JPH09104656A - 液晶組成物およびそれからなる光学的異方性材料および化合物 - Google Patents

液晶組成物およびそれからなる光学的異方性材料および化合物

Info

Publication number
JPH09104656A
JPH09104656A JP7245873A JP24587395A JPH09104656A JP H09104656 A JPH09104656 A JP H09104656A JP 7245873 A JP7245873 A JP 7245873A JP 24587395 A JP24587395 A JP 24587395A JP H09104656 A JPH09104656 A JP H09104656A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
group
compound
general formula
hydrogen atom
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7245873A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaki Okazaki
正樹 岡崎
Hideki Maeda
英樹 前田
Akira Kamata
晃 鎌田
Masayuki Negoro
雅之 根来
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP7245873A priority Critical patent/JPH09104656A/ja
Publication of JPH09104656A publication Critical patent/JPH09104656A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Polarising Elements (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】液晶材料として液晶相の転移温度が低く、液晶
相での分子配列の状態を固定することができるディスコ
ティック液晶組成物を提供すること。 【解決手段】少くとも1種の、分子間あるいは分子内で
新たな結合を形成し得る置換基、好ましくは重合し得る
置換基を有する、ディスコティック液晶性化合物と少く
とも1種の同様の置換基を有する非ディスコティック液
晶性芳香族化合物から成る液晶組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶材料として有用
な液晶組成物およびそれらより成る光学異方性材料およ
び液晶表示素子用位相差膜に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、液晶表示素子はワードプロセッサ
ー、パーソナルコンピューター、テレビなどに広く用い
られるようになり、それに関連する素材、装置などの産
業活動が活発に行われている。液晶表示材料の根本をな
す素材である液晶化合物についても活発な開発研究が行
われ、数多くの化合物が開発されてきた。これらの化合
物は、表示素子に限らず種々の用途の開発に向け利用が
考えられている。従来からよく知られ、よく利用されて
いる棒状の液晶化合物に加え、最近では円盤状の液晶化
合物、いわゆるディスコティック液晶化合物が注目を浴
びるようになった。
【0003】ディスコティック液晶化合物として代表的
なものは、C.Destradeらの研究報告、Mol.Cryst.Liq.
Cryst. 71巻、111頁(1981年)や、日本化学
会編、季刊化学総説 No. 22 液晶の化学 第5章、
第10章2節(1994年刊)さらにB.Kohne らの研
究報告、Angew.Chem. 96巻、70頁(1984年)
J.M.Lehnらの研究報告、J.Chem.Soc.Chem.Commu
n.,1794頁(1985年)やJ.Zhang 、J.S.M
oore らの研究報告、J.Am.Chem.Soc.,116巻、
2655頁(1994年)に記載された種々の誘導体が
挙げられる。更に説明すると、円盤状に似た形状を有す
る中心部分、例えばベンゼン環、シクロヘキサン環、ト
リフェニレン環、トルキセン環、コロネン環、フタロシ
アニン環、アザクラウン環、アセチレンマクロサイクル
環、β−ジケトン系金属錯体から放射状に、複数個の互
いに同一または異なる側鎖部分が伸びた構造を有する化
合物である。
【0004】側鎖部分としては、例えばアルカノイルオ
キシ基(例えば、ヘキサノイルオキシ、ヘプタノイルオ
キシ、オクタノイルオキシ、ノナノイルオキシ、デカノ
イルオキシ、ウンデカノイルオキシ)、アルキルスルホ
ニル基(例えば、ヘキシルスルホニル、ヘプチルスルホ
ニル、オクチルスルホニル、ノニルスルホニル、デシル
スルホニル、ウンデシルスルホニル)、アルキルチオ基
(例えば、ヘキシルチオ、ヘプチルチオ、オクチルチ
オ、ノニルチオ、デシルチオ、ウンデシルチオ、ドデシ
ルチオ)、アルコキシ基(例えば、ブトキシ、ペンチル
オキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオ
キシ、ノニルオキシ、デシルオキシ、ウンデシルオキ
シ)、2−(4−アルキルフェニル)エチニル基(例え
ば、アルキル基としてメチル、エチル、プロピル、ブチ
ル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニ
ル)、末端ビニルアルコキシ基(例えば4−ビニルブト
キシ、5−ビニルペンチルオキシ、6−ビニルヘキシル
オキシ、7−ビニルヘプチルオキシ、8−ビニルオクチ
ルオキシ、9−ビニルノニルオキシ)、4−アルコキシ
フェニル基(例えばアルコキシ基として、前述のアルコ
キシ基で挙げたもの)、アルコキシメチル基(例えばア
ルコキシ基として、前述のアルコキシ基で挙げたも
の)、アルキルチオメチル基(例えばアルキルチオ基と
して、前述のアルキルチオ基で挙げたもの)、2−アル
キルチオエトキシメチル基(例えばアルキルチオ基とし
て、前述のアルキルチオ基で挙げたもの)、2−アルコ
キシエトキシメチル基(例えばアルコキシ基として、前
述のアルコキシ基で挙げたもの)、2−アルコキシカル
ボニルエチル基(例えばアルコキシ基として、前述のア
ルコキシ基で挙げたもの)、コレステリルオキシカルボ
ニル、β−シトステリルオキシカルボニル、4−アルコ
キシフェノキシカルボニル基(例えばアルコキシ基とし
て、前述のアルコキシ基で挙げたもの)、4−アルコキ
シベンゾイルオキシ基(例えばアルコキシ基として、前
述のアルコキシ基で挙げたもの)、4−アルキルベンゾ
イルオキシ基(例えばアルキル基として、前述の2−
(4−アルキルフェニル)エチニル基で挙げたもの)、
4−アルコキシベンゾイル基(例えばアルコキシ基とし
て、前述のアルコキシ基で挙げたもの)、更に前述のベ
ンゾイル基がシンナモイル基に置き換ったものが挙げら
れる。
【0005】また、前述のもののうち、フェニル基は他
のアリール基(例えばナフチル基、フェナンスリル基、
アントラセニル基)でもよいし、また前述の置換基に加
えて更に置換されていてもよい。また、該フェニル基は
複素芳香族環(例えば、ピリジル基、ピリミジル基、ト
リアジニル基、チエニル基、フリル基、ピロリル基、ピ
ラゾリル基、イミダゾリル基、トリアゾリル基、チアゾ
リル基、オキサゾリル基、チアジアゾリル基、オキサジ
アゾリル基、キノリル基、イソキノリル基)に置き換わ
ってもよい。
【0006】ディスコティック液晶相は、円板状分子の
中心コアが分子間力で柱状に積み重なった柱状相(colu
mnar phase)と、円板状分子が乱雑に凝集したディスコ
ティックネマティック相と、カイラルディスコティック
ネマティック相に大別できることが知られている。しか
し、W.H.de jeu著のPhysical properties of liqui
d crystalline materials (1980 by Gordon and
Breach,Science Publishers )に記載されているよう
に、柱状相はしばしば見出されるが、ディスコティック
ネマティック相は稀にしか見出されていない。
【0007】ディスコティック液晶は導電性材料として
関心を集めているが、光学特性にも興味深いものがあ
る。本発明のトリフェニレン系ディスコティック液晶が
負の複屈折を有することは、B.Moureyらの研究報告
〔Mol.Cryst.Liq. Cryst.,84巻,193頁(1982
年)〕で明かにされているが、この性質を光学補償シー
トとして応用するためには、その薄膜を構成する分子全
体を室温状態で統計的に一方向に並べることが必要であ
る。しかも、ディスコティック液晶は従来の棒状分子か
らなる液晶と同様に、微視的には特定の方向性をもった
配向領域(ドメイン)で構成され、巨視的には光学的異
方性を示さないいわゆるマルチドメインを形成するとい
う性質があるため、多くの場合にその薄膜は光学補償シ
ートに利用できるほどの好ましい光学的特性を示さな
い。
【0008】ところで、液晶の代表的な構造である棒状
の化合物において知られているように、その構造の微妙
な違いで、形成される液晶相および各相間の転移温度は
しばしば著しく変化する。このことは、棒状液晶化合物
に限られることではなく、ディスコティック液晶化合物
においても同様である。このような相転移温度の変化は
化合物の混合によっても生じることが知られており、従
って優れた混合物の発見もまた新規化合物の発見に劣ら
ず重要である。必要とする液晶相、各相間の転移温度
は、目的とする素子によって異なり、従って多種多様な
化合物を用意することにより初めて選択の幅を広げるこ
とができ、種々の目的に対応することが可能になる。ま
た、液晶相で得られる、必要とする分子配列を固定する
ために重合可能な官能基をその分子内に導入した化合物
を提供することは、実用的な面からも非常に重要なこと
である。
【0009】しかしながら、ディスコティック液晶化合
物においては、未だ多くの化合物が知られるには至って
おらず、優れた混合物についてもあまり知られていな
い。このことは特に魅力のある化合物であるトリフェニ
レン誘導体においても同じであり、C.Destradeら著、
J.Phsique,40巻、4号、C3−17(1979)お
よびC.Vauchierら著、Mol.Cryst.Liq. Cryst. 66
巻、103頁(1981年)に数例記載されているのみ
であり、更に有用な混合物の発見が望まれている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は液晶材料として有用なディスコティック液晶性を示
し、液晶相の転移温度が低く、液晶相で得られる所望の
分子配列を固定することができる新規な液晶組成物を提
