(57)【要約】【課題】フィルム平面の法線方向に対して、上下左右の方向で斜視した際の光学軸がなく、画像表示装置に適用した際に斜視方向での差異のない、ねじれ傾斜配向液晶層を用いたねじれ傾斜配向フィルムの製造方法およびねじれ傾斜配向フィルムを提供することを目的とする。【解決手段】基板上にガラス質高分子またはシランカップリング剤を含有する配向層を形成し、この配向層上をラビング処理した後、カイラル剤および光重合性液晶組成物を含有する液晶塗工液を塗布することによりねじれ傾斜配向液晶層およびねじれ傾斜配向フィルムを形成する。【選択図】  図１
2004287417.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にガラス質高分子またはシランカップリング剤を含有する配向層を形成し、この配向層上をラビング処理した後、カイラル剤および光重合性液晶組成物を含有する液晶塗工液を塗布することによりねじれ傾斜配向液晶層を形成する、ねじれ傾斜配向フィルムの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の製造方法により得られたねじれ傾斜配向フィルムの傾斜配向液晶層と、光学フィルムを、少なくとも1層の接着層を介して貼りあわせた後、前記ねじれ傾斜配向フィルムから配向層および基板を除去するねじれ傾斜配向フィルムの製造方法。
【請求項３】
配向角が１°以上１８０°未満であり且つ、正面の位相差をΔｎｄ（０）、遅相軸方向に±３０°傾斜したときの位相差をそれぞれΔｎｄ（＋３０）、Δｎｄ（−３０）としたとき、
（｜Δｎｄ（−３０）−Δｎｄ（＋３０）｜／Δｎｄ（０））×１００
で算出される傾斜度が３０以上である、請求項１または２記載の製造方法により得られたねじれ傾斜配向フィルム。
【請求項４】
配向角が１°以上１８０°未満であるとともに、正面の位相差をΔｎｄ（０）、遅相軸方向に±３０°傾斜したときの位相差をそれぞれΔｎｄ（＋３０）、Δｎｄ（−３０）としたとき、
（｜Δｎｄ（−３０）−Δｎｄ（＋３０）｜／Δｎｄ（０））×１００
で算出される傾斜度が３０以上である、カイラル剤および光重合性液晶組成物を含有するねじれ傾斜配向液晶層を有するねじれ傾斜配向フィルム。
【請求項５】
請求項３または４記載のねじれ傾斜配向フィルムに少なくとも１層の光学層を積層することにより得られた光学フィルム。
【請求項６】
請求項３または４記載のねじれ傾斜配向フィルムまたは、請求項５記載の光学フィルムを適用した画像表示装置。
【請求項７】
インハウス製造法を有する工程により製造された請求項６記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ねじれ傾斜配向液晶層を有するねじれ傾斜配向フィルムの製造方法、ねじれ傾斜配向フィルムあるいはねじれ傾斜配向液晶層に関する。本発明の製造方法により製造されたねじれ傾斜配向フィルムまたはねじれ傾斜配向フィルムから基板および配向層を除去したねじれ傾斜配向液晶層は単独で、または他のフィルムと組み合わせて用いることができる。例えば、位相差フィルムや視野角補償フィルム等の光学補償フィルムおよび、前記光学補償フィルムに偏光板を貼りあわせた楕円偏光フィルム等の光学フィルムとして使用できる。これらのフィルムは、液晶表示装置（ＬＣＤ）、エレクトロルミネッセンス表示装置（ＥＬＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤ）および電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：Ｆｉｅｌｄ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ）等の画像表示装置に用いることができる。特に本発明のねじれ傾斜配向フィルムは、ＬＣＤの光学補償に有効である。
【背景技術】
【０００２】
ＬＣＤはバックライトから照射された光を、様々な制御方法を用いることにより画像表示を可能としている。例えば、色表示の再現性や、視野角特性を向上させるためには光学補償フィルムが用いられている。この光学補償フィルムは、ポリマーフィルムを延伸することや、有機材料をコーティングすることにより、フィルムのもつ位相差を制御し、様々な要望に応じた光学補償を可能にしている。
【０００３】
例えば、液晶動作モードがＴＮモードまたはＳＴＮモードである液晶パネルを有するＬＣＤは、そのモード特有の視野角の狭さを補うために、様々な広視野角化技術が用いられている。例えば、配向分割法、ハーフトーン方式などにより画素を液晶分子の配向方向が異なる複数の領域に分けて平均化する方法、集光レンズや拡散レンズを用いる方法、視野角補償フィルムを用いる方法、さらには、根本的にＩＰＳ、ＭＶＡ、ＯＣＢといった液晶動作モードを改良する方法が知られている。このなかで液晶動作モードを改良する方法と視野角補償フィルムを用いる方法がより簡便であり、積極的に実用化されている。
【０００４】
なかでも、視野角補償フィルムを用いる方法は、液晶パネルはそのままで、偏光板と一体化した光学補償フィルムを貼りあわせるだけで済むことから、液晶動作モードを変更して改良する方法に比べて簡易であり、低コストで前記広視野角化を実現できる技術である。視野角補償フィルムにはディスコティック液晶を傾斜させたものや棒状ネマチック液晶を傾斜させたものが知られている。いずれの場合も液晶ポリマーを傾斜配向させている（例えば、特許文献１参照。）。また、側鎖型液晶ポリマーを用いた傾斜配向フィルム（例えば、特許文献２参照。）や、ホメオトロピック（垂直）配向を示すネマチック重合性液晶化合物に光配向膜を用いることで、傾斜配向液晶層を形成する方法（例えば、特許文献３参照。）が知られている。
【０００５】
ところが、これらのような傾斜配向液晶を用いた光学補償フィルムでは、液晶の配向方向および傾斜方向に沿って、傾斜配向液晶の屈折率異方性に伴う光学軸ができてしまうため、画像表示装置に適用し、画面の法線方向に対して斜視した際に、上下左右の方向でそれぞれ異なる見え方になってしまうという問題がある。
【０００６】
さらに、従来用いられていた延伸フィルムによる光学補償フィルムは、長尺フィルムの流れ方向に対して０°方向の縦延伸または、９０°方向の横延伸により光軸が決められていた。また、液晶の配向により得られる光学補償フィルムについても、そのラビング方向や塗布方向によって光軸が決められていた。そのため、例えば液晶表示装置に光学補償フィルムを適用する場合、偏光板や液晶パネルに合わせて光軸の角度を設計する必要があるが、所望の角度で貼りあわせるためには、連続的に長尺状フィルムの状態で行うことはできず、角度を合わせて矩形状に打ち抜いた後に、貼りあわせる必要があった。そのため、打ち抜き時や輸送時の異物の混入や破損等の問題や、貼りあわせミスによる生産性の低下が懸念されていた。
【特許文献１】特開平８−５８３８号公報
【特許文献２】特開２０００−３２７７２０号公報
【特許文献３】特開２００２−２１４６１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明は、画像表示装置の上下左右斜視方向での表示差をなくすことを目的とし、傾斜配向のみならず、らせん状にねじれている液晶フィルム、いわゆるねじれ傾斜配向フィルムを提供することを目的とする。したがって本発明は、ねじれ傾斜配向フィルムの製造方法、ねじれ傾斜配向フィルムおよび、ねじれ傾斜配向液晶層を提供し、これと組み合わせた光学フィルムおよび、画像表示装置を提供することを目的とする。さらには、ねじれ傾斜配向フィルムを効率的に得られることにより、光軸の軸角度の調整が容易となり、長尺フィルム状態での連続的な一貫生産が可能となる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、以下に示す方法により前記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち本発明は、基板上にガラス質高分子またはシランカップリング剤を含有する配向層を形成し、この配向層上をラビングした後、このラビングした配向層上に、カイラル剤およびネマチック液晶性を示す光重合性液晶組成物を含有する液晶塗工液を塗布することにより、らせん状にねじれネマチック配向するとともに、そのらせん軸が基板表面の法線方向に対して傾斜したねじれ傾斜配向液晶層を有するねじれ傾斜配向フィルムの製造方法である。
【００１０】
