JPH0843625A

JPH0843625A - 光学補償シートの製造方法

Info

Publication number: JPH0843625A
Application number: JP6200109A
Authority: JP
Inventors: Koichiro Terauchi; 恒一郎寺内; Yosuke Nishiura; 陽介西浦
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1994-08-02
Filing date: 1994-08-02
Publication date: 1996-02-16
Anticipated expiration: 2020-02-02
Also published as: JP3616140B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ＴＮ型液晶表示素子における良好な視野角特
性を表示画面全面に亙って均一に付与することができ
る、ディスコティック液晶を含む層を有する光学補償シ
ートを容易に製造することができる方法を提供する。【構成】透明フィルム上に配向膜を形成し、次いで該
配向膜の表面にスライドコーターまたはスロットダイコ
ーターでディスコティック液晶を含む塗布液を塗布、乾
燥して液晶層を形成することを特徴とする光学補償シー
トの製造方法、及び透明フィルム上に配向膜形成材料を
含む塗布液をスライドコーターまたはスロットダイコー
ターで塗布、乾燥して配向膜を形成し、次いで該配向膜
の表面にディスコティック液晶を含む塗布液を塗布、乾
燥して液晶層を形成することを特徴とする光学補償シー
トの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学補償シートの製造
方法に関し、特に表示コントラスト及び表示色の視角特
性を改善するために有用な光学補償シートの製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】日本語ワードプロセッサやデスクトップ
パソコン等のＯＡ機器の表示装置の主流であるＣＲＴ
（Cathode-raｙ tube ）は、薄型軽量、低消費電力とい
う大きな利点をもった液晶表示素子に変換されてきてい
る。現在普及している液晶表示素子（以下ＬＣＤと称
す）の多くは、ねじれネマチック液晶を用いている。こ
のような液晶を用いた表示方式としては、複屈折モード
と旋光モードとの二つの方式に大別できる。

【０００３】複屈折モードを用いたＬＣＤは、液晶分子
配列のねじれ角が９０゜を超えたもので、急峻な電気光
学特性を持つため、能動素子（薄膜トランジスタやダイ
オード）が無くても単純なマトリクス状の電極構造で時
分割駆動により大容量の表示が得られる。しかし、この
複屈折モードを用いたＬＣＤは応答速度が遅く（数百ミ
リ秒）、階調表示が困難という欠点を持っているため、
能動素子を用いた液晶表示素子（ＴＦＴ−ＬＣＤやＭＩ
Ｍ−ＬＣＤなど）の表示性能を超えるまでには至ってい
ない。

【０００４】ＴＦＴ−ＬＣＤやＭＩＭ−ＬＣＤには、液
晶分子の配列状態が９０゜ねじれた旋光モードの表示方
式（ＴＮ型液晶表示素子）が用いられている。この表示
方式は、応答速度が速く（数十ミリ秒）、容易に白色表
示が得られ、高い表示コントラストを示すことから他の
方式のＬＣＤと比較して高画質化には最も有力な方式で
ある。しかし、ねじれネマティック液晶を用いているた
め、表示方式の原理上、見る方向によって表示色や表示
コントラストが変化するといった視角特性上の問題があ
り、ＣＲＴの表示性能を超えるまでには至っていない。

【０００５】特開平４−２２９８２８号公報及び特開平
４−２５８９２３号公報などに見られるように、一対の
偏光板とＴＮ型液晶セルの間に、位相差フィルムを配置
することによって視野角を拡大しようとする方法が提案
されている。上記公報で提案された位相差フィルムは、
液晶セルに対して、垂直な方向に位相差がほぼゼロのも
のであり、真正面からはなんら光学的な作用を及ぼさ
ず、傾けたときに位相差が発現し、液晶セルで発現する
位相差を補償しようというものである。しかし、これら
の方法によってもＬＣＤの視野角はまだ不充分であり、
更なる改良が望まれている。特に、車両積載用や、ＣＲ
Ｔの代替として考えた場合には、現状の視野角では全く
対応できない。

【０００６】また、特開平４−３６６８０８号公報及び
特開平４−３６６８０９号公報では、光学軸が傾いたカ
イラルネマティク液晶を含む液晶セルを位相差フィルム
として用いて視野角を改良しているが、２層液晶方式と
なりコストが高く、重量も非常に大きいものとなってい
る。更に特開平４−１１３３０１号公報及び特開平５−
８０３２３号公報には、液晶セルに対して、光軸が傾斜
している位相差フィルムを用いる方法が提案されている
が、一軸性のポリカーボネートを斜めにスライスして用
いるため、大面積の位相差フィルムを、容易に得ること
はできず、生産性が低いとの問題点がある。また特開平
５−１５７９１３号公報及びＥＰ０５７６３０４Ａ１公
報に、ポリカーボネートに特殊な延伸を行なうことによ
り、光軸が傾斜している位相差フィルムを用いる方法が
提案されているが、やはり、大面積の位相差フィルムを
低コストで得ることは難しい。

