專利名稱：液晶化合物的取向方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶化合物的取向方法和由該方法獲得的光學(xué)膜，具體地說，涉及具有光控功能、適用于光電等領(lǐng)域的高度取向的液晶化合物的制造方法、和由該方法獲得的光學(xué)膜。
背景技術(shù)：
為利用液晶化合物作為光控用元件，通常需要使液晶沿一定的方向排列(取向)，但這種分子取向會(huì)根據(jù)電場(chǎng)、磁場(chǎng)、剪切力或界面等外部因素的影響而變化。并且，利用由這種取向變化所產(chǎn)生的光控功能，可改良例如液晶顯示器等的視角、對(duì)比度和變色等。已知使這種液晶化合物沿一定方向取向的方法有在拉伸聚合物膜上形成液晶層，使液晶沿該聚合物膜的拉伸方向取向的方法(專利2631015、特開平4-16919號(hào)公報(bào))；以及對(duì)聚酰亞胺等取向薄膜進(jìn)行摩擦處理，使液晶化合物沿摩擦方向取向的方法。

發(fā)明內(nèi)容
但是，通過拉伸聚合物膜使液晶化合物取向的方法，液晶只能沿著拉伸方向取向。而通過摩擦處理使液晶化合物取向的方法，在大多數(shù)情況下，液晶化合物只能沿著摩擦方向(或與取向薄膜內(nèi)的摩擦方向正交的方向)取向。
本發(fā)明的目的是，通過上述拉伸處理和摩擦處理的取向方法，使液晶化合物沿著和拉伸反應(yīng)及摩擦方向不同的方向取向。即，本發(fā)明涉及(1)液晶化合物的取向方法，其特征在于，對(duì)含有羥基的聚合物膜進(jìn)行a)拉伸處理和酯化處理，或b)酯化處理，接著摩擦處理，然后在該膜上形成液晶化合物層，從而在a)的情況下使所述的液晶化合物沿著和拉伸方向不同的方向取向，在b)的情況下沿著和經(jīng)摩擦處理的所述膜表面幾乎垂直的方向取向。
(2)如(1)所述的液晶化合物的取向方法，其特征在于，對(duì)所述含有羥基的聚合物膜進(jìn)行拉伸處理和酯化處理時(shí)，液晶化合物層沿著和所述膜表面幾乎垂直的方向取向。
(3)如(1)或(2)中任何一項(xiàng)所述的液晶化合物的取向方法，其特征在于，所述的酯化處理用硼酸化合物進(jìn)行。
(4)如(3)所述的液晶化合物的取向方法，其特征在于，所述的硼酸化合物是原硼酸。
(5)如(1)～(4)中任何一項(xiàng)所述的液晶化合物的取向方法，其特征在于，所述的含有羥基的聚合物膜是聚乙烯醇或其衍生物。
(6)如(1)～(5)中任何一項(xiàng)所述的液晶化合物的取向方法，其特征在于，所述進(jìn)行拉伸處理和酯化處理的聚合物膜具有偏光性。
(7)如(1)～(6)中任何一項(xiàng)所述的液晶化合物的取向方法，其特征在于，形成所述液晶化合物層的方法，包括以下步驟(a)經(jīng)拉伸處理和酯化處理的聚合物膜、或(b)經(jīng)酯化處理、接著摩擦處理的聚合物膜上涂布所述液晶化合物的溶液，然后使之干燥。
(8)如(1)～(7)中任何一項(xiàng)所述的液晶化合物的取向方法，其特征在于，所述的液晶化合物是熱致變液晶或溶致液晶。
(9)如(8)中任何一項(xiàng)所述的液晶化合物的取向方法，其特征在于，所述的液晶化合物是液晶狀態(tài)中呈向列相的化合物。
(10)如(1)～(9)中任何一項(xiàng)所述的液晶化合物的取向方法，其特征在于，所述的液晶化合物是可紫外線固化型或熱固型液晶化合物。
