(57)【要約】【課題】液晶ディスプレイの視野角特性を広げ、容易に製造でき、支持体の望ましくないカールをもたらさず、配向層の配向能を高める光学補償子を提供すること。【解決手段】透明ポリマー支持体と、光配向層と、ネマティック液晶を含む異方性層と、前記支持体と前記光配向層の間に配置された冷却硬化したゼラチンを含む不浸透性バリヤー層とを含んで成る液晶ディスプレイ用光学補償子。【選択図】　　　図１
2004062186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明ポリマー支持体と、光配向層と、ネマティック液晶を含む異方性層と、前記支持体と前記光配向層の間に配置された冷却硬化したゼラチンを含む不浸透性バリヤー層とを含んで成る液晶ディスプレイ用光学補償子。
【請求項２】
前記不浸透性バリヤー層が水溶性樹脂を含む請求項１記載の光学補償子。
【請求項３】
前記ネマティック液晶が紫外線架橋性材料である請求項１記載の光学補償子。
【請求項４】
前記ゼラチンが５〜２０℃の温度で冷却硬化されたものである請求項１記載の光学補償子。
【請求項５】
冷却された透明支持体を用意し；
前記支持体上にバリヤー層を適用し；
前記バリヤー層上に有機溶剤から配向層をコートし、次いで、配向層を乾燥させ、配向させ；
次いで、溶剤キャリヤー中に重合性材料を含む異方性ネマティック液晶層を前記配向層上にコートして重合させること；
を含み、前記バリヤー層が前記有機溶剤の存在下で不浸透性かつ非膨潤性である、請求項１記載の液晶ディスプレイ用光学補償子の製造方法。
【請求項６】
前記冷却されたポリマー支持体が５〜２０℃の温度である請求項５記載の方法。
【請求項７】
ａ）冷却されたポリマー支持体上に水溶性樹脂をコートする工程；
ｂ）前記コーティングを乾燥させてバリヤー層を形成する工程；
ｃ）溶剤中に光配向可能なポリマーを含む配向層を前記バリヤー層上にコートする工程；
ｄ）前記配向層を乾燥させる工程；
ｅ）所定の方向で前記配向層を光配向させる工程；
ｆ）溶剤キャリヤー中に重合性材料を含む異方性ネマティック液晶層を前記配向層上にコートする工程；
ｇ）前記異方性層を乾燥させる工程；
ｈ）前記異方性層を重合させる工程；及び
ｉ）工程ｃ）〜ｈ）を繰り返す工程［ただし、工程ｈ）から得られた異方性層の上にコートするが、工程ｅ）の前記方向に対して所定の角度で前記配向層を光配向させる］；
を含む、請求項１記載の光学補償子の製造方法。
【請求項８】
工程ｅ）の方向に対する工程ｉ）の前記所定の角度が９０°である請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記水溶性樹脂がゼラチン又はポリビニルアルコールである請求項７記載の方法。
【請求項１０】
前記冷却されたポリマー支持体が５〜２０℃の温度である請求項７記載の方法。
【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視野角特性を改良するための光学補償子であって、透明ポリマー支持体と、不浸透性バリヤー層と、光配向（ｐｈｏｔｏ−ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）配向層と、ネマティック液晶を含む光学異方性層とを有する光学補償子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報ディスプレイの様々な分野における液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用途の現在の急速な拡大は、主にディスプレイ品質の改良によるものである。コントラスト、色再現、及び安定なグレイスケール輝度は、液晶技術を用いる電子ディスプレイの重要な特性である。液晶ディスプレイのコントラストを制限する主な要因は、液晶要素又はセルを通る際に光が「漏れる」傾向である。光が漏れると、暗又は「黒」の画素状態となる。さらに、光漏れ及びそれによる液晶ディスプレイのコントラストは、ディスプレイスクリーンを観察する角度にも依存する。典型的には、最適なコントラストは、ディスプレイへの垂直入射を中心とした狭い観察角内だけで観測され、観察角が大きくなるにつれて急速に低下する。カラーディスプレイにおいて、光漏れの問題は、コントラストを低下させるだけでなく、色又は色相のシフトとそれに付随する色再現の低下をもたらす。暗状態の光漏れに加えて、典型的なツイストネマティック液晶ディスプレイにおける狭い観察角は、液晶材料の光学異方性のために観察角の関数として輝度−電圧曲線でシフトが生じることによって悪影響を受ける。
【０００３】
