專利名稱：光學各向異性體、偏振片和液晶顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及液晶顯示裝置的技術領域，尤其涉及IPS模式、FFS模式或VA模式的液晶顯示裝置等。另外，本發(fā)明涉及有助于改善IPS模式等液晶顯示裝置的正面對比度比和擴大視場角等的光學各向異性體。
背景技術：
作為液晶顯示裝置，廣泛使用在兩個正交的偏振片之間夾著使向列液晶扭曲排列的液晶層、沿相對于基板垂直的方向施加電場的方式，即所謂的TN模式。在該方式中，由于黑顯示時液晶相對于基板立起來，從斜方向看時產(chǎn)生由液晶性化合物引起的雙折射，從而產(chǎn)生光漏。針對該問題，如下防止該光漏的方式已被付諸實際應用使用液晶性化合物混合取向的薄膜，對液晶單元進行光學補償，從而防止光漏。但是，產(chǎn)生了如下問題即使使用液晶性化合物對液晶單元完全沒有問題地進行光學補償也是非常困難的，不能控制畫面下方的灰度翻轉。
為了解決該問題，提出了使用對液晶施加橫向電場的所謂的IPS模式和FFS模式的液晶顯示裝置，和將介電常數(shù)各向異性為負的液晶進行垂直取向而在面板內形成的凸起和狹縫電極進行取向分割的垂直取向(VA)模式，并且已經(jīng)被實用化。近年來，這些面板不限于監(jiān)視器用途，正在進行作為電視用途的開發(fā)，隨之而來大幅度地提高了畫面的亮度。因此，在這些操作模式中一般未被認為是以往問題的、黑顯示時在對角位置斜射入方向的一點點光漏成為引起顯示質量下降的原因變得明顯。
作為改善該色彩和黑顯示等的視場角的手段之一，在液晶層和偏振片之間設置具有雙折射特性的光學補償材料的方法在IPS模式和FFS模式中也進行了研究。例如，開發(fā)了通過將具有補償傾斜時液晶層的延遲增減作用的光軸彼此進行正交形成的雙折射介質設置在基板和偏振片之間，從斜方向直視白顯示或中間調顯示時可以改善著色(參考專利文獻1)。另外，提出了使用由具有負的固有雙折射的苯乙烯類聚合物和盤狀液晶性化合物組成的光學補償薄膜的方法(參考專利文獻2、3、4)和將雙折射為正且光學軸位于薄膜面內的膜和雙折射為正且光學軸位于薄膜的法線方向的膜組合作為光學補償薄膜的方法(參考專利文獻5)，使用延遲分成兩部分的一個波長的雙軸性的光學補償薄片的方法(參考專利文獻6)，使用具有負延遲的膜作為偏振片的保護膜、且在其表面上設置具有正延遲的光學補償層的方式(參考專利文獻7)。
專利文獻1特開平9-80424號公報專利文獻2特開平10-54982號公報專利文獻3特開平11-202323號公報專利文獻4特開平9-292522號公報專利文獻5特開平11-133408號公報專利文獻6特開平11-305217號公報專利文獻7特開平10-307291號公報發(fā)明內容但是，使用由拉伸雙折射聚合物薄膜組成的光學補償薄片對IPS模式和FFS模式液晶單元等進行光學補償時，需要使用多個薄膜，結果光學補償薄片的厚度增加了，不利于顯示裝置的薄型化。另外，為了解決這些問題，可以使用使液晶材料取向而得到的光學各向異性薄膜，但是難于大面積地以均勻的膜厚涂敷液晶材料，且難于使之均勻地取向，易于產(chǎn)生不均勻和表面凹凸等，從而導致合格率下降。此外，如果液晶材料的取向性不足，則用于液晶顯示裝置時，通過偏振片的入射偏振光進行偏振光消除而易于在正面除去，從而在黑顯示時產(chǎn)生光漏，產(chǎn)生對比度下降等不利情況。
本發(fā)明是鑒于上述各種問題而提出的，其目的是提供均勻性高、且薄膜化的光學各向異性體。另外，本發(fā)明的另一目的是提供正面對比度比高、視場角擴大、且具有在大畫面下沒有不均勻的高品質的顯示性能的液晶顯示裝置。
用于實現(xiàn)上述目的的手段如下(1)一種光學各向異性體，其是由含有液晶化合物的組合物形成的層狀光學各向異性體，其中，從該光學各向異性體表面的法線方向測量的延遲實質上為0，當將該光學各向異性體的厚度設定為d、并將使該光學各向異性體傾斜40°而測量的延遲設定為Re(40)時，Re(40)/d大于0.02。
(2)根據(jù)(1)所述的光學各向異性體，其中上述液晶化合物是棒狀液晶化合物，該棒狀液晶化合物的分子相對于上述光學各向異性體的表面實質上垂直地取向。
(3)根據(jù)(1)所述的光學各向異性體，其中上述液晶化合物是盤狀液晶化合物，該盤狀液晶化合物的分子將其圓盤面相對于上述光學各向異性體的表面實質上水平地取向。
(4)由上述(1)-(3)中任一所述的層狀光學各向異性體和聚合物薄膜形成的層疊體。
(5)根據(jù)上述(4)的層疊體，其中上述聚合物薄膜是通過拉伸而表現(xiàn)出光學各向異性的薄膜。
(6)根據(jù)上述(4)或(5)的層疊體，其中上述聚合物薄膜是?；w維素薄膜或降冰片烯類聚合物薄膜。
(7)一種偏振片，其包含偏振膜和上述(1)-(3)中任一所述的光學各向異性體或上述(4)-(6)中任一所述的層疊體。
(8)一種液晶顯示裝置，其包含液晶單元和上述(1)-(3)中任一所述的光學各向異性層、上述(4)-(6)中任一所述的層疊體、或上述(7)的偏振片。


