JP2001154019A - 光学異方体の製造方法 - Google Patents
光学異方体の製造方法Info
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- JP2001154019A JP2001154019A JP33580899A JP33580899A JP2001154019A JP 2001154019 A JP2001154019 A JP 2001154019A JP 33580899 A JP33580899 A JP 33580899A JP 33580899 A JP33580899 A JP 33580899A JP 2001154019 A JP2001154019 A JP 2001154019A
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- Japan
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- optically anisotropic
- film
- anisotropic material
- liquid crystal
- compound
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Abstract
(57)【要約】
【課題】同一条件、同一方向でラビング処理した基板を
用いて、任意の配向方向を有する光学異方体を製造す
る。 【解決手段】基板表面をラビング処理した後、該基板表
面上に光学異方体を形成する際に、有機溶剤の種類、混
合溶剤の場合にはその比率、及び該光学異方体を構成す
る化合物を溶解する際の溶液の濃度を選定して調製した
光学異方体を構成する化合物の溶液を塗布後、該溶剤を
除去することにより光学異方体の配向方向をラビング方
向に対して任意の角度に配向させることを特徴とする光
学異方体の製造方法。
用いて、任意の配向方向を有する光学異方体を製造す
る。 【解決手段】基板表面をラビング処理した後、該基板表
面上に光学異方体を形成する際に、有機溶剤の種類、混
合溶剤の場合にはその比率、及び該光学異方体を構成す
る化合物を溶解する際の溶液の濃度を選定して調製した
光学異方体を構成する化合物の溶液を塗布後、該溶剤を
除去することにより光学異方体の配向方向をラビング方
向に対して任意の角度に配向させることを特徴とする光
学異方体の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像表示装置、特
に液晶表示装置に有用な光学異方体の製造方法に関す
る。
に液晶表示装置に有用な光学異方体の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ノート型パソコンやモニター、カーナビ
などに使用される液晶表示装置は薄型、軽量、低消費電
力などの特徴を有するディスプレイとして注目されてい
る。この液晶ディスプレイは一般に光源であるバックラ
イト、バックライトの光を集光するためのプリズムシー
ト、適度な拡散性を付与するための拡散シート、さらに
偏光に対するスイッチング機能を有する液晶セル、そし
てこの液晶セルを挟むようにして偏光板が設置された構
成となっている。この液晶セルの種類によって様々な光
学特性を有する液晶ディスプレイが製造されている。し
かしながら例えばＴＦＴ型液晶表示装置の場合、ディス
プレイをみる角度によって画像の明るさやコントラス
ト、色などが変化する、いわゆる視野角依存性があると
いう問題があった。また、ＳＴＮ型液晶表示装置の場
合、上記の視野角依存性と併せて液晶セルを通過した偏
光の状態が光の波長によって異なるため、完全な白黒表
示をすることができないという問題があった。
などに使用される液晶表示装置は薄型、軽量、低消費電
力などの特徴を有するディスプレイとして注目されてい
る。この液晶ディスプレイは一般に光源であるバックラ
イト、バックライトの光を集光するためのプリズムシー
ト、適度な拡散性を付与するための拡散シート、さらに
偏光に対するスイッチング機能を有する液晶セル、そし
てこの液晶セルを挟むようにして偏光板が設置された構
成となっている。この液晶セルの種類によって様々な光
学特性を有する液晶ディスプレイが製造されている。し
かしながら例えばＴＦＴ型液晶表示装置の場合、ディス
プレイをみる角度によって画像の明るさやコントラス
ト、色などが変化する、いわゆる視野角依存性があると
いう問題があった。また、ＳＴＮ型液晶表示装置の場
合、上記の視野角依存性と併せて液晶セルを通過した偏
光の状態が光の波長によって異なるため、完全な白黒表
示をすることができないという問題があった。
【０００３】このような問題に対し、例えばＴＦＴ液晶
ディスプレイの視野角依存性を改善するために特開平７
−９８４１１号公報に開示されているようにディスコテ
ィック液晶層を有する光学異方性フィルムを用いる方法
が提案されている。また、特開平１０−３３３１３４号
公報にはネマチック液晶層を有する光学異方性フィルム
を用いる方法が提案されている。また、ＷＯ９６／１０
７６８号公報では配向状態の異なる二つの光学異方性フ
ィルムを組み合わせて用いる方法が提案されている。ま
た、ＳＴＮ液晶ディスプレイの場合には白黒表示を実現
するために、例えば偏光フィルムと位相差フィルムとを
所定の角度で貼り合わせた楕円偏光フィルムを使用する
方法が知られている。これらの方法はいずれも目的とす
る光学特性を得るために、一定方向に配向させた液晶性
化合物層、あるいはそれを有するフィルムを用いてお
り、該液晶性化合物層を一定方向に配向させる方法とし
て最もよく知られているものがラビング法である。
ディスプレイの視野角依存性を改善するために特開平７
−９８４１１号公報に開示されているようにディスコテ
ィック液晶層を有する光学異方性フィルムを用いる方法
が提案されている。また、特開平１０−３３３１３４号
公報にはネマチック液晶層を有する光学異方性フィルム
を用いる方法が提案されている。また、ＷＯ９６／１０
７６８号公報では配向状態の異なる二つの光学異方性フ
ィルムを組み合わせて用いる方法が提案されている。ま
た、ＳＴＮ液晶ディスプレイの場合には白黒表示を実現
するために、例えば偏光フィルムと位相差フィルムとを
