JP3617653B2 - Method for producing substrate having optical anisotropy - Google Patents
Method for producing substrate having optical anisotropy Download PDFInfo
- Publication number
- JP3617653B2 JP3617653B2 JP21587494A JP21587494A JP3617653B2 JP 3617653 B2 JP3617653 B2 JP 3617653B2 JP 21587494 A JP21587494 A JP 21587494A JP 21587494 A JP21587494 A JP 21587494A JP 3617653 B2 JP3617653 B2 JP 3617653B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- substrate
- crystal composition
- group
- polymerizable liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Liquid Crystal Substances (AREA)
- Polarising Elements (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光学異方性を有する基板、更に詳しくは光制御機能を有し、光エレクトロニクス、液晶表示装置等の分野で好適に用いられる、高度に配向した状態が固定化された光学異方性を有する基板の製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶ディスプレイ素子の表示品位の向上と軽量化の両立に対する要求から、補償板として内部の分子の配向構造が制御された高分子フィルムが求められている。これに応える技術として、液晶性高分子を用いる方法（特開平３−２８８２２号公報、特開平４−３０２２号公報、特開平４−５５８１３号公報、特開平５−２７２３５号公報、特開平５−６１０３９号公報）や、２官能液晶性アクリレート化合物又は組成物を用いる方法（特開平３−１４０２９号公報）が知られている。しかしながら、これらの技術はフィルム内部の分子の配向構造の均一性や、フィルムの耐熱性に問題があった。この問題を解決するために本発明者等は、室温において液晶性を有する重合性液晶組成物とその組成物を光重合して得られる内部の配向構造が制御された光学異方体や、光学異方性を有する基板を先に提案した。この光学異方性を有する基板は、重合性液晶組成物を光重合して成る光学異方体が透明性基板上に担持されたものである。
【０００３】
該透明性基板は光学異方体の支持体の役割と同時に、重合性液晶組成物を光重合して光学異方体を得る際に、重合性液晶組成物を配向させる役割をも兼ねていた。従って、このような光学異方体を担持する該透明性基板には、補償板としての使用目的から、優れた透明性及び光学的等方性が要求される他に、重合性液晶組成物を重合させる際には、重合性液晶組成物を配向させるための配向能、及び優れた平坦性も要求される。
【０００４】
以上の様に該透明性基板に対する要求は多岐にわたっているため、これらの要求特性を同時に満足する基板は非常に限られており、その結果光学異方性を有する基板を製造する上で材料が非常に制限されるだけではなく、これが補償板としての特性の制限や、ひいては製造コストの増大を招いていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、光学異方性を有する基板を構成する透明性基板に対する多岐にわたる要求を緩和し、製造コストの低減を図ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は上記課題を解決する手段について鋭意検討した結果、かかる課題が、▲１▼重合性液晶組成物を配向させるために必要な基板、▲２▼得られた光学異方体を担持するために必要な基板を使い分けることによって解決できることを見い出し、本発明を提供するに至った。
【０００７】
即ち、本発明は第１の発明として、（１）第１の透明性基板及び第２の基板上に配向処理を施す第１工程、
（２）前記２枚の基板を、配向処理を施した面を対向させて配置した後、これらの基板間に重合性液晶組成物を介在させる第２工程、
（３）光を照射することによって前記重合性液晶組成物を重合させて光学異方体を形成する第３工程、
（４）一方の基板を剥離する第４工程、及び
（５）第３の透明性基板上に前記光学異方体を転写する第５工程
を有することを特徴とする光学異方性を有する基板の製造方法を提供する。
【０００８】
また、本発明は第２の発明として、
（１）導電層を有する第１の透明性基板と、導電性を有する第２の基板間に重合性液晶組成物を介在させる第１工程、
（２）前記２枚の基板間に電圧を印加しながら、第１の透明性基板の側から光を照射することによって、前記重合性液晶組成物を重合させて光学異方体を形成する第２工程、
（３）一方の基板を剥離する第３工程、及び
（４）第３の透明性基板上に前記光学異方体を転写する第４工程
を有することを特徴とする光学異方性を有する基板の製造方法を提供する。
【０００９】
以下、第１の発明及び第２の発明を更に詳細に説明する。
まず、第１の発明において使用する基板としては、有機材料、無機材料を問わずに用いることができ、また特に光学的等方性を有する必要はない。具体的な例を挙げると有機材料としては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリアリレート、ポリスルホン、セルロース、ポリエーテルエーテルケトン、また無機材料としては例えば、シリコン、ガラス等を挙げることができる。２枚の基板がそれぞれ異なった材料を用いてもよいが、少なくとも一方の基板には、光重合を行うため適当な透明性が与えられていなければならない。
【００１０】
第１の発明においては、基板表面に配向処理を施す必要があるが、この方法としては、基板を布等でラビングする方法、あるいは従来の液晶ディスプレイの技術分野で確立された低分子液晶の配向方法（例えば、培風館刊行、液晶・応用編、第２章に記載）を、特に制限なく、そのまま適用することができる。
【００１１】
例えば、重合性液晶組成物を基板に対して水平に配向させる方法としては、ポリビニルアルコールやポリイミド等の有機薄膜を基板上に形成する方法がある。またこのような有機薄膜を形成しなくても、液晶組成物を水平配向させる基板は知られており、この場合は有機薄膜を基板上に形成しなくてもよい。
【００１２】
更に、重合性液晶組成物を基板に対して水平に一軸配向させる方法としては、基板をそのままラビングする方法、又は基板上に形成したポリビニルアルコールやポリイミド等の有機薄膜をラビングする方法が挙げられる。またＳｉＯ２を基板上に斜方蒸着する方法も適用することができる。
【００１３】
また、重合性液晶組成物を基板に対して垂直に配向させる方法としては、オクタデシルトリエトキシシラン等のシランカップリング剤、レシチン、クロム錯体等の垂直配向剤層を基板上に形成する方法が挙げられる。
【００１４】
カイラルネマチック配向又はコレステリック配向は、例えば水平配向が得られる２枚の基板を一定の間隔をもって対向させ、この間に螺旋ピッチ（Ｐ）を調整した重合性液晶組成物を挟持させることによって得ることができる。また水平配向が得られる１枚の基板上に螺旋ピッチ（Ｐ）を調整した重合性液晶組成物を一定の厚さで担持させることによっても得ることができる。
【００１５】
ホメオトロピック配向は、例えば垂直配向が得られる２枚の基板を一定の間隔をもって対向させ、この間に重合性液晶組成物を挟持させることによって得ることができる。
【００１６】
ホモジニアス配向は、例えばラビング処理された２枚の基板を、それぞれのラビング方向が０又は１８０度の角度をなすように一定の間隔をもって対向させて配置し、この間に重合性液晶組成物を挟持させることによって得ることができる。
【００１７】
重合性液晶組成物層の厚さ方向に垂直配向から水平配向まで連続的に変化するハイブリッド配向は、例えばラビング処理された基板と垂直配向が得られる基板を一定の間隔をもって対向させ、この間に重合性液晶組成物を挟持させることによって得ることができる。
【００１８】
また、配向処理を施された基板は、光学異方体を第３の透明性基板へ転写する工程を考慮に入れ、光学異方体に対して適当な剥離性を有することが好ましく、このような基板としては、例えば、ラビングしたポリテトラフルオロエチレン等のフッ素化ポリマー基板や、ポリビニルアルコールと１，８−オクタンジオール等のジオール化合物との混合物を基板表面に塗布、乾燥した後にラビングした基板等を挙げることができる。
