JPH10170908A - Optical element and its production - Google Patents

Optical element and its production

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JPH10170908A
JPH10170908A JP8332159A JP33215996A JPH10170908A JP H10170908 A JPH10170908 A JP H10170908A JP 8332159 A JP8332159 A JP 8332159A JP 33215996 A JP33215996 A JP 33215996A JP H10170908 A JPH10170908 A JP H10170908A
Authority
JP
Japan
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liquid crystal
polymer liquid
crystal layer
polymer
substrate
Prior art date
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Pending
Application number
JP8332159A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahisa Saito
隆央 斉藤
Koretoshi Ishimaru
維敏 石丸
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.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co Ltd filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
Priority to JP8332159A priority Critical patent/JPH10170908A/en
Publication of JPH10170908A publication Critical patent/JPH10170908A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the contrast ratio and to widen the visual field angle, by laminating a first polymer liquid crystal layer (polarizing plate) and a second polymer liquid crystal layer (perpendicularly oriented layer) on a light- transmissible substrate, and varying the liquid crystal phase development temps. of this first polymer liquid crystal layer and this second polymer liquid crystal layer by a specific value or above. SOLUTION: An STN liquid crystal cell 2 is oriented by a right-hand twist from 0 deg. to -240 deg. and a film having the perpendicularly oriented layer 3 is stuck onto the substrate of this STN liquid crystal cell 2. A film having a twisted nematic oriented layer 4 is stuck onto the perpendicularly oriented layer 3. The liquid crystalline high polymer of the twisted nematic oriented layer 4 is deflected by a left-hand twist from 30 deg. to 270 deg.. The polarizing plate 5 is stuck onto the twisted nematic oriented layer 4. The polarizing plate 1 is stuck to the side opposite to the side of the STN liquid crystal cell 2 where the perpendicularly oriented layers 3 are disposed. The liquid crystal phase development temps. of the polarizing plate 1 and the perpendicularly oriented layers 3 are varied by >=10 deg.C.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば液晶表示装
置において位相差を補償する用途等に用いるのに適した
光学素子及びその製造方法に関し、より詳細には、透光
性基板に複数の高分子液晶層を積層してなる光学素子及
びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical element suitable for use in, for example, compensating a phase difference in a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same. The present invention relates to an optical element formed by laminating molecular liquid crystal layers and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータなどの種
々のOA機器において、情報量の大きな画像が取り扱わ
れる機会が増加してきている。そのため、ディスプレイ
装置においても、高解像度及びフルカラー表示といった
要求が高まっており、液晶ディスプレイにおいても同様
である。
2. Description of the Related Art In recent years, in various OA devices such as personal computers, opportunities to handle images having a large amount of information have been increasing. For this reason, demands for high resolution and full color display are increasing in display devices, and the same is true for liquid crystal displays.

【0003】しかしながら、STN(スーパーツイステ
ッドネマチック)液晶表示装置は複屈折モードを利用し
た表示方式であるため、位相差を補償することにより色
補償を行わねばならなかった。また、液晶を利用したも
のであるため、視野角の拡大が強く求められている。
However, since the STN (Super Twisted Nematic) liquid crystal display device is a display system using a birefringent mode, color compensation must be performed by compensating for a phase difference. In addition, since liquid crystal is used, there is a strong demand for an increase in the viewing angle.

【0004】ところで、上記位相差補償方法としては、
樹脂フィルムを一軸延伸してなるフィルムをSTN液晶
表示装置に組み合わせて用いる方法が提案されている
(特開昭63−149624号公報など)。
By the way, the above-mentioned phase difference compensation method includes:
A method has been proposed in which a film obtained by uniaxially stretching a resin film is used in combination with an STN liquid crystal display device (JP-A-63-149624).

【0005】しかしながら、一軸延伸フィルムを用いた
位相差補償フィルムでは、ねじれネマチック配向した液
晶表示セルの位相差を完全に補償することはできず、満
足し得るレベルまで色補償を行うことができなかった。
加えて、視野角が狭いという問題も解決し得るものでは
なかった。
However, in a retardation compensation film using a uniaxially stretched film, the retardation of a liquid crystal display cell having a twisted nematic orientation cannot be completely compensated, and color compensation cannot be performed to a satisfactory level. Was.
In addition, the problem that the viewing angle is narrow could not be solved.

【0006】また、他の位相差補償方法としては、液晶
表示セル上に、液晶セルを用いた位相差補償セルを積層
してなるWセル方式や、液晶表示素子に、Wセル方式と
同様に、液晶を利用して位相差を補うために、液晶ポリ
マーをねじれネマチック配向させてなる位相差補償フィ
ルムを用いる方法が知られている(特開平3−8772
0号公報など)。これらの位相差補償方法では、STN
液晶表示装置の複屈折性に起因する位相差を、同じく液
晶を利用して補償しているため、一軸延伸フィルムを用
いた場合に比べて位相差を効果的に補償することができ
る。しかしながら、これらの位相差補償方法でも、視野
角を満足し得るレベルまで拡げることはできなかった。
[0006] As another phase difference compensation method, a W cell system in which a phase difference compensation cell using a liquid crystal cell is stacked on a liquid crystal display cell, or a liquid crystal display element similar to the W cell system is used. In order to compensate for a phase difference using a liquid crystal, there is known a method using a phase difference compensation film in which a liquid crystal polymer is twisted and nematically aligned (Japanese Patent Laid-Open No. 3-8772).
No. 0). In these phase difference compensation methods, STN
Since the phase difference caused by the birefringence of the liquid crystal display device is similarly compensated by using liquid crystal, the phase difference can be effectively compensated as compared with the case where a uniaxially stretched film is used. However, even with these phase difference compensation methods, the viewing angle cannot be expanded to a satisfactory level.

【0007】視野角の拡大を図る方法については、延伸
フィルムの屈折率異方性を制御し、厚み方向の屈折率を
フィルム面内の2点の屈折率の間の値となるようにした
補償フィルムを用いる方法が知られている(特開平5−
157911号公報)。
In order to increase the viewing angle, compensation is performed by controlling the refractive index anisotropy of the stretched film so that the refractive index in the thickness direction becomes a value between two refractive indices in the film plane. A method using a film is known (Japanese Unexamined Patent Publication No.
157911).

【0008】しかしながら、上記のように延伸フィルム
の屈折率異方性を制御したとしても、視野角を十分に拡
大することはできなかった。また、マイクロレンズシー
トを用いて視野角を拡大することも近年試みられてい
る。しかしながら、偏光板の内側にマイクロレンズシー
トを配置した場合には、マイクロレンズシートの位相差
により、色補償の性能が劣化するという問題があった。
他方、マイクロレンズシートを偏光板の外側に配置した
場合には、画素とレンズシートとの距離が離れるため、
表示画像が滲むという問題があった。
[0008] However, even if the refractive index anisotropy of the stretched film is controlled as described above, the viewing angle cannot be sufficiently widened. In recent years, attempts have been made to increase the viewing angle using a microlens sheet. However, when the microlens sheet is disposed inside the polarizing plate, there is a problem that the color compensation performance is deteriorated due to the phase difference of the microlens sheet.
On the other hand, when the micro lens sheet is arranged outside the polarizing plate, the distance between the pixel and the lens sheet is large,
There is a problem that the displayed image blurs.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、ST
N液晶表示装置の色補償については、各種方法が知られ
ており、方法によっては、満足し得る程度に色補償を行
うことが可能となってきている。しかしながら、コント
ラストや視野角の拡大に関しては、さらなる改善が求め
られている。
As described above, the ST
Various methods are known for color compensation of an N liquid crystal display device, and depending on the method, it has become possible to perform color compensation to a satisfactory degree. However, further improvement in contrast and expansion of the viewing angle is required.

