JPH09281480A

JPH09281480A - 光学異方体の製造方法

Info

Publication number: JPH09281480A
Application number: JP8092501A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Uchiyama; 昭彦内山; Toshiaki Yatabe; 俊明谷田部
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1996-04-15
Filing date: 1996-04-15
Publication date: 1997-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】光硬化型の重合性液晶化合物を、液晶配向状
態において重合硬化させることにより、光学異方体を製
造する方法において、高度に配向制御された液晶表示装
置用光学補償フィルムとして用いることのできる優れた
光学特性を有する光学異方体を、生産性よく得る。【解決手段】少なくとも一方が可撓性を有し、かつ少
なくとも一方が重合性液晶化合物を硬化させる光に対す
る光透過性を有し、さらにはそれぞれが配向処理された
表面を有する一対の基板を用いて、少なくとも一方の基
板の配向処理面上に、重合性液晶化合物を含有する重合
性液晶混合物を塗布し、一方の基板の重合性液晶混合物
塗布面と他方の基板の配向処理面とを向かい合わせに
し、さらに基板間にはスペーサを介した状態で一対の基
板を貼り合わせ、その後重合性液晶混合物を液晶配向状
態において光硬化させて配向硬化物層とすることで、光
学異方体を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、重合性液晶化合物
を液晶配向状態において重合硬化させることにより、光
学異方体を製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子は、薄型軽量、低消費電力
という大きな利点を持つため、パーソナルコンピュータ
やワードプロセッサ、携帯型電子手帳等の表示装置に積
極的に用いられている。液晶表示素子の原理は数多く提
案されているが、現在普及している液晶表示素子のほと
んどは、ねじれネマチック型の液晶を用いている。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
ードの２つの方式に大別される。

【０００３】複屈折モードであるスーパーツイストネマ
チック（ＳＴＮ）方式は、急峻な電気光学特性を持つ。
これにより単純マトリックスで駆動できるため、比較的
低価格で市場に供給されている。しかしかかる方式で
は、偏光板を介して直線偏光とした入射光が、液晶セル
による複屈折で楕円偏光となり、それをさらに偏光板を
介して見た場合にはデイスプレイが着色して見えるとい
った課題がある。そのため、液晶セル透過後の楕円偏光
を直線に戻して着色を防止すべく、位相差板としての光
学異方体を、液晶セルと偏光板の間に介在させるＦ−Ｓ
ＴＮ方式が提案されている。

【０００４】このような位相差板としての光学異方体に
は、ポリカーボネートフィルム等を一軸延伸した一軸配
向フィルムや、特開平３−８７７２０号公報に記載があ
るような高分子液晶を用いたねじれネマチック構造を配
向固定したもの等がすでに提案されている。

【０００５】一方、旋光モードであるツイストネマチッ
ク（ＴＮ）方式は９０゜のねじれネマチック液晶からな
り、応答速度が数十ミリ秒と速く、高いコントラスト比
と良好な階調表示性を示すことから、薄膜トランジスタ
ー等のスイッチング素子を各画素ごとに配備した液晶表
示素子として、液晶テレビ等の高精細、高速性が要求さ
れる用途で使用されている。

【０００６】ＳＴＮ方式と同様にＴＮ方式にも視角の方
向により、コントラストが異なる等の問題があるが、Ｔ
Ｎ方式の液晶表示素子の視角特性を改善するいくつかの
方法がすでに提案されている。位相差板による視角補償
方式はその１つであり、具体的な例としては、膜厚方向
の屈折率が面内方向の屈折率より小さい光学的に負の２
軸性光学補償フィルムをＴＮ方式に用いることが提案さ
れている。

【０００７】かかる負の２軸性光学補償フィルムについ
てより具体的に提案しているものとしては、第１６回液
晶討論会講演予稿集２３６頁に記載されたものがある。
ここでは２枚の偏光板の間にＴＮ方式液晶セルと、ポリ
カーボネートを材質とした一軸性位相差フィルムを、光
学軸が直交するように２枚積層されたものを配置するこ
とにより、視角特性を改善する方法が提案されている。

【０００８】あるいは他の方法としては、特開平６−８
２７７９号公報では、無機層状化合物を用いる方法が開
示されている。

【０００９】また、ＴＮ方式の光学補償フィルムとして
は他に傾斜配向が好ましいことが、特開平６−７５１１
６号公報、特開平６−２５０１６６号公報に示されてい
る。ここではこのような高度に配向制御された光学補償
フィルムの具体的な材料、製法に対しての記載に乏し
い。

【００１０】また、先述の高分子液晶を用い１０数回以
上のねじれネマチック状態を配向固定させた超ねじれ配
向したものを、ＴＮ方式における視野角補償板として用
いる方法は、Society for information display intern
ational symposium, Digestof technical papers volum
e XXIII, p401(1992) に提案されている。この位相差板
は負の２軸性屈折率異方性を有することを特徴としてい
る。

【００１１】これら複雑な光学特性を有する光学補償フ
ィルムを得るために、室温でネマチック状態となるアク
リレート液晶を配向処理されたガラスセルの間に挟持
し、配向状態のまま紫外線硬化させ、硬化後にガラスセ
ルの少なくとも一方を剥がし、光学補償フィルムを得る
といった方法が第２０回液晶討論会講演予稿集２１６頁
〜２１９頁（１９９４）において報告されている。

【００１２】ＳＴＮ，ＴＮ方式液晶表示装置の画質向上
に伴い、すでに述べてきたように光学補償フィルムに対
して、ＳＴＮの色補償に必要な光学特性である一軸性と
いった単純な光学特性から、傾斜配向、ねじれ、超ねじ
れ配向等より複雑な光学特性が要求されるようになって
きている。ＳＴＮにおいては旋光分散補償も可能である
という点で、ねじれ配向した光学補償フィルムが有効で
あることはすでに公知である。また、ＴＮにおいては先
述の超ねじれ配向フィルムや負の２軸性フィルム等が視
野角特性向上に有効であることも公知である。このよう
に、液晶表示装置の光学補償フィルムにおいて、それを
構成する好ましい光学異方体の特性についてはすでにか
なりの部分公知となっているが、それを実際に製造する
ための材料、製法の点に問題があり光学特性および量産
性の点で満足するものは得られていないのが現状であっ
た。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】光学補償フィルムを形
成する光学異方体の傾斜、ねじれ、超ねじれ配向等より
複雑な光学特性に対しては高分子液晶を用いる方法が提
案されている。これは高分子液晶樹脂を適当な溶媒に溶
かし、配向処理がしてある支持体上に製膜後、一度液晶
状態となる高温領域まで加熱後、冷却することにより液
晶状態を配向固定させ、ねじれ配向や一軸配向等を得る
といった方法であるが、高温処理が必要なこと等、生産
性に課題がある。

【００１４】また、前述の第２０回液晶討論会講演予稿
集２１６頁〜２１９頁（１９９４）に記載の方法では、
ガラス等支持体の間にアクリレート液晶を挟持させ光重
合させる必要があることから、大面積化が困難であり、
さらにロールツウロール等連続生産が困難であるといっ
た課題があった。

【００１５】本発明はかかる課題を解決して、傾斜、ね
じれ、超ねじれ配向等の高度に配向制御された液晶表示
装置用光学補償フィルムとして用いることのできる優れ
た光学特性を有する光学異方体を、生産性よく得ること
を目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の光学異方体の製
造方法は、光硬化型の重合性液晶化合物を、液晶配向状
態において重合硬化させることにより、光学異方体を製
造する方法において、少なくとも一方が可撓性を有し、
かつ少なくとも一方が重合性液晶化合物を硬化させる光
に対する光透過性を有し、さらにはそれぞれが配向処理
された表面を有する一対の基板を用いて、少なくとも一
方の基板の配向処理面上に、重合性液晶化合物を含有す
る重合性液晶混合物を塗布し、一方の基板の重合性液晶
混合物塗布面と他方の基板の配向処理面とを向かい合わ
せにし、さらに基板間にはスペーサを介した状態で、回
転ロールを用いて圧力を加えながら一対の基板を貼り合
わせ、その後重合性液晶混合物を液晶配向状態において
光硬化させて配向硬化物層とすることで、光学異方体を
製造することを特徴としている。

【００１７】本発明で用いる重合性液晶混合物として
は、光硬化型の重合性液晶化合物を含有する物である。
なおここで重合性液晶混合物としては、１種類の重合性
液晶化合物のみからなる物であっても良い。

