(57)【要約】  安価且つ容易に、硬度などの機械強度、および基材密着性に優れた位相差層を形成することのできる液晶組成物、それを用いたカラーフィルタ、およびこのカラーフィルタを用いた液晶表示装置を提供する。  １種または２種以上の架橋性液晶化合物と、スルフィド系シランカップリング剤、メルカプト系シランカップリング剤、アミノ系シランカップリング剤または（メタ）アクリロイル系シランカップリング剤より選ばれた少なくとも１種のシランカップリング剤と、分子構造中にアルコール性水酸基および多官能（メタ）アクリロイル基を有する多官能（メタ）アクリレートと、脂環エポキシ化合物と、を含有することを特徴とする液晶組成物、およびこれを透明基板２に塗工して固定化した位相差層４を備えるカラーフィルタ１ならびに該カラーフィルタ１を表示側基板１２とする液晶表示装置１１。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１種または２種以上の架橋性液晶化合物と、スルフィド系シランカップリング剤、メルカプト系シランカップリング剤、アミノ系シランカップリング剤または（メタ）アクリロイル系シランカップリング剤より選ばれた少なくとも１種のシランカップリング剤と、分子構造中にアルコール性水酸基および重合性官能基を有する多官能性化合物と、エポキシ化合物と、を含有することを特徴とする液晶組成物。
【請求項２】
架橋性液晶化合物の少なくとも１種が、１分子中に１個または２個以上の（メタ）アクリロイル基を有する請求項１に記載の液晶組成物。
【請求項３】
前記アミノ系シランカップリング剤がケチミン系シランカップリング剤である請求項１に記載の液晶組成物。
【請求項４】
前記多官能化合物が、多官能（メタ）アクリレートである請求項１に記載の液晶組成物。
【請求項５】
前記多官能（メタ）アクリレートが、２−ヒドロキシ１−３ジメタクリロキシプロパン、２−ヒドロキシ１−３ジメタクリロキシプロパン、２−ヒドロキシ，１−アクリロキシ，３−メタクリロキシプロパン、エチレンビス［オキシ（２−ヒドロキシプロパン−１，３−ジイル）］ジメタクリレート、（１−メチル−１，２−エタンジイル）ビス［オキシ（２−ヒドロキシ−３，１−プロパンジイル）］ジアクリレート、ビスフェノールＡ−グリシジルメタクリレート、ビスフェノールＡ−グリシジルアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレートからなる群より選ばれる１種または２種以上である請求項４に記載の液晶組成物。
【請求項６】
前記多官能（メタ）アクリレートがペンタエリスリトールトリアクリレートである請求項４に記載の液晶組成物。
【請求項７】
前記多官能（メタ）アクリレートがジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレートである請求項４に記載の液晶組成物。
【請求項８】
前記エポキシ化合物が、脂環アルキル基内にエポキシ基を有する脂環エポキシ化合物である請求項１に記載の液晶組成物。
【請求項９】
前記エポキシ化合物が、分子構造中にエポキシ基を２以上有する請求項８に記載の液晶組成物。
【請求項１０】
前記エポキシ化合物が低分子量体として含有されている請求項９に記載の液晶組成物。
【請求項１１】
前記エポキシ化合物の数平均分子量が１０００以下である請求項９に記載の液晶組成物。
【請求項１２】
前記シランカップリング剤を、対配合物換算値で０．０１〜２０重量％含有する請求項１に記載の液晶組成物。
【請求項１３】
前記多官能性化合物を、対配合物換算値で５〜２０重量％含有する請求項１に記載の液晶組成物。
【請求項１４】
前記エポキシ化合物を、対配合物換算値で１〜２０重量％含有する請求項１に記載の液晶組成物。
【請求項１５】
透明基板上に直接または間接に、少なくとも着色層と位相差層とがこの順にまたは逆順に積層されたカラーフィルタであって、前記位相差層が、請求項１に記載の液晶組成物に含有される架橋性液晶化合物を配向させた状態で互いに架橋重合させることによって形成されていることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項１６】
透明基板上に直接または間接に、着色層と位相差層とがこの順に積層されたカラーフィルタであって、前記位相差層が、請求項１に記載の液晶組成物を前記着色層上に直接塗布して液晶塗布膜とし、該液晶塗布膜に含有される架橋性液晶化合物を配向させ、ついで該液晶塗布膜の表面に活性放射線を照射することにより前記架橋性液晶化合物を互いに架橋重合させて形成されていることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項１７】
透明基板上に直接または間接に、着色層と位相差層とがこの順に積層されたカラーフィルタであって、前記位相差層が、対配合物換算値で少なくとも（ａ）９３．８９〜７０重量％の前記架橋性液晶化合物、（ｂ）０．１〜１０重量％の光重合開始剤、（ｃ）０．０１〜２０重量％の前記シランカップリング剤、（ｄ）５〜２０重量％の前記多官能性化合物、および（ｅ）１〜２０重量％の前記エポキシ化合物（ただし上記（ｂ）〜（ｅ）の合計が３０重量％を超えることはない）を含む請求項１に記載の液晶組成物を前記着色層上に直接塗布して液晶塗布膜とし、該液晶塗布膜に含有される架橋性液晶化合物を配向させ、ついで該液晶塗布膜の表面に活性放射線を照射することにより前記架橋性液晶化合物を互いに架橋重合させ、さらに架橋重合した液晶塗布膜を焼成することにより形成され、かつ、前記位相差層の鉛筆硬度が、ＪＩＳＫ５６００−５−４の評価基準で２Ｈ以上であることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項１８】
透明基板上に直接または間接に、着色層と位相差層とがこの順に積層されたカラーフィルタであって、前記位相差層が、対配合物換算値で少なくとも（ａ）９３．８９〜７０重量％の前記架橋性液晶化合物、（ｂ）０．１〜１０重量％の光重合開始剤、（ｃ）０．０１〜２０重量％の前記シランカップリング剤、（ｄ）５〜２０重量％の前記多官能性化合物、および（ｅ）１〜２０重量％の前記エポキシ化合物（ただし上記（ｂ）〜（ｅ）の合計が３０重量％を超えることはない）を含む請求項１に記載の液晶組成物を前記着色層上に直接塗布して液晶塗布膜とし、該液晶塗布膜に含有される架橋性液晶化合物を配向させ、ついで該液晶塗布膜の表面に活性放射線を照射することにより前記架橋性液晶化合物を互いに架橋重合させ、さらに架橋重合した液晶塗布膜を焼成することにより形成され、かつ、前記位相差層の剥離強度が、ＪＩＳＫ５６００−５−６の評価基準で０または１であることを特徴とするカラーフィルタ。
【請求項１９】
位相差層がホメオトロピック配向している請求項１５に記載のカラーフィルタ。
【請求項２０】
請求項１５に記載のカラーフィルタと、透明基板上に少なくとも液晶駆動用電極を備える駆動用回路側基板とが、前記位相差層および前記液晶駆動用電極をともに内側にして対向させて配置され、前記カラーフィルタと前記駆動用回路側基板との間に駆動用液晶材料が封入されてなる液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶組成物、該液晶組成物よりなる位相差層を有するカラーフィルタ、および該カラーフィルタを用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置は、薄型軽量、低消費電力という大きな利点を持つため、パーソナルコンピューターや携帯電話、電子手帳等の表示装置に積極的に用いられている。これらの液晶表示装置は、駆動用液晶材料の複屈折性を利用して光のスイッチングを行っている。したがって、液晶表示装置は駆動用液晶材料の複屈折性に由来する視野角依存性という問題が存在する。この問題を解決するために各種の位相差層形成フィルムが開発されている。この位相差層形成フィルムは通常、ポリアクリレート、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース等のフィルムの延伸によって作製され、２枚の基板で駆動用液晶材料を挟み込んでなる液晶セルの外側に粘着剤を用いて貼り付けられる。しかしこの場合、粘着剤の屈折率は位相差層形成フィルムの屈折率とは異なるため、透過光に光散乱を生じるという問題がある。【０００３】
これに対し最近では、透過光を赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）などに着色する着色層が基材上に積層されたカラーフィルタにおいて、架橋性液晶材料や高分子液晶材料を着色層の上面に塗布することによって液晶セルの内側に位相差層を設置する方法が提案されている（下記特許文献１参照）。この場合は粘着剤が不要となるため上記光散乱の問題は発生せず、また位相差層が基板に保護されるため高い機械的強度と耐熱性が得られ、さらには吸湿変形を抑制することができる。【０００４】
また、これらの位相差層についてはその耐熱性や耐薬品性をさらに向上させるため、重合性液晶中に多官能(メタ)アクリレート（下記特許文献２および３参照）を添加し、硬化させる方法が提案されている。
【特許文献１】特開２０００−２２１５０６号公報
【特許文献２】特開２００２−２６５４２１号公報
【特許文献３】特開２００２−３０８８３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献２または３のように、重合性液晶中に多官能（メタ）アクリレートを添加しただけの方法では、基材や着色層などの下地層に対する位相差層の密着力が弱く、外部からの応力により位相差層が下地層から剥がれてしまうといった問題があった。本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、安価且つ容易に、硬度や下地層との密着性に優れた位相差層を形成することのできる液晶組成物、それを用いたカラーフィルタ、およびこのカラーフィルタを用いた液晶表示装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかる液晶組成物は、架橋性液晶化合物に対し、添加物として特定のシランカップリング剤と、アルコール性の多官能性化合物とをともに添加することによって位相差層の垂直配向性と硬度が向上し、さらにエポキシ化合物を配合することにより前記添加物と相乗的に位相差層の耐久性や、下地層との密着性（以下、本発明では「基材密着性」という場合がある。）が向上するという知見に基づくものである。【０００７】
即ち本発明は、１種または２種以上の架橋性液晶化合物と、スルフィド系シランカップリング剤、メルカプト系シランカップリング剤、アミノ系シランカップリング剤または（メタ）アクリロイル系シランカップリング剤より選ばれた少なくとも１種のシランカップリング剤と、分子構造中にアルコール性水酸基および重合性官能基を有する多官能性化合物と、エポキシ化合物と、を含有することを特徴とする液晶組成物を要旨とする。【０００８】
上記本発明の液晶組成物は、前記架橋性液晶化合物の少なくとも１種が、１分子中に１個または２個以上の（メタ）アクリロイル基を有していてもよい。【０００９】
上記本発明の液晶組成物は、前記アミノ系シランカップリング剤がケチミン系シランカップリング剤であってもよい。【００１０】
上記本発明の液晶組成物は、前記多官能性化合物が、多官能（メタ）アクリレートであってもよい。【００１１】
上記本発明の液晶組成物は、前記多官能（メタ）アクリレートが、２−ヒドロキシ１−３ジメタクリロキシプロパン、２−ヒドロキシ１−３ジメタクリロキシプロパン、２−ヒドロキシ，１−アクリロキシ，３−メタクリロキシプロパン、エチレンビス［オキシ（２−ヒドロキシプロパン−１，３−ジイル）］ジメタクリレート、（１−メチル−１，２−エタンジイル）ビス［オキシ（２−ヒドロキシ−３，１−プロパンジイル）］ジアクリレート、ビスフェノールＡ−グリシジルメタクリレート、ビスフェノールＡ−グリシジルアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレートからなる群より選ばれる１種または２種以上であってもよい。【００１２】
上記本発明の液晶組成物は、前記多官能（メタ）アクリレートがペンタエリスリトールトリアクリレートであってもよい。【００１３】
上記本発明の液晶組成物は、前記多官能（メタ）アクリレートがジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレートであってもよい。【００１４】
上記本発明の液晶組成物は、前記エポキシ化合物が、脂環アルキル基内にエポキシ基を有する脂環エポキシ化合物であってもよい。【００１５】
上記本発明の液晶組成物は、前記エポキシ化合物が、分子構造中にエポキシ基を２以上有していてもよい。【００１６】
上記本発明の液晶組成物は、前記エポキシ化合物が低分子量体として含有されていてもよい。【００１７】
上記本発明の液晶組成物は、前記エポキシ化合物の数平均分子量が１０００以下であってもよい。【００１８】
上記本発明の液晶組成物は、前記シランカップリング剤を、対配合物換算値で０．０１〜２０重量％含有していてもよい。【００１９】
上記本発明の液晶組成物は、前記多官能性化合物を、対配合物換算値で５〜２０重量％含有していてもよい。【００２０】
上記本発明の液晶組成物は、前記エポキシ化合物を、対配合物換算値で１〜２０重量％含有していてもよい。【００２１】
またさらなる本発明は、透明基板上に直接または間接に、少なくとも着色層と位相差層とがこの順にまたは逆順に積層されたカラーフィルタであって、前記位相差層が、請求項１に記載の液晶組成物に含有される架橋性液晶化合物を配向させた状態で互いに架橋重合させることによって形成されていることを特徴とするカラーフィルタを要旨とする。【００２２】
またさらなる本発明は、透明基板上に直接または間接に、着色層と位相差層とがこの順に積層されたカラーフィルタであって、前記位相差層が、請求項１に記載の液晶組成物を前記着色層上に直接塗布して液晶塗布膜とし、該液晶塗布膜に含有される架橋性液晶化合物を配向させ、ついで該液晶塗布膜の表面に活性放射線を照射することにより前記架橋性液晶化合物を互いに架橋重合させて形成されていることを特徴とするカラーフィルタを要旨とする。【００２３】
またさらなる本発明は、透明基板上に直接または間接に、着色層と位相差層とがこの順に積層されたカラーフィルタであって、前記位相差層が、対配合物換算値で少なくとも（ａ）９３．８９〜７０重量％の前記架橋性液晶化合物、（ｂ）０．１〜１０重量％の光重合開始剤、（ｃ）０．０１〜２０重量％の前記シランカップリング剤、（ｄ）５〜２０重量％の前記多官能性化合物、および（ｅ）１〜２０重量％の前記エポキシ化合物（ただし上記（ｂ）〜（ｅ）の合計が３０重量％を超えることはない）を含む請求項１に記載の液晶組成物を前記着色層上に直接塗布して液晶塗布膜とし、該液晶塗布膜に含有される架橋性液晶化合物を配向させ、ついで該液晶塗布膜の表面に活性放射線を照射することにより前記架橋性液晶化合物を互いに架橋重合させ、さらに架橋重合した液晶塗布膜を焼成することにより形成され、かつ、前記位相差層の鉛筆硬度が、ＪＩＳＫ５６００−５−４の評価基準で２Ｈ以上であることを特徴とするカラーフィルタを要旨とする。【００２４】