従って、そのようなディスプレイの品質を決める主な要因のうちの１つは、様々な視野角でのコントラスト比の変化を表す視野角特性である。広い様々な観察角で同じように画像が見えることが望ましく、この能力は液晶ディスプレイ装置で不十分な点であった。視野角特性を向上させる１つの方法は、米国特許第５，５８３，６７９号（Ｉｔｏら）、第５，８５３，８０１号（Ｓｕｇａら）、第５，６１９，３５２号（Ｋｏｃｈら）、第５，９７８，０５５号（Ｖａｎ　Ｄｅ　Ｅｉｔｔｅら）及び第６，１９０，５９７号（Ｓｃｈａｄｔら）明細書に開示されているように、適切な光学特性を有する補償子（補償フィルム、リターデーションフィルム、又はリターダー（ｒｅｔａｒｄｅｒ）とも呼ばれている）を偏光子と液晶セルの間に挿入することである。負の複屈折性を有するディスコティック液晶をベースとする米国特許第５，５８３，６７９号（Ｉｔｏら）及び第５，８５３，８０１号（Ｓｕｇａら）明細書に記載されている補償フィルムは広く使用されている。その補償フィルムは、広い観察角で高いコントラストを与えるが、Ｓａｔｏｈら（“Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　ｎｅｍａｔｉｃ　ｈｙｂｒｉｄ　ａｎｄ　ｄｉｓｃｏｔｉｃ　ｈｙｂｒｉｄ　ｆｉｌｍｓ　ａｓ　ｖｉｅｗｉｎｇ　ａｎｇｌｅ　ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ　ｆｏｒ　ＮＷ−ＴＮ−ＬＣＤｓ”，ＳＩＤ　２０００　Ｄｉｇｅｓｔ，　ｐｐ．　３４７−３４９，　（２０００））によって開示された正の複屈折性を有する液晶材料から作られた補償子と比較して、グレーレベル画像のカラーシフトがより大きいという欠点がある。カラーシフトを低減すると同時にコントラスト比の点で同等な性能を得るための１つの選択肢は、Ｃｈｅｎら（”Ｗｉｄｅ　Ｖｉｅｗｉｎｇ　Ａｎｇｌｅ　Ｐｈｏｔｏａｌｉｇｎｅｄ　Ｐｌａｓｔｉｃ　Ｆｉｌｍｓ”，　ＳＩＤ　９９　Ｄｉｇｅｓｔ，　ｐｐ．　９８　−　１０１　（１９９９））に記載されているように、液晶セルの両側に一対の交差させた液晶ポリマーフィルム（ＬＣＰ）を使用することである。この論文には、「第２のＬＰＰ／ＬＣＰリターダーフィルムを第１のＬＣＰリターダーフィルムの上に直接コートし、最終的なワイドビューリターダー積層体の全厚はほんの数ミクロンであること」が記載されている。そのような補償フィルムは、非常にコンパクトな光学要素をもたらすが、この方法の困難な点は交差させた２枚のＬＣＰ層を、特に連続ロール・ツー・ロール（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｒｏｌｌ　ｔｏ　ｒｏｌｌ）製造法で製造することである。
【０００４】
補償フィルムは、透明プラスチック基材上に有機溶剤から配向層及び異方性液晶材料をコートすることにより作製される。配向層をコートするために使用される溶剤も、支持体に対して攻撃剤（ａｔｔａｃｋ　ａｇｅｎｔ）又は膨潤剤として作用する。これによって、基材中の低分子量材料、例えばポリマー、可塑剤及び染料が支持体から抜け出ることがあり、その後、それらの低分子量材料は配向層のコーティングと混合する。２つの層の混合又は相互拡散は、配向工程の間に配向層が配向するのを妨げ、特に液晶層がネマティック又は正の複屈折性の液晶である場合に、液晶層の不十分な配向をもたらす。交差させた偏光子を通して観察した場合に、この不十分な配向は、明状態と暗状態の間での不十分なコントラスト又は差をもたらす。配向層の溶剤コーティングは、トリアセチルセルロース（又は三酢酸セルロース）等の材料が支持体材料として使用された場合に、支持体の望ましくないカーリングももたらす。支持体と配向層の間に望ましくない相互作用がある場合に、コーティング中の気泡又はボイド等の他の欠陥も観察されることがある。
【０００５】
米国特許第５５８３６７９号、第６０６１１１３号及び第６０８１３１２号明細書には、配向層及びディスコティック液晶材料を含む光学異方性層の支持体に対する接着性を高めるために下引き層又はアンダーコート層を使用することが記載されている。
【０００６】
【特許文献１】
米国特許出願公開第２００２／００４１３５２号明細書
【特許文献２】
米国特許出願公開第２００２／０１０２３６８号明細書
【特許文献３】
欧州特許第１１４３２７１号明細書
【特許文献４】
特開２００２−０１４２３３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