【００１８】こうした本発明で用いる重合性液晶混合物
は、アクリレート基および／またはメタクリレート基を
備えた重合性液晶化合物を含有する物であることが好ま
しい。重合性官能基としては他にいくつか知られている
が、アクリレート基、メタクリレート基を有する重合性
液晶化合物は、重合に際して脱離化合物等を発生せず、
光重合が可能である。そして重合性液晶化合物が配向し
ている状態において硬化させる本発明の製造方法におい
ては、熱重合と比較しても硬化中に配向を乱すことが少
ないといった優れた特徴を有している。なおこのとき
に、重合性液晶化合物の１分子中におけるアクリレート
基および／またはメタクリレート基の数は、１つまたは
２つであることが好ましい。

【００１９】また本発明で用いる重合性液晶混合物は、
液晶状態が少なくとも１０〜９０℃の領域において発現
することが好ましく、より好ましくは１５〜７０℃であ
る。液晶の相転移挙動は昇温過程と降温過程では異なる
場合があるが、いずれかの過程で上記温度範囲で液晶相
を発現すればよい。なお、液晶状態より高い温度領域で
は等方状態となることが必要である。１０℃未満の領域
でしか液晶状態をとらない重合性液晶混合物では製造
上、冷却工程を必要とすることや、低温領域では重合性
液晶の粘度が上昇する傾向にあり、均一な配向状態を得
ることが困難である場合が多い。一方、９０℃より高温
領域でのみ液晶相が発現するような重合性液晶では、液
晶相にするために９０℃より高温度にする必要がありこ
の温度に保持している間に熱重合が進行してしまう場合
があり、特に大面積化する場合には、配向の均一性が保
たれない場合がある。そしてこの温度領域のいずれかに
おいて、液晶状態となる温度範囲が１０℃以上の幅を持
つことが好ましく、より好ましくは１５℃以上である。
この液晶状態の温度範囲はできるだけ広い方が製造上好
ましい。

【００２０】本製造方法の概念では、光硬化前にある液
晶配向状態をとっていて、理想的には光硬化後において
その配向状態が固定化されることであるので、この概念
を満足するような液晶状態を光硬化前にとっていれば、
液晶状態には特に限定はないが、好ましくはネマチック
状態、カイラルネマチック状態である。これらは配向の
制御性が容易である点で他の液晶状態より優れている場
合が多い。光硬化前に結晶状態または等方状態である場
合には、硬化後に液晶表示装置として用いられる光学補
償板として十分な配向状態を得ることは困難である。な
お、光硬化前は良好な配向状態をしていても、硬化後に
配向が大きく乱れてしまい、液晶表示装置用光学補償板
として必要な光学異方性を保持できないような硬化性液
晶は使用することはできない。

【００２１】カイラルネマチック状態を得るためには、
ネマチック状態をとる重合性液晶にカイラル液晶を混合
させることによっても得られるが、この際、カイラル液
晶の混合量がネマチック液晶に対して１０重量％以下で
あるならば、このカイラル液晶は必ずしも重合性である
必要はない。

【００２２】重合性液晶混合物がとる配向状態として
は、ホモジニアス配向、ねじれ配向、ホメオトロピック
配向、傾斜配向、デイスコテイック液晶を用いた配向
や、これらの複合体が考えられる。適当な重合性液晶混
合物を選択することにより、これらの配向状態は光硬化
後にはほぼ配向固定される。

【００２３】アクリレート基、メタクリレート基を有す
る重合性液晶化合物として好ましい物を、以下の化学式
（１）〜（１９）に示す。これらを単独で用いた場合、
製膜性や硬化後の光学特性等に不都合が生じる場合に
は、混合物であってもよい。硬化後に測定光４００ｎｍ
〜７００ｎｍの間において透過率８０％以上、より好ま
しくは８５％以上である物が好ましいが、本発明はこれ
らの化学式に限定されない。これら構造を有するものは
上記特性を有すれば単独でも使用し得るが、そうでない
場合にはブレンドにより最適化される。

【００２４】

【化１】

【００２５】

【化２】

【００２６】

【化３】

【００２７】

【化４】

【００２８】

【化５】

【００２９】

【化６】

【００３０】

【化７】

【００３１】

【化８】

【００３２】

【化９】

【００３３】

【化１０】

【００３４】

【化１１】

【００３５】

【化１２】

【００３６】

【化１３】

【００３７】

【化１４】

【００３８】

【化１５】

【００３９】

【化１６】

【００４０】

【化１７】

【００４１】

【化１８】

【００４２】

【化１９】

【００４３】

【化２０】

【００４４】ただし、上記化学式（１）から（１９）に
おいて、Ｒ₁，Ｒ₃は炭素数８以下の直鎖アルキル基、直
鎖アルコキシ基、またはその部分は直接結合であり、Ｒ
₂は炭素数１０以下のアルキル基、炭素数１０以下のア
ルコキシ基、シアノ基、フッ素、塩素、または水素であ
る。さらにまた化学式中のＡは、化学式（２０）で示さ
れるように、アクリレート基またはメタクリレート基を
指す。

【００４５】上記化合物の一部は、CONFERENCE RECORD
OF THE 1994 INTERNATIONAL DISPLAY RESEARCH CONFERE
NCEの１６１〜１６４頁や、特開昭６２−７０４０６号
公報にも記載されている。

【００４６】重合性液晶化合物の重合方法としてはいく
つか考えられるが、本発明では光重合法であることが必
要である。熱重合では、例えば１００℃以上の高温下に
おいて重合させる場合が多く、本発明のように重合性液
晶が液晶相をとった状態で硬化させて配向固定するとい
った方法を用いるのは、配向均一性といった観点から困
難である場合が多い。光重合であれば、重合性液晶が熱
重合のほとんど生じない液晶状態にあるときに硬化を行
うことが可能である。

【００４７】また重合性液晶混合物には、光開始剤を添
加することが好ましい。光開始剤を添加した場合、液晶
の配向性に影響を与え、相転移温度等に影響を与える場
合があるので、重合性液晶に対して３重量％以下とする
ことが好ましく、また光開始剤の量が少なすぎても反応
の効率が悪くなるので光開始剤量の下限は０．０１重量
％以上が好ましく、より好ましくは０．０５重量％以上
である。光開始剤としては、液晶の配向性が添加しない
場合に比べてできるだけ変化しないものを用いることが
好ましい。光開始剤は、硬化させるために用いられる光
波長において効率的に反応を起こし得るものであれば良
い。

【００４８】本発明の製造方法において、液晶配向状態
において光硬化させて得られた配向硬化物層の膜厚制御
は、重合性液晶混合物が一対の基板間にスペーサを介し
て挟持される工程において行われる。このため、重合性
液晶混合物を塗布する段階では厳密に制御する必要はな
い。このめた塗布の方法としては、異物や泡等の混入を
防げるのであればダイコーテイング法等、公知の塗布技
術を用いることができる。なお、重合性液晶混合物が液
晶状態または等方状態において塗布することが好まし
い。

【００４９】また、配向処理された基板との濡れ性の改
善や発泡等を防ぐために、重合性液晶混合物に少量のレ
ベリング剤や消泡剤を混入させても良い。ただし、これ
らは配向性を乱す場合があるので、重合性液晶混合物に
対して０．５重量％以下とすることが好ましい。

【００５０】本発明において重合性液晶混合物を挟持す
る基板は、表面が配向処理された物を用いる。これは光
硬化前の重合性液晶混合物を液晶状態において配向させ
るために必要である。配向処理としては、ポリイミド、
ポリビニルアルコール等配向膜を基板上に形成した後、
ラビング処理を行う方法、または、二酸化ケイ素斜め蒸
着膜等の公知の方法を用いることができる。もちろん、
必要に応じて基板上に接着層や耐溶剤層を設け、その上
に配向膜を形成しても良い。また基板にもよるが、これ
ら配向膜を設けずに基板に直接ラビング処理をしたもの
を用いても良い。

【００５１】なおこうした基板は、重合性液晶混合物を
均一に配向させるために、表面粗さが所定の値以下であ
ることが好ましい。すなわち基板上の凹凸高さの最大最
小値の差が、１００平方ｃｍの面積当たりでは２μｍ以
下であり、かつ１平方ｃｍの面積当たりでは０．２μｍ
以下であることが好ましい。この１００平方ｃｍの面積
当たりでの条件は、基板が配向処理された後での満足し
ていることが好ましい。あるいはさらに微小な表面粗さ
の条件としては、位相差シフト干渉法を測定原理に用い
ている測定器（例えばＷＹＣＯ社製の商品名「ＴＯＰＯ
−３Ｄ」）を用いて、基板表面上の辺の長さが２５６μ
ｍの正方形の範囲内を、１μｍ間隔で測定したときに得
られる中心線平均粗さとして定義されるＲａの値が、１
０ｎｍ以下であることが好ましい。

