(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明フィルム上に配向膜を形成し、次いで該配向膜の表面にスライドコーターまたはスロットダイコーターで架橋性官能基を有するディスコティック液晶を含む塗布液を単層塗布、乾燥し、該液晶を硬化させて液晶層を形成することを特徴とする光学補償シートの製造方法。
【請求項２】
配向膜を、配向膜形成材料を含む塗布液を塗布、乾燥して形成する請求項１に記載の光学補償シートの製造方法。
【請求項３】
ディスコティック液晶を含む塗布液が、ディスコティック液晶を１０〜３０重量％の範囲で含んでいる請求項１に記載の光学補償シートの製造方法。
【請求項４】
配向膜形成材料を含む塗布液の塗布を、スライドコーターまたはスロットダイコーターを用いて行なう請求項１に記載の光学補償シートの製造方法。
【請求項５】
液晶層の層厚が０．８〜３．０μｍの範囲にある請求項１に記載の光学補償シートの製造方法。
【請求項６】
透明フィルム上に配向膜形成材料を含む塗布液をスライドコーターまたはスロットダイコーターで単層塗布、乾燥して配向膜を形成し、次いで該配向膜の表面に架橋性官能基を有するディスコティック液晶を含む塗布液を塗布、乾燥し、該液晶を硬化させて液晶層を形成することを特徴とする光学補償シートの製造方法。
【請求項７】
配向膜の膜厚が０．３〜２．０μｍの範囲にある請求項６に記載の光学補償シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光学補償シートの製造方法に関し、特に表示コントラスト及び表示色の視角特性を改善するために有用な光学補償シートの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
日本語ワードプロセッサやデスクトップパソコン等のＯＡ機器の表示装置の主流であるＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ−ｒａｙ  ｔｕｂｅ  ）は、薄型軽量、低消費電力という大きな利点をもった液晶表示素子に変換されてきている。現在普及している液晶表示素子（以下ＬＣＤと称す）の多くは、ねじれネマチック液晶を用いている。このような液晶を用いた表示方式としては、複屈折モードと旋光モードとの二つの方式に大別できる。
【０００３】
複屈折モードを用いたＬＣＤは、液晶分子配列のねじれ角が９０゜を超えたもので、急峻な電気光学特性を持つため、能動素子（薄膜トランジスタやダイオード）が無くても単純なマトリクス状の電極構造で時分割駆動により大容量の表示が得られる。しかし、この複屈折モードを用いたＬＣＤは応答速度が遅く（数百ミリ秒）、階調表示が困難という欠点を持っているため、能動素子を用いた液晶表示素子（ＴＦＴ−ＬＣＤやＭＩＭ−ＬＣＤなど）の表示性能を超えるまでには至っていない。
【０００４】
ＴＦＴ−ＬＣＤやＭＩＭ−ＬＣＤには、液晶分子の配列状態が９０゜ねじれた旋光モードの表示方式（ＴＮ型液晶表示素子）が用いられている。この表示方式は、応答速度が速く（数十ミリ秒）、容易に白色表示が得られ、高い表示コントラストを示すことから他の方式のＬＣＤと比較して高画質化には最も有力な方式である。しかし、ねじれネマティック液晶を用いているため、表示方式の原理上、見る方向によって表示色や表示コントラストが変化するといった視角特性上の問題があり、ＣＲＴの表示性能を超えるまでには至っていない。
【０００５】
特開平４−２２９８２８号公報及び特開平４−２５８９２３号公報などに見られるように、一対の偏光板とＴＮ型液晶セルの間に、位相差フィルムを配置することによって視野角を拡大しようとする方法が提案されている。
上記公報で提案された位相差フィルムは、液晶セルに対して、垂直な方向に位相差がほぼゼロのものであり、真正面からはなんら光学的な作用を及ぼさず、傾けたときに位相差が発現し、液晶セルで発現する位相差を補償しようというものである。しかし、これらの方法によってもＬＣＤの視野角はまだ不充分であり、更なる改良が望まれている。特に、車両積載用や、ＣＲＴの代替として考えた場合には、現状の視野角では全く対応できない。
【０００６】
