(57)【要約】【課題】加熱配向工程において、添加剤の揮発に起因する光学異方性層用組成物の配向不良や汚れ故障を生じることなく、加熱温度を下げる。【解決手段】走行する長尺状フィルムの表面に予め形成した配向膜上に、光学異方性層用組成物を塗布して塗布層を形成する工程であって、該光学異方性層用組成物は、液体−液晶相転移温度を降下させる添加剤を少なくとも１種類含み、前記添加剤は、前記光学異方性層用組成物に対して２０質量％含まれるときの降下後の液体−液晶相転移温度における揮発量が添加剤の添加量に対して２０質量％以下である塗布工程と、前記塗布層を乾燥した後、所定の加熱温度で加熱配向させる加熱配向工程と、前記加熱配向させた塗布層を重合及び硬化させる重合硬化工程と、を備えた。【選択図】  図１
2012037906.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行する長尺状フィルムの表面に予め形成した配向膜上に、光学異方性層用組成物を塗布して塗布層を形成する工程であって、該光学異方性層用組成物は、液体−液晶相転移温度を降下させる添加剤を少なくとも１種類含み、前記添加剤は、前記光学異方性層用組成物に対して２０質量％含まれるときの降下後の液体−液晶相転移温度における揮発量が添加剤の添加量に対して２０質量％以下である塗布工程と、
前記塗布層を乾燥した後、所定の加熱温度で加熱配向させる加熱配向工程と、
前記加熱配向させた塗布層を重合及び硬化させる重合硬化工程と、を備えたことを特徴とする光学補償シートの製造方法。
【請求項２】
前記加熱配向工程における前記所定の加熱温度は、前記添加剤の前記降下後の前記揮発量が２０質量％以下となる温度であることを特徴とする請求項１に記載の光学補償シートの製造方法。
【請求項３】
前記加熱温度は、前記液体−液晶相転移温度から１０〜２０℃低い温度であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学補償シートの製造方法。
【請求項４】
前記添加剤は、下記の化学構造を有することを特徴とする請求項１〜３の何れか１に記載の光学補償シートの製造方法。
【化６】
2012037906.tif 000025
【請求項５】
前記添加剤は、下記の化学構造を有することを特徴とする請求項１〜３の何れか１に記載の光学補償シートの製造方法。
【化８】
2012037906.tif 000026
【請求項６】
前記塗布層の湿潤厚みが５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１に記載の光学補償シートの製造方法。
【請求項７】
前記加熱配向させる工程は、前記長尺状フィルムの走行方向の風速が２０ｍ／秒以下の熱風で前記塗布層を加熱することを特徴とする請求項１〜６の何れか１に記載の光学補償シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学補償シートの製造方法に係り、特にネマチック液晶性化合物を含む光学異方性層を形成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学補償シート（位相差板）は、液晶ディスプレイの視野角特性を改善するため、一対の偏光板と液晶セルとの間に設けられている。光学補償シートの一般的な製造方法としては、例えば、配向膜を形成した透明フィルム上にネマチック液晶性化合物を含む塗布液を塗布した後、加熱配向させ、冷却又は架橋反応により固定化する方法が用いられている。
【０００３】
このような光学フィルムの製造工程においては、特に加熱配向工程でのエネルギー消費が非常に多いため、環境負荷、製造コスト等の観点から加熱温度を下げることが望まれている。例えば、特許文献１〜３には、フッ素基を有する側鎖を有するアクリル共重合体を２０質量％含有させることにより、重合性液晶組成物の液体-液晶相転移温度を０．１〜１０℃低下させることが開示されている。これにより、加熱配向工程における加熱温度を下げることができるものと期待されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１６５９９号公報
【特許文献２】特開２００７−９１８４７号公報
【特許文献３】特開２００７−１３８０９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１〜３に示されるような液体-液晶相転移温度降下剤（以下、単に添加剤という）は、一般的に揮発し易い傾向がある。このため、加熱配向工程において添加剤が揮発することにより加熱温度が設定値から変動し、この結果、光学異方性層用組成物の配向性を低下させる虞があった。また、揮発した添加剤が、光学異方性層用組成物の表面に再付着する等により汚れ故障を生じる虞があった。
【０００６】
