JP2000298211A

JP2000298211A - 長尺状光学補償シートの製造方法

Info

Publication number: JP2000298211A
Application number: JP11108407A
Authority: JP
Inventors: Seiji Ishizuka; 誠治石塚; Masataka Ogawa; 雅隆小川; Kenji Nakajima; 賢二中嶌; Yoji Ito; 洋士伊藤
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1999-04-15
Filing date: 1999-04-15
Publication date: 2000-10-24

Abstract

(57)【要約】【課題】液晶表示素子に装着した場合に、その液晶表
示素子の視野角を拡大することを可能にする光学補償シ
ートを、工業的に効率よく製造することができる方法を
提供すること【解決手段】長尺状の透明支持体をその長さ方向に移
動させながら、その表面に、液晶性化合物溶液を塗布
し、乾燥することにより液晶性化合物層を形成した後、
加熱気体を、液晶性化合物層の表面に接触させながら、
透明支持体の移動速度と異なる移動速度で一定の方向に
移動させることによって液晶性化合物層中の液晶性化合
物を加熱気体の移動方向に沿って配向させ、次いでその
配向状態を固定することにより、その液晶性化合物層を
光学異方層とすることを特徴とする長尺状光学補償シー
トの製造方法。なお、透明支持体には予め軽いラビング
処理を施した配向膜を設けておいてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示素子に組
み込こむことにより、液晶表示素子の表示コントラスト
及び表示色の視角特性を中心とする諸特性を改善するこ
とを可能にする光学補償シートの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在普及している液晶表示素子（もしく
は液晶表示装置、以下ＬＣＤと称す）の多くは、ねじれ
ネマチック液晶を用いている。このような液晶表示素子
は、一般に、液晶セルとその両側に設けられた偏光板か
ら構成されている。このような液晶を用いた表示方式
は、複屈折モードと旋光モードとの二つの方式に大別で
きる。

【０００３】複屈折モードを利用する超ねじれ（スーパ
ーツィスティッド）ネマチック液晶表示装置（以下ＳＴ
Ｎ−ＬＣＤと称す）は、９０度を超えるねじれ角と急峻
な電気光学特性とを有するスーパーツィスティッドネマ
チック液晶を用いている。ＳＴＮ−ＬＣＤで実用的なコ
ントラストが得ることができるのは、イエローモード
（黄緑／濃紺）及びブルーモード（青／淡黄）だけであ
り、白黒モードを得るには位相差板（光学補償シート）
を設ける必要がある。しかし、一軸延伸ポリマーフィル
ムや補償用液晶セルを位相差板として用いると、表示色
や表示コントラストが、液晶表示装置を見る時の角度に
よって変化し易い（視野角特性）との問題がある。

【０００４】また、ＴＮ−ＬＣＤの表示モードである旋
光モードでは、高速応答性（数十ミリ秒）及び高いコン
トラストが得られる。しかしながら、ＴＮ−ＬＣＤもや
はり視野角特性の問題を有する。

【０００５】たとえば、ＴＮ−ＬＣＤにおける視野角特
性を改善するため（即ち、視野角の拡大のため）、一対
の偏光板と液晶セルとの間に位相差板（光学補償シー
ト）を設ける提案が、特開平４−２２９８２８号公報及
び特開平４−２５８９２３号公報に記載されている。こ
れらの公報で提案されている位相差板は、液晶セルに対
して垂直方向の位相差はほぼ０であるように設計されて
いて、真正面からは何ら光学的作用を与えないが、傾け
た時に位相差が発現するため、液晶セルで発生する位相
差を補償することが可能となる。

【０００６】特開平６−７５１１５号公報、特開平４−
１６９５３９号公報及び特開平４−２７６０７６号公報
には、負の複屈折を有し、かつ光軸が傾いている光学補
償シートが開示されている。これらの公報に記載の光学
補償シートは、ポリカーボネートやポリエステル等のポ
リマーフィルムを延伸することにより製造され、そして
シートの法線から傾いた主屈折率の方向を持つ。しか
し、ポリマーフィルムの延伸処理により上記シートを製
造するには、極めて複雑な延伸処理が必要とされるた
め、これらの延伸法によって大面積の光学補償シートを
製造することは極めて困難である。

【０００７】一方、液晶性ポリマーを用いた光学補償シ
ートも知られている。例えば、特開平３−９３２６号公
報及び特開平３−２９１６０１号公報には、液晶性を有
するポリマーを支持フィルム上の配向膜表面に塗布する
ことにより得られる光学補償シートが開示されている。

【０００８】また特開平５−２１５９２１号公報には、
支持体上に、正の複屈折を有する液晶性で重合性の棒状
化合物からなる層が形成されている光学補償シート（複
屈折板）が開示されている。この光学補償シートは、重
合性棒状化合物の溶液を支持体上に塗布し、加熱硬化す
ることにより得られる。

【０００９】また、全方向視野角が拡大した光学補償シ
ートとして、透明フィルム上にラビング処理によって配
向膜を形成し、配向膜上に負の一軸配向した液晶性ディ
スコティック化合物の層を形成した光学補償シートが提
案されている。（特開平８−５０２０６号公報、および
特開平９−１７８９３７号公報）。