圖1是表示由實施例制作的IPS模式液晶單元的像素區(qū)域例子的示意圖。
符號的說明1液晶元件像素區(qū)域2像素電極3顯示電極4摩擦方向5a、5b 黑顯示時液晶化合物的導向偶極子6a、6b 白顯示時液晶化合物的導向偶極子具體實施方式
下面對本發(fā)明的光學補償薄膜、偏振片和液晶顯示裝置的實施方式依次進行說明。另外，本說明書中使用“-”表示的數(shù)值范圍是指，包含在“-”前后所記載的數(shù)值作為下限值和上限值的范圍。
本說明書中，所謂“平行”、“正交”是指，嚴格的角度±不到10°的范圍內。該范圍與嚴格的角度的誤差優(yōu)選為不到±5°，更優(yōu)選不到±2°。另外，所謂“實質上垂直”是指，與嚴格的垂直角度相比不到±20°的范圍內。該范圍與嚴格的角度的誤差優(yōu)選為不到±15°，更優(yōu)選為不到±10°。此外，“滯相軸”是指折射率最大的方向。另外，除非特別聲明，折射率的測量波長是可見光區(qū)域λ＝550nm的值。
本說明書中，除非特別聲明，所謂“偏振片”是以包含長條(長尺寸)的偏振片和以嵌入液晶裝置的大小裁剪的(本說明書中，作為“裁剪”還包含“沖切”和“切割”等)偏振片兩者的意思使用。另外，本說明書中，將“偏振膜”和“偏振片”區(qū)別使用，“偏振片”是指在“偏振膜”的至少一個面上具有保護該偏振膜的透明保護膜的層疊體。
本說明書中，Re、Rth分別表示某波長λnm下的面內的延遲和厚度方向的延遲。Re是通過在KOBRA 21ADH(王子計測機器(株)制)中使波長λnm的光射入薄膜法線方向來測量。Rth如下算出以測量的延遲值和平均折射率的假定值以及輸入的膜厚值為基礎由KOBRA21ADH算出，所述延遲值是將上述Re、將面內的滯相軸(通過KOBRA21ADH判斷)作為傾斜軸(旋轉軸)并從相對于薄膜法線方向傾斜+40°的方向射入波長λnm的光而測量的延遲值、以及將面內的滯相軸作為傾斜軸(旋轉軸)并從相對于薄膜法線方向傾斜-40°的方向射入波長λnm的光而測量的延遲值的總計三個方向測量的延遲值。其中平均折射率的假定值可以使用聚合物手冊(JOHN WILEY & SONS，INC)、各種光學薄膜的目錄值。對于平均折射率的值不是已知的物質，可以用阿貝折射計測量。以下例示出了主要的光學薄膜的平均折射率的值酰化纖維素(1.48)、環(huán)烯烴聚合物(1.52)、聚碳酸酯(1.59)、聚甲基丙烯酸甲酯(1.49)、聚苯乙烯(1.59)。輸入這些平均折射率的假定值和膜厚時，可由KOBRA 21ADH算出nx、ny、nz。由該算出的nx、ny、nz進一步地算出Nz＝(nx-nz)/(nx-ny)。
本發(fā)明涉及由含有液晶化合物的組合物形成的層狀光學各向異性體。該層狀光學各向異性體的從相對于表面的法線方向測量的延遲實質上為0。上述液晶化合物優(yōu)選為棒狀液晶化合物或盤狀液晶化合物。當使用棒狀液晶化合物時，優(yōu)選上述光學各向異性體中棒狀分子進行垂直取向，或者當使用盤狀液晶化合物時，優(yōu)選上述光學各向異性體中盤狀分子進行水平取向。
當棒狀液晶化合物的分子實質上垂直取向、或者盤狀液晶化合物的分子實質上水平取向時，光學各向異性層的面內的延遲實質上為0。在本發(fā)明的光學各向異性體中在將從相對于表面的法線方向傾斜40°而測量的延遲設定為Re(40)、將厚度設定為d時，Re(40)/d大于0.02，更優(yōu)選Re(40)/d為0.202以上，進一步優(yōu)選為0.206以上。另外，當面內的延遲為0時，使其傾斜的軸也可以任意選擇。當雙折射測量裝置可以檢測滯相軸或快相軸時，將其任何一個作為傾斜軸，使光學各向異性體傾斜40°而測量延遲。傾斜的方向可以是右旋方向、也可以是左旋方向，但是當雙方的值相差0.2nm以上時，取雙方值的平均值。
對于液晶性化合物的種類沒有特別的限制。本發(fā)明的光學各向異性體也可以通過例如將低分子液晶性化合物在液晶狀態(tài)中形成向列取向后，通過光交聯(lián)和熱交聯(lián)進行固定化來制作。另外，將高分子液晶性化合物在液晶狀態(tài)中形成向列取向后，通過冷卻將該取向進行固定化來制作。此外本發(fā)明中，在光學各向異性體的制作中使用了液晶性化合物，但是在制作的過程中液晶性化合物往往以通過聚合等而被固定的狀態(tài)包含在光學各向異性體中，最終不必表現(xiàn)出液晶性。聚合性液晶性化合物可以是多官能性聚合性液晶，也可以是單官能性聚合性液晶性化合物。另外，液晶性化合物可以是盤狀液晶性化合物，也可以是棒狀液晶性化合物。
本發(fā)明的光學各向異性體中，液晶化合物的分子優(yōu)選被固定為規(guī)定的取向狀態(tài)。優(yōu)選為垂直取向或水平取向的任何一種取向狀態(tài)。為了形成從正面方向的延遲為0的層狀光學各向異性體，優(yōu)選棒狀液晶性化合物的長軸相對于薄膜面(層狀光學各向異性體的層面)實質上是垂直的，或者盤狀液晶性化合物的圓盤面相對于薄膜面(層狀光學各向異性體的層面)實質上是水平的。所謂棒狀液晶性化合物實質上垂直是指，薄膜面(層狀光學各向異性體的層面)和棒狀液晶性化合物的導向偶極子所形成的角度在70°～90°的范圍內，更優(yōu)選為80°～90°，進一步優(yōu)選為85°～90°。所謂盤狀液晶性化合物實質上水平是指，薄膜面(層狀光學各向異性體的層面)和盤狀液晶性化合物的圓盤面所形成的角度的平均值在0°～20°的范圍內。更優(yōu)選為0°～10°，進一步優(yōu)選為0°～5°。
本發(fā)明的光學各向異性體也可以在支撐體上形成。支撐體和該光學各向異性體的層疊體可以作為光學補償薄膜嵌入液晶顯示裝置等中。上述層疊體也可以具有兩個以上本發(fā)明的光學各向異性體作為光學各向異性層。另外，不僅本發(fā)明的光學各向異性體與支撐體所形成的層疊體可以用作光學補償薄膜，而且本發(fā)明的光學各向異性體本身也可以單獨用作光學補償薄膜。
下面，針對在支撐體上具有本發(fā)明的光學各向異性體作為光學各向異性層而形成的光學補償薄膜的形式，詳細地說明制作所用的材料、制作方法等。
上述光學各向異性層可以由含有棒狀液晶性化合物或盤狀液晶性化合物等液晶性化合物、和根據(jù)需要添加的下述聚合引發(fā)劑、取向控制劑和其它的添加劑等的組合物形成。
本發(fā)明中，優(yōu)選使用盤狀液晶性化合物形成光學各向異性層，更優(yōu)選使用苯并[9，10]菲液晶。盤狀液晶性化合物在各種文獻(C.Destrade etal.，Mol.Crysr.Liq.Cryst.，vol.71，page 111(1981)；日本化學會編、季刊化學總說、No.22、液晶的化學、第5章、第10章第2節(jié)(1994)；B.Kohne et al.，Angew.Chem.Soc.Chem.Comm.，page 1794(1985)；J.Zhang et al.，J.Am.Chem.Soc.，vol.116，page 2655(1994))有記載。對于盤狀液晶性化合物的聚合，在特開平8-27284號公報中有記載。
盤狀液晶性化合物優(yōu)選具有聚合性基團以使得可以通過聚合進行固定。例如，可以考慮在盤狀液晶性化合物的圓盤狀芯上結合聚合性基團作為取代基的結構，但是，如果使聚合性基團與圓盤狀芯直接連接，則在聚合反應中難以保持取向狀態(tài)。因此，優(yōu)選在圓盤狀芯和聚合性基團之間具有連接基的結構。即，具有聚合性基團的盤狀液晶性化合物優(yōu)選為以下述式表示的化合物。
D(-L-P)n式中，D是圓盤狀芯，L是二價的連接基，P是聚合性基團，n是4～12的整數(shù)。上述式中的圓盤狀芯(D)、二價的連接基(L)以及聚合性基團(P)的優(yōu)選具體例子分別是在特開2001-4837號公報中記載的(D1)～(D15)、(L1)～(L25)、(P1)～(P18)，可以優(yōu)選使用上述公報中記載的內容。另外，盤狀液晶性化合物的盤狀向列液晶相-固相轉化溫度優(yōu)選為70～300℃，更優(yōu)選為70～170℃。
本發(fā)明中，優(yōu)選使用棒狀液晶性化合物形成光學各向異性層。作為棒狀液晶性化合物，優(yōu)選使用偶氮甲堿類、氧化偶氮類、氰基聯(lián)苯類、氰基苯酯類、安息香酸酯類、環(huán)己烷羧酸苯酯類、氰基苯基環(huán)己烷類、氰基取代苯基嘧啶類、烷氧基取代苯基嘧啶類、苯基二噁烷類、二苯基乙炔類和鏈烯基環(huán)己基芐腈類。不僅可以使用如上所述的低分子液晶性化合物，還可以使用高分子液晶性化合物。更優(yōu)選通過棒狀液晶性化合物聚合來固定取向。作為液晶性化合物適宜使用具有可以通過活性光線和電子射線、熱等引起聚合或交聯(lián)反應等的部分結構的物質。該部分結構的個數(shù)優(yōu)選為1～6個，更優(yōu)選為1～3個。作為聚合性棒狀液晶性化合物，可以使用在Makromol.Chem.，190卷、2255頁(1989年)、AdvancedMaterials 5卷、107頁(1993年)、美國專利第4683327號說明書、美國專利第5622648號說明書、美國專利第5770107號說明書、國際公開WO95/22586號公報、國際公開95/24455號公報、國際公開97/00600號公報、國際公開98/23580號公報、國際公開98/52905號公報、特開平1-272551號公報、特開平6-16616號公報、特開平7-110469號公報、特開平11-80081號公報、特開2001-328973號公報、特開2004-240188號公報、特開2005-99236號公報、特開2005-99237號公報、特開2005-121827號公報、特開2002-30042號公報等中記載的化合物。
另外，為了使上述光學各向異性層滿足Re(40)/d＞0.02的條件，優(yōu)選使用固有雙折射大的液晶性化合物。如果使用固有雙折射大的液晶性化合物，則形成的光學各向異性層即使是薄層也可以表現(xiàn)出高的雙折射性，可以很容易地制作滿足上述式的光學各向異性層。
為了使液晶性化合物均勻地進行垂直取向，需要在取向膜界面?zhèn)纫约翱諝饨缑鎮(zhèn)葘σ壕曰衔锎怪钡剡M行取向控制。為了達到該目的，也可以在取向膜中采用添加了通過排除體積效果、靜電效果或表面能量效果而產(chǎn)生使液晶性化合物垂直取向的作用的化合物的組合物。另外，關于空氣界面?zhèn)鹊娜∠蚩刂?，也可以采用混合了在液晶性化合物的取向時偏向存在于空氣界面上、并通過其排除體積效果、靜電效果或表面能量效果而產(chǎn)生使液晶性化合物垂直取向的作用的化合物的液晶性組合物。作為在這種取向膜界面?zhèn)却龠M液晶性化合物的分子垂直取向的化合物(取向膜界面?zhèn)却怪比∠騽?，適宜使用吡啶鎓衍生物。作為在空氣界面?zhèn)却龠M液晶性化合物的分子垂直取向的化合物(空氣界面?zhèn)却怪比∠騽?，適宜使用促進該化合物偏向存在于空氣界面?zhèn)取⑶液蟹咀寤瓦x自羧基(-COOH)、磺基(-SO3H)、膦氧基{-OP(＝O)(OH)2}以及它們的鹽之中的一種以上的親水性基的化合物。另外，通過混合這些化合物，例如，當將液晶性組合物調制為涂敷液時，可改善該涂敷液的涂敷性，抑制不均勻、凹陷的產(chǎn)生。以下對垂直取向劑進行詳細地說明。
作為可以用于本發(fā)明的取向膜界面?zhèn)却怪比∠騽?，適宜使用由下述式(I)表示的吡啶鎓衍生物(吡啶鎓鹽)。通過將該吡啶鎓衍生物的至少一種加入上述液晶性組合物中，可以使盤狀液晶性化合物的分子在取向膜附近實質上垂直地取向。
化學式1
式(I)中，L1表示2價連接基，優(yōu)選由亞烷基和-O-、-S-、-CO-、-SO2-、-NRa-(其中，Ra是碳原子數(shù)為1～5的烷基或氫原子)、亞鏈烯基、亞炔基或亞芳基的組合組成的碳原子數(shù)為1～20的2價連接基。亞烷基可以是直鏈也可以是支鏈。
式(I)中，R1是氫原子、未取代的氨基或被碳原子數(shù)為1～20的取代基取代的取代氨基。當R1是取代氨基時，優(yōu)選被脂肪族基取代。脂肪族基可列舉出例如烷基、取代烷基、鏈烯基、取代鏈烯基、炔基以及取代炔基。另外，當R1是二取代氨基時，兩個脂肪族基也可以彼此結合而形成含氮雜環(huán)。此時形成的含氮雜環(huán)優(yōu)選為5元環(huán)或6元環(huán)。R1優(yōu)選為氫原子、未取代的氨基或碳原子數(shù)為1～20的取代氨基，更優(yōu)選為氫原子、未取代的氨基或碳原子數(shù)為2～12的取代氨基，進一步優(yōu)選為氫原子、未取代的氨基或碳原子數(shù)為2～8的取代氨基。當R1是氨基時，優(yōu)選在吡啶鎓環(huán)的4位被取代。
式(I)中，X是陰離子。作為陰離子的例子，可列舉出鹵素陰離子(例如，氟離子、氯離子、溴離子、碘離子等)、磺酸離子(例如，甲磺酸離子、三氟甲磺酸離子、甲基硫酸離子、p-甲苯磺酸離子、p-氯苯磺酸離子、1，3-苯二磺酸離子、1，5-萘二磺酸離子、2，6-萘二磺酸離子等)、硫酸離子、碳酸離子、硝酸離子、硫代氰酸離子、高氯酸離子、四氟硼酸離子、苦味酸離子、醋酸離子、甲酸離子、三氟醋酸離子、磷酸離子(例如，六氟磷酸離子)、氫氧根等。X優(yōu)選為鹵素陰離子、磺酸根離子、氫氧根。
式(I)中，Y1是將具有5元環(huán)或6元環(huán)作為部分結構的碳原子數(shù)為1～30的2價連接基。在Y1中含有的環(huán)狀部分結構更優(yōu)選為環(huán)己基環(huán)、芳香族環(huán)或雜環(huán)。作為芳香族環(huán)，可列舉出苯環(huán)、茚環(huán)、萘環(huán)、芴環(huán)、菲環(huán)、蒽環(huán)、聯(lián)苯環(huán)以及芘環(huán)。更優(yōu)選苯環(huán)、聯(lián)苯環(huán)以及萘環(huán)。作為構成雜環(huán)的雜原子，優(yōu)選氮原子、氧原子以及硫原子，可列舉出例如呋喃環(huán)、噻吩環(huán)、吡咯環(huán)、吡咯啉環(huán)、吡咯烷環(huán)、噁唑環(huán)、異噁唑環(huán)、噻唑環(huán)、異噻唑環(huán)、咪唑環(huán)、咪唑啉環(huán)、咪唑烷環(huán)、吡唑環(huán)、吡唑啉環(huán)、吡唑烷環(huán)、三唑環(huán)、呋咱環(huán)、四唑環(huán)、吡喃環(huán)、二噁烷環(huán)、二噻烷環(huán)、吡啶環(huán)、哌啶環(huán)、噁嗪環(huán)、嗎啉環(huán)、噻嗪環(huán)、噠嗪環(huán)、嘧啶環(huán)、吡嗪環(huán)、哌嗪環(huán)以及三嗪環(huán)等。雜環(huán)優(yōu)選為6元環(huán)。由Y1表示的具有5元環(huán)或6元環(huán)作為部分結構的2價連接基也可以具有取代基。
式(I)中，Z是鹵素取代苯基、硝基取代苯基、氰基取代苯基、被碳原子數(shù)為1～10的烷基取代的苯基、被碳原子數(shù)為2～10的烷氧基取代的苯基、碳原子數(shù)為1～12的烷基、碳原子數(shù)為2～20的炔基、碳原子數(shù)為1～12的烷氧基、碳原子數(shù)為2～13的烷氧基羰基、碳原子數(shù)為7～26的芳氧基羰基、碳原子數(shù)為7～26的芳基羰氧基，優(yōu)選為氰基取代苯基、鹵素取代苯基、被碳原子數(shù)為1～10的烷基取代的苯基、被碳原子數(shù)為2～10的烷氧基取代的苯基、碳原子數(shù)為7～26的芳氧基羰基或碳原子數(shù)為7～26的芳基羰氧基。
Z還可以具有取代基，作為取代基的例子，包括鹵素原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、氰基、硝基、碳原子數(shù)為1～16的烷基、碳原子數(shù)為1～16的鏈烯基、碳原子數(shù)為1～16的炔基、碳原子數(shù)為1～16的鹵素取代烷基、碳原子數(shù)為1～16的烷氧基、碳原子數(shù)為2～16的?；?、碳原子數(shù)為1～16的烷硫基、碳原子數(shù)為2～16的酰氧基、碳原子數(shù)為2～16的烷氧基羰基、氨基甲?；?、碳原子數(shù)為2～16的烷基取代氨基甲?；约疤荚訑?shù)為2～16的酰胺基。
作為本發(fā)明中使用的吡啶鎓化合物，優(yōu)選是以下述式(Ia)表示的吡啶鎓化合物。
化學式2
式(Ia)中，L3是單鍵、-O-、-O-CO-、-CO-O-、-C≡C-、-CH＝CH-、-CH＝N-、-N＝CH-、-N＝N-、-O-AL-O-、-O-AL-O-CO-、-O-AL-CO-O-、-CO-O-AL-O-、-CO-O-AL-O-CO-、-CO-O-AL-CO-O-、-O-CO-AL-O-、-O-CO-AL-O-CO-或O-CO-AL-CO-O-。AL是碳原子數(shù)為1～10的亞烷基。L3優(yōu)選為單鍵、-O-、-O-AL-O-、-O-AL-O-CO-、-O-AL-CO-O-、-CO-O-AL-O-、-CO-O-AL-O-CO-、-CO-O-AL-CO-O-、-O-CO-AL-O-、-O-CO-AL-O-CO-或O-CO-AL-CO-O-，更優(yōu)選為單鍵或O-。
式(Ia)中，L4是單鍵、-O-、-O-CO-、-CO-O-、-C≡C-、-CH＝CH-、-CH＝N-、-N＝CH-或N＝N-。
式(Ia)中，R3是氫原子、未取代氨基或碳原子數(shù)為2～20的烷基取代氨基。當R3是二烷基取代氨基時，兩個烷基也可以彼此結合而形成含氮雜環(huán)。此時形成的含氮雜環(huán)優(yōu)選為5元環(huán)或6元環(huán)。R3更優(yōu)選為氫原子、未取代氨基或碳原子數(shù)為2～12的二烷基取代氨基，最優(yōu)選氫原子、未取代氨基或碳原子數(shù)為2～8的二烷基取代氨基。當R3是未取代氨基時，優(yōu)選吡啶鎓環(huán)的4位被氨基取代。
式(Ia)中，Y2和Y3分別獨立地是由也可以具有取代基的6元環(huán)組成的2價基團。6元環(huán)的例子可列舉出脂肪族環(huán)、芳香族環(huán)(苯環(huán))以及雜環(huán)。6元脂肪族環(huán)的例子可列舉出環(huán)己烷環(huán)、環(huán)己烯環(huán)以及環(huán)己二烯環(huán)。6元雜環(huán)的例子可列舉出吡喃環(huán)、二噁烷環(huán)、二噻烷環(huán)、吡啶環(huán)、哌啶環(huán)、噁嗪環(huán)、嗎啉環(huán)、噻嗪環(huán)、噠嗪環(huán)、嘧啶環(huán)、吡嗪環(huán)、哌嗪環(huán)以及三嗪環(huán)。在6元環(huán)上也可以稠合其它的6元環(huán)或5元環(huán)。
取代基的例子可列舉出鹵素原子、氰基、碳原子數(shù)為1～12的烷基以及碳原子數(shù)為1～12的烷氧基。烷基和烷氧基也可以被碳原子數(shù)為2～12的?；蛱荚訑?shù)為2～12的酰氧基取代。酰基以及酰氧基的定義將在后面描述。
式(Ia)中，X1是陰離子。X1優(yōu)選為一價的陰離子。作為陰離子的例子，包括鹵素陰離子(例如，氟離子、氯離子、溴離子、碘離子)以及磺酸離子(例如，甲磺酸離子、p-甲苯磺酸離子、苯磺酸離子)。---式(Ia)中，Z1是氫原子、氰基、碳原子數(shù)為1～12的烷基或碳原子數(shù)為1～12的烷氧基，烷基以及烷氧基也可以分別被碳原子數(shù)為2～12的酰基或碳原子數(shù)為2～12的酰氧基取代。
式(Ia)中，m是1或2，當m是2時，兩個L4以及兩個Y3也可以不同。
當m是2時，Z1優(yōu)選為氰基、碳原子數(shù)為1～10的烷基或碳原子數(shù)為1～10的烷氧基。
當m是1時，Z1優(yōu)選為碳原子數(shù)為7～12的烷基、碳原子數(shù)為7～12的烷氧基、碳原子數(shù)為7～12的?；〈榛⑻荚訑?shù)為7～12的?；〈檠趸?、碳原子數(shù)為7～12的酰氧基取代烷基或碳原子數(shù)為7～12的酰氧基取代烷氧基。
?；?CO-R表示，酰氧基以-O-CO-R表示，R是脂肪族基(烷基、取代烷基、鏈烯基、取代鏈烯基、炔基、取代炔基)或芳香族基(芳基、取代芳基)。R優(yōu)選為脂肪族基，更優(yōu)選烷基或鏈烯基。
式(Ia)中，p是1～10的整數(shù)。CpH2p是指也可以具有支鏈結構的鏈狀亞烷基。CpH2p優(yōu)選為直鏈狀亞烷基。另外，p更優(yōu)選為1或2。
下面，示出了以式(I)和/或(Ia)表示的化合物的具體例子。其中，Me表示甲基。
化學式3