所定の角度で貼り合わせた楕円偏光フィルムを使用する
方法が知られている。これらの方法はいずれも目的とす
る光学特性を得るために、一定方向に配向させた液晶性
化合物層、あるいはそれを有するフィルムを用いてお
り、該液晶性化合物層を一定方向に配向させる方法とし
て最もよく知られているものがラビング法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】液晶性化合物を配向さ
せる手法として用いられるラビング方法は例えば高分子
フィルムの表面に形成された配向膜表面を例えばレーヨ
ン、ナイロン、コットン、アラミドなどの繊維を植毛し
たベルベット状の布を巻いたラビングロールを高速回転
させながら基板表面に接触させ、該フィルムまたはラビ
ングロールを配向させたい方向に動かして一様に擦る方
法である。一般にラビング処理された表面に塗布された
液晶性化合物の配向方向は例えばポリイミドやポリビニ
ルアルコールなどの配向膜を用いた場合、ラビング方向
に対して平行である。また、ポリスチレンなどを配向膜
として用いた場合にはラビング方向に対して直交方向で
ある。このように、従来は目的とする光学特性が得られ
るような配向方向を得るために、配向膜の種類を変える
方法やラビング方向を変える方法を用いていた。しか
し、ラビング方向に対して異なる角度に配向するような
配向膜を使用する場合、該配向膜を形成するための工程
の増加による歩留まり低下、配向方向を変えるための配
向膜の種類の変更に伴う液晶化合物の配向の程度、密着
性、配向膜へのぬれ性などの変化に対応しなければなら
ず、各々の配向膜に対して各条件を最適化することは相
当の困難を伴うなど、新たな問題を引き起こしてしま
う。また、ラビング方向を変える方法は、実質的にラビ
ング処理条件の変更となるために、個々の角度に応じて
ラビング処理条件を最適化することは、製造上かなりの
問題となるため、同一ラビング処理条件で任意の角度に
液晶性化合物を配向させることができる手法が切望され
ていた。
せる手法として用いられるラビング方法は例えば高分子
フィルムの表面に形成された配向膜表面を例えばレーヨ
ン、ナイロン、コットン、アラミドなどの繊維を植毛し
たベルベット状の布を巻いたラビングロールを高速回転
させながら基板表面に接触させ、該フィルムまたはラビ
ングロールを配向させたい方向に動かして一様に擦る方
法である。一般にラビング処理された表面に塗布された
液晶性化合物の配向方向は例えばポリイミドやポリビニ
ルアルコールなどの配向膜を用いた場合、ラビング方向
に対して平行である。また、ポリスチレンなどを配向膜
として用いた場合にはラビング方向に対して直交方向で
ある。このように、従来は目的とする光学特性が得られ
るような配向方向を得るために、配向膜の種類を変える
方法やラビング方向を変える方法を用いていた。しか
し、ラビング方向に対して異なる角度に配向するような
配向膜を使用する場合、該配向膜を形成するための工程
の増加による歩留まり低下、配向方向を変えるための配
向膜の種類の変更に伴う液晶化合物の配向の程度、密着
性、配向膜へのぬれ性などの変化に対応しなければなら
ず、各々の配向膜に対して各条件を最適化することは相
当の困難を伴うなど、新たな問題を引き起こしてしま
う。また、ラビング方向を変える方法は、実質的にラビ
ング処理条件の変更となるために、個々の角度に応じて
ラビング処理条件を最適化することは、製造上かなりの
問題となるため、同一ラビング処理条件で任意の角度に
液晶性化合物を配向させることができる手法が切望され
ていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の問題
点を改善すべく鋭意検討した結果、基板表面をラビング
処理した後、該基板表面上に光学異方体を形成する際
に、有機溶剤の種類、混合溶剤の場合にはその比率、及
び該光学異方体を構成する化合物を溶解する際の溶液の
濃度を選定して調製した光学異方体を構成する化合物の
溶液を塗布後、該溶剤を除去することにより、同一条
件、同一方向でラビング処理された基板を用いたにも関
わらず光学異方体の配向方向をラビング方向に対して任
意の角度に配向させることができることを新規に見いだ
し、本発明に至った。すなわち本発明は、（１）基板表
面をラビング処理した後、該基板表面上に光学異方体を
形成する際に、有機溶剤の種類、混合溶剤の場合にはそ
の比率、及び該光学異方体を構成する化合物を溶解する
際の溶液の濃度を選定して調製した光学異方体を構成す
る化合物の溶液を塗布後、該溶剤を除去することにより
光学異方体の配向方向をラビング方向に対して任意の角
度に配向させることを特徴とする光学異方体の製造方
法、（２）基板の平面方向の位相差値が１０ｎｍ以下で
ある（１）に記載の光学異方体の製造方法、（３）基板
が高分子フィルムである（１）または（２）のいずれか
１項に記載の光学異方体の製造方法、（４）高分子フィ
ルムが透明性を有することを特徴とする（３）に記載の
光学異方体の製造方法、（５）透明性を有する高分子フ
ィルムがセルロース誘導体からなるフィルムである
（４）に記載の光学異方体の製造方法、（６）有機溶剤
が光学異方体を構成する化合物を溶解する溶剤であって
大気圧下での沸点が５０℃以上２５０℃以下である
（１）ないし（５）のいずれか１項に記載の光学異方体
の製造方法、（７）（６）に記載の有機溶剤がケトン
類、アルコール類、エーテル類、カルボン酸エステル類
である光学異方体の製造方法、（８）有機溶剤が少なく
ともトルエンまたはキシレンを含有する（７）に記載の
光学異方体の製造方法、（９）光学異方体を構成する化
合物が液晶性化合物または複数の液晶性化合物の混合物
であることを特徴とする（１）ないし（８）のいずれか
１項に記載の光学異方体の製造方法、（１０）液晶性化
合物がサーモトロピック液晶またはリオトロピック液晶
である（９）に記載の光学異方体の製造方法、（１１）
液晶性化合物がネマチック液晶相またはスメクチック液
晶相を示す化合物である（９）ないし（１０）のいずれ
か１項に記載の光学異方体の製造方法、（１２）液晶性
化合物が紫外線硬化型または熱硬化型液晶性化合物であ
る（９）ないし（１１）のいずれか１項に記載の光学異
方体の製造方法、（１３）（１）ないし（１２）のいず
れか１項に記載の方法により製造された光学異方体を有