【００１０】上記のような液晶性化合物を用いる光学補
償シートは、一般に液晶化合物を一定方向に配向させる
ために、支持体の上に配向膜形成層を設け、この配向膜
形成層をラビング処理して配向膜を形成し、その配向膜
の上に液晶性化合物層を形成する方法により製造してい
る。この配向膜の形成は、液晶性化合物層内の液晶性化
合物の配向には有利であるが、ラビング処理による塵埃
の発生、帯電による静電気障害の発生などの問題があ
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、液晶表示素子に装着した場合に、その液晶表示素子
の視野角を拡大することを可能にする光学補償シートを
工業的に効率よく製造することができる製造方法を提供
することにある。さらに詳しくは、本発明は、ＬＣＤ、
特にＴＮーＬＣＤにおける良好な視野角特性を表示画面
全面にわたって均一に付与することができる光学異方層
を有する光学補償シートを、ラビング処理を施すことな
く、あるいは軽いラビング処理のみの実施により製造す
る方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、長尺状の透明
支持体をその長さ方向に移動させながら、その表面に、
液晶性化合物溶液を塗布し、乾燥することにより液晶性
化合物層を形成した後、加熱気体を、該液晶性化合物層
の表面に接触させながら、透明支持体の移動速度と異な
る移動速度で一定の方向に移動させることによって該液
晶性化合物層中の液晶性化合物を加熱気体の移動方向に
沿って配向させ、次いでその配向状態を固定することに
より、該液晶性化合物層を光学異方層とすることを特徴
とする長尺状光学補償シートの製造方法にある。

【００１３】本発明は、予め配向膜形成用樹脂層を表面
に形成した長尺状の透明支持体をその長さ方向に移動さ
せながら、該配向膜形成用樹脂層の表面をラビング処理
することにより、該樹脂層を配向膜層とし、次に該配向
膜層の表面に液晶性化合物溶液を塗布し、乾燥すること
により液晶性化合物層を形成した後、加熱気体を、該液
晶性化合物層の表面に接触させながら、透明支持体の移
動速度と異なる移動速度で、上記ラビング処理の方向に
沿って移動させることによって該液晶性化合物層中の液
晶性化合物を加熱気体の移動方向に沿って配向させ、次
いでその配向状態を固定することにより、該液晶性化合
物層を光学異方層とすることを特徴とする長尺状光学補
償シートの製造方法にもある。

【００１４】本発明の長尺状光学補償シートの製造方法
において、加熱気体の温度及び速度のそれぞれが、加熱
気体の移動方向に対して横断方向に沿って一定であるこ
とが望ましい。また、本発明の記載の長尺状光学補償シ
ートの製造方法では、加熱気体を長尺状透明支持体の上
方に配置された二次元ノズルから供給することが望まし
い。

【００１５】本発明の長尺状光学補償シートの製造方法
において、加熱気体と透明支持体とは同じ方向に移動し
ても、逆方向に移動してもよいが、同じ方向であること
が望ましい。

【００１６】本発明の長尺状光学補償シートの製造方法
において、液晶性化合物が液晶性ディスコティック化合
物であることが望ましく、特に重合性基を有する液晶性
ディスコティック化合物であることが望ましい。後者の
場合、液晶性化合物層中の液晶性化合物の配向状態を該
ディスコティック化合物の重合により固定することがで
きる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の製造方法により得られる
光学補償シートにより視野角特性が改善される対象の液
晶表示素子（ＬＣＤ）は、光学的に異方性を示すもので
あり、具体的には、ＴＮおよびＳＴＮなどのねじれネマ
チック液晶配向を用いたＬＣＤ、そして０ＣＢ（Optica
lly Compensated Birefringence）モードのＬＣＤなど
があげられる。

【００１８】本発明の光学補償シートの製造方法を添付
図面を参照しながら説明する。添付図面中の図１は本発
明の光学補償シートを製造する方法の工程を概略を示す
図である。

【００１９】支持体送り出し機１１から送り出された長
尺状透明支持体１２（所望により、配向膜形成用樹脂層
が支持体上に形成されていてもよい）の一方の表面に、
重合性基を有する液晶性ディスコティック化合物などの
液晶性化合物を含む塗布液（液晶性化合物溶液）１３が
塗布器１４により塗布される。液晶性化合物溶液が塗布
された支持体１２は、次に乾燥ゾーン１５に入り、その
乾燥ゾーン内で溶剤が蒸発して液晶性化合物層１６が形
成され、次いで加熱ゾーン１７において、液晶性化合物
層１６の液晶性化合物の温度を該液晶性化合物のネマチ
ック転移温度以上、かつアイソトロピックネマチック転
移温度以下に保つことができる温度に加熱した気体（空
気など）１８を、移動する支持体１２の液晶性化合物層
１６の表面に、支持体１２と異なる移動速度で一定の方
向に整流状態にて移動させながら接触させる。この接触
によって、液晶性化合物層１６の内の液晶性化合物は加
熱気体の移動方向に沿って配向して光学異方層１９とな
る。次いで光学異方層１９に紫外線照射装置２０からの
紫外線の照射処理により重合させるなどの方法を利用し
て、その配向状態を固定することにより、本発明の長尺
状光学補償シート２１が得られ、最後にその長尺状光学
補償シート２１を巻取装置２２で巻き取って保存する。

【００２０】図２は、図１の加熱ゾーン１７の内部構造
を詳しく示す図である。図２において、長尺状透明支持
体１２（表面に液晶性化合物層１４が形成されている）
は、搬送ロール２３によって左側から右側に向けて搬送
されている。別に設けられた加熱装置（図示せず）で加
熱された空気（加熱気体）１８は、スリット状のノズル
２４より、搬送中の長尺状透明支持体１２の幅方向に沿
って平行流（二次元流）になるように整流され、さらに
整流板２５によって、熱風を長尺状透明支持体の移動方
向に沿う流れとなるように整流される。熱風１８は、整
流板２５による整流下、長尺状透明支持体１２の表面上
に形成された液晶性化合物層１６と接触しながら、液晶
性化合物層１２の移動速度と異なる速度で移動し、その
後、給気用スリット状ノズル２４に相対する位置に設け
られた排気口２６を介して加熱ゾーン１７から排気され
る。この工程で、液晶性化合物層１２は、ネマチック相
を持ち、長尺状透明支持体１２の搬送方向と平行方向に
配向処理された光学異方層１９となる。

