JP4260362B2 - 光学補償シートの製造方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学補償シート、およびそれを用いた楕円偏光板と液晶表示装置とに関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶表示装置は、液晶セル、偏光板および光学補償シート(位相差板)からなる。透過型液晶表示装置は、二枚の偏光板を液晶セルの両側に取り付け、一枚または二枚の光学補償シートが液晶セルと偏光板との間に配置された構成を有する。反射型液晶表示装置は、反射板、液晶セル、一枚の光学補償シート、そして一枚の偏光板がこの順に配置された構成を有する。
液晶セルは、棒状液晶性分子、それを封入するための二枚の基板および棒状液晶性分子に電圧を加えるための電極層からなる。液晶セルは、棒状液晶性分子の配向状態の違いで、透過型については、TN(Twisted Nematic)、IPS(In-Plane Switching)、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal)、OCB(Optically Compensatory Bend)、STN(Supper Twisted Nematic)、VA(Vertically Aligned)、ECB(Electrically Controlled Birefringence )、反射型については、TN、HAN(Hybrid Aligned Nematic)、GH(Guest-Host)のような様々な表示モードが提案されている。
【0003】
光学補償シートは、画像着色を解消したり、視野角を拡大するために、様々な液晶表示装置で用いられている。光学補償シートとしては、延伸複屈折ポリマーフイルムが従来から使用されていた。
延伸複屈折フイルムからなる光学補償シートに代えて、透明フイルム上にディスコティック液晶性分子から形成された光学異方性層を有する光学補償シートを使用することが提案されている。ディスコティック液晶性分子には多様な配向形態があるため、ディスコティック液晶性分子を用いることで、従来の延伸複屈折ポリマーフイルムでは得ることができない光学的性質を実現することが可能になった。
【0004】
光学補償シートの光学的性質は、液晶セルの光学的性質、具体的には上記のような表示モードの違いに応じて決定する。ディスコティック液晶性分子を用いると、液晶セルの様々な表示モードに対応する様々な光学的性質を有する光学補償シートを製造することができる。
ディスコティック液晶性分子を用いた光学補償シートについては、様々な表示モードに対応するものが既に提案されている。例えば、TNモードの液晶セル用光学補償シートは、特開平6−214116号公報、米国特許5583679号、同5646703号、およびドイツ特許公報3911620A1号の各明細書に記載がある。また、IPSモードまたはFLCモードの液晶セル用光学補償シートは、特開平10−54982号公報に記載がある。さらに、OCBモードまたはHANモードの液晶セル用光学補償シートは、米国特許5805253号および国際特許出願WO96/37804号の各明細書に記載がある。さらにまた、STNモードの液晶セル用光学補償シートは、特開平9−26572号公報に記載がある。そして、VAモードの液晶セル用光学補償シートは、特許番号第2866372号公報に記載がある。
【0005】
従来の延伸複屈折ポリマーフイルムに代えて、ディスコティック液晶性分子を用いることで、従来よりも正確に液晶セルを光学的に補償することが可能になった。例えば、実質的に垂直に配向している棒状液晶性分子が多い液晶セル(VAモード、OCBモード、HANモード)に対しては、ディスコティック液晶性分子の円盤面と透明フイルム面との間の平均傾斜角が5゜未満の状態でディスコティック液晶性分子を配向させると、これらの液晶セルを有効に光学的に補償することができる。
しかし、ディスコティック液晶性分子のみで液晶を完全に補償することは非常に難しく、液晶表示装置の視野角特性をさらに改善することが望まれていた。液晶セルをより厳密に光学補償し、視野角特性が向上した液晶表示装置が、国際特許出願WO00/49430号明細書に記載されている。この液晶表示装置においては、光学的異方性の透明フイルム上にディスコティック液晶性分子から形成された光学異方性層を設けてなる光学補償シートにより液晶セルを補償して、優れた表示品位を達成している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
延伸複屈折ポリマーなどの透明フイルムからなる光学補償シート、あるいは透明フイルム上にディスコティック液晶性分子から形成された光学異方性層を設けてなる光学補償シートなど、透明フイルムを用いた光学補償シートにより液晶表示装置の表示品位をある程度改善することができたが、液晶表示装置の画面上の位置によって視野角が異なっていた。
本発明の目的は、液晶表示装置の液晶セル面内を均一に光学補償できる光学補償シートを提供することにある。
別の本発明の目的は、このような光学補償シートにより、表示画面内が均一に光学補償され、視野角などの表示品位に優れる液晶表示装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、透明フイルムの延伸処理条件を調節することにより、面内で光学特性が均一な光学補償シートが得られることがわかった。なお延伸処理条件の詳細については後述する。
本発明の目的は、下記(1)〜(9)の光学補償シートの製造方法により達成された。
(1)ポリマーを有機溶媒に溶解してポリマー溶液を調製する工程;調製した溶液をバンド上あるいはドラム上に流延して透明フイルムを形成する工程;そして、形成した透明フイルムが5乃至50質量%の残留溶媒を含む状態、かつ形成した透明フイルムに対して、幅方向両端部の温度がそれぞれ中央部より1乃至10℃低い温度となるように温度分布を調節した状態で延伸処理を実施し、これにより該透明フイルムの波長550nmで測定した面内レターデーション(Re)のフイルム面に沿った任意の方向における変動を、いずれの方向についても、各方向におけるReの平均値を基準として±5nmの範囲内に、かつ厚み方向のレターデーション(Rth)のフイルム面に沿った任意の方向における変動を、いずれの方向についても、各方向におけるRthの平均値を基準として±10nmの範囲内に調整する工程により光学的一軸性または光学的二軸性を有する透明フイルムからなる光学補償シートを製造することを特徴とする光学補償シートの製造方法。
透明フイルムの面内レターデーションおよび厚み方向のレターデーションはそれぞれ下記(I)式および下記(II)式により定義される。
(I)Re=(nx−ny)×d
(II)Rth={(nx+ny)/2−nz}×d
[式中、nxおよびnyは、透明フイルムの面内屈折率であり、nzは、厚み方向の屈折率であり、そしてdは、透明フイルムの厚さである]。
【0008】
(2)ポリマーを有機溶媒に溶解してポリマー溶液を調製する工程;調製した溶液をバンド上あるいはドラム上に流延して透明フイルムを形成する工程;形成した透明フイルムが5乃至50質量%の残留溶媒を含む状態、かつ形成した透明フイルムに対して、幅方向両端部の温度がそれぞれ中央部より1乃至10℃低い温度となるように温度分布を調節した状態で延伸処理を実施し、これにより該透明フイルムの波長550nmで測定した面内レターデーション(Re)のフイルム面に沿った任意の方向における変動を、いずれの方向についても、各方向におけるReの平均値を基準として±5nmの範囲内に、かつ厚み方向のレターデーション(Rth)のフイルム面に沿った任意の方向における変動を、いずれの方向についても、各方向におけるRthの平均値を基準として±10nmの範囲内に調整する工程;そして、得られた光学的一軸性または光学的二軸性を有する透明フイルム上に、ディスコティック液晶性分子から、該ディスコティック液晶性分子の円盤面と透明フイルム表面との間の平均傾斜角が5°未満の状態でディスコティック液晶性分子が配向している光学異方性層を形成する工程からなることを特徴とする光学補償シートの製造方法。
(3)該透明フイルムが延伸処理された延伸物であって、透明フイルムの面内遅相軸と延伸軸とのなす角度が±5度以下であることを特徴とする(1)もしくは(2)に記載の製造方法。
なお、本明細書において「遅相軸」とは、透明フイルムの面内において屈折率が最大となる方向を意味する。
また、本明細書において「延伸軸」とは、透明フイルムを延伸処理した方向を意味し、延伸処理が二軸以上の延伸の場合には最も高延伸倍率で延伸処理を行った延伸方向を意味する。遅相軸と延伸軸のなす角は、両軸がなす角の鋭角を示し、延伸軸を基準として正負を区別する。
【0009】
(4)該透明フイルムの面内レターデーションが、10乃至1000nmの範囲にあることを特徴とする(1)もしくは(2)に記載の製造方法
(5)該透明フイルムの厚み方向のレターデーションが、10乃至1000nmの範囲にあることを特徴とする(1)もしくは(2)に記載の製造方法
【0010】
(6)該光学補償シートの面内レターデーションが、20乃至200nmの範囲にあることを特徴とする(2)に記載の製造方法
光学補償シートの面内レターデーション(Re)は下記(I)式により定義される。
(I)Re=(nx−ny)×d
[式中、nxおよびnyは、光学補償シートの面内屈折率であり、そしてdは、光学補償シートの厚さである。]
(7)該光学補償シートの厚み方向のレターデーションが、70乃至500nmの範囲にあることを特徴とする(2)に記載の製造方法
光学補償シートの厚み方向レターデーション(Rth)は下記(II)式により定義される。
(II)Rth=[{(nx+ny)/2}−nz]×d
[式中、nxおよびnyは、光学補償シートの面内屈折率であり、nzは、光学補償シートの厚み方向の屈折率であり、そしてdは、光学補償シートの厚さである。]
(8)該透明フイルムが、2乃至10の層からなる積層体であることを特徴とする(1)もしくは(2)に記載の製造方法
【0011】
(9)形成した透明フイルムを1.05乃至1.60の範囲の延伸倍率かつ5乃至100%/分の延伸速度で延伸する(1)もしくは(2)に記載の製造方法。
【0012】
なお、本発明の光学補償シートおよび楕円偏光板は、液晶セルの寸法に応じて切断して(または打ち抜いて)用いてもよい。
【0013】
【発明の効果】
本発明者は、透明フイルムからなる光学補償シート、あるいは透明フイルム上にディスコティック液晶性分子から形成された光学異方性層を設けてなる光学補償シートに用いられる透明フイルムの、製造時における延伸処理条件を調節することにより、光学補償シートの光学特性(面内レターデーションReおよび厚み方向のレターデーションRth)をフイルム面内で均一にし、液晶表示装置の広い視野角を維持したまま画面内における不均一な光学補償特性(画面上の位置により視野角が異なる問題)を解消することに成功した。
そしてこのような透明フイルム上に、ディスコティック液晶性分子の円盤面と透明フイルム面との間の平均傾斜角が5゜未満の状態でディスコティック液晶性分子が配向している光学異方性層が設けられた光学補償シートを用いて、実質的に垂直に配向している棒状液晶性分子が多い液晶セルの面内を全域にわたって正確に光学的に補償することに成功した。
また、光学補償シートは、液晶表示装置の画面サイズにあった寸法に切断して(または打ち抜いて)用いる。従来の光学補償シートは、幅方向における光学補償特性にバラツキがある。従って、このような光学補償シートを液晶表示装置に用いると、生産した液晶表示装置ごとに表示品位が異なるものとなる。本発明の光学補償シートを用いることにより、一定の表示品位を有する液晶表示装置を量産することができる。
一方、液晶セルに加えて偏光膜も視角特性を有している。本発明者の研究によれば、偏光膜の視角特性の光学的な補償に、光学的一軸性または光学的二軸性(好ましくは光学的二軸性)を有し、幅方向の光学特性が均一な透明フイルムを用いることも非常に効果的である。
本発明の光学補償シートは、実質的に垂直に配向している棒状液晶性分子が多い液晶セルを用いた液晶表示装置に有利に用いることができる。このような液晶表示装置の例として、VA型、OCB型、そしてHAN型の液晶表示装置を挙げることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の光学補償シートを用いた液晶表示装置について説明する。
図1は、透過型液晶表示装置の基本的な構成を示す模式図である。
図1の(a)に示す透過型液晶表示装置は、バックライト(BL)側から順に、透明保護膜(1a)、偏光膜(2a)、透明フイルム(3a)、光学異方性層(4a)、液晶セルの下基板(5a)、棒状液晶性分子(6)、液晶セルの上基板(5b)、光学異方性層(4b)、透明フイルム(3b)、偏光膜(2b)、そして透明保護膜(1b)からなる。
透明フイルムおよび光学異方性層(3a〜4aおよび4b〜3b)が光学補償シートを構成する。そして、透明保護膜、偏光膜、透明フイルムおよび光学異方性層(1a〜4aおよび4b〜1b)が楕円偏光板を構成する。
図1の(b)に示す透過型液晶表示装置は、バックライト(BL)側から順に、透明保護膜(1a)、偏光膜(2a)、透明フイルム(3a)、光学異方性層(4a)、液晶セルの下基板(5a)、棒状液晶性分子(6)、液晶セルの上基板(5b)、透明保護膜(1b)、偏光膜(2b)、そして透明保護膜(1c)からなる。
透明フイルムおよび光学異方性層(3a〜4a)が光学補償シートを構成する。そして、透明保護膜、偏光膜、透明フイルムおよび光学異方性層(1a〜4a)が楕円偏光板を構成する。
【0015】
図1の(c)に示す透過型液晶表示装置は、バックライト(BL)側から順に、透明保護膜(1a)、偏光膜(2a)、透明保護膜(1b)、液晶セルの下基板(5a)、棒状液晶性分子(6)、液晶セルの上基板(5b)、光学異方性層(4b)、透明フイルム(3b)、偏光膜(2b)、そして透明保護膜(1c)からなる。
透明フイルムおよび光学異方性層(4b〜3b)が光学補償シートを構成する。そして、透明保護膜、偏光膜、透明フイルムおよび光学異方性層(4b〜1c)が楕円偏光板を構成する。
図2は、反射型液晶表示装置の基本的な構成を示す模式図である。
図2に示す反射型液晶表示装置は、下から順に、液晶セルの下基板(5a)、反射板(RP)、棒状液晶性分子(6)、液晶セルの上基板(5b)、光学異方性層(4)、透明フイルム(3)、偏光膜(2)、そして透明保護膜(1)からなる。
透明フイルムおよび光学異方性層(4〜3)が光学補償シートを構成する。そして、透明保護膜、偏光膜、透明フイルムおよび光学異方性層(4〜1)が楕円偏光板を構成する。
なお、図1〜図2において、光学異方性層(4)と透明フイルム(3)との配置の順序を逆にしてもよい。
本発明の光学補償シートは、実質的に垂直に配向している棒状液晶性分子が多い液晶セルに好ましく用いることができる。このような液晶セルの例としては、VAモード、OCBモード、およびHANモードの液晶セルを挙げることができる。本発明の光学補償シートは、特にVAモードの液晶セルに好ましく用いることができる。
【0016】
[透明フイルム]
本発明で用いる透明フイルムは、その波長550nmで測定した面内レターデーション(Re)のフイルム面に沿った任意の方向における変動が、いずれの方向についても、各方向におけるReの平均値に対して±5nmの範囲内にあり、かつ厚み方向のレターデーション(Rth)のフイルム面に沿った任意の方向における変動が、いずれの方向についても、各方向におけるRthの平均値に対して±10nmの範囲内にある透明フイルムを用いる。
フイルムが透明であるとは、光透過率が80%以上、より好ましくは90%以上であることを意味する。
【0017】
透明フイルムの波長550nmで測定した面内レターデーション(Re)のフイルム面に沿った任意の方向における変動は、いずれの方向についても、各方向におけるReの平均値に対して±5nmの範囲内にあることが好ましく、±4nmの範囲内にあることがさらに好ましい。
透明フイルムの波長550nmで測定した厚み方向のレターデーション(Rth)のフイルム面に沿った任意の方向における変動は、いずれの方向についても、各方向におけるRthの平均値に対して±10nmの範囲内にあることが好ましく、±8nmの範囲内にあることがさらに好ましい。
【0018】
透明フイルムの面内レターデーション(Re)と厚み方向のレターデーション(Rth)は、それぞれ下記式(I)と(II)で定義される。
(I)Re=(nx−ny)×d
(II)Rth={(nx+ny)/2−nz}×d
式中、nxおよびnyは、透明フイルムの面内屈折率であり、nzは透明フイルムの厚み方向の屈折率であり、そしてdは透明フイルムの厚さである。
nxは、フイルム面内の遅相軸方向(屈折率が最大となる方向)の屈折率である。nyは、フイルム面内の進相軸方向(屈折率が最小となる方向)の屈折率である。
【0019】
液晶表示装置の表示画面内を均一に光学補償するには、透明フイルムの光学特性(ReおよびRth)の変動が、フイルム面に沿った任意の方向で小さいことが必要である。この任意の方向における変動を、透明フイルムの製造時の機械方向(以下長手方向と記載する)における変動と、機械方向に垂直な方向(以下幅方向と記載する)における変動で代表させて以下説明する。
一般に透明フイルムの光学特性の長手方向における変動は、フイルムの製造条件の時間的な変動がない場合には比較的安定している。従って通常は、透明フイルムの長手方向において、平均値に対する光学特性の変動は、Reで±5nmの範囲内にあり、Rthで±10nmの範囲内にある。