またさらなる本発明は、透明基板上に直接または間接に、着色層と位相差層とがこの順に積層されたカラーフィルタであって、前記位相差層が、対配合物換算値で少なくとも（ａ）９３．８９〜７０重量％の前記架橋性液晶化合物、（ｂ）０．１〜１０重量％の光重合開始剤、（ｃ）０．０１〜２０重量％の前記シランカップリング剤、（ｄ）５〜２０重量％の前記多官能性化合物、および（ｅ）１〜２０重量％の前記エポキシ化合物（ただし上記（ｂ）〜（ｅ）の合計が３０重量％を超えることはない）を含む請求項１に記載の液晶組成物を前記着色層上に直接塗布して液晶塗布膜とし、該液晶塗布膜に含有される架橋性液晶化合物を配向させ、ついで該液晶塗布膜の表面に活性放射線を照射することにより前記架橋性液晶化合物を互いに架橋重合させ、さらに架橋重合した液晶塗布膜を焼成することにより形成され、かつ、前記位相差層の剥離強度が、ＪＩＳＫ５６００−５−６の評価基準で０または１であることを特徴とするカラーフィルタを要旨とする。【００２５】
上記本発明のカラーフィルタは、位相差層がホメオトロピック配向していてもよい。【００２６】
またさらなる本発明は、上記本発明のカラーフィルタと、透明基板上に少なくとも液晶駆動用電極を備える駆動用回路側基板とが、前記位相差層および前記液晶駆動用電極をともに内側にして対向させて配置され、前記カラーフィルタと前記駆動用回路側基板との間に駆動用液晶材料が封入されてなる液晶表示装置を要旨とする。【００２７】
尚、本明細書において用いられるいくつかの用語について以下のとおり定義する。
「（メタ）アクリロイル基」とは、「アクリロイル基」および「メタアクリロイル基」の２つの官能基の総称として用いるものとする。尚、アクリロイル基の例としてはアクリロイロキシ基（アクリレート基）等、メタアクリロイル基の例としてはメタクリロイロキシ基（メタクリレート基）等が挙げられる。同様に、「（メタ）アクリレート」とは、「アクリレート」および「メタクリレート」を意味する。【００２８】
「液晶組成物」とは、（ａ）少なくとも架橋性液晶化合物と、スルフィド系、メルカプト系、アミノ系または（メタ）アクリロイル系のシランカップリング剤と、アルコール性の多官能性化合物と、エポキシ化合物とを含み、さらに位相差層を形成するために用いられる他の物質が配合された混合物である組成物（混合形態組成物）と、（ｂ）上記混合物を配合物成分とし、これを溶媒に溶解もしくは懸濁させて調製した溶液状態である組成物（溶液形態組成物）の両方を意味する。また本明細書中、特に上述した「溶液状態である組成物」である本発明の液晶組成物のことを、便宜上「液晶組成物溶液」とも呼ぶ。【００２９】
「対配合物換算値」とは、本発明の液晶組成物が混合形態組成物である場合には、該混合物を構成する物質として配合される各配合物の総重量を１００としたときの各配合物の重量比を意味し、また、本発明の液晶組成物が溶液形態組成物である場合には、溶液の重量から溶媒の重量を引いた重量（即ち、溶媒に溶解或いは懸濁する前の各配合物の総重量）を１００としたときの各配合物の重量比を意味する。なお、本発明において特に断りなく重量％と表記した場合は、対配合物換算値を意味するものとする。【００３０】
「位相差層」とは、光の位相差（リタデーション）変化に対して光学補償することができる位相差制御機能を有する層を意味する。【００３１】
「ホメオトロピック配向」とは、位相差層を構成する液晶分子の光軸が基板面に対して垂直または略垂直に立ち上がっている配向状態をいう。また「位相差層がホメオトロピック配向している」とは、位相差層を構成する液晶分子が垂直配向していることをいう。尚、本発明において、位相差層の理想的なホメオトロピック配向とは、位相差層の厚さ方向をｚ軸にしてｘｙｚ直交座標を想定したとき、ｘ軸方向の屈折率ｎｘとｙ軸方向の屈折率ｎｙがほぼ同じ値になり、かつ測定角度が０°の時の位相差値が４ｎｍ以下の場合をいい、好ましくは３．５ｎｍ以下、より好ましくは３ｎｍ以下の場合をいう。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の液晶組成物をガラス基板等の基材上に塗布して液晶塗布膜とし、これに含まれる液晶分子を配向させ、ついで該液晶塗布膜を硬化させて得られる位相差層は、硬度および下地層に対する基材密着性に優れる。このため本発明の液晶組成物により位相差層を形成したカラーフィルタやこのカラーフィルタを表示側基板として用いた液晶表示装置は、安価に作製され、かつ長期間に亘って優れた視野角改善効果と、硬度および基材密着性を発揮するという効果を奏する。
また本発明の液晶組成物は、スルフィド系、メルカプト系、アミノ系または（メタ）アクリロイル系のシランカップリング剤を架橋性液晶化合物に添加したことにより、液晶分子の垂直配向性が向上する。したがって、基材や着色層などの下地層の表面に洗浄処理や表面改質処理を施した場合など、液晶分子の垂直配向性を良好に得ることが困難な場合であっても、垂直配向膜を用いることなく液晶分子を垂直配向させることができる。
さらに本発明によれば、水酸基および重合性官能基を有する多官能性化合物を用いることにより、架橋性液晶化合物と上記シランカップリング剤との相溶性が向上するという効果を奏する。【００３３】
なお、液晶組成物に含まれる液晶分子を重合固定してなる位相差層と下地層との密着性を向上するという観点のみから言えば、例えば両者の間に粘着層を別途形成する方法も採り得るところである。しかし、かかる方法では、位相差層の形成に先立って粘着層を下地層の上に塗工および固定する工程を経る必要がある。またかかる方法では、カラーフィルタや液晶表示装置全体の厚さが増してしまうほか、該粘着層によって透過光の散乱が生じ、カラーフィルタ等の光学特性が低下する虞がある。これに対し、本発明のように液晶組成物中に上記特定のシランカップリング剤を混合することにより、位相差層の作製工程数の増大、位相差層厚さの拡大および光学特性の低下のいずれの問題をも伴うことなく本発明の上記効果を得ることができる。【００３４】
また本発明の液晶組成物を用いて得られた位相差層は上記のように配向安定性に優れるため、優れた位相差制御機能を発揮して液晶表示装置の視野角改善効果に大きく寄与する。即ち、クロスニコル状態に設置した一対の直線偏光板に挟んで本発明のカラーフィルタを偏光顕微鏡により観察したときには光漏れがない。また該カラーフィルタを液晶表示装置に用いた場合には、光漏れのない暗表示（黒表示）と、高輝度の明表示（白表示）とが得られ、高いコントラスト比による高品質な表示を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明のカラーフィルタの一実施例を示す縦断面図である。
【図２】本発明のカラーフィルタを用いた液晶表示装置の一例を示す縦断面図である。
【図３】サンプルの位相差測定方向を示した図である。
【符号の説明】
【００３６】
１          カラーフィルタ
２          透明基板
３          着色層
４          位相差層
１１          液晶表示装置
１２          表示側基板
１３          駆動用回路側基板
１４          駆動用液晶材料
１５          液晶セル
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
本発明の架橋性液晶組成物（以下、単に「液晶組成物」という場合がある。）は、（１）架橋性液晶化合物と、（２）スルフィド系シランカップリング剤、メルカプト系シランカップリング剤、アミノ系シランカップリング剤または（メタ）アクリロイル系シランカップリング剤より選ばれた少なくとも１種のシランカップリング剤と、（３）分子構造中にアルコール性水酸基および重合性官能基を有する多官能化合物と、（４）エポキシ化合物とが（５）溶媒に添加されてなるものである。上記各成分について、以下具体的に説明する。【００３８】
＜架橋性液晶化合物について＞
本発明の液晶組成物に用いる架橋性液晶化合物としては、架橋性のネマチック液晶を用いることができ、架橋性ネマチック液晶としては例えば、１分子中に（メタ）アクリロイル基、エポキシ基、オキタセン基、イソシアネート基等の重合性基を少なくとも１個有するモノマー、オリゴマー、ポリマー等が挙げられる。このような架橋性液晶としては、下記、化１に示す一般式（１）または下記、化２に示す一般式（２）で表される化合物のうちの１種の化合物もしくは２種以上の混合物、化３または化４に示す化合物のうちの１種の化合物もしくは２種以上の混合物、またはこれらを組み合わせた混合物を用いることができる。特に、本発明における架橋性液晶化合物を構成する架橋性ネマチック液晶化合物の少なくとも１種が、１分子中に１個または２個以上の（メタ）アクリロイル基を有することが好ましい。【００３９】
上述の通り、本発明は、架橋性液晶化合物を含有する液晶組成物に、スルフィド系、メルカプト系、アミノ系または（メタ）アクリロイル系のシランカップリング剤が添加されている。この結果本発明の液晶組成物を用いて基板などの下地層の表面に位相差層を形成したときに、該位相差層を構成する架橋性液晶化合物を下地層に対し良好に垂直配向させることが可能である。本発明によって上記良好な垂直配向が実現される機構については明らかではない。しかしながら上記機構について以下のことが考察される。即ち、本発明の液晶組成物を下地層に塗布して塗膜を形成した際に、該塗膜中には分散されて上記シランカップリング剤が存在する。そして該シランカップリング剤の存在により、上記塗膜を構成する架橋性液晶化合物が良好に垂直配向する。より詳しく述べると、該シランカップリング剤は、上記塗膜と下地層との界面領域、あるいは該塗膜と空気層との界面領域に存在する架橋性液晶化合物の配向だけではなく、該塗膜の中間領域に存在する架橋性液晶化合物の配向に対しても良好な作用を与える。したがって、下地層の表面性状の変化あるいは凹凸の存在により、下地層界面に存在する架橋性液晶化合物の配向が不安定な場合であっても、上記塗膜の中間領域に存在する架橋性液晶化合物は、上記シランカップリング剤の存在により良好なホメオトロピック配向を示す。そして上記中間領域の架橋性液晶化合物の良好なホメオトロピック配向に支配されて、塗膜と下地層との界面領域および塗膜と空気層との界面領域に存在する架橋性液晶化合物も良好にホメオトロピック配向するものと考えられる。【００４０】
【化１】
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【００４１】
【化２】
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【００４２】
【化３】
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【００４３】
【化４】
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【００４４】
化１に示す一般式（１）において、Ｒ1およびＲ2は、それぞれに、水素またはメチル基を示す。架橋性液晶化合物が液晶相を示す温度の範囲をより広くするためには、少なくともＲ1またはＲ2のいずれか一方が水素であることが好ましく、両方が水素であることがより好ましい。また一般式（１）におけるＸ、および一般式（２）におけるＹは、水素、塩素、臭素、ヨウ素、炭素数１〜４のアルキル基、メトキシ基、シアノ基またはニトロ基のいずれであってもよい。特に、上記Ｘおよび上記Ｙは、塩素またはメチル基であることが好ましい。一般式（１）および（２）に示される架橋性液晶化合物は、分子鎖両端に位置する（メタ）アクリロイロキシ基と、中間に位置する芳香環との間にアルキレン基を有する。アルキレン基の鎖長を示すａおよびｂ、ならびにｄおよびｅは、それぞれ個別に２〜１２の範囲の整数として任意に決定することができ、４〜１０の範囲であることが好ましく、６〜９の範囲であることがさらに好ましい。ａ＝ｂ＝０である一般式（１）の化合物、またはｄ＝ｅ＝０である一般式（２）の化合物は安定性に乏しく、加水分解を受けやすく、その上、化合物自体の結晶性が高くなる傾向にある。また、ａおよびｂ、あるいはｄおよびｅがそれぞれ１３以上である一般式（１）の化合物または一般式（２）の化合物は、等方相転移温度（ＴＩ）が低い傾向にある。この理由から、これら一般式（１）または（２）の化合物は、ａおよびｂ、あるいはｄおよびｅがそれぞれ１３以上であると、液晶性を示す温度範囲（液晶相を維持する温度範囲）が狭いものとなり、本発明の液晶組成物に用いるには好ましくない。【００４５】
上記化１、化２、化３、化４では架橋性液晶のモノマーを例示した。しかしながら本発明の架橋性液晶化合物としては、架橋性を有する液晶性のオリゴマーやポリマー等も、従来用いられているもののなかから適宜選択して用いることができる。【００４６】
一般に位相差層のリタデーション量および配向特性は、架橋性液晶化合物の複屈折Δｎと、位相差層の膜厚により決定される。このため、架橋性液晶化合物のΔｎは０．０３〜０．２０程度が好ましく、０．０５〜０．１５程度が更に好ましい。かかる複屈折率を達成することで、一般的な塗布装置による液晶組成物の塗工により、波長λの可視光を透過させた場合にλ／４やλ／２などの所望の位相差を得ることのできる位相差層が形成される。【００４７】
本発明の液晶組成物において、架橋性液晶化合物は対配合物換算値で７０重量％以上、好ましくは７５重量％以上となるように配合されることが好ましい。含有量を７０重量％以上とすることにより液晶性が向上し、位相差層における配向不良の発生を良好に抑制できる。したがって本発明の液晶組成物においては、架橋性液晶化合物に対して添加されるシランカップリング剤、多官能性化合物、エポキシ化合物、および光重合開始剤などの成分の合計は、対配合物換算値で３０重量％を超えないことが好ましい。【００４８】
ただし架橋性液晶化合物に特定の作用を付与し、あるいは本発明の液晶組成物を用いて形成される位相差層に特定の機能を付与するためのさらなる添加剤を添加することが必要な場合には、架橋性液晶化合物の添加量は上述の範囲に制限されるものではない。かかる場合には、他の添加剤の添加量を考慮し、適宜、架橋性液晶化合物の添加量を決定してよい。例えば、後述するカイラル剤を添加して一般に形成される所謂負のＣプレートを得る場合などについては、架橋性液晶化合物の添加量が７０重量％未満になることを除外するものではない。【００４９】
