JP4717803B2 - リターデーションまたは配向パターンを有する重合液晶フィルム - Google Patents
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- G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
- G02F1/133631—Birefringent elements, e.g. for optical compensation with a spatial distribution of the retardation value
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/13363—Birefringent elements, e.g. for optical compensation
- G02F1/133633—Birefringent elements, e.g. for optical compensation using mesogenic materials
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2413/00—Indexing scheme related to G02F1/13363, i.e. to birefringent elements, e.g. for optical compensation, characterised by the number, position, orientation or value of the compensation plates
- G02F2413/01—Number of plates being 1
Description
a)基板上に少なくとも1個の光異性化可能な化合物を含む重合性LC材料の層を設ける工程;
b)前記LC材料の層をプラナー配向に配列する工程;
c)前記層またはその層の選択された領域における前記LC材料を、前記異性化可能な化合物の異性化を引き起こす光照射、好ましくはUV照射で露光する工程;
d)前記材料の前記露光領域の少なくとも一部で前記LC材料を重合させることで、前記配向を固定する工程;および
e)任意の工程として、前記基板から前記重合フィルムを取り出す工程
を有する方法に関するものであり、
好ましくは、前記LC材料の前記リターデーションおよび/または配向を、前記光異性化可能な化合物の量および/または種類を変えることで、および/または前記光照射の強度および/または露光時間を変えることで制御する、工程a)〜e)を有する方法に関するものである。
A)基板上に少なくとも1種類の光異性化可能な化合物を含む重合性LC材料の第1の層を設ける工程、
B)LC材料の前記第1の層をプラナー配向に配列し、前記材料を重合させることで前記配向を固定する工程、
C)前記第1の層を基板として用いて、A)およびB)の工程により、LC材料の第2の層を設ける工程
を有し、
前記第1のおよび第2の層の少なくとも一方またはそれらの層の選択された領域中の前記LC材料を、重合前に、前記異性化可能な化合物の異性化を引き起こす光、好ましくはUV光に露光することを特徴とする方法に関するものである。
本願で使用される「フィルム」という用語には、ほぼ顕著な機械的安定性および可撓性を示す自己保持性、すなわち自立性のフィルム、ならびに支持基板上または2個の基板間のコーティングまたは層が含まれる。
Stuttgart)に記載されている方法によって製造することができる。
P、Aおよびvは上記の意味を有し;Lは、上記で定義のL1のいずれか1つの意味を有し;Spは、例えば1〜12個の炭素原子を有するアルキレンまたはアルキレンオキシなどのスペーサ基または単結合であり;Rは、上記で定義のYまたはR0であるか、P−Spを意味する。
1)下記に挙げた順で縁部から開始してセルの中央まで、以下の構成要素:
11)互いに平行である第1および第2の基板面であって、少なくとも一方が入射光に対して透明であるもの、
12)前記基板の一方の上の非線形電気素子のアレイであって、前記LCセルの個々のピクセルを個別に切り替えるのに用いることができ、前記素子が好ましくはトランジスタのような能動素子、非常に好ましくはTFTであるもの、
13)前記基板の一方の上、好ましくは前記非線形素子アレイを有する基板に対向する基板上に設けられたカラーフィルターアレイであって、前記カラーフィルターが平坦化層によって覆われていても良いもの、
14)前記第1の基板の内側に設けられた第1の電極層、
15)任意の構成要素として、前記第2の基板の内側に設けられた第2の電極層、
16)任意の構成要素として、前記第1および第2の電極上に設けられた第1および第2のアラインメント層、
17)電界を印加することで少なくとも2つの異なる状態間で切り替え可能なLC媒体
を有する液晶(LC)セル;
2)前記LCセルの一方の側にある第1の直線偏光板;
3)任意の構成要素として、前記第1の直線偏光板のものに対向する前記LCセルの側の第2の直線偏光板;ならびに
4)少なくとも1個のパターニング光学位相差フィルム
を有し;
前記パターニング光学位相差フィルム4)が、前記LCセルの前記第1の基板と第2の基板の間、好ましくは前記カラーフィルターと前記液晶媒体の間、非常に好ましくは前記カラーフィルターと前記電極層のうちの一方の間、あるいは平坦化層が存在する場合には、前記平坦化層と前記電極層のうちの一方の間に配置されていることを特徴とする。
J. Broer, et al., Angew. Makromol, Chem. 183 (1990), 45-66)に記載されている。
Wiley & Sons, 1987, pp. 75-77)およびウチダらの著作(T. Uchida and H. Seki, ″Liquid
Crystals-Applications and Uses, Vol. 3″, B. Bahadur編, World Scientific Publishing, Singapore
1992, pp. 1-63)にある。アラインメントの材料および方法についての総説は、コニャールの報告(J. Cognard, Mol. Cryst. Liq.
