing plate described above, and usually includes an organic electroluminescence element (hereinafter sometimes referred to as “organic EL element” as appropriate).
- the organic EL display device usually includes a polarizing plate on the viewing side of the organic EL element.
- the polarizing plate includes an optical film and a linear polarizer in this order from the organic EL element side. When the optical film includes a ⁇ / 4 plate, the polarizing plate can function as a reflection suppressing film.
- the mechanism of reflection suppression will be described by taking as an example the case where the polarizing plate functions as a circularly polarizing plate. Only a part of the linearly polarized light passes through the linear polarizer, and then passes through the optical film including the ⁇ / 4 plate, so that it becomes circularly polarized light. Circularly polarized light is reflected by a component that reflects light in the organic EL element (such as a reflective electrode of the organic EL element) and passes through the optical film again, thereby causing a vibration direction orthogonal to the vibration direction of the incident linearly polarized light. The linearly polarized light that has, and does not pass through the linear polarizer.
- the vibration direction of linearly polarized light means the vibration direction of the electric field of linearly polarized light.
- the principle of such reflection suppression may be referred to Japanese Patent Laid-Open No. 9-12785. Since the liquid crystal cured layer included in the optical film has a birefringence in the thickness direction by allowing the inclination angle formed by the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound to the layer plane of the liquid crystal cured layer to be increased, only the front direction of the display surface In addition, the above-described reflection suppressing effect can be obtained also in the tilt direction. As a result, an organic EL display device with a wide viewing angle can be obtained.
- the polarizing plate may include an optical film including a linear polarizer and a ⁇ / 4 plate in this order from the organic EL element side.
- a polarizing plate including an optical film including a ⁇ / 4 plate, a linear polarizer, and an optical film including a ⁇ / 4 plate in this order may be provided on the viewing side of the organic EL element. In this case, the visibility when wearing polarized sunglasses can be improved as in the liquid crystal display device described later.
- An organic EL element usually includes a transparent electrode layer, a light emitting layer, and an electrode layer in this order, and the light emitting layer can generate light when a voltage is applied from the transparent electrode layer and the electrode layer.
- the material constituting the organic light emitting layer include polyparaphenylene vinylene-based, polyfluorene-based, and polyvinyl carbazole-based materials.
- the light emitting layer may have a stack of layers having different emission colors or a mixed layer in which a different dye is doped in a certain dye layer.
- the organic EL element may include functional layers such as a hole injection layer, a hole transport layer, an electron injection layer, an electron transport layer, an equipotential surface forming layer, and a charge generation layer.
- the liquid crystal display device includes the polarizing plate described above, and usually includes a liquid crystal cell.
- the liquid crystal display device usually includes a polarizing plate on the viewing side of the liquid crystal cell.
- the polarizing plate includes an optical film including a linear polarizer and a ⁇ / 4 plate in this order from the liquid crystal cell side
- visibility when wearing polarized sunglasses can be improved.
- the mechanism for improving the visibility will be described by taking as an example the case where the polarizing plate functions as a circularly polarizing plate.
- the light for displaying an image is linearly polarized when it passes through the liquid crystal cell and the linear polarizer of the polarizing plate. This linearly polarized light can be blocked by polarized sunglasses. However, the linearly polarized light becomes circularly polarized light by transmitting through the optical film including the ⁇ / 4 plate.
- the visibility when wearing the polarized sunglasses can be improved.
- the liquid crystal cured layer included in the optical film has a birefringence in the thickness direction by allowing the inclination angle formed by the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound to the layer plane of the liquid crystal cured layer to be increased, only the front direction of the display surface In addition, the visibility improving effect can be obtained even in the tilt direction. As a result, a liquid crystal display device with a wide viewing angle can be obtained even when wearing polarized sunglasses.
- the liquid crystal cell is, for example, in-plane switching (IPS) mode, vertical alignment (VA) mode, multi-domain vertical alignment (MVA) mode, continuous spin wheel alignment (CPA) mode, hybrid alignment nematic (HAN) mode, twisted nematic
- IPS in-plane switching
- VA vertical alignment
- MVA multi-domain vertical alignment
- CPA continuous spin wheel alignment
- HAN hybrid alignment nematic
- TN TN
- STN super twisted nematic
- OBC optical compensated bend
- Example 1 (1-1. Preparation of alignment film composition) 100.0 parts by weight of the alignment material composition (“HSPA-612” manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) and 3.0 parts by weight of the curing agent composition for alignment material (“HSPA-CAT1” manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.)
- the alignment film composition (1) was prepared by stirring.
- the composition of each of the alignment material composition and the curing agent composition for alignment material is as shown in Table 1 below.
- the alignment material composition (“HSPA-612” manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) includes a compound containing a vertical alignment group and a crosslinkable group represented by the formula [C], and a crosslinking agent as a resin composition.
- the surface of the support was subjected to corona treatment with an intensity of 200 W ⁇ min / m 2 .
- the alignment film composition (1) was bar coated on the corona-treated surface of the support using a wire bar (# 2) to form a layer of the alignment film composition (1). Thereafter, the layer of the alignment film composition (1) was heat-treated in a drying oven at 110 ° C. for 1 minute to form an alignment film on the support. This obtained the multilayer support film provided with a support body and alignment film.
- liquid crystal composition was bar-coated using a wire bar (# 4) to form a liquid crystal composition layer. Subsequently, the liquid crystal composition layer was subjected to an alignment treatment in a drying oven at 110 ° C. for 3 minutes. Thereafter, the liquid crystal composition layer was irradiated with ultraviolet rays of 500 mJ / cm 2 or more using a high-pressure mercury lamp in an atmosphere having an oxygen concentration of 1000 ppm or less to cure the liquid crystal composition layer. Thereby, an optical film provided with a liquid crystal cured layer / alignment film / support was obtained.
- evaluation sample The surface on the liquid crystal cured layer side of the optical film was subjected to corona treatment with an intensity of 200 W ⁇ min / m 2 .
- the surface of the liquid crystal cured layer subjected to the corona treatment and the glass substrate were bonded together with an adhesive. Thereafter, the alignment film and the support were peeled off to obtain an evaluation sample (1) comprising a liquid crystal cured layer / adhesive / glass substrate.
- the layer plane of the liquid crystal cured layer of the evaluation sample (1) was slightly rotated around the axis in the direction of 45 ° with respect to the absorption axis of the polarizing plate (inclined) Placement). As a result of observation in this state, light leakage was observed.
- the inclination angle ⁇ is 0 ° if the main chain mesogen is aligned in the in-plane direction of the liquid crystal cured layer, and 90 ° if the main chain mesogen is parallel to the thickness direction of the liquid crystal cured layer.
- the inclination angle ⁇ of the main chain mesogen of the evaluation sample (1) was 90.0 °. From this result, it was confirmed that the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound contained in the liquid crystal cured layer of the evaluation sample (1) was aligned in the thickness direction of the liquid crystal cured layer.
- Example 2 In the step (1-4), the amount of the alignment aid was changed to 3 parts by weight. Except for the above items, the same operation as in Example 1 was performed to manufacture and evaluate the evaluation sample (2).
- Example 3 In the step (1-4), the amount of the alignment aid was changed to 1 part by weight. Except for the above items, the same operation as in Example 1 was performed to manufacture and evaluate the evaluation sample (3).
- Example 4 In the step (1-4), the amount of the alignment aid was changed to 7 parts by weight. Except for the above items, the same operation as in Example 1 was performed to manufacture and evaluate the evaluation sample (4).
- Example 5 In the step (1-3), the molar ratio of the monomer containing an aromatic ring represented by the formula (X-1) and the monomer containing an aliphatic hydrocarbon group represented by the formula (X-2) was changed to 80:20. Except for the above items, the same operation as in Example 1 was performed to manufacture and evaluate the evaluation sample (5).
- Example 1 In the step (1-4), no alignment aid was used. Except for the above items, the same operation as in Example 1 was performed to manufacture and evaluate the evaluation sample (6).
