专利名称：光学层叠体的制造方法
技术领域：
本发明涉及不产生亮点、黑点等坏点(defect)，在广泛区域具有均勻的膜表面的 光学层叠体的制造方法。
背景技术：
以往，如日本特开2005-154746号公报所记载，提出了通过将包括含有茈系色素 的溶致液晶化合物和水的水溶液(涂布液)涂布到基材上、使其干燥及取向，从而制造具备 基材和在基材上生成的包含溶致液晶化合物的偏光膜的光学层叠体的方法。这样，与一般所通用的将聚乙烯醇用碘染色、进行拉伸而制得的偏光膜相比，由包 含溶致液晶化合物的水溶液制得的偏光膜的膜厚可变薄，其应用前景备受期待。专利文献1 日本特开2005-154746号公报(第25页 第28页)
发明内容
发明要解决的问题在此，前述现有制造方法所使用的液晶化合物通过施加剪切应力、摩擦处理等来 施加取向限制力，从而进行取向。然而，前述现有制造方法即使可使溶致液晶化合物在偏光膜的微小区域中取向， 但也会在偏光膜的广泛区域中产生亮点、黑点等坏点，由此存在无法得到溶致液晶化合物 均勻取向的偏光膜的问题。在所述情况下，期望出现一种具备下述偏光膜的光学层叠体的制造方法，所述偏 光膜在广泛区域不产生亮点、黑点等坏点，且具有溶致液晶化合物均勻取向的膜表面。本发明人等对前述现有的光学层叠体的制造方法中的光学层叠体上产生的亮点、 黑点等的产生原因进行了深入的研究，结果发现，基材上存在各种凸状物(代表性的有异 物、防粘连用的填料等)时，在凸状物与涂膜相接触的界面上会产生涂膜中的溶致液晶化 合物的取向不良，进而该取向不良会向凸状物的上部整体传播、直至出现在膜表面上，由此 引起亮点、黑点等坏点的产生。基于此，本发明是为了解决前述现有的问题而进行的，其目的在于提供一种具备 下述的偏光膜的光学层叠体的制造方法，所述偏光膜在溶致液晶化合物的涂膜的广泛区域 不产生亮点、黑点等坏点，且具有溶致液晶化合物均勻取向的膜表面。用于解决问题的方案为了达成前述目的，本发明的光学层叠体的制造方法，其特征在于，所述光学层叠 体具备基材和在基材上形成的包含溶致液晶化合物的偏光膜，该制造方法包括如下工序 将包含前述溶致液晶化合物和溶剂的涂布液涂布到基材上、形成溶致液晶化合物沿一个方 向取向而成的涂膜的工序(A)；和对前述涂膜施加与溶致液晶化合物的取向方向实质上平 行的磁场的工序⑶。在优选的实施方式中，理想的是，前述涂布液显示液晶相。
在优选的实施方式中，理想的是，在前述工序(A)中，对前述涂布液施加剪切应力 的同时将其涂布到前述基材上。在优选的实施方式中，理想的是，前述工序(A)中的前述涂布液的涂布方向与前 述工序(B)中的磁场的施加方向实质上正交。在优选的实施方式中，理想的是，在前述工序(B)中，在前述涂膜包含20重量％以 上前述溶剂的状态下施加前述磁场。在优选的实施方式中，理想的是，在前述工序(B)中，前述磁场的强度为0. 5特斯 拉 12特斯拉。发明的效果将包含溶致液晶化合物和溶剂的涂布液涂布到基材上，并且使溶致液晶化合物沿 一个方向取向来形成涂膜后，施加与溶致液晶化合物的取向方向实质上平行的磁场，从而 可制造出具备下述偏光膜的光学层叠体，所述偏光膜即使在基材与涂膜相接触的界面上发 生取向不良时，也可防止该取向不良向膜的广泛区域传播，且具有溶致液晶化合物均勻取 向的膜表面。
图IA是示意在利用本发明的制造方法制造的光学层叠体所含有的偏光膜中产生 由凸状物导致的亮点、黑点等坏点的机理的说明图。图IB是示意消除在偏光膜中产生由凸状物导致的亮点、黑点等坏点的机理的说 明图。图2是实施例的偏光膜的偏光显微镜照片。图3是比较例1的偏光膜的偏光显微镜照片。图4是比较例2的偏光膜的偏光显微镜照片。符号说明1 基材2溶致液晶化合物3涂布方向4偏光膜5凸状物6 坏点7磁场的施加方向