化學式4

化學式5

化學式6

吡啶鎓衍生物一般通過將吡啶環(huán)進行烷基化(門舒特金反應)獲得。
上述液晶性組合物中的上述吡啶鎓衍生物的含量優(yōu)選范圍根據(jù)其用途而不同，優(yōu)選為液晶性組合物(當作為涂敷液調制時是除去了溶劑的液晶性組合物)的0.005～8質量％，更優(yōu)選為0.01～5質量％。
作為本發(fā)明中可以使用的空氣界面?zhèn)却怪比∠騽?，適宜使用含有氟代脂肪族基和選自羧基(-COOH)、磺基(-SO3H)、膦氧基{-OP(＝O)(OH)2}及它們的鹽之中的一種以上的親水性基的含有氟代脂肪族基的聚合物(以下稱為“氟系聚合物”)，或以通式(III)表示的含氟化合物。
首先，對氟系聚合物進行說明。
可以用于本發(fā)明的氟系聚合物的特征在于含有氟代脂肪族基和選自羧基(-COOH)、磺基(-SO3H)、膦氧基{-OP(＝O)(OH)2}及它們的鹽之中的一種以上的親水性基。作為聚合物的種類，在“改訂高分子合成的化學”(大津隆行著，發(fā)行株式會社化學同人，1968)1～4頁中有記載，可列舉出例如聚烯烴類、聚酯類、聚酰胺類、聚酰亞胺類、聚氨酯類、聚碳酸酯類、聚砜類、聚碳酸酯類、聚醚類、聚縮醛類、聚酮類、聚苯醚類、聚苯硫醚類、聚芳酯類、聚四氟乙烯(PTFE)類、聚偏二氟乙烯類、纖維素衍生物等。上述氟系聚合物優(yōu)選為聚烯烴類。
上述氟系聚合物是在側鏈具有氟代脂肪族基的聚合物。上述氟代脂肪族基優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～12的，更優(yōu)選為6～10的。脂肪族基可以是鏈狀也可以是環(huán)狀，當是鏈狀時可以是直鏈狀也可以是支鏈狀。其中，還優(yōu)選直鏈狀的碳原子數(shù)為6～10的氟代脂肪族基。對于被氟原子取代的程度沒有特別的限制，但是優(yōu)選的是脂肪族基中的50％以上的氫原子被氟原子取代，更優(yōu)選的是脂肪族基中的60％以上的氫原子被氟原子取代。氟代脂肪族基通過酯鍵、酰胺鍵、酰亞胺鍵、尿烷鍵、脲鍵、醚鍵、硫醚鍵、芳香族環(huán)等包含在與聚合物主鏈結合的側鏈上。氟代脂肪族基的一個是由調聚作用法(也稱為調聚物法)或低聚反應法(也稱為低聚物法)制造的氟代脂肪族化合物衍生得到的。關于這些氟代脂肪族化合物的制造方法，在例如“氟化合物的合成和性能”(主編石川延男、發(fā)行株式會社シ一エムシ一、1987)的117～118頁、和「Chemistryof Organic Fluorine Compounds II」(Monograph 187，Ed byMilos Hudlicky and Attila E.Pavlath，American ChemicalSociety 1995)的747～752頁等等中有記載。所謂調聚作用法是將碘化物等鏈轉移常數(shù)大的烷基鹵化物作為調聚體，四氟乙烯等含氟乙烯基化合物進行自由基聚合，從而合成調聚物的方法(在反應流程1中示出了例子)。
化學式7反應流程1 得到的末端碘化調聚物通常按照例如[反應流程2]那樣進行適當?shù)哪┒嘶瘜W修飾，衍生為氟代脂肪族化合物。這些化合物可根據(jù)需要再變換為所希望的單體結構，用于氟系聚合物的制造。
化學式8反應流程2 下面列舉出了可以用于制造本發(fā)明的氟系聚合物的單體的具體例子，但是本發(fā)明并不限于以下的具體例子。
化學式9

化學式10

化學式11

化學式12

化學式13

化學式14

化學式15
可以用于本發(fā)明的氟系聚合物的一個形式是具有由含有氟代脂肪族基的單體(以下有時稱為“氟系單體”)衍生得到的重復單元和含有以下述式(II)表示的親水性基的重復單元的共聚物。
化學式16
上述式(II)中，R1、R2以及R33分別獨立地表示氫原子或取代基。Q表示羧基(-COOH)或其鹽、磺基(-SO3H)或其鹽、或者膦氧基{-OP(＝O)(OH)2}或其鹽。L表示選自下述的連接基組的任意基團、或者這些兩個以上組合形成的2價連接基。
(連接基組)單鍵、-O-、-CO-、-NRb-(Rb表示氫原子、烷基、芳基、或芳烷基)、-S-、-SO2-、-P(＝O)(ORf)-(Rf表示烷基、芳基、或芳烷基)、亞烷基以及亞芳基。
式(II)中，R1、R2以及R33分別獨立地表示氫原子或選自下述例示的取代基組的取代基。
(取代基組)包含有烷基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～12、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～8的烷基，可列舉出例如甲基、乙基、異丙基、叔丁基、正辛基、正癸基、正十六烷基、環(huán)丙基、環(huán)戊基、環(huán)己基等)；鏈烯基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為2～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為2～12、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為2～8的鏈烯基，可列舉出例如乙烯基、烯丙基、2-丁烯基、3-戊烯基等)；炔基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為2～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為2～12、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為2～8的炔基，可列舉出例如丁炔基、3-戊炔基等)；芳基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為6～30、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為6～20、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為6～12的芳基，可列舉出例如苯基、p-甲基苯基、萘基等)；芳烷基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為7～30、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為7～20、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為7～12的芳烷基，可列舉出例如芐基、苯乙基、3-苯基丙基等)；取代或未取代的氨基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為0～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為0～10、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為0～6的氨基，可列舉出例如未取代氨基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、苯胺基等)；烷氧基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～16、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～10的烷氧基，可列舉出例如甲氧基、乙氧基、丁氧基等)；烷氧基羰基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為2～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為2～16、進一步優(yōu)選為2～10的烷氧基羰基，可列舉出例如甲氧基羰基、乙氧基羰基等)；酰氧基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為2～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為2～16、進一步優(yōu)選為2～10的酰氧基，可列舉出例如乙酰氧基、苯甲酰氧基等)；酰胺基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為2～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為2～16、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為2～10的酰胺基，可列舉出例如乙酰胺基、苯甲酰胺基等)；烷氧基羰基氨基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為2～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為2～16、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為2～12的烷氧基羰基氨基，可列舉出例如甲氧基羰基氨基等)；芳氧基羰基氨基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為7～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為7～16、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為7～12的芳氧基羰基氨基，可列舉出例如苯氧基羰基氨基等)；磺酰胺基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～16、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～12的磺酰胺基，可列舉出例如甲磺酰胺基、苯磺酰胺基等)；氨磺酰基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為0～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為0～16、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為0～12的氨磺?；?，可列舉出例如氨磺?；⒓谆被酋；⒍谆被酋；?、苯基氨磺?；?；氨基甲?；?優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～16、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～12的氨基甲?；?，可列舉出例如未取代的氨基甲?；⒓谆被柞；⒍一被柞；⒈交被柞；?；烷硫基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～16、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～12的烷硫基，可列舉出例如甲硫基、乙硫基等)；芳硫基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為6～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為6～16、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為6～12的芳硫基，可列舉出例如苯硫基等)；磺?；?優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～16、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～12的磺?；?，可列舉出例如甲磺酰基、對甲苯磺酰基等)；亞磺?；?優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～16、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～12的亞磺酰基，可列舉出例如甲基亞磺酰基、苯基亞磺?；?；酰脲基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～16、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～12的酰脲基，可列舉出例如未取代的酰脲基、甲基酰脲基、苯基酰脲基等)；磷酸酰胺基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～16、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～12的磷酸酰胺基，可列舉出例如二乙基磷酸酰胺基、苯基磷酸酰胺基)；羥基；巰基；鹵素原子(例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)；氰基；磺基；羧基；硝基；羥肟酸基；亞磺基；肼基；亞氨基；雜環(huán)基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～30、更優(yōu)選為1～12的雜環(huán)基，可列舉出例如具有氮原子、氧原子、硫原子等雜原子的雜環(huán)基，例如咪唑啉基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、哌啶基、嗎啉基、苯并噁唑啉基、苯并咪唑啉基、苯并噻唑啉基等)；甲硅烷基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為3～40、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為3～30、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為3～24的甲硅烷基，可列舉出例如三甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基等)。這些取代基也可以再被這些取代基取代。另外，當具有兩個以上取代基時，可以相同也可以不同。另外，在可能的情況下也可以彼此結合形成環(huán)。
R1、R2以及R33分別獨立地優(yōu)選為氫原子、烷基、鹵素原子(例如，氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等)、或后述的以-L-Q表示的基團，更優(yōu)選為氫原子、碳原子數(shù)為1～6的烷基、氯原子、以-L-Q表示的基團，特別優(yōu)選氫原子、碳原子數(shù)為1～4的烷基，最優(yōu)選氫原子、碳原子數(shù)為1～2的烷基。作為該烷基的具體例子，可列舉出甲基、乙基、正丙基、正丁基、仲丁基等。該烷基也可以具有適當?shù)娜〈?。作為該取代基，可列舉出鹵素原子、芳基、雜環(huán)基、烷氧基、芳氧基、烷硫基、芳硫基、?；?、羥基、酰氧基、氨基、烷氧基羰基、酰胺基、氧基羰基、氨基甲酰基、磺?；?、氨磺酰基、磺酰胺基、砜基(スルホリル基)、羧基等。另外，烷基的碳原子數(shù)不包括取代基的碳原子。下面，即使對其它基團的碳原子數(shù)也相同。
L表示選自上述連接基組的2價連接基、或這些兩個以上組合形成的2價連接基。上述連接基組中，-NRb-的Rb表示氫原子、烷基、芳基或芳烷基，優(yōu)選為氫原子或烷基。另外，-PO(ORf)-的Rf表示烷基、芳基或芳烷基，優(yōu)選為烷基。Rb以及Rf表示烷基、芳基或芳烷基時的碳原子數(shù)與「取代基組」中所說明的相同。作為L，優(yōu)選包含單鍵、-O-、-CO-、-NRb-、-S-、-SO2-、亞烷基或亞芳基，特別優(yōu)選包含-CO-、-O-、-NRb-、亞烷基或亞芳基。當L含有亞烷基時，亞烷基的碳原子數(shù)優(yōu)選為1～10，更優(yōu)選為1～8，進一步優(yōu)選為1～6。作為特別優(yōu)選的亞烷基的具體例子，可列舉出亞甲基、乙烯基、三亞甲基、四亞丁基、六亞甲基等。當L含有亞芳基時，亞芳基的碳原子數(shù)優(yōu)選為6～24、更優(yōu)選為6～18、進一步優(yōu)選為6～12。作為特別優(yōu)選的亞芳基的具體例子，可列舉出亞苯基、亞萘基等。當L含有將亞烷基和亞芳基組合得到的2價連接基(即亞芳烷基)時，亞芳烷基的碳原子數(shù)優(yōu)選為7～34、更優(yōu)選為7～26、進一步優(yōu)選為7～16。作為特別優(yōu)選的亞芳烷基的具體例子，可列舉出亞苯基亞甲基、亞苯基亞乙基、亞甲基亞苯基等。作為L可列舉出的基團也可以具有適當?shù)娜〈?。作為這種取代基可以列舉出與先前作為R1、R2、R33中的取代基所列舉出的取代基相同的基團。
下面列出了L的具體結構。
化學式17

