JP4247069B2 - 位相差板の製造方法 - Google Patents
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Description
下記(1)〜(5)の工程を含み、
(1)液晶配向規制力を有する前記透明基材上に、シランカップリング剤を含む表面改質層を形成する工程。
(2)前記透明基材上に、前記表面改質層を介して、光重合性液晶化合物含有層を形成する工程。
(3)前記光重合性液晶化合物含有層に、液晶配向規制力を有する配向基板を接触させ、前記配向基板により、前記光重合性液晶化合物含有層の光重合性液晶化合物を規則的に配向させる工程。
(4)前記光重合性液晶化合物含有層の光重合性液晶化合物の前記配向状態を光重合により固定化して、光学異方性層を形成する工程。
(5)前記配向基板を除去する工程。
前記シランカップリング剤が、下記一般式(I)で表される化合物である。
R 1 、R 2 およびR 3 は、同一または異なって、水酸基の保護基またはアルキル基を示し、
nは、1〜10の整数を示す。
ただし、R 1 、R 2 およびR 3 の少なくとも1つは、水酸基の保護基を示す。
前記式(a)において、Z 1 は、結合手、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−および−C(=O)−からなる群から選択される基を示すことを特徴とする。
置である。
nx<ny=nz (2)
また、前記Cプレートは、光軸がZ軸方向、すなわち厚み方向に存在し、その光学特性条件が下記式(3)を満たす場合は正のCプレート、下記式(4)を満たす場合は負のCプレートと呼ばれる。
nx=ny>nz (4)
上記式(1)〜(4)において、nx、nyおよびnzは、前記層におけるX軸、Y軸およびZ軸方向の屈折率を示す。ただし、前記X軸およびY軸のどちらかは、前記層の面内において最大の屈折率を示す軸方向であり、他方は、その軸に垂直な前記面内の軸方向である。Z軸は、前記X軸およびY軸に垂直な厚み方向を示す。そして、前記Oプレートでは、光軸方向は面内方向およびZ軸方向(面内方向に垂直な厚み方向)から見て傾いている。光学異方性を付与する手段も特に限定されず、公知の方法を適宜適用すれば良いが、例えば、光学的に等方な透明フィルムを延伸処理等して光学異方性を付与し、前記透明基材とすることができる。
クリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体(AS樹脂)等のスチレン系ポリマー、ビスフェノールA・炭酸共重合体等のポリカーボネート系ポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体等の直鎖または分枝状ポリオレフィン、ポリノルボルネン等のシクロ構造を含むポリオレフィン、塩化ビニル系ポリマー、ナイロン、芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、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、およびエポキシ系ポリマーが好ましく、これらは単独で使用しても二種類以上併用しても良い。前記ポリマーの中で、より好ましいのは、トリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ビスフェノールA・炭酸共重合体等のポリカーボネート系ポリマー、ポリノルボルネン等のシクロ構造を含むポリオレフィン、芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、およびイミド系ポリマーであり、特に好ましいのはセルロース系ポリマー(セルロース誘導体)である。
R 1 、R 2 およびR 3 は、同一または異なって、水酸基の保護基またはアルキル基を示し、
nは、1〜10の整数を示す。
ただし、R 1 、R 2 およびR 3 の少なくとも1つは、水酸基の保護基を示す。
前記式(a)において、Z 1 は、結合手、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−および−C(=O)−からなる群から選択される基を示す。
に保護フィルムに起因する着色(光学的な着色)を解消できる。ただし、この場合のRthは下記式(5)で表されるものとする。なお、下記式において、nx、nyおよびnzの定義は前記式(1)〜(4)と同様であり、dは、前記透明保護フィルムの膜厚を示す。
Rth=[{(nx+ny)/2}−nz]×d (5)
前記透明保護フィルムの厚みは、特に限定されず、例えば、位相差や保護強度等に応じて適宜決定できるが、通常、500μm以下であり、好ましくは5〜300μm、より好ましくは5〜150μmの範囲である。
染防止等を目的として、セパレータによって前記表面をカバーすることが好ましい。このセパレータは、適当なフィルムに、必要に応じて、シリコーン系、長鎖アルキル系、フッ素系、硫化モリブデン等の剥離剤による剥離コートを設ける方法等によって形成できる。前記フィルムの材質は特に限定されないが、例えば、前記透明保護フィルムと同様のものを使用することができる。
にトルエンを加え、10分間攪拌して固形物を完全に溶解させ、液晶化合物の溶液を調製した。このとき、トルエンの添加量は、溶質の濃度が20重量%となるように調整した。
まず、トリアセチルセルロースフィルム(厚み80μm)(富士写真フィルム社製)を、10重量%の水酸化ナトリウム水溶液中に50℃で1分間浸漬した後、水洗し、120℃で3分間乾燥させてケン化処理した。その後、前記フィルムをレーヨンで20往復ラビング処理して、液晶配向規制力を有する透明基材を得た。