具体实施例方式[本发明的概要]本发明的光学层叠体的制造方法是具备基材和在基材上形成的包含溶致液晶化 合物的偏光膜的光学层叠体的制造方法，该制造方法包括如下工序将包含前述溶致液晶 化合物和溶剂的涂布液涂布到基材上、形成溶致液晶化合物沿一个方向取向而成的涂膜的 工序㈧；和对前述涂膜施加与溶致液晶化合物的取向方向实质上平行的磁场的工序(B)。根据所述光学层叠体的制造方法，可制造具备下述偏光膜的光学层叠体，所述偏光膜即使由存在于基材上的以异物、防粘连用的填料等为代表的凸状物导致的、在涂膜与 凸状物相接触的界面上产生溶致液晶化合物的取向不良时，也可防止该取向不良向凸状物 的上部整体传播，且具有溶致液晶化合物均勻取向的膜表面。在此，对于由凸状物导致产生亮点、黑点等坏点的机理、以及消除在利用本发明的 制造方法制造的光学层叠体所含有的偏光膜中产生的由凸状物导致的亮点、黑点等坏点的 机理，参照图IA及图IB进行说明。图IA是示意在利用本发明的制造方法制造的光学层叠体所含有的偏光膜中由凸 状物导致产生亮点、黑点等坏点的机理的说明图，图IB是示意消除在偏光膜中产生的由凸 状物导致的亮点、黑点等坏点的机理的说明图。首先，参照图IA对由凸状物导致产生亮点、黑点等坏点的机理进行说明。在基材 1上，沿涂布方向3涂布含有溶致液晶化合物2的涂布液，由此生成偏光膜4，所述偏光膜4 由多个溶致液晶化合物2相缔合、以超分子的形态沿与涂布方向3正交的方向取向而得到 的多个液晶层的涂膜构成。这时，若在基材1上存在以异物、防粘连用的填料等为代表的凸状物5，则在基材1 上形成的液晶层中、在与凸状物5相对应的部分会产生溶致液晶化合物2的取向不良。进 而，由凸状物5引起的取向不良会向重叠在该液晶层上的上层的液晶层中传播。该情况下， 该取向不良会依次向更上层的液晶层中传播。结果，存在于基材1上的与凸状物5相对应 的部分的偏光膜4中会形成亮点、黑点等坏点6。接着，参照图1B，对消除在偏光膜中产生的由凸状物导致的亮点、黑点等坏点的机 理进行说明。与前述情况相同，在基材1上沿涂布方向3涂布含有溶致液晶化合物2的涂 布液，由此生成偏光膜4，所述偏光膜4由多个溶致液晶化合物2相缔合、以超分子的形态沿 与涂布方向3正交的方向取向而得到的多个液晶层的涂膜构成。这时，若在基材1上存在以异物、防粘连用的填料等为代表的凸状物5，则有可能 在基材1上形成的液晶层中、在与凸状物5对应的部分产生溶致液晶化合物2的取向不良。 然而，在前述涂膜中含有溶剂来确保溶致液晶化合物2的流动性的状态下，沿着与溶致液 晶化合物2的取向方向实质上平行的方向7施加磁场时，前述液晶层中的溶致液晶化合物 2沿着与磁场的施加方向7平行的方向取向，进而，在重叠在该液晶层上而成为上层的液晶 层中，溶致液晶化合物2也沿着与磁场的施加方向7平行的方向取向。该情况下，在更上层 的液晶层中，溶致液晶化合物2也依次沿着与磁场的施加方向7平行的方向取向。其结果 为，即使由于存在于基材1上的凸状物5导致在涂膜与凸状物5相接触的界面上产生溶致 液晶化合物2的取向不良时，也可防止该取向不良传播至凸状物5的上部整体，由此可消除 由凸状物5导致的亮点、黑点等坏点的产生。在前述光学层叠体的制造方法中，除工序(A)及工序(B)外，可以包括其他的任意 工序。例如，前述制造方法可以在形成溶致液晶化合物的涂膜后、在施加磁场之前和/或之 后，进一步包括干燥涂膜的工序。[光学层叠体]利用本发明的制造方法制造的光学层叠体具备基材和在基材上形成的包含溶致 液晶化合物的偏光膜。在此，对于光学层叠体的厚度并没有特别的限定，优选为ΙΟμπι 0. Imm0