【００２１】上記の工程で液晶化合物層１６から形成さ
れた光学異方層１９は、次いで、図１に示したように、
紫外線照射装置２０による重合処理が施されるか、また
は、冷却処理により相転移を起こさないように固定化さ
れる。そして、その後巻き取り装置２２で巻き取られ
る。

【００２２】前述したように、本発明の長尺状光学補償
シートの製造方法に利用される長尺状の透明支持体には
予め配向膜形成用樹脂層が形成されていてもよい。そし
て、この配向膜形成用樹脂層を、公知のラビング処理方
法を利用して弱いラビング処理を行なって配向膜とした
のち、その配向膜の上に液晶性化合物溶液を塗布し、次
いで前記の方法により乾燥して液晶性化合物層とし、更
に熱風による配向処理を行なって、本発明の長尺状光学
補償シートを製造してもよい。

【００２３】上記の予め配向膜形成用樹脂層を表面に形
成した長尺状透明支持体の該樹脂層表面に軽いラビング
処理を施した後、図１と図２により説明した整流熱風を
利用した配向処理する工程の模式図を図３に示す。

【００２４】図３において、支持体送り出し機３１から
送り出された長尺状透明支持体３２（配向膜形成用樹脂
層４３が支持体の下面に形成されているもの）の配向膜
形成用樹脂層４３の表面に、公知のラビング装置４４と
静電式ダスト除去装置４５を利用して、支持体２２の移
動方向に沿って、軽いラビング処理を施す。図３におい
て、公知のラビング装置４４と静電式ダスト除去装置４
５は二組設置されているが、ラビング装置やダスト除去
装置の種類、ラビング処理の方法や条件などは任意に選
択することができる。ただし、このラビング処理は、後
の工程で実施する整流下の熱風による配向処理を補助す
るために行なわれる処理であるため、ラビング処理によ
り発生するダストの量を少なくするように、ラビング圧
力や回数などを、通常の場合よりも低く、かつ少なくす
ることが望ましい。上記の方法によって配向膜形成用樹
脂層４３の表面にラビング処理を施して形成された配向
膜４６には、ラビング処理により生成したダストが残存
している場合が多いため、所望により、別に用意した静
電式ダスト除去装置などのダスト除去装置４７により更
にダスト除去処理することもできる。

【００２５】次に、重合性基を有する液晶性ディスコテ
ィック化合物などの液晶性化合物を含む塗布液（液晶性
化合物溶液）３３が塗布器３４により配向膜４６の表面
に塗布される。液晶性化合物溶液が塗布された支持体３
２は、次に乾燥ゾーン３５に入り、その乾燥ゾーン内で
溶剤が蒸発して液晶性化合物層３６が形成され、次いで
加熱ゾーン３７において、液晶性化合物層３６の液晶性
化合物の温度を該液晶性化合物のネマチック転移温度以
上、かつアイソトロピックネマチック転移温度以下に保
つことができる温度に加熱した気体（空気など）３８
を、移動する支持体３２の液晶性化合物層３６の表面
に、支持体３２と異なる移動速度で一定の方向に整流状
態にて移動させながら接触させる。この接触によって、
液晶性化合物層３６の内の液晶性化合物は加熱気体の移
動方向に沿って（同時に配向膜３６上に施されたラビン
グ処理の方向に沿って）配向して光学異方層３９とな
る。次いで光学異方層３９に紫外線照射装置４０からの
紫外線の照射処理により重合させるなどの方法を利用し
て、その配向状態を固定することにより、本発明の長尺
状光学補償シート４１が得られる。そして、最後にその
長尺状光学補償シート４１を巻取装置４２で巻き取って
保存する。

【００２６】図３において、加熱ゾーン３７における熱
風を利用した配向処理は、図２で説明した方法と同様な
方法を利用して行なうことができる。

【００２７】本発明の長尺状光学補償シートの製造に使
用する長尺状の透明支持体は、透明である限り、どのよ
うな材料の支持体でも使用することができるが、光透過
率が８０％以上を有する、長尺状の可撓性樹脂シートで
あることが望ましい。透明支持体は、特に正面から見た
時に光学的等方性を有するものが好ましい。従って、透
明支持体は、固有複屈折が小さい樹脂材料から製造した
ものであることが好ましい。このような樹脂材料として
は、セルローストリアセテート［市販品の例、ゼオネッ
クス（日本ゼオン（株）製）、ＡＲＴＯＮ（日本合成ゴ
ム（株）製）、及びフジタック（富士写真フイルム
（株）製）］を使用することが好ましい。なお、ポリカ
ーボネート、ポリアリレート、ポリスルフォン、及びポ
リエーテルスルホンなどのような固有複屈折率の大きい
樹脂素材であっても、溶液流延、溶融押し出し等の条
件、さらには縦、横方向に延伸状検討を適宜設定するこ
とによって、正面から見た時に光学的等方性を示す透明
支持体とすることができる。