【0010】本発明の目的は、液晶表示装置などの光学
装置において、位相差の補償だけでなく、コントラスト
や視野角の拡大をも図り得る光学素子及びその製造方法
を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an optical device such as a liquid crystal display device which can not only compensate for a phase difference but also enlarge a contrast and a viewing angle, and a method of manufacturing the same.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
かかる光学素子は、透光性基板に、ねじれネマチック配
向を固定した第1の高分子液晶層と、垂直配向を固定し
た第2の高分子液晶層とが積層されてなり、第1の高分
子液晶層と、第2の高分子液晶層との液晶相発現温度が
10℃以上異なることを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an optical element comprising: a first polymer liquid crystal layer having a twisted nematic alignment fixed on a translucent substrate; and a second polymer liquid crystal layer having a vertical alignment fixed. Wherein the first polymer liquid crystal layer and the second polymer liquid crystal layer have a liquid crystal phase onset temperature different by 10 ° C. or more.

【0012】また、請求項2に記載の発明は、光学素子
の製造方法であり、透光性基板に、ねじれネマチック配
向を固定した第1の高分子液晶層と、垂直配向を固定し
た第2の高分子液晶層とを積層するに際し、第1,第2
の高分子液晶層の液晶相発現温度に10℃以上差を設
け、液晶相発現温度の高い方の高分子液晶層を先に積層
し、配向することを特徴とする。
The invention according to claim 2 is a method for manufacturing an optical element, wherein a first polymer liquid crystal layer having a twisted nematic alignment fixed on a light transmitting substrate and a second polymer liquid crystal layer having a vertical alignment fixed thereon. When laminating the first and second polymer liquid crystal layers,
The method is characterized in that a difference of 10 ° C. or more is provided in the liquid crystal phase onset temperature of the polymer liquid crystal layer, and the polymer liquid crystal layer having the higher liquid crystal phase onset temperature is laminated and aligned first.

【0013】請求項3に記載の発明は、光学素子の製造
方法であり、透光性基板に、ねじれネマチック配向を固
定した第1の高分子液晶層及び垂直配向を固定した第2
の高分子液晶層のうち一方を形成した後に、別の基材に
形成された他方の高分子液晶層を積層することを特徴と
する。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing an optical element, wherein a first polymer liquid crystal layer having a twisted nematic alignment fixed and a second polymer liquid crystal layer having a vertical alignment fixed on a light transmitting substrate.
After one of the polymer liquid crystal layers is formed, the other polymer liquid crystal layer formed on another substrate is laminated.

【0014】本発明にかかる光学素子は、透光性基板
に、ねじれネマチック配向を固定した第1の高分子液晶
層と、垂直配向を固定した第2の高分子液晶層とを組み
合わせることにより、STN液晶表示装置のON/OF
Fの視野角による輝度反転を低減することができ、さら
に、上記第1の高分子液晶層と第2の高分子液晶層との
液晶相発現温度を10℃以上異ならせることにより、第
1,第2の高分子液晶相を順次積層する場合に生じる配
向の乱れを抑制し、また、液晶相発現温度が近接してい
る場合であっても、一方の配向を固定した液晶層に別途
形成した他方の配向固定液晶層を積層することでコント
ラスト及び視野角特性を改善したことに特徴を有する。
The optical element according to the present invention is obtained by combining a first polymer liquid crystal layer having a fixed twisted nematic orientation and a second polymer liquid crystal layer having a fixed vertical orientation on a translucent substrate. ON / OF of STN liquid crystal display
It is possible to reduce the luminance inversion caused by the viewing angle of F, and further, by making the liquid crystal phase onset temperature of the first polymer liquid crystal layer and the second polymer liquid crystal layer different by 10 ° C. or more, In order to suppress the disorder of the alignment that occurs when the second polymer liquid crystal phases are sequentially laminated, and even when the liquid crystal phase development temperatures are close to each other, they are separately formed on the liquid crystal layer in which one alignment is fixed. The feature is that the contrast and the viewing angle characteristics are improved by laminating the other alignment fixed liquid crystal layer.

【0015】以下、本発明の詳細を説明する。高分子液晶材料 上記第1,第2の高分子液晶層に用いられる高分子液晶
材料については、主鎖型及び側鎖型の何れであってもよ
く、液晶性高分子の具体例としては、例えばポリエステ
ル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステルイミ
ドなどの主鎖型液晶ポリマー、あるいはポリアクリレー
ト、ポリメタクリレート、ポリマロネート、ポリシロキ
サンなどの側鎖型液晶ポリマーなどを例示することがで
きる。液晶相の発現温度以下ではガラス状態であり、液
晶状態である温度範囲の広いものが好ましい。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. Polymer Liquid Crystal Material The polymer liquid crystal material used in the first and second polymer liquid crystal layers may be either a main chain type or a side chain type, and specific examples of the liquid crystalline polymer include: For example, main-chain liquid crystal polymers such as polyester, polyamide, polycarbonate, and polyesterimide, and side-chain liquid crystal polymers such as polyacrylate, polymethacrylate, polymalonate, and polysiloxane can be exemplified. It is in a glassy state at a temperature lower than the onset temperature of the liquid crystal phase, and a liquid crystal in a wide temperature range is preferable.

【0016】高分子液晶材料の液晶相発現温度は、本発
明にかかる光学素子を組み合わせて用いられる液晶表示
装置の使用上限温度以上、かつ透光性基板の変形温度以
下の範囲にあることが好ましい。主鎖型の高分子液晶材
料は、液晶相発現温度が比較的高いので、メソゲン(液
晶性を発現せるセグメント)間を屈曲したセグメントま
たは柔軟性の高いシロキサン系セグメントで結合するこ
と等により、液晶相発現温度を低くすることが好まし
い。液晶相発現温度が高すぎると、変形温度の低い透光
性基板に積層した場合、配向させることができなくなる
ことがある。
The liquid crystal phase onset temperature of the polymer liquid crystal material is preferably in the range of not less than the upper limit temperature of use of the liquid crystal display device used in combination with the optical element according to the present invention and not more than the deformation temperature of the translucent substrate. . Since the main-chain type polymer liquid crystal material has a relatively high liquid crystal phase onset temperature, the liquid crystal is formed by bonding between mesogens (segments that exhibit liquid crystallinity) with bent segments or highly flexible siloxane-based segments. It is preferred to lower the phase onset temperature. If the liquid crystal phase onset temperature is too high, it may not be possible to orient when laminated on a light-transmitting substrate having a low deformation temperature.

【0017】第1の高分子液晶層 上記第1の高分子液晶層は、ねじれ配向を固定してなる
高分子液晶層である。この場合、ねじれ配向した高分子
液晶層のねじれ角度は、本発明にかかる光学素子と組み
合わせて用いられる液晶表示装置のねじれ角度と同一で
あり、ねじれ方向は逆とされている。
First Polymer Liquid Crystal Layer The first polymer liquid crystal layer is a polymer liquid crystal layer having a fixed twisted orientation. In this case, the twist angle of the polymer liquid crystal layer in the twist orientation is the same as the twist angle of the liquid crystal display device used in combination with the optical element according to the present invention, and the twist direction is reversed.

【0018】液晶をねじれネマチック配向させるには、
液晶分子内に光学活性を示す置換基を導入すればよく、
このような置換基としては、下記の構造式1,2で表さ
れるものを例示することができる。
In order to align the liquid crystal in a twisted nematic orientation,
What is necessary is just to introduce the substituent which shows optical activity in a liquid crystal molecule,
As such a substituent, those represented by the following structural formulas 1 and 2 can be exemplified.

【0019】[0019]

【化1】 Embedded image

【0020】[0020]

【化2】 Embedded image

【0021】また、光学活性を示す低分子化合物であっ
て、高分子液晶材料との相溶性に優れたものを液晶材料
層に混合してもよく、このような化合物としては、下記
の化合物1,2を例示することができる。
A low-molecular compound having optical activity and having excellent compatibility with a high-molecular liquid crystal material may be mixed in the liquid crystal material layer. , 2 can be exemplified.

