JPH0970568A

JPH0970568A - 長尺状光学補償シートの製造方法

Info

Publication number: JPH0970568A
Application number: JP25024895A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Suga; 康司菅; Kenji Nakajima; 賢二中嶌; Kiyoshi Kobayashi; 清小林
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1995-09-04
Filing date: 1995-09-04
Publication date: 1997-03-18

Abstract

(57)【要約】【課題】視野角が拡大し、且つ画像ムラのない大きい
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。【解決手段】軸を中心に回転するワイヤーバーと塗布
液循環装置とを備え、循環装置から供給される塗布液の
一次側液溜り部と循環装置へ排出される塗布液の二次側
液溜り部とを区画する隔壁を有する塗布液保持容器から
なるワイヤーバー塗布装置を用意し、この塗布液保持容
器内に液晶性ディスコティック化合物含有塗布液を供給
しながら、ワイヤーバーを回転させ、この回転下のワイ
ヤーバーの表面に、配向膜を備えた長尺状透明樹脂フィ
ルムの配向膜表面を連続的に接触させることにより、デ
ィスコティック含有塗布液を配向膜表面に塗布し、形成
された塗布液層を、次いで加熱することによりディスコ
ティックネマティック相の液晶層とすることからなる長
尺状光学補償シートの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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】ブラウン管型画像表示装置であるＣＲＴ
(Cathode-ray tube)に対して、薄型、軽量、低消費電力
という大きな利点をもつ液晶表示装置は、特に携帯用の
ワードプロセッサーやパーソナルコンピュータの表示装
置として一般的に使用されている。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。このような液晶表示素子は、
一般に、液晶セルとその両側に設けられた偏光板からな
る。このような液晶を用いた表示方式は、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】複屈折モードを利用する超ねじれ（スーパ
ーツィスティッド）ネマチック液晶表示装置（以下ＳＴ
Ｎ−ＬＣＤと称す）は、９０度を超えるねじれ角及び急
峻な電気光学特性を有するスーパーツィスティッドネマ
チック液晶を用いている。このため、このようなＳＴＮ
−ＬＣＤは、時分割駆動による大容量の表示が可能であ
る。しかしながら、ＳＴＮ−ＬＣＤで実用的なコントラ
ストが得られるのは、イエローモード（黄緑／濃紺）及
びブルーモード（青／淡黄）であり、白黒モードを得る
には位相差板（一軸延伸ポリマーフィルムや補償用液晶
セル）を設ける必要があった。ＴＮ−ＬＣＤの表示モー
ドである旋光モードでは、高速応答性（数十ミリ秒）及
び高いコントラストが得られる。従って、旋光モード
は、複屈折モードや他のモードに比べて多くの点で有利
である。しかしながら、ＴＮ−ＬＣＤは、ＳＴＮ−ＬＣ
Ｄのように位相差板を備えていないので、表示色や表示
コントラストが液晶表示装置を見る時の角度によって変
化し易い（視野角特性）との問題がある。

【０００４】上記ＴＮ−ＬＣＤにおける視野角特性を改
善するため（即ち、視野角の拡大のため）、一対の偏光
板と液晶セルとの間に位相差板（光学補償シート）を設
けるとの提案が、特開平４−２２９８２８号公報及び特
開平４−２５８９２３号公報に記載されている。上記公
報で提案されている位相差板は、液晶セルに対して垂直
方向の位相差はほぼ０であるため真正面からは何ら光学
的作用を与えないが、傾けた時に位相差が発現し、これ
で液晶セルで発生する位相差を補償するものである。

【０００５】特開平６−７５１１５号公報、特開平４−
１６９５３９号公報及び特開平４−２７６０７６号公報
には、負の複屈折を有し、かつ光軸が傾いてい光学補償
シートが開示されている。即ち、上記シートは、ポリカ
ーボネートやポリエステル等のポリマーを延伸すること
により製造され、そしてシートの法線から傾いた主屈折
率の方向を持つ。延伸処理により上記シートを製造する
には、極めて複雑な延伸処理が必要とされるため、大面
積の光学補償シートを開示されている方法で製造するこ
とは極めて困難である。

【０００６】一方、液晶性ポリマーを用いたものも知ら
れている。例えば、特開平３−９３２６号公報及び特開
平３−２９１６０１号公報には、液晶性を有するポリマ
ーを支持フィルム上の配向膜表面に塗布することにより
得られる光学補償シートが開示されている。しかしなが
ら、液晶性を有するポリマーは、配向させるために高温
で長時間の熟成が必要なため、生産性が極めて低く大量
生産に向いていない。また特開平５−２１５９２１号公
報には、支持体と液晶性及び正の複屈折を有する重合性
棒状化合物からなる光学補償シート（複屈折板）が開示
されている。この光学補償シートは、重合性棒状化合物
の溶液を支持体に塗布、加熱硬化することにより得られ
る。しかしながら、この液晶性を有するポリマーは、光
学的に正の一軸性であるため、全方向視野角をほとんど
拡大することができない。

【０００７】そこで、簡単な製法により全方向視野角が
拡大した光学補償シートとして、透明フィルム上に配向
膜を形成し、配向膜上に液晶性ディスコティック化合物
の層が形成された光学補償シートも知られている（ＥＰ
０６４６８２９Ａ１公開明細書）。

