JP2004046194A - 光学補償子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶ディスプレイ用光学補償子の大規模製造方法を提供する。
【解決手段】（ａ）透明支持体上の配向層の上に、溶剤キャリア中にネマチック液晶化合物を含む液体を適用して、液晶含有塗膜を形成すること、
（ｂ）前記液晶含有塗膜を加熱乾燥させることにより、液晶含有層を形成すること、
（ｃ）前記液晶含有層を、その等方性ネマチック相転移温度Ｔｃ付近またはそれより下に、少なくとも５秒間冷却してネマチック相を形成させ、それにより異方性ネマチック液晶層を形成すること、
（ｄ）前記異方性ネマチック液晶層を、当該異方性ネマチック液晶層のＴｃより下の温度で輻射線を使って重合および／または硬化させて、一体式部品を形成すること
の各工程を含んでなる光学補償子の製造方法。
【選択図】　　　図８

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶ディスプレイの視野角特性を改善する光学補償子を作製する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディスプレイ品質の向上により、情報ディスプレイの種々の領域における液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用途の現在の急速な発展は著しい。コントラスト、色再現、および安定グレースケール明暗度は、液晶技術を用いる電子ディスプレイの重要な品質特性である。液晶ディスプレイのコントラストを制限している主要因は、暗または「ブラック」ピクセル状態にある液晶素子またはセルをとおって光が「漏れる」という傾向にある。さらに、この漏洩、そしてこのための液晶ディスプレイのコントラストはディスプレイスクリーンを見る角度による。一般的に、最適なコントラストは、ディスプレイに対する垂直入射を中心とした狭い視野角内においてのみ観察され、視野角が増加すると急激に低下する。カラーディスプレイでは、漏洩問題はコントラストを悪化させるだけでなく、色再現の悪化を伴う色または色相シフトも生じる。一般的なツイストネマチック液晶ディスプレイでは、ブラック状態光漏洩に加えて、この狭い視野角問題は、液晶材料の光学異方性のために、視野角の関数としての輝度−電圧曲線がシフトすることによって悪化する。
【０００３】
従って、そのようなディスプレイの性能を測定する主因子の一つは種々の視野角に由来するコントラスト比の変動を記述する視野角特性である。広範囲の視野角から同じ画像が見えることが望ましく、この能力が液晶ディスプレイ装置に関しては欠点であった。視野角特性を改善する一つの方法は、偏光子と液晶セルとの間に置く光学補償子（補償フィルム、位相差フィルムまたはリターダーともいう）を挿入することである。光学補償子は液晶ディスプレイ、特に、ツイストネマチック（ＴＮ）、スーパーツイストネマチック（ＳＴＮ）、光学補償ベンド（ＯＣＢ）、面内（ｉｎ−ｐｌａｎｅ）スイッチング（ＩＰＳ）、または垂直配向（ＶＡ）液晶ディスプレイの視野角特性を広げる。これらの種々の液晶ディスプレイ技法は、米国特許第５，６１９，３５２号（Ｋｏｃｈ等）、米国特許第５，４１０，４２２号（Ｂｏｓ）、および米国特許第４，７０１，０２８号（Ｃｌｅｒｃ等）各明細書に記載されている。
【０００４】
光学補償子は、米国特許第５，５８３，６７９号（Ｉｔｏ等）、米国特許第５，８５３，８０１号（Ｓｕｇａ等）、米国特許第５，６１９，３５２号（Ｋｏｃｈ等）、米国特許第５，９７８，０５５号（Ｖａｎ　Ｄｅ　Ｗｉｔｔｅ等）、および米国特許第６，１６０，５９７号（Ｓｃｈａｄｔ等）各明細書に記載されている。米国特許第５，５８３，６７９号（Ｉｔｏ等）、米国特許第５，８５３，８０１号（Ｓｕｇａ等）の明細書に従う補償子フィルムは、負の複屈折を有するディスコチック液晶に基づくものであり、広く用いられている。これは広範な視野角にわたってコントラストの改善を提供するが、サトウ（Ｓａｔｏｈ）等著「ＮＷ−ＴＮ−ＬＣＤのための視野角補償子としてのネマチックハイブリッドおよびディスコチックハイブリッドフィルムの比較」（Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　ｎｅｍａｔｉｃ　ｈｙｂｒｉｄ　ａｎｄ　ｄｉｓｃｏｔｉｃ　ｈｙｂｒｉｄ　ｆｉｒｍｓ　ａｓ　ｖｉｅｗｉｎｇ　ａｎｇｌｅ　ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ　ｆｏｒ　ＮＷ−ＴＮ−ＬＣＤｓ）、ＳＩＤ２０００ダイジェスト（ＳＩＤ２０００　Ｄｉｇｅｓｔ）、　２０００年、ｐ．３４７−３４９の記載に従うと、正の複屈折を有する液晶材料からなる補償子と比較すると、グレーレベル画像の場合大きな色シフトを受ける。
【０００５】
色シフトを抑制させながらコントラスト比において改良された性能を達成するための、別法の一つは、チェン（Ｃｈｅｎ）等著「　広視野角光位置合わせプラスチックフィルム」（Ｗｉｄｅ　Ｖｉｅｗｉｎｇ　Ａｎｇｌｅ　Ｐｈｏｔｏａｌｉｇｎｅｄ　Ｐｌａｓｔｉｃ　Ｆｉｌｍｓ）、ＳＩＤ９９ダイジェスト（ＳＩＤ　９９　Ｄｉｇｅｓｔ）、１９９９年、ｐ．９８−１０１で検討されているように、液晶セルの各側に一組の交差させた液晶ポリマーフィルム（ＬＣＰ）を用いることである。ＬＣＰ層を配向させるための層を作製するために、液晶プレポリマーを用も用いる。この文献には、『第二の液晶プレポリマー／ＬＣＰ位相差フィルムが、第一のＬＣＰ偏光子フィルムの最上部に直接被覆されているために、最終の広視野リターダースタックの厚みは僅か数μｍの厚みしかない』と記載されている。この方法は非常にコンパクトな光学補償子を提供するが、この方法の課題の一つは、特に、連続ロールツーロール製造プロセスにおいて、交差させた２つのＬＣＰ層を作製することである。
【０００６】
米国特許第５，８５３，８０１号（Ｓｕｇａ等）明細書には、例えば、透明支持体上に透明樹脂層を塗布し、配向層を形成するためにこの層をブラッシング処理にかけ、この配向層の上にディスコチック液晶化合物の溶液を塗布し、塗布層を形成するためにこの液晶化合物の溶液を乾燥し、そしてディスコチックネマチック相を形成するためにこの塗布層を加熱することによって、光学補償子を調製する連続プロセスが教示されている。
【０００７】
欧州特許公開第６４８２９号Ａ１公報では、米国特許第５，８５３，８０１号に記載されているのと類似の方法で、光学補償子が調製されるが、工程は連続的に実施されない。従って、この方法は大規模な工業生産には不向きである。
【０００８】
米国特許第６，１６０，５９７号（Ｓｃｈａｄｔ等）明細書には、１時間またはそれ以上の長さの期間の乾燥、加熱および冷却処理を含む不連続工程または独立工程を用いる光学補償子の製造工程が開示されている。この方法もまた大規模工業生産には不向きである。
【０００９】
【特許文献１】
米国特許第５、８５３、８０１号明細書
【特許文献２】
米国特許第６、１６０、５９７号明細書
【特許文献３】
欧州特許公開第６４８２９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
液晶ディスプレイの視野角特性を広げるための光学補償子の製造における問題点は、欠陥を防止、特に、工業生産に適した方法における欠陥を防止することである。
【００１１】
特に、一連の配向層および異方性液晶層が、支持体上に塗布されており、異方性液晶（ＬＣ）層が次の配向層に適用される前にＵＶ硬化される光学補償子の調製では、十分かつバラツキの無いコントラスト比を達成することが困難であった。さらに、配向層とＬＣ層間の接着性の悪さがあった。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、液晶ディスプレイと共に使用する光学補償子の改良された製造方法を提供する。この方法は、三酢酸セルロース、ガラスまたは他の好適な材料から作製された支持体上に配向層および異方性ネマチック液晶（ＬＣ）層を形成することを必要とする。接着欠陥を、異方性ネマチックネマチック液晶（ＬＣ）層を特定の熱処理によって防止または減少できることが判った。特に、ネマチック液晶（ＬＣ）層を乾燥させた後にこの層を加熱し、その後この層をその透明化温度付近または以下に冷却してネマチック層を形成させ、そして液晶層を硬化させることが有利であることが判った。
【００１３】
そのような熱処理が、得られた光学補償子製品の接着を改善することが判った。さらに、熱処理すると、光学補償子の最終的なコントラスト特性に有利に影響することが判った。
【００１４】
本発明の一つの態様では、比較的遅い速度の冷却が、光学補償子の明状態と暗状態との間のコントラストを改善することが判った。
