JPH063525A - 旋光性光学フィルム - Google Patents

旋光性光学フィルム

Info

Publication number
JPH063525A
JPH063525A JP19008792A JP19008792A JPH063525A JP H063525 A JPH063525 A JP H063525A JP 19008792 A JP19008792 A JP 19008792A JP 19008792 A JP19008792 A JP 19008792A JP H063525 A JPH063525 A JP H063525A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
liquid crystalline
crystalline polymer
optical film
polymer layer
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.)
Pending
Application number
JP19008792A
Other languages
English (en)
Inventor
Takamori Shiyouda
位守 正田
Hironori Motomura
弘則 本村
Tatsuki Nagatsuka
辰樹 長塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
Priority to JP19008792A priority Critical patent/JPH063525A/ja
Publication of JPH063525A publication Critical patent/JPH063525A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【目的】 幅広い波長域で高精度な旋光性を示し、大面
積体も容易に形成できて柔軟性にも優れる旋光子を得る
こと。 【構成】 等方性の透明フィルム(1)上、又は等方性
の透明フィルム間に、捩じれ角0〜90度でネマチック
配向した液晶性ポリマー層(3)を有する柔軟なフィル
ムからなり、前記の液晶性ポリマーがポリシロキサン、
ポリアクリレート、ポリメタクリレート又はポリマロネ
ートよりなる主鎖骨格に側鎖としてネマチック配向付与
性のパラ置換環状化合物単位を有する旋光性光学フィル
ム。 【効果】 偏光方位の回転角や回転方向を自在に設定で
き、軽量性、薄膜性、取扱性にも優れて種々の分野で幅
広く使用できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、軽量性、薄膜性、柔軟
性、取扱性に優れ、大面積体の形成も容易であり、光エ
レクトロニクスや光学等の種々の分野で有用な旋光性光
学フィルムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、1/2波長板や旋光性結晶板や位
相差板などとして直線偏光や楕円偏光の方位を回転させ
るための旋光子としては、水晶等の旋光性結晶や方解石
等の複屈折性結晶からなるものが知られていた。しかし
ながら、精度向上のための結晶調節や研磨処理などに高
度な技術と共に多時間、多労力を要して製造効率に乏し
く、柔軟性にも劣って大面積体の形成が困難な問題点が
あつた。
【0003】一方、延伸フィルムからなる旋光子も知ら
れていた。しかしながら、光学精度に乏しく、また波長
依存性が強く単一波長の光に対して実用的な旋光性を発
揮するのみで利用光に対する制約が大きい問題点があっ
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、幅広い波長
域で高精度な旋光性を示し、大面積体も容易に形成でき
て柔軟性にも優れる旋光子の開発を課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、等方性の透明
フィルム上、又は等方性の透明フィルム間に、捩じれ角
0〜90度でネマチック配向した液晶性ポリマー層を有
する柔軟なフィルムからなり、前記の液晶性ポリマーが
ポリシロキサン、ポリアクリレート、ポリメタクリレー
ト又はポリマロネートよりなる主鎖骨格に側鎖としてネ
マチック配向付与性のパラ置換環状化合物単位を有する
ことを特徴とする旋光性光学フィルムを提供するもので
ある。
【0006】
【作用】上記構成の液晶性ポリマーは、配向処理面上に
展開して熱処理することにより均一性に優れるモノドメ
イン状態を形成し、それを冷却することでかかる状態を
高度に維持したまま固定化できる。従ってそれを配向処
理面より離型することにより、均一性に優れるモノドメ
イン状態の捩じれネマチック配向構造を有する液晶性ポ