するフィルム、（１４）（１）ないし（１２）のいずれ
か１項に記載の方法により製造された光学異方体を有す
る偏光フィルム、（１５）（１）ないし（１２）のいず
れか１項に記載の方法により製造された光学異方体を有
する位相差フィルム、（１６）（１）ないし（１２）の
いずれか１項に記載の方法により製造された光学異方体
を有する楕円偏光フィルム、（１７）（１３）ないし
（１６）のいずれか１項に記載のフィルムを有する画像
表示装置、（１８）画像表示装置が液晶ディスプレイで
ある（１７）に記載の画像表示装置、に関する。
点を改善すべく鋭意検討した結果、基板表面をラビング
処理した後、該基板表面上に光学異方体を形成する際
に、有機溶剤の種類、混合溶剤の場合にはその比率、及
び該光学異方体を構成する化合物を溶解する際の溶液の
濃度を選定して調製した光学異方体を構成する化合物の
溶液を塗布後、該溶剤を除去することにより、同一条
件、同一方向でラビング処理された基板を用いたにも関
わらず光学異方体の配向方向をラビング方向に対して任
意の角度に配向させることができることを新規に見いだ
し、本発明に至った。すなわち本発明は、（１）基板表
面をラビング処理した後、該基板表面上に光学異方体を
形成する際に、有機溶剤の種類、混合溶剤の場合にはそ
の比率、及び該光学異方体を構成する化合物を溶解する
際の溶液の濃度を選定して調製した光学異方体を構成す
る化合物の溶液を塗布後、該溶剤を除去することにより
光学異方体の配向方向をラビング方向に対して任意の角
度に配向させることを特徴とする光学異方体の製造方
法、（２）基板の平面方向の位相差値が１０ｎｍ以下で
ある（１）に記載の光学異方体の製造方法、（３）基板
が高分子フィルムである（１）または（２）のいずれか
１項に記載の光学異方体の製造方法、（４）高分子フィ
ルムが透明性を有することを特徴とする（３）に記載の
光学異方体の製造方法、（５）透明性を有する高分子フ
ィルムがセルロース誘導体からなるフィルムである
（４）に記載の光学異方体の製造方法、（６）有機溶剤
が光学異方体を構成する化合物を溶解する溶剤であって
大気圧下での沸点が５０℃以上２５０℃以下である
（１）ないし（５）のいずれか１項に記載の光学異方体
の製造方法、（７）（６）に記載の有機溶剤がケトン
類、アルコール類、エーテル類、カルボン酸エステル類
である光学異方体の製造方法、（８）有機溶剤が少なく
ともトルエンまたはキシレンを含有する（７）に記載の
光学異方体の製造方法、（９）光学異方体を構成する化
合物が液晶性化合物または複数の液晶性化合物の混合物
であることを特徴とする（１）ないし（８）のいずれか
１項に記載の光学異方体の製造方法、（１０）液晶性化
合物がサーモトロピック液晶またはリオトロピック液晶
である（９）に記載の光学異方体の製造方法、（１１）
液晶性化合物がネマチック液晶相またはスメクチック液
晶相を示す化合物である（９）ないし（１０）のいずれ
か１項に記載の光学異方体の製造方法、（１２）液晶性
化合物が紫外線硬化型または熱硬化型液晶性化合物であ
る（９）ないし（１１）のいずれか１項に記載の光学異
方体の製造方法、（１３）（１）ないし（１２）のいず
れか１項に記載の方法により製造された光学異方体を有
するフィルム、（１４）（１）ないし（１２）のいずれ
か１項に記載の方法により製造された光学異方体を有す
る偏光フィルム、（１５）（１）ないし（１２）のいず
れか１項に記載の方法により製造された光学異方体を有
する位相差フィルム、（１６）（１）ないし（１２）の
いずれか１項に記載の方法により製造された光学異方体
を有する楕円偏光フィルム、（１７）（１３）ないし
（１６）のいずれか１項に記載のフィルムを有する画像
表示装置、（１８）画像表示装置が液晶ディスプレイで
ある（１７）に記載の画像表示装置、に関する。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明で用いられる基板としては
塗布後に形成される光学異方体の配向を乱さない程度の
平面性を有し、該フィルムそのものの面内における光学
異方性が本発明の方法によって定められる光学異方体の
配向方向に影響を与えない程度であることが好ましく、
より好ましくは高分子フィルムの平面方向の位相差値が
１０ｎｍ以下、さらに好ましくは５ｎｍ以下程度がよ
い。また、材質としては、高分子フィルムが好ましい。
本発明の製造方法で得られる光学異方体を高分子フィル
ムと一体化して使用する場合には、さらに基板との密着
性や透明性に優れることが好ましく、フィルムの全光線
透過率が好ましくは８０％以上より好ましくは９０％以
上有するものがよい。そのようなものとしては例えばア
モルファスポリオレフィン誘導体からなるフィルム、ノ
ルボルネン誘導体からなるフィルム、セルロース誘導体
からなるフィルムなどが挙げられる。セルロース誘導体
からなるフィルムフィルムとしては、特にトリアセチル
セルロースフィルムが透明性や光学異方性などの点で優
れており、好適に用いられる。本発明の方法は、同一の
溶液を用いた場合でも、塗布される基板の種類や組成、
表面の状態や、表面処理の程度などによって配向方向が
変化する。従って、例えばトリアセチルセルロースフィ
ルムのアセチル化度や、可塑剤の種類や添加量、該フィ
ルムの鹸化処理の程度によっても配向方向が変化するた
め、例えば所望とする配向方向や、基板と一体化して使
用する場合には、他の基板との密着性や、接着性など、
他の目的とする諸条件に合わせて適宜選択することが好
ましい。
塗布後に形成される光学異方体の配向を乱さない程度の
平面性を有し、該フィルムそのものの面内における光学
異方性が本発明の方法によって定められる光学異方体の
配向方向に影響を与えない程度であることが好ましく、
より好ましくは高分子フィルムの平面方向の位相差値が
１０ｎｍ以下、さらに好ましくは５ｎｍ以下程度がよ
い。また、材質としては、高分子フィルムが好ましい。
本発明の製造方法で得られる光学異方体を高分子フィル
ムと一体化して使用する場合には、さらに基板との密着
性や透明性に優れることが好ましく、フィルムの全光線
透過率が好ましくは８０％以上より好ましくは９０％以
上有するものがよい。そのようなものとしては例えばア
モルファスポリオレフィン誘導体からなるフィルム、ノ
ルボルネン誘導体からなるフィルム、セルロース誘導体