さらに、添加剤が揮発することで光学異方性層用組成物中に残留する添加剤も減少し、目的とする加熱温度まで下げることができないという問題があった。一方で、添加剤量を増やしても添加剤の種類によっては配向しないこともあった。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、加熱配向工程において、添加剤の揮発に起因する光学異方性層用組成物の配向不良や汚れ故障を生じることなく、加熱温度を下げることができる光学異方性層用組成物を用いた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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１は前記目的を達成するために、走行する長尺状フィルムの表面に予め形成した配向膜上に、光学異方性層用組成物を塗布して塗布層を形成する工程であって、該光学異方性層用組成物は、液体−液晶相転移温度を降下させる添加剤を少なくとも１種類含み、前記添加剤は、前記光学異方性層用組成物に対して２０質量％含まれるときの降下後の液体−液晶相転移温度における揮発量が添加剤の添加量に対して２０質量％以下である塗布工程と、前記塗布層を乾燥した後、所定の加熱温度で加熱配向させる加熱配向工程と、前記加熱配向させた塗布層を重合及び硬化させる重合硬化工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
これにより、液体−液晶相転移温度近傍で加熱する加熱配向工程において、添加剤の揮発量を従来よりも大幅に低減し、加熱温度の変動に伴う配向不良や汚れ故障の発生を抑制することができる。
【００１０】
また、加熱配向工程における揮発により、光学異方性層用組成物中の添加剤の含有量が極端に減ることもない。このため、添加剤を機能させることができ、加熱配向工程における加熱温度を下げることができる。
【００１１】
なお、液晶性化合物の液体−液晶相転移温度とは、液晶性化合物が液晶相から液体相に相転移するときの温度をいう。
【００１２】
加熱配向工程における前記所定の加熱温度は、前記添加剤の前記降下後の前記揮発量が２０質量％以下となる温度であることが好ましい。
【００１３】
また、前記加熱温度は、前記液体−液晶相転移温度から１０〜２０℃低い温度であることが好ましい。
【００１４】
加熱温度は、配向性の観点から液体−液晶相転移温度から１０〜２０℃低い温度が好ましいからである。
【００１５】
前記添加剤は、下記の化学構造を有するものであることが好ましい。
【００１６】
【化６】
2012037906.tif 000003
【００１７】
前記添加剤の別の態様としては、下記の化学構造を有するものであることが好ましい。
【００１８】
【化８】
2012037906.tif 000004
【００１９】
前記添加剤は、１質量％の含有量で前記光学異方性層用組成物の液体−液晶相転移温度を1℃以上降下させることが好ましい。
【００２０】
これによれば、揮発量の少ない添加剤を使用するので、１質量％程度の少ない添加量でも加熱配向工程における加熱温度を下げることができる。
【００２１】
前記添加剤は、前記光学異方性層用組成物に２０質量％以下含まれることが好ましい。
【００２２】
これにより、添加剤の含有量を必要最小限に少なくすることができる。
【００２３】
本発明においては、前記塗布層の湿潤厚みが５０μｍ以下であることが好ましい。
【００２４】
塗布層の湿潤厚みを５０μｍ以下とするので、配向膜の配向規制力を効果的に機能させることができる。
【００２５】
本発明においては、前記加熱配向させる工程は、前記長尺状フィルムの走行方向の風速が２０ｍ／秒以下の熱風で前記塗布層を加熱することが好ましい。
【００２６】
熱風加熱する場合、添加剤の揮発量は熱風の風速によっても変化する。
【００２７】
したがって、長尺状フィルムの走行方向の風速を２０ｍ／秒以下とするので、添加剤の揮発量を低減できる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、加熱配向工程において、添加剤の揮発に起因する光学異方性層用組成物の配向不良や汚れ故障を生じることなく、加熱温度を下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施形態における光学補償シートの製造工程の一例を示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、添付図面に従って本発明に係る光学補償シートの製造方法の好ましい実施の形態について説明する。
【００３１】
図１は、本実施形態における光学補償シートの製造工程１０の一例を示した概略図である。
【００３２】
フィルムロール１２から送出機１４により送り出される長尺状の透明フィルム１６の表面には、予め配向膜形成用樹脂層が形成されている。透明フィルム１６の走行速度は、例えば、０．１〜１．５ｍ／秒とすることができる。
【００３３】
この透明フィルム１６は、ラビング装置１８に搬送され、ラビング処理が施される。ラビング装置１８は、ラビングローラ２０、スプリングでローラステージに固定されたガイドローラ２２及びラビングローラに備え付けられた除塵機２３より構成されている。このようにして形成された配向膜の表面は、ラビング装置１８の下流側に設けられた表面除塵機２４により除塵される。
【００３４】
配向膜が形成された透明フィルム１６は、駆動ローラにより塗布機２６に搬送され、該配向膜上にディスコティックネマティック化合物を含む光学異方性層用塗布液（光学異方性層用組成物）が塗布される。塗布層は、例えば、湿潤厚みが５０μｍ以下とすることができる。塗布機２６としては、特に制限はないが、公知の塗布装置、例えば各種バーコータ、グラビアコータ、ダイコータ等が使用できる。