さらに、前記製造方法により得られたねじれ傾斜配向フィルムの傾斜配向液晶層とねじれ傾斜配向フィルムを、少なくとも1層の接着層を介して貼りあわせた後、前記ねじれ傾斜配向フィルムから配向層および基板を除去するねじれ傾斜配向フィルムの製造方法に関する。
【００１１】
本発明は、前記製造方法により得られたねじれ傾斜配向フィルムに関するものであり、このねじれ傾斜配向フィルムの示す配向角が１°以上１８０°未満であり且つ、正面の位相差をΔｎｄ（０）、遅相軸方向に±３０°傾斜したときの位相差をそれぞれΔｎｄ（＋３０）、Δｎｄ（−３０）としたとき、
（｜Δｎｄ（−３０）−Δｎｄ（＋３０）｜／Δｎｄ（０））×１００
で算出される傾斜度が３０以上であることが好ましい。
【００１２】
さらに本発明は、前記ねじれ傾斜配向フィルムから配向層および基板を除去することにより得られたねじれ傾斜配向液晶層として用いてもよく、このねじれ傾斜配向液晶層あるいは、前記ねじれ傾斜配向フィルムに、少なくとも１層の光学層を積層することにより得られた光学フィルムに関する。また、これらのねじれ傾斜配向フィルム、ねじれ傾斜配向液晶層および、光学フィルムを適用した画像表示装置に関する。さらに本発明は、インハウス製造法を有する工程により製造された画像表示装置に関する。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように本発明では、基板上に前記所定の配向層を形成し、この配向層上をラビングした後、カイラル剤および光重合性液晶組成物を含有する液晶塗工液を塗布することにより、従来物よりも傾斜度が大きいねじれ傾斜配向液晶層を有するねじれ傾斜配向フィルムが安定的に得られる。さらには、カイラル剤および光重合性液晶組成物を含有するねじれ傾斜配向液晶層を有するねじれ傾斜配向フィルムは、同様に従来物よりも傾斜度の大きいものが得られる。このねじれ傾斜配向フィルムは例えば、視野角を広げるとともに、光学軸の有無に伴って生じる画面法線方向の上下左右方向から斜視した時の画像表示における見え方の差異を補償することができる。このような理由により、本発明によるねじれ傾斜配向フィルムは、特に画像表示装置の視野角補償用途として好適に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、図1に示すように、基板１上に配向層２を形成し、その配向層２上をラビング処理した後、カイラル剤および光重合性液晶組成物を含有する液晶塗工液を塗布してねじれ傾斜配向液晶層３を形成することにより、３０以上の大きな傾斜度をもち、１°以上１８０°未満の配向角をもつねじれ傾斜配向液晶層およびねじれ傾斜配向フィルムが得られることを見出したものである。
【００１５】
本発明によるねじれ傾斜配向液晶層を有するねじれ傾斜配向フィルムの構成は、所定の配向層を有する基板上にねじれ傾斜配向液晶層を形成したものであり、このねじれ傾斜配向液晶層の光学特性を有効に利用するためには、前記ねじれ傾斜配向フィルムのまま利用しても良いが、ねじれ傾斜配向フィルムから基板および配向層を除去してねじれ傾斜配向液晶層を単独で利用しても良く、図２に示すように、接着層４等を利用して、ねじれ傾斜配向液晶層３を他の光学フィルム５と積層して利用しても良い。なかでも耐久性および扱いやすさの観点から、ねじれ傾斜配向フィルムのまま用いるか、他の光学層に積層して用いることが好ましい。また、本発明によるねじれ傾斜配向液晶層のねじれ傾斜配向は、ネマチック液晶分子の傾斜角が基板表面の法線方向から１°以上８５°以下であることを必要とし、その傾斜度が３０以上であるものをいう。
【００１６】
ねじれ傾斜配向液晶層を形成する基板としては、ポリマー、ガラス、金属等の各種材質からなる基板を用いることができるが、取り扱いやすさの点からポリマーフィルムが好ましく、この上にガラス質高分子またはシランカップリング剤を含有する配向層を設けたものを用いる。この基板の厚さは、配向層を含めて通常１０〜１０００μｍ程度である。
【００１７】
ポリマーフィルムとしては、前記光重合性液晶組成物を乾燥および配向させる加熱温度により、フィルムの表面状態や耐久性に不具合を生じず、配向層に何らかの影響を与えないものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー等の透明ポリマーフィルムからなるフィルムが挙げられる。また、ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体等のスチレン系ポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ないしノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体等のオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー等の透明ポリマーからなるフィルムも挙げられる。さらにイミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマーや前記ポリマーのブレンド物等の透明ポリマーからなるフィルムなども挙げられる。これらのなかでも水素結合性が高く、光透過性フィルムとして用いることができるトリアセチルセルロース、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ノルボルネンポリオレフィン等のポリマーフィルムが好ましく用いられる。その中でも特にトリアセチルセルロースフィルムは光学異方性が小さく、フィルム上に前記配向層を形成した状態においても他の光学層に積層することなく、ねじれ傾斜配向フィルムとして利用できるため特に好ましい。
【００１８】
さらに、特にノルボルネン構造を有するポリマーフィルムを基板として用いた場合には、基板上に配向層を形成する必要はなく、光学異方性が非常に小さいため、光学的にも優れた特性を有する。このような基板を用いてねじれ傾斜配向フィルムを作製した場合は、ねじれ傾斜配向液晶層を他の光学層に積層することなく用いることができる。このようなポリマーフィルムとしては例えば、ゼオノア（商品名，日本ゼオン社製）、ゼオネックス（商品名，日本ゼオン社製）、アートン（商品名，ＪＳＲ社製）が挙げられる。
【００１９】
基板上に設ける配向層としては、ガラス質高分子またはシランカップリング剤を含有する物質の薄膜層を設ける必要がある。この配向層は実質的に同様の効果を有するものであれば必ずしも薄膜層として存在する必要はなく、ガラス質高分子またはシランカップリング剤を含有する物質を基板表面あるいは基板中や、光重合性液晶組成物中に含有していても良い。配向層を基板上に形成する方法としては、例えば、ロールコート法、グラビアコート法、スピンコート法、バーコート法等により配向層を形成する溶液を塗布し、室温での乾燥、乾燥炉での乾燥、またはホットプレート上での加熱等により溶媒除去や反応を促進する。配向層は均一かつ柔軟性のある膜が必要であるため、配向層の厚みは、０．０４〜２μm程度が好ましく、０．０５〜０．２μm程度がより好ましい。
【００２０】
ガラス質高分子としては、金属アルコキシド、特に金属シリコンアルコキシドゾルが賞用される。金属アルコキシドは、通常アルコール系の溶液として用いられる。前記溶液は、基板に塗布された後、溶媒を除去し、加熱によりゾルゲル反応を促進させることで、基板上で透明ガラス質高分子膜を形成する。金属シリコンアルコキシドゾルからは金属シリコンアルコキシドゲル層が形成される。具体的には、エチルシリケートのイソプロピルアルコール、ブタノール２％溶液（コルコート社製：コルコートＰ）により形成されるガラス質高分子配向層が例示できる。
【００２１】
シランカップリング剤としては、ケイ素および直鎖アルキル基等を有する有機物から構成される、市販のものを適宜限定されることなく用いることができるが、本発明では、アクリロキシ基またはメタクリロキシ基を有するものが好ましく、例えば、アクリロキシプロピルトリメトキシシランからなるものを特に好ましく用いることができる。
【００２２】
ラビング処理としては、レーヨンあるいはコットン等の細かい繊維からなる布や皮材を巻いたラビングロールによって一方向にラビングする方法を用いることができる。
【００２３】
光重合性液晶組成物は、光重合性官能基として、例えば、アクリロイル基またはメタアクリロイル基等の不飽和二重結合を少なくとも１つ有する液晶性化合物であり、かつネマチック液晶性のものを用いる。このような光重合性液晶組成物としては、下記化１に示すモノマーユニットからなるアクリレートやメタクリレートを例示できる。
【００２４】
【化１】
2004287417.tif 000003
