JPH11142647A - 光学異方体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 重合性液晶の重合によって光学異方体を製造
する際、乾燥の後、液晶を配向させるために高温に加熱
する工程がなく、配向にむらがない光学異方体を効率良
く製造することができる方法を提供すること。 【解決手段】 重合性液晶および溶媒を含有する溶液が
等方性液体状態を示す温度で、配向処理を施された基板
に該溶液を塗布する工程、重合性液晶が液晶相を示す温
度範囲で、未乾燥の塗膜から溶媒を蒸発させて塗膜を乾
燥させるとともに、重合性液晶を配向させる工程、およ
び配向させた重合性液晶を重合させる工程を有する光学
異方体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレイ
の光学補償板や偏光プリズム等の光学素子として有用な
光学異方体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＴＮ（ツイステッド・ネマチック）型や
ＳＴＮ（スーパー・ツイステッド・ネマチック）型に代
表されるディスプレイ素子等の液晶分子の可逆的運動を
利用した表示媒体以外に、液晶は、その配向性と屈折
率、誘電率、磁化率等の物理的性質の異方性を利用し
て、位相差板、偏光板、光偏光プリズム、各種光フィル
ター等の光学異方体への応用が検討されている。

【０００３】例えば、特開平７−２８７１１９号公報、
特開平８−９４８３５号公報、特開平９−７３０１６号
公報、特開平９−２２１６７０号公報および特開平９−
２２２５１１号公報などには、ディスコティック液晶化
合物または該化合物の混合物を用いた補償板が開示され
ている。これらの公報に記載の補償板は、ディスコティ
ック液晶を塗布する工程、溶媒の大部分を蒸発させて乾
燥させる工程、乾燥後、液晶を配向させるため高温に加
熱する工程、そして冷却する工程等を経て製造されるの
で、製造工程が複雑であり、コスト高となる問題点があ
った。特に、ディスコティック液晶は、その溶液を塗布
した後の乾燥条件や、溶媒を蒸発させた後、塗布したデ
ィスコティック液晶を高温に加熱して配向させる工程が
複雑であり、また、製造条件の制御が難しく、不均一な
配向を生じ易いという問題点を有していた。

【０００４】光学異方性フィルムを作製する別の方法と
して、特開平３−２９１６０１号公報、特開平５−６１
０３９号公報および特開平６−７５１１４号公報には、
液晶性ポリマーの溶媒溶液を耐熱性のフィルムに塗布、
乾燥させた後、液晶性ポリマーをガラス転移点以上の温
度で処理することにより配向させた後、ガラス転移点以
下の温度に冷却し、配向を固定化する方法が開示されて
いる。しかしながら、液晶性ポリマーは、配向させるた
めに高温で長時間の処理が必要であるという問題点を有
していた。

【０００５】特開平５−２１５９２１号公報には、重合
性低分子液晶をセルに注入あるいは基板に塗布した後、
加熱と磁場または電場の作用によって配向させた状態で
重合させて得られる複屈折板が開示されている。この方
法においても、配向のため高温に加熱する工程が必須で
あり、生産効率が悪いという問題点があった。

【０００６】また、特開平３−１４０９２１号公報に
は、光学異方性材料の層を２個の偏光子の間に設けた液
晶表示装置が開示されている。この液晶表示装置におけ
る光学異方性材料の層の製造には、１分子中に２個以上
のアクリレート基を有する液晶化合物を高温で重合した
後、付加的基板を剥離する必要があり、製造工程が複雑
であるという問題点があった。また、１分子中に２個以
上のアクリレート基を有する液晶化合物は、加熱処理に
よる熱重合の際に、液晶分子の均一な配向状態が失わ
れ、所望する配向状態とは異なる不均一な配向状態が固
定されるため、配向の均一性に問題があった。

【０００７】さらに、特開平８−３１１１号公報には、
室温付近において液晶性を示す重合性液晶組成物とその
組成物を配向させた状態において光重合して得られる内
部の配向構造が制御された光学異方体が開示されてい
る。該公報で使用する重合性液晶組成物は熱重合の恐れ
はないものの、塗布性が悪いという問題点を有してい
た。この問題点を解決するために、特開平８−２３１９
５８号公報には、界面活性剤を含有する重合性液晶組成
物を用いる方法が開示されている。この方法では、重合
性液晶組成物に界面活性剤を含有させることにより、膜
厚むらの発生を低減することができるが、界面活性剤は
塗布性を向上させるものの、液晶の配向に影響を与える
という問題点を有していた。また、この方法で用いる重
合性液晶組成物は液晶性を有するため、塗布時に流動配
向による配向のむらが起こり易いという問題点を有して
いた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、重合性液晶の重合によって光学異方体を製
造する際、乾燥の後、液晶を配向させるために高温に加
熱する工程がなく、配向にむらがない光学異方体を効率
良く製造することができる方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者等は上記課題を
解決するために、重合性液晶の配向方法に着目して鋭意
研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。