＜正のＣプレートについて＞
上記液晶分子を下地層に対して垂直配向（ホメオトロピック配向）させて固定化することにより、液晶分子の光軸が位相差層の法線方向を向くとともに常光線屈折率よりも大きな異常光線屈折率を位相差層の法線方向に有する、いわゆる正のＣプレートを形成することができる。この場合、液晶組成物の塗布面には垂直配向膜を予め形成するか、または液晶組成物に垂直配向助剤を混合するとよい。【００５０】
垂直配向助剤の例としては、例えばレシチンや第四級アンモニウム界面活性剤などの垂直に整列したアルキル鎖またはフルオロカーボン鎖を有する表面カップリング剤、ＨＴＡＢ（ヘキサデシル−トリメチルアンモニウムブロミド）、ＤＭＯＡＰ（Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−オクタデシル−３−アミノプロピルトリメトキシシリルクロリド）、Ｎ−パーフルオロオクチルスルホニル−３−アミノプロピルトリメチルアンモニウムヨージド、長鎖アルキルアルコール、シランポリマーなどを挙げることができる。【００５１】
なお本発明にかかる液晶組成物によれば、架橋性液晶化合物に後述する特定のシランカップリング剤が添加されたことにより、ガラス基板上に着色層が形成された基材等の表面に本発明の液晶組成物を塗布し配向、硬化させた場合に、配向膜を用いずとも基材の表面性状によらず、該液晶組成物中の液晶分子を安定して垂直配向させることができる。特に、基材表面を洗浄処理し該基材表面の性状が変化した場合であっても、かかる基材表面に直接本発明の液晶組成物を塗布し、該組成物中に含まれる液晶分子の配向を乱すことなく位相差層を形成することができる。
さらに上記垂直配向助剤を添加することで上記ホメオトロピック配向性を安定化させる効果が相乗的に高められることが本発明者らの知見によって明らかとなっている。上記相乗効果の具体的なメカニズムは必ずしも明らかではないが、液晶組成物に添加されるアミノ系シランカップリング剤の少なくとも一部が上記垂直配向助剤とカップリングすることで、位相差層における基材界面や空気界面に臨む液晶分子のみならず、位相差層の中間部分を含む全体にわたって、液晶分子を垂直配向させる規制力が発揮されるものと推察される。【００５２】
＜負のＣプレートについて＞
上記液晶分子を下地層に対して水平配向（ホモジニアス配向）させて固定化することにより、液晶分子の光軸が位相差層と並行するとともに常光線屈折率よりも小さな異常光線屈折率を位相差層の法線方向に有する、いわゆる負のＣプレートを形成することができる。この場合、架橋性ネマチック液晶化合物としては、カイラル剤を添加したコレステリック規則性を有するカイラルネマチック液晶化合物を好適に用いることができる。【００５３】
カイラル剤は分子内に光学活性な部位を有する低分子量化合物である。本発明の液晶組成物に添加するカイラル剤の分子量は１５００以下であることが好ましい。カイラル剤は、上記化１〜化４に示す架橋性液晶化合物が発現する正の一軸ネマチック規則性に、螺旋ピッチを誘起させる目的で用いられる。カイラル剤としては下記、化５に示す化合物を例示することができる。このほか、上記化１から化４に示す架橋性液晶化合物と溶液状態または溶融状態で相溶性を有し、かつ上記架橋性液晶化合物の液晶性を損なうことなく螺旋ピッチを誘起できるものであれば、化５に示す化合物に限定されない。しかしながら分子の両末端に架橋性官能基を有するものが、耐熱性の良い光学素子を得る上で好ましい。【００５４】
本発明で使用可能なカイラル剤としては、例えば１つもしくは２つ以上の不斉炭素を有する化合物、キラルなアミン、キラルなスルフォキシド等のようにヘテロ原子上に不斉点がある化合物、またはクムレン、ビナフトール等の軸不斉を持つ化合物等が挙げられる。例えば市販のカイラルネマチック液晶化合物、より具体的にはＭｅｒｃｋ社製Ｓ−８１１等を用いることができる。選択したカイラル剤の性質によっては、架橋性液晶化合物のもつネマチック規則性の破壊や配向性の低下を招く虞がある。また非重合性のカイラル剤を本発明の液晶組成物に添加した場合には、架橋性液晶化合物の硬化性の低下や、架橋性液晶化合物を硬化してなる位相差層の電気的信頼性の低下を招く虞がある。さらに、光学活性な部位を有するカイラル剤を多量に使用した場合はコストアップを招く。従って本発明で用いるカイラル剤としては、液晶性高分子の配向に螺旋ピッチを誘発する効果の大きなカイラル剤を選択することが好ましく、具体的には下記一般式（３）〜（５）で表されるような化合物であって、分子内に軸不斉を有する低分子化合物の使用が好ましい。【００５５】
【化５】
2007145339.tif 000007
【００５６】
上記一般式（３）において、Ｒ4は水素又はメチル基を示す。
また上記一般式（３），（４）中のＺは、下記、化６、化７に示す（ｉ）〜（ｘｘｉｖ）のうちの任意の一つである。このうち、式（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｖ）及び（ｖｉｉ）のうちの何れか一つであることが好ましい。また一般式（３），（４）中のｆとｇは、アルキレン基の繰り返し数を示す。ｆとｇは、同一でも異なってもよく、それぞれ２〜１２の範囲であることがさらに好ましい。ｆが０または１である一般式（３）の化合物、およびｇが０または１である一般式（４）の化合物は、安定性に欠け、加水分解を受けやすく、結晶性も高いため好ましくない。一方、ｆが１３以上である一般式（３）の化合物、およびｇが１３以上である一般式（４）の化合物は、融点（Ｔｍ）が低いため好ましくない。換言すると、ｆとｇの値がそれぞれ２〜１２であるカイラル剤を用いると、上記化１〜化４に例示される架橋性液晶化合物との相溶性が十分に得られるという利点がある。
一般式（５）中のｈは２〜５の整数が好ましい。また、下記、化６に示す式（ｉ），（ｉｉ）中のＺは、水素、塩素、臭素、ヨウ素、炭素数１〜４のアルキル基、メトキシ基、シアノ基またはニトロ基のいずれかである。【００５７】
【化６】
2007145339.tif 000008
【００５８】
【化７】
2007145339.tif 000009
【００５９】
カイラル剤の配合量の最適範囲は、架橋性液晶化合物を構成する液晶分子に誘起させるべき螺旋ピッチや、最終的に得ようとする位相差層に含まれる液晶分子のコレステリック規則性の程度などを考慮して適宜決められ、液晶分子の種類等により大きく異なる。具体的には、カイラル剤は、一般的に、対配合物換算値で０．０１〜３０重量％、好ましくは０．１〜２０重量％、更に好ましくは０．５〜１５重量％となるように配合される。特に好ましいカイラル剤の配合量は、対配合物換算値で１〜１５重量％となる量である。配合物成分中におけるカイラル剤の含有率が０．０１重量％未満の場合は、液晶組成物に含まれる液晶分子に対して十分にコレステリック規則性を付与できない場合がある。またカイラル剤の含有率が３０重量％を超える場合は、液晶組成物における液晶分子の配向性能が阻害され、液晶分子同士を架橋重合させて液晶組成物を硬化させる際に、硬化速度の低下や架橋密度の低下をきたすといった問題を生じる虞がある。カイラル剤の配合量が上記好適な数値範囲内である場合、負のＣプレートの配向性と架橋硬化性をともに十分に高め、位相差層の良好な光学特性を得ることができる。【００６０】
尚、本発明で用いるカイラル剤は、特に架橋性を有することを必須とするものではない。ただし、得られる位相差層の熱安定性等を考慮すると、上述した架橋性液晶化合物と重合し、コレステリック規則性を固定化することが可能な架橋性カイラル剤を用いることが好ましい。特に、分子の両末端に架橋性官能基があることが、耐熱性のよい光学素子を得る上で好ましい。【００６１】
＜正のＡプレートについて＞
上記カイラル剤を用いることなく、液晶分子を下地層に対して水平配向（ホモジニアス配向）させて固定化することにより、液晶分子の光軸が位相差層と並行するとともに、常光線屈折率よりも大きな異常光線屈折率を位相差層の面内方向に有する、いわゆる正のＡプレートを形成することができる。この場合、ラビング処理などを施した水平配向膜による配向規制力を液晶分子に負荷するか、または空気界面に対する液晶分子の表面自由エネルギーを抑制するためのレベリング剤を液晶組成物に添加することで、液晶分子を水平配向させることができる。【００６２】
＜シランカップリング剤について＞
本発明の液晶組成物にはシランカップリング剤が配合される。シランカップリング剤としては、その分子構造中に官能基として、スルフィド基を有するシランカップリング剤（すなわちスルフィド系シランカップリング剤）、メルカプト基を有するシランカップリング剤（すなわちメルカプト系シランカップリング剤）、アミノ基を有するシランカップリング剤（すなわちアミノ系シランカップリング剤）、（メタ）アクリロイル基を有するシランカップリング剤（すなわち（メタ）アクリロイル系シランカップリング剤）のいずれかを少なくとも１種、あるいは２種以上を混合して用いる。上記特定の官能基を備えるシランカップリング剤を本発明の液晶組成物に配合することにより、後述するアルコール性水酸基を有する多官能性化合物と相まって、位相差層の硬度や基材密着性を向上する効果が発揮される。
さらに本発明においては、上記シランカップリング剤を配合したことにより、架橋性液晶化合物の垂直配向性の向上の効果も併せて享受することができる。【００６３】
本発明に用いられる具体的なスルフィド系シランカップリング剤としては、例えば、ビス［３−（トリエトキシシリル）プロピル］テトラスルフィド（信越化学社製ＫＢＥ−８４６）、ビス［３−（トリエトキシシリル）プロピル］ジスルフィド（Ｇｅｌｅｓｔ社製ＳＩＢ１８２４．６）、ビス［ｍ−（２−トリエトキシシリルエチル）トリル］ポリスルフィド（Ｇｅｌｅｓｔ社製ＳＩＢ１８２０．５）等を挙げることができる。【００６４】
また本発明に用いられる具体的なメルカプト系シランカップリング剤としては、例えば、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン（信越化学社製ＫＢＭ−８０２）、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン（信越化学社製ＫＢＭ−８０３、東芝シリコーン社製ＴＳＬ８３８０）、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン（Ｇｅｌｅｓｔ社製ＳＩＭ６４７５．０）、１１−メルカプトウンデシルトリメトキシシラン（Ｇｅｌｅｓｔ社製ＳＩＭ６４８０．０）、メルカプトメチルメチルジエトキシシラン（Ｇｅｌｅｓｔ社製ＳＩＭ６４７３．０）、Ｓ−（オクタノイル）メルカプトプロピルトリエトキシシラン（Ｇｅｌｅｓｔ社製ＳＩＭ６７０４．０）等を挙げることができる。【００６５】
なお、本発明に用いられるアミノ系シランカップリング剤には、所謂、第１級アミン、第２級アミン、第３級アミンとして分類される化合物に加えて、「分子内に、アミノ基が可逆的にマスクされた構造を有する化合物」も含まれる。ここで「分子内に、アミノ基が可逆的にマスクされた構造を有する化合物」としては、具体的に、ケチミン系シランカップリング剤を挙げることができる。また「アミノ基が可逆的にマスクされた構造」とは、具体的には、ケチミン構造を挙げることができる。上記ケチミン構造は、ケトン基を有する化合物における該ケトン基と、第１級のアミノ基を有する化合物における該アミノ基とが反応することで形成される構造である。【００６６】
本発明に用いられる具体的なアミノ系シランカップリング剤としては、例えば、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン（信越化学社製ＫＢＭ−６０２、東芝シリコーン社製ＴＳＬ８３４５）、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン（信越化学社製ＫＢＭ−６０３、東芝シリコーン社製ＴＳＬ８３４０）、３−アミノプロピルトリエトキシシラン（信越化学社製ＫＢＥ−６０３、東芝シリコーン社製ＴＳＬ８３３１）、３−アミノプロピルトリメトキシシラン（信越化学社製ＫＢＭ−９０３）、３−アミノプロピルトリエトキシシラン（信越化学社製ＫＢＥ−９０３）、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１、３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン（信越化学社製ＫＢＥ−９１０３）、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン（信越化学社製ＫＢＭ−５７３）等を挙げることができる。
ただし本発明の液晶組成物を用いて位相差層を形成した際に、透明性に飛躍的に優れた位相差層を形成できるという観点からは、上記複数のアミノ系シランカップリング剤の中でも、ケチミン系シランカップリング剤が好適に使用される。【００６７】
ケチミン系シランカップリング剤の具体的な例としては、上記した３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１、３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン（信越化学社製ＫＢＥ−９１０３）のほか、３−トリメトキシシリル−Ｎ−（ジエチル−メチリデン）プロピルアミン、３−トリメトキシシリル−Ｎ−（１エチル−プロピリデン）プロピルアミン、３−トリメトキシシリル−Ｎ−（１エチル−ペンチリデン）プロピルアミン、３−トリメトキシシリル−Ｎ−（１メチル−ブチリデン）プロピルアミン、３−トリメトキシシリル−Ｎ−（１，３ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン、３−トリメトキシシリル−Ｎ−（２，２’ジメチル−ペンチリデン）プロピルアミン、３−トリメトキシシリル−Ｎ−（１，２メチル−プロピリデン）プロピルアミン、３−トリメトキシシリル−Ｎ−（ジプロピル−メチリデン）プロピルアミン、３−トリメトキシシリル−Ｎ−（シクロペンチリデン）プロピルアミン、３−トリメトキシシリル−Ｎ−（シクロヘキシリデン）プロピルアミン、３−トリメトキシシリル−Ｎ−（２メチルシクロヘキシリデン）プロピルアミン、３−トリメトキシシリル−Ｎ−（４メチルシクロヘキシリデン）プロピルアミン、３−トリメトキシシリル−Ｎ−（ベンジリデン）プロピルアミン、３−トリメトキシシリル−Ｎ−（ヘキシリデン）プロピルアミン、３−トリメトキシシリル−Ｎ−（ヘプチリデン）プロピルアミン、６−トリメトキシシリル−Ｎ−（１，３ジメチル−ブチリデン）ヘキシルアミン、１０−トリメトキシシリル−Ｎ−（１，３メチル-ブチリデン）デシルアミン、１０−トリメトキシシリル−Ｎ−（１，３ジメチル−ブチリデン）デシルアミン、トリメトキシシリル−Ｎ−（１，３メチル-ブチリデン）メチルアミン、（トリメトキシシリル）エチル−Ｎ−（１，３メチル-ブチリデン）ベンジルアミン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１メチル−プロピリデン）プロピルアミン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１メチル−ブチリデン）プロピルアミン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１ジメチル−ペンチリデン）プロピルアミン、３−メチルジメトキシシリル−Ｎ−（１，３ジメチル−ブチリデン）プロピルアミンを挙げることができる。【００６８】
