(57)【要約】【課題】液晶表示装置の画質の改善に用いられる積層光学補償フィルム、複合偏光板、液晶表示素子、及び、液晶配向用フィルムを提供する。【解決手段】シクロオレフィン系樹脂フィルムと、前記シクロオレフィン系樹脂フィルム上に積層された液晶層とからなる積層光学補償フィルムであって、前記シクロオレフィン系樹脂フィルムは、前記液晶層と接する側の表面に、酸素濃度が１５体積％以下である不活性ガスによる常圧プラズマ処理と、前記常圧プラズマ処理に続いてラビング処理が施されている積層光学補償フィルム。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
シクロオレフィン系樹脂フィルムと、前記シクロオレフィン系樹脂フィルム上に積層された液晶層とからなる積層光学補償フィルムであって、
前記シクロオレフィン系樹脂フィルムは、前記液晶層と接する側の表面に、酸素濃度が１５体積％以下である不活性ガスによる常圧プラズマ処理と、前記常圧プラズマ処理に続いてラビング処理が施されている
ことを特徴とする積層光学補償フィルム。
【請求項２】
液晶層は、正面位相差が２０ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の積層光学補償フィルム。
【請求項３】
請求項１又は２記載の積層光学補償フィルムが偏光板に積層されてなることを特徴とする複合偏光板。
【請求項４】
請求項３記載の複合偏光板を用いてなることを特徴とする液晶表示素子。
【請求項５】
シクロオレフィン系樹脂フィルムの表面に、酸素濃度が１５体積％以下である不活性ガスによる常圧プラズマ処理が施されてなることを特徴とする液晶配向用フィルム。
【請求項６】
シクロオレフィン系樹脂フィルムの表面に、酸素濃度が１５体積％以下である不活性ガスによる常圧プラズマ処理が施され、続いてラビング処理が施されてなることを特徴とする液晶配向用フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置の画質の改善に用いられる積層光学補償フィルム、複合偏光板、液晶表示素子、及び、液晶配向用フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、ノートパソコンやパソコン用モニタ等に使用されているが、近年では、大型テレビ用途にも採用され、急激に需要が増加している。
これに伴い液晶表示装置の光学補償を行うため、様々な光学補償フィルムが提案されている。
【０００３】
光学補償フィルムは大別すると、高分子フィルムを一軸又は二軸に延伸した延伸光学補償フィルムと、高分子フィルム等の基材の上に液晶層を積層させた液晶層積層フィルムがある。
用いる液晶の種類は配向状態を制御することで様々な補償形態を達成できること、延伸光学補償フィルムに比べ薄膜化できることから液晶層積層フィルムは有用であり、例えば、特許文献１にその製造方法が開示されている。
【０００４】
液晶積層型の光学補償フィルムのフィルム層の材料としては、透明性や低残留位相差等からトリアセチルセルロースが用いられている。
しかし、このようなトリアセチルセルロースからなるフィルム層を有する光学補償フィルムを用いて製造した液晶表示装置は、使用の際のバックライトの発熱により、光学補償フィルムのフィルム層が加熱され、発生した内部応力により光り抜けと呼ばれる、表示不良が生じるという問題があった。
【０００５】
このような問題に対して、近年、フィルム層の材料としてトリアセチルセルロースに代わり、耐熱性に優れ、光弾性係数の小さいシクロオレフィン系樹脂が用いられるようになりつつある。しかし、シクロオレフィン系樹脂フィルム上に液晶溶液を塗工し、液晶層を形成しようとしてもはじきを生じるため塗工が困難であり、また、シクロオレフィン系樹脂フィルムと液晶層とは密着性が悪いという問題があった。
また、シクロオレフィン系樹脂フィルムは、液晶分子を配向させるためにラビング処理しても充分に配向しないため、シクロオレフィン系樹脂フィルム上に液晶層を積層するためには配向膜が必要となり、製造過程が複雑になるという問題もあった。