本発明の別の態様では、光学補償子のポスト硬化加熱処理が、最終製品の応力および応力関連欠陥を最小限にすることが判った。
【００１５】
本発明の方法を用いて、液晶ディスプレイ、特に、ツイストネマチック（ＴＮ）、スーパーツイストネマチック（ＳＴＮ）、光学補償ベンド（ＯＣＢ）、面内スイッチング（ＩＰＳ）、または垂直配向（ＶＡ）液晶ディスプレイの視野角特性を広げる光学補償子を製造することができる。
【００１６】
本発明は、
（ａ）透明支持体上の配向層の上に、溶剤キャリア中にネマチック液晶化合物を含む液体を適用して、液晶含有塗膜を形成すること、
（ｂ）前記液晶含有塗膜を加熱乾燥させることにより、液晶含有層を形成すること、
（ｃ）前記液晶含有層を、その等方性ネマチック相転移温度Ｔｃ付近またはそれより下に、少なくとも５秒間冷却してネマチック相を形成させ、それにより異方性ネマチック液晶層を形成すること、
（ｄ）前記異方性ネマチック液晶層を、当該異方性ネマチック液晶層のＴｃより下の温度で輻射線を使って重合および／または硬化させて、一体式部品を形成すること
の各工程を含んでなる光学補償子の製造方法を提供する。
【００１７】
特に、本発明は、以下の工程、
（ｉ）溶剤中の、透明支持体の表面上に配向層を形成することができる樹脂を塗布すること、
（ｉｉ）前記塗膜を乾燥させて、透明樹脂層を形成すること、
（ｉｉｉ）前記透明樹脂層を配向処理にかけて、配向層を得ること、
（ｉｖ）前記配向層の上に、溶剤中のネマチック液晶（ＬＣ）化合物を塗布してＬＣ塗膜を形成すること
（ｖ）前記ＬＣ塗膜を乾燥させてＬＣ層を形成すること、
（ｖｉ）随意選択的に、前記ＬＣ層を加熱すること、
（ｖｉｉ）前記ＬＣ層を冷却してネマチック相を形成させ、それにより、異方性ネマチック液晶層を得ること、そして
（ｖｉｉｉ）前記異方性ネマチック液晶層中の反応性化合物を硬化および／または重合させること
を含んでなる光学補償子の改良された調製方法を提供する。
【００１８】
光学補償子フィルムを調製する上述の方法の好ましい態様は次のとおりである。
（１）前記工程（ｉ）を、溶剤中の光配向性材料を透明支持体上に塗布し、そして前記工程（ｉｉｉ）を、配向層を形成させる光配向技法によって行なう上記方法。
（２）前記工程（ｉｉｉ）を、前記透明支持体上の前記透明樹脂層の表面を、偏光された光に暴露することによって実施して、配向層を形成する上記方法。
（３）前記工程（ｉｖ）を、前記配向層上に、溶剤中の重合性ネマチック化合物を塗布することによって実施し、そして前記工程（ｖｉｉ）を、前記塗膜を冷却して正の複屈折のネマチック相を形成させ、その後前記ネマチック化合物を重合させるように当該層を光に暴露する上記方法。
【００１９】
（４）前記工程（ｉｖ）が、スロット−ホッパー塗工法を用いて前記配向層の上に前記ネマチックＬＣ化合物の溶剤溶液を塗布することを含んでなる上記方法。
（５）前記工程（ｖ）を、前記透明支持体の両面に加熱ガスまたは赤外照射または超音波照射を適用することによって前記塗膜から溶剤を蒸発させることにより実施する上記方法。
（６）前記工程（ｖ）を、前記透明支持体の塗布層を有しない面に加熱ガスまたは赤外照射または超音波照射を適用するか、または透明支持体の塗布層とは反対の面を加熱されたローラーと接触させることによって前記塗膜から溶剤を蒸発させることにより実施する上記方法。
【００２０】
（７）前記工程（ｖｉ）を、前記透明支持体の両面に加熱ガスまたは赤外照射または超音波照射を適用することによって前記塗膜を加熱させることにより実施する上記方法。
（８）前記工程（ｖｉｉ）を、前記透明支持体の両面（側）に冷却ガスを適用するか、または透明支持体の塗布層有しない面を少なくとも一つの冷却されたローラーと接触させることによって実施する上記方法。
【００２１】
本発明はまた、
（ｉ）溶剤中の、ネマチック液晶（ＬＣ）化合物を透明支持体上に形成された配向層の上に塗布して、ＬＣ塗膜を得ること、
（ｉｉ）前記ＬＣ塗膜を乾燥させてＬＣ層を形成すること、
（ｉｉｉ）随意選択的に、前記ＬＣ層を加熱すること、
（ｉｖ）前記ＬＣ層を冷却してネマチック相を形成させ、それにより、異方性ネマチック液晶層を得ること、そして
（ｖ）前記異方性ネマチック液晶層中の反応性化合物を硬化および／または重合させること
を含む連続工程を含んでなる連続光学補償子フィルムの調製方法を提供する。
【００２２】
好ましい態様では、前記方法は連続方法であり、そして配向層およびネマチック化合物の層を有する透明支持体をロールに巻き取る。
【００２３】
光学補償子を調製する上述の方法の好ましい態様は次のとおりである。
（１）前記工程（ｉ）を、液晶特性を有する重合性または硬化性ネマチック化合物を適用することによって行なう上記方法。
（２）前記工程（ｉ）を、スロット−ホッパー塗工法を用いて前記ＬＣ化合物を塗布することにより行なう上記方法。
（３）前記工程（ｉｖ）を、ＬＣ層を冷却して正の複屈折ネマチック液晶相を形成させ、それにより異方性ネマチック液晶層を得ることにより実施する上記方法。
（４）前記工程（ｉｖ）を、ＬＣ層を冷却して正の複屈折ネマチック液晶相を形成させ、そして前記ネマチック化合物を重合させるように当該層を光に暴露することによって実施する上記方法。
【００２４】
本発明はまた、
（ｉ）ネマチック液晶化合物を移動している連続透明支持体上に形成された配向層の上に、スロットホッパー塗工法の手段（それにより連続方法を用いて前記透明支持体上に前記配向層が形成されている）により塗布すること、
（ｉｉ）前記液晶塗膜を乾燥させて液晶含有（ＬＣ）層を形成すること、
（ｉｉｉ）随意選択的に、前記ＬＣ層を加熱すること、
（ｉｖ）前記ＬＣ層を冷却してネマチック相を形成させ、それにより、異方性ネマチック液晶層を得ること、そして
（ｖ）随意選択的に、配向層およびＬＣ層を有する前記透明支持体を巻き取ることを含む連続工程を含んでなる光学補償子支持体の連続調製方法を提供する。
【００２５】
光学補償子を調製する上述の方法の好ましい態様は、溶剤中の重合性ネマチック化合物を前記配向層の上に塗布することによって工程（ｉ）を行なうこと、および工程（ｉｖ）が、ＬＣ層を冷却して正の複屈折ネマチック相を形成し、その後この正の複屈折ネマチック相の層を、このネマチック化合物を重合および／または硬化させるように光に暴露することを含んでなる。
【００２６】
光学補償子を調製する本発明の方法のさらに別の態様は、少なくとも二つの液晶層を含んでなり、その方法は以下の工程を含んでなる：
（ｉ）溶剤中に樹脂を含む液体を透明支持体に塗布して、配向層を形成することができる樹脂含有塗膜を形成すること、
（ｉｉ）前記塗膜を乾燥させて、透明樹脂層を形成すること、
（ｉｉｉ）前記透明樹脂層を配向処理にかけて、配向層を得ること、
（ｉｖ）前記配向層の上に、溶剤中のネマチック液晶（ＬＣ）化合物を塗布して液晶含有塗膜を得ること
（ｖ）前記液晶含有塗膜を乾燥させて液晶含有層を形成すること、
（ｖｉ）随意選択的に、前記液晶含有層を加熱すること、
（ｖｉｉ）前記液晶含有層を冷却してネマチック相を形成させ、それにより、異方性ネマチック液晶層を得ること、そして
（ｖｉｉｉ）前記異方性ネマチック液晶層中の反応性化合物を硬化および／または重合させること
（ｉｘ）再度、溶剤中に樹脂を含む液体を透明支持体に塗布して、配向層を形成することができる第二樹脂含有塗膜を形成すること、
（ｘ）前記第二樹脂含有塗膜を乾燥させて、第二透明樹脂層を形成すること、
（ｘｉ）前記第二透明樹脂層を第二配向処理にかけて、第二配向層を得ること、ここで、前記配向処理は前記第一配向層に対して第二の配向角度であってもよい、
（ｘｉｉ）再度、前記第二配向層の上に、溶剤中のネマチック液晶（ＬＣ）化合物を塗布して第二液晶含有塗膜を得ること、
（ｘｉｉｉ）前記第二液晶含有塗膜を乾燥させて第二液晶含有層を形成すること、
（ｘｉｖ）前記第二液晶含有層を加熱すること、
（ｘｖ）前記第二液晶含有層を冷却してネマチック相を形成させ、それにより、第二異方性ネマチック液晶層を得ること、そして
（ｘｖｉ）前記第二異方性ネマチック液晶層中の反応性化合物を硬化および／または重合させること。
【００２７】
好ましくは、別個のシートまたはガラスプレートを作製する代わりに、上記方法を連続的に実施し、前記方法の最終工程は、一連の配向層および異方性ネマチック液晶層を有する透明支持体を含んでなる連続補償子シートを巻き取ることを含む。
【００２８】
光学補償子フィルムを調製する上述の方法の好ましい態様は次のとおりである。
（１）前記工程（ｉ）および（ｉｘ）が、溶剤中の光配向性材料を下に位置する層（透明支持体または液晶含有層）に塗布することを含む上記方法。
（２）前記工程（ｉｉｉ）および（ｘｉ）を、配向を付与するために前記透明樹脂層の表面を、偏光された光に暴露することによって実施して、配向層を形成する上記方法。