【００２８】なお、長尺状透明支持体は、その透明支持
体面内の二軸の主屈折率をそれぞれｎ_x、ｎ_y、厚み方向
の主屈折率をｎ_z、フイルムの厚さをｄとしたとき、三
軸の主屈折率の関係が、ｎ_z＜ｎ_y＝ｎ_x（負の一軸性）
を満足し、式［（ｎ_x＋ｎ_y）／２−ｎ_z］×ｄで表され
るレタデーションが、２０ｎｍから４００ｎｍ（特に、
３０〜１５０ｎｍ）であることが好ましい。ただし、ｎ
_xとｎ_yとの値は厳密に等しい必要はなく、ほぼ等しけれ
ば充分である。すなわち、例えば、｜ｎ_x−ｎ_y｜／｜ｎ
_x−ｎ_z｜≦０．３の範囲を満足すれば実用上問題はな
い。また、｜ｎ_x−ｎ_y｜×ｄで表される正面レターデー
ションは、５０ｎｍ以下であることが好ましく、２０ｎ
ｍ以下であることがさらに好ましい。

【００２９】前述のように、長尺状透明支持体には配向
膜形成用樹脂層を設けてもよい。配向膜形成用樹脂層
は、ラビング処理により、その上に設けられる液晶性化
合物の配向方向を規定するように機能する配向膜とな
る。本発明の長尺状光学補償シートの製造方法において
は、この配向膜による配向機能が、配向膜の上に形成さ
れる液晶性化合物層の前述の整流熱風との接触による配
向作用を促進するように、あるいは高めるように働く。

【００３０】配向膜形成用樹脂層は通常、樹脂材料ある
いはカップリング剤などから形成される。その樹脂材料
の例としては、ポリメチルメタクリレート、アクリル酸
／メタクリル酸共重合体、スチレン／マレインイミド共
重合体、ポリビニルアルコール、ポリ（Ｎ−メチロール
アクリルアミド）、スチレン／ビニルトルエン共重合
体、クロロスルホン化ポリエチレン、ニトロセルロー
ス、ポリ塩化ビニル、塩素化ポリオレフィン、ポリエス
テル、ポリイミド、酢酸ビニル／塩化ビニル共重合体、
エチレン／酢酸ビニル共重合体、カルボキシメチルセル
ロース、ポリエチレン、ポリプロピレン及びポリカーボ
ネート等のポリマーが挙げられ、カップリング剤として
は、シランカップリング剤を挙げることができる。好ま
しいポリマーの例としては、ポリイミド、ポリスチレ
ン、スチレン誘導体のポリマー、ゼラチン、ポリビニル
アルコール及びアルキル基（炭素原子数６以上が好まし
い）を有する変性ポリビニルアルコールを挙げることが
できる。

【００３１】配向膜形成用樹脂層の形成に用いるポリマ
ーの中で、ポリビニルアルコール又は変性ポリビニルア
ルコールが好ましい。ポリビニルアルコールとしては、
例えば鹸化度７０〜１００％のものが用いられ、好まし
くは鹸化度８０〜１００％のものであり、より好ましく
は鹸化度８５乃至９５％のものである。重合度として
は、１００〜３０００の範囲が好ましい。変性ポリビニ
ルアルコールとしては、共重合変性したもの（変性基と
しては、例えば、ＣＯＯＮａ、Ｓｉ（ＯＸ）₃ 、Ｎ（Ｃ
Ｈ₃ ）₃ ・Ｃｌ、Ｃ₉ Ｈ₁₉ＣＯＯ、ＳＯ₃ 、Ｎａ、ある
いはＣ₁₂Ｈ₂₅等が導入される）、また、連鎖移動により
変性したもの（変性基として、例えば、ＣＯＯＮａ、Ｓ
Ｈ、Ｃ₁₂Ｈ₂₅等が導入されている）、ブロック重合によ
る変性をしたもの（変性基として、例えば、ＣＯＯＨ、
ＣＯＮＨ₂ 、ＣＯＯＲ、Ｃ₆ Ｈ₅ 等が導入される）等の
ポリビニルアルコールの変性物を挙げることができる。
その重合度としては、１００〜３０００のも範囲が好ま
しい。これらの中で、好ましいのは、鹸化度８０〜１０
０％の未変性乃至変性ポリビニルアルコールであり、よ
り好ましくは鹸化度８５乃至９５％の未変性ないしアル
キルチオ変性ポリビニルアルコールである。

【００３２】変性ポリビニルアルコールとして、特に、
特開平９−１５２５０９号公報に記載の変性ポリビニル
アルコールを用いることが好ましい。

【００３３】また、ＬＣＤの配向膜として広く用いられ
ているポリイミド膜（好ましくはフッ素原子含有ポリイ
ミドから形成された配向膜形成用樹脂膜）も好ましい。
これは、ポリアミック酸（例えば、日立化成（株）製の
ＬＱ／ＬＸシリーズ、日産化学（株）製のＳＥシリーズ
等）を支持体面に塗布し、１００〜３００℃で０．５〜
１時間焼成することにより形成することができる。

【００３４】長尺状透明支持体の表面に形成された配向
膜形成用樹脂層をラビング処理するためには一般に、レ
ーヨン、ナイロン、絹、人絹などの起毛布をロールに巻
き付けたラビングロールを走行する長尺状の配向膜用樹
脂層に押し当てつつ高速回転させる方法が利用される。
押しつけ圧力は１０〜５００ｇｆ／ｃｍ²が好ましく、
ラビングロールの周速としては０．１〜２ｍ／秒が好ま
しい。ラビングロールを長尺状配向膜用樹脂層に押し当
てる位置としては、長尺状配向膜用樹脂層がバックアッ
プされたパスロール上でもよいし、バックアップロール
間でもよい。

【００３５】本発明の長尺状光学補償シートの光学異方
層の形成に用いられる液晶性化合物としては、ディスコ
ティック液晶性化合物、あるいはネマチック液晶性化合
物などの非ディスコティック液晶性化合物が好ましい。
なかでも、ディスコティック液晶性化合物が好ましく利
用される。