- Example 2 The alignment film was not formed. That is, the surface of the resin film as a support was subjected to corona treatment with a strength of 200 W ⁇ min / m 2 . And the bar coating of the liquid crystal composition was performed to the corona treatment surface of this support body. Except for the above items, the same operation as in Example 1 was performed to manufacture and evaluate the sample for evaluation (8).
- the value of the inclination angle ⁇ of the main chain mesogen is 90 ° or a value close to 90 °. Further, in the examples, it can be seen that the alignment state is good because there is little or no light leakage in the parallel arrangement. Therefore, according to the present invention, it was confirmed that a good vertical alignment state of the polymerizable liquid crystal compound was achieved, and a liquid crystal cured layer in which the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound was aligned in the thickness direction could be realized. On the other hand, in the comparative example, alignment defects occurred in the polymerizable liquid crystal compound, and alignment defects occurred. As a result, the main chain mesogen of the polymerizable liquid crystal compound could not be aligned in the thickness direction.
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Abstract
液晶組成物の硬化物で形成された液晶硬化層であって、前記液晶組成物が、逆波長分散特性を有する重合性液晶化合物と、芳香環を含有する一価の基を含むモノマーユニットA、及び、置換基を有していてもよい一価の脂肪族炭化水素基を含むモノマーユニットB、を含有する共重合体と、を含み、前記液晶硬化層において、前記重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが、前記液晶硬化層の層平面に対して85°~90°の傾斜角度で配向している、液晶硬化層。
Description
本発明は、液晶硬化層及びその製造方法、光学フィルム、偏光板、並びに、ディスプレイ装置に関する。
位相差フィルム等の光学フィルムとして、液晶組成物を用いて製造されるものが知られている。この光学フィルムは、通常、液晶組成物の硬化物によって形成された液晶硬化層を備える。この光学フィルムは、液晶硬化層に含まれる液晶化合物の配向を調整することにより、様々な光学特性を発揮することができる。このような液晶硬化層において、液晶化合物を液晶硬化層の厚み方向に配向させるための技術が、特許文献1~3において提案されている。
他方、従来の液晶化合物は、順波長分散特性を有するものがほとんどであったが、近年では、逆波長分散特性を有する液晶化合物が提案されている(特許文献4)。
逆波長分散特性を有する液晶化合物は、順波長分散特性を有する液晶化合物とは異なる性状を示すことがある。そのため、液晶化合物を配向させるための従来の技術を、逆波長分散特性を有する液晶化合物に単純に適用しても、目的とする配向状態を得ることは困難であった。中でも、液晶化合物の主鎖メソゲンが層平面に対してなす傾斜角を大きくして、厚み方向への配向を達成することは、特に難しかった。
本発明は、前記の課題に鑑みて創案されたもので、逆波長分散特性を有する重合性液晶化合物を含む液晶組成物の硬化物で形成された液晶硬化層であって、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度を大きくできる液晶硬化層及びその製造方法;前記の液晶硬化層を備える光学フィルム;前記の液晶硬化層を備える偏光板;並びに、前記の液晶硬化層を備えるディスプレイ装置;を提供することを目的とする。
本発明者は、逆波長分散特性を有する重合性液晶化合物及び配向助剤として機能する所定の共重合体を組み合わせて含む液晶組成物を用いて、配向膜上に液晶硬化層を形成することを試みた。その結果、本発明者は、前記の液晶硬化層において、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の厚み方向に配向していることを見い出した。このような知見に基づき、本発明者は本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、下記のものを含む。
すなわち、本発明は、下記のものを含む。
〔1〕 液晶組成物の硬化物で形成された液晶硬化層であって、
前記液晶組成物が、逆波長分散特性を有する重合性液晶化合物と、芳香環を含有する一価の基を含むモノマーユニットA、及び、置換基を有していてもよい一価の脂肪族炭化水素基を含むモノマーユニットB、を含有する共重合体と、を含み、
前記液晶硬化層において、前記重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが、前記液晶硬化層の層平面に対して85°~90°の傾斜角度で配向している、液晶硬化層。
〔2〕 前記重合性液晶化合物が、下記式(I)で表される、〔1〕に記載の液晶硬化層。
[前記式(I)において、
Arは、下記式(II-1)~式(II-7)のいずれかで表される基を示す。ただし、式(II-1)~式(II-7)のいずれかで表される基は、D1~D6以外に置換基を有していてもよい。
(前記式(II-1)~式(II-7)において、
*は、Z1又はZ2との結合位置を表す。
E1及びE2は、それぞれ独立して、-CR11R12-、-S-、-NR11-、-CO-及び-O-からなる群より選ばれる基を表す。R11及びR12は、それぞれ独立して、水素原子、又は、炭素原子数1~4のアルキル基を表す。
D1~D3は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基、又は、置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。
D4~D5は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい非環状基を表す。D4及びD5は、一緒になって環を形成していてもよい。
D6は、-C(Rf)=N-N(Rg)Rh、-C(Rf)=N-N=C(Rg)Rh、及び、-C(Rf)=N-N=Riからなる群より選ばれる基を表す。Rfは、水素原子;並びに、炭素原子数1~6のアルキル基;からなる群より選ばれる基を表す。Rgは、水素原子;並びに、置換基を有していてもよい炭素原子数1~30の有機基;からなる群より選ばれる基を表す。Rhは、炭素原子数6~30の芳香族炭化水素環及び炭素原子数2~30の芳香族複素環からなる群より選ばれる1以上の芳香環を有する、有機基を表す。Riは、炭素原子数6~30の芳香族炭化水素環及び炭素原子数2~30の芳香族複素環からなる群より選ばれる1以上の芳香環を有する、有機基を表す。)
Z1及びZ2は、それぞれ独立して、単結合、-O-、-O-CH2-、-CH2-O-、-O-CH2-CH2-、-CH2-CH2-O-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-S-、-S-C(=O)-、-NR21-C(=O)-、-C(=O)-NR21-、-CF2-O-、-O-CF2-、-CH2-CH2-、-CF2-CF2-、-O-CH2-CH2-O-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-、-CH2-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH2-、-CH2-O-C(=O)-、-C(=O)-O-CH2-、-CH2-CH2-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH2-CH2-、-CH2-CH2-O-C(=O)-、-C(=O)-O-CH2-CH2-、-CH=CH-、-N=CH-、-CH=N-、-N=C(CH3)-、-C(CH3)=N-、-N=N-、及び、-C≡C-、からなる群より選ばれるいずれかを表す。R21は、それぞれ独立して、水素原子又は炭素原子数1~6のアルキル基を表す。
A1、A2、B1及びB2は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい環状脂肪族基、及び、置換基を有していてもよい芳香族基、からなる群より選ばれる基を表す。
Y1~Y4は、それぞれ独立して、単結合、-O-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-NR22-C(=O)-、-C(=O)-NR22-、-O-C(=O)-O-、-NR22-C(=O)-O-、-O-C(=O)-NR22-、及び、-NR22-C(=O)-NR23-、からなる群より選ばれるいずれかを表す。R22及びR23は、それぞれ独立して、水素原子又は炭素原子数1~6のアルキル基を表す。
G1及びG2は、それぞれ独立して、炭素原子数1~20の脂肪族炭化水素基;並びに、炭素原子数3~20の脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基の1以上が-O-又は-C(=O)-に置換された基;からなる群より選ばれる有機基を表す。G1及びG2の前記有機基に含まれる水素原子は、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数1~5のアルコキシ基、又は、ハロゲン原子に置換されていてもよい。ただし、G1及びG2の両末端のメチレン基が-O-又は-C(=O)-に置換されることはない。
P1及びP2は、それぞれ独立して、重合性官能基を表す。
p及びqは、それぞれ独立して、0又は1を表す。)
〔3〕 前記モノマーユニットAが、下記式(A)で表され、
前記モノマーユニットBが、下記式(B)で表される、〔1〕又は〔2〕に記載の液晶硬化層。
(前記式(A)において、
Ra1は、水素原子又はメチル基を表し、
Xa1及びXa2は、それぞれ独立して、2価の連結基を表し、
Ra2は、炭素原子数1~6のアルキル基、炭素原子数1~6のアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、及び、イソシアネート基からなる群より選ばれる少なくとも一つを表し、
n1は、1~14の整数を表し、
n2は、1又は2の整数を表し、
n3は、1又は2の整数を表す。)
(前記式(B)において、
Rb1は、水素原子又はメチル基を表し、
Xb1は、単結合、又は、2価の連結基を表し、
Rb2は、置換基を有していてもよい一価の脂肪族炭化水素基を表す。)
〔4〕 前記モノマーユニットAと前記モノマーユニットBとのモル比が、90:10~60:40である、〔1〕~〔3〕のいずれか一項に記載の液晶硬化層。
〔5〕 〔1〕~〔4〕のいずれか一項に記載の液晶硬化層を備える、光学フィルム。
〔6〕 配向膜を更に備える、〔5〕に記載の光学フィルム。
〔7〕 基材を更に備える、〔5〕又は〔6〕に記載の光学フィルム。
〔8〕 λ/4板を更に備える、〔5〕~〔7〕のいずれか一項に記載の光学フィルム。
〔9〕 〔5〕~〔8〕のいずれか一項に記載の光学フィルムと、直線偏光子と、を備える、偏光板。
〔10〕 〔9〕に記載の偏光板を備える、ディスプレイ装置。
〔11〕 〔1〕~〔4〕のいずれか一項に記載の液晶硬化層の製造方法であって、
配向膜を形成する工程と、
前記配向膜上に、液晶組成物の層を形成する工程と、
液晶組成物の層を硬化させて、液晶硬化層を得る工程と、を含む、液晶硬化層の製造方法。
前記液晶組成物が、逆波長分散特性を有する重合性液晶化合物と、芳香環を含有する一価の基を含むモノマーユニットA、及び、置換基を有していてもよい一価の脂肪族炭化水素基を含むモノマーユニットB、を含有する共重合体と、を含み、
前記液晶硬化層において、前記重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが、前記液晶硬化層の層平面に対して85°~90°の傾斜角度で配向している、液晶硬化層。
〔2〕 前記重合性液晶化合物が、下記式(I)で表される、〔1〕に記載の液晶硬化層。
Arは、下記式(II-1)~式(II-7)のいずれかで表される基を示す。ただし、式(II-1)~式(II-7)のいずれかで表される基は、D1~D6以外に置換基を有していてもよい。
*は、Z1又はZ2との結合位置を表す。
E1及びE2は、それぞれ独立して、-CR11R12-、-S-、-NR11-、-CO-及び-O-からなる群より選ばれる基を表す。R11及びR12は、それぞれ独立して、水素原子、又は、炭素原子数1~4のアルキル基を表す。
D1~D3は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基、又は、置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。
D4~D5は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい非環状基を表す。D4及びD5は、一緒になって環を形成していてもよい。
D6は、-C(Rf)=N-N(Rg)Rh、-C(Rf)=N-N=C(Rg)Rh、及び、-C(Rf)=N-N=Riからなる群より選ばれる基を表す。Rfは、水素原子;並びに、炭素原子数1~6のアルキル基;からなる群より選ばれる基を表す。Rgは、水素原子;並びに、置換基を有していてもよい炭素原子数1~30の有機基;からなる群より選ばれる基を表す。Rhは、炭素原子数6~30の芳香族炭化水素環及び炭素原子数2~30の芳香族複素環からなる群より選ばれる1以上の芳香環を有する、有機基を表す。Riは、炭素原子数6~30の芳香族炭化水素環及び炭素原子数2~30の芳香族複素環からなる群より選ばれる1以上の芳香環を有する、有機基を表す。)
Z1及びZ2は、それぞれ独立して、単結合、-O-、-O-CH2-、-CH2-O-、-O-CH2-CH2-、-CH2-CH2-O-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-S-、-S-C(=O)-、-NR21-C(=O)-、-C(=O)-NR21-、-CF2-O-、-O-CF2-、-CH2-CH2-、-CF2-CF2-、-O-CH2-CH2-O-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-、-CH2-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH2-、-CH2-O-C(=O)-、-C(=O)-O-CH2-、-CH2-CH2-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH2-CH2-、-CH2-CH2-O-C(=O)-、-C(=O)-O-CH2-CH2-、-CH=CH-、-N=CH-、-CH=N-、-N=C(CH3)-、-C(CH3)=N-、-N=N-、及び、-C≡C-、からなる群より選ばれるいずれかを表す。R21は、それぞれ独立して、水素原子又は炭素原子数1~6のアルキル基を表す。
A1、A2、B1及びB2は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい環状脂肪族基、及び、置換基を有していてもよい芳香族基、からなる群より選ばれる基を表す。
Y1~Y4は、それぞれ独立して、単結合、-O-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-NR22-C(=O)-、-C(=O)-NR22-、-O-C(=O)-O-、-NR22-C(=O)-O-、-O-C(=O)-NR22-、及び、-NR22-C(=O)-NR23-、からなる群より選ばれるいずれかを表す。R22及びR23は、それぞれ独立して、水素原子又は炭素原子数1~6のアルキル基を表す。
G1及びG2は、それぞれ独立して、炭素原子数1~20の脂肪族炭化水素基;並びに、炭素原子数3~20の脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基の1以上が-O-又は-C(=O)-に置換された基;からなる群より選ばれる有機基を表す。G1及びG2の前記有機基に含まれる水素原子は、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数1~5のアルコキシ基、又は、ハロゲン原子に置換されていてもよい。ただし、G1及びG2の両末端のメチレン基が-O-又は-C(=O)-に置換されることはない。
P1及びP2は、それぞれ独立して、重合性官能基を表す。
p及びqは、それぞれ独立して、0又は1を表す。)
〔3〕 前記モノマーユニットAが、下記式(A)で表され、
前記モノマーユニットBが、下記式(B)で表される、〔1〕又は〔2〕に記載の液晶硬化層。
Ra1は、水素原子又はメチル基を表し、
Xa1及びXa2は、それぞれ独立して、2価の連結基を表し、
Ra2は、炭素原子数1~6のアルキル基、炭素原子数1~6のアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、及び、イソシアネート基からなる群より選ばれる少なくとも一つを表し、
n1は、1~14の整数を表し、
n2は、1又は2の整数を表し、
n3は、1又は2の整数を表す。)
Rb1は、水素原子又はメチル基を表し、
Xb1は、単結合、又は、2価の連結基を表し、
Rb2は、置換基を有していてもよい一価の脂肪族炭化水素基を表す。)
〔4〕 前記モノマーユニットAと前記モノマーユニットBとのモル比が、90:10~60:40である、〔1〕~〔3〕のいずれか一項に記載の液晶硬化層。
〔5〕 〔1〕~〔4〕のいずれか一項に記載の液晶硬化層を備える、光学フィルム。
〔6〕 配向膜を更に備える、〔5〕に記載の光学フィルム。
〔7〕 基材を更に備える、〔5〕又は〔6〕に記載の光学フィルム。
〔8〕 λ/4板を更に備える、〔5〕~〔7〕のいずれか一項に記載の光学フィルム。
〔9〕 〔5〕~〔8〕のいずれか一項に記載の光学フィルムと、直線偏光子と、を備える、偏光板。
〔10〕 〔9〕に記載の偏光板を備える、ディスプレイ装置。
〔11〕 〔1〕~〔4〕のいずれか一項に記載の液晶硬化層の製造方法であって、
配向膜を形成する工程と、
前記配向膜上に、液晶組成物の層を形成する工程と、
液晶組成物の層を硬化させて、液晶硬化層を得る工程と、を含む、液晶硬化層の製造方法。
本発明によれば、逆波長分散特性を示す重合性液晶化合物を含む液晶組成物の硬化物で形成された液晶硬化層であって、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度を大きくできる液晶硬化層及びその製造方法;前記の液晶硬化層を備える光学フィルム;前記の液晶硬化層を備える偏光板;並びに、前記の液晶硬化層を備えるディスプレイ装置;を提供できる。
以下、実施形態及び例示物を示して本発明について詳細に説明する。ただし、本発明は、以下に示す実施形態及び例示物に限定されるものでは無く、本発明の請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。
以下の説明において、「逆波長分散特性」とは、別に断らない限り、波長450nm及び550nmにおける複屈折Δn(450)及びΔn(550)が、下記式(i)を満たす特性をいう。
Δn(450) < Δn(550) (i)
Δn(450) < Δn(550) (i)
以下の説明において、ある層の面内レターデーションReは、別に断らない限り、Re=(nx-ny)×dで表される値である。また、ある層の厚み方向のレターデーションRthは、別に断らない限り、Rth=[{(nx+ny)/2}-nz]×dで表される値である。nxは、層の厚み方向に垂直な方向(面内方向)であって最大の屈折率を与える方向の屈折率を表す。nyは、層の前記面内方向であってnxの方向に直交する方向の屈折率を表す。nzは、層の厚み方向の屈折率を表す。dは、層の厚みを表す。レターデーションは、位相差計(Axometrics社製「AxoScan」)を用いて測定できる。
以下の説明において、偏光板とは、別に断らない限り、剛直な部材だけでなく、例えば樹脂フィルムのように可撓性を有する部材も含む。
以下の説明において、置換基を有する基の炭素原子数には、別に断らない限り、前記置換基の炭素原子数を含めない。よって、例えば「置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアルキル基」との記載は、置換基の炭素原子数を含まないアルキル基自体の炭素原子数が1~20であることを表す。
[1.液晶硬化層の概要]
本発明の一実施形態に係る液晶硬化層は、逆波長分散特性を有する重合性液晶化合物と、所定の共重合体とを含む液晶組成物の硬化物で形成されている。前記の共重合体は、所定のモノマーユニットA及びモノマーユニットBを組み合わせて含有する共重合体である。この共重合体は、通常、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンの厚み方向への配向を促す作用を発揮するので、以下、適宜「配向助剤」と呼ぶことがある。
本発明の一実施形態に係る液晶硬化層は、逆波長分散特性を有する重合性液晶化合物と、所定の共重合体とを含む液晶組成物の硬化物で形成されている。前記の共重合体は、所定のモノマーユニットA及びモノマーユニットBを組み合わせて含有する共重合体である。この共重合体は、通常、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンの厚み方向への配向を促す作用を発揮するので、以下、適宜「配向助剤」と呼ぶことがある。