【００３５】
上記塗布層が形成された透明フィルム１６は、乾燥装置２８において例えば、室温〜１００℃で乾燥される。ここでは、例えば、残留溶剤が５０％以上蒸発し、好ましくは７５％以上乾燥されるまで蒸発し、乾燥されることが好ましい。溶剤がある程度蒸発した上記塗布層は、加熱装置３０においてディスコティックネマティック相形成温度（加熱温度）で所定時間（例えば、５０〜１２０秒間）加熱される。これにより、ディスコティックネマティック相を配向させる。加熱温度は、配向性の観点から、液体−液晶相転移温度から１０〜２０℃低い温度に設定することが好ましい。
【００３６】
加熱装置３０としては、特に限定はないが、熱風加熱装置（例えば、特開２００１−３１４７９９に記載の熱処理装置等）、ヒータ加熱装置等が使用できる。熱風加熱する場合、加熱ムラを抑制する上で、熱風の風速は１ｍ／秒以下とすることが好ましい。
【００３７】
上記塗布層は、紫外線（ＵＶ）ランプ３２により紫外線が照射されることにより架橋する。架橋させるためには、液晶性ディスコティック化合物として架橋性官能基を有する液晶性ディスコティック化合物を使用する必要がある。架橋性官能基を持たない液晶性ディスコティック化合物を用いた場合は、この紫外線照射工程は省略され、直ちに冷却される。この場合、ディスコティックネマティック相が冷却中に破壊されないように、冷却は急速に行なう必要がある。
【００３８】
このようにして塗布層（光学異方性層）が形成された透明フィルム１６は、検査装置３４により透明フィルム表面の光学特性が測定され、異状がないかどうか検査が行なわれる。次いで、光学異方性層の表面に保護フィルム３６がラミネート機３８によりラミネートされ、巻き取り装置４０に巻き取られる。
【００３９】
本実施形態では、一旦巻き取られた配向膜形成用樹脂層を有する巻取フィルムを用いて光学異方性層を形成する例について説明したが、配向膜形成用樹脂層を形成する工程から上記光学補償シートを作成して巻き取るまでの工程を連続的に、一貫生産で行なってもよい。
【００４０】
次に、上記光学異方性層を加熱配向させる工程において、液体−液晶相転移温度を降下させる添加剤について説明する。
【００４１】
液体−液晶相転移温度を降下させる添加剤としては、光学異方性層用塗布液に対して２０質量％含まれるときの液体−液晶相転移温度における揮発量が２０質量％以下、より好ましくは１０質量％以下のものである。
【００４２】
添加剤の揮発量は、実際の加熱配向工程、或いはそれを模擬した加熱条件下において、光学異方性層用塗布膜が曝される気相をサンプリングし、ガスクロマトグラフィにより測定することができる。即ち、添加剤の揮発量は、実際に使用する光学異方性層用塗布液に添加剤を所定量（例えば、１質量％）添加したものを加熱温度で加熱し、このときの気相をサンプリングして測定することが好ましい。
【００４３】
上記添加剤は、光学異方性層用塗布膜に１質量％添加した場合において、光学異方性層用塗布膜の液体−液晶相転移温度を１℃以上降下させるものが好ましく、１．８℃以上降下させるものがより好ましい。このような添加剤としては、特開２００６−７６９９２号公報明細書中の段落番号［００５２］、特開２００７−２２２０号公報明細書中の段落番号［００４０］〜［００６３］に記載の化合物が使用でき、例えば下記［化１］〜［化
７］の化合物、［化８］に示されるジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等の末端にアクリレート基を有するモノマーが挙げられる。
【００４４】
【化１】
2012037906.tif 000005
【００４５】
【化２】
2012037906.tif 000006
【００４６】
【化３】
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【００４７】
【化４】
2012037906.tif 000008
【００４８】
【化５】
2012037906.tif 000009
【００４９】
【化６】
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【００５０】
【化７】
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【００５１】
【化８】
2012037906.tif 000012
【００５２】
液体-液晶相転移温度の測定方法としては、例えば、透明なガラス基板上に液晶性化合物を含む光学異方性層用塗布液を所望の膜厚（例えば、５μｍ）となるようにスピンコートしたサンプル板を、昇温しながら偏光顕微鏡で観察する方法がある。即ち、偏光顕微鏡の観察において、液晶性を示す温度ではサンプル板からの光漏れが生じるのに対し、液体-液晶相転移温度以上ではサンプル板からの光漏れがなくなり、完全に暗い画像となる。この光漏れを生じるか否かの境界となる温度を、液体-液晶相転移温度とすることができる。なお、液体-液晶相転移温度の測定方法は、上記態様に限定されるものではない。
【００５３】
上記添加剤の光学異方性層用塗布液における含有量は、例えば、５〜２０質量％とすることができる。なお、添加剤の添加量の詳細な設定方法については後述する。
【００５４】