【００３６】ディスコティック液晶化合物として代表的
なものは、Ｃ．Destradeらの研究報告、Mol. Cryst.Li
q. Cryst. ７１巻、１１１頁（１９８１年）や、日本化
学会編、季刊化学総説 No. ２２液晶の化学第５
章、第１０章２節（１９９４年刊）、さらにＢ．Kohne
らの研究報告、Angew.Chem. ９６巻、７０頁（１９８４
年）Ｊ．Ｍ．Lehnらの研究報告、Ｊ．Chem.Soc.Chem.Co
mmun.,１７９４頁（１９８５年）やＪ．Zhang 、Ｊ．
Ｓ．Moore らの研究報告、J.Am.Chem.Soc.,１１６巻、
２６５５頁（１９９４年）に記載された種々の誘導体が
挙げられる。

【００３７】更に詳しく説明すると、好ましいディスコ
ティック液晶化合物は、円盤状に似た形状を有する中心
部分、例えばベンゼン環、シクロヘキサン環、トリフェ
ニレン環、トルキセン環、コロネン環、フタロシアニン
環、アザクラウン環、アセチレンマクロサイクル環、β
−ジケトン系金属錯体から放射状に、複数個の互いに同
一または異なる側鎖部分が伸びた構造を有する化合物で
ある。

【００３８】側鎖部分を形成する基の例としては、アル
カノイルオキシ基（例、ヘキサノイルオキシ、ヘプタノ
イルオキシ、オクタノイルオキシ、ノナノイルオキシ、
デカノイルオキシ、ウンデカノイルオキシ）、アルキル
スルホニル基（例、ヘキシルスルホニル、ヘプチルスル
ホニル、オクチルスルホニル、ノニルスルホニル、デシ
ルスルホニル、ウンデシルスルホニル）、アルキルチオ
基（例、ヘキシルチオ、ヘプチルチオ、オクチルチオ、
ノニルチオ、デシルチオ、ウンデシルチオ、ドデシルチ
オ）、アルコキシ基（例、ブトキシ、ペンチルオキシ、
ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、ノ
ニルオキシ、デシルオキシ、ウンデシルオキシ）、２−
（４−アルキルフェニル）エチニル基（例、アルキル基
としてメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、
ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニルを有するも
の）、末端ビニルアルコキシ基（例、４−ビニルブトキ
シ、５−ビニルペンチルオキシ、６−ビニルヘキシルオ
キシ、７−ビニルヘプチルオキシ、８−ビニルオクチル
オキシ、９−ビニルノニルオキシ）、４−アルコキシフ
ェニル基（例、アルコキシ基として、前述のアルコキシ
基で例示したものを有するもの）、アルコキシメチル基
（例、アルコキシ基として、前述のアルコキシ基で例示
したものを有するもの）、アルキルチオメチル基（例、
アルキルチオ基として、前述のアルキルチオ基で例示し
たものを有するもの）、２−アルキルチオエトキシメチ
ル基（例、アルキルチオ基として、前述のアルキルチオ
基で例示したものを有するもの）、２−アルコキシエト
キシメチル基（例、アルコキシ基として、前述のアルコ
キシ基で例示したものを有するもの）、２−アルコキシ
カルボニルエチル基（例、アルコキシ基として、前述の
アルコキシ基で例示したものを有するもの）、コレステ
リルオキシカルボニル、β−シトステリルオキシカルボ
ニル、４−アルコキシフェノキシカルボニル基（例、ア
ルコキシ基として、前述のアルコキシ基で例示したもの
を有するもの）、４−アルコキシベンゾイルオキシ基
（例、アルコキシ基として、前述のアルコキシ基で例示
したものを有するもの）、４−アルキルベンゾイルオキ
シ基（例、アルキル基として、前述の２−（４−アルキ
ルフェニル）エチニル基のアルキル基で例示したものを
有するもの）、４−アルコキシベンゾイル基（例、アル
コキシ基として、前述のアルコキシ基で例示したものを
有するもの）、更に前述のベンゾイル基がシンナモイル
基に置き換ったものが挙げられる。

【００３９】また、前述の基のうち、フェニル基は、他
のアリール基（例、ナフチル基、フェナンスリル基、ア
ントラセニル基）であってもよいし、また前述の置換基
に加えて更に置換されていてもよい。また、該フェニル
基は複素芳香族環（例、ピリジル基、ピリミジル基、ト
リアジニル基、チエニル基、フリル基、ピロリル基、ピ
ラゾリル基、イミダゾリル基、トリアゾリル基、チアゾ
リル基、オキサゾリル基、チアジアゾリル基、オキサジ
アゾリル基、キノリル基、イソキノリル基）に置き換わ
ってもよい。

【００４０】本発明の長尺状光学補償シートの製造方法
で用いるために好ましいディスコティック化合物につい
ては、特開平９−１０４６５６号公報に詳しい記載があ
る。

【００４１】液晶性化合物層は、前述した液晶性化合
物、そして所望により、添加剤化合物を溶剤に溶解した
溶液を、長尺状透明支持体もしくは配向膜の上に塗布、
乾燥することにより得られる。添加剤化合物の例として
は、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマー及びポリマー
などがあげられる。

【００４２】上記可塑剤、界面活性剤及び重合性モノマ
ーとしては、液晶性化合物と相溶性を有し、液晶性化合
物の配向を阻害しない限り、どのような化合物も使用す
ることができる。これらの中で、重合性モノマー（例、
ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイル基、あるいは
メタクリロイル基を有する化合物）が好ましい。上記化
合物は、液晶性化合物に対して一般に１〜５０重量％
（好ましくは５〜３０重量％）の量にて使用される。