化學式18
上述式(II)中，Q表示羧基、羧基的鹽(例如，鋰鹽、鈉鹽、鉀鹽、銨鹽(例如銨、四甲基銨、三甲基-2-羥基乙基銨、四丁基銨、三甲基芐基銨、二甲基苯基銨等)、吡啶鎓鹽等)、磺基、磺基的鹽(形成鹽的陽離子的例子與上述羧基中記載的相同)、膦氧基、膦氧基的鹽(形成鹽的陽離子的例子與上述羧基中記載的相同)。更優(yōu)選為羧基、磺基、磷酸基，特別優(yōu)選的是羧基或磺基。
上述氟系聚合物可以含有一種由上述式(II)表示的重復單元，也可以含有2種以上。另外，上述氟系聚合物也可以具有一種或兩種以上上述各重復單元以外的其它重復單元。對于上述其它重復單元沒有特別的限制，作為優(yōu)選的例子可列舉出由通常的可以進行自由基聚合反應的單體衍生得到的重復單元。下面，列舉出了衍生得到其它重復單元的單體的具體例子。上述氟系聚合物也可以含有由選自下述單體組的1種或2種以上的單體衍生的重復單元。
單體組(1)鏈烯烴類乙烯、丙烯、1-丁烯、異丁烯、1-己烯、1-十二碳烯、1-十八碳烯、1-二十碳烯、六氟丙烯、1，1-二氟乙烯、氯三氟乙烯、3，3，3-三氟丙烯、四氟乙烯、氯乙烯、1，1-二氯乙烯等；(2)二烯類1，3-丁二烯、異戊二烯、1，3-戊二烯、2-乙基-1，3-丁二烯、2-正丙基-1，3-丁二烯、2，3-二甲基-1，3-丁二烯、2-甲基-1，3-戊二烯、1-苯基-1，3-丁二烯、1-α-萘基-1，3-丁二烯、1-β-萘基-1，3-丁二烯、2-氯-1，3-丁二烯、1-溴-1，3-丁二烯、1-氯丁二烯、2-氟-1，3-丁二烯、2，3-二氯-1，3-丁二烯、1，1，2-三氯-1，3-丁二烯以及2-氰基-1，3-丁二烯、1，4-二乙烯基環(huán)己烷等；(3)α，β-不飽和羧酸的衍生物(3a)丙烯酸烷基酯類丙烯酸甲酯、丙烯酸酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸環(huán)己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸叔辛酯、丙烯酸十二烷酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸芐酯、丙烯酸2-氯乙酯、丙烯酸2-溴乙酯、丙烯酸4-氯丁酯、丙烯酸2-氰基乙酯、丙烯酸2-乙酰氧基乙酯、丙烯酸甲氧基芐酯、丙烯酸2-氯環(huán)己酯、丙烯酸糠酯、丙烯酸四氫糠酯、丙烯酸2-甲氧基乙酯、丙烯酸ω-甲氧基聚乙二醇酯(聚環(huán)氧乙烷的加成摩爾數(shù)為n＝2-100而得到的物質)、丙烯酸3-甲氧基丁酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸2-丁氧基乙酯、丙烯酸2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯、丙烯酸1-溴-2-甲氧基乙酯、丙烯酸1，1-二氯-2-乙氧基乙酯、丙烯酸縮水甘油酯等)；(3b)甲基丙烯酸烷基酯類甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸硬脂酰酯、甲基丙烯酸芐酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸糠酯、甲基丙烯酸四氫糠酯、甲基丙烯酸甲苯酯、甲基丙烯酸萘酯、甲基丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲基丙烯酸3-甲氧基丁酯、甲基丙烯酸ω-甲氧基聚乙二醇酯(聚環(huán)氧乙烷的加成摩爾數(shù)為n＝2-100而得到的物質)、甲基丙烯酸2-乙酰氧基乙酯、甲基丙烯酸2-乙氧基乙酯、甲基丙烯酸2-丁氧基乙酯、甲基丙烯酸2-(2-丁氧基乙氧基)乙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸3-三甲氧基甲硅烷基丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸2-異氰酸酯基乙酯等；(3c)不飽和多元羧酸的二酯類馬來酸二甲酯、馬來酸二丁酯、衣康酸二甲酯、衣康酸二丁酯、丁烯酸二丁酯、丁烯酸二己酯、富馬酸二乙酯、富馬酸二甲酯等；(3d)α、β-不飽和羧酸的酰胺類N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二乙基丙烯酰胺、N-正丙基丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、N-叔辛基甲基丙烯酰胺、N-環(huán)己基丙烯酰胺、N-苯基丙烯酰胺、N-(2-乙?；阴Ｑ跻一?丙烯酰胺、N-芐基丙烯酰胺、N-丙烯?；鶈徇?、二丙酮丙烯酰胺、N-甲基馬來酰亞胺等；(4)不飽和腈類丙烯腈、甲基丙烯腈等；(5)苯乙烯及其衍生物苯乙烯、乙烯基甲苯、乙基苯乙烯、p-叔丁基苯乙烯、p-乙烯基安息香酸甲酯、α-甲基苯乙烯、p-氯甲基苯乙烯、乙烯基萘、p-甲氧基苯乙烯、p-羥甲基苯乙烯、p-乙酰氧基苯乙烯等；(6)乙烯基酯類醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、異丁酸乙烯酯、安息香酸乙烯酯、水楊酸乙烯酯、氯醋酸乙烯酯、甲氧基醋酸乙烯酯、苯基醋酸乙烯酯等；(7)乙烯基醚類甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、正丙基乙烯基醚、異丙基乙烯基醚、正丁基乙烯基醚、異丁基乙烯基醚、叔丁基乙烯基醚、正戊基乙烯基醚、正己基乙烯基醚、正辛基乙烯基醚、正十二烷基乙烯基醚、正二十烷基乙烯基醚、2-乙基己基乙烯基醚、環(huán)己基乙烯基醚、氟丁基乙烯基醚、氟丁氧基乙基乙烯基醚等；以及(8)其它的聚合性單體N-乙烯基吡咯烷酮、甲基乙烯基酮、苯基乙烯基酮、甲氧基乙基乙烯基酮、2-乙烯基噁唑啉、2-異丙烯基噁唑啉等。
上述氟系聚合物中，含有氟代脂肪族基的單體量優(yōu)選為該聚合物的構成單體總量的5質量％以上，更優(yōu)選為10質量％以上，進一步優(yōu)選為30質量％以上。上述氟系聚合物中，以上述式(II)表示的重復單元的量優(yōu)選為該氟聚合物的構成單體總量的0.5質量％以上，更優(yōu)選為1～20質量％，進一步優(yōu)選為1～10質量％。上述的質量百分率由于易于根據(jù)使用的單體的分子量而改變優(yōu)選范圍的數(shù)值，所以用聚合物的每單位質量的官能團摩爾數(shù)表示的方式可以準確地規(guī)定以式(II)表示的重復單元的含量。當使用該表述時，上述氟系聚合物中含有的親水性基(式(II)中的Q)的優(yōu)選的量為0.1mmol/g～10mmol/g，更優(yōu)選的量為0.2mmol/g～8mmol/g。
本發(fā)明中使用的上述氟系聚合物的重均分子量優(yōu)選為1,000,000以下，更優(yōu)選為500,000以下，進一步優(yōu)選為100,000以下。重均分子量可以使用凝膠滲透色譜法(GPC)、并作為聚苯乙烯(PS)換算的值而測量。
上述氟系聚合物的聚合方法沒有特別的限制，例如可以采用利用乙烯基的陽離子聚合和自由基聚合、或者陰離子聚合等聚合方法，其中自由基聚合因為可以通常地利用而特別優(yōu)選。作為自由基聚合的聚合引發(fā)劑，可以使用自由基熱聚合引發(fā)劑和自由基光聚合引發(fā)劑等公知的化合物，但是特別優(yōu)選使用自由基熱聚合引發(fā)劑。其中，自由基熱聚合引發(fā)劑是通過加熱到分解溫度以上而產(chǎn)生自由基的化合物。作為這種自由基熱聚合引發(fā)劑，可列舉出例如二?；^氧化物(過氧化乙酰、過氧化苯甲酰等)、酮過氧化物(甲基乙基酮過氧化物、環(huán)己酮過氧化物等)、氫過氧化物(過氧化氫、叔丁基氫過氧化物、枯烯氫過氧化物等)、二烷基過氧化物(二叔丁基過氧化物、二枯基過氧化物、二月桂?；^氧化物等)、過氧化酯類(叔丁基過氧化乙酸酯、叔丁基過氧化新戊酸酯等)、偶氮系化合物(偶氮二異丁腈、偶氮二異戊腈等)、過硫酸鹽類(過硫酸銨、過硫酸鈉、過硫酸鉀等)。這種自由基熱聚合引發(fā)劑可以單獨使用1種，也可以2種以上組合使用。
自由基聚合方法沒有特別的限制，可以采用乳液聚合法、懸浮聚合法、本體聚合法、溶液聚合法等。下面對作為典型的自由基聚合方法的溶液聚合進一步進行具體說明。即使對于其它的聚合方法來說概述也相同，其詳細內容記載于例如“高分子科學實驗法”高分子學會編(東京化學同人、1981年)等中。
為了進行溶液聚合而使用有機溶劑。這些有機溶劑可以在不損害本發(fā)明的目的、効果的范圍內任意地選擇。這些有機溶劑通常是具有大氣壓下的沸點為50～200℃的范圍內的值的有機化合物，優(yōu)選使各構成成分均勻溶解的有機化合物。如果表示優(yōu)選的有機溶劑的例子，可列舉出異丙醇、丁醇等醇類；二丁基醚、乙二醇二甲基醚、四氫呋喃、二噁烷等醚類；丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環(huán)己酮等酮類；醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸戊酯、γ-丁內酯等酯類；苯、甲苯、二甲苯等芳香族烴類。另外，這些有機溶劑可以單獨使用1種，或者2種以上組合使用。此外，從單體和生成的聚合物的溶解性等的觀點出發(fā)還可以適當使用在上述有機溶劑中并用了水的水混合有機溶劑。
另外，溶液聚合條件也沒有特別的限制，但是例如，優(yōu)選在50～200℃的溫度范圍內加熱10分鐘～30小時。另外，為了使產(chǎn)生的自由基不失活，優(yōu)選在溶液聚合中當然在溶液聚合開始前還可以進行惰性氣體凈化。作為惰性氣體通常適宜使用氮氣。
為了以優(yōu)選的分子量范圍獲得上述氟系聚合物，特別有效的是使用鏈轉移劑的自由基聚合法。作為鏈轉移劑也可以使用硫醇類(例如，辛基硫醇、癸基硫醇、十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇、十八烷基硫醇、硫代苯酚、對壬基硫代苯酚等)、多鹵代烷基類(例如，四氯化碳、氯仿、1，1，1-三氯乙烷、1，1，1-三溴辛烷等)、低活性單體類(α-甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯二聚物等)的任何一種，優(yōu)選碳原子數(shù)為4～16的硫醇類。這些鏈轉移劑的使用量受鏈轉移劑的活性和單體的組合、聚合條件等影響顯著，需要精密的控制，但是相對于使用的單體的總摩爾數(shù)優(yōu)選為約0.01摩爾％～50摩爾％，更優(yōu)選為0.05摩爾％～30摩爾％，進一步優(yōu)選為0.08摩爾％～25摩爾％。這些鏈轉移劑在聚合過程中與應當控制聚合度的目標單體同時存在體系內即可，對其加入方法沒有特別限制?？梢匀芙庥趩误w后加入，也可以與單體分開加入。
另外，為了使盤狀液晶性化合物的取向狀態(tài)固定化，本發(fā)明的氟系聚合物優(yōu)選具有聚合性基團作為取代基。
下面示出了在本發(fā)明優(yōu)選用作氟系聚合物的具體例子，但是本發(fā)明并不限于這些具體例子。其中式中的數(shù)值(a、b、c、d等數(shù)值)分別是表示各單體組成比的質量百分率，Mw是用GPC測量并由PEO換算的重均分子量。
化學式19