前記の液晶組成物の硬化物で形成された液晶硬化層には、重合したか又は未重合の重合性液晶化合物が含まれる。よって、液晶硬化層には、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが含まれる。液晶硬化層においては、この重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度を大きくできる。したがって、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の厚み方向又はそれに近い方向に配向した液晶硬化層を実現することが可能である。
[2.液晶組成物]
液晶組成物は、重合性液晶化合物、及び、配向助剤としての共重合体を含む。また、液晶組成物は、重合性液晶化合物及び配向助剤に組み合わせて、更に任意の成分を含んでいてもよい。
液晶組成物は、重合性液晶化合物、及び、配向助剤としての共重合体を含む。また、液晶組成物は、重合性液晶化合物及び配向助剤に組み合わせて、更に任意の成分を含んでいてもよい。
[2.1.重合性液晶化合物]
重合性液晶化合物は、液晶性を有する化合物である。よって、重合性液晶化合物を組成物に配合し配向させた場合、通常は、液晶相を呈することができる。
重合性液晶化合物は、液晶性を有する化合物である。よって、重合性液晶化合物を組成物に配合し配向させた場合、通常は、液晶相を呈することができる。
重合性液晶化合物は、重合性を有する。よって、重合性液晶化合物は、液晶相を呈した状態で重合し、液晶相における分子の配向状態を維持したまま重合体となることができる。よって、液晶硬化層において重合性液晶化合物の配向状態を固定したり、重合性液晶化合物の重合度を高めて液晶硬化層の機械的強度を高めたりすることが可能である。
重合性液晶化合物は、逆波長分散特性を有する。「逆波長分散特性を有する重合性液晶化合物」とは、別に断らない限り、ホモジニアス配向させて重合体とした場合に、得られた重合体が逆波長分散特性を示す重合性液晶化合物をいう。また、重合性液晶化合物をホモジニアス配向させる、とは、当該重合性液晶化合物を含む層を形成し、その層における重合性液晶化合物の分子の屈折率楕円体において最大の屈折率の方向を、前記層の面(即ち、層平面)に平行なある一の方向に配向させることをいう。
液晶化合物の複屈折は、一般に、当該液晶化合物の分子の屈折率楕円体において、最大の屈折率を示す方向の屈折率と、この方向に交差する別の方向の屈折率との差として発現する。また、液晶化合物の分子構造に応じて、前記の各方向の屈折率の波長分散性は、異なりうる。よって、ある例に係る液晶化合物において、屈折率が相対的に大きいある方向では、長波長で測定した屈折率は、短波長で測定した屈折率よりも小さくなるが、それらの差は小さい。他方、前記の例に係る液晶化合物において、屈折率が相対的に小さい別の方向では、長波長で測定した屈折率は、短波長で測定した屈折率よりも小さくなり、且つ、それらの差は大きい。このような例に係る液晶化合物の前記方向間での屈折率差は、測定波長が短いと小さく、測定波長が長いと大きくなる。その結果、前記の液晶化合物は、逆波長分散特性を発現することができる。
前記のように、逆波長分散特性を有する重合性液晶化合物は、通常、順波長分散特性を有する液晶化合物とは異なる構造を有することにより、逆波長分散特性を示すことができる。そして、このような構造の違いにより、逆波長分散特性を有する液晶化合物は、その波長分散特性以外にも、順波長分散特性を有する液晶化合物とは異なる性状を示すことがある。逆波長分散特性を有する重合性液晶化合物と順波長分散特性を有する液晶化合物との間で、厚み方向への配向を達成するための条件が異なる場合があることも、前記の異なる性状の一つであると考えられる。本実施形態は、このように逆波長分散特性を有する重合性液晶化合物に特有の課題を解決するものであり、従来一般的であった液晶化合物を用いた技術とは異なる特異的な効果を発揮するものである。
重合性液晶化合物は、重合性を有するので、通常、重合性官能基を含む。重合性液晶化合物の1分子当たりの重合性官能基の数は、1つでもよく、2つ以上でもよい。また、重合性官能基の種類は、1種類でもよく、2種類以上でもよい。
重合性液晶化合物の分子量は、好ましくは300以上、より好ましくは500以上、特に好ましくは800以上であり、好ましくは2000以下、より好ましくは1700以下、特に好ましくは1500以下である。このような範囲の分子量を有する重合性液晶化合物を用いることにより、液晶組成物の塗工性を特に良好にできる。
測定波長590nmにおける重合性液晶化合物の複屈折Δnは、好ましくは0.01以上、より好ましくは0.03以上であり、好ましくは0.15以下、より好ましくは0.10以下である。このような範囲の複屈折Δnを有する重合性液晶化合物を用いることにより、配向欠陥の少ない液晶硬化層を得やすい。また、通常は、このような範囲の複屈折Δnを有する重合性液晶化合物を用いると、液晶硬化層の層平面に対する重合性液晶化合物の主鎖メソゲンの傾斜角度を大きくしやすい。
液晶化合物の複屈折は、例えば、下記の方法により測定できる。
液晶化合物の層を作製し、その層に含まれる液晶化合物をホモジニアス配向させる。その後、その層の面内レターデーションを測定する。そして、「(層の面内レターデーション)÷(層の厚み)」から、液晶化合物の複屈折を求めることができる。この際、面内レターデーション及び厚みの測定を容易にするために、ホモジニアス配向させた液晶化合物の層は、硬化させてもよい。重合性液晶化合物を用いた場合、通常は、重合性液晶化合物を重合させることにより、層を硬化させることができる。
液晶化合物の層を作製し、その層に含まれる液晶化合物をホモジニアス配向させる。その後、その層の面内レターデーションを測定する。そして、「(層の面内レターデーション)÷(層の厚み)」から、液晶化合物の複屈折を求めることができる。この際、面内レターデーション及び厚みの測定を容易にするために、ホモジニアス配向させた液晶化合物の層は、硬化させてもよい。重合性液晶化合物を用いた場合、通常は、重合性液晶化合物を重合させることにより、層を硬化させることができる。
重合性液晶化合物は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
逆波長分散特性を有する重合性液晶化合物の好ましい例としては、下記式(I)で表される化合物が挙げられる。
式(I)において、Arは、下記式(II-1)~式(II-7)のいずれかで表される基を示す。式(II-1)~式(II-7)において、*は、Z1又はZ2との結合位置を表す。
前記の式(II-1)~式(II-7)において、E1及びE2は、それぞれ独立して、-CR11R12-、-S-、-NR11-、-CO-及び-O-からなる群より選ばれる基を表す。また、R11及びR12は、それぞれ独立して、水素原子、又は、炭素原子数1~4のアルキル基を表す。中でも、E1及びE2は、それぞれ独立して、-S-であることが好ましい。
前記の式(II-1)~式(II-7)において、D1~D3は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基、または、置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。D1~D3が表す基の炭素原子数(置換基の炭素原子数を含む。)は、それぞれ独立して、通常、2~100である。
D1~D3における芳香族炭化水素環基の炭素原子数は、6~30が好ましい。D1~D3における炭素原子数6~30の芳香族炭化水素環基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。中でも、芳香族炭化水素環基としては、フェニル基がより好ましい。
D1~D3における芳香族炭化水素環基が有しうる置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子;シアノ基;メチル基、エチル基、プロピル基等の、炭素原子数1~6のアルキル基;ビニル基、アリル基等の、炭素原子数2~6のアルケニル基;トリフルオロメチル基等の、炭素原子数1~6のハロゲン化アルキル基;ジメチルアミノ基等の、炭素原子数2~12のN,N-ジアルキルアミノ基;メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基等の、炭素原子数1~6のアルコキシ基;ニトロ基;-OCF3;-C(=O)-Rb;-O-C(=O)-Rb;-C(=O)-O-Rb;-SO2Ra;等が挙げられる。置換基の数は、一つでもよく、複数でもよい。また、複数の置換基は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
Raは、炭素原子数1~6のアルキル基;並びに、炭素原子数1~6のアルキル基若しくは炭素原子数1~6のアルコキシ基を置換基として有していてもよい、炭素原子数6~20の芳香族炭化水素環基;からなる群より選ばれる基を表す。
Rbは、置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアルキル基;置換基を有していてもよい炭素原子数2~20のアルケニル基;置換基を有していてもよい炭素原子数3~12のシクロアルキル基;及び、置換基を有していてもよい炭素原子数6~12の芳香族炭化水素環基;からなる群より選ばれる基を表す。
Rbにおける炭素原子数1~20のアルキル基の炭素原子数は、好ましくは1~12、より好ましくは4~10である。Rbにおける炭素原子数1~20のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、1-メチルペンチル基、1-エチルペンチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、n-へキシル基、イソヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、n-ノニル基、n-デシル基、n-ウンデシル基、n-ドデシル基、n-トリデシル基、n-テトラデシル基、n-ペンタデシル基、n-ヘキサデシル基、n-ヘプタデシル基、n-オクタデシル基、n-ノナデシル基、およびn-イコシル基等が挙げられる。
Rbにおける炭素原子数1~20のアルキル基が有しうる置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子等の、ハロゲン原子;シアノ基;ジメチルアミノ基等の、炭素原子数2~12のN,N-ジアルキルアミノ基;メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等の、炭素原子数1~20のアルコキシ基;メトキシメトキシ基、メトキシエトキシ基等の、炭素原子数1~12のアルコキシ基で置換された炭素原子数1~12のアルコキシ基;ニトロ基;フェニル基、ナフチル基等の、炭素原子数6~20の芳香族炭化水素環基;トリアゾリル基、ピロリル基、フラニル基、チエニル基、チアゾリル基、ベンゾチアゾール-2-イルチオ基等の、炭素原子数2~20の芳香族複素環基;シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の、炭素原子数3~8のシクロアルキル基;シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等の、炭素原子数3~8のシクロアルキルオキシ基;テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基、ジオキソラニル基、ジオキサニル基等の、炭素原子数2~12の環状エーテル基;フェノキシ基、ナフトキシ基等の、炭素原子数6~14のアリールオキシ基;トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、-CH2CF3等の、1個以上の水素原子がフッ素原子で置換された炭素原子数1~12のフルオロアルキル基;ベンゾフリル基;ベンゾピラニル基;ベンゾジオキソリル基;及び、ベンゾジオキサニル基;等が挙げられる。置換基の数は、一つでもよく、複数でもよい。また、複数の置換基は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
Rbにおける炭素原子数2~20のアルケニル基の炭素原子数は、好ましくは2~12である。Rbにおける炭素原子数2~20のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、イソブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ペンタデセニル基、ヘキサデセニル基、ヘプタデセニル基、オクタデセニル基、ノナデセニル基、およびイコセニル基等が挙げられる。
Rbにおける炭素原子数2~20のアルケニル基が有しうる置換基としては、例えば、Rbにおける炭素原子数1~20のアルキル基が有しうる置換基と同じ例が挙げられる。置換基の数は、一つでもよく、複数でもよい。また、複数の置換基は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
Rbにおける炭素原子数3~12のシクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、及びシクロオクチル基等が挙げられる。中でも、シクロアルキル基としては、シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基が好ましい。
Rbにおける炭素原子数3~12のシクロアルキル基が有しうる置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子等の、ハロゲン原子;シアノ基;ジメチルアミノ基等の、炭素原子数2~12のN,N-ジアルキルアミノ基;メチル基、エチル基、プロピル基等の、炭素原子数1~6のアルキル基;メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基等の、炭素原子数1~6のアルコキシ基;ニトロ基;および、フェニル基、ナフチル基等の、炭素原子数6~20の芳香族炭化水素環基;等が挙げられる。中でも、シクロアルキル基の置換基としては、フッ素原子、塩素原子等の、ハロゲン原子;シアノ基;メチル基、エチル基、プロピル基等の、炭素原子数1~6のアルキル基;メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基等の、炭素原子数1~6のアルコキシ基;ニトロ基;および、フェニル基、ナフチル基等の、炭素原子数6~20の芳香族炭化水素環基;が好ましい。置換基の数は、一つでもよく、複数でもよい。また、複数の置換基は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
Rbにおける炭素原子数6~12の芳香族炭化水素環基としては、例えば、フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基等が挙げられる。中でも、芳香族炭化水素環基としては、フェニル基が好ましい。
Rbにおける炭素原子数6~12の芳香族炭化水素環基が有しうる置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子等の、ハロゲン原子;シアノ基;ジメチルアミノ基等の、炭素原子数2~12のN,N-ジアルキルアミノ基;メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等の、炭素原子数1~20のアルコキシ基;メトキシメトキシ基、メトキシエトキシ基等の、炭素原子数1~12のアルコキシ基で置換された炭素原子数1~12のアルコキシ基;ニトロ基;トリアゾリル基、ピロリル基、フラニル基、チオフェニル基等の、炭素原子数2~20の芳香族複素環基;シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の、炭素原子数3~8のシクロアルキル基;シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等の、炭素原子数3~8のシクロアルキルオキシ基;テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基、ジオキソラニル基、ジオキサニル基等の、炭素原子数2~12の環状エーテル基;フェノキシ基、ナフトキシ基等の、炭素原子数6~14のアリールオキシ基;トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、-CH2CF3等の、1個以上の水素原子がフッ素原子で置換された炭素原子数1~12のフルオロアルキル基;-OCF3;ベンゾフリル基;ベンゾピラニル基;ベンゾジオキソリル基;ベンゾジオキサニル基;等が挙げられる。中でも、芳香族炭化水素環基の置換基としては、フッ素原子、塩素原子等の、ハロゲン原子;シアノ基;メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等の、炭素原子数1~20のアルコキシ基;ニトロ基;フラニル基、チオフェニル基等の、炭素原子数2~20の芳香族複素環基;シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の、炭素原子数3~8のシクロアルキル基;トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、-CH2CF3等の、1個以上の水素原子がフッ素原子で置換された炭素原子数1~12のフルオロアルキル基;-OCF3;が好ましい。置換基の数は、一つでもよく、複数でもよい。また、複数の置換基は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
D1~D3における芳香族複素環基の炭素原子数は、2~30が好ましい。D1~D3における炭素原子数2~30の芳香族複素環基としては、例えば、1-ベンゾフラニル基、2-ベンゾフラニル基、イミダゾリル基、インドリニル基、フラザニル基、オキサゾリル基、キノリル基、チアジアゾリル基、チアゾリル基、チアゾロピラジニル基、チアゾロピリジル基、チアゾロピリダジニル基、チアゾロピリミジニル基、チエニル基、トリアジニル基、トリアゾリル基、ナフチリジニル基、ピラジニル基、ピラゾリル基、ピラニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピロリル基、フタラジニル基、フラニル基、ベンゾ[c]チエニル基、ベンゾ[b]チエニル基、ベンゾイソオキサゾリル基、ベンゾイソチアゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサジアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアジアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾトリアジニル基、ベンゾトリアゾリル基、およびベンゾピラゾリル基等が挙げられる。中でも、芳香族複素環基としては、フラニル基、ピラニル基、チエニル基、オキサゾリル基、フラザニル基、チアゾリル基、及びチアジアゾリル基等の、単環の芳香族複素環基;並びに、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、キノリル基、1-ベンゾフラニル基、2-ベンゾフラニル基、フタルイミド基、ベンゾ[c]チエニル基、ベンゾ[b]チエニル基、チアゾロピリジル基、チアゾロピラジニル基、ベンゾイソオキサゾリル基、ベンゾオキサジアゾリル基、及びベンゾチアジアゾリル基等の、縮合環の芳香族複素環基;がより好ましい。
D1~D3における芳香族複素環基が有しうる置換基としては、例えば、D1~D3における芳香族炭化水素環基が有しうる置換基と同じ例が挙げられる。置換基の数は、一つでもよく、複数でもよい。また、複数の置換基は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
前記の式(II-1)~式(II-7)において、D4~D5は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい非環状基を表す。D4及びD5は、一緒になって環を形成していてもよい。D4~D5が表す基の炭素原子数(置換基の炭素原子数を含む。)は、それぞれ独立して、通常、1~100である。
D4~D5における非環状基の炭素原子数は、1~13が好ましい。D4~D5における非環状基としては、例えば、炭素原子数1~6のアルキル基;シアノ基;カルボキシル基;炭素原子数1~6のフルオロアルキル基;炭素原子数1~6のアルコキシ基;-C(=O)-CH3;-C(=O)NHPh;-C(=O)-ORx;が挙げられる。中でも、非環状基としては、シアノ基、カルボキシル基、-C(=O)-CH3、-C(=O)NHPh、-C(=O)-OC2H5、-C(=O)-OC4H9、-C(=O)-OCH(CH3)2、-C(=O)-OCH2CH2CH(CH3)-OCH3、-C(=O)-OCH2CH2C(CH3)2-OH、及び-C(=O)-OCH2CH(CH2CH3)-C4H9、が好ましい。前記のPhは、フェニル基を表す。また、前記のRxは、炭素原子数1~12の有機基を表す。Rxの具体例としては、炭素原子数1~12のアルコキシ基、または、水酸基で置換されていてもよい炭素原子数1~12のアルキル基が挙げられる。
D4~D5における非環状基が有しうる置換基としては、例えば、D1~D3における芳香族炭化水素環基が有しうる置換基と同じ例が挙げられる。置換基の数は、一つでもよく、複数でもよい。また、複数の置換基は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
D4及びD5が一緒になって環を形成している場合、前記のD4及びD5によって環を含む有機基が形成される。この有機基としては、例えば、下記式で表される基が挙げられる。下記式において、*は、各有機基が、D4及びD5が結合する炭素と結合する位置を表す。
R*は、炭素原子数1~3のアルキル基を表す。
R**は、炭素原子数1~3のアルキル基、及び、置換基を有していてもよいフェニル基からなる群より選ばれる基を表す。
R***は、炭素原子数1~3のアルキル基、及び、置換基を有していてもよいフェニル基からなる群より選ばれる基を表す。
R****は、水素原子、炭素原子数1~3のアルキル基、水酸基、及び、-COOR13からなる群より選ばれる基を表す。R13は、炭素原子数1~3のアルキル基を表す。