【0022】[0022]

【化3】 Embedded image

【0023】[0023]

【化4】 Embedded image

【0024】第2の高分子液晶層 本発明にかかる光学素子では、第1の高分子液晶層に加
えて、垂直配向を固定した第2の高分子液晶層が積層さ
れているが、この高分子液晶材料を垂直配向させる方法
については、基材表面にレシチン、ステアリン酸、一塩
基性カルボン酸クロム錯体などを塗布する方法を用いる
ことができ、一般に知られている低分子液晶の垂直配向
処理を応用することができる。また、加温して液晶状態
にあるときに電場または磁場を印加して外力により配向
させた後、急冷することにより、垂直配向を固定するこ
ともできる。
Second Polymer Liquid Crystal Layer In the optical element according to the present invention, a second polymer liquid crystal layer having a fixed vertical alignment is laminated in addition to the first polymer liquid crystal layer. Regarding the method of vertically aligning the molecular liquid crystal material, a method of applying lecithin, stearic acid, a monobasic chromium carboxylate complex or the like to the base material surface can be used, and generally known vertical alignment treatment of low molecular liquid crystal is performed. Can be applied. Further, when the liquid crystal is heated and a liquid crystal state is applied, an electric field or a magnetic field is applied and the liquid crystal is aligned by an external force, and then the liquid crystal material is rapidly cooled to fix the vertical alignment.

【0025】透光性基板 上記透光性基板については、ガラスフィルム;ガラス
板;ポリカーボネート、ポリアリレートもしくはトリア
セチルセルロースなどの残留位相差の低いプラスチック
フィルム及び板を用いることができる。上記残留位相差
は、10nm以下であることが望ましく、より好ましく
は5nm以下とされる。残留位相差が10nmより大き
いと、色補償能が低下し、光学素子、特に液晶表示装置
の光学補償フィルムとして用いた場合、十分な性能を発
揮させ得ないことがある。
Light- Transmissive Substrate As the light-transmissive substrate, a glass film; a glass plate; a plastic film or plate having a low residual retardation such as polycarbonate, polyarylate or triacetyl cellulose can be used. The residual retardation is desirably 10 nm or less, and more desirably 5 nm or less. When the residual retardation is larger than 10 nm, the color compensation ability is reduced, and when used as an optical element, particularly an optical compensation film of a liquid crystal display device, sufficient performance may not be exhibited.

【0026】製造方法 ねじれネマチック配向させてなる第1の高分子液晶層を
透光性基板上に形成する方法としては、例えば、透光性
基板上に、ポリイミドやポリビニルアルコールなどの一
般的に知られている配向膜を形成した後に、配向膜表面
をラビング処理したり、あるいはSiOなどの酸化物を
基板表面に斜方蒸着したりした後、高分子液晶材料を塗
工する方法を挙げることができる。また、基板がプラス
チックフィルムからなる場合には、フィルム表面を直接
ラビング処理することによっても、塗工される高分子液
晶材料をねじれネマチック配向させることができる。
Manufacturing Method As a method of forming a first polymer liquid crystal layer having a twisted nematic orientation on a light-transmitting substrate, for example, generally known methods such as polyimide and polyvinyl alcohol are used on a light-transmitting substrate. After forming the alignment film, a method of rubbing the surface of the alignment film, or obliquely depositing an oxide such as SiO on the surface of the substrate, and then coating a polymer liquid crystal material may be mentioned. it can. When the substrate is formed of a plastic film, the polymer liquid crystal material to be coated can be twisted and nematically aligned by directly rubbing the film surface.

【0027】第1の高分子液晶層を形成する方法につい
ては、高分子液晶材料を適当な溶媒に溶解し、スピンコ
ーター、ロールコーター、マイクログラビアコーター、
オフセットグラビアコーターなどの公知の塗工方法によ
り塗工した後、熱風加熱や赤外線加熱などの公知の乾燥
手段により乾燥し、溶媒を除去すればよい。
With respect to the method of forming the first polymer liquid crystal layer, a polymer liquid crystal material is dissolved in an appropriate solvent, and a spin coater, a roll coater, a microgravure coater,
After applying by a known coating method such as an offset gravure coater, drying may be performed by a known drying means such as hot air heating or infrared heating to remove the solvent.

【0028】第2の高分子液晶層の形成についても、上
記第1の高分子液晶層と同様に、公知の塗工方法により
高分子液晶材料を塗工し、公知の乾燥手段により乾燥
し、溶媒を除去することにより行い得る。
As for the formation of the second polymer liquid crystal layer, similarly to the first polymer liquid crystal layer, a polymer liquid crystal material is coated by a known coating method and dried by a known drying means. This can be done by removing the solvent.

【0029】なお、第1の高分子液晶層及び第2の高分
子液晶層は、透光性基板の片面において順に積層されて
いてもよく、あるいは第1,第2の高分子液晶層は基板
の両面に分けて積層されていてもよい。また、基板の片
側に第1,第2の高分子液晶層を積層する場合、第1,
第2の高分子液晶層の何れが基板側に形成されていても
よい。
The first polymer liquid crystal layer and the second polymer liquid crystal layer may be sequentially laminated on one side of a light-transmitting substrate, or the first and second polymer liquid crystal layers may be laminated on the substrate. May be separately laminated on both sides. When the first and second polymer liquid crystal layers are stacked on one side of the substrate,
Any of the second polymer liquid crystal layers may be formed on the substrate side.

【0030】請求項2に記載の発明では、上記第1の高
分子液晶層及び第2の高分子液晶層を積層するに際し、
第1,第2の高分子液晶層の液晶相発現温度に10℃以
上差を設け、液晶相発現温度の高い方の高分子液晶層を
先に透光性基板に積層し、配向する。この方法により、
請求項1に記載の発明にかかる光学素子を得ることがで
きるが、この場合、液晶相発現温度の高い方の高分子液
晶層が先に積層、配向されるため、後で積層される液晶
相発現温度の低い方の高分子液晶層の配向に際し、先に
配向されていた相対的に液晶相発現温度の高い高分子液
晶層の配向が乱され難い。なお、液晶相発現温度の差が
10℃未満の場合には、2番目に積層する高分子液晶層
を所望の温度の環境下で配向させる場合に、最初に積層
されている高分子液晶層の配向が乱され、STN液晶表
示装置用の位相差板として用いた場合、コントラストの
低下や視野角特性の悪化を招くことになる。
According to the second aspect of the present invention, when laminating the first polymer liquid crystal layer and the second polymer liquid crystal layer,
A difference of 10 ° C. or more is provided between the liquid crystal phase onset temperatures of the first and second polymer liquid crystal layers, and the polymer liquid crystal layer having the higher liquid crystal phase onset temperature is first laminated on a light transmitting substrate and aligned. In this way,
The optical element according to the first aspect of the present invention can be obtained. In this case, since the polymer liquid crystal layer having the higher liquid crystal phase manifestation temperature is laminated and aligned first, the liquid crystal phase laminated later is obtained. In the orientation of the polymer liquid crystal layer having the lower expression temperature, the orientation of the polymer liquid crystal layer having the relatively higher liquid crystal phase expression temperature which has been oriented earlier is less likely to be disturbed. When the difference in the liquid crystal phase onset temperature is less than 10 ° C., when the polymer liquid crystal layer to be stacked second is oriented under an environment of a desired temperature, the polymer liquid crystal layer stacked first is The orientation is disturbed, and when it is used as a retardation plate for an STN liquid crystal display device, the contrast is lowered and the viewing angle characteristics are deteriorated.

【0031】なお、請求項2に記載の発明においても、
上記第1,第2の高分子液晶層は、透光性基板の片面に
積層してもよく、透光性基板の両面に分散して積層して
もよい。
It should be noted that in the second aspect of the present invention,
The first and second polymer liquid crystal layers may be laminated on one surface of the light-transmitting substrate, or may be dispersed and laminated on both surfaces of the light-transmitting substrate.

【0032】請求項3に記載の発明では、上記第1,第
2の高分子液晶層の積層に際し、まず、透光性基板上に
第1または第2の高分子液晶層を形成した後、別の基材
に形成された第2または第1の高分子液晶層を積層する
ことにより、第1,第2の高分子液晶層が積層される。
According to the third aspect of the present invention, in laminating the first and second polymer liquid crystal layers, first, the first or second polymer liquid crystal layer is formed on a light-transmitting substrate. By laminating the second or first polymer liquid crystal layer formed on another base material, the first and second polymer liquid crystal layers are laminated.

【0033】なお、請求項3に記載の発明にかかる製造
方法においても、第1,第2の高分子液晶層は、透光性
基板の片面側に積層されてもよく、透光性基板の両面に
分散して積層してもよい。
In the manufacturing method according to the third aspect of the present invention, the first and second polymer liquid crystal layers may be laminated on one side of the transparent substrate. They may be dispersed and laminated on both sides.