また、特開平４−３６６８０８号公報及び特開平４−３６６８０９号公報では、光学軸が傾いたカイラルネマティク液晶を含む液晶セルを位相差フィルムとして用いて視野角を改良しているが、２層液晶方式となりコストが高く、重量も非常に大きいものとなっている。
更に特開平４−１１３３０１号公報及び特開平５−８０３２３号公報には、液晶セルに対して、光軸が傾斜している位相差フィルムを用いる方法が提案されているが、一軸性のポリカーボネートを斜めにスライスして用いるため、大面積の位相差フィルムを、容易に得ることはできず、生産性が低いとの問題点がある。また特開平５−１５７９１３号公報及びＥＰ０５７６３０４Ａ１公報に、ポリカーボネートに特殊な延伸を行なうことにより、光軸が傾斜している位相差フィルムを用いる方法が提案されているが、やはり、大面積の位相差フィルムを低コストで得ることは難しい。
【０００７】
また、特開平５−２１５９２１号公報においては、一対の配向処理された基板に硬化時に液晶性を示す棒状化合物を挟持した形態の複屈折板によりＬＣＤの光学補償をする案が提示されているが、この案では従来から提案されているいわゆるダブルセル型の補償板と何ら変わることがなく、生産性が低く、事実上大量生産には向かない。さらに棒状化合物を使用する限りは、後に述べる光学理由によりその複屈折板ではＴＮ型ＬＣＤの全方位視野角改善は不可能である。
また、特開平３−９３２６号公報及び特開平３−２９１６０１号公報には、配向膜が設けられたフィルム状基板に高分子液晶を塗布することによりＬＣＤ用の光学補償板とするとの方法が提案されているが、この方法では分子を斜めに配向させることは不可能であるため、やはりＴＮ型ＬＣＤの全方位視野角改善は不可能である。
【０００８】
そこで、鋭意検討した結果、光学的に負の一軸性であると共に、光軸が傾斜した位相差板によって目的が達成されることを突き止め、本出願人は特許出願を既にしている（特願平５−１５３２６５号）。更に、該位相差板を簡単な製法により、工業的に有利に製造するためにディスコティック液晶を透明フィルム上に塗布し、配向固定する方法を見い出し、これも既に特許出願している（特願平５−２３６５３９号）。しかしながら、大面積の光学補償シートを作製するために、大面積のフィルム上に配向膜や液晶層等を均一な膜厚で、塗布形成することが難しく、光学特性を大面積で均一に制御することが困難な場合があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、特にＴＮ型液晶表示素子における良好な視野角特性を表示画面全面に亙って均一に付与することができる、ディスコティック液晶を含む層を有する光学補償シートを容易に製造することができる光学補償シートの製造方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、特にＴＮ型液晶液晶表示素子における良好な視野角特性を表示画面全面に亙って均一に付与することができる、ディスコティック液晶を含む層を有する大面積の光学補償シートを容易に製造することができる光学補償シートの製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、透明フィルム上に配向膜を形成し、次いで該配向膜の表面にスライドコーターまたはスロットダイコーターで架橋性官能基を有するディスコティック液晶を含む塗布液を単層塗布、乾燥し、該液晶を硬化させて液晶層を形成することを特徴とする光学補償シートの製造方法により達成することができる。
上記光学補償シートの製造方法の好ましい態様は、下記のとおりである。
【００１１】
１）配向膜を、配向膜形成材料を含む塗布液を塗布、乾燥して形成する上記光学補償シートの製造方法。
２）ディスコティック液晶を含む塗布液が、ディスコティック液晶を１０〜３０重量％の範囲で含んでいる上記光学補償シートの製造方法。
３）配向膜形成材料を含む塗布液の塗布を、スライドコーターまたはスロットダイコーターを用いて行なう上記光学補償シートの製造方法。
４）配向膜形成材料を含む塗布液が、配向膜形成材料としてポリマーを１〜１０重量％の範囲で含んでいる上記光学補償シートの製造方法。
５）液晶層の層厚が、０．８〜３．０μｍの範囲にある上記光学補償シートの製造方法。
６）配向膜の膜厚が、０．３〜２．０μｍの範囲にある上記光学補償シートの製造方法。