供することにあり、更にそれらより成る光学異方性材料
とそれらを用いた液晶表示素子用位相差膜を提供するこ
とにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
を重ねた結果、下記の液晶組成物により本発明の目的が
達成できることを見出した。 (1) 少くとも1種の分子間あるいは分子内で新たな結合
を形成し得る置換基を有するディスコティック液晶性化
合物および少くとも1種の分子間あるいは分子内で新た
な結合を形成し得る置換基を有するディスコティック液
晶性ではない単環または縮合環系芳香族化合物から成る
液晶組成物。 (2) 分子間あるいは分子内で新たな結合を形成し得る置
換基が、重合し得る置換基であることを特徴とする前記
(1) 項の液晶組成物。 (3) ディスコティック液晶性化合物が、下記一般式
(1)で表わされることを特徴とする前記(1) または
(2) 項に記載の液晶組成物。 一般式(1)
【0012】
【化5】
【0013】式中、R21、R22は各々独立に水素原子ま
たはメチル基を表し、R23は上記置換基P2を含むアル
コキシ基を表す。置換基P2のR24、R25、R26は各々
独立に水素原子またはアルキル基を表す。 (4) ディスコティック液晶性ではない化合物が、下記一
般式(2)で表わされることを特徴とする前記(1) また
は(2) 項に記載の液晶組成物。 一般式(2)
【0014】
【化6】
【0015】式中、D1は、ベンゼン環、ナフタレン環
を表し、合計n個の置換基A及び置換基〔(L1)s
P4〕−を配する基を表す。k個のL1およびP4は各
々独立であり、(n−k)個のAは各々独立に水素原
子、アルキル基、アルコキシ基を表す。nはD1がベン
ゼン環では6、ナフタレン環では8であり、kは1から
3の整数を表す。s、tは0または1を表す。X1はア
ルキレンオキシ基を表わす。R41、R42は各々独立に水
素原子またはメチル基を表し、R44、R45、R46は各々
独立に水素原子またはアルキル基を表す。R43はP4と
同義である。 (5) ディスコティック液晶性ではない化合物が前記一般
式(2)で表わされる化合物であることを特徴とする、
前記(3) 項に記載の液晶組成物。なお、ディスコティッ
ク液晶性ではない化合物としては一般式(3) および一般
式(4) で表わされる化合物が特に有用である。 一般式(3)
【0016】
【化7】
【0017】式中、D4は、ベンゼン環、ナフタレン環
を表し、合計n個の置換基Q及び置換基(L4−P7)
−を配する基を表す。k個のL4およびP7は各々独立
であり、(n−k)個のQは各々独立に水素原子、アル
キル基、アルコキシ基を表す。nはD4がベンゼン環で
は6、ナフタレン環では8であり、kはD4がベンゼン
環のとき、3、D4がナフタレン環のとき2である。但
し、ナフタレンの2,6−ジ置換体は除く。X4はアル
キレンオキシ基を表わす。R71、R72、R73、R74、R
75およびR76は一般式(2)のR41、R42、R43
44、R45およびR46とそれぞれ同義である。 一般式(4)
【0018】
【化8】
【0019】式中、L5は、アルキレン基を表わす。R
84、R85およびR86は各々独立に水素原子またはアルキ
ル基を表す。
【0020】更に前記(1) に記載の液晶組成物または前
記(2) に記載の液晶組成物または前記(3) に記載の液晶
組成物または前記(4) に記載の液晶組成物または前記
(5) に記載の液晶組成物を用いることにより、更に、支
持体上に形成した該液晶組成物から成る層に前記(1) に
記載の新たな結合の形成をするに必要な操作を加えるこ
とにより、好ましくは重合により新規な光学異方性材料
を得ることを可能とし、この光学異方性材料により液晶
表示素子用位相差膜の実現を可能ならしめた。なお、本
発明に用いられる化合物は、化合物の中の水素原子が重
水素原子であっても何ら差支えない。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明についてより詳細に
説明する。本発明の分子間あるいは分子内で新たな結合
を形成し得る置換基としては、同種官能基間で結合を形
成し得るもの、異種官能基間で結合し得るもののいずれ
でもよく、好ましくは重合し得る置換基である。例えば
S.R.サンドラーおよびW. カロー(S.R.Sandle
r,W.Karo)著、オーガニック ファンクショナルグル
ープ プレパレーションズ(Oragnic Functional Group
Preparations )第1巻および第2巻(アカデミックプ
レス社、ニューヨーク、ロンドン 1968年刊)に記
載の置換基を挙げることができる。それらのうち好まし
くは、多重結合(構成原子は、炭素原子、非炭素原子の
いずれでもよい)およびオキシラン、アジリジンなどの
複素小員環であり、さらに好ましくはR.A.M.Hikm
etらの研究報告〔Macromolecules, 25巻,4194頁
(1992年)〕及び〔Polymer,34巻,8号,173
6頁(1993年)〕、D.J.Broer らの研究報告
〔Macromolecules, 26巻,1244頁(1993
年)〕に記載されているように、二重結合すなわちアク
リロイル基、ビニルオキシ基およびエポキシ基である。
【0022】本発明のディスコティック液晶性化合物に
ついては、従来技術の項に記したが重ねて説明する。デ
ィスコティック液晶化合物はその母核に円盤状の分子部
分を有することを特徴とする。側鎖部を除いた母核部分
の円盤状の形態的特徴は例えば、その原形化合物である
水素置換体について、以下のように表現され得る。ま
ず、分子の大きさを以下のようにして求める。 1)該分子につき、できる限り平面に近い、好ましくは
平面分子構造を構築する。この場合、結合距離、結合角
としては、軌道の混成に応じた標準値を用いる事が好ま
しく、例えば日本化学会編、化学便覧改訂4版基礎編、
第II分冊15章(1993年刊 丸善)を参照するこ
とができる。 2)前記1)で得られた構造を初期値として、分子軌道
法や分子力場法にて構造最適化する。方法としては例え
ば、Gaussian92、MOPAC93、CHAR
Mm/QUANTA、MM3が挙げられ、好ましくはG
aussian92である。 3)構造最適化された各原子にファンデルワールス半径
で定義される球を付与し、これによって分子の形状を記
述する。 4)前記3)で形状の得られた該分子部分が入り得る最
少の直方体の3個の稜をa、b、cとする。任意性をよ
り少なくするためには、上記3)以降を以下のように行
うことが好ましい 3’)構造最適化によって得られた構造の重心を原点に
移動させ、座標軸を慣性主軸(慣性テンソル楕円体の主
軸)にとる。 4’)各原子にファンデルワールス半径で定義される球
を付与し、これによって分子の形状を記述する。 5’)ファンデルワールス表面上で各座標軸方向の長さ
を計測し、それらそれぞれをa、b、cとする。 以上の手順により求められたa、b、cをもちいて円盤
状の形態を定義すると、a≧b>cかつa≧b≧a/
2、好ましくはa≧b>cかつa≧b≧0.7aと表す
ことができる。また、b/2>cであることが好まし
い。また具体的化合物として挙げると、例えば前述の文
献に記載の母核化合物の誘導体が挙げられる。例えば、
ベンゼン誘導体、トリフェニレン誘導体、トルキセン誘
導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、ア
ントラセン誘導体、アザクラウン誘導体、シクロヘキサ
ン誘導体、β−ジケトン系金属錯体誘導体、およびフェ
ニルアセチレンマクロサイクルであり、さらに、日本化
学会編、“化学総説No.15 新しい芳香族の化学”
(1977年 東京大学出版会刊)に記載の環状化合物
およびそれらの複素原子置換等電子構造体を挙げること
ができる。また、上記金属錯体の場合と同様に、水素結
合、配位結合等により複数の分子の集合体を形成して円
盤状の分子となるものでもよい。これらを分子の中心の
母核とし、直鎖のアルキル基やアルコキシ基、置換ベン
ゾイルオキシ基等がその側鎖として放射状に置換された
構造によりディスコティック液晶化合物が形成される。
母核化合物として好ましくは、ディスコティックネマテ
ィック(ND)相を形成するものであり、特に好ましく
はトリフェニレンおよびトルキセンが挙げられる。側鎖
としては、例えばアルキル基、アルコキシ基、アルキル
チオ基、アシルオキシ基が挙げられ、側鎖中にアリール
基、複素環基を含んでいても良い。また、C.Hans
ch、A.Leo、R.W.Taft著、ケミカルレビ
ュー誌(Chem.Rev.)1991年、91巻、1
65−195ページ(アメリカ化学会)に記載されてい
る置換基で置換されていてもよく、代表例としてアルコ
キシ基、アルキル基、アルコキシカルボニル基、ハロゲ
ン原子が挙げられる。更に側鎖中に、例えばエーテル
基、エステル基、カルボニル基、チオエーテル基、スル
ホキシド基、スルホニル基、アミド基のような官能基を
有していても良い。以下、側鎖について詳細に説明す
る。
【0023】側鎖部分としては、例えばアルカノイルオ
キシ基(例えば、ヘキサノイルオキシ、ヘプタノイルオ
キシ、オクタノイルオキシ、ノナノイルオキシ、デカノ
イルオキシ、ウンデカノイルオキシ)、アルキルスルホ
ニル基(例えば、ヘキシルスルホニル、ヘプチルスルホ
ニル、オクチルスルホニル、ノニルスルホニル、デシル
スルホニル、ウンデシルスルホニル)、アルキルチオ基
(例えば、ヘキシルチオ、ヘプチルチオ、ドデシルチ
オ)、アルコキシ基(例えば、ブトキシ、ペンチルオキ
シ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキ
シ、ノニルオキシ、デシルオキシ、ウンデシルオキ
シ)、2−(4−アルキルフェニル)エチニル基(例え
ば、アルキル基としてメチル、エチル、プロピル、ブチ
ル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニ
ル)、末端ビニルアルコキシ基(例えば、4−ビニルブ
トキシ、5−ビニルペンチルオキシ、6−ビニルヘキシ
ルオキシ、7−ビニルヘプチルオキシ、8−ビニルオク
チルオキシ、9−ビニルノニルオキシ)、4−アルコキ
シフェニル基(例えばアルコキシ基として、前述のアル
コキシ基で挙げたもの)、アルコキシメチル基(例えば
アルコキシ基として、前述のアルコキシ基で挙げたも
の)、アルキルチオメチル基(例えばアルキルチオ基と
して、前述のアルキルチオ基で挙げたもの)、2−アル
キルチオメチル(例えばアルキルチオ基として、前述の
アルキルチオ基で挙げたもの)、2−アルキルチオエキ
トシメチル(例えばアルキルチオ基として、前述のアル
キルチオ基で挙げたもの)、2−アルコキシエトキシメ
チル基(例えばアルコキシ基として、前述のアルコキシ
基で挙げたもの)、2−アルコキシカルボニルエチル基