【０００７】また、特開平５−２１５９２１号公報にお
いては、一対の配向処理された基板に硬化時に液晶性を
示す棒状化合物を挟持した形態の複屈折板によりＬＣＤ
の光学補償をする案が提示されているが、この案では従
来から提案されているいわゆるダブルセル型の補償板と
何ら変わることがなく、生産性が低く、事実上大量生産
には向かない。さらに棒状化合物を使用する限りは、後
に述べる光学理由によりその複屈折板ではＴＮ型ＬＣＤ
の全方位視野角改善は不可能である。また、特開平３−
９３２６号公報及び特開平３−２９１６０１号公報に
は、配向膜が設けられたフィルム状基板に高分子液晶を
塗布することによりＬＣＤ用の光学補償板とするとの方
法が提案されているが、この方法では分子を斜めに配向
させることは不可能であるため、やはりＴＮ型ＬＣＤの
全方位視野角改善は不可能である。

【０００８】そこで、鋭意検討した結果、光学的に負の
一軸性であると共に、光軸が傾斜した位相差板によって
目的が達成されることを突き止め、本出願人は特許出願
を既にしている（特願平５−１５３２６５号）。更に、
該位相差板を簡単な製法により、工業的に有利に製造す
るためにディスコティック液晶を透明フィルム上に塗布
し、配向固定する方法を見い出し、これも既に特許出願
している（特願平５−２３６５３９号）。しかしなが
ら、大面積の光学補償シートを作製するために、大面積
のフィルム上に配向膜や液晶層等を均一な膜厚で、塗布
形成することが難しく、光学特性を大面積で均一に制御
することが困難な場合があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、特にＴＮ型
液晶表示素子における良好な視野角特性を表示画面全面
に亙って均一に付与することができる、ディスコティッ
ク液晶を含む層を有する光学補償シートを容易に製造す
ることができる光学補償シートの製造方法を提供するこ
とを目的とする。また、本発明は、特にＴＮ型液晶液晶
表示素子における良好な視野角特性を表示画面全面に亙
って均一に付与することができる、ディスコティック液
晶を含む層を有する大面積の光学補償シートを容易に製
造することができる光学補償シートの製造方法を提供す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題は、透明フィル
ム上に配向膜を形成し、次いで該配向膜の表面にスライ
ドコーターまたはスロットダイコーターでディスコティ
ック液晶を含む塗布液を塗布、乾燥して液晶層を形成す
ることを特徴とする光学補償シートの製造方法により達
成することができる。上記光学補償シートの製造方法の
好ましい態様は、下記のとおりである。

【００１１】１）配向膜を、配向膜形成材料を含む塗布
液を塗布、乾燥して形成する上記光学補償シートの製造
方法。２）ディスコティック液晶を含む塗布液が、ディスコテ
ィック液晶を１０〜３０重量％の範囲で含んでいる上記
光学補償シートの製造方法。３）配向膜形成材料を含む塗布液の塗布を、スライドコ
ーターまたはスロットダイコーターを用いて行なう上記
光学補償シートの製造方法。４）配向膜形成材料を含む塗布液が、配向膜形成材料と
してポリマーを１〜１０重量％の範囲で含んでいる上記
光学補償シートの製造方法。５）ディスコティック液晶が架橋性官能基を有し、形成
される液晶層が該液晶の硬化した層である上記の光学補
償シートの製造方法。６）液晶層の層厚が、０．８〜３．０μｍの範囲にある
上記光学補償シートの製造方法。７）配向膜の膜厚が、０．３〜２．０μｍの範囲にある
上記光学補償シートの製造方法。

【００１２】また、上記目的は、透明フィルム上に配向
膜形成材料を含む塗布液をスライドコーターまたはスロ
ットダイコーターで塗布、乾燥して配向膜を形成し、次
いで該配向膜の表面にディスコティック液晶を含む塗布
液を塗布、乾燥して液晶層を形成することを特徴とする
光学補償シートの製造方法によっても達成することがで
きる。

【００１３】以下、本発明について詳細に説明する。ま
ず、本発明の光学補償シートの光学的有用性を、ＴＮ型
ＬＣＤを例にとり説明する。図１及び図２は、液晶セル
にしきい値電圧以上の充分な電圧を印加した場合の液晶
セル中を伝搬する光の偏光状態を示したものである。コ
ントラストの視野角特性には、特に電圧印加時の光の透
過率特性が大きく寄与するため、電圧印加時を例にとり
説明する。図１は、液晶セルに光が垂直に入射した場合
の光の偏光状態を示した図である。自然光Ｌ０が偏光軸
ＰＡをもつ偏光板Ａに垂直に入射したとき、偏光板ＰＡ
を透過した光は、直線偏光Ｌ１となる。