【００５２】また、本発明において重合性液晶混合物を
挟持する基板の少なくとも一方は、硬化光透過性でなけ
れば、重合性液晶混合物を挟持した状態で重合性液晶混
合物を光硬化させることができない。硬化に必要な光
は、光開始剤を含んでも良い重合性液晶混合物が、重合
反応を開始できるような波長を有していることが必要で
あるが、好ましくは２００〜４５０ｎｍ、より好ましく
は３００〜４００ｎｍの波長を有する光である。重合反
応開始に必要な光の波長は、用いる光開始剤により変え
ることができるが、硬化光透過性基板は光重合の際に、
光開始剤が重合反応開始に用いる光を透過させることが
できることが必要である。光開始剤により好ましい硬化
光透過性基板の光透過波長領域は決定されるが、そのよ
うな基板としては、ガラス、プラスチック基板を挙げる
ことができる。プラスチック基板としてはフィルム状で
も良いが、材質として好ましくは、ポリエステル、ポリ
アリレート、ポリカーボネート、ポリエーテル、ポリス
ルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテル
ケトン、ポリアミド、ポリイミド、アラミド、トリアセ
チルセルロース等である。

【００５３】また本発明において、少なくとも一方の基
板は可撓性が必要である。本発明の製造方法ではロール
圧力により一対の基板間に重合性液晶混合物が挟持され
る工程において、重合性液晶混合物の膜厚を均一に保ち
ながら一対の基板を貼り合わせる。このために、少なく
とも一方の基板が可撓性である必要がある。ここで言う
可撓性基板とは、プラスチックフィルムやスチールベル
トのような折り曲げが可能な基板のことを指す。このよ
うな基板の材料としては、ポリエステル、ポリアリレー
ト、ポリカーボネート、ポリエーテル、ポリスルホン、
ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、
ポリアミド、ポリイミド、アラミド、トリアセチルセル
ロース、ステンレスベルト等が用いられる。

【００５４】重合性液晶混合物は、配向処理された一対
の基板間に、スペーサを介して挟持される。ここでスペ
ーサとしては、球状の物、棒状の物、あるいは厚さ数μ
ｍから数１０μｍ程度のポリマーの壁をマトリクス状に
形成した物を用いることができる。中でも球状スペーサ
は、棒状スペーサなどに比べて占有面積が小さくて済
み、またその生産性・入手性を良いことから好まし。そ
してこうした球状スペーサの材質としては二酸化ケイ
素，樹脂架橋共重合体等、またはこれらに熱可塑性樹脂
を薄くコーテイングした固着型スペーサ等公知のものを
使用できる。

【００５５】そしてこうした球状スペーサは、配向硬化
物層中での含有密度を１平方ｍｍ中に２０個以上２００
個以下とし、かつ配向硬化物層中での分散状態を１平方
ｍｍ中に５個以上凝集した状態のスペーサ群の数を１個
以下とすることが好ましい。スペーサの含有密度や分散
状態の密度がこれ以上高いとスペーサが凝集しやすくな
り、また、散乱光が多くなる等の不都合が生じる場合が
ある。そして含有密度が上記の値以下では、膜厚を均一
に制御することが困難である。

【００５６】こうしたスペーサの散布法としては、液晶
表示装置においてスペーサを散布する方法としてすでに
公知のフロン／アルコール等の溶剤とともに混合させて
ノズルより散布する湿式散布法、スピンコートによる方
法あるいは乾式法等を用いることができる。スペーサ散
布は重合性液晶混合物を挟持する基板の少なくとも一方
でよい。

【００５７】さらにまた散布したスペーサを固着させる
方法としては、配向膜に混ぜて基板に塗布する方法、ま
たは、二酸化ケイ素，樹脂架橋共重合体等に熱可塑性樹
脂を薄くコーテイングした固着型スペーサを用いて、ス
ペーサ散布後熱処理を行う方法により基板上にスペーサ
を固着させることができる。なおこうしたスペーサの固
着は、基板を貼り合わせる前に予め少なくとも一方の基
板の表面上に行っておくことが、生産性の点から好まし
い。

【００５８】本発明の製造方法により、ロールツウロー
ル等連続生産を行うことが可能であるが、もちろん１枚
毎の枚葉製膜も可能である。ロール圧力により重合性液
晶混合物が、一対の基板間にスペーサを介して挟持され
る工程および、重合性液晶混合物を液晶配向状態におい
て光硬化させ配向硬化物層とする工程の例を、図１（連
続処理の場合）と図２（枚葉処理の場合）に示す。

【００５９】図１中で、１は重合性液晶混合物とスペー
サとを載せ配向処理された基板、２は可撓性と硬化光透
過性を有し配向処理された基板、３は基板貼り合わせ用
のロール、４は基板２の搬送方向、５は貼り合わせ用ロ
ール３の回転方向、６は重合性液晶とスペーサが挟持さ
れた状態の一対の基板、７は紫外線硬化装置、８はヒー
タである。

【００６０】また図２中で、２１は重合性液晶混合物と
スペーサとを載せ配向処理された基板、２２は可撓性と
硬化光透過性を有し配向処理された基板、２３は基板貼
り合わせ用のロール、２４は貼り合わせ用ロール２３の
回転方向、２５は基板貼り合わせ用のロール２３の移動
方向、２６と２７は重合性液晶とスペーサが挟持された
状態の一対の基板、２８は紫外線硬化装置である。

【００６１】ロール圧力により重合性液晶混合物が、一
対の基板間にスペーサを介して挟持される工程におい
て、重合性液晶混合物は、液晶状態または等方状態であ
る必要があるが、より好ましくは等方状態である。なお
その際に重合性液晶混合物の温度制御は、赤外線ヒータ
ーやフィルムに温風を当てる方法等公知の方法を利用し
得る。

【００６２】ロールの材質としては、ステンレス等の金
属や、ゴム、シリコーン等が好適に用いられる。ロール
表面はできるだけ平滑であることが好ましい。また、ロ
ールの温度を可変としても良い。

【００６３】光重合に必要な光源としては、公知の紫外
線ランプ等を用いることができる。そして光の照射量
は、重合性液晶混合物を十分に硬化させることができる
量であれば良い。またその光強度は、１平方ｃｍ当たり
０．１〜５０ｍＷであることが好ましい。これ以下の強
度では、硬化が不十分な場合やあるいは硬化可能でも時
間が長くかかる等、製膜上問題の生じる場合がある。ま
た本発明では基板間に挟持された状態で光重合すること
から、ラジカル重合の障害となる酸素障害が非常に少な
いため、これ以上の強度を用いる必要はない場合が多
い。

【００６４】配向硬化物層の膜厚は、用いる重合性液晶
混合物の特性や目的とする光学特性により変化するもの
であるが、０．１μｍ以上５０μｍ以下にあることが好
ましい。０．１μｍ未満では十分な光学特性を得ること
が困難である場合が多く、一方、５０μｍより大きい場
合には、均一に配向させることが困難となる場合があ
る。

【００６５】重合性液晶混合物を液晶配向状態において
光硬化させ配向硬化物層とする工程の後、配向硬化物層
の安定化のため熱処理を行ってもよい。また、耐熱性の
点で、配向硬化物は１３０℃以下の温度領域において液
晶状態または結晶状態とならないものが好ましい。

【００６６】本発明の光学異方体としては、重合性液晶
混合物を液晶配向状態において光硬化させ配向硬化物層
とする工程の後、配向硬化物を挟持している一対の基板
のうち、いずれか一方の基板を剥離させてもよい。こう
して得られる光学異方体は、より広範な形態での利用が
可能となる。

【００６７】なお剥離工程では、一方の基板が剥離さ
れ、他方の基板の側に配向硬化物が残る状態にする。そ
こでこの状態を得るためには、配向硬化物層とそれぞれ
の基板との接着力が異なることが好ましい。片側の基板
のみにより強い接着力を付与するために、基板配向処理
前後にコロナ放電処理や、紫外線オゾン処理等を行って
もよい。また、配向膜として片側の基板のみに剥離性の
配向膜を用いてもよい。

【００６８】こうして片側にのみ基板を備えた配向硬化
物層を、別の可視光透過性基板上に転写してもよい。こ
こで言う可視光透過性基板とは、液晶表示装置において
通常用いられるガラス基板、偏光板、偏光板の保護フィ
ルム、位相差フィルム、プラスチックシート基板、プラ
スチックフィルム基板等を指す。可視光透過性基板とし
ては偏光板を除いては、測定波長４００ｎｍ〜８００ｎ
ｍの範囲において透過率が８０％以上、ヘイズ値は１％
以下であることが好ましい。本発明における配向硬化物
層は光学的異方性を有することから、これ単独でも光学
補償をすることが可能であるが、本発明の利用形態とし
てはこれらの可視光透過性基板上に配向硬化物層を積層
した形態で用いることが好ましい。