液晶ディスプレイ、特にツイストネマティック（ＴＮ）、スーパーツイストネマティック（ＳＴＮ）、光学補償ベンド（ＯＣＢ）、面内スイッチング（ＩＰＳ）又は垂直配向（ＶＡ）液晶ディスプレイの視野角特性を広げ、容易に製造でき、支持体の望ましくないカールをもたらさず、配向層の配向能を高める光学補償子を提供することが解決すべき課題である。これらの様々な液晶ディスプレイ技術は、米国特許第５，６１９，３５２号（Ｋｏｃｈら）、第５，４１０，４２２号（Ｂｏｓ）及び第４，７０１，０２８号（Ｃｌｅｒｃら）明細書に概説されている。
【０００８】
液晶ディスプレイ技術の進歩にもかかわらず、より高い表示品質を示す補償子が依然として必要とされている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、透明ポリマー支持体と、光配向層と、ネマティック液晶を含む光学異方性層と、前記支持体と前記光配向層の間に配置された不浸透性バリヤー層を含む、液晶ディスプレイ用の光学補償子を提供する。本発明は、そのような補償子の製造方法も提供する。
【００１０】
この光学補償子は、改良された表示品質を示す。この光学補償子は、液晶ディスプレイ、特にツイストネマティック（ＴＮ）、スーパーツイストネマティック（ＳＴＮ）、光学補償ベンド（ＯＣＢ）、面内スイッチング（ＩＰＳ）又は垂直配向（ＶＡ）液晶ディスプレイの視野角特性を広げ、容易に製造でき、支持体の望ましくないカールをもたらさず、配向層の配向能を高める。
【００１１】
液晶ディスプレイ用の光学補償子に関する本発明は先に概説したとおりである。「不浸透性」なる用語は、補償子の光学特性に悪影響を及ぼす傾向のある支持体から配向層及び／又は異方性層への成分の移行を実質的に妨げるのに有効であること、又は支持体の寸法安定性に悪影響を及ぼす傾向のある配向層用のコーティング溶剤が配向層から支持体中に入りこむことを妨げるのに有効であることを意味するために用いる。本発明を、図面を参照して以下により詳しく説明する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１に本発明に係る光学補償子５の略断面図を示す。この補償子は、ガラス又はポリマー等の透明材料から作られた支持体１０を含む。「支持体」という場合には、当然のことながら、支持体が、自立し、また、他の層を支持できるように、固体の機械的に強靱な層でなくてはならない。典型的な支持体は、三酢酸セルロース（ＴＡＣ）、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン又は他の透明ポリマーから作られており、２５〜５００マイクロメートルの厚さを有する。支持体１０は、典型的には、好ましくは１０ｎｍ未満、より好ましくは５ｎｍ未満の低い面内（ｉｎ−ｐｌａｎｅ）リターデーションを有する。場合によっては、支持体１０は、１５〜１５０ｎｍのより大きな面内リターデーションを有していてもよい。典型的には、支持体１０が三酢酸セルロースから作られたものである場合には、支持体は、およそ−４０ｎｍ〜−１２０ｎｍの面外（ｏｕｔ−ｏｆ−ｐｌａｎｅ）リターデーションを有する。オン電圧を印加したときの液晶状態を補償するように補償子が設計されている場合には、これは望ましい特性である。上述の面内リターデーションは（ｎｘ−ｎｙ）ｄの絶対値として定義され、上述の面外リターデーションは［ｎｚ−（ｎｘ＋ｎｙ）／２］ｄとして定義される。屈折率ｎｘ及びｎｙは、それぞれ、支持体の面内にある遅軸及び速軸に沿う方向での屈折率であり、ｎｚは支持体の厚さ方向（Ｚ軸）に沿う屈折率であり、ｄは支持体の厚さである。支持体は、連続（ロール状の）フィルム又はウェブの形態にあることが好ましい。
【００１３】
支持体１０上にバリヤー層６０が適用され、層６０の上に配向層２０が適用され、層２０の上に異方性ネマティック液晶層３０が配置される。
【００１４】
バリヤー層６０は、ケトン類、トルエン、アルキルアセテート類、エーテル類及びアルコール類等の有機溶剤に溶解しない材料を含む。バリヤー層が、水溶性ポリマーであることが好ましい。そのような水溶性ポリマーとしては、ポリビニルアルコール及びそのコポリマー、ゼラチン、ゼラチン誘導体、カゼイン、寒天、アルギン酸ナトリウム、スターチ、アクリル酸含有ポリマー、無水マレイン酸含有ポリマー、カルボキシメチルセルロース及びヒドロキシプロピルメチルセルロース等のセルロースエステル、並びにポリアクリルアミドが挙げられる。ゼラチンが非常に好ましい。
【００１５】
不浸透性バリヤー層は、イソシアネート類、アルデヒド類、ビニルスルホン材料、アジリジン類及びメラミン樹脂等の架橋剤の添加等の周知の方法を使用して架橋させてもよい。
不浸透性バリヤー層は、０．１０〜５．５ｇ／ｍ２、好ましくは０．５５〜３ｇ／ｍ２の乾燥被覆量で適用できる。