リマー層を形成するための柔軟なフィルムを得ることが
でき、大面積体も容易に形成することができる。
【0007】
【実施例】本発明の旋光性光学フィルムは、等方性の透
明フィルム上、又は等方性の透明フィルム間に、捩じれ
角0〜90度でネマチック配向した液晶性ポリマー層を
有する柔軟なフィルムからなる。その例を図1、図2に
示した。1,4が等方性の透明フィルム、3が液晶性ポ
リマー層である。なお2は透明な接着層である。
【0008】透明フィルムは、液晶性ポリマー層の保護
等を目的とするもので、光学的に等方性の適宜なプラス
チックからなるフィルムなどで形成される。一般には、
例えば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、ポリフェニレンサルファイド、ポリ
オレフィン、ポリカーボネート、トリアセチルセルロー
ス、セルロースアセテートブチレート、エポキシ樹脂な
どからなる光学的等方性に優れるものが用いられる。フ
ィルム厚は任意であるが、柔軟性等の点より1〜500
μmが一般的である。透明フィルムは、液晶性ポリマー
層の片側(図1)又は両側(図2)に設けられる。
【0009】液晶性ポリマー層は、ポリシロキサン、ポ
リアクリレート、ポリメタクリレート又はポリマロネー
トよりなる主鎖骨格に側鎖としてパラ置換環状化合物単
位を有する液晶性ポリマーにより、捩じれ角0〜90度
の範囲でネマチック配向した状態に形成される。
【0010】ネマチック配向性の液晶性ポリマーは例え
ば、当該主鎖骨格に側鎖として、ポリメチレン鎖−(C
2n−やポリオキシメチレン鎖−(CH2CH2O)m
−等の屈曲性を有する単位からなるスペーサ部を介して
パラ置換環状化合物単位からなるメソゲン部を設けるこ
とにより得ることができる。
【0011】本発明においては、配向処理面上で熱処理
することにより良好な配向性を示して均一性に優れるモ
ノドメイン状態を形成し、かつネマチック相を呈する温
度領域以下では結晶相をもたないガラス状態をとる相状
態の温度依存性を示して、捩じれネマチック構造のモノ
ドメイン状態を安定に固定化できる液晶性ポリマーがが
用いられる。
【0012】前記のネマチック配向付与性のパラ置換環
状化合物単位としては、例えばパラ置換芳香族単位やパ
ラ置換シクロヘキシル環単位等からなるネマチック液晶
性を示す低分子液晶化合物などがあげられる。具体的に
は例えば、アゾメチン形、アゾ形、アゾキシ形、エステ
ル形、ビフェニル形、フェニルシクロヘキサン形、ビシ
クロヘキサン形のものなどがあげられる。パラ置換環状
化合物単位におけるパラ位における末端置換基として
は、低分子液晶性化合物における通例の置換基であって
よく、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基などが一般
的である。なおかかるアルキル基やアルコキシ基におけ
るメチレン鎖数はメソゲン部のコア構造により最適数が
存在するが、通常1〜9の炭素鎖の範囲である。
【0013】なお前記したスペーサ部における−(CH
2n−や−(CH2CH2O)m−等の構造単位の繰返し
数は、メソゲン部の化学構造により最適数が存在する。
ちなみにポリメチレン鎖の場合にはnが2〜11のもの
であり、ポリオキシメチレン鎖の場合にはmが1〜3の
ものである。前記の範囲外では、ネマチック配向性が低
下したり、ネマチック相を呈する温度域以下でスメクチ
ック相を呈しやすくなり捩じれネマチック状態に固定す
ることが困難になりやすい。
【0014】液晶性ポリマーの調製は例えば、アクリル
酸やメタクリル酸のエステルの如きビニル系主鎖形成用
モノマーにスペーサ基を介してメソゲン基を導入したモ
ノマーをラジカル重合法等によりポリマー化するモノマ
ー付加重合方式、ポリオキシメチルシリレンのSi−H
結合を介し白金系触媒の存在下にビニル置換メソゲンモ
ノマーを付加反応させる方式などがあげられる。
【0015】また、主鎖ポリマーに付与した官能基を介
し相関移動触媒を用いたエステル化反応によりメソゲン
基を導入する方式、マロン酸の一部にスペーサ基を介し
てメソゲン基を導入したモノマーとジオールとを重縮合
反応させる方式などによっても液晶性ポリマーを調製す
ることができる。
【0016】好ましく用いうる液晶性ポリマーは、その
重量平均分子量がゲルパーミェションクロマトグラフ法
によるポリスチレン換算に基づき、0.2万〜20万の
ものである。その分子量が0.2万未満では強度に優れ
る液晶性ポリマー層を得にくく、20万を超えると粘度
の増加で配向性が低下し、配向処理に多時間を要するこ
ととなる。
【0017】また、好ましく用いうる液晶性ポリマー
は、固定化した配向の安定性の点よりそのガラス転移点
が使用温度よりも高いものである。ちなみに常温付近で
使用する場合、ガラス転移点が30℃未満の液晶性ポリ