【００６９】可視光透過性基板としては、下記の特性を
有する透明樹脂フィルムを用いることが好まして。すな
わちここでいう透明樹脂フィルムとは、延伸されて光学
的異方性を有する液晶表示装置において用いられる位相
差フィルム、あるいはまた、光学的異方性を表すリタデ
ーションが５９０ｎｍの光で測定した値で１０ｎｍ以下
の光学的にほぼ等方と言えるフィルムのことである。前
者の配向硬化物層と延伸された位相差フィルムとの積層
では、複合的な位相差フィルムを形成することができ
る。後者の光学的に等方な透明樹脂フィルムとの積層で
は、配向硬化物層のみの光学的異方性を利用した光学補
償板を形成することができる。こうした透明樹脂フィル
ムの材質としてはポリアリレート、ポリカーボネート、
ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、トリアセチルセ
ルロース等が好適に用いられる。

【００７０】配向硬化物層を可視光透過性基板上に転写
積層する方法としては、可視光透過性基板上に接着層を
設け、配向硬化物層と貼り合わせ、その後配向処理され
た基板のみ剥離する方法が好適に用いられる。あるいは
図３に示す方法も用いることができる。すなわち、まず
は配向処理された基板３１上に配向硬化物層３１を形成
する（図３（ａ））。次に配向硬化物層３１上に接着層
３３を形成する（図３（ｂ））。その後接着層３３上に
可視光透過性基板３４を貼り合わせる（図３（ｃ））。
そして最後に配向処理された基板３１のみ剥離する（図
３（ｄ））。なおこうした際に、接着層としてはアクリ
ル系樹脂等が好適に用いられる。転写工程はロールツウ
ロール等連続生産、または一枚毎の枚葉製膜でも良い。

【００７１】なお重合性液晶混合物を挟持する一対の基
板のうち、少なくとも一方が上記の可視光透過性基板で
あるならば、転写せずとも光透過性基板／配向硬化物層
または、光透過性基板／配向硬化物層／光透過性基板と
いった構成を含む光学異方体を得ることが可能である。

【００７２】本発明の光学異方体は配向硬化物層がその
作用素子ではあるが、液晶表示装置において用いられる
ガラス基板、プラスチック基板、延伸位相差フィルム等
の透明支持体との積層体であってもよい。さらに、これ
ら基板と反対側の配向硬化物層上に、耐環境性に優れる
ハードコート層を設けても良い。このハードコート層に
は特に限定はないが、配向硬化物層との接着性を考え
て、アクリル系架橋性樹脂が好ましい。配向硬化物層の
透過率は５５０ｎｍ測定光で８０％以上、ヘイズ値では
１．５％以下であることが好ましい。

【００７３】なお後述の実施例と比較例においては、次
のようにして特性の評価を行っている。リタデーション
は、多波長複屈折率測定装置（日本分光（株）製の商品
名「Ｍ−１５０」）により評価した。透過率は、分光光
度計（（株）日立製作所製の商品名「Ｕ−３５００」）
を用いて評価した。ヘイズ値は、日本電色工業（株）の
商品名「ＣＯＨ−３００Ａ」を用いて評価した。表面粗
さは、位相差シフト干渉法を測定原理に用いているＷＹ
ＣＯ社製商品名「ＴＯＰＯ−３Ｄ」を用いて評価した。
その際に、４０倍の倍率基板表面上の辺の長さが２５６
μｍの正方形の面を１μｍ間隔で測定したときに得られ
る中心線平均粗さとして定義した。

【００７４】

【実施例１】＜１＞配向処理された基板の作製とスペーサの散布一対の基板としては、配向処理された基板としてのガラ
ス基板と、可撓性と硬化光透過性を有しかつ配向処理さ
れた基板としてのフィルム基板を、次のようにして作製
した。

【００７５】まず配向処理された基板は、次のようにし
て作製した。初めに、ポリイミド（日産化学工業（株）
製の商品名「ＳＥ１１８０」）を固形分が２．５重量％
となるようにしたＮメチルピロリドン溶液を用意した。
この溶液を、表面を研磨した５ｃｍ×７ｃｍでかつ厚さ
１．１ｍｍのガラス上にスピンコート法で塗布した。そ
の後、１２０℃で１時間の熱処理を行った。こうして、
厚さ５０ｎｍのポリイミド膜が形成されたガラス基板を
得た。このガラス基板上のポリイミド膜の表面粗さを測
定したところ、１．２ｎｍであった。その後ラビング処
理を行って、ガラス基板上にポリイミド配向膜を得た。

【００７６】また可撓性と硬化光透過性を有しかつ配向
処理された基板は、次のようにして作製した。まず、先
述と同じＮメチルピロリドン溶液を用意した。これを、
５ｃｍ×８ｃｍでかつ厚さ１８８μｍのポリエチレンテ
レフタレートフィルム上にスピンコート法により塗布
し、さらに熱処理した。こうして、厚さ５０ｎｍのポリ
イミド膜が形成されたフィルム基板を得た。このフィル
ム基板上に積層されたポリイミド膜上の表面粗さは２．
３ｎｍであった。その後ラビング処理を行って、フィル
ム基板上にポリイミド配向膜を得た。

【００７７】スペーサとしては、直径４μｍの球状スペ
ーサ（積水ファインケミカル（株）製の商品名「ミクロ
パールＳＰ−２０４」）を用いた。これをイソプロピル
アルコール中に超音波分散させ、そのアルコール分散液
をスピンコート法によりガラス基板の配向膜上に散布し
た。スペーサの分散状態は、基板中央を１ｃｍ間隔で５
点、顕微鏡により測定した。平均スペーサ分散数は１平
方ｍｍ当たり８２個であり、それぞれの観測点でも５個
以上凝集したスペーサは確認されなかった。

【００７８】＜２＞重合性液晶混合物の作製下記の化学式（２１）と（２２）で表される重合性液晶
化合物を、それぞれ後述する方法により合成し、これら
を５０：５０（モル比）の割合で混合した。

【００７９】

【化２１】

【００８０】

【化２２】

【００８１】こうして得られた混合物は、少なくとも室
温付近から４６℃まではネマチック液晶状態、４６℃以
上では等方状態となる物であった。さらには光開始剤
を、この混合物に対して０．５重量％混ぜ、これを基板
間に挟持する重合性液晶混合物とした。なおここで光開
始剤としては、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセ
トフェノン（チバガイギー社製の商品名「イルガキュア
ー６５１」）を用いた。

【００８２】ところで、化学式（２１）で表される重合
性液晶化合物は、次のようにして合成した。まずは、４
−［４−ｎ−ペンチルフェニルエチニル］フェノール
（化学式（２３）参照）を、公知の方法で合成した。

【００８３】

【化２３】

【００８４】この化合物１３．４ｇとトリエチルアミン
１５．６ｇとを、テトラヒドロフラン２００ｍｌに溶解
させ、この溶液を５℃に冷却した。これに、アクリル酸
クロライド７．０ｇのテトラヒドロフラン溶液５０ｍｌ
を、５分間かけて滴下した。そして１時間反応させた。
反応終了後、酢酸エチル５００ｍｌを加えて抽出し、有
機層を希炭酸水素ナトリウム水溶液で洗った後、水洗し
た。そして無水硫酸ナトリウムを用いて有機層を乾燥さ
せた後、さらに水洗した。そして無水硫酸ナトリウムを
用いて有機層を乾燥させた後、溶媒を留去して粗生成物
１７．５ｇを得た。この粗生成物をカラムクロマトグラ
フィー処理を行い生成した。このカラム処理は担体をシ
リカゲル、展開溶媒を酢酸エチル：ｎ−ヘキサン＝１：
８として行った。さらにメタノールから再結晶させ、化
学式（２１）の化合物を９．５ｇを得た。

【００８５】また化学式（２２）で表される重合性液晶
化合物は、次のようにして合成した。まずは、４−プロ
ピルシクロヘキシルフェノール（化学式（２４）参照）
を、公知の方法により合成した。

【００８６】

【化２４】

【００８７】この化合物１１．２ｇとトリエチルアミン
１５．６ｇとを、テトラヒドロフラン２００ｍｌに溶解
させ、この溶液を５℃に冷却した。これに、アクリル酸
クロライド７．０ｇのテトラヒドロフラン溶液５０ｍｌ
を、５分間かけて滴下した。そして１時間反応させた。
反応終了後、酢酸エチル５００ｍｌを加えて抽出し、有
機層を希炭酸水素ナトリウム水溶液で洗った後、水洗し
た。無水硫酸ナトリウムを用いて有機層を乾燥させた
後、さらに水洗した。無水硫酸ナトリウムを用いて有機
層を乾燥させた後、溶媒を留去して粗生成物１４．５ｇ
を得た。この粗生成物をカラムクロマトグラフィー処理
を行い生成した。このカラム処理は担体をシリカゲル、
展開溶媒を酢酸エチル：ｎ−ヘキサン＝１：８として行
った。さらにメタノールから再結晶させ、化学式（２
２）の化合物を７．８ｇを得た。