【０００８】しかしながら、大きい面積の光学補償シー
トを作成するためには、大面積のフィルム上に液晶性デ
ィスコティック化合物の層を均一な膜厚で形成する必要
がある。ところが、上記ＥＰ０６４６８２９Ａ１に記載
された光学補償シートの製造方法では、透明フィルム上
に透明樹脂層を形成する工程、この透明樹脂層をラビン
グして配向膜にする工程、配向膜上に液晶性ディスコテ
ィック化合物の層を形成する工程が、それぞれ独立して
行なうことが記載されているに過ぎない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、大面積の
フィルム上に液晶性ディスコティック化合物の層を均一
な膜厚で形成する方法について検討を重ねたところ、ワ
イヤーバー塗布装置を用いて液晶性ディスコティック化
合物を含む塗布液を塗布することが塗布量を一定に制御
し易く有利であることを見いだした。しかしながら、長
尺状のフィルム（配向膜）を搬送させながら、その上に
液晶性ディスコティック化合物を含む塗布液を連続的に
塗布した場合、塗布層に塗布ムラに起因するスジが発生
し、得られた光学補償シートを液晶表示装置に組み込ん
だ場合に表示画面にムラが発生する場合がある。ワイヤ
ーバー塗布装置は、軸を中心に回転するワイヤーバーと
塗布液循環装置とを備え、循環装置から供給される塗布
液の一次側液溜り部と循環装置へ排出される塗布液の二
次側液溜り部とを区画する隔壁を有する塗布液保持容器
からなるものであるが、ワイヤーバーに塗布液を供給す
る側の一次側液溜り部の塗布液の粘度は、塗布を継続す
るに従い増粘し、増粘し過ぎると、塗布層に等間隔のス
ジが発生することが明らかとなった。また塗布液中に存
在する異物が、塗布を継続すると共に大きくなり、その
大きさが１０μｍ近くになると塗布層のスジの発生につ
ながることも分かった。これらを防止するため鋭意研究
を重ねた結果、ワイヤーバーに塗布液を供給する側の一
次側液溜りの塗布液を、できるだけ速く循環させて、常
に適当な粘度を維持するように調整することが、増粘の
防止のみならず、異物の成長防止にもつながることも明
らかとなった。

【００１０】従って、本発明の目的は、液晶表示装置に
使用した場合、視野角が拡大し、且つ画像ムラのない大
きい面積の光学補償シートを工業的に効率良く製造する
ことができる長尺状光学補償シートの製造方法を提供す
ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は、軸を中心に
回転するワイヤーバーと塗布液循環装置とを備え、循環
装置から供給される塗布液の一次側液溜り部と循環装置
へ排出される塗布液の二次側液溜り部とを区画する隔壁
を有する塗布液保持容器からなるワイヤーバー塗布装置
を用意し、この塗布液保持容器内に液晶性ディスコティ
ック化合物含有塗布液を供給しながら、ワイヤーバーを
回転させ、この回転下のワイヤーバーの表面に、配向膜
を有する長尺状透明樹脂フィルムの配向膜表面を連続的
に接触させることにより、ディスコティック含有塗布液
を配向膜表面に塗布し、形成された塗布液層を、次いで
加熱することによりディスコティックネマティック相の
液晶層とすることからなる、透明樹脂フィルムの表面に
配向膜とディスコティックネマティック相の液晶層とが
形成された長尺状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。

【００１２】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。１）ワイヤーバー塗布装置の一次側液溜り部における液
晶性ディスコティック化合物含有塗布液の滞留時間を１
０秒以下（好ましくは０．２〜１０秒）に維持する。上
記一次側液溜りの塗布液の滞留時間（Ｔ）は下記式で定
義される。Ｔ＝Ｖ₁ ／Ｑ上記式に於て、Ｖ₁ は一次側液溜り部の体積（cm³)を表
わし、そしてＱは、循環流量（cm³/秒) を表わす。２）液晶性ディスコティック化合物含有塗布液が、液晶
性ディスコティック化合物を１５〜５０重量％含有し且
つ２５℃の粘度が１〜２０ｍＰａ・ｓである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明の光学補償シートの製造方法は、配向膜が
形成された長尺状透明樹脂フィルムを搬送させながら、
その配向膜表面にに液晶性ディスコティック化合物を含
む塗布液を、ワイヤーバー塗布装置を用いて塗布する
（好ましくはワイヤーバーに塗布液を供給する一次側液
溜り部の塗布液の滞留時間を１０秒以下に維持する）こ
とに特徴を有する。

【００１４】上記製造方法は、例えば下記の工程より行
なわれる。１）透明樹脂フィルムの送出工程；２）透明樹脂フィルムの表面に配向膜形成用樹脂を含む
塗布液を塗布、乾燥する配向膜形成用樹脂層の形成工
程；３）表面に配向膜形成用樹脂層が形成された透明樹脂フ
ィルム上に、樹脂層の表面にラビング処理を施し透明樹
脂フィルム上に配向膜を形成するラビング工程；４）液晶性ディスコティック化合物を含む塗布液を、配
向膜上に塗布する液晶性ディスコティック化合物の塗布
工程；５）該塗布層を乾燥して該塗布層中の溶媒を蒸発させる
乾燥工程；６）該塗布層をディスコティックネマティック相形成温
度に加熱して、ディスコティックネマティック相の液晶
層を形成する液晶層形成工程；７）該液晶層を固化する（即ち、液晶層形成後急冷して
固化させるか、あるいは、架橋性官能基を有する液晶性
ディスコティック化合物を使用した場合、液晶層を光照
射（または加熱）により架橋させる）工程；８）該配向膜および液晶層が形成された透明樹脂フィル
ムを巻き取る巻取り工程。

【００１５】図面を参照しながら詳しく説明する。図１
及び図２に光学補償シートの製造方法の概略図を示す。
フィルムの長尺ロール（フィルムロール）５ａから送出
機１ａにより送り出された長尺状の透明樹脂フィルム４
ａは、駆動ローラにより搬送され、表面除塵機２により
除塵された後、塗布機３により配向膜形成用樹脂を含む
塗布液が塗布され、加熱乾燥ゾーン５で乾燥され、樹脂
層がフィルム表面上に形成される（上記１）〜２）の工
程）。得られたフィルムはここで一旦巻き取っても良
い。