【００４３】上記ポリマーとしては、液晶性化合物と相
溶性を有し、液晶性化合物にチルト角を与えることがで
きる限り、どのようなポリマーでも使用することができ
る。ポリマーの例としては、セルロースエステルを挙げ
ることができる。セルロースエステルの好ましい例とし
ては、セルロースアセテート、セルロースアセテートプ
ロピオネート、ヒドロキシプロピルセルロース及びセル
ロースアセテートブチレートを挙げることができる。上
記ポリマーは、液晶性化合物の配向を阻害しないよう
に、液晶性化合物に対して一般に０．１〜１０重量％
（好ましくは０．１〜８重量％、特に０．１〜５重量
％）の量にて使用される。

【００４４】液晶性化合物層を形成するための塗布液
は、液晶性化合物及び前述の添加剤化合物などを溶剤に
溶解することにより調製することができる。用いること
のできる溶剤の例としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムア
ミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルフォキシド（ＤＭＳＯ）
及びピリジン等の極性溶剤、ベンゼン及びヘキサン等の
無極性溶剤、クロロホルム及びジクロロメタン等のアル
キルハライド類、酢酸メチル及び酢酸ブチル等のエステ
ル類、アセトン及びメチルエチルケトン等のケトン類、
及びテトラヒドロフラン及び１，２−ジメトキシエタン
等のエーテル類を挙げることができる。特に、アルキル
ハライド類及びケトン類が好ましい。溶剤は単独でも、
組合わせて使用しても良い。

【００４５】上記塗布液を塗布する方法の例としては、
バーコーティング、カーテンコーティング、エクストル
ージョンコーティング、ロールコーティング、ディップ
コーティング、スピンコーティング、印刷コーティン
グ、スプレーコーティング及びスライドコーティングを
挙げることができるが、特にバーコーティング、エクス
トルージョンコーティング、スライドコーティングが好
ましい。

【００４６】長尺状透明支持体あるいは配向膜の上に形
成された液晶性化合物層は、次いで、加熱ゾーンにおい
て、本発明の特徴的な工程である整流下にある加熱空気
（熱風）に接触せしめられ、配向を示すようになる。熱
風は、塗布乾燥した液晶性化合物層に、二次元ノズルを
用いて長尺状透明支持体の搬送方向と平行な方向になる
ように、また、ラビング処理を施した場合には、ラビン
グ処理方向と搬送方向とに同時に平行な方向となるよう
に、吹き付ける。風速は７ｍ／秒以上が好ましく、温度
は３０〜１６０℃が好ましい。加熱ゾーン内の風の流れ
方向を一定に保つためには、加熱ゾーンに整流板を取り
付け、排気口もスリット形状の開口を有することが望ま
しく、給気口（二次元ノズル）と排気口は加熱ゾーンの
両端に設置することが好ましい。

【００４７】上記の加熱ゾーンでの整流下にある加熱空
気との接触によって、液晶性化合物層の液晶性化合物は
配向したネマチック相を示す光学異方層となる。この液
晶性化合物層の配向したネマチック相の固定化方法とし
ては、紫外線（ＵＶ光）を照射してラジカル重合させ
る、いわゆるＵＶ硬化、もしくは熱重合による熱硬化、
あるいは急速にネマチック転移温度より低い温度まで冷
却する方法などが利用される。

【００４８】上記の製法により製造された長尺状光学補
償シートは、所望により、所定の寸法の光学補償シート
となるように裁断される。

【００４９】本発明により得られる光学補償シートのネ
マティック相の光学異方層は、一般に光学補償シートの
法線方向から傾いた方向に、０以外のレターデーション
の絶対値の最小値を有する（すなわち、光軸を持たな
い）。上記の液晶層を含む光学補償シートの代表的な構
成例を図４に示す。図４において、透明支持体１１１、
配向膜１１２、そして光学異方層１１３が、順に積層さ
れ、光学補償シートを構成している。Ｒは配向方向を示
す。ｎ₁、ｎ₂ 、ｎ₃ は、それぞれ光学補償シートの三
軸方向の屈折率を表わし、正面から見た場合にｎ₁ ≦ｎ
₃ ≦ｎ₂ の関係を満足する。βは、Ｒｅ（レターデーシ
ョン）の最小値を示す方向の光学異方層の法線１１４か
らの傾きである。

【００５０】例えば、ＴＮ−ＬＣＤ及びＴＦＴ−ＬＣＤ
の視野角特性を改善するためには、Ｒｅの絶対値の最小
値を示す方向が、光学異方層の法線１１４から、５〜５
０度（傾きの平均値）傾いていることが好ましく、更に
１０〜４０度傾いていることが好ましい。更に、上記シ
ートは、下記の条件：５０≦［（ｎ₃ ＋ｎ₂ ）／２−ｎ₁ ］×Ｄ≦４００（ｎ
ｍ）（但し、Ｄはシートの厚さ）を満足することが好まし
く、更に下記の条件：１００≦［（ｎ₃ ＋ｎ₂ ）／２−ｎ₁ ］×Ｄ≦４００
（ｎｍ）を満足することが特に好ましい。

【００５１】本発明により得られる光学補償シートが組
み込まれた液晶表示装置の代表的構成例を図５に示す。
図５において、透明電極を備えた一対の基板とその基板
間に封入された、ねじれ配向したネマチック液晶とから
なる液晶セルＴＮＣ、液晶セルの両側に設けられた一対
の偏光板Ａ、Ｂ、液晶セルと偏光板との間に配置された
光学補償シートＲＦ₁ 、ＲＦ₂ 及びバックライトＢＬ
が、組み合わされて液晶表示装置を構成している。光学
補償シートは、液晶セルＴＮＣの一方の側のみに配置し
ても良い（即ち、ＲＦ₁ またはＲＦ₂ のいずれか）。Ｒ
₁ は光学補償シートＲＦ₁ の、正面から見た場合の配向
方向を示し、Ｒ₂ は光学補償シートＲＦ₂の配向方向を
示す。液晶セルＴＮＣの実線の矢印は、液晶セルの偏光
板Ｂ側の基板のラビング方向を表わし、液晶セルＴＮＣ
の点線の矢印は、液晶セルの偏光板Ａ側の基板のラビン
グ方向を表わす。ＰＡ及びＰＢは、それぞれ偏光板Ａ、
Ｂの偏光軸を表わす。