【００８８】＜３＞重合性液晶混合物を一対の基板間
に挟持前述のとおりに作製したガラス基板とフィルム基板と
を、配向膜面を向かい合わせにし、重合性液晶混合物を
基板間に挟持させつつ、図２に示すように回転ロールで
押さえつけて圧力を加えながら貼り合わせた。

【００８９】その際、スペーサが散布してあるガラス基
板を下側に配置した。またガラス基板上のロール貼り合
わせ開始位置には、先に作製しておいた重合性液晶混合
物０．１ｇを、ロールと基板との相対的な移動進行方向
とは垂直方向に幅１ｃｍ、平行方向に長さ４．５ｃｍの
範囲で塗布した。また回転ロールとしては、直径３０ｍ
ｍ、長さ２５ｃｍ、材質はゴム製の物を用いた。ロール
圧力は、１平方ｃｍ当たり２．３ｋｇｆで一定とし、上
下の基板温度は２５℃で一定、ロールが進む方向に液晶
が一軸配向するようにラビング配向処理がアンチパラレ
ルとなるように貼り合わせた。

【００９０】＜４＞重合性液晶混合物を液晶配向状態
において光硬化基板間に挟持された重合性液晶混合物を、２５℃の温度
の配向状態において、フィルム基板側から紫外線照射し
硬化させた。その際に、紫外線強度は３５０ｎｍ光で測
定して１平方ｃｍ当たり１ｍＷであり、照射時間は３分
間とした。紫外線照射後、雰囲気温度１５０℃で１時間
のエージングを行った。

【００９１】その後、フィルム基板のみを剥がし、配向
硬化物層／配向膜／ガラス基板からなる光学異方体を得
た。この光学異方体をクロスニコル下で観察したとこ
ろ、均一に一軸配向していることを確認した。また、こ
の光学異方体を５９０ｎｍの光で測定したリタデーショ
ンは３３０ｎｍ、５５０ｎｍの光で測定して透過率は８
３％、ヘイズ値は０．８％であった。また本光学異方体
の耐久試験を行ったが、雰囲気温度８０℃で５００時間
の環境においてもリタデーション、透過率、ヘイズ値に
は変化がなかった。

【００９２】

【実施例２】まずは光開始剤入り重合性液晶混合物を、
実施例１と同じ条件で作製した。さらにこれに、下記の
化学式（２５）で表されるカイラル液晶（メルク社製の
商品名「Ｓ８１１」）を０．６重量％ドープして、これ
を実施例２では基板間に挟持させる重合性液晶混合物と
した。

【００９３】

【化２５】

【００９４】また配向処理された一対の基板も、実施例
１と同じ条件で作製した。そして基板の貼り合わせ角度
を変えた以外は実施例１と同じ条件で、重合性液晶混合
物を挟持しつつ一対の基板を貼り合わせた。すなわち実
施例２では基板の貼り合わせ角度を、ラビング方向がパ
ラレルになるようにした。これにより基板間に挟持され
る重合性液晶混合物は、１８０゜ねじれ配向となるよう
にした。そしてその後の条件は実施例１と同じにして、
配向硬化物層／配向膜／ガラス基板からなる光学異方体
を作製した。

【００９５】こうして得られた光学異方体の偏光解析を
行い、１８０゜にねじれ配向していることを確認した。
さらにクロスニコル下で観察したところ、均一に配向し
ていることも確認した。５５０ｎｍの光で測定して透過
率８４％、ヘイズ値は０．７％であった。本光学異方体
の耐久試験を行ったが、８０℃５００時間の環境におい
ても光学特性には変化がなかった。

【００９６】

【実施例３】＜１＞配向処理された基板の作製とスペーサの散布一対の基板としては、配向処理された基板としてのガラ
ス基板と、可撓性と硬化光透過性を有しかつ配向処理さ
れた基板としてのフィルム基板を、次のようにして用意
した。

【００９７】まず配向処理された基板は、次のようにし
て作製した。初めに、ポリイミド（日産化学工業（株）
製の商品名「ＳＥ１１８０」）を固形分が２．５重量％
となるようにしたＮメチルピロリドン溶液を用意した。
この溶液を、５ｃｍ×７ｃｍでかつ厚さ１．１ｍｍの透
明電極付きガラス上にスピンコート法で塗布した。その
後、１２０℃で１時間の熱処理を行った。こうして、厚
さ５０ｎｍのポリイミド膜が形成されたガラス基板を得
た。この透明電極付きガラス基板上のポリイミド膜の表
面粗さを測定したところ、１．２ｎｍであった。その後
ラビング処理を行って、透明電極付きガラス基板上にポ
リイミド配向膜を得た。

【００９８】また可撓性と硬化光透過性を有しかつ配向
処理された基板は、次のようにして作製した。そのため
にまずは、フィルム基板上に耐溶剤層としてアクリル系
硬化樹脂層を形成した。ここでフィルム基板としては、
５ｃｍ×８ｃｍでかつ厚さ１００μｍの溶液製膜法で作
成されたポリカーボネートフィルムを用いた。ポリカー
ボネートとしては、帝人化成（株）製の商品名「Ｃ１４
００」を用いた。アクリル系硬化樹脂層は、材料溶液を
ドクターナイフを用いてフィルム基板上に塗布し、これ
に紫外線を照射して硬化させることで形成した。ここで
アクリル系硬化樹脂層用の材料溶液としては、信越化学
工業（株）製の商品名「Ｘ−１２−２４５０」：商品名
「ＤＸ−２４００」＝１００：３溶液を用いた。また紫
外線の照射は、測定波長３５０ｎｍで１平方ｃｍ当たり
５０ｍＷの強度を有する紫外線ランプを用いて、これを
５分間照射した。こうして厚さ４μｍのアクリル系硬化
樹脂層を積層した。

【００９９】その後、アクリル系硬化樹脂層上に透明電
極を形成し、透明電極上に前述のポリイミド「ＳＥ１１
８０」のＮメチルピロリドン溶液をスピンコート法によ
り塗布し、さらに熱処理した。こうして厚さ５０ｎｍの
ポリイミド膜が形成されたフィルム基板を得た。このフ
ィルム基板上に積層されたポリイミド膜上の表面粗さは
２．３ｎｍであった。その後ラビング処理を行って、フ
ィルム基板上にポリイミド配向膜を得た。

【０１００】なおここで透明電極の形成は、インジウム
−錫酸化物層をスパッタリング法により行った。スパッ
タリングターゲットにはインジウムと錫が９：１の重量
比で充填密度が９０％のインジウム−錫酸化物ターゲッ
トを用いた。スパッタリング槽に基板をセットした後、
１．３ｍＰａの圧力まで排気後、アルゴンと酸素の体積
比９８．５：１．５の混合ガスを導入し、雰囲気圧力を
０．２７Ｐａにした。基板温度は５０℃とし、投入電力
密度１平方ｃｍ当たり１ＷでＤＣスパッタリングを行っ
た。その結果得られた透明電極は非結晶性であり、膜厚
は１５０ｎｍ、表面抵抗値は１平方ｃｍ当たり５０Ωで
あった。

【０１０１】またガラス基板上のポリイミド配向膜に対
しては、さらにコロナ放電処理を行ったのちラビング処
理を行った。そして、スペーサをイソプロピルアルコー
ル中に超音波分散させ、そのアルコール分散液をスピン
コート法によりガラス基板の配向膜上に散布した。ここ
でスペーサとしては、直径４μｍの球状スペーサ（積水
ファインケミカル（株）製の商品名「ミクロパールＳＰ
−２０４」）を用いた。スペーサの分散状態は、基板中
央を１ｃｍ間隔で５点、顕微鏡により測定した。平均ス
ペーサ分散数は１平方ｍｍ当たり１０４個であり、それ
ぞれの観測点でも５個以上凝集したスペーサは１個以下
であった。

【０１０２】＜２＞重合性液晶混合物の作製実施例１で合成した化学式（２１）、（２２）からなる
重合性液晶化合物、および後述する方法により合成した
化学式（２６）からなる重合性液晶化合物をそれぞれ、
４０：４０：２０（モル比）の割合で混合させた。

【０１０３】

【化２６】

【０１０４】こうして得られた重合性液晶混合物は、少
なくとも室温付近から６４℃まではネマチック液晶状態
であり、６４℃以上では等方状態となる。さらには光開
始剤を、この混合物に対して０．５重量％混ぜ、これを
基板間に挟持する重合性液晶混合物とした。なおここで
光開始剤としては、２，２−ジメトキシ−２−フェニル
アセトフェノン（チバガイギー社製の商品名「イルガキ
ュアー６５１」）を用いた。