光学異方性層用塗布液の塗布層の湿潤膜厚は、透明フィルム１６側の配向規制力が働くように５０μｍ以下とすることが好ましい。
【００５５】
次に、上記添加剤が添加される光学異方性層について説明する。
【００５６】
本実施形態における光学異方性層は、透明フィルム１６上に直接液晶性化合物から形成するか、もしくは配向膜を介して液晶性化合物から形成する。配向膜は、１０μｍ以下の膜厚を有することが好ましい。配向膜として好ましい例は、特開平８−３３８９１３号公報に記載されている。
【００５７】
光学異方性層は、後述する液晶性化合物の少なくとも一種と、所望により重合性開始剤、フッ素系ポリマー等の添加剤、及び上記添加剤を含有する光学異方性層用塗布液を調製し、該塗布液を配向膜表面に塗布・乾燥することで形成することができる。
【００５８】
フッ素系化合物としては、従来公知の化合物が挙げられるが、具体的には、例えば特開２００１−３３０７２５号公報明細書中の段落番号［００２８］〜［００５６］に記載のフッ素系化合物等が挙げられる。
【００５９】
塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド（例、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド）、スルホキシド（例、ジメチルスルホキシド）、ヘテロ環化合物（例、ピリジン）、炭化水素（例、ベンゼン、ヘキサン）、アルキルハライド（例、クロロホルム、ジクロロメタン、テトラクロロエタン）、エステル（例、酢酸メチル、酢酸ブチル）、ケトン（例、アセトン、メチルエチルケトン）、エーテル（例、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン）が含まれる。アルキルハライドおよびケトンが好ましい。２種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
【００６０】
均一性の高い光学補償シートを作製する場合には、前記塗布液の表面張力が２５ｍＮ／ｍ以下であることが好ましく、２２ｍＮ／ｍ以下であることが更に好ましい。
【００６１】
本実施形態に使用する液晶性化合物としては、ディスコティック液晶性化合物が含まれる。ディスコティック液晶性化合物は、高分子液晶でも低分子液晶でもよい。
【００６２】
ディスコティック液晶性化合物には、Ｃ．Ｄｅｓｔｒａｄｅらの研究報告（Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．７１巻、１１１頁（１９８１年））に記載されているベンゼン誘導体、Ｃ．Ｄｅｓｔｒａｄｅらの研究報告（Ｍｏｌ．Ｃｒｙｓｔ．１２２巻、１４１頁（１９８５年）、Ｐｈｙｓｉｃｓ  ｌｅｔｔ，Ａ，７８巻、８２頁（１９９０））に記載されているトルキセン誘導体、Ｂ．Ｋｏｈｎｅらの研究報告（Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．９６巻、７０頁（１９８４年））に記載されたシクロヘキサン誘導体およびＪ．Ｍ．Ｌｅｈｎらの研究報告（Ｊ．Ｃ．Ｓ．，Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１７９４頁（１９８５年））、Ｊ．Ｚｈａｎｇらの研究報告（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１１６巻、２６５５頁（１９９４年））に記載されているアザクラウン系やフェニルアセチレン系マクロサイクルが含まれる。
【００６３】
ディスコティック液晶性化合物としては、例えば、ディスコティック液晶性化合物を使用できる。ディスコティック液晶性化合物としては、分子中心の母核に対して、直鎖のアルキル基、アルコキシ基、置換ベンゾイルオキシ基が母核の側鎖として放射線状に置換した構造の化合物も含まれる。分子または分子の集合体が、回転対称性を有し、一定の配向を付与できる化合物であることが好ましい。ディスコティック液晶性化合物から形成する光学異方性層は、最終的に光学異方性層に含まれる化合物がディスコティック液晶性化合物である必要はなく、例えば、低分子のディスコティック液晶性分子が熱や光で反応する基を有しており、結果的に熱、光で反応により重合または架橋し、高分子量化し液晶性を失った化合物も含まれる。ディスコティック液晶性化合物の好ましい例は、特開平８−５０２０６号公報に記載されている。また、ディスコティック液晶性化合物の重合については、特開平８−２７２８４号公報に記載がある。
【００６４】
ディスコティック液晶性化合物を重合により固定するためには、ディスコティック液晶性化合物の円盤状コアに、置換基として重合性基を結合させる必要がある。ただし、円盤状コアに重合性基を直結させると、重合反応において配向状態を保つことが困難になる。そこで、円盤状コアと重合性基との間に、連結基を導入する。従って、重合性基を有するディスコティック液晶性化合物は、下記式（５）で表わされる化合物であることが好ましい。
【００６５】
一般式（５）
Ｄ（−ＬＱ）r
（一般式（５）中、Ｄは円盤状コアであり、Ｌは二価の連結基であり、Ｑは重合性基であり、ｒは４〜１２の整数である。）
円盤状コア（Ｄ）の例を以下に示す。以下の各例において、ＬＱ（またはＱＬ）は、二価の連結基（Ｌ）と重合性基（Ｑ）との組み合わせを意味する。