【００１６】配向膜形成用樹脂層を有する透明樹脂フィ
ルム４ｂは、ラビングローラ８、スプリングでローラス
テージに固定されたガイドローラ６及びラビングローラ
に備え付けられた除塵機７からなるラビング装置によ
り、ラビング処理が施され、形成された配向膜の表面
は、ラビング装置に隣接して設けられた表面除塵機９に
より除塵される（上記３）の工程）。ラビング装置は、
上記以外の公知の装置を使用しても良い。配向膜が形成
された透明樹脂フィルム４ｃは、駆動ロールにより搬送
され、配向膜上に、液晶性ディスコティック化合物を含
む塗布液がワイヤーバー塗布装置１０により塗布され
（上記４）の工程）、次いで、溶剤を蒸発させた後（上
記５）の工程）、加熱ゾーン１１において、塗布層をデ
ィスコティックネマティック相形成温度に加熱して（こ
こで塗布層の残留溶剤も蒸発する）、ディスティックネ
マティック相の液晶層を形成する（上記６）の工程）。

【００１７】上記液晶層は、次いで、紫外線（ＵＶ）ラ
ンプ１２により紫外線が照射され、液晶層は架橋する
（上記７）の工程）。架橋させるためには、液晶性ディ
スコティック化合物として架橋性官能基を有する液晶性
ディスコティック化合物を使用する必要がある。架橋性
官能基を持たない液晶性ディスコティック化合物を用い
た場合は、この紫外線照射工程は省略され、直ちに冷却
される。この場合、ディスコティックネマティック相が
冷却中に破壊されないように、冷却は急速に行なう必要
がある。配向膜及び液晶層が形成された透明樹脂フィル
ムは、検査装置１３により透明樹脂フィルム表面の光学
特性が測定され、異常がないかどうか検査が行なわれ
る。次いで、液晶層表面に保護フィルム１４がラミネー
ト機１５によりラミネートされ、巻き取り装置に巻き取
られる。

【００１８】一旦巻き取られた配向膜形成用樹脂層を有
する巻取フィルムを用いて、図２に示すように光学補償
シートを作成して巻き取るまでの前記の工程を連続的
に、一貫生産で行なっても良い。配向膜形成用樹脂層を
有するフィルムロール５ｂから、フィルム４ｂが送出機
１ｂにより送り出され、ラビング工程以下の工程が上記
図１と同様に行なわれる。

【００１９】上記１）〜８）の工程は図１のように全て
連続で行なっても良いし、図２に示すように２段階で行
なっても良いし、更に樹脂層の形成工程、ラビング工程
及び液晶層形成工程を別に行なっても良い。勿論更に細
分化して行なっても良い。

【００２０】本発明の光学補償シートの製造方法は、配
向膜が形成された長尺状透明樹脂フィルムを搬送させな
がら、配向膜表面に液晶性ディスコティック化合物を含
む塗布液を、ワイヤーバー塗布装置を用いて（好ましく
は一次側液溜り部の該塗布液の滞留時間を１０秒以下に
保持して）塗布を行なうことに特徴を有する。本発明の
液晶性ディスコティック化合物を含む塗布液の塗布方法
について以下に説明する。配向膜上に液晶性ディスコテ
ィック化合物を含む塗布液を塗布する塗布工程（上記
４）の工程）を、図３〜図５を参照しながら詳しく説明
する。図３はワイヤーバー塗布装置の平面図、図４はワ
イヤーバー塗布装置の断面図である。ワイヤーバー３１
は、両端がベアリング３３で支持され、またそのベアリ
ングの間にある部分の下側には、隔壁３２によりバーよ
り落下する塗布液が受けられるようになっている。バー
の端部はカップリング３４でモータ３５に連結されてい
る。液晶性ディスコティック化合物を含む塗布液は、供
給口３９Ａから送られ、一次側液溜り部３６、更に隔壁
を通る連結管４６を経て二次側液溜り部３７に充填され
る。一次側液溜り部３６と二次側液溜り部３７の液面
は、液面規制板４２により規制され、オーバーフローし
た液は、オーバーフロー液溜り部３８を介して排出液口
３９Ｂから排出される。連結管を設けず、塗布しながら
順次二次側液溜り部３７に塗布液を送っても良いが、塗
布液の均一性を維持するためには設けた方が有利であ
る。排出された塗布液は、粘度調整室４５で、溶剤を加
えることにより適当な粘度に調整され、ポンプ４７で送
液されながら、フィルタ４３でろ過され後、再び供給口
６９Ａに送られる。フィルタ７３の前で密度計が配置さ
れており、この密度の値を基に粘度調整が行なわれるよ
うにされている。

【００２１】粘度調整室４５の内部を図５に示す。排出
液口３９Ｂから排出された塗布液は、流入口５７から大
量の塗布液が満たされた塗布液槽５２内に送られる。こ
の塗布液槽５２内の塗布液は、適当な粘度になるように
制御されており、排出された塗布液が流入する量と同量
の適当な粘度に調製された塗布液が流出口５８より塗布
機の供給口６９Ａに送られる。即ち、粘度調整室４５の
流出口５８から送られた塗布液の密度が、図４の密度計
で測定され、その値が制御ユニット５６に入力されるよ
うになっており、これにより空圧ユニット５５が制御さ
れて、塗布液が常に適当な粘度になるように溶剤タンク
５４中の溶剤（例、メチルエチルケトン）がドージング
バルブ５３から供給される。また塗布液槽５２内の塗布
液は、モータ５９ａにより駆動される攪拌翼５９ｂの回
転により、常に攪拌され、均一な相を形成している。

【００２２】塗布は、搬送される配向膜を有するフィル
ム４４ａの配向膜面に、上記適当な粘度に調製された塗
布液が付着したワイヤーバー３１を接触あるいは塗布液
を介して接触することにより行なわれる。ワイヤーバー
３１は、一般に直径５〜２０ｍｍのロッドに直径２０〜
１５０μｍのワイヤを密に巻付けたもので、例えばこれ
をフィルム４４ａの搬送方向と同方向に、且つ搬送速度
とほぼ同速度で回転させ、一次側液溜り３６から引き揚
げられた塗布液をフィルム３４ａに接触させることによ
り塗布が行なわれる。ワイヤーバーの回転速度は、フィ
ルム搬送速度の０．８〜１．２倍が好ましい。