従って液晶表示装置の表示画面内を均一に光学補償するには、透明フイルムの幅方向における変動が小さいことが重要である。以下の本明細書中においては、透明フイルムの幅方向における変動について説明する。
【0020】
光学的一軸性透明フイルムの場合、光学的に正(光軸方向の屈折率が光軸に垂直な方向の屈折率よりも大)であっても負(光軸方向の屈折率が光軸に垂直な方向の屈折率よりも小)であってもよい。光学的二軸性透明フイルムの場合、透明フイルムの屈折率nx、nyおよびnzは、全て異なる値(nx≠ny≠nz)になる。
光学的一軸性または光学的二軸性を有する透明フイルムの面内レターデーション(Re)は、10乃至1000nmの範囲にあることが好ましく、15乃至300nmの範囲にあることがさらに好ましく、20乃至200nmの範囲にあることが最も好ましい。
光学的一軸性または光学的二軸性を有する透明フイルムの厚み方向のレターデーション(Rth)は、10乃至1000nmの範囲にあることが好ましく、15乃至300nmの範囲にあることがより好ましく、20乃至200nmの範囲にあることがさらに好ましい。
【0021】
透明フイルムが延伸処理された延伸物である場合、透明フイルムの面内の遅相軸と延伸軸とのなす角度(軸ズレ)は±5度以下であることが好ましく、±4度以下であることがより好ましく、±3度以下であることがさらに好ましい。
軸ズレが、フイルム幅方向の全幅において上記の範囲にあることが好ましい。なお、「延伸軸」とは、透明フイルムを延伸処理した方向を意味し、延伸処理が二軸以上の延伸の場合には最も高延伸倍率で延伸処理を行った延伸方向を意味する。遅相軸と延伸軸のなす角は、両軸がなす角の鋭角を示し、延伸軸を基準として正負を区別する。
【0022】
透明フイルムとしては、一般にポリマーフイルムが用いられる。ポリマーフイルムを形成するポリマーの例としては、合成ポリマーおよびセルロース誘導体が挙げられる。
合成ポリマーの例としては、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、およびノルボルネン樹脂が挙げられる。
セルロース誘導体としては、セルロースエステルが好ましく、セルロースアシレートがより好ましく、セルロースアセテートがさらに好ましい。
セルロースアセテートのアセチル置換度は、2.4乃至3.0の範囲にあることが好ましく、2.5乃至2.9の範囲にあることがより好ましい。
欧州特許0911656A2号明細書に記載されている(1)レターデーション上昇剤の使用、(2)セルロースエステルの酢化度の低下、あるいは(3)冷却溶解法によるフイルムの製造により、光学異方性を有するセルロースエステルフイルムを透明フイルムに用いることもできる。
透明フイルムとしてはセルロース誘導体から形成されたポリマーフイルムを用いることが好ましい。
【0023】
透明フイルムに用いられるポリマーフイルムは、溶媒製膜法(好ましくはソルベントキャスト法)により製造することが好ましい。
ソルベントキャスト法では、ポリマーを有機溶媒に溶解したポリマー溶液(ドープ)を用いてフイルムを製造する。
ポリマー溶液は、平滑な支持体(バンドまたはドラム)の上に単層で流延してもよいし、二以上のポリマー溶液を用いて複数層で流延してもよい。
二以上のポリマー溶液を流延する場合、支持体の進行方向に間隔をおいて設けられた複数の流延口からポリマー溶液をそれぞれ流延させて、積層させることによりフイルム化することができ、例えば特開昭61−158414号、特開平1−122419号、および特開平11−198285号などに記載の方法を用いることができる。
また、二つの流延口からポリマー溶液を同時に流延して積層することによってフイルム化してもよく、例えば特公昭60−27562号、特開昭61−94724号、特開昭61−947245号、特開昭61−104813号、特開昭61−158413号、および特開平6−134933号に記載の方法を用いることができる。
また、特開昭56−162617号に記載の高粘度ポリマー溶液の流れを低粘度のポリマー溶液で包み込み、その高、低粘度のポリマー溶液を同時に押出すポリマーの流延方法を用いることもできる。
また二個の流延口を用いて、第一の流延口により支持体に形成したフイルムを剥ぎ取り、支持体面に接していた側に第二の流延を行なうことによりフイルム化してもよく、例えば特公昭44−20235号に記載の方法を用いることができる。
流延するポリマー溶液は同一の溶液でもよいし、異なるポリマー溶液でもよく特に限定されない。複数のポリマー層に機能を持たせるために、その機能に応じたポリマー溶液を、それぞれの流延口から押出せばよい。
本発明において、所望の光学適性や力学適性を得るために、透明フイルムをこのような積層体とすることが好ましい。積層体の層構成は、2乃至10層であることが好ましく、2乃至6層であることがより好ましく、2乃至4層であることがさらに好ましい。
ポリマー溶液は、他の機能層(例えば、接着層、染料層、帯電防止層、アンチハレーション層、紫外線吸収層、偏光層など)と同時に流延することもできる。
【0024】
透明フイルムには、製造時のハンドリング性向上のために片面または両面にマット剤とポリマーを含有するマット層を設けてもよい。マット剤およびポリマーについては特開平10−44327に記載されている素材を好適に用いることができる。
【0025】
光学的一軸性または光学的二軸性を得るためには、透明フイルムに延伸処理を実施することが好ましい。
光学的一軸性フイルムを製造する場合は、一軸延伸処理または二軸延伸処理を実施すればよい。
光学的二軸性フイルムを製造する場合は、アンバランス二軸延伸処理を実施することが好ましい。アンバランス二軸延伸では、ポリマーフイルムをある方向に一定倍率延伸し、それと垂直な方向にそれ以上の倍率に延伸する。二方向の延伸処理は、同時に実施してもよい。
本発明において、透明フイルムのレターデーション値(ReおよびRth)と、その変動を調節するために以下の方法で延伸処理することが好ましい。レターデーション値は、公知のレターデーション上昇剤を透明フイルムに添加することによっても調節できる。
レターデーション上昇剤の具体例としては、特開2000−111914号、同2000−275434号、および国際特許出願WO00/65384号の各明細書に記載の化合物が挙げられる。
【0026】
▲1▼透明フイルムが溶媒を含んでいる状態での延伸処理
透明フイルムに用いるポリマーフイルムを溶媒製膜した後、溶媒を残留させたまま(乾燥不十分な状態で)延伸することが好ましい。延伸を開始する際の残留溶媒量は、透明フイルムに対して5乃至50質量%の範囲にあることが好ましく、10乃至46%の範囲にあることがより好ましく、15乃至40質量%の範囲にあることがさらに好ましい。
【0027】
▲2▼低速度、低倍率での延伸処理
延伸処理の延伸倍率は、1.05乃至1.60の範囲にあることが好ましく、1.10乃至1.50の範囲にあることがより好ましく、1.10乃至1.40の範囲にあることがさらに好ましい。
液晶表示装置の光学補償シートとして用いる一般的な合成ポリマーフイルムの延伸倍率が3倍以上であることと比較すると、極めて小さい倍率で延伸することが特徴である。
延伸速度は、5乃至100%/分の範囲にあることが好ましく、10乃至80%/分の範囲にあることがより好ましく、15乃至70%/分の範囲にあることがさらに好ましい。
液晶表示装置の光学補償シートとして用いる一般的な合成ポリマーフイルムを延伸する速度が500%/分以上であることと比較すると、極めて遅い延伸速度で延伸することが特徴である。
【0028】
▲3▼透明フイルム面内の温度分布を調節した状態での延伸処理
延伸処理において、透明フイルムの幅方向両端部の温度をそれぞれ中央部より1乃至10℃、より好ましくは1乃至8℃低くする。
透明フイルムの中央部と両端部に温度差を設けるには、両端部近辺を公知の方法により冷却するか、あるいは中央近辺を公知の方法で加熱すればよい。両端部を冷却するには、空気や不活性ガスによる冷風を両端部近辺に吹き付けたり、冷却されたロールなどを両端部近辺に接触させたりすればよい。中央近辺を加熱するには、空気や不活性ガスによる温風を中央近辺に吹き付けてたり、赤外線ヒータやセラミックヒータなどにより中央近辺を加熱したり、中央近辺に加熱されたロールなどを接触させたりすればよい。また延伸処理前の透明フイルムを、ヒータなど所望の方法により幅方向に温度分布が設けられたロール、ドラム、あるいはバンドに接触させて、幅方向の温度を全幅で同時に調節してもよい。延伸時の透明フイルムの温度分布を測定しながら、加熱あるいは冷却を制御することがより好ましい。
延伸処理の後に透明フイルムを、残留溶媒量が3質量%以下、好ましくは2質量%以下となるまで乾燥することが好ましい。
【0029】
このようにして得られた透明フイルムの厚さは、80乃至160μmの範囲にあることが好ましく、90乃至150μmの範囲にあることがより好ましく、100乃至140μmの範囲にあることがさらに好ましい。
【0030】
透明フイルムとその上に設けられる層(接着層、配向膜あるいは光学異方性層)との接着を改善するため、透明フイルムに表面処理(例、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線(UV)処理、火炎処理)を実施してもよい。
透明フイルムに紫外線吸収剤を添加してもよい。
透明フイルムの上に、接着層(下塗り層)を設けてもよい。接着層については、特開平7−333433号公報に記載がある。接着層の厚さは、0.1乃至2μmの範囲にあることが好ましく、0.2乃至1μmの範囲にあることがさらに好ましい。
このようにして得られた透明フイルムを、液晶セルを光学的に補償する光学補償シートとしてそのまま用いてもよいし、さらにその一方の面に光学異方性層(液晶分子から形成される)を設けてから光学補償シートとして用いてもよい。
また、このようにして得られる透明フイルムは、面内の光学特性が均一であるため、複数枚に切断してそれぞれを液晶表示装置に用いることができる。切断されたそれぞれの透明フイルムの特性は均一であるため、複数の液晶表示装置同士での表示品位(視野角など)のばらつきを抑えることができる。
【0031】
透明フイルムの幅方向における光学特性(ReおよびRth)の、平均値に対する変動は、以下のようにして評価した。
透明フイルムの面内レターデーション(Re)を、30mm間隔で透明フイルムの幅方向の全幅にわたり測定する。測定値から、幅方向におけるReの平均値を計算し、そして測定されたReから平均値を減算して変動を算出する。本発明の透明フイルムでは、Reの変動が平均値に対して±5nmの範囲内にある。
さらに、透明フイルムの厚み方向のレターデーション(Rth)を30mm間隔で透明フイルムの全幅にわたり測定する。測定値から、幅方向におけるRthの平均値を計算し、そして測定されたRthから平均値を減算して変動を算出する。本発明の透明フイルムでは、Rthの変動が平均値に対して±10nmの範囲内にある。
なお、測定間隔などは変動の評価を具体的に示すための一例の値である。前記のように本発明の透明フイルムにおいて、フイルム面に沿った任意の方向でのReの変動が、各方向におけるReの平均値に対して±5nmの範囲内にあり、そしてフイルム面に沿った任意の方向でのRthの変動が、各方向におけるRthの平均値に対して±10nmの範囲内にある。
【0032】
液晶表示装置の面内均一な光学補償を得るためには、上記のように光学特性(ReおよびRth)が調節された透明フイルムを少なくとも一枚用いればよい。このようなフイルムに他の光学的異方性(光学的一軸性あるいは光学的二軸性)のフイルムをさらに貼り合わせることもできる。他の光学的異方性フイルムを用いる場合も、その波長550nmで測定した面内レターデーション(Re)のフイルム面に沿った任意の方向における変動が、いずれの方向についても、各方向におけるReの平均値に対して±5nmの範囲内にあり、かつ厚み方向のレターデーション(Rth)のフイルム面に沿った任意の方向における変動が、いずれの方向についても、各方向におけるRthの平均値に対して±10nmの範囲内にあることことが好ましい。
【0033】
光学的一軸性または光学的二軸性を有する透明フイルムと、光学的等方性を有する透明フイルム(例、セルロースアセテートフイルム)とを積層してもよい。光学的等方性の透明フイルムを用いる場合も、その波長550nmで測定した面内レターデーション(Re)のフイルム面に沿った任意の方向における変動が、いずれの方向についても、各方向におけるReの平均値に対して±5nmの範囲内にあり、かつ厚み方向のレターデーション(Rth)のフイルム面に沿った任意の方向における変動が、いずれの方向についても、各方向におけるRthの平均値に対して±10nmの範囲内にあることが好ましい。
光学的等方性を有する透明フイルムの厚さは、10乃至500μmの範囲にあることが好ましく、50乃至200μmの範囲にあることがさらに好ましい。
【0034】
[配向膜]
透明フイルムと光学異方性層との間に配向膜を設けることができる。
配向膜は、有機化合物(好ましくはポリマー)のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、あるいはラングミュア・ブロジェット法(LB膜)による有機化合物(例、ω−トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチル)の形成のような手段で、設けることができる。さらに、電場の付与、磁場の付与あるいは光照射により、配向機能が生じる配向膜も知られている。ポリマーのラビング処理により形成する配向膜が特に好ましい。ラビング処理は、ポリマー層の表面を、紙や布で一定方向に、数回こすることにより実施する。
ディスコティック液晶性分子を平均傾斜角が5゜未満の状態で配向させるためには、配向膜の表面エネルギーを低下させないポリマー(通常の配向膜用ポリマー)を配向膜に用いることが好ましい。
配向膜の厚さは、0.01乃至5μmであることが好ましく、0.05乃至1μmであることがさらに好ましい。
なお、配向膜を用いて、光学異方性層のディスコティック液晶性分子を配向させた後にその配向状態を固定して、光学異方性層を透明フイルム上に転写してもよい。
また、本発明ではディスコティック液晶性分子を平均傾斜角が5゜未満の状態で配向させるため、ラビング処理、場合によっては配向膜も不要である場合もある。ただし、液晶性分子と透明フイルムとの密着性を改善する目的で、界面で液晶性分子と化学結合を形成する配向膜(特開平9−152509号公報記載)を用いてもよい。密着性改善の目的で配向膜を使用する場合は、ラビング処理を実施しなくてもよい。
【0035】
[光学異方性層]
光学異方性層は、ディスコティック液晶性分子から形成する。ディスコティック液晶性分子は、ディスコティック液晶性分子の円盤面と透明フイルム面との間の平均傾斜角が5゜未満の状態で配向させる。
前述した光学的一軸性または光学的二軸性を有する透明フイルムと、平均傾斜角が5゜未満の状態で配向しているディスコティック液晶性分子とを組み合わせた結果として、光学補償シート全体の面内レターデーション(Re)は、20乃至200nmであることが好ましく、20乃至100nmであることがさらに好ましく、20乃至70nmであることが最も好ましい。
光学補償シート全体の厚み方向のレターデーション(Rth)は、70乃至500nmであることが好ましく、70至300mであることがより好ましく、70乃至200nmであることがさらに好ましい。
光学補償シートの面内レターデーション(Re)と厚み方向のレターデーション(Rth)は、それぞれ下記式で定義される。
Re=(nx−ny)×d
Rth=[{(nx+ny)/2}−nz]×d
式中、nxおよびnyは、光学補償シートの面内屈折率であり、nzは光学補償シートの厚み方向の屈折率であり、そしてdは光学補償シートの厚さである。
【0036】
ディスコティック液晶性分子は、配向している状態で固定されていることが好ましい。ポリマーバインダーを用いて配向状態を固定することもできるが、重合反応により固定することが好ましい。
ディスコティック液晶性分子は、様々な文献(C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., vol. 71, page 111 (1981) ;日本化学会編、季刊化学総説、No.22、液晶の化学、第5章、第10章第2節(1994);B. Kohne et al., Angew. Chem. Soc. Chem. Comm., page 1794 (1985);J. Zhang et al., J. Am. Chem. Soc., vol. 116, page 2655 (1994))に記載されている。ディスコティック液晶性分子の重合については、特開平8−27284公報に記載がある。
ディスコティック液晶性分子を重合により固定するためには、ディスコティック液晶性分子の円盤状コアに、置換基として重合性基を結合させる必要がある。ただし、円盤状コアに重合性基を直結させると、重合反応において配向状態を保つことが困難になる。そこで、円盤状コアと重合性基との間に、連結基を導入する。従って、ディスコティック液晶性分子は、下記式(I)で表わされる化合物であることが好ましい。
【0037】
(I)D(−L−Q)n
式中、Dは円盤状コアであり;Lは二価の連結基であり;Qは重合性基であり;そして、nは4乃至12の整数である。
上記式の円盤状コア(D)の例を以下に示す。以下の各例において、LQ(またはQL)は、二価の連結基(L)と重合性基(Q)との組み合わせを意味する。
【0038】
【化1】
Figure 0004260362
【0039】
【化2】
Figure 0004260362
【0040】
【化3】
Figure 0004260362
【0041】
【化4】
Figure 0004260362
【0042】
【化5】
Figure 0004260362
【0043】
【化6】
Figure 0004260362
【0044】
【化7】
Figure 0004260362
【0045】
上記式において、二価の連結基(L)は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−CO−、−NH−、−O−、−S−およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。二価の連結基(L)は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−CO−、−NH−、−O−および−S−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた基であることがさらに好ましい。二価の連結基(L)は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−CO−および−O−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた基であることが最も好ましい。アルキレン基の炭素原子数は、1乃至12であることが好ましい。アルケニレン基の炭素原子数は、2乃至12であることが好ましい。アリーレン基の炭素原子数は、6乃至10であることが好ましい。アルキレン基、アルケニレン基およびアリーレン基は、置換基(例、アルキル基、ハロゲン原子、シアノ、アルコキシ基、アシルオキシ基)を有していてもよい。
二価の連結基(L)の例を以下に示す。左側が円盤状コア(D)に結合し、右側が重合性基(Q)に結合する。ALはアルキレン基またはアルケニレン基を意味し、ARはアリーレン基を意味する。
【0046】
L1:−AL−CO−O−AL−
L2:−AL−CO−O−AL−O−
L3:−AL−CO−O−AL−O−AL−
L4:−AL−CO−O−AL−O−CO−
L5:−CO−AR−O−AL−
L6:−CO−AR−O−AL−O−
L7:−CO−AR−O−AL−O−CO−
L8:−CO−NH−AL−
L9:−NH−AL−O−
L10:−NH−AL−O−CO−
L11:−O−AL−
L12:−O−AL−O−
L13:−O−AL−O−CO−
【0047】
L14:−O−AL−O−CO−NH−AL−
L15:−O−AL−S−AL−
L16:−O−CO−AL−AR−O−AL−O−CO−
L17:−O−CO−AR−O−AL−CO−
L18:−O−CO−AR−O−AL−O−CO−
L19:−O−CO−AR−O−AL−O−AL−O−CO−
L20:−O−CO−AR−O−AL−O−AL−O−AL−O−CO−
L21:−S−AL−
L22:−S−AL−O−
L23:−S−AL−O−CO−
L24:−S−AL−S−AL−
L25:−S−AR−AL−
【0048】
式(I)の重合性基(Q)は、重合反応の種類に応じて決定する。重合性基(Q)の例を以下に示す。
【0049】
【化8】
Figure 0004260362
【0050】
重合性基(Q)は、不飽和重合性基(Q1〜Q7)、エポキシ基(Q8)またはアジリジニル基(Q9)であることが好ましく、不飽和重合性基であることがさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基(Q1〜Q6)であることが最も好ましい。
式(I)において、nは4乃至12の整数である。具体的な数字は、ディスコティックコア(D)の種類に応じて決定される。なお、複数のLとQの組み合わせは、異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
【0051】
二種類以上のディスコティック液晶性分子を併用してもよい。例えば、以上述べたような重合性ディスコティック液晶性分子と非重合性ディスコティック液晶性分子とを併用することができる。
非重合性ディスコティック液晶性分子は、前述した重合性ディスコティック液晶性分子の重合性基(Q)を、水素原子またはアルキル基に変更した化合物であることが好ましい。すなわち、非重合性ディスコティック液晶性分子は、下記式(Ia)で表わされる化合物であることが好ましい。
(Ia)D(−L−R)n
式中、Dは円盤状コアであり;Lは二価の連結基であり;Rは水素原子またはアルキル基であり;そして、nは4乃至12の整数である。
式(Ia)の円盤状コア(D)の例は、LQ(またはQL)をLR(またはRL)に変更する以外は、前記の重合性ディスコティック液晶分子の例と同様である。
また、二価の連結基(L)の例も、前記の重合性ディスコティック液晶分子の例と同様である。
Rのアルキル基は、炭素原子数が1乃至40であることが好ましく、1乃至30であることがさらに好ましい。環状アルキル基よりも鎖状アルキル基の方が好ましく、分岐を有する鎖状アルキル基よりも直鎖状アルキル基の方が好ましい。Rは、水素原子または炭素原子数が1乃至30の直鎖状アルキル基であることが特に好ましい。
【0052】
ディスコティック液晶性分子の円盤面と透明フイルム面との平均傾斜角が5°未満の状態でディスコティック液晶性分子を配向させるためには、ディスコティック液晶性分子と相分離できる化合物を一定の範囲の量で使用することが好ましい。ディスコティック液晶性分子と相分離できる化合物には、セルロースの低級脂肪酸エステル、含フッ素界面活性剤および1,3,5−トリアジン環を有する化合物が含まれる。
【0053】
セルロースの低級脂肪酸エステルにおける「低級脂肪酸」とは、炭素原子数が6以下の脂肪酸を意味する。炭素原子数は、2乃至5であることが好ましく、2乃至4であることがさらに好ましい。脂肪酸には置換基(例、ヒドロキシ)が結合していてもよい。二種類以上の脂肪酸がセルロースとエステルを形成していてもよい。セルロースの低級脂肪酸エステルの例には、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート、セルロースヒドロキシプロピオネート、セルロースアセテートプロピオネートおよびセルロースアセテートブチレートが含まれる。セルロースアセテートブチレートが特に好ましい。セルロースアセテートブチレートのブチリル化度は、30%以上であることが好ましく、30乃至80%であることがさらに好ましい。セルロースアセテートブチレートのアセチル化度は、30%以下であることが好ましく、1乃至30%であることがさらに好ましい。
セルロースの低級脂肪酸エステルは、ディスコティック液晶性分子の量の0.01乃至1重量%の量で使用することが好ましく、0.1乃至1重量%の量で使用することがさらに好ましく、0.3乃至0.9重量%の量で使用することが最も好ましい。
セルロースの低級脂肪酸エステルの塗布量は、1乃至500mg/m2 の範囲であることが好ましく、3乃至300mg/m2 の範囲であることがさらに好ましく、5乃至200mg/m2 の範囲であることが最も好ましい。
【0054】
含フッ素界面活性剤は、フッ素原子を含む疎水性基、ノニオン性、アニオン性、カチオン性あるいは両性の親水性基および任意に設けられる連結基からなる。一つの疎水性基と一つの親水性基からなる含フッ素界面活性剤は、下記式(II)で表わされる。
【0055】
(II) Rf−L3 −Hy
式中、Rfは、フッ素原子で置換された一価の炭化水素残基であり;L3 は、単結合または二価の連結基であり;そして、Hyは親水性基である。
式(II)のRfは、疎水性基として機能する。炭化水素残基は、アルキル基またはアリール基であることが好ましい。アルキル基の炭素原子数は3乃至30であることが好ましく、アリール基の炭素原子数は6乃至30であることが好ましい。
炭化水素残基に含まれる水素原子の一部または全部は、フッ素原子で置換されている。フッ素原子で、炭化水素残基に含まれる水素原子の50%以上を置換することが好ましく、60%以上を置換することがより好ましく、70%以上を置換することがさらに好ましく、80%以上を置換することが最も好ましい。
残りの水素原子は、さらに他のハロゲン原子(例、塩素原子、臭素原子)で置換されていてもよい。
Rfの例を以下に示す。
【0056】
Rf1:n−C817
Rf2:n−C613
Rf3:Cl−(CF2 −CFCl)3 −CF2
Rf4:H−(CF28
Rf5:H−(CF210
Rf6:n−C919
Rf7:ペンタフルオロフェニル
Rf8:n−C715
Rf9:Cl−(CF2 −CFCl)2 −CF2
Rf10:H−(CF24
Rf11:H−(CF26
Rf12:Cl−(CF26
Rf13:C37
【0057】
式(II)において、二価の連結基は、アルキレン基、アリーレン基、二価のヘテロ環残基、−CO−、−NR−(Rは炭素原子数が1乃至5のアルキル基または水素原子)、−O−、−SO2 −およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。
式(II)のL3 の例を以下に示す。左側が疎水性基(Rf)に結合し、右側が親水性基(Hy)に結合する。ALはアルキレン基、ARはアリーレン基、Hcは二価のヘテロ環残基を意味する。なお、アルキレン基、アリーレン基および二価のヘテロ環残基は、置換基(例、アルキル基)を有していてもよい。
【0058】
L0:単結合
L31:−SO2 −NR−
L32:−AL−O−
L33:−CO−NR−
L34:−AR−O−
L35:−SO2 −NR−AL−CO−O−
L36:−CO−O−
L37:−SO2 −NR−AL−O−
L38:−SO2 −NR−AL−
L39:−CO−NR−AL−
L40:−AL1 −O−AL2
L41:−Hc−AL−
L42:−SO2 −NR−AL1 −O−AL2
L43:−AR−
L44:−O−AR−SO2 −NR−AL−
L45:−O−AR−SO2 −NR−
L46:−O−AR−O−
【0059】
式(II)のHyは、ノニオン性親水性基、アニオン性親水性基、カチオン性親水性基あるいはそれらの組み合わせ(両性親水性基)のいずれかである。ノニオン性親水性基が特に好ましい。
式(II)のHyの例を以下に示す。
【0060】
Hy1:−(CH2 CH2 O)n −H(nは5乃至30の整数)
Hy2:−(CH2 CH2 O)n −R1
(nは5乃至30の整数、R1 は炭素原子数が1乃至6のアルキル基)
Hy3:−(CH2 CHOHCH2n −H(nは5乃至30の整数)
Hy4:−COOM(Mは水素原子、アルカリ金属原子または解離状態)
Hy5:−SO3 M(Mは水素原子、アルカリ金属原子または解離状態)
Hy6:−(CH2 CH2 O)n −CH2 CH2 CH2 −SO3
(nは5乃至30の整数、Mは水素原子またはアルカリ金属原子)
Hy7:−OPO(OH)2
Hy8:−N+ (CH33 ・X- (Xはハロゲン原子)
Hy9:−COONH4
【0061】
ノニオン性親水性基(Hy1、Hy2、Hy3)が好ましく、ポリエチレンオキサイドからなる親水性基(Hy1)が最も好ましい。
式(II)で表わされる含フッ素界面活性剤の具体例を、以上のRf、L3 およびHyの例を引用して示す。
【0062】
FS−1:Rf1−L31(R=C37 )−Hy1(n=6)
FS−2:Rf1−L31(R=C37 )−Hy1(n=11)
FS−3:Rf1−L31(R=C37 )−Hy1(n=16)
FS−4:Rf1−L31(R=C37 )−Hy1(n=21)
FS−5:Rf1−L31(R=C25 )−Hy1(n=6)
FS−6:Rf1−L31(R=C25 )−Hy1(n=11)
FS−7:Rf1−L31(R=C25 )−Hy1(n=16)
FS−8:Rf1−L31(R=C27 )−Hy1(n=21)
FS−9:Rf2−L31(R=C37 )−Hy1(n=6)
FS−10:Rf2−L31(R=C37 )−Hy1(n=11)
FS−11:Rf2−L31(R=C37 )−Hy1(n=16)
FS−12:Rf2−L31(R=C37 )−Hy1(n=21)
FS−13:Rf3−L32(AL=CH2 )−Hy1(n=5)
FS−14:Rf3−L32(AL=CH2 )−Hy1(n=10)
FS−15:Rf3−L32(AL=CH2 )−Hy1(n=15)
FS−16:Rf3−L32(AL=CH2 )−Hy1(n=20)
FS−17:Rf4−L33(R=C37 )−Hy1(n=7)
FS−18:Rf4−L33(R=C37 )−Hy1(n=13)
FS−19:Rf4−L33(R=C37 )−Hy1(n=19)
FS−20:Rf4−L33(R=C37 )−Hy1(n=25)
【0063】
FS−21:Rf5−L32(AL=CH2 )−Hy1(n=11)
FS−22:Rf5−L32(AL=CH2 )−Hy1(n=15)
FS−23:Rf5−L32(AL=CH2 )−Hy1(n=20)
FS−24:Rf5−L32(AL=CH2 )−Hy1(n=30)
FS−25:Rf6−L34(AR=p-フェニレン)−Hy1(n=11)
FS−26:Rf6−L34(AR=p-フェニレン)−Hy1(n=17)
FS−27:Rf6−L34(AR=p-フェニレン)−Hy1(n=23)
FS−28:Rf6−L34(AR=p-フェニレン)−Hy1(n=29)
FS−29:Rf1−L35(R=C37 、AL=CH2 )−Hy1(n=20)
FS−30:Rf1−L35(R=C37 、AL=CH2 )−Hy1(n=30)
FS−31:Rf1−L35(R=C37 、AL=CH2 )−Hy1(n=40)
FS−32:Rf1−L36−Hy1(n=5)
FS−33:Rf1−L36−Hy1(n=10)
FS−34:Rf1−L36−Hy1(n=15)
FS−35:Rf1−L36−Hy1(n=20)
FS−36:Rf7−L36−Hy1(n=8)
FS−37:Rf7−L36−Hy1(n=13)
FS−38:Rf7−L36−Hy1(n=18)
FS−39:Rf7−L36−Hy1(n=25)
【0064】
FS−40:Rf1−L0−Hy1(n=6)
FS−41:Rf1−L0−Hy1(n=11)
FS−42:Rf1−L0−Hy1(n=16)
FS−43:Rf1−L0−Hy1(n=21)
FS−44:Rf1−L31(R=C37 )−Hy2(n=7、R1 =C25
FS−45:Rf1−L31(R=C37 )−Hy2(n=13、R1 =C25
FS−46:Rf1−L31(R=C37 )−Hy2(n=20、R1 =C25
FS−47:Rf1−L31(R=C37 )−Hy2(n=28、R1 =C25
FS−48:Rf8−L32(AL=CH2 )−Hy1(n=5)
FS−49:Rf8−L32(AL=CH2 )−Hy1(n=10)
FS−50:Rf8−L32(AL=CH2 )−Hy1(n=15)
FS−51:Rf8−L32(AL=CH2 )−Hy1(n=20)
FS−52:Rf1−L37(R=C37 、AL=CH2CH2)−Hy3(n=5)
FS−53:Rf1−L37(R=C37 、AL=CH2CH2)−Hy3(n=7)
FS−54:Rf1−L37(R=C37 、AL=CH2CH2)−Hy3(n=9)
FS−55:Rf1−L37(R=C37 、AL=CH2CH2)−Hy3(n=12)
FS−56:Rf9−L0−Hy4(M=H)
FS−57:Rf3−L0−Hy4(M=H)
FS−58:Rf1−L38(R=C37 、AL=CH2 )−Hy4(M=K)
FS−59:Rf4−L39(R=C37 、AL=CH2 )−Hy4(M=Na)
【0065】
FS−60:Rf1−L0−Hy5(M=K)
FS−61:Rf10−L40(AL1 =CH2 、AL2 =CH2CH2)−Hy5(M=Na)
FS−62:Rf11−L40(AL1 =CH2 、AL2 =CH2CH2)−Hy5(M=Na)
FS−63:Rf5−L40(AL1 =CH2 、AL2 =CH2CH2)−Hy5(M=Na)
FS−64:Rf1−L38(R=C3H7、AL=CH2CH2CH2 )−Hy5(M=Na)
FS−65:Rf1−L31(R=C37 )−Hy6(n=5、M=Na)
FS−66:Rf1−L31(R=C37 )−Hy6(n=10、M=Na)
FS−67:Rf1−L31(R=C37 )−Hy6(n=15、M=Na)
FS−68:Rf1−L31(R=C37 )−Hy6(n=20、M=Na)
FS−69:Rf1−L38(R=C25 、AL=CH2 CH2 )−Hy7
FS−70:Rf1−L38(R=H、AL=CH2CH2CH2 )−Hy8(X=I)
FS−71:Rf11−L41(下記Hc、AL=CH2CH2CH2 )−Hy6(Mは解離)
【0066】
【化9】
Figure 0004260362
【0067】
FS−72:Rf1−L42(R=C3H7、AL1=CH2CH2、AL2=CH2CH2CH2)−Hy6(M=Na)
FS−73:Rf12−L0−Hy5(M=Na)
FS−74:Rf13−L43(AR=o-フェニレン)−Hy6(M=K)
FS−75:Rf13−L43(AR=m-フェニレン)−Hy6(M=K)
FS−76:Rf13−L43(AR=p-フェニレン)−Hy6(M=K)
FS−77:Rf6−L44(R=C2H5、AL=CH2CH2)−Hy5(M=H)
FS−78:Rf6−L45(AR=p-フェニレン、R=C2H5)−Hy1(n=9)
FS−79:Rf6−L45(AR=p-フェニレン、R=C2H5)−Hy1(n=14)
FS−80:Rf6−L45(AR=p-フェニレン、R=C2H5)−Hy1(n=19)
FS−81:Rf6−L45(AR=p-フェニレン、R=C2H5)−Hy1(n=28)
FS−82:Rf6−L46(AR=p-フェニレン)−Hy1(n=5)
FS−83:Rf6−L46(AR=p-フェニレン)−Hy1(n=10)
FS−84:Rf6−L46(AR=p-フェニレン)−Hy1(n=15)
FS−85:Rf6−L46(AR=p-フェニレン)−Hy1(n=20)
【0068】