【００１２】
また、上記目的は、透明フィルム上に配向膜形成材料を含む塗布液をスライドコーターまたはスロットダイコーターで単層塗布、乾燥して配向膜を形成し、次いで該配向膜の表面に架橋性官能基を有するディスコティック液晶を含む塗布液を塗布、乾燥し、該液晶を硬化させて液晶層を形成することを特徴とする光学補償シートの製造方法によっても達成することができる。
【００１３】
以下、本発明について詳細に説明する。
まず、本発明の光学補償シートの光学的有用性を、ＴＮ型ＬＣＤを例にとり説明する。図１及び図２は、液晶セルにしきい値電圧以上の充分な電圧を印加した場合の液晶セル中を伝搬する光の偏光状態を示したものである。コントラストの視野角特性には、特に電圧印加時の光の透過率特性が大きく寄与するため、電圧印加時を例にとり説明する。
図１は、液晶セルに光が垂直に入射した場合の光の偏光状態を示した図である。自然光Ｌ０が偏光軸ＰＡをもつ偏光板Ａに垂直に入射したとき、偏光板ＰＡを透過した光は、直線偏光Ｌ１となる。
【００１４】
ＴＮ型液晶セルに充分に電圧を印加した時の液晶分子の配列状態を、概略的に１つの液晶分子でモデル的に示すと、概略図中ＬＣのようになる。液晶セル中の液晶分子でモデル的に示すと、概略図中ＬＣの分子長軸が光の進路と平行な場合、入射面（光の進路に垂直な面内）での屈折率の差が生じないので、液晶セルを透過しても直線偏光のまま伝搬する。偏光板Ｂの偏光軸ＰＢを偏光板Ａの偏光軸ＰＡと垂直に設定すると、液晶セルを透過した直線偏光Ｌ２は偏光板Ｂを透過することができず暗状態となる。
【００１５】
図２は、液晶セルに光が斜めに入射した場合の光の偏光状態を示した図である。入射光の自然光Ｌ０が斜めに入射した場合偏光板Ａを透過した偏光Ｌ１はほぼ直線偏光になる（実際の場合偏光板の特性により楕円偏光になる）。この場合、液晶の屈折率異方性により液晶セルの入射面において屈折率の差が生じ、液晶セルを透過する光Ｌ２は楕円偏光しており偏光板Ｂでは完全に遮断されない。このように、斜方入射においては暗状態での光の遮断が不充分となり、コントラストの大幅な低下を招き好ましくない。
【００１６】
本発明は、このような斜方入射におけるコントラストの低下を防ぎ視角特性を改善できる光学補償板の製造方法を提案するものである。
図３に本発明により製造される光学補償シートの使用例を示した。偏光板Ａと液晶セルＴＮＣとの間に、液晶セルの法線方向から傾いた方向にレターデイションが極小値をとる光学異方素子ＲＦ１が配置されている。この光学異方素子ＲＦ１は該方向に対して光が入射する角度が大きくなる程位相差が大きくなる複屈折体である。また、偏光板Ｂと液晶セルＴＮＣとの間に、光学異方素子ＲＦ１と同様の光学特性を持つ光学異方素子ＲＦ２が配置されている。この様な構成の液晶表示素子に図２の場合と同様に自然光Ｌ０が斜方入射すると以下に述べる光学変調が起こる。先ず、偏光板Ａによって直線偏光Ｌ１にされ、光学異方素子ＲＦ１を透過するときに位相遅延作用によって楕円偏光Ｌ３に変調される。次に液晶セルＴＮＣを通ると逆位相の楕円偏光Ｌ４に変調され、更に光学異方素子ＲＦ２を透過すると位相遅延作用によって元の直線偏光Ｌ５に戻される。このような作用によって、自然光Ｌ０は種々の斜方入射においても同一な透過率が得られるようになり、視角依存性のない高品位な表示が可能な液晶表示素子を得ることができる。
【００１７】
本発明におけるディスコティック液晶とは、下記に列挙するようなものであるが、分子自身が負の一軸性をもち且つ斜め配向膜により基板面に対して斜めに光軸が配向するものであれば、とくに下記物質に限定されるものではない。
【００１８】
【化１】
0003616140.tif 000002
【００１９】
【化２】
0003616140.tif 000003
【００２０】
【化３】
0003616140.tif 000004
【００２１】
【化４】
0003616140.tif 000005
【００２２】
【化５】
0003616140.tif 000006
【００２３】
【化６】
0003616140.tif 000007
【００２４】
また特定のディスコティック液晶においてはディスコティックネマティック相を配向状態のまま固化させるとディスコティックネマティック相・固相転移温度以下ではその構造が安定に保たれるので、この光学異方体は熱的にも安定である。
