JP2002090540A

JP2002090540A - 複屈折フィルムおよびその製造方法

Info

Publication number: JP2002090540A
Application number: JP2000282917A
Authority: JP
Inventors: Imin Sai; 為民蔡; Masao Uetsuki; 正雄植月; Yoshihiro Kawatsuki; 喜弘川月
Original assignee: Hayashi Telempu Corp
Current assignee: Hayashi Telempu Corp
Priority date: 2000-09-19
Filing date: 2000-09-19
Publication date: 2002-03-27

Abstract

(57)【要約】【目的】積層された光反応性高分子材料への偏光露光に
より調製された光軸の傾いた複屈折フィルム（光学補償
フィルム）および、その製造方法。【構成】化学式１０で表される光反応性高分子材料を基
板上に塗布し製膜する。該膜中で、高分子材料の側鎖は
無配向であるが、紫外線ランプ、電源および、偏光素子
（例えばグランテーラープリズム）からなる装置を用い
偏光露光すると照射光の電界振動方向に沿い、しかも照
射光進行方向の垂直方向に配置されている側鎖の感光成
分の間のみで、選択的に架橋反応が進み配列が固定され
る。照射光の電界振動方向かつ照射光進行方向の垂直方
向に配列していないため、反応しなかった側鎖は、偏光
露光後の分子運動によって、光反応した部分と同じ方向
に配列する。その結果、高分子塗布膜内の全ての側鎖
が、照射光の電界振動方向かつ照射光進行方向の垂直方
向に配列する。このように高分子材料の塗布、偏光の露
光を繰り返すことにより積層を行い、位相差と光軸を任
意に発現させた複屈折フィルムを得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、感光性の側鎖型高
分子液晶の膜に、直線偏光性の紫外線を照射することに
よって、分子配向させ該高分子材料内に位相差と光軸方
向を任意に発現させた複屈折フィルムおよび、その製造
法に関するものである。（特に、光軸がフィルム面に対
し傾いた複屈折フィルムは液晶表示装置において視野角
拡大に有効である。）

【０００２】

【従来の技術】複屈折フィルムは、互いに垂直な主軸方
向に振動する直線偏光成分を通過させ、この二成分間に
必要な位相差を与える複屈折を有するフィルムである。
従来、このような複屈折フィルムにはポリカーボネート
などの高分子材料を延伸し、高分子鎖を配向させ、延伸
方向の屈折率と、延伸方向に対し直交方向の屈折率に差
異を生じさせた延伸フィルムが多く利用されている。こ
のような複屈折フィルムは液晶表示分野にも活用されて
きており、特に光軸の傾いた複屈折フィルムは光学補償
フィルムとして液晶表示装置の視野角拡大に有効であ
る。

【０００３】液晶表示装置は、ブラウン管式の表示装置
と比較して、「平板状であるため狭い空間でも設置でき
る」、「軽量で持ち運び易い」、「デジタル映像である
ため高速の映像通信に馴染む」、「低電圧で駆動するた
め消費電力が少ない」などの利点を持っており、有力な
映像情報表示手段として急成長の途上にある。現在普及
している液晶表示装置の多くは、ねじれネマチック液晶
を利用している。

【０００４】液晶分子は、分子の長軸方向と短軸方向で
異なる屈性率を有するため複屈折を示す。図２に示すよ
うに、このような複屈折体に垂直に光が入射した場合と
斜めから光が入射した場合では位相差が生じる。図２に
よって、液晶内にα軸、β軸、γ軸をもってなる空間を
とると、その屈折率は図のような異方性の楕円体（２１
０）で表される。液晶を二枚の偏光子で挟んだ構造から
成る液晶表示装置では、このような光学的異方性がある
と、見る方向によって表示色や表示コントラストが変化
するという視角特性が生じる。すなわち同一の出射光で
あっても屈折率楕円体の長軸（２０１）方向にある視野
（２１１）と、屈折率楕円体の長軸からずれた方向の視
野（２１２）では見えかたが異なる。この種の視野角特
性は液晶表示装置の視認性を低くするため、これを解消
するに好適な任意の光学補償作用をもつ複屈折フィルム
（およびその合理的製造法）の開発が課題となってい
る。