化學式20

化學式21

化學式22

化學式23
本發(fā)明中使用的氟系聚合物可以用公知通用的方法制造。例如可以通過向含有在先列舉的氟系單體、具有氫鍵性基的單體等的有機溶劑中，加入通用的自由基聚合引發(fā)劑，使其聚合來制造。另外，有時可以再加入其它的加成聚合性不飽和化合物，用與上述相同的方法制造。根據(jù)各單體的聚合性，一邊向反應容器中滴加單體和引發(fā)劑一邊進行聚合的滴加聚合法等由于可獲得均勻組成的聚合物，所以也是有效的。
上述液晶性組合物(當作為涂敷液調制時，是除去了溶劑的液晶性組合物)中上述氟系聚合物的含量的優(yōu)選范圍根據(jù)其用途不同而不同，優(yōu)選為液晶性組合物(在涂敷液的情況下是除去了溶劑的組合物)的0.005～8質量％，更優(yōu)選為0.01～5質量％，進一步優(yōu)選為0.05～1質量％。上述氟系聚合物的加入量低于0.005質量％時，効果不充分，而如果大于8質量％，則涂膜的干燥不能充分地進行，或者給作為光學薄膜的性能(例如延遲的均一性等)帶來不良影響。
下面，對同樣可以用作空氣界面?zhèn)却怪比∠騽┑?、以?III)表示的含氟化合物進行說明。
式(III)(R0)mo-L0-(W)no式中、R0表示烷基、末端具有CF3基的烷基、或末端具有CF2H基的烷基，mo表示1以上的整數(shù)。多個R0可以相同也可以不同，但是至少一個表示末端具有CF3基或CF2H基的烷基。L0表示(mo+no)價的連接基，W表示羧基(-COOH)或其鹽、磺基(-SO3H)或其鹽、或膦氧基{-OP(＝O)(OH)2}或其鹽，no表示1以上的整數(shù)。
式(III)中，R0起著含氟化合物的疏水性基的作用。以R0表示的烷基是取代或未取代的烷基，可以是直鏈狀也可以是支鏈狀，優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～20的烷基，更優(yōu)選為碳原子數(shù)為4～16的烷基，特別優(yōu)選為碳原子數(shù)為6～16的烷基。作為該取代基可以適當使用后述的作為取代基組D例示的取代基的任何一種。
以R0表示的末端具有CF3基的烷基優(yōu)選碳原子數(shù)為1～20，更優(yōu)選碳原子數(shù)為4～16，進一步優(yōu)選碳原子數(shù)為4～8。上述末端具有CF3基的烷基是烷基中含有的氫原子的一部分或全部被氟原子取代的烷基。優(yōu)選烷基中氫原子的50％以上被氟原子取代，更優(yōu)選60％以上被取代，特別優(yōu)選70％以上被取代。剩余的氫原子還可以進一步被后述的作為取代基組D例示的取代基取代。以R0表示的末端具有CF2H基的烷基優(yōu)選碳原子數(shù)為1～20，更優(yōu)選為4～16，進一步優(yōu)選為4～8。上述末端具有CF2H基的烷基是烷基中含有的氫原子的一部分或全部被氟原子取代的烷基。優(yōu)選烷基中氫原子的50％以上被氟原子取代，更優(yōu)選60％以上被取代，進一步優(yōu)選70％以上被取代。剩余的氫原子還可以進一步被后述的作為取代基組D例示的取代基取代。以下示出了以R0表示的末端具有CF3基的烷基、或者末端具有CF2H基的烷基的例子。
R1n-C8F17-R2n-C6F13-R3n-C4F9-R4n-C8F17-(CH2)2-R5n-C6F13-(CH2)2-R6n-C4F9-(CH2)2-R7H-(CF2)8-R8H-(CF2)6-
R9H-(CF2)4-R10H-(CF2)8-(CH2)-R11H-(CF2)6-(CH2)-R12H-(CF2)4-(CH2)-式(III)中，以L0表示的(mo+no)價的連接基優(yōu)選為將至少兩個選自亞烷基、亞鏈烯基、芳香族基、雜環(huán)基、-CO-、-NRd-(Rd為碳原子數(shù)為1～5的烷基或氫原子)、-O-、-S-、-SO-、-SO2-中的基團組合形成的連接基。
式(III)中，W表示羧基(-COOH)或其鹽、磺基(-SO3H)或其鹽、或者膦氧基{-OP(＝O)(OH)2}或其鹽。W的優(yōu)選范圍與式(II)中的Q相同。
以上述式(III)表示的含氟化合物中，優(yōu)選以下述式(III)-a或式(III)-b表示的化合物。
化學式24通式(III)-a 式(III)-a中，R4和R5分別表示烷基、末端具有CF3基的烷基、或末端具有CF2H基的烷基，但是R4以及R5不同時為烷基。W1和W2分別表示氫原子、羧基(-COOH)或其鹽、磺基(-SO3H)或其鹽、膦氧基{-OP(＝O)(OH)2}或其鹽、或者具有羧基、磺基或膦氧基作為取代基的烷基、烷氧基或烷基氨基，但是W1和W2不同時為氫原子。
式(III)-b(R6-L2-)m2(Ar1)-W3式(III)-b中，R6表示烷基、末端具有CF3基的烷基、或末端具有CF2H基的烷基，m2表示1以上的整數(shù)，多個R6可以相同也可以不同，但是至少一個表示末端具有CF3基或CF2H基的烷基。L2表示選自亞烷基、芳香族基、-CO-、-NR’-(R’是碳原子數(shù)為1～5的烷基或氫原子)、-O-、-S-、-SO-、-SO2-及它們的組合之中的2價連接基，多個L2可以相同也可以不同。Ar1表示芳香族烴環(huán)或芳香族雜環(huán)，W3表示羧基(-COOH)或其鹽、磺基(-SO3H)或其鹽、膦氧基{-OP(＝O)(OH)2}或其鹽、或者具有羧基、磺基或膦氧基作為取代基的烷基、烷氧基或烷基氨基。
首先，對上述式(III)-a進行說明。
R4和R5與上述式(III)中的R0同義，其優(yōu)選的范圍也相同。以W1和W2表示的羧基(-COOH)或其鹽、磺基(-SO3H)或其鹽、膦氧基{-OP(＝O)(OH)2}或其鹽與上述式(III)中的W同義，其優(yōu)選的范圍也相同。以W1和W2表示的具有羧基、磺基、膦氧基作為取代基的烷基可以是直鏈狀也可以是支鏈狀，優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～20的烷基，更優(yōu)選為1～8的烷基，特別優(yōu)選為1～3的烷基。具有羧基、磺基、膦氧基作為上述取代基的烷基具有至少一個羧基、磺基、或膦氧基即可。作為羧基、磺基、膦氧基，與上述式(III)中的W表示的羧基、磺基、膦氧基同義，其優(yōu)選的范圍也相同。具有羧基、磺基、膦氧基作為上述取代基的烷基也可以被這以外的取代基取代，作為該取代基可以使用后述的作為取代基組D列舉的取代基的任何一種。以W1以及W2表示的具有羧基、磺基、膦氧基作為取代基的烷氧基可以是直鏈狀也可以是支鏈狀，優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～20的烷氧基，更優(yōu)選為1～8的烷氧基，特別優(yōu)選為1～4的烷氧基。具有羧基、磺基、膦氧基作為上述取代基的烷氧基具有至少一個羧基、磺基、或膦氧基即可。作為羧基、磺基、膦氧基，與上述式(III)中的W表示的羧基、磺基、膦氧基同義，其優(yōu)選的范圍也相同。具有上述羧基、磺基、膦氧基的烷氧基也可以被這以外的取代基取代，作為該取代基可以使用后述的作為取代基組D例示的取代基的任何一種。以W1和W2表示的具有羧基、磺基、膦氧基作為取代基的烷基氨基可以是直鏈狀也可以是支鏈狀，優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～20的烷基氨基，更優(yōu)選為1～8的烷基氨基，進一步優(yōu)選為1～4的烷基氨基。具有上述羧基、磺基、膦氧基的烷基氨基具有至少一個羧基、磺基、或膦氧基即可。作為羧基、磺基、膦氧基，與上述式(III)中的W表示的羧基、磺基、膦氧基同義，其優(yōu)選的范圍也相同。具有上述羧基、磺基、膦氧基的烷基氨基也可以被這以外的取代基取代，作為該取代基可以使用后述的作為取代基組D例示的取代基的任何一種。
W1和W2特別優(yōu)選各自為氫原子或(CH2)nSO3M(n表示0或1。)。M表示陽離子，但是當分子內帶電為0時，也可以沒有M。作為以M表示的陽離子，優(yōu)選適宜使用例如氫鎓離子、堿金屬離子(鋰離子、鈉離子、鉀離子等)、堿土類金屬離子(鋇離子、鈣離子等)、銨離子等。其中，特別優(yōu)選為氫鎓離子、鋰離子、鈉離子、鉀離子、銨離子。
下面，對上述式(III)-b進行說明。
R6與上述式(III)-b中的R0同義，其優(yōu)選的范圍也相同。L2優(yōu)選表示由碳原子數(shù)為1～12的亞烷基、碳原子數(shù)為6～12的芳香族基、-CO-、-NR-、-O-、-S-、-SO-、-SO2-及它們的組合組成的總碳原子數(shù)為0～40的連接基，更優(yōu)選表示由碳原子數(shù)為1～8的亞烷基、苯基、-CO-、-NR-、-O-、-S-、-SO2-及它們的組合組成的總碳原子數(shù)為0～20的連接基。Ar1優(yōu)選表示碳原子數(shù)為6～12的芳香族烴環(huán)，更優(yōu)選表示苯環(huán)或萘環(huán)。以W3表示的羧基(-COOH)或其鹽、磺基(-SO3H)或其鹽、膦氧基{-OP(＝O)(OH)2}或其鹽，或者具有羧基、磺基或膦氧基作為取代基的烷基、烷氧基、或烷基氨基，與上述式(III)-a中的以W1和W2表示的羧基(-COOH)或其鹽、磺基(-SO3H)或其鹽、膦氧基{-OP(＝O)(OH)2}或其鹽，或者具有羧基、磺基或膦氧基作為取代基的烷基、烷氧基、或烷基氨基同義，它們的優(yōu)選范圍也相同。
W3優(yōu)選為羧基(-COOH)或其鹽、磺基(-SO3H)或鹽，或者具有羧基(-COOH)或其鹽或者磺基(-SO3H)或其鹽作為取代基的烷基氨基，特別優(yōu)選為SO3M或CO2M。M表示陽離子，但是當分子內帶電為0時，也可以沒有M。作為以M表示的陽離子，優(yōu)選適宜使用例如氫鎓離子(プロトニウム離子)、堿金屬離子(鋰離子、鈉離子、鉀離子等)、堿土類金屬離子(鋇離子、鈣離子等)、銨離子等。其中，特別優(yōu)選為氫鎓離子、鋰離子、鈉離子、鉀離子、銨離子。
本說明書中，作為取代基組D，包括烷基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～12、特別優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～8的烷基，可列舉出例如，甲基、乙基、異丙基、叔丁基、正辛基、正癸基、正十六烷基、環(huán)丙基、環(huán)戊基、環(huán)己基等)、鏈烯基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為2～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為2～12、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為2～8的烯基，可列舉出例如，乙烯基、烯丙基、2-丁烯基、3-戊烯基等)、炔基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為2～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為2～12、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為2～8的炔基，可列舉出例如，丁炔基、3-戊炔基等)、芳基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為6～30、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為6～20、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為6～12的芳基，可列舉出例如，苯基、p-甲基苯基、萘基等)、取代或未取代的氨基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為0～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為0～10、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為0～6的氨基，可列舉出例如，未取代氨基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二芐基氨基等)，烷氧基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～12、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～8的烷氧基，可列舉出例如，甲氧基、乙氧基、丁氧基等)、芳氧基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為6～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為6～16、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為6～12的芳氧基，可列舉出例如，苯氧基、2-萘氧基等)、?；?優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～16、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～12的?；?，可列舉出例如，乙?；⒈郊柞；?、甲?；?、新戊?；?、烷氧基羰基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為2～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為2～16、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為2～12的烷氧基羰基，可列舉出例如，甲氧基羰基、乙氧基羰基等)、芳氧基羰基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為7～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為7～16、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為7～10的芳氧基羰基，可列舉出例如，苯氧基羰基等)、酰氧基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為2～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為2～16、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為2～10的酰氧基，可列舉出例如，乙酰氧基、苯甲酰氧基等)。
酰胺基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為2～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為2～16、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為2～10的酰胺基，可列舉出例如乙酰胺基、苯甲酰胺基等)、烷氧基羰基氨基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為2～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為2～16、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為2～12的烷氧基羰基氨基，可列舉出例如，甲氧基羰基氨基等)、芳氧基羰基氨基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為7～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為7～16、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為7～12的芳氧基羰基氨基，可列舉出例如，苯氧基羰基氨基等)、磺酰胺基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～16、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～12的磺酰胺基，可列舉出例如，甲磺酰胺基、苯磺酰胺基等)、氨磺?；?優(yōu)選為碳原子數(shù)為0～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為0～16、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為0～12的氨磺?；?，可列舉出例如，氨磺?；⒓谆被酋；⒍谆被酋；⒈交被酋；?、氨基甲?；?優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～16、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～12的氨基甲?；?，可列舉出例如，未取代的氨基甲?；?、甲基氨基甲?；?、二乙基氨基甲?；⒈交被柞；?，烷硫基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～16、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～12的烷硫基，可列舉出例如，甲硫基、乙硫基等)、芳硫基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為6～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為6～16、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為6～12的芳硫基，可列舉出例如，苯硫基等)、磺?；?優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～16、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～12的磺酰基，可列舉出例如，甲磺?；⒓妆交酋；?、亞磺?；?優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～16、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～12的亞磺酰基，可列舉出例如，甲基亞磺?；⒈交鶃喕酋；?、酰脲基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～16、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～12的酰脲基，可列舉出例如，未取代的酰脲基、甲基酰脲基、苯基酰脲基等)、磷酸酰胺基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～20、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～16、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～12的磷酸酰胺基，可列舉出例如，二乙基磷酸酰胺基、苯基磷酸酰胺基等)、羥基、巰基、鹵素原子(例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、氰基、磺基、羧基、硝基、羥肟酸基、亞磺基、肼基、亞氨基、雜環(huán)基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為1～30、更優(yōu)選為1～12的雜環(huán)基，可列舉出例如具有氮原子、氧原子、硫原子等雜原子的雜環(huán)基，例如，咪唑啉基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、哌啶基、嗎啉基、苯并噁唑啉基、苯并咪唑啉基、苯并噻唑啉基等)、甲硅烷基(優(yōu)選為碳原子數(shù)為3～40、更優(yōu)選為碳原子數(shù)為3～30、進一步優(yōu)選為碳原子數(shù)為3～24的甲硅烷基，例如，三甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基等)。這些取代基也可以再被這些取代基取代。另外，當具有兩個以上取代基時，可以相同也可以不同。另外，在可能的情況下也可以彼此結合形成環(huán)。
另外，為了使盤狀液晶性化合物的取向狀態(tài)固定化，本發(fā)明的含氟化合物還優(yōu)選具有聚合性基團作為取代基。
以下示出了本發(fā)明中可以使用的以式(III)表示的含氟化合物的具體例子，但是本發(fā)明使用的含氟化合物并不限于這些。
化學式25