からなるフィルムなどが挙げられる。セルロース誘導体
からなるフィルムフィルムとしては、特にトリアセチル
セルロースフィルムが透明性や光学異方性などの点で優
れており、好適に用いられる。本発明の方法は、同一の
溶液を用いた場合でも、塗布される基板の種類や組成、
表面の状態や、表面処理の程度などによって配向方向が
変化する。従って、例えばトリアセチルセルロースフィ
ルムのアセチル化度や、可塑剤の種類や添加量、該フィ
ルムの鹸化処理の程度によっても配向方向が変化するた
め、例えば所望とする配向方向や、基板と一体化して使
用する場合には、他の基板との密着性や、接着性など、
他の目的とする諸条件に合わせて適宜選択することが好
ましい。
【０００７】本発明で行われるラビング処理は、例えば
レーヨン、ナイロン、コットン、アラミドなどの繊維を
植毛したベルベット状の布をロールに貼り付けてラビン
グロールを作製し、次いでこのロールを高速回転させた
状態で高分子フィルムに接触させ、該フィルムまたはラ
ビングロールを一方向に動かすことにより該フィルム表
面を処理する方法である。ラビング処理の条件は、用い
るフィルムや布の種類、ラビングロールの径やロールの
回転数および回転方向、該フィルムまたはラビングロー
ルの移動速度および基板へのラビングロールの押しつけ
の強さなどによって異なるために適宜設定される。
レーヨン、ナイロン、コットン、アラミドなどの繊維を
植毛したベルベット状の布をロールに貼り付けてラビン
グロールを作製し、次いでこのロールを高速回転させた
状態で高分子フィルムに接触させ、該フィルムまたはラ
ビングロールを一方向に動かすことにより該フィルム表
面を処理する方法である。ラビング処理の条件は、用い
るフィルムや布の種類、ラビングロールの径やロールの
回転数および回転方向、該フィルムまたはラビングロー
ルの移動速度および基板へのラビングロールの押しつけ
の強さなどによって異なるために適宜設定される。
【０００８】本発明で用いられる光学異方体を構成する
化合物としては、例えば液晶性化合物が挙げられる。液
晶性化合物としては、ある温度範囲において液晶性を示
す化合物をサーモトロピック液晶やある溶液の特定の濃
度範囲で液晶性を示すリオトロピック液晶が挙げられ
る。特にサーモトロピック液晶は広い温度範囲で液晶性
を示すことができるようにするために複数の液晶性化合
物を混合して用いることが多い。液晶性化合物は低分子
量、高分子量およびこれらの混合物であってもよく、示
される液晶状態はネマチック相またはスメクチック層で
あることが好ましい。また、配向状態を固定するため
に、液晶性化合物は（メタ）アクリロイル基やエポキシ
基、ビニル基などの重合性基を有する化合物、もしくは
アミノ基やヒドロキシル基などの架橋性官能基を有する
化合物であることが好ましく、そのようなものとしては
例えばＷＯ９７／４４７０３号公報に記載の化合物など
が挙げられる。これらの化合物は重合開始剤または架橋
剤の存在下、紫外線や熱などによって配向状態を保持し
たまま重合または架橋させることにより、得られた光学
異方体がその後の温度変化などに対しても一定した配向
状態を保つことができる。
化合物としては、例えば液晶性化合物が挙げられる。液
晶性化合物としては、ある温度範囲において液晶性を示
す化合物をサーモトロピック液晶やある溶液の特定の濃
度範囲で液晶性を示すリオトロピック液晶が挙げられ
る。特にサーモトロピック液晶は広い温度範囲で液晶性
を示すことができるようにするために複数の液晶性化合
物を混合して用いることが多い。液晶性化合物は低分子
量、高分子量およびこれらの混合物であってもよく、示
される液晶状態はネマチック相またはスメクチック層で
あることが好ましい。また、配向状態を固定するため
に、液晶性化合物は（メタ）アクリロイル基やエポキシ
基、ビニル基などの重合性基を有する化合物、もしくは
アミノ基やヒドロキシル基などの架橋性官能基を有する
化合物であることが好ましく、そのようなものとしては
例えばＷＯ９７／４４７０３号公報に記載の化合物など
が挙げられる。これらの化合物は重合開始剤または架橋
剤の存在下、紫外線や熱などによって配向状態を保持し
たまま重合または架橋させることにより、得られた光学
異方体がその後の温度変化などに対しても一定した配向
状態を保つことができる。
【０００９】本発明で用いられる有機溶剤としては、上
記光学異方体を構成する化合物を必要なら加熱して溶解
することができ、塗布時の基板上へのレベリング性に優
れ、溶剤除去後の光学異方性化合物の配向を乱さないも
のであれば特に制限はなく、所望とする角度にするため
に適宜選択されるが、塗布後の溶剤の除去を用意にする
ために、大気圧下での沸点が５０℃以上２５０℃以下で
あることが好ましく、より好ましくは７０℃以上２００
℃以下がよい。そのような有機溶剤としては、例えば、
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、アニソー
ル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル
類、、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、
シクロヘキサノン、シクロペンタノン、２−ペンタノ
ン、３−ペンタノン、２−ヘキサノン、３−ヘキサノ
ン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、４−ヘプタノ
ン、２，６−ジメチル−４−ヘプタノン等のケトン類、
ｎ−ブタノール、２−ブタノール、シクロヘキサノー
ル、イソプロピルアルコール等のアルコール類、メチル
セロソルブ、酢酸メチルセロソルブ等のセロソルブ類、
酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチル等のエステル類な
どが挙げられるがこれらに限定されない。また、溶剤は
単一でも混合物でもよく、その種類と混合比率によって
も配向方向を変化させることができる。また、溶剤の種
類や混合比率が同じであっても該光学異方体を構成する
化合物を溶解する際の濃度によっても配向方向を変化さ
せることができる。該光学異方体を構成する化合物を溶
解する際の濃度は溶剤溶解性、基板へのぬれ性、所望と