フェニル基が有しうる置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、シアノ基及びアミノ基が挙げられる。中でも、置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、シアノ基及びアルコキシ基が好ましい。フェニル基が有する置換基の数は、一つでもよく、複数でもよい。また、複数の置換基は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
R**は、炭素原子数1~3のアルキル基、及び、置換基を有していてもよいフェニル基からなる群より選ばれる基を表す。
R***は、炭素原子数1~3のアルキル基、及び、置換基を有していてもよいフェニル基からなる群より選ばれる基を表す。
R****は、水素原子、炭素原子数1~3のアルキル基、水酸基、及び、-COOR13からなる群より選ばれる基を表す。R13は、炭素原子数1~3のアルキル基を表す。
フェニル基が有しうる置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、シアノ基及びアミノ基が挙げられる。中でも、置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、シアノ基及びアルコキシ基が好ましい。フェニル基が有する置換基の数は、一つでもよく、複数でもよい。また、複数の置換基は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
前記の式(II-5)~式(II-7)において、D6は、-C(Rf)=N-N(Rg)Rh、-C(Rf)=N-N=C(Rg)Rh、及び、-C(Rf)=N-N=Riからなる群より選ばれる基を表す。D6が表す基の炭素原子数(置換基の炭素原子数を含む。)は、通常、3~100である。
Rfは、水素原子;並びに、メチル基、エチル基、プロピル基、及びイソプロピル基等の、炭素原子数1~6のアルキル基;からなる群より選ばれる基を表す。
Rgは、水素原子;並びに、置換基を有していてもよい炭素原子数1~30の有機基;からなる群より選ばれる基を表す。
Rgにおける置換基を有していてもよい炭素原子数1~30の有機基としては、例えば、置換基を有していてもよい炭素原子数1~20のアルキル基;炭素原子数1~20のアルキル基に含まれる-CH2-の少なくとも一つが、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、又は、-C(=O)-に置換された基(ただし、-O-または-S-がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く);置換基を有していてもよい炭素原子数2~20のアルケニル基;置換基を有していてもよい炭素原子数2~20のアルキニル基;置換基を有していてもよい炭素原子数3~12のシクロアルキル基;置換基を有していてもよい炭素原子数6~30の芳香族炭化水素環基;置換基を有していてもよい炭素原子数2~30の芳香族複素環基;-Gx-Yx-Fx;-SO2Ra;-C(=O)-Rb;-CS-NH-Rb;が挙げられる。Ra及びRbの意味は、上述した通りである。
Rgにおける炭素原子数1~20のアルキル基の好ましい炭素原子数の範囲及び例示物は、Rbにおける炭素原子数1~20のアルキル基と同じである。
Rgにおける炭素原子数1~20のアルキル基が有しうる置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子等の、ハロゲン原子;シアノ基;ジメチルアミノ基等の、炭素原子数2~12のN,N-ジアルキルアミノ基;メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等の、炭素原子数1~20のアルコキシ基;メトキシメトキシ基、メトキシエトキシ基等の、炭素原子数1~12のアルコキシ基で置換された炭素原子数1~12のアルコキシ基;ニトロ基;フェニル基、ナフチル基等の、炭素原子数6~20の芳香族炭化水素環基;トリアゾリル基、ピロリル基、フラニル基、チオフェニル基等の、炭素原子数2~20の芳香族複素環基;シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の、炭素原子数3~8のシクロアルキル基;シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等の、炭素原子数3~8のシクロアルキルオキシ基;テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロピラニル基、ジオキソラニル基、ジオキサニル基等の、炭素原子数2~12の環状エーテル基;フェノキシ基、ナフトキシ基等の、炭素原子数6~14のアリールオキシ基;1個以上の水素原子がフッ素原子で置換された炭素原子数1~12のフルオロアキル基;ベンゾフリル基;ベンゾピラニル基;ベンゾジオキソリル基;ベンゾジオキサニル基;-SO2Ra;-SRb;-SRbで置換された炭素原子数1~12のアルコキシ基;水酸基;等が挙げられる。Ra及びRbの意味は、上述した通りである。置換基の数は、一つでもよく、複数でもよい。また、複数の置換基は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
Rgにおける炭素原子数2~20のアルケニル基の好ましい炭素原子数の範囲及び例示物は、Rbにおける炭素原子数2~20のアルケニル基と同じである。
Rgにおける炭素原子数2~20のアルケニル基が有しうる置換基としては、例えば、Rgにおける炭素原子数1~20のアルキル基が有しうる置換基と同じ例が挙げられる。置換基の数は、一つでもよく、複数でもよい。また、複数の置換基は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
Rgにおける炭素原子数2~20のアルキニル基としては、例えば、エチニル基、プロピニル基、2-プロピニル基(プロパルギル基)、ブチニル基、2-ブチニル基、3-ブチニル基、ペンチニル基、2-ペンチニル基、ヘキシニル基、5-ヘキシニル基、ヘプチニル基、オクチニル基、2-オクチニル基、ノナニル基、デカニル基、7-デカニル基等が挙げられる。
Rgにおける炭素原子数2~20のアルキニル基が有しうる置換基としては、例えば、Rgにおける炭素原子数1~20のアルキル基が有しうる置換基と同じ例が挙げられる。置換基の数は、一つでもよく、複数でもよい。また、複数の置換基は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
Rgにおける炭素原子数3~12のシクロアルキル基としては、例えば、Rbにおける炭素原子数3~12のシクロアルキル基と同じ例が挙げられる。
Rgにおける炭素原子数3~12のシクロアルキル基が有しうる置換基としては、例えば、Rgにおける炭素原子数1~20のアルキル基が有しうる置換基と同じ例が挙げられる。置換基の数は、一つでもよく、複数でもよい。また、複数の置換基は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
Rgにおける炭素原子数6~30の芳香族炭化水素環基としては、例えば、D1~D3における炭素原子数6~30の芳香族炭化水素環基と同じ例が挙げられる。
Rgにおける炭素原子数6~30の芳香族炭化水素環基が有しうる置換基としては、例えば、D1~D3における芳香族炭化水素環基が有しうる置換基と同じ例が挙げられる。置換基の数は、一つでもよく、複数でもよい。また、複数の置換基は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
Rgにおける炭素原子数2~30の芳香族複素環基としては、例えば、D1~D3における炭素原子数2~30の芳香族複素環基と同じ例が挙げられる。
Rgにおける炭素原子数2~30の芳香族複素環基が有しうる置換基としては、例えば、D1~D3における芳香族炭化水素環基が有しうる置換基と同じ例が挙げられる。置換基の数は、一つでもよく、複数でもよい。また、複数の置換基は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
Gxは、置換基を有していてもよい炭素原子数1~30の2価の脂肪族炭化水素基;並びに、置換基を有していてもよい炭素原子数3~30の2価の脂肪族炭化水素基に含まれる-CH2-の少なくとも一つが、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR14-C(=O)-、-C(=O)-NR14-、-NR14-、または、-C(=O)-に置換された基(ただし、-O-または-S-がそれぞれ2以上隣接して介在する場合を除く);からなる群より選ばれる有機基を表す。R14は、水素原子、又は、炭素原子数1~6のアルキル基を表す。前記「2価の脂肪族炭化水素基」は、2価の鎖状の脂肪族炭化水素基であることが好ましく、アルキレン基であることがより好ましい。
Yxは、-O-、-C(=O)-、-S-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-C(=O)-S-、-S-C(=O)-、-NR15-C(=O)-、-C(=O)-NR15-、-O-C(=O)-NR15-、-NR15-C(=O)-O-、-N=N-、及び、-C≡C-、からなる群より選ばれる基を表す。R15は、水素原子、又は、炭素原子数1~6のアルキル基を表す。中でも、Yxとしては、-O-、-O-C(=O)-O-及び-C(=O)-O-が好ましい。
Fxは、芳香族炭化水素環及び芳香族複素環の少なくとも一方を有する有機基を表す。この有機基の炭素原子数は、好ましくは2以上、より好ましくは7以上、更に好ましくは8以上、特に好ましくは10以上であり、好ましくは30以下である。前記の有機基の炭素原子数には、置換基の炭素原子を含まない。Fxの具体例としては、後述するRhの具体例と同じ例が挙げられる。
Rhは、炭素原子数6~30の芳香族炭化水素環及び炭素原子数2~30の芳香族複素環からなる群より選ばれる1以上の芳香環を有する、有機基を表す。
Rhの好ましい例としては、(1)一以上の炭素原子数6~30の芳香族炭化水素環を有する、炭素原子数6~40の炭化水素環基、が挙げられる。この芳香族炭化水素環を有する炭化水素環基を、以下、適宜「(1)炭化水素環基」ということがある。(1)炭化水素環基の具体例としては、下記の基が挙げられる。
(1)炭化水素環基は、置換基を有していてもよい。(1)炭化水素環基が有しうる置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子等の、ハロゲン原子;シアノ基;メチル基、エチル基、プロピル基等の、炭素原子数1~6のアルキル基;ビニル基、アリル基等の、炭素原子数2~6のアルケニル基;トリフルオロメチル基等の、炭素原子数1~6のハロゲン化アルキル基;ジメチルアミノ基等の、炭素原子数2~12のN,N-ジアルキルアミノ基;メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基等の、炭素原子数1~6のアルコキシ基;ニトロ基;フェニル基、ナフチル基等の、炭素原子数6~20の芳香族炭化水素環基;-OCF3;-C(=O)-Rb;-O-C(=O)-Rb;-C(=O)-O-Rb;-SO2Ra;等が挙げられる。Ra及びRbの意味は、上述した通りである。これらの中でも、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数1~6のアルキル基、および、炭素原子数1~6のアルコキシ基、が好ましい。置換基の数は、一つでもよく、複数でもよい。また、複数の置換基は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
Rhの別の好ましい例としては、(2)炭素原子数6~30の芳香族炭化水素環及び炭素原子数2~30の芳香族複素環からなる群より選ばれる1以上の芳香環を有する、炭素原子数2~40の複素環基が挙げられる。この芳香環を有する複素環基を、以下、適宜「(2)複素環基」ということがある。(2)複素環基の具体例としては、下記の基が挙げられる。Rは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素原子数1~6のアルキル基を表す。
(2)複素環基は、置換基を有していてもよい。(2)複素環基が有しうる置換基としては、例えば、(1)炭化水素環基が有しうる置換基と同じ例が挙げられる。置換基の数は、一つでもよく、複数でもよい。また、複数の置換基は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
Rhの更に別の好ましい例としては、(3)炭素原子数6~30の芳香族炭化水素環基及び炭素原子数2~30の芳香族複素環基からなる群より選ばれる1以上の基で置換された、炭素原子数1~12のアルキル基が挙げられる。この置換されたアルキル基を、以下、適宜「(3)置換アルキル基」ということがある。
(3)置換アルキル基における「炭素原子数1~12のアルキル基」としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基などが挙げられる。
(3)置換アルキル基における「炭素原子数6~30の芳香族炭化水素環基」としては、例えば、D1~D3における炭素原子数6~30の芳香族炭化水素環基と同じ例が挙げられる。
(3)置換アルキル基における「炭素原子数2~30の芳香族複素環基」としては、例えば、D1~D3における炭素原子数2~30の芳香族複素環基と同じ例が挙げられる。
(3)置換アルキル基における「炭素原子数6~30の芳香族炭化水素環基」としては、例えば、D1~D3における炭素原子数6~30の芳香族炭化水素環基と同じ例が挙げられる。
(3)置換アルキル基における「炭素原子数2~30の芳香族複素環基」としては、例えば、D1~D3における炭素原子数2~30の芳香族複素環基と同じ例が挙げられる。
(3)置換アルキル基は、更に置換基を有していてもよい。(3)置換アルキル基が有しうる置換基としては、例えば、(1)炭化水素環基が有しうる置換基と同じ例が挙げられる。置換基の数は、一つでもよく、複数でもよい。また、複数の置換基は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
Rhの更に別の好ましい例としては、(4)炭素原子数6~30の芳香族炭化水素環基及び炭素原子数2~30の芳香族複素環基からなる群より選ばれる1以上の基で置換された、炭素原子数2~12のアルケニル基が挙げられる。この置換されたアルケニル基を、以下、適宜「(4)置換アルケニル基」ということがある。
(4)置換アルケニル基における「炭素原子数2~12のアルケニル基」としては、例えば、ビニル基、アリル基などが挙げられる。
(4)置換アルケニル基における「炭素原子数6~30の芳香族炭化水素環基」としては、例えば、D1~D3における炭素原子数6~30の芳香族炭化水素環基と同じ例が挙げられる。
(4)置換アルケニル基における「炭素原子数2~30の芳香族複素環基」としては、例えば、D1~D3における炭素原子数2~30の芳香族複素環基と同じ例が挙げられる。
(4)置換アルケニル基における「炭素原子数6~30の芳香族炭化水素環基」としては、例えば、D1~D3における炭素原子数6~30の芳香族炭化水素環基と同じ例が挙げられる。
(4)置換アルケニル基における「炭素原子数2~30の芳香族複素環基」としては、例えば、D1~D3における炭素原子数2~30の芳香族複素環基と同じ例が挙げられる。
(4)置換アルケニル基は、更に置換基を有していてもよい。(4)置換アルケニル基が有しうる置換基としては、例えば、(1)炭化水素環基が有しうる置換基と同じ例が挙げられる。置換基の数は、一つでもよく、複数でもよい。また、複数の置換基は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
Rhの更に別の好ましい例としては、(5)炭素原子数6~30の芳香族炭化水素環基及び炭素原子数2~30の芳香族複素環基からなる群より選ばれる1以上の基で置換された、炭素原子数2~12のアルキニル基が挙げられる。この置換されたアルキニル基を、以下、適宜「(5)置換アルキニル基」ということがある。
(5)置換アルキニル基における「炭素原子数2~12のアルキニル基」としては、例えば、エチニル基、プロピニル基などが挙げられる。
(5)置換アルキニル基における「炭素原子数6~30の芳香族炭化水素環基」としては、例えば、D1~D3における炭素原子数6~30の芳香族炭化水素環基と同じ例が挙げられる。
(5)置換アルキニル基における「炭素原子数2~30の芳香族複素環基」としては、例えば、D1~D3における炭素原子数2~30の芳香族複素環基と同じ例が挙げられる。
(5)置換アルキニル基における「炭素原子数6~30の芳香族炭化水素環基」としては、例えば、D1~D3における炭素原子数6~30の芳香族炭化水素環基と同じ例が挙げられる。
(5)置換アルキニル基における「炭素原子数2~30の芳香族複素環基」としては、例えば、D1~D3における炭素原子数2~30の芳香族複素環基と同じ例が挙げられる。
(5)置換アルキニル基は、更に置換基を有していてもよい。(5)置換アルキニル基が有しうる置換基としては、例えば、(1)炭化水素環基が有しうる置換基と同じ例が挙げられる。置換基の数は、一つでもよく、複数でもよい。また、複数の置換基は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
Rhの好ましい具体例としては、下記の基が挙げられる。
Rhの更に好ましい具体例としては、下記の基が挙げられる。
Rhの特に好ましい具体例としては、下記の基が挙げられる。
上述したRhの具体例は、更に置換基を有していてもよい。この置換基としては、例えば、フッ素原子、塩素原子等の、ハロゲン原子;シアノ基;メチル基、エチル基、プロピル基等の、炭素原子数1~6のアルキル基;ビニル基、アリル基等の、炭素原子数2~6のアルケニル基;トリフルオロメチル基等の、炭素原子数1~6のハロゲン化アルキル基;ジメチルアミノ基等の、炭素原子数2~12のN,N-ジアルキルアミノ基;メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基等の、炭素原子数1~6のアルコキシ基;ニトロ基;-OCF3;-C(=O)-Rb;-O-C(=O)-Rb;-C(=O)-O-Rb;-SO2Ra;等が挙げられる。Ra及びRbの意味は、上述した通りである。これらの中でも、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数1~6のアルキル基、および、炭素原子数1~6のアルコキシ基が好ましい。置換基の数は、一つでもよく、複数でもよい。また、複数の置換基は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
Riは、炭素原子数6~30の芳香族炭化水素環及び炭素原子数2~30の芳香族複素環からなる群より選ばれる1以上の芳香環を有する、有機基を表す。
Riの好ましい例としては、一以上の炭素原子数6~30の芳香族炭化水素環を有する、炭素原子数6~40の炭化水素環基が挙げられる。
また、Riの別の好ましい例としては、炭素原子数6~30の芳香族炭化水素環及び炭素原子数2~30の芳香族複素環からなる群より選ばれる1以上の芳香環を有する、炭素原子数2~40の複素環基が挙げられる。
また、Riの別の好ましい例としては、炭素原子数6~30の芳香族炭化水素環及び炭素原子数2~30の芳香族複素環からなる群より選ばれる1以上の芳香環を有する、炭素原子数2~40の複素環基が挙げられる。
Riの特に好ましい具体例としては、下記の基が挙げられる。Rの意味は、上述した通りである。
式(II-1)~式(II-7)のいずれかで表される基は、D1~D6以外に更に置換基を有していてもよい。この置換基としては、例えば、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素原子数1~6のアルキル基、炭素原子数1~6のハロゲン化アルキル基、炭素原子数1~6のN-アルキルアミノ基、炭素原子数2~12のN,N-ジアルキルアミノ基、炭素原子数1~6のアルコキシ基、炭素原子数1~6のアルキルスルフィニル基、カルボキシル基、炭素原子数1~6のチオアルキル基、炭素原子数1~6のN-アルキルスルファモイル基、炭素原子数2~12のN,N-ジアルキルスルファモイル基が挙げられる。置換基の数は、一つでもよく、複数でもよい。また、複数の置換基は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
式(I)におけるArの好ましい例としては、下記の式(III-1)~式(III-10)で表される基が挙げられる。また、式(III-1)~式(III-10)で表される基は、置換基として炭素原子数1~6のアルキル基を有していてもよい。下記式中、*は、結合位置を表す。
式(III-1)および式(III-4)の特に好ましい具体例としては、下記の基が挙げられる。下記式中、*は、結合位置を表す。
式(I)において、Z1及びZ2は、それぞれ独立して、単結合、-O-、-O-CH2-、-CH2-O-、-O-CH2-CH2-、-CH2-CH2-O-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-S-、-S-C(=O)-、-NR21-C(=O)-、-C(=O)-NR21-、-CF2-O-、-O-CF2-、-CH2-CH2-、-CF2-CF2-、-O-CH2-CH2-O-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-、-CH2-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH2-、-CH2-O-C(=O)-、-C(=O)-O-CH2-、-CH2-CH2-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH2-CH2-、-CH2-CH2-O-C(=O)-、-C(=O)-O-CH2-CH2-、-CH=CH-、-N=CH-、-CH=N-、-N=C(CH3)-、-C(CH3)=N-、-N=N-、及び、-C≡C-、からなる群より選ばれるいずれかを表す。R21は、それぞれ独立して、水素原子又は炭素原子数1~6のアルキル基を表す。
式(I)において、A1、A2、B1及びB2は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい環状脂肪族基、及び、置換基を有していてもよい芳香族基、からなる群より選ばれる基を表す。A1、A2、B1及びB2が表す基の炭素原子数(置換基の炭素原子数を含む。)は、それぞれ独立して、通常、3~100である。中でも、A1、A2、B1及びB2は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素原子数5~20の環状脂肪族基、または、置換基を有していてもよい炭素原子数2~20の芳香族基が好ましい。