実施例1および2ならびに比較例1の各位相差板について、以下のようにして光重合性液晶化合物の配向状態を評価した。すなわち、まず、二枚の偏光板を準備し、それらの間に評価対象となる位相差板を挟んだ。このとき、前記二枚の偏光板の偏光軸が互いに直交するようにした。次に、一方の偏光板側から光を照射し、その光が反対側から透過するか否か確認した。さらに、前記偏光軸を直交状態に保ったまま位相差板のみを回転させ、様々な角度において同様に光透過性を確認することで前記光重合性液晶化合物の配向状態を評価した。
実施例1および2ならびに比較例1のそれぞれの位相差板について、JIS K5400−1990に準じた碁盤目剥離試験により前記透明基材と前記光学異方性層との密着性を試験した。その結果、実施例1および2の位相差板では、面積比で100%の光学異方性層が透明基材上に密着したままで、評価は10点であったが、比較例1の位相差板では100%の光学異方性層が剥離してしまった。
11 表面改質層
12 光重合性液晶化合物含有層
13 配向基板
14 光学異方性層
Claims (16)
- 透明基材上に光学異方性層が積層された位相差板の製造方法であって、
下記(1)〜(5)の工程を含み、
(1)液晶配向規制力を有する前記透明基材上に、シランカップリング剤を含む表面改質層を形成する工程。
(2)前記透明基材上に、前記表面改質層を介して、光重合性液晶化合物含有層を形成する工程。
(3)前記光重合性液晶化合物含有層に、液晶配向規制力を有する配向基板を接触させ、前記配向基板により、前記光重合性液晶化合物含有層の光重合性液晶化合物を規則的に配向させる工程。
(4)前記光重合性液晶化合物含有層の光重合性液晶化合物の前記配向状態を光重合により固定化して、光学異方性層を形成する工程。
(5)前記配向基板を除去する工程。
前記シランカップリング剤が、下記一般式(I)で表される化合物である。
R 1 、R 2 およびR 3 は、同一または異なって、水酸基の保護基またはアルキル基を示し、
nは、1〜10の整数を示す。
ただし、R 1 、R 2 およびR 3 の少なくとも1つは、水酸基の保護基を示す。
前記式(a)において、Z 1 は、結合手、−C(=O)−O−、−O−C(=O)−および−C(=O)−からなる群から選択される基を示すことを特徴とする製造方法。 - 前記透明基材が、高分子フィルム表面を直接ラビング処理した基材である請求項1に記載の製造方法。
- 前記高分子フィルムが、セルロース誘導体から形成されている請求項2に記載の製造方法。
- 前記工程(1)に先立ち、前記透明基材の前記表面改質層を形成する面上に親水基を発現させる工程を含む請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法。
- 前記工程(1)において、前記表面改質層を形成する方法が、前記透明基材をシランカップリング剤溶液に浸漬するか、または前記透明基材の面上にシランカップリング剤溶液を塗布し、その後前記シランカップリング剤溶液を乾燥させる方法である請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法。
- 前記工程(2)において、前記表面改質層上に前記光重合性液晶化合物含有層を形成する方法が、前記光重合性液晶化合物の溶液を前記表面改質層に塗布し乾燥させる方法か、または、前記光重合性液晶化合物の溶融液を前記表面改質層に塗布する方法である請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法。
- 前記光重合性液晶化合物含有層に含まれる光重合性液晶化合物が、液晶モノマーまたは液晶プレポリマーを含む請求項1〜6のいずれかに記載の製造方法。
- 前記光重合性液晶化合物含有層に含まれる光重合性液晶化合物が、液晶ポリマーを含む請求項1〜6のいずれかに記載の製造方法。
- 前記光重合性液晶化合物含有層に含まれる光重合性液晶化合物が、ネマチック液晶化合物を含む請求項1〜8のいずれかに記載の製造方法。
- 前記光重合性液晶化合物含有層に含まれる光重合性液晶化合物が、コレステリック液晶化合物を含む請求項1〜9のいずれかに記載の製造方法。
- 前記工程(3)において、前記光重合性液晶化合物含有層に含まれる光重合性液晶化合物を規則的に配向させる方法が、前記光重合性液晶化合物含有層をその液晶温度にまで加熱し、この状態で前記配向基板を接触させるか、または、前記光重合性液晶化合物含有層を前記配向基板に接触させ、この状態で前記液晶温度以上に加熱する方法である請求項1〜10のいずれかに記載の製造方法。
- 前記工程(3)において、前記透明基材上の前記光重合性液晶化合物含有層と前記配向基板とを接触させる際、前記透明基材の面内配向軸と前記配向基板の面内配向軸とが成す角度により、前記光重合性液晶化合物含有層の光重合性液晶化合物の配向状態を制御する請求項1〜11のいずれかに記載の製造方法。
- 前記光重合性液晶化合物含有層に含まれる光重合性液晶化合物が、液晶ポリマーであり、前記工程(4)において、前記配向状態の固定化が、前記光重合性液晶化合物含有層を、その液晶温度未満に冷却する方法で実施される請求項1〜12のいずれかに記載の製造方法。
- 請求項1〜13のいずれかに記載の製造方法により得られる位相差板。
- 請求項14に記載の位相差板と、偏光子とを含む光学素子。
- 請求項14に記載の位相差板または請求項15に記載の光学素子を含む画像表示装置。
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