(11)光學(xué)膜，它具有由(1)～(10)中任何一項(xiàng)所述的液晶化合物的取向方法制得的液晶化合物層。
(12)光學(xué)膜，它具有由(1)～(10)中任何一項(xiàng)所述的液晶化合物的取向方法制得的聚合物膜。
(13)圖像顯示裝置，它具有(11)或(12)中任何一項(xiàng)所述的光學(xué)膜。
(14)如(13)所述的圖像顯示裝置，其特征在于，所述的圖像顯示裝置是液晶顯示裝置。
發(fā)明詳述本發(fā)明所用的聚合物膜含有羥基，所以能對(duì)其進(jìn)行酯化處理，并能進(jìn)行拉伸處理或摩擦處理。這樣的膜，可例舉出聚乙烯醇或其衍生物形成的膜。其衍生物形成的膜，可例舉出聚乙烯醇的一部分經(jīng)烷基改性而成的聚合物形成的膜、和改變聚乙酸乙烯酯的水解程度(皂化度)而得的聚合物形成的膜、以及使聚乙烯醇和酸反應(yīng)進(jìn)行脫水處理而得的形成部分聚烯結(jié)構(gòu)的聚合物形成的膜等。這些聚合物的聚合度雖然根據(jù)所用的聚合物和成膜容易性而異，但例如在聚乙烯醇的情況下，聚合度為500～5000較好，1000～4000更好。對(duì)這些聚合物膜進(jìn)行拉伸處理時(shí)的拉伸比雖然根據(jù)材質(zhì)而異，但在聚乙烯醇的情況下，以1.5～7倍較好，2～6倍左右更好。而且，拉伸為單軸或雙軸拉伸都行，更好是單軸拉伸。這些聚合物膜的厚度雖然沒有特別的限制，但以0.05～1000微米較好，0.05～500微米左右更好。對(duì)上述聚合物進(jìn)行拉伸處理和酯化處理時(shí)，該聚合物膜的厚度即拉伸處理后的厚度，約5～500微米較好，5～100微米更好，10～50微米左右最好。而對(duì)上述聚合物膜進(jìn)行酯化處理、接著摩擦處理時(shí)，該聚合物膜的厚度約0.05～50微米較好，約0.05～10微米更好，約0.05～5微米最好。本說明書中，“膜(film)”和“薄膜”雖然實(shí)質(zhì)上是相同的意思，但較厚的稱為“膜”，較薄的稱為“薄膜”，這樣就可區(qū)分了。
本發(fā)明中所用的聚合物膜，該膜經(jīng)處理過的表面和液晶化合物接觸較好，為使液晶化合物穩(wěn)定取向時(shí)也提供足夠的機(jī)械強(qiáng)度，所以在該膜和液晶化合物接觸的反面上，宜層合玻璃板和其它塑料膜。作為這種塑料膜，可舉出聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚丙烯酸酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚醚醚酮、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚偏氯乙烯、乙酰纖維素、三乙酰纖維素等的膜，沒有特別的限制。而且，這些膜可沿著單軸或雙軸方向拉伸。層合方法可舉出用各種粘合劑或膠粘劑等貼合的方法；和調(diào)制含有羥基的聚合物的溶液，將其涂布在上述玻璃板和塑料膜上，通過加熱干燥等處理除去溶劑的方法等。作為涂布方法，例如可舉出微型凹版涂布法、凹版涂布法、繞線棒涂布法、浸涂法、噴涂法和彎月面(meniscus)涂布法。