【００１４】ＴＮ型液晶セルに充分に電圧を印加した時
の液晶分子の配列状態を、概略的に１つの液晶分子でモ
デル的に示すと、概略図中ＬＣのようになる。液晶セル
中の液晶分子でモデル的に示すと、概略図中ＬＣの分子
長軸が光の進路と平行な場合、入射面（光の進路に垂直
な面内）での屈折率の差が生じないので、液晶セルを透
過しても直線偏光のまま伝搬する。偏光板Ｂの偏光軸Ｐ
Ｂを偏光板Ａの偏光軸ＰＡと垂直に設定すると、液晶セ
ルを透過した直線偏光Ｌ２は偏光板Ｂを透過することが
できず暗状態となる。

【００１５】図２は、液晶セルに光が斜めに入射した場
合の光の偏光状態を示した図である。入射光の自然光Ｌ
０が斜めに入射した場合偏光板Ａを透過した偏光Ｌ１は
ほぼ直線偏光になる（実際の場合偏光板の特性により楕
円偏光になる）。この場合、液晶の屈折率異方性により
液晶セルの入射面において屈折率の差が生じ、液晶セル
を透過する光Ｌ２は楕円偏光しており偏光板Ｂでは完全
に遮断されない。このように、斜方入射においては暗状
態での光の遮断が不充分となり、コントラストの大幅な
低下を招き好ましくない。

【００１６】本発明は、このような斜方入射におけるコ
ントラストの低下を防ぎ視角特性を改善できる光学補償
板の製造方法を提案するものである。図３に本発明によ
り製造される光学補償シートの使用例を示した。偏光板
Ａと液晶セルＴＮＣとの間に、液晶セルの法線方向から
傾いた方向にレターデイションが極小値をとる光学異方
素子ＲＦ１が配置されている。この光学異方素子ＲＦ１
は該方向に対して光が入射する角度が大きくなる程位相
差が大きくなる複屈折体である。また、偏光板Ｂと液晶
セルＴＮＣとの間に、光学異方素子ＲＦ１と同様の光学
特性を持つ光学異方素子ＲＦ２が配置されている。この
様な構成の液晶表示素子に図２の場合と同様に自然光Ｌ
０が斜方入射すると以下に述べる光学変調が起こる。先
ず、偏光板Ａによって直線偏光Ｌ１にされ、光学異方素
子ＲＦ１を透過するときに位相遅延作用によって楕円偏
光Ｌ３に変調される。次に液晶セルＴＮＣを通ると逆位
相の楕円偏光Ｌ４に変調され、更に光学異方素子ＲＦ２
を透過すると位相遅延作用によって元の直線偏光Ｌ５に
戻される。このような作用によって、自然光Ｌ０は種々
の斜方入射においても同一な透過率が得られるようにな
り、視角依存性のない高品位な表示が可能な液晶表示素
子を得ることができる。

【００１７】本発明におけるディスコティック液晶と
は、下記に列挙するようなものであるが、分子自身が負
の一軸性をもち且つ斜め配向膜により基板面に対して斜
めに光軸が配向するものであれば、とくに下記物質に限
定されるものではない。

【００１８】

【化１】

【００１９】

【化２】

【００２０】

【化３】

【００２１】

【化４】

【００２２】

【化５】

【００２３】

【化６】

【００２４】また特定のディスコティック液晶において
はディスコティックネマティック相を配向状態のまま固
化させるとディスコティックネマティック相・固相転移
温度以下ではその構造が安定に保たれるので、この光学
異方体は熱的にも安定である。

【００２５】本発明におけるディスコティック液晶層の
負の一軸性とは、該液晶層の３軸方向屈折率を、その値
が小さい順にｎ₁ 、ｎ₂ 、ｎ₃ としたとき、ｎ₁ ＜ｎ₂
＝ｎ₃ の関係を有するものである。従って、光学軸方向
の屈折率が最も小さいという特性を有するものである。
ただし、ｎ₂ とｎ₃ の値は厳密に等しい必要はなく、ほ
ぼ等しければ充分である。具体的には、｜ｎ₂ −ｎ₃ ｜／｜ｎ₂ −ｎ₁ ｜≦０．２であれば実用上問題はない。また、ＴＦＴあるいはＴＮ
型液晶セルの視野角特性を大幅に改良する条件として
は、該液晶層の光学軸はシート面の法線方向からの傾き
βが５度〜５０度であることが好ましく、１０度〜４０
度がより好ましい。更に、該液晶層の厚さをａとしたと
き、５０≦Δｎ’・ａ≦３００（ｎｍ）の条件を満足することが好ましい。但し、Δｎ’＝（ｎ
₂ ＋ｎ₃ ）／２−ｎ₁ である。