A1、A2、B1及びB2における環状脂肪族基としては、例えば、シクロペンタン-1,3-ジイル基、シクロヘキサン-1,4-ジイル基、1,4-シクロヘプタン-1,4-ジイル基、シクロオクタン-1,5-ジイル基等の、炭素原子数5~20のシクロアルカンジイル基;デカヒドロナフタレン-1,5-ジイル基、デカヒドロナフタレン-2,6-ジイル基等の、炭素原子数5~20のビシクロアルカンジイル基;等が挙げられる。中でも、置換されていてもよい炭素原子数5~20のシクロアルカンジイル基が好ましく、シクロヘキサンジイル基がより好ましく、シクロヘキサン-1,4-ジイル基が特に好ましい。環状脂肪族基は、トランス体であってもよく、シス体であってもよく、シス体とトランス体との混合物であってもよい。中でも、トランス体がより好ましい。
A1、A2、B1及びB2における環状脂肪族基が有しうる置換基としては、例えば、ハロゲン原子、炭素原子数1~6のアルキル基、炭素原子数1~5のアルコキシ基、ニトロ基、シアノ基等が挙げられる。置換基の数は、一つでもよく、複数でもよい。また、複数の置換基は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
A1、A2、B1及びB2における芳香族基としては、例えば、1,2-フェニレン基、1,3-フェニレン基、1,4-フェニレン基、1,4-ナフチレン基、1,5-ナフチレン基、2,6-ナフチレン基、4,4’-ビフェニレン基等の、炭素原子数6~20の芳香族炭化水素環基;フラン-2,5-ジイル基、チオフェン-2,5-ジイル基、ピリジン-2,5-ジイル基、ピラジン-2,5-ジイル基等の、炭素原子数2~20の芳香族複素環基;等が挙げられる。中でも、炭素原子数6~20の芳香族炭化水素環基が好ましく、フェニレン基がさらに好ましく、1,4-フェニレン基が特に好ましい。
A1、A2、B1及びB2における芳香族基が有しうる置換基としては、例えば、A1、A2、B1及びB2における環状脂肪族基が有しうる置換基と同じ例が挙げられる。置換基の数は、一つでもよく、複数でもよい。また、複数の置換基は、互いに同一であってもよく、異なっていてもよい。
式(I)において、Y1~Y4は、それぞれ独立して、単結合、-O-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-NR22-C(=O)-、-C(=O)-NR22-、-O-C(=O)-O-、-NR22-C(=O)-O-、-O-C(=O)-NR22-、及び、-NR22-C(=O)-NR23-、からなる群より選ばれるいずれかを表す。R22及びR23は、それぞれ独立して、水素原子又は炭素原子数1~6のアルキル基を表す。
式(I)において、G1及びG2は、それぞれ独立して、炭素原子数1~20の脂肪族炭化水素基;並びに、炭素原子数3~20の脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基(-CH2-)の1以上が-O-又は-C(=O)-に置換された基;からなる群より選ばれる有機基を表す。G1及びG2の前記有機基に含まれる水素原子は、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数1~5のアルコキシ基、または、ハロゲン原子に置換されていてもよい。ただし、G1及びG2の両末端のメチレン基(-CH2-)が-O-又は-C(=O)-に置換されることはない。
G1及びG2における炭素原子数1~20の脂肪族炭化水素基の具体例としては、炭素原子数1~20のアルキレン基が挙げられる。
G1及びG2における炭素原子数3~20の脂肪族炭化水素基の具体例としては、炭素原子数3~20のアルキレン基が挙げられる。
式(I)において、P1及びP2は、それぞれ独立して、重合性官能基を表す。P1及びP2における重合性官能基としては、例えば、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基等の、CH2=CR31-C(=O)-O-で表される基;ビニル基;ビニルエーテル基;p-スチルベン基;アクリロイル基;メタクリロイル基;カルボキシル基;メチルカルボニル基;水酸基;アミド基;炭素原子数1~4のアルキルアミノ基;アミノ基;エポキシ基;オキセタニル基;アルデヒド基;イソシアネート基;チオイソシアネート基;等が挙げられる。R31は、水素原子、メチル基、又は塩素原子を表す。中でも、CH2=CR31-C(=O)-O-で表される基が好ましく、CH2=CH-C(=O)-O-(アクリロイルオキシ基)、CH2=C(CH3)-C(=O)-O-(メタクリロイルオキシ基)がより好ましく、アクリロイルオキシ基が特に好ましい。
式(I)において、p及びqは、それぞれ独立して、0又は1を表す。
式(I)で表される重合性液晶化合物は、例えば、国際公開第2012/147904号に記載される、ヒドラジン化合物とカルボニル化合物との反応により製造しうる。
液晶組成物における重合性液晶化合物の割合は、好ましくは10重量%以上、より好ましくは15重量%以上、特に好ましくは18重量%以上であり、好ましくは45重量%以下、より好ましくは40重量%以下、特に好ましくは30重量%以下である。
[2.2.共重合体(配向助剤)]
配合助剤は、所定のモノマーユニットA及びモノマーユニットBを組み合わせて含有する共重合体である。
配合助剤は、所定のモノマーユニットA及びモノマーユニットBを組み合わせて含有する共重合体である。
モノマーユニットAは、芳香環を含有する一価の基を含む。この一価の基は、通常、配向助剤としての共重合体の主鎖に対して、側鎖として結合している。そこで、以下の説明において、この「芳香環を含有する一価の基」を、適宜「側鎖基A」ということがある。
モノマーユニットAの側鎖基Aが含有する芳香環としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環等の芳香族炭化水素環が挙げられる。中でも、ベンゼン環が好ましい。ベンゼン環を用いることで、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度を効果的に大きくできる。更に、通常は、液晶硬化層の配向性を良好にできる。
モノマーユニットAの1個の側鎖基Aが含有する芳香環の数は、1個でもよく、2個以上でもよい。中でも、1つの側鎖基Aが有する芳香環の数は、好ましくは2個~6個であり、2個~4個が特に好ましい。1つの側鎖基Aが有する芳香環の数が前記の範囲にある場合に、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度を効果的に大きくできる。更に、通常は、液晶硬化層の配向性を良好にできる。
モノマーユニットAの側鎖基Aが含有する芳香環は、配向助剤としての共重合体の主鎖に、直接に結合するのではなく、適切な連結基を介して結合していることが好ましい。よって、側鎖基Aは、芳香環、及び、この芳香環とモノマーユニットAの主鎖とを連結する連結基を含有することが好ましい。また、前記の連結基は、酸素原子等のヘテロ原子を含むことが好ましい。特に好適な連結基の例としては、例えば、-COO-基を含む連結基が挙げられる。このような場合に、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度を効果的に大きくすることができる。更に、通常は、液晶硬化層の配向性を良好にできる。
モノマーユニットAの側鎖基Aの炭素原子数は、好ましくは8以上、より好ましくは10以上、特に好ましくは12以上であり、好ましくは32以下、より好ましくは28以下、特に好ましくは24以下である。側鎖基Aの炭素原子数が前記範囲にあることにより、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度を効果的に大きくすることができる。更に、通常は、液晶硬化層の配向性を良好にできる。
モノマーユニットAの側鎖基Aの分子量は、好ましくは150以上、より好ましくは200以上、特に好ましくは250以上であり、好ましくは800以下、より好ましくは700以下、特に好ましくは600以下である。側鎖基Aの分子量が前記範囲にあることにより、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度を効果的に大きくすることができる。更に、通常は、液晶硬化層の配向性を良好にできる。
モノマーユニットAの特に好ましい例としては、下記式(A)で表されるモノマーユニットが挙げられる。
(前記式(A)において、
Ra1は、水素原子又はメチル基を表し、
Xa1及びXa2は、それぞれ独立して、2価の連結基を表し、
Ra2は、炭素原子数1~6のアルキル基、炭素原子数1~6のアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、及び、イソシアネート基(-N=C=O基)からなる群より選ばれる少なくとも一つを表し、
n1は、1~14の整数を表し、
n2は、1又は2の整数を表し、
n3は、1又は2の整数を表す。)
Ra1は、水素原子又はメチル基を表し、
Xa1及びXa2は、それぞれ独立して、2価の連結基を表し、
Ra2は、炭素原子数1~6のアルキル基、炭素原子数1~6のアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、及び、イソシアネート基(-N=C=O基)からなる群より選ばれる少なくとも一つを表し、
n1は、1~14の整数を表し、
n2は、1又は2の整数を表し、
n3は、1又は2の整数を表す。)
式(A)で表されるモノマーユニットにおいては、下記式において破線で囲んだ一価の基が、側鎖基Aに相当する。
前記式(A)において、Ra1は、水素原子又はメチル基を表す。中でも、Ra1としてはメチル基が好ましい。メチル基を用いることにより、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度を効果的に大きくできる。更に、通常は、液晶硬化層の配向性を良好にできる。
前記式(A)において、Xa1は、2価の連結基を表す。Xa1の例としては、-O-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-N=N-、-N=CH-、-C(=O)-NH-、-C≡C-等が挙げられる。中でも、-O-が好ましい。-O-を用いることにより、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度を効果的に大きくできる。更に、通常は、液晶硬化層の配向性を良好にできる。
前記式(A)において、Xa2は、2価の連結基を表す。Xa2の例としては、-O-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-O-C(=O)-O-、-N=N-、-N=CH-、-C(=O)-NH-、-C≡C-等が挙げられる。中でも、-C(=O)-O-及び-O-C(=O)-が好ましく、-C(=O)-O-が特に好ましい。Xa2として前記の好ましい連結基を用いることにより、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度を効果的に大きくできる。更に、通常は、液晶硬化層の配向性を良好にできる。
前記式(A)において、Ra2は、炭素原子数1~6のアルキル基、炭素原子数1~6のアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、及び、イソシアネート基からなる群より選ばれる少なくとも一つを表す。アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられる。アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等が挙げられる。ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子等が挙げられる。中でも、アルコキシ基が好ましく、メトキシ基が特に好ましい。このような場合に、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度を効果的に大きくできる。更に、通常は、液晶硬化層の配向性を良好にできる。
前記式(A)において、n1は、1~14の整数を表す。中でも、n1は、好ましくは2以上、より好ましくは3以上であり、好ましくは14以下、より好ましくは12以下、特に好ましくは10以下である。n1が前記の範囲にある場合に、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度を効果的に大きくできる。更に、通常は、液晶硬化層の配向性を良好にできる。
式(A)において、n2は、1又は2の整数を表す。
式(A)において、n3は、1又は2の整数を表す。
式(A)で表されるモノマーユニットAの例を挙げると、例えば、下記式(A-1)で表されるモノマーユニットが挙げられる。
モノマーユニットBは、置換基を有していてもよい一価の脂肪族炭化水素基を含む。よって、通常は、前記の一価の脂肪族炭化水素基を含む一価の基が、配向助剤としての共重合体の主鎖に対して、側鎖として結合している。そこで、以下の説明において、「置換基を有していてもよい一価の脂肪族炭化水素基を含む前記の一価の基」を、適宜「側鎖基B」ということがある。
モノマーユニットBが含有する一価の脂肪族炭化水素基は、鎖状の脂肪族炭化水素基であることが好ましい。また、前記の一価の脂肪族炭化水素基は、飽和脂肪族炭化水素基であることが好ましい。中でも、前記の一価の脂肪族炭化水素基は、アルキル基であることが好ましい。このような場合に、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度を効果的に大きくできる。更に、通常は、液晶硬化層の配向性を良好にできる。
モノマーユニットBが含有する一価の脂肪族炭化水素基の炭素原子数は、通常、1~30である。中でも、前記の一価の脂肪族炭化水素基の炭素原子数は、好ましくは3以上、より好ましくは6以上、特に好ましくは7以上であり、好ましくは22以下、より好ましくは15以下、特に好ましくは10以下である。一価の脂肪族炭化水素基の炭素原子数が前記範囲にあることにより、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度を効果的に大きくできる。更に、通常は、液晶硬化層の配向性を良好にできる。
モノマーユニットBが含有する一価の脂肪族炭化水素基の例を挙げると、メチル基、エチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、デシル基、イコシル基等のアルキル基が挙げられる。中でも、分岐鎖を有さない直鎖アルキル基が好ましい。直鎖アルキル基を用いることにより、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度を効果的に大きくできる。更に、通常は、液晶硬化層の配向性を良好にできる。
モノマーユニットBが含有する一価の脂肪族炭化水素基は、当該脂肪族炭化水素基の水素原子が置換基で置換されていてもよい。置換基としては、フッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子等が挙げられる。置換基の数は、1個でもよく、2個以上でもよい。また、置換基の種類は、1種類でもよく、2種類以上でもよい。中でも、ハロゲン原子が好ましく、フッ素原子がより好ましい。さらには、フッ素原子は、少なくとも脂肪族炭化水素基の末端の炭素原子に結合していることが特に好ましい。このような場合に、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度を効果的に大きくできる。更に、通常は、液晶硬化層の配向性を良好にできる。
モノマーユニットBの脂肪族炭化水素基は、配向助剤としての共重合体の主鎖に、直接に結合するのではなく、適切な連結基を介して結合していることが好ましい。よって、側鎖基Bは、前述した置換基を有していてもよい一価の脂肪族炭化水素基、及び、この脂肪族炭化水素基とモノマーユニットBの主鎖とを連結する連結基を含有することが好ましい。また、前記の連結基は、酸素原子等のヘテロ原子を含むことが好ましい。特に好適な連結基の例としては、例えば、-COO-基を含む連結基が挙げられる。このような場合に、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度を効果的に大きくできる。更に、通常は、液晶硬化層の配向性を良好にできる。
モノマーユニットBは、芳香環を含有しないことが好ましい。よって、側鎖基Bは、芳香環を含有しないことが好ましい。
モノマーユニットBの側鎖基Bの炭素原子数は、好ましくは3以上、より好ましくは5以上、特に好ましくは7以上であり、好ましくは16以下、より好ましくは14以下、特に好ましくは12以下である。側鎖基Bの炭素原子数が前記範囲にあることにより、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度を効果的に大きくできる。更に、通常は、液晶硬化層の配向性を良好にできる。
モノマーユニットBの側鎖基Bの分子量は、好ましくは250以上、より好ましくは300以上、特に好ましくは350以上であり、好ましくは800以下、より好ましくは700以下、特に好ましくは600以下である。側鎖基Bの分子量が前記範囲にあることにより、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度を効果的に大きくできる。更に、通常は、液晶硬化層の配向性を良好にできる。
モノマーユニットBの特に好ましい例としては、下記式(B)で表されるモノマーユニットが挙げられる。
(前記式(B)において、
Rb1は、水素原子又はメチル基を表し、
Xb1は、単結合、又は、2価の連結基を表し、
Rb2は、置換基を有していてもよい一価の脂肪族炭化水素基を表す。)
Rb1は、水素原子又はメチル基を表し、
Xb1は、単結合、又は、2価の連結基を表し、
Rb2は、置換基を有していてもよい一価の脂肪族炭化水素基を表す。)
式(B)で表されるモノマーユニットにおいては、下記式において破線で囲んだ一価の基が、側鎖基Bに相当する。
前記式(B)において、Rb1は、水素原子又はメチル基を表す。中でも、Rb1としてはメチル基が好ましい。メチル基を用いることにより、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度を効果的に大きくできる。更に、通常は、液晶硬化層の配向性を良好にできる。
前記式(B)において、Xb1は、単結合、又は、2価の連結基を表す。2価の連結基の例としては、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-(CH2CH2O)n4-等が挙げられる。ここで、n4は、1~6の整数を表す。中でも、単結合が好ましい。Xb1が単結合であることにより、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度を効果的に大きくできる。更に、通常は、液晶硬化層の配向性を良好にできる。
前記式(B)において、Rb2は、置換基を有していてもよい一価の脂肪族炭化水素基を表す。置換基を有していてもよい一価の脂肪族炭化水素基の範囲は、上述した通りである。
式(B)で表されるモノマーユニットBの例を挙げると、例えば、下記式(B-1)で表されるモノマーユニットが挙げられる。
配向助剤としての共重合体に含有されるモノマーユニットAとモノマーユニットBとのモル比(モノマーユニットA:モノマーユニットB)は、好ましくは90:10~60:40、より好ましくは85:15~65:35、特に好ましくは80:20~70:30である。モノマーユニットAとモノマーユニットBとのモル比が前記の範囲にある場合に、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度を効果的に大きくできる。更に、通常は、液晶硬化層の配向性を良好にできる。
配向助剤としての共重合体におけるモノマーユニットA及びモノマーユニットBの合計の割合は、好ましくは80重量%~100重量%、より好ましくは90重量%~100重量%、特に好ましくは95重量%~100重量%である。このように配向助剤としての共重合体に占めるモノマーユニットA及びモノマーユニットBの割合が大きい場合に、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度を効果的に大きくできる。更に、通常は、液晶硬化層の配向性を良好にできる。
共重合体において、あるモノマーを重合して形成されるモノマーユニットの前記共重合体における割合は、別に断らない限り、通常は、その共重合体の重合に用いる全モノマーに占める当該あるモノマーの比率(仕込み比)と一致する。よって、例えば、共重合体におけるモノマーユニットAの割合は、通常、その共重合体の重合に用いる全モノマーに占めるモノマーユニットAに対応したモノマーの比率と一致する。
配向助剤としての共重合体は、モノマーユニットA及びモノマーユニットBに組み合わせて、更に任意のモノマーユニットを含有していてもよい。ただし、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度を効果的に大きくする観点から、任意のモノマーユニットは少ないことが好ましい。
配向助剤としての共重合体の重量平均分子量Mwは、好ましくは2,000以上、より好ましくは2,500以上、特に好ましくは3,000以上であり、好ましくは100,000以下、より好ましくは50,000以下、特に好ましくは30,000以下である。配向助剤の重量平均分子量Mwが前記の範囲にあることにより、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度を効果的に大きくできる。更に、通常は、液晶硬化層の配向性を良好にできる。
重量平均分子量は、溶媒としてテトラヒドロフランを用いた(但し、試料がテトラヒドロフランに溶解しない場合にはトルエンを用いてもよい)ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーにより、ポリイソプレンまたはポリスチレン換算の値として測定できる。
重量平均分子量は、溶媒としてテトラヒドロフランを用いた(但し、試料がテトラヒドロフランに溶解しない場合にはトルエンを用いてもよい)ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィーにより、ポリイソプレンまたはポリスチレン換算の値として測定できる。