(例えばアルコキシ基として、前述のアルコキシ基で挙
げたもの)、コレステリルオキシカルボニル、β−シト
ステリルオキシカルボニル、4−アルコキシフェノキシ
カルボニル基(例えばアルコキシ基として、前述のアル
コキシ基で挙げたもの)、4−アルコキシベンゾイルオ
キシ基(例えばアルコキシ基として、前述のアルコキシ
基で挙げたもの)、4−アルキルベンゾイルオキシ基
(例えばアルキル基として、前述の2−(4−アルキル
フェニル)エチニル基で挙げたもの)、4−アルコキシ
ベンゾイル基(例えばアルコキシ基として、前述のアル
コキシ基で挙げたもの)が挙げられる。
【0024】また、前述のもののうち、フェニル基は他
のアリール基(例えば、ナフチル基、フェナントリル
基、アントラセニル基)でもよいし、また前述の置換基
に加えて更に置換されてもよい。また、該フェニル基は
複素芳香環(例えば、ピリジル基、ピリミジル基、トリ
アジニル基、チエニル基、フリル基、ピロリル基、ピラ
ゾリール基、イミダゾリル基、トリアゾリル基、チアゾ
リル基、イミダゾリル基、オキサゾリル基、チアジアゾ
リル基、オキサジアゾリル基、キノリル基、イソキノリ
ル基)であってもよい。本発明の単環または縮合環系芳
香族化合物としては例えばベンゼン環、ナフタレン環、
アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環を有する
ものが挙げられる。これらのうち、ベンゼン環およびナ
フタレン環を有するものが好ましい。
【0025】従って、本発明におけるディスコティック
液晶性化合物として好ましくは、一般式(1)で表わさ
れる化合物に加え、下記一般式(5)および一般式
(6)で表わされる化合物が挙げられる。これらの一般
式中の6個のRは互いに同一でも異なっていてもよい。
また、ディスコティック液晶性ではない化合物としては
新たな結合を形成し得る基、好ましくは重合し得る置換
基を2個以上有するものが好ましく、更に好ましくは、
一般式(2)で表わされる化合物に加え、下記一般式
(7)および一般式(8)で表わされる化合物である。
前者において特に好ましい化合物が一般式(1)で表わ
される化合物であり、後者において特に好ましい化合物
が一般式(2)で表わされる化合物である。 一般式(5)
【0026】
【化9】
【0027】式中、R11、R12は各々独立に水素原子ま
たはメチル基を表し、R13は上記置換基P1を含むアル
コキシ基を表す。置換基P1のR14、R15、R16は各々
独立に水素原子またはアルキル基を表す。nは0または
1を表す。 一般式(6)
【0028】
【化10】
【0029】式中、R31、R32は各々独立に水素原子ま
たはメチル基を表し、R33は上記置換基P3を含むアル
コキシ基を表す。置換基P3のR34、R35、R36は各々
独立に水素原子またはアルキル基を表す。 一般式(7)
【0030】
【化11】
【0031】式中、D2は、ベンゼン環、ナフタレン環
を表し、合計n個の置換基B及び置換基〔(L2)s
P5〕−を配する基を表す。k個のL2およびP5は各
々独立であり、(n−k)個のBは各々独立に水素原
子、アルキル基、アルコキシ基を表す。nはD2がベン
ゼン環では6、ナフタレン環では8であり、lは0また
は1である。kは1から3の整数を表す。s、tは0ま
たは1を表わす。X2はアルキレンオキシ基を表わす。
51、R52は各々独立に水素原子またはメチル基を表
し、R54、R55、R56は各々独立に水素原子またはアル
キル基を表す。R53はP5と同義である。 一般式(8)
【0032】
【化12】
【0033】式中、D3は、ベンゼン環、ナフタレン環
を表し、合計n個の置換基C及び置換基〔(L3)s
P6〕−を配する基を表す。k個のL3およびP6は各
々独立であり、(n−k)個のCは各々独立に水素原
子、アルキル基、アルコキシ基を表す。nはD3がベン
ゼン環では6、ナフタレン環では8であり、kは1から
3の整数を表す。s、tは0または1を表わす。X3は
アルキレンオキシ基を表わす。R61、R62は各々独立に
水素原子またはメチル基を表し、R64、R65、R66は各
々独立に水素原子またはアルキル基を表す。R63はP6
と同義である。
【0034】以下に、本発明の一般式について、詳細に
説明する。一般式(5)において、R11、R12は、各々
独立に水素原子またはメチル基を表す。nが0の時は、
置換基P1は不飽和の二重結合基を表す。その置換基R
14、R 15は、各々独立に水素原子、アルキル基(例えば
メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブ
チル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニ
ルが挙げられ、メチル、エチルなどの低級アルキル基が
好ましく、さらにメチルが好ましい。)を表し、R14
メチル基でR15が水素原子、またはR14、R15が共に水
素原子の組み合わせが好ましい。
【0035】置換基R16は水素原子、置換または無置換
のアルキル基(例えばメチル、エチル、n−プロピル、
イソプロピル、n−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプ
チル、オクチル、ノニル、2−クロロエチル、3−メト
キシエチル、2−(2−メトキシエトキシ)エチルが挙
げられ、メチル、エチルなどの低級アルキル基が好まし
く、さらにメチルが好ましい。)を表し、水素原子、低
級アルキル基が好ましく、さらに水素原子が好ましい。
【0036】その末端置換基P1が置換して成るアルコ
キシ残基は、アルキレンオキシ基(例えばエチレンオキ
シ、プロピレンオキシ、ブチレンオキシ、ペンチレンオ
キシ、ヘキシレンオキシ、ヘプチレンオキシなどのアル
キレンオキシ基、また2−エチレンオキシエトキシなど
のエーテル結合を含む置換アルキレンオキシ基)を表
す。但し、末端置換基P1が直接芳香環に結合してもよ
い。
【0037】nが1の時は、R13の末端置換基P1はい
わゆるビニルエーテル基を表す、その置換基P1の置換
基R14、R15は、各々独立に、水素原子、アルキル基
(例えばメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピ
ル、n−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オク
チル、ノニルが挙げられ、メチル、エチルなどの低級ア
ルキル基が好ましく、さらにメチルが好ましい。)を表
し、R14がメチル基でR15が水素原子、またはR14、R
15が共に水素原子の組み合わせが好ましい。
【0038】置換基R16は水素原子、置換または無置換
のアルキル基(例えばメチル、エチル、n−プロピル、
イソプロピル、n−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプ
チル、オクチル、ノニル、2−クロロエチル、3−メト
キシエチル、2−(2−メトキシエトキシ)エチルが挙
げられ、メチル、エチルなどの低級アルキル基が好まし
く、さらにメチルが好ましい。)を表し、水素原子、低
級アルキル基が好ましく、さらに水素原子が好ましい。
従って、置換基P1としては、一般には重合活性の高い
官能基である無置換のビニルオキシ基が好ましく用いら
れる。
【0039】その末端置換基P1が置換して成るアルコ
キシ残基は、アルキレンオキシ基(例えばエチレンオキ
シ、プロピレンオキシ、ブチレンオキシ、ペンチレンオ
キシ、ヘキシレンオキシ、ヘプチレンオキシ)、アルキ
レンオキシ置換アルコキシ基(例えば2−エチレンオキ
シエトキシ)を表す。
【0040】以下に、一般式(5)で表される本発明の
化合物の具体例TP−1〜TP−50(一般式とその置
換基を表に示す)を示すが、これによって本発明が限定
されることはない。
【0041】
【化13】
【0042】
【化14】
【0043】一般式(1)において、R21、R22は、各
々独立に水素原子またはメチル基を表す。R23の末端置
換基P2はいわゆるアクリロイルオキシ基を表す。その
置換基P2の置換基R24、R25は、各々独立に水素原
子、アルキル基(例えばメチル、エチル、n−プロピ
ル、イソプロピル、n−ブチル、ペンチル、ヘキシル、
ヘプチル、オクチル、ノニルが挙げられ、メチル、エチ
ルなどの低級アルキル基が好ましく、さらにメチルが好
ましい。)を表し、R24がメチルでR25が水素原子、ま
たはR24、R25が共に水素原子の組み合わせが好まし
い。より好ましくはR24、R25が共に水素原子の場合で
ある。
【0044】置換基R26は水素原子、置換または無置換
のアルキル基(例えばメチル、エチル、n−プロピル、
イソプロピル、n−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプ
チル、オクチル、ノニル、2−クロロエチル、3−メト
キシエチル、2−(2−メトキシエトキシ)エチルが挙
げられ、メチル、エチルなどの低級アルキル基が好まし
く、さらにメチルが好ましい。)を表し、水素原子が好
ましい。従って、置換基P2としては、一般には無置換
のアクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ク
ロトノイルオキシなどの重合活性の高い官能基が好まし
く用いられる。
【0045】その末端置換基P2が置換して成るアルコ
キシ残基は、アルキレンオキシ基(例えばエチレンオキ
シ、プロピレンオキシ、ブチレンオキシ、ペンチレンオ
キシ、ヘキシレンオキシ、ヘプチレンオキシなどのアル
キレンオキシ基、また2−エチレンオキシエトキシなど
のエーテル結合を含む置換アルキレンオキシ基)を表
す。
【0046】以下に、一般式(1)で表される本発明の
化合物の具体例TP−51〜TP80(一般式とその置
換基を表に示す)を示すが、これによって本発明が限定
されることはない。
【0047】
【化15】
【0048】一般式(6)においてR31、R32は、各々
独立に水素原子またはメチル基を表す。R33の末端置換
基P3はいわゆるオキシラン基を表す。その置換基P3
の置換基R34、R35は、各々独立に水素原子、アルキル
基(例えばメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピ
ル、n−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オク
チル、ノニルが挙げられ、メチル、エチルなどの低級ア
ルキル基が好ましく、さらにメチルが好ましい。)を表
し、R34、R35がともに水素原子が好ましい。
【0049】置換基R36は水素原子、置換または無置換
のアルキル基(例えばメチル、エチル、n−プロピル、
イソプロピル、n−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプ
チル、オクチル、ノニル、2−クロロエチル、3−メト
キシエチル、2−(2−メトキシエトキシ)エチルが挙
げられ、メチル、エチルなどの低級アルキル基が好まし
く、さらにメチルが好ましい。)を表し、水素原子また
はメチル、エチル、n−プロピルなどの低級アルキル基
が好ましい。
【0050】その末端置換基P3が置換して成るアルコ
キシ残基は、アルキレンオキシ基(例えばエチレンオキ
シ、プロピレンオキシ、ブチレンオキシ、ペンチレンオ
キシ、ヘキシレンオキシ、ヘプチレンオキシ)、アルキ
レンオキシ置換アルコキシ基(例えば2−エチレンオキ
シエトキシ)を表す。
【0051】以下に、一般式(6)で表される本発明の
化合物の具体例TP−81〜TP105(一般式とその
置換基を表に示す)を示すが、これによって本発明が限
定されることはない。
【0052】
【化16】
【0053】本発明のディスコティック液晶性化合物と
して、上記の他にも下記の具体例を挙げることができ
る。
【0054】
【化17】
【0055】
【化18】
【0056】
【化19】
【0057】
【化20】
【0058】一般式(2)においてAは、各々独立に水
素原子、アルキル基(例えば、メチル、エチル、n−プ
ロピル、イソプロピル、n−ブチルが挙げられ、メチ
ル、エチルなどの低級アルキル基が好ましく、さらにメ
チル基が好ましい。)、アルコキシ基(例えば、メトキ
シ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ
基、n−ブトキシ基が挙げられ、さらにメトキシ基、エ
トキシ基が好ましい。)を表す。Aとして最も好ましく
は水素原子である。
【0059】R41、R42は、各々独立に水素原子、また
はメチル基を表す。R43の末端置換基P4はいわゆるア
クリロイル基を含む基を表す。その置換基P4の置換基
44、R45は、各々独立に水素原子、アルキル基(例え
ばメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−
ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノ
ニルが挙げられ、メチル、エチルなどの低級アルキル基
が好ましく、さらにメチル基が好ましい。)を表し、R
44がメチルでR45が水素原子、またはR44、R45が水素
原子の組み合わせが好ましい。特に好ましくはR44、R
45が共に水素原子の場合である。
【0060】置換基R46は水素原子、置換または無置換
のアルキル基(例えばメチル、エチル、n−プロピル、
イソプロピル、n−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプ
チル、オクチル、ノニル、2−クロロエチル、3−メト
キシエチル、2−(2−メトキシエトキシ)エチルが挙
げられ、メチル、エチルなどの低級アルキル基が好まし
く、さらにメチル基が好ましい。)を表し、水素原子が
好ましい。従って、置換基P4としては、一般には無置
換のアクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、
クロトノイルオキシ基などの重合活性の高い官能基を含
むものが好ましく用いられる。
【0061】式中、ベンゼン環、ナフタレン環に結合す
るk個のベンゾイルオキシ基は互いに同じでも異なって
いてもよい。kは2又は3が好ましい。X1は、アルキ
レンオキシ基(例えばエチレンオキシ、プロピレンオキ
シ、ブチレンオキシ、ペンチレンオキシ、ヘキシレンオ
キシ、ヘプチレンオキシ)、アルキレンオキシ置換アル
キレンオキシ基(例えば2−エチレンオキシエトキシ)
を表す。但し、末端置換基P4が直接D1で表わされる
芳香環に結合してもよい。以下に、一般式(2)で表さ
れる本発明の具体例を示すが、これによって本発明が限
定されることはない。なお、一般式(2)のD1のベン
ゼン環またはナフタレン環に由来する基は下記の式I〜
XVI に例示される。
【0062】
【化21】
【0063】次に、前記式I〜XVI のRを下記A−1〜
A−30に例示する。なお、後述の実施例中の例えば I
II−A−3は、ベンゼン環に由来する基の例の式 IIIの
Rが下記A−3であることを示す。なお、式I〜XVI の
Rは互いに異っていてもよい。
【0064】
【化22】
【0065】一般式(7)においてBは、各々独立に水
素原子、アルキル基(例えば、メチル、エチル、n−プ
ロピル、イソプロピル、n−ブチルが挙げられ、メチ
ル、エチルなどの低級アルキル基が好ましく、さらにメ
チル基が好ましい。)、アルコキシ基(例えば、メトキ
シ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ
基、n−ブトキシ基が挙げられ、さらにメトキシ基、エ
トキシ基が好ましい。)を表す。Bとして最も好ましく
は水素原子である。
【0066】R51、R52は、各々独立に水素原子または
メチル基を表す。置換基R54、R55は、各々独立に水素
原子、アルキル基(例えばメチル、エチル、n−プロピ
ル、イソプロピル、n−ブチル、ペンチル、ヘキシル、
ヘプチル、オクチル、ノニルが挙げられ、メチル、エチ
ルなどの低級アルキル基が好ましく、さらにメチルが好
ましい。)を表し、R54がメチル基でR55が水素原子、
またはR54、R55が共に水素原子の組み合わせが好まし
い。
【0067】置換基R56は水素原子、置換または無置換
のアルキル基(例えばメチル、エチル、n−プロピル、
イソプロピル、n−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプ
チル、オクチル、ノニル、2−クロロエチル、3−メト
キシエチル、2−(2−メトキシエトキシ)エチルが挙
げられ、メチル、エチルなどの低級アルキル基が好まし
く、さらに水素原子が好ましい。
【0068】式中、ベンゼン環、ナフタレン環に結合す
るk個のベンゾイルオキシ基は互いに同じでも異なって
いてもよい。kは2又は3が好ましい。X2は、アルキ
レンオキシ基(例えばエチレンオキシ、プロピレンオキ
シ、ブチレンオキシ、ペンチレンオキシ、ヘキシレンオ
キシ、ヘプチレンオキシ)、置換アルキレンオキシ基
(例えば2−エチレンオキシエトキシ)を表す。但し、
末端置換基P5が直接D2で表わされる芳香環に結合し
てもよい。
【0069】置換基P5としては、一般には重合活性の
高い官能基である無置換のビニルオキシ基を含むものが
好ましく用いられる。
【0070】以下に、一般式(7)で表される本発明の
具体例を一般式(2)の場合に準じて示すがこれによっ
て本発明が限定されることはない。一般式(7)のD2
のベンゼン環、ナフタレン環に由来する基は、一般式
(2)の場合と同様に式I〜XVI が挙げられる。式I〜
XVI のRを下記B−1〜B−60に例示するが、Rは互
いに異っていてもよい。
【0071】
【化23】
【0072】
【化24】
【0073】一般式(8)においてCは、各々独立に水
素原子、アルキル基(例えば、メチル、エチル、n−プ
ロピル、イソプロピル、n−ブチルが挙げられ、メチ
ル、エチルなどの低級アルキル基が好ましく、さらにメ
チル基が好ましい。)、アルコキシ基(例えば、メトキ
シ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ
基、n−ブトキシ基が挙げられ、さらにメトキシ基、エ
トキシ基が好ましい。)を表す。Cとして最も好ましく
は水素原子である。
【0074】R61、R62は、各々独立に水素原子または
メチル基を表す。R63の末端置換基P6はいわゆるオキ
シラン基を含む基を表す。その置換基P6の置換基
64、R65は、各々独立に水素原子、アルキル基(例え
ば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n
−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、
ノニルが挙げられ、メチル、エチルなどの低級アルキル
基が好ましく、さらにメチルが好ましい。)を表し、R
64、R65が共に水素原子が好ましい。
【0075】置換基R66は水素原子、置換または無置換
のアルキル基(例えばメチル、エチル、n−プロピル、
イソプロピル、n−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプ
チル、オクチル、ノニル、2−クロロエチル、3−メト
キシエチル、2−(2−メトキシエトキシ)エチルが挙
げられ、メチル、エチルなどの低級アルキル基が好まし
く、さらにメチルが好ましい。)を表し、水素原子また
はメチル、エチル、n−プロピルなどの低級アルキル基
が好ましい。
【0076】式中、ベンゼン環、ナフタレン環に結合す
るk個のベンゾイルオキシ基は互いに同じでも異なって
もよい。X3は、アルキレンオキシ基(例えばエチレン
オキシ、プロピレンオキシ、ブチレンオキシ、ペンチレ
ンオキシ、ヘキシレンオキシ、ヘプチレンオキシ)、置
換アルキレンオキシ基(例えば2−エチレンオキシエト
キシ)を表す。但し、末端置換基P6が直接D3で表わ
される芳香環に結合してもよい。以下に、一般式(8)
で表される本発明の具体例を一般式(2)の場合に準じ
て示すが、これによって本発明が限定されることはな
い。一般式(8)のD3のベンゼン環、ナフタレン環に
由来する基は一般式(2)の場合と同様に式I〜XVI が
挙げられる。式I〜XVI のRを下記C−1〜C−30に
例示するが、Rは互いに異っていてもよい。
【0077】
【化25】
【0078】一般式(3)については、一般式(2)に
おいて対応する位置にある記号の意味と同じであり、そ
れについての説明により、詳細はすでに明らかである。
一般式(4)のL5は一般式(2)のX1と同義であ
り、R84、R85およびR 86は一般式(2)のR44、R45
およびR46とそれぞれ同義である。
【0079】一般式(1)、一般式(5)および一般式
(6)で表わされる化合物の合成法は、特願平6−97
443号明細書に開示されており、それに従って合成す
ることが可能である。一般式(2)、一般式(3)、一
般式(7)、一般式(8)で表わされる化合物も、前記
明細書に記載の方法に準じトリフェニレン誘導体をベン
ゼン誘導体またはナフタレン誘導体に置き換えることで
合成可能である。これらおよび一般式(4)で表わされ
る化合物については後述する。
【0080】本発明におけるディスコティック液晶性化
合物とディスコティック液晶性ではない化合物とから成
る組成物における混合比は、ディスコティック液晶性化
合物の含有量として、好ましくは重量比50%以上10
0%未満であり、さらに好ましくは60%以上100%
未満である。
【0081】混合物の作製方法としては例えば、両者の
粉末を乳鉢、ボールミル、ペイントシェーカー等を用い
て混合する。あるいは両者を加熱溶融した液体状態で攪