【０００５】これに対し、図３に示すように、液晶分子
を配向させる配向膜との界面においてプレチルト角によ
り斜めに配置される液晶分子の屈折率楕円体に対して、
屈折率楕円体を斜めに配置し補償する案（文献または特
許）が出されている。屈折率楕円体の傾斜した長軸（２
０１）を含む液晶層（２００）の上方に、この屈折率楕
円体（２１０）の光学的異方性を補償する光学特性、す
なわち長軸（３０１）をもった屈折率楕円体（３１０）
で表される光学的異方性をもった複屈折フィルム（３０
０）を配することによって、視野（２１１）と視野（２
１２）において感知される明るさ等を同質化するもので
ある。このような任意の光学特性（光軸の傾き）をもっ
た複屈折フィルムを製造する技術が必要になる。

【０００６】この視野角特性を改良するために、複屈折
フィルムの利用が提案されており、特開平３−３９２６
号、特開平３−２９１６０１号公報では、配向膜が形成
された基板に高分子液晶を塗布することにより、光学補
償フィルムとする案が記載されている。この方法では、
分子が基板に対して垂直方向に配列してしまうため、視
野角特性を十分に改善するには至らなかった。特開平４
−１１３３０１号、特開平５−８０３２３号公報には、
一軸性のポリカーボネートを斜めにスライスする方法が
記載されている。しかし、該方法では大面積の複屈折フ
ィルムを低コストで得ることは難しい。特開平５−５８
２３号公報には、光異性化物質を用いる方法が記載され
ているが、該方法による複屈折フィルムでは熱、光安定
性が十分ではない。特開平７−２８７１１９号、特開平
７−２８７１２０号公報では、ラビング配向膜、SiO斜
方蒸着配向膜にディスコティック液晶を塗布し加熱・冷
却する方法も記載されているが、該方法でも配向膜を用
いているため、低コストで光学補償フィルムを得ること
は難しい。特開平１１−１８９６６５号公報では、感光
性基を含む高分子塗布膜に、直線偏光性の紫外線を照射
し、感光性基の２量化反応を進め、任意の方向に光軸を
傾斜させる方法が記載されている。この方法で十分な大
きさの位相差を発現するには膜厚を厚くしなければなら
ないが、膜厚が厚くなるとヘイズ（曇り度）が生じるた
め、実用し難い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】高分子フィルムの延伸
配向によって作製された複屈折フィルムの位相差は、配
向によって生じた複屈折と延伸されたフィルムの厚さの
積によって決まる。このため、該延伸フィルムではフィ
ルム全面において、延伸度、厚みを精密に制御する必要
があり、位相差を精度よく均一に保つのが難しかった。
また、延伸という工程により、分子は延伸方向に配向す
るため、光軸を傾斜させることは実質的に不可能であ
る。光軸を傾斜させた複屈折素子として、方解石などの
無機結晶を光軸に対して斜めに切り出し、表面を研磨し
たものも考えられるが、これらの無機結晶は屈折率の異
方性が小さいため、光学素子がかなり厚くなる結果高価
であり、低コストで大面積の光軸を傾斜させた薄層光学
素子を得ることはできない。本発明では、上記課題を解
決した複屈折フィルムの製造法を提供する。

【０００８】

【課題を解決する手段】課題を解決する本発明の手段
は、光の位相差と光軸の方向を制御すると共に、熱安定
性と光安定性に優れた複屈折フィルムの製造法であっ
て、感光性の側鎖型高分子膜を少なくとも２層以上積層
しそれに直線偏光を照射して任意の位相差と任意の光軸
方向を有する複屈折フィルムを得ることを特徴とする複
屈折フィルムの製造方法、感光性の側鎖型高分子化合物
の構造として、側鎖には化学式１から化学式７で表され
る構造を少なくとも１つ含むことを特徴とする複屈折フ
ィルムの製造方法、感光性の側鎖型高分子の側鎖に化学
式８または化学式９で表される構造を含み、化学式１０
で表される主鎖が炭化水素、アクリレート、メタクリレ
ート、マレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、シロキサ
ンなどの構造を有することを特徴とする複屈折フィルム
の製造方法、直線偏光性の紫外線を照射する際の感光性
の側鎖型高分子膜の温度が、この側鎖型高分子の等方相
への転移温度との差１０℃以内の範囲にあることを特徴
とする複屈折フィルムの製造方法、感光性の側鎖型高分
子ないしその支持体を加熱、および／または冷却する工
程を含むことを特徴とする複屈折フィルムの製造方法、
およびこの複屈折フィルムの製造方法によって得られる
ことを特徴とする複屈折フィルムにある。