【００６６】
【化９】
2012037906.tif 000013
【００６７】
【化１０】
2012037906.tif 000014
【００６８】
【化１１】
2012037906.tif 000015
【００６９】
【化１２】
2012037906.tif 000016
【００７０】
【化１３】
2012037906.tif 000017
【００７１】
【化１４】
2012037906.tif 000018
【００７２】
【化１５】
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【００７３】
【化１６】
2012037906.tif 000020
【００７４】
【化１７】
2012037906.tif 000021
【００７５】
一般式（５）において、二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−Ｏ−、−Ｓ−およびそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アリーレン基、−ＣＯ−、−ＮＨ−、−Ｏ−および−Ｓ−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた二価の連結基であることがさらに好ましい。二価の連結基（Ｌ）は、アルキレン基、アリーレン基、−ＣＯ−および−Ｏ−からなる群より選ばれる二価の基を少なくとも二つ組み合わせた二価の連結基であることが最も好ましい。アルキレン基の炭素原子数は、１〜１２であることが好ましい。アルケニレン基の炭素原子数は、２〜１２であることが好ましい。アリーレン基の炭素原子数は、６〜１０であることが好ましい。
【００７６】
二価の連結基（Ｌ）の例を以下に示す。左側が円盤状コア（Ｄ）に結合し、右側が重合性基（Ｑ）に結合する。ＡＬはアルキレン基またはアルケニレン基、ＡＲはアリーレン基を意味する。なお、アルキレン基、アルケニレン基およびアリーレン基は、置換基（例、アルキル基）を有していてもよい。
【００７７】
Ｌ１：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−、
Ｌ２：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−、
Ｌ３：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−、
Ｌ４：−ＡＬ−ＣＯ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−、
Ｌ５：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−、
Ｌ６：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−、
Ｌ７：−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−、
Ｌ８：−ＣＯ−ＮＨ−ＡＬ−、
Ｌ９：−ＮＨ−ＡＬ−Ｏ−、
Ｌ１０：−ＮＨ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−、
Ｌ１１：−Ｏ−ＡＬ−、
Ｌ１２：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−、
Ｌ１３：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−、
Ｌ１４：−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−ＡＬ−、
Ｌ１５：−Ｏ−ＡＬ−Ｓ−ＡＬ−、
Ｌ１６：−Ｏ−ＣＯ−ＡＬ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−、
Ｌ１７：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−ＣＯ−、
Ｌ１８：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−、
Ｌ１９：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−、
Ｌ２０：−Ｏ−ＣＯ−ＡＲ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−、
Ｌ２１：−Ｓ−ＡＬ−、
Ｌ２２：−Ｓ−ＡＬ−Ｏ−、
Ｌ２３：−Ｓ−ＡＬ−Ｏ−ＣＯ−、
Ｌ２４：−Ｓ−ＡＬ−Ｓ−ＡＬ−、
Ｌ２５：−Ｓ−ＡＲ−ＡＬ−。
【００７８】
一般式（５）の重合性基（Ｑ）は、重合反応の種類に応じて決定する。重合性基（Ｑ）の例を以下に示す。
【００７９】
【化１８】
2012037906.tif 000022
【００８０】
重合性基（Ｑ）は、不飽和重合性基（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ７、Ｑ８、Ｑ１５、Ｑ１６、Ｑ１７）またはエポキシ基（Ｑ６、Ｑ１８）であることが好ましく、不飽和重合性基であることがさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基（Ｑ１、Ｑ７、Ｑ８、Ｑ１５、Ｑ１６、Ｑ１７）であることが最も好ましい。具体的なｒの値は、円盤状コア（Ｄ）の種類に応じて決定される。なお、複数のＬとＱの組み合わせは、異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