（ただし、Ｒ1は水素原子またはメチル基を、ａは１〜６の正の整数を、Ｘ1は−ＣＯ2−基または−ＯＣＯ−基を、Ｒ2はシアノ基、炭素数１〜６のアルコキシ基、フルオロ基または炭素数１〜６のアルキル基を、ｂおよびｃは１または２の整数を示す。）
さらに、耐久性を向上させた光重合性液晶組成物としては、光重合性官能基を２つ以上有するものが好ましい。このような光重合性液晶組成物として、下記化２で表される架橋型ネマチック性液晶モノマーを例示できる。
【００２５】
【化２】
2004287417.tif 000004
（式中、Ｒは水素原子またはメチル基を、AおよびDはそれぞれ独立して１，４−フェニレン基または１，４シクロへキシレン基を、Ｘはそれぞれ独立して−ＣＯＯ−基、−ＯＣＯ−基または−Ｏ−基を、Ｂは１，４フェニレン基、１，４−シクロへキシレン基、４，４‘−ビフェニレン基または４，４’−ビシクロヘキシレン基を、ｍおよびｎはそれぞれ独立して２〜６の整数を示す。）また、光重合性液晶組成物としては、前記化５における末端の「Ｈ2Ｃ＝ＣＲ−ＣＯ2−」を、ビニルエーテル基またはエポキシ基に置換した化合物や、「−（ＣＨ2）m−」および／または「−（ＣＨ2）n−」を「−（ＣＨ2）3−Ｃ*Ｈ（ＣＨ3）−（ＣＨ2）2−」または「−（ＣＨ2）2−Ｃ*Ｈ（ＣＨ3）−（ＣＨ2）3−」に置換した化合物を例示できる。
【００２６】
前記光重合性液晶組成物は、熱処理により液晶状態として、例えば、ネマチック液晶相を発現させて重合または架橋させることにより耐久性を向上させることができる。
【００２７】
前記光重合性液晶組成物を配合した液晶塗工液中には、光重合開始剤を添加することが好ましい。光重合開始剤は各種のものを特に限定することなく使用できる。光重合開始剤としては、例えば、チバスペシャリティケミカルズ社製のイルガキュア（Ｉｒｇａｃｕｒｅ）９０７、同１８４、同６５１、同３６９などを例示できる。光重合開始剤の添加量は、光重合性液晶組成物の種類、配合量等を考慮して、配向性を乱さない程度に加えられる。通常、光重合性液晶組成物１００重量部に対して、０．５〜３０重量部程度が好ましく、特に、３〜１５重量部が好ましい。
【００２８】
垂直配向性液晶組成物に添加するカイラル剤としては、重合性官能基を少なくとも１つ有し、かつ光学活性基を有し、液晶組成物の配向を乱さないものであれば特に限定されることなく用いることができる。重合性官能基としては、アクリロイル基、メタクリロイル基が好適である。このカイラル剤は液晶性の有無に限定されることはないが、特にコレステリック液晶性を示すものが、カイラル剤としてらせん状にねじれネマチック配向を形成する上で好ましく使用できる。
【００２９】
前記カイラル剤は、その添加量により選択反射波長を決定するピッチが変化する。カイラル剤の添加量としては、垂直配向性液晶組成物１００重量部に対し、０．０１〜５０重量部程度、好ましくは０．０５〜１５重量部程度である。また、カイラル剤の有するねじり力としては、１×１０-6〜１×１０-2が好ましく、５×１０-6〜１×１０-3であることがより好ましい。
【００３０】
ネマチック液晶の配向角を制御するためには、液晶層の厚み、カイラル剤の添加量およびカイラル剤の有するねじり力を前記範囲内において適宜調整することにより、ねじれ角を制御することができる。本発明によると、配向角は１°以上１８０°未満であることが好ましく、２０°以上９０°以下であることがより好ましい。さらに、３５°以上７５°以下であることが実用上最も好ましい。この配向角が１°未満（ネマチック液晶がねじれ配向していない状態）であると、前記の光学軸を補償する効果は期待できず、１８０°以上であると、面内の光学軸を制御することが困難である。
【００３１】
前記液晶塗工液を、前記基板上に塗工する際には、液晶性組成物を溶媒に溶解した溶液を用いる溶液塗工方法または液晶性組成物を溶融して溶融塗工する方法が挙げられるが、この中でも溶液塗工方法にて基板上に溶液を塗工する方法が好ましい。
【００３２】
前記溶液を調製する際に用いられる溶媒としては、光重合性液晶組成物、基板および配向膜の種類により異なり一概には言えないが、通常、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、テトラクロロエタン、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、などのハロゲン化炭化水素類、フェノール、パラクロロフェノールなどのフェノール類、ベンゼン、トルエン、キシレン、メトキシベンゼン、１，２−ジメトキシベンゼンなどの芳香族炭化水素類、アセトン、酢酸エチル、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、グリセリン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ピリジン、トリエチルアミン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、ブチロニトリル、二硫化炭素などを用いることができる。溶液の濃度は、用いる光重合性液晶組成物の溶解性や最終的に目的とするねじれ傾斜配向液晶層の厚みに依存するため一概には言えないが、通常３〜５０重量％、好ましくは７〜３０重量％の範囲である。
【００３３】
塗工された前記液晶塗工液の乾燥および配向後におけるねじれ傾斜配向液晶層の厚みは１〜１０μｍ程度とすることが好ましい。ねじれ傾斜配向液晶層の厚みが厚すぎると配向や乾燥時のムラとなり、薄すぎると、十分な光学補償特性が得られない。また、本発明によるねじれ傾斜配向液晶層は、その厚みが厚いほど傾斜度およびねじれ角の大きなものが得られ、光学的な設計の自由度が高まる。しかしながら前記の通り、厚すぎると不具合が生じやすくなるため、適宜な厚さの層を２層以上積層することが好ましい。この方法としては、固定化したねじれ傾斜配向液晶層上に液晶塗工液を塗工し、乾燥および固定化する方法を好ましく用いることができる。３層以上積層する場合にはこの工程を繰り返し、その積層数は特に限定されるものではないが、前記のように固定化したねじれ傾斜配向液晶層の配向規制力を利用する場合には４層以下とすることが好ましい。なお、ねじれ傾斜配向液晶層の厚みを特に精密に制御する必要がある場合には、基板に塗工する段階でほぼ決まるため、溶液の濃度、塗工直後（乾燥前）の厚みなどの制御は特に注意を払う必要がある。
【００３４】
前記溶媒を用いて所望の濃度に調整した液晶塗工液を、ラビングした基板上に塗工する方法としては、例えばロールコート法、グラビアコート法、スピンコート法、バーコート法などを採用することができる。塗工後、溶媒を除去し、基板上に液晶層を形成させる。溶媒の除去条件は、特に限定されず、溶媒がおおむね除去でき、液晶層が流動したり、流れ落ちたりさえしなければ良い。通常、室温での乾燥、乾燥炉での乾燥、ホットプレート上での加熱などを利用して溶媒を除去する。
【００３５】
次いで、基板上に形成された液晶層を液晶状態とし、配向させる。例えば、液晶温度範囲になるように熱処理を行い、液晶状態において配向させる方法が挙げられる。熱処理方法としては、上記の乾燥方法と同様の方法で行うことができる。熱処理温度は、使用する液晶塗工液、配向膜および基板の種類により異なるため一概には言えないが、通常６０〜３００℃、好ましくは７０〜２００℃の範囲において行う。また熱処理時間も同様に一概には言えないが、通常１０秒〜２時間、好ましくは２０秒〜３０分の範囲で選択される。１０秒より短い場合、配向形成が十分に進行しない恐れがあり、２時間より長い場合、配向状態が保持されない可能性がある。
【００３６】
熱処理終了後、配向状態の固定化を行う必要がある。固定化の方法としては、ガラス転移温度以下への冷却硬化および光照射による重合硬化が挙げられ、これらの片方、または両方が垂直配向性液晶組成物の特性に応じて適宜用いられる。一般に、冷却硬化はポリマーに対して、光照射による重合硬化は重合性モノマーに対して有効である。
【００３７】
固定化のための冷却硬化としては、熱処理後のねじれ傾斜配向フィルムを、熱処理操作における加熱雰囲気中から、室温中に出すことによって行うことができる。また空冷、水冷などの強制冷却を行ってもよい。前記ねじれ傾斜配向液晶層はガラス転移温度以下に冷却することにより配向が固定化される。
【００３８】