フッ素原子を含む疎水性基または親水性基を二以上有する含フッ素界面活性剤を用いてもよい。二以上の疎水性基または親水性基を有する含フッ素界面活性剤の例を以下に示す。
【0069】
【化10】
Figure 0004260362
【0070】
FS−86:n1+n2=12、FS−87:n1+n2=18、FS−88:n1+n2=24
【0071】
【化11】
Figure 0004260362
【0072】
FS−89:n1+n2=20、FS−90:n1+n2=30、FS−91:n1+n2=40
【0073】
【化12】
Figure 0004260362
【0074】
FS−92:n=5、FS−93:n=10、FS−94:n=15、FS−95:n=20
【0075】
【化13】
Figure 0004260362
【0076】
二種類以上の含フッ素界面活性剤を併用してもよい。
界面活性剤については、様々な文献(例、堀口弘著「新界面活性剤」三共出版(1975)、M.J. Schick, Nonionic Surfactants, Marcell Dekker Inc., New York, (1967)、特開平7−13293号公報)に記載がある。
含フッ素界面活性剤は、ディスコティック液晶性分子の量の2乃至30重量%の量で使用することが好ましく、3乃至25重量%の量で使用することがさらに好ましく、5乃至10重量%の量で使用すること最も好ましい。
含フッ素界面活性剤の塗布量は、25乃至1000mg/m2 の範囲であることが好ましく、30乃至500mg/m2 の範囲であることがさらに好ましく、35乃至200mg/m2 の範囲であることが最も好ましい。
【0077】
1,3,5−トリアジン環を有する化合物は、下記式(III)で表される化合物であることが好ましい。
【0078】
【化14】
Figure 0004260362
【0079】
式中、X1 、X2 およびX3 は、それぞれ独立に、単結合、−NR−(Rは炭素原子数が1乃至30のアルキル基または水素原子)、−O−または−S−であり;そして、R31、R32およびR33は、それぞれ独立に、アルキル基、アルケニル基、アリール基または複素環基である。
式(III)で表される化合物は、メラミン化合物であることが特に好ましい。メラミン化合物では、式(III)において、X1 、X2 またはX3 が−NR−であるか、あるいは、X1 、X2 またはX3 が単結合であり、かつR31、R32およびR33が窒素原子に遊離原子価をもつ複素環基である。メラミン化合物については、式(IV)を引用して、さらに詳細に説明する。
−NR−のRは、水素原子であることが特に好ましい。
31、R32およびR33は、アリール基であることが特に好ましい。
【0080】
上記アルキル基は、環状アルキル基よりも鎖状アルキル基である方が好ましい。分岐を有する鎖状アルキル基よりも、直鎖状アルキル基の方が好ましい。アルキル基の炭素原子数は、1乃至30であることが好ましく、2乃至30であることがより好ましく、4乃至30であることがさらに好ましく、6乃至30であることが最も好ましい。アルキル基は、置換基を有していてもよい。置換基の例には、ハロゲン原子、アルコキシ基(例、メトキシ、エトキシ、エポキシエチルオキシ)およびアシルオキシ基(例、アクリロイルオキシ、メタクリロイルオキシ)が含まれる。
上記アルケニル基は、環状アルケニル基よりも鎖状アルケニル基である方が好ましい。分岐を有する鎖状アルケニル基よりも、直鎖状アルケニル基の方が好ましい。アルケニル基の炭素原子数は、2乃至30であることが好ましく、3乃至30であることがより好ましく、4乃至30であることがさらに好ましく、6乃至30であることが最も好ましい。アルケニル基は、置換基を有していてもよい。置換基の例には、ハロゲン原子、アルコキシ基(例、メトキシ、エトキシ、エポキシエチルオキシ)およびアシルオキシ基(例、アクリロイルオキシ、メタクリロイルオキシ)が含まれる。
【0081】
上記アリール基は、フェニルまたはナフチルであることが好ましく、フェニルであることが特に好ましい。
アリール基は、置換基を有していてもよい。置換基の例には、ハロゲン原子、ヒドロキシル、シアノ、ニトロ、カルボキシル、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル基、アルケニルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、スルファモイル、アルキル置換スルファモイル基、アルケニル置換スルファモイル基、アリール置換スルファモイル基、スルホンアミド基、カルバモイル、アルキル置換カルバモイル基、アルケニル置換カルバモイル基、アリール置換カルバモイル基、アミド基、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アリールチオ基およびアシル基が含まれる。
上記アルキル基は、前述したアルキル基と同様の定義を有する。アルコキシ基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル基、アルキル置換スルファモイル基、スルホンアミド基、アルキル置換カルバモイル基、アミド基、アルキルチオ基とアシル基のアルキル部分も、前述したアルキル基と同様である。
上記アルケニル基は、前述したアルケニル基と同様の定義を有する。アルケニルオキシ基、アシルオキシ基、アルケニルオキシカルボニル基、アルケニル置換スルファモイル基、スルホンアミド基、アルケニル置換カルバモイル基、アミド基、アルケニルチオ基およびアシル基のアルケニル部分も、前述したアルケニル基と同様である。
上記アリール基の例には、フェニル、α−ナフチル、β−ナフチル、4−メトキシフェニル、3,4−ジエトキシフェニル、4−オクチルオキシフェニルおよび4−ドデシルオキシフェニルが含まれる。アリールオキシ基、アシルオキシ基、アリールオキシカルボニル基、アリール置換スルファモイル基、スルホンアミド基、アリール置換カルバモイル基、アミド基、アリールチオ基およびアシル基の部分の例は、上記アリール基の例と同様である。
【0082】
1 、X2 またはX3 が−NR−、−O−または−S−である場合の複素環基は、芳香族性を有することが好ましい。芳香族性を有する複素環は、一般に不飽和複素環であり、好ましくは最多の二重結合を有する複素環である。複素環は、5員環、6員環または7員環であることが好ましく、5員環または6員環であることがさらに好ましく、6員環であることが最も好ましい。複素環のヘテロ原子は、N、SまたはOであることが好ましく、Nであることが特に好ましい。芳香族性を有する複素環としては、ピリジン環(複素環基としては、2−ピリジルまたは4−ピリジル)が特に好ましい。複素環基は、置換基を有していてもよい。複素環基の置換基の例は、上記アリール部分の置換基の例と同様である。
1 、X2 またはX3 が単結合である場合の複素環基は、窒素原子に遊離原子価をもつ複素環基であることが好ましい。窒素原子に遊離原子価をもつ複素環基は、5員環、6員環または7員環であることが好ましく、5員環または6員環であることがさらに好ましく、5員環であることが最も好ましい。複素環基は、複数の窒素原子を有していてもよい。また、複素環基は、窒素原子以外のヘテロ原子(例、O、S)を有していてもよい。複素環基は、置換基を有していてもよい。複素環基の置換基の例は、上記アリール部分の置換基の例と同様である。以下に、窒素原子に遊離原子価をもつ複素環基の例を示す。
【0083】
【化15】
Figure 0004260362
【0084】
【化16】
Figure 0004260362
【0085】
【化17】
Figure 0004260362
【0086】
【化18】
Figure 0004260362
【0087】
31、R32およびR33の少なくとも一つは、炭素原子数が9乃至30のアルキレン部分またはアルケニレン部分を含むことが好ましい。炭素原子数が9乃至30のアルキレン部分またはアルケニレン部分は、直鎖状であることが好ましい。アルキレン部分またはアルケニレン部分は、アリール基の置換基に含まれていることが好ましい。
また、R31、R32およびR33の少なくとも一つは、重合性基を置換基として有することが好ましい。1,3,5−トリアジン環を有する化合物は、少なくとも二つの重合性基を有することが好ましい。また、重合性基は、R31、R32またはR33の末端に位置することが好ましい。
1,3,5−トリアジン環を有する化合物に重合性基を導入することで、1,3,5−トリアジン環を有する化合物とディスコティック液晶性分子とが重合している状態で光学異方性層に含ませることができる。
重合性基を置換基として有するR31、R32またはR33を、下記式(Rp)で示す。
【0088】
(Rp) −L5 (−Q)n
式中、L5 は、(n+1)価の連結基であり;Qは、重合性基であり;そして、nは1乃至5の整数である。
式(RpI)において、(n+1)価の連結基(L5 )は、アルキレン基、アルケニレン基、n+1価の芳香族基、二価のヘテロ環残基、−CO−、−NR−(Rは炭素原子数が1乃至30のアルキル基または水素原子)、−O−、−S−および−SO2 −からなる群より選ばれる基を少なくとも二つ組み合わせた連結基であることが好ましい。アルキレン基の炭素原子数は、1乃至12であることが好ましい。アルケニレン基の炭素原子数は、2乃至12であることが好ましい。芳香族基の炭素原子数は、6乃至10であることが好ましい。
式(Rp)のL5 の例を以下に示す。左側が式(III)のX1 、X2 またはX3 に結合(X1 、X2 またはX3 が単結合の場合は、1,3,5−トリアジン環に直結)し、右側が(L53〜L59ではn個の)重合性基(Q)に結合する。ALはアルキレン基またはアルケニレン基、Hcは二価のヘテロ環残基、ARは芳香族基を意味する。なお、アルキレン基、アルケニレン基、ヘテロ環残基および芳香族基は、置換基(例、アルキル基、ハロゲン原子)を有していてもよい。
【0089】
L51:−AL−O−CO−
L52:−AL−O−
L53:−AR(−O−AL−O−CO−)n
L54:−AR(−O−AL−O−)n
L55:−AR(−O−CO−AL−O−CO−)n
L56:−AR(−CO−O−AL−O−CO−)n
L57:−AR(−O−CO−AR−O−AL−O−CO−)n
L58:−AR(−NR−SO2 −AL−O−CO−)n
L59:−AR(−SO2 −NR−AL−O−CO−)n
【0090】
式(Rp)における重合性基(Q)の例は、ディスコティック液晶性分子の重合性基の例(Q1〜Q17)と同様である。重合性基は、1,3,5−トリアジン環を有する化合物とディスコティック液晶性分子とを重合させるために使用する。よって、1,3,5−トリアジン環を有する化合物の重合性基とディスコティック液晶性分子の重合性基とは、類似の官能基であることが好ましい。従って、ディスコティック液晶性分子の重合性基と同様に、1,3,5−トリアジン環を有する化合物の重合性基(Q)は、不飽和重合性基(Q1〜Q7)、エポキシ基(Q8)またはアジリジニル基(Q9)であることが好ましく、不飽和重合性基であることがさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基(Q1〜Q6)であることが最も好ましい。
nが複数(2乃至5)である場合、連結基(L5 )はn+1価の芳香族基を含み芳香族基において分岐することが好ましい。nは、1乃至3の整数であることが好ましい。
【0091】
1,3,5−トリアジン環を有する化合物の(メラミン化合物を除く)具体例を以下に示す。
【0092】
【化19】
Figure 0004260362
【0093】
TR−1:R31、R32、R33:-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
TR−2:R31、R32、R33:-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-CO-CH=CH2
TR−3:R31、R32:-(CH2)9-O-CO-CH=CH2 ;R33:-(CH2)12-CH3
TR−4:R31、R32:-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;R33:-(CH2)12-CH3
TR−5:R31:-(CH2)9-O-CO-CH=CH2;R32、R33:-(CH2)12-CH3
TR−6:R31:-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;R32、R33:-(CH2)12-CH3
TR−7:R31、R32:-(CH2)4-O-CO-CH=CH2 ;R33:-(CH2)12-CH3
TR−8:R31:-(CH2)4-O-CO-CH=CH2 ;R32、R33:-(CH2)12-CH3
TR−9:R31、R32、R33:-(CH2)9-O-EpEt
TR−10:R31、R32、R33:-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-EpEt
TR−11:R31、R32:-(CH2)9-O-EpEt;R33:-(CH2)12-CH3
TR−12:R31、R32、R33:-(CH2)9-O-CH=CH2
TR−13:R31、R32:-(CH2)9-O-CH=CH2;R33:-(CH2)12-CH3
(註)EpEt:エポキシエチル
【0094】
【化20】
Figure 0004260362
【0095】
TR−14:X1、X2、X3:-O-;R32、R35、R38:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
TR−15:X1、X2、X3:-O-;R31、R32、R34、R35、R37、R38:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
TR−16:X1、X2、X3:-O-;R32、R35、R38:-O-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-CO-CH=CH2
TR−17:X1、X2、X3:-O-;
R31、R32、R34、R35、R37、R38:-O-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-CO-CH=CH2
TR−18:X1、X2、X3:-O-;R31、R33、R34、R36、R37、R39:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
TR−19:X1、X2、X3:-O-;
R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37、R38、R39:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
TR−20:X1、X2:-O-;X3:-NH-;R32、R35、R38:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
TR−21:X1、X2:-O-;X3:-NH-;R32、R35:-O-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;
R38:-O-(CH2)12-CH3
TR−22:X1、X2:-O-;X3:-NH-;R32、R35:-O-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;
R37、R38:-O-(CH2)12-CH3
TR−23:X1、X2:-O-;X3:-NH-;R32、R35:-O-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;
R38:-O-CO-(CH2)11-CH3
TR−24:X1:-O-;X2、X3:-NH-;R31、R33:-O-(CH2)12-CH3;
R35、R38:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
TR−25:X1:-O-;X2、X3:-NH-;R31、R32:-O-(CH2)6-O-CO-CH=CH2;
R35、R38:-O-(CH2)11-CH3
TR−26:X1:-O-;X2、X3:-NH-;R31、R32、R33:-O-(CH2)6-O-CO-CH=CH2;
R35、R38:-O-(CH2)11-CH3
【0096】
TR−27:X1、X2:-NH-;X3:-S-;R32、R35:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2;
R38:-O-CO-(CH2)11-CH3
TR−28:X1、X2:-NH-;X3:-S-;R31、R32、R34、R35:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2;
R38:-O-CO-(CH2)11-CH3
TR−29:X1、X2:-NH-;X3:-S-;R32、R35:-O-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;
R38:-O-CO-(CH2)11-CH3
TR−30:X1、X2:-NH-;X3:-S-;
R31、R32、R34、R35:-O-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;
R38:-O-CO-(CH2)11-CH3
TR−31:X1、X2:-NH-;X3:-S-;R31、R33、R34、R36:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2;
R38:-O-CO-(CH2)11-CH3