化學式26

化學式27

化學式28

化學式29
上述液晶性組合物中上述含氟化合物的含量的優(yōu)選范圍根據(jù)其用途的不同而不同，優(yōu)選為上述液晶性組合物(在涂敷液的情況下是除去了溶劑的組合物)的0.005～8質量％，更優(yōu)選為0.01～5質量％，進一步優(yōu)選為0.05～1質量％。
優(yōu)選將按照所希望的取向狀態(tài)(例如，在棒狀液晶性化合物的情況下垂直取向)進行取向的液晶性化合物的分子保持其取向狀態(tài)而進行固定化。該固定化優(yōu)選通過引入至液晶性化合物的聚合性基團(P)的聚合反應來進行。作為聚合反應，包括使用熱聚合引發(fā)劑的熱聚合反應和使用光聚合引發(fā)劑的光聚合反應。優(yōu)選光聚合反應。作為光聚合引發(fā)劑的例子，包括α-羰基化合物(美國專利2367661號、美國專利2367670號的各說明書記載)、偶姻醚(美國專利2448828號說明書記載)、α-烴取代芳香族偶姻化合物(美國專利2722512號說明書記載)、多核醌化合物(美國專利3046127號、美國專利2951758號的各說明書記載)、三芳基咪唑二聚物和p-氨基苯基酮的組合(美國專利3549367號說明書記載)、吖啶和吩嗪化合物(特開昭60-105667號公報、美國專利4239850號說明書記載)和噁二唑化合物(美國專利4212970號說明書記載)。
光聚合引發(fā)劑的使用量優(yōu)選為涂敷液的固體成分的0.01～20質量％，更優(yōu)選為0.5～5質量％。
與上述液晶性化合物一起并用增塑劑、表面活性劑、聚合性單體等，可以提高涂敷膜的均一性、膜的強度、液晶性化合物的取向性等。這些材料優(yōu)選與液晶性化合物具有相容性，且不阻礙取向。
作為聚合性單體，可列舉出自由基聚合性或陽離子聚合性的化合物。優(yōu)選是多官能性自由基聚合性單體，優(yōu)選與上述含有聚合性基團的液晶化合物共聚的物質。例如，可列舉出特開2002-296423號公報說明書中的段落號 ～ 中記載的物質。上述化合物的加入量相對于圓盤狀液晶性分子通常為1～50質量％的范圍，優(yōu)選為5～30質量％的范圍。
作為表面活性劑，可列舉出以往公知的化合物，但是特別優(yōu)選氟系化合物。具體地，可列舉出例如特開2001-330725號公報中的段落號 ～ 中記載的化合物、特願2003-295212號說明書中的段落番號 ～ 中記載的化合物。
與液晶性化合物并用的聚合物優(yōu)選可以增稠涂敷液。作為聚合物的例子，可列舉出纖維素酯。作為纖維素酯的優(yōu)選例子，可列舉出特開2000-155216號公報說明書中的段落號 所記載的那些。為了不阻礙液晶性化合物的取向，上述聚合物的加入量相對于液晶性分子優(yōu)選為0.1～10質量％的范圍，更優(yōu)選為0.1～8質量％的范圍。
作為本發(fā)明的光學各向異性體的上述光學各向異性層可以通過將例如液晶性化合物、以及根據(jù)需要添加的聚合引發(fā)劑、取向控制劑等添加劑溶解和/或分散于溶劑中而調制得到的涂敷液涂敷在支撐體上而形成。優(yōu)選通過在支撐體上形成取向膜、并在該取向膜表面上涂敷上述涂敷液來形成。作為調制涂敷液時使用的溶劑，優(yōu)選使用有機溶劑。作為有機溶劑的例子，包括酰胺(例如N，N-二甲基甲酰胺)、亞砜(例如二甲基亞砜)、雜環(huán)化合物(例如吡啶)、烴(例如苯、己烷)、烷基鹵化物(例如氯仿、二氯甲烷)、酯(例如醋酸甲酯、醋酸丁酯)、酮(例如丙酮、甲基乙基酮)、醚(例如四氫呋喃、1，2-二甲氧基乙烷)。優(yōu)選烷基鹵化物和酮。也可以并用二種以上的有機溶劑。
涂敷液的涂敷可以用公知的方法(例如繞線棒涂敷法、擠出涂敷法、直接照相凹版式涂敷法、逆向照相凹版式涂敷法、模涂法)進行。其中，形成上述光學各向異性層時，優(yōu)選利用繞線棒涂敷法進行涂敷，繞線棒的轉速優(yōu)選滿足下述式。
0.6＜(W×(R+2r)×π)/V＜1.4[W繞線棒的轉速(rpm)、R棒芯的直徑(m)、r線的直徑(m)、V支撐體的輸送速度(m/min)](W×(R+2r)×π)/V的范圍更優(yōu)選為0.7～1.3，進一步優(yōu)選為0.8～1.2。
在上述光學各向異性層的形成中優(yōu)選使用模涂法，特別優(yōu)選利用滑動涂敷器(slide coater)或縫模涂敷器的涂敷方法。例如，可以使用特開2004-290775號、特開2004-290776號、特開2004-358296號、特開2005-13989號等中記載的涂敷方法。
接著，如上所述，通過在支撐體表面或取向膜表面上涂敷上述組合物后，使液晶性化合物的分子進行取向(對于棒狀液晶性分子優(yōu)選為垂直取向)，將分子按照其取向狀態(tài)進行固定而形成光學各向異性層。取向的溫度可以考慮使用的液晶性化合物的轉化溫度、所希望的取向狀態(tài)等進行決定。如果以比較低的溫度對液晶性化合物的分子實施固定化，則由于形成的光學各向異性層的雙折射性變高，可以容易地形成滿足Re(40)/d＞0.02的層，所以是優(yōu)選的。固定化的溫度優(yōu)選比將上述組合物由液晶相轉化為各向同性相的溫度低5℃以上，更優(yōu)選低8℃以上。另外固定化優(yōu)選通過液晶性分子和向組合物中根據(jù)需要添加的聚合性單體等的聚合反應或交聯(lián)反應來進行。用于聚合的光照射優(yōu)選使用紫外線。照射能量優(yōu)選為20mJ/cm2～50J/cm2，更優(yōu)選為100～800mJ/cm2。為了促進光聚合反應，也可以在加熱條件下進行光照射。
所形成的光學各向異性層的厚度優(yōu)選為0.1～10μm，更優(yōu)選為0.5～5μm，進一步優(yōu)選為1～5μm。
本發(fā)明中，優(yōu)選在取向膜的表面上涂敷上述組合物，并使液晶性化合物的分子進行取向。由于取向膜具有規(guī)定液晶性化合物的取向方向的性能，所以優(yōu)選利用其實現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)選方式。但是，如果在將液晶性化合物取向后固定其取向狀態(tài)，則由于取向膜已經(jīng)發(fā)揮了其作用，所以作為本發(fā)明的構成要素未必是必須的。即，也可以通過僅將取向狀態(tài)固定的取向膜上的光學各向異性層轉印在起偏器上來制作本發(fā)明的偏振片。
取向膜可以通過如有機化合物(優(yōu)選聚合物)的摩擦處理、無機化合物的斜方蒸鍍、具有密紋的層的形成、或者利用Langmuir-Blodgett法(LB膜)進行的有機化合物(例如ω-二十三烷酸、二十八烷基甲基氯化銨、硬脂酸甲酯)累積之類的手段進行設置。另外，還已知通過施加電場、施加磁場或光照射，從而產(chǎn)生取向功能的取向膜。
取向膜優(yōu)選通過聚合物的摩擦處理形成。
作為聚合物的例子，包括例如特開平8-338913號公報說明書中段落號 中記載的甲基丙烯酸酯系共聚物、苯乙烯系共聚物、聚烯烴、聚乙烯醇以及改性聚乙烯醇、聚(N-羥甲基丙烯酰胺)、聚酯、聚酰亞胺、醋酸乙烯酯共聚物、羧甲基纖維素、聚碳酸酯等?？梢允褂霉柰榕己蟿┳鳛榫酆衔铩?yōu)選水溶性聚合物(例如聚(N-羥甲基丙烯酰胺)、羧甲基纖維素、明膠、聚乙烯醇、改性聚乙烯醇)，更優(yōu)選明膠、聚乙烯醇以及改性聚乙烯醇，最優(yōu)選聚乙烯醇以及改性聚乙烯醇。
聚乙烯醇的皂化度優(yōu)選為70～100％，更優(yōu)選為80～100％。聚乙烯醇的聚合度優(yōu)選為100～5000。
本發(fā)明的取向膜中，優(yōu)選使具有交聯(lián)性官能團(例如雙鍵)的側鏈與主鏈結合，或者將具有使液晶性分子進行取向的性能的交聯(lián)性官能團引入側鏈。取向膜中使用的聚合物可以使用其自身可以交聯(lián)的聚合物或用交聯(lián)劑進行交聯(lián)的聚合物的任何一種，可以將這些組合的多個進行使用。
如果使具有交聯(lián)性官能團的側鏈與取向膜聚合物的主鏈結合，或者在具有使液晶性分子進行取向性能的側鏈引入交聯(lián)性官能團，則可以使取向膜的聚合物和光學各向異性層中含有的多官能單體進行共聚。結果不僅在多官能單體和多官能單體之間，而且在取向膜聚合物和取向膜聚合物之間，以及多官能單體和取向膜聚合物之間也可以共價鍵牢固地進行結合。因此，通過將交聯(lián)性官能團引入取向膜聚合物中，可以明顯改善光學補償薄片的強度。
取向膜聚合物的交聯(lián)性官能團與多官能單體相同，優(yōu)選含有聚合性基團。具體地講，可列舉出例如特開2000-155216號公報說明書中段落號 ～ 中記載的那些。
取向膜聚合物也可以除上述的交聯(lián)性官能團之外另外使用交聯(lián)劑使其交聯(lián)。作為交聯(lián)劑，包括醛、N-羥甲基化合物、二噁烷衍生物、通過使羧基活性化而起作用的化合物、活性乙烯基化合物、活性鹵素化合物、異噁唑以及二醛淀粉。也可以并用二種以上的交聯(lián)劑。具體地，可列舉出例如特開2002-62426號公報說明書中的段落號 ～ 中記載的化合物等。優(yōu)選反應活性高的醛，特別優(yōu)選戊二醛。
交聯(lián)劑的加入量優(yōu)選是相對于聚合物為0.1～20質量％，更優(yōu)選0.5～15質量％。取向膜中殘留的未反應的交聯(lián)劑量優(yōu)選為1.0質量％以下，更優(yōu)選為0.5質量％以下。通過這樣進行調節(jié)，即使將取向膜長期用于液晶顯示裝置、或在高溫高濕的氣氛下長期放置，也可以獲得不會產(chǎn)生網(wǎng)狀組織(reticulation)的充分的耐久性。
取向膜基本上可以通過如下方式形成將含有作為取向膜形成材料的上述聚合物、交聯(lián)劑以及添加劑的溶液涂敷在透明支撐體上，然后加熱干燥(使其交聯(lián))，并進行摩擦處理而形成。交聯(lián)反應也可以如上所述在透明支撐體上進行涂敷后，在任意的期間進行。當將如聚乙烯醇之類的水溶性聚合物用作取向膜形成材料時，優(yōu)選涂敷液形成具有消泡作用的有機溶劑(例如甲醇)和水的混合溶劑。其比率以質量比計優(yōu)選為水∶甲醇為0∶100～99∶1，更優(yōu)選為0∶100～91∶9。由此，抑制了泡沫的產(chǎn)生，顯著減少了取向膜、以及光學各向異性層的層表面的缺陷。
取向膜的涂敷方法優(yōu)選為旋涂法、浸涂法、幕式涂敷法、擠出涂敷法、棒涂法或輥涂法。特別優(yōu)選棒涂法。另外，干燥后的膜厚優(yōu)選為0.1～10μm。加熱干燥可以在20℃～110℃下進行。為了形成充分的交聯(lián)，優(yōu)選在60℃～100℃下進行，特別優(yōu)選在80℃～100℃下進行。干燥時間可以為1分鐘～36小時，優(yōu)選為1分鐘～30分鐘。pH也優(yōu)選設定為與使用的交聯(lián)劑最適合的值，當使用戊二醛時，pH為4.5～5.5，特別優(yōu)選為5。
取向膜優(yōu)選設置在透明支撐體上。取向膜可以通過將如上所述的聚合物層交聯(lián)后，對表面進行摩擦處理來獲得。
上述摩擦處理可以適宜使用廣泛用作LCD的液晶取向處理工序的處理方法。即，可以使用如下方法在取向膜的表面上使用紙和線網(wǎng)、毛氈、橡膠或尼龍、聚酯纖維等沿一定方向進行擦拭，從而獲得取向的方法。通常，通過使用將長度和粗細均勻的纖維平均進行植絨形成的布等進行大約數(shù)次摩擦來進行。
在取向膜的摩擦處理面上涂敷上述組合物，并使液晶性化合物的分子進行取向。然后，可以根據(jù)需要，通過使取向膜聚合物和含在光學各向異性層中的多官能單體進行反應，或者使用交聯(lián)劑使取向膜聚合物進行交聯(lián)，形成上述光學各向異性層。
取向膜的膜厚優(yōu)選為0.1～10μm的范圍。
作為支撐體，優(yōu)選使用波長分散小的聚合物薄膜。支撐體還優(yōu)選光學各向異性小的。支撐體的光透射率優(yōu)選為80％以上。所謂波長分散小，具體地講，優(yōu)選為Re400/Re700的比低于1.2。
支撐體的面內延遲(Re)優(yōu)選為0～20nm，更優(yōu)選為0～10nm，最優(yōu)選0～5nm。另外，該支撐體的厚度方向的延遲(Rth)優(yōu)選為-1000nm～100nm，更優(yōu)選為-500nm～60nm，最優(yōu)選為-300nm～20nm。
作為聚合物的例子，包括纖維素酯、聚碳酸酯、聚砜、聚醚砜、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯以及環(huán)狀聚烯烴。優(yōu)選為纖維素酯，更優(yōu)選為乙?；w維素，最優(yōu)選為三乙?；w維素。作為環(huán)狀聚烯烴，可以使用將特公平2-9619號公報記載的四環(huán)十二碳烯類的開環(huán)聚合物或使四環(huán)十二碳烯類和降冰片烯類的開環(huán)共聚物進行加氫反應獲得的聚合物作為構成成分的聚合物、可以使用作為商品名的ア一トン(JSR制)和ゼオネツクス、ゼオノア(日本ゼオン制)系列。聚合物薄膜優(yōu)選用溶劑流延法形成。
聚合物薄膜優(yōu)選用溶劑流延法形成。透明支撐體的厚度優(yōu)選為20～500μm，更優(yōu)選為50～200μm。為了改善透明支撐體和其上設置的層(粘接層、垂直取向膜或相位差層)的粘接，也可以在透明支撐體上進行表面處理(例如，輝光放電處理、電暈放電處理、紫外線(UV)處理、火焰處理)。在透明支撐體的上面也可以設置粘接層(底涂層)。另外，作為透明支撐體和長條的透明支撐體，優(yōu)選使用如下形成的物質為了賦予輸送工序的滑動性，或防止卷取后背面和表面進行粘合，將按照固體成分重量比計混合了5％～40％的平均粒徑為約10～100nm的無機粒子的聚合物層涂敷在支撐體的單側以及與支撐體進行共同流延而形成的物質。
本發(fā)明的偏振片包含具有支撐體和在該支撐體上形成的層狀本發(fā)明的光學各向異性層的層疊體(有時稱為“光學補償薄膜”)和偏振膜。
作為偏振膜，有碘系偏振膜、使用二色性染料的染料系偏振膜和聚烯系偏振膜。碘系偏振膜以及染料系偏振膜通常使用聚乙烯醇系薄膜來制造。偏振膜的吸收軸相當于薄膜的拉伸方向。因此，沿縱向(輸送方向)拉伸的偏振膜相對于縱向具有平行吸收軸，沿橫向(與輸送方向垂直方向)拉伸的偏振膜相對于縱向具有垂直吸收軸。
本發(fā)明的偏振片優(yōu)選的制造方法包括使偏振膜和光學補償薄膜分別以長條的狀態(tài)連續(xù)進行層疊的工序。該長條的偏振片對照使用的液晶顯示裝置的畫面大小進行裁剪。
如果將直線偏振膜和光學補償薄膜組合構成為橢圓偏振片，則可以容易地嵌入反射型和半透射型液晶顯示裝置中。另外，也可以用作有機EL顯示裝置的防反射膜。此外，也可以在長條狀的橢圓偏振片上再層疊另外制作的長條狀的膽甾醇型液晶薄膜等，此時，可成為生產(chǎn)率高的亮度提高膜。
偏振膜一般具有保護膜。本發(fā)明中，當在透明支撐體上形成光學各向異性層時，可以使該透明支撐體起偏振膜的保護膜的作用。當除了該支撐體外還另外使用偏振膜的保護膜時，優(yōu)選使用光學的各向同性高的纖維素酯薄膜作為保護膜。
本發(fā)明的液晶顯示裝置至少包含本發(fā)明的光學各向異性體。上述光學各向異性體可以作為單獨的構件嵌入液晶顯示裝置中，也可以作為光學補償薄膜的光學各向異性層和偏振片的一結構層等嵌入液晶顯示裝置中。本發(fā)明的液晶顯示裝置可以是反射型、半透射型、透射型液晶顯示裝置等的任何一種。液晶顯示裝置通常由偏振片、液晶單元、以及根據(jù)需要的相位差板、反射層、光擴散層、背燈、前燈、光控制薄膜、導光板、棱鏡片、濾色鏡等構件構成，但是本發(fā)明中除了需要使用上述光學各向異性體這一點外，沒有特別的限制。另外，上述光學各向異性體的使用位置沒有特別的限制，此外，可以是一個也可以是多個。作為液晶單元沒有特別的限制，可以使用用具有電極的一對透明基板夾住液晶層所形成的液晶單元等普通的液晶單元。作為構成液晶單元的上述透明基板，只要是將構成液晶層的表現(xiàn)出液晶性的材料沿特定的取向方向進行取向的基板就行，沒有特別的限制。具體地講，基板自身具有使液晶進行取向的性質的透明基板，雖然基板自身缺少取向能力、但是在其上設置了具有使液晶取向的性質的取向膜等的透明基板等都可以使用。另外，液晶單元的電極可以使用公知的。通常，可以設置在液晶層接觸的透明基板的表面上，當使用具有取向膜的基板時，可以設置在基板和取向膜之間。作為形成上述液晶層的表現(xiàn)出液晶性的材料，沒有特別的限制，可列舉出可以構成各種液晶單元的通常的各種低分子液晶性化合物、高分子液晶性化合物以及它們的混合物。另外，還可以在不損害液晶性的范圍內向其中加入色素、手性劑、非液晶性化合物等。
上述液晶單元除了上述電極基板以及液晶層外，還可以具有形成后述各種方式的液晶單元所需要的各種構成要素。作為上述液晶單元的方式，可列舉出TN(扭曲向列)方式、STN(超扭曲向列)方式、ECB(電控雙折射)方式、IPS(板內切換)方式、VA(垂直取向)方式、MVA(多區(qū)域垂直取向)方式、PVA(圖形垂直取向)方式、OCB(光學補償雙折射)方式、HAN(混合垂直向列)方式、ASM(軸對稱取向微單元)方式、中間調灰色級譜(half tone grey scale)方式、區(qū)域分割(ドメイン分割)方式、或者利用了強介電性液晶、反強介電性液晶的顯示方式等各種方式。另外，液晶單元的驅動方式也沒有特別的限制，還可以是用于STN-LCD等的無源矩陣方式、以及使用TFT(薄膜晶體管)電極、TFD(薄膜二極管)電極等有源電極的有源矩陣方式、等離子體地址方式等任何一種驅動方式。也可以是不使用濾色鏡的場序的方式。
本發(fā)明的偏振片優(yōu)選用于反射型、半透射型、以及透射型液晶顯示裝置。另外，本發(fā)明的偏振片通過與膽甾醇型液晶薄膜組合，還優(yōu)選用作亮度提高膜。反射型液晶顯示裝置具有將反射板、液晶單元以及偏振片依次進行層疊所形成的結構。相位差板設置在反射板和偏振膜之間(反射板和液晶單元之間或者液晶單元和偏振膜之間)。反射板也可以共有液晶單元和基板。半透射反射型液晶顯示裝置至少具備液晶單元、設置在比該液晶單元更靠近觀察者側的偏振片、設置在上述偏振片和上述液晶單元之間的至少一個相位差板和從觀察者來看比上述液晶層還靠后設置的半透射反射層，還具有從觀察者來看比上述半透射反射層還靠后的至少一個相位差板和偏振片。在該類型的液晶顯示裝置中，通過設置背燈而可以使用反射模式和透射模式兩者。
液晶單元的模式?jīng)]有特別的限制，優(yōu)選為IPS模式、FFS模式或VA模式。
在VA模式的液晶單元中，當不施加電壓時棒狀液晶性分子實質上為垂直取向。作為VA模式的液晶單元，除了(1)使棒狀液晶性分子在不施加電壓時實質上為垂直取向，而在施加電壓時實質上為水平取向的狹義的VA模式的液晶單元(特開平2-176625號公報記載)之外，還包括(2)為了擴大視場角，將VA模式多區(qū)域化(MVA模式的)液晶單元(SID97、Digest of tech.Papers(預備稿集)28(1997)845記載)、(3)使棒狀液晶性分子在不施加電壓時實質上為垂直取向，而在施加電壓時以扭轉多區(qū)域取向模式(n-ASM模式)的液晶單元(日本液晶討論會的預備稿集58～59(1998)記載)以及(4)SURVAIVAL模式的液晶單元(在LCD International 98中發(fā)表)。
IPS模式的液晶單元的棒狀液晶分子相對于基板實質上為平行取向，并且通過施加與基板面平行的電場液晶分子進行平面響應。IPS模式在不施加電壓狀態(tài)下為黑顯示，上下一對的偏振片的透射軸正交。使用光學補償薄片，使在斜向黑顯示時的光漏減少，從而改善視場角的方法公開于特開平10-54982號公報、特開平11-202323號公報、特開平9-292522號公報、特開平11-133408號公報、特開平11-305217號公報、特開平10-307291號公報等中。
實施例以下通過列舉實施例和比較例更加具體地說明本發(fā)明的特征。以下的實施例中所示的材料、使用量、比例、處理內容、處理順序等只要不偏離本發(fā)明的宗旨，就可以進行適當改變。因此，本發(fā)明的范圍不應由以下所示的具體例子進行限定性解釋。
<?；w維素薄膜(T1)的制作>
將下述的組合物投入混合槽中，邊加熱邊攪拌，使各成分溶解，從而調制纖維素乙酸酯溶液。