前述した配向助剤としての共重合体は、通常、モノマーユニットAに対応したモノマーと、モノマーユニットBに対応したモノマーとを共重合させる工程を含む製造方法によって、製造できる。例えば、式(A)で表されるモノマーユニットA及び式(B)で表されるモノマーユニットBを含有する配向助剤は、モノマーユニットAに対応したアクリル系又はメタクリル系のモノマーと、モノマーユニットBに対応したアクリル系又はメタクリル系のモノマーと、を共重合させる工程を含む製造方法によって、製造できる。
共重合は、例えば、ラジカル重合方式、カチオン重合方式、アニオン重合方式等の、任意の重合方式で行いうる。共重合においては、通常、重合開始剤を用いる。この重合開始剤としては、例えば、アゾビスイソブチロニトリル、過酸化ベンゾイル等を用いることができる。
液晶組成物に含まれる配向助剤の量は、重合性液晶化合物100重量部に対して、好ましくは1重量部以上、より好ましくは2重量部以上、特に好ましくは3重量部以上であり、好ましくは10重量部以下、より好ましくは9重量部以下、特に好ましくは8重量部以下である。配向助剤の量が前記範囲にあることにより、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度を効果的に大きくできる。また特に、配向助剤の量が前記範囲の下限値以上であることにより、重合性液晶化合物の配向性を向上させることができるので、液晶硬化層における配向欠陥の発生を抑制できる。
[2.3.任意の成分]
液晶組成物は、重合性液晶化合物及び配向助剤に組み合わせて、任意の成分を含んでいてもよい。また、任意の成分は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
液晶組成物は、重合性液晶化合物及び配向助剤に組み合わせて、任意の成分を含んでいてもよい。また、任意の成分は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
任意の成分としては、例えば、重合開始剤が挙げられる。重合開始剤により、重合性液晶化合物の重合を促進できるので、液晶組成物の硬化を速やかに進行させることができる。重合開始剤の種類は、液晶組成物に含まれる重合性液晶化合物の種類に応じて選択しうる。例えば、重合性液晶化合物がラジカル重合性であれば、ラジカル重合開始剤を使用しうる。また、重合性液晶化合物がアニオン重合性であれば、アニオン重合開始剤を使用しうる。さらに、重合性液晶化合物がカチオン重合性であれば、カチオン重合開始剤を使用しうる。重合開始剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
重合開始剤の量は、重合性液晶化合物100重量部に対して、好ましくは0.1重量部以上、より好ましくは0.5重量部以上であり、好ましくは30重量部以下、より好ましくは10重量部以下である。重合開始剤の量が前記範囲に収まることにより、重合を効率的に進行させることができる。
任意の成分としては、例えば、溶媒が挙げられる。溶媒としては、重合性液晶化合物を溶解できるものが好ましい。このような溶媒としては、通常、有機溶媒を用いる。有機溶媒の例としては、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン等のケトン溶媒;酢酸ブチル、酢酸アミル等の酢酸エステル溶媒;クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素溶媒;1,4-ジオキサン、シクロペンチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,3-ジオキソラン、1,2-ジメトキシエタン等のエーテル溶媒;及びトルエン、キシレン、メシチレン等の芳香族炭化水素系溶媒;が挙げられる。また、溶媒は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
溶媒の沸点は、取り扱い性に優れる観点から、好ましくは60℃~250℃、より好ましくは60℃~150℃である。
溶媒の量は、重合性液晶化合物100重量部に対して、好ましくは200重量部以上、より好ましくは250重量部以上、特に好ましくは300重量部以上であり、好ましくは650重量部以下、より好ましくは550重量部以下、特に好ましくは450重量部以下である。溶媒の量を、前記範囲の下限値以上にすることにより異物発生の抑制ができ、前記範囲の上限値以下にすることにより乾燥負荷の低減ができる。
液晶組成物が含みうる他の任意の成分としては、例えば、金属;金属錯体;酸化チタン等の金属酸化物;染料、顔料等の着色剤;蛍光材料、燐光材料等の発光材料;界面活性剤;レベリング剤;チキソ剤;ゲル化剤;多糖類;紫外線吸収剤;赤外線吸収剤;抗酸化剤;イオン交換樹脂;等が挙げられる。これらの成分の量は、重合性液晶化合物100重量部に対して、各々0.1重量部~20重量部としうる。
[3.液晶硬化層の物性及び寸法]
液晶硬化層は、上述した液晶組成物の硬化物で形成されている。液晶組成物の硬化は、通常、重合性液晶化合物の重合によって達成される。よって、液晶硬化層は、重合した重合性液晶化合物(即ち、重合性液晶化合物の重合体)を含む。液晶硬化層は、未重合の重合性液晶化合物を含んでいてもよいが、液晶硬化層に含まれる重合性液晶化合物の全てが重合していることが好ましい。
液晶硬化層は、上述した液晶組成物の硬化物で形成されている。液晶組成物の硬化は、通常、重合性液晶化合物の重合によって達成される。よって、液晶硬化層は、重合した重合性液晶化合物(即ち、重合性液晶化合物の重合体)を含む。液晶硬化層は、未重合の重合性液晶化合物を含んでいてもよいが、液晶硬化層に含まれる重合性液晶化合物の全てが重合していることが好ましい。
液晶硬化層が、前記のように重合又は未重合の重合性液晶化合物を含むので、液晶硬化層には、その重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが含まれる。液晶硬化層において、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンは、当該液晶硬化層の層平面に対して所定の範囲の傾斜角度で配向している。具体的には、前記の傾斜角度は、通常85°~90°、好ましくは86°~90°、特に好ましくは87°~90°である。このように、液晶硬化層においては、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが厚み方向又はそれに近い方向に配向させられている。
重合性液晶化合物の主鎖メソゲンの配向方向は、通常、重合性液晶化合物の分子の屈折率楕円体において最大の屈折率の方向に一致する。よって、液晶硬化層に含まれる重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度は、液晶硬化層のレターデーションを測定し、その測定されたレターデーションから計算によって求めることができる。こうして求められる傾斜角度は、液晶硬化層に含まれる主鎖メソゲンの平均としての傾斜角度を表す。前記のレターデーションの測定は、液晶硬化層の層平面に対して極角-40°~40°の範囲で、10°ピッチの測定方向で行う。また、前記のレターデーションの測定は、位相差計(Axometrics社製「Axoscan」)を用いて行うことができる。前記の位相差計によれば、厚み方向のレターデーション(Rth);並びに、重合性液晶化合物の分子の屈折率楕円体において最大の屈折率の方向と、液晶硬化層の層平面とがなす傾斜角度(チルト角)β;が自動的に計算される。
液晶硬化層においては、通常、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンの配向性は良好である。よって、液晶硬化層では、配向欠陥の発生が抑制されている。したがって、ある実施形態では、次のような利点を得ることができる。面光源上に、2枚の直線偏光板を、クロスニコルに設置し、その2枚の直線偏光板の間に、液晶硬化層を設置する。液晶硬化層では、配向欠陥の発生が抑制されているので、面内におけるレターデーションを均一にできる。よって、この系の面光源とは反対側を、液晶硬化層の層平面に対して垂直な方向から観察した場合、周囲とは明るさの異なる部分の発生を抑制できる。
液晶硬化層に含まれる重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の厚み方向又はそれに近い方向に配向している。よって、通常は、液晶硬化層の面内方向での複屈折を小さくできる。したがって、液晶硬化層の面内レターデーションを小さくできる。よって、ある実施形態では、次のような利点を得ることができる。面光源上に、2枚の直線偏光板を、クロスニコルに設置し、その2枚の直線偏光板の間に、液晶硬化層を設置する。液晶硬化層は、面内レターデーションが小さいので、当該液晶硬化層を厚み方向に透過する偏光の偏光状態の変化を抑制できる。よって、この系の面光源とは反対側を、液晶硬化層の層平面に対して垂直な方向から観察した場合、光の透過を抑制できる。
液晶硬化層の具体的な面内レターデーションの範囲は、液晶硬化層の用途に応じて任意に設定しうる。例えば、測定波長590nmでの液晶硬化層の面内レターデーションは、好ましくは0nm~5nm、より好ましくは0nm~3nm、特に好ましくは0nm~1nmでありうる。
液晶硬化層に含まれる重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の厚み方向又はそれに近い方向に配向しているので、通常、液晶硬化層は、当該液晶硬化層の厚み方向に大きな複屈折を有する。よって、液晶硬化層は、その複屈折に応じた大きさの厚み方向のレターデーションを有することができる。液晶硬化層の具体的な厚み方向のレターデーションの範囲は、液晶硬化層の用途に応じて任意に設定しうる。例えば、測定波長590nmでの液晶硬化層の厚み方向のレターデーションは、好ましくは-160nm以上、より好ましくは-150nm以上、特に好ましくは-140nm以上であり、好ましくは-10nm以下、より好ましくは-20nm以下、特に好ましくは-30nm以下でありうる。
重合性液晶化合物が逆波長分散特性を有するので、通常、液晶硬化層も逆波長分散特性を有する。よって、測定波長450nm及び550nmにおける液晶硬化層の厚み方向のレターデーションRth(450)及びRth(550)は、通常、下記の式(ii)を満たす。
|Rth(450)| < |Rth(550)| (ii)
|Rth(450)| < |Rth(550)| (ii)
液晶硬化層の厚みは、液晶硬化層の用途に応じて任意に設定しうる。具体的な液晶硬化層の厚みは、好ましくは0.3μm以上、より好ましくは0.5μm以上、特に好ましくは0.7μm以上、また、好ましくは2.5μm以下、より好ましくは2.0μm以下、特に好ましくは1.5μm以下でありうる。
[4.液晶硬化層の製造方法]
液晶硬化層の製造方法に制限は無い。例えば、液晶硬化層は、
配向膜を形成する工程と;
配向膜上に、液晶組成物の層を形成する工程と;
液晶組成物の層を硬化させて、液晶硬化層を得る工程と;を含む製造方法によって、製造できる。以下、この例に係る液晶硬化層の製造方法について、詳細に説明する。
液晶硬化層の製造方法に制限は無い。例えば、液晶硬化層は、
配向膜を形成する工程と;
配向膜上に、液晶組成物の層を形成する工程と;
液晶組成物の層を硬化させて、液晶硬化層を得る工程と;を含む製造方法によって、製造できる。以下、この例に係る液晶硬化層の製造方法について、詳細に説明する。
[4.1.配向膜の形成]
配向膜としては、垂直配向性基を有する化合物を含む材料で形成された膜を用いることができる。垂直配向性基とは、炭素原子数が6~20程度の炭化水素基を含む基を表し、具体的には下記式[C]で表される基を表す。
配向膜としては、垂直配向性基を有する化合物を含む材料で形成された膜を用いることができる。垂直配向性基とは、炭素原子数が6~20程度の炭化水素基を含む基を表し、具体的には下記式[C]で表される基を表す。
(式[C]中、
Yc1は単結合又は結合基を表し、
Yc2は単結合、炭素原子数1~15のアルキレン基若しくは-CH2-CH(OH)-CH2-を表すか、又はベンゼン環、シクロヘキサン環及び複素環からなる群から選ばれる2価の環状基を表し、前記環状基上の任意の水素原子が、炭素原子数1~3のアルキル基、炭素原子数1~3のアルコキシル基、炭素原子数1~3のフッ素含有アルキル基、炭素原子数1~3のフッ素含有アルコキシル基又はフッ素原子で置換されていてもよく、
Yc3は単結合又は炭素原子数1~15のアルキレン基を表し、
Yc4は単結合を表すか、又はベンゼン環、シクロヘキサン環及び複素環からなる群から選ばれる2価の環状基、又は炭素原子数17~30であってステロイド骨格を有する2価の有機基を表し、前記環状基上の任意の水素原子が、炭素原子数1~3のアルキル基、炭素原子数1~3のアルコキシル基、炭素原子数1~3のフッ素含有アルキル基、炭素原子数1~3のフッ素含有アルコキシル基又はフッ素原子で置換されていてもよく、
Yc5はベンゼン環、シクロヘキサン環及び複素環からなる群から選ばれる2価の環状基を表し、これらの環状基上の任意の水素原子が、炭素原子数1~3のアルキル基、炭素原子数1~3のアルコキシル基、炭素原子数1~3のフッ素含有アルキル基、炭素原子数1~3のフッ素含有アルコキシル基又はフッ素原子で置換されていてもよく、
ncは0~4の整数を表し、ncが2以上の場合、Yc5同士は同一でも異なっていてもよく、
Yc6は水素原子、炭素原子数1~18アルキル基、炭素原子数1~18のフッ素含有アルキル基、炭素原子数1~18のアルコキシル基又は炭素原子数1~18のフッ素含有アルコキシル基を表し、
Yc2及びYc3におけるアルキレン基、並びに、前記環状基上の置換基又はYc6におけるアルキル基、フッ素含有アルキル基、アルコキシル基及びフッ素含有アルコキシ基は、直鎖状、枝分かれ状、若しくは環状の何れか又はそれらの組み合わせであってもよく、
またYc2及びYc3におけるアルキレン基、並びに、Yc6におけるアルキル基、フッ素含有アルキル基、アルコキシル基及びフッ素含有アルコキシ基は、結合基同士が隣り合わない限り1ないし3の結合基で中断されていてもよく、
さらにYc2、Yc4若しくはYc5が2価の環状基を表すか、又はYc4がステロイド骨格を有する2価の有機基を表すか、又はYc2が-CH2-CH(OH)-CH2-を表すか、又はYc2若しくはYc3がアルキレン基を表すか、又はYc6がアルキル基若しくはフッ素含有アルキル基を表すとき、該2価の環状基、該ステロイド骨格を有する2価の有機基、該-CH2-CH(OH)-CH2-、該アルキレン基、該アルキル基及び該フッ素含有アルキル基と、それらに隣接する基との結合は、単結合であっても結合基を介していてもよく、
そして上記結合基は、-O-、-CH2O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、-NH-CO-O-、-O-CO-NH-及び-NH-CO-NH-からなる群から選ばれる基を表し、
但し、Yc2乃至Yc6は、結合基も含めて炭素原子数の合計が6~30であるように選択される)。
Yc1は単結合又は結合基を表し、
Yc2は単結合、炭素原子数1~15のアルキレン基若しくは-CH2-CH(OH)-CH2-を表すか、又はベンゼン環、シクロヘキサン環及び複素環からなる群から選ばれる2価の環状基を表し、前記環状基上の任意の水素原子が、炭素原子数1~3のアルキル基、炭素原子数1~3のアルコキシル基、炭素原子数1~3のフッ素含有アルキル基、炭素原子数1~3のフッ素含有アルコキシル基又はフッ素原子で置換されていてもよく、
Yc3は単結合又は炭素原子数1~15のアルキレン基を表し、
Yc4は単結合を表すか、又はベンゼン環、シクロヘキサン環及び複素環からなる群から選ばれる2価の環状基、又は炭素原子数17~30であってステロイド骨格を有する2価の有機基を表し、前記環状基上の任意の水素原子が、炭素原子数1~3のアルキル基、炭素原子数1~3のアルコキシル基、炭素原子数1~3のフッ素含有アルキル基、炭素原子数1~3のフッ素含有アルコキシル基又はフッ素原子で置換されていてもよく、
Yc5はベンゼン環、シクロヘキサン環及び複素環からなる群から選ばれる2価の環状基を表し、これらの環状基上の任意の水素原子が、炭素原子数1~3のアルキル基、炭素原子数1~3のアルコキシル基、炭素原子数1~3のフッ素含有アルキル基、炭素原子数1~3のフッ素含有アルコキシル基又はフッ素原子で置換されていてもよく、
ncは0~4の整数を表し、ncが2以上の場合、Yc5同士は同一でも異なっていてもよく、
Yc6は水素原子、炭素原子数1~18アルキル基、炭素原子数1~18のフッ素含有アルキル基、炭素原子数1~18のアルコキシル基又は炭素原子数1~18のフッ素含有アルコキシル基を表し、
Yc2及びYc3におけるアルキレン基、並びに、前記環状基上の置換基又はYc6におけるアルキル基、フッ素含有アルキル基、アルコキシル基及びフッ素含有アルコキシ基は、直鎖状、枝分かれ状、若しくは環状の何れか又はそれらの組み合わせであってもよく、
またYc2及びYc3におけるアルキレン基、並びに、Yc6におけるアルキル基、フッ素含有アルキル基、アルコキシル基及びフッ素含有アルコキシ基は、結合基同士が隣り合わない限り1ないし3の結合基で中断されていてもよく、
さらにYc2、Yc4若しくはYc5が2価の環状基を表すか、又はYc4がステロイド骨格を有する2価の有機基を表すか、又はYc2が-CH2-CH(OH)-CH2-を表すか、又はYc2若しくはYc3がアルキレン基を表すか、又はYc6がアルキル基若しくはフッ素含有アルキル基を表すとき、該2価の環状基、該ステロイド骨格を有する2価の有機基、該-CH2-CH(OH)-CH2-、該アルキレン基、該アルキル基及び該フッ素含有アルキル基と、それらに隣接する基との結合は、単結合であっても結合基を介していてもよく、
そして上記結合基は、-O-、-CH2O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、-NH-CO-O-、-O-CO-NH-及び-NH-CO-NH-からなる群から選ばれる基を表し、
但し、Yc2乃至Yc6は、結合基も含めて炭素原子数の合計が6~30であるように選択される)。
好ましい垂直配向性基としては、例えば、炭素原子数6~20程度の炭化水素基が挙げられる。炭素原子数6~20の炭化水素基としては、例えば、直鎖状、枝分かれ状若しくは環状の、炭素原子数6~20のアルキル基;又は、芳香族基を含む炭素原子数6~20の炭化水素基;が挙げられる。
垂直配向性基としては、例えば、上記式[C]において、Yc1、Yc2及びYc4が単結合であり、Yc3が単結合又は炭素原子数1~15のアルキレン基であり、ncが0であり、Yc6が炭素原子数1~18のアルキル基であり、Yc3とYc6の炭素原子数の合計が6~20であるアルキル基(a-1)が好ましい。このようなアルキル基(a-1)としては、例えば、n-ヘキシル基、1-メチル-n-ペンチル基、2-メチル-n-ペンチル基、3-メチル-n-ペンチル基、4-メチル-n-ペンチル基、1,1-ジメチル-n-ブチル基、1,2-ジメチル-n-ブチル基、1,3-ジメチル-n-ブチル基、2,2-ジメチル-n-ブチル基、2,3-ジメチル-n-ブチル基、3,3-ジメチル-n-ブチル基、1-エチル-n-ブチル基、2-エチル-n-ブチル基、1,1,2-トリメチル-n-プロピル基、1,2,2-トリメチル-n-プロピル基、1-エチル-1-メチル-n-プロピル基、1-エチル-2-メチル-n-プロピル基、n-ヘプチル基、1-メチル-n-ヘキシル基、2-メチル-n-ヘキシル基、3-メチル-n-ヘキシル基、1,1-ジメチル-n-ペンチル基、1,2-ジメチル-n-ペンチル基、1,3-ジメチル-n-ペンチル基、2,2-ジメチル-n-ペンチル基、2,3-ジメチル-n-ペンチル基、3,3-ジメチル-n-ペンチル基、1-エチル-n-ペンチル基、2-エチル-n-ペンチル基、3-エチル-n-ペンチル基、1-メチル-1-エチル-n-ブチル基、1-メチル-2-エチル-n-ブチル基、1-エチル-2-メチル-n-ブチル基、2-メチル-2-エチル-n-ブチル基、2-エチル-3-メチル-n-ブチル基、n-オクチル基、1-メチル-n-ヘプチル基、2-メチル-n-ヘプチル基、3-メチル-n-ヘプチル基、1,1-ジメチル-n-ヘキシル基、1,2-ジメチル-n-ヘキシル基、1,3-ジメチル-n-ヘキシル基、2,2-ジメチル-n-ヘキシル基、2,3-ジメチル-n-ヘキシル基、3,3-ジメチル-n-ヘキシル基、1-エチル-n-ヘキシル基、2-エチル-n-ヘキシル基、3-エチル-n-ヘキシル基、1-メチル-1-エチル-n-ペンチル基、1-メチル-2-エチル-n-ペンチル基、1-メチル-3-エチル-n-ペンチル基、2-メチル-2-エチル-n-ペンチル基、2-メチル-3-エチル-n-ペンチル基、3-メチル-3-エチル-n-ペンチル基、n-ノニル基、n-デシル基、n-ウンデシル基、n-ドデシル基、n-トリデシル基、n-テトラデシル基、n-ペンタデシル基等が挙げられる。
さらに、垂直配向性基としては、上記以外にも、例えば、上記式[C]において、Yc1乃至Yc4が単結合であり、ncが2乃至3であり、Yc5がベンゼン環及びシクロヘキサン環からなる群より選ばれる2価の環状基であり、Yc6が炭素原子数1~18のアルキル基である基(a-2)が好ましい。このような基(a-2)としては、例えば、下記(a-2-1)~(a-2-7)で表される基が好ましい。
式(a-2-1)~(a-2-7)において、Y6は、炭素原子数1~18のアルキル基を表す。
また、垂直配向性基としては、上記以外にも、例えば、上記式[C]において、Yc1乃至Yc3が単結合であり、Yc4が炭素原子数17~30であってステロイド骨格を有する2価の有機基であり、ncが0であり、Yc6が水素原子である基(a-3)が好ましい。このような基(a-3)としては、例えば、下記式(a-3-1)~(a-3-8)で表される基が好ましい。
式(a-3-1)~(a-3-8)において、*は、結合位置を表す。
垂直配向性基の詳細については、国際公開第2015/019962号、国際公開第2015/030004号、国際公開第2016/031917号、国際公開第2016/039337号、及び、国際公開第2016/129642号の記載を参照しうる。
配向膜は、通常、垂直配向性基を有する化合物を含む配向膜組成物を用いて、適切な支持面上に形成できる。支持面としては、配向膜組成物の層を支持できる任意の面を用いうる。この支持面としては、液晶硬化層の面状態を良好にする観点から、凹部及び凸部の無い平坦面を用いることが好ましい。また、液晶硬化層の生産性を高める観点から、前記の支持面としては、長尺の基材の表面を用いることが好ましい。「長尺」とは、幅に対して、5倍以上の長さを有する形状をいい、好ましくは10倍若しくはそれ以上の長さを有し、具体的にはロール状に巻き取られて保管又は運搬される程度の長さを有するフィルムの形状をいう。