【００１０】即ち、本発明は上記課題を解決するため
に、 ［Ｉ］（１）重合性液晶および溶媒を含有する溶液が等
方性液体状態を示す温度で、配向処理を施された基板に
該溶液を塗布する工程、（２）重合性液晶が液晶相を示
す温度範囲で、未乾燥の塗膜から溶媒を蒸発させて塗膜
を乾燥させるとともに、重合性液晶を配向させる工程、
および（３）配向させた重合性液晶を重合させる工程、
を有する光学異方体の製造方法、

【００１１】［II］ 未乾燥の塗膜から溶媒を蒸発させ
て塗膜を乾燥させる温度が、重合性液晶が液晶相を示す
温度範囲で、かつ、５０℃以下である上記［Ｉ］記載の
光学異方体の製造方法、

【００１２】［III］ 重合性液晶が、重合性低分子棒状
液晶から構成される重合性液晶である上記［Ｉ］または
［II］記載の光学異方体の製造方法、

【００１３】［IV］ 重合性液晶が重合性官能基として
アクリロイルオキシ基またはメタクリロイル基を有する
重合性液晶を用いる上記［Ｉ］、 ［II］または［III］
のいずれかに記載の光学異方体の製造方法、

【００１４】［Ｖ］ 重合性液晶が、１分子中に少なく
とも２つの６員環を有する液晶性骨格と、１分子中に１
つのアクリロイルオキシ基またはメタクリロイル基とを
有するアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステル
である上記［IV］記載の光学異方体の製造方法、

【００１５】［VI］ アクリル酸エステルまたはメタク
リル酸エステルが、一般式（Ｉ）

【００１６】

【化３】

【００１７】（式中、Ｘは水素原子又はメチル基を表わ
し、６員環Ａ、Ｂ及びＣはそれぞれ独立的に、

【００１８】

【化４】

【００１９】で表わされる群から選ばれる環を表わし、
ｎは０又は１の整数を表わし、ｍは１〜４の整数を表わ
し、Ｙ¹及びＹ²はそれぞれ独立的に、単結合、−ＣＨ₂
ＣＨ₂−、−ＣＨ₂Ｏ−、−ＯＣＨ₂−、−ＣＯＯ−、−
ＯＣＯ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ
−、−（ＣＨ₂）₄−、−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ−、−ＯＣ
Ｈ₂ＣＨ₂ＣＨ₂−、−ＣＨ₂＝ＣＨＣＨ₂ＣＨ₂−又は−Ｃ
Ｈ₂ＣＨ₂ＣＨ＝ＣＨ−を表わし、Ｙ³は単結合、−ＣＯ
Ｏ−、−ＯＣＯ−を表わし、Ｒは水素原子、ハロゲン原
子、シアノ基、炭素原子数１〜２０のアルキル基、アル
コキシ基、アルケニル基又はアルケニルオキシ基を表わ
す。）で表わされる化合物である上記［Ｖ］記載の光学
異方体の製造方法、及び

【００２０】［VII］ 上記［Ｉ］〜［VI］のいずれかに
記載の製造方法で得られた光学異方体を提供する。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の製造方法で使用する重合
性液晶は、通常、この技術分野において、液晶骨格と認
められる骨格と、重合性官能基を分子内に有する重合性
の液晶化合物である。液晶は、その骨格の構造により、
棒状液晶と面状液晶とに大別されるが、棒状液晶の場
合、液晶骨格は、１分子中に少なくとも２以上の６員環
を有するが、１分子中に２個又は３個の６員環を有する
ものが特に好ましい。面状液晶骨格としては、例えば、
ディスコティック液晶骨格などが挙げられる。