向另一個混合槽中投入16質量份上述的延遲增加劑A、8質量份下述的延遲增加劑B、0.28質量份二氧化硅微粒(平均粒徑0.1μm)、80質量份二氯甲烷以及20質量份甲醇，邊加熱邊攪拌，調制延遲增加劑溶液(還有微粒分散液)。在474質量份纖維素乙酸酯溶液中混合45質量份該延遲增加劑溶液，充分攪拌而調制為濃液(也稱為涂布漆；dope)。
化學式30延遲增加劑(A)

化學式31延遲增加劑B

將得到的濃液使用具有寬為2m且長度為65m長的傳送帶的流延機進行流延。將殘留溶劑量為15質量％的薄膜在130℃的條件下使用拉幅機以20％的拉伸倍率進行橫向拉伸，在拉伸后的寬度下在50℃下保持30秒，然后取下夾具，從而制作了纖維素乙酸酯薄膜。拉伸結束時殘留溶劑量為5質量％，再通過干燥制作殘留溶劑量低于0.1質量％的纖維素乙酸酯薄膜(T1)。另外，使用的?；w維素的Tg為140℃。
得到的纖維素乙酸酯薄膜T1的寬為1340mm，厚為88μm。另外，面內延遲(Re)為70nm，厚度方向的延遲(Rth)為210nm。
<含有棒狀液晶化合物的光學各向異性層的形成>
對上述制作的長條狀的纖維素乙酸酯薄膜T1的表面進行皂化后，用#14的繞線棒連續(xù)涂敷下述組成的取向膜涂敷液。在60℃的溫風下干燥60秒，再在100℃的溫風下干燥120秒，形成取向膜。
取向膜涂敷液的組成