【０００９】

【作用】本発明の製造方法、およびこの製造方法により
得られる複屈折フィルムは、以下のような特異な光学的
機能をもっている。直線偏光性の紫外線の照射によっ
て、また共重合組成によって側鎖の配向を制御できる。
さらに、この複屈折フィルムを積層することにより光の
位相差を制御できる。その結果、光軸がフィルム面に対
し傾いた任意の大きさの位相差をもつ複屈折フィルムが
実現する。

【００１０】本発明の高分子を用いて製膜し、特定の方
向から直線偏光性の紫外線を照射することによって、高
分子の側鎖を照射した直線偏光紫外線の電界振動方向に
対し平行方向かつ照射光進行方向に対して垂直方向に配
向させた複屈折フィルムを作製できる。この照射をフィ
ルム面に対して斜め方向から行なうことによって、高分
子の側鎖を傾斜させて配向させることができ、この傾斜
は光の入射角を変えることによって任意の方向に設定で
きる。ここで、化学式８および化学式９で示される側鎖
は、長軸と短軸を有する屈折率楕円体であり、側鎖が配
向すると複屈折を呈する材料となる。側鎖が傾斜して配
列した高分子フィルムは、光軸が傾いた複屈折フィルム
となる。また、側鎖の配向程度は直線偏光紫外線の照射
量によって制御され、この側鎖の配向程度により位相差
も制御可能である。さらに、複屈折フィルムの位相差は
配向によって生じた複屈折とフィルムの厚さの積によっ
て決まることから、高分子塗布膜の厚さ、及びその積層
数をコントロールすることにより任意の大きさの位相差
をもつ複屈折フィルムを作製することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の詳細を説明す
る。前述の単独重合体または共重合体は、液晶性高分子
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、桂皮酸基（または、その誘導体基）などの感
光性基を結合した構造を含む側鎖を有すると共に、感光
性基の結合していないメソゲン成分を含む側鎖、あるい
は感光性基の結合したメソゲン成分を含まない側鎖をあ
る割合で含有した、炭化水素、アクリレート、メタクリ
レート、マレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、シロキ
サンなどの構造を主鎖に有する高分子である。

【００１２】該高分子体の溶液を基材上に塗布（スピン
コート）し高分子塗布膜を形成する。該高分子塗布膜
は、製膜時には無配向であり、感光性の側鎖部は特定方
向を向いていない。この状態を図４で説明すると、塗布
膜中（４０）には長楕円で示される、照射直線偏光の電
界振動方向に対応した向きにある感光性の側鎖（４１）
と感光性の乏しい側鎖（４２）が無配向状態で存在して
いる。該膜に直線偏光の紫外線を照射すると、照射直線
偏光の電界振動方向Ｄ１かつ照射光進行方向Ｄ２に対し
垂直方向に配置されている桂皮酸基（または、その誘導
体基）などの感光性基（４１）の２量化が最も鋭敏に起
こる。この２量化反応は、反応式１に示すようにシクロ
ブタン環を形成するものであり、この２量化反応を進め
るには、化学式１から化学式７の感光性基の部分が反応
し得る波長の直線偏光の照射を要する。この波長は、化
学式１から化学式７で示された−Ｒ₁〜−Ｒ₁₁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。

【００１３】

【化１１】反応式１中に記した長方形は、側鎖型高分子液晶におい
て、高分子の主鎖と感光性基をつなぐ分子鎖であり、メ
ソゲン成分と屈曲成分を含む。

【００１４】感光性基を有していない側鎖や感光性基を
有していても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配列していないため、２量化を起こ
さなかった側鎖（４２）は、図５に示すように該光照射
の終了後の分子運動により、２量化した側鎖（５１）と
同じ方向に配列する。その結果、高分子塗布膜全体（５
０）において、照射した直線偏光の電界振動方向Ｄ１か
つ照射光進行方向Ｄ２に対し垂直方向に側鎖が配列す
る。