【００２６】本発明において用いことができるディスコ
ティック液晶の配向処理には、様々な方法がある。単純
に基板表面をラビング処理し、その上に塗設するだけで
有効な配向が得られるディスコティック液晶・基板の組
み合わせもあるが、最も汎用性が高い方法は配向膜を使
う方法である。配向膜としては、無機物斜方蒸着膜、或
いは特定の有機高分子膜をラビングした配向膜がこれに
あたる。また、アゾベンゼン誘導体からなるＬＢ膜のよ
うに光により異性化を起こし、分子が方向性を持って均
一に配列する薄膜などもこれにあてはまる。

【００２７】有機配向膜としては代表的なものとしてポ
リイミド膜がある。これはポリアミック酸（例えば、Ｓ
Ｅ−７２１０、日産化学（株）製）を透明フィルム（基
板）表面に塗布し１００℃から３００℃で焼成後、ラビ
ングし、次いで、ディスコティック液晶を含む塗布液を
塗布、乾燥することにより、配向したディスコティック
液晶の層を形成することができる。また、アルキル鎖変
性系ポバール（例えば、クラレ（株）製ＭＰ２０３、同
Ｒ１１３０など）を使用すれば、得られる塗膜を焼成す
る必要はなく、ラビングするだけで配向能を付与するこ
とができる。その他、ポリビニルブチラール、ポリメチ
ルメタクリレート、など疎水性表面を形成する有機高分
子膜ならば大抵のものがその表面をラビングすることに
よりディスコティック液晶配向能を付与できる。また、
無機物斜方蒸着膜としては代表的なものにＳｉＯ斜方蒸
着膜がある。これは、真空槽内においてベースフィルム
面に斜め方向からＳｉＯ蒸発粒子を当て、約２０〜２０
０ｎｍ厚の斜め蒸着膜を形成させて配向膜とするもので
ある。この蒸着膜によってディスコティック液晶が配向
をすると液晶層の光軸は、ＳｉＯ蒸着粒子が飛んできた
軌跡を含み該ベースフィルム面に垂直な平面上の特定の
方向を向く。上記配向膜は、その上に塗設されたディス
コティック液晶分子の配向方向を決定する作用がある。
但し、ディスコティック液晶の配向は配向膜に依存する
ため、その組み合わせを最適化する必要がある。

【００２８】本発明では、有機配向膜を使用することが
高い生産性が得られる点から好ましい。即ち、配向膜形
成材料として上記ポリマー等を含む塗布液を透明フィル
ム表面に塗布し乾燥後、ラビングし、次いで、ディスコ
ティック液晶を含む塗布液を塗布、乾燥することによ
り、配向したディスコティック液晶の層を形成すること
が好ましい。

【００２９】次に、一旦配向したディスコティック液晶
分子は基板面とある角度θをもって配向しているが、１
成分系では斜め配向の角度は配向膜の種類によってあま
り変化せず、ディスコティック液晶分子固有の値をとる
ことが多い。また、ディスコティック液晶分子２種以上
を混合するとその混合比によりある範囲内の傾斜角の調
整が可能である。従って、斜め配向の傾斜角制御にはデ
ィスコティック液晶種の選択、更には２種以上のディス
コティック液晶分子を混合するなどの方法が有効であ
る。

【００３０】本発明の光学補償シートに用いるフィルム
素材は光透過率が良好であることが好ましい。また、複
屈折性に関してはいかなるものも使用可能であるが、若
干面配向してるものの方が、光学補償の点で好ましい。
即ち、その光学特性を３軸屈折率の関係で表すと、ｎｘ＝ｎｙ≧ｎｚを満たす状態である。但しｎｘ、ｎｙはフィルム面内の
互いに直交する光軸方向の屈折率で、ｎｚはフィルム面
の法線方向の屈折率である。また、ｎｘとｎｙの値は厳
密に等しい必要はなく、ほぼ等しければ十分である。具
体的には、｜ｎｘ−ｎｙ｜／｜ｎｘ−ｎｚ｜≦０．２であれば実用上問題はない。更に、ベースフィルムの厚
さをｄとしたとき、０≦Δｎ・ｄ≦３００（ｎｍ）の条件を満足することが好ましい。但し、Δｎ＝（ｎｘ
＋ｎｙ）／２−ｎｚである。具体的には、ゼオネックス
（日本ゼオン（株）製）、ＡＲＴＯＮ（日本合成ゴム
（株）製）、フジタック（富士写真フイルム（株）製）
などの商品名で売られている固有複屈折値が小さい素材
から形成され、面配向しているフィルムが好ましい。し
かし、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルフ
ォン、ポリエーテルスルフォン等の固有複屈折値が大き
い素材であっても製膜時に分子配向を制御することによ
ってΔｎ・ｄ＝０〜３００ｎｍの面配向フィルムを形成
することも可能であり、それらも好適に利用できる。