固定化のための光照射としては、光重合性液晶組成物の性質に合わせて、重合または架橋する光を用いればよいが、一般に紫外線照射が用いられる。紫外線照射条件は、十分に反応を促進するために、不活性気体雰囲気中とすることが好ましいがこれに限定されるものではない。通常、約８０〜１６０ｍW／ｃｍ2の照度を有する高圧水銀紫外ランプが代表的に用いられる。また、メタハライドUVランプや白熱管などの別種ランプを使用することもできる。なお、紫外線照射時の液晶層表面温度が液晶温度範囲内になるように、コールドミラー、水冷その他の冷却処理あるいはライン速度を早くするなどして適宜に調整する必要がある。
【００３９】
こうして得られたねじれ傾斜配向層を有するねじれ傾斜配向フィルムはそのまま用いても良いが、ねじれ傾斜配向フィルムから配向層を有する基板を除去し、ねじれ傾斜配向液晶層を他の光学層に積層するか、もしくは傾斜配向液晶層のみを用いても良い。また、配向層を有する基板を除去せず、前記ねじれ傾斜配向フィルムに少なくとも１層の光学層を積層した光学フィルムとしてそのまま用いても良い。
【００４０】
ねじれ傾斜配向液晶層を他の光学層に積層する方法としては、例えば、光学層の片面あるいはねじれ傾斜配向フィルムのねじれ傾斜配向液晶層側のどちらか一方または両方に接着剤または粘着剤を用いて接着層を形成し、ねじれ傾斜配向液晶層と光学層を貼り合わせる方法が挙げられる。その後、ねじれ傾斜配向フィルムから配向層とねじれ傾斜配向液晶層との界面において基板および配向層を除去し、光学層、接着層およびねじれ傾斜配向液晶層が積層した状態でねじれ傾斜配向フィルムとして用いる。このとき、光学層、接着層およびねじれ傾斜配向液晶層の各層は、１層または２層以上であってもよく、適宜積層することができる。また、基板および配向層を除去する方法は特に限定されるものではないが、例えば、薬品を用いて基板および配向層を溶解する方法や、フィルムの状態のまま、基板および配向層を剥離する方法が挙げられる。生産性の点から見ると、フィルム状態で剥離することが好ましい。
【００４１】
接着層としては、必要とする光学特性に影響を及ぼさない限り、限定されることなく用いることができる。例えば、アクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、フッ素系やゴム系等のポリマーをベースポリマーとする接着剤または粘着剤を適宜に選択して用いることができる。また、これらの形態は特に制限されず、溶剤型、分散型、エマルション型等の各種接着剤または粘着剤を使用できる。特に本発明におけるねじれ傾斜配向フィルムでは、透明性、耐候性などの点で優れているアクリル系溶剤型粘着剤を用いることが好ましい。
【００４２】
接着層の形成は、適宜な方法で行うことができる。例えば、トルエンや酢酸エチル等の適宜な溶剤の単独物または混合物からなる溶媒にベースポリマーまたはその組成物を溶解または分散させた１０〜４０重量％程度の粘着剤溶液を調製し、それを流延方式や塗工方式等の適宜な展開方式で前記液晶層上に直接付設する方式、あるいは離型処理の施されたセパレータ上に粘着剤からなる接着層を形成してそれを前記液晶層上に移着する方式などが挙げられる。また、接着層には、例えば天然物や合成物の樹脂類、特に、粘着性付与樹脂やガラス繊維、ガラスビーズ、金属粉、その他の無機粉末等からなる充填剤や顔料、着色剤、酸化防止剤などの粘着剤層に添加される添加剤を含有していてもよい。また、微粒子を含有して光拡散性を示す接着層などであってもよい。
【００４３】
本発明によるねじれ傾斜配向液晶層を積層する光学層としては、要求される光学特性を満たすとともに、前記ねじれ傾斜配向液晶層を支持するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、偏光板、反射板、半透過板、拡散板、位相差フィルム（１／２や１／４等の波長板（λ板）を含む）、視角補償フィルム、輝度向上フィルムまたはコレステリック液晶フィルムなどの画像表示装置の形成に用いられるものを１層または２層以上積層したものが挙げられる。なかでも、例えば、本発明によるねじれ傾斜配向液晶層に、１／４波長板としての機能をもたせ、可視光領域に選択反射波長を有する円偏光分離機能をもつコレステリック液晶層（コレステリック液晶フィルム）と積層することにより輝度向上フィルムとすることができ、これに偏光板を積層することにより画像表示装置に好ましく用いることができる。また、偏光板、その他の光学層あるいは本発明の位相差層に対して、ハードコート処理や反射防止処理、スティッキング防止や、拡散ないしアンチグレアを目的とした表面処理や、視角補償等を目的とした配向液晶層を有するフィルムも光学層として挙げられる。
【００４４】
前記のようにして作成したねじれ傾斜配向液晶層を有するねじれ傾斜配向フィルムは、正面方向および、遅相軸方向に±３０°傾斜したときの位相差値を測定し、次式により傾斜度を求める。
傾斜度＝（｜Δｎｄ（−３０）−Δｎｄ（＋３０）｜／Δｎｄ（０））×１００
（ただし、正面位相差値をΔｎｄ（０）、遅相軸方向に±３０°傾斜したときの位相差値をそれぞれ、Δｎｄ（＋３０）、Δｎｄ（−３０）とした。）
本発明によるねじれ傾斜配向フィルムの前記傾斜度としては、３０以上あれば良く、５０以上あることが好ましく、７０以上あることがより好ましい。上限値は特に限定されるものではないが、５００以下が好ましく、３００以下であることが実用上より好ましい。傾斜度が３０未満であると、斜視方向における光学補償可能な範囲が狭すぎるため、実用上不十分であり、５００を超えるものは、本発明による方法では品質の均一性が得にくい。
【００４５】
前記位相差値（Δｎｄ（−３０）、Δｎｄ（＋３０）、Δｎｄ（０））は、各種測定装置を用いて測定することができるが、例えば、自動複屈折率計（例えば、王子計測機器社製：ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ）を用いることで、それぞれの値を測定することができる。
【００４６】
前記光学層として用いることのできる偏光板としては、例えば、二色性物質含有のポリビニルアルコール系フィルム等からなる偏光子の片面または両面に、ビニルアルコール系ポリマー等からなる適宜な接着層を介して保護シートを接着したものがあげられる。
【００４７】
偏光子の製造方法としては、例えば、ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素で染色した後に延伸し、ヨウ素を配向させる方法があげられる。
【００４８】
偏光子としては、特に限定されることなく各種のものを使用できる。例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等があげられる。これらのなかでもポリビニルアルコール系フィルムとヨウ素などの二色性物質からなる偏光子が好適である。これら偏光子の厚さは特に限定されるものではないが、一般的に、５〜８０μm程度である。
【００４９】
偏光子は、必要に応じてホウ酸や硫酸亜鉛、塩化亜鉛等を含んでいてもよく、ヨウ化カリウムなどの水溶液に浸漬することもできる。
【００５０】
前記偏光子の片面または両面に設けられる保護シートを形成する材料としては、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性、等方性などに優れるものが好ましい。例えば、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロースやトリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）等のスチレン系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマーがあげられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロ系ないしはノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体の如きポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや方向族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、または前記ポリマーのブレンド物なども前記保護シートを形成するポリマーの例としてあげられる。保護シートは、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型、紫外線硬化型の樹脂の硬化層として形成することもできる。これらの中でもセルロース系ポリマーが好ましい。
【００５１】