不浸透性バリヤーは、周知の技術により水から透明支持体上に適用できる。不浸透性バリヤーは、常用の技術を使用して乾燥させることができる。その材料としてゼラチンが使用される場合、ゼラチンを支持体に適用後、ゼラチンを５〜２０℃に冷却した場合にさらなる改良が認められる。
【００１６】
コーティング品質、密着性及び層の他の特性を改良するために、界面活性剤、他の水溶性ポリマー、ポリマーラテックス及びポリマー分散体等の添加剤を不浸透性バリヤー層に加えることができる。さらに、密着性を改良するために、不浸透性バリヤー層の上に補助層を適用してもよい。
【００１７】
透明支持体とバリヤー層の間の結合強度を高めるために、透明支持体上に下引き層を形成することが好ましい。下引き層は、コーティング法によって透明支持体上に形成される。下引き層を適用する前に、支持体に任意の表面活性化処理を行ってもよい。表面活性化処理としては、化学的処理、機械的処理、コロナ放電処理、火炎処理、紫外線処理、高周波処理、グロー放電処理、活性プラズマ処理、又はオゾン酸化処理が挙げられる。下引き層に好適な周知の材料の例として、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ブタジエン、メタクリル酸、アクリル酸、イタコン酸、及び無水マレイン酸から誘導されるコポリマー；ポリエチレンイミン；エポキシ樹脂；グラフト化ゼラチン；ニトロセルロース；ハロゲン含有樹脂、例えばポリ臭化ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリ酢酸ビニル、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、臭素化ポリエチレン、塩素化ゴム、塩化ビニル／エチレンコポリマー、塩化ビニル／プロピレンコポリマー、塩化ビニル／スチレンコポリマー、イソブチレンクロライド含有コポリマー、塩化ビニル／塩化ビニリデンコポリマー、塩化ビニル／スチレン／無水マレイン酸コポリマー、塩化ビニル／スチレン／アクリロニトリルコポリマー、塩化ビニル／ブタジエンコポリマー、塩化ビニル／イソプレンコポリマー、塩化ビニル／塩素化プロピレンコポリマー、塩化ビニル／塩化ビニリデン／酢酸ビニルコポリマー、塩化ビニル／アクリル酸エステルコポリマー、塩化ビニル／マレイン酸エステルコポリマー、塩化ビニル／メタクリル酸エステルコポリマー、塩化ビニル／アクリロニトリルコポリマー、内部可塑化ポリ塩化ビニル、塩化ビニル／酢酸ビニルコポリマー、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン／メタクリル酸エステルコポリマー、塩化ビニリデン／アクリロニトリルコポリマー、塩化ビニリデン／アクリル酸エステルコポリマー、クロロエチルビニルエーテル／アクリル酸エステルコポリマー及びポリクロロプレン；α−オレフィンポリマー、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリ−３−メチルブテン及びポリ−１，２−ブタジエン；エチレン／プロピレンコポリマー、エチレン／ビニルエーテルコポリマー、エチレン／プロピレン／１，４−ヘキサジエンコポリマー、エチレン／酢酸ビニルコポリマー、１−ブテン／プロピレンコポリマー及びブタジエン／アクリロニトリルコポリマー等のコポリマー、並びにこれらのコポリマーとハロゲン含有樹脂のブレンド；アクリル樹脂、例えばメチルアクリレート／アクリロニトリルコポリマー、エチルアクリレート／スチレンコポリマー、メチルメタクリレート／アクリロニトリルコポリマー、ポリメチルメタクリレート、メチルメタクリレート／スチレンコポリマー、ブチルメタクリレート／スチレンコポリマー、ポリメチルアクリレート、ポリメチルα−クロロアクリレート、ポリメトキシエチルアクリレート、ポリグリシジルアクリレート、ポリブチルアクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリエチルアクリレート、アクリル酸／ブチルアクリレートコポリマー、アクリル酸エステル／ブタジエン／スチレンコポリマー、及びメタクリル酸エステル／ブタジエン／スチレンコポリマー；スチレン類の樹脂、例えばポリスチ��ン、ポリα−メチルスチレン、スチレン／ジメチルフマレートコポリマー、スチレン／無水マレイン酸コポリマー、スチレン／ブタジエンコポリマー、スチレン／ブタジエン／アクリロニトリルコポリマー、ポリ（２，６−ジメチルフェニレンオキシド）及びスチレン／アクリロニトリルコポリマー；ポリビニルカルバゾール；ポリ（ｐ−キシリレン）；ポリビニルホルマール；ポリビニルアセタール；ポリビニルブチラール；ポリビニルフタレート；セルロールトリアセテート；セルロースブチレート；セルロースフタレート；ナイロン６；ナイロン６６；ナイロン１２；メトキシメチル−６−ナイロン；ナイロン−６，１０−ポリカプラミド；ポリ−Ｎ−ブチル−ナイロン−６−ポリエチレンセバケート；ポリブチレングルタレート；ポリヘキサメチレンアジペート；ポリブチレンイソフタレート；ポリエチレンテレフタレート；ポリエチレンアジペート；ポリエチレンアジペートテレフタレート；ポリエチレン−２，６−ナフタレート；ポリジエチレングリコールテレフタレート；ポリエチレンオキシベンゾエート；ビスフェノールＡイソフタレート；ポリアクリロニトリル；ビスフェノールＡアジペート；ポリヘキサメチレン−ｍ−ベンゼンスルホンアミド；ポリテトラメチレンヘキサメチレンカーボネート；ポリジメチルシロキサン；ポリエチレンメチレン−ビス−４−フェニレンカーボネート；及びビスフェノールＡポリカーボネートが挙げられる（例えば、Ｅ．　Ｈ．　Ｉｍｍｅｒｇｕｔ　”Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｈａｎｄｂｏｏｋ”，　Ｖｏｌ．　ＩＶ，　ｐａｇｅｓ　１８７−２３１，　Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ　Ｐｕｂ．　Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ，　１９８８に記載されている）。下引き層に親水性材料と疎水性材料のブレンドを使用してもよい。好ましい下引き材料は、セルロースナイトレートとゼラチンの混合物である。この混合物中に使用するのに好適な材料の例としては、水溶性ポリマー、セルロースエステル、ポリマーラテックス、及び水溶性ポリエステルが挙げられる。水溶性ポリマーとして好適な材料の例としては、ゼラチン、ゼラチン誘導体、カゼイン、寒天、アルギン酸ナトリウム、スターチ、ポリビニルアルコール、アクリル酸含有コポリマー及び無水マレイン酸含有コポリマーが挙げられる。セルロースエステルとして好適な材料の例として、カルボキシメチルセルロース及びヒドロキシエチルセルロースが挙げられる。疎水性材料として好適な材料の例としては、ポリマーラテックス、例えば塩化ビニル含有コポリマー、塩化ビニリデン含有コポリマー、アクリル酸エステル含有コポリマー、酢酸ビニル含有コポリマー及びブタジエン含有コポリマーが挙げられる。
下引き層は、さらに、界面活性剤、帯電防止剤及び顔料を含んでもよい。
【００１８】
配向層２０は、光配向技術により配向させることができる。光配向可能な材料としては、例えば、光異性化ポリマー、光二量化ポリマー、及び光分解ポリマーが挙げられる。好ましい態様において、光配向可能な材料は、米国特許第６，１６０，５９７号明細書に開示されているような桂皮酸誘導体である。そのような材料は、線形偏光された紫外線を選択的に照射することによって配向させると同時に架橋させることができる。
【００１９】
光配向法は、同一出願人により同日付けで出願された米国特許出願明細書（代理人事件番号第８４８３３号）に記載されている。この明細書の内容は、引用によりここに含まれていることにする。
【００２０】
異方性層３０は、配向層２０の上に最初に配置される場合には典型的には液晶モノマーであり、さらなる紫外線照射により架橋させるか、又は熱等の他の手段により重合させる。好ましい態様において、異方性層は、米国特許第６，１６０，５９７号（Ｓｃｈａｄｔら）明細書及び米国特許第５，６０２，６６１号（Ｓｃｈａｄｔら）明細書に開示されているような正の複屈折性を有するジアクリレート又はジエポキシド等の材料を含む。異方性層３０の光学軸は、通常、層の面に対して傾いており、厚さ方向に沿って変化する。
【００２１】
異方性層は、界面活性剤、光安定剤及び紫外線開始剤等の添加剤を含んでもよい。この層において有用な界面活性剤としては、限定するわけではないが、フルオロ（メタ）アクリレートポリマー等の高分子フルオロケミカル；構造ＲｆＣＨ２ＣＨ２ＯＯＣ−Ｃ１７Ｈ３５又は（ＲｆＣＨ２ＣＨ２ＯＯＣ）３Ｃ３Ｈ５Ｏ（式中、ＲｆはＣＦ３ＣＦ２（ＣＦ２ＣＦ２）ｘ＝２〜４）を有するもの等のフルオロテロマー、一般構造式ＲｆＣＨ２ＣＨ２Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｙＨ（式中、ＲｆはＣＦ３ＣＦ２（ＣＦ２ＣＦ２）ｘ＝２〜４）により表されるもの等のエトキシル化非イオン性フルオロケミカル及びフルオロシリコーン類を包含するフッ素系界面活性剤；ポリシロキサン等のシリコーン界面活性剤；ポリオキシエチレン−ラウリルエーテル界面活性剤；ソルビタンラウレート；パルミテート；及びステアレート類が挙げられる。