【００３１】本発明者は、上述のような光学補償シート
を量産するための技術検討を行ったところ、重要な開発
課題はディスコティック液晶を含む塗布液の均一塗布で
あることであるとの知見を得た。そして、この均一塗布
は、図５に示すようなスライドコーターあるいは図６に
示すようなスロットダイコーターを使用することにより
行なうことができ、これによりＴＮ型液晶表示素子にお
ける良好な視野角特性を表示画面全面に亙って均一に付
与することができることが明らかとなった。スライドコ
ーターあるいはスロットダイコーターを用いる塗布方法
は、ディスコティック液晶を含む塗布液の塗布に適用す
るだけでも良いが、さらに配向膜形成用塗布液の塗布に
も適用した方がより好ましい。また、スライドコーター
あるいはスロットダイコーターを用いる塗布方法を、配
向膜形成用塗布液の塗布に適用するだけでも均一な液晶
層形成に寄与することができる。図５において、送液ポ
ンプＰ１で送られてきた塗布液５１がスライドコーター
５２から押し出されて、コーティングロールＣＲにより
搬送されたフィルム５３上に塗布され、塗布層５４が形
成される。図６においても同様に、送液ポンプＰ１で送
られてきた塗布液６１がスロットダイコーター６２から
押し出されて、コーティングロールＣＲにより搬送され
たフィルム６３上に塗布され、塗布層６４が形成され
る。上記スライドコーターあるいはスロットダイコータ
ーは、縦方向の均一塗布性に優れており、かつ高速で薄
層膜の形成が可能であることから生産性においても高い
塗布機であるといえる。また、フィルム（支持体）表面
に凹凸がある場合でも、フィルムがバッキングローラー
に巻かれた際に平滑化されるので、均一な塗布性に優れ
ている。更に、フィルムに非接触で塗布を行なうので、
フィルムあるいはフィルム上に既に形成されている塗膜
を傷つけることなく、均一塗布が可能である。本発明者
は、このような知見を得て本発明を完成したものであ
る。

【００３２】スライドコーター、スロットダイコーター
以外の塗布方法、例えばバーコーター用いて塗布をする
と、布時にコイルバーが配向膜面に接触することにより
配向膜の配向能が乱され、配向処理後に筋状の配向乱れ
となって現れる。また、グラビアコーターを使用した場
合は、ドクターが配向膜に接触するため、やはり配向乱
れを起こした。本発明に従うスライドコーターあるいは
スロットダイコーターの使用により、上記問題を回避で
きる。しかしながら、スライドコーター等により塗布し
た場合であっても、塗布装置の送り精度、塗布部周辺の
振動、送液ポンプの脈動レベルなど塗布斑に起因するも
のを最小限に抑えることが、好ましい。また、レタデー
ション変動を抑制し、斑の発生を抑えるために、液晶膜
の塗布膜厚や塗布液の液晶濃度に最適値に、調整するこ
とが好ましい。即ち、ディスコティック液晶を含む塗布
液は、ディスコティック液晶を１０〜３０重量％の範囲
で含んでいることが好ましく、特に１５〜２５重量％の
範囲が好ましい。また、液晶層の層厚は、０．８〜３．
０μｍの範囲にあることが好ましく、特に１．０〜２．
５μｍの範囲が好ましい。さらに、上記塗布方法によっ
て、乾燥膜厚の精度を１０％以内にすることが好まし
い。これにより、レタデーション変動、斑の発生を防止
できる。ディスコティック液晶を溶解させる溶剤として
は、メチルエチルケトン等の有機溶剤を適宜選択して使
用することができる。

【００３３】上述のように、配向膜形成材料の塗布液を
均一に塗布することは、次いで液晶層を形成して得られ
る光学補償シートの正面コントラスト低下防止や視野角
の拡大など高品位を維持するために重要である。そし
て、均一塗布には上記のスライドコーターあるいはスロ
ットダイコーターで塗布することが好適である。配向膜
形成材料としてポリマーを含む塗布液は、ポリマーを１
〜１０重量％の範囲で含んでいることが好ましく、特に
３〜８重量％の範囲が好ましい。また、配向膜の膜厚
は、０．３〜２．０μｍの範囲にあることが好ましく、
特に０．５〜１．５μｍの範囲が好ましい。

