JPWO2014065128A1 - 光学異方性粒子群およびその製造方法、ならびにそれを用いた複合体および表示装置 - Google Patents

Abstract

光学的に異方性を有する粒子群およびその製造方法、ならびにそれを用いた複合体および表示装置を提供する。前記粒子群１は、マトリックス材２へ分散するために用いられ、粒子群１は、液晶滴の配向状態が互いに独立に固定されている複数の粒子で構成されている。このような粒子は、重合性液晶化合物を準備する準備工程と、前記重合性液晶化合物を、液晶転移温度以上で分散媒中に分散させて液晶滴を形成させる分散工程と、前記液晶滴を、重合開始剤の存在下、等方相転移温度未満で重合させる重合工程と、を備える方法で、製造することができる。

Description

関連出願

本願は２０１２年１０月２６日出願の特願２０１２−２３６４７７の優先権を利用するものであり、その全体を参照により本出願の一部をなすものとして引用する。

本発明は、光学的に異方性を有する粒子群およびその製造方法、ならびにそれを用いた複合体および表示装置に関するものである。特に、本発明は、偏光解消能を付与するのに好適に利用することができる光学的に異方性を有する粒子群を提供する。

液晶表示装置は、一般的に２枚の透明基板間に液晶組成物を封入した液晶セルと、その液晶セルの表裏面に一組の偏光板を配置した構造を有している。この液晶表示装置では、透明基板の内面に設けられた透明電極で液晶に電圧を加えると向き（配列）が変化し、この配列変化を利用して背面光源装置からの光の透過／遮光を制御して表示が行われる。

このような液晶表示装置は、液晶分子の配列方式によって、TN方式、STN方式、VA方式、IPS方式、OCB方式など種々に分類されるが、いずれの配列方式の液晶表示装置であっても液晶セルと一組の偏光板が用いられている。したがって、このような液晶表示装置では、観察者は液晶セル表面に配置された偏光板を透過した直線偏光性の光を観察している。

また、有機EL表示装置は、自発光表示装置であるが、反射率の高い金属電極で外光が反射してコントラストを低下させてしまう。この外光反射を防ぐために１／４波長板と偏光板を積層した円偏光板が使われている。したがって、有機EL表示装置でも、視認者は有機EL表示装置表面に配置された偏光板を透過した直線偏光性の光を観察している。

近年、携帯電話などの携帯機器を受信対象とする地上デジタルテレビジョン放送の普及による、「携帯電話・移動体端末向けの1セグメント部分受信サービス」の視聴、自動車用計器盤、カーナビゲーション装置への液晶表示装置、有機EL表示装置の使用の拡大により液晶表示装置、有機EL表示装置を屋外や外光の強い場所で利用する機会が増えている。

一方、偏光眼鏡は、車両運転中のダッシュボードのフロントガラスへの映り込みによる視認性低下の解消、前走行車両のリヤウィンドウでの太陽光の反射による眩しさの解消、釣り、マリンスポーツでの水面のギラツキ軽減などに有効である。このため、観察者が偏光眼鏡を使用して液晶表示装置、有機EL表示装置を観察する場面も少なくない。しかしながら、観察者が偏光眼鏡を使用して液晶表示装置、有機EL表示装置を観察した場合、偏光眼鏡の偏光吸収軸と液晶表示装置からの光の偏光軸が一致した場合に表示が暗くなり、著しく視認性が低下してしまう問題がある。

このような問題点に対して、特許文献１では、液晶表示面に偏光解消手段を設けることが提案され、２枚の水晶板を組み合わせてなる偏光解消板が偏光解消手段として用いられている。また、特許文献２には、液晶表示面に出射する表示光を直線偏光から円偏光あるいは楕円偏光に変更する１／４波長板のような複屈折板を設けることが提案されている。

特許文献１において、２枚の水晶板を組み合わせた偏光解消手段で液晶表示装置画面全体を覆うことは実用的でない。特許文献２の方法では、偏光眼鏡を掛けた場合でも暗くなることはないが、首を傾ける左右の方向により、画像の色調が大きくずれてしまうことが問題となる。

また、携帯電話・移動体端末向けでは一層の薄型化、構造簡素化が求められており、特許文献１、特許文献２では、別体の水晶板や１／４波長板のような複屈折板を設けることが必要であり、構造が煩雑、厚くなってしまう原因となる。

本発明者は、このような課題に対して、液晶表示装置、有機EL表示装置などの表示装置を、偏光眼鏡を装着して観察する場合に、簡素な構成であっても、表示が暗くなり視認性が低下するのを抑制する方法を提案している。

特許文献３では、光学的に等方性なハードコート層、粘着剤層に光学的な異方性を有する体積領域を分散させる方法を提案し、偏光照射によって異方性を発現する材料を粒子化して分散させ、その粒子に偏光照射を行う方法や、光学異方性結晶材料を粉末として分散する方法を提案している。

特開平１０−１０５２２号公報 特開平１０−１０５２３号公報 ＷＯ２０１０／１０１１４０号パンフレット

特許文献１において、２枚の水晶板を組み合わせた偏光解消手段で液晶表示装置画面全体を覆うことは実用的でない。特許文献２の方法では、偏光眼鏡を掛けた場合でも暗くなることはないが、首を傾ける左右の方向により、画像の色調が大きくずれてしまうことが問題となる。

また、携帯電話・移動体端末向けでは一層の薄型化、構造簡素化が求められており、特許文献１、特許文献２では、別体の水晶板や１／４波長板のような複屈折板を設けることが必要であり、構造が煩雑、厚型の原因となってしまう。

特許文献３の方法では、簡易的な構成で偏光眼鏡を装着して観察する場合に、簡素な構成で表示が暗くなり視認性が低下することを抑制することが可能であるが、特許文献３では、ハードコート剤に分散した状態の微粒子を、偏光照射および加熱徐冷により光学的異方性を付与するものであるため、各微粒子に対して、異なる配向性を互いに独立して誘起することは不可能である。

このような場合、粒子群において一定方向の異方性が発生し、光学的異方性の方向が揃うことにより、偏光解消機能の斑となる可能性がある。例えば、粒子が偏光板の吸収軸（あるいは透過軸）に対して垂直方向または並行方向に配置した場合、偏光解消機能が得られないことから、所望の特性が十分に得られないことがある。

本発明の目的は、互いに独立した光学的異方性を有し、優れた偏光解消機能を発現することができる光学異方性粒子群を提供することである。

本発明の別の目的は、幅広い種類のマトリックス材に対して適用することができる光学異方性粒子群を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、優れた偏光解消機能を発現できる複合体および表示装置を提供することである。

本発明の他の目的は、このような光学異方性粒子群を、効率的に製造することが可能な製造方法を提供することである。

本発明者は、上記の問題を解決するために鋭意研究した結果、重合性液晶化合物を液晶転移温度以上で分散媒において液晶滴として分散させ、次いでその重合性液晶化合物の等方相転移温度未満で重合させると、これらの液晶滴が重合により液晶状態を固定され、分散媒中で光学的異方性を有する粒子群を形成できることを見出した。そして、この分散媒から分離することにより得られたこれらの粒子群では、各粒子において、液晶滴の配向状態が互いに独立して固定されているため、これらをマトリックス材と組合わせて形成した複合体は、それぞれの液晶滴が有する独立した液晶配向性によって優れた偏光解消機能を発現できることを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、マトリックス材へ分散するために用いられる光学的に異方性を有する粒子群であって、前記粒子群は、液晶滴の配向状態が互いに独立に固定されている複数の粒子で構成されている光学材料である。例えば、前記粒子群の平均粒子径は、例えば５０μｍ以下であってもよい。前記粒子の形状は、略球状または略回転楕円形状であってもよい。また、前記粒子群、すなわち粒子群を構成する各粒子は、マトリックス材に対して、実質的に相溶しないのが好ましい。

本発明は、光学材料として、例えば、透光性のマトリックス材と、前記光学的異方性粒子群とで構成された複合体についても包含し、前記複合体では、マトリックス材に対して、前記光学的異方性粒子群の各粒子が、液晶滴の配向状態を互いに独立に配向させた状態で分散している。マトリックス材としては、フィルム自体を形成する材料、ハードコート剤、または粘着剤などを用いてもよい。

さらに本発明は、偏光板を光出射側に備える表示装置であって、前記複合体が、偏光板の視認者側に配設された表示装置についても包含する。

さらにまた、本発明は、光学的異方性粒子を製造する方法についても包含し、前記製造方法は、
重合性液晶化合物を準備する準備工程と、
前記重合性液晶化合物を、その液晶転移温度以上で分散媒中に分散させて液晶滴を形成させる分散工程と、
前記液晶滴を、重合開始剤の存在下、前記重合性液晶化合物の等方相転移温度未満で重合させる重合工程と、
を備える。

前記製造方法の分散工程で、分散媒は、水および界面活性剤を含んでいてもよい。また、分散工程では、重合性液晶化合物が、乳濁状態で分散されるのが好ましい。

なお、請求の範囲および／または明細書および／または図面に開示された少なくとも２つの構成要素のどのような組み合わせも、本発明に含まれる。特に、請求の範囲に記載された請求項の２つ以上のどのような組み合わせも本発明に含まれる。

本発明の光学異方性粒子群を、フィルム自体を形成する材料、ハードコート剤、粘着剤などのマトリックス材へ分散した複合体は、各粒子が互いに独立して、異なる配向性を有した状態でマトリックス材に存在することが可能であるため、複合体の輝度の低下を抑制しつつ、偏光解消機能を発現することができる。特に、液晶滴の分子の配向状態が互いに独立しているため、たとえ粒子群が一定方向の向きに配置された場合でも、偏光を解消できない斑が発生するのを抑制できる。

また、一旦配向を固定させてマトリックス材と複合化するため、光学異方性粒子とマトリックス材との相溶性を考慮することなく、幅広い種類のマトリックス材に対して適用することが可能となる。

さらに、このような複合材を液晶表示装置、有機EL表示装置などの表示装置の視認者側に配置すると、偏光眼鏡を装着して観察する場合であっても、表示が暗くなり視認性が低下するのを防ぐことができる。

さらにまた、本発明では、分散媒に分散した状態の重合性液晶化合物を光学的に配向した状態で重合させるため、簡単かつ効率的にこのような粒子群を製造することが可能である。

この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明からより明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきでない。この発明の範囲は添付のクレームによって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の部品番号は、同一部分を示す。

本発明の複合体の実施態様の一例を例示する模式図である。 本発明の複合体の実施態様の一例を例示する模式図である。 本発明の複合体の実施態様の一例を例示する模式図である。 本発明の複合体の実施態様の一例を例示する模式図である。

（複合体の基本構成）
図１には、本発明の複合体の一実施態様の模式図が示されている。図１に示される複合体では、本発明に係る光学的に異方性を有する粒子群１が、透光性のマトリックス材２中に分散している。粒子群１は、複数の粒子から構成されており、各粒子は、互いに独立して液晶相を配向させた液晶滴である。粒子群１において、各粒子は、液晶滴の配向状態が互いに独立に固定された状態で、それぞれ存在している。そのため、粒子群中の液晶滴の配向状態は、通常、各粒子間で異なる方向性を有している。
マトリックス材２中に、光学的に異方性を有する粒子群１が存在しており、粒子群１は、複数の粒子で形成され、これらの複数の粒子が、液晶滴の配向状態を互いに独立に配向させた状態で分散することにより、偏光解消機能を発現することができる。

（透光性のマトリックス材）
本発明において、光学的に異方性を有する粒子群を分散させるマトリックス材料は、光透過性があり、光学的異方性粒子群を略均一な分散状態で保持しつつ、固定化するものである。マトリックス材料としては、目的に応じて、公知または慣用の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、水分硬化性樹脂を利用することができる。特に、本発明の光学的異方性粒子群は、固体化した状態においてすでに異方性が発現し、染み出しなどの問題を生じることがないため、幅広い種類の樹脂を利用することができる。

例えば、透光性のマトリックス材としては、図２の模式図に例示するようなフィルム自体を形成する材料（フィルム形成性材料）、図３の模式図に例示するようフィルム表面に形成されるハードコート剤層、図４の模式図に例示するよう粘着剤層が挙げられる。図２、図３、図４中、１２はフィルム自体を形成する材料、２２はハードコート剤、３２は粘着剤である。１１、２１、３１は光学的異方性粒子群、２３は基材フィルムを示し、３３，３４は、それぞれ被着体を示している。

（複合体の形成）
本発明の光学的異方性粒子群では、透光性マトリックス材中において、粒子の液晶滴の配向状態が互いに独立に固定されている。このような構造を有することにより、複合体は、優れた偏光解消機能を発現することが可能となる。複合体では、好ましくは光学的異方性粒子群が略均一に分散されており、このような略均一な分散は、公知または慣用の方法により、マトリックス材と粒子群とを撹拌、混合することなどにより行うことができる。

マトリックス材がフィルム自体を形成する材料（フィルム形成性材料）である場合、マトリックス材の溶融物またはマトリックス材溶液に対して、光学的異方性粒子群が加えられ、攪拌されて、光学的異方性粒子群を含有する複合材料が得られる。なお、マトリックス材と光学的異方性粒子群は、一度に混合してもよいし、一旦、マトリックス材の一部と光学的異方性粒子群とを含むマスターバッチを作製し、その後、残りのマトリックス材を加えて複合材料としてもよい。そして、その複合材料は、押し出し成形などの公知または慣用の方法により、フィルムを形成したり、塗布・製膜化によりフィルムを形成することができ、そのフィルム中において、光学的異方性粒子群を分散・固定化した複合体を形成できる。

なお、図２に示すように、例えば、フィルムを成形する工程において、略回転楕円形状の光学的異方性粒子群が一定方向の向きに配置されていたとしても、粒子群はそれぞれ、その内部において独立した配向性を有しているため、偏光解消機能を発現することが可能である。

また、マトリックス材がハードコート剤である場合、光学的異方性粒子群を分散させたハードコート溶液を基材に対して塗布することにより、光学的異方性粒子群を含有するハードコート剤層が形成される。ハードコート剤層は、ハードコート剤の種類に応じて、紫外線、電子線などの電磁波を照射するか、加熱、水分付与、またはそれらの組み合わせによって硬化され、流動性を低下あるいは消失することにより、光学的異方性を有する粒子状物を分散・固定化した複合体を形成できる。

また、マトリックス材が粘着剤である場合、硬化性粘着剤に光学的異方性粒子群が加えられ、攪拌されて、光学的異方性粒子群を含有する複合材料が得られる。なお、複合材料では、上述したフィルム形成性材料の場合と同様、一度に混合してもよいし、一旦マスターバッチを作製して、その後所望の複合材料としてもよい。そして、相対する被粘着面の空隙に、複合材料を注入して粘着剤層を形成してもよいし、一方の被粘着面に複合材料を塗布し、その塗布面に他方の被粘着面を圧着させることにより、粘着剤層を形成してもよい。粘着剤層も、ハードコート剤層と同様に硬化させ、流動性を低下あるいは消失することにより、光学的異方性を有する粒子状物を分散・固定化した複合体を形成できる。

（光学的異方性粒子群）
本発明の光学的異方性粒子群は、マトリックス材へ分散するために用いられる光学的に異方性を有する粒子群であって、前記粒子群は、液晶滴の配向状態が互いに独立に固定されている複数の粒子で構成されている。光学的異方性粒子群を構成する光学的異方性粒子は、
重合性液晶化合物を準備する準備工程と、
前記重合性液晶化合物と重合開始剤とを混合し、その混合物を液晶転移温度以上で撹拌することにより分散媒中に分散させて液晶滴を形成させる分散工程と、
前記液晶滴を、前記重合開始剤の存在下、等方相転移温度未満で重合させる重合工程とを少なくとも備える方法により、製造することができる。

光学的異方性粒子の平均粒子径は、表示装置の画素より小さいことが望ましい。画素の大きさにもよるが、光学的異方性粒子の平均粒子径は、例えば５０μｍ以下、好ましくは３０μｍ以下であってもよい。また、通常平均粒子径は０．５μｍ以上であることが多い。なお、ここで、平均粒子径とは、細孔電気抵抗法（電気的検知帯法）を用いた粒子径分布測定装置（ベックマン・コールター（株）製「マルチサイザー」）にて測定した平均粒子径を意味している。

（重合性液晶化合物準備工程）
重合性液晶化合物は、メソゲン形成性基で構成されたユニットを有するとともに、液晶滴構造を形成できる限り特に限定されず、各種重合性液晶化合物を利用することができる。重合性液晶化合物としては、例えば、シッフ塩基系、ビフェニル系、ターフェニル系、エステル系、チオエステル系、スチルベン系、トラン系、アゾキシ系、アゾ系、フェニルシクロヘキサン系、ピリミジン系、シクロヘキシルシクロヘキサン系、トリメシン酸系、トリフェニレン系、トルクセン系、フタロシアニン系、ポルフィリン系分子骨格を有する液晶化合物、またはこれら化合物の混合物等が挙げられ、ネマチック性、コレステリック性またはスメクチック性の液晶相を示す化合物であればいずれでもよい。

前記メソゲン形成性基で構成されたユニットは、液晶ポリマーの主鎖にあってもよく、側鎖にあってもよい。主鎖型液晶ポリマーとしては、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリカーボネート系、ポリイミド系、ポリウレタン系、ポリベンズイミダゾール系、ポリベンズオキサゾール系、ポリベンズチアゾール系、ポリアゾメチン系、ポリエステルアミド系、ポリエステルカーボネート系、ポリエステルイミド系の液晶ポリマー、またはこれらの混合物等が挙げられる。また側鎖型液晶性ポリマーとしては、ポリアクリレート系、ポリメタクリレート系、ポリビニル系、ポリシロキサン系、ポリエーテル系、ポリマロネート系等の直鎖状又は環状構造の骨格鎖を有する高分子に側鎖としてメソゲン基が結合した液晶ポリマー、またはこれらの混合物等が挙げられる。

また、重合性液晶化合物は、必要に応じて導入された架橋性基あるいは適宜な架橋剤のブレンドによって、液晶状態あるいは液晶転移温度以下に冷却した状態で、架橋（熱架橋あるいは光架橋）等の手段により配向固定化できる液晶ポリマーでもよい。このような液晶ポリマーは、ネマチック性、コレステリック性またはスメクチック性の液晶相を示すポリマーであればいずれでもよく、メソゲン形成性基で構成されたユニットを有する限り特に限定されない。

架橋性基としては、ビニル基、ビニルオキシ基、１−クロロビニル基、イソプロペニル基、４−ビニルフェニル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、オキシラニル基、オキセタニル基等が挙げられる。中でも、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニルオキシ基、オキシラニル基及びオキセタニル基が好ましく、特にアクリロイルオキシ基がより好ましい。

（液晶滴の分散工程）
液晶滴の分散工程では、前記重合性液晶化合物を液晶転移温度以上で撹拌することにより分散媒中に撹拌して、分散状態の液晶滴を形成させる。分散媒は、重合性液晶化合物を分散状態にすることができる限り、各種溶媒を用いることができ、例えば、水、アルコール類、エーテル類、ケトン類、エステル類などが例示できる。

また、分散媒は、重合性液晶化合物を分散できる限り特に限定されないが、重合性液晶化合物を良好に分散させるため、溶媒と界面活性剤とを含むのが好ましい。溶媒としては、例えば、水、アルコール類などの重合性液晶化合物と非相溶性の溶媒を挙げることができ、界面活性剤としては、例えば、脂肪酸ナトリウム、モノアルキル硫酸塩、アルキルポリオキシエチレン硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、モノアルキルリン酸塩などの陰イオン系界面活性剤、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩などの陽イオン系界面活性剤、アルキルジメチルアミンオキシド、アルキルカルボキシベタインなどの両性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、脂肪酸ソルビタンエステル、アルキルポリグルコシド、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコールなどの非イオン性界面活性剤を利用することができる。

分散工程では、小さな粒子径の重合性液晶化合物を形成する観点から、重合性液晶化合物が分散媒に乳濁状態で分散されるのが好ましい。

（重合工程）
重合工程では、液晶滴を、重合開始剤の存在下、重合性液晶化合物の等方相転移温度未満で重合させる。なお、等方相転移温度とは、加熱により液晶が等方相に変化する温度を意味しており、等方相転移温度未満には、この等方相転移温度より低い温度である液晶転移温度未満も含まれている。重合開始剤としては、光重合開始剤であっても、熱重合開始剤であってもよく、重合性液晶化合物の種類に応じて適宜選択することができる。

光重合開始剤としては、イルガキュア（Irgacure）９０７、イルガキュア１８４、イルガキュア６５１、イルガキュア８１９、イルガキュア２５０、イルガキュア３６９（以上、全てチバ・ジャパン（株）製）、セイクオールＢＺ、セイクオールＺ、セイクオールＢＥＥ（以上、全て精工化学（株）製）、カヤキュアー（kayacure）ＢＰ１００（日本化薬（株）製）、カヤキュアーＵＶＩ−６９９２（ダウ社製）、アデカオプトマーＳＰ−１５２又はアデカオプトマーＳＰ−１７０（以上、全て（株）ＡＤＥＫＡ製）、ＴＡＺ−Ａ、ＴＡＺ−ＰＰ（以上、日本シイベルヘグナー社製）及びＴＡＺ−１０４（三和ケミカル社製）など、市販の光重合開始剤を用いることができる。

熱重合開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物；過酸化水素、過硫酸塩、過酸化ベンゾイル等の過酸化物等が挙げられる。

重合開始剤の含有量は、重合性液晶化合物１００質量部に対して、０．１〜３０質量部が好ましく、０．５〜１０質量部がより好ましく、０．５〜８質量部がさらに好ましい。上記範囲内であれば、重合性液晶化合物の配向を乱すことなく重合させることができる。

なお、重合開始剤として光重合開始剤を用いる場合、光増感剤を併用してもよい。光増感剤としては、例えば、キサントン及びチオキサントン等のキサントン化合物（例えば、２，４−ジエチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン等）；アントラセン及びアルコキシ基含有アントラセン(例えば、ジブトキシアントラセン等)等のアントラセン化合物；フェノチアジン；ルブレン等が挙げられる。

液晶性の配向状態を有する液晶滴を、等方相転移温度未満で重合させることにより、液晶滴の配向状態を固定して、光学的異方性粒子を得ることができる。
このような光学的異方性粒子は、一般的に、分散媒中において略球状または略回転楕円形状で存在する液晶滴の形状をそのまま維持することができる。また、既に配向状態が固定化された粒子として存在しているため、通常、マトリックス材に対して、実質的に相溶せずに存在することができる。

これによって、マトリックス中において配向固定化を必要とする、従来の低分子液晶、液晶ポリマーと異なり、粒子の大きさを制御するためにマトリックス材への相溶性を考慮する必要をなくすことができる。さらに、マトリックス材がハードコート剤や粘着剤である場合でも、ハードコート性、硬化性、基材への密着性、粘着性や、光、熱による硬化性などへの影響を考慮することなく、幅広い材料の組み合わせが可能となる。

このような光学的異方性粒子は、必要に応じて、重合後、水洗、乾燥してマトリックス材へ分散することができる。

（表示装置）
上記で得られた複合体は、液晶表示装置、有機EL表示装置等の表示装置において、偏光板を備えるＬＣＤパネルまたはＯＬＥＤパネル（以下、表示部と称する）の光出射側に配設された偏光板を介して、偏光板の視認者側に配設される。

ＬＣＤパネルは、例えば、液晶セルと、この液晶セルの光入射側に配設された第１の偏光板と、前記液晶セルの光出射側に配設された第２の偏光板とを少なくとも備えており、複合体は、この光出射側に配設された第２の偏光板の光出射側に配設されてもよい。
また、ＯＬＥＤパネルは、例えば、有機ＥＬ素子と、前記有機ＥＬ素子の光出射側に配設された円偏光板とを少なくとも備えており、複合体は、この光出射側に配設された円偏光板の光出射側に配設されてもよい。

例えば、複合体は、上述したように、前記偏光フィルムに対して積層される積層フィルム、基材フィルムに塗布されるハードコート層などとして利用することが可能である。また、図３に示すように、光学的異方性粒子が外面に一部突き出ているような場合、フィルム表面に対して凹凸を形成することができるため、外光の映り込みを抑制することが可能である。
また複合体が粘着剤層である場合、表示部の前面と保護ガラス後面との間、表示部の前面とタッチパネル後面との間、表示部の前面と意匠ガラス後面との間などの間隙に、粘着剤層を充填・硬化させて使用することが可能である。

このような複合体を備えた表示装置は、視認者の偏光眼鏡の偏光吸収軸と、表示装置からの光の偏光軸が一致した場合であっても、著しく視認性が低下する問題を解消できる。さらに、偏光眼鏡を着用した場合でも、表示が暗くなることを防ぐとともに、首を傾げる左右の方向により、画像の色調が大きくずれてしまうことを低減できる。

以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明する。但し、本発明のその要旨に変更がない限り、以下の実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
重合体１として得られたアクリル系重合性液晶材料（ＢＡＳＦ社製、「パリオカラー ＬＣ−２４２」、液晶転移温度６５℃、等方相転移温度１１８℃）１００重量部に重合開始剤（チバスペシャリティ製、「イルガキュア９０７」）５重量部を混合した。この混合物を、１０ｗｔ％ポリビニルアルコール水溶液に添加後、８０℃に加温して十分に攪拌した。攪拌後、混合液は乳濁状態となっているのを確認した。この乳濁液を攪拌しながら、６０〜７０℃において高圧水銀灯からの光（３W／ｃｍ^２）を１０分間行い、液晶滴の状態で重合固定した。続いて、重合固定された液晶滴を分散媒から分離し、これらを十分に水洗し、乾燥することにより、光学異方性粒子（平均粒子径４．１μm）を得た。

このようにして得た光学異方性粒子１０ｗｔ％を紫外線硬化性ハードコート剤に混合し分散した。このハードコート剤を、TAC（トリアセチルセルロース）フィルムに１０ｇ／ｍ^２の面積当たりの重量で塗布後、高圧水銀灯を光源とする紫外線照射装置の光を１００秒間照射した。ハードコート剤は、照射により硬化し流動性が消失した。

このように作製したTACフィルムを液晶表示装置の前面に貼合して、液晶表示装置の偏光板からの画像を観察したところ、偏光板の透過軸を回転しても表示画面が暗化することがなく、画像を認識できた。また、TACフィルムの表面には凹凸が形成され、外光が映りこむ特性も奏されていた。

（実施例２）
実施例１と同様にして得た光学異方性粒子２ｗｔ％をアクリル系粘着剤（溶媒：酢酸エチル、トルエン、混合溶媒、固形分２０ｗｔ％）に混合し攪拌して粘着剤溶液を作製した。この粘着剤溶液を、TACフィルムに塗布、乾燥して２５μm厚の粘着剤層をTACフィルム上に形成した。
このように作製したTACフィルムを液晶表示装置の前面に該粘着剤を介して貼合して、液晶表示装置の偏光板からの画像を観察したところ、偏光板の透過軸を回転しても表示画面が暗化することがなく、画像を認識できた。

（実施例３）
実施例１と同様にして得た光学異方性粒子を紫外線硬化性粘着剤に５ｗｔ％を混合し攪拌して光学的異方性粒子群を含有する複合材料（または光透過性充填材料）を作製した。この充填材料を、８０μｍのスペーサーを用いて、対向させた２枚のガラスの空隙に充填後、高圧水銀灯を光源とする紫外線照射装置の光を１００秒間照射した。

光透過性充填材料は、照射により硬化し、流動性が消失するとともに、対向する２枚のガラスに密着し空気界面は生じていなかった。偏光顕微鏡で観察したところ、クロスニコルの観察において液晶材料の液晶液滴が光透過性充填材料の全域に略均一に分散し、光学的に異方性を有するポリマー粒子群を形成していることが確認された。また、液晶表示装置の前面に試験サンプルを配置して、液晶表示装置の偏光板からの画像を観察したところ、偏光板の透過軸を回転しても表示画面が暗化することがなく、画像を認識できた。

（実施例４）
実施例１と同様にして得た光学異方性粒子を２液硬化性粘着剤に５ｗｔ％を混合し攪拌して光透過性充填材料を作製した。この充填材料を、８０μｍのスペーサーを用いて、対向させた２枚のガラスの空隙に充填後、８０℃の恒温槽中に６０ｍｉｎ間放置した。

光透過性充填材料は、加熱により硬化し、流動性が消失するとともに、対向する２枚のガラスに密着し空気界面は生じていなかった。偏光顕微鏡で観察したところ、クロスニコルの観察において液晶材料の液晶液滴が光透過性充填材料の全域に分散し、光学的に異方性を有するポリマー粒子を形成していることが確認された。また、液晶表示装置の前面に試験サンプルを配置して、液晶表示装置の偏光板からの画像を観察したところ、偏光板の透過軸を回転しても表示画面が暗化することがなく、画像を認識できた。

本発明の光学異方性粒子をハードコート剤、粘着剤、フィルム自体を形成する材料へ分散した複合体は、偏光解消機能を付与することができる。したがって、このような複合体を用いた表示装置は、偏光眼鏡を装着して観察する場合の視認性の低下を防ぐことができるので、産業上の利用可能性を有する。

以上の通り、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、変更または削除が可能であり、そのようなものも本発明の範囲に含まれる。

１，１１，２１，３１： 光学的異方性粒子群
１２： フィルム自体を形成する材料
２： マトリックス材
２２： ハードコート剤
２３： 基材フィルム
３２： 粘着剤
３３，３４： 被着体

Claims (9)

1. マトリックス材へ分散するために用いられる光学的に異方性を有する粒子群であって、
   前記粒子群は、液晶滴の配向状態が互いに独立に固定されている複数の粒子で構成されている光学的異方性粒子群。
2. 請求項１において、粒子の形状が、略球状または略回転楕円形状であり、平均粒子径が、５０μｍ以下である光学的異方性粒子群。
3. 請求項１または２において、粒子群を構成する粒子が、マトリックス材に対して、実質的に相溶しない光学的異方性粒子群。
4. 透光性のマトリックス材と、請求項１〜３のいずれか一項の光学的異方性粒子群とで構成された複合体であって、マトリックス材に対して、前記光学的異方性粒子群の各粒子が、液晶滴の配向状態を互いに独立に配向させた状態で分散している複合体。
5. 請求項４において、マトリックス材が、フィルム自体を形成する材料、ハードコート剤、または粘着剤である複合体。
6. 偏光板を光出射側に備える表示装置であって、請求項４または５に記載された複合体が、偏光板の視認者側に配設された表示装置。
7. 重合性液晶化合物を準備する準備工程と、
   前記重合性液晶化合物を、その液晶転移温度以上で分散媒中に分散させて液晶滴を形成させる分散工程と、
   前記液晶滴を、重合開始剤の存在下、前記重合性液晶化合物の等方相転移温度未満で重合させる重合工程と、
   を備える、光学的異方性粒子を製造する方法。
8. 請求項７において、分散工程で、分散媒が水および界面活性剤を含む製造方法。
9. 請求項７または８において、分散工程で、重合性液晶化合物が、乳濁状態で分散される製造方法。

Images