[发明专利]光学膜、偏振片、液晶显示装置及取向控制剂

说明书

技术领域

本发明涉及对液晶显示装置的光学补偿等有用的光学膜、取向控制剂以及具有其的偏振片和液晶显示装置。

背景技术

一直以来，提出了将固定液晶分子的混合取向状态所形成的光学各向异性层用于TN模式液晶显示装置的光学补偿中。特别是近年来，开发了各种具有高Δn及低波长分散性的盘状液晶化合物（以下也称作DLC），期待这些化合物在光学补偿部件中的应用。

这里“盘状液晶分子的混合取向”是指盘状液晶分子的圆盘面与层面所成的角度（以下称作“倾斜角”）在层厚度方向上发生变化（增加或减少）的取向状态。该光学各向异性层一般来说由于是在取向膜的表面上使含有盘状液晶化合物的组合物取向而形成的，因而该层中存在取向膜界面和空气界面。混合取向有以下两个形态：上述倾斜角在取向膜界面侧增大而在空气界面侧减小的形态（即倾斜角从取向膜界面向空气界面减少的形态，以下称作“逆混合取向”）；和上述倾斜角在取向膜界面侧减小而在空气界面侧增大的形态（即倾斜角从取向膜界面向空气界面增加的形态，以下称作“正混合取向”）。

一直以来，作为使用了盘状液晶分子的光学补偿膜，通常为后者的形态、即正混合取向，而对于具有固定盘状液晶化合物的逆混合取向而成的光学各向异性层的光学膜也提出了各种方案（例如日本专利第4512468号）。

对于盘状液晶化合物及棒状液晶化合物，作为增大取向膜界面侧的倾斜角、也就是使液晶化合物在取向膜界面侧垂直取向的方法，例如提出了使光学各向异性层中含有取向控制剂的方案（例如日本专利第4512468号及日本特开2006-106662号公报）。

发明内容

发明要解决的课题

如上所述，一直以来，作为使用了液晶分子的光学补偿膜，通常是具有固定正混合取向所形成的光学各向异性层的光学补偿膜。本发明人进行了深入研究，结果获知：正混合取向状态的液晶分子的取向在以微观水平来看时有若干的混乱，该微观水平的取向混乱会表现为光学各向异性层的微取向轴偏离，在作为光学补偿部件用于液晶显示装置时，会成为降低正面对比度（CR）的原因之一。特别是近年来，正面对比度的提高显著，对于以往未被看作是问题的正面CR的降低原因也开始要求解决。另一方面，现有的利用逆混合取向的形态中存在制造上的问题点。

另外，本发明人进行了深入研究，结果获知：在取向膜界面处，与液晶分子以90°垂直取向的逆混合取向相比，相对于膜面以低于90°的高倾斜角进行倾斜取向的逆混合取向可以进一步改善视野角CR。另外可知，除了视野角CR以外，对于TN液晶显示装置所要求的宽方向的颜色特性或下侧的色调反转特性，调整至低于90°的倾斜角也是有效的。但是，通过以往的添加取向膜界面垂直取向剂是难以达成这种逆混合取向状态的。

本发明鉴于上述问题而完成，其目的在于提供在取向膜界面处液晶分子处于垂直取向状态或低于90°的高平均倾斜角的倾斜取向状态的光学膜、其制造中可利用的取向剂、以及具有其的偏振片和液晶显示装置。

用于解决课题的手段

用于解决上述课题的手段如下所述。

[1]一种光学膜，其特征在于，其为依次具有支撑体、经研磨处理的取向膜和包含液晶化合物的光学各向异性层的光学膜，所述光学各向异性层含有至少1种的下述通式（I）所示的鎓化合物：

通式（I）

通式（I）中，环A表示可具有取代基的含氮杂环的季铵离子；G表示杂原子；X表示阴离子；L¹表示2价的连接基团；Y¹表示含有5元或6元环作为部分结构的2价连接基团；Z表示C_1～30的烷基，且1个碳原子或不相邻的2个以上的碳原子可被氧原子、硫原子、-C（＝O）-、-C（＝O）O-或-C（＝O）NR-（R表示氢原子、烷基或芳基）取代。

[2]上述[1]所述的光学膜，其中，所述至少1种的通式（I）所示的鎓化合物为下述通式（I’）所示的化合物：

通式（I’）

通式（I’）的各符号的定义分别与通式（I）中的定义相同。

[3]上述[1]或[2]所述的光学膜，其中，Y¹是具有2个以上5元或6元环作为部分结构的2价连接基团。

[4]上述[1]～[3]中任一项所述的光学膜，其中，所述至少1种的通式（I）所示的鎓化合物为下述通式（I-1）所示的化合物：

通式（I-1）