Cryst. 78, Supplement 1 (1981), pp. 1-77)にある。
(1981))に記載されている。特に好ましいものは、ノニオン系界面活性剤、特には例えば市販のフルオロカーボン系界面活性剤Fluorad FC−171(登録商標;3M社(3M Co.)から)またはZonyl FSN(登録商標;デュポン社(DuPont)から)などのフルオロカーボン系界面活性剤およびGB0227108.8に記載の界面活性剤である。
重合性成分が専ら異性化可能なRMからなる(すなわち、重合性成分中の異性化可能な化合物の合計量が100モル%である)重合性LC混合物M1を調製した。
(1)9.0%
(2)23.0%
(3)14.4%
(4)18.0%
(5)17.0%
(6)17.0%
イルガキュア651:1.0%
フルオラドFC171:0.6%
332, p.273, 1999参照)。放線入射(0°)でのリターデーション値を、照射時間の関数として図1に示した。
非異性化性の反応性メソゲン(7)を32重量%含む重合性LC混合物M2を調製した。
(3)14.4%
(4)18.0%
(5)17.0%
(6)17.0%
(7)32.0%(非異性化性)
イルガキュア651:1.0%
フルオラドFC171:0.6%
A)実施例1で詳述した混合物M1から製造した第1の重合プラナーLC層を基板として用い、次に同じLC混合物M1の第2の層でコーティングし、そしてそれを重合させた。第2の層はプラナー配向であることが認められた。そうして、2つのプラナー重合LCフィルムを有する積層体を製造した。
Claims (26)
- 重合性成分を含む重合性液晶(LC)材料の重合または架橋によって得られる重合液晶(LC)材料を有するフィルムであって、
前記重合性LC材料は、ネマチックまたはスメクチックLC材料であり、
前記重合性成分は、複数の重合性かつ光異性化可能な化合物を、前記重合性成分の60〜100モル%の割合で含み、
前記フィルムが前記重合LC材料の異なるリターデーションを有する少なくとも2つの領域および/または異なる配向を有する少なくとも2つの領域を有することを特徴とするフィルム。 - 前記重合LC材料の異なるリターデーションを有する少なくとも2つの領域を有する請求項1に記載のフィルム。
- 前記重合性LC材料の重合または架橋によって得られる重合LC材料からなる請求項1または2に記載のフィルム。
- 前記重合LC材料の前記配向が、前記重合性LC材料において光異性化を引き起こすのに用いられる前記光照射の照射時間および/または強度を変えることで制御される請求項1〜3のいずれか1項に記載のフィルム。
- 前記重合性LC材料が、アゾベンゼン類、ベンズアルドキシム類、アゾメチン類、スチルベン類、スピロピラン類、スピロオキサジン類、フルギド類、ジアリールエテン類、ケイ皮酸化合物類、2−メチレンインダン−1−オン類および(ビス−)ベンジリデンシクロアルカノン類から選択される1以上の光異性化可能な化合物を含む請求項1〜4のいずれか1項に記載のフィルム。
- 前記重合性LC材料が、重合性メソゲニックケイ皮酸化合物類から選択される1以上の光異性化可能な化合物を含む請求項5に記載のフィルム。
- 前記重合性LC材料が、下記式から選択される1以上の光異性化可能な化合物を含む請求項1〜6のいずれか1項に記載のフィルム。
Aは、1,4−フェニレンまたは1,4−シクロヘキセンであり;
Pは、重合性基であり、
Spはスペーサー基または単結合であり;
Rは、極性基または炭素原子数15個以下の非極性のアルキルもしくはアルコキシ基であり;
Lは各出現で独立に、H、F、Cl、CNあるいは炭素原子数1〜7個であるハロゲン化されていても良いアルキル、アルコキシ、アルキルカルボニル、アルコキシカルボニルまたはアルコキシカルボニルオキシ基であり;
Vは、0または1であり;
前記フェニレン環は、Lによってモノ−、ジ−、トリ−またはテトラ置換されていても良い。) - 前記重合性LC材料の前記重合性成分が、100%の光異性化可能な化合物を含む請求項1〜7のいずれか1項に記載のフィルム。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の重合性LC材料。
- 前記重合LC材料の異なるリターデーションを有する少なくとも2つの領域および異なる配向を有する少なくとも2つの領域を有するパターニングフィルムであることを特徴とする請求項1記載のフィルム。
- 請求項1〜8、および10のいずれか1項に記載のフィルムの製造方法であって、
a)基板上に重合性成分を含む重合性LC材料の層を設ける工程(但し、前記重合性LC材料は、ネマチックまたはスメクチックLC材料であり、前記重合性成分は、複数の重合性かつ光異性化可能な化合物を、前記重合性成分の60〜100モル%の割合で含む。);
b)前記重合性LC材料の層をプラナー配向に配列する工程;
c)前記層またはその層の選択された領域における前記重合性LC材料を、前記異性化可能な化合物の異性化を引き起こす光照射で露光する工程;および
d)前記重合性LC材料の前記露光領域の少なくとも一部で前記重合性LC材料を重合させることで、前記配向を固定する工程