【００２２】
本発明に使用するのに好ましい界面活性剤はフッ素系界面活性剤である。そのような界面活性剤は、非常に低い濃度でのそれらの有効性並びにそれらの化学的及び熱的安定性のために好ましい。特に好ましいフッ素系界面活性剤は、高分子フルオロケミカル、例えばフルオロ（メタ）アクリレート類及びエトキシル化非イオン性フルオロケミカルである。フルオロ（メタ）アクリレート類の非限定的な市販されているものの例としては、Ｚｏｎｙｌ　ＦＳＧ（ＤｕＰｏｎｔ）及びＭｏｄｉｐｅｒ　Ｆ−２０２０（ＮＯＦ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）が挙げられる。エトキシル化非イオン性フルオロケミカルの非限定的な市販されているものの例としては、Ｚｏｎｙｌ　ＦＳＮ及びＺｏｎｙｌ　ＦＳＯ（ＤｕＰｏｎｔ）が挙げられる。
【００２３】
この層において有用な紫外線開始剤としては、限定するわけではないが、ベンゾフェノン及びアセトフェノン並びにそれらの誘導体等；ベンゾイン、ベンゾインエーテル類、ベンジル、ベンジルケタール類、フルオレノン、キサンタノン、α−及びβ−ナフチルカルボニル化合物及びケトン類が挙げられる。好ましい開始剤はα−ヒドロキシケトン類である。
【００２４】
本発明に係る異方性層３０は、液晶モノマーと混和性であるとともに８５℃〜１３０℃の平均沸点を有する有機溶剤混合物を含む液体媒体から適用される。この平均沸点は、混合物中に含まれる溶剤の重み付け平均沸点として定義される。８５℃未満の平均沸点を有する有機混合物の場合、得られる光学異方性層では、モトル、乾燥対流気泡（ｄｒｙｉｎｇ　ｃｏｎｖｅｃｔｉｏｎ　ｃｅｌｌｓ）、忌避性（ｒｅｐｅｌｌｅｎｃｉｅｓ）等のコーティング欠陥が非常に形成されやすい。およそ１３０℃を超える沸点を有する有機溶剤混合物の場合、過剰な乾燥時間を必要とする。有機溶剤混合物が８５℃〜１２０℃の平均沸点を有することが好ましく、８５℃〜１１０℃の平均沸点を有することがより好ましい。液晶ポリマー層は、５〜１００ｃｃ／ｍ２、好ましくは１０〜５０ｃｃ／ｍ２の未乾燥被覆量で常用のコーティング法を使用して適用できる。光学異方性層の乾燥コーティング質量は１００〜１０，０００ｍｇ／ｍ２、好ましくは２５０〜２０００ｍｇ／ｍ２である。
【００２５】
異方性層は、当該異方性層を適用するために使用されるコーティング液の粘度を高めるために高分子添加剤を含んでいてもよい。
前述のこの種の補償子はある程度の望ましい光学的特性を与えるが、多くの用途、例えばツイストネマティック（ＴＮ）液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用の補償子としての用途では不十分である。
【００２６】
図２Ａには、本発明に係るより高性能の光学補償子６が示されている。この補償子は、第１の異方性層３０の上に第２の配向層４０と第２の異方性層５０を含む。第２の配向層４０及び第２の異方性層５０は、配向方向が異なっていてもよいことを除き、第１の配向層２０及び第１の異方性層３０と実質的に同じように作られる。説明のために、図３に示すＸＹＺ座標系８０を参照する。Ｘ及びＹ軸は、支持体７８の平面に対して平行であり、Ｚ軸は支持体７８の平面に対して垂直である。角度φは、ＸＹ平面内のＸ軸から測定され、方位角と呼ばれる。角度θは、ＸＹ平面から測定され、ティルト角と呼ばれる。
【００２７】
当然のことながら、異方性層３０及び５０のそれぞれにおける光学軸は、可変のティルト角及び／又は可変の方位角を有することができる。例えば、異方性層３０の光学軸８４は、θ１〜θ２の範囲でＺ軸に沿って可変のティルト角θを有する。別の例において、光学軸８４は、Ｚ軸に沿って一定のティルト角θを有する。すなわち、θ１＝θ２である。別の例において、光学軸８４は、ＸＺ面などの１つの面内に含まれるため、Ｚ軸に沿って一定の方位角を有する。別の例において、異方性層３０は、配向層３０によって強制される好ましい方向に沿ってそれらの界面で配向していてもよいが、光学軸８４はＺ軸に沿って可変の方位角φを有する。光学軸８４の方位角は、適切な量のキラルドーパントを異方性層３０に添加することにより変えることができる。別の例において、光学軸８４は、Ｚ軸に沿って可変のティルト角θ及び可変の方位角φを有する。異方性層３０の光学軸８４のように、異方性層５０の光学軸８６は、一定のティルト角、可変のティルト角、一定の方位角、可変の方位角、又は可変のティルト角及び可変の方位角をＺ軸に沿って有することができる。異方性層３０及び５０は、典型的には、異なる光学軸を有する。異方性層３０が、異方性層５０の各光学軸に対して、支持体平面に垂直な軸周りで直交するように配置されることが好ましい。たとえ、異方性層３０の光学軸が、異方性層５０の各（又は対応する）光学軸に対して、支持体平面に垂直な軸周りで直交していること（又は±９０°であること）が好ましいとしても、当然のことながら、２つの異方性層の光学軸の間の角度が、直交していると見なされる８５〜９５°の範囲内にあることができる。
