(57)【要約】【課題】二色比の高い光学部材を製造すること可能な光学部材の製造方法を提供する。【解決手段】（１）〜（４）に記載される工程を含む光学部材の製造方法。（１）重合性液晶化合物と溶媒とを含む重合性液晶組成物を第１の基板に塗布し、溶媒を除去して膜を形成する工程  （２）（１）で得られた膜の表面を覆うように第２の基板を載せる工程  （３）（２）で得られた第２の基板を載せた膜に含まれる重合性液晶化合物を配向させて、液晶相を形成させた膜を得る工程  （４）（３）で得られた液晶相を形成させた膜に含まれる重合性液晶化合物を重合させることにより、重合性液晶化合物が重合した組成物層が２枚の基板の間に積層された光学部材を得る工程【選択図】図１
2012063387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（１）〜（４）に記載される工程を含む光学部材の製造方法。
（１）重合性液晶化合物と溶媒とを含む重合性液晶組成物を第１の基板に塗布し、溶媒を除去して膜を形成する工程
（２）（１）で得られた膜の表面を覆うように第２の基板を載せる工程
（３）（２）で得られた第２の基板を載せた膜に含まれる重合性液晶化合物を配向させて、液晶相を形成させた膜を得る工程
（４）（３）で得られた液晶相を形成させた膜に含まれる重合性液晶化合物を重合させることにより、重合性液晶化合物が重合した組成物層が２枚の基板の間に積層された光学部材を得る工程
【請求項２】
さらに、（５）に記載される工程を含む請求項１記載の製造方法。
（５）重合性液晶化合物が重合した組成物層が２枚の基板の間に積層された光学部材から、少なくとも１つの基板を除去する工程
【請求項３】
第２の基板が、配向膜が形成された基板である請求項１又は２記載の製造方法。
【請求項４】
前記液晶相が、スメクチック相である請求項１〜３のいずれか記載の製造方法。
【請求項５】
前記の重合性液晶組成物が、さらに二色性色素を含む組成物である請求項１〜４のいずれか記載の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか記載の製造方法により得られた光学部材を含む表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置には、偏光板、位相差板等の光学部材が用いられている。また、このような光学部材を製造する方法としては、１枚の基板を用いて、該基板に重合性液晶組成物をスピンコート法により塗布し、加熱し、その後露光せずに光学部材である膜を得る方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００８−５４７０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来から知られる光学部材の製造方法では、二色比の高い光学部材を製造することは、必ずしも容易ではない場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は以下の［１］〜［６］を提供するものである。
［１］（１）〜（４）に記載される工程を含む光学部材の製造方法。
（１）重合性液晶化合物と溶媒とを含む重合性液晶組成物を第１の基板に塗布し、溶媒を除去して膜を形成する工程
（２）（１）で得られた膜の表面を覆うように第２の基板を載せる工程
（３）（２）で得られた第２の基板を載せた膜に含まれる重合性液晶化合物を配向させて、液晶相を形成させた膜を得る工程
（４）（３）で得られた液晶相を形成させた膜に含まれる重合性液晶化合物を重合させることにより、重合性液晶化合物が重合した組成物層が２枚の基板の間に積層された光学部材を得る工程
【０００６】
［２］さらに、（５）に記載される工程を含む［１］記載の製造方法。
（５）重合性液晶化合物が重合した組成物層が２枚の基板の間に積層された光学部材から、少なくとも１つの基板を除去する工程
【０００７】
［３］第２の基板が、配向膜が形成された基板である［１］又は［２］記載の製造方法。
［４］前記液晶相が、スメクチック相である［１］〜［３］のいずれか記載の製造方法。
［５］前記の重合性液晶組成物が、さらに二色性色素を含む組成物である［１］〜［４］のいずれか記載の製造方法。
［６］［１］〜［５］のいずれか記載の製造方法により得られた光学部材を含む表示装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の重合性液晶組成物によれば、二色比の高い光学部材を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の製造方法により得られた光学部材１を表す概略図である。
【図２】本発明の液晶表示装置１０を表す概略図である。
【図３】本発明の液晶表示装置２４を表す概略図である。
【図４】本発明のＥＬ表示装置３０を表す概略図である。
【図５】本発明のＥＬ表示装置４４を表す概略図である。
【図６】本発明の投射型液晶表示装置を表す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
光学部材とは、光を透過し得る部材であって、光学的な機能を有する部材をいう。光学的な機能とは、吸収、反射、回折、散乱、屈折、複屈折などを意味する。光学部材の一種である位相差板は、直線偏光を円偏光や楕円偏光に変換したり、逆に円偏光又は楕円偏光を直線偏光に変換したりするために用いられる。
また、光学部材の一種である偏光板とは、偏光していない入射光を直交する２つの偏光成分に分解し、一方の偏光成分を透過させ、もう一方の偏光成分を吸収するために用いられる。透過する偏光成分の軸方向は透過軸、吸収する偏光成分の軸方向は吸収軸という。
【００１１】
（１）〜（４）に記載される工程を含む光学部材の製造方法である。
（１）重合性液晶化合物と溶媒とを含む重合性液晶組成物を第１の基板に塗布し、溶媒を除去して膜を形成する工程
（２）（１）で得られた膜の表面を覆うように第２の基板を載せる工程
（３）（２）で得られた第２の基板を載せた膜に含まれる重合性液晶化合物を配向させて、液晶相を形成させた膜を得る工程
（４）（３）で得られた液晶相を形成させた膜に含まれる重合性液晶化合物を重合させることにより、重合性液晶化合物が重合した組成物層（以下「重合体層」という場合がある）が２枚の基板の間に積層された光学部材を得る工程
【００１２】
工程（１）は、重合性液晶化合物と溶媒とを含む重合性液晶組成物を第１の基板に塗布し、溶媒を除去して膜を形成する工程である。重合性液晶組成物については後述する。
【００１３】
第１の基板へ重合性液晶組成物を塗布する方法としては、例えば押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコート法、リバースグラビアコート法、ＣＡＰコート法、ダイコート法、ディップコート法、バーコート法及びスピンコート法等が挙げられる。
【００１４】
第１の基板としては、例えばガラス、プラスチックシート、プラスチックフィルム又は透光性フィルムを挙げることができる。なお上記透光性フィルムとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ノルボルネン系ポリマーなどのポリオレフィンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリメタクリル酸エステルフィルム、ポリアクリル酸エステルフィルム、セルロースエステルフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスルフォンフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、ポリフェニレンスルフィドフィルム又はポリフェニレンオキシドフィルムなどが挙げられる。
第１の基板を用いることにより、光学フィルムを製造したり、運搬したり、保管したりする際に破れなどなく容易に取り扱うことができる。
【００１５】
本発明の光学部材の製造方法において、基板には、配向膜が形成されていることが好ましい。配向膜は、重合性液晶組成物の塗布等により溶解しない溶剤耐性を有することが好ましい。また、溶剤の除去や液晶の配向ための加熱処理における耐熱性を有することが好ましい。さらに、ラビングによる摩擦等による剥がれ等が生じない配向膜であることが好ましい。かかる配向膜としては、配向性ポリマーまたは配向性ポリマーを含有する組成物からなることが好ましい。
【００１６】
上記配向性ポリマーとしては、例えば分子内にアミド結合を有するポリアミドやゼラチン類、分子内にイミド結合を有するポリイミド及びその加水分解物であるポリアミック酸、ポリビニルアルコール、アルキル変性ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリオキサゾール、ポリエチレンイミン、ポリスチレン、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸又はポリアクリル酸エステル類等のポリマーを挙げることができる。これらのポリマーは、単独で用いてもよいし、２種類以上混ぜたり、共重合体したりしてもよい。これらのポリマーは、脱水や脱アミンなどによる重縮合や、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等の連鎖重合、配位重合や開環重合等で容易に得ることができる。