【特許文献１】特開２００４−３１７６５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記現状に鑑み、液晶表示装置の画質の改善に用いられる積層光学補償フィルム、複合偏光板、液晶表示素子、及び、液晶配向用フィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、シクロオレフィン系樹脂フィルムと、前記シクロオレフィン系樹脂フィルム上に積層された液晶層とからなる積層光学補償フィルムであって、前記シクロオレフィン系樹脂フィルムは、前記液晶層と接する側の表面に、酸素濃度が１５体積％以下である不活性ガスによる常圧プラズマ処理と、前記常圧プラズマ処理に続いてラビング処理が施されている積層光学補償フィルムである。
以下に本発明を詳述する。
【０００８】
本発明者らは、鋭意検討の結果、シクロオレフィン系樹脂フィルムの表面に特定の条件で常圧プラズマ処理を施すことにより、シクロオレフィン系樹脂フィルムに対する液晶溶液の塗工性、及び、シクロオレフィン系樹脂フィルムと液晶層との密着性が向上し、更に常圧プラズマ処理が施されたシクロオレフィン系樹脂フィルムの上からラビング処理を施すことにより、別に配向膜を用いることなく液晶を配向させることができ、しかも、常圧プラズマ処理による効果を失わないということを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
本発明の積層光学補償フィルムは、シクロオレフィン系樹脂フィルムと、前記シクロオレフィン系樹脂フィルム上に積層された液晶層とからなる。
【００１０】
上記シクロオレフィン系樹脂フィルムは、シクロオレフィン系樹脂を成膜したものである。
上記シクロオレフィン系樹脂としては特に限定されず、例えば、ノルボルネン系樹脂、ジシクロペンタジエン系樹脂等が挙げられる。なかでも、不飽和結合を有さないか、又は、不飽和結合が水素添加されたものが好適に用いられ、例えば、１種又は２種以上のノルボルネン系モノマーの開環（共）重合体の水素添加物、１種又は２種以上のノルボルネン系モノマーの付加（共）重合体、ノルボルネン系モノマーとオレフィン系モノマー（エチレン、α−オレフィン等）との付加共重合体、ノルボルネン系モノマーとシクロオレフィン系モノマー（シクロペンテン、シクロオクテン、５，６−ジヒドロジシクロペンタジエン等）との付加共重合体、及び、これらの変性物等が挙げられ、具体的には、ＺＥＯＮＥＸ、ＺＥＯＮＯＲ（日本ゼオン社製）、ＡＲＴＯＮ（ＪＳＲ社製）、ＴＯＰＡＳ（チコナ社製）、ＡＰＬ（三井化学社製）等が挙げられる。
【００１１】
上記成膜の方法としては特に限定されず、従来公知の成膜方法を用いればよく、具体的には、例えば、シクロオレフィン系樹脂を押出機に供給して溶融、混練し、押出機の先端に取り付けた金型からフィルム状に押し出して長尺状のシクロオレフィン系樹脂フィルムを成膜する方法（溶融押出法）、シクロオレフィン系樹脂を有機溶媒中に溶解してなる溶液をドラム又はバンド上に流延した後に有機溶媒を蒸発させて長尺状のシクロオレフィン系樹脂フィルムを成膜する方法（溶液流延法）等が挙げられる。
なお、シクロオレフィン系樹脂フィルムの厚みが８０μｍ以上となる場合には、溶液流延法では有機溶剤を充分に蒸発、除去させることが困難となることがあるので、溶融押出法を用いることが好ましい。
【００１２】
本発明の積層光学補償フィルムにおいては、上記シクロオレフィン系樹脂フィルムは、上記液晶層と接する側の表面に、酸素濃度が１５体積％以下である不活性ガスによる常圧プラズマ処理と、前記常圧プラズマ処理に続いてラビング処理が施されている。
シクロオレフィン系樹脂フィルムの表面に、酸素濃度が１５体積％以下である不活性ガスによる常圧プラズマ処理が施されてなる液晶配向用フィルム、及び、シクロオレフィン系樹脂フィルムの表面に、酸素濃度が１５体積％以下である不活性ガスによる常圧プラズマ処理が施され、続いてラビング処理が施されてなる液晶配向用フィルムもまた、それぞれ本発明の１つである。
【００１３】
上記常圧プラズマ処理とは、電極間に導いた気体に電圧を印加することにより励起させてプラズマ化ガスとし、このプラズマ化ガスにより被処理物の表面を親水化処理するものである。
【００１４】