【００１５】この光照射終了後の分子運動による配列
は、基板を加熱することにより促進される。基板の加熱
温度は、光反応した部分の軟化点より低く、光反応しな
かった側鎖および感光性基を有さない側鎖部分の軟化点
より高いことが望ましい。また、加温下（室温からＴ_i
＋１０℃まで）で偏光露光することにより配向を促進す
ることができる。ここで、Ｔ_iは液晶相から等方相へ変
化するときの相転移温度を指す。好ましくはＴ_i前後で
偏光露光することが有効である。このように偏光露光し
たのち加熱し未反応側鎖を配列させた膜または加熱下で
偏光露光し配向させた膜を該高分子の軟化点温度以下ま
で冷却すると分子が凍結され、本発明の複屈折フィルム
が得られる。ここで、感光性基を有さない側鎖は、光２
量化反応の架橋点の密度を下げ、再配向時の分子運動の
自由度を向上させ、自身の分子配向性により再配向を促
進する。

【００１６】本発明では光照射後の高分子膜に更に膜を
重ねて塗布することができる。この積層膜に直線偏光の
紫外線を照射すると上記と同様に、照射直線偏光の電界
振動方向かつ照射光進行方向に対し垂直方向に配置され
ている感光性基の２量化が起こる。感光性基を有してい
ない側鎖や感光性基を有していても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配列していな
いため、２量化を起こさなかった側鎖はその後の分子運
動により、２量化した側鎖と同じ方向に配列する。その
結果、１層目と同様に、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側鎖が配列す
る。複屈折フィルムの位相差は配向によって生じた複屈
折とフィルムの厚さの積によって決まることから、この
積層により透過光が任意の大きさの位相差をもつ複屈折
フィルムを得ることができる。また、これまで十分な大
きさの位相差を発現するには膜厚を厚くする必要があ
り、そのためヘイズが発生していたが、該方法では１層
当りの膜厚を十分薄くすることで効果的にヘイズを抑制
できる。

【００１７】高分子材料の原料化合物に関する合成方法
を以下に示す。（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、４−ヒドロキシエトキシ−４’−（６−メタクリロ
イルヘキシルオキシ）ビフェニルを合成した。最後に、
塩基性条件下、塩化シンナモイルを加え、化学式１１に
示されるメタクリル酸エステルを合成した。

【化１２】

【００１８】（単量体２）４−ヒドロキシ−４’−シア
ノビフェニルをアルカリ条件下で１，６−ジブロモヘキ
サンと反応させ、４−（６−ブロモヘキシルオキシ）−
４’−シアノ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１２に示されるメタ
クリル酸エステルを合成した。

【化１３】

【００１９】（単量体３）４，４’−ビフェニルジオー
ルと２−クロロヘキサノールを、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、４−ヒドロキシエトキシ−４’−
（６−メタクリロイルヘキシルオキシ）ビフェニルを合
成した。最後に、塩基性の条件下において、４−メトキ
シ塩化シンナモイルを加え、化学式１３に示されるメタ
クリル酸エステルを合成した。

【化１４】

【００２０】（重合体１）単量体１と単量体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）を添加して重合することによ
り重合体１を得た（ｘ：ｙ＝２９：７１）。この重合体
１は、４６−１０１℃の温度領域において、液晶性を呈
した。

【００２１】（重合体２）単量体１と単量体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を添加
して重合することにより重合体２を得た（ｘ：ｙ＝４
７：５３）。この重合体２は、４７−９５℃の温度領域
において、液晶性を呈した。

【００２２】（重合体３）単量体１と単量体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を添加
して重合することにより重合体３を得た（ｘ：ｙ＝８
０：２０）。この重合体３は、４２−７５℃の温度領域
において、液晶性を呈した。

【００２３】（重合体４）単量体３をテトラヒドロフラ
ン中に溶解し、反応開始剤としてAIBNを添加して重合す
ることにより重合体４を得た。この重合体４も液晶性を
呈した。

【００２４】本発明の高分子材料は、熱分析による相転
移温度の発現、偏光顕微鏡観察による液晶温度領域で
の、複屈折性の光学模様の発現から、液晶性の材料であ
ることを確認した。化学式１０において、ｘ：ｙ：ｚ＝
４７：５３：０、ｎ＝６、ｍ＝２、ｋ＝６、Ｘ，Ｙ＝ｎ
ｏｎｅ、Ｗ₁＝化学式１、Ｗ₂＝−ＣＮ、−Ｒ₁〜−Ｒ₇＝
Ｈ、主鎖がメタクリレートである本発明の高分子材料の
熱分析曲線は、昇温過程で４７℃に吸熱ピーク、９５℃
にも吸熱ピークが認められ、偏光顕微鏡観察で、該温度
領域で複屈折性の光学模様を発現する液晶性の材料であ
った。