【００１７】
配向性ポリマーは、溶剤に溶解して、塗布することができる。溶剤は、特に制限はないが、具体的には、水；メタノール、エタノール、エチレングリコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコール、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ又はプロピレングリコールモノメチルエーテルなどのアルコール溶剤；酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート又は乳酸エチルなどのエステル溶剤；アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルアミルケトン又はメチルイソブチルケトンなどのケトン溶剤；ペンタン、ヘキサン又はヘプタンなどの脂肪族炭化水素溶剤；トルエン又はキシレンなどの芳香族炭化水素溶剤、アセトニトリルなどのニトリル溶媒；テトラヒドロフラン又はジメトキシエタンなどのエーテル溶媒；クロロホルム又はクロロベンゼンなどの塩素置換炭化水素溶媒；などが挙げられる。これら有機溶剤は、単独で用いてもよいし、複数を組み合わせて用いてもよい。
【００１８】
また配向膜を形成するために、市販の配向膜材料をそのまま使用してもよい。市販の配向膜材料としては、サンエバー（登録商標、日産化学工業（株）製）又はオプトマー（登録商標、ＪＳＲ（株）製）などが挙げられる。
このような配向膜を用いれば、ムラが低減されるため、環境耐性や機械耐性がより向上した光学フィルムを提供できる。
【００１９】
上記支持基材上に配向膜を形成する方法としては、例えば上記支持基材上に、上記配向性ポリマーの溶液や市販の配向膜材料を塗布し、その後、アニールすることにより、上記支持基材上に配向膜を形成することができる。このようにして得られる配向膜の厚さは、例えば１０ｎｍ〜１００００ｎｍであり、好ましくは１０ｎｍ〜１０００ｎｍである。
【００２０】
上記配向膜に対して配向規制力を付与するために、必要に応じてラビングもしくは偏光ＵＶ照射を行うことが好ましい。配向規制力を付与することにより重合性液晶化合物を所望の方向に配向させることができる。
【００２１】
配向膜をラビングする方法としては、例えばラビング布が巻きつけられ、回転しているラビングロールを、ステージに載せられて搬送されている配向膜に接触させる方法が挙げられる。ラビングもしくは偏光ＵＶ照射を行う時に、マスキングを行えば、得られる偏光子に遅相軸の方向が異なる複数の領域（パターン）を形成することもできる。
【００２２】
基板上に塗布後、膜中に含まれる溶剤等の揮発性成分を乾燥する。乾燥方法としては、例えば自然乾燥法、通風乾燥法、減圧乾燥法等が挙げられる。乾燥温度としては、０〜２５０℃が好ましく、３０〜２００℃がより好ましく、４０〜１３０℃がさらに好ましい。また乾燥時間としては、１０秒間〜６０分間が好ましく、３０秒間〜３０分間がより好ましい。
【００２３】
工程（２）は、工程（１）で得られた膜の表面を覆うように第２の基板を載せる工程である。第２の基板は、工程（１）で得られた膜の表面を覆い、かつ密着させて載せることが好ましい。また、重合性液晶組成物が等方相を示す温度以上で、第２の基板を載せることが好ましい。上記の温度で第２の基板を載せることで、重合性液晶組成物が流動しやすくなるため、第２の基板と重合性液晶組成物からなる膜とが密着しやすくなる。
【００２４】
第２の基板としては、第１の基板と同様のものが挙げられる。第２の基板としては、透明性を有する基板が好ましい。第１の基板と第２の基板とは同一種類の基板でも良いし、異なる種類の基板でもよい。第２の基板としては、プラスチック基板が好ましい。プラスチック基板であると、柔軟性を有するため、第２の基板と重合性液晶組成物からなる膜との間に気泡が混入することを防ぎ、密着させやすくなる。
【００２５】
第２の基板には、配向膜が形成されていていることが好ましい。該配向膜としては、第１の基板に用いられる配向膜と同様のものが挙げられる。また、該配向膜は、配向規制力を付与するためのラビング処理又は偏光ＵＶ照射が施されたものがより好ましい。第２の基板に配向膜が形成されている場合は、配向膜を工程（１）で得られた膜に接触させるように第２の基板を載せる。
【００２６】
第１の基板及び第２の基板の両者に配向膜が形成されている場合、該配向膜が有する配向規制力の方向が同じになるように、第２の基板を載せることが好ましい。このことにより、水平配向した膜をより容易に得ることができる。配向規制力の方向は、配向膜に積層した液晶化合物が配向する方向のことをいい、ラビング処理においては、配向膜に施されたラビング処理の方向であり、偏光ＵＶ照射においては、照射される偏光の振動方向である。
【００２７】
工程（３）は、工程（２）で得られた第２の基板を載せた膜に含まれる重合性液晶化合物を配向させて、液晶相を形成させた膜を得る工程である。
【００２８】
前記液晶相を形成させるには、工程（２）で得られた第２の基板を載せた膜に含まれる重合性液晶化合物が液晶相を示す温度に加熱すればよい。該液晶相は、スメクチック相であることが好ましい。また、塗布膜に含まれる重合性液晶化合物がネマチック相に転移する温度以上に加熱し、次いで該重合性液晶化合物がスメクチック相を示す温度まで冷却することにより、スメクチック相を形成させた膜を得ることがより好ましい。ネマチック相を経由することにより、重合性液晶組成物に含まれるレベリング剤が流動しやすくなり、水平配向した膜を容易に得ることができる。加熱する温度としては、ネマチック相転移点以上ネマチック相転移点より１００度高い温度以下が好ましく、ネマチック相転移点以上ネマチック相転移点より５０度高い温度以下がより好ましい。
【００２９】
工程（４）は、工程（３）で得られた液晶相を形成させた膜に含まれる重合性液晶化合物を重合させることにより、重合体層が２枚の基板の間に積層された光学部材を得る工程である。液晶相を形成させた膜に含まれる重合性液晶化合物を重合させることにより、耐久性の高い光学部材が得られる。
前記重合性液晶化合物を重合させる方法は、重合性液晶化合物が有する重合性基の種類に応じて選択すればよい。該重合性基が光重合性基であれば光重合法により、熱重合性基であれば熱重合法により重合することができる。本発明の光学部材の製造方法においては、光重合法が好ましい。光重合法であると、必ずしも高温に加熱する必要がないため、耐熱性の低い基板を使用することができる。光重合法は、液晶相を形成させた膜に可視光、紫外光又はレーザー光を照射することにより行う。取り扱いやすい点で、紫外光が好ましい。光照射は、膜に液晶相を形成させた状態で行う。工程（３）で液晶相を形成した温度で、光照射してもよい。この際、マスキングや現像を行うことなどによって光学部材をパターニングすることもできる。光照射の露光量としては、２００〜６０００ｍＪ／ｃｍ２が好ましく、１０００〜４０００ｍＪ／ｃｍ２がより好ましい。
【００３０】
本発明の製造方法は、工程（５）を含んでいてもよい。工程（５）は、重合体層が２枚の基板の間に積層された光学部材から、少なくとも１つの基板を除去する工程である。
基板を除去する方法としては、基板が積層された光学部材から基板を剥離して除去する方法、酸や溶剤により基板を溶解して除去する方法、積層された基板を研磨して除去する方法等が挙げられる。
【００３１】
また、基板を剥離する工程に加えて、配向膜を剥離する工程をさらに含んでいてもよい。２枚の基板及び形成された配向膜を除去することにより、重合体層のみの膜を得ることができる。重合体層の膜厚は、０．５〜２０μｍであることが好ましい。
【００３２】
本発明の製造方法により得られる光学部材１としては、図１（ａ）〜（ｈ）に示すような重合体層と配向膜及び／又は基板との積層体からなる光学部材や、図１（ｉ）に示すような重合体層５のみの膜からなる光学部材が挙げられる。
【００３３】
本発明の製造方法に用いられる重合性液晶組成物は、重合性液晶化合物と溶媒とを含む。本発明の製造方法により得られる光学部材を偏光板として用いる場合には、さらに、二色性色素を含むことが好ましい。
【００３４】
本発明の製造方法に用いられる重合性液晶組成物は、重合性液晶化合物を含む。重合性液晶化合物とは、重合性基を有し、かつ液晶性を示す化合物である。重合性基は、重合性液晶化合物の重合反応に関与する基を意味する。
重合性液晶化合物としては、スメクチック相を示す重合性液晶化合物であることが好ましい。スメクチック相を示す温度と等方相を示す温度との間に、ネマチック相を示す重合性液晶化合物であることがより好ましい。重合性液晶化合物がこのような化合物であると、水平配向のスメクチック相を容易に得られる傾向がある。
【００３５】