【０１０５】ところで、化学式（２６）で表される重合
性液晶化合物は、次のようにして合成した。まずは、４
−ヒドロキシ−４’−シアノビフェニル４０ｇとトリエ
チルアミン５３ｇをテトラヒドロフラン４００ｍｌに溶
解させ、この溶液を５℃に冷却した。これに、アクリル
酸クロライド２５ｇのテトラヒドロフラン溶液２００ｍ
ｌを１５分間かけ滴下した。そして１時間反応させた。
反応終了後、酢酸エチル１０００ｍｌを加えて抽出し、
有機層を希炭酸水素ナトリウム水溶液で洗った後、さら
に水洗した。そして無水硫酸ナトリウムを用いて有機層
を乾燥させた後、溶媒を留去して粗生成物４５ｇを得
た。これをカラムクロマトグラフィー（担体；シリカゲ
ル、展開溶媒；酢酸エチル：ｎ−ヘキサン＝１：５）処
理し、さらにメタノールから再結晶させて、化学式（２
６）の化合物を２０ｇ得た。

【０１０６】＜３＞重合性液晶混合物を一対の基板間
に挟持前述のとおりに作製したガラス基板とフィルム基板と
を、配向膜面を向かい合わせにし、重合性液晶混合物を
基板間に挟持させつつ、図２に示すように回転ロールで
押さえつけて圧力を加えながら貼り合わせた。

【０１０７】その際、スペーサが散布してあるガラス基
板は、下側に配置した。またガラス基板上のロール貼り
合わせ開始位置には、先に作製しておいた重合性液晶混
合物０．１ｇを、ロールと基板との相対的な移動進行方
向とは垂直方向に幅１ｃｍ、平行方向に長さ４．５ｃｍ
の範囲で塗布した。また回転ロールとしては、直径３０
ｍｍ、長さ２５ｃｍ、材質はゴム製の物を用いた。ロー
ル圧力は、１平方ｃｍ当たり２．５ｋｇｆで一定とし、
上下の基板温度は２５℃で一定、ロールが進む方向に液
晶が一軸配向するようにラビング配向処理がアンチパラ
レルとなるように貼り合わせた。

【０１０８】＜４＞重合性液晶混合物を液晶配向状態
において光硬化基板間に挟持された重合性液晶混合物を、３０℃の温度
にして、基板間に電界を印加した配向状態においてフィ
ルム基板側から紫外線照射させ硬化させた。その際に、
基板間の電圧は５０Ｈｚ，１０Ｖとした。また紫外線強
度は３５０ｎｍ光で測定して１平方ｃｍ当たり１ｍＷと
し、照射時間は３分間とした。紫外線照射後、雰囲気温
度１５０℃で１時間のエージングを行った。

【０１０９】その後、フィルム基板のみ剥がし、配向硬
化物層／配向膜／透明電極／光透過性基板としてのガラ
ス基板からなる光学異方体を得た。この光学異方体をク
ロスニコル下で観察したところ均一に配向していること
を確認した。また、偏光解析を行ったところ斜め配向し
ていることが確認され、５５０ｎｍの光で測定して透過
率８７％、ヘイズ値は０．６％であった。本光学異方体
の耐久試験を行ったが、８０℃５００時間の環境におい
てもリタデーションには変化がなかった。

【０１１０】

【実施例４】ガラス基板の代わりに鏡面仕上げされ表面
粗さが２．３ｎｍである厚み２ｍｍのステンレス基板を
用い、硬化後に１８８μｍのポリエチレンテレフタレー
トフィルムを剥離した後、前述した図３に示す方法で光
透過性基板としてのポリカーボネートフィルム（膜厚１
００μｍ）上に配向硬化物層を転写した以外は実施例１
と同様にして、配向硬化物層／接着層／光透過性基板と
してのフィルム基板からなる光学異方体を作製した。な
おここで接着層としては前記した光開始剤（「ＢＤＭ
Ｋ」）を０．５重量％含む、１，９−ノナンジオールジ
アクリレート（第一工業製薬（株）製の商品名「Ｌ−Ｃ
９Ａ」）を１μｍバーコーターで塗布したものを用い
た。

【０１１１】こうして得られた光学異方体をクロスニコ
ル下で観察したところ均一に一軸配向していることを確
認した。また、この光学異方体の５９０ｎｍの光で測定
したリタデーションは３３０ｎｍ、５５０ｎｍの光で測
定して透過率８３％であった。本光学異方体の耐久試験
を行ったが、８０℃５００時間の環境においてもリタデ
ーションには変化がなかった。

【０１１２】

【実施例５】＜１＞配向処理された基板の作製とスペーサの散布一対の基板としては、共に可撓性と硬化光透過性を有し
かつ配向処理された基板を、次のようにして２枚作製し
た。

【０１１３】そのためにまずは、フィルム基板上に耐溶
剤層としてアクリル系硬化樹脂層を形成した。ここでフ
ィルム基板としては、５ｃｍ×８ｃｍでかつ厚さ１００
μｍの溶液製膜法で作成されたポリカーボネートフィル
ムを用いた。ポリカーボネートとしては、帝人化成
（株）製の商品名「Ｃ１４００」を用いた。アクリル系
硬化樹脂層は、材料溶液をドクターナイフを用いてフィ
ルム基板上に塗布し、これに紫外線を照射して硬化させ
ることで形成した。ここでアクリル系硬化樹脂層用の材
料溶液としては、信越化学工業（株）製の商品名「Ｘ−
１２−２４５０」：商品名「ＤＸ−２４００」＝１０
０：３溶液を用いた。また紫外線の照射は、測定波長３
５０ｎｍで１平方ｃｍ当たり５０ｍＷの強度を有する紫
外線ランプを用いて、これを５分間照射した。こうして
厚さ４μｍのアクリル系硬化樹脂層を積層した。

【０１１４】その後、アクリル系硬化樹脂上に前述のポ
リイミド「ＳＥ１１８０」のＮメチルピロリドン溶液を
スピンコート法により塗布し、さらに熱処理した。こう
して厚さ５０ｎｍのポリイミド膜が形成されたフィルム
基板を得た。このフィルム基板上に積層されたポリイミ
ド膜上の表面粗さは２．３ｎｍであった。またこうして
得られたフィルム基板のリタデーションは、５９０ｎｍ
測定光で４ｎｍであった。そしてさらにその後ラビング
処理を行って、フィルム基板上にポリイミド配向膜を得
た。こうした配向処理されたフィルム基板は、２枚作製
した。

【０１１５】こうして得られた２枚のフィルム基板の内
の一方の基板上にだけ、次のようにしてスペーサを散布
した。そのためのスペーサとしては、直径６μｍの球状
スペーサ（積水ファインケミカル（株）製の商品名「ミ
クロパールＳＰ−２０６」）を用いた。これをイソプロ
ピルアルコールに超音波分散させ、そのアルコール分散
液をスピンコート法によりフィルム基板上の配向膜上に
散布した。スペーサの分散状態は、基板中央を１ｃｍ間
隔で５点、顕微鏡により測定した。平均スペーサ分散数
は１平方ｍｍ当たり９２個であり、それぞれの観測点で
も５個以上凝集したスペーサは確認されなかった。

【０１１６】＜２＞重合性液晶混合物の作製重合性液晶混合物は、実施例１と同じ方法で作製した。

【０１１７】＜３＞重合性液晶混合物を一対の基板間
に挟持前述のとおりに作製した一対のフィルム基板を、配向膜
面を向かい合わせにし、重合性液晶混合物を基板間に挟
持させつつ、図２に示すように回転ロールで押さえつけ
て圧力を加えながら貼り合わせた。

【０１１８】その際、スペーサが散布してあるフィルム
基板は下側に配置した。さらにこのとき下側のフィルム
基板の下には、圧力が逃げないように、厚みが５ｍｍで
大きさが１５ｃｍ×２０ｃｍのガラス板を敷いた。また
下側のフィルム基板上のロール貼り合わせ開始位置に
は、先に作製しておいた重合性液晶混合物０．１５ｇ
を、ロールと基板との相対的な移動進行方向とは垂直方
向に幅１ｃｍ、平行方向に長さ４．５ｃｍの範囲で塗布
した。また回転ロールとしては、直径３０ｍｍ、長さ２
５ｃｍ、材質はゴム製の物を用いた。ロール圧力は、１
平方ｃｍ当たり２．５ｋｇｆで一定とし、上下の基板温
度は重合性液晶混合物が等方温度となる７０℃で一定、
ロールが進む方向に液晶が一軸配向するようにラビング
配向処理がアンチパラレルとなるように貼り合わせ、そ
の後、２５℃まで冷却した。

【０１１９】＜４＞重合性液晶混合物を液晶配向状態
において光硬化基板間に挟持された重合性液晶混合物を、２５℃の温度
の配向状態において、上側のフィルム基板側から紫外線
照射し硬化させた。ここで紫外線強度は３５０ｎｍ光を
測定して１平方ｃｍ当たり１ｍＷとし、照射時間は３分
間とした。紫外線照射後、１５０℃１時間のエージング
を行った。