する配向方向および塗布後の厚みなどによって異なる
が、好ましくは１〜９９重量％、より好ましくは５〜８
０重量％、さらに好ましくは１０〜７０重量％程度がよ
い。
記光学異方体を構成する化合物を必要なら加熱して溶解
することができ、塗布時の基板上へのレベリング性に優
れ、溶剤除去後の光学異方性化合物の配向を乱さないも
のであれば特に制限はなく、所望とする角度にするため
に適宜選択されるが、塗布後の溶剤の除去を用意にする
ために、大気圧下での沸点が５０℃以上２５０℃以下で
あることが好ましく、より好ましくは７０℃以上２００
℃以下がよい。そのような有機溶剤としては、例えば、
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、アニソー
ル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル
類、、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、
シクロヘキサノン、シクロペンタノン、２−ペンタノ
ン、３−ペンタノン、２−ヘキサノン、３−ヘキサノ
ン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、４−ヘプタノ
ン、２，６−ジメチル−４−ヘプタノン等のケトン類、
ｎ−ブタノール、２−ブタノール、シクロヘキサノー
ル、イソプロピルアルコール等のアルコール類、メチル
セロソルブ、酢酸メチルセロソルブ等のセロソルブ類、
酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸メチル等のエステル類な
どが挙げられるがこれらに限定されない。また、溶剤は
単一でも混合物でもよく、その種類と混合比率によって
も配向方向を変化させることができる。また、溶剤の種
類や混合比率が同じであっても該光学異方体を構成する
化合物を溶解する際の濃度によっても配向方向を変化さ
せることができる。該光学異方体を構成する化合物を溶
解する際の濃度は溶剤溶解性、基板へのぬれ性、所望と
する配向方向および塗布後の厚みなどによって異なる
が、好ましくは１〜９９重量％、より好ましくは５〜８
０重量％、さらに好ましくは１０〜７０重量％程度がよ
い。
【００１０】本発明で用いられる塗布の方法としては、
特に限定されないが、例えば、ホモジニアス配向性のネ
マチック液晶を塗布する場合、位相差値は塗布後の液晶
層の厚みによって変化するため、ある面積内で均一な位
相差値を得るためには均一な膜厚に塗布できる方法が好
ましい。また、本発明の方法では、同一の溶液を用いた
場合でも塗布後の液晶層の厚みによって該光学異方体を
構成する化合物の配向方向が変化するため、均一な膜厚
になるよう塗布することが好ましく、そのような塗布の
方法としては、例えばマイクログラビアコート方式、グ
ラビアコート方式、ワイヤーバーコート方式、ディップ
コート方式、スプレーコート方式、メニスカスコート方
式などによる方法が挙げられる。光学異方体の厚さとし
ては、所望とする位相差値によって異なり、その位相差
値は光学異方体の複屈折率によっても異なるが、好まし
くは０．０５〜５０μｍ、より好ましくは０．１〜２０
μｍ、さらに好ましくは０．５〜１０μｍ程度である。
特に限定されないが、例えば、ホモジニアス配向性のネ
マチック液晶を塗布する場合、位相差値は塗布後の液晶
層の厚みによって変化するため、ある面積内で均一な位
相差値を得るためには均一な膜厚に塗布できる方法が好
ましい。また、本発明の方法では、同一の溶液を用いた
場合でも塗布後の液晶層の厚みによって該光学異方体を
構成する化合物の配向方向が変化するため、均一な膜厚
になるよう塗布することが好ましく、そのような塗布の
方法としては、例えばマイクログラビアコート方式、グ
ラビアコート方式、ワイヤーバーコート方式、ディップ
コート方式、スプレーコート方式、メニスカスコート方
式などによる方法が挙げられる。光学異方体の厚さとし
ては、所望とする位相差値によって異なり、その位相差
値は光学異方体の複屈折率によっても異なるが、好まし
くは０．０５〜５０μｍ、より好ましくは０．１〜２０
μｍ、さらに好ましくは０．５〜１０μｍ程度である。
【００１１】本発明の製造方法は、まず上記の高分子フ
ィルムを一定方向にラビング処理し、所望の角度となる
ように選択した溶剤、混合溶剤の場合はその比率、およ
び濃度にて調製した光学異方体を構成する化合物の溶液
（必要に応じて重合開始剤または架橋剤を添加する）
を、ラビング処理した基板上に塗布した後、溶剤を例え
ば加熱により除去し、さらに必要に応じて紫外線や熱な
どにより重合または架橋させて配向を固定化させて得ら
れる光学異方体の配向方向を制御する方法である。
ィルムを一定方向にラビング処理し、所望の角度となる
ように選択した溶剤、混合溶剤の場合はその比率、およ
び濃度にて調製した光学異方体を構成する化合物の溶液
（必要に応じて重合開始剤または架橋剤を添加する）
を、ラビング処理した基板上に塗布した後、溶剤を例え
ば加熱により除去し、さらに必要に応じて紫外線や熱な
どにより重合または架橋させて配向を固定化させて得ら
れる光学異方体の配向方向を制御する方法である。
【００１２】本発明の製造方法で得られる光学異方体は
基板と一体化して用いてもよいし、基板から剥離して光
学異方体単独で使用してもよい。また、偏光フィルムや
位相差フィルム、楕円偏光フィルムと貼り合わせること
により、本発明の光学異方体を有する偏光フィルムや位
相差フィルム、楕円偏光フィルムが得られる。このとき
偏光フィルムや他の位相差フィルムなどの配向方向との
なす角度が本発明の光学異方体を有する偏光フィルムや
位相差フィルム、楕円偏光フィルムの光学特性に大きな
影響を与えるために問題となるが、本発明の方法により
予め用いる偏光フィルムや位相差フィルムとロール・ツ
ウ・ロールで貼り合わせたときに所望の光学特性を生ず
るような角度となるよう光学異方体を有するフィルムの
光学異方体の配向方向を設定し、該配向方向を実現でき
る溶剤、濃度を設定して光学異方性化合物の溶液を調製
して製造することにより、その後の貼り合わせの工程や
所望のサイズへのカッティング工程において歩留まりを
低下させることなく効率よく本発明の光学異方体を有す
る偏光フィルムや位相差フィルム、楕円偏光フィルムを
