JPH0894836A - 位相差フィルムの製造方法 - Google Patents

位相差フィルムの製造方法

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JPH0894836A
JPH0894836A JP6226719A JP22671994A JPH0894836A JP H0894836 A JPH0894836 A JP H0894836A JP 6226719 A JP6226719 A JP 6226719A JP 22671994 A JP22671994 A JP 22671994A JP H0894836 A JPH0894836 A JP H0894836A
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JP
Japan
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liquid crystal
discotic liquid
film
heating zone
retardation film
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JP6226719A
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English (en)
Inventor
Yoji Ito
洋士 伊藤
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 正面のコントラストを落とすことなく、表示
コントラスト、階調特性、表示色の視角特性を改良しう
る位相差フィルムの製造方法を提供する。 【構成】 支持体上に、少なくともディスコティック液
晶から成る層を塗設し、該ディスコティック液晶を加
熱、配向させる位相差フィルムの製造方法において、該
ディスコティック液晶溶液を塗布してから、少なくとも
残留揮発分が4wt%以下となるまでの間、平均風速が
3.0m/秒以下の加熱ゾ−ンを通過する位相差フィル
ムの製造方法

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディスコティック液晶
から成る位相差フィルムの製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】日本語ワードプロセッサーやディスクト
ップパソコン等のOA機器の表示装置の主流であるCR
T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
マティ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2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°以上ねじれたもので、急崚な電
気光学特性をもつ為、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
も時分割駆動により大容量の表示が得られる。しかし、
応答速度が遅く(数百ミリ秒)、階調表示が困難であ
り、視角特性が著しく悪いとう欠点を持ち、能動素子を
用いた液晶表示素子(TFT−LCDやMIM−LCD
など)の表示性能を越えるまでにはいたらない。
【0004】TFT−LCDやMIM−LCDには、液
晶分子の配列状態がほぼ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
黒表示が得られ、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為に、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、CR
Tの表示性能を越えるまでにはいたらない。
【0005】SID' 92 Digest p.798などに見られるよう
に、画素を分割し、それぞれ電圧印加時のチルト方向を
逆向きにして、視角特性を補償する方法が提案されてい
る。この方法によると、上下方向の階調反転に関する視
角特性は改善されるが、コントラストの視角特性はほと
んど改善されない。
【0006】また、特開平4−229828号、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。
【0007】上記特許公報で提案された位相差フィルム
は、液晶セルの表面に対して、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の視野角はまだ不十
分であり、更なる改良が望まれている。特に、車載用
や、CRT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のが実状である。
【0008】更に、特開平5−80323号、特開平5
−157913号、特開平4−113301号、EP0
576304A1明細書には、一対の偏光板と液晶セル
との間に、光学軸がフィルム面に対し垂直でもなく、平
行でもない光学異方素子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。これら公
報に記載の製造方法では、大量、かつ低コストで該光学
異方素子を製造することは、非常に困難であった。
【0009】特願平5−153265号明細書には、デ