（３）前記工程（ｉｖ）および（ｘｉｉ）を、前記配向層上に、溶剤中の液晶性を有する重合性異方性ネマチック化合物を塗布することによって実施し、そして前記工程（ｖｉｉ）および（ｘｖ）を、前記液晶含有層を冷却して正の複屈折のネマチック相を形成させ、その後前記ネマチック液晶含有層中の反応性化合物（好ましくは、液晶化合物）を重合および／または硬化させるように正の複屈折ネマチック相の当該層を光に暴露する上記方法。
【００２９】
（４）前記工程（ｉｖ）および（ｘｉｉ）が、前記配向層の上に前記ネマチックＬＣ化合物を塗布する、スロット−ホッパー塗工法、スライドホッパー塗工法またはグラビア塗工法を用いることを含んでなる上記方法。
（５）前記工程（ｖ）および（ｘｉｉｉ）を、前記透明支持体の両面に加熱ガスまたは赤外照射または超音波照射を適用することによって前記塗膜から溶剤を蒸発させることにより実施する上記方法。
（６）前記工程（ｖ）および（ｘｉｉｉ）を、前記透明支持体の塗膜とは反対の面に加熱ガスまたは赤外照射または超音波照射を適用するか、または透明支持体の前記面を加熱されたローラーと接触させることによって前記塗膜から溶剤を蒸発させることにより実施する上記方法。
【００３０】
（７）前記工程（ｖｉ）および（ｘｉｖ）を、前記透明支持体の両面に加熱ガスまたは赤外照射または超音波照射を適用するか、または透明支持体の塗布層とは反対の面を（少なくとも一つの）加熱されたローラーと接触させることによって前記液晶含有層を加熱させることにより実施する上記方法。
（８）前記工程（ｖｉｉ）および（ｘｖ）を、前記塗布層を冷却して正の複屈折ネマチック相を形成させ、それにより異方性ネマチック化合物の層を形成することによって実施する上記方法。
（９）前記工程（ｖｉｉ）および（ｘｖ）を、前記透明支持体の両面（側）に冷却ガスを適用するか、または透明支持体の塗布層とは反対の面を冷却されたローラーと接触させることによって前記塗布層を冷却することにより実施する上記方法。
【００３１】
【発明の実施の形態】
液晶ディスプレイの光学補償子に関する本発明を、図面を参照することによって説明する。
図１は、本発明にしたがって作製することができる光学補償子５の断面図である。この補償子は、透明材料からなる基体１０、例えば、ガラスまたはポリマーを含んでなる。基体というためには、層が固体であり、そして自立でき、そして他の層を支持するほどに機械的強度を有しなければならないことは理解されよう。典型的な基体は三酢酸セルロース（ＴＡＣ）、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、または他の透明ポリマーから製造され、厚みは２５〜５００μｍである。基体１０は、典型的に、小さい面内位相差、好ましくは１０ｎｍ未満、より好ましくは５ｎｍ未満を有する。他のいくつかの場合では、基体１０は１５〜１５０ｎｍのより大きな面内位相差を有することができる。典型的には、基体１０はトリアセチルセルロースから作製され、約−４０ｎｍ〜−１２０ｎｍの面外位相差を有する。補償子がＯＮ電圧をかけた液晶状態を補償するように設計されている場合は、これは好ましい特性である。上述した面内位相差を（ｎｘ−ｎｙ）ｄ、そして面外位相差を［（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ］ｄとそれぞれ定義する。屈折率ｎｘおよびｎｙは、それぞれ基体の面内の遅い軸および速い軸に沿い、ｎｚは基体厚み方向（Ｚ軸）に沿う屈折率であり、そしてｄは基体の厚みである。基体は、好ましくは連続の（ロール）支持体の形態またはウェブ形態である。
【００３２】
基体１０の上に配向層２０が適用され、配向層２０の最上部上に異方性層３０が配置される。随意選択的に、基体１０と配向層２０との間に、バリア層を適用することができる（バリア層は図１では示されてない）。バリア層は、米国特許庁に係属中の出願、出願人ドケット番号８４７３２（Ｎａｉｒ等）およびドケット番号８４８３９（Ｂａｕｅｒ等）に開示されている。
【００３３】
配向層２０を種々の技法によって配向させることができる。一つの例では、配向層はラビング配向性材料、例えば、ポリイミドまたはポリビニルアルコールを含有し、ラビング技法によって配向させることができる。別の例では、配向層は、剪断配向性材料を含有し、剪断配向技法によって配向させることができる。別の例では、配向層は、電気的または磁気的配向性材料を含有し、電気配向技法または磁気配向技法によって配向させることができる。別の例では、配向層はまた、斜め析出によって形成されるＳｉＯｘの層となることができる。別の例では、配向層は光配向性材料、例えば、ケイ皮酸誘導体を含有し、光配向技法によって配向させることができる。光配向性材料には、例えば、異性化ポリマー、光二量化ポリマー、および光分解ポリマーが含まれる。好ましい態様では、光配向性材料は、米国特許第６，１６０，５９７号明細書に記載されているようなケイ皮酸誘導体である。そのような材料を、直線偏光ＵＶ光によって配向かつ架橋することができる。
【００３４】
好ましい態様では、異方性層３０は、一般的に、配向層２０上に最初に配置される場合、液晶モノマーであり、ＵＶ照射または他の手段（例えば、加熱）によって架橋または重合される。好ましい態様では、この異方性層は、米国特許第６，１６０，５９７号（Ｓｃｈａｄｔ等）および同第５，６０２，６６１号（Ｓｃｈａｄｔ等）明細書に記載されているように、正複屈折を有するジアクリレートまたはジエポキシドを含有する。異方性層３０の光軸は、通常、当該層平面に対してチルトしており、厚み方向にわたって変化する。
液晶化合物がネマチック相と等方性相との間で相転移する温度を、転移温度Ｔｃと定義する（透明化温度ともいう）。
【００３５】
上述の補償子のタイプがいくつかの望ましい光学特性を提供するが、広視野角補償（例えば、ツイストネマチック（ＴＮ）液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の場合）のためには、追加の層が必要である。
【００３６】
異方性層はまた界面活性剤、光安定化剤およびＵＶ開始剤等の添加物を含んでもよい。ＵＶ開始剤には、ベンゾフェノンおよびアセトフェノンならびにそれらの誘導体；ベンゾイン、ベンゾインエーテル；ベンジル、ベンジルケタール、フルオレノン、キサンタノン、αおよびβナフチルカルボニル化合物および種々のケトン類等が含まれる。好ましい開始剤はα−ヒドロキシケトン類である。
【００３７】
異方性層はまた、重合性液晶材料に追加するか、またはその代わりとして、硬化性および／または重合性添加物、例えば、ジ−またはトリ−アクリレートモノマー類を含むことができる。
【００３８】
図２の２Ａは本発明に従って作製できるより性能の良い光学補償子６を図示する。補償子は、第一異方性素３０の最上部に第二配向層４０および第二異方性層５０を有する。第二配向層４０および第二異方性層５０は、配向の方向を変えることができる以外は、第一配向層２０および第一異方性層３０を作製する方法と実質的に同じ方法で作製できる。具体的に説明するために、図３に示すように、ＸＹＺ座標系８０を参照する。ＸおよびＹ軸は基体７８の面に対して平行であり、またＺ軸は基体７８の面に対して直角である。角度φ（ファイ）はＸＹ平面でＸ軸から測定し、方位角とよぶ。角度θはＸＹ平面から測定し、チルト角とよぶ。
【００３９】
各異方性層３０および５０の光軸が、可変チルト角および／または可変方位角を有することができることは理解されよう。例えば、異方性層３０内の光軸８４は、Ｚ軸にわたってθ_１からθ_２への可変チルト角θを有する。別の例では、光軸８４はＺ軸にわたって固定チルト角θ（即ち、θ_１＝θ_２）を有する。別の例では、光軸８４はＸＺ平面のような１つの面内に含まれ、結果としてＺ軸にわたって固定方位角φを有する。別の例では、異方性層３０は、いままで通りその界面のところにある配向層によって強制される好ましい方向に沿って配向されるが、光軸８４はＺ軸にわたって可変方位角φを有する。光軸８４の方位角は、適当量のキラルドーパントを異方性層３０に添加することによって変えることができる。
別の例では、光軸８４はＺ軸にわたって可変チルト角θおよび可変方位角φを有する。異方性層３０の光軸と同様に、異方性層５０の光軸８６もまた、固定チルト角、可変チルト角、固定方位角、可変方位角を有することができ、あるいはＺ軸にわたって可変チルト角θおよび可変方位角φを有することができる。異方性層３０および５０は一般的に異なる光軸を有する。好ましくは、異方性層３０は、基体の面に対して垂直な軸のまわりで、異方性層５０のそれぞれの光軸に対して直交に配置される。異方性層３０の光軸が、基体の面に対して垂直な軸のまわりで、異方性層５０のそれぞれ（または対）の光軸に対して直交（または±９０度）となるのが好ましいけれども、二つの異方性層の光軸間の角度が、直交であると見なされる８５〜９５度の範囲であってもよいことは理解されよう。