【００２５】
本発明におけるディスコティック液晶層の負の一軸性とは、該液晶層の３軸方向屈折率を、その値が小さい順にｎ１  、ｎ２  、ｎ３  としたとき、ｎ１  ＜ｎ２  ＝ｎ３  の関係を有するものである。従って、光学軸方向の屈折率が最も小さいという特性を有するものである。ただし、ｎ２  とｎ３  の値は厳密に等しい必要はなく、ほぼ等しければ充分である。具体的には、
｜ｎ２  −ｎ３  ｜／｜ｎ２  −ｎ１  ｜≦０．２
であれば実用上問題はない。また、ＴＦＴあるいはＴＮ型液晶セルの視野角特性を大幅に改良する条件としては、該液晶層の光学軸はシート面の法線方向からの傾きβが５度〜５０度であることが好ましく、１０度〜４０度がより好ましい。更に、該液晶層の厚さをａとしたとき、
５０≦Δｎ’・ａ≦３００  （ｎｍ）
の条件を満足することが好ましい。但し、Δｎ’＝（ｎ２  ＋ｎ３  ）／２−ｎ１  である。
【００２６】
本発明において用いることができるディスコティック液晶の配向処理には、様々な方法がある。単純に基板表面をラビング処理し、その上に塗設するだけで有効な配向が得られるディスコティック液晶・基板の組み合わせもあるが、最も汎用性が高い方法は配向膜を使う方法である。配向膜としては、無機物斜方蒸着膜、或いは特定の有機高分子膜をラビングした配向膜がこれにあたる。また、アゾベンゼン誘導体からなるＬＢ膜のように光により異性化を起こし、分子が方向性を持って均一に配列する薄膜などもこれにあてはまる。
【００２７】
有機配向膜としては代表的なものとしてポリイミド膜がある。これはポリアミック酸（例えば、ＳＥ−７２１０、日産化学（株）製）を透明フィルム（基板）表面に塗布し１００℃から３００℃で焼成後、ラビングし、次いで、ディスコティック液晶を含む塗布液を塗布、乾燥することにより、配向したディスコティック液晶の層を形成することができる。また、アルキル鎖変性系ポバール（例えば、クラレ（株）製ＭＰ２０３、同Ｒ１１３０など）を使用すれば、得られる塗膜を焼成する必要はなく、ラビングするだけで配向能を付与することができる。その他、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタクリレート、など疎水性表面を形成する有機高分子膜ならば大抵のものがその表面をラビングすることによりディスコティック液晶配向能を付与できる。
また、無機物斜方蒸着膜としては代表的なものにＳｉＯ斜方蒸着膜がある。これは、真空槽内においてベースフィルム面に斜め方向からＳｉＯ蒸発粒子を当て、約２０〜２００ｎｍ厚の斜め蒸着膜を形成させて配向膜とするものである。この蒸着膜によってディスコティック液晶が配向をすると液晶層の光軸は、ＳｉＯ蒸着粒子が飛んできた軌跡を含み該ベースフィルム面に垂直な平面上の特定の方向を向く。
上記配向膜は、その上に塗設されたディスコティック液晶分子の配向方向を決定する作用がある。但し、ディスコティック液晶の配向は配向膜に依存するため、その組み合わせを最適化する必要がある。
【００２８】
本発明では、有機配向膜を使用することが高い生産性が得られる点から好ましい。即ち、配向膜形成材料として上記ポリマー等を含む塗布液を透明フィルム表面に塗布し乾燥後、ラビングし、次いで、ディスコティック液晶を含む塗布液を塗布、乾燥することにより、配向したディスコティック液晶の層を形成することが好ましい。
【００２９】
次に、一旦配向したディスコティック液晶分子は基板面とある角度θをもって配向しているが、１成分系では斜め配向の角度は配向膜の種類によってあまり変化せず、ディスコティック液晶分子固有の値をとることが多い。また、ディスコティック液晶分子２種以上を混合するとその混合比によりある範囲内の傾斜角の調整が可能である。従って、斜め配向の傾斜角制御にはディスコティック液晶種の選択、更には２種以上のディスコティック液晶分子を混合するなどの方法が有効である。
【００３０】
本発明の光学補償シートに用いるフィルム素材は光透過率が良好であることが好ましい。また、複屈折性に関してはいかなるものも使用可能であるが、若干面配向してるものの方が、光学補償の点で好ましい。即ち、その光学特性を３軸屈折率の関係で表すと、