【００８１】
ハイブリッド配向では、ディスコティック液晶性化合物の長軸（円盤面）と支持体の面との角度、すなわち傾斜角が、光学異方性層の深さ（すなわち、透明支持体に垂直な）方向でかつ偏光膜の面からの距離の増加と共に増加または減少している。角度は、距離の増加と共に増加することが好ましい。さらに、傾斜角の変化としては、連続的増加、連続的減少、間欠的増加、間欠的減少、連続的増加と連続的減少を含む変化、あるいは、増加および減少を含む間欠的変化が可能である。間欠的変化は、厚さ方向の途中で傾斜角が変化しない領域を含んでいる。角度が変化しない領域を含んでいても、全体として増加または減少していればよい。しかしながら、傾斜角は連続的に変化することが好ましい。
【００８２】
ディスコティック液晶性化合物の長軸（円盤面）の平均方向（各分子の長軸方向の平均）は、一般にディスコティック液晶性化合物あるいは配向膜の材料を選択することにより、またはラビング処理方法を選択することにより、調整することができる。また、表面側（空気側）のディスコティック液晶性化合物の長軸（円盤面）方向は、一般にディスコティック液晶性化合物あるいはディスコティック液晶性化合物と共に使用する添加剤の種類を選択することにより調整することができる。
【００８３】
ディスコティック液晶性化合物と共に使用する添加剤の例としては、可塑剤、界面活性剤、重合性モノマーおよびポリマーなどを挙げることができる。長軸の配向方向の変化の程度も、上記と同様に、液晶性分子と添加剤との選択により調整できる。
【００８４】
ディスコティック液晶性化合物と共に使用する可塑剤、界面活性剤および重合性モノマーは、ディスコティック液晶性化合物と相溶性を有し、ディスコティック液晶性化合物の傾斜角の変化を与えられるか、あるいは配向を阻害しないことが好ましい。添加成分の中でも重合性モノマー（例、ビニル基、ビニルオキシ基、アクリロイル基およびメタクリロイル基を有する化合物）の添加が好ましい。上記化合物の添加量は、ディスコティック液晶性化合物に対して一般に１〜５０質量％の範囲にあり、５〜３０質量％の範囲にあることが好ましい。なお、重合性の反応性官能基数が４以上のモノマーを混合して用いると、配向膜と光学異方性層間の密着性を高めることができる。
【００８５】
前記光学異方性層は、ディスコティック液晶性化合物とともにポリマーを含有していてもよい。該ポリマーは、ディスコティック液晶性化合物とある程度の相溶性を有し、ディスコティック液晶性化合物に傾斜角の変化を与えられることが好ましい。ポリマーの例としては、セルロースエステルを挙げることができる。セルロースエステルの好ましい例としては、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、ヒドロキシプロピルセルロースおよびセルロースアセテートブチレートを挙げることができる。ディスコティック液晶性化合物の配向を阻害しないように、上記ポリマーの添加量は、ディスコティック液晶性化合物に対して０．１〜１０質量％の範囲にあることが好ましく、０．１〜８質量％の範囲にあることがより好ましく、０．１〜５質量％の範囲にあることがさらに好ましい。
【００８６】
配向させた液晶性分子を、配向状態を維持して固定することができる。固定化は、重合反応により実施することが好ましい。重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応とが含まれるが、光重合反応が好ましい。
【００８７】
光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物（米国特許２３６７６６１号、同２３６７６７０号の各公報記載）、アシロインエーテル（米国特許２４４８８２８号公報記載）、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物（米国特許２７２２５１２号公報記載）、多核キノン化合物（米国特許３０４６１２７号、同２９５１７５８号の各公報記載）、トリアリールイミダゾールダイマーとｐ−アミノフェニルケトンとの組み合わせ（米国特許３５４９３６７号公報記載）、アクリジンおよびフェナジン化合物（特開昭６０−１０５６６７号、米国特許４２３９８５０号の各公報記載）およびオキサジアゾール化合物（米国特許４２１２９７０号公報記載）が含まれる。
【００８８】
光重合開始剤の使用量は、塗布液の固形分の０．０１〜２０質量％の範囲にあることが好ましく、０．５〜５質量％の範囲にあることがさらに好ましい。
【００８９】
液晶性分子の重合のための光照射は、紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、２０ｍＪ／ｃｍ2〜５０Ｊ／ｃｍ2の範囲にあることが好ましく、２０ｍＪ／ｃｍ2〜５０００ｍＪ／ｃｍ2の範囲にあることがより好ましく、１００ｍＪ／ｃｍ2〜８００ｍＪ／ｃｍ2の範囲にあることがさらに好ましい。また、光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。