拌し混合する。更には両者を溶媒を用いて溶液とした後
混合する方法が挙げられる。溶液法に於いて用いること
の可能な溶媒は例えば、N,N−ジメチルホルムアミド
(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)などの
極性溶媒から、ベンゼンやヘキサンなどの非極性溶媒ま
での範囲から選ぶことができる。ベンゼン、ヘキサンな
どの非極性溶媒、ジクロロメタン、クロロホルムなどの
ハロゲン化溶媒、酢酸メチル、酢酸ブチルなどのエステ
ル類、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類、
テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタンなどの
エーテル類が好ましく、混合溶媒を用いることもでき
る。中でもハロゲン化溶媒およびケトン類が好ましい。
【0082】本発明の該ディスコティック液晶組成物を
用いて構成される光学異方性材料は、ディスコティック
液晶組成物のみで構成されていても良いが、一般的に
は、支持体上に所望の光学異方性を発現した液晶層ある
いは該液晶層に光または熱エネルギーを加えた層が少な
くとも一層設けられたもので、用途に応じて該光学異方
性層の上下もしくは該光学異方性層間に保護膜もしくは
支持体が存在してよい。
【0083】支持体素材は光透過率が良好であることに
加えて、光学的等方性に近いことが望ましい。従って、
ガラスやゼオネックス(日本ゼオン)、ARTON(日
本合成ゴム)、フジタック(富士フイルム)などの商品
名で売られている固有複屈折値が小さい素材から形成さ
れた支持体が好ましい。しかし、ポリカーボネート、ポ
リアクリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン
等の固有複屈折値が大きな素材であっても、製膜時に分
子配向を制御することによって光学的に等方的な支持体
を形成することも可能であり、それらも好適に利用され
る。
【0084】保護膜用素材としては、例えば、ポリメチ
ルメタアクリレート、アクリル酸・メタクリル酸共重合
体、スチレン・無水マレイミド共重合体、ポリビニルア
ルコール、N−メチロールアクリルアミド、スチレン・
ビニルトルエン共重合体、クロロスルホン化ポリエチレ
ン、ニトロセルロース、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリオ
レフィン、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル・塩
化ビニル共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート等の高
分子物質;及びシランカップリング剤などの有機物質を
挙げることができる。また、ω−トリコサン酸、ジオク
タデシルジメチルアンモニウムクロライド及びステアリ
ン酸メチルなどのラングミュア・ブロジェット法(LB
法)により形成される累積膜も用いることができる。
【0085】また、予め支持体上に設けられた保護膜
が、配向膜として液晶層形成時の分子配向にしばしば大
きな影響を与えることは、棒状液晶の場合にはよく知ら
れた事実であり、無機または有機の配向膜としてほとん
ど必ず用いられている。これは、本発明でも好ましく用
いられる技術の一つであり、金属斜方蒸着膜としてはS
iO斜方蒸着膜が、また有機配向膜としてはラビングさ
れたポリイミド膜が代表的なものであるが、その他ラビ
ングした変性ポバールやラビングしたシリル化剤で処理
したガラス基板またはラビングしたゼラチン膜などが用
いられる。しかし、ラビングする代わりにポリビニルア
ルコールの薄膜を4〜5倍に延伸したり、特別に上記の
保護膜を設けないで直接ガラス基板をラビングするなど
の方法も用いることができる。
【0086】基板上に塗設されたディスコティック液晶
を斜めに配向させる上記以外の方法として、磁場配向や
電場配向がある。この方法においてはディスコティック
液晶を基板に塗設後、所望の角度に磁場あるいは電場を
かけるゾーンが必要であるが、そのゾーン自体をディス
コティックネマティック相が形成される温度に調整して
おく必要がある。
【0087】本発明の光学異方性材料を構成する該液晶
層は、蒸着法やスピンコート、ディップコート、エクス
トルージョンコートなどの塗布法により支持体上に薄膜
として形成できる。特に、本発明の該液晶では、塗布の
段階で、塗布の方向に光学軸が揃う傾向がしばしば観察
される。
【0088】従って、少なくとも片方の界面が気相と接
した状態即ち一般的な塗布法により適当な支持体上に該
液晶薄膜を形成し、乾燥後、液晶相形成温度範囲内の温
度で、ディスコティックネマティック相または一軸性の
柱状相を形成させつつ一定時間熱処理し、そのまま続い
て熱重合させるかまたは光架橋重合させて後冷却するこ
とによって所望の光学特性をもち、かつ熱的耐久性の高
い光学異方性材料を得ることができる。
【0089】本発明で用いられる重合の過程は、一般
に、液晶が好ましい光学異方性を示す、すなわち配向膜
上で加熱によりモノドメインの一軸配向の状態になって
から行われる。エポキシ基の場合は、紫外線によるカチ
オン型の重合も可能であるが、短時間での配向後、さら
に数十度昇温し、熱重合によって固定することができ
る。しかし、紫外線による光重合開始剤を用いるラジカ
ル重合やカチオン重合は一般に極めて重合速度が大き
く、製造工程では生産性の点で好ましい。
【0090】本発明における光重合開始剤としては、米
国特許第2,367,661号、同第2,367,67
0号各明細書に記載されているα−カルボニル化合物、
米国特許第2,448,828号明細書に記載されてい
るアシロインエーテル、米国特許第2,722,512
号明細書に記載されているα−炭化水素で置換された芳
香族アシロイン化合物、米国特許第3,046,127
号、同第2,951,758号明細書に記載されている
多核キノン化合物、米国特許第3,549,367号明
細書に記載されているトリアリールイミダゾールダイマ
ー/p−アミノフェニルケトンの組み合わせ、特開昭6
0−105667号、米国特許第4,239,850号
明細書に記載されているアクリジン及びフェナジン化合
物、米国特許第4,212,970号明細書に記載され
ているオキサジアゾール化合物等が挙げられる。本発明
の組成物中のこれらの光重合開始剤系の含有濃度は通常
わずかなものであり、また不適当に多い場合には有効光
線の遮断等好ましくない結果を生じる。本発明における
光重合開始剤系の量は、溶媒を除いた塗布組成物の0.
01%から20%の範囲で十分であり、更に好ましくは
0.5%から5%で良好な結果を得る。更に本発明で
は、必要により、種々の有機アミン化合物を併用するこ
とができ、それによってその効果を増大せしめることが
できる。これらの有機アミン化合物としては、例えばト
リエタノールアミン、ジエタノールアニリン、p−ジメ
チルアミノ安息香酸エチルエステル、ミヒラーケトンが
挙げられる。有機アミン化合物の添加量は全光重合開始
剤量の50〜200%が好ましい。更に本発明で用いる
光重合開始剤に必要に応じてN−フェニルグリシン、2
−メルカプトベンゾチアゾール、N,N−ジアルキルア
ミノ安息香酸アルキルエステル等の水素供与性化合物を
加えることによって更に光重合開始能力を高めることが
できる。また、酸素による重合阻害を抑制するために、
界面活性剤を少量添加することも効果的である場合が多
い。
【0091】エポキシ基の重合には、紫外線活性化カチ
オン触媒として、アリルジアゾニウム塩(ヘキサフルオ
ロフォスフェート、テトラフルオロボラート)、ジアリ
ルヨードニウム塩、VIa 族アリロニウム塩(PF6 -
AsF6 - 、SbF6 - のようなアニオンをもつアリル
スルホニウム塩)が好ましく用いられる。
【0092】また重合用の光線としては、電子線、紫外
線、可視光線、赤外線(熱線)を必要に応じて用いる事
ができるが、一般的には、紫外線が用いられる。その光
線としては、低圧水銀ランプ(殺菌ランプ、蛍光ケミカ
ルランプ、ブラックライト)、高圧放電ランプ(高圧水
銀ランプ、メタルハライドランプ)、ショートアーク放
電ランプ(超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、水銀キ
セノンランプ)が挙げられる。
【0093】本発明のベンゾイルオキシトリフェニレン
環化合物の場合は、一般的におおよそ270nmにλma
x を有し、その分子吸光係数も大きいため、254nm
などの短波の紫外線は有効には用いられないこともあ
る。従って、光重合開始剤も下記の近紫外に吸収帯を持
つ化合物が好ましく用いられ、光源も高圧水銀ランプや
メタルハライドランプなど近紫外光を強く放射できるも
のが好ましく用いられる。
【0094】
【化26】
【0095】以下、図面を用いてTN型液晶表示素子を
例にとり本発明の光学異方性材料すなわち液晶表示素子
用位相差膜の作用を説明する。図1、図2は、液晶セル
にしきい値電圧以上の十分な電圧を印加した場合の液晶
セル中に伝搬する光の偏光状態を示したものである。コ
ントラストの視野角特性には、特に電圧印加時の光の透
過率特性が大きく寄与するため、電圧印加時を例にとり
説明する。図1は、液晶セルに光が垂直に入射した場合
の偏光状態を示した図である。自然光L0が偏光軸PA
をもつ偏光板Aに垂直に入射したとき、偏光板PAを透
過した光は、直線偏光L1となる。
【0096】TN型液晶セルに十分な電圧を印加した時
の液晶分子の配列状態を、概略的に一つの液晶分子でモ
デル的に示すと、概略図中LCのようになる。液晶セル
LCS中の液晶分子LCの分子長軸が光の進路と平行な
場合、入射面(光の進路に垂直な面内)での屈折率の差
が生じないので、液晶セル中を伝搬する常光と異常光の
位相差は生じずLCセルを通過した直線偏光は液晶セル
を透過しても直線偏光のまま伝搬する。偏光板Bの偏光
軸PBを偏光板Aの偏光軸PAと垂直に設定すると、液
晶セルを透過した直線偏光L2は偏光板Bを透過するこ
とができず、暗状態となる。
【0097】図2は、液晶セルに光が斜めに入射した場
合の光の偏光状態を示した図である。入射光の自然光L
0が斜めに入射した場合、偏光板Aを透過した偏光L1
はほぼ直線偏光になる(実際の場合、偏光板の特性によ
り楕円偏光になる)。この場合、液晶の屈折率異方性に
より液晶セルの入射面において屈折率の差が生じ、液晶
セルを透過する光L2は楕円偏光しており偏光板Bでは
完全に遮断されない。このように、斜方入射においては
暗状態での光の遮断が不十分となり、コントラストの大
幅な低下を招き、好ましくない。
【0098】本発明は、この様な斜方入射におけるコン
トラストの低下を防ぎ、視角特性を改善しようとするも
のである。図3に本発明による構成の一例を示した。偏