ィスコティック液晶なる、円盤状化合物を用いて該光学
異方素子を低コストで大量に製造できる方法が記載され
ている。更に、本発明者は特願平5−236539号明
細書において、円盤状化合物を含む層を面配向性の透明
フィルム上に設けた光学補償シ−トを発明した。この光
学補償シ−トにおいては、円盤状化合物が配向膜上に配
向してモノドメインをとっている事による、光学的に負
の一軸性で光軸がシ−トの法線方向から傾いている特性
と、面配向している透明支持体との相互作用により、全
体として、光軸は持たないがレタ−デ−ションの絶対値
について極小値が存在し、その方向がフィルムの法線方
向から傾いているという光学特性を有しており、従来か
ら提案されているTFT用光学補償シ−トに比べ、全方
向にわたり視角特性を改良する事が出来た。
【0010】一般に、液晶分子は界面の影響を非常に受
けやすく、ラビング等の界面規制力により、液晶分子が
方向性を持った配列(配向)をすることが知られてい
る。この性質は、ディスコティック液晶においても当て
はまり、本発明のように、液晶分子の片面が開放系であ
る場合には、通常、知られている塗布、乾燥方式では開
放系側の空気の流れが、結果的に該ディスコティック液
晶の配向ムラを生じさせ、液晶ディスプレイの場所によ
り正面コントラストが変わるという問題点があった。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、均一な配向
を有するディスコティック液晶から成る位相差フィルム
の製造方法を提供するものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】これらの課題は、以下の
(1) 〜(3) の方法によって解決された。 (1)支持体上に、少なくともディスコティック液晶か
ら成る層を塗設し、該ディスコティック液晶を加熱、配
向させる位相差フィルムの製造方法であって、該ディス
コティック液晶溶液を塗布してから、少なくとも残留揮
発分が4wt%以下となるまでの間、平均風速が3.0
m/秒の加熱ゾ−ンを通過することを特徴とする位相差
フィルムの製造方法。 (2)該加熱ゾ−ンに遮風板が設けられていることを特
徴とする(1)に記載の位相差フィルムの製造方法。 (3)該加熱ゾ−ン中、あるいは該加熱ゾ−ン後に、光
照射により該ディスコティック液晶分子を架橋する工程
を含むことを特徴とする(1)に記載の位相差フィルム
の製造方法。
【0013】本発明における位相差フィルムは、その製
造過程において均一な配向を得るための工程を必要とす
る。具体的には、配向膜の形成された支持体にディスコ
ティク液晶を塗布し、その後、ディスコネマティック相
形成温度まで昇温するこである。これにより該液晶は斜
め配向をし、その後の冷却、あるいは光や熱によるディ
スコティック液晶分子の架橋により配向を保つことがで
きる。塗布直後から残留揮発分が減少し、該ディスコテ
ィック液晶分子が動きにくくなるまでの間、該ディスコ
ティック表面は、熱以外の外界の影響を少なくすること
が好ましい。残留溶剤量は、4wt%以下となることが
好ましく、更には2wt%〜0%となることが好まし
い。該溶剤としては、特に限定はなく、該ディスコティ
ック液晶分子を溶解せしめるものであれば良い。残留揮
発分が、すばやく揮発するという点からは、チレンクロ
ライド、メチルエチルケトン、アセトン等の低沸点溶媒
が好ましい。熱以外の影響を少なくする具体的方法とし
ては、風調板等により、加熱ゾ−ンの平均風速を下げた
り、該加熱ゾ−ンに図1に示すような遮風板を用いるこ
とが挙げられる。該平均風速は、3.0m/秒以下が好
ましく、1.5m/秒以下、0.1/以上であれば、更
に好ましい。
【0014】以下に、本発明の詳細な説明を行う。本発
明の支持体は、ディスコティック液晶を含む層の支持体
として利用されることが好ましいので、高分子化合物よ
り成るフィルムであることが好ましい。該フィルムは光
透過率が良好であることが好ましく、具体的には、光の
透過率が80%以上である事が好ましい。素材としては
特に制限はないが、ゼオネックス(日本ゼオン)、AR
TON(日本合成ゴム)、フジタック(富士フィルム)
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
から形成された支持体が、微妙な光学特性(負の一軸
性、Re値等)を調製しやすい事から好ましい。しか
し、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルホン
等の固有複屈折値が大きい素材であっても製膜時に工夫
すれば、それらも好適に利用できる。
【0015】本発明のディスコティック液晶は、一般的
に、ベンゼンや、1、3、5−トリアジン、カリックス
アレ−ンなどのような環状母核を分子の中心に配し、直
鎖のアルキル基やアルコキシ基、置換ベンゾイルオキシ
基等がその側鎖として放射状に置換された構造を示す。
中でも、分子が配向しやすい、ずなわち物性的に液晶性
を示すディスコティック液晶化合物が好ましい。ディス
コティック液晶化合物の具体例としては、Mol.Cr
yst.Liq.Cryst.71巻、111頁(19
81年)等に記載のベンゼン誘導体、トリフェニレン誘
導体、トルキセン誘導体、フタロシアニン誘導体が挙げ
られる。ディスコティック液晶分子の配向固定のため
に、該ディスコティック液晶分子の側鎖に反応性の官能
基を導入した化合物を用いることが好ましい。次に、本