【００１９】
本発明の第２の発明において使用する第１の透明性基板としては、例えば、導電層を有するガラスあるいはプラスチック基板が好ましく、具体的には、ＩＴＯ付きガラス基板、ＩＴＯ付きプラスチック基板を挙げることができる。これらの基板は導電性を有していないガラスあるいはプラスチック基板上に、蒸着、メッキ、印刷等の手段を用いることによって容易に得ることができるが、市販のＩＴＯ付き基板を用いることもできる。
【００２０】
第２の基板としては、それ自体が導電性を有する基板であれば、透明性を有するものであっても、不透明なものであってもよく、また有機材料、無機材料を問わずに使用することができる。具体的には、無機材料としては、例えば、銅、金、銀、錫、鉛、鉄、ニッケル、アルミニウム、ＩＴＯ（インジウムチンオキサイド）等の金属又は金属酸化物等を挙げることができ、有機材料としては導電性ゴム、導電性プラスチック等を挙げることができる。
【００２１】
第２の発明において、第１及び第２の基板上あるいは電極層上に配向処理を施した基板もできるが、この場合には、電極層の上に配向膜を形成した後、ラビング処理することが好ましい。
【００２２】
また、本発明の第１及び第２の発明で使用する第３の透明性基板としては、透明性と光学的等方性を同時に有する基板が好ましいが、配向能を有する必要はない。このような透明性基板としては、ガラス基板や、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、アモルファスポリオレフィン、セルロース等のプラスチック基板等を挙げることができる。また別の透明性基板としては偏光フィルムを挙げることができる。このような光学異方性を有する基板を用いると、液晶ディスプレイの製造の際、光学異方体と、偏光フィルムを別々に貼り付ける手間が省けるため非常に有用である。
【００２３】
本発明で使用する重合性液晶組成物としては、液晶状態での光重合の際の意図しない熱重合の誘起を避け、均一な配向状態を固定するために、少なくとも２つの６員環を有する液晶性骨格を部分構造として有する環状アルコール又はフェノール又は芳香族ヒドロキシ化合物のアクリル酸又はメタクリル酸エステルである第１の単官能アクリレート又は第１の単官能メタクリレートを含有し、液晶相を示すことを特徴とする重合性液晶組成物を用いることが好ましい。このような単官能アクリレート又は単官能メタクリレートとしては、例えば、一般式（Ｉ）
【００２４】
【化５】
（式中、Ｘは水素原子又はメチル基を表わし、６員環Ａ、Ｂ及びＣはそれぞれ独立的に、
【００２６】
【化６】
を表わし、ｎは０又は１の整数を表わし、ｍは１から４の整数を表わし、Ｙ１及びＹ２はそれぞれ独立的に、単結合、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２ＣＨ２−又は−ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ＝ＣＨ−を表わし、Ｙ３は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数１〜２０のアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基又はアルケニルオキシ基を表わす。）で表わされる化合物を挙げることができる。その中でも特に、上記一般式（Ｉ）において、６員環Ａ、Ｂ及びＣはそれぞれ独立的に、
【００２８】
【化７】
を表わし、ｍは１又は２の整数を表わし、Ｙ１及びＹ２はそれぞれ独立的に、単結合又は−Ｃ≡Ｃ−を表わし、Ｙ３はハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数１〜２０のアルキル基又はアルコキシ基を表わす化合物が好ましい。
【００３０】
このような化合物の代表的なものの例と、その相転移温度を示すが、本発明で使用することができる単官能アクリレート又は単官能メタクリレート化合物は、これらの化合物に限定されるものではない。
【００３１】
【化８】
【化９】
（上記中、シクロヘキサン環はトランスシクロヘキサン環を表わし、また相転移温度スキームのＣは結晶相、Ｎはネマチック相、Ｓはスメクチック相、Ｉは等方性液体相を表わし、数字は相転移温度を表わす。）
また、本発明で使用する重合性液晶組成物には、これまでに知られている液晶性骨格を部分構造として有する第２の単官能アクリレート又は、第２の単官能メタクリレート化合物を添加してもよい。このとき、得られる重合性液晶組成物は、室温においてエナンチオトロピックなネマチック液晶相を示すことが望ましい。ここで用いることができる単官能アクリレート又は単官能メタクリレートとしては、例えば一般式（ＩＩ）
【００３４】
【化１０】
（式中、Ｒは水素原子又はメチル基を表わし、ｐは２〜１２の整数を表わし、Ｙ４は単結合又は−ＣＯＯ−を表わし、Ｙ５はシアノ基、炭素原子数１〜６のアルキル基、アルコキシ基又はフェニル基を表わす。）で表わされる化合物を挙げることができ、具体的には以下の化合物を挙げることができる。
【００３６】
【化１１】
（式中、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３はそれぞれ独立的に、水素原子又はメチル基を表わし、ｊ、ｋ及びｌはそれぞれ独立的に、２〜１２の整数を表わし、Ｒ４は炭素原子数１〜６のアルキル基、アルコキシ基又はフェニル基を表わす。）
このように、本発明で使用する重合性液晶組成物は、第１の単官能（メタ）アクリレートのみを含有しても良く、あるいは第２の単官能（メタ）アクリレートのみを含有しても良く、第１及び第２の単官能（メタ）アクリレートを併用しても良い。
【００３８】
重合性液晶組成物として第１及び第２の単官能（メタ）アクリレートを併用する場合は、第２の単官能（メタ）アクリレートの含有量は、第１の単官能（メタ）アクリレートに対して５０重量％以下であることが好ましい。これは第２の単官能（メタ）アクリレートの含有量が増えるに従って、得られる光学異方体の機械的強度及び耐熱性が劣る傾向があるからである。
【００３９】
また本発明で用いる重合性液晶組成物には重合性官能基を有していない液晶化合物を、重合性液晶組成物中の総量が１０重量％を超えない範囲で添加してもよい。重合性官能基を有していない液晶化合物としてはネマチック液晶化合物、スメクチック液晶化合物、コレステリック液晶化合物等の通常この技術分野で液晶と認識されるものであれば特に制限なく用いることができる。しかしながらその添加量が増えるに従い、得られる光学異方体の機械的強度が低下する傾向にあるので、添加量を適宜調整する必要がある。
【００４０】
また、重合性官能基を有しているが、液晶性を示さない化合物も添加することができる。このような化合物としては、通常この技術分野で高分子形成性モノマーあるいは高分子形成性オリゴマーとして認識されるものであればよいが、アクリレート化合物が特に好ましい。
【００４１】
これらの液晶化合物又は重合性化合物は適宜選択して組み合わせて添加してもよいが、少なくとも得られる重合性液晶組成物の液晶性が失われないように、各成分の添加量を調整することが必要である。
【００４２】
また、本発明で使用する重合性液晶組成物には、その重合反応性を向上させることを目的として、光重合開始剤や増感剤を添加してもよい。ここで、使用することができる光重合開始剤としては、例えば、公知のベンゾインエーテル類、ベンゾフェノン類、アセトフェノン類、ベンジルケタール類等を挙げることができる。その添加量は、重合性液晶組成物に対して１０重量％以下が好ましく、５重量％以下が特に好ましい。
【００４３】
更に、本発明で使用する重合性液晶組成物には、その保存安定性を向上させるために、安定剤を添加してもよい。ここで使用することができる安定剤としては公知のヒドロキノン、ヒドロキノンモノアルキルエーテル類、第三ブチルカテコール等を挙げることができる。その安定剤の添加量は０．０５重量％以下が好ましい。
【００４４】