【0034】積層の方法としては、基材上に形成された
高分子液晶層面から積層する方法、基材面から積層する
方法の何れが採用されてもよく、また、高分子液晶層面
から積層する方法においては、積層した後で基材を剥離
する転写法を用いてもよい。
As a method of lamination, any of a method of laminating from the surface of the polymer liquid crystal layer formed on the substrate and a method of laminating from the surface of the substrate may be employed, and the method of laminating from the surface of the polymer liquid crystal layer may be employed. In the method, a transfer method in which the substrate is peeled off after lamination may be used.

【0035】剥離用の基材としては、高分子液晶層をね
じれネマチック配向または垂直配向させた状態で形成し
得るものであり、かつ積層に際し高分子液晶層を無理な
く剥離し得るように構成されているものであれば、特に
限定されるものではなく、例えば、ガラスフィルム、ガ
ラス板、上述した透明性を有する基板材料として例示し
たプラスチックフィルムもしくは板またはこれらの透明
性を有さない材料を挙げることができる。
The substrate for peeling is formed so that the polymer liquid crystal layer can be formed in a state of twisted nematic alignment or vertical alignment, and can be peeled off without difficulty during lamination. The material is not particularly limited as long as it is a material, and examples thereof include a glass film, a glass plate, a plastic film or a plate exemplified as the above-described transparent substrate material, and a material having no such transparency. be able to.

【0036】基材を剥離しない場合には、上記剥離用基
材に例示した透明材料であって、剥離性の小さい材料が
好ましく用いられる。また、第1,第2の高分子液晶層
の一方に第2または第1の高分子液晶層を積層する場合
には、積層される高分子液晶層間に粘着剤を介在させ、
それによって第1,第2の高分子液晶層を粘着してもよ
く、粘着剤等を介在させることなく、加熱等の手段によ
り密着させてもよい。
When the substrate is not peeled off, a transparent material exemplified in the above-mentioned substrate for peeling and having a small peeling property is preferably used. In the case where the second or first polymer liquid crystal layer is laminated on one of the first and second polymer liquid crystal layers, an adhesive is interposed between the polymer liquid crystal layers to be laminated,
Thereby, the first and second polymer liquid crystal layers may be adhered to each other, or may be adhered to each other by means such as heating without interposing an adhesive or the like.

【0037】請求項3に記載の発明においては、ねじれ
ネマチック配向を固定してなる第1の高分子液晶層と、
垂直配向を固定してなる第2の高分子液晶層とは、その
液晶相発現温度に格別の制約を受けるものではなく、液
晶相発現温度の差が10℃未満の場合に好適に採用され
得る方法である。
According to the third aspect of the present invention, the first polymer liquid crystal layer having the twisted nematic alignment fixed is provided;
The second polymer liquid crystal layer having a fixed vertical alignment is not particularly limited by the liquid crystal phase onset temperature, and can be suitably used when the difference in the liquid crystal phase onset temperature is less than 10 ° C. Is the way.

【0038】作用 請求項1に記載の発明にかかる光学素子では、透光性基
板上に、第1,第2の高分子液晶層が上述したように組
み合わされているため、例えば、STN液晶表示装置の
ON/OFFの視野角による輝度反転を抑制することが
できる。また、ねじれネマチック配向を固定してなる第
1の高分子液晶層と、垂直配向を固定してなる第2の高
分子液晶層の液晶相発現温度が10℃以上異ならされて
いるので、順次積層した場合であっても、先に積層され
ている高分子液晶層の配向の乱れが生じ難い。
[0038] In the optical element according to the invention described in the action claim 1, on a transparent substrate, since the first, second liquid crystal polymer layer are combined as described above, for example, STN liquid crystal display It is possible to suppress the luminance inversion due to the ON / OFF viewing angle of the device. In addition, the first polymer liquid crystal layer having the twisted nematic alignment fixed and the liquid crystal phase onset temperature of the second polymer liquid crystal layer having the vertical alignment fixed are different from each other by 10 ° C. or more. Even in such a case, the disorder of the alignment of the polymer liquid crystal layer stacked first is unlikely to occur.

【0039】請求項2に記載の発明にかかる光学素子の
製造方法では、透光性基板に、上記第1の高分子液晶層
及び第2高分子液晶層を積層するに際し、両者の液晶相
発現温度を10℃以上異ならせ、液晶相発現温度の高い
方の高分子液晶層を先に配向させるため、後で積層され
る高分子液晶層の配向に際し、先に配向されている高分
子液晶層において配向の乱れが生じ難い。
In the method of manufacturing an optical element according to the second aspect of the present invention, when the first polymer liquid crystal layer and the second polymer liquid crystal layer are laminated on a light-transmitting substrate, a liquid crystal phase of both layers is developed. In order to orient the polymer liquid crystal layer having the higher liquid crystal phase manifestation temperature first by making the temperature different by 10 ° C. or more, the polymer liquid crystal layer which has been firstly aligned when the polymer liquid crystal layer to be laminated later is to be aligned. In the above, the disorder of the orientation hardly occurs.

【0040】また、請求項3に記載の発明にかかる光学
素子の製造方法では、一方の高分子液晶層を透光性基板
に積層した後に、他方の高分子液晶層については別の基
材上に形成したものが積層されるため、液晶相発現温度
が近接している場合であっても各々の配向が保持され
る。
In the method for manufacturing an optical element according to the third aspect of the present invention, after laminating one polymer liquid crystal layer on a light-transmitting substrate, the other polymer liquid crystal layer is formed on another substrate. Are formed, the respective alignments are maintained even when the liquid crystal phase development temperatures are close to each other.

【0041】[0041]

【実施例】以下、本発明の非限定的な実施例を挙げるこ
とにより、本発明を明らかにする。
The present invention will be clarified by the following non-limiting examples.

【0042】(実施例1)ポリエーテルサルホンフィル
ムからなる透光性基板表面にポリイミド系配向膜を形成
し、ラビング処理を施した後、下記の化学式(1)で示
される構造を有する高分子液晶材料(重量平均分子量8
万、液晶相発現温度120℃)に対し、左ねじれ用カイ
ラル剤(ロディック社製、商品名:CB−15)を6重
量%添加した混合物の23重量%濃度のアニソール溶液
をマイクログラビアコーターにより乾燥後の厚みが5μ
mとなるように塗工し、125℃の熱風乾燥炉に10分
間滞留させた後急冷し、240°左ねじれのねじれネマ
チック配向に固定してなる第1の高分子液晶層を形成し
た。
Example 1 A polyimide-based alignment film was formed on the surface of a light-transmitting substrate made of a polyethersulfone film, rubbed, and then subjected to a rubbing treatment, followed by a polymer having a structure represented by the following chemical formula (1). Liquid crystal material (weight average molecular weight 8
A 23% by weight anisole solution of a mixture obtained by adding 6% by weight of a chiral agent for left twisting (trade name: CB-15, manufactured by Roddick Co., Ltd.) to a liquid crystal phase developing temperature of 120 ° C.) was dried by a microgravure coater. Later thickness is 5μ
m, kept in a hot-air drying oven at 125 ° C. for 10 minutes, quenched, and formed a first polymer liquid crystal layer fixed in a 240 ° left-handed twisted nematic orientation.

【0043】第1の高分子液晶層が形成されている上記
基板の反対側の面に、レシチンを塗布し、下記の化学式
(2)で示される構造を有する高分子液晶材料(重量平
均分子量10万、液晶相発現温度95℃)の15重量%
メチルエチルケトン溶液をマイクログラビアコーターに
より乾燥後の厚みが2μmとなるように塗工し、70℃
の熱風乾燥炉に10分、さらに、100℃の赤外線加熱
炉に5分間滞留させた後急冷し、垂直配向を固定してな
る第2の高分子液晶層を形成した。このようにして透光
性基板の片面側に第1の高分子液晶層が、他面側に第2
の高分子液晶層が積層された光学素子を得た。
A lecithin is applied to the surface opposite to the substrate on which the first polymer liquid crystal layer is formed, and a polymer liquid crystal material having a structure represented by the following chemical formula (2) (weight average molecular weight: 10 15% by weight of the liquid crystal phase onset temperature of 95 ° C)
A methyl ethyl ketone solution is applied by a micro gravure coater so that the thickness after drying becomes 2 μm, and 70 ° C.
After being kept in a hot air drying furnace for 10 minutes and further in an infrared heating furnace at 100 ° C. for 5 minutes, it was rapidly cooled to form a second polymer liquid crystal layer having a fixed vertical alignment. Thus, the first polymer liquid crystal layer is provided on one side of the translucent substrate, and the second polymer liquid crystal layer is provided on the other side.
An optical element having a polymer liquid crystal layer laminated thereon was obtained.

