(57)【要約】【課題】ポジティブＣプレートとＯプレートとからなる光学フィルム積層体の薄型化。【解決手段】上記の課題は、感光性基を有する液晶性材料から構成されたポジティブＣプレート（ホメオトロピック配向層）と、感光性基を有する液晶性材料から構成されたＯプレート（傾斜配向層）とが、接着剤を介することなく、直接密着して積層された光学フィルム積層体により解決される。前記積層体は、感光性基を有する液晶性材料から形成され、配向固定が未固定のホメオトロピック配向層上に、感光性基を有する液晶性材料をコートし、これに直線偏光性紫外線を斜め照射することにより傾斜配向層を形成し、ついで非偏光性紫外線を照射することにより、両層における配向を固定するともに両層間界面における密着性を高めることにより製造される。【選択図】図１
2013047758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光性基を有する液晶性材料から構成されたポジティブＣプレートと、
感光性基を有する液晶性材料から構成されたＯプレートと、が積層された光学フィルム積層体において、
前記ポジティブＣプレートと前記Ｏプレートとが、接着剤を介することなく、直接密着して積層されてなることを特徴とする光学フィルム積層体。
【請求項２】
請求項１において、前記ポジティブＣプレートが、ホメオトロピック配向層からなる、光学フィルム積層体。
【請求項３】
請求項１または２において、前記Ｏプレートが傾斜配向層からなる、光学フィルム積層体。
【請求項４】
請求項１または３において、前記Ｏプレートが一軸性または二軸性の複屈折体（ただし、屈折率楕円体の最も大きい軸がフィルム面内および法線方向にはない）である、光学フィルム積層体。
【請求項５】
感光性基を有する液晶性材料（材料ａ）から形成されたホメオトロピック配向層（層Ａ）からなるポジティブＣプレート上に、感光性基を有する液晶性材料（材料ｂ）を溶解した溶液を塗布乾燥して層を形成した後、直線偏光性紫外線を斜め照射することにより傾斜配向層（層Ｂ）からなるＯプレートを形成することを特徴とする光学フィルムフィルム積層体を製造する方法。
【請求項６】
請求項５において、前記材料ａを溶解した溶液を支持体上に塗布・乾燥して層を形成後、加熱することにより層Ａを形成する光学フィルム積層体を製造する方法。
【請求項７】
請求項５または６において、前記材料ｂから形成された層に直線偏光性紫外線を斜め照射後、加熱することにより層Ｂを形成する光学フィルム積層体を製造する方法。
【請求項８】
感光性基を有する液晶性材料（材料ａ）から形成され、配向固定がなされていないホメオトロピック配向層（層Ａ）からなるポジティブＣプレート上に、感光性基を有する液晶性材料（材料ｂ）から形成された傾斜配向層（層Ｂ）からなるＯプレートを形成し、ついで、層Ａと層Ｂの積層体に、非偏光性の紫外線を照射することにより、前記層Ａと前記層Ｂにおける配向を固定するとともに、両配向層を、接着剤を介することなく直接密着して積層することを特徴とする光学フィルム積層体を製造する方法。
【請求項９】
請求項８において、材料ａの感光性基と、材料ｂの感光性基とが、光によって互いに反応する感光性基である、光学フィルム積層体を製造する方法。
【請求項１０】
請求項９において、液晶性材料ａの感光性基と、材料ｂの感光性基とが、同一である、光学フィルム積層体を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置に使用する光学フィルム積層体に関し、詳しくは、液晶表示装置の視野角特性を改善する光学補償機能を有する光学フィルム積層体およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置には、広視野角化、高コントラスト化が求められている。このような液晶表示装置としてＩＰＳ（Ｉｎ-ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ：ＩＰＳ）モードなどの液晶表示装置（ＬＣＤ）が挙げられる。しかしながら、このような液晶表示装置においても、液晶表示装置の前面、裏面に配置される直交する2枚の偏光板を斜めから見た場合、2枚の偏光板の吸収軸が見かけ上直交からずれてくることにより、黒表示時の光漏れが生じ、コントラストが低下するという問題点がある。
このような問題点から、特許文献１では、ＩＰＳ−ＬＣＤにおいて、正の一軸性の光学異方性を有しており、その光軸は基板面に対して垂直な方向（ｚ方向）に延びている第一の補償層（ポジティブＣプレート）と正の一軸性の光学異方性を有しており、その光軸は基板面に平行な方向に延びている第二の補償層（ポジティブＡプレート）により観察方向による視角特性を改善する方法がシミュレーションによって提案されている。
【０００３】
一方、ＩＰＳ−ＬＣＤにおいて、応答速度の改善のために有利との観点から液晶材料のプレチルト角の付与が提案されている。また、特許文献２では、ＩＰＳ−ＬＣＤにおいて視野角特性を高めるため、液晶材料や配向膜材料にプレチルト角を抑制した材料系を用いられ、このような材料系では、アンカリング強度が強く、電界に対して液晶材料が動きにくい状態となっており応答速度が遅くなる問題が発生することが指摘されており、このような問題に対する解決手法として、液晶材料のプレチルト角を略５゜以上１０°以下に設定することにより、配向膜界面の液晶分子に対するアンカリングを弱くし、電界応答を高める方法が提案されている。