【００４０】
図２Ａに示したものよりも複雑な層構造の製造の場合においては、追加の配向層および異方性層を追加の工程で適用することができる。
【００４１】
図２Ｂは本発明の方法によって製造できる別の光学補償子７である。第二配向層４０および第二異方性層５０が基体の配向層２０および第一異方性層３０とは反対側にある。
【００４２】
本発明の別の態様に従うと、補償子３５０を、図５に示すようにロールツーロールベースで製造することができる。図５は、このプロセスの外略図の一部を示している。補償子３５０のロールを作製するロールツーロールプロセスは、溶剤中の配向材料を移動している基体３１０上に塗布することにより配向層３２０を適用し、この配向層３２０を乾燥させ、配向層３２０をロールの移動方向に対して予め決められた配向方向φ９４（例えばφは０度から９０度となることができる）に配向させ、溶剤キャリア中に重合可能な材料を含んだ異方性層３３０を前記配向層３２０の上にロール塗布し、前記異方性層３３０を乾燥させ、異方性層３３０を重合させて、補償子の連続ウェブを形成する各工程を含んでなる。分かりやすくするために、図５は配向層３２０および異方性層３３０の一部だけを示している。
【００４３】
別の態様では、配向層はロールの移動方向９２に対して９０度（φ＝９０度）の方向９４にこの配向層をラビングすることによって配向される。別の態様では、配向層は光配向技法によって配向される。例えば、配向層を９０で表す直線偏光された紫外（ＵＶ）光に対して、この配向層を暴露させる。ＵＶ光は平行であってもなくてもよいが、光９０の主光線のロール上への投影（９４に沿って示す）は、ロールの移動方向に対して９０度の角度をなす。
【００４４】
図４もまた、本発明に従う補償子３００を含む液晶ディスプレイ７００の外略図である。図４では、一つの補償子３００が第一偏光子５００と液晶セル６００との間に配置されている。この補償子３００は、第二偏光子５５０と液晶セル６００との間に配置され、そしてもう一つの補償子３００が、第二偏光子５５０と液晶セル６００との間に配置されている。液晶セル６００は、ツイストネマチック（ＴＮ）、スーパーツイストネマチック（ＳＴＮ）、光学補償ベンド（ＯＣＢ）、面内スイッチング（ＩＰＳ）、または垂直配向（ＶＡ）モードで操作されることが好ましい。偏光子５５０および５００は、液晶セルの作動原理にしたがって交差配置にも平行配置にもなることができる。補償子中の配向層は、平行配置、直角配置（即ち、第一偏光子５００に対して直角）とすることができる。また、液晶セルを反射モードでも動作することができ、その場合は一つの偏光子しか必要でない。
【００４５】
本発明によって作製される補償子は、液晶ディスプレイ素子を含む電子画像形成装置と組合せて用いることができる。このディスプレイ装置を実現するのに要するエネルギーは、一般的に、陰極管等の他のディスプレイタイプに用いられる発光材料に必要なエネルギーよりも非常に少ない。従って、液晶ディスプレイ技法は、軽量、低電力消費および長寿命が重要な特徴となる、デジタル時計、計算機、ポータブルコンピュータ、電子ゲーム機器を含めた（これらに限定されない）多くの用途に用いられる。
【００４６】
光学補償子を製造する別の好ましい態様では、配向層を連続ウェブ上の基体に配置することができる。好ましくは、配向層は光配向性材料、例えば、光配向技法で配向させることができるケイ皮酸誘導体等を含有する。溶剤には、例えばＭＥＫ、シクロヘキサンおよび酢酸イソプロピル等の有機溶剤の混合物を含めることができる。直線偏光ＵＶ光によって配向効果が達成された後、液晶モノマー、例えば、ジアクリレート、ＵＶ開始剤および溶剤の混合物を、配向層上に適用する。その後溶剤を蒸発させ、液晶モノマーをＵＶ照射によって架橋および／または硬化させる。
【００４７】
本発明に従う方法の別の態様では、図５を参照しながら図６に示すように補償子を、ロールツーロールベースで製造することができる。光学補償子４００のロールを作製するロールツーロールプロセスは、溶剤中で配向層３２０を、移動している基体３１０上に適用し、この配向層３２０を乾燥させ、配向層３２０をロール移動方向９２に対して予め決められた４５度（φ＝４５度）の配向方向９４に配向させ、溶剤キャリア中に重合性材料を含んだ異方性層３３０を前記配向層３２０の上にロール塗布し、前記異方性層３３０を乾燥させ、異方性層３３０を重合させて、第一の多層一体式部品３６０のロールを形成し、それを巻取り、上記各工程を繰り返して、第二の多層一体式部品３７０のロールを形成し、そして一方の部品の異方性層の光軸が、ロールツーロール積層機４１０を用いて基体の面に垂直な軸のまわりにもう一方の部品の異方性層の各光軸に対して直交に配置されるように、上記プロセスに従って作製された２つのロールの一体式部品３６０、３７０を一緒に結合させる各工程を含んで成る。光学補償子４００を製造する本発明に従うロールツーロール製造プロセスの一つの特徴は、そのような部品（例えば、３６０および３７０）の２つのロールをロールツーロール積層機４１０によって結合させるときに、基体の面に垂直な軸のまわりに、一方の部品の異方性層の光軸が、もう一方の部品の異方性層に対して直交に配置できるように、部品３６０のロールに含まれる配向層３２０を、ロール移動方向９２に対して、４５度（φ＝４５度）の配向方向９４に配向されることである。
【００４８】
図６は、部品３６０および３７０の２つのロールを、二つのサプライロール４２０Ａおよび４２０Ｂから提供し、ロールツーロール積層機４１０で一緒に結合して、光学補償子４００のロールを形成させることを示している。部品（例えば、３６０および３７０）の２つのロールがこの２つの部品の基体のところでまたは２つの部品の異方性層のところで一緒に結合される。部品の２つのロールが、一方の部品の基体ともう一方の部品の異方性層のところで一緒に結合されると、形成された光学補償子のロール４００は、基体の面に垂直な軸のまわりに、一方の部品の異方性層の光軸が、もう一方の部品の異方性層の各光軸に対して直交に配置されるという要件に合致しない。
【００４９】
代わりに、一方の部品の異方性層の光軸をもう一方の部品の異方性層の各光軸に対して平行に配置する。部品（例えば、３６０および３７０）のロール内の配向層が、ロールの移動方向に対して４５度の方向に配向されていない場合は、２つの部品の異方性層のところ、または２つの部品の基体のところで、そのような部品の２つのロールを結合させることによって作製された光学補償子４００は、基体の面に垂直な軸のまわりに、一方の部品の異方性層の光軸が、もう一方の部品の異方性層の各光軸に対して直交に配置されるという要件に合致しないであろう。
【００５０】
代わりに、一方の部品の異方性層の光軸ともう一方の部品の異方性層の光軸との間の角が、９０度よりも大きいかまたは小さい。部品のロール内の配向層は、ロールの移動方向に対して４５度の方向に配向されるのが好ましいが、配向層がロールの移動方向に対しておおよそ４５度、４０度〜５０度の方向に配向されてもよいことは本発明の範囲内であることが理解されよう。２種類の異なる予め決められた方向に配向された配向層を備えた部品の２つのロールもまた、ロールツーロール積層機を使って結合させて、基体の面に垂直な軸のまわりに、一方の部品の異方性層の光軸が、もう一方の部品の異方性層の各光軸に対して直交に配置されるという要件を満たす光学補償子のロールを形成できることにも留意されたい。
【００５１】
上述したように、配向層を光配向技法によって配向させることができる。例えば、配向層を９０で表す直線偏光された紫外（ＵＶ）光に対して暴露させる。ＵＶ光９０はロールに対して角度をなす。ＵＶ光は平行であってもなくてもよいが、光９０の主光線のロール上への投影（９４に沿って示す）は、ロールの移動方向に対して４５度の角度をなす。
【００５２】
光学補償子を作製する好ましい方法では、工程は連続的に実施される（即ち、ノンストッププロセスで実施される）。さらに、透明支持体の供給から配向処理の工程にわたる各工程が連続的に実施されることが好ましい。
【００５３】
この方法は、例えば、以下の工程によって行なうことができる。
（ａ）溶剤中に配向可能な樹脂を含む液体組成物を、移動している連続支持体上に適用して樹脂含有塗膜を形成する；
（ｂ）前記樹脂含有塗膜を、加熱ガスを用いて溶剤を蒸発させるために乾燥させる；