【００５２】

【実施例】［実施例１］トリアセチルセルロース［フジ
タック、富士写真フイルム（株）製、厚さ：１００μ
ｍ）の長尺状フィルムの一方の側に、長鎖アルキル変性
ポバール（ＭＰ−２０３、クラレ（株）製］２重量％溶
液をフィルム１ｍ²当たり２５ｍＬ塗布した後、６０℃
で１分間乾燥させて、配向膜形成用樹脂層を形成した。
続いて、速度２０ｍ／分で搬送しながら、配向膜形成用
樹脂層上に、ディスコティック液晶性化合物混合物に、
光重合開始剤（商品名：イルガキュア９０７、日本チバ
ガイギー（株）製）を上記混合物に対して１重量％添加
した混合物の４０重量％メチルエチルケトン溶液を、塗
布器を用いて、配向膜形成用樹脂層の表面に１ｍ²当た
り、５ｍＬとなる量にて塗布し、次いで乾燥ゾーン及び
加熱ゾーンを通過させた。乾燥ゾーンでは１００℃に加
熱された空気（熱風）を線速度０．１ｍ／秒で送り、加
熱ゾーンでは、スリット状ノズルを、長尺状透明支持体
の移動方向に対し平行流になるように加熱ゾーンの入口
直後に設置して熱風を吹き付けた。熱風はその温度が１
３０℃に、その線速度が８ｍ／秒に調整した。排気口の
位置は加熱ゾーン出口直前に設置した。

【００５３】長尺状透明支持体は、ディスコティック液
晶性化合物混合物を塗布した後、３秒後に乾燥ゾーンに
入り、次の３秒後に加熱ゾーンに入った。液晶性化合物
は加熱ゾーンに３分間滞在して、長尺状透明支持体の移
動方向に配向されたネマチック相を形成した。

【００５４】続いて、この配向された液晶化合物ネマチ
ック層を表面に有する長尺状透明支持体を、連続して２
０ｍ／分で搬送しながら、液晶化合物ネマチック層の表
面に紫外線ランプにより紫外線を照射し後、巻き取っ
た。

【００５５】上記の方法によって製造した長尺状光学補
償シートを所定の寸法に裁断したのち、これを用いて図
５に示す液晶表示装置を組み立てた。その結果、得られ
た光学補償シートは、ラビング処理を施さなかったにも
かかわらず、一定方向に配向したネマティック相の光学
異方層を形成しており、実用性の高い光学補償シートと
して用いることができることが確認された。

【００５６】［実施例２］実施例１と同様にして長尺状
透明支持体の表面に形成した配向膜形成用樹脂層を、２
０ｍ／分で搬送しながらラビング処理を行って配向膜と
した。ラビング処理は、ラビング方向が長尺状透明支持
体の搬送方向（長手方向）に対して平行になるように、
直径が３００ｍｍのラビングロールの中心軸角度を、支
持体の搬送方向に対して９０度とした。配向膜形成用樹
脂層に対する、ラビングロールの押しつけ圧力は、配向
膜形成用樹脂層の表面積１ｃｍ²当たり、１０ｇｆ／ｃ
ｍ²とした。なお、ラビングロールの回転速度は、６
０、９０、１２０、１５０、１８０、そして２１０ｒｐ
ｍと変化させて、異なる回転速度でのラビング処理の影
響を調べた。

【００５７】配向膜形成用樹脂層をラビング処理して得
られた配向膜上に、液晶性ディスコティック化合物の混
合物に、光重合開始剤（イルガキュア９０７、日本チバ
ガイギー（株）製）を上記混合物に対して１重量％添加
した混合物の４０重量％メチルエチルケトン溶液をを、
塗布器を利用して、配向膜の表面に、１ｍ²当たり、５
ｍＬの塗布量となるように塗布し、次いで塗布物を乾燥
ゾーン及び加熱ゾーンを通過させた。乾燥ゾーンには１
００℃に加熱調整された風を、線速度が０．１ｍ／秒で
送った。加熱ゾーンでには、スリット状ノズルを長尺状
透明支持体の移動方向に対して直角になるように加熱ゾ
ーン入口直後に設置し、加熱した空気（熱風）が支持体
の移動方向と平行流になるようにして液晶性ディスコテ
ィック化合物層の表面に吹き付けた。熱風は、その温度
が１３０℃に、その線速度が８ｍ／秒になるように調整
した。排気口の位置は加熱ゾーン出口直前に設置した。

【００５８】長尺状透明支持体は、その配向膜の上にデ
ィスコティック液晶性化合物混合物を塗布した後、３秒
後に乾燥ゾーンに入り、次の３秒後に加熱ゾーンに入っ
た。液晶性化合物は加熱ゾーンに３分間滞在して、長尺
状透明支持体の移動方向に配向されたネマチック相を形
成した。

【００５９】続いて、この配向された液晶化合物ネマチ
ック層を表面に有する長尺状透明支持体を、連続して２
０ｍ／分で搬送しながら、液晶化合物ネマチック層の表
面に紫外線ランプにより紫外線を照射し後、巻き取っ
た。