更に、本発明で用いる重合性液晶組成物には、光学異方体中にねじれネマチック配向、又はコレステリック配向等の螺旋構造を導入する目的で、光学活性化合物を添加してもよい。ここで使用することができる光学活性化合物は、それ自体が液晶性を示す必要はなく、また重合性官能基を有していても、有していなくてもよい。またそのねじれの向きは使用する目的によって適宜選択することができる。そのような光学活性化合物としては、例えば、光学活性基としてコレステリル基を有するペラルゴン酸コレステロール、ステアリン酸コレステロール、光学活性基として２−メチルブチル基を有する「ＣＢ−１５」、「Ｃ−１５」（以上ＢＤＨ社製）、「Ｓ１０８２」（メルク社製）、「ＣＭ−１９」、「ＣＭ−２０」、「ＣＭ」（以上チッソ社製）、光学活性基として１−メチルヘプチル基を有する「Ｓ−８１１」（メルク社製）、「ＣＭ−２１」、「ＣＭ−２２」（以上チッソ社製）を挙げることができる。この光学活性化合物の好ましい添加量は、光学異方性を有する基板の用途による。カイラルネマチック配向又はコレステリック配向の螺旋構造を導入し、例えば液晶表示素子の視角補償板として用いる場合には、コレステリック構造に由来する選択反射光の波長が可視光領域からはずれるように、螺旋構造のピッチ（Ｐ）を０．２５ミクロン以下もしくは０．５ミクロン以上になるように調整するのが好ましく、例えば特定波長の反射板として用いる場合には、選択反射光の波長が可視光領域にあるように螺旋構造のピッチ（Ｐ）を０．２５〜０．５ミクロンになるように調整するのが好ましい。また特にスーパー・ツイステッド・ネマチック（ＳＴＮ）型液晶表示素子やツイステッド・ネマチック型液晶表示素子の光学補償に用いる場合には、得られる光学異方体の厚み（ｄ）を光学異方体中での螺旋ピッチ（Ｐ）で除した値（ｄ／Ｐ）が０．２５〜０．７５の範囲になるように添加量を調整することが特に好ましい。
【００４５】
次に、本発明の光学異方性を有する基板の製造方法を以下に説明する。
本発明の光学異方性を有する基板の製造方法は、第１の発明においては、前述のような基板の配向処理を施された面を対向させて配置し、第２の発明においては、２枚の基板を電圧印加可能なように配置し、この２枚の基板間に前述の重合性液晶組成物を介在させる。このとき、２枚の基板間の距離は、製造する光学異方体の用途によって適宜調整されるが、０．１〜１００ミクロンの範囲が好ましく、特に０．５〜５０ミクロンの範囲が好ましい。
【００４６】
このとき、第１の発明に係わる技術として、配向処理を施された１枚の基板上に重合性液晶組成物を担持させてもよく、この時の重合性液晶組成物の厚さも上記と同様の範囲が好ましい。
【００４７】
次いで、第１の発明においては、光を照射して重合性液晶組成物を重合させ、第２の発明においては、２枚の基板間に電圧を印加しながら、第１の透明性基板の側から光を照射して、同様に重合させる。基板間に電圧を印加する手段としては、通常の液晶表示素子に使用される駆動手段が使用でき、好ましい印加電圧は重合性液晶組成物の誘電率異方性や基板間の距離によって適宜調整されるが、０．５Ｖ以上の交流電圧が好ましい。
【００４８】
第１及び第２の発明における光重合は紫外線又は電子線等のエネルギー線を、前述の２枚の基板間に担持された重合性液晶組成物に照射することによって行うのが好ましく、従って少なくとも照射面側の基板は、適当な透明性が与えられていなければならない。重合の際の温度は、重合性液晶組成物の液晶状態が保持される温度でなければならないが、意図しない熱重合の誘起を避ける意味から、できるだけ室温に近い温度で重合させることが好ましい。
【００４９】
重合性液晶組成物を重合させて光学異方体を形成した後、第１及び第２の発明において、どちらか一方の基板を剥離しなければならない。このとき剥離した側の光学異方体の表面を保護する目的で、熱硬化性もしくは光硬化性の樹脂を用いて表面に保護層を形成してもよい。
【００５０】
更に、このようにして得られた基板上に担持された光学異方体を第３の透明性基板に転写する方法を以下に述べる。
本発明における光学異方体の転写とは、第１又は第２の基板上に担持された光学異方体の面に、第３の透明性基板を接着剤又は粘着剤を用いて貼り付けた後、第１又は第２の基板のみを剥離することにより、本発明の第３の透明性基板上に光学異方体のみが担持された光学異方性を有する基板を製造することを意味する。
【００５１】
光学異方体と透明性基板を貼り付ける接着剤又は粘着剤は光学グレードのものであれば特に制限はないが、アクリル系、エポキシ系、ゴム系、エチレン−酢酸ビニル共重合系等を用いることができる。
【００５２】
【実施例】
以下、本発明の実施例を示し、本発明を更に具体的に説明する。しかしながら、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
式（ａ）
【００５３】
【化１２】
の化合物５０重量部及び式（ｄ）
【００５５】
【化１３】
の化合物５０重量部からなる重合性液晶組成物（Ａ）を調製した。得られた組成物は室温でネマチック相を示し、ネマチック相から等方性液体相への相転移温度は４７℃であった。また、２５℃におけるｎｅ（異常光屈折率）は１．６５であり、ｎｏ（常光屈折率）は１．５２であった。重合性液晶組成物（Ａ）１００重量部、光重合開始剤「ＩＲＧ−６５１」（チバガイギー社製）２重量部及び右巻きの螺旋構造を誘起するカイラル化合物「Ｒ−８１１」（メルク社製）０．４９重量部からなり、螺旋ピッチが１５．０ミクロンの重合性液晶組成物（Ｂ）を得た。次にレーヨン布でラビング処理を施したポリカーボネート基板とポリテトラフルオロエチレン基板を、ラビング方向が右巻きに２４０度の角度をなすように１０ミクロンの間隔をもって対向させ、この間に重合性液晶組成物（Ｂ）を挟持させた。このポリカーボネート基板と、ポリテトラフルオロエチレン基板の間に挟持された重合性液晶組成物に、室温において紫外線ランプ（ＵＶＰ社製、ＵＶＧＬ−２５）を用いて２００ｍＪ／ｃｍ２の光量の紫外線をポリカーボネート基板側から照射して重合性液晶組成物を光重合させて、内部に右巻きで２４０度の回転した螺旋構造を有する光学異方体を得た。得られた光学異方体からポリテトラフルオロエチレン基板を剥離して、ラビング処理されたポリカーボネート基板に担持された光学異方体を得た。この光学異方体の表面に薄く紫外線硬化性接着剤「３０５２Ｂ」（スリーボンド社製）を塗布した後、塗布した面を下にして、ガラス基板上に静かに置いた。次に紫外線ランプ（ＵＶＰ社製、ＵＶＧＬ−２５）を用いて３００ｍＪ／ｃｍ２の光量の紫外線をガラス基板側から照射して、紫外線硬化型接着剤を硬化させ、光学異方体とガラス基板を接着した。これを１５０℃の温度に５分間保った後に、室温において冷却した。室温まで冷却後、ポリカーボネート基板を剥離し、ガラス基板上に光学異方体が転写された光学異方性を有する基板を製造した。得られた光学異方性を有する基板のリタデーションは０．８５ミクロンであった。
（実施例２）
式（ａ）
【００５７】
【化１４】
の化合物４７．５重量部及び式（ｄ）
【００５９】
【化１５】
の化合物４７．５重量部及び式（ｇ）
【００６１】
【化１６】
の化合物５重量部からなる重合性液晶組成物（Ｃ）を調整した。得られた組成物は室温（２５℃）でエナンチオトロピックなネマチック相をしめし、ネマチック相から等方性液体相への転移温度は５２℃であった。また２５℃におけるｎｅ（異常光屈折率）は１．６７、ｎｏ（常光屈折率）は１．５１、誘電率異方性は＋０．７であった。この重合性液晶組成物（Ａ）９９重量部及び光重合開始剤「ＩＲＧ−６５１」（チバガイギー社製）１重量部からなる重合性液晶組成物（Ｄ）を得た。次に２枚のＩＴＯ透明電極付きガラス基板を、１０ミクロンの間隔をもってＩＴＯ面が内側になるように対向させて、この基板間に重合性液晶組成物（Ｂ）を挟持させた。この２枚のＩＴＯ透明電極付きガラス基板間に挟持された重合性液晶組成物を偏光顕微鏡で観察したところ、配向状態は均一ではなく、ランダム配向であった。このランダム配向状態の重合性液晶組成物を挟持している２枚のＩＴＯ電極間に電圧が５０Ｖｒｍｓの周波数１ＫＨｚの正弦波を印加したところ、重合性液晶組成物は垂直配向するのがコノスコープ像の観察により確認できた。電圧印加により重合性液晶組成物が垂直配向した状態のまま、室温において紫外線ランプ（ＵＶＰ社製、ＵＶＧＬ−２５）を用いて１６０ｍＪ／ｃｍ２の光量の紫外線を照射して、重合性液晶組成物を光重合し硬化させた。このようにして得られた２枚のＩＴＯ透明電極付きガラス基板間に挟持された光学異方体をコノスコープで観察したところ、重合前の垂直配向がそのまま固定化されていた。またこの光学異方体を２枚の直交する偏光板の間に置いて観察したところ、均一に暗視野になっており、均一な垂直配向が得られていることを確認した。
【００６３】
得られた光学異方体から一方のガラス基板を剥離した後は実施例１と同様にして、ガラス基板に光学異方体が転写された光学異方性を有する基板を製造した。（実施例３）
実施例２において、一方のＩＴＯ透明電極付きガラス基板に代えて、厚さ１ｍｍのアルミニウム板を用いた以外は、実施例２と同様にして、重合性液晶組成物を光重合し硬化させた。次にアルミニウム板を剥離して、ＩＴＯ透明電極付きガラス基板上に担持された、光学異方性を有する基板を得た。このようにして得られた光学異方性を有する基板をコノスコープ観察したところ、重合前の垂直配向がそのまま固定化されていた。またこの光学異方性を有する基板を２枚の直交する偏光板の間において観察したところ、均一に暗視野になっており、均一な垂直配向が得られてることを確認した。
【００６４】
次に、実施例１と同様にして、ガラス基板に光学異方体が転写された光学異方性を有する基板を製造した。