本発明に用いられる具体的な（メタ）アクリロイル系シランカップリング剤としては、例えば、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン（信越化学社製ＫＢＭ−５０２、東芝シリコーン社製ＴＳＬ８３７５）、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学社製ＫＢＭ−５０３、東芝シリコーン社製ＴＳＬ８３７０）、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン（信越化学社製ＫＢＥ−５０２）、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン（信越化学社製ＫＢＥ−５０３）、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学社製ＫＢＭ−５１０３）、（３−アクリロキシプロピル）トリメトキシシラン（Ｇｅｌｅｓｔ社製ＳＩＡ０２００．０）、メタクリロキシメチルトリエトキシシラン（Ｇｅｌｅｓｔ社製６４８２．０）、メタクリロキシメチルトリメトキシシラン（Ｇｅｌｅｓｔ社製６４８３．０）等を挙げることができる。【００６９】
上記シランカップリング剤は、異なる２種以上を組み合わせて用いることもできる。具体的には、スルフィド系、メルカプト系、アミノ系または（メタ）アクリロイル系シランカップリング剤のうち、同じ系のシランカップリング剤より２種以上を選択して組み合わせて用いてもよく、または、異なる系のシランカップリング剤より１種または２種以上を選択して組み合わせて用いてもよい。【００７０】
シランカップリング剤の配合量としては、液晶組成物の対配合物換算値で０．０１〜２０重量％、好ましくは０．０１〜５重量％、より好ましくは０．０１〜２重量％、さらに好ましくは０．１〜２重量％となるように添加する。０．０１重量％以上を添加することにより、液晶分子の良好な垂直配向性と、位相差層の十分な基材密着性を得ることができる。また２０重量％以下とすることにより、位相差層中の液晶の配向不良の発生や、位相差層の電気信頼性の低下の虞を抑えることができ良好である。
また本発明の液晶組成物に用いられる架橋性液晶化合物とシランカップリング剤との配合比は、好ましくは、１００：０．０１〜５．５、より好ましくは、１００：０．０１〜１．１、特に好ましくは、１００：０．０１〜０．５である。【００７１】
＜多官能性化合物について＞
本発明の液晶組成物に用いる多官能性化合物は、分子構造中に重合性官能基を２以上含む分子であり、この多官能性化合物としては、分子構造中にアルコール性水酸基を有するものを好ましく用いることができる。この多官能性化合物に含まれるアルコール性水酸基の数は１〜３であることが好ましく、１または２であることが、効果的に液晶分子の配向性を乱れ難くすることからさらに好ましい。【００７２】
また、多官能性化合物における重合性官能基としては、（メタ）アクリレート基またはエポキシ基、オキセタン基を挙げることができる。反応性が高いという利点から、重合性官能基として（メタ）アクリレートを含有する多官能（メタ）アクリレートが好ましい。【００７３】
アルコール性水酸基を有する多官能（メタ）アクリレートとしては例えば、１分子中にアルコール性水酸基を少なくとも１個有するモノマー、オリゴマー、ポリマー等が挙げられる。このようなアルコール性多官能（メタ）アクリレートとしては、下記、化８に示す化合物のうちの１種の化合物または２種以上の混合物を用いることができる。【００７４】
【化８】
2007145339.tif 000010
【００７５】
化８に示す一般式において、ｍは１〜３、ｎは２以上の整数を示す。また同式において、Ｒ1は１以上の炭素原子を有する有機炭化水素構造を示し、Ｒ2はそれぞれ水素またはメチル基を示す。
化８に示す化合物としては、具体的には、２−ヒドロキシ１−３ジメタクリロキシプロパン、２−ヒドロキシ１−３ジメタクリロキシプロパン、２−ヒドロキシ，１−アクリロキシ，３−メタクリロキシプロパン、エチレンビス［オキシ（２−ヒドロキシプロパン−１，３−ジイル）］ジメタクリレート、（１−メチル−１，２−エタンジイル）ビス［オキシ（２−ヒドロキシ−３，１−プロパンジイル）］ジアクリレート、ビスフェノールＡ−グリシジルメタクリレート、ビスフェノールＡ−グリシジルアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレートモノステアレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレートなどを挙げることができる。
また本発明の液晶組成物に配合される多官能性化合物の分子量は特に限定されるものではないが、架橋性液晶化合物との相溶性の観点から、分子量は１０００以下が好ましい。【００７６】
多官能性化合物は、液晶の配向を大きく損なわない範囲で添加することが必要であり、液晶組成物の対配合物換算値で５．０〜２０重量％、好ましくは１０〜１５重量％となるように添加する。添加量を５．０重量％以上とすることにより、位相差層の硬度を十分に向上することができ、これを２０重量％以下とすることにより、架橋性液晶を配向させる際の乱れを生じる虞が抑制される。【００７７】
＜エポキシ化合物について＞
本発明の液晶組成物に配合されるエポキシ化合物には、特に脂環アルキル基内にエポキシ基を有する脂環エポキシ化合物が好適に用いられる。本発明者らの知見によれば、鎖式エポキシ化合物に比べ脂環エポキシ化合物を添加した場合に、液晶組成物を重合硬化してなる位相差層の基材密着性をより好適に向上できることが判った。
また本発明の液晶組成物においては、分子構造中にエポキシ基を２以上有するものが、特に好適に上記基材密着性を向上する効果を発揮する。したがってかかるエポキシ系化合物を用いることにより、良好な垂直配向性および重合硬化時の高い硬度をともに有する本発明の液晶組成物がさらに有用なものとなる。【００７８】
本発明に用いるエポキシ化合物は、低分子量体（モノマー、オリゴマー）として液晶組成物に含有されていることが好ましい。平均重合度が１０以上であるエポキシ系の高分子（ポリマー）化合物を用いた場合には、架橋性液晶化合物との相溶性が十分に得られず、また該高分子が液晶分子の配向性を阻害する要因となる虞がある。これに対しエポキシ化合物の低分子量体を用いた場合は、かかる虞がない。
また本発明にエポキシ化合物の低分子量体を用いた場合は、高分子を用いた場合に比べて、位相差層の基材密着性を向上する効果が、エポキシ化合物の単位配合量あたりでより高くなるために好ましい。【００７９】
したがって本発明に用いられるエポキシ化合物の低分子量体としては、平均重合度が１以上１０未満のものが好ましく、特に平均重合度が１、すなわち単量体（モノマー）が好ましい。【００８０】
また本発明に好適に用いられるエポキシ化合物の低分子量体を数平均分子量で規定した場合には、これが１０００以下であることが好ましく、８００以下であることが更に好ましい。【００８１】
具体的には、例えば３，４−エポキシシクロヘキセニルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート（ダイセル化学社製：セロキサイド２０２１）、エポキシ化３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸ビス（３−シクロヘキセニルメチル）修飾ε−カプロラクトン（ダイセル化学社製：エポリードＧＴ３０１）、エポキシ化ブタンテトラカルボン酸テトラキス−（３−シクロヘキセニルメチル）修飾ε−カプロラクトン（ダイセル化学社製：エポリードＧＴ４０１）、アリサイクリックジエポキシアセタール、アリサイクリックジエポキシアジペート、ビニルシクロヘキセンジオキシドなどの脂環エポキシ化合物を挙げることができる。脂環エポキシ化合物は異なる２種以上を組み合わせて用いることもできる。【００８２】
またエポキシ化合物の好ましい配合量は、液晶組成物における対配合物換算値で１〜２０重量％、好ましくは５〜１０重量％である。１重量％以上を添加することにより、架橋性液晶化合物を重合硬化して得られた位相差層に有意な基材密着性を付与することができる。さらに５重量％以上を添加することにより、他の積層間の剥離強度を上回る十分な基材密着性を得ることができる。【００８３】
本発明の液晶組成物に任意で添加されるその他の配合物成分について以下説明する。【００８４】
＜光重合開始剤について＞
液晶組成物に含有される架橋性液晶化合物が光重合性であって、これを紫外線などの活性放射線の露光によって重合硬化させる場合、液晶組成物には光重合開始剤を配合するとよい。光重合開始剤は、基材などの下地層の上に本発明の液晶組成物を塗布して液晶塗布膜を形成し、これに含まれる液晶分子を所定の方向に配向させ、ついで該液晶塗布膜に活性放射線を照射することよって液晶分子同士を架橋重合させて位相差層を製膜する際に、液晶分子を架橋重合させるための開始剤として働くものである。【００８５】
光重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤を使用することができる。ラジカル重合開始剤は活性放射線のエネルギーによりフリーラジカルを発生する化合物である。ラジカル重合性開始剤としては、例えばベンゾイン、ベンゾフェノンなどのベンゾフェノン誘導体またはそれらのエステルなどの誘導体；キサントンおよびチオキサントン誘導体；クロロスルフォニル、クロロメチル多核芳香族化合物、クロロメチル複素環式化合物、クロロメチルベンゾフェノン類などの含ハロゲン化合物；トリアジン類；フルオレノン類；ハロアルカン類；光還元性色素と還元剤とのレドックスカップル類；有機硫黄化合物；過酸化物等を用いることができる。【００８６】
より具体的な光重合開始剤としては、イルガキュアー１８４、イルガキュアー３６９、イルガキュアー６５１、イルガキュアー９０７（いずれもチバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製）、ダロキュアー（メルク社製）、アデカ１７１７（旭電化工業株式会社製）、２，２’−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，５，４’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール（黒金化成株式会社製）等のケトン系、ビイミダゾール系化合物等が好ましい。これらの光重合開始剤は、１種のみ又は２種以上を組み合わせて用いることができる。２種以上を併用する場合には、それぞれの吸収分光特性を阻害しないように、吸収波長の異なる光重合開始剤を組み合わせるのがよい。【００８７】
光重合開始剤は、架橋性液晶化合物の配向を大きく損なわない範囲で添加することが必要である。具体的には、液晶組成物に対し、対配合物換算値で０．０１〜１５重量％、好ましくは０．１〜１２重量％、より好ましくは０．１〜１０重量％、特に０．５〜１０重量％となるように光重合開始剤を添加するとよい。尚、本発明の目的が損なわれない範囲で光重合開始剤の他に、重合禁止剤、増感剤および／または界面活性剤などを添加することもできる。
重合禁止剤としては、例えば、ｐ−ベンゾキノン、ヒドロキノン、ｐ−ｔ−ブチルカテコール、ジ−ｔ−ブチル・パラクレゾール、２，４，６−トリ−ｔ−ブチルフェノール、ヒドロキノンモノメチルエーテル、α−ナフトールまたはアセトアニジンアセテートなどを用いることができる。【００８８】
本発明における架橋性液晶化合物、スルフィド系、メルカプト系、アミノ系または（メタ）アクリロイル系のシランカップリング剤、アルコール性の多官能性化合物、エポキシ化合物、さらには光重合開始剤の含有量は、上述した好ましい含有量を示す数値範囲の中で、それぞれより選択される具体的な化合物や、後述する溶媒の種類によって適宜調整することができる。たとえば、液晶組成物中に含有される各配合物の量は、対配合物換算値で、（ａ）（メタ）アクリロイル基を含有する架橋性液晶化合物を９３．８９〜７０重量％、（ｂ）上記シランカップリング剤を０．０１〜２０重量％、（ｃ）アルコール性多官能（メタ）アクリレートを５〜２０重量％、（ｄ）エポキシ化合物を１〜２０重量％、（ｅ）光重合開始剤を０．１〜１０重量％とし、上記（ｂ）〜（ｅ）の合計を３０重量％以下とするとよい。【００８９】
＜溶媒について＞
本発明の液晶組成物は、下地層への塗布性を向上させるために上記配合物成分を溶媒に溶解した溶液として用いるとよい。溶媒としては、上述した架橋性液晶化合物やシランカップリング剤等の配合物成分を溶解することが可能であり、かつ塗布する相手側素材の性能を阻害しないものであれば特に限定されるものではない。【００９０】
具体的な溶媒としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、ｎ−ブチルベンゼン、ジエチルベンゼン、テトラリン等の炭化水素類；メトキシベンゼン、１，２−ジメトキシベンゼン、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、２，４−ペンタンジオン等のケトン類；酢酸エチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン等のエステル類；２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒；クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、ジクロロエタン、テトラクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼン、オルソジクロロベンゼン等のハロゲン系溶媒；ｔ−ブチルアルコール、ジアセトンアルコール、グリセリン、モノアセチン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ヘキシレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ等のアルコール類；フェノール、パラクロロフェノール等のフェノール類等の１種または２種以上が使用可能である。【００９１】