【００２３】本発明では、塗布によるスジの発生を抑え
るために、一次側液溜りでの塗布液の滞留時間を１０秒
以下（好ましくは９秒以下）にすることが好ましい。下
限は一般に０．２秒である。上記塗布液の滞留時間
（Ｔ）は、下記式により定義される。Ｔ＝Ｖ₁ ／Ｑ上記式に於て、Ｖ₁ は一次側液溜りの体積（cm³)を表わ
し、そしてＱは、循環流量（cm³/秒) を表わす。

【００２４】塗布液は、液晶性ディスコティック化合物
濃度が１５〜５０重量％の範囲が好ましく（特に、１５
〜４０重量％の範囲）、塗布液の粘度は、１〜２０ｍＰ
ａ・ｓの範囲が好ましい（特に、１〜１５ｍＰａ・ｓの
範囲）。塗布は一般に１０〜４０℃で行なわれる。ワイ
ヤーバー塗布装置としては、上記以外に例えば特公昭５
８−４５８９号公報に記載のものも使用することができ
る。

【００２５】上記のように形成された液晶性ディスコテ
ィック化合物の塗布層は、前記図１に示すように、乾
燥、次いで加熱される。即ち、該塗布層中の溶媒を蒸発
させたのち、ディスコティックネマティック相形成温度
に加熱して、ディスコティックネマティック相の液晶層
を形成する。上記のようにして得られた液晶層は、架橋
性官能基を持たない液晶性ディスコティック化合物を使
用した場合は、空冷あるいは冷却されたドラムに液晶層
を有するフィルムを接触させることにより、急激に冷却
する。これにより、乾燥に形成された液晶相を維持した
まま固化することができる。上記のようにして得られた
液晶層が、架橋性官能基を有する液晶性ディスコティッ
ク化合物を使用している場合は、直ちに光照射（好まし
くは紫外線照射）により架橋させる。

【００２６】以上説明した本発明の光学補償シートを製
造する方法により得られる光学補償シートは、液晶層に
スジの発生がなく、これを液晶表示装置に装着した場
合、ディスコティック液晶層に由来する視野角の拡大が
得られるだけでなく画像ムラもほとんどないものとな
る。

【００２７】本発明の製造方法により得られる光学補償
シートは、透明樹脂フィルム、その上に設けられた配向
膜及び配向膜上に形成されたディスコティックネマティ
ック相の液晶層（光学異方層とも言う）からなる基本構
成を有する。上記透明樹脂フィルムの材料としては、透
明である限りどのような材料でも使用することができ
る。光透過率が８０％以上を有する材料が好ましく、特
に正面から見た時に光学的等方性を有するものが好まし
い。従って、透明樹脂フィルムは、小さい固有複屈折を
有する材料から製造することが好ましい。このような材
料としては、セルローストリアセテート｛市販品の例、
ゼオネックス（日本ゼオン（株）製）、ＡＲＴＯＮ（日
本合成ゴム（株）製）及びフジタック（富士写真フイル
ム（株）製）｝を使用することができる。さらに、ポリ
カーボネート、ポリアリレート、ポリスルフォン及びポ
リエーテルスルホンなどの固有複屈折率の大きい素材で
あっても、溶液流延、溶融押し出し等の条件、さらには
縦、横方向に延伸状検討を適宜設定することにより、得
ることができる。

【００２８】透明樹脂フィルムの面内の主屈折率をｎ
ｘ、ｎｙ、厚み方向の主屈折率をｎｚ、フイルムの厚さ
をｄとしたとき、三軸の主屈折率の関係がｎｚ＜ｎｙ＝
ｎｘ（負の一軸性）を満足し、式｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２
−ｎｚ｝×ｄで表されるレタデーションが、０ｎｍから
３００ｎｍ（好ましくは３０〜１５０ｎｍ）であること
が好ましい。但し、ｎｘとｎｙ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、｜ｎ
ｘ−ｎｙ｜／｜ｎｘ−ｎｚ｜≦０．２であれば実用上問
題はない。｜ｎｘ−ｎｙ｜×ｄで表される正面レターデ
ーションは、５０ｎｍ以下であることが好ましく、２０
ｎｍ以下であることがさらに好ましい。

【００２９】配向膜は、一般に透明樹脂フィルム上に設
けられる。配向膜は、その上に設けられる液晶性ディス
コティック化合物の配向方向を規定するように機能す
る。そしてこの配向が、光学補償シートから傾いた光軸
を与える。配向膜は、光学異方層に配向性を付与できる
ものであれば、どのような層でも良い。配向膜の好まし
い例としては、有機化合物（好ましくはポリマー）のラ
ビング処理された層を挙げることができる。

【００３０】配向膜用の有機化合物の例としては、ポリ
メチルメタクリレート、アクリル酸／メタクリル酸共重
合体、スチレン／マレインイミド共重合体、ポリビニル
アルコール、ポリ（Ｎ−メチロールアクリルアミド）、
スチレン／ビニルトルエン共重合体、クロロスルホン化
ポリエチレン、ニトロセルロース、ポリ塩化ビニル、塩
素化ポリオレフィン、ポリエステル、ポリイミド、酢酸
ビニル／塩化ビニル共重合体、エチレン／酢酸ビニル共
重合体、カルボキシメチルセルロース、ポリエチレン、
ポリプロピレン及びポリカーボネート等のポリマー及び
シランカップリング剤等の化合物を挙げることができ
る。好ましいポリマーの例としては、ポリイミド、ポリ
スチレン、スチレン誘導体のポリマー、ゼラチン、ポリ
ビニルアルコール及びアルキル基（炭素原子数６以上が
好ましい）を有する変性ポリビニルアルコールを挙げる
ことができる。これらのポリマーの層を配向処理するこ
とにより得られる配向膜は、液晶性ディスコティック化
合物を斜めに配向させることができる。