（実施例４）
液晶組成物「ＺＬＩ−１１３２」（メルク社製）１００重量部及び左巻きの螺旋構造を誘起するカイラル化合物として、ペラルゴン酸コレステロール１重量部からなり、螺旋ピッチが１１．１ミクロンの非重合性液晶組成物（Ｅ）を得た。これをラビング処理を施したポリイミド配向膜を有する２枚の透明電極付きガラス基板からなり、セルギャップが６．２ミクロン、ツイスト角が左巻きに２４０度のＳＴＮセルに注入し、ＳＴＮ液晶セルを作製した。
【００６５】
次に、実施例１と全く同様にして、ラビング処理されたポリカーボネート基板に担持された光学異方体を製造した。この光学異方体の表面に薄く紫外線硬化性接着剤「３０５２Ｂ」（スリーボンド社製）を塗布し、塗布した面を下にして、前述のＳＴＮ液晶セルのガラス基板上に静かに置いた。このときポリカーボネート基板のラビング方向と、ＳＴＮ液晶セルの紫外線硬化性接着剤と接触していない側のガラス基板のラビング方向が直角をなすように設置した。次に紫外線ランプ（ＵＶＰ社製、ＵＶＧＬ−２５）を用いて３００ｍＪ／ｃｍ２の光量の紫外線をポリカーボネート基板側から照射して紫外線硬化型接着剤を硬化させ、光学異方体とＳＴＮ液晶セルのガラス基板を接着した。これを１５０℃の温度に５分間保った後に、室温において冷却した。室温まで冷却後、ポリカーボネート基板を剥離し、ＳＴＮ液晶セルの一方のガラス基板上に光学異方体が転写された、光学異方性を有する基板を担持する液晶セルを製造した。この液晶セルを２枚の直交する偏光板の間にはさみこんで液晶表示装置を作製した。この液晶表示装置の透明電極間に電圧を印加したところ、広い範囲に渡って均一な白黒表示が得られた。また視角特性も良好であった。
（実施例５）
実施例１と全く同様にして、ラビング処理されたポリカーボネート基板に担持された光学異方体を製造した。この光学異方体の表面に薄く紫外線硬化性接着剤「３０５２Ｂ」（スリーボンド社製）を塗布し、塗布した面を下にして、偏光フィルム基板上に静かに置いた。このとき、ポリカーボネート基板のラビング方向と偏光フィルム基板の透過軸が３０度の角度をなすように設置した。次に紫外線ランプ（ＵＶＰ社製、ＵＶＧＬ−２５）を用いて３００ｍＪ／ｃｍ２の光量の紫外線をポリカーボネート基板側から照射して、紫外線硬化型接着剤を硬化させ、光学異方体と偏光フィルム基板を接着した。これを１００℃の温度に３０分間保った後に、室温において冷却した。室温まで冷却後、ポリカーボネート基板を剥離し、偏光フィルム基板上に担持された光学異方体を得た。得られた光学異方体は均一な楕円偏光フィルムとして機能した。
【００６６】
実施例４で使用したものと同様のＳＴＮ液晶セルを、偏光フィルム及び上記で得られた楕円偏光フィルムの間にはさみこんで液晶表示装置を作製した。このとき、偏光フィルムの透過軸、ＳＴＮ液晶セルのガラス基板のラビング方向及び光学異方体中のらせん構造が互いになす角度及び配置は、実施例４の液晶表示装置と同様にした。この液晶表示装置の透明電極間に電圧を印加したところ、広い範囲に渡って均一な白黒表示が得られた。また視角特性も良好であった。
【００６７】
【発明の効果】
本発明の光学異方性を有する基板の製造方法により、光学異方性を有する基板を構成する透明性基板に対する多岐にわたる要求を緩和でき、光学的に等方性ではないポリカーボネート基板や、透明でないポリテトラフルオロエチレン基板を用いることができ、基板選択の幅が広がり、更に製造コストの低減を図れる。またこの製造方法により、液晶セルのガラス基板の上に直接光学異方体を簡便に転写することができるため、各種液晶ディスプレイの高性能化、軽量化、薄型化及び低コスト化に極めて有用であり、工業的な価値が高い。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a substrate having optical anisotropy, more specifically, an optical anisotropy having a highly oriented state fixed, which is suitably used in the fields of optoelectronics, liquid crystal display devices, etc. The present invention relates to a method for manufacturing a substrate having a property.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a polymer film in which the alignment structure of molecules inside is controlled as a compensator has been demanded from the demand for both improvement in display quality and weight reduction of liquid crystal display elements. As a technique for responding to this, a method using a liquid crystalline polymer (Japanese Patent Laid-Open Nos. 3-28822, 4-3022, 4-55813, 5-27235, 5-27) No. 61039) and a method using a bifunctional liquid crystalline acrylate compound or composition (JP-A-3-14029) are known. However, these techniques have problems in the uniformity of the molecular orientation structure in the film and the heat resistance of the film. In order to solve this problem, the present inventors have prepared a polymerizable liquid crystal composition having liquid crystallinity at room temperature, an optical anisotropic body with an internal alignment structure controlled by photopolymerizing the composition, an optical An anisotropic substrate was proposed previously. The substrate having optical anisotropy is obtained by supporting an optical anisotropic body formed by photopolymerizing a polymerizable liquid crystal composition on a transparent substrate.
[0003]
At the same time as the support of the optical anisotropic body, the transparent substrate also serves to align the polymerizable liquid crystal composition when photopolymerizing the polymerizable liquid crystal composition to obtain the optical anisotropic body. . Accordingly, the transparent substrate carrying such an optical anisotropic body is required to have excellent transparency and optical isotropy for the purpose of use as a compensation plate, and in addition, a polymerizable liquid crystal composition is used. When polymerizing, alignment ability for aligning the polymerizable liquid crystal composition and excellent flatness are also required.