基材としては、通常、樹脂フィルム又はガラス板を用いる。特に、高い温度で加熱処理又は配向処理を行う場合、その温度に耐えられる基材を選択するのが好ましい。樹脂としては、通常、熱可塑性樹脂を用いる。中でも、透明性、低吸湿性、寸法安定性及び軽量性に優れることから、ノルボルネン系樹脂等の、脂環式構造含有重合体を含む樹脂を用いることが好ましい。基材に含まれる樹脂の好適な例を商品名で挙げると、ノルボルネン系樹脂として、日本ゼオン社製「ゼオノア」を挙げられる。
垂直配向性基を有する化合物としては、垂直配向性基を有する任意の化合物を用いうる。中でも、垂直配向性基を有する化合物は、安定な配向膜を得る観点から、垂直配向性基に組み合わせて、架橋可能な架橋性基を含むことが好ましい。垂直配向性基を有する化合物としては、例えば、国際公開第2015/019962号、国際公開第2015/030004号、国際公開第2016/031917号、国際公開第2016/039337号、及び、国際公開第2016/129642号の記載の化合物を用いうる。また、垂直配向性基を有する化合物は、1種類を単独に用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。
配向膜組成物は、垂直配向性基を有する化合物に組み合わせて、更に任意の成分を含んでいてもよい。例えば、配向膜組成物は、架橋剤を含んでいてもよい。架橋剤を用いることにより、安定な配向膜を得ることができる。架橋剤としては、例えば、国際公開第2015/019962号、国際公開第2015/030004号、国際公開第2016/031917号、国際公開第2016/039337号、及び、国際公開第2016/129642号の記載の化合物を用いうる。また、架橋剤は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。架橋剤の量は、垂直配向性基を有する化合物100重量部に対して、好ましくは1重量部以上、より好ましくは5重量部以上であり、好ましくは100重量部以下、より好ましくは80重量部以下である。
配向膜組成物が含みうる任意の成分としては、例えば、酸触媒が挙げられる。酸触媒を用いることにより、架橋反応を促進することができる。酸触媒としては、例えば、国際公開第2015/030004号に記載の化合物を用いうる。また、酸触媒は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。酸触媒の量は、垂直配向性基を有する化合物100重量部に対して、好ましくは0.01質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上、更に好ましくは0.5質量部以上、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部以下、特に好ましくは10質量部以下である。
配向膜組成物が含みうる任意の成分の他の例としては、例えば、国際公開第2015/019962号、国際公開第2015/030004号、国際公開第2016/031917号、国際公開第2016/039337号、及び、国際公開第2016/129642号の記載の化合物が挙げられる。
通常は、配向膜組成物を支持面に塗工する工程を含む形成方法により、配向膜を形成することができる。塗工方法としては、例えば、カーテンコーティング法、押し出しコーティング法、ロールコーティング法、スピンコーティング法、ディップコーティング法、バーコーティング法、スプレーコーティング法、スライドコーティング法、印刷コーティング法、グラビアコーティング法、ダイコーティング法、ギャップコーティング法、及びディッピング法が挙げられる。
配向膜組成物を塗工した後、必要に応じて、塗工によって形成された配向膜組成物の層に加熱処理を施す工程を行ってもよい。加熱処理により、配向膜組成物の層から、溶媒等の揮発成分を除去できる。また、配向膜組成物が架橋可能な成分を含む場合、加熱処理により、架橋反応を進行させることができる。架橋により、配向膜に含まれる成分の液晶組成物への溶出を抑制することができる。加熱温度は、好ましくは60℃~200℃、より好ましくは70℃~160℃である。また、加熱時間は、好ましくは0.4分~60分、より好ましくは0.5分~10分である。
配向膜組成物を支持面に塗工し、必要に応じて加熱処理を施すことで、配向膜を得ることができる。この配向膜の厚みは、例えば、0.05μm~5μmでありうる。
[4.2.液晶組成物の層の形成]
配向膜を形成する工程の後で、この配向膜上に、液晶組成物の層を形成する工程を行う。液晶組成物は、通常、液体状で用意される。よって、通常は、配向膜上に液晶組成物を塗工して、液晶組成物の層を形成する。塗工方法としては、例えば、配向膜組成物の塗工方法と同様の例が挙げられる。
配向膜を形成する工程の後で、この配向膜上に、液晶組成物の層を形成する工程を行う。液晶組成物は、通常、液体状で用意される。よって、通常は、配向膜上に液晶組成物を塗工して、液晶組成物の層を形成する。塗工方法としては、例えば、配向膜組成物の塗工方法と同様の例が挙げられる。
[4.3.液晶組成物の層に含まれる重合性液晶化合物の配向]
液晶組成物の層を形成する工程の後で、必要に応じて、液晶組成物の層に配向処理を施して、重合性液晶化合物を配向させる工程を行う。これにより、液晶組成物の層に含まれる重合性液晶化合物の分子が、当該層の厚み方向又はそれに近い方向に配向する。
液晶組成物の層を形成する工程の後で、必要に応じて、液晶組成物の層に配向処理を施して、重合性液晶化合物を配向させる工程を行う。これにより、液晶組成物の層に含まれる重合性液晶化合物の分子が、当該層の厚み方向又はそれに近い方向に配向する。
配向処理では、通常、液晶組成物の層を、所定の温度条件に所定の時間だけ保持する。配向温度は、液晶組成物の液晶化温度以上の温度としうる。また、配向温度は、基材に含まれる樹脂のガラス転移温度未満の温度であることが好ましい。これにより、配向処理による基材の歪みの発生を抑制できる。配向処理の条件の具体例を挙げると、50℃~160℃の温度条件において、30秒間~5分間処理する条件としうる。
ただし、重合性液晶化合物の配向は、特段の処理を施さなくても進行することがある。よって、所望の液晶硬化層が得られる限り、配向処理は、必ずしも行わなくてもよい。
[4.4.液晶組成物の層の硬化]
液晶組成物の層を形成し、必要に応じて配向処理を施した後で、液晶組成物の層を硬化させて、液晶硬化層を得る工程を行う。この工程では、通常、重合性液晶化合物の重合により、液晶組成物の層を硬化させる。重合性液晶化合物は、通常、その分子の配向を維持したままで重合する。硬化によって、硬化前の流動性が失われるので、通常、得られる液晶硬化層では、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンの配向は、硬化前の状態のまま、固定される。このようにして、厚み方向又はそれに近い方向に配向した重合性液晶化合物の主鎖メソゲンを含む液晶硬化層が得られる。
液晶組成物の層を形成し、必要に応じて配向処理を施した後で、液晶組成物の層を硬化させて、液晶硬化層を得る工程を行う。この工程では、通常、重合性液晶化合物の重合により、液晶組成物の層を硬化させる。重合性液晶化合物は、通常、その分子の配向を維持したままで重合する。硬化によって、硬化前の流動性が失われるので、通常、得られる液晶硬化層では、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンの配向は、硬化前の状態のまま、固定される。このようにして、厚み方向又はそれに近い方向に配向した重合性液晶化合物の主鎖メソゲンを含む液晶硬化層が得られる。
重合方法としては、液晶組成物に含まれる成分の性質に適合した方法を選択しうる。重合方法としては、例えば、活性エネルギー線を照射する方法、及び、熱重合法が挙げられる。中でも、加熱が不要であり、室温で重合反応を進行させられるので、活性エネルギー線を照射する方法が好ましい。ここで、照射される活性エネルギー線には、可視光線、紫外線、及び赤外線等の光、並びに電子線等の任意のエネルギー線が含まれうる。
なかでも、操作が簡便なことから、紫外線等の光を照射する方法が好ましい。紫外線照射時の温度は、基材のガラス転移温度以下とすることが好ましく、好ましくは150℃以下、より好ましくは100℃以下、特に好ましくは80℃以下である。紫外線照射時の温度の下限は、15℃以上としうる。紫外線の照射強度は、好ましくは0.1mW/cm2以上、より好ましくは0.5mW/cm2以上であり、好ましくは10000mW/cm2以下、より好ましくは5000mW/cm2以下である。紫外線の照射量は、好ましくは0.1mJ/cm2以上、より好ましくは0.5mJ/cm2以上であり、好ましくは10000mJ/cm2以下、より好ましくは5000mJ/cm2以下である。
[4.5.任意の工程]
以上の製造方法により、液晶組成物の硬化物によって形成された液晶硬化層を得ることができる。この製造方法は、上述した工程に組み合わせて、更に任意の工程を含んでいてもよい。
以上の製造方法により、液晶組成物の硬化物によって形成された液晶硬化層を得ることができる。この製造方法は、上述した工程に組み合わせて、更に任意の工程を含んでいてもよい。
液晶硬化層の製造方法は、例えば、支持面に、表面処理を施す工程を含んでいてもよい。表面処理により、支持面と配向膜との密着性を高めることができる。表面処理としては、例えば、コロナ処理、プラズマ処理、紫外線照射処理等が挙げられる。
通常、前記の製造方法では、基材、配向膜及び液晶硬化層を含む複層フィルムの一部として、液晶硬化層が得られる。そこで、液晶硬化層の製造方法は、任意の工程として、例えば、前記の複層フィルムから基材を剥離する工程を含んでいてもよい。また、液晶硬化層の製造方法は、任意の工程として、例えば、前記の複層フィルムから基材及び配向膜を剥離する工程を含んでいてもよい。
さらに、液晶硬化層の製造方法は、任意の工程として、例えば、液晶硬化層を、任意のフィルム層に転写する工程を含んでいてもよい。よって、例えば、液晶硬化層の製造方法は、液晶硬化層と任意のフィルム層とを貼り合わせた後で、必要に応じて基材又は配向膜を剥離して、液晶硬化層及び任意のフィルム層を含むフィルムを得る工程を含んでいてもよい。この際、貼り合わせには、適切な粘着剤又は接着剤を用いてもよい。
また、液晶硬化層の製造方法は、例えば、液晶硬化層上に、更に任意の層を形成する工程を含んでいてもよい。任意の層としては、例えば、他の部材と接着するための接着剤層;フィルムの滑り性を良くするマット層;耐衝撃性ポリメタクリレート樹脂層などのハードコート層;反射防止層;防汚層;等が挙げられる。
前記のような製造方法によれば、長尺の基材を用いて、長尺の液晶硬化層を得ることができる。このような製造方法によれば、液晶硬化層の連続的な製造が可能であり、生産性に優れる。また、長尺の液晶硬化層は、他のフィルム層との貼り合わせを、ロールトゥロールによって行うことができるので、この点でも、生産性に優れる。通常、長尺の液晶硬化層は、巻き取られてロールの状態で保存及び運搬がなされる。
[4.6.厚み方向への配向が達成できる仕組みの説明]
上述した製造方法によって、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度を大きくできる仕組みを、例を示して説明する。ただし、本発明の技術的範囲は、以下に説明する仕組みによって制限されるものでは無い。
上述した製造方法によって、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度を大きくできる仕組みを、例を示して説明する。ただし、本発明の技術的範囲は、以下に説明する仕組みによって制限されるものでは無い。
図1は、配向膜120上に形成された液晶組成物の層130の一例を模式的に示す断面図である。
図1に示すように、この例においては、基材110上に配向膜120が形成され、この配向膜120上に液晶組成物の層130が形成されている。配向膜120は、垂直配向性基121を有する化合物を含む材料で形成されているので、その表面120Uに、垂直配向性基121を有する。この垂直配向性基121は、通常、液晶組成物の層130の厚み方向に延びる。
図1に示すように、この例においては、基材110上に配向膜120が形成され、この配向膜120上に液晶組成物の層130が形成されている。配向膜120は、垂直配向性基121を有する化合物を含む材料で形成されているので、その表面120Uに、垂直配向性基121を有する。この垂直配向性基121は、通常、液晶組成物の層130の厚み方向に延びる。
液晶組成物の層130には、重合性液晶化合物131及び配向助剤132が含まれる。配向助剤132は、主鎖133と、この主鎖に結合した側鎖134とを有する。側鎖134は、モノマーユニットAの側鎖基A及びモノマーユニットBの側鎖基Bの一方又は両方に相当する。この際、少なくとも一部、好ましくは全部の配向助剤132は、液晶組成物の層130の空気界面130Uの近傍に偏在できる。そうすると、配向助剤132の側鎖134は、液晶組成物の層130の厚み方向に延びる。
このような状態では、重合性液晶化合物131は、配向膜120の垂直配向性基121、及び、配向助剤132の側鎖134により、その主鎖メソゲンの向きを規制されて、液晶組成物の層130の厚み方向又はそれに近い方向に配向させられる。これにより、この液晶組成物の層130を硬化させて得られる液晶硬化層(図示せず。)において、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度を大きくできるものと、本発明者は推察する。
[5.光学フィルム]
本発明の一実施形態に係る光学フィルムは、上述した液晶硬化層を備える。この光学フィルムは、液晶硬化層の優れた光学特性を活用して、光学部材として用いることができる。光学フィルムの具体的な用途の例を挙げると、偏光子保護フィルム、光学補償フィルム、視野角拡大フィルム等が挙げられる。
本発明の一実施形態に係る光学フィルムは、上述した液晶硬化層を備える。この光学フィルムは、液晶硬化層の優れた光学特性を活用して、光学部材として用いることができる。光学フィルムの具体的な用途の例を挙げると、偏光子保護フィルム、光学補償フィルム、視野角拡大フィルム等が挙げられる。
光学フィルムは、液晶硬化層のみを備えるフィルムであってもよいが、液晶硬化層に組み合わせて、更に任意の層を備えていてもよい。
例えば、光学フィルムは、配向膜を備えていてもよい。このような光学フィルムは、通常、液晶硬化層及び配向膜を含む複層構造を有する。
例えば、光学フィルムは、配向膜を備えていてもよい。このような光学フィルムは、通常、液晶硬化層及び配向膜を含む複層構造を有する。
また、例えば、光学フィルムは、基材を備えていてもよい。このような光学フィルムは、通常、液晶硬化層、配向膜及び基材をこの順に含む複層構造を有する。
さらに、例えば、光学フィルムは、λ/4板を備えていてもよい。λ/4板とは、波長550nmにおいて所定の範囲の面内レターデーションを有する層をいう。具体的には、λ/4板の波長550nmにおける面内レターデーションは、好ましくは110nm以上、より好ましくは120nm以上、特に好ましくは125nm以上であり、好ましくは165nm以下、より好ましくは155nm以下、特に好ましくは150nm以下である。このようなλ/4板としては、例えば、樹脂フィルムを延伸して得られる延伸フィルム、上述した液晶組成物と同一又は異なる液晶組成物の硬化物で形成された光学異方性層、などを用いることができる。
任意の層の他の例としては、位相差フィルム;他の部材と接着するための接着剤層;フィルムの滑り性を良くするマット層;耐衝撃性ポリメタクリレート樹脂層などのハードコート層;反射防止層;防汚層;等が挙げられる。
光学フィルムは、透明性に優れることが好ましい。具体的には、光学フィルムの全光線透過率は、好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上、特に好ましくは84%以上である。また、光学フィルムのヘイズは、好ましくは5%以下、より好ましくは3%以下、特に好ましくは1%以下である。全光線透過率は、紫外・可視分光計を用いて、波長400nm~700nmの範囲で測定できる。また、ヘイズは、ヘイズメーターを用いて測定できる。
[6.偏光板]
本発明の一実施形態に係る偏光板は、上述した光学フィルムと、直線偏光子とを備える。光学フィルムは、前記のように、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度を大きくできるので、厚み方向の複屈折を有する。よって、光学フィルムは、偏光板をその厚み方向に対して平行でも垂直でもない傾斜方向に透過する光に、適切な光学補償を行うことができる。
本発明の一実施形態に係る偏光板は、上述した光学フィルムと、直線偏光子とを備える。光学フィルムは、前記のように、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度を大きくできるので、厚み方向の複屈折を有する。よって、光学フィルムは、偏光板をその厚み方向に対して平行でも垂直でもない傾斜方向に透過する光に、適切な光学補償を行うことができる。
直線偏光子としては、例えば、ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素又は二色性染料を吸着させた後、ホウ酸浴中で一軸延伸することによって得られるフィルム;ポリビニルアルコールフィルムにヨウ素又は二色性染料を吸着させ延伸しさらに分子鎖中のポリビニルアルコール単位の一部をポリビニレン単位に変性することによって得られるフィルム;が挙げられる。また、直線偏光子の他の例としては、グリッド偏光子、多層偏光子などの、偏光を反射光と透過光に分離する機能を有する偏光子が挙げられる。これらのうち、直線偏光子としては、ポリビニルアルコールを含有する偏光子が好ましい。
直線偏光子に自然光を入射させると、一方の偏光だけが透過する。この直線偏光子の偏光度は特に限定されないが、好ましくは98%以上、より好ましくは99%以上である。
また、直線偏光子の厚みは、好ましくは5μm~80μmである。
また、直線偏光子の厚みは、好ましくは5μm~80μmである。
また、光学フィルムがλ/4板を含む場合、この光学フィルムと偏光板とを組み合わせて含む偏光板は、円偏光板又は楕円偏光板として機能できる。このような偏光板は、例えば、ディスプレイ装置に設けた場合に、外光の反射を抑制できるという効果を得ることができる。また、このような偏光板は、偏光サングラス着用時の視認性を向上させられるという効果を得ることができる。これらの場合、光学フィルムが、厚み方向の複屈折を有する液晶硬化層を備えるので、表示面に対して垂直な正面方向だけでなく、表示面に対して非平行な傾斜方向においても、前記の効果を得ることができる。
偏光板を円偏光板として機能させたい場合、直線偏光子の偏光吸収軸とλ/4板の遅相軸とがなす角度は、45°またはそれに近い角度であることが好ましい。前記の角度は、好ましくは45°±5°(即ち、40°~50°)、より好ましくは45°±4°(即ち、41°~49°)、特に好ましくは45°±3°(即ち、42°~48°)である。
偏光板は、直線偏光子及び光学フィルム以外に、更に任意の層を含んでいてもよい。任意の層としては、例えば、直線偏光子と光学フィルムとを貼り合わせるための接着層;直線偏光子を保護するための偏光子保護フィルム層;などが挙げられる。
[7.ディスプレイ装置]
本発明の一実施形態に係るディスプレイ装置は、上述した偏光板を備える。このようなディスプレイ装置としては、有機エレクトロルミネッセンス表示装置(以下、適宜「有機EL表示装置」ということがある。)、液晶表示装置などが挙げられる。
本発明の一実施形態に係るディスプレイ装置は、上述した偏光板を備える。このようなディスプレイ装置としては、有機エレクトロルミネッセンス表示装置(以下、適宜「有機EL表示装置」ということがある。)、液晶表示装置などが挙げられる。
有機EL表示装置は、上述した偏光板を備え、更に通常は有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、適宜「有機EL素子」ということがある。)を備える。有機EL表示装置は、通常、有機EL素子の視認側に偏光板を備える。また、偏光板は、有機EL素子側から、光学フィルム及び直線偏光子をこの順に備える。光学フィルムがλ/4板を備える場合、その偏光板は、反射抑制フィルムとして機能できる。
以下、偏光板が円偏光板として機能する場合を例に挙げて、反射抑制の仕組みを説明する。装置外部から入射した光は、その一部の直線偏光のみが直線偏光子を通過し、次にそれがλ/4板を含む光学フィルムを通過することにより、円偏光となる。円偏光は、有機EL素子内の光を反射する構成要素(有機EL素子の反射電極等)により反射され、再び光学フィルムを通過することにより、入射した直線偏光の振動方向と直交する振動方向を有する直線偏光となり、直線偏光子を通過しなくなる。ここで、直線偏光の振動方向とは、直線偏光の電場の振動方向を意味する。これにより、反射抑制の機能が達成される。このような反射抑制の原理は、特開平9-127885号公報を参照してよい。光学フィルムが含む液晶硬化層が、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度を大きくできることにより、厚み方向の複屈折を有するので、表示面の正面方向だけでなく傾斜方向においても、前記の反射抑制効果を得ることができる。その結果、視野角の広い有機EL表示装置を得ることができる。
さらに、有機EL表示装置において偏光板は、有機EL素子側から、直線偏光子及びλ/4板を備える光学フィルムをこの順に備えていてもよい。例えば、有機EL素子の視認側に、λ/4板を備える光学フィルム、直線偏光子、及び、λ/4板を備える光学フィルム、をこの順に備える偏光板が設けられていてもよい。この場合、後述する液晶表示装置と同じく、偏光サングラス着用時の視認性を向上させることができる。
有機EL素子は、通常、透明電極層、発光層及び電極層をこの順に備え、透明電極層及び電極層から電圧を印加されることにより発光層が光を生じうる。有機発光層を構成する材料の例としては、ポリパラフェニレンビニレン系、ポリフルオレン系、およびポリビニルカルバゾール系の材料を挙げることができる。また、発光層は、複数の発光色が異なる層の積層体、あるいはある色素の層に異なる色素がドーピングされた混合層を有していてもよい。さらに、有機EL素子は、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、等電位面形成層、電荷発生層等の機能層を備えていてもよい。
液晶表示装置は、上述した偏光板を備え、更に通常は液晶セルを備える。液晶表示装置は、通常、液晶セルの視認側に偏光板を備える。