TR−32:X1、X2:-NH-;X3:-S-;
R31、R32、R33、R34、R35、R36:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2;
R38:-O-CO-(CH2)11-CH3
TR−33:X1、X2:-O-;X3:-S-;R32、R35、R38:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
TR−34:X1、X2:-O-;X3:-S-;R32、R35:-O-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;
R38:-O-(CH2)12-CH3
TR−35:X1、X2:-O-;X3:-S-;R32、R35:-O-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;
R37、R38:-O-(CH2)12-CH3
TR−36:X1、X2:-O-;X3:-S-;R32、R35:-O-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;
R38:-O-CO-(CH2)11-CH3
TR−37:X1:-O-;X2、X3:-S-;R31、R33:-O-(CH2)12-CH3;
R35、R38:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
TR−38:X1:-O-;X2、X3:-S-;R31、R32:-O-(CH2)6-O-CO-CH=CH2;
R35、R38:-O-(CH2)11-CH3
TR−39:X1:-O-;X2、X3:-S-;R31、R32、R33:-O-(CH2)6-O-CO-CH=CH2;
R35、R38:-O-(CH2)11-CH3
【0097】
TR−40:X1、X2、X3:-S-;R32、R35、R38:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
TR−41:X1、X2、X3:-S-;R31、R32、R34、R35、R37、R38:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
TR−42:X1、X2、X3:-S-;R32、R35、R38:-O-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-CO-CH=CH2
TR−43:X1、X2、X3:-S-;
R31、R32、R34、R35、R37、R38:-O-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-CO-CH=CH2
TR−44:X1、X2、X3:-S-;R31、R33、R34、R36、R37、R39:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
TR−45:X1、X2、X3:-S-;
R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37、R38、R39:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
TR−46:X1、X2:-S-;X3:-NH-;R32、R35、R38:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
TR−47:X1、X2:-S-;X3:-NH-;R32、R35:-O-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;
R38:-O-(CH2)12-CH3
TR−48:X1、X2:-S-;X3:-NH-;R32、R35:-O-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;
R37、R38:-O-(CH2)12-CH3
TR−49:X1、X2:-S-;X3:-NH-;R32、R35:-O-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;
R38:-O-CO-(CH2)11-CH3
TR−50:X1:-O-;X2:-NH-;X3:-S-;R31、R33:-O-(CH2)12-CH3;
R35:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2;R38:-O-(CH2)12-CH3
TR−51:X1:-O-;X2:-NH-;X3:-S-;R31、R32:-O-(CH2)6-O-CO-CH=CH2;
R35:-O-(CH2)11-CH3;R38:-O-(CH2)12-CH3
TR−52:X1:-O-;X2:-NH-;X3:-S-;R31、R32、R33:-O-(CH2)6-O-CO-CH=CH2;
R35:-O-(CH2)11-CH3;R38:-O-(CH2)12-CH3
【0098】
TR−53:X1、X2、X3:-O-;R32、R35、R38:-O-(CH2)9-O-EpEt
TR−54:X1、X2、X3:-O-;R31、R32、R34、R35、R37、R38:-O-(CH2)9-O-EpEt
TR−55:X1、X2、X3:-O-;R32、R35、R38:-O-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-EpEt
TR−56:X1、X2、X3:-O-;
R31、R32、R34、R35、R37、R38:-O-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-EpEt
TR−57:X1、X2、X3:-O-;R31、R33、R34、R36、R37、R39:-O-(CH2)9-O-EpEt
TR−58:X1、X2、X3:-O-;R32、R35、R38:-O-(CH2)9-O-CH=CH2
TR−59:X1、X2:-O-;X3:-NH-;R32、R35、R38:-O-(CH2)9-O-EpEt
TR−60:X1、X2:-O-;X3:-NH-;R32、R35:-O-(CH2)4-O-EpEt;
R38:-O-(CH2)12-CH3
TR−61:X1、X2:-O-;X3:-NH-;R32、R35:-O-(CH2)4-O-EpEt;
R37、R38:-O-(CH2)12-CH3
TR−62:X1、X2:-O-;X3:-NH-;R32、R35:-O-(CH2)4-O-EpEt;
R38:-O-CO-(CH2)11-CH3
TR−63:X1:-O-;X2、X3:-NH-;R31、R33:-O-(CH2)12-CH3;
R35、R38:-O-(CH2)9-O-EpEt
TR−64:X1:-O-;X2、X3:-NH-;R31、R32:-O-(CH2)6-O-EpEt;
R35、R38:-O-(CH2)11-CH3
TR−65:X1、X2:-O-;X3:-NH-;R32、R35、R38:-O-(CH2)9-O-CH=CH2
(註)定義のないR:無置換(水素原子)
EpEt:エポキシエチル
【0099】
1,3,5−トリアジン環を有する化合物は、下記式(IV)で表されるメラミン化合物であることが好ましい。
【0100】
【化21】
Figure 0004260362
【0101】
式中、R41、R43およびR45は、それぞれ独立に、炭素原子数が1乃至30のアルキル基または水素原子であり、R42、R44およびR46は、それぞれ独立にアルキル基、アルケニル基、アリール基または複素環基であるか、あるいは、R41とR42、R43とR44またはR45とR46が結合して、複素環を形成する。
41、R43およびR45は、炭素原子数が1乃至20のアルキル基または水素原子であることが好ましく、炭素原子数が1乃至10のアルキル基または水素原子であることがより好ましく、炭素原子数が1乃至6のアルキル基または水素原子であることがさらに好ましく、水素原子であることが最も好ましい。
42、R44およびR46は、アリール基であることが特に好ましい。
上記アルキル基、アルケニル基、アリール基および複素環基の定義および置換基は、前記式(III)で説明した各基の定義および置換基と同様である。
41とR42、R43とR44またはR45とR46が結合して形成する複素環は、前記式(III)で説明した窒素原子に遊離原子価をもつ複素環基と同様である。
【0102】
42、R44およびR46の少なくとも一つは、炭素原子数が9乃至30のアルキレン部分またはアルケニレン部分を含むことが好ましい。炭素原子数が9乃至30のアルキレン部分またはアルケニレン部分は、直鎖状であることが好ましい。アルキレン部分またはアルケニレン部分は、アリール基の置換基に含まれていることが好ましい。
また、R42、R44およびR46の少なくとも一つは、重合性基を置換基として有することが好ましい。メラミン化合物は、少なくとも二つの重合性基を有することが好ましい。また、重合性基は、R42、R44およびR46の末端に位置することが好ましい。
メラミン化合物に重合性基を導入することで、メラミン化合物とディスコティック液晶性分子とが重合している状態で光学異方性層に含ませることができる。重合性基を置換基として有するR42、R44およびR46は、前述した式(Rp)で示される基と同様である。
【0103】
メラミン化合物の具体例を以下に示す。
【0104】
【化22】
Figure 0004260362
【0105】
MM−1:R43、R44、R53、R54、R63、R64:-O-(CH2)9-CH3
MM−2:R43、R44、R53、R54、R63、R64:-O-(CH2)11-CH3
MM−3:R43、R44、R53、R54、R63、R64:-O-(CH2)15-CH3
MM−4:R44、R54、R64:-O-(CH2)9-CH3
MM−5:R44、R54、R64:-O-(CH2)15-CH3
MM−6:R43、R53、R63:-O-CH3;R44、R54、R64:-O-(CH2)17-CH3
MM−7:R44、R54、R64:-CO-O-(CH2)11-CH3
MM−8:R44、R54、R64:-SO2-NH-(CH2)17-CH3
MM−9:R43、R53、R63:-O-CO-(CH2)15-CH3
MM−10:R42、R52、R62:-O-(CH2)17-CH3
MM−11:R42、R52、R62:-O-CH3;R43、R53、R63:-CO-O-(CH2)11-CH3
MM−12:R42、R52、R62:-Cl;R43、R53、R63:-CO-O-(CH2)11-CH3
MM−13:R42、R52、R62:-O-(CH2)11-CH3;R45、R55、R65:-SO2-NH-iso-C3H7
【0106】
MM−14:R42、R52、R62:-Cl;R45、R55、R65:-SO2-NH-(CH2)15-CH3
MM−15:R42、R46、R52、R56、R62、R66:-Cl;R45、R55、R65:-SO2-NH-(CH2)19-CH3
MM−16:R43、R54:-O-(CH2)9-CH3;R44、R53、R63、R64:-O-(CH2)11-CH3
MM−17:R44:-O-(CH2)11-CH3;R54:-O-(CH2)15-CH3;R64:-O-(CH2)17-CH3
MM−18:R42、R45、R52、R55、R62、R65:-O-CH3;R44、R54、R64:-NH-CO-(CH2)14-CH3
MM−19:R42、R45、R52、R55、R62、R65:-O-(CH2)3-CH3;
R44、R54、R64:-O-(CH2)15-CH3
MM−20:R42、R52、R62:-NH-SO2-(CH2)15-CH3;R44、R45、R54、R55、R64、R65:-Cl
MM−21:R42、R43、R52、R53、R62、R63:-F;R44、R54、R64:-CO-NH-(CH2)15-CH3;
R45、R46、R55、R56、R65、R66:-Cl
MM−22:R42、R52、R62:-Cl;R44、R54、R64:-CH3;
R45、R55、R65:-NH-CO-(CH2)12-CH3
MM−23:R42、R52、R62:-OH;R44、R54、R64:-CH3;R45、R55、R65:-O-(CH2)15-CH3
MM−24:R42、R45、R52、R55、R62、R65:-O-CH3;R44、R54、R64:-(CH2)11-CH3
MM−25:R42、R52、R62:-NH-SO2-CH3;R45、R55、R65:-CO-O-(CH2)11-CH3
MM−26:R42、R52、R62:-S-(CH2)11-CH3;R45、R55、R65:-SO2-NH2
【0107】
MM−27:R43、R44、R53、R54、R63、R64:-O-(CH2)12-O-CO-CH=CH2
MM−28:R43、R44、R53、R54、R63、R64:-O-(CH2)8-O-CO-CH=CH2
MM−29:R43、R44、R53、R54、R63、R64:-O-CO-(CH2)7-O-CO-CH=CH2
MM−30:R44、R54、R64:-CO-O-(CH2)12-O-CO-C(CH3)=CH2
MM−31:R43、R44、R53、R54、R63、R64:-O-CO-p-Ph-O-(CH2)4-O-CO-CH=CH2
MM−32:R42、R44、R52、R54、R62、R64:-NH-SO2-(CH2)8-O-CO-CH=CH2;
R45、R55、R65:-Cl
MM−33:R42、R52、R62:-NH-SO2-CH3;R45、R55、R65:-CO-O-(CH2)12-O-CO-CH=CH2
【0108】
MM−34:R44、R54、R64:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
MM−35:R43、R44、R53、R54、R63、R64:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
MM−36:R44、R54、R64:-O-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-CO-CH=CH2
MM−37:R43、R44、R53、R54、R63、R64:-O-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-CO-CH=CH2
MM−38:R43、R45、R53、R55、R63、R65:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
MM−39:R43、R44、R45、R53、R54、R55、R63、R64、R65:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
MM−40:R44、R54:-O-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;R64:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
MM−41:R44、R54:-O-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;R64:-O-(CH2)12-CH3
MM−42:R44、R54:-O-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;R63、R64:-O-(CH2)12-CH3
MM−43:R44、R54:-O-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;R63、R64:-O-CO-(CH2)11-CH3
MM−44:R43、R45:-O-(CH2)12-CH3;R54、R64:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
MM−45:R43、R44:-O-(CH2)6-O-CO-CH=CH2;R54、R64:-O-(CH2)11-CH3
MM−46:R43、R44、R45:-O-(CH2)6-O-CO-CH=CH2;R54、R64:-O-(CH2)11-CH3
(註)定義のないR:無置換(水素原子)
p-Ph:p−フェニレン
【0109】
【化23】
Figure 0004260362
【0110】
MM−47:R46、R56、R66:-SO2-NH-(CH2)15-CH3;R48、R58、R68:-O-(CH2)11-CH3
MM−48:R45、R55、R65:-SO2-NH-(CH2)17-CH3
MM−49:R46、R56、R66:-SO2-NH-(CH2)15-CH3
MM−50:R45、R55、R65:-O-(CH2)17-CH3;R47、R57、R67:-SO2-NH-CH3
MM−51:R43、R53、R63:-O-(CH2)15-CH3
MM−52:R41、R51、R61:-O-(CH2)17-CH3
MM−53:R46、R56、R66:-SO2-NH-Ph;R48、R58、R68:-O-(CH2)11-CH3
MM−54:R45、R55、R65:-O-(CH2)21-CH3;R47、R57、R67:-SO2-NH-Ph
MM−55:R41、R51、R61:-p-Ph-(CH2)11-CH3
MM−56:R46、R48、R56、R58、R66、R68:-SO2-NH-(CH2)7-CH3
MM−57:R46、R56、R66:-SO2-NH-(CH2)10-O-CO-CH=CH2;
R48、R58、R68:-O-(CH2)12-CH3
MM−58:R45、R55、R65:-O-(CH2)12-O-CO-CH=CH2;R47、R57、R67:-SO2-NH-Ph
MM−59:R43、R53、R63:-O-(CH2)16-O-CO-CH=CH2