【００３４】透明フィルム上に塗設されたディスコティ
ック液晶を斜めに配向させる上記以外の方法として、磁
場配向や電場配向がある。この方法においてはディスコ
ティック液晶を基板に塗設後、所望の角度に磁場、或い
は電場をかけるゾーンが必要であるがそのゾーン自体を
ディスコティックネマティック相が形成される温度に調
整しておく必要がある。本発明では、これらの方法を併
用しても良い。

【００３５】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明
する。［実施例１］トリアセチルセルロース（富士写真フィル
ム（株）製、厚さ：１００μｍ、｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２
−ｎｚ｝×ｄ＝７０ｎｍ）のロールフィルムの一方の側
にゼラチン層（層厚：０．１μｍ）を塗設した。次に、
塗設したゼラチン層の上に長鎖アルキル変性ポバール
（ＭＰ−２０３、クラレ（株）製）の塗布液を塗布し、
１１０℃の温風３０秒間乾燥させたのち、ラビング処理
を行って配向膜を形成した。この配向膜上に、ディスコ
ティック液晶（前記化合物例：ＴＥ−８（：ｍ＝
４））が２０重量％、そして光重合開始剤（イルガキュ
ア９０７、日本チバガイギー（株）製）が０．１重量％
となるように、メチルエチルケトン中に溶かした塗布液
をスライドコーター（図５参照）により、塗布速度２０
ｍ／分、塗布量１２ｃｃ／ｍ² で塗布して、層厚２．４
μｍのディスコティック液晶層を形成した。この配向膜
及び液晶層が形成されたフィルムを、１５０℃に設定さ
れた恒温槽に５分間入れてディスコティック液晶を配向
させ、熟成させた後に、引き続き１５０℃の条件下で水
銀灯（４００ワット）を２分間照射し、室温まで放冷す
ることにより、光学補償シートを得た。

【００３６】［実施例２］実施例１において、液晶層を
形成するための塗布液の塗布を、スライドコーターの代
わりにスロットダイコーター（図６参照）を用いて行な
った以外は実施例１と同様にして、光学補償シートを得
た。

【００３７】［実施例３］実施例１において、液晶層の
形成を下記のように行なった以外は、実施例１と同様に
して、光学補償シートを得た。配向膜上に、ディスコテ
ィック液晶（前記化合物例：ＴＥ−８（：ｍ＝４））
が２０重量％、そして光重合開始剤（イルガキュア９０
７、日本チバガイギー（株）製）が０．１重量％となる
ように、メチルエチルケトン中に溶かした塗布液をスラ
イドコーターにより、塗布速度２０ｍ／分、塗布量２０
ｃｃ／ｍ² で塗布して、層厚４．０μｍのディスコティ
ック液晶層を形成した。

【００３８】［実施例４］実施例１において、液晶層の
形成を下記のように行なった以外は、実施例１と同様に
して、光学補償シートを得た。配向膜上に、ディスコテ
ィック液晶（前記化合物例：ＴＥ−８（：ｍ＝４））
が５重量％、そして光重合開始剤（イルガキュア９０
７、日本チバガイギー（株）製）が０．１重量％となる
ように、メチルエチルケトン中に溶かした塗布液をスラ
イドコーターにより、塗布速度２０ｍ／分、塗布量２５
ｃｃ／ｍ² で塗布して、層厚１．２５μｍのディスコテ
ィック液晶層を形成した。

【００３９】［比較例１］実施例１において、液晶層を
形成するための塗布液の塗布を、スライドコーターの代
わりにバーコーターを用いて行なった以外は実施例１と
同様にして、光学補償シートを得た。

【００４０】上記のようにして得られた光学補償シート
（実施例１〜４及び比較例１）を、偏光顕微鏡により観
察したところ、実施例１及び実施例２の光学補償シート
は均一な配向を示していたが、比較例１の光学補償シー
トは明らかにディスコティック液晶層塗布時のバーコー
ターの塗布筋に起因するシャープな厚み斑が発生し、そ
れがそのままレタデーション斑として観測された。実施
例３及び４の光学補償シートはコントラストの低下が少
しあり、視野角改善効果も小さかった。

【００４１】図４に、液晶の異常光と常光の屈折率の差
と液晶セルのギャップサイズの積が４８０ｎｍでねじれ
角が９０゜のＴＮ型液晶セルを示す。このＴＮ型液晶セ
ルでは、セルバックライト（ＢＬ）上に、偏光軸ＰＡを
有する偏光板Ａ、ラビング方向Ｒ１の光学補償シートＲ
Ｆ１、液晶セルＴＮＣ、ラビング方向Ｒ２の光学補償シ
ートＲＦ２、及び偏光軸ＰＢを有する偏光板Ｂが、順に
積層されている。尚、図４において、液晶セルの矢印は
ラビング方向を表している。また、光学補償シートのデ
ィスコティック液晶層は二枚とも液晶セル側に存在して
いる。実施例１及び２と比較例１で得た光学補償シート
を、図４のＲＦ１及びＲＦ２のように装着し、液晶セル
に対して０Ｖ〜５Ｖの４０Ｈｚ矩形波における正面から
の透過率（Ｔ）を大塚電子製ＬＣＤ−５０００によって
測定した。液晶セル表面の法線方向からのコントラスト
比（Ｔ_1V／Ｔ_5V）を計算したところ、実施例１及び実施
例２は９５であったのに対し、比較例１は５０であっ
た。