スメクチック相としては、スメクチックＡ相、スメクチックＢ相、スメクチックＤ相、スメクチックＥ相、スメクチックＦ相、スメクチックＧ相、スメクチックＨ相、スメクチックＩ相、スメクチックＪ相及びスメクチックＫ相が挙げられる。中でも、スメクチックＢ相、スメクチックＦ相、スメクチックＩ相、傾斜したスメクチックＦ相及び傾斜したスメクチックＩ相が好ましく、スメクチックＢ相がより好ましい。重合性液晶化合物が示す液晶相がこれらの液晶相であると、配向秩序度の高い重合体層が得られる。
【００３６】
重合性液晶組成物としては、例えば、式（１）で表される化合物（以下「化合物（１）」という場合がある）が挙げられる。
Ｕ１−Ｖ１−Ｗ１−Ｘ１−Ｙ１−Ｘ２−Ｙ２−Ｘ３−Ｗ２−Ｖ２−Ｕ２    （１）
［式（１）中、Ｘ１、Ｘ２及びＸ３は、置換基を有していてもよいｐ−フェニレン基又は置換基を有していてもよいシクロヘキサン−１，４−ジイル基を表す。ただしＸ１、Ｘ２及びＸ３のうち少なくとも１つは、置換基を有していてもよいｐ−フェニレン基を表す。
Ｙ１及びＹ２は、互いに独立に、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯＯ−、単結合、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＲａ＝ＣＲｂ−、−Ｃ≡Ｃ−又は−ＣＲａ＝Ｎ−を表す。を表す。
Ｒａ及びＲｂは、互いに独立に、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。
Ｕ１は、水素原子又は重合性基を表す。
Ｕ２は、重合性基を表す。
Ｗ１及びＷ２は、互いに独立に、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯＯ−を表す。
Ｖ１及びＶ２は、互いに独立に、置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルカンジイル基を表し、該アルカンジイル基に含まれる−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−又は−ＮＨ−に置き換わっていてもよい。］
【００３７】
Ｘ１、Ｘ２及びＸ３は、互いに独立に、置換基を有していてもよいｐ−フェニレン基、又は置換基を有していてもよいシクロへキサン−１，４−ジイル基である。ただし、Ｘ１、Ｘ２及びＸ３のうち少なくとも１つは、置換基を有していてもよい１，４−フェニレン基である。
Ｘ１、Ｘ２及びＸ３のうち少なくとも２つは置換基を有していてもよいｐ−フェニレン基であることが好ましい。
前記ｐ−フェニレン基は、無置換であることが好ましい。前記シクロへキサン−１，４−ジイル基は、トランス−シクロへキサン−１，４−ジイル基であることが好ましく、これらは無置換であることがより好ましい。
【００３８】
ｐ−フェニレン基が有していてもよい置換基としては、メチル基、エチル基、ブチル基等の炭素数１〜４のアルキル基；シアノ基；フルオロ基、クロロ基、ブロモ基等のハロゲノ基等が挙げられる。
シクロへキサン−１，４−ジイル基が有していてもよい置換基としては、メチル基、エチル基、ブチル基等の炭素数１〜４のアルキル基；シアノ基；フルオロ基、クロロ基、ブロモ基等のハロゲノ基等が挙げられる。シクロへキサン−１，４−ジイル基の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−又は−ＮＲ−で置換されていてもよい。Ｒは、炭素数１〜６のアルキル基又はフェニル基である。
【００３９】
Ｙ１及びＹ２は、互いに独立に、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯＯ−、単結合、−Ｎ＝Ｎ−、−ＣＲａ＝ＣＲｂ−、−Ｃ≡Ｃ−又は−ＣＲａ＝Ｎ−である。これらの基の結合位置は、いずれの向きでもよい。
Ｒａ及びＲｂは、互いに独立に、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基である。炭素数１〜４のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ブチル基等が挙げられる。
Ｙ１は、−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＣＯＯ−又は単結合であることが好ましい。
Ｙ２は、−ＣＨ２ＣＨ２−又は−ＣＨ２Ｏ−であることが好ましい。
【００４０】
Ｕ１は、水素原子又は重合性基であり、好ましくは重合性基である。Ｕ２は、重合性基である。Ｕ１及びＵ２は、ともに光重合性基であることが好ましい。ここで、光重合性基とは、光重合開始剤から発生した活性ラジカル、酸等によって重合に関与しうる基のことをいう。また、Ｕ１及びＵ２は、同じ種類の基であることが好ましい。
重合性基としては、ビニル基、ビニルオキシ基、１−クロロビニル基、イソプロペニル基、４−ビニルフェニル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、オキシラニル基、オキセタニル基等が挙げられる。中でも、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、ビニルオキシ基、オキシラニル基及びオキセタニル基が好ましく、アクリロイルオキシ基がより好ましい。
【００４１】
Ｖ１及びＶ２は、互いに独立に、置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルカンジイル基であり、該アルカンジイル基に含まれる−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−又は−ＮＨ−に置き換わっていてもよい。
炭素数１〜２０のアルカンジイル基としては、メチレン基、エチレン基、プロパン−１，３−ジイル基、ブタン−１，３−ジイル基、ブタン−１，４−ジイル基、ペンタン−１，５−ジイル基、ヘキサン−１，６−ジイル基、ヘプタン−１，７−ジイル基、オクタン−１，８−ジイル基、デカン−１，１０−ジイル基、テトラデカン−１，１４−ジイル基及びイコサン−１，２０−ジイル基等が挙げられ、好ましくは炭素数２〜１２のアルカンジイル基であり、より好ましくは炭素数６〜１２のアルカンジイル基である。
該アルカンジイル基が有していてもよい置換基としては、シアノ基；フルオロ基、クロロ基、ブロモ基等のハロゲノ基等が挙げられる。
アルカンジイル基としては、無置換のアルカンジイル基であることが好ましく、無置換の直鎖状アルカンジイル基であることがより好ましい。
【００４２】
Ｗ１及びＷ２は、互いに独立に、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯＯ−をであり、好ましくは単結合又は−Ｏ−である。
【００４３】
化合物（１）としては、式（１−１）〜式（１−２１）で表される化合物等が挙げられる。式中、シクロヘキサン−１，４−ジイル基は、トランス体であることが好ましい。
【００４４】
2012063387.tif 000003
【００４５】
2012063387.tif 000004
【００４６】
2012063387.tif 000005
【００４７】
2012063387.tif 000006
【００４８】
化合物（１）の含有量は、組成物の固形分に対して、７０〜９９．９質量％が好ましく、９０〜９９．９質量％がより好ましい。上記範囲内であれば、化合物の配向性が高くなる傾向がある。ここで、固形分とは、組成物から溶剤を除いた成分の合計量のことをいう。化合物（１）は、単独で用いても、複数種を併用してもよい。
【００４９】
本発明の製造方法に用いられる重合性液晶組成物は、二色性色素を含むことが好ましい。本発明の重合性液晶組成物が、重合性液晶化合物、二色性色素及び溶剤を含む組成物であると、得られる光学部材は偏光板としての機能を有する。二色性色素とは、分子の長軸方向における吸光度と、短軸方向における吸光度とが異なる性質を有する色素のことをいう。
【００５０】
二色性色素としては、特に制限されず、染料であっても顔料であってもよい。二色性色素としては、３００〜７００ｎｍに極大吸収波長を有することが好ましい。二色性色素としては、例えば、アクリジン色素、オキサジン色素、シアニン色素、ナフタレン色素、アゾ色素又はアントラキノン色素等が挙げられる。二色性色素は単独で使用しても複数の二色性色素を組み合せて使用してもよい。
【００５１】
二色性色素としては、アゾ色素が好ましい。アゾ色素としては、モノアゾ色素、ビスアゾ色素、トリスアゾ色素、テトラキスアゾ色素、スチルベンアゾ色素等が挙げられ、好ましくはビスアゾ色素、トリスアゾ色素である。
【００５２】
アゾ色素としては、例えば、式（２）で表される化合物が挙げられる。
Ａ１（−Ｎ＝Ｎ−Ａ２）ｐ−Ｎ＝Ｎ−Ａ３        （２）
［式（２）中、Ａ１及びＡ３は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいフェニル基、置換基を有していてもよいナフチル基又は置換基を有していてもよい１価の複素環基を表す。Ａ２は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいｐ−フェニレン基、置換基を有していてもよいナフタレン−１，４−ジイル基又は置換基を有していてもよい２価の複素環基を表す。ｐは１〜４の整数を表す。ｐが２以上の整数である場合、複数のＡ２は互いに同一でも異なっていてもよい。］