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(a)基材对于本发明的制造方法所使用的基材并没有特别的限定，可以是单层体、也可以 是多层体(例如，具有取向膜的树脂薄膜)。所述基材是为了将后述的涂布液均勻涂布而使 用的，作为所述基材，例如可使用玻璃基板、石英基板、高分子薄膜、塑料基板、铝、铁等金属 板、陶瓷基板、硅片等，可使用任意选择的适当的基板。另外，生成偏光膜时的涂布液的涂布 手段及干燥手段可采用任意的适当的手段。在前述基材上，常存在自其基材表面突出地附着等的各种凸状物，例如，可列举出 尘土、灰尘、金属粉等附着异物，或基材为树脂薄膜时所常用的防粘连用的填料等。在此，凸状物的尺寸优选为1 μ m 50 μ m，更优选为1 μ m 30 μ m。前述基材的厚度并没有特别的限定，优选为5 μ m 700 μ m。此外，对于基材，透明 的物质是优选的，波长590nm下的透射率在90%以上的物质是优选的。(b)偏光膜偏光膜包含溶致液晶化合物。所述偏光膜优选包含50重量％ 100重量％的溶 致液晶化合物。另外，偏光膜在存在于可见光区域(380nm 780nm)的波长下显示出二色 性。偏光膜的二色性优选为1以上。偏光膜的厚度并没有特别的限定，优选为0.2μπι 1. 2 μ m。[工序(A)]前述工序(A)是将包含溶致液晶化合物和溶剂的涂布液涂布到基材上、形成溶致 液晶化合物沿一个方向取向而成的涂膜的工序。(a)涂布液本发明所使用的涂布液只要包含溶致液晶化合物和溶剂则没有特别的限定。涂布 液中可含有任意添加物。作为添加物，可列举出表面活性剂、抗静电剂、抗氧化剂等。相对 于100重量份溶致液晶化合物，这些添加物的含量为超过0重量份、且10重量份以下。作为涂布液，显示液晶相的物质是优选的。涂布液中的溶致液晶化合物的总浓度 优选为0. 1重量％ 10重量％。在此，在溶致液晶化合物仅为1种时，“总浓度”是指该溶致液晶化合物的浓度 ’另 外，在溶致液晶化合物使用2种以上时，“总浓度”是指各溶致液晶化合物的浓度的总和。(b)溶致液晶化合物在本发明中，溶致液晶化合物是指，在溶解到溶剂中的状态下使温度、溶液浓度变 化，从而引起各向同性相-液晶相的相转变的化合物。对于液晶相并没有特别的限定，例 如，可列举出向列型液晶相、近晶型液晶相、胆留醇型液晶相等。这些液晶相可通过用偏光 显微镜观察到的液晶相的光学图案来识别。溶致液晶化合物优选为在可见光区域的任一波长下显示吸收特性的物质。作为溶 致液晶化合物，理想的是，从偶氮系化合物、蒽醌系化合物、茈系化合物、喹酞酮系化合物、 萘醌系化合物或部花青系化合物中选择。这样的化合物在溶液状态下显示液晶性(溶致液 晶性)、并且可显示吸收二色性，另外，在溶液状态下会形成超分子缔合体、对磁场的取向性 优异。(b)溶剂作为溶剂，只要为可溶解溶致液晶化合物则没有特别的限定。具体来说，作为溶
6剂，理想的是亲水性溶剂。作为亲水性溶剂，例如可列举出水、醇类、溶纤剂类等。(c)涂布手段作为在前述基材上涂布涂布液的涂布手段，并没有特别的限定，可采用使用任意 涂布器的方法。在前述工序(A)中，优选对涂布液施加剪切应力的同时进行涂布。通过所 述的涂布方法，可得到二色性大的偏光膜。(d)涂膜对于如前所述将涂布液涂布到基材上而形成的涂膜，其溶致液晶化合物沿一个方 向取向。作为这样的使溶致液晶化合物取向的方法，例如，可列举出对涂布液施加剪切应力 的方法，将涂布液涂布到进行了取向处理的基材上的方法等。前述涂膜的厚度优选为0. 2 μ m 10 μ m，更优选为0. 2 μ m 5 μ m。涂膜优选含 有溶剂。相对于涂膜的总重量，涂膜中的溶剂含量优选包含20重量％以上，更优选包含20 重量％ 95重量％。在这样的条件下时，相对于磁场的取向限制力，涂膜中的溶致液晶化 合物会显示优异的取向性，由此可得到二色性优异的偏光膜。[工序(B)]前述工序(B)是对涂膜施加与溶致液晶化合物的取向方向实质上平行的磁场的 工序。在此，“溶致液晶化合物的取向方向”是指，溶致液晶化合物进行取向，结果，在偏光膜 的面内，吸收最大的方向(所谓的吸收轴方向)。前述溶致液晶化合物具有沿着与涂布方向正交地进行流动取向的特性时，磁场施 加方向优选为与前述工序(A)中的涂布液的涂布方向实质上正交的方向。与此相对，溶致 液晶化合物具有沿着与涂布方向平行地进行流动取向的特性时，磁场施加方向优选与工序 (A)中的涂布液的涂布方向实质上平行。这样，通过使溶致液晶化合物的取向方向与磁场施加方向一致，可加强相互的取 向限制力，得到亮点、黑点等坏点少、并且二色性进一步增大的偏光膜。在此，“实质上正交”包括在以涂布液的涂布方向作为0°时，磁场施加方向为 90° 士5°的情况；另外，“实质上平行”包括在以涂布液的涂布方向作为0°时，磁场施加 方向为0° 士5°的情况。另外，作为磁场施加手段，并没有特别的限定，例如，可适用具有永磁体、电磁体、 超导磁体、线圈等的任意的磁场产生手段。磁场的强度(磁通密度)优选为0.5特斯拉 20特斯拉，更优选为6特斯拉 12特斯拉。该磁场强度越大，可得到二色性越大的偏光膜。在此，磁场强度低于0.5特斯拉时，溶致液晶化合物有可能无法充分取向，另一方 面，在实用上难以得到磁通密度超过20特斯拉的磁场。磁场强度为前述范围时，可得到亮 点、黑点等坏点少的偏光膜，同时也实用。此外，施加前述磁场时的施加温度优选为15°C 30°C，更优选为20°C 25°C。[用途]如前所述制造的光学层叠体适宜用于液晶显示装置。作为液晶显示装置，可列举 出计算机监视器、笔记本计算机、复印机等的显示器所使用的物质。实施例调整包含溶致液晶化合物的水溶液(Optiva Corporation制造商品名“N015”)的 水分，调制出溶致液晶化合物的浓度为7重量％的涂布液A。该涂布液A在室温(23°C )下显示向列型液晶相。在经过了电晕处理(表面电荷处理)的载玻片(松浪硝子工业公司制、尺 寸50mmX 45mm、厚度0. 7mm)的表面上，将前述涂布液A沿MD (机械方向，Mechanical Direction)方向涂布，形成溶致液晶化合物沿TD (横向方向，Transverse Direction)取向 的涂膜。接着，将该涂膜与玻璃板的层叠体放到磁场施加装置(JASTEC公司制造产品名“冷 冻机传导冷却型12T Magnet")中，对涂膜(包含93重量％溶剂)施加10分钟与溶致液晶 化合物的取向方向(TD方向)实质上平行的12特斯拉强度的磁场后，自然干燥。这样得到 的偏光膜(厚度0. 4 μ m)，如下述表1所示，沿TD方向具有吸收轴，如图2所示，未观察到亮 点、黑点等坏点。[表 1]
涂布方向磁场施力口方向吸收轴方向外观实施例MD方向TD方向TD方向均匀(照片1)比较例1MD方向不施力口TD方向产生坏点(照片2)比较例2MD方向MD方向MD方向取向方向的缺陷 (照片3)MD方向表示机械方向(纵向)TD方向表示与表示机械方向(纵向)在面内正交的方向[比较例1]除未施加磁场外，用与前述实施例相同的方法制得偏光膜。这样得到的偏光膜，如 表1所示，沿TD方向具有吸收轴，如图3中〇标记所示，有较多亮点、黑点等坏点。[比较例2]沿与涂布方向(MD方向)平行的方向施加磁场，除此之外，用与实施例相同的方法 制得偏光膜。这样得到的偏光膜，如表1所示，沿MD方向具有吸收轴，如图4所示，有较多 成带状出现的取向缺陷。[评价]如实施例所示，通过对涂膜施加与溶致液晶化合物的取向方向平行的磁场，从而 使溶致液晶化合物取向，所得到的偏光膜沿TD方向具有吸收轴，未观察到亮点、黑点等坏
点ο另一方面，如比较例1所示，未施加磁场的偏光膜沿TD方向具有吸收轴，有较多亮 点、黑点等坏点。另外，如比较例2所示，通过对涂膜施加正交于溶致液晶化合物的取向方向的磁 场，从而使溶致液晶化合物取向，所得到的偏光膜沿MD方向具有吸收轴，有较多取向缺陷。 作为产生这样的取向缺陷的原因，可认为是由于比较例2中所使用的溶致液晶化合物具 有沿TD方向流动取向的特性，但是沿MD方向施加磁场，因此相互的取向限制力被抵消。此外，在表1中，偏光膜的厚度用FE-SEM(Hitachi公司制造产品名“S-4800”)测 定。另外，对于取向缺陷，使用偏光显微镜(NIK0NC0RP0RATI0N制造产品名“XTP-11”)，设定为目镜10倍、物镜10倍来观察使涂布膜的吸收轴与显微镜的起偏振器成 15度交叉的情况。图2 图4用上述显微镜所配备的照相机拍照得到。产业上的可利用件如上所述，本发明的光学层叠体的制造方法可制造光学层叠体，该光学层叠体具 备偏光膜，所述偏光膜即使在基材与涂膜相接触的界面上产生取向不良时，也可防止该取 向不良向膜的广泛区域传播，且具有溶致液晶化合物均勻取向的膜表面，所述光学层叠体 例如对于提高液晶显示装置的显示特性是极为有用的。
权利要求
一种光学层叠体的制造方法，其特征在于，所述光学层叠体具备基材和在基材上形成的包含溶致液晶化合物的偏光膜，该制造方法包括如下工序将包含所述溶致液晶化合物和溶剂的涂布液涂布到基材上、形成溶致液晶化合物沿一个方向取向而成的涂膜的工序(A)；和对所述涂膜施加与溶致液晶化合物的取向方向实质上平行的磁场的工序(B)。
2.根据权利要求1所述的光学层叠体的制造方法，其特征在于，所述涂布液显示液晶相。
3.根据权利要求1或2所述的光学层叠体的制造方法，其特征在于，在所述工序(A) 中，对所述涂布液施加剪切应力的同时将其涂布到所述基材上。
4.根据权利要求1 3的任一项所述的光学层叠体的制造方法，其特征在于，所述工序 (A)中的所述涂布液的涂布方向与所述工序(B)中的磁场的施加方向实质上正交。
5.根据权利要求1 4的任一项所述的光学层叠体的制造方法，其特征在于，在所述工 序(B)中，在所述涂膜包含20重量％以上所述溶剂的状态下施加所述磁场。
6.根据权利要求1 5的任一项所述的光学层叠体的制造方法，其特征在于，在所述工 序(B)中，所述磁场的强度为0. 5特斯拉 12特斯拉。
全文摘要
一种光学层叠体的制造方法，其特征在于，所述光学层叠体具备基材和在基材上形成的包含溶致液晶化合物的偏光膜，该制造方法包括如下工序将包含前述溶致液晶化合物和溶剂的涂布液涂布到基材上、形成溶致液晶化合物沿一个方向取向而成的涂膜的工序(A)；和对前述涂膜施加与溶致液晶化合物的取向方向实质上平行的磁场的工序(B)。
文档编号G02B5/30GK101939670SQ20088012626
公开日2011年1月5日 申请日期2008年12月16日 优先权日2008年2月13日
发明者梅本彻, 西森才将, 龟山忠幸 申请人:日东电工株式会社