【0044】[0044]

【化5】 Embedded image

【0045】[0045]

【化6】 Embedded image

【0046】(実施例2)ポリサルホンフィルムからな
る透光性基板の片面にミスチン酸クロム錯体を塗布し、
上述した化学式(1)で示す構造を有する高分子液晶材
料(重量平均分子量8万、液晶相発現温度120℃)の
25重量%メチルエチルケトン溶液を、オフセットグラ
ビアコーターにより乾燥後の厚みが2μmとなるように
塗工し、70℃の熱風乾燥炉に10分間、125℃の赤
外線加熱炉に5分間滞留させた後急冷し、垂直配向に固
定してなる第2の高分子液晶層を形成した。
Example 2 One side of a translucent substrate made of a polysulfone film was coated with a chromium mystinate complex,
A 25% by weight methyl ethyl ketone solution of a polymer liquid crystal material (weight average molecular weight of 80,000, liquid crystal phase onset temperature of 120 ° C.) having a structure represented by the above chemical formula (1) is dried by an offset gravure coater to have a thickness of 2 μm. Then, the mixture was retained in a hot-air drying oven at 70 ° C. for 10 minutes and in an infrared heating oven at 125 ° C. for 5 minutes, and then rapidly cooled to form a second polymer liquid crystal layer fixed in a vertical alignment.

【0047】上記ポリサルホンフィルムの第2の高分子
液晶層を形成した面とは反対側の面に、ポリイミド系配
向膜を形成し、ラビング処理を施した後、下記の化学式
(3)に示す高分子液晶材料(重量平均分子量6万、液
晶相発現温度101℃)に対して左ねじれ用カイラル剤
(ロディック社製、商品名:CB−15)を6重量%添
加してなる混合物の20重量%メチルエチルケトン溶液
をオフセットグラビアコーターにより乾燥後の厚みが5
μmとなるように塗工し、70℃の熱風乾燥炉に10分
間滞留、105℃の赤外線加熱炉に5分間滞留させた後
急冷し、240°左ねじれのねじれネマチック配向を固
定してなる第1の高分子液晶層を形成した。
On the surface of the polysulfone film opposite to the surface on which the second polymer liquid crystal layer was formed, a polyimide-based alignment film was formed, and rubbing treatment was performed. 20% by weight of a mixture obtained by adding 6% by weight of a left-handed chiral agent (trade name: CB-15, manufactured by Roddick Co.) to a molecular liquid crystal material (weight average molecular weight: 60,000, liquid crystal phase onset temperature: 101 ° C.) The thickness of the methyl ethyl ketone solution after drying with an offset gravure coater is 5
μm, retained in a hot air drying furnace at 70 ° C. for 10 minutes, retained in an infrared heating furnace at 105 ° C. for 5 minutes, quenched, and fixed to a 240 ° left-handed twisted nematic orientation. Thus, one polymer liquid crystal layer was formed.

【0048】上記のようにして、ポリサルホンフィルム
からなる基板の片面に第1の高分子液晶層が、他面に第
2の高分子液晶層が形成された光学素子を得た。
As described above, an optical element was obtained in which the first polymer liquid crystal layer was formed on one side of the substrate made of the polysulfone film and the second polymer liquid crystal layer was formed on the other side.

【0049】[0049]

【化7】 Embedded image

【0050】(実施例3)透光性基板としてポリカーボ
ネートフィルムを用い、該ポリカーボネートフィルムの
片面にポリイミド系配向膜を形成した後、上記化学式
(1)に示した高分子液晶材料(重量平均分子量8万、
液晶相発現温度120℃)に対して左ねじれ用カイラル
剤(ロディック社製、商品名:CB−15)を6重量%
添加してなる混合物の20重量%濃度のメチルエチルケ
トン溶液を、乾燥後の厚みが5μmとなるようにスピン
コートし、80℃に設定したギヤオーブンで10分間乾
燥し、さらに設定温度を120℃に高め5分間加熱した
後、室温まで急冷することにより、240°左ねじれの
膜厚5μmのねじれネマチック配向を固定してなる第1
の高分子液晶層を形成した。
Example 3 A polycarbonate film was used as a light-transmitting substrate, and after forming a polyimide-based alignment film on one surface of the polycarbonate film, a high-molecular liquid crystal material (weight average molecular weight 8 Ten thousand,
6% by weight of a chiral agent for left-hand twist (trade name: CB-15, manufactured by Roddick Co., Ltd.) based on a liquid crystal phase development temperature of 120 ° C.)
A 20% by weight methyl ethyl ketone solution of the added mixture is spin-coated so as to have a thickness of 5 μm after drying, dried in a gear oven set at 80 ° C. for 10 minutes, and further increased the set temperature to 120 ° C. After heating for 5 minutes, the mixture is rapidly cooled to room temperature to fix a twisted nematic orientation having a film thickness of 5 μm with a 240 ° left-handed twist and a first twisted nematic orientation.
Was formed.

【0051】他方、基材として離型処理が施されたポリ
エチレンテレフタレート(PET)フィルムを用意し、
該ポリエチレンテレフタレートフィルムの処理面にレシ
チン層を形成した後、化学式(1)で示した高分子液晶
材料(重量平均分子量8万、液晶相発現温度120℃)
の20重量%メチルエチルケトン溶液をスピンコート
し、80℃に設定したギヤオーブンで10分間乾燥し、
さらに設定温度120℃に高め、5分間加熱した後、室
温まで急冷し、膜厚2μmであり、かつ垂直配向を固定
してなる第2の高分子液晶層を基材上に形成した。
On the other hand, a polyethylene terephthalate (PET) film which has been subjected to a release treatment is prepared as a substrate,
After forming a lecithin layer on the treated surface of the polyethylene terephthalate film, a polymer liquid crystal material represented by the chemical formula (1) (weight average molecular weight 80,000, liquid crystal phase onset temperature 120 ° C.)
Was spin-coated with a 20% by weight methyl ethyl ketone solution and dried in a gear oven set at 80 ° C. for 10 minutes.
The temperature was further increased to 120 ° C., heated for 5 minutes, and then rapidly cooled to room temperature to form a second polymer liquid crystal layer having a thickness of 2 μm and having a fixed vertical alignment on the substrate.

【0052】透光性基板上に第1の高分子液晶層を形成
した構造の該第1の高分子液晶層上に、厚み4μmのア
クリル系粘着剤層を形成し、該粘着剤層上に、PETフ
ィルムで支持された上記第2の高分子液晶層を積層する
ように貼付し、しかる後、PETフィルムを剥離し、透
光性基板上に第1,第2の高分子液晶層が積層されてな
る光学素子を得た。
An acrylic pressure-sensitive adhesive layer having a thickness of 4 μm was formed on the first polymer liquid crystal layer having a structure in which the first polymer liquid crystal layer was formed on a light-transmitting substrate, and was formed on the pressure-sensitive adhesive layer. Then, the second polymer liquid crystal layer supported by the PET film is attached so as to be laminated, and then the PET film is peeled off, and the first and second polymer liquid crystal layers are laminated on the light transmitting substrate. The obtained optical element was obtained.