マーでは固定化した液晶構造が変化して機能低下を誘発
する場合がある。
【0018】液晶性ポリマー層の形成は、例えば配向処
理面上に液晶性ポリマーの溶液を展開して熱処理し、液
晶性ポリマーを配向させてモノドメイン状態を形成した
後、それを冷却して配向処理面より剥離し、得られたフ
ィルムを層形成材として用いる方法などにより行うこと
ができる。
【0019】配向処理面としては、例えば低分子液晶化
合物の配向処理に公知のものを用いることができる。そ
の例としては、ガラス板上にポリイミドやポリビニルア
ルコール等の薄膜を形成し、その表面をラビング処理し
たもの、酸化珪素を斜方蒸着したものなどがあげられ
る。
【0020】ちなみに、液晶性ポリマーをラビング膜上
に展開して熱処理するとそのラビング方向に配向させる
ことができる。その際、ラビング膜を液晶性ポリマーの
展開層の上下に配置することにより、上下のラビング膜
におけるラビング方向の交差角度に応じて捩じれ角が0
〜90度のネマチック状態を形成することができる。
【0021】液晶性ポリマーの展開は例えば、液晶性ポ
リマーを適宜な溶媒に溶解させて溶液とし、それをスピ
ンコート法、ロールコート法、フローコート法、プリン
ト法、ディップコート法、流延成膜法等の適宜な方法で
薄層展開し、それを乾燥処理して溶媒を除去する方法な
どにより行うことができる。また液晶性ポリマーを等方
相を呈する状態に加熱溶融させ、その温度を維持しつつ
薄層に展開する方法等の溶媒を使用しない方法などによ
っても行うことができる。
【0022】展開した液晶性ポリマーを配向させるため
の熱処理は、液晶性ポリマーのガラス転移点から等方相
を呈する溶融状態までの温度範囲に加熱することにより
行うことができる。なお配向状態を固定化するための冷
却条件については特に限定はなく、通例前記の熱処理を
200℃以下の温度で行いうることから、自然冷却方式
が一般に採られる。
【0023】冷却により固定化処理を終えて形成され
た、所定の捩じれ角でネマチック配向した液晶性ポリマ
ー層は、配向処理面より剥離回収され、透明フィルムと
の積層に供される。液晶性ポリマー層の離型(剥離回
収)には、長鎖アルキル基等からなる離型性側鎖を有す
るラビング膜形成材を用いる方式や、炭素数8〜18の
アルキル鎖を有するシラン化合物を表面に結合修飾させ
たガラス板に配向処理面を形成する方式などの適宜な方
式を必要に応じて適用することができる。
【0024】液晶性ポリマー層の厚さは、光導波路とし
て捩じれネマチック構造に基づく機能が発揮される範囲
で適宜に決定することができるが、一般には柔軟性等の
点より500μm以下、就中100μm以下で、かつモー
ガンリミット以上とされる。このモーガンリミットは光
の波長に依存し、ディスプレイ用途等の可視光が重要な
分野においてはリターデーション値(複屈折率の差と厚
さの積)に基づいて2μm以上である。従ってこの場合
には、2μm以上、好ましくは膜強度の点より3μm以
上、特に5μm以上の膜厚を有する液晶性ポリマー層が
用いられる。
【0025】本発明の旋光性光学フィルムは、かかるフ
ィルム状の液晶性ポリマー層と等方性の透明フィルムを
必要に応じ透明な接着剤や粘着剤等の適宜な接着層を介
して積層することにより得ることができる。透明フィル
ムは、液晶性ポリマー層の片側又は両側に設けることが
できる。
【0026】得られた旋光性光学フィルムは、そのまま
使用することもできるし、偏光板等の他の光学素子と組
合せた形態で使用することもできる。その用途として
は、コントラストや明るさの向上を目的とした高品位型
やプロジェクション型等の液晶表示装置やCRTフィル
ターの如きディスプレイ分野などがあげられ、その他、
光エレクトロニクス分野や光学分野などの種々の分野に
おいても幅広く使用することができる。
【0027】実施例1 予めモノマーを合成してそれをラジカル重合する方式で
上式で表されるアクリル系モノマー単位からなるポリマ
ーをクロロホルムに溶解させ、その溶液をフローコート
法にてガラス板上に形成したポリイミド系ラビング膜
(基準面)の上に展開し、加熱乾燥させた。
【0028】次に、前記乾燥膜の上に、ガラス板上に形
成したポリイミド系ラビング膜を、直径10μmの液晶
セル用ガラススペーサを介し、先のラビング膜に対して
ラビング方向が90度の角度で交差するよう密着させ、
それを120℃で30分間熱処理したのち冷却させた。
【0029】ついで、形成された厚さ約50μmの液晶
性ポリマーフィルムをラビング膜より剥離回収し、その
両面に厚さ約20μmのアクリル系粘着層を介して厚さ
約50μmの等方性の酢酸セルロースフィルムを接着
し、90度捩じれネマチック構造の旋光性光学フィルム
を得た。
【0030】前記で得た旋光性光学フィルムの片面に下
側偏光板をその透過軸方向が基準面のラビング方向と平