また、保護シートとしては、特開２００１−３４３５２９号公報（WO０１／３７００７）に記載のポリマーフィルム、例えば、（Ａ）側鎖に置換および／または非置換イミド基を有する熱可塑性樹脂と、（Ｂ）側鎖に置換および／または非置換フェニル基ならびにニトリル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が挙げられ、具体例としてはイソブテンとＮ−メチルマレイミドからなる交互共重合体とアクリロニトリル・スチレン共重合体とを含有する樹脂組成物のフィルムが挙げられる。フィルムは樹脂組成物の混合押出し品などからなるフィルムを用いることができる。
【００５２】
保護シートの厚さは特に限定されるものではないが、一般には５００μｍ以下であり、１〜３００μｍが好ましい。特に５〜２００μｍとするのがより好ましい。また、偏光特性や耐久性などの点より、保護フィルム表面をアルカリなどでケン化処理することが好ましい。
【００５３】
また、保護シートはできるだけ色付きがないことが好ましい。したがって、Ｒｔｈ＝［（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ］・ｄ（ただし、ｎｘ、ｎｙはフィルム平面内の主屈折率、ｎｚはフィルム厚方向の屈折率、ｄはフィルム厚である）で表されるフィルム厚み方向の位相差値が−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍである透明保護フィルムが好ましく用いられる。かかる厚み方向の位相差値（Ｒｔｈ）が−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍのものを使用することにより、透明保護フィルムに起因する偏光板の着色（光学的な着色）をほぼ解消することができる。厚み方向の位相差値（Ｒｔｈ）は、さらに好ましくは−８０〜＋６０ｎｍ、特に−７０ｎｍ〜＋４５ｎｍが好ましい。
【００５４】
前記保護シートは偏光子の両面に貼りあわせる２枚がそれぞれ異なる特性をもつものを用いてもよい。その特性としては、これに限定されるものではないが、例えば、厚み、材質、光透過率、引張り弾性率あるいは光学層の有無等が挙げられる。
【００５５】
前記偏光板には、実用に際して各種の加工を施して用いることができる。その加工方法についてはこれに特に限定されるものではないが、例えば、前記透明保護フィルムの偏光子を接着させない面（前記接着剤塗布層を設けない面）に対して、ハードコート処理や反射防止処理、スティッキング防止や、拡散ないしアンチグレアを目的とした表面処理を施したり、視角補償等を目的とした液晶層を積層する方法があげられる。また、反射板や半透過板、位相差板（１／２や１／４等の波長板（λ板）を含む）、視角補償フィルムなどの液晶表示装置等の形成に用いられるねじれ傾斜配向フィルムを１層または２層以上貼りあわせたものもあげられる。
【００５６】
ハードコート処理は偏光板等のフィルム表面の傷つき防止などを目的に施されるものであり、例えばアクリル系、シリコーン系などの適宜な紫外線硬化型樹脂による硬度や滑り特性等に優れる硬化皮膜を透明保護フィルムの表面に付加する方式などにて形成することができる。反射防止処理は変更板表面での外光の反射防止を目的に施されるものであり、従来に準じた反射防止膜などの形成により達成することができる。また、スティッキング防止処理は隣接層との密着防止を目的に施される。
【００５７】
また、アンチグレア処理は偏光板の表面で外光が反射して、偏光板透過光の視認を阻害することの防止等を目的に施されるものであり、例えば、サンドブラスト方式やエンボス加工方式による粗面化方式や透明微粒子の配合方式などの適宜な方式にて透明保護フィルムの表面に微細凹凸構造を付与することにより形成することができる。前記表面微細凹凸構造の形成に含有させる微粒子としては、例えば平均粒径が０．５〜５０μｍのシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化アンチモン等からなる導電性のこともある無機系微粒子、架橋または未架橋のポリマー等からなる有機系微粒子などの透明微粒子が用いられる。表面微細凹凸構造を形成する場合、微粒子の使用量は、表面微細凹凸構造を形成する透明樹脂１００重量部に対して一般的に２〜７０重量部程度であり、５〜５０重量部が好ましい。アンチグレア層は、偏光板透過光を拡散して視角などを拡大するための拡散層（視角拡大機能など）をかねるものであってもよい。
【００５８】
なお、前記反射防止層、スティッキング防止層、拡散層やアンチグレア層等の光学層は、透明保護フィルムそのものに設けることができるほか、別途、透明保護フィルムとは別体のものとして設けることもできる。
【００５９】
前記偏光子と透明保護フィルムとの接着処理は特に限定されるものではないが、例えば、ビニルポリマーからなる接着剤、あるいは、ホウ酸やホウ砂、グルタルアルデヒドやメラミン、シュウ酸などのビニルアルコール系ポリマーの水溶性架橋剤から少なくともなる接着剤などを介して行うことができる。この接着層は、水溶液の塗布乾燥層などとして形成しうるが、その水溶液の調製に際しては、必要に応じて、他の添加剤や、酸等の触媒も配合することができる。
【００６０】
反射型偏光板は、偏光板に反射層を設けたもので、視認側（表示側）からの入射光を反射させて表示するタイプの液晶表示装置などを形成するためのものであり、バックライト等の光源の内臓を省略できて、液晶表示装置の薄型化を図りやすいなどの利点を有する。反射型偏光板の形成は、必要に応じ透明保護層等を介して偏光板の片面に金属等からなる反射層を付設する方式などの適宜な方式にて行うことができる。
【００６１】
反射型偏光板の具体例としては、必要に応じ、マット処理した透明保護フィルムの片面に、アルミニウム等の反射性金属からなる箔や蒸着膜を付設して反射層を形成したものなどがあげられる。また、前記透明保護フィルムに微粒子を含有させて表面微細凹凸構造とし、その上に微細凹凸構造の反射層を有するものなどもあげられる。前記した微細凹凸構造の反射層は、入射光を乱反射により拡散させて指向性やギラギラした見栄えを防止し、明暗のムラを抑制しうる利点などを有する。また微粒子含有の透明保護フィルムは、入射光およびその反射光がそれを透過する際に拡散されて、明暗ムラをより抑制しうる利点なども有している。透明保護フィルムの表面微細凹凸構造を反映させた微細凹凸構造の反射層の形成は、例えば真空蒸着方式、イオンプレーティング方式、スパッタリング方式等の蒸着方式やメッキ方式などの適宜な方式で、金属を透明保護層の表面に直接付設する方法などにより行うことができる。
【００６２】
反射板は、前記偏光板の透明保護フィルムに直接付与する方式に代えて、その透明フィルムに準じた適宜なフィルムに反射層を設けてなる反射シートなどとして用いることもできる。なお、反射層は通常、金属からなるので、その反射面が透明保護フィルムや偏光板等で被覆された状態の使用形態が、酸化による反射率の低下防止、ひいては初期反射率の長期持続の点や、保護層の別途付設回避の点などにより好ましい。
【００６３】
なお、半透過型偏光板は、上記において反射層で光を反射し、かつ透過するハーフミラー等の半透過型の反射層とすることにより得ることができる。半透過型偏光板は通常、液晶セルの裏側に設けられ、液晶表示装置などを比較的明るい雰囲気で使用する場合には、視認側（表示側）からの入射光を反射させて画像を表示し、比較的暗い雰囲気においては、半透過型偏光板のバックサイドに内蔵されているバックライト等の内臓光源を使用して画像を表示するタイプの液晶表示装置などを形成できる。すなわち、半透過型偏光板は、明るい雰囲気下では、バックライト等の光源使用のエネルギーを節約でき、比較的明るい雰囲気下においても内蔵光源を用いて使用できるタイプの液晶表示装置などの形成に有用である。
【００６４】
偏光板にさらに位相差板が積層されると、楕円偏光板または円偏光板となる。直線偏光を楕円偏光または円偏光に変えたり、楕円偏光または円偏光を直線偏光に変えたり、あるいは直線偏光の偏光方向を変える場合に、位相差板などが用いられる。特に、直線偏光を円偏光に変えたり、円偏光を直線偏光に変えたりする位相差板としては、いわゆる１／４波長板（λ／４板ともいう）が用いられる。１／２波長板（λ／２板ともいう）は、通常、直線偏光の偏光方向を変える場合に用いられる。
【００６５】
楕円偏光板はスーパーツイストネマチック（STN）型液晶表示装置の液晶層の複屈折により生じた着色（青または黄）を補償（防止）して、前記着色のない白黒表示する場合などに有効に用いられる。さらに、三次元の屈折率を制御したものは、液晶表示装置の画面を斜め方向から見た際に生じる着色も補償（防止）することができて好ましい。円偏光板は、例えば画像がカラー表示になる反射型液晶表示装置の画像の色調を整える場合などに有効に用いられ、また、反射防止の機能も有する。