【０００４】
さらに、ＩＰＳ−ＬＣＤにおいて液晶材料がプレチルト角を生じていても，視野角特性を改善する手法が提案されている。非特許文献１には、実際のＩＰＳ製造工程では、プレチルト角を完全に０°にすることは難しいので、生じたプレチルト角により引き起こされる視野角特性の悪化を第１の光学補償層であるポジティブCプレートと、傾斜配向した正の一軸性の光学異方性を有する第２の光学補償層とにより改善することが、シミュレーションにより提案されている。
【０００５】
このような、ポジティブＣプレートと傾斜配向層の組み合わせとして、従来技術で提案されているような、ポジティブＣプレートとしてＵＶ硬化型垂直配向された液晶フィルムを用い、傾斜配向層として電場、磁場、配向膜等の手段により液晶材料を傾斜配向またはベンド配向させその配向を固定させた液晶フィルムなどを用いることが可能である。ここでポジティブＣプレートと傾斜配向層を積層してＩＰＳ-ＬＣＤパネルに配置する手段として，特許文献３に開示されているような、二つの光学素子の隙間に接着剤層または粘着剤層を満たす方法が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開１１−１３３４０８号公報
【特許文献２】特開２００１−２２８４８０号公報
【特許文献３】特開２００５−７００９７号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】JOURNAL OF DISPLAY TECHNOLOGY、第２巻、第３号（2006年9月刊）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ＩＰＳ−ＬＣＤにおいて、応答速度の改善のために有利との観点から液晶材料のプレチルト角の付与が提案されているが、この付与された液晶材料のプレチルト角および実工程の観点から発生してしまう液晶材料のプレチルト角に起因する視野角特性の低下は、特許文献１において提案されているポジティブＣプレートとポジティブＡプレートの組合せでは解消することができない。
【０００９】
また、特許文献２において提案されている液晶分子のプレチルト角を略５°以上、１０°以下に設定することによる方法においても、観察方向によってはコントラストの低下を招き、視野角特性の悪化の原因となるおそれがある。
【００１０】
上記の非特許文献１において提案されている、ポジティブＣプレートと傾斜配向層の組み合わせは、特許文献３に開示されているように、ポジティブＣプレートと傾斜配向層を積層するためには、接着剤または粘着剤を用いる必要があり、この接着剤層または粘着剤層の厚みの分だけ層厚が厚くなり、特に薄型化が要求される携帯端末においてＬＣＤパネルが厚くなってしまうという問題点がある。また、ポジティブＣプレートと傾斜配向層を接着または粘着するためには、少なくとも何れかの層に接着剤層または粘着剤層を形成する工程、更に両素子をラミネートし貼合する工程が不可欠であり、この工程が加わることによって、異物の介入などによる不良品を生じ易くなり、歩留まりが低下するという問題が生じる。
【００１１】
したがって、本発明が解決しようとする第１の課題は、ポジティブＣプレートと傾斜配向層（Ｏプレート）とからなる光学補償フィルム層をさらに薄型化することである。
また、本発明が解決しようとする第２の課題は、感光性基を有する液晶性材料から構成されたポジティブＣプレート（ホメオトロピック配向層）上に、感光性基を有する液晶性材料を傾斜配向させた傾斜配向層（Ｏプレート）を形成することである。
さらに、本発明が解決しようとする第３の課題は、ポジティブＣプレートと傾斜配向層（Ｏプレート）とを積層する工程における、接着剤または粘着剤を使用することにともなう異物介入などによる不良品の発生率を低下することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者は、上記の課題を解決するために鋭意研究した結果、感光性基を有する液晶性材料から構成されたポジティブＣプレート上に、感光性基を有する液晶性材料が傾斜配向した傾斜配向層（Ｏプレート）を形成できること、そして、ポジティブＣプレートとＯプレートとを接着剤や粘着剤を用いることなく（以下、本明細書では、接着剤と粘着剤とを総称して単に接着剤と称することがある。）、直接密着させて積層できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
上記の第１の課題を解決する本発明第１の構成は、感光性基を有する液晶性材料から構成されたポジティブＣプレートと、感光性基を有する液晶性材料から構成されたＯプレートと、が積層された光学フィルム積層体において、
前記ポジティブＣプレートと前記Ｏプレートとが、接着剤を介することなく、直接密着して積層されてなることを特徴とする光学フィルム積層体である。
【００１４】
前記ポジティブＣプレートが、ホメオトロピック配向層からなることが好ましく、前記Ｏプレートが傾斜配向層からなることが好ましい。