(註)定義のないR:無置換(水素原子)
Ph:フェニル
p-Ph:p−フェニレン
【0111】
【化24】
Figure 0004260362
【0112】
MM−60:R45、R55、R65:-NH-CO-(CH2)14-CH3
MM−61:R42、R52、R62:-O-(CH2)17-CH3
MM−62:R44、R54、R64:-O-(CH2)15-CH3
MM−63:R45、R55、R65:-SO2-NH-(CH2)15-CH3
MM−64:R43、R53、R63:-CO-NH-(CH2)17-CH3;R44、R54、R64:-OH
MM−65:R45、R55、R65:-O-(CH2)15-CH3;R46、R56、R66:-SO2-NH-(CH2)11-CH3
MM−66:R47、R57、R67:-O-(CH2)21-CH3
MM−67:R44、R54、R64:-O-p-Ph-(CH2)11-CH3
MM−68:R46、R56、R66:-SO2-NH-(CH2)15-CH3
MM−69:R43、R53、R63:-CO-NH-(CH2)17-CH3;
R44、R54、R64:-O-(CH2)12-O-CO-CH=CH2
MM−70:R45、R55、R65:-O-(CH2)8-O-CO-CH=CH2;
R46、R56、R66:-SO2-NH-(CH2)11-CH3
MM−71:R43、R46、R53、R56、R63、R66:-SO2-NH-(CH2)8-0-CO-CH=CH2
(註)定義のないR:無置換(水素原子)
p-Ph:p−フェニレン
【0113】
【化25】
Figure 0004260362
【0114】
MM−72:R41、R43、R45:-CH3
MM−73:R41、R43、R45:-C2H5
MM−74:R41、R43:-C2H5;R45:-CH3
MM−75:R41、R43、R45:-(CH2)3-CH3
【0115】
【化26】
Figure 0004260362
【0116】
MM−76:R42、R44、R46:-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
MM−77:R42、R44、R46:-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-CO-CH=CH2
MM−78:R42、R44:-(CH2)9-O-CO-CH=CH2 ;R46:-(CH2)12-CH3
MM−79:R42、R44:-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;R46:-(CH2)12-CH3
MM−80:R42:-(CH2)9-O-CO-CH=CH2;R44、R46:-(CH2)12-CH3
MM−81:R42:-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;R44、R46:-(CH2)12-CH3
MM−82:R42、R44:-(CH2)4-O-CO-CH=CH2 ;R46:-(CH2)12-CH3
MM−83:R42:-(CH2)4-O-CO-CH=CH2 ;R44、R46:-(CH2)12-CH3
MM−84:R42、R44、R46:-(CH2)9-O-EpEt
MM−85:R42、R44、R46:-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-EpEt
MM−86:R42、R44:-(CH2)9-O-EpEt;R46:-(CH2)12-CH3
MM−87:R42、R44、R46:-(CH2)9-O-CH=CH2
MM−88:R42、R44:-(CH2)9-O-CH=CH2;R46:-(CH2)12-CH3
(註)EpEt:エポキシエチル
【0117】
【化27】
Figure 0004260362
【0118】
MM−89:R41、R42、R43、R44、R45、R46:-(CH2)9-CH3
MM−90:R41、R43、R45:-CH3;R42、R44、R46:-(CH2)17-CH3
MM−91:R41、R42、R43、R44:-(CH2)7-CH3;R45、R46:-(CH2)5-CH3
MM−92:R41、R42、R43、R44、R45、R46:-CyHx
MM−93:R41、R42、R43、R44、R45、R46:-(CH2)2-O-C2H5
MM−94:R41、R43、R45:-CH3;R42、R44、R46:-(CH2)12-O-CO-CH=CH2
MM−95:R41、R42、R43、R44、R45、R46:-(CH2)8-O-CO-CH=CH2
(註)CyHx:シクロヘキシル
【0119】
【化28】
Figure 0004260362
【0120】
メラミン化合物として、メラミンポリマーを用いてもよい。メラミンポリマーは、下記式(V)で示すメラミン化合物とカルボニル化合物との重合反応により合成することが好ましい。
【0121】
【化29】
Figure 0004260362
【0122】
式中、R71、R72、R73、R74、R75およびR76は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基または複素環基である。
上記アルキル基、アルケニル基、アリール基および複素環基の定義および置換基は、前記式(III)で説明した各基の定義および置換基と同様である。
メラミン化合物とカルボニル化合物との重合反応は、通常のメラミン樹脂(例、メラミンホルムアルデヒド樹脂)の合成方法と同様である。市販のメラミンポリマー(メラミン樹脂)を用いてもよい。
メラミンポリマーの分子量は、2千以上40万以下であることが好ましい。
【0123】
71、R72、R73、R74、R75およびR76の少なくとも一つは、炭素原子数が9乃至30のアルキレン部分またはアルケニレン部分を含むことが好ましい。炭素原子数が9乃至30のアルキレン部分またはアルケニレン部分は、直鎖状であることが好ましい。アルキレン部分またはアルケニレン部分は、アリール基の置換基に含まれていることが好ましい。
また、R71、R72、R73、R74、R75およびR76の少なくとも一つは、重合性基を置換基として有することが好ましい。また、重合性基は、R71、R72、R73、R74、R75およびR76の末端に位置することが好ましい。
メラミンポリマーに重合性基を導入することで、メラミンポリマーとディスコティック液晶性分子とが重合している状態で光学異方性層に含ませることができる。
重合性基を置換基として有するR71、R72、R73、R74、R75およびR76は、前述した式(Rp)で示される基と同様である。
重合性基は、カルボニル化合物(R71、R72)とメラミン化合物(R73、R74、R75、R76)の一方に導入すればよい。メラミン化合物が重合性基を有する場合は、カルボニル化合物はホルムアルデヒドのような簡単な化学構造の化合物が好ましく用いられる。カルボニル化合物が重合性基を有する場合は、メラミン化合物は、(無置換)メラミンのような簡単な化学構造の化合物が好ましく用いられる。
【0124】
重合性基を有するカルボニル化合物の例を以下に示す。
【0125】
【化30】
Figure 0004260362
【0126】
CO−1:R72:-H;R82:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
CO−2:R72:-H;R81、R82:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
CO−3:R72:-H;R82:-O-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-CO-CH=CH2
CO−4:R72:-H;R81、R82:-O-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-CO-CH=CH2
CO−5:R72:-H;R81、R83:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
CO−6:R72:-H;R81、R82、R83:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
CO−7:R72:-CH3;R82:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
CO−8:R72:-(CH2)11-CH3;R82:-O-(CH2)4-O-CO-CH=CH2
CO−9:R72:-(CH2)9-O-CO-CH=CH2;R82:-O-(CH2)4-O-CO-CH=CH2
CO−10:R72:-(CH2)9-O-CO-EpEt;R82:-O-(CH2)4-O-CO-CH=CH2
CO−11:R72:-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;R81、R83:-O-(CH2)12-CH3
(註)定義のないR:無置換(水素原子)
EpEt:エポキシエチル
【0127】
【化31】
Figure 0004260362
【0128】
CO−12:R81、R82、R83、R84:-O-(CH2)6-O-CO-CH=CH2
CO−13:R82、R83:-O-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
(註)定義のないR:無置換(水素原子)
【0129】
【化32】
Figure 0004260362
【0130】
CO−14:R71:-(CH2)9-O-CO-CH=CH2;R72:-H
CO−15:R71:-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;R72:-H
CO−16:R71:-(CH2)9-O-CO-CH=CH2;R72:-CH3
CO−17:R71:-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;R72:-CH3
CO−18:R71:-(CH2)9-O-CO-CH=CH2;R72:-Ph
CO−19:R71:-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;R72:-Ph
CO−20:R71:-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;R72:-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
CO−21:R71:-(CH2)4-O-CO-CH=CH2;R72:-(CH2)12-CH3
CO−22:R71:-(CH2)9-O-EpEt;R72:-H
CO−23:R71:-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-EpEt;R72:-H
CO−24:R71、R72:-(CH2)9-O-EpEt
CO−25:R71、R72:-(CH2)9-O-CO-CH=CH2
CO−26:R71、R72:-(CH2)4-CH=CH-(CH2)4-O-CO-CH=CH2
(註)Ph:フェニル
EpEt:エポキシエチル
【0131】
メラミン化合物側に重合性基を有するメラミンポリマーの例を以下に示す。
【0132】
【化33】
Figure 0004260362
【0133】
MP−1:R73、R75、R76:-CH2-NH-CO-CH=CH2;R74:-CH2-NH-CO-(CH2)8-CH3
MP−2:R71:-CH3;R73、R75、R76:-CH2-NH-CO-CH=CH2;
R74:-CH2-NH-CO-(CH2)8-CH3
MP−3:R71、R72:-CH3;R73、R75、R76:-CH2-NH-CO-CH=CH2;
R74:-CH2-NH-CO-(CH2)8-CH3
MP−4:R71:-Ph;R73、R75、R76:-CH2-NH-CO-CH=CH2;
R74:-CH2-NH-CO-(CH2)8-CH3
MP−5:R73、R76:-CH2-NH-CO-CH=CH2;
R74:-CH2-NH-CO-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-CH3;R75:-CH2-O-CH3
MP−6:R73、R76:-CH2-NH-CO-CH=CH2;
R74:-CH2-NH-CO-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-CH3;R75:-CH2-OH
MP−7:R73、R76:-CH2-NH-CO-C2H5;R74:-CH2-NH-CO-(CH2)16-CH3;
R75:-CH2-O-CH3
MP−8:R73、R76:-CH2-NH-CO-C2H5;R74:-CH2-NH-CO-(CH2)16-CH3;
R75:-CH2-OH
MP−9:R73、R76:-CH2-O-CO-CH=CH2;
R74:-CH2-O-CO-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-CH3;R75:-CH2-O-CH3
MP−10:R73、R76:-CH2-O-CO-CH=CH2;
R74:-CH2-O-CO-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-CH3;R75:-CH2-OH
MP−11:R73、R76:-CH2-O-CO-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-CH3;
R74:-CH2-NH-CO-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-CH3;R75:-CH2-O-CH3
MP−12:R73、R76:-CH2-O-CO-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-CH3;
R74:-CH2-NH-CO-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-CH3;R75:-CH2-OH
MP−13:R73、R74、R75、R76:-CH2-O-(CH2)11-O-CO-CH=CH2
MP−14:R73、R75、R76:-CH2-NH-CO-CH=CH2;R74:-CH2-O-(CH2)16-CH3
(註)定義のないR:無置換(水素原子)
Ph:フェニル
【0134】
二種類以上の1,3,5−トリアジン環を有する化合物(メラミン化合物およびメラミンポリマーを含む)を併用してもよい。
1,3,5−トリアジン環を有する化合物は、ディスコティック液晶性分子の量の0.01乃至20重量%の量で使用することが好ましく、0.1乃至15重量%の量で使用することがさらに好ましく、0.5乃至10重量%の量で使用することが最も好ましい。
1,3,5−トリアジン環を有する化合物の塗布量は、1乃至1000mg/m2 の範囲であることが好ましく、2乃至300mg/m2 の範囲であることがさらに好ましく、3乃至100mg/m2 の範囲であることが最も好ましい。
【0135】
光学異方性層は、ディスコティック液晶性分子あるいは下記の重合性開始剤や任意の添加剤(例、可塑剤、モノマー、界面活性剤、セルロースエステル、1,3,5−トリアジン化合物、カイラル剤)を含む液晶組成物(塗布液)を、配向膜の上に塗布することで形成する。
液晶組成物の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド(例、N,N−ジメチルホルムアミド)、スルホキシド(例、ジメチルスルホキシド)、ヘテロ環化合物(例、ピリジン)、炭化水素(例、ベンゼン、ヘキサン)、アルキルハライド(例、クロロホルム、ジクロロメタン)、エステル(例、酢酸メチル、酢酸ブチル)、ケトン(例、アセトン、メチルエチルケトン)、エーテル(例、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン)が含まれる。アルキルハライドおよびケトンが好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
液晶組成物の塗布は、公知の方法(例、ワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法)により実施できる。
【0136】
ディスコティック液晶性分子の重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれる。光重合反応が好ましい。
光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物(米国特許2367661号、同2367670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許2448828号明細書記載)、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許3046127号、同2951758号の各明細書記載)、トリアリールイミダゾールダイマーとp−アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許3549367号明細書記載)、アクリジンおよびフェナジン化合物(特開昭60−105667号公報、米国特許4239850号明細書記載)およびオキサジアゾール化合物(米国特許4212970号明細書記載)が含まれる。
光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の0.01乃至20重量%であることが好ましく、0.5乃至5重量%であることがさらに好ましい。