【００６６】
位相差板としては、高分子素材を一軸または二軸延伸処理してなる複屈折性フィルム、液晶配向フィルムなどがあげられる。この位相差板としては、例えば各種波長板や液晶層の複屈折による着色や視角等の補償を目的としたものなどの使用目的に応じた適宜な位相差を有するものであってよく、２種以上の位相差板を積層して位相差等の光学特性を制御したものなどであってもよい。延伸処理は、例えばロール延伸法、長間隙沿延伸法、テンター延伸法、チューブラー延伸法などにより行うことができる。延伸倍率は、一軸延伸の場合には１．１〜３倍程度が一般的である。位相差板の厚さも特に制限されないが、一般的には１０〜２００μm、好ましくは２０〜１００μmである。
【００６７】
前記高分子素材としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリメチルビニルエーテル、ポリヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリアリルスルホン、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、セルロース系重合体、またはこれらの二元系、三元系各種共重合体、グラフト共重合体、ブレンド物などがあげられる。これら高分子素材は延伸等により配向物（延伸フィルム）となる。
【００６８】
前記液晶ポリマーとしては、例えば、液晶配向性を付与する共役性の直線状原子団（メソゲン）がポリマーの主鎖や側鎖に導入された主鎖型や側鎖型の各種のものなどがあげられる。主鎖型の液晶性ポリマーの具体例としては、屈曲性を付与するスペーサ部でメソゲン基を結合した構造の、例えばネマチック配向性のポリエステル系液晶性ポリマー、ディスコティックポリマーやコレステリックポリマーなどがあげられる。側鎖型の液晶性ポリマーの具体例としては、ポリシロキサン、ポリアクリレート、ポリメタクリレートまたはポリマロネートを主鎖骨格とし、側鎖として共役性の原子団からなるスペーサ部を介してネマチック配向付与性のパラ置換環状化合物単位からなるメソゲン部を有するものなどがあげられる。これら液晶ポリマーは、例えば、ガラス板上に形成したポリイミドやポリビニルアルコール等の薄膜の表面をラビング処理したもの、酸化ケイ素を斜方蒸着したものなどの配向処理面上に液晶性ポリマーの溶液を展開して熱処理することにより行われる。
【００６９】
また上記の楕円偏光板や反射型楕円偏光板は、偏光板または反射型偏光板と位相差板を適宜な組み合わせで積層したものである。かかる楕円偏光板等は、（反射型）偏光板と位相差板の組み合わせとなるようにそれらを液晶表示装置の製造過程で順次別個に積層することによっても形成しうるが、前記のごとくあらかじめ楕円偏光板等の光学フィルムとしたものは、品質の安定性や積層作業性等に優れて、液晶表示装置などの製造効率を向上させうる利点がある。
【００７０】
視角補償フィルムは、液晶表示装置の画面を、画面に垂直でなくやや斜めの方向から見た場合でも、画像が比較的鮮明に見えるように視野角を広げるためのフィルムである。このような視角補償位相差板としては、例えば位相差板、液晶ポリマー等の配向フィルムや透明基材上に液晶ポリマー等の配向層を支持したものなどからなる。通常の位相差板は、その面方向に一軸延伸された複屈折を有するポリマーフィルムが用いられるのに対し、視角補償フィルムとして用いられる位相差板には、面方向に二軸に延伸された複屈折を有するポリマーフィルムとか、面方向に一軸に延伸され、厚さ方向にも延伸された、厚さ方向の屈折率を制御した複屈折を有するポリマーや傾斜配向フィルムのような二方向延伸フィルムなどが用いられる。傾斜配向フィルムとしては、例えばポリマーフィルムに熱収縮フィルムを接着して加熱によるその収縮力の作用下にポリマーフィルムを延伸処理または／および収縮処理したものや、液晶ポリマーを傾斜配向させたものなどが挙げられる。位相差板の素材原料ポリマーは、先の位相差板で説明したポリマーと同様のものが用いられ、液晶セルによる位相差に基づく視認角の変化による着色等の防止や良視認の視野角の拡大などを目的とした適宜なものを用いうる。
【００７１】
また、良視認の広い視野角を達成する点などより、液晶ポリマーの配向層、特にディスコティック液晶ポリマーの傾斜配向液晶層からなる光学的異方性層をトリアセチルセルロースフィルムにて支持した光学補償位相差板が好ましく用いうる。
【００７２】
輝度向上フィルムは、液晶表示装置などのバックライトや裏側からの反射などにより自然光が入射すると所定偏光軸の直線偏光または所定方向の円偏光を反射し、他の光は透過する特性を示すもので、輝度向上フィルムを偏光板と積層した偏光板は、バックライト等の光源からの光を入射させて所定偏光状態の透過光を得るとともに、前記所定偏光状態以外の光は透過せずに反射される。この輝度向上フィルム面で反射した光をさらにその後ろ側に設けられた反射層等を介し反転させて輝度向上フィルムに再入射させ、その一部または全部を所定偏光状態の光として透過させて輝度向上フィルムを透過する光の増量を図るとともに、偏光子に吸収させにくい偏光を供給して、液晶画像表示等に利用しうる光量の増大を図ることにより輝度を向上させうるものである。すなわち、輝度向上フィルムを使用せずに、バックライトなどで液晶セルの裏側から偏光子を通して光を入射した場合には、偏光子の偏光軸に一致していない偏光方向を有する光は、ほとんど偏光子に吸収されてしまい、偏光子を透過してこない。すなわち、用いた偏光子の特性によっても異なるが、およそ５０％の光が偏光子に吸収されてしまい、その分、液晶画像表示等に利用しうる光量が減少し、画像が暗くなる。輝度向上フィルムは、偏光子に吸収されるような偏光方向を有する光を偏光子に入射させずに、輝度向上フィルムでいったん反射させ、さらにその後ろ側に設けられた反射層等を介して反転させて輝度向上フィルムに再入射させることを繰り返し、この両者間で反射、反転している光の偏光方向が偏光子を通過しうるような偏光方向になった偏光のみを透過させて偏光子に供給するので、バックライトなどの光を効率的に液晶表示装置の画像の表示に使用でき、画面を明るくすることができる。
【００７３】
輝度向上フィルムと上記反射層等の間に拡散板を設けることもできる。輝度向上フィルムによって反射した偏光状態の光は上記反射層等に向かうが、設置された拡散板は通過する光を均一に拡散すると同時に偏光状態を解消し、非偏光状態とする。すなわち元の自然光状態にもどす。この非偏光状態すなわち自然光状態の光が反射層等に向かい、反射層等を介して反射して、拡散板を再び通過して輝度向上フィルムに再入射することを繰り返す。元の自然光状態に戻す拡散板を設けることにより、表示画面の明るさを維持しつつ、同時に表示画面の明るさのムラを少なくし、均一の明るい画面を提供することができる。元の自然光状態に戻す拡散板を設けることにより、初回の入射光は反射の繰り返し回数が程よく増加し、拡散板の拡散機能とあいまって均一の明るい表示画面を提供することができたものと考えられる。
【００７４】
前記輝度向上フィルムとしては、例えば誘電体の多層薄膜や屈折率異方性が相違する薄膜フィルムの多層積層体の如き、所定偏光軸の直線偏光を透過して他の光は反射する特性を示すもの、コレステリック液晶ポリマーの配向フィルムやその配向液晶層をフィルム基材上に支持したものの如き、左回りまたは右回りのいずれか一方の円偏光を反射して他の光は透過する特性を示すものなどの適宜なものを用いうる。
【００７５】
したがって、前記した所定偏光軸の直線偏光を透過させるタイプの輝度向上フィルムでは、その透過光をそのまま偏光板に偏光軸をそろえて入射させることにより、偏光板による吸収ロスを抑制しつつ、効率よく透過させることができる。一方、コレステリック液晶層の如く円偏光を透過するタイプの輝度向上フィルムでは、そのまま偏光子に入射させることもできるが、吸収ロスを抑制する点よりその円偏光を位相差板を介し直線偏光化して偏光板に入射させることが好ましい。なお、その位相差板として１／４波長板を用いることにより、円偏光を直線偏光に変換することができる。
【００７６】
