(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直配向膜の設けられていない基板上でホメオトロピック配向液晶層を形成しうる側鎖型液晶ポリマーであり、下記の一般式（ａ）で表されるモノマーユニットと下記の一般式（ｂ）で表されるモノマーユニットとを含有する側鎖型液晶ポリマーと、光重合性液晶化合物を含有してなることを特徴とするホメオトロピック配向液晶性組成物。
一般式（ａ）：
【化１Ａ】
0004174192.tif 000010
（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。）
一般式（ｂ）：
【化１Ｂ】
0004174192.tif 000011
（ただし、Ｒ3 は水素原子またはメチル基を、Ｒ4 は炭素数７〜２２のアルキル基、炭素数１〜２２のフルオロアルキル基、または一般式（ｃ）：
【化１Ｃ】
0004174192.tif 000012
ただし、ｄは１〜６の正の整数を、Ｒ5 は炭素数１〜６のアルキル基を示す。）
【請求項２】
前記垂直配向膜の設けられていない基板が、ノルボルネン系ポリマーのフィルムである請求項１記載のホメオトロピック配向液晶性組成物。
【請求項３】
垂直配向膜の設けられていない基板上に、請求項１または２記載のホメオトロピック配向液晶性組成物を塗工し、さらに当該液晶性組成物を液晶状態においてホメオトロピック配向させ、その配向状態を維持した状態で固定化した後、光照射することを特徴とするホメオトロピック配向液晶フィルムの製造方法。
【請求項４】
基板の材質が、ポリマー物質、ガラスまたは金属であることを特徴とする請求項３記載のホメオトロピック配向液晶フィルムの製造方法。
【請求項５】
請求項３または４記載の製造方法により得られたホメオトロピック配向液晶フィルム。
【請求項６】
垂直配向膜の設けられていない基板上に、請求項１または２記載のホメオトロピック配向液晶性組成物がホメオトロピック配向し、固定したホメオトロピック配向液晶フィルム層が設けられている光学フィルム。
【請求項７】
請求項６記載の光学フィルムを適用した液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホメオトロピック配向液晶性組成物および当該ホメオトロピック配向液晶性組成物を用いたホメオトロピック配向液晶フィルムの製造方法に関する。また本発明は当該製造方法により得られるホメオトロピック配向液晶フィルム、さらには光学フィルムと上記光学フィルムを用いた液晶表示装置に関する。ホメオトロピック配向液晶フィルムは単独でまたは他のフィルムと組み合わせて、位相差フィルム、視角補償フィルム、光学補償フィルム、楕円偏光フィルム等の光学フィルムとして使用できる。
【０００２】
【従来の技術】
液晶化合物のホメオトロピック配向は、液晶相の分子長軸が平均して薄膜（液晶相）を形成する基板に対して実質的に垂直である場合に生じる。自発的にホメオトロピック配向する物質は非常に僅かしかなく、従って、かかる配向を生じさせるためには、一般的に垂直配向剤が用いられる。垂直配向剤によりホメオトロピック配向させることができる液晶化合物としては、たとえば、ネマチック液晶化合物が知られている。かかる液晶化合物の配向技術にかかわる概説は、例えば、化学総説４４（表面の改質，日本化学会編，１５６〜１６３頁）に記載されている。
【０００３】
前記液晶化合物をホメオトロピック配向させるうる垂直配向剤としては各種の有機系または無機系配向剤が知られているが、慣用されている配向剤の多くはガラス基板上で有効に作用するようにデザインされている。
【０００４】
このような慣用の有機系配向剤としては、たとえば、レシチン、シラン系界面活性剤、ｎ−オクタデシルトリエトキシシラン、チタネート系界面活性剤、ピリジニウム塩系高分子界面活性剤、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムハライドまたはクロム錯体などがあげられる。これら有機系配向剤は、活性成分が非常に少量（代表的には１％よりも少ない量）となるように適当な揮発性溶剤に溶解され、次いで例えばスピンコーティングまたはその他周知の塗工方法によって基板上に塗工された後、揮発性溶剤を蒸発させることにより、ガラス基板上に有機配向剤の薄膜として形成される。これら有機系配向剤は、極性のガラス表面に引き付けられると考えられる極性末端基とガラス表面に対して垂直に配列する無極性の長鎖状アルキル鎖を有することを特徴とするものであり、このような表面上において液晶化合物にホメオトロピック配向を生じさせる。
【０００５】
また無機系配向剤としては、例えば、ガラス基板上にＳｉＯX またはＩｎ2 Ｏ3 ／ＳｎＯ2 を垂直角度で蒸着させたものが知られており、液晶化合物にホメオトロピック配向を生じさせる。その他、アルキル側鎖付ポリイミド膜も液晶ディスプレイなどのホメオトロピック配向膜として用いられている。