【００４２】実施例１および２から明らかなように、本
発明の光学補償シート製造方法を用いることにより、Ｔ
Ｎ型液晶セルの視野角が大幅に広がり、かつ正面コント
ラストの低下のない光学補償シートを量産することがで
きる。これに対し、比較例１の様に一般の塗布工程に多
用されているバーコーターを用いて製造した該光学補償
シートでは接触式塗布のためバー筋が発生し、外観面状
を悪化させてしまう。バー筋による面状悪化は液晶膜の
シャープな厚み斑となり、それがそのままレタデーショ
ン斑となってしまい光学特性を低下させる。また、バー
コーターでは膜厚凹凸の大きい支持体に塗布すると液晶
の塗布量精度の均一が保証できなくなり、これもレタデ
ーション斑となる。実施例３および４のようにスライド
コーターを使っても液晶膜厚が４．０μｍ以上で塗布し
たり、５重量％のような低濃度液で塗布すると、正面コ
ントラスト低下が少し発生しまた視野角の改善効果も小
さくなる。また、液晶層層厚を０．８μｍ以下で塗布す
るとスライドコーター、スロットダイコーターの薄層塗
布限界になり塗布適性が不充分である。また、３０重量
％より高い濃度で塗布することは塗布液粘度の上昇につ
ながり、筋やぬりつけの厚塗りなどを起こし易い。

【００４３】［実施例５］トリアセチルセルロース（富
士写真フィルム（株）製、厚さ：１００μｍ、｛（ｎｘ
＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ＝７０ｎｍ）のロールフィル
ムの一方の側にゼラチン層（層厚：０．１μｍ）を塗設
した。次に、塗設したゼラチン層の上に長鎖アルキル変
性ポバール（ＭＰ−２０３、クラレ（株）製）５重量％
溶液をスライドコーター（図５参照）により、塗布速度
１０ｍ／分、塗布量２０ｃｃ／ｍ²で塗布し、１１０℃
の温風３０秒間乾燥させた後、ラビング処理を行って膜
厚１．０μｍの配向膜を形成した。この配向膜上に、デ
ィスコティック液晶（前記化合物例：ＴＥ−８（：ｍ
＝４））とトリメチルプロパントリアクリレートの４：
１の混合物に、光重合開始剤（イルガキュア９０７、日
本チバガイギー（株）製）を１重量％添加した混合物の
２０重量％メチルエチルケトン溶液（塗布液）を、スラ
イドコーター（図５参照）塗布した。この配向膜及び液
晶層が形成されたフィルムを、１５０℃に設定された恒
温槽に５分間入れてディスコティック液晶を配向させ、
熟成させた後に、引き続き１５０℃の条件下で水銀灯
（４００ワット）を２分間照射し、室温まで放冷するこ
とにより、光学補償シートを得た。

【００４４】［実施例６］実施例５において、配向膜を
形成するための塗布液の塗布を、スライドコーターの代
わりにスロットダイコーター（図６参照）を用いて行な
った以外は実施例５と同様にして、光学補償シートを得
た。

【００４５】［実施例７］実施例５において、配向膜の
形成を下記のように行なった以外は、実施例５と同様に
して、光学補償シートを得た。ゼラチン層の上に長鎖ア
ルキル変性ポバール（ＭＰ−２０３、クラレ（株）製）
５重量％溶液をスライドコーター（図５参照）により、
塗布速度１０ｍ／分、塗布量６０ｃｃ／ｍ² で塗布し、
１１０℃の温風３０秒間乾燥させた後、ラビング処理を
行って膜厚３．０μｍの配向膜を形成した。

【００４６】［実施例８］実施例５において、配向膜の
形成を下記の用に行なった以外は、実施例５と同様にし
て、光学補償シートを得た。ゼラチン層の上に長鎖アル
キル変性ポバール（ＭＰ−２０３、クラレ（株）製）１
重量％溶液をスライドコーター（図５参照）により、塗
布速度１０ｍ／分、塗布量６０ｃｃ／ｍ² で塗布し、１
１０℃の温風３０秒間乾燥させた後、ラビング処理を行
って膜厚０．６μｍの配向膜を形成した。

【００４７】［実施例９］実施例５において、配向膜を
形成するための塗布液の塗布を、スライドコーターの代
わりにバーコーター（図６参照）を用いて行なった以外
は実施例５と同様にして、光学補償シートを得た。