前記ねじれ傾斜配向液晶層あるいは前記ねじれ傾斜配向フィルムを輝度向上フィルムに適用する場合、可視光域等の広い波長範囲で１／４波長板として機能するものを用いることが好ましい。１／４波長板は、面内屈折率であるｎｘおよびｎｙの値を｜ｎｘ−ｎｙ｜＝λ／４（λ：測定波長［ｎｍ］）を満たすように前記屈折率を制御することにより作製できる。また、この１／４波長板は、例えば波長５５０ｎｍの単色光に対して１／４波長板として機能する位相差層と他の位相差特性を示す位相差層、例えば１／２波長板として機能する位相差層とを重畳する方式などにより得ることができる。したがって、この位相差層は、１層または２層以上からなるものであってもよい。
【００７７】
なお、コレステリック液晶層についても、反射波長が相違するものの組み合わせにして２層または３層以上重畳した配置構造とすることにより、可視光領域等の広い波長範囲で円偏光を反射するものを得ることができ、それに基づいて広い波長範囲の透過円偏光を得ることができる。
【００７８】
また、光学層として用いられる偏光板としては、上記の偏光分離型偏光板の如く、偏光板と２層または３層以上の光学層とを積層したものからなっていてもよい。したがって、上記の反射型偏光板や半透過型偏光板と位相差板を組み合わせた反射型楕円偏光板や半透過型楕円偏光板などであってもよい。
【００７９】
偏光板に前記光学層を積層したねじれ傾斜配向フィルムは、液晶表示装置等の製造過程で順次別個に積層する方式にても形成することができるが、あらかじめ積層してねじれ傾斜配向フィルムとしたものは、品質の安定性や組立作業等に優れていて液晶表示装置などの製造工程を向上させうる利点がある。積層には粘着剤層等の適宜な接着手段を用いうる。前記の偏光板と他の光学層の接着に際し、それらの光学軸は目的とする位相差特性などに応じて適宜な配置角度とすることができる。
【００８０】
前記のねじれ傾斜配向フィルムまたはねじれ傾斜配向液晶層や、これらを用いた光学フィルムは、画像表示装置等に用いられる照明装置において、裏面側に反射層を有する面光源の表面側に用いられる。前記照明装置は、少なくとも一層のプリズムアレイ層を有することが好ましく、アレイの配列方向が上下の層で交差する状態にある２層以上のプリズムアレイ層を有することがより好ましい。
【００８１】
本発明によるねじれ傾斜配向フィルムまたはねじれ傾斜配向液晶層や、これらを用いた光学フィルムは液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、ＰＤＰ等の画像表示装置の形成に好ましく用いることができる。例えば、偏光板を液晶セルの片側あるいは両側に配置してなる反射型や半透過型、あるいは透過・反射両用型等の液晶表示装置に用いることができる。液晶セル基板は、プラスチック基板、ガラス基板のいずれでも良い。液晶表示装置を形成する液晶セルは任意であり、例えば薄膜トランジスタ型に代表されるアクティブマトリクス駆動型のもの、ツイストネマチック型やスーパーツイストネマチック型に代表される単純マトリクス駆動型のものなど適宜なタイプの液晶セルを用いたものであって良い。
【００８２】
次いで、有機エレクトロルミネセンス装置（有機ＥＬ表示装置）について説明する。一般に、有機ＥＬ表示装置は、透明基板上に透明電極と有機発光層と金属電極とを順に積層して発光体（有機エレクトロルミネセンス発光体）を形成している。ここで、有機発光層は、種々の有機薄膜の積層体であり、例えばトリフェニルアミン誘導体等からなる正孔注入層と、アントラセン等の蛍光性の有機固体からなる発光層との積層体や、あるいはこのような発光層とペリレン誘導体等からなる電子注入層の積層体や、またあるいはこれらの正孔注入層、発光層、および電子注入層の積層体等、種々の組み合わせを持った構成が知られている。
【００８３】
有機ＥＬ表示装置は、透明電極と金属電極とに電圧を印加することによって、有機発光層に正孔と電子とが注入され、これら正孔と電子との再結合によって生じるエネルギーが蛍光物質を励起し、励起された蛍光物質が基底状態に戻るときに光を放射する、という原理で発光する。途中の再結合というメカニズムは、一般のダイオードと同様であり、このことからも予想できるように、電流と発光強度は印加電圧に対して整流性に伴う強い非線形性を示す。
【００８４】
有機ＥＬ表示装置においては、有機発光層での発光を取り出すために、少なくとも一方の電極が透明でなくてはならず、通常、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの透明導電体で形成した透明電極を陽極として用いている。一方、電子注入を容易にして発光効率を上げるには、陰極に仕事関数の小さな物質を用いることが重要で、通常Ｍｇ−Ａｇ、Ａｌ−Ｌｉなどの金属電極を用いている。
【００８５】
このような構成の有機ＥＬ表示装置において、有機発光層は、厚さ１０ｎｍ程度と極めて薄い膜で形成されている。このため、有機発光層も透明電極と同様、光をほぼ完全に透過する。その結果、非発光時に透明基板の表面から入射し、透明電極と有機発光層とを透過して金属電極で反射した光が、再び透明基板の表面側へと出るため、外部から視認したとき、有機ＥＬ表示装置の表示面が鏡面のように見える。
【００８６】
電圧の印加によって発光する有機発光層の表面側に透明電極を備えるとともに、有機発光層の裏面側に金属電極を備えてなる有機エレクトロルミネセンス発光体を含む有機ＥＬ表示装置において、透明電極の表面側に偏光板を設けるとともに、これら透明電極と偏光板との間に位相差フィルムを設けることができる。
【００８７】
本発明によるねじれ傾斜配向フィルム等の位相差フィルムおよび偏光板は、外部から入射して金属電極で反射してきた光を偏光する作用を有するため、その偏光作用によって金属電極の鏡面を外部から視認させないという効果がある。特に、位相差フィルムを１／４波長板で構成し、かつ偏光板と位相差フィルムとの偏光方向のなす角をπ／４に調整すれば、金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができる。
【００８８】
すなわち、この有機ＥＬ表示装置に入射する外部光は、偏光板により直線偏光成分のみが透過する。この直線偏光は位相差フィルムにより一般に楕円偏光となるが、特に位相差フィルムが１／４波長板でしかも偏光板と位相差フィルムとの偏光方向のなす角がπ／４のときには円偏光となる。
【００８９】
この円偏光は、透明基板、透明電極、有機薄膜を透過し、金属電極で反射して、再び有機薄膜、透明電極、透明基板を透過して、位相差フィルムで再び直線偏光となる。そして、この直線偏光は、偏光板の偏光方向と直交しているので、偏光板を透過できない。その結果、金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができる。
【００９０】
ＰＤＰは、パネル内に封入された希ガス、とくにネオンを主体としたガス中で放電を発生させ、その際に発生する真空紫外線により、パネルのセルに塗られたＲ、Ｇ、Ｂの蛍光体を発生させる。
【００９１】
上記のような画像表示装置市場では、価格低減のため、各種光学フィルムの打ち抜き、そして選別、貼り合わせまでの処理工程を一貫して行うインハウス製造が求められている。光学フィルムの後加工（切断）からセルへの貼り合わせまでを一貫生産するインハウス製造法では、その不良エリアを即座に測定する必要がある。本発明によるねじれ傾斜配向フィルムが画像表示装置に使用される場合、それぞれの表示装置に合わせた光軸設計が必要となるが、本発明によるねじれ傾斜配向フィルムは液晶層の厚みや、液晶組成物およびカイラル剤の配合量でその光軸を調整できるため、途中で所望の光軸角度に打ち抜き、矩形状の単板で貼りあわせることなく、長尺状フィルムのまま一貫して貼りあわせることができる。したがって、本発明のねじれ傾斜配向フィルムは途中に打ち抜き、貼合、運送、梱包、開梱等の工程を経ることなく、液晶表示素子やＥＬ表示素子等の画像表示素子に貼り合わせる工程を１ラインで行うインハウス製造に好ましく用いることができる。
【実施例】
【００９２】
以下に実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。
（液晶塗工液Ａの調製）
ネマチック液晶性の光重合性液晶組成物（ＢＡＳＦ社製：Ｐａｌｉｏｃｏｌoｒ ＬＣ２４２）９．９９１ｇ、カイラル剤（ＢＡＳＦ社製：Ｐａｌｉｏｃｏｌoｒ ＬＣ７５６）０．００９ｇおよび、光重合開始剤（チバスペシャリティケミカルズ（株）製：Ｉｒｇａｃｕｒｅ９０７）３．０ｇをシクロヘキサノン４０ｇに溶解した。
（液晶塗工液Ｂの調製）
ネマチック液晶性の光重合性液晶組成物（ＢＡＳＦ社製：Ｐａｌｉｏｃｏｌoｒ ＬＣ２４２）９．９８４ｇ、カイラル剤（ＢＡＳＦ社製：Ｐａｌｉｏｃｏｌoｒ ＬＣ７５６）０．０１６ｇおよび光重合開始剤（チバスペシャリティケミカルズ（株）製：Ｉｒｇａｃｕｒｅ９０７）３．０ｇをトルエン４０ｇに溶解した。