【００２８】
図２Ａに示されているものよりも複雑な層構造を製造する場合、さらなる配向層及び異方性層をさらなる工程で適用できる。
【００２９】
図２Ｂに、本発明に係る別の光学補償子７を示す。この光学補償子において、第２の配向層４０及び第２の異方性層５０は、支持体の第１の配向層２０及び第１の異方性層３０の反対側にあり、第２のバリヤー層１６０が使用される。
【００３０】
図５に本発明の別の態様を示す。補償子３５０は、図５に示すように連続ロール・ツー・ロール素地上に製造できる。図５には、この方法の部分概略図が示されている。補償子３５０を形成するロール・ツー・ロール法は、光配向可能な配向層３２０を例えば周知の方法（例えば押出ホッパーコーティング、ロールコーティング、スライドホッパーコーティング又はカーテンコーティング）で溶剤中の配向可能な材料を動いている支持体３１０上にコートすることにより適用し、配向層３２０を乾燥させ、配向層３２０をロール移動方向９２に対して所定の配向方向φ９４（例示のため、φ＝９０°）で光配向し、溶剤キャリア中に重合性材料を含む異方性層３３０を配向層３２０上にコート（前述のように）し、異方性層３３０を乾燥させ、異方性層３３０を重合させて補償子の連続ウェブを形成する工程を含む。理解しやすいようにするため、図５には、配向層３２０及び異方性層３３０の部分しか示されていない。
【００３１】
配向層は、ロール移動方向９２に対して９０°（φ＝９０°）の方向９４で光配向技術により配向層を配向させ、例えば、配向層に９０により示す線形偏光された紫外線（ＵＶ）を照射する。この紫外線は、コリメートされたものであってもされていなくてもよいが、ロールへの紫外線９０の主たる光線の投影（９４に沿う方向）は、ロール移動方向に対して９０°の角度を成す。
【００３２】
図４は、本発明に係る補償子３００を含んで成る液晶ディスプレイ７００の略図である。図４において、１つの補償子３００が第１の偏光子５００と液晶セル６００の間に配置されており、もう１つの補償子３００が第２の偏光子５５０と液晶セル６００の間に配置されている。液晶セル６００が、ツイストネマティック（ＴＮ）、スーパーツイストネマティック（ＳＴＮ）、光学補償ベンド（ＯＣＢ）、面内スイッチング（ＩＰＳ）又は垂直配向（ＶＡ）モードで動作するものであるのが好ましい。偏光子５５０と５００は、液晶セルの動作原理に応じて交差させて又は平行に配置することができる。補償子内の偏光層は、第１の偏光子５００に対して平行に、垂直に又は所定の角度を成すように配置することができる。この液晶セルは、偏光子を１つだけ必要とするであろう反射モードで動作することもできる。
【００３３】
本発明は、液晶ディスプレイ装置を含む電子画像形成装置と関連して使用することができる。この制御を達成するのに必要なエネルギーは、陰極線管等の他のディスプレイタイプで使用される発光性材料に必要とされるものよりも一般的にかなり少ない。従って、軽量で、電力消費量が少なく、動作寿命が長いことが重要な特徴である多くの用途（限定するわけではないが、デジタル時計、計算機、ポータブルコンピューター、電子ゲームを包含する）で液晶技術が使用される。
本発明を、以下の非限定的な例によって、より詳しく説明する。
【００３４】
【実施例】
試料を作製するため、まず、トリアセチルセルロース支持体（厚さは表に示すとおり）に以下に示す組成の下引き用溶液をコートした：
７０．１６％のアセトン；
２７．１７％のメタノール；
１．３１％の水；
０．１５％のイソプロパノール；
０．１４％のセルロールナイトレート；
０．７１％のゼラチン；及び
０．１４％のサリチル酸。
【００３５】
この溶液をＴＡＣ支持体に未乾燥被覆量１８．３ｇ／ｍ２で被覆し、乾燥させた。そのようにして得られたものに、乾燥被覆０．０１％Ｔｒｉｔｏｎ　ＴＸ−１００界面活性剤を使用して表１に示す不浸透性バリヤーの溶液を適用し、表１に示す乾燥被覆量を得た。溶液を適用後、コートした支持体を１００℃で乾燥させて水を除去するか又は４℃に冷却して層をゲル化させ、次いで、２０〜６０℃の間で穏やかに乾燥させた。
不浸透性バリヤー層の上に、光配向可能な層を以下の溶液から１６．５ｇ／ｍ２の未乾燥被覆量でコートした。