【００５３】
１価の複素環基としては、キノリン環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、チエノチアゾール環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環等の複素環から１個の水素原子を除いた基が挙げられる。また、２価の複素環基としては、上記の複素環から２個の水素原子を除いた基が挙げられる。
【００５４】
フェニル基、ナフチル基、１価の複素環基、ｐ−フェニレン基、ナフタレン−１，４−ジイル基及び２価の複素環基が有していてもよい置換基としては、メチル基、エチル基、ブチル基等の炭素数１〜４のアルキル基；メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等の炭素数１〜４のアルコキシ基；トリフルオロメチル基等の炭素数１〜４のフッ化アルキル基；シアノ基；ニトロ基；フルオロ基、クロロ基、ブロモ基等のハロゲノ基；アミノ基；ジエチルアミノ基、ピロリジノ基等の炭素数１〜４のアルキル基で置換されたアミノ基（アミノ基に置換された２つのアルキル基が互いに結合して環を形成していてもよい）が挙げられる。
【００５５】
アゾ色素としては、下記式（２−１）〜（２−６）で表される化合物が好ましい。式（２−１）〜（２−）中、Ｂ１〜Ｂ２０は、水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、炭素数１〜４のアルコキシ基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、炭素数１〜４のアルキル基で置換されたアミノ基（アミノ基に置換された２つのアルキル基が互いに結合して環を形成していてもよい）、クロロ基又はトリフルオロメチル基を表す。ｎ１〜ｎ４は０〜３の整数を表す。ｎ１が２以上の整数である場合、複数のＢ２は、互いに同一でも異なっていてもよく、同様にｎ２〜ｎ４が２以上の整数である場合、複数のＢ６、Ｂ９及びＢ１４は互いに同一でも異なっていてもよい。
【００５６】
2012063387.tif 000007
【００５７】
2012063387.tif 000008
【００５８】
前記アントラキノン色素としては、式（２−７）で表される化合物が好ましい。
【００５９】
2012063387.tif 000009
【００６０】
［式（２−７）中、Ｒ１〜Ｒ８は、それぞれ独立に、水素原子、−Ｒｘ、アミノ基、−ＮＨＲｘ、−ＮＲｘ２、−ＳＲｘ又はハロゲン原子を表す。Ｒｘは、炭素数１〜４のアルキル基又は炭素数６〜１２のアリール基を表す。］
【００６１】
前記アクリジン色素としては、式（２−８）で表される化合物が好ましい。
【００６２】
2012063387.tif 000010
【００６３】
［式（２−７）中、Ｒ９〜Ｒ１５は、それぞれ独立に、水素原子、−Ｒｘ、アミノ基、−ＮＨＲｘ、−ＮＲｘ２、−ＳＲｘ又はハロゲン原子を表す。Ｒｘは、炭素数１〜４のアルキル基又は炭素数６〜１２のアリール基を表す。］
【００６４】
前記オキサゾン色素としては、式（２−９）で表される化合物が好ましい。
【００６５】
2012063387.tif 000011
【００６６】
［式（２−９）中、Ｒ９〜Ｒ１５は、それぞれ独立に、水素原子、−Ｒｘ、アミノ基、−ＮＨＲｘ、−ＮＲｘ２、−ＳＲｘ又はハロゲン原子を表す。Ｒｘは、炭素数１〜４のアルキル基又は炭素数６〜１２のアリール基を表す。］
Ｒｘにおける炭素数１〜４のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられる。
Ｒｘにおける炭素数６〜１２のアリール基としては、フェニル基、トルイル基、キシリル基、ナフチル基等が挙げられる。
【００６７】
前記シアニン色素としては、式（２−１０）で表される化合物及び式（２−１１）で表される化合物が好ましい。
【００６８】
2012063387.tif 000012
【００６９】
［式（２−１０）中、Ｄ１及びＤ２は、それぞれ独立に、式（２−１０ａ）〜式（２−１０ｄ）で表される基を表す。ｎ５は１〜３の整数を表す。］
【００７０】
2012063387.tif 000013
【００７１】
2012063387.tif 000014
【００７２】
［式（２−１１）中、Ｄ３及びＤ４は、それぞれ独立に、式（２−１１ａ）〜式（２−１１ｈ）で表される基を表す。ｎ６は１〜３の整数を表す。］
【００７３】
2012063387.tif 000015
【００７４】
二色性色素の含有量は、重合性液晶化合物１００質量部に対して５０質量部以下が好ましく、０．１質量部以上２０質量部以下がより好ましく、０．１質量部以上１０質量部以下がさらに好ましい。上記範囲内であれば、重合性液晶化合物の配向を乱すことなく、重合することができる。二色性色素の含有量が５０質量部を超えると、重合性液晶化合物の配向をおそれがあるため、好ましくない。
【００７５】
本発明の製造方法に用いられる重合性液晶組成物は、溶剤を含む。溶剤としては、重合性液晶組成物に含まれる溶剤以外の成分を溶解し得る溶剤が好ましい。また、重合性液晶組成物の重合反応に不活性な溶剤であることが好ましい。
溶剤としては、メタノール、エタノール、エチレングリコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコール、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル及びプロピレングリコールモノメチルエーテルなどのアルコール溶剤；酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン又はプロピレングリコールメチルエーテルアセテート及び乳酸エチルなどのエステル溶剤；アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、２−ヘプタノン及びメチルイソブチルケトンなどのケトン溶剤；ペンタン、ヘキサン及びヘプタンなどの脂肪族炭化水素溶剤；トルエン及びキシレンなどの芳香族炭化水素溶剤、アセトニトリルなどのニトリル溶剤；テトラヒドロフラン及びジメトキシエタンなどのエーテル溶剤；クロロホルム及びクロロベンゼンなどの塩素含有溶剤；などが挙げられる。これら溶剤は、単独で用いてもよいし、複数を組み合わせて用いてもよい。
【００７６】
溶剤の含有量は、重合性液晶組成物全量に対して５０〜９８質量％が好ましい。言い換えると、重合性液晶組成物における固形分は、２〜５０質量％が好ましい。固形分が２質量％以上であると、膜厚が薄くなりすぎず、偏光子に必要な二色性が得られる。また５０質量％以下であると、組成物の粘度が低いことから、塗膜の膜厚にムラが生じにくくなる傾向がある。固形分とは、重合性液晶組成物から溶剤を除いた量のことをいう。
【００７７】
本発明の製造方法に用いられる重合性液晶組成物は、重合開始剤を含むことが好ましい。重合開始剤は、重合性液晶化合物の重合を開始する化合物であり、光及び／又は熱の作用により活性ラジカルや酸を発生する。中でも、光の作用により活性ラジカル又は酸を発生する重合開始剤（すなわち光重合開始剤）であることが好ましく、光照射によりラジカルを発生する光重合開始剤がより好ましい。
【００７８】
光重合開始剤としては、例えばベンゾイン化合物、ベンゾフェノン化合物、アルキルフェノン化合物、アシルホスフィンオキサイド化合物、トリアジン化合物、ヨードニウム塩又はスルホニウム塩等が挙げられる。
【００７９】
ベンゾイン化合物としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテルなどが挙げられる。
ベンゾフェノン化合物としては、例えば、ベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４−フェニルベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド、３，３’，４，４’−テトラ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノン、２，４，６−トリメチルベンゾフェノンなどが挙げられる。
【００８０】
アルキルフェノン化合物としては、例えば、ジエトキシアセトフェノン、２−メチル−２−モルホリノ−１−（４−メチルチオフェニル）プロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）ブタン−１−オン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１，２−ジフェニル−２，２−ジメトキシエタン−１−オン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−〔４−（２−ヒドロキシエトキシ）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−ヒドロキシ−２−メチル−１−〔４−（１−メチルビニル）フェニル〕プロパン−１−オンのオリゴマーなどが挙げられる。