【００３１】上記ポリマーの中で、ポリビニルアルコー
ル又は変性ポリビニルアルコールが好ましい。ポリビニ
ルアルコールとしては、例えば鹸化度７０〜１００％の
ものであり、一般に鹸化度８０〜１００％のものであ
り、より好ましくは鹸化度８５乃至９５％のものであ
る。重合度としては、１００〜３０００のも範囲が好ま
しい。変性ポリビニルアルコールとしては、共重合変性
したもの（変性基として、例えば、ＣＯＯＮａ、Ｓｉ
（ＯＸ）₃ 、Ｎ（ＣＨ₃ ）₃ ・Ｃｌ、Ｃ₉ Ｈ₁₉ＣＯＯ、
ＳＯ₃ 、Ｎａ、Ｃ₁₂Ｈ₂₅等が導入される）、連鎖移動に
より変性したもの（変性基として、例えば、ＣＯＯＮ
ａ、ＳＨ、Ｃ₁₂Ｈ₂₅等が導入されている）、ブロック重
合による変性をしたもの（変性基として、例えば、ＣＯ
ＯＨ、ＣＯＮＨ₂ 、ＣＯＯＲ、Ｃ₆ Ｈ₅ 等が導入され
る）等のポリビニルアルコールの変性物を挙げることが
できる。重合度としては、１００〜３０００のも範囲が
好ましい。これらの中で、鹸化度８０〜１００％の未変
性乃至変性ポリビニルアルコールであり、より好ましく
は鹸化度８５乃至９５％の未変性ないしアルキルチオ変
性ポリビニルアルコールである。

【００３２】変性ポリビニルアルコールとして、特に、
下記一般式（１）：

【００３３】

【化１】（但し、Ｒ¹ は無置換のアルキル基又はアクリロイル
基、メタクリロイル基あるいはエポキシ基で置換された
アルキル基を表わし、Ｗはハロゲン原子、アルキル基又
はアルコキシ基を表わし、Ｘは活性エステル、酸無水物
及び酸ハロゲン化物を形成するために必要な原子群を表
わし、ｌは０または１を表わし、そしてｎは０〜４の整
数を表わす。）で表わされる化合物とポリビニルアルコ
ールとの反応物が好ましい。上記反応物（特定の変性ポ
リビニルアルコール）は、さらに下記一般式（２）：

【００３４】

【化２】（但し、Ｘ¹ は活性エステル、酸無水物及び酸ハロゲン
化物を形成するために必要な原子群を表わし、そしてｍ
は２〜２４の整数を表わす。）で表わされる化合物とポ
リビニルアルコールとの反応物が好ましい。

【００３５】本発明の一般式（１）および一般式（２）
により表される化合物と反応させるために用いられるポ
リビニルアルコールとしては、上記変性されていないポ
リビニルアルコール及び上記共重合変性したもの、即ち
連鎖移動により変性したもの、ブロック重合による変性
をしたもの等のポリビニルアルコールの変性物、を挙げ
ることができる。上記特定の変性ポリビニルアルコール
の好ましい例としては、下記の化合物を挙げることがで
きる。これらは、特願平７−２０５８３号明細書に詳し
く記載されている。また下記の特定の変性ポリビニルア
ルコールも特に好ましい。

【００３６】

【化３】

【００３７】上記一般式のｘ、ｙ及びｚ（単位モル％）
の例を下記に示す。ポリマーＡ：ｘ＝８７．２、ｙ＝０．８、ｚ＝１２．０ポリマーＢ：ｘ＝８８．０、ｙ＝０．００３、ｚ＝１
２．０ポリマーＣ：ｘ＝８７．８６、ｙ＝０．１４、ｚ＝１
２．０ポリマーＤ：ｘ＝８７．９４、ｙ＝０．０６、ｚ＝１
２．０ポリマーＥ：ｘ＝８６．９、ｙ＝１．１、ｚ＝１２．０ポリマーＦ：ｘ＝９８．５、ｙ＝０．５、ｚ＝１．０ポリマーＧ：ｘ＝９７．８、ｙ＝０．２、ｚ＝２．０ポリマーＨ：ｘ＝９６．５、ｙ＝２．５、ｚ＝１．０ポリマーＩ：ｘ＝９４．９、ｙ＝４．１、ｚ＝１．０

【００３８】

【化４】

【００３９】上記一般式のｎ、ｘ、ｙ及びｚ（単位モル
％）の例を下記に示す。ポリマーＪ：ｎ＝３、ｘ＝８７．８、ｙ＝０．２、ｚ＝
１２．０ポリマーＫ：ｎ＝５、ｘ＝８７．８５、ｙ＝０．１５、
ｚ＝１２．０ポリマーＬ：ｎ＝６、ｘ＝８７．７、ｙ＝０．３、ｚ＝
１２．０ポリマーＭ：ｎ＝８、ｘ＝８７．７、ｙ＝０．３、ｚ＝
１２．０

【００４０】下記のポリマーを構成する各単位の数値
は、モル％で示した。

【００４１】

【化５】

【００４２】

【化６】

【００４３】また、ＬＣＤの配向膜として広く用いられ
ているポリイミド膜（好ましくはフッ素原子含有ポリイ
ミド）も有機配向膜として好ましい。これはポリアミッ
ク酸（例えば、日立化成（株）製のＬＱ／ＬＸシリー
ズ、日産化学（株）製のＳＥシリーズ等）を支持体面に
塗布し、１００〜３００℃で０．５〜１時間焼成した
後、ラビングすることにより得られる。

【００４４】また前記ラビング処理に使用するラビング
用布としては、ゴム、ナイロン、ポリエステル等から得
られるシート、ナイロン繊維、ポリエステル繊維等から
得られるシート（ベルベットなど）、紙、ガーゼ、フェ
ルトなどを挙げることができる。配向膜表面と布の相対
速度は、５０〜１０００ｍ／分が一般的で、特に１００
〜５００ｍ／分が好ましい。長尺状フィルムに形成され
た配向膜を連続的にラビング処理するために、パスロー
ルの外周面に前記布を巻き付けた、所謂ラビングロール
を、搬送する長尺状フィルムがパスロール（バックアッ
プロール）で支持された位置で押しつける（バックアッ
プラビング）あるいは搬送する長尺状フィルムが支持さ
れているパスロール（バックアップロール）間で押しつ
ける（ラップラビング）。図１で示したようにラップラ
ビングが好ましい。

【００４５】上記ディスコティックネマティック相の液
晶層は、配向膜上に形成される。本発明の液晶層は、液
晶性ディスコティック化合物を配向後冷却固化させる、
あるいは重合性の液晶性ディスコティック化合物の重合
（硬化）により得られる負の複屈折を有する層である。
上記のディスコティック化合物の例としては、Ｃ．Ｄｅ
ｓｔｒａｄｅらの研究報告、Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．、７
１巻、１１１頁（１９８１年）に記載されているベンゼ
ン誘導体、Ｃ．Ｄｅｓｔｒａｄｅらの研究報告、Ｍｏ
ｌ．Ｃｒｙｓｔ．、１２２巻、１４１頁（１９８５
年）、Ｐｈｙｓｉｃｓｌｅｔｔ．、Ａ，７８巻、８２
頁（１９９０）に記載されているトルキセン誘導体、
Ｂ．Ｋｏｈｎｅらの研究報告、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．
９６巻、７０頁（１９８４年）に記載されたシクロヘキ
サン誘導体及びＪ．Ｍ．Ｌｅｈｎらの研究報告、Ｊ．Ｃ
ｈｅｍ．、Ｃｏｍｍｕｎ．、１７９４頁（１９８５
年）、Ｊ．Ｚｈａｎｇらの研究報告、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅ
ｍ．Ｓｏｃ．、１１６巻、２６５５頁（１９９４年）に
記載されているアザクラウン系やフェニルアセチレン系
マクロサイクルなどを挙げることができる。上記ディス
コティック（円盤状）化合物は、一般的にこれらを分子
中心の母核とし、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直鎖として放射線状に置
換された構造であり、液晶性を示し、一般的にディスコ
ティック液晶とよばれるものが含まれる。ただし、分子
自身が負の一軸性を有し、一定の配向を付与できるもの
であれば上記記載に限定されるものではない。また、本
発明において、円盤状化合物から形成したとは、最終的
にできた物が前記化合物である必要はなく、例えば、前
記低分子ディスコティツク液晶が熱、光等で反応する基
を有しており、結果的に熱、光等で反応により重合また
は架橋し、高分子量化し液晶性を失ったものも含まれ
る。

【００４６】上記ディスコティック化合物の好ましい例
を下記に示す。

【００４７】

【化７】

【００４８】

【化８】

【００４９】

【化９】

【００５０】

【化１０】

【００５１】

【化１１】

【００５２】

【化１２】

【００５３】

【化１３】

【００５４】

【化１４】

【００５５】

【化１５】

【００５６】

【化１６】

【００５７】

【化１７】

【００５８】上記ディスコティックネマティック相の液
晶層は、一般にディスコティック化合物及び他の化合物
を溶剤に溶解した溶液を配向膜上に前記のように塗布
し、乾燥し、次いでディスコネマチック相形成温度まで
加熱し、その後配向状態（ディスコティックネマチック
相）を維持して冷却することにより得られる。あるい
は、上記液晶層は、ディスコティック化合物及び他の化
合物（更に、例えば重合性モノマー、光重合開始剤）を
溶剤に溶解した溶液を配向膜上に前記のように塗布し、
乾燥し、次いでディスコティックネマチック相形成温度
まで加熱したのち重合させ（ＵＶ光の照射等により）、
さらに冷却することにより得られる。本発明に用いるデ
ィスコティック液晶性化合物のディスコネマティック液
晶相−固相転移温度としては、７０〜３００℃が好まし
く、特に７０〜１７０℃が好ましい。

【００５９】例えば、支持体（透明樹脂フィルム）側デ
ィスコティック化合物の配向時のチルト角は、一般にデ
ィスコティック化合物あるいは配向膜の材料を選択する
ことにより、またはラビング処理方法の選択することに
より、調整することができる。また、表面側（空気側）
のディスコティック単位の傾斜角は、一般にディスコテ
ィック化合物あるいはディスコティック化合物とともに
使用する他の化合物（例、可塑剤、界面活性剤、重合性
モノマー及びポリマー）を選択することにより調整する
ことができる。

【００６０】上記可塑剤、界面活性剤及び重合性モノマ
ーとしては、ディスコティック化合物と相溶性を有し、
液晶性ディスコティック化合物にチルト角を与えられる
か、あるいは配向を阻害しない限り、どのような化合物
も使用することができる。これらの中で、重合性モノマ
ー（例、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイル基及
びメタクリロイル基を有する化合物）が好ましい。上記
化合物は、ディスコティック化合物に対して一般に１〜
５０重量％（好ましくは５〜３０重量％）の量にて使用
される。

【００６１】上記ポリマーとしては、ディスコティック
化合物と相溶性を有し、液晶性ディスコティック化合物
にチルト角を与えられる限り、どのようなポリマーでも
使用することができる。ポリマー例としては、セルロー
スエステルを挙げることができる。セルロースエステル
の好ましい例としては、セルロースアセテート、セルロ
ースアセテートプロピオネート、ヒドロキシプロピルセ
ルロース及びセルロースアセテートブチレートを挙げる
ことができる。上記ポリマーは、液晶性ディスコティッ
ク化合物の配向を阻害しないように、ディスコティック
化合物に対して一般に０．１〜１０重量％（好ましくは
０．１〜８重量％、特に０．１〜５重量％）の量にて使
用される。

【００６２】ディスコティックネマティック相の液晶層
を形成するための塗布液は、ディスコティック化合物及
び前述の他の化合物を溶剤に溶解することにより作製す
ることができる。上記溶剤の例としては、Ｎ，Ｎ−ジメ
チルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルフォキシド
（ＤＭＳＯ）及びピリジン等の極性溶剤；ベンゼン及び
ヘキサン等の無極性溶剤；クロロホルム及びジクロロメ
タン等のアルキルハライド類；酢酸メチル及び酢酸ブチ
ル等のエステル類；アセトン及びメチルエチルケトン等
のケトン類；及びテトラヒドロフラン及び１，２−ジメ
トキシエタン等のエーテル類を挙げることができる。ア
ルキルハライド類及びケトン類が好ましい。溶剤は単独
でも、組合わせて使用しても良い。