（ｃ）随意選択的に、加熱処理（必ずしも乾燥工程よりも高い温度ではない）して、乾燥時に蓄積した応力を弛緩させ、また乾燥された塗膜からの残留溶剤の除去を継続させる、ここで連続支持体を２５℃〜３００℃の温度、好ましくは１１０℃より下、さらに好ましくは４０℃〜１００℃の温度で、少なくとも３０秒間加熱処理する；
（ｄ）随意選択的に温度を８０℃より下、より好ましくは６０℃より下に下げる；
（ｅ）ラビングまたは光配向によって予め決められた方向に前記樹脂含有層を配向させて配向層を形成させる；
【００５４】
（ｆ）前記配向層の上に、溶剤キャリア中にネマチック液晶化合物、好ましくは重合性および／または硬化性材料を塗布する；
（ｇ）前記樹脂含有塗膜を、溶剤を蒸発させるために４秒〜１０分間、好ましくは３０秒〜１０分間加熱ガスを用いて乾燥させ、少なくとも５０％まで、好ましくは５０〜９９％、より好ましくは８０〜９９％溶剤を除去するか、またはここで使用済みエアの温度と供給エアの温度との差が乾燥ユニット内の供給エアの３℃（５°Ｆ）未満、好ましくは２℃（３°Ｆ）未満であり、それにより液晶含有層を形成する；
（ｈ）乾燥が終了後、ネマチック液晶含有層を含む層を成した支持体、好ましくは連続ウェブを加熱して接着を促進させる、但し、温度は５０℃より上、好ましくは８０℃より上で３０秒〜１０分間である；
【００５５】
（ｉ）前記液晶含有層を、そのネマチック等方性相転移温度または透明化温度（Ｔｃ）付近またはそれより下に、少なくとも５秒、好ましくは５秒〜３０分間、全体層がネマチック相に、好ましくは正複屈折ネマチック相に到達するまで冷却して、それにより異方性ネマチック液晶含有層を形成する；
（ｊ）その後のＵＶ輻射線に対する暴露時に、連続支持体温度がＴｃより上がらないように、随意選択的に、再度冷却する；
（ｋ）ＵＶ光を用いて、前記異方性ネマチック層のＴｃより下の温度で、前記異方性ネマチック液晶含有層を重合させて一体式部品を形成する。
【００５６】
別の態様では、本発明の方法は、前記一体式部品を加熱して、異方性ネマチック液晶含有層を弛緩させることを含んでなる。
この方法は、次の工程を含んでなる。
（ａ）溶剤中に配向可能な樹脂を含む液体組成物を、好ましくは移動している連続支持体上に塗布して樹脂含有塗布層を形成する；
（ｂ）前記樹脂含有層を、好ましくは加熱ガスを用いて溶剤を蒸発させるために乾燥させ、それによって樹脂含有配向性層を形成する；
（ｃ）随意選択的に、加熱処理（必ずしも乾燥工程よりも高い温度ではない）して、乾燥時に蓄積した応力を弛緩させ、また前記配向性層からの残留溶剤の除去を継続させる、ここで塗布された、好ましくは連続の、支持体を２５℃〜３００℃の温度、好ましくは１１０℃より下、さらに好ましくは４０℃〜１００℃の温度で、少なくとも３０秒間加熱処理する；
（ｄ）随意選択的に温度を８０℃より下、より好ましくは６０℃より下に下げる；
（ｅ）好ましくは、ラビングまたは光配向によって予め決められた方向に前記配向層を配向させる；
【００５７】
（ｆ）前記配向層の上に、溶剤キャリア中にネマチック液晶化合物、好ましくは重合性化合物を含む液体を塗布する；
（ｇ）前記液晶含有塗膜を、溶剤を蒸発させるために４秒〜１０分間、好ましくは３０秒〜１０分間加熱ガスを用いて乾燥させ、少なくとも５０％まで、好ましくは５０〜９９％、より好ましくは８０〜９９％溶剤を除去するか、またはここで使用済みエアの温度と供給エアの温度との差が乾燥ユニット内の供給エアの３℃（５°Ｆ）未満、好ましくは２℃（３°Ｆ）未満である；
（ｈ）乾燥が終了後、ネマチック液晶含有層を連続ウェブを加熱して接着を促進させる、但し、温度は５０℃より上、好ましくは８０℃より上で３０秒〜１０分間である；
【００５８】
（ｉ）前記異方性相液晶含有層を、そのネマチック等方性相転移温度（Ｔｃ）付近またはそれより下に、少なくとも５秒、好ましくは５秒〜３０分間冷却して、ネマチック相、好ましくは正複屈折ネマチック相を形成させ、それにより異方性ネマチック液晶含有層を形成する；
（ｊ）その後のＵＶ輻射線に対する暴露時に、連続塗布された支持体温度がＴｃより上がらないように、随意選択的に、再度冷却する；
（ｋ）ＵＶ光を用いて、前記異方性ネマチック液晶含有層のＴｃより下の温度で、重合および／または硬化させて一体式部品を形成する；そして
（ｌ）前記一体式部品を加熱して、前記異方性液晶含有層を弛緩させ、ここで当該一体式部品を３０℃〜３００℃、好ましくは３０℃〜１１０℃で加熱する。。
【００５９】
典型的に、本発明の方法は、前記配向層および異方性ネマチック液晶含有層の層を上に有する透明支持体を巻き取ることをさらに含んでなる。提案したように、さらに、複数の配向層および複数の液晶含有層を支持体に追加することができる。
【００６０】
好ましくは、配向層および異方性液晶層の乾燥および加熱は、別個の乾燥ユニットおよび加熱ユニット内である。好ましい態様では、配向層または異方性ネマチック液晶層を乾燥する乾燥ユニットは、エアディストリビュータを含み、塗布された支持体の両側ならびにローラーおよびエアバーに空気を供給する。好適には、配向層の加熱ユニットもまたエアディストリビュータを含み、塗布された支持体の両側ならびに伝導によって支持体に熱を提供する裏面ローラーに空気を供給する。しかし、異方性ネマチック液晶層の加熱ユニットは、ハウジング内にエアーフローテーション装置を含んで、高温エアを塗布された支持体の両側に供給する。
【００６１】
以下、さらに詳細に述べるように、本発明の一つの態様は、一体式の部品を形成するために複数の配向層および複数の異方性層を形成する一連の上記工程の反復を含んでなり、この場合各異方性層の光軸は、基体の面に垂直な軸のまわりにいくつかの小さな角度で、他方の異方性層の各光軸に対して配置される。第一異方性層の光軸が基体（透明フィルム）の面に対して垂直な軸のまわりに第二異方性層の各光軸に対して直交して配置されるように一体式部品を形成するように、第一および第二配向層ならびに第一および第二異方性層があるのが好ましく、これらは、直列または並列塗布によって得られる。
【００６２】
本発明の方法を、図７を参照して詳細に説明する。図７は本発明の連続光学補償子フィルムの調製方法の例を概略的に表す。配向された樹脂層を上に有する連続透明支持体５０１を、駆動手段を有する送り出しマシン５０５を用いて配向された樹脂層を上に有する連続支持体のロール５０３から供給する。随意選択的に、フィルム面上のダストを表面ダスト除去装置５０７を使って除去してもよい。
ウェブ処理（コロナ放電、グロー放電、粒子転写ロール等）を装置５０９によって実施することができる。この配向層を有する連続透明支持体を駆動ローラーを用いて、塗工機５１１に向けて移動させる。
【００６３】
溶剤中の液晶性を有する液晶化合物の塗布液を、塗工機５１１を使って配向層上に塗布して塗布層を形成させる。その後、この塗布層内の溶剤を乾燥ゾーン５１３で、その後加熱ゾーン５１５で蒸発させる。乾燥および加熱は、ＩＲ、伝導、空気対流、超音波等によって行なうことができる。その後、配向された樹脂層の最上部に塗布された液晶ポリマー化合物を、冷却ゾーン５１７で冷却させ、ネマチック相、好ましくは正の複屈折を有するネマチック相を形成する。
【００６４】
異方性ネマチック層を、ＵＶＢ光源５１９（非偏光投光照明であってもよい）によって放射された紫外光（ＵＶ光）に暴露して硬化層を形成させる。非重合性異方性液晶化合物を用いる場合は、異方性ネマチックを加熱後に冷却して、液晶化合物を固化させる。配向された液晶相を破壊しないようにこの異方性層を一般的に冷却する。
【００６５】
上に配向層および異方性液晶層を有する透明支持体を、この補償子フィルムが受け入れ可能かどうかに関して一般的にチェックする。補償子フィルムの光学特性を、例えば、異方性樹脂層の配向状態が達成されているかどうかを決定する装置によって測定することができる。補償子フィルムの光学特性を連続的に測定することによってこのチェックを行なってもよい。
【００６６】
その後、配向層および異方性ネマチック層を有する透明支持体を応力弛緩させるために、随意選択的に加熱処理を適用する（５２１）ことができる。
【００６７】
随意選択の保護フィルムを、この保護フィルムを異方性液晶層と接着させるように積層機を用いて、上に配向層および異方性ネマチック層を有する透明支持体上に配置して複合フィルムを形成させることができ、この複合フィルムを巻取装置５２３でロール５２５に巻き取ることができる。
【００６８】
図８は本発明の連続光学補償子フィルムの調製方法の例を概略的に表す。連続透明支持体６０１を駆動手段を有する送り出しマシン６０５を用いて連続支持体のロール６０３から供給する。随意選択的に、支持体面上のダストを表面ダスト除去装置６０７を使って除去してもよい。ウェブ処理（コロナ放電、グロー放電、粒子転写ロール等）を装置６０９によって実施することができる。この連続透明支持体を駆動ローラーを用いて、塗工機６１１に向けて移動させる。