【００２２】重合性官能基としては、例えば、（メタ）
アクリロイルオキシ基、エポキシ基、ビニルエーテル
基、シンナモイル基、ビニル基等を挙げられるが、これ
らの中でも、光重合特性に優れていることから、アクリ
ロイルオキシ基が特に好ましい。また、１分子中に複数
の重合性官能基を有する多官能の重合性液晶化合物の場
合には、重合性官能基の種類が異なっていても良い。例
えば、１分子中に２つの重合性官能基を有する２官能性
の重合性液晶化合物の場合、一方の重合性官能基がアク
リロイルオキシ基であって、他方の重合性官能基がメタ
アクリロイルオキシ基であっても良い。

【００２３】重合性のディスコティック液晶の場合、重
合性官能基の導入後に液晶性を示すものであれば、特に
制限はなく、例えば、ベンゼン誘導体、トリフェニレン
誘導体、トルキセン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポ
ルフィリン誘導体、アントラセン誘導体、アザクラウン
誘導体、シクロヘキサン誘導体、β−ジケトン系金属錯
体誘導体、ヘキサエチニルベンゼン誘導体、ジベンゾピ
レン誘導体、コロネン誘導体、及びフェニルアセチレン
マクロサイクロ等が挙げられる。重合性官能基として
は、例えば、（メタ）アクリロイルオキシ基、エポキシ
基、ビニルエーテル基、シンナモイル基、ビニル基等が
挙げられる。

【００２４】本発明の製造方法で使用する重合性液晶
は、その液晶相を示す温度には特に制限はないが、製造
工程を容易にするために、できるだけ低温、好ましくは
５０℃以下、より好ましくは室温近くで液晶相を示す材
料が有利である。

【００２５】液晶相としては、ネマチック相、スメクチ
ック相、コレステリック相、ディスコチック相を発現す
る重合性液晶が好ましい。また、モノドメイン配向を示
す液晶相を有する重合性液晶が好ましい。

【００２６】また、本発明の製造方法で使用する重合性
液晶は、重合性低分子棒状液晶から構成されることが好
ましい。

【００２７】重合性低分子棒状液晶の中でも、１分子中
に少なくとも２つの６員環を有する液晶性骨格と、１分
子中に１つのアクリロイルオキシ基またはメタクリロイ
ル基とを有するアクリル酸エステルまたはメタクリル酸
エステルが好ましい。これらの重合性液晶化合物を含有
する重合性液晶は、室温付近で液晶相を発現させること
ができるため、製造工程中において意図しない熱重合の
誘起を避け、均一な配向状態の固定化が可能となる。

【００２８】重合性低分子棒状液晶としては、例えば、
前記一般式（Ｉ）で表わされる化合物が好ましい。

【００２９】前記一般式（Ｉ）において、６員環Ａ、Ｂ
及びＣがそれぞれ独立的に

【００３０】

【化５】

【００３１】で表わされる群から選ばれる環であり、ｍ
が１又は２であり、Ｙ¹及びＹ²がそれぞれ独立的に、単
結合又は−Ｃ≡Ｃ−であり、Ｒがハロゲン原子、シアノ
基、炭素原子数１〜２０のアルキル基、アルコキシル基
又はアルケニル基である化合物が特に好ましい。

【００３２】以下に、本発明の製造方法で使用される重
合性液晶に含まれる重合性液晶化合物の代表的なものの
化学構造式と相転移温度を示すが、本発明で使用するこ
とができる重合性化合物は、これらの化合物に限定され
るものではない。

【００３３】

【化６】

【００３４】

【化７】

【００３５】

【化８】

【００３６】（式中、シクロヘキサン環はトランスシク
ロヘキサン環を表わし、また相転移温度におけるＣは結
晶相、Ｎはネマチック相、Ｓはスメクチック相、Ｉは等
方性液体相をそれぞれ表わし、数字は相転移温度を表わ
す。）

【００３７】本発明に係わる重合性化合物は、単独で用
いても、２種以上の化合物を混合して用いてもよい。本
発明の重合性液晶化合物は混合することにより、室温付
近で液晶相を示す重合性液晶組成物を調製することがで
きることから、混合することが好ましい。

【００３８】また、本発明の製造方法で使用する重合性
液晶には、重合性官能基を有していない液晶化合物を、
重合性液晶中の総量が１０重量％を超えない範囲で添加
することもできる。

【００３９】そのような重合性官能基を有していない液
晶化合物としては、ネマチック液晶化合物、スメクチッ
ク液晶化合物、コレステリック液晶化合物等の通常この
技術分野で液晶と認識されるものであれば、特に制限な
く用いることができる。重合性官能基を有していない液
晶化合物の添加量が増加するに従って、重合性液晶を光
重合して得られる光学異方体の機械的強度が低下する傾
向にあるので、添加量を適宜調整する必要がある。