単一種の溶媒を使用しただけでは、架橋性液晶化合物等の配合物成分の溶解性が不充分である場合や、液晶組成物溶液が塗布される相手方の素材が侵される虞がある場合等には、２種以上の溶媒を混合使用することにより、これらの不都合を回避することができる。上記した溶媒のなかにあって、単独で好適に用いられる溶媒としては、炭化水素系溶媒やグリコールモノエーテルアセテート系溶媒を挙げることができる。一方、２種以上を混合使用する混合溶媒として好ましいものとしては、エーテル類又はケトン類と、グリコール類との組み合わせが挙げられる。
液晶組成物溶液の配合物成分の濃度は、液晶組成物に用いる配合物成分の溶媒への溶解性や、位相差層に望まれる層厚み等により異なる。具体的には、１〜６０重量％、好ましくは３〜４０重量％の範囲とすることが好ましい。尚、上記濃度は、液晶組成物溶液の重量から溶媒の重量を引いた重量を、液晶組成物溶液の総重量で除して１００を乗じて求めることができる。【００９２】
＜液晶組成物を用いたカラーフィルタについて＞
本発明の液晶組成物は、液晶表示装置において視野角を調整するための位相差層を形成するために用いることができる。位相差層は例えば液晶表示装置のカラーフィルタに代表される光学素子に設けることができる。以下、上記位相差層を備える本発明のカラーフィルタについて図面に基づいて例示的に説明する。【００９３】
図１は本発明にかかるカラーフィルタ１の一実施例を示し、２は透明基板、３は着色層、４は本発明の液晶組成物により形成した位相差層をそれぞれ示す。カラーフィルタ１は、透明基板２の上に、ブラックマトリクス５（ＢＭ）、赤（Ｒ）のサブ画素６、緑（Ｇ）のサブ画素７、青（Ｂ）のサブ画素８を設けることによって着色層３を形成し、さらに着色層３の表面に、本発明の液晶組成物を用いて成膜した位相差層４を積層したものである。【００９４】
透明基板２は光透過性を有し、光学的に等方性のものが好ましく用いられる。ただし透明基板２には、必要に応じて局所的に光学的異方性または遮光性の領域が設けられた基板を用いることもできる。また透明基板２の光透過率はカラーフィルタの用途に応じて適宜選定可能である。【００９５】
具体的な透明基板２としては、ガラス、シリコン、または石英等の無機基材のほか、次に列挙するような有機基材を用いることができる。有機基材としては、ポリメチルメタクリレート等のアクリル、ポリアミド、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、トリアセチルセルロース、もしくはシンジオタクティック・ポリスチレン等、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素樹脂、もしくはポリエーテルニトリル等、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリシクロヘキセン、もしくはポリノルボルネン系樹脂等、または、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリプロピレン、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、もしくは熱可塑性ポリイミド等からなるものを挙げることができる。また、一般的なプラスチックからなるものも透明基板２として使用可能である。
このうち、液晶ディスプレー表示装置に本発明のカラーフィルタを用いる場合には、ガラス中にアルカリ成分を含まない無アルカリガラスを透明基板２として用いることが好ましい。透明基板２の厚さについては、カラーフィルタの用途に応じて適宜決定され、例えば５μｍ〜３ｍｍ程度のものが使用される。【００９６】
透明基板２上には、ＲＧＢ３色のサブ画素の予定配置位置を区画するため、遮光性または吸光性のブラックマトリクス（ＢＭ）５がストライプ状やモザイク状などに予め形成しておくとよい。【００９７】
かかる透明基板２の上に、フォトリソグラフィー法やインクジェット法などでＲＧＢ各色の着色レジストを塗布し、さらにこれを加熱焼成することで赤色（Ｒ）のサブ画素６、緑色（Ｇ）のサブ画素７、青色（Ｂ）のサブ画素８を順次設けることで着色層３を形成する。着色レジストは、顔料など各色の着色材料を溶媒に分散させて得ることができる。【００９８】
着色層３は表面の不純物を除去し、また液晶組成物に対する濡れ性を改善するため、ＵＶ洗浄処理やコロナ処理などの表面改質処理が施されることが一般的である。かかる処理を行うことにより、後の工程において着色層３の表面に液晶組成物を塗布する際に、これに含まれる液晶分子の濡れ性を改善することができる。
ＵＶ洗浄処理を行う場合、紫外線照射量は５００ｍＪ／ｃｍ2〜３０００ｍＪ／ｃｍ2、より好ましくは９００ｍＪ／ｃｍ2〜３０００ｍＪ／ｃｍ2の範囲で行われる。【００９９】
しかしながら、かかる表面改質処理を行った場合、着色層の表面の濡れ性は好ましく改善されるものの、着色層３の表面の性状は大きく変化する。その結果、従来の液晶組成物を用いて、９００ｍＪ／ｃｍ2以上の紫外線照射量で洗浄した着色層の表面に、垂直配向膜を設けることなく該液晶組成物を直接に塗布して液晶塗布膜を形成し、これに含まれる液晶分子を垂直配向させようとすると、該液晶分子の配向が乱れてしまい、良好にホメオトロピック配向した位相差層を得ることができなかった。これに対し、本発明の液晶組成物であれば、上記９００ｍＪ／ｃｍ2以上の紫外線照射量で洗浄した着色層の表面であっても、垂直配向膜の存在なしに、液晶組成物中の液晶分子を良好に垂直配向させることが可能である。これにより本発明の液晶組成物によれば、液晶分子が安定して垂直配向した位相差層、すなわち高品質の正のＣプレートを提供することができる。【０１００】
着色層３の表面には、本発明の液晶組成物を塗布し、液晶塗布膜を形成する。液晶組成物の塗布には、グラビア印刷法、オフセット印刷法、凸版印刷法、スクリーン印刷法、転写印刷法、静電印刷法、無版印刷法といった各種印刷方法や、グラビアコート法、ロールコート法、ナイフコート法、エアナイフコート法、バーコート法、ディップコート法、キスコート法、スプレーコート法、ダイコート法、コンマコート法、インクジェット法、スピンコート法、スリットコート法などの方法を適宜用いることができる。着色層３上に液晶塗布膜を形成した後、常圧乾燥または減圧乾燥などによって溶媒を気化させるとともに、該液晶塗布膜に含まれる液晶分子に配向性を付与する。【０１０１】
例えば、液晶塗布膜を正のＣプレートとしての機能を有する位相差層４となす場合には、液晶塗布膜中の液晶分子を垂直配向させた状態で、液晶分子同士を架橋重合させる。液晶分子に垂直配向を付与することは、赤外線で加熱する手段などを用いて液晶塗布膜を加熱して、その液晶塗布膜の温度を、その中に含まれる架橋性液晶が液晶相となる温度（液晶相転移温度）以上、架橋性液晶が等方相（液体相）となる温度（等方相転移温度）未満にする。【０１０２】
特に本発明者らの知見によれば、スルフィド系、メルカプト系、アミノ系または（メタ）アクリロイル系シランカップリング剤を架橋性液晶化合物に配合することにより、その垂直配向性を向上することができることが明らかとなった。このため、特に上記のように９００ｍＪ／ｃｍ2以上の紫外線照射量で着色層３の表面にＵＶ洗浄処理や表面改質処理を行った場合であっても、その上に直接に塗布された液晶組成物に含有される液晶分子には十分な垂直配向性が与えられる。換言すると、本発明の液晶組成物によれば、ＵＶ洗浄処理や表面改質処理による着色層３の高い清浄度や基材密着性と、液晶分子の良好な配向性による高い光学特性を有する正のＣプレートの機能とを両立することができる。さらにかかる正のＣプレートをいわゆるインセル型により液晶セルの内側に備えたカラーフィルタ１を得ることができるものである。【０１０３】
また、液晶塗布膜中で配向を付与された液晶分子同士の架橋重合は、液晶組成物に含まれる液晶分子や光重合開始剤などの感光波長の活性放射線を液晶塗布膜に照射することで進行させることができる。このとき、液晶塗布膜に照射される活性放射線の波長は、液晶組成物の吸収波長に応じて適宜選択される。本発明で照射する活性放射線には、２００〜５００ｎｍの波長の紫外線を用いるとよい。紫外線源としては高圧水銀ランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプ等が用いられる。照射光量は架橋性液晶化合物の種類や組成、光重合開始剤の種類や量等によっても異なるが、例えば１０〜３０００ｍＪ／ｃｍ2程度とするとよい。なお、液晶塗布膜に照射される活性放射線は、単色光に限らず、液晶組成物の感光波長を含む一定の波長域を持った光であってもよい。【０１０４】
こうして、液晶塗布膜に含まれる液晶分子が重合されると、この液晶塗布膜が位相差層４をなし、カラーフィルタ１が製造される。
尚、位相差層４は、所望の位相差量が発揮される限り、その厚みには特に制限はない。一般的には、位相差層４の厚みは、生産性等を考慮して、０．５〜１０μｍ程度が好ましい。【０１０５】
なお、液晶塗布膜を位相差層４となすにあたり、液晶塗布膜に活性放射線を照射して液晶分子の架橋重合反応を進行させたうえ、さらに、液晶塗布膜の焼成が行われてもよい。このような焼成工程を行うことで、位相差層４をより硬化させることができ、位相差層４表面を硬化させたカラーフィルタ１を得ることができる。
上記焼成工程は、位相差層４における架橋工程を終了した上記基板を一定温度に加温したオーブン等に設置して、加熱することにより行うことができる。例えば、空気雰囲気下且つ大気圧下において、アズワン「熱風循環オーブンＫＬＯ−６０Ｍ」などの市販のオーブンを用いて、上記焼成工程を行うことができる。焼成温度及び焼成時間は、上記位相差層４を備える基板の厚み、及び位相差層４自体の厚み、あるいは用いられた架橋性液晶化合物の種類などによって適宜決定することができる。一般的には、上記焼成時間は、０．５時間以上２．５時間以下であって、上記焼成温度は２００℃以上２５０℃以下であることが好ましい。焼成工程における焼成時間が２．５時間を越えると、上記基板に黄変等が発生し、該基板の透過率を下げる虞があり、また一方、０．５時間未満であると、該基板の密着性、耐熱性、硬化度が低くなることによって、充分な耐久性が得られない虞がある。【０１０６】
上記本実施の形態のカラーフィルタ１のように、透明基板２上に液晶組成物を塗布してこれを配向および固定化して位相差層４を形成することにより、いわゆるインセル型の位相差層４を得ることができる。これにより、シート状に成形した位相差フィルムを接着剤などにより液晶セルの外側に貼り付ける従来の方式に比べ、カラーフィルタ１の全体を薄型化することができ、また該接着剤による光の散乱が防止でき、さらに、位相差層４が透明基板２で保護されることからその耐熱性の向上や吸湿変形の抑制などの効果を得ることができる。【０１０７】
＜カラーフィルタの硬度および基材密着性の評価方法について＞
位相差層４の硬度を向上することのできる本発明のカラーフィルタ１は、位相差層４の鉛筆硬度が、ＪＩＳＫ５６００−５−４の評価基準で２Ｈ以上であることが好ましい。位相差層４の鉛筆硬度は、具体的には以下の試験方法により測定される。【０１０８】
（鉛筆硬度試験）
この鉛筆硬度の試験方法には、細長円柱状の芯と該芯の周囲を取り巻く木部でなる鉛筆を用いる。まず、鉛筆削り器にて、この鉛筆の端部より長手方向に木部を除いて５〜６ｍｍ程度芯を露出させる。このとき、鉛筆の芯が傷つけられて大きな欠けを生じずにおおよそ滑らかな円柱状になるように注意する。そして、鉛筆の芯の先端を研磨紙に対して垂直に接触させ、およそ９０°の角度を保持しながら鉛筆を研磨紙に対して前後に動かし、芯の先端を平らにしておく。次に、硬度を測定しようとする位相差層が表面に形成されたサンプル基板を、先端を平らにした鉛筆が取り付けられた鉛筆硬度試験器に設置する。鉛筆硬度試験器は、鉛筆の先端が４５±１°の角度でサンプル基板の表面に接する時に、鉛筆からサンプル基板に与えられる荷重が０ｇとなるように設定する。そのうえで、鉛筆に７５０±１０ｇの荷重を負荷する。鉛筆の先端がサンプル基板上に載った後、サンプル基板を、鉛筆が４５±１°に傾いた方向に０．５〜１ｍｍ／ｓｅｃの速度で７ｍｍ移動させる。サンプル基板の表面を鉛筆の先端が上記のように移動した後、サンプル基板の表面部位（試験部位）の状態を肉眼で検査して、鉛筆の圧痕の種類を調べる。検査結果としては、鉛筆の圧痕が生じる場合（すなわち位相差層に傷跡が生じる場合）と、圧痕が生じない場合がある。圧痕が生じた場合には、その状況に応じて次の（ａ）から（ｃ）のとおりに分類定義する。【０１０９】
（ａ）塑性変形：サンプル基板の表面の位相差層に永久くぼみを生じるが、凝集破壊はない状態。
（ｂ）凝集破壊：位相差層を構成する材料が剥れ落ちるか、または位相差層に引っかき傷又は破壊が生じたことが、肉眼で認められる。
（ｃ）上記の組合せ：すべての欠陥が同時に生じることがある状態。【０１１０】
上記いずれの圧痕も生じない場合は、鉛筆の硬度スケールを上げて試験を繰り返し、圧痕が生じた場合は、鉛筆の硬度スケールを下げて試験を繰り返す。ただし、このような繰り返し行われる試験においては、鉛筆の先端とサンプル基板とを接触させる位置は、試験ごとに重なりあわないような別異の位置にする。【０１１１】
この鉛筆硬度試験は、試験部位に、上記いずれかの圧痕として少なくとも長さ３ｍｍ以上の傷跡が生じるようになる鉛筆の硬度を特定する。なお、鉛筆硬度試験は、２回実施して、２回の結果が一単位以上異なる時は破棄し、試験を再度実施する。すなわち、１回目の鉛筆硬度試験で、鉛筆の硬度が２Ｈの場合に傷跡の長さが３ｍｍ以上となり、２回目の鉛筆硬度試験では、５Ｈになる場合、この２回の試験の結果は破棄して、再度試験を行う。【０１１２】
（剥離強度試験）
また透明基板２や着色層３との密着強度を向上することのできる本発明のカラーフィルタ１は、加速寿命試験後の位相差層４の剥離強度が、ＪＩＳＫ５６００−５−６の評価基準で０または１、すなわち１以下であることが好ましい。加熱寿命試験には、タバイ製の加速寿命試験機ＥＨＳ−４１１Ｍを用い、１００℃、１００％ＲＨで１時間行うものとする。
具体的な剥離試験は以下のようにして行う。位相差層４を塗工形成したサンプル基板に対して、まず加速寿命試験をおこなう。ついで、温度２３±２℃、湿度５０±５％の環境において、直交格子状に、各方向に対して１ｍｍ間隔で位相差層４を６回カット（クロスカット）することにより、５×５個の格子目を設ける。次に、幅２５ｍｍ、幅２５ｍｍあたりの付着力１０±１Ｎを有するテープを約７５ｍｍ用い、テープの長手方向が格子の何れかの辺に平行となるように格子状に貼り付け、指でこすり付ける。さらに、テープの端をつまみ上げ、テープ非粘着面に対し約６０°となる角度で、０．５〜１秒かけて引き剥がした後の格子の状態を以下の６段階で評価する。【０１１３】
評価基準０：カットされた位相差層の縁が完全に滑らかで、どの格子の目にもはがれがない状態。