化學式32改性聚乙烯醇

將含有下述組成的棒狀液晶化合物的涂敷液用#4.6的繞線棒連續(xù)涂敷在上述制作的取向膜上。薄膜的輸送速度為20m/min。在從室溫到90℃連續(xù)地進行加熱的工序中使溶劑干燥，然后在90℃的干燥區(qū)域中加熱90秒，使棒狀液晶性化合物取向。接著，將薄膜的溫度保持為60℃，通過UV照射形成將液晶化合物的取向固定化而得到的光學各向異性層B1。然后，對與形成光學各向異性層B1的表面相反一側的纖維素乙酸酯薄膜表面連續(xù)地進行皂化處理，從而制作了光學補償薄膜F1。
含有棒狀液晶化合物的涂敷液(S1)的組成

化學式33棒狀液晶化合物(I)

化學式34氟系聚合物化學式35吡啶鎓鹽 只將含有棒狀液晶性化合物的光學各向異性層B1從所制作的光學補償薄膜F1剝離，使用自動雙折射率計(KOBRA-21ADH、王子計測機器(株)公司制)測量光學特性。在波長550nm下測量的僅光學各向異性層B1的Re(0)為0nm。表1中示出了僅使光學各向異性層B1沿任意的軸傾斜40°而測量的Re(40)和膜厚d。另外，即使任意改變傾斜的軸而測量Re(40)，都實質上相等，從而可以確認形成了棒狀液晶分子相對于薄膜面實質上為垂直取向的光學各向異性層。
上述實施例1的光學各向異性層的形成中，使用#4.4的繞線棒代替使用#4.6的繞線棒將涂敷液S1涂敷在取向膜上。當將棒狀液晶化合物的取向狀態(tài)進行固定化時，使薄膜的溫度保持為40℃并進行UV照射，從而形成光學各向異性層B2。接著，對與形成光學各向異性層B2的表面相反一側的纖維素乙酸酯薄膜表面連續(xù)地進行皂化處理，從而制作了光學補償薄膜F2。
只將含有棒狀液晶性化合物的光學各向異性層B2從所制作的光學補償薄膜F2剝離，并測量光學特性。在波長550nm下測量的僅光學各向異性層B2的Re(0)為0nm。表1中示出了僅使光學各向異性層B2沿任意的軸傾斜40°而測量的Re(40)和膜厚d。另外，即使任意改變傾斜的軸測量Re(40)，都實質上相等，從而可以確認形成了棒狀液晶分子相對于薄膜面實質上為垂直取向的光學各向異性層。
<含有棒狀液晶化合物的光學各向異性層的形成>
按照與實施例1相同的步驟制作纖維素乙酸酯薄膜T1，對其表面進行皂化處理，接著，在其上形成取向膜。
將含有下述組成的棒狀液晶化合物的各自的涂敷液(S3～S8)用#4.0的繞線棒連續(xù)涂敷在上述制作的取向膜上。薄膜的輸送速度為20m/min。在從室溫連續(xù)地進行加熱的工序中使溶劑干燥，然后，在干燥區(qū)域中加熱90秒，使棒狀液晶性化合物取向。另外，將干燥區(qū)域的溫度設定為比含有各自液晶化合物的涂敷組合物變?yōu)楦飨蛲韵嗟臏囟鹊?0℃的溫度。接著，按照保持干燥區(qū)域中薄膜的溫度的方式，通過UV照射將液晶化合物的取向進行固定化，從而分別形成光學各向異性層B3-B8。然后，對與形成光學各向異性層B3-B8的表面相反一側的纖維素乙酸酯薄膜表面連續(xù)地進行皂化處理，從而制作了光學補償薄膜F3～F8。
含有棒狀液晶化合物的涂敷液(S3)的組成

化學式36棒狀液晶化合物(II)

含有棒狀液晶化合物的涂敷液(S4)的組成

化學式37棒狀液晶化合物(III)

含有棒狀液晶化合物的涂敷液(S5)的組成


化學式38棒狀液晶化合物(IV)

含有棒狀液晶化合物的涂敷液(S6)的組成

化學式39棒狀液晶化合物(V)

含有棒狀液晶化合物的涂敷液(S7)的組成

化學式40棒狀液晶化合物(VI)

化學式41棒狀液晶化合物(VII)

化學式42棒狀液晶化合物(VIII)

含有棒狀液晶化合物的涂敷液(S8)的組成

化學式43棒狀液晶化合物(IX)

只將含有棒狀液晶性化合物的光學各向異性層B3-B8分別從所制作的光學補償薄膜F3-F8剝離，并測量光學特性。在波長550nm下測量的僅光學各向異性層B3-B8的Re(0)都實質上為0nm。表1中示出了僅使光學各向異性層B3-B8分別沿任意的軸傾斜40°而測量的Re(40)和膜厚d。另外，即使任意改變傾斜的軸而測量Re(40)，都實質上相等，從而可以確認形成了棒狀液晶分子相對于薄膜面實質上為垂直取向的光學各向異性層。
在上述實施例1的光學各向異性層的形成中，使用#5.0的繞線棒代替使用#4.6的繞線棒將涂敷液S1涂敷在取向膜上。當將棒狀液晶化合物的取向狀態(tài)進行固定化時，使薄膜的溫度保持為90℃進行UV照射，從而形成光學各向異性層BH1。接著，對與形成光學各向異性層的表面相反一側的纖維素乙酸酯薄膜表面連續(xù)地進行皂化處理，從而制作了光學補償薄膜FH1。
將含有棒狀液晶性化合物的光學各向異性層BH1從所制作的光學補償薄膜FH1剝離，并測量光學特性。在波長550nm下測量的僅光學各向異性層BH1的Re(0)為0nm。表1中示出了僅使該光學各向異性層BH1沿任意的軸傾斜40°而測量的Re和膜厚d。另外，即使任意改變傾斜的軸而測量Re(40)，都實質上相等，從而可以確認形成了棒狀液晶分子相對于薄膜面實質上為垂直取向的光學各向異性層。
<偏振片的制作>
將在碘水溶液中連續(xù)染色的厚度為80μm的輥狀聚乙烯醇薄膜沿輸送方向拉伸5倍，干燥獲得長條的偏振膜。使用聚乙烯醇系粘接劑連續(xù)地在該偏振膜的一個面上貼合上述制作的光學補償薄膜F1的未形成含有液晶化合物的光學各向異性層的面，在另一個面上貼合對表面進行皂化處理的纖維素三乙酸酯薄膜(フジタツクTD80UL、富士膠片株式會公司制)，從而制作了長條的偏振片P1。
與上述偏振片P1的制作相同，使用光學補償薄膜F2～F8制作偏振片，分別形成P2～P8。另外，同樣使用比較例的光學補償薄膜FH1，制作比較例的偏振片PH1。
<其它的偏振片的制作>
<纖維素乙酸酯薄膜(T0)的制作>
(纖維素乙酸酯溶液的調制)將下述的組合物投入混合槽中，攪拌使各成分溶解，從而調制纖維素乙酸酯溶液A。
纖維素乙酸酯溶液A的組成

(消光劑溶液的調制)將20質量份平均粒徑為16nm的二氧化硅粒子(AEROSIL R972、日本AEROSIL(株)制)、80質量份甲醇充分攪拌混合30分鐘以形成二氧化硅粒子分散液。將該分散液與下述的組合物一起投入分散器，再攪拌30分鐘以上使各成分溶解，從而調制消光劑溶液。
消光劑溶液組成

(添加劑溶液的調制)將下述的組合物投入混合槽中，邊加熱邊攪拌，使各成分溶解，從而調制纖維素乙酸酯溶液。
添加劑溶液組成


化學式44光學各向異性降低劑

化學式45波長分散調整劑

(纖維素乙酸酯薄膜的制作)將94.6質量份上述纖維素乙酸酯溶液A、1.3質量份消光劑溶液、4.1質量份添加劑溶液分別過濾后混合，使用傳送帶流延機進行流延。上述組成中降低光學各向異性的化合物以及波長分散調整劑相對于纖維素乙酸酯的質量比分別為12％和1.2％。在殘留溶劑量為30％下將薄膜從傳送帶剝離，在140℃下干燥40分鐘，從而制造了厚度為80μm的長條狀的纖維素乙酸酯薄膜T0。得到的薄膜的面內延遲(Re)為1nm(滯相軸是與薄膜長度方向垂直的方向)，厚度方向的延遲(Rth)為一1nm。
<偏振片P0的制作>
將在碘水溶液中連續(xù)染色的厚度為80μm的輥狀聚乙烯醇薄膜沿輸送方向拉伸5倍，進行干燥以獲得長條的偏振膜。使用聚乙烯醇系粘接劑連續(xù)地在該偏振膜的一個面上貼合皂化處理過的上述纖維素乙酸酯薄膜T0，在另一個面上貼合皂化處理過的市售的纖維素乙酸酯薄膜(フジタツクTD80UL、富士膠片株式會公司制)，從而制作了作為上述偏振片(P1～P8、PH1)的對置偏振片使用的偏振片(P0)。
<IPS模式液晶顯示裝置的制作>
制作圖1中所示結構的液晶單元。圖1中，1是液晶元件像素區(qū)域，2是像素電極，3是顯示電極，4是摩擦方向，5a、5b是黑顯示時液晶化合物的導向偶極子，以及6a、6b是白顯示時液晶化合物的導向偶極子。具體地講，在一個玻璃基板上，按照相鄰電極間的距離為20μm的方式設置電極，在其上設置聚酰亞胺膜作為取向膜，圖1中，沿用4表示的方向進行摩擦處理。在另外準備的一個玻璃基板的一個表面上設置聚酰亞胺膜，進行摩擦處理，從而形成取向膜。將兩個玻璃基板通過使取向膜彼此對置，將單元間隔(d)設定為3.9μm，并按照二個玻璃基板的摩擦方向為平行的方式進行重疊貼合。接著，通過封入折射率各向異性(Δn)為0.0769以及介電常數(shù)各向異性(Δε)為正的4.5的向列液晶組合物來制作水平取向液晶單元。液晶層的Δn·d的值為300nm。
在上述水平取向單元的上下玻璃基板上使用粘合劑貼合偏振片(P1以及P0)。此時，在背燈側的偏振片上設置P1，在目視者側設置P0，按照在偏振片(P1)中含有的光學各向異性層與背燈側的玻璃基板接觸的方式，以及按照使偏振片(P0)中含有的纖維素乙酸酯薄膜(T0)與目視者側的玻璃基板接觸的方式進行貼合。另外，按照偏振片(P1)的吸收軸和液晶單元的摩擦方向進行正交、偏振片(P1)和偏振片(P0)的吸收軸進行正交的方式進行設置。由此制作了液晶顯示裝置L1。
上述液晶顯示裝置L1的制作中，使用偏振片P2～P8、PH1代替偏振片P1，制作液晶顯示裝置，從而分別形成L2～L8、LH1。
向制作的顯示裝置施加55H z的矩形波電壓。形成白顯示為5V、黑顯示為0V的標準黑色模式。使用測量儀(EZ-Contrast 160D、ELDIM公司制)評價顯示特性。表2中示出了黑顯示時從正面方向測量的亮度、以及從斜方向(相對于偏振片的吸收軸為方位45°，與法線方向成極角60°)觀察時的不均勻性。本發(fā)明的液晶顯示裝置與比較例的液晶顯示裝置相比，黑顯示時的亮度低，從而獲得了高的對比度，另外從斜方向觀察時不均勻也少。
表1

表2

權利要求
1.一種光學各向異性體，其是由含有液晶化合物的組合物形成的層狀光學各向異性體，其中從該光學各向異性體表面的法線方向測量的延遲實質上為0，當將該光學各向異性體的厚度設定為d，并將使該光學各向異性體傾斜40°而測量的延遲設定為Re(40)時，Re(40)/d大于0.02。
2.根據(jù)權利要求1所述的光學各向異性體，其中所述液晶化合物是棒狀液晶化合物，該棒狀液晶化合物的分子相對于所述光學各向異性體的表面實質上垂直地取向。
3.根據(jù)權利要求1所述的光學各向異性體，其中所述液晶化合物是盤狀液晶化合物，該盤狀液晶化合物的分子將其圓盤面相對于所述光學各向異性體的表面實質上水平地取向。
4.由權利要求1-3任何一項所述的層狀光學各向異性體和聚合物薄膜形成的層疊體。
5.根據(jù)權利要求4所述的層疊體，其中所述聚合物薄膜是通過拉伸而表現(xiàn)出光學各向異性的薄膜。
6.根據(jù)權利要求4或5所述的層疊體，其中所述聚合物薄膜是?；w維素薄膜或降冰片烯類聚合物薄膜。
7.一種偏振片，其包含偏振膜和權利要求1-3任何一項所述的光學各向異性體或權利要求4-6任何一項所述的層疊體。
8.一種液晶顯示裝置，其包含液晶單元和權利要求1-3任何一項所述的光學各向異性層、權利要求4-6任何一項所述的層疊體或權利要求7所述的偏振片。
全文摘要
本發(fā)明涉及光學各向異性體，其是由含有液晶化合物的組合物形成的層狀的光學各向異性體，從該光學各向異性體表面的法線方向測量的延遲實質上為0，當將該光學各向異性體的厚度設定為d，并將使該光學各向異性體傾斜40°而測量的延遲設定為Re(40)時，Re(40)/d大于0.02。
文檔編號G02B5/30GK1932613SQ20061015159
公開日2007年3月21日 申請日期2006年9月14日 優(yōu)先權日2005年9月16日
發(fā)明者高橋勇太 申請人:富士膠片株式會社