行(交差角0度)になるよう配置し、他面に下側偏光板
の透過軸に対してその透過軸が直交するように上側偏光
板を配置したのち、下側偏光板側から白色光を入射させ
て上側偏光板より出射した透過光のスペクトルを調べ
た。
【0031】前記の結果、透過率は全可視光域において
ほぼ100%であり、入射した直線偏光の方位を全波長
域にわたり高精度に90度回転(旋光)させていること
がわかった。
【0032】実施例2 実施例1で用いたポリマーを等方相状態になるまで加熱
溶融させ、その状態を維持しつつフローコート法にて、
オクチルジメトキシモノクロロシランで化学修飾したガ
ラス板の表面に設けたラビング膜の上に展開し、その上
に直径10μmの液晶セル用ガラススペーサを介して前
記と同様のラビング膜付ガラス板を先のラビング膜に対
してラビング方向が60度の角度で交差するよう密着さ
せ、それを温度低下させて120℃で30分間熱処理し
たのち冷却させた。
【0033】ついで、形成された厚さ約20μmの液晶
性ポリマーフィルムをラビング膜より剥離回収し、その
両面に厚さ約20μmのアクリル系粘着層を介して厚さ
約50μmの等方性の酢酸セルロースフィルムを接着
し、60度捩じれネマチック構造の旋光性光学フィルム
を得た。
【0034】前記で得た旋光性光学フィルムの片面に下
側偏光板をその透過軸方向が基準面のラビング方向と平
行(交差角0度)になるよう配置し、他面に下側偏光板
の透過軸に対してその透過軸が60度で交差するように
上側偏光板を配置したのち、下側偏光板側から白色光を
入射させて上側偏光板より出射した透過光のスペクトル
を調べた。
【0035】前記の結果、透過率は全可視光域において
ほぼ100%であり、入射した直線偏光の方位を全波長
域にわたり高精度に60度回転(旋光)させていること
がわかった。
【0036】比較例 1/2波長板(波長550nm)の片面に下側偏光板をそ
の透過軸方向が波長板の光軸に対して45度で交差する
ように配置し、他面に下側偏光板の透過軸に対してその
透過軸が90度で交差するように上側偏光板を配置した
のち、下側偏光板側から白色光を入射させて上側偏光板
より出射した透過光のスペクトルを調べた。
【0037】前記の結果、透過率は波長550nmの単色
光においてのみほぼ100%を示し、可視光の全域にわ
たり旋光性を示すものでないことがわかった。
【0038】
【発明の効果】本発明によれば、捩じれ角0〜90度の
範囲でネマチック配向した大面積体の旋光性光学フィル
ムを容易に得ることができ、偏光方位の回転角や回転方
向を自在に設定することができる。またかかる旋光性光
学フィルムは、幅広い波長域で高精度な旋光性を示し、
柔軟性、軽量性、薄膜性、取扱性に優れて種々の分野で
幅広く使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の断面図
【図2】他の実施例の断面図
【符号の説明】
1,4:等方性の透明フィルム 2:接着層 3:液晶性ポリマー層

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 等方性の透明フィルムの上に捩じれ角0
    〜90度でネマチック配向した液晶性ポリマー層を有す
    る柔軟なフィルムからなり、前記の液晶性ポリマーがポ
    リシロキサン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート
    又はポリマロネートよりなる主鎖骨格に側鎖としてネマ
    チック配向付与性のパラ置換環状化合物単位を有するこ
    とを特徴とする旋光性光学フィルム。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載した液晶性ポリマー層が
    等方性の透明フィルム間に介在する積層構造を有し、か
    つ全体として柔軟性を有することを特徴とする旋光性光
    学フィルム。
JP19008792A 1992-06-23 1992-06-23 旋光性光学フィルム Pending JPH063525A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19008792A JPH063525A (ja) 1992-06-23 1992-06-23 旋光性光学フィルム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19008792A JPH063525A (ja) 1992-06-23 1992-06-23 旋光性光学フィルム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH063525A true JPH063525A (ja) 1994-01-14