得ることができる。
基板と一体化して用いてもよいし、基板から剥離して光
学異方体単独で使用してもよい。また、偏光フィルムや
位相差フィルム、楕円偏光フィルムと貼り合わせること
により、本発明の光学異方体を有する偏光フィルムや位
相差フィルム、楕円偏光フィルムが得られる。このとき
偏光フィルムや他の位相差フィルムなどの配向方向との
なす角度が本発明の光学異方体を有する偏光フィルムや
位相差フィルム、楕円偏光フィルムの光学特性に大きな
影響を与えるために問題となるが、本発明の方法により
予め用いる偏光フィルムや位相差フィルムとロール・ツ
ウ・ロールで貼り合わせたときに所望の光学特性を生ず
るような角度となるよう光学異方体を有するフィルムの
光学異方体の配向方向を設定し、該配向方向を実現でき
る溶剤、濃度を設定して光学異方性化合物の溶液を調製
して製造することにより、その後の貼り合わせの工程や
所望のサイズへのカッティング工程において歩留まりを
低下させることなく効率よく本発明の光学異方体を有す
る偏光フィルムや位相差フィルム、楕円偏光フィルムを
得ることができる。
【００１３】こうして得られた本発明の光学異方体を有
する偏光フィルムや位相差フィルムは光学異方体の配向
状態によって様々な用途に用いることが可能である。例
えばホモジニアス配向であれば、一軸もしくは二軸延伸
法により作製された位相差フィルムと同様の機能を持つ
光学異方体として使用することができるため偏光板と所
定の角度で貼り合わせて楕円偏光板として用いることで
ＳＴＮ液晶表示装置の白黒表示が可能になる。また、ス
プレイ配向している場合であれば、上記特開平１０−３
３３１３４号公報のようにＴＦＴ液晶表示装置の視野角
特性を改良することのできる光学異方体として偏光板の
偏光軸方向と光学異方体の配向方向とを同一方向にして
貼り合わせて使用することができる。さらにはホモジニ
アス配向の光学異方体とスプレイ配向の光学異方体とを
組み合わせて上記ＷＯ９６／１０７６８号公報のように
ＴＦＴ液晶表示装置の視野角特性をさらに改良すること
のできる光学異方体としても使用することができる。
する偏光フィルムや位相差フィルムは光学異方体の配向
状態によって様々な用途に用いることが可能である。例
えばホモジニアス配向であれば、一軸もしくは二軸延伸
法により作製された位相差フィルムと同様の機能を持つ
光学異方体として使用することができるため偏光板と所
定の角度で貼り合わせて楕円偏光板として用いることで
ＳＴＮ液晶表示装置の白黒表示が可能になる。また、ス
プレイ配向している場合であれば、上記特開平１０−３
３３１３４号公報のようにＴＦＴ液晶表示装置の視野角
特性を改良することのできる光学異方体として偏光板の
偏光軸方向と光学異方体の配向方向とを同一方向にして
貼り合わせて使用することができる。さらにはホモジニ
アス配向の光学異方体とスプレイ配向の光学異方体とを
組み合わせて上記ＷＯ９６／１０７６８号公報のように
ＴＦＴ液晶表示装置の視野角特性をさらに改良すること
のできる光学異方体としても使用することができる。
【００１４】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明する。 実施例１ ＷＯ９７／４４７０３号公報に記載のネマチック液晶相
を示す紫外線硬化型液晶性化合物
に説明する。 実施例１ ＷＯ９７／４４７０３号公報に記載のネマチック液晶相
を示す紫外線硬化型液晶性化合物
【００１５】
【化１】
【００１６】２３．５重量部、
【００１７】
【化２】
【００１８】７０．５重量部と光重合開始剤イルガキュ
アー９０７（チバガイギー社製）６重量部をトルエン２
８０重量部、シクロペンタノン１２０重量部の混合溶剤
で溶解し、固形分濃度が２０重量％の溶液を調製した。
次に厚さ８０μｍ、位相差値が２ｎｍ、アセチル化度
２．９のトリアセチルセルロースフィルムの片面をレー
ヨン製のラビング布（ＹＡ−２０−Ｒ：吉川化工社製）
を巻き付けたロール径５０ｍｍのラビングロールを用
い、ラビング方向：フィルムの長手方向（これを０°と
する）、ラビングロールの回転数：２００ｍ／ｍｉ
ｎ．、フィルムとの接触長２２ｍｍ、該フィルムの搬送
速度：１０ｍ／ｍｉｎ．、該フィルムの張力：１ｋｇｆ
／ｃｍの条件でラビング処理を行った。次にこのラビン
グ処理を行ったフィルムのラビング面に上記液晶性化合
物の溶液をマイクログラビアコーターを用いて、フィル
ムの搬送速度５ｍ／ｍｉｎ．乾燥後の膜厚が約０．５μ
ｍとなるような条件で塗布し、加熱により溶媒を除去
後、高圧水銀灯（１２０Ｗ／ｃｍ）を照射して硬化さ
せ、本発明の光学異方体を有するフィルムを得た。次に
このフィルムを偏光顕微鏡に設置し、クロスニコル下で
の透過光量をフォトマルチプライヤーチューブ（Ｒ９２
８：浜松フォトニクス社製）を用いて電圧値として検出
しながら、出力値が最小となる角度（消光位）を求め、
そのときの角度を本発明の光学異方体の配向方向と決定
した。結果を表１に示した。
アー９０７（チバガイギー社製）６重量部をトルエン２
８０重量部、シクロペンタノン１２０重量部の混合溶剤
で溶解し、固形分濃度が２０重量％の溶液を調製した。
次に厚さ８０μｍ、位相差値が２ｎｍ、アセチル化度
２．９のトリアセチルセルロースフィルムの片面をレー
ヨン製のラビング布（ＹＡ−２０−Ｒ：吉川化工社製）
を巻き付けたロール径５０ｍｍのラビングロールを用
い、ラビング方向：フィルムの長手方向（これを０°と
する）、ラビングロールの回転数：２００ｍ／ｍｉ
ｎ．、フィルムとの接触長２２ｍｍ、該フィルムの搬送
速度：１０ｍ／ｍｉｎ．、該フィルムの張力：１ｋｇｆ
／ｃｍの条件でラビング処理を行った。次にこのラビン
グ処理を行ったフィルムのラビング面に上記液晶性化合
物の溶液をマイクログラビアコーターを用いて、フィル
ムの搬送速度５ｍ／ｍｉｎ．乾燥後の膜厚が約０．５μ
ｍとなるような条件で塗布し、加熱により溶媒を除去
後、高圧水銀灯（１２０Ｗ／ｃｍ）を照射して硬化さ
せ、本発明の光学異方体を有するフィルムを得た。次に
このフィルムを偏光顕微鏡に設置し、クロスニコル下で
の透過光量をフォトマルチプライヤーチューブ（Ｒ９２
８：浜松フォトニクス社製）を用いて電圧値として検出
しながら、出力値が最小となる角度（消光位）を求め、
そのときの角度を本発明の光学異方体の配向方向と決定