【０００６】
しかしながら、前記慣用の配向剤は、いずれもガラス基板上においてのみ液晶化合物にホメオトロピック配向を与えるものであり、プラスチックフィルムやプラスチックシート等のポリマー物質からなる基板上での配向にはあまり有効に作用するものではない。ポリマー物質からなる基板の表面は前記慣用されている配向剤の極性末端基に対する親和性に乏しいものと推測され、それゆえ、一般的には、ホメオトロピック配向を全然示さないか、またはほんの僅かに配向を示すに留まる。また、アルキル側鎖付ポリイミド膜の形成には高温での熱処理が必要であるが、ポリイミド配向膜を焼成するに耐えることができ、光学用途として使用できる透明プラスチックフィルムはほんの僅かである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
これに対し本出願人は、液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット（ａ）と非液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット（ｂ）を含有する側鎖型液晶ポリマーが、垂直配向膜を使用することなく基板上でホメオトロピック配向させることができ、これによりホメオトロピック配向液晶フィルムを製造できることを見出している（特願２０００−３７０９７８）。しかし、これら側鎖型液晶ポリマーは垂直配向膜を使用することなく基板上でフィルムを形成しているため、液晶フィルムのＴｇが低く設計されている。これら液晶フィルムには液晶ディプレイ等の用途として用いうる耐久性の向上が望まれている。
【０００８】
本発明は、垂直配向膜を使用することなく、基板上で、耐久性に優れたホメオトロピック配向液晶フィルムを形成できるホメオトロピック配向液晶性組成物を提供すること、またホメオトロピック配向液晶性組成物を用いてホメオトロピック配向液晶フィルムの製造方法を提供すること、また前記製造方法により得られたホメオトロピック配向液晶フィルムを提供することを目的とする。さらには基板上に垂直配向膜を介することなくホメオトロピック配向液晶フィルム層を有する光学フィルムと上記光学フィルムを用いた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解消するための手段】
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、以下に示すホメオトロピック配向液晶性組成物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。
【００１０】
すなわち、本発明は、垂直配向膜の設けられていない基板上でホメオトロピック配向液晶層を形成しうる側鎖型液晶ポリマーであり、下記の一般式（ａ）で表されるモノマーユニットと下記の一般式（ｂ）で表されるモノマーユニットとを含有する側鎖型液晶ポリマーと、光重合性液晶化合物を含有してなることを特徴とするホメオトロピック配向液晶性組成物、に関する。
一般式（ａ）：
【化２Ａ】
0004174192.tif 000002
（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。）
一般式（ｂ）：
【化２Ｂ】
0004174192.tif 000003
（ただし、Ｒ3 は水素原子またはメチル基を、Ｒ4 は炭素数７〜２２のアルキル基、炭素数１〜２２のフルオロアルキル基、または一般式（ｃ）：
【化２Ｃ】
0004174192.tif 000004
ただし、ｄは１〜６の正の整数を、Ｒ5 は炭素数１〜６のアルキル基を示す。）
【００１１】
上記本発明のホメオトロピック配向液晶性組成物が側鎖型液晶ポリマーのほかに含有する光重合性液晶化合物は、熱処理により液晶状態として、たとえば、ネマチック液晶層を発現させて側鎖型液晶ポリマーとともにホメオトロピック配向させることができ、その後に光重合性液晶化合物を重合または架橋させることによりホメオトロピック配向液晶フィルムの耐久性を向上させることができる。
【００１２】
前記ホメオトロピック配向液晶性組成物において、側鎖型液晶ポリマーが、液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット（ａ）と非液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット（ｂ）を含有する側鎖型液晶ポリマーであることが好ましい。
【００１３】