【0053】(実施例4)透光性基板としてケン化トリ
アセチルセルロースフィルムを用い、該ケン化トリアセ
チルセルロースフィルムの表面をラビング処理し、しか
る後、上記化学式(1)で示した高分子液晶材料(重量
平均分子量10万、液晶相発現温度120℃)に対して
左ねじれ用カイラル剤(ロディック社製、商品名:CB
−15)を5重量%添加してなる混合物の33重量%濃
度アニソール溶液を、乾燥後の厚みが6μmとなるよう
にスピンコートし、120℃に設定されたギヤオーブン
で20分間乾燥し、240°左ねじれのねじれネマチッ
ク配向を固定してなる第1の高分子液晶層を形成した。
Example 4 A saponified triacetylcellulose film was used as a light-transmitting substrate, the surface of the saponified triacetylcellulose film was subjected to a rubbing treatment, and thereafter, a polymer liquid crystal represented by the above chemical formula (1) Chiral agent for left-hand twisting (trade name: CB, manufactured by Roddick Co., Ltd.) against the material (weight average molecular weight 100,000, liquid crystal phase onset temperature 120 ° C.)
Anisole solution of 33% by weight of a mixture obtained by adding 5% by weight of -15) is spin-coated so that the thickness after drying becomes 6 μm, and dried in a gear oven set at 120 ° C. for 20 minutes. ° A first polymer liquid crystal layer formed by fixing a twisted nematic alignment with a left twist was formed.

【0054】表面が離型処理されており、ミスチン酸ク
ロム錯体を塗布して処理されたPETフィルムを基材と
して別途用意し、該基材の処理面に、上記化学式(3)
で示した高分子液晶材料(重量平均分子量6万、液晶相
発現温度101℃)の33重量%アニソール溶液を、乾
燥後の厚みが2μmとなるようにスピンコートし、12
0℃に設定されたギヤオーブンに20分間乾燥し、膜厚
2μmであり、垂直配向が固定されている第2の高分子
液晶層を形成した。
A PET film, the surface of which has been release-treated, and which has been treated by applying a chromium mysinate complex, is separately prepared as a substrate, and the treated surface of the substrate is subjected to the above chemical formula (3)
A 33% by weight anisole solution of the polymer liquid crystal material (weight average molecular weight of 60,000, liquid crystal phase onset temperature of 101 ° C.) shown in (1) is spin-coated so that the thickness after drying becomes 2 μm.
It was dried in a gear oven set at 0 ° C. for 20 minutes to form a second polymer liquid crystal layer having a thickness of 2 μm and having a fixed vertical alignment.

【0055】第1の高分子液晶層上に、アクリル系粘着
剤(厚みは5μm)を介して、上記第2の高分子液晶層
を積層し、PETフィルムを剥離し、ケン化トリアセチ
ルセルロースフィルムからなる基板の片面に第1,第2
の高分子液晶層が積層されている光学素子を得た。
The second polymer liquid crystal layer was laminated on the first polymer liquid crystal layer via an acrylic adhesive (thickness: 5 μm), the PET film was peeled off, and the saponified triacetyl cellulose film was removed. On one side of a substrate made of
An optical element having a polymer liquid crystal layer laminated thereon was obtained.

【0056】(比較例1)ポリエーテルサルホンフィル
ムの表面にポリイミド系配向膜を形成し、ラビング処理
を施し、処理された面に上記化学式(1)で示した高分
子液晶材料(重量平均分子量8万、液晶相発現温度12
0℃)に対し、左ねじれ用カイラル剤(ロディック社
製、商品名:CB−15)を6重量%添加してなる混合
物の23重量%アニソール溶液をマイクログラビアコー
ターにより、乾燥後の厚みが5μmとなるように塗工
し、150℃の熱風乾燥炉に10分間滞留させた後急冷
し、240°左ねじれのねじれネマチック配向を固定し
てなる第1の高分子液晶層を形成した。
Comparative Example 1 A polyimide-based alignment film was formed on the surface of a polyether sulfone film, subjected to rubbing treatment, and the treated surface was treated with a polymer liquid crystal material represented by the above formula (1) (weight average molecular weight). 80,000, liquid crystal phase onset temperature 12
0 ° C.), a 23% by weight anisole solution of a mixture obtained by adding 6% by weight of a chiral agent for left-hand twisting (trade name: CB-15, manufactured by Roddick Co., Ltd.) was dried by a microgravure coater to a thickness of 5 μm. After being kept in a hot-air drying oven at 150 ° C. for 10 minutes, the mixture was rapidly cooled to form a first polymer liquid crystal layer in which a twisted nematic orientation of 240 ° left twist was fixed.

【0057】上記第1の高分子液晶層の形成されている
面と反対側の基板面にレシチンを塗布し、化学式(1)
で示した高分子液晶材料(重量平均分子量8万、液晶相
発現温度120℃)の25重量%メチルエチルケトン溶
液をマイクログラビアコーターにより乾燥後の厚みが2
μmとなるように塗工し、125℃の熱風乾燥炉に10
分間乾燥させた後急冷し、垂直配向に固定してなる第2
の高分子液晶層を形成した。このようにして、ポリエー
テルサルホンフィルムからなる両面に液晶相発現温度の
等しい第1,第2の高分子液晶層が形成されている光学
素子を得た。
[0057] Lecithin is applied to the substrate surface opposite to the surface on which the first polymer liquid crystal layer is formed, and the chemical formula (1)
Of a 25% by weight methyl ethyl ketone solution of the polymer liquid crystal material (weight average molecular weight of 80,000, liquid crystal phase onset temperature of 120 ° C.) shown by the above was dried by a microgravure coater to have a thickness of 2%.
μm, and put in a hot-air drying oven at 125 ° C. for 10 minutes.
After quenching after drying for 2 minutes, the second
Was formed. In this way, an optical element having the first and second polymer liquid crystal layers having the same liquid crystal phase onset temperature on both surfaces made of a polyether sulfone film was obtained.

【0058】(比較例2)ポリサルホンフィルムの表面
にミスチン酸クロム錯体を塗布してなる光学的に透明な
基板を用意し、このミスチン酸クロム錯体を塗布された
面に化学式(3)で示す高分子液晶材料(重量平均分子
量6万、液晶相発現温度101℃)の20重量%メチル
エチルケトン溶液をオフセットグラビアコーターによ
り、乾燥後の厚みが2μmとなるように塗工し、70℃
の熱風乾燥炉に10分間滞留させた後、105℃に赤外
線加熱炉に5分間滞留させた後、常温まで急冷し、垂直
方向の配向を固定してなる第2の高分子液晶層を有する
基板を得た。
(Comparative Example 2) An optically transparent substrate was prepared by coating a chromium mysinate complex on the surface of a polysulfone film. A 20% by weight methyl ethyl ketone solution of a molecular liquid crystal material (weight average molecular weight: 60,000, liquid crystal phase onset temperature: 101 ° C.) is applied by an offset gravure coater so that the thickness after drying becomes 2 μm, and is applied at 70 ° C.
A substrate having a second polymer liquid crystal layer having a vertical orientation fixed after being retained in a hot air drying furnace for 10 minutes, then retained in an infrared heating furnace at 105 ° C. for 5 minutes, and then rapidly cooled to room temperature. I got

【0059】上記基板の高分子液晶層を形成した面とは
反対側の基板面に、ポリイミド系配向膜を形成し、ラビ
ング処理を施し、化学式(2)に示した高分子液晶材料
(重量平均分子量10万、液晶相発現温度95℃)に対
して、左ねじれ用カイラル剤(ロディック社製、商品
名:CB−15)を6重量%添加してなる混合物の15
重量%メチルエチルケトン溶液をオフセットグラビアコ
ーターにより、乾燥後の厚みが5μmとなるように塗工
し、70℃の熱風乾燥炉に10分間滞留させた後、10
0℃の赤外線加熱炉に5分間滞留させ、しかる後、急冷
し、240°左ねじれのねじれネマチック配向を固定し
てなる第1の高分子液晶層を形成した。上記のようにし
て、ポリサルホンフィルムからなる基板の両面に第1,
第2の高分子液晶層(液晶相発現温度の差は6℃)が形
成された光学素子を用意した。
On the surface of the substrate opposite to the surface on which the polymer liquid crystal layer was formed, a polyimide-based alignment film was formed, rubbed, and subjected to a rubbing treatment to obtain a polymer liquid crystal material represented by the chemical formula (2) (weight average). A mixture obtained by adding 6% by weight of a chiral agent for left-hand twisting (trade name: CB-15) to a molecular weight of 100,000 and a liquid crystal phase onset temperature of 95 ° C.)
A weight-% methyl ethyl ketone solution was applied by an offset gravure coater so that the thickness after drying was 5 μm, and was retained in a hot-air drying oven at 70 ° C. for 10 minutes.
The mixture was allowed to stay in an infrared heating furnace at 0 ° C. for 5 minutes, and then cooled rapidly to form a first polymer liquid crystal layer having a 240 ° left-handed twisted nematic orientation fixed. As described above, the first and second surfaces of the substrate made of polysulfone film
An optical element on which a second polymer liquid crystal layer (difference in liquid crystal phase development temperature was 6 ° C.) was formed.