【００６０】上記の方法によって製造した長尺状光学補
償シートを所定の寸法に裁断したのち、これを用いて図
５に示す液晶表示装置を組み立てた。その結果、得られ
た光学補償シートは、弱いラビング処理を各種の条件で
施したが、いずれのラビング処理においても、一定方向
（ラビング方向）に配向したネマティック相の光学異方
層を形成しており、実用性の高い光学補償シートとして
用いることができることが確認された。

【００６１】

【発明の効果】本発明の長尺状光学補償シートの製造方
法は、液晶性化合物を利用する光学異方層を有する光学
補償シートを、工業的に効率よく大量に製造するのに好
適な方法である。本発明により、高品質の光学補償シー
トを、特に、塵埃の発生や静電気障害の発生を最小限に
抑制しながら容易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の長尺状光学補償シートの製造方法の代
表的な例の全工程を説明する概略図である。

【図２】図１に示した加熱ゾーンの構成を詳しく示す図
である。

【図３】本発明の長尺状光学補償シートの製造方法の代
表的な例の全工程を説明する概略図である。

【図４】本発明により得られる光学補償シートの構成の
一例を示す斜視図である。

【図５】本発明により得られる光学補償シートが装着さ
れた液晶表示装置の構成の一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１１長尺状透明支持体送出機１２長尺状透明支持体１３液晶性化合物溶液（塗布液）１４塗布装置１５乾燥ゾーン１６液晶性化合物層１７加熱ゾーン１８加熱気体（熱風）１９光学異方層２０紫外線照射装置２１長尺状光学補償シート２２長尺状光学補償シート巻取装置２３搬送ロール２４スリット状ノズル２５整流板２６スリット（排気口）２０スリット２１排気口３１長尺状透明支持体送出機３２長尺状透明支持体３３液晶性化合物溶液（塗布液）３４塗布装置３５乾燥ゾーン３６液晶性化合物層３７加熱ゾーン３８加熱気体（熱風）３９光学異方層４０紫外線照射装置４１長尺状光学補償シート４２長尺状光学補償シート巻取装置４３配向膜形成用樹脂層４４ラビング装置４５静電除塵装置４６配向膜４７ダスト除去装置１１１透明支持体１１２配向膜１１３光学異方層１１４光学異方層の法線Ｒ配向方向 β レターデーションの最小値を示す方向の光学異方層
の法線からの傾きＴＮＣＴＮ型液晶セルＡ、Ｂ偏光板ＰＡ、ＰＢ偏光軸ＲＦ₁、ＲＦ₂ 光学補償シートＢＬバックライトＲ₁、Ｒ₂ 光学補償シートの配向方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中嶌賢二神奈川県南足柄市中沼210番地富士写真フイルム株式会社内 (72)発明者伊藤洋士神奈川県南足柄市中沼210番地富士写真フイルム株式会社内Ｆターム(参考） 2H049 BA06 BA42 BB43 BB49 BC04 BC09 BC22 2H091 FA11Z FC12 FC23 GA01 GA06 HA07 HA10 KA01 KA02 LA12 4F071 AA01 AA09 AA29 AC20 AF35 AG12 AG21 AG28 AG34 AH19 BA02 BC02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】長尺状の透明支持体をその長さ方向に移
動させながら、その表面に、液晶性化合物溶液を塗布
し、乾燥することにより液晶性化合物層を形成した後、
加熱気体を、該液晶性化合物層の表面に接触させなが
ら、透明支持体の移動速度と異なる移動速度で一定の方
向に移動させることによって該液晶性化合物層中の液晶
性化合物を加熱気体の移動方向に沿って配向させ、次い
でその配向状態を固定することにより、該液晶性化合物
層を光学異方層とすることを特徴とする長尺状光学補償
シートの製造方法。
【請求項２】予め配向膜形成用樹脂層を表面に形成し
た長尺状の透明支持体をその長さ方向に移動させなが
ら、該配向膜形成用樹脂層の表面をラビング処理するこ
とにより、該樹脂層を配向膜とし、次に該配向膜の表面
に液晶性化合物溶液を塗布し、乾燥することにより液晶
性化合物層を形成した後、加熱気体を、該液晶性化合物
層の表面に接触させながら、透明支持体の移動速度と異
なる移動速度で、上記ラビング処理の方向に沿って移動
させることによって該液晶性化合物層中の液晶性化合物
を加熱気体の移動方向に沿って配向させ、次いでその配
向状態を固定することにより、該液晶性化合物層を光学
異方層とすることを特徴とする長尺状光学補償シートの
製造方法。
【請求項３】加熱気体の温度及び速度のそれぞれが、
加熱気体の移動方向に対して横断方向に沿って一定であ
ることを特徴とする請求項１もしくは２に記載の長尺状
光学補償シートの製造方法。
【請求項４】加熱気体を透明支持体の上方に配置され
た二次元ノズルから供給することを特徴とする請求項３
に記載の長尺状光学補償シートの製造方法。
【請求項５】加熱気体と透明支持体とが同じ方向に移
動することを特徴とする請求項１乃至４のうちのいずれ
かの項に記載の長尺状光学補償シートの製造方法。
【請求項６】液晶性化合物が液晶性ディスコティック
化合物であることを特徴とする請求項１乃至５のうちの
いずれかの項に記載の長尺状光学補償シートの製造方
法。
【請求項７】液晶性化合物が重合性基を有する液晶性
ディスコティック化合物であって、液晶性化合物層中の
液晶性化合物の配向状態の固定を該ディスコティック化
合物の重合により行なうことを特徴とする請求項１乃至
５のうちのいずれかの項に記載の長尺状光学補償シート
の製造方法。