した。結果を表１に示した。
【００１９】実施例２ 溶媒としてトルエン１３０重量部、シクロペンタノン５
５．７重量部の混合溶剤を用い、固形分濃度が３５重量
％、乾燥後の膜厚が約１μｍとなるような条件で塗布す
ること以外は実施例１と同様の操作により本発明の光学
異方体を有するフィルムを作製し、実施例１と同様に評
価した。結果を表１に示した。
５．７重量部の混合溶剤を用い、固形分濃度が３５重量
％、乾燥後の膜厚が約１μｍとなるような条件で塗布す
ること以外は実施例１と同様の操作により本発明の光学
異方体を有するフィルムを作製し、実施例１と同様に評
価した。結果を表１に示した。
【００２０】実施例３ 溶剤としてトルエン２８０重量部、シクロヘキサノン１
２０重量部を用いる以外は実施例１と同様の操作を行っ
た。結果を表１に示した。
２０重量部を用いる以外は実施例１と同様の操作を行っ
た。結果を表１に示した。
【００２１】実施例４ 溶剤としてトルエン１３０重量部、シクロヘキサノン５
５．７重量部を用いる以外は実施例２と同様の操作を行
った。結果を表１に示した。
５．７重量部を用いる以外は実施例２と同様の操作を行
った。結果を表１に示した。
【００２２】実施例５ 溶剤としてトルエン２８０重量部、シクロヘキサノール
１２０重量部を用いる以外は実施例１と同様の操作を行
った。結果を表１に示した。
１２０重量部を用いる以外は実施例１と同様の操作を行
った。結果を表１に示した。
【００２３】実施例６ 溶剤としてトルエン２８０重量部、３−ペンタノン１２
０重量部を用いる以外は実施例１と同様の操作を行っ
た。結果を表１に示した。
０重量部を用いる以外は実施例１と同様の操作を行っ
た。結果を表１に示した。
【００２４】実施例７ 溶剤としてトルエン１３０重量部、４−ヘプタノン５
５．７重量部を用いる以外は実施例２と同様の操作を行
った。結果を表１に示した。
５．７重量部を用いる以外は実施例２と同様の操作を行
った。結果を表１に示した。
【００２５】実施例８ 溶媒としてトルエン２８０重量部、シクロヘキサノン６
０重量部、４−ヘプタノン６０重量部を用いる以外は実
施例１と同様の操作を行った。結果を表１に示した。
０重量部、４−ヘプタノン６０重量部を用いる以外は実
施例１と同様の操作を行った。結果を表１に示した。
【００２６】実施例９ 溶媒としてトルエン２８０重量部、シクロヘキサノン６
０重量部、４−ヘプタノン６０重量部を用いて、固形分
濃度が２０重量％、乾燥後の膜厚が約１μｍとなるよう
な条件で塗布すること以外は実施例１と同様の操作によ
り本発明の光学異方体を有するフィルムを作製し、実施
例１と同様に評価した。結果を表１に示した。
０重量部、４−ヘプタノン６０重量部を用いて、固形分
濃度が２０重量％、乾燥後の膜厚が約１μｍとなるよう
な条件で塗布すること以外は実施例１と同様の操作によ
り本発明の光学異方体を有するフィルムを作製し、実施
例１と同様に評価した。結果を表１に示した。
【００２７】実施例１０ 溶媒としてトルエン１３０重量部、シクロヘキサノン２
７．９重量部、４−ヘプタノン２７．８重量部を用いる
以外は実施例２と同様の操作を行った。結果を表１に示
した。
７．９重量部、４−ヘプタノン２７．８重量部を用いる
以外は実施例２と同様の操作を行った。結果を表１に示
した。
【００２８】実施例１１ 溶媒としてトルエン２０８重量部、シクロヘキサノン９
６重量部、４−ヘプタノン９６重量部を用いる以外は実
施例１と同様の操作を行った。結果を表１に示した。
６重量部、４−ヘプタノン９６重量部を用いる以外は実
施例１と同様の操作を行った。結果を表１に示した。
【００２９】 表１ 固形分濃度（重量％） 配向方向（°） 位相差値（ｎｍ） 実施例１ ２０ ＋７ ６０ 実施例２ ３５ ＋４ １０５ 実施例３ ２０ ＋３ ６０ 実施例４ ３５ ０ １００ 実施例５ ２０ −２ ５０ 実施例６ ２０ −１ ７０ 実施例７ ３５ −４ １００ 実施例８ ２０ ＋１ ６０ 実施例９ ２０ ０ １０５ 実施例１０ ３５ −１ １０５ 実施例１１ ２０ ＋２ ６０ 配向方向：光学異方体を有するフィルムを光学異方体面
側から観察した場合に、ラビング方向（フィルムの長手
方向）に対して反時計回りの方向をプラス方向とし、時
計回りの方向をマイナスとする。
側から観察した場合に、ラビング方向（フィルムの長手
方向）に対して反時計回りの方向をプラス方向とし、時
計回りの方向をマイナスとする。
【００３０】実施例から分かるように、本発明の方法を
用いることにより、同一条件、同一方向でラビング処理
された基板を用いたにも関わらず、得られた光学異方体
の配向方向は溶剤の種類や濃度、混合比、位相差値など
によって変化していることが分かる。
用いることにより、同一条件、同一方向でラビング処理
された基板を用いたにも関わらず、得られた光学異方体
の配向方向は溶剤の種類や濃度、混合比、位相差値など
によって変化していることが分かる。
【００３１】
【発明の効果】本発明は、基板表面をラビング処理した
後、該基板表面上に光学異方体を形成する際に、有機溶
剤の種類、混合溶剤の場合にはその比率、及び該光学異
方体を構成する化合物を溶解する際の溶液の濃度を選定
して調製した光学異方体を構成する化合物の溶液を塗布
後、該溶剤を除去することにより光学異方体の配向方向
をラビング方向に対して任意の角度に配向させることを
特徴とする光学異方体の製造方法であって、この方法を
用いることにより、任意の配向方向を有する光学異方体
を、同一条件、同一方向でラビング処理された基板から
製造することができる。
後、該基板表面上に光学異方体を形成する際に、有機溶
剤の種類、混合溶剤の場合にはその比率、及び該光学異
方体を構成する化合物を溶解する際の溶液の濃度を選定
して調製した光学異方体を構成する化合物の溶液を塗布
後、該溶剤を除去することにより光学異方体の配向方向
をラビング方向に対して任意の角度に配向させることを
特徴とする光学異方体の製造方法であって、この方法を
用いることにより、任意の配向方向を有する光学異方体
を、同一条件、同一方向でラビング処理された基板から