【００４８】上記のようにして得られた光学補償シート
を偏光顕微鏡により観察したところ、実施例５及び実施
例６の光学補償シートは均一な配向を示していたが、実
施例９の光学補償シートは、配向膜塗布時のバーコータ
ーによる塗布筋が配向乱れの筋と少し見られた。実施例
７及び８はコントラストの低下が少し見られ、視野角改
善効果が小さかった。

【００４９】実施例５及び６で得た光学補償シートを、
図４のＲＦ１及びＲＦ２のように装着し、液晶セルに対
して０Ｖ〜５Ｖの４０Ｈｚ矩形波における正面からの透
過率（Ｔ）を大塚電子製ＬＣＤ−５０００によって測定
した液晶セル表面の法線方向からのコントラスト比（Ｔ
_1V／Ｔ_5V）を計算したところ、実施例５及び実施例６は
９１で、極めて高いコントラスト比を示した。

【００５０】実施例５および６から明らかなように、本
発明の光学補償シート製造方法を用いることにより、Ｔ
Ｎ型液晶セルの視野角が大幅に広がり、かつ正面コント
ラストの低下のない光学補償シートを量産することがで
きる。実施例９のように、一般の塗布工程に多用されて
いるバーコーターを用いて配向膜を塗布した光学補償シ
ートは、バー筋による面状悪化で配向能が低下する傾向
にある。このため、液晶表示装置に配設した際、視野角
改善効果が充分とはいえない。また、実施例７および８
のようにスライドコーターを使っても配向膜膜厚が３．
０μｍ以上で塗布したり、ポリマー濃度１重量％のよう
な低濃度液で塗布すると正面コントラスト低下や視野角
の改善効果が小さい。配向膜膜厚を０．３μｍ以下で塗
布するとスライドコーター、スロットダイコーターの薄
層塗布限界になり塗布適性が不充分である。また、１０
重量％より高い濃度で塗布することは塗布液粘度の上昇
につながり、筋やぬりつけの厚塗りなどを起こし易い。

【図面の簡単な説明】

【図１】液晶セルに光が垂直に入射した場合の光の偏光
状態を示した図である。

【図２】液晶セルに光が斜めに入射した場合の光の偏光
状態を示した図である。

【図３】液晶セルに光学補償シートの使用した例を示し
た図である。

【図４】実施例及び比較例で得られた光学補償シートの
視角特性を測定した時のＴＮ型液晶セルの構成を示した
図である。

【図５】単層塗布用スライドコーターによる塗布例を示
した図である。

【図６】単層塗布用スロットダイコーターによる塗布例
を示した図である。

【符号の説明】

ＴＮＣＴＮ型液晶セルＡ、Ｂ偏光板ＰＡ、ＰＢ偏光軸Ｌ０自然光Ｌ１、Ｌ５直線偏光Ｌ２液晶セルを通った後の変調光Ｌ３、Ｌ４楕円偏光ＬＣＴＮ型液晶セルに十分に電圧を印加した時の液晶
分子の配列状態ＲＦ１、ＲＦ２光学補償シートＢＬバックライトＲ１、Ｒ２光学補償シートのラビング方向ＣＲコーティングロールＰ１送液ポンプＣＲコーティングロール５１、６１塗布液５２スライドコーター５３、６３フィルム５４、６４塗布層６２スロットダイコーター

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明フィルム上に配向膜を形成し、次い
で該配向膜の表面にスライドコーターまたはスロットダ
イコーターでディスコティック液晶を含む塗布液を塗
布、乾燥して液晶層を形成することを特徴とする光学補
償シートの製造方法。
【請求項２】配向膜を、配向膜形成材料を含む塗布液
を塗布、乾燥して形成する請求項１に記載の光学補償シ
ートの製造方法。
【請求項３】ディスコティック液晶を含む塗布液が、
ディスコティック液晶を１０〜３０重量％の範囲で含ん
でいる請求項１に記載の光学補償シートの製造方法。
【請求項４】配向膜形成材料を含む塗布液の塗布を、
スライドコーターまたはスロットダイコーターを用いて
行なう請求項１に記載の光学補償シートの製造方法。
【請求項５】ディスコティック液晶が架橋性官能基を
有し、形成される液晶層が該液晶の硬化した層である請
求項１に記載の光学補償シートの製造方法。
【請求項６】透明フィルム上に配向膜形成材料を含む
塗布液をスライドコーターまたはスロットダイコーター
で塗布、乾燥して配向膜を形成し、次いで該配向膜の表
面にディスコティック液晶を含む塗布液を塗布、乾燥し
て液晶層を形成することを特徴とする光学補償シートの
製造方法。