【００６９】
溶剤中の配向層を形成するためのプレポリマーまたは樹脂の塗布液を、塗工機６１１を使って支持体上に塗布する。塗工機はスライド、スロット、グラビア、ロール塗工機等となることができる。その後、塗布された層を乾燥ゾーン６１３内で乾燥させて、支持体上に透明樹脂配向性層を形成させる。乾燥は、ＩＲ、伝導、空気対流、超音波等によって行なうことができる。ヒーター６１５による加熱処理を用い、ＩＲ、伝導、空気対流等により達成できる。配向性樹脂層を有する透明支持体を、偏光ＵＶＢ光源６１７を用いて偏光されたＵＶＢ光に暴露して配向層を形成させる。随意選択的に、加熱処理６１９を用いて、応力を低下させ、配向層中の残留溶剤を除去してもよい。
【００７０】
配向層を有する連続透明支持体を駆動ローラーを用いて塗工機６２１に向けて移動させる。溶剤中に液晶性を備えた液晶化合物の塗布液体を、塗工機６２１を用いてこの配向層の上に塗布して、塗布層を形成させる。その後、この塗布層内の溶剤を乾燥機６２３で蒸発させ、そしてこの塗布層を加熱セクション６２５で加熱して、配向層に対する異方性ネマチック液晶層の接着を促進させる。加熱および乾燥手段は、ＩＲ、伝導、および／または空気対流等を用いることができる。
配向された樹脂層の最上部の異方性ネマチック層を冷却ゾーン６２７で冷却してネマチック相を形成させる。
【００７１】
この異方性ネマチック層をＵＶランプ６２９（非偏光投光照明であってもよい）によって照射される紫外光（ＵＶ光）に暴露させて硬化層を形成させる。非重合性異方性液晶化合物を用いる場合、この異方性層を加熱後に冷却して液晶を固化させる。配向された液晶相を破壊しないようにこの異方性層を一般的に冷却する。
【００７２】
上に配向層および異方性液晶層を有する透明支持体を、この補償子フィルムが受け入れ可能かどうかに関して一般的にチェックする。この補償子フィルムの光学特性を、例えば、異方性樹脂層の配向状態が達成されているかどうかを決定する装置によって測定することができる。補償子フィルムの光学特性を連続的に測定することによってこのチェックを行なってもよい。
【００７３】
その後、配向層を有する透明支持体を応力弛緩させるため、そしてさらに接着を促進させるために、随意選択的に加熱処理を適用する（６３１）ことができる。
【００７４】
当業者であれば、随意選択の保護フィルムを、この保護フィルムを異方性ネマチック液晶層と接着させるように積層機を用いて、配向層および液晶ポリマー化合物の層を有する透明支持体上に配置して複合フィルムを形成させることができ、この複合フィルムを巻取装置６３３でロール６３５に巻き取る。
【００７５】
図９は２つの配向層および２つの異方性ネマチック液晶層を有するの光学補償子の調製方法の別の例を概略的に表す。連続透明支持体７０１を送り出しマシン７０５を用い、駆動ローラーで駆動させて連続フィルムのロール７０３から供給する。実質的に、７０１から７３１までの工程を図８を参照して上述した工程と同じように実施することができるが、その後に巻取装置６３３に送る代わりに、上に配向層および異方性ネマチック液晶層を有するこの透明支持体を、巻き取るロール７６１に巻き取る前に、第二配向層および第二異方性ネマチック液晶層の類似の形成を行なう。
【００７６】
具体的には、随意選択的に、支持体面上のダストを表面ダスト除去装置７０７を使って除去することができる。ウェブ処理（コロナ放電、グロー放電、粒子転写ロール等）を装置７０９によって実施することができる。この連続透明支持体を駆動ローラーを用いて、塗工機７１１に向けて移動させる。溶剤中の配向層を形成するための樹脂の塗布液を、塗工機７１１を使って支持体の表面上に塗布する。塗工機はスライド、スロット、グラビア、ロール塗工機等となることができる。その後、塗布された層を乾燥ゾーン７１３内で乾燥させて、支持体上に透明樹脂配向性層を形成させる。乾燥は、ＩＲ、伝導、空気対流、超音波等によって行なうことができる。ヒーターによる加熱処理も用い、そして、ＩＲ、伝導、空気対流等により達成することができる。その後、配向性樹脂層を有する透明支持体を、偏光ＵＶＢ光源７１７を用いて偏光されたＵＶＢ光に暴露して配向層を形成させる。随意選択的に、加熱処理７１９を用いて、応力を低下させ、配向層中の残留溶剤を除去してもよい。
【００７７】
配向層を有する連続透明支持体を駆動ローラーを用いて塗工機７２１に向けて移動させる。溶剤中に液晶性を備えた液晶化合物の塗布液体を、塗工機７２１を用いてこの配向層の上に塗布して、塗布層を形成させる。その後、この塗布層内の溶剤を乾燥機７２３で蒸発させ、塗布層を加熱セクション７２５で加熱して、配向層に対する異方性ネマチック液晶層の接着を促進させる。加熱および乾燥手段は、ＩＲ、伝導、および／または空気対流等を用いることができる。
【００７８】
その後、配向された樹脂層の上部に塗布された液晶ポリマー化合物を、冷却ゾーン７２７で冷却して、ネマチック層、好ましくは正複屈折ネマチック相を形成させる。
【００７９】
その後、ＬＣ化合物の層をＵＶランプ７２９（非偏光投光照明であってもよい）によって照射される紫外光（ＵＶ光）に暴露させて硬化層を形成させる。その後、随意選択的に、応力弛緩およびさらに接着を促進するために、配向層およびネマチック化合物層を有する透明支持体に熱処理を適用（７３１）することができる。
【００８０】
その後第二配向層および第二異方性ネマチック液晶層を適用する。随意選択的に、上に配向層およびネマチック化合物層を有する透明支持体を、表面ダスト除去装置７３３を使って、ダストをフィルム面上から除去することができる。ウェブ処理（コロナ放電、グロー放電、粒子転写ロール等）を装置７３５によって実施することができる。連続透明支持体を駆動ローラーを用いて、塗工機に向けて移動させる。溶剤中の第二の配向層を形成するためのプレポリマーおよび樹脂の塗布液を、塗工機７３７を使ってフィルムの表面上に塗布する。塗工機はスライド、スロット、グラビア、ロール塗工機等となることができる。その後、塗布された層を乾燥ゾーン７３９内で乾燥させて、フィルム上に第二配向性樹脂層を形成させる。乾燥は、ＩＲ、伝導、空気対流、超音波等によって行なうことができる。随意選択的に、ヒーター７４１による加熱処理を用いて、ＩＲ、伝導、空気対流等によって達成することができる。
【００８１】
その後第二配向性樹脂層を有する透明支持体を、偏光ＵＶＢ光源７４３を用いて偏光されたＵＶＢ光に暴露して第二配向層を形成させる。この偏光ＵＶＢ光源７４３を、第二配向層の光軸が、基体の平面に対して垂直な軸のまわりに第一配向層の各光軸に対して直交に配置されるように手配する。第二異方性層の光軸が、基体の面に対して垂直な軸のまわりで、第二異方性層のそれぞれ（または対）の光軸に対して直交（または±９０度）となるのが好ましいけれども、二つの異方性層の光軸間の角度が、直交であると見なされる８５〜９５度の範囲であってもよいことは理解されよう。
【００８２】
随意選択的な熱処理７４５用いて応力を低下させ、第二配向層の残留溶剤を除去することができる。
２つの配向層および第一ネマチック層を有する連続透明支持体を駆動ローラーを用いて塗工機７４７に向けて移動させる。溶剤中に液晶性を備えた液晶化合物の塗布液体を、塗工機７４７を用いてこの配向層の上に塗布して、塗布層を形成させる。その後、この塗布層内の溶剤を乾燥機７４９で蒸発させ、塗布層を加熱セクション７５１で加熱し、こ配向層に対する異方性ネマチック液晶層の接着をさらに促進させる。ここでも、加熱手段は、ＩＲ、伝導、および／または空気対流となることができる。
【００８３】
その後、第二の異方性ネマチック層を、冷却ゾーン７５３で冷却して、正複屈折ネマチック相を形成させる。
【００８４】
その後、第二の異方性ネマチック層をＵＶランプ７５５（非偏光投光照明であってもよい）によって照射される紫外光（ＵＶ光）に暴露させて硬化層を形成させる。その後、随意選択的に、応力弛緩およびさらに接着を促進するために、配向層およびネマチック化合物層を有する透明支持体に熱処理を適用（７５７）することができる。
【００８５】
記載した工程での液体塗布を、「Ｌｉｑｕｉｄ　Ｆｉｌｍ　Ｃｏａｔｉｎｇ」、ＫｉｓｔｌｅｒおよびＳｃｈｗｅｉｚｅｒ編、Ｃｈａｐｍａｎ　ａｎｄ　Ｈａｌｌ，　１９９７に記載されるように、スライド塗工、スロット塗工、グラビア塗工、ロール塗工機等を用いて適用することができる。
【００８６】
当業者であれば、随意選択の保護フィルムを、この保護フィルムを異方性液晶層と接着させるように積層機を用いて、配向層および液晶ポリマー化合物の層を有する透明フィルム上に配置して複合フィルムを形成させることができる。この複合フィルムを巻取装置７５９でロール７６１に巻き取る。
【００８７】