【００８１】
アシルホスフィンオキサイド化合物としては、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキサイド等が挙げられる。
トリアジン化合物としては、例えば、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（４−メトキシフェニル）−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（４−メトキシナフチル）−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−（４−メトキシスチリル）−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−〔２−（５−メチルフラン−２−イル）エテニル〕−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−〔２−（フラン−２−イル）エテニル〕−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−〔２−（４−ジエチルアミノ−２−メチルフェニル）エテニル〕−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−〔２−（３，４−ジメトキシフェニル）エテニル〕−１，３，５−トリアジンなどが挙げられる。
【００８２】
光重合開始剤としては、イルガキュア（Irgacure）９０７、イルガキュア１８４、イルガキュア６５１、イルガキュア８１９、イルガキュア２５０、イルガキュア３６９（以上、全てチバ・ジャパン（株）製）、セイクオールＢＺ、セイクオールＺ、セイクオールＢＥＥ（以上、全て精工化学（株）製）、カヤキュアー（kayacure）ＢＰ１００（日本化薬（株）製）、カヤキュアーＵＶＩ−６９９２（ダウ社製）、アデカオプトマーＳＰ−１５２又はアデカオプトマーＳＰ−１７０（以上、全て（株）ＡＤＥＫＡ製）、ＴＡＺ−Ａ、ＴＡＺ−ＰＰ（以上、日本シイベルヘグナー社製）及びＴＡＺ−１０４（三和ケミカル社製）など、市販の光重合開始剤も用いることができる。
【００８３】
熱重合開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物；過酸化水素、過硫酸塩、過酸化ベンゾイル等の過酸化物等が挙げられる。
【００８４】
重合開始剤の含有量は、重合性液晶化合物１００質量部に対して、０．１〜３０質量部が好ましく、０．５〜１０質量部がより好ましく、０．５〜８質量部がさらに好ましい。上記範囲内であれば、重合性液晶化合物の配向を乱すことなく重合させることができる。
【００８５】
重合開始剤として光重合開始剤を用いる場合、光増感剤を併用してもよい。光増感剤としては、例えば、キサントン及びチオキサントン等のキサントン化合物（例えば、２，４−ジエチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン等）；アントラセン及びアルコキシ基含有アントラセン(例えば、ジブトキシアントラセン等)等のアントラセン化合物；フェノチアジン；ルブレン等が挙げられる。
【００８６】
光増感剤を用いることにより、重合性液晶化合物の重合を高感度化することができる。光増感剤の使用量は、重合性液晶化合物１００質量部に対して、０．１〜３０質量部が好ましく、０．５〜１０質量部がより好ましく、０．５〜８質量部がさらに好ましい。
【００８７】
本発明の製造方法に用いられる重合性液晶組成物は、レベリング剤を含んでいてもよい。レベリング剤としては、ポリアクリレート化合物を主成分とするレベリング剤、フッ素原子含有化合物を主成分とするレベリング剤、シリコーン鎖を有する化合物を主成分とするレベリング剤等が挙げられる。レベリング剤とは、重合性液晶組成物の流動性を調整し、塗布した膜を平坦にする機能を有するものであり、界面活性剤等が挙げられる。
【００８８】
ポリアクリレート化合物を主成分とするレベリング剤としては、ＢＹＫ−３５０，ＢＹＫ−３５２，ＢＹＫ−３５３，ＢＹＫ−３５４，ＢＹＫ−３５５，ＢＹＫ−３５８Ｎ，ＢＹＫ−３６１Ｎ，ＢＹＫ−３８０，ＢＹＫ−３８１，ＢＹＫ−３９２（いずれも商品名：ＢＹＫ  Ｃｈｅｍｉｅ社製）等が挙げられる。
【００８９】
フッ素原子含有化合物を主成分とするレベリング剤としては、メガファック（商品名）Ｒ−０８、同Ｒ−３０、同Ｒ−９０、同Ｆ−４１０、同Ｆ−４１１、同Ｆ−４４３、同Ｆ−４４５、同Ｆ−４７０、同Ｆ−４７１、同Ｆ−４７７、同Ｆ−４７９、同Ｆ−４８２、同Ｆ−４８３（以上、いずれもＤＩＣ（株）製）、サーフロン（商品名）Ｓ−３８１、同Ｓ−３８２、同Ｓ−３８３、同Ｓ−３９３、同ＳＣ−１０１、同ＳＣ−１０５、ＫＨ−４０、ＳＡ−１００（以上、全てＡＧＣセイミケミカル（株）製）、商品名Ｅ１８３０、同Ｅ５８４４（（株）ダイキンファインケミカル研究所製）、エフトップ（商品名）ＥＦ３０１、同ＥＦ３０３、同ＥＦ３５１、同ＥＦ３５２（以上、全て三菱マテリアル電子化成（株）製）、フロリナート（商品名）ＦＣ−７２、同ＦＣ−４０、同ＦＣ−４３、同ＦＣ−３２８３（以上、全て住友スリーエム（株）製）等が挙げられる。
【００９０】
シリコーン鎖を有する化合物を主成分とするレベリング剤としては、ＤＣ３ＰＡ、ＳＨ７ＰＡ、ＤＣ１１ＰＡ、ＳＨ２８ＰＡ、ＳＨ２９ＰＡ、ＳＨ３０ＰＡ、ＳＴ８０ＰＡ、ＳＴ８６ＰＡ、ＳＨ８４００、ＳＨ８７００、ＦＺ２１２３（以上、全て東レ・ダウコーニング（株）製）、ＴＳＦ４００、ＴＳＦ４０１、ＴＳＦ４１０、ＴＳＦ４３００、ＴＳＦ４４４０、ＴＳＦ４４４５、ＴＳＦ−４４４６、ＴＳＦ４４５２、ＴＳＦ４４６０（以上、全てモメンティブ  パフォーマンス  マテリアルズ  ジャパン合同会社製、ＫＰ３２１、ＫＰ３２３、ＫＰ３２４、ＫＰ３２６、ＫＰ３４０、ＫＰ３４１、Ｘ２２−１６１Ａ、ＫＦ６００１（以上、全て信越化学工業（株）製）等が挙げられる。
【００９１】
レベリング剤の含有量は、重合性液晶化合物１００質量部に対して、０．０１質量部以上５質量部以下であり、好ましくは０．０５質量部以上３質量部以下である。レベリング剤の含有量が上記の範囲内であると、形成された液晶相を乱すことなく重合性液晶化合物を重合することができる。
【００９２】
本発明の製造方法に用いられる重合性液晶組成物は、重合禁止剤を含んでいてもよい。本発明の重合性液晶組成物が重合禁止剤を含むことにより、重合性液晶化合物の重合を制御することができ、本発明の重合性液晶組成物の安定性を向上させることができる。
【００９３】
重合禁止剤としては、例えばハイドロキノン、アルコキシ基含有ハイドロキノン、アルコキシ基含有カテコール（例えばブチルカテコール等）、ピロガロール、２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジニルオキシラジカル等のラジカル補足剤、チオフェノール類、β−ナフチルアミン類、およびβ−ナフトール類等が挙げられる。
重合禁止剤の含有量は、重合性液晶化合物１００質量部に対して、０．１〜３０質量部が好ましく、０．５〜１０質量部がより好ましく、０．５〜８質量部がさらに好ましい。上記範囲内であれば、重合性液晶化合物の配向を乱すことなく重合させることができる。
【００９４】
上記のように得られた本発明の光学部材は、さまざまな表示装置に用いることができる。表示装置とは、表示素子を有する装置であり、発光源として発光素子または発光装置を含む。表示装置としては、例えば、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置、無機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置、電子放出表示装置（例えば電場放出表示装置（ＦＥＤ）、表面電界放出表示装置（ＳＥＤ））、電子ペーパー（電子インクや電気泳動素子を用いた表示装置、プラズマ表示装置、投射型表示装置（例えばグレーティングライトバルブ（ＧＬＶ）表示装置、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を有する表示装置）、圧電セラミックディスプレイ等が挙げられる。液晶表示装置としては透過型液晶表示装置、半透過型液晶表示装置、反射型液晶表示装置、直視型液晶表示装置、投写型液晶表示装置等が挙げられる。上記の表示装置は、２次元画像を表示する表示装置であってもよいし、３次元画像を表示する立体表示装置であってもよい。
【００９５】
図２は、本発明の液晶表示装置１０を表す概略図である。液晶層１７を２枚の基板１４ａ及び基板１４ｂで挟んでいる。
【００９６】
基板１４ａの液晶層１７側には、カラーフィルタ１５が配置されている。カラーフィルタ１５が、液晶層１７をはさんで画素電極２２に対向する位置に配置され、ブラックマトリクス２０が画素電極間の境界に対向する位置に配置されている。透明電極１６がカラーフィルタ１５及びブラックマトリクス２０を覆うように液晶層１７側に配置されている。カラーフィルタ１５と透明電極１６との間にオーバーコート層を有していてもよい。