発明において好適に利用できる化合物の例を下記に列挙
する。
【0016】
【化1】
【0017】
【化2】
【0018】
【化3】
【0019】これらディスコティック液晶の配向には、
配向膜を用いることが好ましい。配向膜とは膜表面があ
る方向性を持つものであれば特に限定はなく、例えば特
定の有機配向膜をラビングした配向膜、無機蒸着膜やマ
イクログロ−ブ等が挙げられる。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、
分子が方向性をもって均一に配列する薄膜などもこれに
当てはまる。その他、電場、磁場により誘電性物質を配
向させたものを用いることが可能である。
【0020】上記の有機配向膜としては、ポリイミド
膜、ポリスチレン誘導体などがあり、水溶性のものとし
ては、ゼラチン膜やポリビニルアルコ−ルなどが挙げら
れる。これらは全てラビングを施すことにより、ディス
コティック液晶を斜めに配向させるこができる。中でも
アルキル変性のポリビニルアルコ−ルが、ディスコティ
ック液晶を均一に配向させる能力に優れていることを発
見した。これは配向膜表面のアルキル鎖との強い相互作
用の為と推測している。また、LCDの液晶配向膜とし
て広く用いられているポリイミド膜も有機配向膜として
好ましい。さらには、SiO,TiO2 ,を用いた無機
蒸着膜を用いる事も可能である。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
定する作用があるので、その組合せを最適化する必要が
ある。以下、本発明と実施例に基づいて詳細に説明す
る。
【0021】
【実施例】
実施例1 ゼラチン薄膜(0.1μm)を塗設したトリアセチルセ
ルロ−スの85μm厚フィルム(富士写真フィルム
(株)製)を透明支持体とし、その上に長鎖アルキル変
性PVA(クラレ(株)製 MP−203)を塗設し、
温風にて乾燥させた後、ラビング処理を行い、配向膜を
形成した。この配向膜上に前記ディスコティック液晶T
E−8、トリプロピレングリコ−ルジアクリレ−ト、
およびセルロ−スアセテ−トブチレ−トを重量比9:
1:0.5で混合したものにメチルエチルケトンを加
え、全体として20wt%溶液とし、更に光重合開始剤
イルガキュア−907を適量加え、バ−コ−タ−で塗布
を行った。塗布直後に図1に示すような、遮風板の設置
された120℃の加熱ゾ−ンに搬送させ、昇温、熱処理
し、3kwのUV光を30秒照射し、およそ1.2μm
のディスコティック液晶層を形成させ、位相差フィルム
RF−1を作製した。
【0022】実施例2 実施例1の塗布物を、風調板により、平均風速が1.3
m/秒とした、120℃の加熱ゾ−ンの搬送させ、実施
例1と同様のUV固定化を行うことにより、位相差フィ
ルムRF−2を作製した。
【0023】比較例1 実施例1の塗布物を、平均風速が10m/秒の120℃
の加熱ゾ−ンの搬送させ、実施例1と同様のUV固定化
を行うことにより、位相差フィルムRF−3を作製し
た。
【0024】位相差フィルムの配向ムラについては、ク
ロスニコル下での透過光の色ムラを官能評価した。これ
らの結果を表1にまとめた。
【0025】
【表1】
【0026】(液晶表示素子への組込み)一対の偏光素
子の間に、ネマチック液晶が90°の捻れ角で、かつ
4.5μのギャップサイズとなる様に挟み込まれた液晶
セルを有し、この偏光素子と液晶セルとの間に、実施例
で作成した位相差フィルムを、2枚積層して組込んだ液
晶表示素子を作成した。
【0027】このTN型液晶表示に55Hzの矩形波の
電圧を印加し、正面方向および上/下および左/右方向
へ傾いた方向からのコントラストを、大塚電子製LCD
−5000を用いて測定し、正面コントラストおよびコ
ントラストが10以上となる上/下および左/右の視野
角を求め、表2にまとめた。
【0028】
【表2】
【0029】表1、2から明らかな様に、本発明によ
り、視野角を広げる効果があり、配向ムラの少ない位相
差フィルムを製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1の方法を示す。
【符合の説明】
1.塗布物 2.タッチロ−ラ− 3.加熱風 4.遮風板

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 支持体上に、少なくともディスコティッ
    ク液晶から成る層を塗設し、該ディスコティック液晶を
    加熱、配向させる位相差フィルムの製造方法であって、
    該ディスコティック液晶溶液を塗布してから、少なくと
    も残留揮発分が4wt%以下となるまでの間、平均風速
    が3.0m/秒以下の加熱ゾ−ンを通過することを特徴
    とする位相差フィルムの製造方法。
  2. 【請求項2】 該加熱ゾ−ンに遮風板が設けられている
    ことを特徴とする請求項1に記載の位相差フィルムの製
    造方法。
  3. 【請求項3】 該加熱ゾ−ン中、あるいは該加熱ゾ−ン
    後に、光照射により該ディスコティック液晶分子を架橋
    する工程を含むことを特徴とする請求項1に記載の位相
    差フィルムの製造方法。
JP6226719A 1994-09-21 1994-09-21 位相差フィルムの製造方法 Pending JPH0894836A (ja)

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