【００１５】
上記の第２の課題を解決する本発明第２の構成は、感光性基を有する液晶性材料（材料ａ）から形成されたホメオトロピック配向層（層Ａ）からなるポジティブＣプレート上に、感光性基を有する液晶性材料（材料ｂ）を溶解した溶液を塗布乾燥して層を形成した後、直線偏光性紫外線を斜め照射することにより傾斜配向層（層Ｂ）からなるＯプレートを形成することを特徴とする光学フィルムフィルム積層体を製造する方法である。
【００１６】
上記製造方法において、前記材料ａを溶解した溶液を支持体上に塗布・乾燥して層を形成後、加熱することにより層Ａを形成することが好ましく、また、前記材料ｂから形成された層に直線偏光性紫外線を斜め照射後、加熱することにより層Ｂを形成することが好ましい。
【００１７】
上記の第３の課題を解決する本発明第３の構成は、感光性基を有する液晶性材料（材料ａ）から形成され、配向固定がなされていないホメオトロピック配向層（層Ａ）からなるポジティブＣプレート上に、感光性基を有する液晶性材料（材料ｂ）から形成された傾斜配向層（層Ｂ）からなるＯプレートを形成し、ついで、層Ａと層Ｂの積層体に、非偏光性の紫外線を照射することにより、前記層Ａと前記層Ｂにおける配向を固定するとともに、両配向層を、接着剤を介することなく直接密着して積層することを特徴とする光学フィルム積層体を製造する方法である。
【００１８】
上記の製造法において、材料ａの感光性基と、材料ｂの感光性基とが、光によって互いに反応する感光性基であることが好ましく、液晶性材料ａの感光性基と、材料ｂの感光性基とが、同一であることがさらに好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明第１の構成によれば、前記ポジティブＣプレートと前記Ｏプレートとが、接着剤を介することなく、直接密着して積層された光学フィルム積層体が得られることから、該光学フィルム積層体は、薄型化された光学補償フィルムとして用いることができる。前記ポジティブＣプレートと前記Ｏプレートとは密着していることから、両プレート間で剥離することなく、携帯端末などに用いられる耐久性の高い光学補償フィルムとなる。
【００２０】
本発明第２の構成によれば、感光性基を有する液晶性材料から構成されたホメオトロピック配向層（ポジティブＣプレート）上に、感光性基を有する液晶性材料から構成された
傾斜配向層（Ｏプレート）を形成することができるので、特許文献１において提案されているポジティブＣプレートとポジティブＡプレートの組合せでは解消することができない、液晶材料のプレチルト角に起因する視野角特性の低下を防ぐことができる。
【００２１】
本発明第３の構成によれば、ホメオトロピック配向層（ポジティブＣプレート）上に、傾斜配向層（Ｏプレート）が、接着剤を用いることなく密着して、両層間で剥離の起こりがたい光学フィルム積層体が得られるので、薄型化した液晶表示装置を得ることができる。また、ホメオトロピック配向層と傾斜配向層の両層の形成を一連の工程で実施でき、しかも、接着剤を用いることなく積層を行うので、接着剤塗布面に付着しやすい異物の混入がなく、不良品発生率の低い、効率的な製造ラインの設定が可能である。
【００２２】
本発明において、材料ａの感光性基と、材料ｂの感光性基とが、光によって互いに反応する感光性基である場合、さらに好ましくは材料ａの感光性基と、材料ｂの感光性基とが同一である場合には、両プレートを構成する層Ａと層Ｂとの界面において材料ａと材料ｂの感光性基同士が光反応により結合しやすく、さらに強固な密着構造を得ることができるものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の光学フィルム積層体の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（光学フィルム積層体の基本構成）
本発明の光学フィルム積層体は、ポジティブＣプレートとＯプレートとの積層体から構成されている。
本発明において、ポジティブＣプレートとは、面内の主屈折率をｎｘ（遅相軸方向）、ｎｙ（進相軸方向）とし、厚み方向の屈折率をｎｚとしたとき、屈折率分布がｎｚ＞ｎｘ＝ｎｙを満足する正の一軸性位相差光学素子をいう。かかるポジティブＣプレートは、感光性基を有する液晶性材料から形成されたホメオトロピック配向層から構成されている。
本発明において、Ｏプレートとは、光軸方向が面内方向及びＺ軸方向（面内方向に垂直な厚み方向）からみて傾斜しているものをいう。かかるＯプレートは、感光性基を有する液晶性材料から形成され、通常、液晶の光軸が傾斜配向した傾斜配向層から構成されている。
本発明においては、上記のポジティブＣプレートとＯプレートとが、接着剤を介することなく直接積層され、しかも層間剥離を起こすことはない。ポジティブＣプレートの形成とＯプレートの形成を以下に開示する特定の方法により行うことにより、接着剤を介することなく、層間剥離のない光学フィルム積層体を得ることができる。
【００２５】
図１は、本発明の光学フィルム積層体の一例を示す模式図である。本発明の光学フィルム積層体１は、ポジティブＣプレート（ホメオトロピック配向層）２とＯプレート（傾斜配向層）３とが、界面４で接着剤を介することなく、直接積層されている。