【００４０】また、本発明の製造方法で使用する重合性
液晶には、液晶性を示さない重合性の化合物を添加する
こともできる。このような化合物としては、通常、この
技術分野において、高分子形成性モノマーあるいは高分
子形成性オリゴマーとして認識されるものであれば特に
制限はないが、これらの中でもアクリレート化合物が特
に好ましい。

【００４１】これらの液晶化合物又は重合性化合物は適
宜選択して組み合わせて添加してもよいが、少なくとも
得られる重合性液晶組成物の液晶性が失われないよう
に、各成分の添加量を調整する必要がある。

【００４２】本発明の製造方法で使用する溶媒は、重合
性液晶を溶解した溶液が等方性液体相となるものであれ
ば、特に制限はなく、公知慣用のものを使用することが
できる。

【００４３】そのような溶媒としては、例えば、アセト
ン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペ
ンタノン、シクロヘプタノン、２−ヘプタノン、メチル
イソブチルケトン、ブチロラクトン等のケトン類；メタ
ノ−ル、エタノ−ル、ｎ−プロピルアルコ−ル、ｉｓｏ
−プロピルアルコ−ンル、ｎ−ブチルアルコ−ル、ｉｓ
ｏ−ブチルアルコ−ル、ｔｅｒｔ−ブチルアルコ−ル、
ペンタノ−ル、ヘプタノ−ル、オクタノ−ル、ノナノ−
ル、デカノ−ル等のアルコ−ル類；エチレングリコ−ル
ジメチルエ−テル、エチレングリコ−ルジエチルエ−テ
ル、ジオキサン等のエ−テル類；エチレングリコ−ルモ
ノメチルエ−テル、エチレングリコ−ルモノエチルエ−
テル、エチレングリコ−ルモノプロピルエ−テル、プロ
ピレングリコ−ルモノメチルエ−テル、プロピレングリ
コ−ルモノエチルエ−テル、プロピレングリコ−ルモノ
プロピルエ−テル等のアルコ−ルエ−テル類；蟻酸エチ
ル、蟻酸プロピル、蟻酸ブチル、酢酸メチル、酢酸エチ
ル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、プロピオン酸メチル、
プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオ
ン酸ブチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸ブチル、酪
酸プロピル等のエステル類；２−オキシプロピオン酸メ
チル、 ２−オキシプロピオン酸エチル、２−オキシプ
ロピオン酸プロピル、２−オキシプロピオン酸ブチル、
２−メトキシプロピオン酸メチル、 ２−メトキシプロ
ピオン酸エチル、２−メトキシプロピオン酸プロピル、
２−メトキシプロピオン酸ブチル等のモノカルボン酸エ
ステル類；セロソルブアセテ−ト、メチルセロソルブア
セテ−ト、エチルセロソルブアセテ−ト、プロピルセロ
ソルブアセテ−ト、ブチルセロソルブアセテ−ト等のセ
ロソルブエステル類；プロピレングリコ−ル、プロピレ
ングリコ−ルモノメチルエ−テル、プロピレングリコ−
ルモノメチルエ−テルアセテ−ト、プロピレングリコ−
ルモノエチルエ−テルアセテ−ト、プロピレングリコ−
ルモノブチルエ−テルアセテ−ト等のプロピレングリコ
−ル類；ジエチレルグリコ−ルモノメチルエ−テル、ジ
エチレルグリコ−ルモノエチルエ−テル、ジエチレルグ
リコ−ルジメチルエ−テル、ジエチレルグリコ−ルジエ
チルエ−テル、ジエチレルグリコ−ルメチルエチルエ−
テル等のジエチレングリコ−ル類；トリクロロエチレ
ン、フロン溶剤、ハイドロ・クロロ・フルオロ・カーボ
ン（Hydro Chloro Fluoro Carbon；ＨＣＦＣ）、ハイド
ロ・フルオロ・カーボン（Hydro Fluoro Carbon ；ＨＦ
Ｃ）等のハロゲン化炭化水素類；パ−フロロオクタン等
の完全フッ素化溶剤類；トルエン、キシレン等の芳香族
類、ジメチルアセチアミド、ジメチルホルムアミド、Ｎ
−メチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等の極性
溶剤等が挙げられる。