異方性層を乾燥させる工程をさらに詳しく説明する。図１０は乾燥ゾーンの一つの態様を示す。移動している連続透明フィルムの配向層上に、溶剤中の液晶化合物の塗布液を前述したように塗布する。異方性ネマチック層を有する透明フィルムを、連続支持体の裏面に熱を伝導するためのローラー８０３および支持体の塗布面上の拡散エアバッフル８０５を有する乾燥ゾーン８０１に沿って移動させる。好ましくは、拡散エアバッフル８０５は、蒸発した溶剤を希釈するために気体層を供給する。別の態様では、前記Ｓｕｇａ等の特許明細書に記載されるように、塗布層の移動に対して小さい相対速度で塗布表面に沿って気体層を移動させる。
【００８８】
乾燥ゾーン８０１では、その等方性／ネマチック相転移温度Ｔｃより十分に上に上げるために、温度は一般的に、室温〜１５０℃、好ましくは２０℃〜１００℃の範囲である。支持体の移動速度は一般的に、５〜１５０ｍ／分（好ましくは、１５〜１２０ｍ／分）の範囲である。乾燥ゾーンの長さは一般的に、０．５〜６０ｍの範囲である。
【００８９】
図１１では、乾燥処理にかけた異方性ネマチック層を上に有する透明フィルムを、その後加熱ゾーンで加熱する。熱風を片面に吹きつける場合は、塗布された層を有しない面に熱風を吹きつけることが好ましい。熱風は一般的に、３０℃〜３００℃を有するにように設定する。図１１は加熱された気体が、穴あき拡散板９０１を通ってこのゾーンの上部から吹きつけられる。加熱ガスはこのセクションを通って移動し、このゾーンの穴あきフロア９０３を通って排気される。連続ウェブは駆動ローラーおよび空気反転バー９０５により移動する。
【００９０】
熱風以外の加熱手段の例には、赤外線の適用および加熱ローラーの相互作用が含まれる。加熱された異方性ネマチック層を図１２に示す冷却ゾーン１００１で冷却して液晶性を有する液晶化合物のネマチック層を形成させることができる。冷却ゾーンの一つの態様では、ガスバーディストリビュータ１００３を、機能層を有する連続支持体の両側に配置して、冷却ガスをこのフィルムに吹きつける。好ましい態様では、０．０５℃／秒〜５℃／秒、好ましくは０．１０℃／秒〜３℃／秒の範囲の平均冷却速度が有利である。その後、異方性ネマチック層をそのネマチック等方性相転移温度（Ｔｃ）近くまたはそれより下に、少なくとも５秒間、好ましくは５秒〜３０分間、異方性層が完全に所望のネマチック相、好ましくは正複屈折ネマチック相を形成するまで保持する。
【００９１】
別の態様では、冷却作用をフィルムを冷却ローラーと接触させることによって実現することもできる。
重合性または架橋性の異方性ネマチック化合物を用いる場合、この異方性ネマチック化合物から得られた層を連続的に光（好ましくはＵＶ光）照射処理にかける。紫外光照射装置を冷却ゾーンの近くに用意し、それにより液晶化合物の層をＵＶ光の暴露して硬化させる。その後、配向層および硬化した異方性層を有する透明支持体を巻き取るか、または随意選択的に保護フィルムで積層してその後巻き取る。
【００９２】
紫外光照射装置は典型的に、紫外線ランプおよび透明板（ＵＶ光を通し、熱線および熱風を遮蔽する）を有する。冷却用エアを光源を冷却するためのエアファンを使ってこの紫外ランプの周りに供給する。
そうでない場合は、光照射処理を、ローラーの上に配置された紫外光照射装置（一般的に、冷却された空気を主として遮断するＵＶ光浸透性シートを有する）に対して、異方性ネマチック層を有する透明支持体を移動し、そしてフィルムがローラーの周りに支持され、異方性ネマチック層がＵＶ光に暴露されて硬化されるように紫外光照射装置を通す。その後、この配向層および硬化された異方性ネマチック層を有する透明支持体を巻き取るか、または保護フィルムで積層してその後巻き取る。
【００９３】
上述の光学補償子の調製方法によって、液晶ポリマー化合物の層を有する連続光学補償子フィルムを効率よく調製することができる。それ故、本発明の方法はシートの工業的調製方法またはシートの大規模生産に好適である。
【００９４】
正の複屈折ネマチック相を有する異方性ネマチック層を、配向層の上に形成する。ネマチック化合物の層は、ネマチック化合物の塗布層を配向させて冷却するか、または重合性基を有するネマチック化合物を塗布した層を配向させ、そして硬化させることによって得られる。このネマチック化合物の層は正の複屈折を有する。
【００９５】
異方性ネマチック層を、配向層の上に溶剤中のネマチック化合物（および必要ならば他の化合物）の溶液を塗布し、乾燥させ、加熱し、ネマチック相を形成する温度に冷却し、そしてこの塗布された層を重合させる（例えば、ＵＶ光を照射することによる）ことによって調製することができる。ネマチック相から異方性相への転移温度Ｔｃは、一般的に、４０℃〜３００℃、好ましくは４０℃〜７０℃の範囲である。
【００９６】
【実施例】
本発明の以下の例（これらに限定しない）よってさらに詳細に説明する。
例１
上述の塗布層のコントラスト比（明対暗状態）関する加熱処理の効果を調べるために実験を行なった。これらの場合、加熱処理とは、図７〜９に記載したプロセスのポスト乾燥工程のことをいう。
【００９７】
試料を調製するために、先ず、三酢酸セルロース支持体を以下の組成からなる下引き層溶液で塗布した。
アセトン　　　　　７０．１６％
メタノール　　　　２７．１７％
水　　　　　　　　　１．３１％
イソプロパノール　　０．１５％
硝酸セルロース　　　０．３５％
ゼラチン　　　　　　０．７１％
サリチル酸　　　　　０．１４％
【００９８】
この溶液を湿潤被覆量１８．３ｇ／ｍ^２でＴＡＣ支持体に適用して、乾燥させた。これに乾燥被覆量２．２ｇ／ｍ^２でゼラチン層を適用した。
ゼラチンコートＴＡＣ光配向可能な配向層の最上部に被覆量１６．５ｇ／ｍ^２で以下の溶液を塗布した。
Ｓｔａｒｌｉｇｎ（商標）２１１０　ＭＥＫ　　　２３．３０％
（２％活性、ポリビニルシナメートポリマー、Ｖａｎｉｔｉｃｏ製）
メチルエチルケトン　　　　　　　　１３．９５％
シクロヘキサノン　　　　　　　　　２２．７５％
ｎ−プロピルアセトン　　　　　　　４０．００％
【００９９】
溶剤除去のための乾燥後、これらの試料を２０度の角度で直線偏光させたＵＶＢ光に暴露した。この層パッケージの上に、光開始剤（Ｉｒｇａｃｕｒｅ（商標）３６９光開始剤、Ｃｉｂａ製）を含むジアクリレートネマチック液晶の溶液を湿潤被覆量９．３３ｇ／ｍ^２で塗布して、乾燥させて、異方性ネマチック液晶層を形成した。乾燥後、これらの試料を種々の時間と温度で加熱した。その後、全ての試料を５０℃〜１００℃で、３０秒〜３０分間加熱した。室温に維持した試料を比較として用いた。
【０１００】
全ての試料を４００ｍＪ／ｃｍ^２のＵＶＡ光に暴露してこの異方性ネマチック液晶層を架橋させた。ベースジアクリレートネマチック液晶材料塗布溶液は以下のとおりである。
【０１０１】
ＬＣＰ　ＣＢ４８３　ＭＥＫ　　　　　　　　２９．００％
（３０％活性、プレポリマー、光開始剤を含んで供給される、Ｖａｎｉｔｉｃｏ製）
トルエン　　　　　　　　　　　　６２．００％
酢酸エチル　　　　　　　　　　　　９．００％
【０１０２】
その後、クロスハッチテープ試験を用いて、各試料を接着力について試験した。カミソリ刃を使って塗膜に小さなハッチマークをけがき、このけがいた領域の上に高粘着性テープ片を置き、その表面から素早くこのテープを引っ張ることによって、この試験を行なった。除去されたけがき領域の量が接着性の尺度である。１〜５で接着力を等級付けした。評価１は非常に悪い接着に相当し、評価５は優れた接着性に相当する。
全ての試験データを表１にまとめた。表１は記載した温度と時間で加熱処理された試料の評価を表す。
【０１０３】
【表１】

【０１０４】
表１のデータは、加熱処理を含めると、乾燥後の加熱処理工程が無く受け入れた試料と比較して、塗布層の接着性を改善したという本発明の実用性を具体的に実証する。
【０１０５】
例２
例１に記載したのと同じ方法で、薄膜パッケージを調製した。例１に記載した異方性ネマチック液晶溶液を用いて調製した一連の試料を、塗布し、乾燥させ、そして８０℃で３分間加熱処理した。その後これらの試料をネマチック等方性相転移温度（Ｔｃ）近くに冷却した。異方性ＬＣ材料のＴｃを、示差走査熱量計使って測定すると５５℃であった。そのため試料を異なる速度で５５℃に冷却し、その後記載した時間５５℃に維持した。冷却後、例１で記載したように試料をＵＶＡ光で硬化させ、試験した。各試料を交差させた偏光フィルターの間で見て、配向された液晶分子によって生成された明および暗状態の強度レベルを測定した。デジタルカメラで強度レベルを記録し、明状態強度測定を暗状態強度測定で割って、コントラスト比を計算した。
【０１０６】
全ての試験データを表２に示す。表２は、試料を５５℃に冷却し、その後５５℃に維持した条件の説明および全ての試料のコントラスト比（明状態強度を暗状態強度で割ったもの）を表す。