【００６３】本発明により得られるディスコティックネ
マティック相の液晶層（光学異方層）は、一般に光学補
償シートの法線方向から傾いた方向に、０以外のレター
デーションの絶対値の最小値を有する（光軸を持たな
い）。上記液晶層を含む光学補償シートの代表的な構成
例を図６に示す。図６において、透明支持体１１１、配
向膜１１２そしてディスコティック相の液晶層（光学異
方層）１１３が、順に積層され、光学補償シートを構成
している。Ｒは配向膜のラビング方向を示す。ｎ₁ ｎ₂
及びｎ₃ は、光学補償シートの三軸方向の屈折率を表わ
し、正面から見た場合にｎ₁ ≦ｎ₃ ≦ｎ₂ の関係を満足
する。βは、Ｒｅ（レターデーション）の最小値を示す
方向の光学異方層の法線１１４からの傾きである。ＴＮ
−ＬＣＤ及びＴＦＴ−ＬＣＤの視野角特性を改善するた
めに、Ｒｅの絶対値の最小値を示す方向が、光学異方層
の法線４４から５〜５０度（傾きの平均値）傾いている
ことが好ましく、更に１０〜４０度が好ましい（上記
β）。更に、上記シートは、下記の条件：５０≦［（ｎ₃ ＋ｎ₂ ）／２−ｎ₁ ］×Ｄ≦４００（ｎｍ）（但し、Ｄはシートの厚さ）を満足することが好まし
く、更に下記の条件：１００≦［（ｎ₃ ＋ｎ₂ ）／２−ｎ₁ ］×Ｄ≦４００（ｎｍ）

【００６４】本発明により得られる光学補償シートが組
み込まれた液晶表示装置の代表的構成例を図７に示す。
図７において、透明電極を備えた一対の基板とその基板
間に封入されたねじれ配向したネマチック液晶とからな
る液晶セルＴＮＣ、液晶セルの両側に設けられた一対の
偏光板Ａ、Ｂ、液晶セルと偏光板との間に配置された光
学補償シートＲＦ₁ 、ＲＦ₂ 及びバックライトＢＬが、
組み合わされて液晶表示装置を構成している。光学補償
シートは一方のみ配置しても良い（即ち、ＲＦ₁ または
ＲＦ₂ ）。Ｒ₁ は光学補償シートＲＦ₁ の、正面から見
た場合のラビング方向を示し、Ｒ₂ は光学補償シートＲ
Ｆ₂ のラビング方向を示す。液晶セルＴＮＣの実線の矢
印は、液晶セルの偏光板Ｂ側の基板のラビング方向を表
わし、液晶セルＴＮＣの点線の矢印は、液晶セルの偏光
板Ａ側の基板のラビング方向を表わす。ＰＡ及びＰＢ
は、それぞれ偏光板Ａ、Ｂの偏光軸を表わす。

【００６５】

【実施例】

［実施例１］ゼラチン薄膜（０．１μｍ）を塗設した１
００μｍ厚さを有するトリアセチルセルロースの長尺状
フィルム（幅：３６ｃｍ、長さ：３００ｍ；富士写真フ
イルム（株）製）上に、下記の組成からなる配向膜形成
用塗布液をバーコーターで塗布し、６０℃で４分間加熱
乾燥し、０．５μｍの塗布膜を形成した。＜配向膜形成用塗布液＞ポリビニルアルコール誘導体（前記ポリマーＡ）１０重量部水３７１重量部メタノール１１９重量部グルタルアルデヒド（架橋剤）０．５重量部

【００６６】得られた塗布膜を、ラビングローラ（直径
１５０ｍｍ）を用いて、フィルム搬送速度１５ｍ／分、
ラビング回転数１２００ｒｐｍ及びフィルム基板搬送張
力４ｋｇｆ／ｃｍの条件でラビング処理を行ない、配向
膜を形成した。

【００６７】前述した液晶性ディスコティック化合物Ｔ
Ｅ−８（８、ｍ＝４）（前記化合物例番号）１８２重量
部、エチレングリコール変性トリメチロールプロパント
リアクリレート（Ｖ＃３６０；大阪有機化学工業（株）
製）１８重量部、セルロースアセテートブチレート（Ｃ
ＡＢ５５１−０．２；イーストマンケミカル社製）４重
量部、光重合開始剤（イルガキュア−９０７；チバ・ガ
イギー社製）６重量部及び増感剤（カヤキュアーＤＥＴ
Ｘ、日本化薬（株）製）２重量部を、３４３重量部のメ
チルエチルケトンに溶解して得られた液晶性ディスコテ
ィック化合物を含む塗布液を得た。

【００６８】上記材料の化学構造を下記に示す。

【００６９】

【化１８】

【００７０】前記で得られた配向膜を有する長尺状フィ
ルムを１５ｍ／分で搬送させながら、その配向膜表面
に、得られた液晶性ディスコティック化合物を含む塗布
液を図３〜図５に示すワイヤバー塗布機を用いて、下記
の条件で塗布した。＜ワイヤバー塗布条件＞ワイヤーバーの直径：１０ｍｍ保持容器（一次側、二次側液溜り部等を含む）の材質：
ステンレス一次側液溜り部体積：４２．６ｃｍ³ 循環流量：３１０ｃｍ³ ／分滞留時間＝４２．６／（３１０／６０）＝８．２粘度：４．１ｍＰａ・ｓ塗布量：５．２ｃｃ／ｍ² 塗布した長さ：３００ｍ塗布幅：３６ｃｍ

【００７１】次いで、配向膜上に上記液晶性ディスコテ
ィック化合物を含む塗布液が塗布されたフィルムを、
０．１ｍ／秒の風が搬送方向に流れる乾燥ゾーンを６秒
で通過させた後、１３０℃の加熱ゾーンを２分間通過さ
せた。