基板１４ｂの液晶層１７側には、薄膜トランジスタ２１と画素電極２２とが規則正しく配置されている。画素電極２２は、液晶層１７をはさんでカラーフィルタ１５に対向する位置に配置されている。薄膜トランジスタ２１と画素電極２２との間には、接続孔（図示せず）を有する層間絶縁膜１８が配置されている。
【００９７】
基板１４ａ及び基板１４ｂとしては、ガラス基板及びプラスチック基板が挙げられる。これらの基板上に形成されるカラーフィルタ１５や薄膜トランジスタ２１を製造する際、高温に加熱する工程が必要である場合は、ガラス基板が好ましい。
【００９８】
薄膜トランジスタ２１としては、石英基板上に形成する高温ポリシリコントランジスタ、ガラス基板上に形成する低温ポリシリコントランジスタ、ガラス基板またはプラスチック基板上に形成するアモルファスシリコントランジスタが挙げられる。液晶表示装置の小型化のため、ドライバＩＣが基板１４ｂ上に形成されていてもよい。
【００９９】
透明電極１６と、画素電極２２との間には、液晶層１７が配置されている。液晶層１７には、基板１４ａ及び基板１４ｂ間の距離を一定に保つために、スペーサ２３が配置されている。
基板１４ａ及び基板１４ｂに形成された層のうち液晶層１７と接触する面には、液晶を所望の方向へ配向させるための配向膜が各々配置されていてもよい。
各部材は、基板１４ａ、カラーフィルタ１５及びブラックマトリクス２０、透明電極１６、液晶層１７、画素電極２２、層間絶縁膜１８及び薄膜トランジスタ２１、並びに基板１４ｂの順番で積層されている。
【０１００】
このような液晶層１７を挟んだ基板１４ａ及び基板１４ｂの外側には、光学部材として、偏光板（例えば直線偏光子）１２ａ及び１２ｂ、位相差板（例えば１／４波長板や光学補償板）１３ａ及び１３ｂが、この順番で積層されている。該偏光板１２ａ及び１２ｂ、並びに該位相差板１３ａ及び１３ｂからなる群から選ばれる少なくとも１種が、本発明の製造方法により得られた光学部材である。本発明の製造方法により得られた光学部材を配置することで、入射光を直線偏光や円偏光に変換する機能や、液晶による位相のズレを光学的に補償する機能を液晶表示装置１０に付与することができる。尚、位相差板１３a及び１３ｂは、液晶表示装置の構造や、液晶層１７に含まれる液晶化合物の種類によっては、配置されていなくてもよい。偏光板１２ａの外側に、外光の反射を防ぐための反射防止膜１１が配置されている。本発明の製造方法により得られた光学部材によれば、表示装置の薄型化が達成できる。
偏光板１２ａ及び１２ｂ、並びに該位相差板１３ａ及び１３ｂからなる群から選ばれる少なくとも１種としては、図１（ａ）〜（ｉ）で示される本発明の製造方法により得られた光学部材１のいずれの部材を用いてもよい。
【０１０１】
偏光板１２ｂの外側には、発光源であるバックライトユニット１９が配置されている。バックライトユニット１９は、光源、導光体、反射板、拡散シートおよび視野角調整シートを含む。光源としては、エレクトロルミネッセンス、冷陰極管、熱陰極管、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザー光源、水銀ランプ等が挙げられる。光源の特性に合わせて本発明の偏光子を選択すればよい。
【０１０２】
本発明の液晶表示装置１０が透過型液晶表示装置である場合、バックライトユニット１９中の光源から発せられた白色光は導光体に入射し、反射板によって進路を変えられて拡散シートで拡散されている。拡散光は視野角調整シートによって所望の指向性を持つように調整されたのちにバックライトユニット１９から偏光板１２ｂに入射する。
【０１０３】
無偏光である入射光のうち、ある一方の直線偏光のみが液晶パネルの偏光板１２ｂを透過する。この直線偏光は位相差板１３ｂによって円偏光に変換され、基板１４ｂ、画素電極２２等を順次透過して液晶層１７に到る。
【０１０４】
ここで画素電極２２と対向する透明電極１６との間の電位差の有無により、液晶層１７に含まれる液晶分子の配向状態が変化して、液晶表示装置１０から出射される光の輝度が制御される。液晶層１７が、位相差板１３ｂによって変換された円偏光がそのまま透過させる配向状態である場合、その円偏光は液晶層１７、透明電極１６を透過し、ある特定の波長範囲の光がカラーフィルタ１５を透過して位相差板１３ａに到り、さらに偏光板１２ａ及び反射防止膜１１を通過すると、液晶表示装置は、カラーフィルタで決まる色を最も明るく表示する。
【０１０５】
逆に、液晶層１７が、位相差板１３ｂによって変換された円偏光を変換して透過させる配向状態である場合、液晶層１７、透明電極１６及びカラーフィルタ１５を透過した光は、位相差板１３ａと偏光子１２ａとに吸収される。このことにより、この画素は黒を表示する。これら２つの状態の中間の配向状態では、液晶表示装置１０から出射される光の輝度も上記両者の中間となるため、この画素は中間色を表示する。
【０１０６】
本発明の液晶表示装置１０が半透過型液晶表示装置の場合、画素電極２２は透明な材料で形成された透過部と、光を反射する材料で形成された反射部を有し、透過部では、前述の透過型液晶表示装置と同様にして画像が表示される。一方反射部では、外光が反射防止膜１１の方向から液晶表示装置に入射し、偏光板１２ａと位相差板１３ａとを透過した円偏光が液晶層１７を通過し、画素電極２２によって反射されて表示に利用される。
【０１０７】
図２は、光学フィルムを基板の内部（液晶１７側）に配置した液晶表示装置２４を表す概略図である。液晶表示装置２４では、各部材は、反射防止膜１１、基板１４ａ、偏光板１２ａ、位相差板１３ａ、カラーフィルタ１５及びブラックマトリクス２０、透明電極１６、液晶層１７、画素電極２２、層間絶縁膜１８及び薄膜トランジスタ２１、位相差板１３ｂ、偏光板１２ｂ、基板１４ｂ、バックライトユニット１９の順番で積層されている。該偏光板１２ａ及び１２ｂ、並びに該位相差板１３ａ及び１３ｂからなる群から選ばれる少なくとも１種が、本発明の製造方法により得られた光学部材である。該光学部材としては、図１（ａ）〜（ｉ）で示される本発明の製造方法により得られた光学部材１のいずれの部材を用いてもよい。本発明の製造方法により得られた光学部材を配置することで、入射光を直線偏光や円偏光にする機能や液晶による位相のズレを光学的に補償する機能を液晶表示装置２４に付与することができる。尚、位相差板１３a及び１３ｂは、液晶表示装置の構造や、液晶層１７に含まれる液晶化合物の種類によっては、配置されていなくてもよい。
【０１０８】
図３は、本発明のＥＬ表示装置３０を表す概略図である。ＥＬ表示装置３０は、画素電極３５が形成された基板３３上に、発光源である有機機能層３６、及びカソード電極３７が積層されたものである。基板３３を挟んで有機機能層３６と反対側に、位相差板３２及び偏光板３１が配置されている。位相差板３２及び偏光板３１からなる群から選ばれる少なくとも１種が、本発明の製造方法により得られた光学部材である。画素電極３５にプラスの電圧、カソード電極３７にマイナスの電圧を加え、画素電極３５及びカソード電極３７間に直流電流を印加することにより、有機機能層３６が発光する。発光源である有機機能層３６は、電子輸送層、発光層、正孔輸送層などからなる。有機機能層３６から出射した光は、画素電極３５、層間絶縁膜３４、基板３３、位相差板３２及び偏光板３１を通過する。有機機能層３６を有する有機ＥＬ表示装置について説明するが、無機機能層を有する無機ＥＬ表示装置にも適用してもよい。
【０１０９】
本発明のＥＬ表示装置３０を製造するには、まず、基板３３上に薄膜トランジスタ４０を所望の形状に形成する。そして層間絶縁膜３４を成膜し、次いで画素電極３５をスパッタ法で成膜し、パターニングする。その後、有機機能層３６を積層する。
【０１１０】
基板３３としては、サファイアガラス基板、石英ガラス基板、ソーダガラス基板、アルミナなどのセラミック基板、銅などの金属基板、プラスチック基板等が挙げられる。基板上に熱伝導性膜を形成してもよい。熱伝導性膜としては、ダイヤモンド薄膜（ＤＬＣなど）が挙げられる。画素電極３５を反射型とする場合は、基板３３とは反対方向へ光が出射する。したがって、透明材料だけでなく、ステンレスなどの非透過材料を用いることができる。基板は単一で形成されていてもよく、複数の基板を接着剤で貼り合わせて積層基板として形成されていていてもよい。これらの基板は、板に限定するものではなく、フィルムでもよい。
【０１１１】
薄膜トランジスタ４０としては、通常の多結晶シリコントランジスタを用いればよい。薄膜トランジスタ４０は、画素電極３５の端部に設けられ、その大きさは１０〜３０μｍ程度である。なお、画素電極３５の大きさは２０μｍ×２０μｍ〜３００μｍ×３００μｍ程度である。
【０１１２】
基板３３上には、薄膜トランジスタ４０の配線電極が設けられている。配線電極は抵抗が低く、画素電極３５と電気的に接続して抵抗値を低く抑える機能があり、一般的にはその配線電極は、Ａｌ、Ａｌおよび遷移金属（ただしＴｉを除く）、Ｔｉまたは窒化チタン（ＴｉＮ）のいずれか１種または２種以上を含有するものが使われる。