【００９０】
本実施形態では、上記添加剤として揮発量が少ないものを使用するが、添加剤の種類によっては、その機能を発揮させるのに添加量を多く必要とする場合がある。添加量を多くすると揮発量も増えるため、添加量の設定は慎重に行う必要がある。このため、加熱配向工程において、上記添加剤の揮発量を最小限に抑えながらも、上記添加剤を効果的に機能させるために以下のようにすることが好ましい。
【００９１】
即ち、加熱配向工程において、予め設定した加熱条件（主に、加熱温度）における添加剤の揮発量を取得する。具体的には、添加剤の初期含有量を変えたときの揮発量のデータを取得する。なお、上記加熱温度は、液体−液晶相転移温度の近傍、具体的には、液体−液晶相転移温度よりも１０〜２０℃低い温度に設定することが好ましい。
【００９２】
これと同時に、上記加熱条件における光学異方性層の光学特性（配向性、汚れ故障等）を評価する。配向性は、例えば、光学補償シートの単位面積あたりのシュリーレン欠陥の数により評価することができる。汚れ故障は、例えば、光学補償シートの単位面積あたりの異物数により評価することができる。
【００９３】
そして、取得した揮発量に基づいて、設定した加熱条件において揮発量ができるだけ少なく、且つ液体−液晶相転移温度を所定量降下させることができる添加剤の量を抽出する。このとき、先に取得した光学特性と対比することで、光学特性を維持できることを確認する。これにより、光学異方性層用塗布液に処方するべき添加剤の量を設定することができる。
【００９４】
例えば、透明フィルム１６の走行速度を小さくした場合、加熱配向工程における加熱時間が長くなるため添加剤の揮発量も増大する。この揮発量の増加量を加味した上で、光学異方性層用組成物を調製する際に、添加剤の含有量を調整することができる。
【００９５】
これにより、本実施形態のように加熱配向工程後の光学異方性層における添加剤の残留量が分析できないような系においても、加熱配向工程における添加剤の揮発量を加味した上で、添加剤の機能を発現できるように添加剤を定量的に処方することができる。
【００９６】
この方法は、本実施形態における液体−液晶相転移温度を降下させる添加剤に限らず、例えば、反応により添加剤の残留形態が変化する場合や、ごく微量しか残留せず定量的に測定することが困難な場合などにも適用できる。
【００９７】
以上に説明したように、本発明に係る光学補償シートの製造方法によれば、液体-液晶相転移温度を降下させる添加剤として、末端にアクリレート基を有するモノマーであり、且つ光学異方性層用組成物中に２０質量％含まれるときの液体-液晶相転移温度での揮発量が２０質量％以下のものを用いるので、配向不良や汚れ故障等を生じることなく加熱温度を下げることができる。
【００９８】
また、最終的に残留する添加剤量を分析できないような系においても、上記液体−液晶相転移温度を降下させるように、処方すべき添加量を定量的に設定することができる。
【００９９】
本実施形態において使用する透明フィルム（配向膜を形成する前のベースとなる透明フィルム）としては、透明な材料であれば特に制限はないが、光透過率が８０％以上の透明フィルムを用いることが好ましい。透明フィルムとしては、外力により複屈折が発現しにくいものが好ましい。透明フィルムは、エステル結合あるいはアミド結合のような加水分解できる結合（鹸化処理の対象となる結合）を含む。エステル結合が好ましく、エステル結合がポリマーの側鎖に存在していることがさらに好ましい。エステル結合が側鎖に存在しているポリマーとしては、セルロースエステルが代表的である。セルロースの低級脂肪酸エステルがより好ましく、セルロースアセテートがさらに好ましく、酢化度が５９．０〜６１．５％であるセルロースアセテートが最も好ましい。酢化度とは、セルロース単位質量当たりの結合酢酸量を意味する。酢化度は、ＡＳＴＭ：Ｄ−８１７−９１（セルロースアセテート等の試験法）におけるアセチル化度の測定および計算に従う。
【０１００】
透明フィルムを光学補償シートに用いる場合、透明フィルムは、高いレターデーション値を有することが好ましい。フィルムのＲｅレターデーション値およびＲthレターデーション値は、それぞれ、下記式（Ｉ）および（II）で定義される。
【０１０１】
Ｒｅ、Ｒｔｈは下式（Ｒ−１）および（Ｒ−２）を満足することが好ましい。
【０１０２】
式（Ｒ−１）：０ｎｍ≦Ｒｅ≦３００ｎｍ
式（Ｒ−２）：１０ｎｍ≦Ｒｔｈ≦３００ｎｍ
より好ましくは下式（Ｒ−３）および（Ｒ−４）を満足することが好ましい。
【０１０３】
式（Ｒ−３）：２０ｎｍ≦Ｒｅ≦２００ｎｍ
式（Ｒ−４）：２０ｎｍ≦Ｒｔｈ≦２００ｎｍ
なお、ここでいうＲｅ、Ｒｔｈとは各々面内のレターデーション、厚み方向のレターデーションであり、下記式（Ｒ−５）、（Ｒ−６）で示される。
【０１０４】
式（Ｒ−６）：Ｒｅ＝｜ｎｘ―ｎｙ｜×ｄ
式（Ｒ−７）：Ｒｔｈ＝｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ｝×ｄ
（ｎｘ、ｎｙ，ｎｚはそれぞれ遅相軸、進相軸方向、厚み方向の屈折率、ｄはフィルム厚み）
［実施例］
以下、実施例を挙げて本発明の特徴を更に具体的に説明するが、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