【００２６】
（ポジティブＣプレート）
本発明において、ポジティブＣプレートは、感光性基を有する液晶性材料から形成されたホメオトロピック配向層から構成されている。ここで、ホメオトロピック配向とは、液晶性材料がフィルム法線方向に対し、平行かつ一様に配向した状態、すなわち、垂直配向した状態をいう。ホメオトロピック配向することができる液晶性材料は、液晶性ポリマーであっても、液晶性モノマーであってもよい。
【００２７】
（Ｏプレート）
本発明において、Ｏプレートとは、感光性基を有する液晶性材料から形成された、液晶性材料がフィルム平面に対して斜めに（傾斜角度が０°よりも大きく、９０°よりも小さい）配列した傾斜配向層を意味している。Ｏプレートは、一軸性または二軸性複屈折体（ただし、屈折率楕円体の最も大きい軸がフィルム面内および法線方向にはない）であってもよい。
傾斜配向することのできる液晶性材料は、液晶性ポリマーであっても液晶性モノマーであってもよい。
【００２８】
（感光性基を有する液晶性材料）
本発明において、ポジティブＣプレート（ホメオトロピック配向層）およびＯプレート（傾斜配向層）を形成するために用いられる感光性基を有する液晶性材料としては、（ｉ）シンナモイル基、カルコン基、シンナミリデンキ基、ビフェニルアクリロイル基、フリルアクリロイル基、ナフチルアクリロイル基（または、それらの誘導体）などの感光性基と（ｉｉ）液晶性ポリマーのメソゲン成分として多用されているビフェニル、ターフェニル、フェニルベンゾエート、アゾベンゼンなどの置換基と、をスペーサーを介してまたは介さず結合した構造を含む側鎖を有する感光性側鎖型液晶性ポリマーが挙げられる。なお、側鎖末端にカルボキシル基を有する感光性の側鎖を有し、該側鎖末端のカルボキシル基の水素結合による２量化により剛直な構造を形成し、側鎖自体にメソゲン基を構造に含まなくとも液晶性を発現するポリマーも本発明において好ましく用いられる。上記の感光性側鎖型液晶性ポリマーを構成する主鎖としては、上記側鎖を、スペーサーを介して結合した炭化水素、アクリレート、メタクリレート、シロキサン、マレインイミド、Ｎ−フェニルマレインイミドなどが挙げられる。これらのポリマーは同一の繰り返し単位からなる単一重合体または構造の異なる側鎖を有する複数の単位からなる共重合体、あるいは感光性基を含む側鎖を有する単位に、感光性基を含まない側鎖を有する単位を、液晶性を損なわない程度に配合して得られる共重合体のいずれであってもよい。なお、本発明において感光性基とは、光照射により他の分子と結合する官能基をいう。また、本発明において、液晶性材料とは、材料単独に物理的な外部刺激（加熱、冷却、電場、磁場、せん断の印加等）を与えた時に液晶性を示すか、または溶媒や非液晶性成分との混合により液晶性を発現する材料をいう。
さらに、耐熱性を向上させるために、上記ポリマーに反応性基を導入し、イソシアネート材料、エポキシ材料などの架橋剤により、液晶性を損なわない程度に架橋構造を導入したポリマーであってもよく、また、下記の低分子材料として２官能性の低分子材料を加えて重合し、架橋性ポリマーを含有するようにしてもよい。
【００２９】
（ホメオトロピック配向層、傾斜配向層の形成）
本発明において、ホメオトロピック配向層は、上記の液晶性材料（液晶性ポリマー）、好ましくは、後述する化学式１〜３で示される液晶性材料(液晶性ポリマー)を、溶媒に溶解した溶液からフィルムを製膜し、溶媒を除去後、加熱することにより形成することができる。
本発明において、傾斜配向層は、上記の液晶性材料（液晶性ポリマー）に必要により下記に記載する低分子化合物を加えた組成物を、溶媒に溶解した溶液からフィルムを製膜し、溶媒を除去後、直線偏光性の紫外線を斜め照射、加熱することにより形成することができる。
上記により形成されたホメオトロピック配向層および傾斜配向層は、さらに非偏光性の紫外線を照射することによりそれぞれの配向を固定することができる。
【００３０】
（積層体の形成）
本発明の光学フィルム積層体は、まず、上記の方法によりホメオトロピック配向層を形成し、ついで、形成されたホメオトロピック配向層の上に、直接、上記の方法により傾斜配向層を形成する、あるいは、まず、傾斜配向層を形成し、ついで、傾斜配向層上にホメオトロピック配向層を形成することにより製造することができる。このことにより、接着剤を介することなく、ホメオトロピック配向層と傾斜配向層とからなる光学フィルム積層体を形成することができる。以下、本明細書においては、まずホメオトロピック配向層を形成し、ついで傾斜配向層を形成する場合について具体的に説明する。
【００３１】
（ホメオトロピック配向層を形成するポリマー）
本発明においてホメオトロピック配向層を形成するために用いられるポリマーとしては、下記の化学式１、２または３で示される側鎖を有するモノマーを用いて形成されるポリマーが好ましい。
【００３２】
【化１】
2013047758.tif 000003
【００３３】
【化２】
2013047758.tif 000004
【００３４】
前記［化１］および［化２］のそれぞれの式において、ｎは１〜１２、ｍは１〜１２の