【０１１３】
薄膜トランジスタ４０と画素電極３５との間には層間絶縁膜３４が設けられる。層間絶縁膜３４は、ＳｉＯ２等の酸化ケイ素、窒化ケイ素などの無機系材料をスパッタや真空蒸着で成膜したもの、ＳＯＧ（スピン・オン・グラス）で形成した酸化ケイ素層、フォトレジスト、ポリイミド、アクリル樹脂などの樹脂系材料の塗膜など、絶縁性を有するものであればいずれであってもよい。
【０１１４】
層間絶縁膜３４上に、リブ４１を形成する。リブ４１は、画素電極３５の周辺部（隣接画素間）に配置されている。リブ４１の材料としては、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂などが挙げられる。リブ４１の厚みは、好ましくは１．０μｍ以上３．５μｍであり、より好ましくは１．５μｍ以上２．５μｍ以下である。
【０１１５】
次に、透明電極である画素電極３５と、発光源である有機機能層３６と、カソード電極３７とからなるＥＬ素子について説明する。有機機能層３６は、それぞれ少なくとも１層のホール輸送層および発光層を有し、例えば、電子注入輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層を順次有する。
【０１１６】
画素電極３５としては、例えば、ＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）、ＩＺＯ（亜鉛ドープ酸化インジウム）、ＩＧＺＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３等が挙げられるが、特にＩＴＯ、ＩＺＯが好ましい。画素電極３５の厚さは、ホール注入を十分行える一定以上の厚さを有すれば良く、１０〜５００ｎｍ程度とすることが好ましい。
画素電極３５は、蒸着法（好ましくはスパッタ法）により形成することができる。スパッタガスとしては、特に制限するものではなく、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｋｒ、Ｘｅ等の不活性ガス、あるいはこれらの混合ガスを用いればよい。
【０１１７】
カソード電極３７の構成材料としては例えば、Ｋ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｚｒ等の金属元素単体、または安定性を向上させるためにそれらを含む２成分、３成分の合金系を用いることが好ましい。合金系としては、例えばＡｇ・Ｍｇ（Ａｇ：１〜２０ａｔ％）、Ａｌ・Ｌｉ（Ｌｉ：０．３〜１４ａｔ％）、Ｉｎ・Ｍｇ（Ｍｇ：５０〜８０ａｔ％）、Ａｌ・Ｃａ（Ｃａ：５〜２０ａｔ％）等が好ましい。
カソード電極３７は、蒸着法、スパッタ法等により形成される。カソード電極３７の厚さは、０．１ｎｍ以上、好ましくは１〜５００ｎｍ以上であることが好ましい。
【０１１８】
正孔注入層は、画素電極３５からの正孔の注入を容易にする機能を有し、正孔輸送層は、正孔を輸送する機能および電子を妨げる機能を有し、電荷注入層、電荷輸送層とも称される。
発光層の厚さ、正孔注入層と正孔輸送層とを併せた厚さおよび電子注入輸送層の厚さは特に限定されず、形成方法によっても異なるが、５〜１００ｎｍ程度とすることが好ましい。正孔注入層・正孔輸送層には、各種有機化合物を用いることができる。正孔注入輸送層、発光層および電子注入輸送層の形成には、均質な薄膜が形成できることから真空蒸着法を用いることが好ましい。
【０１１９】
発光源である有機機能層３６としては、１重項励起子からの発光（蛍光）を利用するもの、３重項励起子からの発光（燐光）を利用するもの、１重項励起子からの発光（蛍光）を利用するものと３重項励起子からの発光（燐光）を利用するものとを含むもの、有機物によって形成されたもの、無機物によって形成されたもの、有機物によって形成されたものと無機物によって形成されたものとを含むもの、高分子の材料、低分子の材料、高分子の材料と低分子の材料とを含むものなどを用いることができる。ただし、これに限定されず、ＥＬ素子として様々なものを用いたＥＬ表示装置を用いることができる。
【０１２０】
カソード電極３７と封止フタ３９との空間には乾燥剤３８を配置する。これは、有機機能層３６は湿度に弱いためである。乾燥剤３８により水分を吸収し有機機能層３６の劣化を防止する。
【０１２１】
ＥＬ表示装置３０の光入射面あるいは光出射面に形成する偏光板３１は、直線偏光に変換する偏光板に限定されるものではなく、楕円偏光に変換する偏光板であってもよい。また、複数の偏光板や位相差板をはり合わせたものでもよい。
【０１２２】
図４は、本発明のＥＬ表示装置４４を表す概略図である。ＥＬ表示装置４４は、薄膜封止膜４２を用いた封止構造を有し、アレイ基板の反対面からも出射光を得ることができる。
薄膜封止膜４２としては電解コンデンサのフィルムにＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）を蒸着したＤＬＣ膜を用いることが好ましい。ＤＬＣ膜は水分浸透性が極めて悪く防湿性能が高い。また、ＤＬＣ膜などをカソード電極３７の表面に直接蒸着して形成してもよい。また、樹脂薄膜と金属薄膜とを多層に積層して、薄膜封止膜４２を形成してもよい。
【０１２３】
図６は、本発明の投射型液晶表示装置を示す概略図である。
本発明の製造方法により得られた光学部材は、偏光板１４２及び／又は偏光板１４３として、投射型液晶表示装置（プロジェクター）に用いることができる。
発光源である光源（例えば、高圧水銀ランプ）１１１から出射された光線束は、まずは第１のレンズアレイ１１２、第２のレンズアレイ１１３、偏光変換素子１１４、重畳レンズ１１５を通過することにより、反光線束断面での輝度の均一化と偏光化が行われる。
【０１２４】
具体的には光源１１１から出射された光線束は、微小なレンズ１１２ａがマトリクス状に形成された第１のレンズアレイ１１２によって多数の微小な光線束に分割される。第２のレンズアレイ１１３及び重畳レンズ１１５は、分割された光線束のそれぞれが、照明対象である３つの液晶パネル１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂの全体を照射するように備えられており、このため、各液晶パネル入射側表面は全体がほぼ均一な照度となる。
【０１２５】
偏光変換素子１１４は、偏光ビームスプリッタアレイにより構成され、第２のレンズアレイ１１３と重畳レンズ１１５との間に配置される。これにより光源からのランダム偏光をあらかじめ特定の偏光方向を有する偏光に変換し、後述する入射側偏光子での光量損失を低減して、画面の輝度を向上させる役割を果たしている。
【０１２６】
上記のように輝度均一化および偏光化された光は、反射ミラー１２２を経由してＲＧＢの３原色に分離するためのダイクロイックミラー１２１，１２３，１３２により順次、レッドチャンネル、グリーンチャンネル、ブルーチャンネルに分離され、それぞれ液晶パネル１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂに入射する。
【０１２７】
液晶パネル１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂには、その入射側には本発明の偏光子フィルム１４２が配置され、出射側には本発明の偏光子フィルム１４３がそれぞれ配置されている。
【０１２８】
ＲＧＢ各光路に配置される偏光板１４２及び偏光板１４３は、それぞれの吸収軸が直交するように配置されている。各光路に配置される各液晶パネル１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂは、画像信号により各画素ごとに制御された偏光状態を光量に変換する機能を有する。
【０１２９】
本発明の光学部材は、対応するチャンネルに適した二色性色素の種類を選択することで、ブルーチャンネル、グリーンチャンネル、レッドチャンネルのどの光路においても耐久性の優れた偏光板として有用である。
【０１３０】
液晶パネル１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂの画像データに応じて、画素毎に異なる透過率で入射光を透過させることによって作成された光学像は、クロスダイクロイックプリズム１５０により合成され、投写レンズ１７０によって、スクリーン１８０に拡大投写される。
【０１３１】
電子ペーパーとしては、光学異方性と染料分子配向のような分子により表示されるもの、電気泳動、粒子移動、粒子回転、相変化のような粒子により表示されるもの、フィルムの一端が移動することにより表示されるもの、分子の発色／相変化により表示されるもの、分子の光吸収により表示されるもの、電子とホールが結合して自発光により表示されるものなどが挙げられる。より具体的には、マイクロカプセル型電気泳動、水平移動型電気泳動、垂直移動型電気泳動、球状ツイストボール、磁気ツイストボール、円柱ツイストボール方式、帯電トナー、電子粉流体、磁気泳動型、磁気感熱式、エレクトロウェッテイング、光散乱（透明／白濁変化）、コレステリック液晶／光導電層、コレステリック液晶、双安定性ネマチック液晶、強誘電性液晶、２色性色素・液晶分散型、可動フィルム、ロイコ染料による発消色、フォトクロミック、エレクトロクロミック、エレクトロデポジション、フレキシブル有機ＥＬなどが挙げられる。電子ペーパーは、テキストや画像を個人的に利用するものだけでなく、広告表示（サイネージ）等に利用されるものであってもよい。本発明の光学フィルムによれば、電子ペーパーの厚みを薄くすることができる。