【００２５】図１には、本発明の重合体を用いた液晶配
向膜の製造方法（装置）を示す。電源（１２）によって
励起された紫外線ランプ（１１）で発生した非偏光（１
６）を、光学素子（１３）（例えばグランテーラープリ
ズム）を介して、偏光紫外線（１７）に変換し、基板
（１５）上に塗布された樹脂膜（１４）に照射する（基
板法線方向から照射すると限定するものではない）。

【実施例】実施例１から９は、本発明の高分子材料を用
い、光軸の傾いた複屈折フィルムを作製した実施例であ
る。

【００２６】（実施例１）重合体１をクロロホルムに溶
解し、光学的に等方性の基板上に１層約９０ｎｍの厚さ
でスピンコートした。該基板を水平面に対して２０度傾
くように配置し、グランテーラープリズムを用いて直線
偏光に変換した紫外線を、水平面に対し垂直方向から室
温で１５秒間照射した。スピンコート、紫外線照射を繰
り返し、２０層積層した基板を１００℃で１０分間加熱
後、室温まで冷却した。クリスタルローテーション法
（液晶若手研究会：『液晶ディスプレイの最先端』，
（１９８３）シグマ出版に記載の方法）で側鎖の配向
角を測定し、光軸が水平面に対しほぼ２０度であること
を確認した。また、この基板の面内位相差は２５０ｎｍ
であった。

【００２７】（実施例２）重合体１をクロロホルムに溶
解し、光学的に等方性の基板上に１層約９０ｎｍの厚さ
でスピンコートした。該基板を水平面に対して２０度傾
くように配置し、グランテーラープリズムを用いて直線
偏光に変換した紫外線を、水平面に対し垂直方向から室
温で２０秒間照射した。スピンコート、紫外線照射を繰
り返し、２０層積層した基板を１００℃で１０分間加熱
後、室温まで冷却した。クリスタルローテーション法で
側鎖の配向角を測定し、光軸が水平面に対しほぼ２０度
であることを確認した。また、この基板の面内位相差は
３８０ｎｍであった。

【００２８】（実施例３）重合体１をクロロホルムに溶
解し、光学的に等方性の基板上に１層約９０ｎｍの厚さ
でスピンコートした。該基板を水平面に対して３０度傾
くように配置し、グランテーラープリズムを用いて直線
偏光に変換した紫外線を、水平面に対し垂直方向から室
温で３０秒間照射した。スピンコート、紫外線照射を繰
り返し、２０層積層した基板を１００℃で１０分間加熱
後、室温まで冷却した。クリスタルローテーション法で
側鎖の配向角を測定し、光軸が水平面に対しほぼ３０度
であることを確認した。また、この基板の面内位相差は
３５０ｎｍであった。

【００２９】（実施例４）重合体１をクロロホルムに溶
解し、光学的に等方性の基板上に１層約９０ｎｍの厚さ
でスピンコートした。該基板を水平面に対して３０度傾
くように配置し、グランテーラープリズムを用いて直線
偏光に変換した紫外線を、水平面に対し垂直方向から室
温で２０秒間照射した。スピンコート、紫外線照射を繰
り返し、３０層積層した基板を１００℃で１０分間加熱
後、室温まで冷却した。クリスタルローテーション法で
側鎖の配向角を測定し、光軸が水平面に対しほぼ３０度
であることを確認した。また、この基板の面内位相差は
５７０ｎｍであった。

【００３０】（実施例５）重合体１をクロロホルムに溶
解し、光学的に等方性の基板上に１層約１５０ｎｍの厚
さでスピンコートした。該基板を水平面に対して２０度
傾くように配置し、グランテーラープリズムを用いて直
線偏光に変換した紫外線を、水平面に対し垂直方向から
室温で２０秒間照射した。スピンコート、紫外線照射を
繰り返し、２０層積層した基板を１００℃で１０分間加
熱後、室温まで冷却した。クリスタルローテーション法
で側鎖の配向角を測定し、光軸が水平面に対しほぼ２０
度であることを確認した。また、この基板の面内位相差
は６３０ｎｍであった。