【０１２０】こうして光透過性基板としてのフィルム基
板／配向膜／配向硬化物層／配向膜／光透過性基板とし
てのフィルム基板の構成からなる光学異方体を得た。こ
の光学異方体をクロスニコル下で観察したところ均一に
一軸配向していることを確認した。また、この光学異方
体の５９０ｎｍの光で測定したリタデーションは４８０
ｎｍ、５５０ｎｍの光で測定した透過率は８３％、ヘイ
ズ値は０．９％であった。本光学異方体の耐久試験を行
ったが、８０℃５００時間の環境においてもリタデーシ
ョンには変化がなかった。

【０１２１】

【実施例６】図４に示す装置構成により、以下のように
して光学異方体のロールツウロール連続製造を行った。
ここで図４中の４１と４２はフィルム送り出しロール、
４３はフィルム巻き取りロール、４４と４５はラビング
ロール、４６と４７は配向膜付きポリカーボネート、４
８は重合性液晶混合物塗布用のダイ、４９と５０そして
５３〜６０はフィルム搬送ロール、５１と５２は貼り合
わせ用ロール、６１は紫外線硬化装置である。

【０１２２】＜１＞配向処理された基板の作製一対の基板としては、共に可撓性と硬化光透過性を有し
かつ配向処理されたフィルム基板を、次のようにして作
製した。

【０１２３】そのためにまずは、溶液製膜法により作製
されコロナ放電処理された、厚さ１００μｍで幅３０ｃ
ｍのポリカーボネートフィルム上に、ポリビニルアルコ
ール層を０．２μｍの膜厚で形成したものを用意した。
ここでポリカーボネートとしては、帝人化成（株）製の
商品名「Ｃ１４００」を用いた。また、このポリビニー
ルアルコール層は配向膜として用いられる層であり、ポ
リビニールアルコール（クラレ（株）製の商品名「ＰＶ
Ａ−１１７」）１０重量部を水９０重量部に均一に溶解
させた塗液を、ダイコーテイング法により塗工したもの
を用いた。このポリカーボネートフィルム上のポリビニ
ールアルコール膜上の表面粗さは、２．３ｎｍであっ
た。

【０１２４】このフィルムはロールに巻きとられた状態
で、図４に示すようにフィルム送り出しロール４１，４
２として設置される。そしてラビングロール４４，４５
によって、ラビング処理が施される。ここでのラビング
方向は、上下の基板でアンチパラレルとなるように設定
された。

【０１２５】＜２＞重合性液晶混合物の作製と塗布重合性液晶混合物は、実施例１と同じ方法で作製した。
さらにこの重合性液晶混合物には、スペーサを０．５重
量％混合しかつ超音波分散させた。なおここでスペーサ
としては、直径４μｍの球状スペーサ（積水ファインケ
ミカル（株）製の商品名「ミクロパールＳＰ−２０
４」）を用いた。

【０１２６】スペーサを混合した重合性液晶混合物をダ
イ４８により、片側の基板フィルム上に塗布した。この
際、重合性液晶混合物は等方状態にて塗布し、以下光硬
化工程の前までは等方状態を保ったままにした。この状
態におけるスペーサの分散状態は、フィルム幅方向に等
間隔で５点、顕微鏡により測定した。平均スペーサ分散
数は１平方ｍｍ当たり８２個であり、それぞれの観測点
でも５個以上凝集したスペーサは１個以下であった。

【０１２７】＜３＞重合性液晶混合物を一対の基板間
に挟持こうして得られた一対の基板を、貼り合わせ用ロール５
１，５２によって貼り合わせた。ここでロール５１，５
２はそれぞれが、長さ４０ｃｍで直径が７０ｍｍ、材質
がゴム製の物を用いた。またロール圧力は１平方ｃｍ当
たり２．５ｋｇｆで一定とした。

【０１２８】＜４＞重合性液晶混合物を液晶配向状態
において光硬化基板間に挟持された重合性液晶混合物を、２５℃の温度
の配向状態において、紫外線硬化装置６１を用いて図４
に示す上側のフィルム基板側から紫外線照射し硬化させ
た。ここで紫外線強度は３５０ｎｍ光を測定して１平方
ｃｍ当たり１ｍＷとし、照射時間は３分間とした。紫外
線照射後は、図４の装置とは別の装置で１５０℃１時間
のエージングを行った。

【０１２９】こうして光透過性基板としてのフィルム基
板／配向膜／配向硬化物層／配向膜／光透過性基板とし
てのフィルム基板の構成からなる光学異方体を得た。こ
の光学異方体をクロスニコル下で観察したところ均一に
一軸配向していることを確認した。また、この光学異方
体の５９０ｎｍの光で測定したリタデーションは３３０
ｎｍ、５５０ｎｍの光で測定して透過率８３％、ヘイズ
値は０．８％であった。本光学異方体の耐久試験を行っ
たが、８０℃５００時間の環境においてもリタデーショ
ンには変化がなかった。

【０１３０】

【実施例７】スペーサとして、直径４μｍの熱固着型ス
ペーサ（触媒化成工業（株）製の商品名「ＡＷ２」）を
用いて、スペーサ散布後に１２０℃の熱処理を３０分間
行ったこと、および転写工程を用いずに配向硬化後にフ
ィルム基板のみ剥離させたこと以外は、実施例１と同じ
条件で光学異方体を作製した。

【０１３１】スペーサの分散状態は、基板中央を１ｃｍ
間隔で５点、顕微鏡により測定した。平均スペーサ分散
数は１平方ｍｍ当たり８５個であり、それぞれの観測点
でも５個以上凝集したスペーサは１個以下であった。

【０１３２】最終的に得られた光学異方体の構成は、配
向硬化物層／配向膜／光透過性基板としてのガラス基板
である。この光学異方体をクロスニコル下で観察したと
ころ均一に一軸配向していることを確認した。また、こ
の光学異方体の５９０ｎｍの光で測定したリタデーショ
ンは３３０ｎｍ、５５０ｎｍの光で測定して透過率８３
％、ヘイズ値は０．８％であった。本光学異方体の耐久
試験を行ったが、８０℃５００時間の環境においてもリ
タデーション、透過率、ヘイズ値には変化がなかった。

【０１３３】

【実施例８】重合性液晶混合物としては、前述の化学式
（２６）と後述の化学式（２７）で表される重合性液晶
化合物をそれぞれ５０：５０重量％混合し、光開始剤と
して実施例１で用いた２，２−ジメトキシ−２−フェニ
ルアセトフェノンを０．５重量％加えたもの作製した。
この重合性液晶混合物の相変化は、昇温過程においては
５７℃で結晶からネマチック相に転移し、８０℃でネマ
チック相から等方相へ転移する。一方、降温過程におい
ては８０℃で等方相からネマチック相へ転移し、３０℃
でネマチック相から結晶相へ転移する。そしてこの重合
性液晶混合物を実施例１と同じ方法でガラス基板上に８
５℃で塗布し、紫外線硬化前まではこの温度を保持し、
紫外線硬化中はネマチック相となる５７℃で紫外線硬化
させた。その他の条件はすべて実施例１と同じにして光
学異方体を作製した。

【０１３４】こうして得られた光学異方体の５９０ｎｍ
の光で測定したリタデーションは４９０ｎｍ、５５０ｎ
ｍの光で測定して透過率９０％、ヘイズ値は０．３％で
あった。

【０１３５】なおここで化学式（２７）の重合性液晶化
合物は、次のようにして作製した。まずは、４００ｍｌ
メタノールに水酸化カリウム１７ｇを溶解させ、この溶
液に４−ヒドロキシ−４’−シアノビフェニル５０ｇと
６−ブロモ−１−ヘキサノール４７ｇを加え、１３時間
加熱環流した後、氷水にあけ酢酸エチルエステルを用い
抽出した。抽出液をエバポレーターを用い減圧濃縮した
後、カラムクロマトグラフィー処理を行った。このカラ
ム処理は担体をシリカゲル、展開溶媒をヘキサン／テト
ラヒドロフランとして行われた。４−（６−ヒドロキシ
ヘキシルオキシ）−４’−シアノビフェニル２９ｇを得
た。

【０１３６】この４−（６−ヒドロキシヘキシルオキ
シ）−４’−シアノビフェニル２９ｇとトリエチルアミ
ン１４ｇを３００ｍｌのテトラヒドロフランに溶解さ
せ、この溶液を５℃に冷却し、アクリル酸クロライド１
１ｇを２０分間かけて滴下し、１時間反応させた後、氷
水にあけ酢酸エチルエステルで抽出した。抽出液を濃縮
して得た固体をヘキサン、テトラヒドロフランの混合溶
媒より再結晶して化学式（２７）の重合性液晶化合物を
２０ｇ得た。