整数をそれぞれ示し、ＸまたはＹは、ｎｏｎｅ、−ＣＯＯ、−ＯＣＯ−、−Ｎ=Ｎ−、−Ｃ=Ｃ−または−Ｃ6Ｈ4−をそれぞれ表し、Ｗ1はシンナモイル基、カルコン基、シンナミリデンキ基、ビフェニルアクリロイル基、フリルアクリロイル基、ナフチルアクリロイル基もしくはそれらの誘導体を表すか、または、−H、−OH、もしくは−CNを表し、Ｗ2は、シンナモイル基、カルコン基、シンナミリデンキ基、ビフェニルアクリロイル基、フリルアクリロイル基、ナフチルアクリロイル基もしくはそれらの誘導体を表すか、または、−H、−OHもしくは−CNを表す。
【００３５】
上記の式で表わされる側鎖のなかで、Ｗ1およびＷ2がーＨ、−ＯＨまたはーＣＮで表わされる側鎖を有するモノマーは感光性を示さないが、この材料を用いる場合には、側鎖に感光性基を有するモノマーと共重合することにより、本発明において用いられる感光性基を有する液晶性ポリマーを得ることができる。共重合する場合において、上記の式で表わされる感光性を示さないモノマーの割合が高いほどホメオトロピック配向しやすいポリマーを得やすいが、共重合割合はホメオトロピック配向性と液晶性とのバランスを見て適宜設定することができる。この場合、側鎖に感光性基を有する液晶性モノマーとしては、後述の傾斜配向層を形成するために用いられる液晶性モノマーと化学構造が同一または類似するものを用いることが、ホメオトロピック配向層と傾斜配向層との界面における密着を高める点で好ましい。
【００３６】
【化３】
2013047758.tif 000005
【００３７】
［化３］の式において、ｓは０または１を表し、ｔは１〜３の整数を表し、ＲはＨ、ア
ルキル基，アルキルオキシ基またはハロゲンを表す。
【００３８】
上記の化学式１〜３で表わされる側鎖を有するモノマー単位から形成される液晶性ポリマー、必要により、上記の液晶性ポリマーに低分子化合物、その他の成分（重合触媒など）を加え、これらを適当な溶剤に溶解して調製される塗布液を支持体上に塗布し、溶剤を除去することにより液晶性ポリマー層を支持体上に形成することができる。
【００３９】
溶剤としては、ジオキサン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、トルエン、テトラヒドロフラン、ｏ−ジクロロベンゼン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどが挙げられ、これらの溶媒は、単独または混合して用いられる。塗布液を支持体上に塗布して、溶剤を除去する過程において、形成される層はホメオトロピック配向を示し始め、乾燥後、さらに加熱を行うことによりホメオトロピック配向は増強される。乾燥は常温で行ってもよく、材料の等方相転移温度以下の温度に加熱して行ってもよい。なお、材料によっては、支持体フィルムの表面においてホメオトロピック配向を示す場合がある。
【００４０】
支持体としては、種々の高分子フィルムの中から適宜選択して用いられる。例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ジアセチルセルロースおよびトリアセチルセルロースなどのセルロース系ポリマーフィルム、ビスフェノールＡ・炭酸共重合体などのポリカーボネート系ポリマーフィルム、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびエチレン・プロピレン共重合体などの直鎖または分枝状ポリオレフィンフィルム、ポリアミド系フィルム、イミド系ポリマーフィルム、スルホン系ポリマーフィルムなどが挙げられる。
【００４１】
上記の化学式１〜３で表わされる側鎖を有する重合性単位を含む液晶性ポリマーを上記の溶媒に溶解した溶液を上記の支持体上に所定厚みのフィルムになるように、スピンコート、ロールコート、スクリーン印刷法、ナイフコート、スプレーコートなどの塗布方法により塗布し、塗布後、乾燥して溶媒を除去し、さらに、８０〜１３０℃、好ましくは、１００〜１２０℃に加熱後、冷却することにより、ホメオトロピック配向層を形成することができる。上記のようにして形成されたホメオトロピック配向層に偏光性紫外線を照射しても、配向にはほとんど影響はなくホメオトロピック配向を維持することができる。このようにして形成されたホメオトロピック配向層は、非偏光性の紫外線を照射することにより配向を固定することができるが、本発明においては、後述するように、傾斜配向層を積層した後で行うことが、接着剤を用いることなくホメオトロピック配向層と傾斜配向層とを積層する上で必要である。
【００４２】
（傾斜配向層の形成）
上記のようにして形成されたホメオトロピック配向層上に、上記の式１〜３で示される側鎖を有する単位を含む液晶性ポリマー、好ましくは、上記のホメオトロピック層を形成した液晶性ポリマーと同じ液晶性ポリマーを用いて、これを溶媒に溶解した液晶性ポリマー溶液を、前記ホメオトロピック配向層上に塗布し、塗布後乾燥し、乾燥後加熱を行うことなく直線偏光性紫外線を斜め照射、加熱することにより、液晶性ポリマーは傾斜配向層を形成し、ついで、非偏光性の紫外線を照射することにより、この配向を固定することができる。
【００４３】