ｎｘ＝ｎｙ≧ｎｚ
を満たす状態である。但しｎｘ、ｎｙはフィルム面内の互いに直交する光軸方向の屈折率で、ｎｚはフィルム面の法線方向の屈折率である。また、ｎｘとｎｙの値は厳密に等しい必要はなく、ほぼ等しければ十分である。具体的には、
｜ｎｘ−ｎｙ｜／｜ｎｘ−ｎｚ｜≦０．２
であれば実用上問題はない。更に、ベースフィルムの厚さをｄとしたとき、
０≦Δｎ・ｄ≦３００  （ｎｍ）
の条件を満足することが好ましい。但し、Δｎ＝（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚである。具体的には、ゼオネックス（日本ゼオン（株）製）、ＡＲＴＯＮ（日本合成ゴム（株）製）、フジタック（富士写真フイルム（株）製）などの商品名で売られている固有複屈折値が小さい素材から形成され、面配向しているフィルムが好ましい。しかし、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン等の固有複屈折値が大きい素材であっても製膜時に分子配向を制御することによってΔｎ・ｄ＝０〜３００ｎｍの面配向フィルムを形成することも可能であり、それらも好適に利用できる。
【００３１】
本発明者は、上述のような光学補償シートを量産するための技術検討を行ったところ、重要な開発課題はディスコティック液晶を含む塗布液の均一塗布であることであるとの知見を得た。そして、この均一塗布は、図５に示すようなスライドコーターあるいは図６に示すようなスロットダイコーターを使用することにより行なうことができ、これによりＴＮ型液晶表示素子における良好な視野角特性を表示画面全面に亙って均一に付与することができることが明らかとなった。スライドコーターあるいはスロットダイコーターを用いる塗布方法は、ディスコティック液晶を含む塗布液の塗布に適用するだけでも良いが、さらに配向膜形成用塗布液の塗布にも適用した方がより好ましい。また、スライドコーターあるいはスロットダイコーターを用いる塗布方法を、配向膜形成用塗布液の塗布に適用するだけでも均一な液晶層形成に寄与することができる。
図５において、送液ポンプＰ１で送られてきた塗布液５１がスライドコーター５２から押し出されて、コーティングロールＣＲにより搬送されたフィルム５３上に塗布され、塗布層５４が形成される。図６においても同様に、送液ポンプＰ１で送られてきた塗布液６１がスロットダイコーター６２から押し出されて、コーティングロールＣＲにより搬送されたフィルム６３上に塗布され、塗布層６４が形成される。
上記スライドコーターあるいはスロットダイコーターは、縦方向の均一塗布性に優れており、かつ高速で薄層膜の形成が可能であることから生産性においても高い塗布機であるといえる。また、フィルム（支持体）表面に凹凸がある場合でも、フィルムがバッキングローラーに巻かれた際に平滑化されるので、均一な塗布性に優れている。更に、フィルムに非接触で塗布を行なうので、フィルムあるいはフィルム上に既に形成されている塗膜を傷つけることなく、均一塗布が可能である。本発明者は、このような知見を得て本発明を完成したものである。
【００３２】
スライドコーター、スロットダイコーター以外の塗布方法、例えばバーコーターを用いて塗布をすると、塗布時にコイルバーが配向膜面に接触することにより配向膜の配向能が乱され、配向処理後に筋状の配向乱れとなって現れる。また、グラビアコーターを使用した場合は、ドクターが配向膜に接触するため、やはり配向乱れを起こした。
本発明に従うスライドコーターあるいはスロットダイコーターの使用により、上記問題を回避できる。しかしながら、スライドコーター等により塗布した場合であっても、塗布装置の送り精度、塗布部周辺の振動、送液ポンプの脈動レベルなど塗布斑に起因するものを最小限に抑えることが、好ましい。また、レタデーション変動を抑制し、斑の発生を抑えるために、液晶膜の塗布膜厚や塗布液の液晶濃度を最適値に、調整することが好ましい。即ち、ディスコティック液晶を含む塗布液は、ディスコティック液晶を１０〜３０重量％の範囲で含んでいることが好ましく、特に１５〜２５重量％の範囲が好ましい。また、液晶層の層厚は、０．８〜３．０μｍの範囲にあることが好ましく、特に１．０〜２．５μｍの範囲が好ましい。さらに、上記塗布方法によって、乾燥膜厚の精度を１０％以内にすることが好ましい。これにより、レタデーション変動、斑の発生を防止できる。