【0060】(比較例3)ポリカーボネートフィルムを
基板として用意し、その片面にポリイミド系配向膜を形
成し、該配向膜が形成された面に化学式(3)で示した
高分子液晶材料(重量平均分子量9万、液晶相発現温度
101℃)に対して左ねじれ用カイラル剤(ロディック
社製、商品名:CB−15)を5重量%添加してなる混
合物の20重量%のメチルエチルケトン溶液を、乾燥後
の厚みが5μmとなるようにスピンコートし、80℃に
設定したギヤオーブンで10分間乾燥し、さらに設定温
度を120℃に高め、5分間加熱した後、室温で急冷
し、240°左ねじれのねじれネマチック配向を固定し
てなる高分子液晶層を形成し、光学素子とした。
(Comparative Example 3) A polycarbonate film was prepared as a substrate, a polyimide-based alignment film was formed on one surface thereof, and a polymer liquid crystal material represented by the chemical formula (3) (weight average) was formed on the surface on which the alignment film was formed. A 20 wt% methyl ethyl ketone solution of a mixture obtained by adding 5 wt% of a chiral agent for left-hand twisting (trade name: CB-15, manufactured by Roddick Co., Ltd.) to a molecular weight of 90,000 and a liquid crystal phase onset temperature of 101 ° C. is dried. After spin coating to a thickness of 5 μm, dry in a gear oven set at 80 ° C. for 10 minutes, further raise the set temperature to 120 ° C., heat for 5 minutes, quench at room temperature, and twist 240 ° left twist A polymer liquid crystal layer formed by fixing the twisted nematic alignment was formed to obtain an optical element.

【0061】(比較例4)表面がラビング処理されたケ
ン化トリアセチルセルロースフィルムを基板として用意
し、上記化学式(3)で示した高分子液晶材料(重量平
均分子量約10万、液晶相発現温度101℃)に左ねじ
れ用カイラル剤(ロディック社製、商品名:CB−1
5)を5重量%添加してなる混合物の33重量%アニソ
ール溶液を乾燥後の厚みが6μmとなるようにスピンコ
ートし、120℃に設定されたギヤオーブンで20分間
乾燥し、240°左ねじれのねじれネマチック配向を固
定してなる高分子液晶層を形成した。
(Comparative Example 4) A saponified triacetylcellulose film having a rubbed surface was prepared as a substrate, and a polymer liquid crystal material represented by the above formula (3) (weight average molecular weight: about 100,000, liquid crystal phase onset temperature) 101 ° C) and a chiral agent for left-hand twisting (Rodick, trade name: CB-1)
A 5% by weight of 5) is added to a 33% by weight anisole solution of the mixture, spin-coated so that the thickness after drying becomes 6 μm, dried in a gear oven set at 120 ° C. for 20 minutes, and twisted 240 ° left. A polymer liquid crystal layer formed by fixing the twisted nematic alignment was formed.

【0062】上記のようにして、ケン化トリアセチルセ
ルロース基板からなる基板の片面にねじれネマチック配
向を固定してなる高分子液晶層を形成した光学素子を用
意した。
As described above, an optical element was prepared in which a polymer liquid crystal layer having a twisted nematic orientation fixed on one surface of a saponified triacetyl cellulose substrate was prepared.

【0063】(実施例及び比較例の評価) 実施例1〜4及び比較例1,2では、以下のような配
置で評価を行った。図1は、作製したSTN液晶表示素
子における液晶セル及び光学素子の積層順序と相対的な
位置関係を示す斜視図である。図1に示すように、ST
N液晶セル2は、0°→−240°の右ねじれで配向し
ており、このSTN液晶セル2の基板上に、垂直配向層
3を有したフィルムが貼り付けられている。この垂直配
向層3の上には、ねじれネマチック配向層4を有するフ
ィルムが貼り付けられている。ねじれネマチック配向層
4において、液晶性高分子は、30°→270°の左ね
じれで配向している。このねじれネマチック配向層4の
上には、偏光板5が貼り付けられている。偏光板5の偏
光方向は135°である。STN液晶セル2の垂直配向
層3が設けられる側と反対側には、偏光板1が貼り付け
られている。偏光板1の偏光方向は45°である。
(Evaluation of Examples and Comparative Examples) In Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2, evaluation was performed in the following arrangement. FIG. 1 is a perspective view showing a stacking order and a relative positional relationship of a liquid crystal cell and an optical element in a manufactured STN liquid crystal display element. As shown in FIG.
The N liquid crystal cell 2 is oriented with a right twist of 0 ° to −240 °, and a film having a vertical alignment layer 3 is attached on the substrate of the STN liquid crystal cell 2. A film having a twisted nematic alignment layer 4 is stuck on the vertical alignment layer 3. In the twisted nematic alignment layer 4, the liquid crystalline polymer is oriented with a left twist of 30 ° → 270 °. A polarizing plate 5 is attached on the twisted nematic alignment layer 4. The polarization direction of the polarizing plate 5 is 135 °. The polarizing plate 1 is attached to the STN liquid crystal cell 2 on the side opposite to the side on which the vertical alignment layer 3 is provided. The polarization direction of the polarizing plate 1 is 45 °.

【0064】比較例3,4においては、図2に略図的
に示すように、得られた光学素子の30°→270°左
ねじれ高分子液晶層11に135°偏光板12を貼付し
て楕円偏光板を構成し、次に、0°→−240°右ねじ
れのSTN液晶表示セル13の片面に上記楕円偏光板を
粘着剤(図示せず)を介して貼付し、該STN液晶表示
セル13の他面に45°偏光板14を貼付し、STN液
晶表示装置を構成した。
In Comparative Examples 3 and 4, as shown schematically in FIG. 2, a 135 ° polarizing plate 12 was attached to the polymer liquid crystal layer 11 of 30 ° → 270 ° left twist of the obtained optical element, and an ellipse was formed. A polarizing plate is formed, and then the elliptically polarizing plate is adhered to one side of the STN liquid crystal display cell 13 having a right twist of 0 ° -−240 ° via an adhesive (not shown). A 45 ° polarizing plate 14 was attached to the other surface of the liquid crystal display to form an STN liquid crystal display device.

【0065】STN液晶表示装置の評価…上記のように
して用意したSTN液晶表示装置について、画像信号を
入力したときの正面のコントラスト比と、ON/OFF
の視覚特性(階調反転領域有無)を評価した。評価に際
しては、図3に示すように、輝度測定装置21をSTN
液晶表示装置23の正面から70°傾けた範囲の全領域
で測定した。結果を下記の表1に示す。
Evaluation of STN liquid crystal display device: For the STN liquid crystal display device prepared as described above, the contrast ratio of the front when an image signal is input, and ON / OFF.
Were evaluated for visual characteristics (with or without gradation inversion area). At the time of evaluation, as shown in FIG.
The measurement was carried out over the entire region inclined 70 ° from the front of the liquid crystal display device 23. The results are shown in Table 1 below.

【0066】[0066]

【表1】 [Table 1]

【0067】表1から明らかなように、比較例1,2で
は、第1,第2の高分子液晶層の液晶相発現温度の差が
10℃未満であるため、正面コントラスト比が低く、か
つ階調反転領域が存在した。
As is clear from Table 1, in Comparative Examples 1 and 2, since the difference between the liquid crystal phase onset temperatures of the first and second polymer liquid crystal layers was less than 10 ° C., the front contrast ratio was low, and There was a grayscale inversion area.