[0004]
As described above, since there are a wide variety of requirements for the transparent substrate, there are very few substrates that satisfy these required characteristics at the same time, and as a result, materials are very important for manufacturing a substrate having optical anisotropy. In addition to being limited to the above, this has led to a limitation of characteristics as a compensation plate and an increase in manufacturing cost.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The problem to be solved by the present invention is to alleviate various requirements for a transparent substrate constituting a substrate having optical anisotropy, and to reduce the manufacturing cost.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies on the means for solving the above-mentioned problems, the present inventors found that such a problem supported (1) a substrate necessary for aligning a polymerizable liquid crystal composition, and (2) an optical anisotropic body obtained. It has been found that the problem can be solved by properly using the substrates necessary for this purpose, and the present invention has been provided.
[0007]
That is, the present invention provides, as the first invention, (1) a first step of performing an alignment treatment on the first transparent substrate and the second substrate;
(2) a second step in which the two substrates are arranged with their alignment-treated surfaces facing each other, and then a polymerizable liquid crystal composition is interposed between these substrates;
(3) a third step of polymerizing the polymerizable liquid crystal composition by irradiating light to form an optical anisotropic body;
(4) a fourth step of peeling one substrate, and
(5) A fifth step of transferring the optical anisotropic body onto a third transparent substrate.
A method for producing a substrate having optical anisotropy is provided.
[0008]
Moreover, this invention is 2nd invention,
(1) a first step of interposing a polymerizable liquid crystal composition between a first transparent substrate having a conductive layer and a second substrate having conductivity;
(2) forming an optical anisotropic body by polymerizing the polymerizable liquid crystal composition by irradiating light from the first transparent substrate side while applying a voltage between the two substrates; 2 steps,
(3) First to peel off one substrate 3 Process, and
(4) Fourth step of transferring the optical anisotropic body onto a third transparent substrate.
A method for producing a substrate having optical anisotropy is provided.
[0009]
Hereinafter, the first invention and the second invention will be described in more detail.
First, the substrate used in the first invention can be used regardless of an organic material or an inorganic material, and does not need to have optical isotropy in particular. Specific examples of organic materials include polyethylene terephthalate, polycarbonate, polyimide, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyethylene, polyvinyl chloride, polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, polyarylate, polysulfone, and cellulose. Examples of polyether ether ketone and inorganic materials include silicon and glass. Different materials may be used for the two substrates, but at least one of the substrates must have appropriate transparency for photopolymerization.
[0010]
In the first invention, it is necessary to perform an alignment treatment on the surface of the substrate. As this method, a method of rubbing the substrate with a cloth or the like, or an alignment of low molecular liquid crystals established in the technical field of conventional liquid crystal displays The method (for example, described in Baifukan Publishing, Liquid Crystal / Application, Chapter 2) can be applied as it is without any particular limitation.
[0011]
For example, as a method of aligning the polymerizable liquid crystal composition horizontally with respect to the substrate, there is a method of forming an organic thin film such as polyvinyl alcohol or polyimide on the substrate. Further, a substrate for horizontally aligning the liquid crystal composition is known without forming such an organic thin film. In this case, the organic thin film need not be formed on the substrate.
[0012]
Furthermore, examples of the method for uniaxially aligning the polymerizable liquid crystal composition with respect to the substrate include a method of rubbing the substrate as it is, or a method of rubbing an organic thin film such as polyvinyl alcohol or polyimide formed on the substrate. Also SiO 2 It is also possible to apply a method of oblique deposition on the substrate.
[0013]
Examples of the method of aligning the polymerizable liquid crystal composition perpendicular to the substrate include a method of forming a vertical alignment agent layer such as a silane coupling agent such as octadecyltriethoxysilane, lecithin, and chromium complex on the substrate. It is done.
[0014]
The chiral nematic alignment or the cholesteric alignment can be obtained, for example, by placing two substrates from which horizontal alignment can be obtained facing each other at a constant interval and sandwiching a polymerizable liquid crystal composition with a helical pitch (P) adjusted therebetween. . It can also be obtained by supporting a polymerizable liquid crystal composition having a controlled helical pitch (P) with a certain thickness on a single substrate that can obtain horizontal alignment.
[0015]
Homeotropic alignment can be obtained, for example, by allowing two substrates from which vertical alignment can be obtained to face each other at a predetermined interval and sandwiching the polymerizable liquid crystal composition therebetween.
[0016]
In the homogeneous alignment, for example, two rubbed substrates are placed facing each other at a fixed interval so that each rubbing direction forms an angle of 0 or 180 degrees, and the polymerizable liquid crystal composition is sandwiched therebetween. Can be obtained.
[0017]
Hybrid alignment, which continuously changes from the vertical alignment to the horizontal alignment in the thickness direction of the polymerizable liquid crystal composition layer, for example, a substrate subjected to rubbing treatment and a substrate capable of obtaining the vertical alignment are opposed to each other at a certain interval, and polymerization is performed between them. The liquid crystal composition can be obtained by sandwiching.
[0018]
In addition, the substrate subjected to the alignment treatment preferably has an appropriate releasability from the optical anisotropic body in consideration of the step of transferring the optical anisotropic body to the third transparent substrate. Examples of such substrates include a fluorinated polymer substrate such as rubbed polytetrafluoroethylene, a substrate rubbed after a mixture of polyvinyl alcohol and a diol compound such as 1,8-octanediol is applied to the substrate surface and dried. Can be mentioned.
[0019]
As the first transparent substrate used in the second invention of the present invention, for example, a glass or plastic substrate having a conductive layer is preferable, and specific examples include a glass substrate with ITO and a plastic substrate with ITO. it can. These substrates can be easily obtained by using means such as vapor deposition, plating, printing, etc. on a glass or plastic substrate having no electrical conductivity, but commercially available substrates with ITO can also be used.
[0020]
The second substrate may be transparent or opaque as long as it is a conductive substrate itself, and it is used regardless of whether it is an organic material or an inorganic material. be able to. Specifically, examples of the inorganic material include metals or metal oxides such as copper, gold, silver, tin, lead, iron, nickel, aluminum, and ITO (indium tin oxide), and organic materials. Examples thereof include conductive rubber and conductive plastic.
[0021]
In the second invention, a substrate on which the alignment treatment is performed on the first and second substrates or on the electrode layer can also be made. Is preferred.
[0022]
The third transparent substrate used in the first and second inventions of the present invention is preferably a substrate having both transparency and optical isotropy, but need not have alignment ability. Examples of such a transparent substrate include glass substrates and plastic substrates such as polymethyl methacrylate, polystyrene, polyethersulfone, polyarylate, amorphous polyolefin, and cellulose. Moreover, a polarizing film can be mentioned as another transparent substrate. Use of such a substrate having optical anisotropy is very useful because it eliminates the trouble of separately attaching the optical anisotropic body and the polarizing film during the production of a liquid crystal display.
[0023]
The polymerizable liquid crystal composition used in the present invention is a liquid crystal having at least two 6-membered rings in order to avoid unintentional thermal polymerization during photopolymerization in a liquid crystal state and to fix a uniform alignment state. A first monofunctional acrylate or a first monofunctional methacrylate which is an acrylic acid or methacrylic acid ester of a cyclic alcohol or phenol having an ionic skeleton as a partial structure or an aromatic hydroxy compound, and exhibits a liquid crystal phase It is preferable to use a polymerizable liquid crystal composition. Examples of such a monofunctional acrylate or monofunctional methacrylate include, for example, the general formula (I)
[0024]
[Chemical formula 5]
(In the formula, X represents a hydrogen atom or a methyl group, and the 6-membered rings A, B, and C are each independently,
[0026]
[Chemical 6]
N represents an integer of 0 or 1, m represents an integer of 1 to 4, Y 1 And Y 2 Are each independently a single bond, —CH 2 CH 2 -, -CH 2 O-, -OCH 2 -, -COO-, -OCO-, -C≡C-, -CH = CH-, -CF = CF-,-(CH 2 ) 4 -, -CH 2 CH 2 CH 2 O-, -OCH 2 CH 2 CH 2 -, -CH 2 = CHCH 2 CH 2 -Or -CH 2 CH 2 CH = CH—, Y 3 Represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group, an alkenyl group or an alkenyloxy group. ) Can be mentioned. Among these, in the general formula (I), the 6-membered rings A, B and C are each independently
[0028]
[Chemical 7]
M represents an integer of 1 or 2, Y 1 And Y 2 Each independently represents a single bond or -C≡C-; 3 Is preferably a compound representing a halogen atom, a cyano group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkoxy group.