ディスコティック液晶を溶解させる溶剤としては、メチルエチルケトン等の有機溶剤を適宜選択して使用することができる。
【００３３】
上述のように、配向膜形成材料の塗布液を均一に塗布することは、次いで液晶層を形成して得られる光学補償シートの正面コントラスト低下防止や視野角の拡大など高品位を維持するために重要である。そして、均一塗布には上記のスライドコーターあるいはスロットダイコーターで塗布することが好適である。
配向膜形成材料としてポリマーを含む塗布液は、ポリマーを１〜１０重量％の範囲で含んでいることが好ましく、特に３〜８重量％の範囲が好ましい。また、配向膜の膜厚は、０．３〜２．０μｍの範囲にあることが好ましく、特に０．５〜１．５μｍの範囲が好ましい。
【００３４】
透明フィルム上に塗設されたディスコティック液晶を斜めに配向させる上記以外の方法として、磁場配向や電場配向がある。この方法においてはディスコティック液晶を基板に塗設後、所望の角度に磁場、或いは電場をかけるゾーンが必要であるがそのゾーン自体をディスコティックネマティック相が形成される温度に調整しておく必要がある。本発明では、これらの方法を併用しても良い。
【００３５】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
［実施例１］
トリアセチルセルロース（富士写真フィルム（株）製、厚さ：１００μｍ、｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ＝７０ｎｍ）のロールフィルムの一方の側にゼラチン層（層厚：０．１μｍ）を塗設した。次に、塗設したゼラチン層の上に長鎖アルキル変性ポバール（ＭＰ−２０３、クラレ（株）製）の塗布液を塗布し、１１０℃の温風３０秒間乾燥させたのち、ラビング処理を行って配向膜を形成した。
この配向膜上に、ディスコティック液晶（前記化合物例：ＴＥ−８（▲８▼：ｍ＝４））が２０重量％、そして光重合開始剤（イルガキュア９０７、日本チバガイギー（株）製）が０．１重量％となるように、メチルエチルケトン中に溶かした塗布液をスライドコーター（図５参照）により、塗布速度２０ｍ／分、塗布量１２ｃｃ／ｍ２  で塗布して、層厚２．４μｍのディスコティック液晶層を形成した。
この配向膜及び液晶層が形成されたフィルムを、１５０℃に設定された恒温槽に５分間入れてディスコティック液晶を配向させ、熟成させた後に、引き続き１５０℃の条件下で水銀灯（４００ワット）を２分間照射し、室温まで放冷することにより、光学補償シートを得た。
【００３６】
［実施例２］
実施例１において、液晶層を形成するための塗布液の塗布を、スライドコーターの代わりにスロットダイコーター（図６参照）を用いて行なった以外は実施例１と同様にして、光学補償シートを得た。
【００３７】
［実施例３］
実施例１において、液晶層の形成を下記のように行なった以外は、実施例１と同様にして、光学補償シートを得た。
配向膜上に、ディスコティック液晶（前記化合物例：ＴＥ−８（▲８▼：ｍ＝４））が２０重量％、そして光重合開始剤（イルガキュア９０７、日本チバガイギー（株）製）が０．１重量％となるように、メチルエチルケトン中に溶かした塗布液をスライドコーターにより、塗布速度２０ｍ／分、塗布量２０ｃｃ／ｍ２  で塗布して、層厚４．０μｍのディスコティック液晶層を形成した。
【００３８】
［実施例４］
実施例１において、液晶層の形成を下記のように行なった以外は、実施例１と同様にして、光学補償シートを得た。
配向膜上に、ディスコティック液晶（前記化合物例：ＴＥ−８（▲８▼：ｍ＝４））が５重量％、そして光重合開始剤（イルガキュア９０７、日本チバガイギー（株）製）が０．１重量％となるように、メチルエチルケトン中に溶かした塗布液をスライドコーターにより、塗布速度２０ｍ／分、塗布量２５ｃｃ／ｍ２  で塗布して、層厚１．２５μｍのディスコティック液晶層を形成した。
【００３９】
［比較例１］
実施例１において、液晶層を形成するための塗布液の塗布を、スライドコーターの代わりにバーコーターを用いて行なった以外は実施例１と同様にして、光学補償シートを得た。
【００４０】