【０１０７】
【表２】

【０１０８】
表２のデータは、コントラスト性能が試料を冷却する様式だけでなく、試料をその異方性ネマチック液晶のＴｃ近くに保持する時間の長さにも依存することを実証する。冷却速度およびＴｃ付近の保持時間の両方を賢明に選択することが最適特性を得るためには必要である。
【０１０９】
本発明は、さらに
配向可能な層を１１０℃より下の温度に加熱すること；
前記配向層を、ブラッシングまたは光配向により予め決められた方向に配向させること；
ネマチック液晶化合物を含む液体が、重合性および／または硬化性化合物であり、輻射線がＵＶ光である；
液晶含有塗膜の乾燥が、８０〜９９％溶剤を除去するために３０秒〜１０分間加熱がスを用いて蒸発させを含むこと；
配向層および液晶含有層を有する透明支持体を巻き取ること：
配向層および異方性ネマチック液晶層の乾燥および加熱が、別々の乾燥および加熱ユニット内で起きること；
配向層または異方性ネマチック液晶含有層を乾燥するための乾燥ユニットが、塗布された支持体の両側、ならびにローラーおよびバーにエアを供給するエアディストリビュータを含むこと；
配向層のための加熱ユニットも、塗布された支持体の両側、ならびに伝導体を介して支持体にエネルギーを提供する背面ローラーにエアを供給するエアディストリビュータを含むこと；
【０１１０】
液晶含有層の乾燥が、塗布された支持体の両側に高温エアを供給するためにハウジング内にエアーフローテーション装置を含むこと；
前記方法が、一体式の部品を形成するために複数の配向層および複数の異方性ネマチック層を形成する一連の上記工程の反復を含んでなり、この場合各異方性層の光軸は、基体の面に垂直な軸のまわりにいくつかの小さな角度で、他方の異方性層の各光軸に対して配置されること；
前記方法が、第一異方性層の光軸が基体の面に対して垂直な軸のまわりに第二異方性ネマチック層の各光軸に対して直交して配置されるように、一体式部品を形成するように、第二配向層ならびに第二異方性ネマチック層を形成することを反復されること。
第二の一体式部品を形成するために前記方法を反復し；そして第一および第二一体式部品を、一方の部品の異方性ネマチック液晶含有層の光軸が、基体の面に垂直な軸のまわりに他方の異方性ネマチック液晶含有層の各光軸に対して直交に配置されること；
【０１１１】
配向層がポリビニルシナメートのような光配向性材料を含有すること；
各異方性ネマチック液晶含有層の光軸が固定方位角を有するように配向されること；
各異方性ネマチック液晶含有層の光軸が固定チルト角を有するように配向されること；
各異方性ネマチック液晶含有層の光軸が可変チルト各および可変方位角を有するように配向されること；
スロット−ホッパー塗工法、スライドホッパー塗工法、ロッド塗工法、またはグラビア塗工法および／またはロール塗工法を用いて各塗膜を形成する上記方法；
を含んで成り、そして
【０１１２】
光学補償子の形成方法は、
（ａ）溶剤中に配向可能な樹脂を含む液体組成物を、透明持体上に適用する；
（ｂ）前記樹脂含有塗膜を乾燥させて、配向性層を得る；
（ｃ）予め定められた方向に前記配向層を配向させる；
（ｄ）溶剤キャリア中にネマチック液晶化合物を含む液体を前記配向層上に適用して、液晶含有塗膜を形成する；
（ｅ）前記液晶含有塗膜を乾燥させ、それにより液晶含有層を形成する；
【０１１３】
（ｆ）前記液晶含有層を５０℃より上の温度に加熱する；
（ｇ）前記液晶含有層を、その等方性ネマチック相転移温度（Ｔｃ）付近またはそれより下に、少なくとも５秒間冷却して、ネマチック相を形成させ、それにより異方性ネマチック液晶含有層を形成する；
（ｈ）その後のＵＶ輻射線に対する暴露時に、塗布された支持体温度が透明化点温より上がらないように、随意選択的に、再度冷却する；
【０１１４】
（ｉ）ＵＶ輻射線を用いて、を、当該異方性ネマチック液晶層のＴｃより下の温度で、前記異方性ネマチック液晶層を重合および／または硬化させて一体式部品を形成する；
（ｊ）前記異方性層を弛緩させるために前記一体式部品を加熱する、ここで一体式部品を３０℃〜３００℃に加熱する
各工程を含んでなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の方法によって調製された補償子の断面図を表す。
【図２】図２のＡおよびＢは本発明の方法によって調製された種々の態様の断面図を表す。
【図３】図３は、本発明の概念を表した概略図である。
【図４】図４は、本発明にしたがって調製された補償子を組合せた液晶ディスプレイを表す。
【図５】図５は、本発明に従う補償子を作製するロールツーロール法を表す。
【図６】図６は、２つの部品が結合される本発明に従う補償子を作製するロールツーロール法を表す。
【図７】図７は、異方性液晶コート支持体を形成する方法の一つの態様を表す。
【図８】図８は、一つの配向層および一つの異方性液晶層を有する二層系を作製する方法の一つの態様を表す。
【図９】図９は、ニつの配向層およびニつの異方性液晶層を有する四層系を作製する方法の一つの態様を表す。
【図１０】図１０は、図７〜９に示す方法に用いることができる乾燥ユニットの一つの態様を表す。
【図１１】図１１は、図７〜９に示す方法に用いることができる加熱ユニットの一つの態様を表す。
【図１２】図１２は、図７〜９に示す方法に用いることができる冷却ユニットの一つの態様を表す。
【符号の説明】
５…本発明の補償子
６…本発明の補償子
７…本発明の補償子
１０…基体
２０…配向層
３０…異方性層
４０…配向層
５０…異方性層
７８…基体の面
８４…異方性層３０内の光軸
９０…ＵＶ光
９４…配向方向
３１０…移動している基体
３２０…配向層
３３０…異方性層
４１０…ロールツーロール積層機
５００…偏光子
５０７…ダスト除去機
５１１…塗工機
５１３…乾燥ユニット
６００…液晶セル
７００…液晶ディスプレイ
６１１…塗工機
６１５…ヒーター
６２１…塗工機
６２９…ＵＶランプ
６３３…巻取装置
７０３…連続フィルムのロール
７０９…ウェブ処理装置
７１７…偏光ＵＶＢ光源
７２１…塗工機
７２５…加熱セクション
７３９…乾燥ゾーン
７４９…乾燥機
７５３…冷却ゾーン
７６１…ロール
８０１…乾燥ユニット
８０５…エアバッフル
９０３…穴あきフロア
１００１…冷却ユニット

Claims (12)

1. （ａ）透明支持体上の配向層の上に、溶剤キャリア中にネマチック液晶化合物を含む液体を適用して、液晶含有塗膜を形成すること、
   （ｂ）前記液晶含有塗膜を加熱乾燥させることにより、液晶含有層を形成すること、
   （ｃ）前記液晶含有層を、その等方性ネマチック相転移温度Ｔｃ付近またはそれより下に、少なくとも５秒間冷却してネマチック相を形成させ、それにより異方性ネマチック液晶層を形成すること、
   （ｄ）前記異方性ネマチック液晶層を、当該異方性ネマチック液晶層のＴｃより下の温度で輻射線を使って重合および／または硬化させて、一体式部品を形成すること
   の各工程を含んでなる光学補償子の製造方法。
2. （ａ）透明支持体上の上に、溶剤中に配向性樹脂を含む液体組成物を適用して、樹脂含有塗膜を形成すること、
   （ｂ）前記樹脂含有塗膜を加熱乾燥させて、配向性層を得ること、
   （ｃ）予め決められた方向に前記配向層を配向させること
   の前工程を含んでなる請求項１記載の方法。
3. 加熱乾燥後に前記液晶含有層を５０℃より上の温度に加熱する追加工程を含む請求項１記載の方法。
4. 前記乾燥工程の後に、前記配向性層を２５℃〜３００℃に加熱することを含む請求項２記載の方法。
5. 前記配向性層の加熱後に、前記温度を８０℃より下に下げる請求項２記載の方法。
6. 前記冷却工程が、前記ネマチック液晶含有層を０．０５℃／秒〜５℃／秒の範囲の平均速度で冷却することを含む請求項１記載の方法。
7. 工程（ｃ）の後に、その後のＵＶ輻射線に対する暴露時に、前記塗布された支持体温度が前記転移温度Ｔｃより上がらないように、さらに冷却することを含む請求項１に記載の方法。
8. 前記液晶含有塗膜の乾燥が、前記溶剤の少なくとも５０％が除去されるまで溶剤を除去するために、３０秒〜１０分間溶剤を蒸発させることを含む請求項１記載の方法。
9. 前記液晶含有層の加熱が、８０℃より上の温度に３０秒〜１０分間加熱することを含む請求項１または２記載の方法。
10. 前記液晶含有層の冷却が、その転移温度Ｔｃ付近またはそれより下に５秒〜３０分間冷却することを含む請求項３記載の方法。
11. 前記各工程が連続的に行われる請求項１記載の方法。
12. 前記ネマチック相が正の複屈折ネマチック相である請求項１記載の方法。

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