ディスコティック液晶性分子の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。
照射エネルギーは、20mJ/cm2 乃至50J/cm2 であることが好ましく、100乃至800mJ/cm2 であることがさらに好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。
光学異方性層の厚さは、0.1乃至20μmであることが好ましく、0.5乃至15μmであることがさらに好ましく、1乃至10μmであることが最も好ましい。
【0137】
[楕円偏光板]
偏光板は、偏光膜とその両側に配置された二枚の透明保護膜からなる。
偏光膜には、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を用いる染料系偏光膜やポリエン系偏光膜がある。ヨウ素系偏光膜および染料系偏光膜は、一般にポリビニルアルコール系フイルムを用いて製造する。偏光膜の偏光軸は、フイルムの延伸方向に垂直な方向に相当する。
偏光膜の面内の透過軸は、透明フイルムの遅相軸と、実質的に平行または直交するように配置することが好ましい。
【0138】
透明保護膜としては、透明なポリマーフイルムが用いられる。保護膜が透明であるとは、光透過率が80%以上であることを意味する。
透明保護膜としては、一般にセルロースエステルフイルム、好ましくはトリアセチルセルロースフイルムが用いられる。セルロースエステルフイルムは、ソルベントキャスト法により形成することが好ましい。
透明保護膜の厚さは、20乃至500μmであることが好ましく、50乃至200μmであることがさらに好ましい。
【0139】
本発明の光学補償シートを偏光膜の一方の面に貼り合わせ、偏光膜の反対側の面に透明保護膜を貼り合わせることで、楕円偏光板を製造することができる。
この場合、光学補償シートを、その透明フイルムが偏光膜側となるように貼り合わせることが好ましい。
【0140】
[液晶表示装置]
本発明は、様々な表示モードの液晶セルに適用できる。前述したように、液晶性分子を用いた光学補償シートは、TN(Twisted Nematic)、IPS(In-Plane Switching)、FLC(Ferroelectric Liquid Crystal)、OCB(Optically Compensatory Bend)、STN(Supper Twisted Nematic)、VA(Vertically Aligned)、ECB(Electrically Controlled Birefringence )およびHAN(Hybrid Aligned Nematic)モードの液晶セルに対応するものが既に提案されている。本発明は、実質的に垂直に配向している棒状液晶性分子が多いVAモード、OCBモード、HANモードのような液晶セルを用いた液晶表示装置において有効であり、大部分の棒状液晶性分子が実質的に垂直に配向しているVAモードの液晶表示装置において特に効果がある。
VAモードの液晶セルには、(1)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直に配向させ、電圧印加時に実質的に水平に配向させる狭義のVAモードの液晶セル(特開平2−176625号公報記載)に加えて、(2)視野角拡大のため、VAモードをマルチドメイン化した(MVAモードの)液晶セル(SID97、Digest of tech. Papers(予稿集)28(1997)845記載)、(3)棒状液晶性分子を電圧無印加時に実質的に垂直配向させ、電圧印加時にねじれマルチドメイン配向させるモード(n−ASMモード)の液晶セル(日本液晶討論会の予稿集58〜59(1998)記載)および(4)SURVAIVALモードの液晶セル(LCDインターナショナル98で発表)が含まれる。
【0141】
【実施例】
以下に本発明で用いた測定法について説明を加える。
▲1▼レターデーション
作製した透明フイルム(または光学補償シート)について、エリプソメーター(M−150、日本分光(株)製)を用いて、波長550nmにおけるレターデーション値(ReおよびRth)を測定した。透明フイルム(または光学補償シート)の幅方向における変動を評価するため、レターデーション値は、30mm間隔で幅方向の全幅にわたり測定した。
▲2▼軸ズレ(遅相軸方向と延伸方向のなす角度)の測定
作製した透明フイルムの遅相軸の方向と延伸方向とのなす角度(軸ズレ)は、自動複屈折計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株))により遅相軸方向を測定し、これと延伸方向の差から求める。この測定を、フイルムの幅方向30mm間隔で全幅にわたり行い、その中の最大値について記載した。
【0142】
[実施例1、比較例1]
(光学補償シートの作製)
下記組成のセルローストリアセテート溶液(ドープ)を、溶液製膜法によりバンド上に流延してセルローストリアセテートフイルムを作製した。なおアセチル置換度は、 Polymer Journal 17. 1065-1069(1985)に記載の方法で13C−NMRスペクトルから測定した。
────────────────────────────────────
セルロースアセテート溶液組成
────────────────────────────────────
セルロースアセテート(アセチル置換度2.8) 118質量部
トリフェニルホスフェート 9.19質量部
ビフェニルジフェニルホスフェート 4.60質量部
トリベンジルアミン 2.36質量部
酢酸メチル 530質量部
エタノール 99.4質量部
ブタノール 33.1質量部
下記のレターデーション上昇剤 1.20質量部
────────────────────────────────────
【0143】
【化34】
Figure 0004260362
【0144】
この後、フイルムを下記条件で縦方向に一軸延伸した。なお、残留溶剤量は、延伸直前にサンプリングした透明フイルム約1gを精秤した後(X(g)とする)、140℃で20分乾燥した後、再度精秤し(Y(g)とする)、100×(X−Y)/X(%)で表す。
【0145】
────────────────────────────────────
延伸処理条件 実施例1 比較例1
────────────────────────────────────
フイルム中の残留溶剤 30質量% 3質量%
延伸倍率 1.20倍 1.20倍
延伸温度 130℃ 130℃
延伸温度差(中央−両端) 3℃ 0℃
延伸速度 20%/分 300%/分
────────────────────────────────────
【0146】
このようにして、幅1.5m、そして厚みが120μmのセルローストリアセテートフイルム(透明フイルム)を作製した。得られた透明フイルムは下記特性を示した。光学特性の変動(ReおよびRth)は、透明フイルムの幅方向で評価した。透明フイルムの光学特性の、変動の範囲を以下に記載した。
【0147】
Figure 0004260362
【0148】
透明フイルムの一方の面に、セルロースジアセテートを塗布し、乾燥して、乾燥膜厚が0.5μmの下塗り層(ラビング処理していない配向膜)を形成した。下記のディスコティック液晶性分子(1)90質量部、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート(V#360、大阪有機化学(株)製)10質量部、メラミンホルムアルデヒド/アクリル酸コポリマー(アルドリッチ試薬)0.6質量部、光重合開始剤(イルガキュア907、日本チバガイギー(株)製)3.0質量部および光増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)1.0質量部を、メチルエチルケトンに溶解して、固形分濃度が38質量%の塗布液を調製した。
【0149】
【化35】
Figure 0004260362
【0150】
塗布液を下塗り層の上に塗布、乾燥した。130℃で2分間加熱して、ディスコティック液晶性分子を配向させた。直ちに室温に冷却し、500mJ/cm2 の紫外線を照射して、ディスコティック液晶性分子を重合させ、配向状態を固定した。形成した光学異方性層の厚さは、1.7μmであった。
光学異方性層のレターデーションの角度依存性を、エリプソメーター(日本分光(株)製)で測定した。その結果、実施例1、比較例1のディスコティック液晶性分子の平均傾斜角はそれぞれ0.2゜、1゜、厚み方向のレターデーション(Rth)は88nm、100nmであった。
【0151】
セルローストリアセテートフイルムの他方の面に、粘着剤を用いて、光学的一軸性を有するポリカーボネートフイルムを貼り合わせて光学補償シートをそれぞれ作製した。光学的一軸性を有するポリカーボネートフイルムは、面内に光軸を有し、面内レターデーション(Re)は50nm、厚み方向のレターデーションは20nmであった。
作製した光学補償シート全体の実施例1、比較例1の面内レターデーション(Re)は50nm、80nm、厚み方向のレターデーション(Rth)は100nm、200nmであった。
【0152】
(楕円偏光板の作製)
実施例1として作製した光学補償シートの透明フイルム(ポリカーボネートフイルム)側に、偏光膜と透明保護膜とをこの順に積層して、楕円偏光板を作製した。透明フイルムの遅相軸と偏光膜の偏光軸とは平行になるように配置した。
比較例1として作製した光学補償シートを用いて同様に楕円偏光板を作製した。
【0153】
(液晶表示装置の作製)
市販のVA液晶表示装置(LCD5000)から楕円偏光板を取り除き、代わりに実施例1の楕円偏光板を貼り付けて液晶表示装置を作製した。比較例1の楕円偏光板を用いて同様に液晶表示装置を作製した。さらに実施例1については、透明フイルムにディスコティック液晶層を塗布しなかった以外は同様にして作製した楕円偏光板を用いて液晶表示装置を作製した。
また楕円偏光板は、液晶表示装置の画面サイズに応じてその幅方向の一方の端部から打ち抜いて使用したが、光学補償シートの端部が液晶表示装置の画面の端部に配置されるようにして貼り付けた。(以降の実施例も同様にして楕円偏光板を液晶表示装置に貼り付けた。)
これらのVA液晶表示装置および、そして市販のVA液晶表示装置について、全方位のコントラストデータを測定し、コントラスト比20:1が得られる視野角を下記に示した。
本発明の実施例1で作製した液晶表示装置では中央部、端部にいたるまで良好な視野角が得られた。
【0154】
Figure 0004260362
【0155】
[実施例2]
(光学的二軸性透明フイルムの作製)
下記の組成のセルロースアセテート溶液(ドープ)を作製した。溶液製膜法により、下記方法で単層、あるいは積層法でバンド上に流延してセルローストリアセテートフイルムを作製した。
【0156】
────────────────────────────────────
セルロースアセテート溶液(ドープ)組成
────────────────────────────────────
セルロースアセテート(アセチル置換度2.6) 87質量部
トリフェニルホスフェート 10質量部
紫外線吸収剤(TM165、住友化学(株)製) 3質量部
メチレンクロリド 510質量部
メタノール 44質量部
────────────────────────────────────
【0157】
(製膜法)
▲1▼単層法
上記方法により得られた溶液(ドープ)を、濾紙(No.244、安積濾紙(株)製)およびネル製の濾布で濾過した後、定量ギアポンプで加圧ダイに送液し、有効長6mのバンド流延機を用いて流延した。バンド温度は0℃とした。
▲2▼積層製膜
三層共流延ダイを用い、内層から上記組成のドープを、両側に10%に溶剤量を増加し希釈したドープを、金属支持体上に同時に吐出させて重層流延した後、流延膜を支持体から剥ぎ取り、乾燥して、本発明の三層構造のセルロースアセテートフイルム積層体(内層の厚さ:各表面層の厚さ=8:1)を製造した。これを単層法と同様にしてバンド流延した。
▲3▼延伸法
下記条件で上記フイルムを延伸した。
【0158】
────────────────────────────────────
延伸処理条件 実施例 2-1 実施例 2-2 比較例 2
────────────────────────────────────
製膜法 単層法 積層法 積層法
フイルム中の残留溶剤 25質量% 35質量% 55質量%
延伸倍率 1.10倍 1.30倍 1.20倍
延伸温度 120℃ 140℃ 130℃
延伸温度差(中央−両端) 5℃ 1℃ 0℃
延伸速度 10%/分 40%/分 300%/分
────────────────────────────────────
【0159】
このようにして、幅1m厚み100μmのセルローストリアセテートフイルム(透明フイルム)を作製した。得られた透明フイルムは下記の特性を示した。
Figure 0004260362
【0160】
(光学補償シートの作製)
実施例1で用いた光学異方性層の塗布液を、光学的二軸性透明フイルムの上に、3ml/m2 塗布し、室温で乾燥した。130℃で1分間加熱して、ディスコティック液晶性分子を配向させ、紫外線を照射して、ディスコティック液晶性分子を重合させ、配向状態を固定した。
光学異方性層のレターデーションの角度依存性を、エリプソメーター(日本分光(株)製)で測定した。その結果、ディスコティック液晶性分子の平均傾斜角は実施例2−1、実施例2−2、比較例2ともいずれも中央部は0.1゜であったが、端部はそれぞれ0.1゜、0.3゜、1゜であった。
作製した光学補償シート全体の面内レターデーション(Re)は実施例2−1、実施例2−2、比較例2ともいずれも中央部は25nmであったが、端部はそれぞれ20nm、30nm、40nmであった。厚み方向のレターデーション(Rth)は実施例2−1、実施例2−2、比較例2ともいずれも中央部は120nmであったが、端部は本発明2−1、実施例2−2、比較例2それぞれは120nm、130nm、300nmであった。
【0161】
(楕円偏光板の作製)
作製したそれぞれの光学補償シートの透明フイルム側に、偏光膜と透明保護膜とをこの順に積層して、楕円偏光板を作製した。
透明フイルムの遅相軸と偏光膜の偏光軸とは平行になるように配置した。
【0162】
(液晶表示装置の作製)
市販のVA液晶表示装置(LCD5000)から楕円偏光板を取り除き、代わりに作製したそれぞれの楕円偏光板を貼り付けて液晶表示装置を作製した。但し実施例2−1、実施例2−2については透明フイルムにディスコティック液晶層を塗布しなかった以外は同様にして作製した楕円偏光板を用いて液晶表示装置を作製した。
作製したVA液晶表示装置について、全方位のコントラストデータを測定し、コントラスト比20:1が得られる視野角を下記に示した。
【0163】
Figure 0004260362
【0164】
[実施例3]
(光学的二軸性透明フイルムの作製)
下記組成のセルロースアセテート溶液(ドープ)を作成し、溶液製膜法により下記の単層法でバンド上に流延してセルロースアセテートフイルム(透明フイルム)を作製した。
(1)ドープ組成
【0165】
────────────────────────────────────
セルロースアセテート溶液(ドープ)組成
────────────────────────────────────
セルロースアセテート(置換度2.7) 85質量部
トリフェニルホスフェート 10質量部
紫外線吸収剤(TM165、住友化学(株)製) 5質量部
メチレンクロリド 510質量部
メタノール 44質量部
────────────────────────────────────
【0166】
(2)製膜法
得られた溶液(ドープ)を、濾紙(No.244、安積濾紙(株)製)およびネル製の濾布で濾過した後、定量ギアポンプで加圧ダイに送液し、有効長6mのバンド流延機を用いて流延した。バンド温度は0℃とした。
(3)延伸法
これを下記に示す条件で延伸した。
【0167】
────────────────────────────────────
延伸処理条件(実施例3)
────────────────────────────────────
製膜法 単層法
フイルム中の残留溶剤 25質量%
延伸倍率 1.10倍
延伸温度 120℃
延伸温度差(中央−両端) 5℃
延伸速度 10%/分
────────────────────────────────────
【0168】
このようにして、幅1m、そして厚みが100μmのセルローストリアセテートフイルム(透明フイルム)を作製した。得られた透明フイルムは下記特性を示した。
【0169】
Figure 0004260362
【0170】
(光学補償シートの作製)
実施例1で用いた光学異方性層の塗布液を、光学的二軸性透明フイルムの上に、6ml/m2 塗布し、室温で乾燥した。130℃で1分間加熱して、ディスコティック液晶性分子を配向させ、紫外線を照射して、ディスコティック液晶性分子を重合させ、配向状態を固定した。
光学異方性層のレターデーションの角度依存性を、エリプソメーター(日本分光(株)製)で測定した。その結果、ディスコティック液晶性分子の平均傾斜角は0.5゜であった。
作製した光学補償シート全体の面内レターデーション(Re)は50nm、厚み方向のレターデーション(Rth)は250nmであった。
【0171】
(楕円偏光板の作製)
光学補償シートの透明フイルム側に、偏光膜と透明保護膜とをこの順に積層して、楕円偏光板を作製した。
透明フイルムの遅相軸と偏光膜の偏光軸とは平行になるように配置した。
【0172】
(液晶表示装置の作製)
市販のVA液晶表示装置(LCD5000)から楕円偏光板を取り除き、代わりに作製した楕円偏光板を貼り付けた。さらに、透明フイルムにディスコティック液晶層を塗布しなかった以外は同様にして作製した楕円偏光板についても液晶表示装置を作製した。