上記のようにして得られた光学補償シート（実施例１〜４及び比較例１）を、偏光顕微鏡により観察したところ、実施例１及び実施例２の光学補償シートは均一な配向を示していたが、比較例１の光学補償シートは明らかにディスコティック液晶層塗布時のバーコーターの塗布筋に起因するシャープな厚み斑が発生し、それがそのままレタデーション斑として観測された。実施例３及び４の光学補償シートはコントラストの低下が少しあり、視野角改善効果も小さかった。
【００４１】
図４に、液晶の異常光と常光の屈折率の差と液晶セルのギャップサイズの積が４８０ｎｍでねじれ角が９０゜のＴＮ型液晶セルを示す。このＴＮ型液晶セルでは、セルバックライト（ＢＬ）上に、偏光軸ＰＡを有する偏光板Ａ、ラビング方向Ｒ１の光学補償シートＲＦ１、液晶セルＴＮＣ、ラビング方向Ｒ２の光学補償シートＲＦ２、及び偏光軸ＰＢを有する偏光板Ｂが、順に積層されている。尚、図４において、液晶セルの矢印はラビング方向を表している。また、光学補償シートのディスコティック液晶層は二枚とも液晶セル側に存在している。
実施例１及び２と比較例１で得た光学補償シートを、図４のＲＦ１及びＲＦ２のように装着し、液晶セルに対して０Ｖ〜５Ｖの４０Ｈｚ矩形波における正面からの透過率（Ｔ）を大塚電子製ＬＣＤ−５０００によって測定した。
液晶セル表面の法線方向からのコントラスト比（Ｔ１Ｖ／Ｔ５Ｖ）を計算したところ、実施例１及び実施例２は９５であったのに対し、比較例１は５０であった。
【００４２】
実施例１および２から明らかなように、本発明の光学補償シート製造方法を用いることにより、ＴＮ型液晶セルの視野角が大幅に広がり、かつ正面コントラストの低下のない光学補償シートを量産することができる。これに対し、比較例１の様に一般の塗布工程に多用されているバーコーターを用いて製造した該光学補償シートでは接触式塗布のためバー筋が発生し、外観面状を悪化させてしまう。バー筋による面状悪化は液晶膜のシャープな厚み斑となり、それがそのままレタデーション斑となってしまい光学特性を低下させる。また、バーコーターでは膜厚凹凸の大きい支持体に塗布すると液晶の塗布量精度の均一が保証できなくなり、これもレタデーション斑となる。
実施例３および４のようにスライドコーターを使っても液晶膜厚が４．０μｍ以上で塗布したり、５重量％のような低濃度液で塗布すると、正面コントラスト低下が少し発生しまた視野角の改善効果も小さくなる。また、液晶層層厚を０．８μｍ以下で塗布するとスライドコーター、スロットダイコーターの薄層塗布限界になり塗布適性が不充分である。また、３０重量％より高い濃度で塗布することは塗布液粘度の上昇につながり、筋やぬりつけの厚塗りなどを起こし易い。
【００４３】
［実施例５］
トリアセチルセルロース（富士写真フィルム（株）製、厚さ：１００μｍ、｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ＝７０ｎｍ）のロールフィルムの一方の側にゼラチン層（層厚：０．１μｍ）を塗設した。次に、塗設したゼラチン層の上に長鎖アルキル変性ポバール（ＭＰ−２０３、クラレ（株）製）５重量％溶液をスライドコーター（図５参照）により、塗布速度１０ｍ／分、塗布量２０ｃｃ／ｍ２  で塗布し、１１０℃の温風３０秒間乾燥させた後、ラビング処理を行って膜厚１．０μｍの配向膜を形成した。
この配向膜上に、ディスコティック液晶（前記化合物例：ＴＥ−８（▲８▼：ｍ＝４））とトリメチルプロパントリアクリレートの４：１の混合物に、光重合開始剤（イルガキュア９０７、日本チバガイギー（株）製）を１重量％添加した混合物の２０重量％メチルエチルケトン溶液（塗布液）を、スライドコーター（図５参照）塗布した。
この配向膜及び液晶層が形成されたフィルムを、１５０℃に設定された恒温槽に５分間入れてディスコティック液晶を配向させ、熟成させた後に、引き続き１５０℃の条件下で水銀灯（４００ワット）を２分間照射し、室温まで放冷することにより、光学補償シートを得た。
【００４４】
［実施例６］
実施例５において、配向膜を形成するための塗布液の塗布を、スライドコーターの代わりにスロットダイコーター（図６参照）を用いて行なった以外は実施例５と同様にして、光学補償シートを得た。
【００４５】
［実施例７］