前記側鎖型液晶ポリマーは、垂直配向膜を用いずに、液晶ポリマーのホメオトロピック配向を実現することができる。当該側鎖型液晶ポリマーは、通常の側鎖型液晶ポリマーが有する液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット（ａ）の他に、アルキル鎖等を有する非液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット（ｂ）を有しており、非液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット（ｂ）の作用により、垂直配向膜を用いなくても、たとえば熱処理により液晶状態としネマチック液晶相を発現させ、ホメオトロピック配向を示すようになったものと推察する。
【００１４】
また、本発明は、垂直配向膜の設けられていない基板上に、前記ホメオトロピック配向液晶性組成物を塗工し、さらに当該液晶性組成物を液晶状態においてホメオトロピック配向させ、その配向状態を維持した状態で固定化した後、光照射することを特徴とするホメオトロピック配向液晶フィルムの製造方法、に関する。
【００１５】
前記液晶性組成物を垂直配向膜を用いずに、ホメオトロピック配向させた後、熱を除去しガラス化させ、ホメオトロピック配向した液晶ポリマー層を固定化した後、光照射により光重合性液晶化合物を重合または架橋させることにより耐久性に優れたホメオトロピック配向液晶フィルムを得ることができる。
【００１６】
前記ホメオトロピック配向液晶フィルムの製造方法において、基板は、ポリマー物質、ガラス基板、金属等の各種材質のものを用いることができる。また、ポリマー物質が、プラスチックシートまたはプラスチックフィルムとして用いられる。本発明の製造方法に用いられる基板の種類に制限はなく、ガラス基板、ポリマー物質、金属を特に制限なく使用することができ、またポリマー物質はプラスチックシートまたはプラスチックフィルムとして用いることができる。
【００１７】
また本発明は、前記製造方法により得られたホメオトロピック配向液晶フィルム、に関する。
【００１８】
また本発明は、垂直配向膜の設けられていない基板上に、前記ホメオトロピック配向液晶性組成物がホメオトロピック配向し、固定したホメオトロピック配向液晶フィルム層が設けられている光学フィルム、に関する。
【００１９】
さらには本発明は、前記光学フィルムを適用した液晶表示装置、に関する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明においてホメオトロピック配向液晶層を形成しうる液晶ポリマーとしては、液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット（ａ）と非液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット（ｂ）を含有する側鎖型液晶ポリマーが用いられる。
【００２１】
前記モノマーユニット（ａ）はネマチック液晶性を有する側鎖を有するものであり、一般式（ａ）：
【化３Ａ】
0004174192.tif 000005
（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。）
で表される。
【００２２】
またモノマーユニット（ｂ）は、直鎖状側鎖を有するものであり、一般式（ｂ）：
【化３Ｂ】
0004174192.tif 000006
（ただし、Ｒ3 は水素原子またはメチル基を、Ｒ4 は炭素数７〜２２のアルキル基、炭素数１〜２２のフルオロアルキル基、または一般式（ｃ）：
【化３Ｃ】
0004174192.tif 000007
ただし、ｄは１〜６の正の整数を、Ｒ5 は炭素数１〜６のアルキル基を示す。）
で表される。
【００２３】
また、モノマーユニット（ａ）とモノマーユニット（ｂ）の割合は、特に制限されるものではなく、モノマーユニットの種類によっても異なるが、モノマーユニット（ｂ）の割合が多くなると側鎖型液晶ポリマーが液晶モノドメイン配向性を示さなくなるため、（ｂ）／｛（ａ）十（ｂ）｝＝０．０１〜０．８（モル比）とするのが好ましい。特に０．１〜０．５とするのがより好ましい。
【００２４】
前記側鎖型液晶ポリマーの重量平均分子量は、２千〜１０万であるのが好ましい。重量平均分子量をかかる範囲に調整することにより液晶ポリマーとしての性能を発揮する。側鎖型液晶ポリマーの重量平均分子量が過少では配向層の成膜性に乏しくなる傾向があるため、重量平均分子量は２．５千以上とするのがより好ましい。一方、重量平均分子量が過多では液晶としての配向性に乏しくなって均一な配向状態を形成しにくくなる傾向があるため、重量平均分子量は５万以下とするのがより好ましい。
【００２５】