評価基準１：カットの交差点における位相差層に小さなはがれはあるが、クロスカット部分で影響を受けるのは、５％以下である状態。
評価基準２：カットされた位相差層の縁に沿って、及び／又は交差点において、位相差層がはがれている状態。クロスカット部分で影響を受けているのは明確に５％を超えるが、１５％を上回ることはない状態。
評価基準３：カットされた縁に沿って、位相差層が部分的又は全面的に大はがれを生じており、及び／又はクロスカットされた格子の目のいろいろな部分が、部分的又は全面的に位相差層がはがれている状態。クロスカット部分ではがれの影響を受けるのは、明確に１５％を超えるが、３５％を上回ることはない状態。
評価基準４：カットされた縁に沿って、位相差層が部分的又は全面的に大はがれを生じており、及び／又は数か所の目が部分的又は全面的に位相差層がはがれている状態。クロスカット部分で影響を受けるのは、明確に３５％を超えるが６５％を上回ることはない状態。
評価基準５：はがれの程度が、上記評価基準４を超える状態（クロスカットされた格子の全面が剥離している状態を含む）。【０１１４】
＜その他の層について＞
図１に示すように、位相差層４の表面には必要に応じて更に保護層９、スペーサー１０を順次設けてもよい。保護層９は、多官能アクリレートを含有するアクリル系、アミド系もしくはエステル系ポリマー等の材料からなる透明樹脂材料、または多官能エポキシを含有するアクリル系、アミド系もしくはエステル系ポリマー等の材料からなる透明樹脂塗料を位相差層４の表面に塗布し、ついで、これを乾燥および硬化させて形成することができる。保護層９の硬化には、透明樹脂材料の性質に応じて、例えばＵＶ光を照射するなどの方法を採ることができる。【０１１５】
スペーサー１０は、多官能アクリレートを含有するアクリル系、アミド系またはエステル系ポリマー等の材料からなる光硬化性の感光性塗料を、位相差層４、保護層９、または透明基板２の上に塗布してこれを乾燥させ、ついで、スペーサー１０の形成予定位置に対応したマスクパターンを介して該塗料を露光硬化させた後、未硬化部分をエッチング除去し、さらに全体を焼成することにより形成される。【０１１６】
このほか、カラーフィルタ１には、透明基板２と位相差層４の間、または位相差層４の上に、他の位相差制御層等を備えてもよい。他の位相差制御層としては、例えば光軸が透明基板２の面に平行するように形成された液晶材料を配向および固定化してなる正のＡプレートを挙げることができる。【０１１７】
一方、カラーフィルタ１のうち、透明基板２を挟んで位相差層４の反対側には、その他の機能層２０を備えてもよい。機能層２０の例としては、後述する駆動用電極との間に電場を形成する透明導電膜、上記正または負のＣプレートや正のＡプレートなどの位相差制御層、または偏光板などを例示することができる。これらを１種または２種以上選択し、透明基板２に積層することにより、本発明のカラーフィルタ１を後述する液晶表示装置として用いた場合に所望の光学的機能が発揮される。【０１１８】
＜液晶表示装置について＞
図２に示すように、本発明のカラーフィルタ１は、液晶表示装置１１の表示側基板として用いることができる。図示の液晶表示装置１１においては、カラーフィルタ１と駆動用回路側基板１３との間に駆動用液晶材料１４を封入して液晶セル１５が形成されている。これによりカラーフィルタ１は、液晶表示装置１１の観察者側（図中上方に相当）に設置される表示側基板１２として用いられる。カラーフィルタ１が備える位相差層４は、上記のように液晶分子が透明基板２に対して垂直配向した状態で固定化された正のＣプレートを構成している。ここで、位相差層４はカラーフィルタ１の透明基板２と、駆動用回路側基板１３を構成する透明基板３１との間に挟まれるよう配置され、いわゆるインセル型をなす。【０１１９】
液晶表示装置１１がＩＰＳモードの場合には、表示側基板１２の直線偏光板２３と、駆動用回路側基板１３の直線偏光板３２とは、互いの透過軸が直交するように配置されている。【０１２０】
駆動用回路側基板１３は、透明基板３１のインセル側（駆動用液晶材料１４の封入される側）に駆動用回路３３と、これにより電圧の負荷量を制御される液晶駆動用電極３４とが設けられている。一方、表示側基板１２には、機能層２０として、透明導電膜２１、正のＡプレート２２、および直線偏光板２３を、透明基板２の観察者側に備えている。
【実施例】
【０１２１】
次に、本発明の液晶組成物を用いた位相差層につき、液晶組成物に含まれる液晶の分子をホメオトロピック配向させ、位相差層を正のＣプレートとなす場合を例として詳細に説明する。【０１２２】
（実施例１−１）
下記、化９に示す化合物（ａ）〜（ｄ）の混合物を架橋性液晶化合物として用い、下記組成の組成物Ａを調整した。組成物Ａには、重合禁止剤としてＢＨＴ（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシトルエン）、重合開始剤としてイルガキュアー９０７、そのほか添加剤としてドデカノールを配合した。組成物Ａは、特表２００４−５２４３８５号公報の記載に準じて作製した。尚、以下に示す組成物Ａにおける各物質の重量比は、組成物Ａの総重量に対する各物質の重量比である。【０１２３】
【化９】
2007145339.tif 000011
【０１２４】
架橋性液晶組成物
化合物（ａ）          ３２．６７重量％
化合物（ｂ）          １８．６７重量％
化合物（ｃ）          ２１．００重量％
化合物（ｄ）          ２１．００重量％
ドデカノール            １．０２重量％
ＢＨＴ                  ０．０４重量％
イルガキュアー９０７    ５．６０重量％【０１２５】
上記液晶組成物に対して、スルフィド系シランカップリング剤として、ビス［３−（トリエトキシシリル）プロピル］テトラスルフィド（信越化学社製ＫＢＥ−８４６）を対配合物換算値で１重量％、多官能性化合物としてぺンタエリスリトールジアクリレートモノステアレート（東亞合成社製Ｍ−２３３）を５重量％、脂環エポキシ化合物として３，４−エポキシシクロヘキセニルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート（ダイセル化学社製セロキサイド２０２１）を１重量％となるように添加した後、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）で溶解し、濃度２０％の液晶組成物を得た。【０１２６】
次に、適当な洗浄処理を施し、清浄とした透明基板として大きさ１００×１００ｍｍ、厚み０．７ｍｍのガラス基板（コーニング社製、１７３７ガラス）をスピンコーター（ミカサ社製、１Ｈ−３６０Ｓ）にセットし、前記液晶組成物をガラス基板上にスピンコーティングした後、減圧乾燥した。次いで超高圧水銀灯を有する紫外線照射装置（ハリソン東芝ライティング社製、「商品名ＴＯＳＣＵＲＥ  ７５１」）により、波長３６５ｎｍの紫外線を２０ｍＷ／ｃｍ2で１０秒照射して架橋性液晶を架橋させ、次いで２３０℃のオーブンを用いて３０分焼成して膜厚１．５μｍの位相差層を形成した。【０１２７】
得られた位相差層につき、液晶分子の配向状態、硬度、基材密着性および透明性を、それぞれ以下のように測定した。【０１２８】
＜液晶分子の配向状態＞
位相差層を構成する液晶分子の配向状態は、波長５８９ｎｍの光が位相差層を透過する際に生じる位相差を、次のように測定することによって評価した。なお、位相差の測定には、大塚電子社製のＲＥＴＳ−１２５０ＡＶを用いた。【０１２９】
図３に示すように、位相差は位相差層の表面上に互いに直交するｘ軸とｙ軸をとるとともにｘ軸とｙ軸に対して垂直なｚ軸を想定した。そして特定波長において、ｚ軸に対してｘ軸方向に傾斜する方向、及びｙ軸方向に傾斜する方向から位相差層の位相差値を測定した。またｘ軸方向に傾斜する方向について測定された場合と、ｙ軸方向に傾斜する方向について測定された場合とで、いずれの場合でも光学素子に生じる位相差は、ｚ軸を基準として対称性を示しているか否かを測定した。また測定角度が０°の時の位相差値の数値により、該位相差層がホメオトロピック配向しているか否かを評価することができる。これらの測定結果に基づき、液晶分子が良好に垂直配向をしているか否かという配向性の良否を、次のように評価した。結果を表１に示す。【０１３０】
位相差はｘ軸方向、ｙ軸方向ともに対称性を示し、且つ、ｚ軸方向の位相差の値が４ｎｍ以下  ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・◎
位相差はｘ軸方向、ｙ軸方向ともに対称性を示す、又は、ｚ軸方向の位相差の値が４ｎｍ以下、についていずれか一方を満たす  ・・・・  ○
位相差はｘ軸方向、ｙ軸方向ともに対称性に乱れがあり、且つ、ｚ軸方向の位相差の値が４ｎｍより大きい  ・・・・・・・・・・・・・  ×【０１３１】
なお、上記の位相差４ｎｍの基準に関し、クロスニコルに配した２枚の直線偏光板の間で位相差を生じさせ、２枚の偏光板を可視光が透過するか否かを調べた場合に、目視上、可視光の透過が確認できない程度に収まる位相差の基準値が４ｎｍである。【０１３２】
＜位相差層の硬度＞
光学素子に形成された位相差層の硬度の測定は、ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−４に準じた鉛筆硬度の測定によって実施した。得られた光学素子に形成された位相差層の硬度については、次に示すように評価した。結果を表１にあわせて示す。【０１３３】
鉛筆硬度が２Ｈのものと同等もしくは硬い（鉛筆硬度が２Ｈ以上）  ・・・  ◎
鉛筆硬度が２Ｈのものより軟らかくＢのものより硬いもしくは同等  ・・・  ○
鉛筆硬度がＢのものより軟らかい  ・・・・・・・・・・・・・・・・・・  ×【０１３４】
＜位相差層の基材密着性＞
光学素子に形成された位相差層の基材密着性の測定は、温度１００℃、湿度１００％で１時間の加速寿命試験に供した後の剥離強度を、ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−６に準じて実施した。測定された剥離強度については、次のように評価した。結果を表１に示す。【０１３５】
剥離強度の測定による評価基準が０または１（すなわち１以下）  ・・・・  ◎
剥離強度の測定による評価基準が２  ・・・・・・・・・・・・・・・・・  ○
剥離強度の測定による評価基準が３乃至５（すなわち３以上）  ・・・・・  ×【０１３６】
＜位相差層の透明性＞
光学素子に形成された位相差層の透明性の評価は、位相差層の厚さ方向についてのヘイズを測定することによって実施した。位相差層のヘイズの測定は、ＪＩＳ  Ｋ７１３６に準じて行った。なお、位相差層のヘイズの測定にあたり、測定機として、日本電色工業社製「ＮＤＨ−２０００」を用いた。結果を表１に示す。【０１３７】
（実施例１−２）
多官能性化合物の対配合物換算値を１０重量％とした以外は、実施例１−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表１に示す。【０１３８】
（実施例１−３）
多官能性化合物としてビスフェノールＡ−グリシジルメタクリレート（共栄社化学社製エポキシエステル３０００Ｍ）を用いた以外は、実施例１−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表１に示す。【０１３９】
（実施例１−４）
多官能性化合物としてペンタエリスリトールトリアクリレート（東亞合成社製Ｍ−３０５）を用いた以外は、実施例１−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表１に示す。【０１４０】
（実施例１−５）
脂環エポキシ化合物としてエポキシ化３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸ビス（３−シクロヘキセニルメチル）修飾ε−カプロラクトン（ダイセル化学社製ＧＴ３０１）を５重量％用いた以外は、実施例１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表１に示す。【０１４１】
（実施例１−６）
スルフィド系シランカップリング剤としてビス［３−（トリエトキシシリル）プロピル］ジスルフィド（Ｇｅｌｅｓｔ社製ＳＩＢ１８２４．６）を１重量％用いた以外は、実施例１と同様にして位相差層を作製した。評価結果を表１に示す。【０１４２】
（実施例１−７）
下記着色レジストを用いて、ガラス基板と位相差層との間に着色層を形成した以外は実施例１−１と同様にして位相差層を作製し、位相差層の配向状態、硬度、および基材密着性について評価を行った。評価結果を表１に示す。【０１４３】
＜赤色（Ｒ）着色画素用フォトレジスト組成＞
・赤顔料・・・・・５．０重量部
（Ｃ．Ｉ．ＰＲ２５４（チバ・スペシャリティー・ケミカルズ社製、クロモフタールＤＰＰ  Ｒｅｄ  ＢＰ））
・黄顔料・・・・・１．０重量部
（Ｃ．Ｉ．ＰＹ１３９（ＢＡＳＦ社製、パリオトールイエローＤ１８１９））
・分散剤・・・・・３．０重量部
（ゼネカ（株）製、ソルスパース２４０００）
・多官能アクリレートモノマー・・・・・４．０重量部
（サートマー（株）製、ＳＲ３９９）
・ポリマー・・・・・５．０重量部
（昭和高分子（株）製ＶＲ６０）
・光重合開始剤１・・・・・１．４重量部
（チバガイギー社製、イルガキュアー９０７）
・光重合開始剤２・・・・・０．６重量部
（２，２’−ビス（ｏ−クロロフェニル）−４，５，４’，５’−テトラフェニル−１，２’−ビイミダゾール）
・溶媒・・・・・８０．０重量部
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート【０１４４】
上記着色レジストをスピンコート法で上記透明基板上に塗布し、９０℃、３分間の条件でプリベークし、アライメント露光（１００ｍＪ／ｃｍ2）した後、２３０℃、３０分間ポストベークし、膜厚２．０μｍの赤色単色の着色層を形成した。続いて紫外線洗浄装置として岩崎電気社製：商品名ＯＣ−２５０６を用い、波長２５４ｎｍの紫外線により着色層を９００ｍＪ／ｃｍ2のエネルギーで紫外線洗浄した。【０１４５】
（参考例１−１）
多官能性化合物の対配合物換算値を３．０重量％とした以外は、実施例１−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表１に示す。【０１４６】
（参考例１−２）
多官能性化合物の対配合物換算値を２５重量％とした以外は、実施例１−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表１に示す。【０１４７】
（参考例１−３）
脂環エポキシ化合物の対配合物換算値を０．０５重量％とした以外は、実施例１−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表１に示す。【０１４８】