Family

ID=16252155

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19008792A Pending JPH063525A (ja) 1992-06-23 1992-06-23 旋光性光学フィルム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH063525A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999001788A1 (en) * 1997-07-04 1999-01-14 Akzo Nobel N.V. An optically functional film, a method of producing same, and a liquid crystal display
JP2009294378A (ja) * 2008-06-04 2009-12-17 Asahi Glass Co Ltd 旋光子および光ヘッド装置
US8531627B2 (en) 2008-12-25 2013-09-10 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Optical rotation plate and liquid crystal display device using the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999001788A1 (en) * 1997-07-04 1999-01-14 Akzo Nobel N.V. An optically functional film, a method of producing same, and a liquid crystal display
JP2009294378A (ja) * 2008-06-04 2009-12-17 Asahi Glass Co Ltd 旋光子および光ヘッド装置
US8531627B2 (en) 2008-12-25 2013-09-10 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Optical rotation plate and liquid crystal display device using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0573278B1 (en) Method of making compensator for liquid crystal display
JPH0457017A (ja) 液晶表示素子用補償板の製造法
EP0702260B1 (en) Compensator for a liquid crystal display
JP4209530B2 (ja) 液晶フィルム及び光学素子
JP4413117B2 (ja) 位相差フィルム、偏光板、液晶パネル、液晶表示装置及び位相差フィルムの製造方法
JP2001091737A (ja) 紫外線偏光フィルムおよび偏光照射装置
US5846451A (en) Crosslinking type liquid crystal polymer and oriented crosslinking film thereof
JP3432657B2 (ja) 液晶表示素子用補償板の製造方法
JPH063525A (ja) 旋光性光学フィルム
JP2743117B2 (ja) 旋光性光学素子の製造法
JP3899482B2 (ja) ホメオトロピック配向液晶フィルムの製造方法およびホメオトロピック配向液晶フィルム
JP4592046B2 (ja) 光学フィルムの製造方法
JPH0675221A (ja) 光学補償フィルム、偏光板及び液晶表示装置
JP2002311243A (ja) 積層位相差板、偏光板及び液晶表示装置
JP3399705B2 (ja) 液晶表示素子用補償フィルムおよび該補償フィルムを組み込んだ液晶表示装置
JPH11158258A (ja) 光学フィルム
JPH0675114A (ja) 光学補償フィルム、偏光板及び液晶表示装置
JP3495399B2 (ja) 視角補償板及び液晶表示装置
JPH11337898A (ja) 液晶性フィルム
JPH0675214A (ja) 偏光板及び液晶表示装置
JPH07198943A (ja) 視角補償板、楕円偏光板及び液晶表示装置
JPH08146220A (ja) 位相差フィルム
JP3720923B2 (ja) 光学フィルムの製造方法及び光学素子
JP3336099B2 (ja) 視角補償板、楕円偏光板及び液晶表示装置
JPH0675115A (ja) 光学補償フィルム、偏光板及び液晶表示装置