上記常圧プラズマ処理は、一対の対向電極を有し、該電極の対向面の少なくとも一方に固体誘電体が設置されている装置において行われることが好ましい。プラズマが発生する部位は、上記電極の一方に固体誘電体を設置した場合は、固体誘電体と電極との間、上記電極の双方に固体誘電体を設置した場合は、固体誘電体同士の間の空間である。この固体誘電体と電極との間又は固体誘電体同士の間に親水化処理の対象物体である疎水性樹脂フィルムを配置して常圧プラズマ処理を行う。
【００１５】
上記電極としては特に限定されず、例えば、銅、アルミニウム等の金属単体、ステンレス、真鍮等の合金、金属化合物等からなるものが挙げられる。
【００１６】
上記対向電極は、電界集中によるアーク放電の発生を避けるために、対向電極間の距離が略一定となる構造であることが好ましい。この条件を満たす電極構造としては、平行平板型、円筒対向平板型、球対向平板型、双曲面、対向平板型、同軸円筒型構造等が挙げられる。
【００１７】
上記固体誘電体は、上記電極の対向面の一方又は双方に設置されていることが好ましい。この際、固体誘電体と設置される側の電極が密着し、かつ、接する電極の対向面を完全に覆うようにする。固体誘電体によって覆われずに電極同士が直接対向する部位があると、そこからアーク放電が生じるためである。
上記固体誘電体の形状は、シート状でもフィルム状でもよいが、好ましい厚さの下限が０．０１ｍｍ、好ましい厚さの上限が４ｍｍである。０．０１ｍｍ未満であると放電プラズマを発生するのに高電圧を要し、４ｍｍを超えると電圧印加時に絶縁破壊が起こりアーク放電が発生する。
【００１８】
上記固体誘電体の材質としては特に限定されず、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチック、ガラス、二酸化珪素、酸化アルミニウム、二酸化ジルコニウム、二酸化チタン等の金属酸化物、チタン酸バリウム等の複酸化物等が挙げられる。
また、上記固体誘電体は、比誘電率が２５℃環境下で２以上であることが好ましい。比誘電率が２以上の誘電体の具体例としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ガラス、金属酸化膜等が挙げられる。さらに、高密度の放電プラズマを安定して発生させるためには、比誘電率が１０以上の固体誘電体を用いることが好ましい。
比誘電率の上限は特に限定されるものではないが、現実の材料では１８５００程度のものが知られている。比誘電率が１０以上の固体誘電体としては、酸化チタン５〜５０重量％、酸化アルミニウム５０〜９５重量％で混合された金属酸化物被膜、又は、酸化ジルコニウムを含有する金属酸化物被膜からなり、その被膜の厚みが１０〜１０００μｍであるものを用いることが好ましい。
【００１９】
上記電極間の距離としては特に限定されず、雰囲気ガスの圧力、酸素濃度、固体誘電体の厚さ、印加電圧の大きさ、プラズマ放電処理されたフィルムを利用する目的等を考慮して決定され、好ましい下限は０．５ｍｍ、好ましい上限は５０ｍｍである。０．５ｍｍ未満であると、電極間における雰囲気ガス濃度の変動が大きく、処理が不均一になり易く、また、電極間に設置する被処理物の厚さが限定されてしまう。５０ｍｍを超えると、均一な放電プラズマを発生させることが困難である。
また、印加する電圧はパルス電圧が好ましい。パルス波形はインパルス型、方形波型、変調型の波形のいずれでもよく、さらに印加電圧が正負の繰り返しであっても、正又は負のいずれかの極性側に電圧が印加される片波状の波形であってもよい。
【００２０】
パルス電圧の電圧立ち上がり時間としては特に限定されないが、好ましい下限は４０ｎｓ、好ましい上限は１００μｓである。ここで、パルス電圧の電圧立ち上がり時間とは、電圧変化が連続して正である時間を意味する。４０ｎｓ未満の電圧立ち上がり時間のパルス電圧を実現することは困難であり、１００μｓを超えると放電状態がアークに移行しやすく不安定なものとなり、パルス電圧による高密度プラズマ状態を期待できなくなる。より好ましい下限は５０ｎｓ、より好ましい上限は５μｓである。
また、パルス電圧の電圧立ち下がり時間も急峻であることが好ましく、パルス電圧の電圧立ち上がり時間と同様の１００μｓ以下のタイムスケールであることが好ましい。パルス電界発生技術によっても異なるが、例えば、本発明の実施例で使用した電源装置では、パルス電圧の電圧立ち上がり時間と電圧立ち下がり時間とを同じ時間に設定することができる。
【００２１】