なお、側鎖型液晶ポリマーは、前記モノマーユニット（ａ）、モノマーユニット（ｂ）に対応するアクリル系モノマーまたはメタクリル系モノマーを共重合することにより調製できる。なお、モノマーユニット（ａ）、モノマーユニット（ｂ）に対応するモノマーは公知の方法により合成できる。共重合体の調製は、例えばラジカル重合方式、カチオン重合方式、アニオン重合方式などの通例のアクリル系モノマー等の重合方式に準じて行うことができる。なお、ラジカル重合方式を適用する場合、各種の重合開始剤を用いうるが、そのうちアゾビスイソブチロニトリルや過酸化ベンゾイルなどの分解温度が高くもなく、かつ低くもない中間的温度で分解するものが好ましく用いられる。
【００２６】
光重合性液晶化合物は、光重合性官能基として、たとえば、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、ネマチック液晶性のものが賞用される。かかる光重合性液晶化合物としては、前記モノマーユニット（ａ）となるアクリレートやメタクリレートを例示できる。光重合性液晶化合物として、耐久性を向上させるには、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化合物として、たとえば、下記化４：
【化４】
0004174192.tif 000008
（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−シクロヘキシレン基を、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−シクロヘキシレン基、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、ｇおよびｈはそれぞれ独立して２〜６の整数を示す。）で表される架橋型ネマチック性液晶モノマー等を例示できる。
【００２７】
液晶性組成物中の光重合性液晶化合物と側鎖型液晶ポリマーの比率は、特に制限されず、得られるホメオトロピック配向液晶フィルムの耐久性等を考慮して適宜に決定されるが、通常、光重合性液晶化合物：側鎖型液晶ポリマー（重量比）＝０．１：１〜３０：１程度が好ましく、特に０．５：１〜２０：１が好ましく、さらには１：１〜１０：１が好ましい。
【００２８】
前記液晶性組成物中には、通常、光重合開始剤を含有する。光重合開始剤は各種のものを特に制限なく使用できる。光重合開始剤としては、たとえば、チバスペシャリフ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、光重合液晶化合物の種類、液晶性組成物の配合比等を考慮して、液晶性組成物のホメオトロピック配向性を乱さない程度に加えられる。通常、光重合性液晶化合物１００重量部に対して、０．５〜３０重量部程度が好ましい。特に３〜１５重量部が好ましい。
【００２９】
前記液晶性組成物を塗工する基板は、ガラス基板、金属箔、プラスチックシートまたはプラスチックフィルムのいずれの形状でもよい。基板の厚さは、通常、１０〜１０００μｍ程度である。
【００３０】
プラスチックフィルムは配向させる温度で変化しないものであれば特に制限はなく、たとえば、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からなるフィルムがあげられる。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、ナイロンや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あげられる。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あげられる。これらのなかでも水素結合性の高いプラスチックフィルムが好ましい。
【００３１】
また金属フィルムとしては、例えばアルミニウムなどから形成される当該フィルムが挙げられる。
【００３２】
プラスチックフィルムとしては、特にゼオノア（商品名，日本ゼオン（株）製）、ゼオネックス（商品名，日本ゼオン（株）製）、アートン（商品名，ＪＳＲ（株）製）などのノルボルネン構造を有するポリマー物質からなるプラスチックフィルムが光学的にも優れた特性を有する。これらポリマー物質（プラスチックフィルム）は光学異方性が非常に小さいため、プラスチックフィルム上に形成された前記液晶性組成物の配向液晶フィルム層は、当該配向液晶フィルム層を別のプラスチックフィルムヘ転写することなく、そのままホメオトロピック配向位相差フィルムとして液晶ディスプレイの光学補償用途等の光学フィルムに用いることができる。また、光学異方性を有するプラスチックフィルムやアルミホイルなどの金属フィルム上に形成した前記液晶性組成物の配向液晶フィルム層に関しては、前記液晶性組成物を配向液晶フィルム化した後、ノルボルネン構造を有するフィルムやセルローストリアセテートなどの透明で光学異方性の小さいプラスチックフィルム上に直接または粘着剤もしくは接着剤を介して転写することにより、光学補償フィルム等の光学フィルムに利用することができる。
【００３３】