（液晶塗工液Ｃの調製）
ネマチック液晶性の光重合性液晶組成物（ＢＡＳＦ社製：Ｐａｌｉｏｃｏｌoｒ ＬＣ２４２）１０．０ｇおよび、光重合開始剤（チバスペシャリティケミカルズ（株）製：Ｉｒｇａｃｕｒｅ９０７）３．０ｇをトルエン４０ｇに溶解した。
（配向基板Ａの作製）
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム基板上に３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業社製：ＫＢＭ５１０３）をバーコーターで塗布後、１２０℃で１分間加熱乾燥し、厚さ約０．１μｍの配向層を形成した後、その上をレーヨン布でこすることによりラビング処理を施した。
（配向基板Ｂの作製）
トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム基板上に３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業社製：ＫＢＭ５１０３）をバーコーターで塗布後、１２０℃で１分間加熱乾燥し、厚さ約０．１μｍの配向層を形成した後、その上をレーヨン布でこすることによりラビング処理を施した。
（配向基板Ｃの作製）
ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム基板上にエチルシリケートのイソプロピルアルコール、ブタノール２％溶液（コルコート社製：コルコートＰ）をバーコーターで塗布後、１２０℃で１分間加熱乾燥し、厚さ約０．１μｍの配向層を形成した後、その上をレーヨン布でこすることによりラビング処理を施した。
（配向基板Ｄの作製）
トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム基板上にエチルシリケートのイソプロピルアルコール、ブタノール２％溶液（コルコート社製：コルコートＰ）をバーコーターで塗布後、１２０℃で１分間加熱乾燥し、厚さ約０．１μｍの配向層を形成した後、その上をレーヨン布でこすることによりラビング処理を施した。
（配向基板Ｅの作製）
トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム基板上にポリビニルアルコール（日本合成化学工業（株）製、ＮＨ−１８）５重量％水溶液を塗布後、１５０℃で３０分間加熱乾燥し、配向層を形成した後、その上をレーヨン布でこすることによりラビング処理を施した。
実施例１
配向基板Ａ上に液晶塗工液Ａを＃５バーコーターを用いて塗布し、９０℃で５分間加熱することにより乾燥、配向させた後、室温下に取り出してＵＶ光（メタルハライドランプ、１ｍＪ／ｃｍ2）を照射することにより配向液晶層を固定化して、厚さ１．０μｍの配向液晶層を有するねじれ傾斜配向フィルムを得た。この液晶配向フィルムの配向液晶層側に、アクリル系粘着剤からなる厚さ２０μｍの接着層を形成した厚さ５０μｍトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムを、接着層を介して貼りあわせた後、前記ねじれ傾斜配向フィルムの配向層を有する基板と配向液晶層との界面で剥離して、ＴＡＣフィルム、接着層および配向液晶層が積層した液晶配向フィルムを得た。
実施例２
配向基板Ａ上に液晶塗工液Ｂを＃１０バーコーターを用いて塗布し、実施例１と同条件により固定化まで行い、厚さ２．２μｍの配向液晶層を有する液晶配向フィルムを得たこと以外は実施例１と同様にして作製し、ＴＡＣフィルム、接着層および配向液晶層が積層した液晶配向フィルムを得た。
実施例３
配向基板Ｂ上に液晶塗工液Ａを＃５バーコーターを用いて塗布し、実施例１と同条件により固定化まで行い、厚さ１．１μｍの配向液晶層を有する液晶配向フィルムを得た。
実施例４
配向基板Ｂ上に液晶塗工液Ｂを＃１０バーコーターを用いて塗布し、実施例１と同条件により固定化まで行い、厚さ１．９μｍの配向液晶層を有する液晶配向フィルムを得た。
実施例５
配向基板Ｃ上に液晶塗工液Ａを＃５バーコーターを用いて塗布し、実施例１と同条件により固定化まで行い、厚さ１．０μｍの配向液晶層を有する液晶配向フィルムを得たこと以外は実施例１と同様にして作製し、ＴＡＣフィルム、接着層および配向液晶層が積層した液晶配向フィルムを得た。
実施例６
配向基板Ｃ上に液晶塗工液Ｂを＃１０バーコーターを用いて塗布し、実施例１と同条件により固定化まで行い、厚さ２．１μｍの配向液晶層を有する液晶配向フィルムを得たこと以外は実施例１と同様にして作製し、ＴＡＣフィルム、接着層および配向液晶層が積層した液晶配向フィルムを得た。
実施例７
配向基板Ｄ上に液晶塗工液Ａを＃５バーコーターを用いて塗布し、実施例１と同条件により固定化まで行い、厚さ０．９μｍの配向液晶層を有する液晶配向フィルムを得た。
実施例８
配向基板Ｄ上に液晶塗工液Ｂを＃１０バーコーターを用いて塗布し、実施例１と同条件により固定化まで行い、厚さ２．０μｍの配向液晶層を有する液晶配向フィルムを得た。
比較例１
ＰＥＴフィルム基板上に液晶塗工液Ｃを＃６バーコーターを用いて塗布し、実施例１と同条件により固定化まで行い、厚さ２．０μｍの配向液晶層を有する液晶配向フィルムを得たこと以外は実施例１と同様にして作製し、ＴＡＣフィルム、接着層および配向液晶層が積層した液晶配向フィルムを得た。
比較例２
ＰＥＴフィルム基板上に液晶塗工液Ａを＃３２バーコーターを用いて塗布し、実施例１と同条件により固定化まで行い、厚さ３．２μｍの配向液晶層を有する液晶配向フィルムを得たこと以外は実施例１と同様にして作製し、ＴＡＣフィルム、接着層および配向液晶層が積層した液晶配向フィルムを得た。
比較例３
ＰＥＴフィルム基板上に液晶塗工液Ｂを＃５バーコーターを用いて塗布し、実施例１と同条件により固定化まで行い、厚さ２．０μｍの配向液晶層を有する液晶配向フィルムを得たこと以外は実施例１と同様にして作製し、ＴＡＣフィルム、接着層および配向液晶層が積層した液晶配向フィルムを得た。
比較例４
配向基板Ｅ上に液晶塗工液Ｃを＃６バーコーターを用いて塗布し、実施例１と同条件により固定化まで行い、厚さ２．１μｍの配向液晶層を有する液晶配向フィルムを得た。
比較例５
配向基板Ｅ上に液晶塗工液Ａを＃３２バーコーターを用いて塗布し、実施例１と同条件により固定化まで行い、厚さ３．４μｍの配向液晶層を有する液晶配向フィルムを得た。
比較例６
配向基板Ｅ上に液晶塗工液Ｂを＃５バーコーターを用いて塗布し、実施例１と同条件により固定化まで行い、厚さ１．８μｍの配向液晶層を有する液晶配向フィルムを得た。
（傾斜度の測定方法）
実施例または比較例によって作製した液晶配向フィルムの位相差値は、自動複屈折測定装置（王子計測機器（株）製：ＫＯＢＲＡ２１ＡＤＨ）を用いて、正面および遅相軸方向に±３０°傾斜したときの値を測定した。その位相差値をもとにして、次式により傾斜度を求めた。
傾斜度＝（｜Δｎｄ（−３０）−Δｎｄ（＋３０）｜／Δｎｄ（０））×１００
（ただし、正面位相差値をΔｎｄ（０）、遅相軸方向に±３０°傾斜したときの位相差値をそれぞれ、Δｎｄ（＋３０）、Δｎｄ（−３０）とした。）
（配向角測定方法）
作製した液晶配向フィルムの配向角は自動複屈折測定装置（王子計側機器（株）製：ＫＯＢＲＡ２１ＡＤＨ）を用いて測定した。配向角とは、ラビング方向またはポリマーフィルム基板の遅相軸方向を０°としたときの遅相軸の角度を表す。
【００９３】
前記実施例および比較例の評価結果を表１に示す。
【００９４】
【表１】
2004287417.tif 000005
表１の結果から明らかなように、基板上にガラス質高分子またはシランカップリング剤を含有する配向層を形成し、ラビングした後、カイラル剤および光重合性液晶組成物を含有する液晶塗工液を塗布することにより、傾斜配向とともにらせん状のねじれ配向を有するねじれ傾斜配向液晶層が得られることがわかる。前記ねじれ傾斜配向液晶層を有するねじれ傾斜配向フィルムは、従来のものよりも傾斜度の大きな配向液晶層が得られたことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明によるねじれ傾斜配向フィルムの構成を示す一例である。
【図２】基板および配向層を除去して構成した本発明によるねじれ傾斜配向フィルムの構成を示す一例である。
【符号の説明】
【００９６】
１  基板
２  配向層
３  ねじれ傾斜配向液晶層
４  接着層
５  光学フィルム
【図１】
2004287417.tif 000006
【図２】
2004287417.tif 000007