【0068】また、比較例3,4においても、単一の高
分子液晶層のみを用いたため、表面コントラスト比は高
いものの、階調反転領域が認められた。これに対して、
実施例1〜4にかかる光学素子では、ON/OFFの階
調反転領域が存在せず、従って、観測点を傾けていった
場合でも画像を明確に認めることができ、視野角の大き
いことが確かめられた。加えて、正面コントラスト比も
高い値を保った。
Also, in Comparative Examples 3 and 4, since only a single polymer liquid crystal layer was used, although the surface contrast ratio was high, a gradation inversion region was recognized. On the contrary,
In the optical elements according to Examples 1 to 4, there is no gradation inversion area of ON / OFF, and therefore, even when the observation point is inclined, an image can be clearly recognized, and the viewing angle is large. I was assured. In addition, the front contrast ratio also kept a high value.

【0069】[0069]

【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、透光性
基板に、ねじれネマチック配向を固定してなる第1の高
分子液晶層と、垂直配向を固定してなる第2の高分子液
晶層とを積層してなり、双方の高分子液晶層の液晶相発
現温度が10℃以上異ならされているので、例えば、S
TN液晶表示装置に色補償を行うために組み合わせた場
合、ON/OFFの視野角による輝度反転を抑制するこ
とができ、液晶表示装置の視野角を効果的に拡大するこ
とができると共に、コントラスト比を高めることが可能
となる。
According to the first aspect of the present invention, the first polymer liquid crystal layer in which the twisted nematic alignment is fixed to the translucent substrate and the second high-molecular liquid crystal layer in which the vertical alignment is fixed are provided. Since the liquid crystal phase development temperature of both polymer liquid crystal layers is different by 10 ° C. or more, for example, S
When combined to perform color compensation on a TN liquid crystal display device, it is possible to suppress the luminance inversion due to the ON / OFF viewing angle, to effectively enlarge the viewing angle of the liquid crystal display device, and to increase the contrast ratio. Can be increased.

【0070】請求項2に記載の発明にかかる光学素子の
製造方法では、透光性基板に、ねじれネマチック配向固
定してなる第1の高分子液晶層と、垂直配向を固定して
なる第2の高分子液晶層とを積層するに際し、それぞれ
の液晶相発現温度に10℃以上の差を設け、液晶相を発
現温度の高い方の高分子液晶層を先に積層し、配向して
いるため、後で積層される高分子液晶層を配向するに際
し、先に積層されていた高分子液晶層の配向の乱れが生
じ難い。よって、請求項1,2に記載の発明にかかる光
学素子を確実に提供することが可能となる。
According to a second aspect of the present invention, in the method of manufacturing an optical element, the first polymer liquid crystal layer having the twisted nematic alignment fixed on the translucent substrate and the second polymer liquid crystal layer having the vertical alignment fixed thereon. When laminating the polymer liquid crystal layer of the above, a difference of 10 ° C. or more is provided for each liquid crystal phase onset temperature, and the polymer liquid crystal layer on which the liquid crystal phase onset is higher is first laminated and oriented. When the polymer liquid crystal layer to be laminated later is oriented, disorder of the orientation of the polymer liquid crystal layer laminated earlier is less likely to occur. Therefore, it is possible to reliably provide the optical element according to the first and second aspects of the present invention.

【0071】同様に、請求項3に記載の発明によれば、
透光性基板に、ねじれネマチック配向を固定してなる第
1の高分子液晶層と、垂直配向を固定してなる第2の高
分子液晶層のうち、一方を形成した後に、別の基材に形
成された他方の高分子液晶層を積層することにより、光
学素子を得るため、積層前に透光性基板上に形成されて
いた高分子液晶層の配向の乱れを生じることなく、他方
の高分子液晶層を積層することができるため、仮に、液
晶相発現温度が近接している高分子液晶を用いた場合で
あっても、光学素子を確実に提供することが可能となる
Similarly, according to the third aspect of the present invention,
After forming one of a first polymer liquid crystal layer having a twisted nematic orientation fixed on a translucent substrate and a second polymer liquid crystal layer having a fixed vertical orientation, another substrate is formed. By laminating the other polymer liquid crystal layer formed in the above, in order to obtain an optical element, without disturbing the orientation of the polymer liquid crystal layer formed on the translucent substrate before lamination, the other Since the polymer liquid crystal layers can be laminated, even if a polymer liquid crystal having a liquid crystal phase development temperature close to each other is used, it is possible to reliably provide an optical element.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例1〜4,比較例1,2において
構成されるSTN液晶表示装置における第1,第2の高
分子液晶層と、偏光板及びSTN液晶表示セルとの積層
関係を略図的に示す斜視図。
FIG. 1 shows a stacking relationship between first and second polymer liquid crystal layers, a polarizing plate, and an STN liquid crystal display cell in an STN liquid crystal display device configured in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 of the present invention. FIG.

【図2】比較例3,4において、構成されるSTN液晶
表示装置において、光学素子の高分子液晶層と、STN
液晶表示セル及び偏光板との積層関係を説明するための
略図的斜視図。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an STN liquid crystal display device according to Comparative Examples 3 and 4;
FIG. 2 is a schematic perspective view for explaining a lamination relationship between a liquid crystal display cell and a polarizing plate.

【図3】実施例及び比較例で構成されたSTN液晶表示
装置の階調反転領域の有無を測定する方法の構成を説明
するための略図的斜視図。
FIG. 3 is a schematic perspective view for explaining a configuration of a method for measuring the presence or absence of a grayscale inversion region in the STN liquid crystal display device configured in the example and the comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…第1の高分子液晶層 2,5…偏光板 3…第2の高分子液晶層 4…STN液晶表示セル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... First polymer liquid crystal layer 2, 5 ... Polarizer 3 ... Second polymer liquid crystal layer 4 ... STN liquid crystal display cell

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 透光性基板に、ねじれネマチック配向を
固定した第1の高分子液晶層と垂直配向を固定した第2
の高分子液晶層とが積層されてなり、第1の高分子液晶
層と第2の高分子液晶層との液晶相発現温度が10℃以
上異なることを特徴とする光学素子。
1. A first polymer liquid crystal layer having a twisted nematic alignment fixed on a light transmitting substrate and a second polymer liquid crystal layer having a vertical alignment fixed thereon.
Wherein the first polymer liquid crystal layer and the second polymer liquid crystal layer have different liquid crystal phase onset temperatures by 10 ° C. or more.
【請求項2】 透光性基板に、ねじれネマチック配向を
固定した第1の高分子液晶層と、垂直配向を固定した第
2の高分子液晶層とを積層するに際し、第1,第2の高
分子液晶層の液晶相発現温度に10℃以上差を設け、液
晶相発現温度の高い方の高分子液晶層を基板に積層し配
向させた後、液晶相発現温度の低い方の高分子液晶層を
積層して配向させることを特徴とする光学素子の製造方
法。
2. When laminating a first polymer liquid crystal layer having a fixed twisted nematic orientation and a second polymer liquid crystal layer having a fixed vertical orientation on a light-transmitting substrate, A difference of 10 ° C. or more in the liquid crystal phase onset temperature of the polymer liquid crystal layer is provided, a polymer liquid crystal layer having a higher liquid crystal phase onset temperature is laminated on a substrate and aligned, and then a polymer liquid crystal having a lower liquid crystal phase onset temperature is obtained. A method for producing an optical element, comprising laminating and orienting layers.
【請求項3】 透光性基板に、ねじれネマチック配向を
固定した第1の高分子液晶層及び垂直配向を固定した第
2の高分子液晶層のうち一方を形成した後に、別の基材
に形成された他方の高分子液晶層を積層することを特徴
とする光学素子の製造方法。
3. After forming one of a first polymer liquid crystal layer having a fixed twisted nematic orientation and a second polymer liquid crystal layer having a fixed vertical orientation on a translucent substrate, the substrate is formed on another substrate. A method for manufacturing an optical element, comprising laminating another formed polymer liquid crystal layer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003509725A (en) * 1999-09-16 2003-03-11 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング Optical compensator and liquid crystal display I

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JP2003509725A (en) * 1999-09-16 2003-03-11 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフトング Optical compensator and liquid crystal display I

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