パルス電圧の周波数としては特に限定されないが、好ましい下限は０．５ｋＨｚ、好ましい上限は１００ｋＨｚである。０．５ｋＨｚ未満であるとプラズマ密度が低いため処理に時間がかかりすぎ、１００ｋＨｚを超えるとアーク放電が発生しやすくなる。より好ましい下限は１ｋＨｚである。
【００２２】
上記パルス電圧におけるパルス継続時間としては特に限定されないが、好ましい下限は１μｓ、好ましい上限は１０００μｓである。１μｓ未満であると放電が不安定なものとなり、１０００μｓを超えるとアーク放電に移行しやすくなる。より好ましい下限は３μｓ、より好ましい上限は２００μｓである。ここで、パルス継続時間とは、ＯＮ、ＯＦＦの繰り返しからなるパルス電圧における、パルスが連続する時間を意味する。
さらに、放電を安定させるためには、放電時間１ｍｓ内に、少なくとも１μｓ継続するＯＦＦ時間を有することが好ましい。また、パルス電圧の印加において、直流を重畳してもよい。
【００２３】
プラズマ放電を発生する雰囲気ガスは、少なくとも酸素ガスを含むガスである。酸素ガス以外の混合ガスとしては、窒素ガス、アルゴンガスなどが挙げられ、酸素ガスと酸素以外のガスの体積比率は１５：８５〜１：９９の範囲でほぼ任意の比率で混合することができる。混合ガス中の酸素ガス濃度が１５体積％を超えると重合性液晶層の密着性が急激に低下する。また、混合ガス中の酸素ガス濃度の下限は特に限定されないが、本発明においては常圧付近で処理を実施するため、完全に無酸素状態になることはなく、実質的にその程度の酸素が存在すればよい。酸素ガス濃度のより好ましい上限は１０体積％である。
【００２４】
上記常圧プラズマ処理の圧力としては特に限定されないが、好ましい下限は１００Ｔｏｒｒ（約１．３３×１０４Ｐａ）、好ましい上限は８００Ｔｏｒｒ（約１０．６×１０４Ｐａ）であり、より好ましい下限は７００Ｔｏｒｒ（約９．３１×１０４Ｐａ）、より好ましい上限は７８０Ｔｏｒｒ（約１０．４×１０４Ｐａ）である。
【００２５】
上記ラビング処理の方法としては特に限定されず、従来公知の手段を用いることができ、例えば、長尺状のフィルムを搬送しつつ、該フィルム上に長さ方向を任意の角度に設定し得るラビングロールを設置し、ラビングロールを回転させつつフィルム表面に接触させ、基材表面をラビング処理する方法等が挙げられる。フィルムの搬送速度、ラビング角度、ラビングロールの回転数及びラビング圧等は、目的とするラビング処理に応じて適宜設定すればよい。
また、使用するラビングロール表面材等のラビング材の材質についても特に限定されないが、上記ラビング処理により得られるフィルムが光学用途に用いられるものであることを考慮すると、ナイロン、綿、ポリエステル等のフェルトのような傷がつきにくいものを選ぶことが好ましい。
本発明の積層光学補償フィルムにおいては、常圧プラズマ処理が施されたシクロオレフィン系樹脂フィルム上がラビング処理されていることにより、液晶層をホモジニアス配向させることができる。
【００２６】
上記液晶層としては、通常、液晶積層型の光学補償フィルムに用いられる液晶層であれば特に限定されないが、フィルムに対するダメージが少ないことから、液晶状態を発現する温度が低いものが好ましく、具体的には重合性液晶組成物からなる液晶層が好適に用いられる。
【００２７】
上記重合性液晶組成物としては特に限定されず、例えば、下記式（１）〜（７）からなる群より選択される少なくとも１種の重合性液晶化合物を含有するものが挙げられる。
【００２８】
【化１】
2006337566.tif 000002
【００２９】
なお、上記式（１）は、特開平９−３１６０３２号公報に記載の方法で合成できる。上記式（２）は、特開平７−１７９１０号公報に記載の方法で合成できる。上記式（３）は、ＷＯ９８／００４２８に記載の方法で合成できる。上記式（４）は、ＤＥ１９５０４２２４に記載の方法で合成できる。上記式（５）は、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．１９０，３２０１−３２１５（１９８９）に記載の方法で合成できる。上記式（６）は、特開２００３−４８９０３号公報に記載の方法で合成できる。上記式（７）は、ＷＯ９７／００６００に記載の方法で合成できる。
【００３０】