【００４４】上述した溶媒は、単独で使用しても、２種
類以上を組み合わせて使用しても良い。

【００４５】溶媒の配合割合は、重合性液晶の溶液を基
板に塗布する際の必要膜厚、塗布条件、重合後の膜厚
等、必要に応じて適宜調整すれば良い。

【００４６】重合性液晶の溶媒溶液を配向処理が施され
た基板に塗布する方法には、公知慣用の塗布方法を用い
ることができるが、例えば、ワイヤーバーコーティン
グ、スピンコ−ティング、ロ−ルコ−ティング、ディッ
プコ−ティング、スプレ−コ−ティング、プレ−ドコ−
ティング、カ−テンコ−ティング、ダイコーティング、
印刷コーティング、浸漬引き上げ法等が挙げられる。

【００４７】また、本発明の重合性液晶の溶媒溶液に
は、重合性液晶の重合反応性を向上させることを目的と
して、光重合開始剤や光重合開始助剤を添加することも
できる。

【００４８】光重合開始剤としては、例えば、公知のベ
ンゾインエーテル類、ベンゾフェノン類、アセトフェノ
ン類、ベンジルケタール類等を挙げられる。光重合開始
剤を併用する場合の添加量は、重合性液晶の総量の１０
重量％以下の範囲が好ましく、３重量％以下の範囲が特
に好ましい。

【００４９】光重合開始助剤としては、例えば、トリエ
タノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソ
プロパノールアミン、ｎ−ブチルアミン、ｎ−メチルジ
エタノールアミン等の脂肪族アミンや、ミヒラーケト
ン、４，４’−ジエチルアミンフェノン、４−ジメチル
アミノ安息香酸エチル等の芳香族アミン等が挙げられ
る。

【００５０】さらに、本発明の重合性液晶の溶媒溶液に
は、その保存安定性を向上させるために、例えば、ハイ
ドロキノン、ハイドロキノンモノアルキルエーテル類等
のハイドロキノン誘導体、第三ブチルカテコール、ピロ
ガロール、チオフェノール化合物、ニトロ化合物、β−
ナフチルアミン化合物、β−ナフトール化合物等の既知
の熱安定剤及び酸化防止剤を添加することもできる。熱
安定剤あるいは酸化防止剤を併用する場合の添加量は、
重合性液晶の総量の０．０５重量％以下の範囲が好まし
い。

【００５１】さらにまた、本発明の重合性液晶の溶媒溶
液には、光学異方体に２色性を付与するために、２色性
色素を添加することもできる。

【００５２】二色性色素には、アゾ系、アゾキシ系、ア
ントラキノン系、ペリレン系等があり、これらの色素を
単独又は混合して用いることができる。そのような二色
性色素としては、例えば、「ＬＳＹ−１１６」、「ＬＳ
Ｒ−４０１」、「ＬＳＲ−４０６」、「ＬＳＲ−４２
６」、「ＬＳＢ−２７８」、「ＬＳＢ−３５０」（以
上、三菱化学株式会社製）、「ＳＩ−２０９」、「Ｍ−
７１０」、「Ｍ−３６１」、「Ｍ−８６」、「Ｍ−６１
８」、「ＳＩ−２５２」、「Ｍ−７７７」、「Ｍ−３７
０」、「Ｍ−１３７」、「Ｍ−１４１」、「Ｍ−４３
８」、「Ｍ−４１２」、「Ｍ−３４」、「Ｍ−４３
０」、「Ｍ−４０６」、「Ｓ−３０１」、「Ｓ−３０
４」、「Ｍ−６７６」（以上、三井東圧株式会社製）を
挙げられる。

【００５３】これらの２色性色素の併用する場合の添加
量は、製造する光学異方体の用途により異なるが、重合
性液晶の総量の０．１〜１０重量％の範囲が好ましく、
０．２〜２重量％の範囲が特に好ましい。

【００５４】更に、本発明の重合性液晶の溶媒溶液に
は、螺旋構造を有する光学異方体を得る目的で、光学活
性化合物を添加することもできる。そのような目的で使
用する光学活性化合物は、それ自体が液晶性を示しても
示さなくても良い。また、重合性官能基を有していて
も、有していなくてもよい。また、螺旋構造を有する光
学異方体のねじれの向きは、使用する目的によって適宜
選択することができる。