光板Bと液晶セルとの間に、液晶セルの法線方向から傾
いた光学軸をもつ光学異方性材料RFが配置されてい
る。この光学異方性材料RFは光学軸に対して光が入射
する角度が大きくなる程大きく偏光する複屈折体であ
る。この様な構成の液晶表示素子に図2の場合と同様に
光が斜方入射し液晶セルを透過した楕円偏光L2は、光
学異方性材料RFを透過する時の位相遅延作用によって
楕円偏光がもとの直線偏光に変調され、種々の斜方入射
においても同一な透過率が得られる視角依存性のない良
好な液晶表示素子が実現できた。
【0099】本発明によって、液晶表示素子の視野角を
大幅に向上できたことについては以下のように推定して
いる。TN−LCDの多くは、ノーマリーホワイトモー
ドが採用されている。このモードでは、視野角を大きく
することに伴って、黒表示部からの光の透過率が著しく
増大し、結果としてコントラストの急激な低下を招いて
いることになる。黒表示は電圧印加時の状態であるが、
この時には、TN型液晶セルは、光学軸が、セルの表面
に対する法線方向から若干傾いた正の一軸性光学異方体
とみなすことができる。また、中間階調の場合には、そ
の光学軸は更にLCセルの法線方向から傾いていくもの
と思われる。
【0100】液晶セルの光学軸が液晶セルの表面に対す
る法線方向から傾いている場合、光学軸が法線方向にあ
る光学異方体では、その補償が不十分であることが予想
される。また、液晶セルが正の一軸性光学異方体と見な
せるものであれば、それを補償するためには負の一軸性
光学異方体が好ましい。このような理由から本発明にお
ける、光学軸が法線方向から傾いた負の一軸性光学異方
体または、ミクロには負の一軸性である光学異方体の光
学軸が連続的に法線方向から傾いた光学異方体によって
大幅な視野角特性が改善されたものと推定する。
【0101】本発明における負の一軸性とは、光学異方
性を有するシートの3軸方向屈折率を、その値が小さい
順にnα、nβ、nγとしたとき、nα<nβ=nγの
関係を有するものである。従って光学軸方向の屈折率が
最も小さいという特性を有するものである。但しnβと
nγの値は厳密に等しい必要はなく、ほぼ等しければ十
分である。具体的には、|nβ−nγ|/|nβ−nα
|<0.2であれば実用上問題ない。また、TFT、T
N型液晶セルの視野角特性を大幅に改善する条件として
は、光学軸はシート面の法線方向から5度〜50度傾い
ていることが好ましく、10度〜40度がより好まし
く、10度〜30度が最も好ましい。更に、シートの厚
さをDとした時、100<(nβ−nα)×D<400
nmの条件を満足することが望ましい。
【0102】また、本発明の光学異方性材料を構成する
該ディスコティック液晶は、単独でも混合してもよい。
特に適切な液晶の混合によって、相転移温度の調節、液
晶相の光学的な構造形態の制御及び製膜性の改善などが
効果的に行われることが多い。
【0103】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明す
る。本発明の一般式(3)で示されるディスコティック
液晶性でない化合物は、一般に下記の経路で合成した。
すなわち、ベンゼン誘導体またはナフタレン誘導体と側
鎖置換基の酸塩化物あるいは混合酸無水物との縮合であ
り、本実施例では本発明VI−A−3、XI−A−3の合成
について例示した。また、I−A−3、II−A−3、 I
II−A−3、IV−A−3、V−A−3、IX−A−3、X
−A−3も同様にして合成し、その同定データを例示す
るが本発明はこれらに限定されない。(なお、VI−A−
3は、一般式(3)のD4のベンゼン環が式VIであり、
そのRがA−3であることを示す。)
【0104】(ディスコティック液晶性でない化合物の
合成) 実施例1 VI−A−3の合成 100mlの三口フラスコに、5.0gの4−(4−アク
リロイルオキシブチルオキシ)安息香酸、トリエチルア
ミン5.3ml、テトラヒドロフラン50mlを入れ、0℃
でメタンスルホニルクロリド1.46mlを滴下、続いて
4−ジメチルアミノピリジン57.8mgを添加し、その
まま10分間攪はんした。ピロガロール0.6gを加え
室温で2時間攪はんした。反応混合物をろ過し、濾液を
減圧濃縮後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーを用
いて精製し、油状のVI−A−3を3.93g(96%)
得た。VI−A−3の同定データ1 H−NMR(CDCl3)δ:7.9(d,4H),
7.8(d,2H),7.5(m,3H),7.0
(d,4H),6.9(d,2H),6.3(m,3
H),6.1(m,3H),5.9(m,3H),4.
1(m,12H),1.7(m,12H)
【0105】実施例2 XI−A−3の合成 50mlの三口フラスコに5.0gの4−(4−アクリロ
イルオキシブチルオキシ)安息香酸と25mlの塩化メチ
レン、4.4mlの塩化チオニル、触媒量のジメチルホル
ムアミドを入れ、室温で30分攪はんした。反応終了
後、過剰の塩化チオニルと溶媒の塩化メチレンを減圧留
去した。これに、1.5gの1,7−ジヒドロキシナフ
タレンと10mlのピリジンを添加し、室温で一昼夜攪は
んした。減圧下、過剰のピリジンを留去後、シリカゲル
カラムクロマトグラフィーを用いて精製し、油状のXI−
A−3を2.4g(49%)得た。 XI−A−3の同定データ1 H−NMR(CDCl3)δ:8.1(m,5H),
7.6(m,4H),7.1(m,4H),6.4(d
d,2H),6.2(dd,2H),5.9(dd,2
H),4.2(m,8H),1.8(m,8H)
【0106】I−A−3の同定データ1 H−NMR(CDCl3)δ:7.9(d,4H),
7.4(m,4H),7.0(d,4H),6.4
(m,2H),6.2(m,2H),6.0(m,2
H),4.2(m,8H),1.8(m,8H) DSC及び偏光顕微鏡観察による相転移温度測定 結晶相−92℃−液晶相−107℃−等方性液体 II−A−3の同定データ1 H−NMR(CDCl3)δ:8.1(d,4H),
7.2(m,4H),7.1(d,4H),6.4(d
d,2H),6.2(dd,2H),6.0((dd,
2H),4.2(m,8H),1.9(m,8H) DSC及び偏光顕微鏡観察による相転移温度測定 結晶相−60℃−N液晶相−64℃−等方性液体 III−A−3の同定データ1 H−NMR(CDCl3)δ:8.1(d,4H),
7.3(s,4H),7.1(d,4H),6.4(d
d,2H),6.2(dd,2H),6.0((dd,
2H),4.2(m,8H),1.8(m,8H) DSC及び偏光顕微鏡観察による相転移温度測定
【0107】結晶相−97℃−N液晶相−155℃−等
方性液体 IV−A−3の同定データ1 H−NMR(CDCl3)δ:8.1(d,6H),
7.1(s,3H),7.0(d,6H),6.5(d
d,3H),6.1(dd,3H),5.8((dd,
3H),4.3(m,6H),4.1(m,6H),
1.9(m,12H) V−A−3の同定データ1 H−NMR(CDCl3)δ:8.1(d,2H),
7.9(dd,4H),7 .5(m,2H),7.3
(dd,1H),7.1(d,2H),7.0((d,
4H),6.3(m,H),6.1(m,3H),5.
9(m,3H),4.1(m,12H),1.8(m,
12H) IX−A−3の同定データ1 H−NMR(CDCl3)δ:8.2(d,4H),
7.8(d,2H),7.6(t,2H),7.5
(d,2H),7.2(d,4H),6.4(dd,2
H),6.2(dd,2H),6.0(dd,2H),
4.2(m,8H),1.8(m,8H) DSC及び偏光顕微鏡観察による相転移温度測定 結晶相−130℃−N液晶相−133℃−等方性液体 X−A−3の同定データ1 H−NMR(CDCl3)δ:8.1(m,5H),
7.9(d,2H),7.7(t,1H),7.5
(m,2H),7.1(t,4H),6.4(d,2
H),6.2(m,2H),6.0(dd,2H),
4.2(m,8H),1.8(m,8H)
【0108】本発明の一般式(4)で示されるディスコ
ティック液晶性ではない化合物は、一般に下記の経路で
合成した。すなわち、レゾルシノールとω−ハロアルコ
ール又はω−ハロアルコールのエステルとを反応させた
後、必要に応じて脱アシル化を行った後、ビニルカルボ
ニル化を行なう反応であり、本実施例では、本発明II−
A−20、II−A−31の合成について例示した。ま
た、II−A−25、II−A−32、II−A−33も同様
にして合成し、その同定データを例示するが本発明はこ
れらに限定されない。(なお、II−A−20は一般式
(4)のレゾルシノール部が式IIであり、そのRがA−
20であることを示す。)
【0109】実施例3 II−A─20の合成 a) 1,3−ジ−(4−ヒドロキシブトキシ)ベンゼン
の合成 300mlの3口フラスコに、レゾルシノール18.0
g、炭酸カリウム50.0g及びN,N−ジメチルアセ
トアミド100mlを入れ、120℃で4−クロロブチル
アセテート52.0gを滴下しそのまま5時間攪拌し
た。冷却後、反応混合物を水150mlに注ぎ、300ml
の酢酸エチルで抽出し、水100mlで2回洗浄した。無
水硫酸マグネシウムで乾燥後ろ過をおこなった。溶媒を
減圧濃縮後、メタノール75mlに溶解し、水酸化カリウ
ム31.4gの水溶液75mlを徐々に滴下し、2時間加
熱還流した。冷却後、水200ml及び濃塩酸48mlを加
え、析出した結晶を減圧ろ過し、水で洗浄した。乾燥
後、ヘキサン/酢酸エチル=1/1の溶媒で再結晶し、
1,3−ジ−(4−ヒドロキシブトキシ)ベンゼンを3
2.0g(90%)得た。
【0110】1,3−ジ−(4−ヒドロキシブトキシ)
ベンゼンの同定データ1 H-NMR(CDCl3,ppm):1.6〜2.0(m, 8H)、3.7(t, 4H)、4.
0(t, 4H)、6.4 〜6.6(m, 3H)、7.15(t, 1H)
【0111】b) II−A−20の合成 100mlの3口フラスコに1,3−ジ−(4−ヒドロキ
シブトキシ)ベンゼン18.0g、トリエチルアミン2
4ml及びアセトニトリル50mlを入れ、氷冷下アクリル
酸クロリド15.4gをゆっくり滴下しそのまま1時間
攪拌し、室温にもどしてさらに2時間攪拌した。反応混
合物を水150mlに注ぎ、300mlの酢酸エチルで抽出
し、水100mlで2回洗浄した。無水硫酸マグネシウム
で乾燥後ろ過をおこなった。溶媒を減圧濃縮後、シリカ
ゲルカラムクロマトグラフィーを用いて精製し1,3−
ジ−(4−アクリロイルオキシブトキシ)ベンゼン21
g(85%)得た。
【0112】1,3−ジ−(4−アクリロイルオキシブ
トキシ)ベンゼンの同定データ1 H-NMR(CDCl3,ppm):1.7〜2.0(m, 8H)、3.95(t, 4H) 、
4.25(t, 4H) 、5.7 〜6.4(6H) 、6.4 〜6.6(m, 3H)、7.