前記液晶性組成物を基板に塗工する方法は、当該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当該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支持基板上に液晶性組成物溶液を塗工する方法が好ましい。
【００３４】
溶液を調製する際に用いられる溶媒としては、液晶性組成物や基板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−ジメトキベンゼンなどの芳香族炭化水素類、その他、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、エチレンブ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、用いる液晶性組成物の溶解性や最終的に目的とする配向液晶フィルムの膜厚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。
【００３５】
塗工された前記液晶性組成物からなるホメオトロピック配向液晶フィルム層の厚みは１〜１０μｍ程度とするのが好ましい。なお、特にホメオトロピック配向液晶フィルムの膜厚を精密に制御する必要がある場合には、膜厚が基板に塗工する段階でほぼ決まるため、溶液の濃度、塗工膜の膜厚などの制御は特に注意を払う必要がある。
【００３６】
上記の溶媒を用いて所望の濃度に調整した液晶性組成物溶液を、基板上に塗工する方法としては、例えばスピンコート法、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、基板上に液晶性組成物層を形成させる。溶媒の除去条件は、特に限定されず、溶媒をおおむね除去でき、液晶性組成物層が流動したり、流れ落ちたりさえしなければ良い。通常、室温での乾燥、乾燥炉ての乾燥、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。
【００３７】
次いで、支持基板上に形成された液晶性組成物層を液晶状態とし、ホメオトロピック配向させる。たとえば、液晶性組成物が液晶温度範囲になるように熱処理を行い、液晶状態においてホメオトロピック配向させる。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、使用する液晶性組成物と支持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。また熱処理時間は、熱処理温度および使用する液晶性組成物や基板の種類によって異なるため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秒より短い場合ホメオトロピック配向形成が十分に進行しないおそれがある。
【００３８】
熱処理終了後、冷却操作を行う。冷却操作としては、熱処理後のホメオトロピック配向液晶層を、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。前記液晶性組成物のホメオトロピック液晶配向層は、液晶ポリマーの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。
【００３９】
このように固定化されたホメオトロピック液晶配向層に対して、光照射を行い光重合性液晶化合物を重合または架橋させて光重合性液晶化合物を固定化して、耐久性を向上したホメオトロピック配向液晶フィルムを得る。光照射は、たとえば、紫外線照射により行う。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。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。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ｈ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速くするなどして適宜に調整する。
【００４０】
このようにして液晶性組成物の薄膜が生成され、配向性を維持したまま固定化することにより、ホメオトロピック配向した配向液晶フィルムが得られる。当該配向液晶層は同一の方向で配向された分子を有する。従ってこの配向液晶層の配向ベクトルの凍結または安定化およびその異方性物性の保存が達成されることは周知であり、このような薄膜はそれらの光学的性質が確認され、各種の用途で使用される。前記配向液晶層は一軸性の正の複屈折率を有する薄膜である。
【００４１】
以上のようにして得られるホメオトロピック配向液晶層の配向は、当該液晶層の光学位相差を垂直入射から傾けた角度で測定することによって量化することができる。ホメオトロピック配向液晶フィルムの場合、この位相差値は垂直入射について対称的である。光学位相差の測定には数種の方法を利用することができ、例えば自動複屈折測定装置（オーク製）および偏光顕微鏡（オリンパス製）を利用することができる。このホメオトロピック配向液晶フィルムはクロスニコル偏光子間で黒色に見える。