（参考例１−４）
脂環エポキシ化合物の対配合物換算値を２５重量％とした以外は、実施例１−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表１に示す。【０１４９】
（参考例１−５）
脂環エポキシ化合物に代えて芳香族エポキシ化合物であるヒドロキノンジグリシジルエーテル（ナガセケムテックス社製デナコールＥＸ−２０３）を２０重量％用いた以外は、実施例１−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表１に示す。【０１５０】
（参考例１−６）
脂環エポキシ化合物に代えて直鎖型エポキシ化合物であるエチレングリコールジグリシジルエーテル（共栄社化学社製エポライト４０Ｅ）を２０重量％用いた以外は、実施例１−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表１に示す。【０１５１】
（参考例１−７）
脂環エポキシ化合物として、１，２：８，９ジエポキシリモネン（ダイセル化学社製セロキサイド３０００）を重合して作製した、数平均分子量３０００のエポキシポリマーを用いた以外は、実施例１−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表１に示す。【０１５２】
（比較例１−１）
多官能性化合物を用いなかった以外は実施例１−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表１に示す。【０１５３】
（比較例１−２）
脂環エポキシ化合物を用いなかった以外は実施例１−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表１に示す。【０１５４】
（比較例１−３）
スルフィド系シランカップリング剤を用いなかった以外は実施例１−７と同様にして着色層および位相差層を作製し、位相差層の配向状態、硬度、および基材密着性について評価を行った。評価結果を表１に示す。【０１５５】
（比較例１−４）
多官能性化合物として、アルコール系水酸基を分子構造中に有しないトリメチロールプロパントリアクリレート（東亞合成社製Ｍ−３０９）を２０重量％用いた以外は、実施例１−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表１に示す。【０１５６】
（比較例１−５）
多官能性化合物として、アルコール系水酸基を分子構造中に有しないペンタエリスリトールテトラアクリレート（共栄社化学社製ライトアクリレートＰＥ−４Ａ）を用いた以外は、実施例１−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表１に示す。【０１５７】
（比較例１−６）
スルフィド系シランカップリング剤に代えて２−（３，４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン（信越化学社製ＫＢＭ−３０３）を２０重量％用いた以外は、実施例１−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表１に示す。【０１５８】
（比較例１−７）
スルフィド系シランカップリング剤に代えて２−（３，４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン（信越化学社製ＫＢＭ−３０３）を２０重量％用いた以外は、実施例１−７と同様にして着色層および位相差層を作製し、位相差層の配向状態、硬度、および基材密着性について評価を行った。評価結果を表１に示す。【０１５９】
（表１）
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【０１６０】
（実施例２−１）
シランカップリング剤として、メルカプト系シランカップリング剤である３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン（信越化学社製ＫＢＭ−８０２）を用いた以外は、実施例１−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表２に示す。【０１６１】
（実施例２−２）
多官能性化合物の対配合物換算値を１０重量％とした以外は、実施例２−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表２に示す。【０１６２】
（実施例２−３）
多官能性化合物としてビスフェノールＡ−グリシジルメタクリレート（共栄社化学社製エポキシエステル３０００Ｍ）を用いた以外は、実施例２−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表２に示す。【０１６３】
（実施例２−４）
多官能性化合物としてペンタエリスリトールトリアクリレート（東亞合成社製Ｍ−３０５）を用いた以外は、実施例２−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表２に示す。【０１６４】
（実施例２−５）
脂環エポキシ化合物としてエポキシ化３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸ビス（３−シクロヘキセニルメチル）修飾ε−カプロラクトン（ダイセル化学社製ＧＴ３０１）を５重量％用いた以外は、実施例２−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表２に示す。【０１６５】
（実施例２−６）
メルカプト系シランカップリング剤として３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン（信越化学社製ＫＢＭ−８０３）を１重量％用いた以外は、実施例２−１と同様にして位相差層を作製した。評価結果を表２に示す。【０１６６】
（実施例２−７）
実施例１−７と同様の着色層をガラス基板と位相差層との間に形成した以外は実施例２−１と同様にして位相差層を作製し、位相差層の配向状態、硬度、および基材密着性について評価を行った。評価結果を表２に示す。【０１６７】
（参考例２−１）
多官能性化合物の対配合物換算値を３．０重量％とした以外は、実施例２−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表２に示す。【０１６８】
（参考例２−２）
多官能性化合物の対配合物換算値を２５重量％とした以外は、実施例２−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表２に示す。【０１６９】
（参考例２−３）
脂環エポキシ化合物の対配合物換算値を０．０５重量％とした以外は、実施例２−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表２に示す。【０１７０】
（参考例２−４）
脂環エポキシ化合物の対配合物換算値を２５重量％とした以外は、実施例２−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表２に示す。【０１７１】
（参考例２−５）
脂環エポキシ化合物に代えて芳香族エポキシ化合物であるヒドロキノンジグリシジルエーテル（ナガセケムテックス社製デナコールＥＸ−２０３）を２０重量％用いた以外は、実施例２−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表１に示す。【０１７２】
（参考例２−６）
脂環エポキシ化合物に代えて直鎖型エポキシ化合物であるエチレングリコールジグリシジルエーテル（共栄社化学社製エポライト４０Ｅ）を２０重量％用いた以外は、実施例２−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表２に示す。【０１７３】
（参考例２−７）
脂環エポキシ化合物として、１，２：８，９ジエポキシリモネン（ダイセル化学社製セロキサイド３０００）を重合して作製した、数平均分子量３０００のエポキシポリマーを用いた以外は、実施例２−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表２に示す。【０１７４】
（比較例２−１）
多官能性化合物を用いなかった以外は実施例１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表２に示す。【０１７５】
（比較例２−２）
脂環エポキシ化合物を用いなかった以外は実施例２−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表２に示す。【０１７６】
（比較例２−３）
メルカプト系シランカップリング剤を用いなかった以外は実施例２−７と同様にして着色層および位相差層を作製し、位相差層の配向状態、硬度、および基材密着性について評価を行った。評価結果を表２に示す。【０１７７】
（比較例２−４）
多官能性化合物としてトリメチロールプロパントリアクリレート（東亞合成社製Ｍ−３０９）を２０重量％用いた以外は、実施例２−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表２に示す。【０１７８】
（比較例２−５）
多官能性化合物としてペンタエリスリトールテトラアクリレート（共栄社化学社製ライトアクリレートＰＥ−４Ａ）を用いた以外は、実施例２−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表２に示す。【０１７９】
（比較例２−６）
メルカプト系シランカップリング剤に代えて３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学社製ＫＢＭ−４０３）を１．０重量％用いた以外は、実施例２−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表２に示す。【０１８０】
（比較例２−７）
メルカプト系シランカップリング剤に代えて３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学社製ＫＢＭ−４０３）を１．０重量％用いた以外は、実施例２−７と同様にして着色層および位相差層を作製し、位相差層の配向状態、硬度、および基材密着性について評価を行った。評価結果を表２に示す。【０１８１】
（表２）
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【０１８２】
（実施例３−１）
シランカップリング剤として、アミノ系シランカップリング剤であるＮ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン（信越化学社製ＫＢＭ−６０２）を対配合物換算値で０．０１重量％用いた以外は、実施例１−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表３に示す。【０１８３】
（実施例３−２）
多官能性化合物の対配合物換算値を１０重量％とした以外は、実施例３−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表３に示す。【０１８４】
（実施例３−３）
多官能性化合物としてビスフェノールＡ−グリシジルメタクリレート（共栄社化学社製エポキシエステル３０００Ｍ）を用いた以外は、実施例３−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表３に示す。【０１８５】
（実施例３−４）
多官能性化合物としてペンタエリスリトールトリアクリレート（東亞合成社製Ｍ−３０５）を用いた以外は、実施例３−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表３に示す。【０１８６】
（実施例３−５）
脂環エポキシ化合物としてエポキシ化３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸ビス（３−シクロヘキセニルメチル）修飾ε−カプロラクトン（ダイセル化学社製ＧＴ３０１）を５重量％用いた以外は、実施例３−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表３に示す。【０１８７】
（実施例３−６）
アミノ系シランカップリング剤として３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１、３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン（信越化学社製ＫＢＥ−９１０３）を０．０１重量％用いた以外は、実施例３−１と同様にして位相差層を作製した。評価結果を表３に示す。【０１８８】
（実施例３−７）
アミノ系シランカップリング剤としてＮ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン（信越化学社製ＫＢＭ−６０３）を０．０１重量％用いた以外は、実施例３−１と同様にして位相差層を作製した。評価結果を表３に示す。【０１８９】
（実施例３−８）
アミノ系シランカップリング剤として３−アミノプロピルトリメトキシシラン（信越化学社製ＫＢＭ−９０３）を０．０１重量％用いた以外は、実施例３−１と同様にして位相差層を作製した。評価結果を表３に示す。【０１９０】
（実施例３−９）
アミノ系シランカップリング剤として３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１、３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン（信越化学社製ＫＢＥ−９１０３）を２０．０重量％用いた以外は、実施例３−１と同様にして位相差層を作製した。評価結果を表３に示す。【０１９１】
（実施例３−１０）
実施例１−７と同様の着色層をガラス基板と位相差層との間に形成した以外は実施例３−１と同様にして位相差層を作製し、位相差層の配向状態、硬度、および基材密着性について評価を行った。評価結果を表３に示す。【０１９２】
（参考例３−１）
多官能性化合物の対配合物換算値を３．０重量％とした以外は、実施例３−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表３に示す。【０１９３】
（参考例３−２）
多官能性化合物の対配合物換算値を２５重量％とした以外は、実施例３−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表３に示す。【０１９４】
（参考例３−３）