【００５５】そのような光学活性化合物としては、例え
ば、光学活性基としてコレステリル基を有するペラルゴ
ン酸コレステロール、ステアリン酸コレステロール、光
学活性基として２−メチルブチル基を有するビー・ディ
ー・エイチ社（ＢＤＨ社；イギリス国）製の「ＣＢ−１
５」、「Ｃ−１５」、メルク社（ドイツ国）製の「Ｓ１
０８２」、チッソ社製の「ＣＭ−１９」、「ＣＭ−２
０」、「ＣＭ」；光学活性基として１−メチルヘプチル
基を有するメルク社製の「Ｓ−８１１」、「ＣＭ−２
１」、「ＣＭ−２２」等を挙げることができる。この光
学活性化合物を併用する場合の添加量は、製造される光
学異方体の用途により適宜調整するのが好ましい。

【００５６】本発明の製造方法で使用する配向処理を施
された基板は、基板表面を布等でラビング処理したもの
や、あるいは基板表面へのＳｉＯ₂ を斜方蒸着したもの
が挙げられるこれらの配向手段は単独で用いても、また
組み合わせて用いてもよい。その中でも、基板表面を布
等でラビング処理した基板を用いる方法は、その簡便性
から特に好ましい。

【００５７】布等でラビングすることによって適当な配
向性を得られないときは、公知の方法に従ってポリイミ
ド薄膜又はポリビニルアルコール薄膜等の有機薄膜を基
板表面に形成し、これを布等でラビングしてもよい。ま
た通常のＴＮ又はＳＴＮセルで使用されているようなプ
レチルト角を与えるポリイミド薄膜を積極的に用いるこ
とは、光学異方体の内部構造を更に精密に制御できるこ
とから特に好ましい。

【００５８】また、ラビング法に代えて光配向法を用い
ることもできる。電場によって配向状態を制御する場合
には、電極層を有する基板を使用し、この場合は電極上
に前述のポリイミド薄膜等の有機薄膜を形成することが
好ましい。

【００５９】基板は、有機材料、無機材料を問わずに用
いることができる。基板に用いることができる有機材料
としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
カーボネート、ポリイミド、ポリメタクリル酸メチル、
ポリスチレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリテ
トラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレ
ン、ポリアリレート、ポリスルホン、セルロース、ポリ
エーテルエーテルケトンなどが挙げられる。また、基板
に用いることができる無機材料としては、例えば、シリ
コン、ガラス等を挙げられる。

【００６０】また、基板として、液晶表示セルの上面及
び／又は下面のガラス基板面も好適に用いることができ
る。さらに、偏光フィルムを基板として用いることによ
り、偏光フィルムに直接光学異方体を作製することがで
き、このようにして得られる光学異方体は、楕円偏光フ
ィルムとして、液晶ディスプレイの構成部品として好適
に用いることができる。

【００６１】本発明の製造方法では、重合性液晶の溶媒
溶液を、等方性液体相を示す温度で配向処理を施された
基板に塗布した後、重合性液晶が液晶相を示す温度範囲
で溶媒を蒸発・乾燥させることにより、重合性液晶が濃
縮されて、液晶相を発現すると共にモノドメイン配向す
る。従って、重合性液晶から成る塗膜の乾燥時には液晶
の配向が完了しており、従来法で一般的に行われている
配向のための加熱を必要としないという作用効果を奏す
るものである。

【００６２】なお、重合性液晶が液晶相を示す温度範囲
で溶媒を蒸発・乾燥させる際に、系を減圧または加圧す
ることにより蒸発の速度、即ち、配向の速度を調節する
こともできる。

【００６３】重合性液晶を重合させる方法としては、紫
外線又は電子線等の活性エネルギー線を照射する重合方
法が、迅速に重合が進行するので、好ましい。活性エネ
ルギー線は、本発明の重合性液晶から成る塗膜を形成し
た基板面又は塗布していない基板面のどちらから照射し
てもよいが、重合性液晶から成る塗膜を形成していない
基板面に照射する場合、用いる基板は透明性を有してい
なければならない。また、重合時の温度は、本発明で使
用する重合性液晶の液晶状態が保持される温度でなけれ
ばならないが、熱重合を避ける意味からもできるだけ室
温に近い温度が好ましい。

【００６４】本発明の製造方法により得られる光学異方
体は、有利な光学性や熱的物性を有する。また、本発明
の製造方法により得られる光学異方体は、基板から剥離
して用いることもでき、他の基板に転写して用いること
もでき、あるいは剥離せずに基板に担持させたまま用い
ることもできる。