本発明の積層光学補償フィルムの製造方法としては特に限定されず、例えば、上述したように常圧プラズマ処理されたシクロオレフィン系樹脂フィルム上に、上記液晶層の原料となる上記重合性液晶組成物に溶剤、重合開始剤等を添加して液晶溶液とし、シクロオレフィン系樹脂フィルム上への塗工を行い、乾燥させる方法等が挙げられる。
【００３１】
上記溶剤としては特に限定されず、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、ｎ−ブチルベンゼン、ジエチルベンゼン、テトラリン、メトキシベンゼン、１，２−ジメトキシベンゼン、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、乳酸エチル、乳酸メチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、ジクロロエタン、テトラクロロエチレン、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、ｔ−ブチルアルコール、ジアセトンアルコール、グリセリン、モノアセチン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、ヘキシレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ等が挙げられる。上記溶剤は単一化合物であってもよいし、混合物であってもよい。
【００３２】
上記溶剤の割合としては特に限定されないが、上記重合性液晶組成物の全量を基準として好ましい下限は６０重量％、好ましい上限は９５重量％である。６０重量％未満であると、上記重合性液晶組成物の溶解性及び塗工する際に最適な粘度が得られず、９５重量％を超えると、溶剤コスト及び溶剤を蒸発させる際の時間や熱量といった経済的観点から好ましくない。より好ましい下限は５０重量％、より好ましい上限は９０重量％であり、更に好ましい下限は７０重量％、更に好ましい上限は８５重量％である。
【００３３】
上記重合性液晶組成物の重合速度を最適化するために、公知の光重合開始剤を添加してもよい。上記光重合開始剤の添加量としては特に限定されないが、上記重合性液晶組成物の全量を基準として、好ましい下限は０．０１重量％、好ましい上限は１０重量％であり、より好ましい下限は０．１重量％、より好ましい上限は７重量％である。
上記光重合開始剤としては特に限定されず、例えば、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、イルガキュアー５００、イルガキュアー２９５９、イルガキュアー９０７、イルガキュアー３６９、イルガキュアー１３００、イルガキュアー８１９、イルガキュアー１７００、イルガキュアー１８００、イルガキュアー１８５０、ダロキュアー４２６５、イルガキュアー７８４、イルガキュアー７５４、イルガキュアーＯＸＥ０１、ｐ−メトキシフェニル−２，４−ビス（トリクロロメチル）トリアジン、２−（ｐ−ブトキシスチリル）−５−トリクロロメチル−１，３，４−オキサジアゾール、９−フェニルアクリジン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、ベンジルジメチルケタール、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１−オン、及び、２，４−ジエチルキサントンとｐ−ジメチルアミノ安息香酸メチルとの混合物等が挙げられる。上記ダロキュアー及びイルガキュアーはどちらもチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のものである。これらに公知の増感剤（イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントンなど）を添加してもよい。
【００３４】
上記光ラジカル重合開始剤のその他の例としては、ｐ−メトキシフェニル−２，４−ビス（トリクロロメチル）トリアジン、２−（ｐ−ブトキシスチリル）−５−トリクロロメチル−１，３，４−オキサジアゾール、９−フェニルアクリジン、９，１０−ベンズフェナジン、ベンゾフェノン／ミヒラーズケトン混合物、ヘキサアリールビイミダゾール／メルカプトベンズイミダゾール混合物、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、ベンジルジメチルケタール、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１−オン、２，４−ジエチルキサントン／ｐ−ジメチルアミノ安息香酸メチル混合物、ベンゾフェノン／メチルトリエタノールアミン混合物等が挙げられる。