15(t, 1H)
【0113】実施例4 II−A−31の合成 a) 1,3−ジ−(6−ヒドロキシヘキシルオキシ)ベ
ンゼンの合成 300mlの3口フラスコに、レゾルシノール5.5g、
炭酸カリウム21.0g及びN,N−ジメチルアセトア
ミド50mlを入れ、120℃で6−クロロ−1−ヘキサ
ノール19.0gを滴下しそのまま6時間攪拌した。冷
却後、反応混合物を水100mlに注ぎ、200mlの酢酸
エチルで抽出し、水100mlで2回洗浄した。無水硫酸
マグネシウムで乾燥後ろ過をおこなった。溶媒を減圧濃
縮後、結晶をヘキサンで洗浄し乾燥後1,3−ジ−(6
−ヒドロキシヘキシルオキシ)ベンゼン11.5g(7
4%)得た。
【0114】1,3−ジ−(6−ヒドロキシヘキシルオ
キシ)ベンゼンの同定データ1 H-NMR(CDCl3,ppm):1.3〜1.9(m, 8H)、3.65(t, 4H) 、
3.95(t, 4H) 、6.4 〜6.6(m, 3H)、7.15(t, 1H)
【0115】b) II−A−31の合成 100mlの3口フラスコに1,3−ジ−(6−ヒドロキ
シヘキシルオキシ)ベンゼン9.3g、トリエチルアミ
ン10ml及びアセトニトリル30mlを入れ、氷冷下アク
リル酸クロリド6.5gをゆっくり滴下しそのまま1時
間攪拌し、室温にもどしてさらに2時間攪拌した。反応
混合物を水100mlに注ぎ、200mlの酢酸エチルで抽
出し、水100mlで2回洗浄した。無水硫酸マグネシウ
ムで乾燥ろ過をおこなった。溶媒を減圧濃縮後、シリカ
ゲルカラムクロマトグラフィーを用いて精製し1,3−
ジ−(6−アクリロイルオキシヘシキルオキシ)ベンゼ
ン10.4g(80%)得た。
【0116】1,3−ジ−(6−アクリロイルオキシヘ
キシルオキシ)ベンゼンの同定データ1 H-NMR(CDCl3,ppm):1.3〜1.9(m, 8H)、3.9(t, 4H)、4.
15(t, 4H) 、5.8 〜6.4(6H) 、6.4 〜6.6(m, 3H)、7.15
(t, 1H)
【0117】II−A−32の同定データ1 H-NMR(CDCl3,ppm):3.8(m, 8H) 、4.1(t, 4H)、4.3(t,
4H)、5.8 〜6.4(6H)、6.4 〜6.6(m, 3H)、7.15(t, 1H)
【0118】II−A−25の同定データ1 H-NMR(CDCl3,ppm):3.6〜3.9(m, 16H) 、4.1(t, 4H)、
4.3(t, 4H)、5.8 〜6.4(6H) 、6.4 〜6.6(m, 3H)、7.15
(t, 1H)
【0119】II−A−33の同定データ1 H-NMR(CDCl3,ppm):1.4〜2.0(m, 16H) 、3.5(m, 8H)、
3.95(t, 4H) 、4.2(t,4H) 、5.9 〜6.4(6H) 、6.4 〜6.
6(m, 3H)、7.15(t, 1H)
【0120】実施例5 (液晶組成物)トリフェニレン誘導体とディスコティッ
ク液晶性ではない化合物とを所定量秤量し、2−ブタノ
ンあるいはジクロロメタン溶液とした後、溶媒を蒸発さ
せ、組成物とした。この組成物につき、DSCおよび偏
光顕微鏡にて液晶相の変化を観察した。結果を表1およ
び表2に示す。
【0121】
【表1】
【0122】
【表2】
【0123】表1および表2より、本発明の組成物は明
らかに相転移温度の制御に有用である。
【0124】実施例6 (液晶組成物による光学異方性材料)以下、本発明の液
晶組成物による光学異方性材料の作成法とその物性につ
いて説明する。ポリエーテルサルフォンの100μm厚
フィルム(住友ベークライト(株)製FS−1300、
サイズ100mm×100mm)を基板とし、0.1μmの
ゼラチン下塗り層を設け、その上に配向膜としてポリア
ミック酸(日産化学(株)製SE−7210)を塗布
し、180℃に焼成してポリイミド膜とした。このポリ
イミド膜をラビング機によりラビングして配向能を付与
した。実施例3の表1および表2に記載した液晶組成物
1、3、4、11を各々メチルエチルケトンに溶解し、
液晶組成物が10wt%、セルロースアセテートブチレー
ト(CAB551-0.2 イーストマンケミカル)が2.2wt%、
イルガキュア907(チバガイギー社製)が3.3wt
%、増感剤(カヤキュアDETX日本化薬)が1wt%になる
ように加えて調製した液をスピンコーターにより100
0rpmで塗布し、該液晶組成物の無配向層を形成させ
4種のフィルム状物を作成した。これをフィルム状物
A、B、C、Dとした。それらを各々所定の温度に加熱
し配向させた後、急冷しまた場合によっては光照射を行
ない、これらのみかけの光軸傾斜角度β及び△n・dを
エリプソメトリーで測定した。測定には島津製作所製エ
リプソメーター(AEP−100)を透過モードにして
レタデーションの角度依存性を求め、その値から最適な
3軸方向屈折率と光軸の方向を計算によって求めた。但
し、このときレタデーションの値は必ずしも0にならな
い場合があったので、極小値をとる角度をもとにみかけ
の光軸傾斜角度βを求めた。
【0125】フィルム状物A 液晶組成物1は偏光顕微鏡観察によると、約120〜1
57℃でディスコティックネマティック相を形成する。
そこで、表面温度155℃に加熱した金属ローラーにフ
ィルム状物Aを支持体側から10秒間接触させ、その直
後、表面温度140℃に加熱した金属ローラーに支持体
側から30秒間接触させる。次いで表面温度0℃に調整
した金属ローラーに10秒間接触させることにより、本
発明の光学異方性材料を得た。このシートを偏光顕微鏡
観察したところ、光学異方性がモノドメインで存在(デ
ィスコティックネマティック相の光学異方性がガラス状
態で固定されたと考えられる)していることが観察され
た。さらにエリプソメトリーの測定によると、みかけの
光軸傾斜角度βは35°で△n・d=125nmであっ
た。
【0126】フィルム状物B 液晶組成物3は偏光顕微鏡観察によると、約130〜1
62℃でディスコティックネマティック相を形成する。
そこで、表面温度150℃に加熱した金属ローラーにフ
ィルム状物Bを支持体側から30秒間接触させ、さらに
連続して同一温度にて20秒間キセノンランプを照射
し、その直後、表面温度20℃に調整した金属ローラー
に10秒間接触させることにより、本発明の光学異方性
材料を得た。このシートを偏光顕微鏡観察したところ、
光学異方性がモノドメインで存在していることが観察さ
れた。この光学異方性材料はもはや液晶性を示さず、再
度200℃に加熱しても光学異方性が変化することはな
かった。さらにエリプソメトリーの測定によると、みか
けの光軸傾斜角度βは32°で△n・d=155nmであ
った。
【0127】フィルム状物C 液晶組成物4は偏光顕微鏡観察によると、約135〜1
46℃でディスコティックネマティック相を形成する。
そこで、表面温度140℃に加熱した金属ローラーにフ
ィルム状物Cを支持体側から30秒間接触させ、さらに
連続して同一温度にて20秒間高圧水銀ランプを照射
し、その直後、表面温度20℃に調整した金属ローラー
に10秒間接触させることにより、本発明の光学異方性
材料を得た。このシートを偏光顕微鏡観察したところ、
光学異方性がモノドメインで存在していることが観察さ
れた。この光学異方性材料はもはや液晶性を示さず、再
度200℃に加熱しても光学異方性が変化することはな
かった。さらにエリプソメトリーの測定によると、みか
けの光軸傾斜角度βは33°で△n・d=120nmであ
った。
【0128】フィルム状物D 液晶組成物11は偏光顕微鏡観察によると、約91〜1
55℃でディスコティックネマチック相を形成する。そ
こで表面温度130℃に加熱した金属ローラーにフィル
ム状物Dを支持体側から30秒間接触させ、さらに連続
して同一温度にて20秒間ハロゲンランプを照射し、そ
の直後表面温度20℃に調整した金属ローラーに10秒
間接触させることにより、本発明の光学異方性材料を得
た。このシートを偏光顕微鏡観察したところ、光学異方
性がモノドメインで存在していることが観察された。こ
の光学異方性材料はもはや液晶性を示さず、再度200
℃に加熱しても光学異方性が変化することはなかった。
さらにエリプソメトリーの測定によると、みかけの光軸
傾斜角度βは31°で△n・d=122nmであった。
【0129】実施例7 (TN型液晶表示素子の視野角拡大を目的とした位相差
膜としての性能評価)以下の様に支持体を作成した。T
ACの100μm厚フィルム(富士タック、サイズ10
0mm×100mm)を基板とし、0.1μmのゼラチン下
塗り層を設け、その上に配向膜として変性ポバールを塗
布し、90℃で乾燥させた後この膜をラビング機により
ラビングして配向能を付与した。面内の主屈折率をn
x′、ny′、厚さ方向の屈折率をnz′、厚さをd′
とした時、TACフィルムは、|nx′−ny′|×
d′=6nm、{(nx′+ny′)/2−nz′}×
d′=40nmであり、ほぼ負の一軸性であり、光軸がほ
ぼフィルム法線方向にあった。この支持体を、実施例6
のフィルム状物Dの支持体に替えて用い、同様にフィル
ム状物を作成した。このシートもまた偏光顕微鏡観察に
より、光学異方性がモノドメインで存在していることが
観察された。次に、液晶の異常光と常光の屈折率の差と
液晶セルのギャップサイズの積が480nmで、ねじれ角
が90度のTN型液晶セルに、上記のフィルム状物を装
着し、液晶セルに対して0−5Vの30Hz矩形波にお
けるコントラストの角度依存性を大塚電子製LCD−5
000によって測定した。コントラスト10の位置を視
野角と定義し、上下左右の視野角を求めた。また、正面
から見た時のコントラスト比を測定した。ここで、上記
フィルムを全く装着しないTN液晶のみの測定値を併記
した。結果を下表3に示す。尚、図4において矢印は位
相差膜におけるラビング方向、また、液晶セルにおける
ラビング方向を表している。
【0130】
【表3】
【0131】上表から明かなように、本発明の光学補償
シートを設けたLCDにおいては、視野角特性の著しい
改善が達成されている。なお、上記実施例に用いられた
ディスコティック液晶化合物を前述の円盤状の形態的特
徴に照合してみると、a=1としたときb、cはそれぞ
れ0.89および0.29となる。
【0132】
【発明の効果】本発明の液晶組成物は、湿式塗布・比較
的低温加熱により、容易に一般の液晶配向膜上でモノド
メイン性の光学異方性を有する配向状態の薄膜を形成す
る。この薄膜の光学異方性は、光または熱エネルギーを
加えることにより固定化することが可能である。この薄
膜を、液晶表示素子と共に用いることで位相差膜として
その視野角を改善することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】液晶セルに光が垂直に入射した場合の光の偏光
状態を示した図である。
【図2】液晶セルに光が斜めに入射した場合の光の偏光
状態を示した図である。
【図3】光学異方性材料の液晶表示素子用位相差膜への
使用例を示した図である。
【図4】実施例における視角特性を測定した時の偏光板
の偏光軸、液晶セルのラビング方向、光学異方性シート
配向膜のラビング方向の関係を示した図である。
【符号の説明】
TNC:TN型液晶セル A、B:偏光板 PA、PB:偏光軸 L0:自然光 L1、L5:直線偏光 L2:液晶セルを通った後の変調光 L3、L4:楕円偏光 LC:TN型液晶セルに十分に電圧を印加した時の液晶