実施例５において、配向膜の形成を下記のように行なった以外は、実施例５と同様にして、光学補償シートを得た。
ゼラチン層の上に長鎖アルキル変性ポバール（ＭＰ−２０３、クラレ（株）製）５重量％溶液をスライドコーター（図５参照）により、塗布速度１０ｍ／分、塗布量６０ｃｃ／ｍ２  で塗布し、１１０℃の温風３０秒間乾燥させた後、ラビング処理を行って膜厚３．０μｍの配向膜を形成した。
【００４６】
［実施例８］
実施例５において、配向膜の形成を下記の用に行なった以外は、実施例５と同様にして、光学補償シートを得た。
ゼラチン層の上に長鎖アルキル変性ポバール（ＭＰ−２０３、クラレ（株）製）１重量％溶液をスライドコーター（図５参照）により、塗布速度１０ｍ／分、塗布量６０ｃｃ／ｍ２  で塗布し、１１０℃の温風３０秒間乾燥させた後、ラビング処理を行って膜厚０．６μｍの配向膜を形成した。
【００４７】
［実施例９］
実施例５において、配向膜を形成するための塗布液の塗布を、スライドコーターの代わりにバーコーター（図６参照）を用いて行なった以外は実施例５と同様にして、光学補償シートを得た。
【００４８】
上記のようにして得られた光学補償シートを偏光顕微鏡により観察したところ、実施例５及び実施例６の光学補償シートは均一な配向を示していたが、実施例９の光学補償シートは、配向膜塗布時のバーコーターによる塗布筋が配向乱れの筋と少し見られた。実施例７及び８はコントラストの低下が少し見られ、視野角改善効果が小さかった。
【００４９】
実施例５及び６で得た光学補償シートを、図４のＲＦ１及びＲＦ２のように装着し、液晶セルに対して０Ｖ〜５Ｖの４０Ｈｚ矩形波における正面からの透過率（Ｔ）を大塚電子製ＬＣＤ−５０００によって測定した
液晶セル表面の法線方向からのコントラスト比（Ｔ１Ｖ／Ｔ５Ｖ）を計算したところ、実施例５及び実施例６は９１で、極めて高いコントラスト比を示した。
【００５０】
実施例５および６から明らかなように、本発明の光学補償シート製造方法を用いることにより、ＴＮ型液晶セルの視野角が大幅に広がり、かつ正面コントラストの低下のない光学補償シートを量産することができる。実施例９のように、一般の塗布工程に多用されているバーコーターを用いて配向膜を塗布した光学補償シートは、バー筋による面状悪化で配向能が低下する傾向にある。このため、液晶表示装置に配設した際、視野角改善効果が充分とはいえない。また、実施例７および８のようにスライドコーターを使っても配向膜膜厚が３．０μｍ以上で塗布したり、ポリマー濃度１重量％のような低濃度液で塗布すると正面コントラスト低下や視野角の改善効果が小さい。配向膜膜厚を０．３μｍ以下で塗布するとスライドコーター、スロットダイコーターの薄層塗布限界になり塗布適性が不充分である。また、１０重量％より高い濃度で塗布することは塗布液粘度の上昇につながり、筋やぬりつけの厚塗りなどを起こし易い。
【図面の簡単な説明】
【図１】液晶セルに光が垂直に入射した場合の光の偏光状態を示した図である。
【図２】液晶セルに光が斜めに入射した場合の光の偏光状態を示した図である。
【図３】液晶セルに光学補償シートの使用した例を示した図である。
【図４】実施例及び比較例で得られた光学補償シートの視角特性を測定した時のＴＮ型液晶セルの構成を示した図である。
【図５】単層塗布用スライドコーターによる塗布例を示した図である。
【図６】単層塗布用スロットダイコーターによる塗布例を示した図である。
【符号の説明】
ＴＮＣ  ＴＮ型液晶セル
Ａ、Ｂ  偏光板
ＰＡ、ＰＢ  偏光軸
Ｌ０  自然光
Ｌ１、Ｌ５  直線偏光
Ｌ２  液晶セルを通った後の変調光
Ｌ３、Ｌ４  楕円偏光
ＬＣ  ＴＮ型液晶セルに十分に電圧を印加した時の液晶分子の配列状態
ＲＦ１、ＲＦ２  光学補償シート
ＢＬ  バックライト
Ｒ１、Ｒ２  光学補償シートのラビング方向
ＣＲ  コーティングロール
Ｐ１  送液ポンプ
ＣＲ  コーティングロール
５１、６１  塗布液
５２  スライドコーター
５３、６３  フィルム
５４、６４  塗布層
６２  スロットダイコーター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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