【００３５】
上記塗工の方法としては特に限定されず、例えば、ダイコート法、ロールコート法、グラビアコート法、マイクログラビア法、スピンコート法、バーコート法等が挙げられる。
【００３６】
上記液晶溶液を塗工する際には、塗工後に溶剤を除去して、上記シクロオレフィン系樹脂フィルム上に膜厚の均一な液晶溶液の層、すなわち、液晶層を形成させる。溶剤除去の条件は特に限定されず、溶剤がおおむね除去され、塗膜の流動性がなくなるまで乾燥すればよく、室温での風乾、ホットプレートでの乾燥、乾燥炉での乾燥、温風や熱風の吹き付けなどを利用して溶剤を除去することができる。上記重合性液晶化合物の種類と組成比によっては、塗膜を乾燥する過程で、塗膜中の上記重合性液晶組成物のネマチック配向が完了していることがある。従って、乾燥工程を経た塗膜は、後述する熱処理工程を経由することなく、重合工程に供することができる。しかしながら、塗膜中の液晶分子の配向をより均一化させるためには、乾燥工程を経た塗膜を熱処理し、その後に光重合処理することが好ましい。
【００３７】
塗膜を熱処理する際の温度及び時間、光照射に用いられる光の波長、光源から照射する光の量等は、上記重合性液晶化合物の種類と組成比、光重合開始剤の添加の有無やその添加量等によって好ましい範囲が異なる。従って、以下に説明する塗膜の熱処理の温度及び時間、光照射に用いられる光の波長、光源から照射する光の量についての条件は、あくまでもおよその範囲を示すものである。
【００３８】
塗膜の熱処理は、溶剤が除去され重合性液晶の均一配向性が得られる条件で行うことが好ましく、重合性液晶組成物の液晶相転移点以上で行ってもよい。熱処理方法としては、例えば、上記重合性液晶組成物がネマチック液晶相を示す温度まで塗膜を加温して、塗膜中の重合性液晶組成物にネマチック配向を形成させる方法等が挙げられる。上記重合性液晶組成物がネマチック液晶相を示す温度範囲内で、塗膜の温度を変化させることによってネマチック配向を形成させてもよい。この方法は、上記温度範囲の高温域まで塗膜を加温することによって塗膜中にネマチック配向を概ね完成させ、次いで温度を下げることによってさらに秩序だった配向にする方法である。上記のどちらの熱処理方法を採用する場合でも、熱処理温度の好ましい下限は室温、好ましい上限は１２０℃であり、より好ましい上限は９０℃であり、更に好ましい上限は７０℃である。
また、上記熱処理時間の好ましい下限は５秒、好ましい上限は２時間であり、より好ましい下限は１０秒、より好ましい上限は４０分であり、更に好ましい下限は２０秒、更に好ましい上限は２０分である。重合性液晶組成物からなる層の温度を所定の温度まで上昇させるためには、熱処理時間を５秒以上にすることが好ましい。生産性を低下させないためには、熱処理時間を２時間以内にすることが好ましい。このようにして本発明の重合性液晶層が得られる。
【００３９】
上記光照射に用いられる光の波長は特に限定されないが、好ましい下限は１５０ｎｍ、好ましい上限は５００ｎｍであり、より好ましい下限は２５０ｎｍ、より好ましい上限は４５０ｎｍであり、更に好ましい下限は３００ｎｍ、更に好ましい上限は４００ｎｍである。上記光としては、例えば、電子線、紫外線、可視光線、赤外線（熱線）等を利用することができ、通常は、紫外線又は可視光線を用いればよい。光源の具体的例としては、例えば、低圧水銀ランプ（殺菌ランプ、蛍光ケミカルランプ、ブラックライト）、高圧放電ランプ（高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ）、ショートアーク放電ランプ（超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、水銀キセノンランプ）等が挙げられる。なかでも、メタルハライドランプ、キセノンランプ、及び、高圧水銀ランプが好適に用いられる。光源と重合性液晶層との間にフィルター等を設置して特定の波長領域のみを通すことにより、照射光源の波長領域を選択してもよい。光源から照射する光量としては特に限定されないが、好ましい下限は２ｍＪ／ｃｍ２、好ましい上限は５０００ｍＪ／ｃｍ２であり、より好ましい下限は１０ｍＪ／ｃｍ２、より好ましい上限は３０００ｍＪ／ｃｍ２であり、更に好ましい下限は１００ｍＪ／ｃｍ２、更に好ましい上限は２０００ｍＪ／ｃｍ２である。光照射時の温度条件は、上記の熱処理温度と同様に設定されることが好ましい。