また、上記のようにして形成されたホメオトロピック配向層上に、上記の式１〜３で示される側鎖を有する重合性モノマーとは異なる液晶性ポリマーから、上記の方法により傾斜配向層を形成することができる。
かかる傾斜配向層を形成する液晶性ポリマーとしては、特開平１１−１８９６６５号公報、特開２００２−２０２４０９号公報、特開２００４−１７０５９５号公報、特開２００５−２３２３４５号などにより本出願人により開示された液晶性ポリマーを用いることができるが、なかでも、ホメオトロピック配向層を形成する液晶性ポリマーと
化学構造的に類似性の高いものを選ぶことが、両層間の界面における密着性が得られやすい点から好ましい。例えば、ホメオトロピック配向層を形成する液晶ポリマーの感光性基と傾斜配向層を形成する液晶ポリマーの感光性基がシンナモイル基である場合には、一対のシンナモイル基のそれぞれの二重結合が開いてシクロブタン結合を形成することができることから（下記の化学式４参照）、両層間の界面においても同様な反応により二量化が起こり、界面において強固な密着を得ることができるものと考えられる。
【００４４】
【化４】
2013047758.tif 000006
【００４５】
（低分子材料）
本発明において、傾斜配向層における配向を増強するために前記の感光性基を有する液晶性ポリマーに低分子材料を混合し、その混合物に直線偏光性紫外線を斜め照射し、本発明における傾斜配向層を形成するのが好ましい。かかる低分子材料としては、メソゲン成分として知られているビフェニル、ターフェニル、フェニルベンゾエート、アゾベンゼンなどの置換基を有し、このような置換基とアリル、アクリレート、メタクリレート、桂皮酸基（またはその誘導体基）などの官能基を、前記のような屈曲成分を介して結合した液晶性を有するものが好ましく用いられる。これらの低分子材料は、単一の材料として用いられるだけでなく、複数の材料が混合されてもよい。このような低分子材料は、液晶性ポリマーに対して、５〜５０重量％、好ましくは１０〜３０重量％の範囲内で加えるのが好ましく、このような低分子材料を加える場合、低分子材料の重合を促進するため、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、およびα，α−ジメトキシ−α−フェニルアセトフェノンのようなベンゾイン誘導体； ベンゾフェノン、２，４−ジクロロベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４，４'−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、および４，４'−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンのようなベンゾフェノン誘導体などの光増感剤を加えるのが好ましい。
【００４６】
（直線偏光性紫外線の斜め照射）
感光性基を有する液晶性ポリマーまたは前記ポリマーに低分子材料を混合した混合物を、ジオキサン、ジクロロエタン、シクロヘキサノン、トルエン、テトラヒドロフラン、ｏ−ジクロロベンゼン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどの溶剤に溶解して調製された溶液を、ホメオトロピック配向層上に塗布乾燥してフィルムを形成する。この場合の乾燥は常温で行ってもよく、材料にもよるが例えば６０℃以下の低温度で加熱して行ってもよい。温度を上げすぎると形成されるフィルムが白濁することがある。
ついで、形成されたフィルムに直線偏光性紫外線が斜め照射される。紫外線源としては、低圧水銀灯、中圧水銀灯、もしくは高圧水銀灯等の水銀励起光源、またはキセノン光源等が用いられ、前記光源からの光を偏光フィルタや偏光プリズムを通すことにより直線偏光を得ることができる。本発明においては、紫外線を斜め照射するために、水平面に対して法線方向に配置した紫外線源に対して、被照射フィルムを水平面に対して、０＜Ｘ＜８５°の範囲に傾斜させて行うのが好ましく、５＜Ｘ＜６０°の範囲に傾斜させて照射を行うのがさらに好ましい。このように傾斜させて照射を行うことにより、光軸が０＜Ｙ＜４５°、好ましくは、２＜Ｙ＜４０°に傾斜配向した傾斜配向層を得ることが出来る。所望の光補償の程度に応じて、傾斜配向度は選択される。
この光反応を進めるには、感光性基の部分が反応し得る波長の光の照射を要する。側鎖の種類によっても異なるが、一般に200-500ｎｍであり、中でも250-400ｎｍの有効性が高い場合が多い。このような直線偏光性の紫外線が斜め照射されても、ホメオトロピック配向層の配向は実質的に影響されない。
【００４７】
(直線偏光紫外線斜め照射後の加熱)
偏光性紫外線の斜め照射後、フィルムを加熱することにより、フィルム内の分子運動により、光反応を起こさなかった重合体の側鎖と低分子材料は、光反応した側鎖と同じ方向に再配向する。その結果、フィルム全体において、斜め照射した直線偏光の電界振動方向かつ照射光進行方向に対し垂直方向に重合体の側鎖と低分子材料の分子が配向し、複屈折性が誘起され傾斜配向層となる。偏光性紫外線照射後の加熱は、この再配向を促進する。加熱温度は、ホメオトロピック層の材料の等方相転移温度以下に設定することが好ましい。