【０１３２】
立体表示装置としては、例えばマイクロポール方式のように交互に異なる偏光フィルムを配列させる方法が提案（特開２００２−１８５９８３号公報）されているが、本発明の偏光フィルムは、印刷、インクジェット、フォトリソグラフィー等によりパターニングが容易であるため、表示装置の製造工程を短くすることができる。
【実施例】
【０１３３】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。例中の「％」及び「部」は、特記ない限り、質量％及び質量部である。
【０１３４】
実施例において、下記の重合性液晶化合物を用いた。
化合物（１−６）（下記式（１−６）で表される化合物）
尚、化合物（１−６）は、Ｌｕｂ  eｔ  aｌ.  Ｒｅｃｌ．Ｔｒａｖ．Ｃｈｉｍ．Ｐａｙｓ−Ｂａｓ，１１５,  ３２１−３２８（１９９６）記載の方法で合成した。
2012063387.tif 000016
【０１３５】
〔相転移温度の測定〕
配向膜を形成したガラス基板上で化合物を加熱しながら、偏光顕微鏡（ＢＸ−５１、オリンパス社製）によるテクスチャー観察によって相転移温度を確認した。式（１−６）で表される化合物は、昇温時において、９５℃で結晶相からスメクチックＡ相を呈し、１１１℃でネマチック相に相転移し、１１３℃で等方性液体相へ相転移した。降温時において、１１２℃でネマチック相に相転移し１１０℃でスメクチックＡ相に相転移し、９４℃でスメクチックＢ相へ相転移したことを確認した。
【０１３６】
〔重合性液晶組成物の調整〕
下記の成分を混合し、８０℃で１時間攪拌することで、重合性液晶組成物Ａを得た。
重合性液晶化合物；化合物（１−６）                                ９７部
二色性色素；アゾ色素（ＮＫＸ２０２９；林原生物化学研究所製）        ２部
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（イルガキュア６５１；ＢＡＳＦジャパン社製）                                      ６部
溶剤；シクロヘキサノン                                          ２５０部
【０１３７】
実施例１
〔光学部材の作製〕
ガラス基板上に、ポリビニルアルコール（ポリビニルアルコール１０００完全ケン化型、和光純薬工業株式会社製）の２質量％水溶液をスピンコート法により塗布し、乾燥後、厚さ８９ｎｍの配向膜を形成した。続いて、得られた配向膜の表面にラビング処理を施した。ラビング処理は、半自動ラビング装置（商品名：ＬＱ−００８型、常陽工学株式会社製）を用いて、布（商品名：ＹＡ−２０−ＲＷ、吉川化工株式会社製）によって、押し込み量０．１５ｍｍ、回転数５００ｒｐｍ、１６．７ｍｍ／ｓの条件で行った。同じ方法で２枚の基板を作製し、第１の基板及び第２の基板として用いた。
ラビング後の第１の基板の配向膜上に、重合性液晶組成物Ａをスピンコート法により塗布し、１２０℃のホットプレート上で３分間加熱乾燥して膜を得た。該膜を覆うように、第２の基板に形成された配向膜を密着させた。このとき、第１の基板の配向膜に施したラビング処理の方向と、第２の基板の配向膜に施したラビング処理の方向とが同じになるように載せた。
次いで、ＵＶ照射装置（ＳＰＯＴ  ＣＵＲＥ  ＳＰ−７；ウシオ電機株式会社製）を用いて、室温で露光量２４００ｍＪ／ｃｍ２（３６５ｎｍ基準）の紫外線を照射することにより、図１（ａ）で表される形態の光学部材を得た。
【０１３８】
〔二色比の測定〕
極大吸収波長における透過軸方向の吸光度（Ａ１）及び吸収軸方向の吸光度（Ａ２）を、島津製作所製紫外可視分光光度計ＵＶ−３１５０に偏光子付フォルダーをセットした装置を用いてダブルビーム法で測定した。該フォルダーは、リファレンス側は光量を５０％カットするメッシュを設置した。測定された透過軸方向の吸光度（Ａ１）及び吸収軸方向の吸光度（Ａ２）の値から、比（Ａ１／Ａ２）を算出し、二色比としたところ、２５であった。尚、光学部材の極大吸収波長は４００ｎｍであった。
【０１３９】
〔膜厚の測定〕
また、得られた光学部材に含まれる重合性液晶化合物が重合した重合性液晶組成物層の膜厚（μｍ）は、レーザー顕微鏡（ＬＥＸＴ３０００、オリンパス社製）を用いて測定したところ、２μｍであった。
【０１４０】
実施例２
トリアセチルセルロースフィルム基板上に、ポリビニルアルコール（ポリビニルアルコール１０００完全ケン化型、和光純薬工業株式会社製）の２質量％水溶液をスピンコート法により塗布し、乾燥後、厚さ８９ｎｍの配向膜を形成した。続いて、得られた配向膜の表面にラビング処理を施した。ラビング処理は、半自動ラビング装置（商品名：ＬＱ−００８型、常陽工学株式会社製）を用いて、布（商品名：ＹＡ−２０−ＲＷ、吉川化工株式会社製）によって、押し込み量０．１５ｍｍ、回転数５００ｒｐｍ、１６．７ｍｍ／ｓの条件で行った。
第２の基板として上記の配向膜が形成されたトリアセチルセルロースフィルム基板を用いる以外は、実施例１と同様の方法により、図１（ａ）で表される形態の光学部材を得た。
実施例１と同様に二色比と膜厚とを測定したところ、二色比は２３であり、膜厚は２μｍであった。
【０１４１】
実施例３
実施例２で得られたガラス基板とトリアセチルセルロースフィルム基板との間に積層された光学フィルムから、ガラス基板とガラス基板に形成された配向膜とを剥離して、図１（ｅ）で表される形態の光学部材を得た。
実施例１と同様に二色比と膜厚とを測定したところ、二色比は２３であり、膜厚は２μｍであった。
【０１４２】
比較例１
下記の成分を混合し、重合性液晶組成物Ｂを得た。
重合性液晶化合物；化合物（１−６）                                １６．５部
重合性液晶化合物；化合物（１−７）                                １６．５部
二色性色素；アゾ色素（ＮＫＸ２０２９；林原生物化学研究所製）        １部
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（イルガキュア６５１；ＢＡＳＦジャパン社製）                                      １部
溶剤；クロロベンゼン                                              ６５部
【０１４３】
実施例１と同様にガラス基板上に配向膜を形成し、ラビング処理を行った。ラビング後の配向膜上に、重合性液晶組成物Ｂをスピンコート法により塗布し、１２０℃のホットプレート上で３分間加熱して膜を得た。この膜には、第２の基板を載せること及び露光は行わなかった。
実施例１と同様に二色比と膜厚とを測定したところ、二色比は２であった。
【０１４４】
実施例の製造方法により製造された光学部材は、高い二色比を示すことから、偏光板として有用であることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【０１４５】
本発明の重合性液晶組成物によれば、二色比の高い光学部材を容易に得ることができる。
【符号の説明】
【０１４６】
１  光学部材
２  第１の基板
３  第２の基板
４、４’  配向膜
５  重合体層
１０  液晶表示装置
１１  反射防止膜
１２ａ、１２ｂ  偏光板
１３ａ、１３ｂ  位相差板
１４ａ、１４ｂ  基板
１５  カラーフィルタ
１６  透明電極
１７  液晶層
１８  層間絶縁膜
１９  バックライトユニット
２０  ブラックマトリクス
２１  薄膜トランジスタ
２２  画素電極
２３  スペーサ
２４  液晶表示装置
３０  ＥＬ表示装置
３１  偏光板
３２  位相差板
３３  基板
３４  層間絶縁膜
３５  画素電極
３６  発光層
３７  カソード電極
３８  乾燥剤
３９  封止フタ
４０  薄膜トランジスタ
４１  リブ
４２  薄膜封止膜
４４  ＥＬ表示装置
１１１  光源
１１２  第１のレンズアレイ
１１２ａ  レンズ
１１３  第２のレンズアレイ
１１４  偏光変換素子
１１５  重畳レンズ
１２１，１２３，１３２  ダイクロイックミラー
１２２  反射ミラー
１４０Ｒ、１４０Ｇ，１４０Ｂ  液晶パネル
１４２，１４３  偏光板
１５０  クロスダイクロイックプリズム
１７０  投写レンズ
１８０  スクリーン
【図１】
2012063387.tif 000017
【図２】
2012063387.tif 000018
【図３】
2012063387.tif 000019
【図４】
2012063387.tif 000020
【図５】
2012063387.tif 000021
【図６】
2012063387.tif 000022