【００７２】続いて、この配向膜及び液晶層が塗布され
たフィルムを、連続して１５ｍ／分で搬送させながら、
液晶層の表面に紫外線ランプ１２（図１）により紫外線
を照射した。即ち、紫外線照射は、紫外線照射装置（紫
外線ランプ：出力１２０Ｗ／ｃｍ、発光長１．６ｍ）に
より、照度６００ｍＷの紫外線を１秒間照射し、液晶層
を架橋させ、光学補償シートを得た。

【００７３】［実施例２］実施例１において、上記液晶
性ディスコティック化合物を含む塗布液の塗布を、塗布
時の循環流量を下記のように変えて行なった以外は実施
例１と同様にして巻取光学補償シートを得た。＜ワイヤバー塗布条件＞循環流量：２００ｃｍ³ ／分滞留時間＝４２．６／（２００／６０）＝１２．８

【００７４】［実施例３］実施例１において、上記液晶
性ディスコティック化合物を含む塗布液の塗布を、塗布
時の循環流量を下記のように変えて行なった以外は実施
例１と同様にして巻取光学補償シートを得た。＜ワイヤバー塗布条件＞循環流量：２４３ｃｍ³ ／分滞留時間＝４２．６／（２４３／６０）＝１０．５

【００７５】（光学補償シートの評価）１）上記液晶性ディスコティック化合物を含む塗布液の
塗布時に発生するスジの有無を目視で観察した。即ち、
長さ３００ｍの上記長尺状フィルムを、連続的に搬送さ
せ、全長の塗布が完了したら（２０分必要）、また次の
長尺状フィルムを搬送させるようにして１００分間塗布
を行ない、その間にスジの発生があるかどうか目視で観
察した。２）上記光学補償シート（スジの発生があった場合はそ
の部分を使用した）を、図７に示す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５１０
ｎｍでねじれ角が８７゜のＴＮ型液晶表示装置に装着し
た。図７の液晶表示装置のＲＦ１及びＲＦ２のように装
着し、得られた画像について、視認性（表示画像の乱れ
の有無等）を評価した。

【００７６】上記結果を表１に示す。

【００７７】

【表１】表１ ─────────────────────────── 塗布層のスジの発生視認性 ─────────────────────────── 実施例１なし表示ムラなし実施例２４０分後発生一部表示ムラあり実施例３８０分後発生一部表示ムラあり ───────────────────────────

【００７８】

【発明の効果】本発明の光学補償シートを製造する方法
により得られる光学補償シートは、液晶層にスジの発生
がなく、これを液晶表示装置に装着した場合、ディスコ
ティック液晶層に由来する視野角の拡大が得られるだけ
でなく画像ムラもほとんどないものとなる。また実施例
から明らかなように、画像ムラのない液晶表示装置を与
える光学補償シートを、上記製造方法により容易に得る
ことができることから、本発明の製造方法により光学補
償シートの大量生産を可能にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学補償シートの製造方法の全工程の
一例を示す概略図である。

【図２】本発明の光学補償シートの製造方法の全工程の
別の一例を示す概略図である。

【図３】本発明の製造方法に使用することができるワイ
ヤーバー塗布の平面図の一例を示す。

【図４】本発明の製造方法に使用することができるワイ
ヤーバー塗布装置の断面図の一例を示す。

【図５】本発明の製造方法に使用することができるワイ
ヤーバー塗布装置の粘度調整室の拡大図を示す。

【図６】本発明により得られる光学補償シートの構成の
一例を示す斜視図である。

【図７】本発明により得られる光学補償シートが装着さ
れた液晶表示装置の構成の一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ送出機２表面除塵機３塗布機４ａ長尺状の透明フィルム４ｂ樹脂層が形成された透明フィルム４ｃ配向膜が形成された透明フィルム５ａ、５ｂフィルムロール５加熱乾燥ゾーン６ガイドローラ７除塵機８ラビングローラ９表面除塵機１０塗布機１１加熱ゾーン１２紫外線（ＵＶ）ランプ１３検査装置１４保護フィルム１５ラミネート機３１ワイヤーバー３３ベアリング３２隔壁３４カップリング３５モータ３９Ａ供給口３６一次側液溜り部４６連結管３７二次側液溜り部４２液面規制板３８オーバーフロー液溜り部３９Ｂ排出液口４３フィルタ４５粘度調整室４７ポンプ４８密度計５２塗布液槽５３ドージングバルブ５４溶剤タンク５５空圧ユニット５６制御ユニット５７流入口５８流出口ＴＮＣＴＮ型液晶セルＡ、Ｂ偏光板ＰＡ、ＰＢ偏光軸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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸を中心に回転するワイヤーバーと塗布
液循環装置とを備え、循環装置から供給される塗布液の
一次側液溜り部と循環装置へ排出される塗布液の二次側
液溜り部とを区画する隔壁を有する塗布液保持容器から
なるワイヤーバー塗布装置を用意し、この塗布液保持容
器内に液晶性ディスコティック化合物含有塗布液を供給
しながら、ワイヤーバーを回転させ、この回転下のワイ
ヤーバーの表面に、配向膜を有する長尺状透明樹脂フィ
ルムの配向膜表面を連続的に接触させることにより、デ
ィスコティック含有塗布液を配向膜表面に塗布し、形成
された塗布液層を、次いで加熱することによりディスコ
ティックネマティック相の液晶層とすることからなる、
透明樹脂フィルムの表面に配向膜とディスコティックネ
マティック相の液晶層とが形成された長尺状光学補償シ
ートの製造方法。
【請求項２】ワイヤーバー塗布装置の一次側液溜り部
における液晶性ディスコティック化合物含有塗布液の滞
留時間を１０秒以下に維持する請求項１に記載の長尺状
光学補償シートの製造方法。
【請求項３】液晶性ディスコティック化合物含有塗布
液が、液晶性ディスコティック化合物を１５〜５０重量
％含有し、且つ２５℃の粘度が１〜２０ｍＰａ・ｓであ
る請求項１に記載の長尺状光学補償シートの製造方法。