このように露光したのち加熱し未反応側鎖を配向させたフィルムまたは加熱下で露光し配向させたフィルムを該高分子の軟化点以下まで冷却すると分子が凍結されて、傾斜配向層が得られる。冷却は通常の放置冷却で行うことが好ましく、急速な冷却を行うと、再配向が不十分になる場合がある。
【００４８】
（非偏光性の紫外線照射）
ついで、前記の傾斜配向層に非偏光性の紫外線を照射するのが好ましい。非偏光性紫外線を照射すると、フィルム中に残存している未反応の感光性基を有する液晶性ポリマーが反応して配向が固定され、安定した傾斜配向層が形成されるともに、ホメオトロピック配向層における配向も固定される。また、ホメオトロピック配向層と傾斜配向層との界面において、それぞれの層を形成している液晶性ポリマーの感光性基間に光反応が生じ、両層間の高い密着性に寄与していると考えられる。なお、非偏光性紫外線の照射は、通常、加熱することなく行われるが、位相差値を調整（低下）する必要がある場合には、加熱して行うこともできる。
【００４９】
以上のようにして、ホメオトロピック配向層上に直接、接着剤を用いることなく、傾斜配向層を形成することにより、本発明の光学フィルム積層体を形成することができる。支持体上に形成された光学フィルム積層体は、液晶パネルを構成する偏光板または液晶セルに粘着剤を塗布しておけば、その上に転写することにより、支持体フィルムから分離することができる。
【００５０】
（ホメオトロピック配向層および傾斜配向層の厚み）
ホメオトロピック配向層および傾斜配向層の厚みは、それぞれ０．３〜３μｍであることが好ましく、０．５〜２．５μｍであることがさらに好ましい。
本発明によれば、ホメオトロピック配向層および傾斜配向層とからなる光学フィルム積層体が、０．６〜６μｍという非常に薄く形成できることから、従来の液晶表示装置に使用されている光学補償フィルム（薄くても１５μｍの厚みあり）に比べて、表示装置の薄型化が達成される。
【００５１】
本発明に係る光学フィルム積層体の耐剥離性の点からは、ホメオトロピック配向層を形成する感光性液晶性ポリマーの感光性基と、傾斜配向層を形成する液晶性ポリマーの感光性基とが、光によって互いに反応する感光性基であることが好ましく、さらに、両方の感光性基が同じであることが、ホメオトロピック配向層と傾斜配向層との界面において、紫外線照射により、接するポリマー感光性基同士が化学的な結合をすることにより、密着性が高まることから好ましい。なお、前述した感光性基のなかで、シンナモイル基、カルコン基、シンナミリデンキ基の感光性基同士、ビフェニルアクリロイル等のアクリロイル基を有する感光性基同士は、互いに反応する感光性基である。
【００５２】
（表示装置）
本発明に係る光学フィルム積層体は、偏光板と組み合わされて液晶表示パネルとして用いられる。なかでも、薄型化が強く要求される携帯端末などの液晶表示パネルとして有効である。
【実施例】
【００５３】
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明は実施例によって限定されるものではない。本発明の実施例において用いた材料に関する合成方法を以下に示す。また、本発明の実施例で得られたサンプルのポジティブＣプレートであるかＯプレートであるかの判定は下記のようにして行った。
【００５４】
（単量体１）
４，４'−ビフェニルジオールと２−クロロエタノールを、アルカリ条件下で加熱することにより、４−ヒドロキシ−４'−ヒドロキシエトキシビフェニルを合成した。この生成物に、アルカリ条件下で１，６−ジブロモヘキサンを反応させ、４−（６−ブロモヘキシルオキシ）−４'−ヒドロキシエトキシビフェニルを合成した。次いで、リチウムメタクリレートを反応させ、化学式５で示される単量体１を合成した。
【００５５】
【化５】
2013047758.tif 000007
【００５６】
（単量体２）
単量体１に、塩基性の条件下において、塩化シンナモイルを加え、化学式６に示される単量体２を合成した。
【００５７】
【化６】
2013047758.tif 000008
【００５８】
（低分子材料１）
４，４'−ビフェニルジオールと６−ブロモヘキサノールを、アルカリ条件下で反応させ、４，４'− ビス（６−ブロモヘキシルオキシ）ビフェニルを合成した。次いで、塩基性の条件下において、メタクリル酸クロライドを加え反応させ、生成物を再結晶することにより化学式７に示される低分子材料１を合成した。
【００５９】
【化７】
2013047758.tif 000009
【００６０】
（重合体１）
単量体１と単量体２をモル比３：７でテトラヒドロフラン中に溶解し、反応開始剤としてＡＩＢＮ（アゾビスイソブチロニトリル）を添加して、70℃で２４時間重合することにより感光性の重合体１を得た。この重合体１は液晶性を呈した。
【００６１】
（重合体２）
単量体２をテトラヒドロフラン中に溶解し、反応開始剤としてＡＩＢＮ（アゾビスイソブチロニトリル）を添加して、70℃で２４時間重合することにより感光性の重合体２を得た。この重合体２は液晶性を呈した。
【００６２】
（ポジティブＣプレート、Ｏプレートの判定方法）
自動複屈折率計を用いて、クリスタルローテーション法によって位相差値の角度依存性を求め、その角度依存性に基づいて判定した。
【００６３】
［実施例１］