２３．２０％のＳｔａｒａｌｉｇｎ　２１１０ＭＥＫ（α−ヒドロキシケトン光開始剤を含む２％活性ポリビニルシンナメートポリマー）（Ｖａｎｔｉｃｏ製）；
；
１３．９５％のメチルエチルケトン；
２２．７５％のシクロヘキサノン；及び
４０．００％の酢酸ｎ−プロピル。
【００３６】
乾燥させて溶剤を除去した後、試料を線形偏光されたＵＶＢに２０°の角度で露光した。その後、ジアクリレートネマティック液晶材料の溶液をその層の上に未乾燥被覆量９．３３ｇ／ｍ２でコートし、乾燥させた。
２９．００％のＬＣＰ　ＣＢ４８３ＭＥＫ（３０％活性液晶プレポリマー）（Ｖａｎｔｉｃｏ製）；
６２．００％のトルエン；及び
９．００％の酢酸エチル。
【００３７】
乾燥後、コートした構造体を４００ｍＪ／ｃｍ２のＵＶＡに露光して液晶層を架橋させた。
次に、コーティング欠陥（カール又はコーティング中の気泡）と、背面から照明しながら交差させた偏光子の間で回転させた場合に明状態と暗状態を形成する能力であるコントラストについて、試料を評価した。有効なバリヤーは、支持体と配向層の間の材料の通過を妨げ、カール又は気泡欠陥を生じず、許容可能なコントラストをもたらす。
【００３８】
【表１】
2004062186.tif 000003
【００３９】
このデータから、不浸透性バリヤー層を支持体と配向層の間にコートした場合に、カール及び気泡欠陥に関連する問題やコントラストがないという問題がなくなる。
【００４０】
本発明の態様には、
不浸透性バリヤー層がポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、又はポリビニルシンナメートポリマー若しくはコポリマーを含み；
異方性層の光学軸が一定又は可変の方位角と一定又は可変のティルト角を有し；
異方性層が正の複屈折率を有する材料を含み；
少なくとも２つの異方性層を含み；
透明ポリマー支持体がセルロースポリマーを含み；
バリヤー層が０．１０〜５．５ｇ／ｍ２、典型的には０．５５〜３ｇ／ｍ２の量で存在し；
異方性層が界面活性剤、例えばフッ素系界面活性剤を含み；
異方性層が、当該ポリマーの絡み合い分子量よりも大きい平均分子量、典型的には４５，０００よりも大きい平均分子量を有する高分子量ポリマーを含み；
不浸透性バリヤー層が架橋性ポリマーをさらに含む；
という特徴を有するものが含まれる。
【００４１】
本発明の態様には、
ａ）冷却された移動しているポリマー支持体ウェブの上に水溶性樹脂をコートする工程；
ｂ）前記コーティングを乾燥させてバリヤー層を形成する工程；
ｃ）有機溶剤中に光配向可能なポリマーを含む配向層を前記バリヤー層上にコートする工程；
ｄ）前記配向層を乾燥させる工程；
ｅ）前記ウェブの移動方向に対して所定の方向で配向層を光配向させる工程；
ｆ）溶剤キャリヤー中に重合性材料を含む異方性層を前記配向層上にコートする工程；
ｇ）前記異方性層を乾燥させる工程；
ｈ）前記異方性層を重合させて多層一体要素のである第１の連続ウェブを形成する工程；及び
ｉ）工程ｃ）〜ｈ）を繰り返す工程［ただし、工程ｈ）から得られた異方性層の上にコートするが、工程ｅ）の前記方向に対して所定の角度で前記配向層を光配向させる］；
を含む、移動している支持体ウェブの上に光学補償子を製造する連続法が含まれる。
本明細書において引用した特許文献及び他の文献の全内容は、引用により本明細書に含まれていることにする。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の補償子の略断面図である。
【図２】図２Ａ及び図２Ｂは、本発明の様々な態様の略断面図である。
【図３】図３は、本発明の概要図である。
【図４】図４は、本発明に係る補償子を組み合わせた液晶ディスプレイを示す図である。
【図５】図５は、本発明に係る補償子を製造するためのロール・ツー・ロール法を示す図である。
【符号の説明】
５，６，７，３００，３５０…本発明に係る補償子
１０…支持体
２０，４０，３２０…配向層
３０，５０，３３０…異方性層
６０，１６０…バリヤー層
７８…支持体の面（又はＸＹ面）
８０…ＸＹＺ座標系
８４…異方性層３０の光学軸
８６…異方性層５０の光学軸
９０…紫外線
９２…ロール移動方向
９４…配向方向
３１０…移動している支持体
５００，５５０…偏光子
６００…液晶セル
７００…液晶ディスプレイ
【図１】
2004062186.tif 000004
【図２】
2004062186.tif 000005
【図３】
2004062186.tif 000006
【図４】
2004062186.tif 000007
【図５】
2004062186.tif 000008