【００６５】

【実施例】以下、実施例及び比較例を用いて、本発明を
更に詳細に説明する。しかしながら、本発明はこれらの
実施例の範囲に限定されるものではない。

【００６６】（実施例１） 式（１）

【００６７】

【化９】

【００６８】で表わされる化合物５０重量部及び式
（４）

【００６９】

【化１０】

【００７０】で表わされる化合物５０重量部を混合して
重合性液晶組成物（Ａ）を調製した。得られた重合性液
晶組成物（Ａ）は、室温でネマチック相を示し、ネマチ
ック相から等方性液体相への相転移温度は４６℃であっ
た。また、重合性液晶組成物（Ａ）の２５℃におけるｎ
_e（異常光屈折率）は１．６６であり、ｎ_o（常光屈折
率）は１．５１であった。

【００７１】重合性液晶組成物（Ａ）６０重量部、光重
合開始剤「イルガキュアー（Irgacure）−６５１」（チ
バガイギー社製）１重量部及び酢酸エチル４０重量部か
ら成る塗布溶液（Ａ）を得た。

【００７２】厚さ１ｍｍ、１００ｍｍ×１００ｍｍの透
明ガラス基板に、ポリイミド配向剤「ＡＬ−１２５４］
（日本合成ゴム社製）を２０００回／分の回転速度でス
ピンコートした後、１５０℃で１時間乾燥させることに
より、ガラス基板上にポリイミド薄膜を形成した。この
ポリイミド薄膜をラビングマシーン「ＲＭ−５０」（イ
ーエッチシー社製）を用いてラビングすることによりポ
リイミド配向膜とした。

【００７３】このようにして作製したポリイミド配向膜
付きガラス基板に、塗布溶液（Ａ）をバーコーター（＃
１２）を用いて室温にてガラス基板に塗布した。この塗
布溶液（Ａ）を塗布したガラス基板を、室温において２
０秒間乾燥させた後、２枚の偏光フィルムの間において
観察したところ、重合性液晶組成物（Ａ）は、均一なホ
モジニアス配向しており、モノドメイン配向が得られ、
且つ、膜厚むらもなかった。

【００７４】次に、重合性液晶組成物（Ａ）から成る未
硬化の塗膜を有するガラス基板を窒素気流下において、
室温で紫外線ランプ（ユー・ヴイ・ピー（ＵＶＰ）社製
の「ＵＶＧＬ−２５」）を用いて１６０ｍＪ／ｃｍ²の
光量の紫外線を照射し、重合性液晶組成物を光重合させ
て光学異方体を作製した。

【００７５】このようにして得た光学異方体は、モノド
メインで配向方向が均一なホモジニアス配向が固定化さ
れたものであった。デクタク（Dectak）３０３０表面形
状測定器を用いて膜厚を測定した結果、９．６μｍであ
り、膜厚むらも認められなかった。更にこの光学異方体
をホットプレートを用いて１００℃に加熱し、２枚の偏
光フィルムの間に挟んで観察したところ、モノドメイン
で配向方向が均一なホモジニアス配向が固定化されてお
り、耐熱性に優れていることが確認された。

【００７６】（実施例２）実施例１において、塗布溶液
（Ａ）に代えて、重合性液晶組成物（Ａ）４０重量部、
光重合開始剤「イルガキュアー（Irgacure）−６５１」
（チバガイギー社製）０．６重量部及び酢酸エチル６０
重量部から成る塗布溶液（Ｂ）を用いた以外は、実施例
１と同様にして光学異方体を作製した。

【００７７】このようにして得た光学異方体は、モノド
メインで均一なホモジニアス配向を示していた。実施例
１と同様にして、膜厚を測定した結果、４．６μｍであ
り、また、実施例１と同様に評価した結果、耐熱性にも
優れていた。

【００７８】（実施例３）実施例１において、塗布溶液
（Ａ）に代えて、重合性液晶組成物（Ａ）４０重量部、
光重合開始剤「イルガキュアー（Irgacure）−６５１」
（チバガイギー社製）０．６重量部及び２−プロパノー
ル６０重量部から成る塗布溶液（Ｃ）を用いた以外は、
実施例１と同様にして光学異方体を作製した。

【００７９】このようにして得た光学異方体は、均一な
ホモジニアス配向を示していた。実施例１と同様にし
て、膜厚を測定した結果、１０μｍであり、また、実施
例１と同様に評価した結果、耐熱性にも優れていた。