【００３１】（実施例６）重合体１をクロロホルムに溶
解し、光学的に等方性の基板上に１層約４５ｎｍの厚さ
でスピンコートした。該基板を水平面に対して２０度傾
くように配置し、グランテーラープリズムを用いて直線
偏光に変換した紫外線を、水平面に対し垂直方向から室
温で２０秒間照射した。スピンコート、紫外線照射を繰
り返し、２０層積層した基板を１００℃で１０分間加熱
後、室温まで冷却した。クリスタルローテーション法で
側鎖の配向角を測定し、光軸が水平面に対しほぼ２０度
であることを確認した。また、この基板の面内位相差は
１９０ｎｍであった。

【００３２】（実施例７）重合体２をクロロホルムに溶
解し、光学的に等方性の基板上に１層約９０ｎｍの厚さ
でスピンコートした。該基板を水平面に対して３０度傾
くように配置し、グランテーラープリズムを用いて直線
偏光に変換した紫外線を、水平面に対し垂直方向から室
温で２０秒間照射した。スピンコート、紫外線照射を繰
り返し、２０層積層した基板を１００℃で１０分間加熱
後、室温まで冷却した。クリスタルローテーション法で
側鎖の配向角を測定し、光軸が水平面に対しほぼ３０度
であることを確認した。また、この基板の面内位相差は
２６０ｎｍであった。

【００３３】（実施例８）重合体３をクロロホルムに溶
解し、光学的に等方性の基板上に１層約９０ｎｍの厚さ
でスピンコートした。該基板を水平面に対して３０度傾
くように配置し、グランテーラープリズムを用いて直線
偏光に変換した紫外線を、水平面に対し垂直方向から室
温で２０秒間照射した。スピンコート、紫外線照射を繰
り返し、２０層積層した基板を１００℃で１０分間加熱
後、室温まで冷却した。クリスタルローテーション法で
側鎖の配向角を測定し、光軸が水平面に対しほぼ３０度
であることを確認した。また、この基板の面内位相差は
１７０ｎｍであった。

【００３４】（実施例９）重合体４をクロロホルムに溶
解し、光学的に等方性の基板上に１層約９０ｎｍの厚さ
でスピンコートした。該基板を水平面に対して３０度傾
くように配置し、グランテーラープリズムを用いて直線
偏光に変換した紫外線を、水平面に対し垂直方向から室
温で２０秒間照射した。スピンコート、紫外線照射を繰
り返し、２０層積層した基板を１００℃で１０分間加熱
後、室温まで冷却した。クリスタルローテーション法で
側鎖の配向角を測定し、光軸が水平面に対しほぼ３０度
であることを確認した。また、この基板の面内位相差は
８５ｎｍであった。

【００３５】これら実施例より、直線偏光を斜め方向か
ら照射するという比較的簡便な方法により、光軸が傾い
た位相差を制御した複屈折フィルムの製造が可能である
ことが立証できた。また、これらはヘイズが殆ど無く、
実用に十分耐えうるものであった。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【発明の効果】直線偏光照射という簡便な操作により、
従来技術のような延伸工程を用いなくても複屈折フィル
ムを得ることができる。更に、積層数を変えることによ
り任意の大きさの位相差を持つ複屈折フィルムが作製可
能であり、加えて偏紫外光の照射量を変えることにより
同一基板内において、位相差の異なる領域の作製も可能
であり、様々な光学素子への活用が期待される。また、
本発明の高分子材料の複屈折フィルムでは、直線偏光紫
外線の照射により側鎖を配向したフィルムに、更に紫外
線を照射することにより感光性基の２量化反応を促進さ
せ、側鎖の配向を強固に固定することができる。このよ
うな複屈折フィルムは、耐熱性、光安定性に優れ実用に
充分であった。光軸の傾斜した複屈折フィルムは、旋光
モード、複屈折モードを利用したねじれネマチック液晶
を使った液晶表示装置において視野角拡大用の光学補償
フィルムとして活用できる。従来このような、光軸の傾
斜した複屈折フィルムを大面積において低コストで作製
することができなかったが、本発明によって、直線偏光
を斜方から照射するという簡便な操作で光軸が傾いた大
画面の複屈折フィルムの作製も可能となった。

【００３８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学補償フィルムの製造方法を示す概
念図

【図２】液晶分子の見る方向による屈折率異方性の説明
概念図

【図３】液晶分子の屈折率異方性を光学補償する屈折率
楕円体の説明図

【図４】斜め偏光露光により感光した側鎖の模式図

【図５】偏光露光後の分子運動により配列した側鎖の模
式図

【符号の説明】

１１・・・紫外線ランプ１２・・・電源１３・・・光学素子（グランテーラープリズム）１４・・・樹脂膜（重合体）１５・・・基板１６・・・非偏光１７・・・偏光紫外線４０・・・高分子塗布膜４１・・・感光した側鎖４２・・・感光し難い側鎖

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｂ２９Ｄ 11/00 Ｂ２９Ｄ 11/00 Ｃ０８Ｌ 33:14 Ｃ０８Ｌ 33:14 Ｆターム(参考） 2H049 BA12 BA42 BC05 BC09 BC22 4F073 AA32 BA18 BB01 CA45 4F100 AK01A AK01B AK24A AK24B AK25A AK25B AK49A AK49B AK52A AK52B BA02 EJ54 JN17A JN17B JN18 4F213 AA21 AA34 AH34 AP06 AP10 AP18 AR07 AR11 AR19 WA14 WA53 WA58 WA86 WA87 WB01 WB22 WC02 WE02 WE30 WF01 WF24 WK05 WW02 WW33 WW34 4J100 AL08P AL08Q AL71P AL71Q BA02P BA02Q BA05P BA05Q BA15P BA15Q BA40P BA40Q BA45P BA45Q BB01P BB01Q BC04P BC04Q BC43P BC43Q BC44P BC44Q CA01 CA04 DA66 JA39

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光性の側鎖型高分子膜を少なくとも２
層以上積層し、それに直線偏光性の紫外線を照射して、
光軸を任意の方向に傾けた一軸性複屈折フィルムを得る
ことを特徴とする複屈折フィルムの製造方法。
【請求項２】請求項１の複屈折フィルムの製造方法に
おいて、感光性の側鎖型高分子の構造として、側鎖に化
学式１から化学式７で表される構造を少なくとも1つ含
むことを特徴とする複屈折フィルムの製造方法。【化１】【化２】【化３】【化４】【化５】【化６】【化７】但し、−Ｒ₁〜Ｒ₁₁＝−Ｈ、−ＣＮ、ハロゲン基、アル
キル基またはメトキシ基などのアルキルオキシ基であ
る。
【請求項３】請求項１の複屈折フィルムの製造方法に
おいて、感光性の側鎖型高分子の側鎖に化学式８または
化学式９で表される構造を含み、化学式１０で表される
主鎖が炭化水素、アクリレート、メタクリレート、マレ
イミド、N−フェニルマレイミド、シロキサンなどの構
造を有することを特徴とする複屈折フィルムの製造方
法。【化８】【化９】【化１０】但し、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、ｎ＝１〜１２、ｍ＝１〜１２、
ｋ＝１〜１２、Ｘ、Ｙ＝ｎｏｎｅ、−ＣＯＯ、−ＯＣ
Ｏ、−Ｎ＝Ｎ−、−Ｃ＝Ｃ−ｏｒ−Ｃ₆Ｈ₄−、−Ｒ₁〜
Ｒ₁₁＝−Ｈ、−ＣＮ、ハロゲン基、アルキル基またはメ
トキシ基などのアルキルオキシ基、Ｗ₁、Ｗ₂、Ｗ₃＝−
Ｈ、−ＣＮ、ハロゲン基、アルキル基、アルコキシ基、
アルケニル基、アルケニルオキシ基、シクロヘキシル
基、シクロヘキセニル基およびそれらを弗化した基であ
り、少なくとも1つは化学式１または化学式２または化
学式３または化学式４または化学式５または化学式６ま
たは化学式７の何れかで表される構造である。
【請求項４】請求項１の複屈折フィルムの製造方法に
おいて、直線偏光性の紫外線を照射する際の感光性側鎖
型高分子膜の温度が、この側鎖型高分子の等方相への転
移温度との差１０℃以内の範囲にあることを特徴とする
複屈折フィルムの製造方法。
【請求項５】請求項１の複屈折フィルムの製造方法に
おいて、感光性の側鎖型高分子膜ないしその支持体を加
熱、および／または冷却する工程を含むことを特徴とす
る複屈折フィルムの製造方法。
【請求項６】請求項１から請求項５までの複屈折フィ
ルムの製造方法によって得られることを特徴とする複屈
折フィルム。