偏光板が、液晶セル側から直線偏光子及びλ/4板を備える光学フィルムをこの順に備える場合、偏光サングラス着用時の視認性を向上させることができる。以下、偏光板が円偏光板として機能する場合を例に挙げて、視認性向上の仕組みを説明する。画像を表示する光は、液晶セル及び偏光板の直線偏光子を透過した時点では、直線偏光となっている。この直線偏光は、偏光サングラスによって遮断され得る。しかし、前記の直線偏光は、λ/4板を含む光学フィルムを透過することにより、円偏光となる。この円偏光の少なくとも一部は偏光サングラスを透過できるので、偏光サングラス着用時の視認性を向上させることができる。光学フィルムが含む液晶硬化層が、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度を大きくできることにより、厚み方向の複屈折を有するので、表示面の正面方向だけでなく傾斜方向においても、前記の視認性向上効果を得ることができる。その結果、偏光サングラス着用時においても視野角の広い液晶表示装置を得ることができる。
液晶セルは、例えば、インプレーンスイッチング(IPS)モード、バーチカルアラインメント(VA)モード、マルチドメインバーチカルアラインメント(MVA)モード、コンティニュアスピンホイールアラインメント(CPA)モード、ハイブリッドアラインメントネマチック(HAN)モード、ツイステッドネマチック(TN)モード、スーパーツイステッドネマチック(STN)モード、オプチカルコンペンセイテッドベンド(OCB)モードなど、任意のモードの液晶セルを用いうる。
以下、実施例を示して本発明について具体的に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではなく、本発明の請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。
以下の説明において、量を表す「%」及び「部」は、別に断らない限り、重量基準である。また、以下に説明する操作は、別に断らない限り、常温常圧大気中において行った。
[実施例1]
(1-1.配向膜組成物の調製)
配向材組成物(日産化学社製「HSPA-612」)100.0重量部、及び、配向材用硬化剤組成物(日産化学社製「HSPA-CAT1」)3.0重量部を混合し、撹拌して、配向膜組成物(1)を調製した。前記の配向材組成物及び配向材用硬化剤組成物それぞれの組成は、下記表1に示す通りである。配向材組成物(日産化学社製「HSPA-612」)は、式[C]で表される垂直配向性基及び架橋性基を含む化合物と、架橋剤とを、樹脂組成物として含む。
(1-1.配向膜組成物の調製)
配向材組成物(日産化学社製「HSPA-612」)100.0重量部、及び、配向材用硬化剤組成物(日産化学社製「HSPA-CAT1」)3.0重量部を混合し、撹拌して、配向膜組成物(1)を調製した。前記の配向材組成物及び配向材用硬化剤組成物それぞれの組成は、下記表1に示す通りである。配向材組成物(日産化学社製「HSPA-612」)は、式[C]で表される垂直配向性基及び架橋性基を含む化合物と、架橋剤とを、樹脂組成物として含む。
(1-2.配向膜の形成)
支持体として、ノルボルネン系重合体で形成された長尺の樹脂フィルム(日本ゼオン社製「ゼオノアフィルム:ZF16-100」;厚み100μm)を用意した。この樹脂フィルムに含まれる樹脂のガラス転移温度Tgは、163℃であった。
支持体として、ノルボルネン系重合体で形成された長尺の樹脂フィルム(日本ゼオン社製「ゼオノアフィルム:ZF16-100」;厚み100μm)を用意した。この樹脂フィルムに含まれる樹脂のガラス転移温度Tgは、163℃であった。
支持体の表面に、200W・min/m2の強度で、コロナ処理を施した。支持体のコロナ処理面に、前記の配向膜組成物(1)をワイヤーバー(#2)を用いてバーコートして、配向膜組成物(1)の層を形成した。その後、配向膜組成物(1)の層に、乾燥オーブン内で110℃1分間の条件で加熱処理を施して、支持体上に配向膜を形成した。これにより、支持体及び配向膜を備える複層支持フィルムを得た。
(1-3.配向助剤の製造)
式(X-1)で表される芳香環を含有するモノマー、式(X-2)で表される脂肪族炭化水素基を含有するモノマー、式(X-3)で表される重合開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリル、及び、溶媒としてのシクロペンタノンを、下記表2に示す重量比にて混合及び撹拌して溶解させた。その後、窒素雰囲気下、80℃にて16時間反応させることにより、式(X-4)で表される共重合体としての配向助剤を含むシクロペンタノン溶液を得た。続いて、この溶液に乾燥処理を行い、シクロペンタノンを揮発させて、配向助剤を得た。
式(X-1)で表される芳香環を含有するモノマー、式(X-2)で表される脂肪族炭化水素基を含有するモノマー、式(X-3)で表される重合開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリル、及び、溶媒としてのシクロペンタノンを、下記表2に示す重量比にて混合及び撹拌して溶解させた。その後、窒素雰囲気下、80℃にて16時間反応させることにより、式(X-4)で表される共重合体としての配向助剤を含むシクロペンタノン溶液を得た。続いて、この溶液に乾燥処理を行い、シクロペンタノンを揮発させて、配向助剤を得た。
(1-4.液晶組成物の製造)
下記式(I-1)で表され逆波長分散特性を有する重合性液晶化合物100重量部と、前記の配向助剤5重量部と、光重合開始剤(BASF社製「Irgacure Oxe04」)3重量部と、シクロペンタノン432重量部とを混合及び撹拌して溶解して、液晶組成物を得た。
下記式(I-1)で表され逆波長分散特性を有する重合性液晶化合物100重量部と、前記の配向助剤5重量部と、光重合開始剤(BASF社製「Irgacure Oxe04」)3重量部と、シクロペンタノン432重量部とを混合及び撹拌して溶解して、液晶組成物を得た。
(1-5.液晶硬化層の製造)
前記の複層支持フィルムの配向膜上に、液晶組成物をワイヤーバー(#4)を用いてバーコートして、液晶組成物の層を形成した。続いて、液晶組成物の層に、乾燥オーブン内で110℃3分間の条件で配向処理を施した。その後、液晶組成物の層に、酸素濃度1000ppm以下の雰囲気下にて、高圧水銀ランプを用いて500mJ/cm2以上の紫外線を照射して、液晶組成物の層を硬化させた。これにより、液晶硬化層/配向膜/支持体を備える光学フィルムを得た。
前記の複層支持フィルムの配向膜上に、液晶組成物をワイヤーバー(#4)を用いてバーコートして、液晶組成物の層を形成した。続いて、液晶組成物の層に、乾燥オーブン内で110℃3分間の条件で配向処理を施した。その後、液晶組成物の層に、酸素濃度1000ppm以下の雰囲気下にて、高圧水銀ランプを用いて500mJ/cm2以上の紫外線を照射して、液晶組成物の層を硬化させた。これにより、液晶硬化層/配向膜/支持体を備える光学フィルムを得た。
(1-6.評価用試料の作製)
前記の光学フィルムの液晶硬化層側の面に、200W・min/m2の強度でコロナ処理を施した。このコロナ処理を施された液晶硬化層の面と、ガラス基板とを、粘着剤を介して貼り合わせた。その後、配向膜及び支持体を剥離して、液晶硬化層/粘着剤/ガラス基板を備える評価用試料(1)を得た。
前記の光学フィルムの液晶硬化層側の面に、200W・min/m2の強度でコロナ処理を施した。このコロナ処理を施された液晶硬化層の面と、ガラス基板とを、粘着剤を介して貼り合わせた。その後、配向膜及び支持体を剥離して、液晶硬化層/粘着剤/ガラス基板を備える評価用試料(1)を得た。
(1-7.液晶硬化層の配向状態の観察)
面光源上に、2枚の直線偏光板を、クロスニコルに設置した。2枚の直線偏光板の間に、評価用試料(1)を設置した。この際、評価用試料(1)は、直線偏光板の面内方向と評価用試料の液晶硬化層の層平面とが平行となるように設置した。
面光源上に、2枚の直線偏光板を、クロスニコルに設置した。2枚の直線偏光板の間に、評価用試料(1)を設置した。この際、評価用試料(1)は、直線偏光板の面内方向と評価用試料の液晶硬化層の層平面とが平行となるように設置した。
面光源を発光させた状態で、評価用試料(1)の液晶硬化層の層平面に対して垂直な方向から、観察を行った(平行配置)。この観察は、面光源から遠い方の直線偏光板よりも、前記面光源から更に遠い位置から行った。その結果、偏光解消または面内レタデーションによる光漏れはなかった。
さらに、偏光板平面の同一面内において、偏光板の吸収軸に対して45°方向の軸を中心として、評価用試料(1)の液晶硬化層の層平面を、僅かに回転させた(傾斜配置)。この状態で観察を行った結果、光漏れが観察された。
(1-8.重合性液晶化合物の主鎖メソゲンの傾斜角度の測定)
評価用試料(1)について、位相差計(Axometrics社製「Axoscan」)を用いて、極角-40°~40°の範囲で10°ピッチでレターデーションを測定した。ガラス基板及び粘着剤はレターデーションを有さないので、測定されるレターデーションは、評価用試料(1)の液晶硬化層のレターデーションである。この測定結果から、前記の位相差計による自動計算によって、液晶硬化層に含まれる重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度βを求めた。傾斜角度βは、主鎖メソゲンが液晶硬化層の面内方向に配向していれば0°となり、主鎖メソゲンが液晶硬化層の厚み方向に平行していれば90°となる。
評価用試料(1)について、位相差計(Axometrics社製「Axoscan」)を用いて、極角-40°~40°の範囲で10°ピッチでレターデーションを測定した。ガラス基板及び粘着剤はレターデーションを有さないので、測定されるレターデーションは、評価用試料(1)の液晶硬化層のレターデーションである。この測定結果から、前記の位相差計による自動計算によって、液晶硬化層に含まれる重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが液晶硬化層の層平面に対してなす傾斜角度βを求めた。傾斜角度βは、主鎖メソゲンが液晶硬化層の面内方向に配向していれば0°となり、主鎖メソゲンが液晶硬化層の厚み方向に平行していれば90°となる。
測定の結果、評価用試料(1)の主鎖メソゲンの傾斜角度βは、90.0°であった。この結果から、評価用試料(1)の液晶硬化層に含まれる重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが、液晶硬化層の厚み方向に配向していることが確認された。
[実施例2]
前記工程(1-4)において、配向助剤の量を3重量部に変更した。以上の事項以外は実施例1と同じ操作を行って、評価用試料(2)の製造及び評価を行った。
前記工程(1-4)において、配向助剤の量を3重量部に変更した。以上の事項以外は実施例1と同じ操作を行って、評価用試料(2)の製造及び評価を行った。
[実施例3]
前記工程(1-4)において、配向助剤の量を1重量部に変更した。以上の事項以外は実施例1と同じ操作を行って、評価用試料(3)の製造及び評価を行った。
前記工程(1-4)において、配向助剤の量を1重量部に変更した。以上の事項以外は実施例1と同じ操作を行って、評価用試料(3)の製造及び評価を行った。
[実施例4]
前記工程(1-4)において、配向助剤の量を7重量部に変更した。以上の事項以外は実施例1と同じ操作を行って、評価用試料(4)の製造及び評価を行った。
前記工程(1-4)において、配向助剤の量を7重量部に変更した。以上の事項以外は実施例1と同じ操作を行って、評価用試料(4)の製造及び評価を行った。
[実施例5]
前記工程(1-3)において、式(X-1)で表される芳香環を含有するモノマーと、式(X-2)で表される脂肪族炭化水素基を含有するモノマーとのモル比を80:20に変更した。以上の事項以外は、実施例1と同じ操作を行って、評価用試料(5)の製造及び評価を行った。
前記工程(1-3)において、式(X-1)で表される芳香環を含有するモノマーと、式(X-2)で表される脂肪族炭化水素基を含有するモノマーとのモル比を80:20に変更した。以上の事項以外は、実施例1と同じ操作を行って、評価用試料(5)の製造及び評価を行った。
[比較例1]
前記工程(1-4)において、配向助剤を使用しなかった。以上の事項以外は実施例1と同じ操作を行って、評価用試料(6)の製造及び評価を行った。
前記工程(1-4)において、配向助剤を使用しなかった。以上の事項以外は実施例1と同じ操作を行って、評価用試料(6)の製造及び評価を行った。
[比較例2]
配向膜の形成を行わなかった。すなわち、支持体としての樹脂フィルムの表面に、200W・min/m2の強度でコロナ処理を施した。そして、この支持体のコロナ処理面に、液晶組成物のバーコートを行った。以上の事項以外は実施例1と同じ操作を行って、評価用試料(8)の製造及び評価を行った。
配向膜の形成を行わなかった。すなわち、支持体としての樹脂フィルムの表面に、200W・min/m2の強度でコロナ処理を施した。そして、この支持体のコロナ処理面に、液晶組成物のバーコートを行った。以上の事項以外は実施例1と同じ操作を行って、評価用試料(8)の製造及び評価を行った。
[結果]
実施例及び比較例の結果を、下記の表3に示す。下記の表3において、略称の意味は、下記の通りである。
モル比(A/B):式(X-1)で表される芳香環を含有するモノマーと、式(X-2)で表される脂肪族炭化水素基を含有するモノマーとの重合比(モル比)。
平行配置:評価用試料の液晶硬化層の層平面に対して垂直な方向からの観察結果。
傾斜配置:評価用試料の液晶硬化層の層平面に対して傾斜した方向からの観察結果。
実施例及び比較例の結果を、下記の表3に示す。下記の表3において、略称の意味は、下記の通りである。
モル比(A/B):式(X-1)で表される芳香環を含有するモノマーと、式(X-2)で表される脂肪族炭化水素基を含有するモノマーとの重合比(モル比)。
平行配置:評価用試料の液晶硬化層の層平面に対して垂直な方向からの観察結果。
傾斜配置:評価用試料の液晶硬化層の層平面に対して傾斜した方向からの観察結果。
[検討]
表3に示したように、実施例では、主鎖メソゲンの傾斜角βの値として、90°又は90°に近い値が得られている。また、実施例では、平行配置での光漏れが無いかほとんど無いことから、配向状態が良好であることが分かる。よって、本発明により、重合性液晶化合物の良好な垂直配向状態が達成され、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが厚み方向に配向した液晶硬化層を実現できたことが確認された。
これに対し、比較例では、重合性液晶化合物に配向不良が発生し、配向欠陥が発生した。そして、その結果、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンを厚み方向に配向させることができなかった。
表3に示したように、実施例では、主鎖メソゲンの傾斜角βの値として、90°又は90°に近い値が得られている。また、実施例では、平行配置での光漏れが無いかほとんど無いことから、配向状態が良好であることが分かる。よって、本発明により、重合性液晶化合物の良好な垂直配向状態が達成され、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが厚み方向に配向した液晶硬化層を実現できたことが確認された。
これに対し、比較例では、重合性液晶化合物に配向不良が発生し、配向欠陥が発生した。そして、その結果、重合性液晶化合物の主鎖メソゲンを厚み方向に配向させることができなかった。
110 基材
120 配向膜
120U 配向膜の表面
121 垂直配向性基
130 液晶組成物の層
130U 液晶組成物の層の空気界面
131 重合性液晶化合物
132 配向助剤
133 配向助剤の主鎖
134 配向助剤の側鎖
120 配向膜
120U 配向膜の表面
121 垂直配向性基
130 液晶組成物の層
130U 液晶組成物の層の空気界面
131 重合性液晶化合物
132 配向助剤
133 配向助剤の主鎖
134 配向助剤の側鎖
Claims (11)
- 液晶組成物の硬化物で形成された液晶硬化層であって、
前記液晶組成物が、逆波長分散特性を有する重合性液晶化合物と、芳香環を含有する一価の基を含むモノマーユニットA、及び、置換基を有していてもよい一価の脂肪族炭化水素基を含むモノマーユニットB、を含有する共重合体と、を含み、
前記液晶硬化層において、前記重合性液晶化合物の主鎖メソゲンが、前記液晶硬化層の層平面に対して85°~90°の傾斜角度で配向している、液晶硬化層。 - 前記重合性液晶化合物が、下記式(I)で表される、請求項1に記載の液晶硬化層。
Arは、下記式(II-1)~式(II-7)のいずれかで表される基を示す。ただし、式(II-1)~式(II-7)のいずれかで表される基は、D1~D6以外に置換基を有していてもよい。
*は、Z1又はZ2との結合位置を表す。
E1及びE2は、それぞれ独立して、-CR11R12-、-S-、-NR11-、-CO-及び-O-からなる群より選ばれる基を表す。R11及びR12は、それぞれ独立して、水素原子、又は、炭素原子数1~4のアルキル基を表す。
D1~D3は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環基、又は、置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。
D4~D5は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい非環状基を表す。D4及びD5は、一緒になって環を形成していてもよい。
D6は、-C(Rf)=N-N(Rg)Rh、-C(Rf)=N-N=C(Rg)Rh、及び、-C(Rf)=N-N=Riからなる群より選ばれる基を表す。Rfは、水素原子;並びに、炭素原子数1~6のアルキル基;からなる群より選ばれる基を表す。Rgは、水素原子;並びに、置換基を有していてもよい炭素原子数1~30の有機基;からなる群より選ばれる基を表す。Rhは、炭素原子数6~30の芳香族炭化水素環及び炭素原子数2~30の芳香族複素環からなる群より選ばれる1以上の芳香環を有する、有機基を表す。Riは、炭素原子数6~30の芳香族炭化水素環及び炭素原子数2~30の芳香族複素環からなる群より選ばれる1以上の芳香環を有する、有機基を表す。)
Z1及びZ2は、それぞれ独立して、単結合、-O-、-O-CH2-、-CH2-O-、-O-CH2-CH2-、-CH2-CH2-O-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-S-、-S-C(=O)-、-NR21-C(=O)-、-C(=O)-NR21-、-CF2-O-、-O-CF2-、-CH2-CH2-、-CF2-CF2-、-O-CH2-CH2-O-、-CH=CH-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH=CH-、-CH2-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH2-、-CH2-O-C(=O)-、-C(=O)-O-CH2-、-CH2-CH2-C(=O)-O-、-O-C(=O)-CH2-CH2-、-CH2-CH2-O-C(=O)-、-C(=O)-O-CH2-CH2-、-CH=CH-、-N=CH-、-CH=N-、-N=C(CH3)-、-C(CH3)=N-、-N=N-、及び、-C≡C-、からなる群より選ばれるいずれかを表す。R21は、それぞれ独立して、水素原子又は炭素原子数1~6のアルキル基を表す。
A1、A2、B1及びB2は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい環状脂肪族基、及び、置換基を有していてもよい芳香族基、からなる群より選ばれる基を表す。
Y1~Y4は、それぞれ独立して、単結合、-O-、-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-NR22-C(=O)-、-C(=O)-NR22-、-O-C(=O)-O-、-NR22-C(=O)-O-、-O-C(=O)-NR22-、及び、-NR22-C(=O)-NR23-、からなる群より選ばれるいずれかを表す。R22及びR23は、それぞれ独立して、水素原子又は炭素原子数1~6のアルキル基を表す。
G1及びG2は、それぞれ独立して、炭素原子数1~20の脂肪族炭化水素基;並びに、炭素原子数3~20の脂肪族炭化水素基に含まれるメチレン基の1以上が-O-又は-C(=O)-に置換された基;からなる群より選ばれる有機基を表す。G1及びG2の前記有機基に含まれる水素原子は、炭素原子数1~5のアルキル基、炭素原子数1~5のアルコキシ基、又は、ハロゲン原子に置換されていてもよい。ただし、G1及びG2の両末端のメチレン基が-O-又は-C(=O)-に置換されることはない。
P1及びP2は、それぞれ独立して、重合性官能基を表す。
p及びqは、それぞれ独立して、0又は1を表す。) - 前記モノマーユニットAが、下記式(A)で表され、
前記モノマーユニットBが、下記式(B)で表される、請求項1又は2に記載の液晶硬化層。
Ra1は、水素原子又はメチル基を表し、
Xa1及びXa2は、それぞれ独立して、2価の連結基を表し、
Ra2は、炭素原子数1~6のアルキル基、炭素原子数1~6のアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、及び、イソシアネート基からなる群より選ばれる少なくとも一つを表し、
n1は、1~14の整数を表し、
n2は、1又は2の整数を表し、
n3は、1又は2の整数を表す。)
Rb1は、水素原子又はメチル基を表し、
Xb1は、単結合、又は、2価の連結基を表し、
Rb2は、置換基を有していてもよい一価の脂肪族炭化水素基を表す。) - 前記モノマーユニットAと前記モノマーユニットBとのモル比が、90:10~60:40である、請求項1~3のいずれか一項に記載の液晶硬化層。
- 請求項1~4のいずれか一項に記載の液晶硬化層を備える、光学フィルム。
- 配向膜を更に備える、請求項5に記載の光学フィルム。
- 基材を更に備える、請求項5又は6に記載の光学フィルム。
- λ/4板を更に備える、請求項5~7のいずれか一項に記載の光学フィルム。
- 請求項5~8のいずれか一項に記載の光学フィルムと、直線偏光子と、を備える、偏光板。
- 請求項9に記載の偏光板を備える、ディスプレイ装置。
- 請求項1~4のいずれか一項に記載の液晶硬化層の製造方法であって、
配向膜を形成する工程と、
前記配向膜上に、液晶組成物の層を形成する工程と、
液晶組成物の層を硬化させて、液晶硬化層を得る工程と、を含む、液晶硬化層の製造方法。
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