【００４０】
本発明の積層光学補償フィルムにおいては、上記液晶層は、正面位相差が２０ｎｍ以上であることが好ましい。２０ｎｍ未満であると、充分な光学補償効果が得られないことがある。
【００４１】
本発明の積層光学補償フィルムを従来公知の偏光板に積層することにより複合偏光板を製造することができる。
本発明の積層光学補償フィルムが偏光板に積層されてなる複合偏光板もまた、本発明の１つである。
【００４２】
本発明の複合偏光板を用いてなる液晶表示素子もまた、本発明の１つである。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、シクロオレフィン系樹脂フィルムの問題点であった液晶溶液の塗工性を著しく改善することができ、液晶層との密着性に優れた積層光学補償フィルムを提供することができる。
本発明の積層光学補償フィルムは、透明性、耐熱性に優れ、光弾性係数の小さなシクロオレフィン系樹脂フィルムを用いることから、バックライトの発熱により加熱された場合であっても、光り抜け等の表示不良が発生することもない。
本発明によれば、液晶表示装置の画質の改善に用いられる積層光学補償フィルム、複合偏光板、液晶表示素子、及び、液晶配向用フィルムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【００４５】
（実施例１）
（シクロオレフィンフィルムの作製）
シクロオレフィン系樹脂として熱可塑性飽和ノルボルネン系樹脂（日本ゼオン社製  商品名「ゼオノア＃１４２０」）を用い、これを一軸押出機に供給して溶融、混練し、一軸押出機の先端に取り付けたＴダイから溶融押出を行って、幅６５０ｍｍで、かつ、平均厚みが６５μｍの長尺状のフィルムを得た。
【００４６】
（常圧プラズマ処理）
図１はプラズマ放電処理装置を示す。金属製チャンバー１内に、上部電極２（ステンレス（ＳＵＳ３０４）製、大きさ：１５０ｍｍ×１００ｍｍ）と、下部電極３（ステンレス（ＳＵＳ３０４）製、大きさ：１５０ｍｍ×１００ｍｍ）が金属チャンバー１と絶縁された状態で配置されている。電極間距離は２ｍｍである。上部電極２及び下部電極３の電極対向面は、１．５ｍｍ厚のＡｌ２Ｏ３の溶射膜４によって被覆されている。
上記シクロオレフィン系樹脂フィルム７を上部電極２と下部電極３の中間に配置した後、装置内が１Ｔｏｒｒ（約１３３Ｐａ）になるまで油回転ポンプで排気を行った。排気後、窒素と酸素とを体積比９０：１０で混合した混合ガスを、ガス導入管５から装置内が７６０Ｔｏｒｒ（約１．０１×１０５Ｐａ）になるまで導入した。
パルス電源６より電極間に立ち上がり時間５μｓ、パルス幅１００μｓ、周波数７ｋＨｚ、電圧±５ｋＶの交流パルス電圧を前記電極間に印加してプラズマ放電を行い、シクロオレフィン系樹脂フィルム７の片面にプラズマ放電処理を行った。なお、シクロオレフィン系樹脂フィルム７は、上部電極２と下部電極３との間を４ｍ／分の速度で移動させながらプラズマ放電処理を行った。
【００４７】
（ラビング処理）
常圧プラズマ処理されたシクロオレフィン系樹脂フィルムの表面をナイロン製フェルトを用いてラビング処理を行った。
【００４８】
（重合性液晶化合物（５）の合成）
２−ブタノン３００ｍＬに対して４−ヒドロキシベンゾエート１６．６ｇ、水酸化ナトリウム４ｇを加え、更に、ヨウ化ナトリウム１５ｇ、６−クロロヘキサノール１５ｇを添加し６０℃に加熱した。１０時間後、溶媒を除去し、残渣を水酸化ナトリウム水溶液で洗浄し、０．５Ｍ水酸化カリウム水溶液中に加え、５時間還流した。その後、中和、再結晶を行い、１，４−ジオキサン２３０ｍＬ、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン１３．９ｇ、塩化アクリロイル１０．４ｇを加え、６０℃に加熱した。再結晶して得られた物質１１．７ｇを、１，２−ジメトキシエタン１００ｍＬ、トリエチルアミン８．１ｇ、塩化スルホニルメタン４．６ｇ中に添加し−３０℃に冷却した。１時間後、２−メチル−１，４−ジヒドロキシベンゼン２．５ｇ、４−（ジメチルアミノ）ピリジン０．５ｇを加え、３時間５℃に保つことにより下記式（５）で示される重合性液晶化合物を得た。