製造することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｆ 1/13363 Ｇ０２Ｆ 1/13363 // Ｃ０８Ｌ 101:00 Ｃ０８Ｌ 101:00 Ｆターム(参考） 2H049 BA02 BA04 BA42 BB03 BB49 BC04 BC22 2H091 FA11Y FB02 FB12 FC24 FC29 FD07 FD16 FD21 GA06 GA07 KA02 LA19 LA20 4F006 AA02 AA12 AB24 AB62 BA00 CA05 DA04 EA04 4H027 BA01 BA03 BA13 BD07 4J011 CA01 CC10 QA07 QA12 QC07 UA01 VA01 WA10
Claims (18)
- 【請求項１】基板表面をラビング処理した後、該基板表
面上に光学異方体を形成する際に、有機溶剤の種類、混
合溶剤の場合にはその比率、及び該光学異方体を構成す
る化合物を溶解する際の溶液の濃度を選定して調製した
光学異方体を構成する化合物の溶液を塗布後、該溶剤を
除去することにより光学異方体の配向方向をラビング方
向に対して任意の角度に配向させることを特徴とする光
学異方体の製造方法。 - 【請求項２】基板の平面方向の位相差値が１０ｎｍ以下
である請求項１に記載の光学異方体の製造方法。 - 【請求項３】基板が高分子フィルムである請求項１また
は２のいずれか１項に記載の光学異方体の製造方法。 - 【請求項４】高分子フィルムが透明性を有することを特
徴とする請求項３に記載の光学異方体の製造方法。 - 【請求項５】透明性を有する高分子フィルムがセルロー
ス誘導体からなるフィルムである請求項４に記載の光学
異方体の製造方法。 - 【請求項６】有機溶剤が光学異方体を構成する化合物を
溶解する溶剤であって大気圧下での沸点が５０℃以上２
５０℃以下である請求項１ないし５のいずれか１項に記
載の光学異方体の製造方法。 - 【請求項７】請求項６に記載の有機溶剤がケトン類、ア
ルコール類、エーテル類、カルボン酸エステル類である
光学異方体の製造方法。 - 【請求項８】有機溶剤が少なくともトルエンまたはキシ
レンを含有する請求項７に記載の光学異方体の製造方
法。 - 【請求項９】光学異方体を構成する化合物が液晶性化合
物または複数の液晶性化合物の混合物であることを特徴
とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の光学異
方体の製造方法。 - 【請求項１０】液晶性化合物がサーモトロピック液晶ま
たはリオトロピック液晶である請求項９に記載の光学異
方体の製造方法。 - 【請求項１１】液晶性化合物がネマチック液晶相または
スメクチック液晶相を示す化合物である請求項９ないし
１０のいずれか１項に記載の光学異方体の製造方法。 - 【請求項１２】液晶性化合物が紫外線硬化型または熱硬
化型液晶性化合物である請求項９ないし１１のいずれか
１項に記載の光学異方体の製造方法。 - 【請求項１３】請求項１ないし１２のいずれか１項に記
載の方法により製造された光学異方体を有するフィル
ム。 - 【請求項１４】請求項１ないし１２のいずれか１項に記
載の方法により製造された光学異方体を有する偏光フィ
ルム。 - 【請求項１５】請求項１ないし１２のいずれか１項に記
載の方法により製造された光学異方体を有する位相差フ
ィルム。 - 【請求項１６】請求項１ないし１２のいずれか１項に記
載の方法により製造された光学異方体を有する楕円偏光
フィルム。 - 【請求項１７】請求項１３ないし１６のいずれか１項に
記載のフィルムを有する画像表示装置。 - 【請求項１８】画像表示装置が液晶ディスプレイである
請求項１７に記載の画像表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33580899A JP2001154019A (ja) | 1999-11-26 | 1999-11-26 | 光学異方体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33580899A JP2001154019A (ja) | 1999-11-26 | 1999-11-26 | 光学異方体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001154019A true JP2001154019A (ja) | 2001-06-08 |
Family
ID=18292660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33580899A Pending JP2001154019A (ja) | 1999-11-26 | 1999-11-26 | 光学異方体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001154019A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005206579A (ja) * | 2003-12-25 | 2005-08-04 | Chisso Corp | 液晶性（メタ）アクリレート誘導体およびそれらを含む組成物 |
| US7101595B2 (en) | 2003-07-30 | 2006-09-05 | Chisso Corporation | Photo-curable fluorene derivative and composition containing the same |
| JP2007070285A (ja) * | 2005-09-07 | 2007-03-22 | Chisso Corp | 液晶性モノマーおよびその重合体 |
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| US8048496B2 (en) | 2008-09-25 | 2011-11-01 | Jnc Corporation | Polymerizable liquid crystal compound, liquid crystal composition and polymer |
-
1999
- 1999-11-26 JP JP33580899A patent/JP2001154019A/ja active Pending
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