[0030]
Although the example of the typical thing of such a compound and its phase transition temperature are shown, the monofunctional acrylate or monofunctional methacrylate compound which can be used by this invention is not limited to these compounds.
[0031]
[Chemical 8]
[Chemical 9]
(In the above, the cyclohexane ring represents a transcyclohexane ring, and C in the phase transition temperature scheme represents a crystalline phase, N represents a nematic phase, S represents a smectic phase, I represents an isotropic liquid phase, and the number represents the phase transition temperature. Represents.)
The polymerizable liquid crystal composition used in the present invention may be added with a second monofunctional acrylate or a second monofunctional methacrylate compound having a previously known liquid crystalline skeleton as a partial structure. Good. At this time, it is desirable that the obtained polymerizable liquid crystal composition exhibits an enantiomeric nematic liquid crystal phase at room temperature. Examples of the monofunctional acrylate or monofunctional methacrylate that can be used here include, for example, the general formula (II)
[0034]
Embedded image
(In the formula, R represents a hydrogen atom or a methyl group, p represents an integer of 2 to 12, Y 4 Represents a single bond or —COO—, Y 5 Represents a cyano group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group or a phenyl group. And the following compounds can be specifically mentioned.
[0036]
Embedded image
(Wherein R 1 , R 2 And R 3 Each independently represents a hydrogen atom or a methyl group, j, k and l each independently represents an integer of 2 to 12, R 4 Represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group or a phenyl group. )
Thus, the polymerizable liquid crystal composition used in the present invention may contain only the first monofunctional (meth) acrylate, or may contain only the second monofunctional (meth) acrylate. The first and second monofunctional (meth) acrylates may be used in combination.
[0038]
When the first and second monofunctional (meth) acrylates are used in combination as the polymerizable liquid crystal composition, the content of the second monofunctional (meth) acrylate is based on the first monofunctional (meth) acrylate. It is preferable that it is 50 weight% or less. This is because the mechanical strength and heat resistance of the obtained optical anisotropic body tend to be inferior as the content of the second monofunctional (meth) acrylate increases.
[0039]
Moreover, you may add the liquid crystal compound which does not have a polymerizable functional group to the polymeric liquid crystal composition used by this invention in the range in which the total amount in a polymeric liquid crystal composition does not exceed 10 weight%. As the liquid crystal compound having no polymerizable functional group, any nematic liquid crystal compound, smectic liquid crystal compound, cholesteric liquid crystal compound and the like which are usually recognized as liquid crystals in this technical field can be used without particular limitation. However, as the amount of addition increases, the mechanical strength of the obtained optical anisotropic body tends to decrease, so it is necessary to adjust the amount of addition appropriately.
[0040]
A compound having a polymerizable functional group but not exhibiting liquid crystallinity can also be added. Such a compound is not particularly limited as long as it is generally recognized as a polymer-forming monomer or polymer-forming oligomer in this technical field, but an acrylate compound is particularly preferable.
[0041]
These liquid crystal compounds or polymerizable compounds may be appropriately selected and combined and added, but the addition amount of each component may be adjusted so that at least the liquid crystal properties of the obtained polymerizable liquid crystal composition are not lost. is necessary.
[0042]
Moreover, you may add a photoinitiator and a sensitizer to the polymeric liquid crystal composition used by this invention in order to improve the polymerization reactivity. Here, examples of the photopolymerization initiator that can be used include known benzoin ethers, benzophenones, acetophenones, and benzyl ketals. The amount added is preferably 10% by weight or less, particularly preferably 5% by weight or less, based on the polymerizable liquid crystal composition.
[0043]
Furthermore, a stabilizer may be added to the polymerizable liquid crystal composition used in the present invention in order to improve its storage stability. Examples of the stabilizer that can be used here include known hydroquinones, hydroquinone monoalkyl ethers, and tert-butylcatechol. The amount of the stabilizer added is preferably 0.05% by weight or less.
[0044]
Furthermore, an optically active compound may be added to the polymerizable liquid crystal composition used in the present invention for the purpose of introducing a helical structure such as twisted nematic alignment or cholesteric alignment into the optical anisotropic body. The optically active compound that can be used here does not need to exhibit liquid crystal properties per se, and may or may not have a polymerizable functional group. Further, the direction of the twist can be appropriately selected depending on the purpose of use. Examples of such an optically active compound include cholesterol pelargonate having a cholesteryl group as an optically active group, cholesterol stearate, and “CB-15” and “C-15” having a 2-methylbutyl group as an optically active group (above) BDH), “S1082” (manufactured by Merck), “CM-19”, “CM-20”, “CM” (manufactured by Chisso), “S- having 1-methylheptyl group as an optically active group” 811 "(manufactured by Merck)," CM-21 ", and" CM-22 "(manufactured by Chisso). The preferable addition amount of this optically active compound depends on the use of the substrate having optical anisotropy. When a spiral structure of chiral nematic orientation or cholesteric orientation is introduced and used, for example, as a viewing angle compensator for a liquid crystal display element, the pitch of the spiral structure is set so that the wavelength of selectively reflected light derived from the cholesteric structure deviates from the visible light region. (P) is preferably adjusted to be 0.25 microns or less or 0.5 microns or more. For example, when used as a reflector having a specific wavelength, the wavelength of the selectively reflected light is in the visible light region. The pitch (P) of the spiral structure is preferably adjusted to be 0.25 to 0.5 microns. In particular, when used for optical compensation of a super twisted nematic (STN) type liquid crystal display element or a twisted nematic type liquid crystal display element, the thickness (d) of the obtained optical anisotropic body is determined in the optical anisotropic body. It is particularly preferable to adjust the addition amount so that the value (d / P) divided by the helical pitch (P) is in the range of 0.25 to 0.75.
[0045]
Next, the manufacturing method of the board | substrate which has the optical anisotropy of this invention is demonstrated below.
In the method for producing a substrate having optical anisotropy of the present invention, in the first invention, the substrates subjected to the alignment treatment as described above are arranged to face each other, and in the second invention, 2 Two substrates are arranged so that a voltage can be applied, and the polymerizable liquid crystal composition is interposed between the two substrates. At this time, the distance between the two substrates is appropriately adjusted depending on the use of the optical anisotropic body to be produced, but is preferably in the range of 0.1 to 100 microns, particularly preferably in the range of 0.5 to 50 microns.
[0046]
At this time, as a technique related to the first invention, the polymerizable liquid crystal composition may be supported on one substrate subjected to the alignment treatment, and the thickness of the polymerizable liquid crystal composition at this time is the same as described above. The range of is preferable.
[0047]
Next, in the first invention, the polymerizable liquid crystal composition is polymerized by irradiating light, and in the second invention, while applying a voltage between the two substrates, the side of the first transparent substrate is used. The polymer is similarly polymerized by irradiation with light. As a means for applying a voltage between the substrates, a driving means used in a normal liquid crystal display element can be used, and a preferable applied voltage is appropriately adjusted depending on the dielectric anisotropy of the polymerizable liquid crystal composition and the distance between the substrates. However, an AC voltage of 0.5 V or higher is preferable.