を有する方法。 - 前記工程d)の後、さらに、
e)前記基板から前記重合性LC材料を重合して得られたフィルムを取り出す工程
を有する請求項11記載の方法。 - 前記重合LC材料の前記リターデーションおよび/または配向を、前記光異性化可能な化合物の量および/または種類を変えることで、および/または前記光照射の強度および/または前記露光時間を変えることで制御する請求項11または12に記載の方法。
- 光異性化および光重合を引き起こす光照射に前記重合性LC材料を曝露し、光異性化を酸素の存在下に行い、光重合を酸素の非存在下に行う請求項11〜13のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項11〜14のいずれか1項による方法によって得られるフィルム。
- プラナー配向を持つ少なくとも一つの領域およびスプレイ配向を持つ少なくとも一つの領域を有する、請求項1〜8、10、および15に記載のフィルム。
- 液晶ディスプレイ(LCD)における、または装飾用途またはセキュリティ用途のためのその他の光学的もしくは電気光学的部品装置でのアラインメント層、光学位相差フィルムまたは導光板としての、請求項1〜8、10、15および16のいずれか1項に記載のフィルムの使用。
- アクティブマトリクスカラーLCDで光学位相差フィルムとして使用される、異なるリターデーションを持つ少なくとも2つの領域を含むパターニングフィルムである請求項1記載のフィルム。
- 請求項1〜8、10、15、16および18のいずれか1項に記載のフィルムを、光学位相差フィルムとして含むLCD。
- LCDでの光学位相差フィルムとしての、請求項1〜8、10、15、16および18のいずれか1項に記載のフィルムの使用であって、前記フィルムが切り替え可能なLCセルの基板間に配置されている使用。
- 互いに平行であって少なくとも一方が入射光に対して透明である2つの平行な基板、前記2つの透明基板のうちの少なくとも一方の内側に設けられた電極層、および電界印加によって少なくとも2つの異なる状態間で切り替え可能である前記2つの基板間に配置されたLC媒体によって形成されるLCセルを有するLCDにおいて、前記LCDが前記LCセルを形成する前記2つの面平行な基板の間に配置された請求項1〜8、10、15、16および18のいずれか1項に記載のフィルムを有するLCD。
- 前記電極層が、アラインメント層を備えている請求項21記載のLCD。
- 1)下記に挙げた順で縁部から開始してセルの中央まで、以下の構成要素:
11)互いに平行である第1および第2の基板面であって、少なくとも一方が入射光に対して透明であるもの、
12)前記基板の一方の上の非線形電気素子のアレイであって、前記LCセルの個々のピクセルを個別に切り替えるのに用いることができ、前記素子が好ましくはトランジスタのような能動素子、非常に好ましくはTFTであるもの、
13)前記基板の一方の上、好ましくは前記非線形素子アレイを有する基板に対向する基板上に設けられたカラーフィルターアレイであって、前記カラーフィルターが平坦化層によって覆われていても良いもの、
14)前記第1の基板の内側に設けられた第1の電極層、
15)任意の構成として、前記第2の基板の内側に設けられた第2の電極層、
16)任意の構成として、前記第1および第2の電極上に設けられた第1および第2のアラインメント層、
17)電界を印加することで少なくとも2つの異なる状態間で切り替え可能なLC媒体
を有する液晶(LC)セル;
2)前記LCセルの一方の側にある第1の直線偏光板;
3)任意の構成として、前記第1の直線偏光板のものに対向する前記LCセルの側の第2の直線偏光板;ならびに
4)少なくとも1個の光学位相差フィルムとして、請求項1〜8、10、15、16および18のいずれか1項に記載のフィルム
を有するLCDであって、
前記光学位相差フィルム4)が、前記カラーフィルターと前記LC媒体の間に配置されているLCD。 - 前記カラーフィルターが、原色である赤、緑および青(R、G、B)のうちの一つを透過する異なるピクセルのパターンを有し;前記光学位相差フィルムが、3種類の異なるリターデーションを有するピクセルのパターンを示し、各リターデーションが調節されて、それが直線偏光を円偏光に変換する効率が色R、GおよびBのいずれかについて最適化されるようになっており;前記光学位相差フィルムが、前記カラーフィルターのR−、G−またはB−ピクセルのそれぞれが、その色に関して最適化されたリターデーションを有する前記光学位相差フィルムの相当するピクセルによって覆われるようにカラーフィルター上で配置されている請求項23に記載のLCD。
- 請求項1〜8、10、15および16のいずれか1項に記載のフィルムからなる導光板。
- 一定の厚さと屈折率勾配を有し;前記屈折率が、前記導光板の一方の縁部からそれの反対側の縁部まで、前記フィルム面に平行な方向で連続的に低下する請求項25に記載の導光板。
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