【００８０】（比較例１）実施例１で使用した重合性液
晶組成物（Ａ）９８．５重量部に光重合開始剤「イルガ
キュアー（Irgacure）−６５１」（チバガイギー社製）
１．５重量部を溶解させて重合性液晶組成物（Ｄ）を調
製した。この重合性液晶組成物（Ｄ）は、室温でネマチ
ック相を示した。

【００８１】実施例１で使用したポリイミド配向膜付き
ガラス基板に、重合性液晶組成物（Ｄ）をバーコーター
（＃１２）を用いてガラス基板上に塗布した。この重合
性液晶組成物（Ｄ）を塗布したガラス基板を、室温にて
２枚の偏光フィルムの間において観察したところ、液晶
相はマルチドメインであり、多数のディスクリネーショ
ンラインが観察された。

【００８２】次に、重合性液晶組成物（Ｄ）を塗布した
ガラス基板を、実施例１と同じ条件で紫外線照射し、重
合性液晶組成物（Ａ）を光重合させて光学異方体を作製
した。このようにして得た光学異方体には、マルチドメ
インであり、多数のディスクリネーションラインが観察
された。実施例１と同様にして膜厚を測定した結果、１
６．６μｍであった。

【００８３】

【発明の効果】本発明の光学異方体の製造方法では、重
合性液晶の等方性溶液を用いて塗布して得られた未乾燥
の塗膜を、重合性液晶の液晶相を示す温度で溶媒を蒸発
させるので、重合性液晶を乾燥と同時に配向させること
ができる。

【００８４】本発明の光学異方体の製造方法によれば、
従来、一般に行なわれていた乾燥後の加熱による配向工
程が必要と成る結果、配向むらが低減された光学異方体
を効率よく製造できるので、本発明の製造方法は、液晶
表示素子の光学補償板や、偏光プリズム等の光学素子の
製造方法として非常に有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｋ 33:04

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （１）重合性液晶および溶媒を含有する
   溶液が等方性液体状態を示す温度で、配向処理を施され
   た基板に該溶液を塗布する工程、（２）重合性液晶が液
   晶相を示す温度範囲で、未乾燥の塗膜から溶媒を蒸発さ
   せて塗膜を乾燥させるとともに、重合性液晶を配向させ
   る工程、および（３）配向させた重合性液晶を重合させ
   る工程を有することを特徴とする光学異方体の製造方
   法。
2. 【請求項２】 未乾燥の塗膜から溶媒を蒸発させて塗膜
   を乾燥させる温度が、重合性液晶が液晶相を示す温度範
   囲で、かつ、５０℃以下である請求項１記載の光学異方
   体の製造方法。
3. 【請求項３】 重合性液晶が、重合性低分子棒状液晶か
   ら構成される重合性液晶である請求項１または２記載の
   光学異方体の製造方法。
4. 【請求項４】 重合性液晶が重合性官能基としてアクリ
   ロイルオキシ基またはメタクリロイル基を有する重合性
   液晶を用いる請求項１、２または３記載の光学異方体の
   製造方法。
5. 【請求項５】 重合性液晶が、１分子中に少なくとも２
   つの６員環を有する液晶性骨格と、１分子中に１つのア
   クリロイルオキシ基またはメタクリロイル基とを有する
   アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルである
   請求項４記載の光学異方体の製造方法。
6. 【請求項６】 アクリル酸エステルまたはメタクリル酸
   エステルが、一般式（Ｉ） 【化１】 （式中、Ｘは水素原子又はメチル基を表わし、６員環
   Ａ、Ｂ及びＣはそれぞれ独立的に、 【化２】 で表わされる群から選ばれる環を表わし、ｎは０又は１
   の整数を表わし、ｍは１〜４の整数を表わし、Ｙ¹及び
   Ｙ²はそれぞれ独立的に、単結合、−ＣＨ₂ＣＨ₂−、−
   ＣＨ₂Ｏ−、−ＯＣＨ₂−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−
   Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−（ＣＨ
   ₂）₄−、−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ−、−ＯＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂
   −、−ＣＨ₂＝ＣＨＣＨ₂ＣＨ₂−又は−ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ
   ＝ＣＨ−を表わし、Ｙ³は単結合、−ＣＯＯ−、−ＯＣ
   Ｏ−を表わし、Ｒは水素原子、ハロゲン原子、シアノ
   基、炭素原子数１〜２０のアルキル基、アルコキシ基、
   アルケニル基又はアルケニルオキシ基を表わす。）で表
   わされる化合物である請求項５記載の光学異方体の製造
   方法。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか１項に記載の製
   造方法で得られた光学異方体。