[0048]
The photopolymerization in the first and second inventions is preferably performed by irradiating the polymerizable liquid crystal composition supported between the two substrates with an energy ray such as an ultraviolet ray or an electron beam. The substrate on the side must be given adequate transparency. The temperature during the polymerization must be a temperature at which the liquid crystal state of the polymerizable liquid crystal composition is maintained, but it is preferable to perform the polymerization at a temperature as close to room temperature as possible in order to avoid unintentional induction of thermal polymerization.
[0049]
After the polymerizable liquid crystal composition is polymerized to form an optical anisotropic body, in the first and second inventions, one of the substrates must be peeled off. At this time, a protective layer may be formed on the surface using a thermosetting or photocurable resin for the purpose of protecting the surface of the optically anisotropic body on the peeled side.
[0050]
Further, a method for transferring the optical anisotropic body carried on the substrate thus obtained to the third transparent substrate will be described below.
The transfer of the optical anisotropic body in the present invention means that the third transparent substrate is attached to the surface of the optical anisotropic body carried on the first or second substrate by using an adhesive or an adhesive. Thereafter, only the first or second substrate is peeled off, which means that a substrate having optical anisotropy in which only the optical anisotropic body is supported on the third transparent substrate of the present invention is manufactured. .
[0051]
The adhesive or pressure-sensitive adhesive for attaching the optical anisotropic body and the transparent substrate is not particularly limited as long as it is an optical grade, but acrylic, epoxy, rubber, ethylene-vinyl acetate copolymer, etc. should be used. Can do.
[0052]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
Example 1
Formula (a)
[0053]
Embedded image
50 parts by weight of the compound of formula (d)
[0055]
Embedded image
A polymerizable liquid crystal composition (A) comprising 50 parts by weight of the above compound was prepared. The obtained composition showed a nematic phase at room temperature, and the phase transition temperature from the nematic phase to the isotropic liquid phase was 47 ° C. N at 25 ° C. e (Abnormal light refractive index) is 1.65, n o The (ordinary refractive index) was 1.52. Polymerizable liquid crystal composition (A) 100 parts by weight, photopolymerization initiator “IRG-651” (manufactured by Ciba Geigy) and chiral compound “R-811” (manufactured by Merck) inducing a right-handed spiral structure A polymerizable liquid crystal composition (B) comprising 0.49 parts by weight and having a helical pitch of 15.0 microns was obtained. Next, a polycarbonate substrate and a polytetrafluoroethylene substrate that have been rubbed with a rayon cloth are opposed to each other with a spacing of 10 microns so that the rubbing direction forms a right-handed angle of 240 degrees, and the polymerizable liquid crystal composition ( B) was clamped. The polymerizable liquid crystal composition sandwiched between the polycarbonate substrate and the polytetrafluoroethylene substrate was 200 mJ / cm using an ultraviolet lamp (UVGL-25, manufactured by UVP) at room temperature. 2 The polymerizable liquid crystal composition was photopolymerized by irradiating ultraviolet light of the amount of light from the polycarbonate substrate side to obtain an optical anisotropic body having a spiral structure rotated clockwise by 240 degrees inside. The polytetrafluoroethylene substrate was peeled from the obtained optical anisotropic body to obtain an optical anisotropic body carried on a rubbed polycarbonate substrate. A thin UV curable adhesive “3052B” (manufactured by ThreeBond Co., Ltd.) was applied to the surface of this optical anisotropic body, and then placed gently on the glass substrate with the applied surface facing down. Next, 300 mJ / cm using an ultraviolet lamp (UVGL-25, UVP). 2 Was irradiated from the glass substrate side to cure the ultraviolet curable adhesive, and the optically anisotropic body and the glass substrate were bonded. This was kept at a temperature of 150 ° C. for 5 minutes and then cooled at room temperature. After cooling to room temperature, the polycarbonate substrate was peeled off to produce a substrate having optical anisotropy in which an optical anisotropic body was transferred onto a glass substrate. The retardation of the obtained substrate having optical anisotropy was 0.85 microns.
(Example 2)
Formula (a)
[0057]
Embedded image
47.5 parts by weight of a compound of formula (d)
[0059]
Embedded image
47.5 parts by weight of a compound of formula (g)
[0061]
Embedded image
A polymerizable liquid crystal composition (C) comprising 5 parts by weight of the above compound was prepared. The resulting composition exhibited an enantiomeric nematic phase at room temperature (25 ° C.), and the transition temperature from the nematic phase to the isotropic liquid phase was 52 ° C. N at 25 ° C e (Abnormal light refractive index) is 1.67, n o The (ordinary refractive index) was 1.51, and the dielectric anisotropy was +0.7. A polymerizable liquid crystal composition (D) comprising 99 parts by weight of this polymerizable liquid crystal composition (A) and 1 part by weight of a photopolymerization initiator “IRG-651” (manufactured by Ciba Geigy) was obtained. Next, two glass substrates with an ITO transparent electrode were opposed to each other with an interval of 10 microns so that the ITO surface was inside, and the polymerizable liquid crystal composition (B) was sandwiched between the substrates. When the polymerizable liquid crystal composition sandwiched between the two glass substrates with ITO transparent electrodes was observed with a polarizing microscope, the alignment state was not uniform but random alignment. When a sinusoidal wave having a frequency of 1 VHz with a voltage of 50 Vrms is applied between two ITO electrodes sandwiching the polymerizable liquid crystal composition in the random alignment state, the polymerizable liquid crystal composition is vertically aligned. It was confirmed by observation. 160 mJ / cm using an ultraviolet lamp (UVGL-25 manufactured by UVP) at room temperature while the polymerizable liquid crystal composition is vertically aligned by voltage application. 2 The polymerizable liquid crystal composition was photopolymerized and cured by irradiating with ultraviolet light having a quantity of. When the optically anisotropic body sandwiched between the two glass substrates with ITO transparent electrodes thus obtained was observed with a conoscope, the vertical alignment before polymerization was fixed as it was. Further, when this optical anisotropic body was placed between two orthogonal polarizing plates and observed, it was confirmed that a uniform dark field was obtained and a uniform vertical alignment was obtained.
[0063]
After peeling one glass substrate from the obtained optical anisotropic body, a substrate having optical anisotropy in which the optical anisotropic body was transferred to the glass substrate was produced in the same manner as in Example 1. Example 3
In Example 2, the polymerizable liquid crystal composition was photopolymerized and cured in the same manner as in Example 2 except that an aluminum plate having a thickness of 1 mm was used instead of one glass substrate with an ITO transparent electrode. Next, the aluminum plate was peeled off to obtain a substrate having optical anisotropy supported on a glass substrate with an ITO transparent electrode. When the substrate having optical anisotropy thus obtained was conoscopically observed, the vertical alignment before polymerization was fixed as it was. Further, when the substrate having this optical anisotropy was observed between two orthogonal polarizing plates, it was confirmed that a uniform dark field was obtained and a uniform vertical alignment was obtained.
[0064]
Next, in the same manner as in Example 1, a substrate having optical anisotropy in which an optical anisotropic body was transferred to a glass substrate was produced.
Example 4
Non-polymerizable liquid crystal composition comprising 100 parts by weight of a liquid crystal composition “ZLI-1132” (manufactured by Merck) and 1 part by weight of cholesterol pelargonate as a chiral compound for inducing a left-handed spiral structure and having a helical pitch of 11.1 microns. A product (E) was obtained. This is composed of two glass substrates with a transparent electrode having a polyimide alignment film that has been subjected to rubbing treatment. The cell gap is 6.2 microns and the twist angle is left-handed and injected into an STN cell of 240 degrees to produce an STN liquid crystal cell. did.