【０１３７】

【化２７】

【０１３８】

【実施例９】＜１＞配向処理された基板の作製とスペーサの散布一対の基板としては、配向処理された基板としてのガラ
ス基板と、可撓性と硬化光透過性を有しかつ配向処理さ
れた基板としてのフィルム基板を、次のようにして作製
した。

【０１３９】まず配向処理されたガラス基板は、実施例
１と同じ方法で作製した。また可撓性と硬化光透過性を
有しかつ配向処理されたフィルム基板は、実施例５と同
じ方法で作製した。

【０１４０】さらにスペーサの散布を実施例１と同じ方
法で、ガラス基板上の配向膜上に行った。スペーサの分
散状態は、基板中央を１ｃｍ間隔で５点、顕微鏡により
測定した。平均スペーサ分散数は１平方ｍｍ当たり１０
５個であり、それぞれの観測点でも５個以上凝集したス
ペーサは１個以下であった。

【０１４１】＜２＞重合性液晶混合物の作製化学式（２８）で表され、昇温過程では１０５℃から１
５０℃の間でネマチック状態、室温から１０５℃以下で
は結晶状態となる重合性液晶を公知の方法で合成し、光
開始剤としては前述の「イルガキュアー６５１」を０．
５重量％加えたものを重合性液晶混合物とした。

【０１４２】

【化２８】

【０１４３】＜３＞重合性液晶混合物を一対の基板間
に挟持前述のとおりに作製したガラス基板とフィルム基板と
を、配向膜面を向かい合わせにし、重合性液晶混合物を
基板間に挟持させつつ、図２に示すように回転ロールで
押さえつけて圧力を加えながら貼り合わせた。

【０１４４】その際、スペーサが散布してあるガラス基
板を下側に配置した。またガラス基板上のロール貼り合
わせ開始位置には、先に作製しておいた重合性液晶混合
物０．１ｇを、ロールと基板との相対的な移動進行方向
とは垂直方向に幅１ｃｍ、平行方向に長さ４．５ｃｍの
範囲で塗布した。さらに塗布の際の温度は、重合性液晶
混合物が等方となる１５３℃にした。またここで回転ロ
ールとしては、直径３０ｍｍ、長さ２５ｃｍ、材質はゴ
ム製の物を用いた。ロール圧力は、１平方ｃｍ当たり
２．３ｋｇｆで一定とし、上下の基板温度は１５３℃で
一定、ロールが進む方向に液晶が一軸配向するようにラ
ビング配向処理がアンチパラレルとなるように貼り合わ
せた。

【０１４５】＜４＞重合性液晶混合物を液晶配向状態
において光硬化基板間に挟持された重合性液晶混合物を、１２０℃の温
度の配向状態において、フィルム基板側から紫外線照射
し硬化重合させた。その際に、紫外線強度は３５０ｎｍ
光で測定して１平方ｃｍ当たり１ｍＷであり、照射時間
は３分間とした。

【０１４６】こうして得られた光学異方体は、配向状態
を観察したところ一軸配向していることを確認したが、
配向の均一性の点では、実施例１よりは劣るものであっ
た。

【０１４７】

【実施例１０】直径４μｍの球状スペーサである前述の
「ＳＰ２０４」の散布量を、１平方ｍｍ中に１０個とし
た以外は、実施例１と同じ条件で光学異方体を作製し
た。こうして得られた光学異方体は、色ムラの点では実
施例１のものよりは劣っていた。これは、膜厚の均一性
が実施例１に比較して低いためであった。

【０１４８】

【実施例１１】直径４μｍの球状スペーサである前述の
「ＳＰ２０４」の散布量を、１平方ｍｍ中に３５０個と
した以外は、実施例１と同じ条件で光学異方体を作製し
た。こうして得られた光学異方体においては、５個以上
凝集したスペーサが多数観測された。そしてまたこの光
学異方体は、均一に一軸配向していたが、ヘイズ値は５
％であり、実施例１に比べて光散乱による偏光解消の多
い光学異方体となった。

【０１４９】

【比較例１】実施例１で用いた配向処理されたガラス基
板を作るのと同じ方法で、２枚の配向処理されたガラス
基板を作製した。このガラス基板上の一方に、実施例１
と同じ条件でスペーサを散布した後、このガラス基板上
に実施例１で用いた重合性液晶混合物を実施例１と同じ
条件で塗布し、実施例１と同様にしてローラーにより貼
り合わせを行った。

【０１５０】貼り合わせた直後の重合性液晶の配向状態
は一軸配向しているものの膜厚ムラが大きいため、色ム
ラが非常に大きい状態であり、実施例１と同様に紫外線
硬化したが、硬化前の膜厚ムラが起因して非常に色ムラ
の目立つ光学異方体となってしまった。

【０１５１】

【発明の効果】本発明は以上詳述したとおり、高品質で
かつ生産性に優れた液晶表示装置用光学補償板を提供す
ることができるといった効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】重合性液晶混合物を基板間に挟持して配向硬化
物層とする工程（連続処理の場合）

【図２】重合性液晶混合物を基板間に挟持して配向硬化
物層とする工程（枚葉処理の場合）

【図３】光学異方体を透明基板上に転写する工程

【図４】ロールツーロールによる連続製造の工程

【符号の説明】

１重合性液晶混合物とスペーサとを載せ配向処理さ
れた基板２可撓性と硬化光透過性を有し配向処理された基板３基板貼り合わせ用のロール４基板２の搬送方向５貼り合わせ用ロール３の回転方向６重合性液晶とスペーサが挟持された状態の一対の
基板７紫外線硬化装置８ヒータ２１重合性液晶混合物とスペーサとを載せ配向処理さ
れた基板２２可撓性と硬化光透過性を有し配向処理された基板２３配基板貼り合わせ用のロール２４貼り合わせ用ロール２３の回転方向２５基板貼り合わせ用のロール２３の移動方向２６，２７重合性液晶とスペーサが挟持された状態の
一対の基板２７貼り合わせ用ローラ２２の回転方向２８紫外線硬化装置３１配向処理された基板３２配向硬化物層３３接着層３４可視光透過性基板４１，４２フィルム送り出しロール４３フィルム巻き取りロール４４，４５ラビングロール４６，４７配向膜付きポリカーボネート４８重合性液晶混合物塗布用のダイ４９，５０，５３〜６０フィルム搬送ロール５１、５２貼り合わせ用ロール６１紫外線硬化装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光硬化型の重合性液晶化合物を、液晶配
向状態において重合硬化させることにより、光学異方体
を製造する方法において、少なくとも一方が可撓性を有し、かつ少なくとも一方が
重合性液晶化合物を硬化させる光に対する光透過性を有
し、さらにはそれぞれが配向処理された表面を有する一
対の基板を用いて、少なくとも一方の基板の配向処理面
上に、重合性液晶化合物を含有する重合性液晶混合物を
塗布し、一方の基板の重合性液晶混合物塗布面と他方の
基板の配向処理面とを向かい合わせにし、さらに基板間
にはスペーサを介した状態で、回転ロールを用いて圧力
を加えながら一対の基板を貼り合わせ、その後重合性液
晶混合物を液晶配向状態において光硬化させて配向硬化
物層とすることで、光学異方体を製造することを特徴と
する光学異方体の製造方法。
【請求項２】重合性液晶混合物は、アクリレート基お
よび／またはメタクリレート基を備えた重合性液晶化合
物を含有する物であることを特徴とする請求項１記載の
光学異方体の製造方法。
【請求項３】重合性液晶混合物は、１０〜９０℃の温
度範囲の中では液晶状態となる温度範囲が、少なくとも
１０℃以上の幅であることを特徴とする請求項１〜２の
いずれかに記載の光学異方体の製造方法。
【請求項４】スペーサは、基板を貼り合わせる前に予
め少なくとも一方の基板の表面上に固着させておくこと
を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光学異方
体の製造方法。
【請求項５】スペーサは形状が球状の物を用い、かつ
スペーサは配向硬化物層中での含有密度を１平方ｍｍ中
に２０〜２００個とし、かつ配向硬化物層中での分散状
態を１平方ｍｍ中に５個以上凝集した状態のスペーサ群
の数を１個以下とすることを特徴とする請求項１〜４の
いずれかに記載の光学異方体の製造方法。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の方法に
より製造された光学異方体から、少なくとも一方の基板
を除去し、少なくとも残った配向硬化物層を、新たに用
意した可視光透過性基板上に積層したものを光学異方体
とすることを特徴とする光学異方体の製造方法。
【請求項７】可視光透過性基板は、リタデーションが
１０ｎｍ以下の透明樹脂フィルムであることを特徴とす
る請求項６記載の光学異方体の製造方法。