【０１０５】
透明フィルム１６としては、幅１０００ｍｍ、厚さ８０μｍのトリアセチルセルロース〔フジタック、富士フィルム（株）製〕上に、長鎖アルキル変性ボパール〔ＭＰ−２０３、クラレ（株）製〕の２重量パーセント溶液を所定量塗布した後、乾燥させて配向膜樹脂層を形成したものを使用した。
【０１０６】
配向膜樹脂が形成された透明フィルム１６を、３０ｍ／分で走行させながら、配向膜樹脂層の表面にラビング処理を行い配向膜を形成した。得られた配向膜上に、下記光学異方性層用塗布液を、＃３．２のワイヤーバーを透明フィルム１６の走行方向と同じ方向に回転させて、上記ロールフィルムの配向膜面に連続的に塗布した。そして、室温から１００℃に連続的に加温して溶媒を乾燥させた後、加熱装置３０において、ディスコティック液晶性化合物層にあたる膜面風速がフィルム走行方向に平行に１．５ｍ／秒となるようにし、以下の表１に示す加熱温度で１２０秒間加熱した。これにより、ディスコティック液晶性化合物を配向させた。
【０１０７】
次に、透明フィルム１６上の塗布層に、紫外線照射装置（紫外線ランプ３２：出力１６０Ｗ／ｃｍ、発光長１．６ｍ）により照度６００ｍＷの紫外線を４秒間照射し、架橋反応を進行させ、ディスコティック液晶性化合物をその配向に固定した。その後、室温まで放冷し、光学異方性層を形成した光学補償シートを得た。光学異方性層の厚みは１．３μｍであった。
【０１０８】
＜光学異方性層用塗布液の組成＞
１０７質量部のメチルエチルケトンに下記組成物を溶解させて塗布液を調製した。
【０１０９】
ディスコティック液晶性化合物：４１．０１質量部
セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ５５１−０．２、イーストマンケミカル社製）：０．９質量部
セルロースアセテートブチレート（ＣＡＢ５３１−１、イーストマンケミカル社製）：０．２１質量部
フルオロ脂肪族基含有ポリマー（メガファックＦ７８０、大日本インキ（株）社製）：０．１４質量部
光重合開始剤（イルガキュア９０７、日本チバガイギー（株）製）：１．３５質量部
増感剤（カヤキュア−ＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）：０．４５質量部
上記光学異方性層用塗布液に、液体−液晶相転移温度降下用の［化６］で示される添加剤１（実施例１、２）、［化８］で示される添加剤２（実施例３）、及び下記の［化１９］で示される添加剤３（比較例１〜３）を表１に示す添加量（光学異方性層用塗布液に対する質量％）で添加した。
【０１１０】
添加剤３：
【０１１１】
【化１９】
2012037906.tif 000023
【０１１２】
本実施例では、上記塗布液の液体−液晶相転移温度は予め以下の方法で求めた。
【０１１３】
＜液体−液晶相転移温度の測定方法＞
透明なガラス基板上に上記光学異方性層用塗布液を膜厚５μｍとなるようにスピンコートし、サンプル板を用意した。このサンプル板を、昇温しながら偏光顕微鏡で観察し、サンプル板からの光漏れを生じるか否かの境界となる温度を、液体-液晶相転移温度とした。本実施例における光学異方性層用塗布液の液晶−液体相転移温度を測定したところ、１４０℃であった。
【０１１４】
このようにして得られた光学補償シートを所定サイズにサンプリングし、偏光顕微鏡を用いて配向性を評価した。即ち、配向性は、光学補償シートの１ｍｍ角内におけるシュリーレン欠陥の数により以下の３段階で評価した。
【０１１５】
○…１ｍｍ角内におけるシュリーレン欠陥の数が１５個以下
△…１ｍｍ角内におけるシュリーレン欠陥の数が１６個以上２５個以下
×…１ｍｍ角内におけるシュリーレン欠陥の数が２６個以上
また、汚れ故障については、光学補償シートの１ｍｍ角内における異物の数により以下の４段階で評価した。
【０１１６】
◎…１ｍｍ角内における輝点の数が０個
○…１ｍｍ角内における輝点の数が０個以上５個以下
△…１ｍｍ角内における輝点の数が６個以上１５個以下
×…１ｍｍ角内における輝点の数が１６個以上
この結果を表１に示す。
【０１１７】
【表１】
2012037906.tif 000024
【０１１８】
表１に示すように、添加剤１及び添加剤２を使用した実施例１〜４では、いずれも加熱温度での添加剤の揮発量は２０質量％未満と少なく、汚れ故障も配向不良も生じることなく、液体-液晶相転移温度を降下させることができた。これに対し、添加剤３を使用した比較例１〜３では、いずれも加熱温度での添加剤の揮発量は２５質量％以上と多く、汚れ故障が生じた。
【０１１９】
添加剤１を使用した実施例１、２では、加熱温度において添加剤はほとんど揮発せず、汚れ故障が発生せず特に良好であった。
【０１２０】
以上から、液体-液晶相転移温度を降下させる添加剤として、末端にアクリレート基を含むモノマーであり、且つ加熱温度での揮発量が２０質量％以下のものを用いることで、配向不良、汚れ故障等を生じることなく、加熱温度を下げることができることを確認できた。
【符号の説明】
【０１２１】
１０…光学補償シートの製造装置、１６…透明フィルム、１８…ラビング装置、２６…塗布機、２８…乾燥装置、３０…加熱装置
【図１】
2012037906.tif 000027