作製したVA液晶表示装置について、全方位のコントラストデータを測定した。
【0173】
Figure 0004260362
【0174】
[実施例4]
(光学的二軸性透明フイルムの作製)
下記組成のセルロースアセテート溶液(ドープ)を作成した。溶液製膜法により、下記の単層法でバンド上にドープを流延してセルロースアセテートフイルムを作製した。
(1)ドープ組成
【0175】
────────────────────────────────────
セルロースアセテート(ドープ)溶液組成
────────────────────────────────────
セルロースアセテート(置換度2.9) 85質量部
トリフェニルホスフェート 10質量部
リン酸ビフェニルジフェニル 5質量部
メチレンクロリド 510質量部
メタノール 44質量部
実施例1で用いたレターデーション上昇剤 4.4質量部
────────────────────────────────────
【0176】
(2)製膜法
上記方法により得られた溶液(ドープ)を、濾紙(No.244、安積濾紙(株)製)およびネル製の濾布で濾過した後、定量ギアポンプで加圧ダイに送液し、有効長6mのバンド流延機を用いて流延した。バンド温度は0℃とした。
(3)延伸法
これを下記に示す条件で延伸した。
【0177】
────────────────────────────────────
延伸処理条件(実施例4)
────────────────────────────────────
製膜法 単層法
フイルム中の残留溶剤 40質量%
延伸倍率 1.53倍
延伸温度 140℃
延伸温度差(中央−両端) 8℃
延伸速度 70%/分
────────────────────────────────────
【0178】
このようにして、幅1m、そして厚みが140μmのセルローストリアセテートフイルム(透明フイルム)を作製した。得られた透明フイルムは下記特性を示した。
【0179】
Figure 0004260362
【0180】
(光学補償シートの作製)
透明フイルムの一方の面に、ゼラチンを塗布して下塗り層を形成した。
下塗り層の上に、下記の変性ポリビニルアルコール2質量%およびグルタルアルデヒド0.1質量%の水溶液を塗布、乾燥して、厚さ0.5μmの配向膜を形成した。
【0181】
【化36】
Figure 0004260362
【0182】
実施例1で用いたディスコティック液晶性分子(1)90質量部、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート(V#360、大阪有機化学(株)製)10質量部、メラミンホルムアルデヒド/アクリル酸コポリマー(アルドリッチ試薬)0.6質量部、光重合開始剤(イルガキュア907、日本チバガイギー(株)製)3.0質量部および光増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)1.0質量部を、メチルエチルケトン170質量部に溶解して、塗布液を調製した。
塗布液を配向膜の上に塗布、乾燥した。130℃で1分間加熱して、ディスコティック液晶性分子を配向させた。さらに紫外線を照射して、ディスコティック液晶性分子を重合させ、配向状態を固定した。形成した光学異方性層の厚さは、1.2μmであった。
光学異方性層のレターデーションの角度依存性を、エリプソメーター(日本分光(株)製)で測定した。その結果、ディスコティック液晶性分子の平均傾斜角は0.2゜であった。
波長550nmにおける光学補償シート全体のレターデーションを、エリプソメーター(M150、日本分光(株)製)で測定した。その結果、面内レターデーション(Re)は40m、厚み方向のレターデーション(Rth)は160nmであった。
【0183】
(楕円偏光板の作製)
光学補償シートの透明フイルム側に、偏光膜と透明保護膜とをこの順に積層して、楕円偏光板を作製した。
透明フイルムの遅相軸と偏光膜の偏光軸とは平行になるように配置した。
【0184】
(液晶表示装置の作製)
市販のMVA液晶表示装置(VL−1530S、富士通(株)製)から偏光板を取り除き、代わりに作製した楕円偏光板を貼り付けた。
作製したMVA液晶表示装置について、画像反転なしでコントラスト比10:1が得られる視野角を測定した。結果は、第1表に示す。
【0185】
[実施例5]
(光学的二軸性透明フイルムの作製)
ノルボルネン樹脂(アートン、JSR(株)製)30質量部を、塩化メチレン70質量部に溶解した。得られた溶液をバンド流延機を用いて流延した。
ノルボルネンフイルムを縦延伸の後、幅方向に下記条件で延伸して光学的二軸性透明フイルムを作製した。
【0186】
────────────────────────────────────
延伸処理条件(実施例5)
────────────────────────────────────
延伸 縦延伸 横延伸
フイルム中の残留溶剤 38質量% 8質量%
延伸倍率 1.15倍 1.07倍
延伸温度 140℃ 148℃
延伸温度差(中央−両端) 2℃ 9℃
延伸速度 100%/分 20%/分
────────────────────────────────────
【0187】
このようにして、幅1.5m、そして乾燥後の厚さが100μmのノルボルネンフイルムを作製した。得られた透明フイルムは下記特性を示した。
【0188】
Figure 0004260362
【0189】
(光学補償シートの作製)
透明フイルムの一方の面を、コロナ放電処理した。
コロナ放電処理した面の上に、実施例4で用いた変性ポリビニルアルコール2質量%およびグルタルアルデヒド0.1質量%の水溶液を塗布、乾燥して、厚さ0.5μmの配向膜を形成した。
実施例1で用いたディスコティック液晶性分子(1)90質量部、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート(V#360、大阪有機化学(株)製)10質量部、メラミンホルムアルデヒド/アクリル酸コポリマー(アルドリッチ試薬)0.6質量部、光重合開始剤(イルガキュア907、日本チバガイギー(株)製)3.0質量部および光増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)1.0質量部を、メチルエチルケトン170質量部に溶解して、塗布液を調製した。
塗布液を配向膜の上に塗布、乾燥した。130℃で1分間加熱して、ディスコティック液晶性分子を配向させた。さらに紫外線を照射して、ディスコティック液晶性分子を重合させ、配向状態を固定した。形成した光学異方性層の厚さは、1.4μmであった。
光学異方性層のレターデーションの角度依存性を、エリプソメーター(日本分光(株)製)で測定した。その結果、ディスコティック液晶性分子の平均傾斜角は0.3゜であった。
波長550nmにおける光学補償シート全体のレターデーションを、エリプソメーター(M150、日本分光(株)製)で測定した。その結果、面内レターデーション(Re)は30m、厚み方向のレターデーション(Rth)は120nmであった。
【0190】
(楕円偏光板の作製)
光学補償シートの透明フイルム側に、偏光膜と透明保護膜とをこの順に積層して、楕円偏光板を作製した。
透明フイルムの遅相軸と偏光膜の偏光軸とは平行になるように配置した。
【0191】
(液晶表示装置の作製)
市販のMVA液晶表示装置(VL−1530S、富士通(株)製)から偏光板を取り除き、代わりに作製した楕円偏光板を貼り付けた。
作製したMVA液晶表示装置について、画像反転なしでコントラスト比10:1が得られる視野角を測定した。結果は、第1表に示す。
【0192】
[実施例6]
(光学的二軸性透明フイルムの作製)
市販のポリカーボネートフイルム(帝人(株)製)を下記条件で縦方向、その後横方向に延伸し、光学的二軸性透明フイルムを作製した。
【0193】
────────────────────────────────────
延伸処理条件(実施例6)
────────────────────────────────────
延伸 縦延伸 横延伸
延伸倍率 1.4倍 1.15倍
延伸温度 145℃ 148℃
延伸温度差(中央−両端) 3℃ 6℃
延伸速度 90%/分 20%/分
────────────────────────────────────
【0194】
このようにして、幅1.5m、そして厚みが100μmのポリカーボネートフイルム(透明フイルム)を作製した。得られた透明フイルムは下記特性を示した。
【0195】
Figure 0004260362
【0196】
(光学補償シートの作製)
透明フイルムの一方の面を、コロナ放電処理した。
コロナ放電処理した面の上に、実施例4で用いた変性ポリビニルアルコール2質量%およびグルタルアルデヒド0.1質量%の水溶液を塗布、乾燥して、厚さ0.5μmの配向膜を形成した。
実施例1で用いたディスコティック液晶性分子(1)90質量部、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート(V#360、大阪有機化学(株)製)10質量部、メラミンホルムアルデヒド/アクリル酸コポリマー(アルドリッチ試薬)0.6質量部、光重合開始剤(イルガキュア907、日本チバガイギー(株)製)3.0質量部および光増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)1.0質量部を、メチルエチルケトン170質量部に溶解して、塗布液を調製した。
塗布液を配向膜の上に塗布、乾燥した。130℃で1分間加熱して、ディスコティック液晶性分子を配向させた。さらに紫外線を照射して、ディスコティック液晶性分子を重合させ、配向状態を固定した。形成した光学異方性層の厚さは、3.5μmであった。
光学異方性層のレターデーションの角度依存性を、エリプソメーター(日本分光(株)製)で測定した。その結果、ディスコティック液晶性分子の平均傾斜角は0.1゜であった。
波長633nmにおける光学補償シート全体のレターデーションを、エリプソメーター(M150、日本分光(株)製)で測定した。その結果、面内レターデーション(Re)は200m、厚み方向のレターデーション(Rth)は300nmであった。
【0197】
(楕円偏光板の作製)
光学補償シートの透明フイルム側に、偏光膜と透明保護膜とをこの順に積層して、楕円偏光板を作製した。
透明フイルムの遅相軸と偏光膜の偏光軸とは平行になるように配置した。
【0198】
(液晶表示装置の作製)
市販のMVA液晶表示装置(VL−1530S、富士通(株)製)から偏光板を取り除き、代わりに作製した楕円偏光板を貼り付けた。
作製したMVA液晶表示装置について、画像反転なしでコントラスト比10:1が得られる視野角を測定した。結果は、第1表に示す。
【0199】
[比較例1]
(光学的等方性透明フイルムの作製)
幅1.3m、そして厚みが80μmの市販のセルローストリアセテートフイルム(TD80UF、富士写真フイルム(株)製)を透明フイルムとして用いた。波長633nmにおける透明フイルムのレターデーションを、エリプソメーター(M150、日本分光(株)製)で測定した。その結果、厚み方向のレターデーション(Rth)は40nm、面内レターデーション(Re)は3nmであり、実質的に光学的等方性であった。また、Reの幅方向における変動の範囲は、−1〜+1(nm)、Rthの幅方向における変動の範囲は、−5〜+5(nm)であった。
【0200】
(光学補償シートの作製)
透明フイルムの一方の面に、ゼラチンを塗布して下塗り層を形成した。
下塗り層の上に、実施例4で用いた変性ポリビニルアルコール2質量%およびグルタルアルデヒド0.1質量%の水溶液を塗布、乾燥して、厚さ0.5μmの配向膜を形成した。
実施例1で用いたディスコティック液晶性分子(1)90質量部、エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート(V#360、大阪有機化学(株)製)10質量部、メラミンホルムアルデヒド/アクリル酸コポリマー(アルドリッチ試薬)0.6質量部、光重合開始剤(イルガキュア907、日本チバガイギー(株)製)3.0質量部および光増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)1.0質量部を、メチルエチルケトン170質量部に溶解して、塗布液を調製した。
塗布液を配向膜の上に塗布、乾燥した。130℃で1分間加熱して、ディスコティック液晶性分子を配向させた。さらに紫外線を照射して、ディスコティック液晶性分子を重合させ、配向状態を固定した。形成した光学異方性層の厚さは、2.0μmであった。
光学異方性層のレターデーションの角度依存性を、エリプソメーター(日本分光(株)製)で測定した。その結果、ディスコティック液晶性分子の平均傾斜角は0.1゜であった。
波長633nmにおける光学補償シート全体のレターデーションを、エリプソメーター(M150、日本分光(株)製)で測定した。その結果、面内レターデーション(Re)は3m、厚み方向のレターデーション(Rth)は240nmであった。
【0201】
(楕円偏光板の作製)
光学補償シートの透明フイルム側に、偏光膜と透明保護膜とをこの順に積層して、楕円偏光板を作製した。
透明フイルムの遅相軸と偏光膜の偏光軸とは平行になるように配置した。
【0202】
(液晶表示装置の作製)
市販のMVA液晶表示装置(VL−1530S、富士通(株)製)から偏光板を取り除き、代わりに作製した楕円偏光板を貼り付けた。
作製したMVA液晶表示装置について、画像反転なしでコントラスト比10:1が得られる視野角を測定した。結果は、第1表に示す。
【0203】
[参考例1]
市販のMVA液晶表示装置(VL−1530S、富士通(株)製)について、画像反転なしでコントラスト比10:1が得られる視野角を測定した。結果は、第1表に示す。
【0204】
【表1】
Figure 0004260362
【0205】
【図面の簡単な説明】
【図1】透過型液晶表示装置の基本的な構成を示す模式図である。
【図2】反射型液晶表示装置の基本的な構成を示す模式図である。
【符号の説明】
BR バックライト
RP 反射板
1、1a、1b、1c 透明保護膜
2、2a、2b 偏光膜
3、3a、3b 透明フイルム
4、4a、4b 光学異方性層
5a 液晶セルの下基板
5b 液晶セルの上基板
6 棒状液晶性分子

Claims (9)

  1. ポリマーを有機溶媒に溶解してポリマー溶液を調製する工程;調製した溶液をバンド上あるいはドラム上に流延して透明フイルムを形成する工程;そして、形成した透明フイルムが5乃至50質量%の残留溶媒を含む状態、かつ形成した透明フイルムに対して、幅方向両端部の温度がそれぞれ中央部より1乃至10℃低い温度となるように温度分布を調節した状態で延伸処理を実施し、これにより該透明フイルムの波長550nmで測定した面内レターデーション(Re)のフイルム面に沿った任意の方向における変動を、いずれの方向についても、各方向におけるReの平均値を基準として±5nmの範囲内に、かつ厚み方向のレターデーション(Rth)のフイルム面に沿った任意の方向における変動を、いずれの方向についても、各方向におけるRthの平均値を基準として±10nmの範囲内に調整する工程により光学的一軸性または光学的二軸性を有する透明フイルムからなる光学補償シートを製造することを特徴とする光学補償シートの製造方法。
  2. ポリマーを有機溶媒に溶解してポリマー溶液を調製する工程;調製した溶液をバンド上あるいはドラム上に流延して透明フイルムを形成する工程;形成した透明フイルムが5乃至50質量%の残留溶媒を含む状態、かつ透明フイルムに対して、幅方向両端部の温度がそれぞれ中央部より1乃至10℃低い温度となるように温度分布を調節した状態で延伸処理を実施し、これにより該透明フイルムの波長550nmで測定した面内レターデーション(Re)のフイルム面に沿った任意の方向における変動を、いずれの方向についても、各方向におけるReの平均値を基準として±5nmの範囲内に、かつ厚み方向のレターデーション(Rth)のフイルム面に沿った任意の方向における変動を、いずれの方向についても、各方向におけるRthの平均値を基準として±10nmの範囲内に調整する工程;そして、得られた光学的一軸性または光学的二軸性を有する透明フイルム上に、ディスコティック液晶性分子から、該ディスコティック液晶性分子の円盤面と透明フイルム表面との間の平均傾斜角が5°未満の状態でディスコティック液晶性分子が配向している光学異方性層を形成する工程からなることを特徴とする光学補償シートの製造方法。
  3. 該透明フイルムの面内遅相軸と延伸軸とのなす角度が±5度以下であることを特徴とする請求項1もしくは2に記載の製造方法。
  4. 該透明フイルムの面内レターデーションが、10乃至1000nmの範囲にあることを特徴とする請求項1もしくは2に記載の製造方法。
  5. 該透明フイルムの厚み方向のレターデーションが、10乃至1000nmの範囲にあることを特徴とする請求項1もしくは2に記載の製造方法。
  6. 該光学補償シートの面内レターデーションが、20乃至200nmの範囲にあることを特徴とする請求項2に記載の製造方法。
  7. 該光学補償シートの厚み方向のレターデーションが、70乃至500nmの範囲にあることを特徴とする請求項2に記載の製造方法。
  8. 該透明フイルムが、2乃至10の層からなる積層体であることを特徴とする請求項1もしくは2に記載の製造方法。
  9. 形成した透明フイルムを1.05乃至1.60の範囲の延伸倍率かつ5乃至100%/分の延伸速度で延伸する請求項1もしくは2に記載の製造方法。
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