分子の配列状態 RF1、RF2:液晶表示素子用位相差膜 BL:バックライト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G02F 1/13 500 G02F 1/13 500 (31)優先権主張番号 特願平7−222785 (32)優先日 平7(1995)8月9日 (33)優先権主張国 日本(JP) (72)発明者 根来 雅之 神奈川県南足柄市中沼210番地 富士写真 フイルム株式会社内

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少くとも1種の分子間あるいは分子内で
    新たな結合を形成し得る置換基を有するディスコティッ
    ク液晶性化合物および少くとも1種の分子間あるいは分
    子内で新たな結合を形成し得る置換基を有するディスコ
    ティック液晶性ではない単環または縮合環系芳香族化合
    物から成る液晶組成物。
  2. 【請求項2】 分子間あるいは分子内で新たな結合を形
    成し得る置換基が、重合し得る置換基であることを特徴
    とする請求項1に記載の液晶組成物。
  3. 【請求項3】 ディスコティック液晶性化合物が、下記
    一般式(1)で表わされることを特徴とする請求項1ま
    たは請求項2に記載の液晶組成物。 一般式(1) 【化1】 式中、R21、R22は各々独立に水素原子またはメチル基
    を表し、R23は上記置換基P2を含むアルコキシ基を表
    す。置換基P2のR24、R25、R26は各々独立に水素原
    子またはアルキル基を表す。
  4. 【請求項4】 ディスコティック液晶性ではない化合物
    が、下記一般式(2)で表わされることを特徴とする請
    求項1または請求項2に記載の液晶組成物。 一般式(2) 【化2】 式中、D1は、ベンゼン環、ナフタレン環を表し、合計
    n個の置換基A及び置換基〔(L1)s −P4〕−を配
    する基を表す。k個のL1およびP4は各々独立であ
    り、(n−k)個のAは各々独立に水素原子、アルキル
    基、アルコキシ基を表す。nはD1がベンゼン環では
    6、ナフタレン環では8であり、kは1から3の整数を
    表す。s、tは0または1を表す。X1はアルキレンオ
    キシ基を表わす。R41、R42は各々独立に水素原子また
    はメチル基を表し、R44、R45、R46は各々独立に水素
    原子またはアルキル基を表す。R43はP4と同義であ
    る。
  5. 【請求項5】 ディスコティック液晶性ではない化合物
    が請求項4記載の一般式(2)で表わされる化合物であ
    ることを特徴とする請求項3に記載の液晶組成物。
  6. 【請求項6】 請求項1乃至請求項5に記載の液晶組成
    物から成る層を支持体上に形成した後、液晶化合物の分
    子間あるいは分子内で新たな結合を形成させて得られる
    光学異方性材料。
  7. 【請求項7】 新たな結合の形成が重合によるものであ
    ることを特徴とする、請求項6に記載の光学異方性材
    料。
  8. 【請求項8】 少くとも片方の界面が気相と接した状態
    で形成されることを特徴とする請求項6または請求項7
    に記載の光学異方性材料。
  9. 【請求項9】 下記一般式(3)で表わされる化合物。 一般式(3) 【化3】 式中、D4は、ベンゼン環、ナフタレン環を表し、合計
    n個の置換基Q及び置換基(L4−P7)−を配する基
    を表す。k個のL4およびP7は各々独立であり、(n
    −k)個のQは各々独立に水素原子、アルキル基、アル
    コキシ基を表す。nはD4がベンゼン環では6、ナフタ
    レン環では8であり、kはD4がベンゼン環のとき、
    3、D4がナフタレン環のとき2である。但し、ナフタ
    レンの2,6−ジ置換体は除く。X4はアルキレンオキ
    シ基を表わす。R71、R72、R73、R74、R75およびR
    76は一般式(2)のR41、R42、R43、R44、R45およ
    びR46とそれぞれ同義である。
  10. 【請求項10】 下記一般式(4)で表わされる化合
    物。 一般式(4) 【化4】 式中、L5は、アルキレン基を表わす。R84、R85およ
    びR86は各々独立に水素原子またはアルキル基を表す。
JP7245873A 1994-10-13 1995-09-25 液晶組成物およびそれからなる光学的異方性材料および化合物 Pending JPH09104656A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7245873A JPH09104656A (ja) 1994-10-13 1995-09-25 液晶組成物およびそれからなる光学的異方性材料および化合物

Applications Claiming Priority (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24793694 1994-10-13
JP6-247936 1994-10-13
JP1790595 1995-02-06
JP16933095 1995-06-13
JP7-17905 1995-08-09
JP22278595 1995-08-09
JP7-222785 1995-08-09
JP7-169330 1995-08-09
JP7245873A JPH09104656A (ja) 1994-10-13 1995-09-25 液晶組成物およびそれからなる光学的異方性材料および化合物

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09104656A true JPH09104656A (ja) 1997-04-22

Family

ID=27519973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7245873A Pending JPH09104656A (ja) 1994-10-13 1995-09-25 液晶組成物およびそれからなる光学的異方性材料および化合物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09104656A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003261511A (ja) * 2001-12-27 2003-09-19 Merck Patent Gmbh 重合可能な単環式化合物
JP2006091246A (ja) * 2004-09-22 2006-04-06 Fuji Photo Film Co Ltd 位相差板
CN102211439A (zh) * 2010-03-16 2011-10-12 富士胶片株式会社 制备层压膜的方法,层压膜和热屏蔽部件
JPWO2011092973A1 (ja) * 2010-01-26 2013-05-30 Jnc株式会社 液晶組成物および液晶表示素子
WO2013172401A1 (ja) * 2012-05-17 2013-11-21 国立大学法人九州大学 新規化合物、重合性液晶性化合物、モノマー/液晶混合材料および高分子/液晶複合材料
JP2014160248A (ja) * 2007-08-30 2014-09-04 Merck Patent Gmbh 液晶ディスプレイ

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003261511A (ja) * 2001-12-27 2003-09-19 Merck Patent Gmbh 重合可能な単環式化合物
JP2006091246A (ja) * 2004-09-22 2006-04-06 Fuji Photo Film Co Ltd 位相差板
JP2014160248A (ja) * 2007-08-30 2014-09-04 Merck Patent Gmbh 液晶ディスプレイ
JPWO2011092973A1 (ja) * 2010-01-26 2013-05-30 Jnc株式会社 液晶組成物および液晶表示素子
CN102211439A (zh) * 2010-03-16 2011-10-12 富士胶片株式会社 制备层压膜的方法,层压膜和热屏蔽部件
CN102211439B (zh) * 2010-03-16 2015-06-17 富士胶片株式会社 制备层压膜的方法,层压膜和热屏蔽部件
WO2013172401A1 (ja) * 2012-05-17 2013-11-21 国立大学法人九州大学 新規化合物、重合性液晶性化合物、モノマー/液晶混合材料および高分子/液晶複合材料

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2696480B2 (ja) 新規なトリフェニレン誘導体およびそれを含む光学異方性材料
JP7500813B2 (ja) 重合性液晶組成物、重合性液晶組成物の製造方法、光学異方性膜、光学フィルム、偏光板および画像表示装置
EP1170353B1 (en) Liquid crystal composition comprising liquid crystal molecules and aligment promoter
CN1950350B (zh) 包括两个稠合取代环的液晶化合物
CN100565252C (zh) 光学各向异性膜、增亮膜、层合光学膜和使用它们的图像显示装置
JP4592005B2 (ja) 偏光素子、液晶パネル、液晶テレビおよび液晶表示装置、ならびに偏光素子の製造方法
JP2692035B2 (ja) 薄膜の製造方法
JP7033223B2 (ja) 重合性液晶化合物、重合性液晶化合物の製造方法、重合性液晶組成物、光学異方性膜、光学フィルム、偏光板および画像表示装置
CN101167003B (zh) 薄膜及其生产方法
JP4199412B2 (ja) 光学補償シートおよびその製造方法
JP2000284126A (ja) 位相差板、円偏光板および反射型液晶表示装置
JP2009227667A (ja) 化合物および該化合物を含む光学フィルム
JP5816232B2 (ja) 液晶組成物およびその製造方法ならびにフィルム
JP2014198815A (ja) 重合性液晶化合物、液晶組成物、高分子材料の製造方法とその製造方法およびフィルム
JPH09104656A (ja) 液晶組成物およびそれからなる光学的異方性材料および化合物
JP2006512597A (ja) 位相差板および楕円偏光板
JPH09104866A (ja) ディスコティック液晶組成物及びそれを用いた光学的異方性材料、液晶表示素子
JP4424979B2 (ja) 化合物、位相差板、及び光学異方性層の形成方法
JP7340617B2 (ja) 重合性液晶組成物、化合物、光学異方性膜、光学フィルム、偏光板および画像表示装置
JP7285226B2 (ja) 重合性液晶組成物、化合物、光学異方性膜、光学フィルム、偏光板および画像表示装置
JP2022033442A (ja) 重合体、重合性液晶組成物、光学異方性膜、光学フィルム、偏光板および画像表示装置
JP3955366B2 (ja) トリフエニレン誘導体、それを含む組成物、およびそれを含む光学異方性材料
JP7371110B2 (ja) 重合性液晶組成物、光学異方性膜、光学フィルム、偏光板および画像表示装置
JP4647270B2 (ja) 位相差板、その製造方法ならびにそれを用いた偏光板及び画像表示装置
JP2019056728A (ja) 重合性液晶組成物、位相差フィルム、偏光板、液晶表示装置および有機電界発光装置