重合体１をシクロヘキサノンに溶解し、ここに重合体１に対し０.０２重量部の市販（東京化成）の４、４'−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンを添加し溶液1を調製した。この溶液をポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム）上にスピンコーターを用いて約１．５μｍの厚みとなるよう塗布した。この基板を室温（約２５℃）で乾燥させ、続いて、１００℃まで加熱後冷却し、第１の塗布膜を形成した。次に、４．２重量％の重合体２と０．８重量％の低分子材料１をトルエンに溶解し、ここに重合体２と低分子材料１の合算重量に対し０.０２重量部の市販［東京化成工業（株）製］の４、４'−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンを添加し溶液２を調製した。この溶液２を第１の塗膜上にスピンコーターを用いて約１．８μｍとなるように塗布し、乾燥し、第１の塗膜上に第２の塗布膜を形成した。ここで、第１の塗膜には紫外線照射をすることなく、配向を固定しないまま（感光性基が未反応のまま）、第１の塗膜上に第２の塗布膜を形成した。
【００６４】
続いてこの塗布膜を水平面に対し２０°傾斜させ、高圧水銀灯からの光を、グランテラープリズムを用いて直線偏光性として、水平面に対し法線方向から３００秒間照射した（光の電界振動面がフィルム傾斜軸に対して直交）。続いて、１００℃で加熱後、３０分間掛けて室温まで徐冷し、配向を誘起させた。更に、配向を固定するために高圧水銀灯からの光を直線偏光に変換せずに１５００秒間照射した。
【００６５】
このようにして作製した塗膜は、粘着剤を用いて、ＰＥＴ支持体から液晶セルまたは偏光板に転写することができた。また、その光学特性はポジティブCプレート（ホメオトロピック配向層）と傾斜配向層（Ｏプレート）（傾斜角；１０°）の積層体からなる光学特性を有していることが確認された。更に、第１の塗布膜と、第２の塗布膜の塗膜界面の密着性を確認するため、セロテープ（登録商標）を用いて塗膜界面での剥離を試みたが塗膜界面での剥離は観察されず、良好な密着性を有していることが確認された。
【００６６】
[実施例２]
重合体１をシクロヘキサノンに溶解し、ここに重合体１に対し０.０２重量部の市販（東京化成）の４、４'−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンを添加し溶液1を調製した。この溶液をポリエチレンテレフタレートフィルム（PETフィルム）上にスピンコーターを用いて約１．５μｍの厚みとなるよう塗布した。この基板を室温（約２５℃）で乾燥させ、続いて、１００℃まで加熱後、３０分間掛けて冷却した。続いて高圧水銀灯からの光を直線偏光に変換せずに１５００秒間照射し、配向を固定し、第１の塗布膜（ホメオトロピック配向層）を形成した。次に、４．２重量％の重合体２と０．８重量％の低分子材料１をトルエンに溶解し、ここに重合体２と低分子材料１の合算重量に対し０.０２重量部の市販（東京化成）の４、４'−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノンを添加し溶液２を調製した。この溶液２を第１の塗膜上にスピンコーターを用いて約１．８μｍとなるように塗布し、乾燥し、第１の塗膜上に第２の塗布膜を形成した。
【００６７】
続いてこの塗布膜を水平面に対し２０°傾斜させ、高圧水銀灯からの光を、グランテラープリズムを用いて直線偏光性として、水平面に対し法線方向から３００秒間照射した（光の電界振動面がフィルム傾斜軸に対して直交）。続いて、１００℃で加熱後、３０分間掛けて室温まで徐冷し、配向を誘起させた。更に、配向を固定するために高圧水銀灯からの光を直線偏光に変換せずに１５００秒間照射した。
【００６８】
このようにして作製した塗布膜は、粘着剤を用いて、ＰＥＴ基材から液晶セル、偏光板に転写することができた。また、その光学特性はポジティブＣプレートとＯプレートの積層体からなる光学特性を有していることが確認された。
しかしながら、第１の塗布膜と、第２の塗布膜の塗膜界面の密着性を確認するため、セロテープ（登録商標）を用いて塗膜界面での剥離を試みると、実施例１に比べて剥離しやすく、密着性の点では不十分であった。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
以上のように、本発明の光学フィルム積層体によれば、薄型化された光学補償機能を有する光学フィルムが得られるので、液晶表示装置の薄型化に貢献することができる。本発明の液晶パネルは、携帯端末などの液晶表示装置に好適に用いられる。
【００７０】
以上の通り、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、変更または削除が可能であり、そのようなものも本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７１】
１：      光学フィルム積層体
２：      ポジティブCプレート
３：      傾斜配向層
４：      界面
【図１】
2013047758.tif 000010