【００４２】
こうして得られたホメオトロピック配向液晶フィルムは、基板から剥離して用いてもよいし、剥離することなく基板上に形成された配向液晶層としてそのまま用いてもよい。
【００４３】
また、ホメオトロピック配向液晶フィルムは光学フィルムとして用いられる。例えば、一軸配向した位相差フィルムを基材としてホメオトロピック配向液晶フィルムを作製すると、広視野角の位相差フィルが得られ、これをＳＴＮ型液晶表示装置に適用することにより、液晶表示装置の表示特性、特に視野角特性を著しく向上させることができる。
【００４４】
【実施例】
以下に実施例をあげて本発明の一態様について説明するが、本発明は実施例に限定されないことはいうまでもない。
【００４５】
実施例１
【化５】
0004174192.tif 000009
上記の化５（式中のｎ＝３５であり、モノマーユニットのモル％を示し、便宜的にブロック体で表示している、重量平均分子量５０００）に示される側鎖型液晶ポリマー１２．５重量部、ネマチック液晶層を示す光重合性液晶化合物（ＢＡＳＦ社製，ＰａｌｉｏｃｏｌｏｒＬＣ２４２）１２．５重量部および光重合開始剤（チバスペシャリフィケミカルズ社製，イルガキュア９０７，光重合性液晶化合物の５重量％）をシクロヘキサノン７５重量部に溶解した溶液を、ノルボルネン系ポリマー（商品名ゼオネックス，日本ゼオン（株）製）をポリマー材料とするプラスチックフィルム（２０μｍ）に、スピンコーティングにより塗工した。次いで、１３０℃で１分間加熱し、その後室温まで一気に冷却することにより、前記液晶層をホメオトロピック配向させ、かつ配向を維持したままガラス化しホメオトロピック配向液晶層（２μｍ）を固定化した。さらに、固定化したホメオトロピック配向液晶層に紫外線を照射することによりホメオトロピック配向液晶フィルムを作製した。
【００４６】
（ホメオトロピック配向性）
サンプル（基板付きホメオトロピック配向液晶フィルム）をクロスニコルさせた偏光顕微鏡により、当該フィルム表面に対し垂直な方向からサンプルを観察したところ、正面からは何も見えなかった。これによりホメオトロピック配向を確認した。すなわち光学位相差が発生していないことがわかった。このフィルムを傾けて斜めから光を入射し、同様にクロスニコルで観察したところ、光の透過が観測された。また、同フィルムの光学位相差を自動複屈折測定装置により測定した。左３０°から測定したとき３０ｎｍであった。
【００４７】
（耐久性試験）
サンプル（基板付きホメオトロピック配向液晶フィルム）を９０℃の乾燥炉内に１２０時間投入する耐熱試験、６０℃／９０％ＲＨの条件下に１２０時間放置する湿熱試験、および偏光フィルムに粘着剤を介してホメオトロピック配向液晶フィルムを９０℃の乾燥炉内に２時間投入する耐熱粘着試験の３種の試験を行う、投入前後の物性を比較した。３種の試験のいずれにおいても試験前後において何ら変化が認められなかった。
【００４８】
実施例２
実施例１において、プラスチックフィルムのポリマー材料として、ノルボルネン系ポリマー（商品名アートン，ＪＳＲ（株）製）を用いた以外は実施例１と同様にしてホメオトロピック配向液晶フィルムを作製した。また、実施例１と同様にして、サンプルのホメオトロピック配向性を確認した。また、耐久性試験の３種の試験のいずれにおいても試験前後において何ら変化が認められなかった。
【００４９】
実施例３
実施例１において、基板として、プラスチックフィルムの代わりにガラス基板（１ｍｍ）を用いた以外は実施例１と同様にしてホメオトロピック配向液晶フィルムを作製した。また、実施例１と同様にして、サンプルのホメオトロピック配向を確認した。また、耐久性試験の３種の試験のいずれにおいても試験前後において何ら変化が認められなかった。
【００５０】
実施例４
実施例１において、側鎖型液晶ポリマーの使用量を２．５重量部、光重合性液晶化合物の使用量を２２．５重量部に変え、基板として、プラスチックフィルムの代わりにガラス基板（１ｍｍ）を用いた以外は実施例１と同様にしてホメオトロピック配向液晶フィルムを作製した。また、実施例１と同様にして、サンプルのホメオトロピック配向を確認した。また、耐久性試験の３種の試験のいずれにおいても試験前後において何ら変化が認められなかった。
【００５１】
参考例１
実施例１において、光重合性液晶化合物および光重合開始剤を使用せず、側鎖型液晶ポリマーのみを２５重量部使用した以外は実施例１と同様にしてホメオトロピック配向液晶フィルムを作製した。また、実施例１と同様にして、サンプルのホメオトロピック配向を確認した。しかし、耐久性試験の３種の試験のいずれにおいても試験後に配向の乱れなどの変化を確認した。