脂環エポキシ化合物の対配合物換算値を０．０５重量％とした以外は、実施例３−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表３に示す。【０１９５】
（参考例３−４）
脂環エポキシ化合物の対配合物換算値を２５重量％とした以外は、実施例３−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表３に示す。【０１９６】
（参考例３−５）
脂環エポキシ化合物に代えて芳香族エポキシ化合物であるヒドロキノンジグリシジルエーテル（ナガセケムテックス社製デナコールＥＸ−２０３）を２０重量％用いた以外は、実施例３−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表３に示す。【０１９７】
（参考例３−６）
脂環エポキシ化合物に代えて直鎖型エポキシ化合物であるエチレングリコールジグリシジルエーテル（共栄社化学社製エポライト４０Ｅ）を２０重量％用いた以外は、実施例３−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表３に示す。【０１９８】
（参考例３−７）
脂環エポキシ化合物として、１，２：８，９ジエポキシリモネン（ダイセル化学社製セロキサイド３０００）を重合して作製した、数平均分子量３０００のエポキシポリマーを用いた以外は、実施例３−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表３に示す。【０１９９】
（比較例３−１）
多官能性化合物を用いなかった以外は実施例３−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表３に示す。【０２００】
（比較例３−２）
脂環エポキシ化合物を用いなかった以外は実施例３−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表３に示す。【０２０１】
（比較例３−３）
アミノ系シランカップリング剤を用いなかった以外は実施例３−７と同様にして着色層および位相差層を作製し、位相差層の配向状態、硬度、および基材密着性について評価を行った。評価結果を表３に示す。【０２０２】
（比較例３−４）
多官能性化合物としてトリメチロールプロパントリアクリレート（東亞合成社製Ｍ−３０９）を２０重量％用いた以外は、実施例３−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表３に示す。【０２０３】
（比較例３−５）
多官能性化合物としてペンタエリスリトールテトラアクリレート（共栄社化学社製ライトアクリレートＰＥ−４Ａ）を用いた以外は、実施例３−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表３に示す。【０２０４】
（比較例３−６）
アミノ系シランカップリング剤に代えて３−クロロプロピルトリメトキシシラン（信越化学社製ＫＢＭ−７０３）を１０．０重量％用いた以外は、実施例３−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表３に示す。【０２０５】
（比較例３−７）
アミノ系シランカップリング剤に代えて３−クロロプロピルトリメトキシシラン（信越化学社製ＫＢＭ−７０３）を１０．０重量％用いた以外は、実施例３−７と同様にして着色層および位相差層を作製し、位相差層の配向状態、硬度、および基材密着性について評価を行った。評価結果を表３に示す。【０２０６】
（比較例３−８）
シランカップリング剤を用いなかった以外は実施例３−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表３に示す。【０２０７】
（表３）
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【０２０８】
（実施例４−１）
シランカップリング剤として、（メタ）アクリロイル系シランカップリング剤である３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン（信越化学社製ＫＢＥ−５０２）を用いた以外は、実施例１−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表４に示す。【０２０９】
（実施例４−２）
アルコール性多官能分子の対配合物換算値を１０重量％とした以外は、実施例４−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表４に示す。【０２１０】
（実施例４−３）
多官能性化合物としてビスフェノールＡ−グリシジルメタクリレート（共栄社化学社製エポキシエステル３０００Ｍ）を用いた以外は、実施例４−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表４に示す。【０２１１】
（実施例４−４）
多官能性化合物としてペンタエリスリトールトリアクリレート（東亞合成社製Ｍ−３０５）を用いた以外は、実施例４−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表４に示す。【０２１２】
（実施例４−５）
脂環エポキシ化合物としてエポキシ化３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸ビス（３−シクロヘキセニルメチル）修飾ε−カプロラクトン（ダイセル化学社製ＧＴ３０１）を５重量％用いた以外は、実施例４−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表４に示す。【０２１３】
（実施例４−６）
（メタ）アクリロイル系シランカップリング剤として３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン（信越化学社製ＫＢＥ−５０３）を１重量％用いた以外は、実施例４−１と同様にして位相差層を作製した。評価結果を表４に示す。【０２１４】
（実施例４−７）
実施例１−７と同様の着色層をガラス基板と位相差層との間に形成した以外は実施例４−１と同様にして位相差層を作製し、位相差層の配向状態、硬度、および基材密着性について評価を行った。評価結果を表４に示す。【０２１５】
（参考例４−１）
多官能性化合物の対配合物換算値を３．０重量％とした以外は、実施例４−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表４に示す。【０２１６】
（参考例４−２）
多官能性化合物の対配合物換算値を２５重量％とした以外は、実施例４−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表４に示す。【０２１７】
（参考例４−３）
脂環エポキシ化合物の対配合物換算値を０．０５重量％とした以外は、実施例４−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表４に示す。【０２１８】
（参考例４−４）
脂環エポキシ化合物の対配合物換算値を２５重量％とした以外は、実施例４−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表４に示す。【０２１９】
（参考例４−５）
脂環エポキシ化合物に代えて芳香族エポキシ化合物であるヒドロキノンジグリシジルエーテル（ナガセケムテックス社製デナコールＥＸ−２０３）を２０重量％用いた以外は、実施例４−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表４に示す。【０２２０】
（参考例４−６）
脂環エポキシ化合物に代えて直鎖型エポキシ化合物であるエチレングリコールジグリシジルエーテル（共栄社化学社製エポライト４０Ｅ）を２０重量％用いた以外は、実施例４−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表４に示す。【０２２１】
（参考例４−７）
脂環エポキシ化合物として、１，２：８，９ジエポキシリモネン（ダイセル化学社製セロキサイド３０００）を重合して作製した、数平均分子量３０００のエポキシポリマーを用いた以外は、実施例４−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表４に示す。【０２２２】
（比較例４−１）
多官能性化合物を用いなかった以外は実施例４−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表４に示す。【０２２３】
（比較例４−２）
脂環エポキシ化合物を用いなかった以外は実施例４−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表４に示す。【０２２４】
（比較例４−３）
（メタ）アクリロイル系シランカップリング剤を用いなかった以外は実施例４−７と同様にして着色層および位相差層を作製し、位相差層の配向状態、硬度、および基材密着性について評価を行った。評価結果を表４に示す。【０２２５】
（比較例４−４）
多官能性化合物としてトリメチロールプロパントリアクリレート（東亞合成社製Ｍ−３０９）を２０重量％用いた以外は、実施例４−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表１に示す。【０２２６】
（比較例４−５）
多官能性化合物としてペンタエリスリトールテトラアクリレート（共栄社化学社製ライトアクリレートＰＥ−４Ａ）を用いた以外は、実施例４−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表４に示す。【０２２７】
（比較例４−６）
（メタ）アクリロイル系シランカップリング剤に代えてビニルトリメトキシシラン（信越化学社製ＫＢＭ−１００３）を２０．０重量％用いた以外は、実施例４−１と同様にして位相差層を作製し、評価を行った。評価結果を表４に示す。【０２２８】
（比較例４−７）
（メタ）アクリロイル系シランカップリング剤に代えてビニルトリメトキシシラン（信越化学社製ＫＢＭ−１００３）を２０．０重量％用いた以外は、実施例４−７と同様にして着色層および位相差層を作製し、位相差層の配向状態、硬度、および基材密着性について評価を行った。評価結果を表４に示す。【０２２９】
（表４）
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【０２３０】
上記表１〜４に示すように、本発明の各実施例にかかる液晶組成物により得られた位相差層は、これに含まれる液晶分子の垂直配向性を良好に保持しつつ、硬度、基材密着性および透明性をともに向上させることができるものと判る。一方、比較例では液晶分子の垂直配向性、位相差層の硬度、基材密着性または透明性のいずれかが不良となった。
以上より、本発明の液晶組成物にスルフィド系、メルカプト系、アミノ系または（メタ）アクリロイル系のシランカップリング剤を添加したことにより液晶分子の垂直配向性が向上し、またアルコール性の多官能性化合物と脂環エポキシ化合物とを共に添加することにより位相差層の硬度と基材密着性が相乗的に向上することが理解される。【０２３１】
また本発明を達成するための研究において、驚くべきことに、ケチミン系シランカップリング剤を含有する液晶組成物を用いて形成された位相差層を備える実施例３−６および３−９は非常にヘイズが低いということが見出された。【０２３２】
ヘイズは、一般的に位相差層の透明性を示す指標として理解される。ヘイズのみがカラーフィルタの性能を決定するための指標ではないが、ヘイズが低い位相差層を備えるカラーフィルタを用いた表示装置では、高いコントラスト比と視野角改善効果が得られ、高品質な画像を提供可能である。【０２３３】
上記実施例および比較例において示されたヘイズの傾向は以下のとおりである。即ち、シランカップリング剤を配合しない比較例３−８のヘイズと比較して、シランカップリング剤を配合した比較例１−６，２−６，３−６，４−６のヘイズは明らかに高かった。これは、シランカップリング剤を配合した後者の比較例では、位相差層を形成するために用いられる液晶組成物にシランカップリング剤という新たな添加物が含まれていることが要因の１つと考えられる。
これに対し、実施例３−６及び実施例３−９を除く他の実施例や参考例においても、ヘイズは比較例３−８に比べて高い値を示し、比較例１−６，２−６，３−６，４−６と同様に、液晶組成物中のシランカップリング剤の存在がヘイズを高めていることが示唆された。
ただし、比較例１−６，２−６，３−６，４−６に比べると、これらの実施例や参考例のヘイズは同等またはこれよりも低い傾向にあった。
以上のことから、本発明の好ましい傾向として、本発明のカラーフィルタであれば、本発明において特定されるシランカップリング剤以外のシランカップリング剤が添加された液晶組成物を用いて形成される位相差層を備えるカラーフィルタと比較して、ヘイズを低く抑える効果があることが示唆された。【０２３４】
そしてさらに、ケチミン系シランカップリング剤を配合した実施例３−６及び実施例３−９では、比較例１−６，２−６，３−６，４−６及び他の実施例や参考例との比較において、著しくヘイズが低いことが示された。またさらに驚くべきことには、シランカップリング剤を添加しない比較例３−８よりも、実施例３−６及び実施例３−９におけるヘイズの方が明らかに低い値を示した。【０２３５】
ケチミン系シランカップリング剤の存在に起因すると思われる、上記ヘイズの低下のメカニズムは未だ明らかではない。しかしながら本発明者らは、架橋性液晶組成物にシランカップリング剤を添加すると、一般的に相溶性の悪さが認められるのに対し、ケチミン系シランカップリング剤を添加した場合には、非常に良好な相溶性が示されるということを確認している。そして上述するケチミン系シランカップリング剤の存在に起因すると思われるヘイズの低下効果は、この良好な相溶性が大きく関与するものと推察される。【０２３６】
以上のとおり、本発明は位相差層の基材面に対する密着性向上という所期の目的を達成している。とりわけケチミン系シランカップリング剤を用いる本発明では、上記密着性向上という課題を解決し、且つ、ヘイズを低い値に抑えることができるという観点から、特に良好に本発明の所期の目的を達成することができ望ましい。
【産業上の利用可能性】
【０２３７】
本発明の架橋性液晶組成物は、垂直配向膜の存在なしに、下地層の上に良好なホメオトロピック配向を示す位相差層を形成することができる。したがって、例えば液晶表示装置などの表示装置において、液晶セルの厚みの薄膜化や光散乱の低減を図り、同時に、高品質な画像表示を提供することが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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