[0065]
Next, in the same manner as in Example 1, an optical anisotropic body carried on a rubbed polycarbonate substrate was produced. A thin UV curable adhesive “3052B” (manufactured by ThreeBond Co., Ltd.) was applied to the surface of the optical anisotropic body, and the coated surface was gently placed on the glass substrate of the STN liquid crystal cell. At this time, the rubbing direction of the polycarbonate substrate and the rubbing direction of the glass substrate on the side not in contact with the UV curable adhesive of the STN liquid crystal cell were set to make a right angle. Next, 300 mJ / cm using an ultraviolet lamp (UVGL-25, UVP). 2 The UV curable adhesive was cured by irradiating UV light of the amount from the polycarbonate substrate side, and the optical anisotropic body and the glass substrate of the STN liquid crystal cell were bonded. This was kept at a temperature of 150 ° C. for 5 minutes and then cooled at room temperature. After cooling to room temperature, the polycarbonate substrate was peeled off, and a liquid crystal cell carrying a substrate having optical anisotropy in which an optical anisotropic body was transferred onto one glass substrate of the STN liquid crystal cell was produced. This liquid crystal cell was sandwiched between two orthogonal polarizing plates to produce a liquid crystal display device. When a voltage was applied between the transparent electrodes of this liquid crystal display device, uniform black and white display was obtained over a wide range. The viewing angle characteristics were also good.
(Example 5)
In the same manner as in Example 1, an optical anisotropic body supported on a rubbed polycarbonate substrate was produced. A thin UV curable adhesive “3052B” (manufactured by ThreeBond Co., Ltd.) was applied to the surface of the optical anisotropic body, and the coated surface was placed on the polarizing film substrate with the applied surface facing down. At this time, it was installed so that the rubbing direction of the polycarbonate substrate and the transmission axis of the polarizing film substrate make an angle of 30 degrees. Next, 300 mJ / cm using an ultraviolet lamp (UVGL-25, UVP). 2 Was irradiated from the polycarbonate substrate side to cure the ultraviolet curable adhesive, and the optical anisotropic body and the polarizing film substrate were bonded. This was kept at a temperature of 100 ° C. for 30 minutes and then cooled at room temperature. After cooling to room temperature, the polycarbonate substrate was peeled off to obtain an optical anisotropic body carried on the polarizing film substrate. The obtained optical anisotropic body functioned as a uniform elliptically polarizing film.
[0066]
A STN liquid crystal cell similar to that used in Example 4 was sandwiched between the polarizing film and the elliptically polarizing film obtained above to produce a liquid crystal display device. At this time, the angle and arrangement of the transmission axis of the polarizing film, the rubbing direction of the glass substrate of the STN liquid crystal cell, and the helical structure in the optical anisotropic body were the same as in the liquid crystal display device of Example 4. When a voltage was applied between the transparent electrodes of this liquid crystal display device, uniform black and white display was obtained over a wide range. The viewing angle characteristics were also good.
[0067]
【The invention's effect】
The method for producing a substrate having optical anisotropy according to the present invention can ease various requirements for a transparent substrate constituting the substrate having optical anisotropy, and is not optically isotropic polycarbonate substrate or not transparent. A polytetrafluoroethylene substrate can be used, the range of substrate selection is widened, and the manufacturing cost can be further reduced. In addition, this manufacturing method makes it possible to easily transfer the optical anisotropic body directly onto the glass substrate of the liquid crystal cell, which is extremely useful for improving the performance, weight, thickness and cost of various liquid crystal displays. Yes, industrial value is high.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21587494A JP3617653B2 (en) | 1994-07-06 | 1994-09-09 | Method for producing substrate having optical anisotropy |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-155024 | 1994-07-06 | ||
| JP15502494 | 1994-07-06 | ||
| JP21587494A JP3617653B2 (en) | 1994-07-06 | 1994-09-09 | Method for producing substrate having optical anisotropy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0875924A JPH0875924A (en) | 1996-03-22 |
| JP3617653B2 true JP3617653B2 (en) | 2005-02-09 |
Family
ID=26483135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21587494A Expired - Lifetime JP3617653B2 (en) | 1994-07-06 | 1994-09-09 | Method for producing substrate having optical anisotropy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3617653B2 (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1160619A (en) * | 1997-08-07 | 1999-03-02 | Jsr Corp | Liquid crystalline composition, cured product and preparation thereof |
| KR100675996B1 (en) * | 1999-07-02 | 2007-01-29 | 메르크 파텐트 게엠베하 | Process of preparing a multilayer cholesteric film |
| JP2003509723A (en) * | 1999-09-16 | 2003-03-11 | メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング | Optical compensator and liquid crystal display III |
| JP4832904B2 (en) * | 2006-01-19 | 2011-12-07 | 富士フイルム株式会社 | Transfer material, liquid crystal cell substrate, manufacturing method thereof, and liquid crystal display device |
| US10018883B2 (en) * | 2013-12-03 | 2018-07-10 | Essilor International (Compagnie Generale D'optique) | Transparent thin film, process for manufacturing a film, and spatial phase modulator |
| JP2015143790A (en) * | 2014-01-31 | 2015-08-06 | 住友化学株式会社 | Optical anisotropic sheet for transfer |
| JP2019031040A (en) * | 2017-08-09 | 2019-02-28 | 日東電工株式会社 | Conductive film for thermal transfer |
-
1994
- 1994-09-09 JP JP21587494A patent/JP3617653B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0875924A (en) | 1996-03-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0659865B1 (en) | Polymerizable liquid crystal composition and optically anisotropic film comprising the same | |
| JP3783787B2 (en) | Polymerizable liquid crystal composition and method for producing optical anisotropic body | |
| JP5924877B2 (en) | Optical film laminate | |
| KR100312883B1 (en) | Optically anisotropic material, its manufacturing method and phase difference plate and liquid crystal display device using the same | |
| JP3579914B2 (en) | Substrate with optical anisotropy | |
| JP4207233B2 (en) | Liquid crystal composition and optical anisotropic body using the same | |
| JPH083111A (en) | Polymerizable liquid crystal composition and optically antisotropic substance using the same | |
| JP3783871B2 (en) | Polymerizable liquid crystal composition and method for producing optical anisotropic body | |
| JP3579922B2 (en) | Optical anisotropic film and liquid crystal display device using the same | |
| WO2011089653A1 (en) | Liquid crystal/polymer composite, liquid crystal display device using the same, and method for producing liquid crystal/polymer composite | |
| JP3999400B2 (en) | Cholesteric liquid crystal composition and liquid crystal display device | |
| JP2008209872A (en) | Elliptically polarizing plate for vertically aligned liquid crystal display device and vertically aligned liquid crystal display device using the same | |
| JP2009294521A (en) | Retardation film, method for manufacturing retardation film, sheet polarizer and liquid crystal display device | |
| JP3734044B2 (en) | Polymerizable liquid crystal composition and method for producing optical anisotropic body | |
| KR20170103775A (en) | Polymerizable liquid crystal composition, and optically anisotropic body, phase difference film, antireflective film, and liquid crystal display element fabricated using same | |
| JP3617653B2 (en) | Method for producing substrate having optical anisotropy | |
| JP4334028B2 (en) | Manufacturing method of liquid crystal display element | |
| JPH08209127A (en) | Optically anisotropic element, its production and liquid crystal display element | |
| JPH1195205A (en) | Optically anisotropic film and its production as well as liquid crystal display device | |
| JP3432572B2 (en) | Liquid crystal oligomer polymer film, method for producing the same, retardation plate and liquid crystal display device using liquid crystal oligomer polymer film | |
| JP3677817B2 (en) | POLYMER LENS AND METHOD FOR PRODUCING POLYMER LENS | |
| JP5202780B2 (en) | Optical compensator and liquid crystal display | |
| CN110964539A (en) | Liquid crystal composition, high molecular liquid crystal alignment polymer, liquid crystal display element and liquid crystal display | |
| JP3579921B2 (en) | Manufacturing method of optical anisotropic body | |
| JPH0953074A (en) | Liquid crystal display element and production thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040708 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040906 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20041021 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20041103 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081119 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081119 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091119 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091119 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101119 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111119 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111119 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121119 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121119 Year of fee payment: 8 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121119 Year of fee payment: 8 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121119 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121119 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131119 Year of fee payment: 9 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |