JP2002365635A - ホメオトロピック配向液晶フィルムの製造方法およびホメオトロピック配向液晶フィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 垂直配向膜を使用することなく、基板上で、
直接、側鎖型液晶ポリマーを用いて形成されるホメオト
ロピック配向液晶層から形成されるホメオトロピック配
向液晶層のホメオトロピック配向性を、基板の材質に拘
わりなく満足させうるホメオトロピック配向液晶フィル
ムの製造方法を提供すること。 【解決手段】 垂直配向膜の設けられていない基板上で
ホメオトロピック配向液晶層を形成しうる側鎖型液晶ポ
リマーを、垂直配向膜の設けられていない基板上に、ア
ンカーコート層を介して塗工し、さらに当該側鎖型液晶
ポリマーを液晶状態においてホメオトロピック配向さ
せ、その配向状態を維持した状態で固定化することを特
徴とするホメオトロピック配向液晶フィルムの製造方
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、ホメオトロピック
配向液晶フィルムの製造方法に関する。また本発明は当
該製造方法により得られるホメオトロピック配向液晶フ
ィルム、さらには光学フィルムに関する。ホメオトロピ
ック配向液晶フィルムは単独でまたは他のフィルムと組
み合わせて、位相差フィルム、視角補償フィルム、光学
補償フィルム、楕円偏光フィルム等の光学フィルムとし
て使用できる。また上記光学フィルムを用いた液晶表示
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶化合物のホメオトロピック配向は、
液晶相の分子長軸が平均して薄膜（液晶相）を形成する
基板に対して実質的に垂直である場合に生じる。自発的
にホメオトロピック配向する物質は非常に僅かしかな
く、従って、かかる配向を生じさせるためには、一般的
に垂直配向剤が用いられる。垂直配向剤によりホメオト
ロピック配向させることができる液晶化合物としては、
たとえば、ネマチック液晶化合物が知られている。かか
る液晶化合物の配向技術にかかわる概説は、例えば、化
学総説４４（表面の改質，日本化学会編，１５６〜１６
３頁）に記載されている。

【０００３】前記液晶化合物をホメオトロピック配向さ
せるうる垂直配向剤としては各種の有機系または無機系
配向剤が知られているが、慣用されている配向剤の多く
はガラス基板上で有効に作用するようにデザインされて
いる。

【０００４】このような慣用の有機系配向剤としては、
たとえば、レシチン、シラン系界面活性剤、ｎ−オクタ
デシルトリエトキシシラン、チタネート系界面活性剤、
ピリジニウム塩系高分子界面活性剤、ヘキサデシルトリ
メチルアンモニウムハライドまたはクロム錯体などがあ
げられる。これら有機系配向剤は、活性成分が非常に少
量（代表的には１％よりも少ない量）となるように適当
な揮発性溶剤に溶解され、次いで例えばスピンコーティ
ングまたはその他周知の塗工方法によって基板上に塗工
された後、揮発性溶剤を蒸発させることにより、ガラス
基板上に有機配向剤の薄膜として形成される。これら有
機系配向剤は、極性のガラス表面に引き付けられると考
えられる極性末端基とガラス表面に対して垂直に配列す
る無極性の長鎖状アルキル鎖を有することを特徴とする
ものであり、このような表面上において液晶化合物にホ
メオトロピック配向を生じさせる。

【０００５】また無機系配向剤としては、例えば、ガラ
ス基板上にＳｉＯ_X またはＩｎ₂ Ｏ ₃ ／ＳｎＯ₂ を垂直
角度で蒸着させたものが知られており、液晶化合物にホ
メオトロピック配向を生じさせる。その他、アルキル側
鎖付ポリイミド膜も液晶ディスプレイなどのホメオトロ
ピック配向膜として用いられている。

【０００６】しかしながら、前記慣用の配向剤は、いず
れもガラス基板上においてのみ液晶化合物にホメオトロ
ピック配向を与えるものであり、プラスチックフィルム
やプラスチックシート等のポリマー物質からなる基板上
での配向にはあまり有効に作用するものではない。ポリ
マー物質からなる基板の表面は前記慣用されている配向
剤の極性末端基に対する親和性に乏しいものと推測さ
れ、それゆえ、一般的には、ホメオトロピック配向を全
然示さないか、またはほんの僅かに配向を示すに留ま
る。また、アルキル側鎖付ポリイミド膜の形成には高温
での熱処理が必要であるが、ポリイミド配向膜を焼成す
るに耐えることができ、光学用途として使用できる透明
プラスチックフィルムはほんの僅かである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】これに対し本出願人
は、液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニッ
ト（ａ）と非液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマ
ーユニット（ｂ）を含有する側鎖型液晶ポリマーが、垂
直配向膜を使用することなく基板上でホメオトロピック
配向させることができ、これによりホメオトロピック配
向液晶フィルムを製造できることを見出している（特願
２０００−３７０９７８）。

【０００８】これら側鎖型液晶ポリマーは垂直配向膜を
使用することなく基板上でフィルムを形成しているた
め、液晶フィルムのＴｇが低く設計されている。これら
液晶フィルムには液晶ディプレイ等の用途として用いう
る耐久性の向上が望まれている。耐久性については、光
重合性液晶化合物を含有してなるホメオトロピック配向
液晶性組成物を、配向させ、固定化した後、紫外線等の
光照射により解決できることを見出している（特願２０
０１−１３６８４８）。

【０００９】しかし、前記ホメオトロピック配向液晶層
は、基板の材質と液晶ポリマーや液晶性組成物の組み合
わせによっては、ホメオトロピック配向性を示さないも
のが得られる場合があった。

【００１０】本発明は、垂直配向膜を使用することな
く、基板上で、直接、側鎖型液晶ポリマーを用いて形成
されるホメオトロピック配向液晶層、特に側鎖型液晶ポ
リマーに光重合性液晶化合物を配合してなるホメオトロ
ピック配向液晶性組成物から形成されるホメオトロピッ
ク配向液晶層のホメオトロピック配向性を、基板の材質
に拘わりなく満足させうるホメオトロピック配向液晶フ
ィルムの製造方法を提供すること、また前記製造方法に
より得られたホメオトロピック配向液晶フィルムを提供
することを目的とする。さらには基板上にホメオトロピ
ツク配向液晶フィルム層を有する光学フィルムを提供す
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解消するための手段】本発明者らは前記課題を
解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示すホメオト
ロピック配向液晶性組成物により前記目的を達成できる
ことを見出し本発明を完成するに至った。

【００１２】すなわち、本発明は、垂直配向膜の設けら
れていない基板上でホメオトロピック配向液晶層を形成
しうる側鎖型液晶ポリマーを、垂直配向膜の設けられて
いない基板上に、アンカーコート層を介して塗工し、さ
らに当該側鎖型液晶ポリマーを液晶状態においてホメオ
トロピック配向させ、その配向状態を維持した状態で固
定化することを特徴とするホメオトロピック配向液晶フ
ィルムの製造方法、に関する。

【００１３】また、本発明は、垂直配向膜の設けられて
いない基板上でホメオトロピック配向液晶層を形成しう
る側鎖型液晶ポリマーと光重合性液晶化合物を含有して
なるホメオトロピック配向液晶性組成物を、垂直配向膜
の設けられていない基板上に、アンカーコート層を介し
て塗工し、さらに当該液晶性組成物を液晶状態において
ホメオトロピック配向させ、その配向状態を維持した状
態で固定化した後、光照射することを特徴とするホメオ
トロピック配向液晶フィルムの製造方法、に関する。

【００１４】前記本発明の製造方法では、垂直配向膜の
設けられていない基板上にアンカーコート層を形成して
おり、当該アンカーコート層によって良好なホメオトロ
ピック配向性を確保できる。

【００１５】前記ホメオトロピック配向液晶フィルムの
製造方法において、アンカーコート層が透明ガラス質高
分子膜であることが好ましい。

【００１６】アンカーコート層としては、側鎖型液晶ポ
リマーまたは液晶性組成物により形成される液晶層がホ
メオトロピック配向性を確保しうるものを特に制限なく
使用できるが、透明ガラス質高分子膜が、液晶層のホメ
オトロピック配向性を確保するうえで好ましい。

【００１７】また前記ホメオトロピック配向液晶フィル
ムの製造方法は、基板の材質が、ポリマー物質である場
合に有効である。

【００１８】基板としては、ポリマー物質、ガラス基
板、金属等の各種材質のものを用いることができるが、
特に基板の材質がポリマー物質の場合には、その材質に
より、液晶ポリマーや液晶性組成物の組み合わせによっ
ては、ホメオトロピック配向性が低下するものがある。
このような材質のポリマー物質を基材とする場合に、当
該基板上にアンカーコート層を設けてホメオトロピック
配向性が確保するのが有効である。

【００１９】また本発明は、前記製造方法により得られ
たホメオトロピック配向液晶フィルム、に関する。

【００２０】また本発明は、垂直配向膜の設けられてい
ない基板上に、アンカーコート層を介して、ホメオトロ
ピック配向液晶層を形成しうる側鎖型液晶ポリマーまた
は当該側鎖型液晶ポリマーと光重合性液晶化合物を含有
してなるホメオトロピック配向液晶性組成物がホメオト
ロピック配向し、固定したホメオトロピック配向液晶フ
ィルム層が設けられている光学フィルム、に関する。

【００２１】さらには本発明は、前記光学フィルムを適
用した液晶表示装置、に関する。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明においてホメオトロピック
配向液晶層を形成しうる液晶ポリマーとしては、たとえ
ば、液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニッ
ト（ａ）と非液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマ
ーユニット（ｂ）を含有する側鎖型液晶ポリマーがあげ
られる。

【００２３】前記側鎖型液晶ポリマーは、垂直配向膜を
用いずに、液晶ポリマーのホメオトロピック配向を実現
することができる。当該側鎖型液晶ポリマーは、通常の
側鎖型液晶ポリマーが有する液晶性フラグメント側鎖を
含有するモノマーユニット（ａ）の他に、アルキル鎖等
を有する非液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマー
ユニット（ｂ）を有しており、非液晶性フラグメント側
鎖を含有するモノマーユニット（ｂ）の作用により、垂
直配向膜を用いなくても、たとえば熱処理により液晶状
態としネマチック液晶相を発現させ、ホメオトロピック
配向を示すようになったものと推察する。

【００２４】前記モノマーユニット（ａ）はネマチック
液晶性を有する側鎖を有するものであり、たとえば、一
般式（ａ）：

【化１】 （ただし、Ｒ¹ は水素原子またはメチル基を、ａは１〜
６の正の整数を、Ｘ¹ は−ＣＯ₂ −基または−ＯＣＯ−
基を、Ｒ² はシアノ基、炭素数１〜６のアルコキシ基、
フルオロ基または炭素数１〜６のアルキル基を、ｂおよ
びｃは１または２の整数を示す。）で表されるモノマー
ユニットがあげられる。

【００２５】またモノマーユニット（ｂ）は、直鎖状側
鎖を有するものであり、たとえば、一般式（ｂ）：

【化２】 （ただし、Ｒ³ は水素原子またはメチル基を、Ｒ⁴ は炭
素数１〜２２のアルキル基、炭素数１〜２２のフルオロ
アルキル基、または一般式（ｂ１）：

【化３】 ただし、ｄは１〜６の正の整数を、Ｒ⁵ は炭素数１〜６
のアルキル基を示す。）で表されるモノマーユニットが
あげられる。

【００２６】また、モノマーユニット（ａ）とモノマー
ユニット（ｂ）の割合は、特に制限されるものではな
く、モノマーユニットの種類によっても異なるが、モノ
マーユニット（ｂ）の割合が多くなると側鎖型液晶ポリ
マーが液晶モノドメイン配向性を示さなくなるため、
（ｂ）／｛（ａ）＋（ｂ）｝＝０．０１〜０．８（モル
比）とするのが好ましい。特に０．１〜０．５とするの
がより好ましい。

【００２７】またホメオトロピック配向液晶層を形成し
うる液晶ポリマーとしては、前記液晶性フラグメント側
鎖を含有するモノマーユニット（ａ）と脂環族環状構造
を有する液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユ
ニット（ｃ）を含有する側鎖型液晶ポリマーがあげられ
る。

【００２８】前記側鎖型液晶ポリマーによれば、垂直配
向膜を用いずに、液晶ポリマーのホメオトロピック配向
を実現することができる。当該側鎖型液晶ポリマーは、
通常の側鎖型液晶ポリマーが有する液晶性フラグメント
側鎖を含有するモノマーユニット（ａ）の他に、脂環族
環状構造を有する液晶性フラグメント側鎖を含有するモ
ノマーユニット（ｃ）を有しており、当該モノマーユニ
ット（ｃ）の作用により、垂直配向膜を用いなくても、
たとえば熱処理により液晶状態としネマチック液晶相を
発現させ、ホメオトロピック配向を示すようになったも
のと推察する。

【００２９】前記モノマーユニット（ｃ）はネマチック
液晶性を有する側鎖を有するものであり、たとえば、一
般式（ｃ）：

【化４】 （ただし、Ｒ⁶ 水素原子またはメチル基を、ｈは１〜６
の正の整数を、Ｘ² −ＣＯ₂ −基または−ＯＣＯ−基
を、ｅとｇは１または２の整数を、ｆは０〜２の整数
を、Ｒ⁷ はシアノ基、炭素数１〜１２のアルキル基を示
す。）で表されるモノマーユニットモノマーユニットが
あげられる。

【００３０】また、モノマーユニット（ａ）とモノマー
ユニット（ｃ）の割合は、特に制限されるものではな
く、モノマーユニットの種類によっても異なるが、モノ
マーユニット（ｃ）の割合が多くなると側鎖型液晶ポリ
マーが液晶モノドメイン配向性を示さなくなるため、
（ｃ）／｛（ａ）＋（ｃ）｝＝０．０１〜０．８（モル
比）とするのが好ましい。特に０．１〜０．６とするの
がより好ましい。

【００３１】ホメオトロピック配向液晶層を形成しうる
液晶ポリマーは、前記例示のモノマーユニットを有する
ものに限られず、また前記例示モノマーユニットは適宜
に組み合わせることができる。

【００３２】前記側鎖型液晶ポリマーの重量平均分子量
は、２千〜１０万であるのが好ましい。重量平均分子量
をかかる範囲に調整することにより液晶ポリマーとして
の性能を発揮する。側鎖型液晶ポリマーの重量平均分子
量が過少では配向層の成膜性に乏しくなる傾向があるた
め、重量平均分子量は２．５千以上とするのがより好ま
しい。一方、重量平均分子量が過多では液晶としての配
向性に乏しくなって均一な配向状態を形成しにくくなる
傾向があるため、重量平均分子量は５万以下とするのが
より好ましい。

【００３３】なお、前記例示の側鎖型液晶ポリマーは、
前記モノマーユニット（ａ）、モノマーユニット
（ｂ）、モノマーユニット（ｃ）に対応するアクリル系
モノマーまたはメタクリル系モノマーを共重合すること
により調製できる。なお、モノマーユニット（ａ）、モ
ノマーユニット（ｂ）、モノマーユニット（ｃ）に対応
するモノマーは公知の方法により合成できる。共重合体
の調製は、例えばラジカル重合方式、カチオン重合方
式、アニオン重合方式などの通例のアクリル系モノマー
等の重合方式に準じて行うことができる。なお、ラジカ
ル重合方式を適用する場合、各種の重合開始剤を用いう
るが、そのうちアゾビスイソブチロニトリルや過酸化ベ
ンゾイルなどの分解温度が高くもなく、かつ低くもない
中間的温度で分解するものが好ましく用いられる。

【００３４】前記側鎖型液晶ポリマーには、光重合性液
晶化合物を配合して液晶性組成物とすることができる。
光重合性液晶化合物は、光重合性官能基として、たとえ
ば、アクリロイル基またはメタアクリロイル基等の不飽
和二重結合を少なくとも１つ有する液晶性化合物であ
り、ネマチック液晶性のものが賞用される。かかる光重
合性液晶化合物としては、前記モノマーユニット（ａ）
となるアクリレートやメタクリレートを例示できる。光
重合性液晶化合物として、耐久性を向上させるには、光
重合性官能基を２つ以上有するものが好ましい。このよ
うな光重合性液晶化合物として、たとえば、下記化５：

【化５】 （式中、Ｒは水素原子またはメチル基を、ＡおよびＤは
それぞれ独立して１，４−フェニレン基または１，４−
シクロヘキシレン基を、Ｘはそれぞれ独立して−ＣＯＯ
−基、−ＯＣＯ−基または−Ｏ−基を、Ｂは１，４−フ
ェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、４，４’−
ビフェニレン基または４，４’−ビシクロヘキシレン基
を、ｍおよびｎはそれぞれ独立して２〜６の整数を示
す。）で表される架橋型ネマチック性液晶モノマー等を
例示できる。また、光重合性液晶化合物としては、前記
化５における末端の「Ｈ₂ Ｃ＝ＣＲ−ＣＯ₂ −」を、ビ
ニルエーテル基またはエポキシ基に置換した化合物や、
「−（ＣＨ₂ ）_m −」および／または「−（ＣＨ₂ ）_n
−」を「−（ＣＨ₂ ）₃ −Ｃ^* Ｈ（ＣＨ₃ ）−（Ｃ
Ｈ₂）₂ −」または「−（ＣＨ₂ ）₂ −Ｃ^* Ｈ（ＣＨ
₃ ）−（ＣＨ₂ ）₃ −」に置換した化合物を例示でき
る。

【００３５】上記光重合性液晶化合物は、熱処理により
液晶状態として、たとえば、ネマチック液晶層を発現さ
せて側鎖型液晶ポリマーとともにホメオトロピック配向
させることができ、その後に光重合性液晶化合物を重合
または架橋させることによりホメオトロピック配向液晶
フィルムの耐久性を向上させることができる。

【００３６】液晶性組成物中の光重合性液晶化合物と側
鎖型液晶ポリマーの比率は、特に制限されず、得られる
ホメオトロピック配向液晶フィルムの耐久性等を考慮し
て適宜に決定されるが、通常、光重合性液晶化合物：側
鎖型液晶ポリマー（重量比）＝０．１：１〜３０：１程
度が好ましく、特に０．５：１〜２０：１が好ましく、
さらには１：１〜１０：１が好ましい。

【００３７】前記液晶性組成物中には、通常、光重合開
始剤を含有する。光重合開始剤は各種のものを特に制限
なく使用できる。光重合開始剤としては、たとえば、チ
バスペシャリフィケミカルズ社製のイルガキュア（Ｉｒ
ｇａｃｕｒｅ）９０７，同１８４、同６５１、同３６９
などを例示できる。光重合開始剤の添加量は、光重合液
晶化合物の種類、液晶性組成物の配合比等を考慮して、
液晶性組成物のホメオトロピック配向性を乱さない程度
に加えられる。通常、光重合性液晶化合物１００重量部
に対して、０．５〜３０重量部程度が好ましい。特に３
〜１５重量部が好ましい。

【００３８】前記側鎖型液晶ポリマーまたは液晶性組成
物を塗工する基板は、ガラス基板、金属箔、プラスチッ
クシートまたはプラスチックフィルムのいずれの形状で
もよい。基板の厚さは、通常、１０〜１０００μｍ程度
である。

【００３９】プラスチックフィルムは配向させる温度で
変化しないものであれば特に制限はなく、たとえば、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート
等のポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロース、
トリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポ
リカーボネート系ポリマー、ポリメチルメタクリレート
等のアクリル系ポリマー等の透明ポリマーからなるフィ
ルムがあげられる。またポリスチレン、アクリロニトリ
ル・スチレン共重合体等のスチレン系ポリマー、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、環状ないしノルボルネン構造
を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合
体等のオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、
ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー等の
透明ポリマーからなるフィルムもあげられる。さらにイ
ミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルス
ルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリ
マー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルア
ルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニ
ルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリ
オキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマーや前記
ポリマーのブレンド物等の透明ポリマーからなるフィル
ムなどもあげられる。これらのなかでも水素結合性が高
く、光学フィルムとして用いられるトリアセチルセルロ
ース、ポリカーボネート、ノルボルネンポリオレフィン
等のプラスチックフィルムが賞用される。

【００４０】また金属フィルムとしては、例えばアルミ
ニウムなどから形成される当該フィルムが挙げられる。

【００４１】プラスチックフィルムとしては、特にゼオ
ノア（商品名，日本ゼオン（株）製）、ゼオネックス
（商品名，日本ゼオン（株）製）、アートン（商品名，
ＪＳＲ（株）製）などのノルボルネン構造を有するポリ
マー物質からなるプラスチックフィルムが光学的にも優
れた特性を有する。これらポリマー物質（プラスチック
フィルム）は光学異方性が非常に小さいため、プラスチ
ックフィルム上に形成された前記液晶性組成物の配向液
晶フィルム層は、当該配向液晶フィルム層を別のプラス
チックフィルムヘ転写することなく、そのままホメオト
ロピック配向位相差フィルムとして液晶ディスプレイの
光学補償用途等の光学フィルムに用いることができる。
また、光学異方性を有するプラスチックフィルムやアル
ミホイルなどの金属フィルム上に形成した前記液晶性組
成物の配向液晶フィルム層に関しては、前記液晶性組成
物を配向液晶フィルム化した後、ノルボルネン構造を有
するフィルムやセルローストリアセテートなどの透明で
光学異方性の小さいプラスチックフィルム上に直接また
は粘着剤もしくは接着剤を介して転写することにより、
光学補償フィルム等の光学フィルムに利用することがで
きる。

【００４２】アンカーコート材料としては、金属アルコ
キシド、特に金属シリコンアルコキシドゾルが賞用され
る。金属アルコキシドは、通常アルコール系の溶液とし
て用いられる。前記溶液は、基材に塗工後された後、溶
媒を除去し、加熱によりゾルゲル反応を促進させること
で、基材上で透明ガラス質高分子膜を形成する。金属属
シリコンアルコキシドゾルからは金属シリコンアルコキ
シドゲル層が形成される。上記の金属アルコキシドゾル
溶液を、基板上に塗工する方法としては、例えばロール
コート法、グラビアコート法、スピンコート法、バーコ
ート法などを採用することができる。溶媒除去や反応を
促進する方法としては、通常、室温での乾燥、乾燥炉で
の乾燥、ホットプレート上での加熱などを利用される。

【００４３】アンカーコート層の厚みは、ホメオトロピ
ック配向液晶層との密着性に寄与する因子であり、特に
ホメオトロピック配向液晶層が、側鎖型液晶ポリマーと
光重合性液晶化合物を含有してなるホメオトロピック配
向液晶性組成物により形成される場合には、ホメオトロ
ピック配向液晶層は架橋による３次元構造が形成されて
いるため、液晶層内の凝集性が向上して、特に基板との
密着性が低下する傾向があり、アンカーコート層上に形
成させるホメオトロピック配向液晶フィルムの厚みに応
じた厚みに調整される。一般的には、ホメオトロピック
配向液晶層とアンカーコート層の作製条件によりほぼ決
定される。厚みの範囲としては０．０５〜１μｍ程度と
することが好ましい。

【００４４】前記側鎖型液晶ポリマーまたは液晶性組成
物を基板に塗工する方法は、当該側鎖型液晶ポリマーま
たは液晶性組成物を溶媒に溶解した溶液を用いる溶液塗
工方法または当該液晶ポリマーまたは液晶性組成物を溶
融して溶融塗工する方法が挙げられるが、この中でも溶
液塗工方法にて支持基板上に側鎖型液晶ポリマーまたは
液晶性組成物の溶液を塗工する方法が好ましい。

【００４５】前記溶液を調製する際に用いられる溶媒と
しては、側鎖型液晶ポリマー、光重合性液晶化合物や基
板の種類により異なり一概には言えないが、通常、クロ
ロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、テトラク
ロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレ
ン、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類、フェ
ノール、パラクロロフェノールなどのフェノール類、ベ
ンゼン、トルエン、キシレン、メトキシベンゼン、１，
２−ジメトキベンゼンなどの芳香族炭化水素類、その
他、アセトン、酢酸エチル、ｔｅｒｔ−ブチルアルコー
ル、グリセリン、エチレングリコール、トリエチレング
リコール、エチレンブリコールモノメチルエーテル、ジ
エチレングリコールジメチルエーテル、エチルセルソル
ブ、ブチルセルソルブ、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−
２−ピロリドン、ピリジン、トリエチルアミン、テトラ
ヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセト
アミド、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、ブチ
ロニトリル、二硫化炭素などを用いることができる。溶
液の濃度は、用いる側鎖型液晶ポリマーまたは液晶性組
成物の溶解性や最終的に目的とする配向液晶フィルムの
膜厚に依存するため一概には言えないが、通常３〜５０
重量％、好ましくは７〜３０重量％の範囲である。

【００４６】塗工された前記側鎖型液晶ポリマーまたは
液晶性組成物からなるホメオトロピック配向液晶フィル
ム層の厚みは１〜１０μｍ程度とするのが好ましい。な
お、特にホメオトロピック配向液晶フィルムの膜厚を精
密に制御する必要がある場合には、膜厚が基板に塗工す
る段階でほぼ決まるため、溶液の濃度、塗工膜の膜厚な
どの制御は特に注意を払う必要がある。

【００４７】上記の溶媒を用いて所望の濃度に調整した
側鎖型液晶ポリマーまたは液晶性組成物の溶液を、基板
上のアンカーコート層に塗工する方法としては、例え
ば、ロールコート法、グラビアコート法、スピンコート
法、バーコート法などを採用することができる。塗工
後、溶媒を除去し、基板上に液晶ポリマー層または液晶
性組成物層を形成させる。溶媒の除去条件は、特に限定
されず、溶媒をおおむね除去でき、液晶ポリマー層また
は液晶性組成物層が流動したり、流れ落ちたりさえしな
ければ良い。通常、室温での乾燥、乾燥炉ての乾燥、ホ
ットプレート上での加熱などを利用して溶媒を除去す
る。

【００４８】次いで、支持基板上に形成された側鎖型液
晶ポリマー層または液晶性組成物層を液晶状態とし、ホ
メオトロピック配向させる。たとえば、側鎖型液晶ポリ
マーまたは液晶性組成物が液晶温度範囲になるように熱
処理を行い、液晶状態においてホメオトロピック配向さ
せる。熱処理方法としては、上記の乾燥方法と同様の方
法で行うことができる。熱処理温度は、使用する側鎖型
液晶ポリマーまたは液晶性組成物と支持基板の種類によ
り異なるため一概には言えないが、通常６０〜３００
℃、好ましくは７０〜２００℃の範囲において行う。ま
た熱処理時間は、熱処理温度および使用する側鎖型液晶
ポリマーまたは液晶性組成物や基板の種類によって異な
るため一概には言えないが、通常１０秒〜２時間、好ま
しくは２０秒〜３０分の範囲で選択される。１０秒より
短い場合、ホメオトロピック配向形成が十分に進行しな
いおそれがある。

【００４９】熱処理終了後、冷却操作を行う。冷却操作
としては、熱処理後のホメオトロピック配向液晶フィル
ムを、熱処理操作における加熱雰囲気中から、室温中に
出すことによって行うことができる。また空冷、水冷な
どの強制冷却を行ってもよい。前記側鎖型液晶ポリマー
のホメオトロピック配向層は、側鎖型液晶ポリマーのガ
ラス転移温度以下に冷却することにより配向が固定化さ
れる。

【００５０】液晶性組成物の場合には、このように固定
化されたホメオトロピック液晶配向層に対して、光照射
を行い光重合性液晶化合物を重合または架橋させて光重
合性液晶化合物を固定化して、耐久性を向上したホメオ
トロピック配向液晶フィルムを得る。光照射は、たとえ
ば、紫外線照射により行う。紫外線照射条件は、十分に
反応を促進するために、不活性気体雰囲気中とすること
が好ましい。通常、約８０〜１６０ｍＷ／ｃｍ² の照度
を有する高圧水銀紫外ランプが代表的に用いられる。メ
タハライドＵＶランプや白熱管などの別種ランプを使用
することもできる。なお、紫外線照射時の液晶層表面温
度が液晶温度範囲内になるように、コールドミラー、水
冷その他の冷却処理あるいはライン速度を速くするなど
して適宜に調整する。

【００５１】このようにして、側鎖型液晶ポリマーまた
は液晶性組成物の薄膜が生成され、配向性を維持したま
ま固定化することにより、ホメオトロピック配向した配
向液晶フィルムが得られる。当該配向液晶層は同一の方
向で配向された分子を有する。従ってこの配向液晶層の
配向ベクトルの凍結または安定化およびその異方性物性
の保存が達成されることは周知であり、このような薄膜
はそれらの光学的性質が確認され、各種の用途で使用さ
れる。前記配向液晶層は一軸性の正の複屈折率を有する
薄膜である。

【００５２】以上のようにして得られるホメオトロピッ
ク配向液晶層の配向は、当該液晶層の光学位相差を垂直
入射から傾けた角度で測定することによって量化するこ
とができる。ホメオトロピック配向液晶フィルムの場
合、この位相差値は垂直入射について対称的である。光
学位相差の測定には数種の方法を利用することができ、
例えば自動複屈折測定装置（オーク製）および偏光顕微
鏡（オリンパス製）を利用することができる。このホメ
オトロピック配向液晶フィルムはクロスニコル偏光子間
で黒色に見える。このようにしてホメオトロピック配向
性を評価した。

【００５３】こうして得られたホメオトロピック配向液
晶フィルムは、光学フィルムとして用いられる。前記配
向液晶フィルムは基板から剥離して用いてもよいし、剥
離することなく基板上に形成された配向液晶層としてそ
のまま用いてもよい。

【００５４】また、ホメオトロピック配向液晶フィルム
は光学フィルムとして用いられる。例えば、一軸配向し
た位相差フィルムを基材としてホメオトロピック配向液
晶フィルムを作製すると、広視野角の位相差フィルが得
られ、これをＳＴＮ型液晶表示装置に適用することによ
り、液晶表示装置の表示特性、特に視野角特性を著しく
向上させることができる。

【００５５】

【実施例】以下に実施例をあげて本発明の一態様につい
て説明するが、本発明は実施例に限定されないことはい
うまでもない。得られたホメオトロピック配向液晶フィ
ルムについては、配向性、密着性の評価を行った。結果
を表１に示す。

【００５６】実施例１ アンカーコート用のゾル溶液としてエチルシリケート２
％溶液（商品名コルコートＰ，コルコート（株）製）
を、ポリカーボネート（鐘淵化学（株）製）をポリマー
材料とするプラスチックフィルム（３５μｍ）にバーコ
ーティングにより塗工した。次いで、１２０℃で１分間
加熱し、透明ガラス質高分子膜（０．３μｍ）を形成し
た。

【００５７】

【化６】 上記の化６（式中の数字はモノマーユニットのモル％を
示し、便宜的にブロック体で表示している、重量平均分
子量５０００）に示される側鎖型液晶ポリマー１２．５
重量部、ネマチック液晶層を示す光重合性液晶化合物
（ＢＡＳＦ社製，ＰａｌｉｏｃｏｌｏｒＬＣ２４２）１
２．５重量部および光重合開始剤（チバスペシャリフィ
ケミカルズ社製，イルガキュア９０７）５重量部をシク
ロヘキサノン７５重量部に溶解した溶液を、フィルム基
材に設けたアンカーコート層上に、スピンコーティング
により塗工した。次いで、１３０℃で１分間加熱し、そ
の後室温まで一気に冷却することにより、前記液晶層を
ホメオトロピック配向させ、かつ配向を維持したままガ
ラス化しホメオトロピック配向液晶層（２μｍ）を固定
化した。さらに、固定化したホメオトロピック配向液晶
層に紫外線を照射することによりホメオトロピック配向
液晶フィルムを作製した。

【００５８】（ホメオトロピック配向性）サンプル（基
板付きホメオトロピック配向液晶フィルム）をクロスニ
コルさせた偏光顕微鏡により、当該フィルム表面に対し
垂直な方向からサンプルを観察したところ、正面からは
何も見えなかった。これによりホメオトロピック配向を
確認した。すなわち光学位相差が発生していないことが
わかった。このフィルムを傾けて斜めから光を入射し、
同様にクロスニコルで観察したところ、光の透過が観測
された。

【００５９】また、同フィルムの光学位相差を自動複屈
折測定装置により測定した。測定光をサンプル表面に対
して垂直あるいは斜めから入射して、その光学位相差と
測定光の入射角度のチャートから、ホメオトロピック配
向を確認した。ホメオトロピック配向では、サンプル表
面に対して垂直方向での位相差（正面位相差）がほぼゼ
ロである。このサンプルに関しては、液晶層の遅相軸方
向に斜めから位相差を測定したところ、測定光の入射角
度の増加に伴い、位相差値が増加したことからホメオト
ロピック配向が得られていると判断できた。以上から、
ホメオトロピック配向性は良好であると判断した。

【００６０】（密着性試験）密着性を調べるために、剥
離試験を行った。剥離試験としては、得られたホメオト
ロピック配向液晶フィルムに１ｍｍ角の切れ目碁盤目状
に入れこれにＪＩＳＺ ０２３７−１９９１にて測定し
たときの接着力が７Ｎ／２５ｍｍの接着テープを液晶表
面に貼付け、１２時間室温に放置した後、テープを引き
剥がし、剥がれなかった部分を光学的手法（フィルムを
偏光板の間に挟み色変化の違いにより位相差の値に違い
が見られるのかを観察する方法、または位相差測定によ
り得られ値を試験前後のもので比較する方法）で観察、
記録し、以下の式により密着度を求めた。密着度は９５
％であった。 密着度（％）＝（剥がれなかった部分／テープを貼り付
けた領域）×１００。

【００６１】実施例２ 実施例１において、ホメオトロピック配向液晶層の厚み
を１_. ２μｍ、アンカーコート層の厚みを０_. １μｍと
したこと以外は実施例１と同様にしてホメオトロピック
配向液晶フィルムを作製した。得られたホメオトロピッ
ク配向液晶フィルムについて、実施例１と同様にして評
価した。ホメオトロピック配向性は良好であった。密着
度は１００％であった。

【００６２】参考例１ 実施例１において、アンカーコート層の厚みを０_. １μ
ｍとしたこと以外は実施例１と同様にしてホメオトロピ
ック配向液晶フィルムを作製した。得られたホメオトロ
ピック配向液晶フィルムについて、実施例１と同様にし
て評価した。ホメオトロピック配向性は良好であった。
密着度は５％であった。

【００６３】参考例２ 実施例１において、アンカーコート層の厚みを０_. ２μ
ｍとしたこと以外は実施例１と同様にしてホメオトロピ
ック配向液晶フィルムを作製した。得られたホメオトロ
ピック配向液晶フィルムについて、実施例１と同様にし
て評価した。ホメオトロピック配向性は良好であった。
密着度は１０％であった。

【００６４】比較例１ 実施例１において、アンカーコート層を形成しなかった
こと以外は実施例１と同様の操作を行った。得られたフ
ィルムについて、実施例１と同様にして評価した。ホメ
オトロピック配向は確認できなかった。正面から観察す
ると白濁しており、液晶ディレクターがあらゆる方向に
存在し、液晶の配向性の乱れが生じていると考えられ
る。密着度は１００％であった。

【００６５】

【表１】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｊ 7/06 ＣＥＲ Ｃ０８Ｊ 7/06 ＣＥＲ ４Ｊ０２６ ＣＥＹ ＣＥＹ ４Ｊ１００ ＣＥＺ ＣＥＺ Ｇ０２Ｂ 5/30 Ｇ０２Ｂ 5/30 // Ｃ０８Ｌ 51:00 Ｃ０８Ｌ 51:00 Ｆターム(参考） 2H049 BA04 BA06 BA42 BB42 BC04 BC05 BC22 2H091 FA11X FA11Z FB02 HA10 JA01 LA12 LA19 4F006 AA02 AA11 AA12 AA15 AA16 AA17 AA19 AA22 AA32 AA34 AA35 AA36 AA38 AA39 AA40 AB74 AB76 BA01 CA00 EA05 4F071 AA33 AF12 AF35 AG02 AH12 BB12 BC02 4J011 AA05 BA03 CA01 CA08 CB02 DA02 FA07 FB01 PA69 PB40 PC02 PC08 QA12 QC07 RA03 UA01 VA01 WA10 4J026 AA45 AC36 BA28 BB10 DB05 DB06 DB36 FA05 GA06 GA08 4J100 AL02Q AL08P AL08Q BA02P BA02Q BA04P BA15P BA15Q BA40P BA40Q BB17P BB17Q BC04Q BC43P BC43Q BC44P BC44Q CA04 DA66 JA39 JA43

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 垂直配向膜の設けられていない基板上で
   ホメオトロピック配向液晶層を形成しうる側鎖型液晶ポ
   リマーを、垂直配向膜の設けられていない基板上に、ア
   ンカーコート層を介して塗工し、さらに当該側鎖型液晶
   ポリマーを液晶状態においてホメオトロピック配向さ
   せ、その配向状態を維持した状態で固定化することを特
   徴とするホメオトロピック配向液晶フィルムの製造方
   法。
2. 【請求項２】 垂直配向膜の設けられていない基板上で
   ホメオトロピック配向液晶層を形成しうる側鎖型液晶ポ
   リマーと光重合性液晶化合物を含有してなるホメオトロ
   ピック配向液晶性組成物を、垂直配向膜の設けられてい
   ない基板上に、アンカーコート層を介して塗工し、さら
   に当該液晶性組成物を液晶状態においてホメオトロピッ
   ク配向させ、その配向状態を維持した状態で固定化した
   後、光照射することを特徴とするホメオトロピック配向
   液晶フィルムの製造方法。
3. 【請求項３】 アンカーコート層が、透明ガラス質高分
   子膜であることを特徴とする請求項１または２記載のホ
   メオトロピック配向液晶フィルムの製造方法。
4. 【請求項４】 基板の材質が、ポリマー物質であること
   を特徴とする請求項１、２または３記載のホメオトロピ
   ック配向液晶フィルムの製造方法。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の製造方
   法により得られたホメオトロピック配向液晶フィルム。
6. 【請求項６】 垂直配向膜の設けられていない基板上
   に、アンカーコート層を介して、ホメオトロピック配向
   液晶層を形成しうる側鎖型液晶ポリマーまたは当該側鎖
   型液晶ポリマーと光重合性液晶化合物を含有してなるホ
   メオトロピック配向液晶性組成物がホメオトロピック配
   向し、固定したホメオトロピック配向液晶フィルム層が
   設けられている光学フィルム。
7. 【請求項７】 請求項６記載の光学フィルムを適用した
   液晶表示装置。