【００４９】
【化２】
2006337566.tif 000003
【００５０】
（重合性液晶組成物の調製）
重合性液晶化合物（５）に対して重量比０．０３の重合開始剤２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オンを添加した。この組成物にトルエンを加えて、溶剤が７５重量％である重合性液晶組成物溶液（液晶溶液）を作製した。
【００５１】
（積層光学補償フィルムの作製）
重合性液晶組成物溶液（液晶溶液）を１０ｃｍ×１０ｃｍのガラス基板に保持されたシクロオレフィン系樹脂フィルムの表面処理面に、スピンコートにて塗工した。塗工後、１００℃に保ったホットプレート上で溶媒を乾燥した。更にこれをハロゲンランプにてＵＶ照射を行い硬化させることにより、ほぼ１／２波長板となる積層光学補償フィルムを作製した。なお、積算照射量は４００ｍＪ、雰囲気の酸素濃度は５％で行った。
【００５２】
（実施例２）
液晶溶液をほぼ１／４波長板となるように塗工を行ったこと以外は、実施例１と同様にして積層光学補償フィルムを作製した。
【００５３】
（比較例１）
常圧プラズマ処理を施していないシクロオレフィン系樹脂フィルムを用いた以外は、実施例１と同様にして積層光学補償フィルムを作製した。
【００５４】
（比較例２）
ラビング処理を施さなかったこと以外は実施例１と同様にして積層光学補償フィルムを作製した。
【００５５】
（比較例３）
常圧プラズマ処理の代わりに春日電機社製のコロナ放電処理装置（高周波電源装置ＡＧＩ−０２０）を使用し、処理強度０．２ｋＷ、速度４．０ｍ／分でシクロオレフィン系樹脂フィルムの片面にコロナ放電処理を行った以外は実施例１と同様にして積層光学補償フィルムを作製した。
【００５６】
＜評価＞
実施例１〜２、及び、比較例１〜３で得られた積層光学補償フィルムについて以下の評価を行った。結果を表１に示した。
【００５７】
（接触角の測定）
シクロオレフィン系樹脂フィルム上に液晶溶液を塗工した際のシクロオレフィン系樹脂フィルムと液晶溶液との接触角をＫＲＵＳＳ社製  Ｇ２により測定した。
【００５８】
（はじき評価）
シクロオレフィン系樹脂フィルム上に液晶溶液を塗工した際のシクロオレフィン系樹脂フィルムに対する液晶溶液のはじき具合を目視により観察し、下記基準によりはじき評価を行った。
○  はじくことなく均一に塗工できた。
△  若干はじきのためムラが生じたが塗工できた。
×  はじきのため塗工することが困難であった。
【００５９】
（密着性評価）
得られた積層光学補償フィルムに対して、液晶層のシクロオレフィン系樹脂フィルムに対する密着性をＪＩＳ  Ｋ  ５６００−５−６のクロスカット法（１ｍｍ幅１００マス）に準ずる方法により測定し、評価した。
【００６０】
（位相差測定）
得られた積層光学補償フィルムに対して位相差測定装置ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ（王子計測機器株式会社製）を用いて測定を行った。遅相軸角度はラビング方向を０度として表した。
【００６１】
（外観）
得られた積層光学補償フィルムをクロスニコルに配設した偏光板間に挟み、目視にて評価した。
【００６２】
【表１】
2006337566.tif 000004
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明によれば、液晶表示装置の画質の改善に用いられる積層光学補償フィルム、複合偏光板、液晶表示素子、及び、液晶配向用フィルムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】プラズマ放電処理装置の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００６５】
１  金属製チャンバー
２  上部電極
３  下部電極
４  溶射膜
５  ガス導入管
６  パルス電源
７  シクロオレフィン系樹脂フィルム
【図１】
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