本發(fā)明中所用的聚合物膜可具有偏光性?？赏ㄟ^將二色性染料和碘絡(luò)合物等二色性色素吸附入經(jīng)單軸拉伸的聚乙烯醇膜或其衍生物中的方法、用酸使經(jīng)單軸拉伸的聚乙烯醇膜脫水從而使其形成部分多烯結(jié)構(gòu)的方法，來賦予偏光性。
本發(fā)明中所進(jìn)行的酯化處理，是通過與含有羥基的聚合物膜的羥基反應(yīng)而形成酯的處理，作為這種處理，例如可舉出用硼酸化合物進(jìn)行的硼酸酯化處理，用鈦化合物進(jìn)行的螯合化處理、用醛和酮化合物進(jìn)行的乙縮醛或半縮醛化處理、用烷氧基硅烷化合物進(jìn)行的烷氧基硅烷化處理等。更具體的例子，用聚乙烯醇時(shí)進(jìn)行的酯化處理時(shí)相應(yīng)有“Povals”((株)高分子刊行會(huì)編)中所述的所謂膠化反應(yīng)等。還要具體的例子，可舉出用原硼酸(H3BO3)處理經(jīng)拉伸的聚乙烯醇膜的方法、或在摩擦處理之間用原硼酸(H3BO3)處理聚乙烯醇膜的方法等。
酯化處理的條件和程度，根據(jù)所用的含有羥基的聚合物膜而異，因此應(yīng)適當(dāng)決定。使用聚乙烯醇膜、由原硼酸進(jìn)行酯化處理時(shí)，以該膜中該硼酸的含量為2％以上進(jìn)行酯化處理為宜，5～40％較好，10～30％左右更好。作為具體的處理方法，例如在使用聚乙烯醇膜情況下，有使該膜在30～40℃左右的溫水中溶脹(賦予偏光性時(shí)還要在吸附了二色性色素和碘絡(luò)合物之后)，在30～50℃左右的該硼酸溫水溶液中拉伸，同時(shí)浸漬一定時(shí)間的方法；以及拉伸該膜后，將其于該硼酸溫水溶液中浸漬一定時(shí)間的方法；還有在加熱條件下拉伸該膜，然后相同地用硼酸溫水溶液對(duì)其處理的方法等。在將聚乙烯醇的水溶液涂布在塑料膜上，接著通過加熱干燥等處理除去溶劑，使之層合的情況下，還有將該硼酸溶液涂布到形成有該聚乙烯醇膜層的塑料板的聚乙烯醇層表面上，然后加熱干燥的方法；以及將形成有該聚乙烯醇膜層的塑料膜在30～50℃左右的該硼酸溫水溶液中浸漬一定時(shí)間，然后加熱干燥的方法等。
本發(fā)明中進(jìn)行摩擦處理時(shí)的摩擦處理，是植入例如人造絲、尼龍、棉花、芳綸等纖維的絲絨狀布料貼在輥?zhàn)由现瞥赡Σ凛?，然后使該輥在高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下與經(jīng)酯化處理的聚合物膜接觸，通過沿著單向移動(dòng)摩擦輥，對(duì)該聚合物膜表面進(jìn)行處理?；蛘?，使摩擦輥在固定狀態(tài)下高速旋轉(zhuǎn)，經(jīng)酯化處理的聚合物膜一邊與其摩擦接觸一邊輸送，就能進(jìn)行連續(xù)的摩擦處理。摩擦處理的條件，根據(jù)所用的聚合物膜和層合的塑料膜及布料的種類、摩擦輥的直徑、輥?zhàn)拥霓D(zhuǎn)速及旋轉(zhuǎn)方向、聚合物膜及摩擦輥的移動(dòng)速度、和摩擦輥向聚合物膜壓下的強(qiáng)度等而異，應(yīng)適當(dāng)設(shè)定。
作為本發(fā)明所用的液晶化合物，可舉出在某段溫度范圍內(nèi)顯示出液晶性的化合物即熱致變液晶、和在某種化合物的溶液中于特定溫度范圍的溶液狀態(tài)下顯示出液晶性的化合物即溶致液晶。特別是熱致變液晶為了在寬的溫度范圍內(nèi)能顯示出液晶性，通?；旌鲜褂枚鄠€(gè)液晶化合物。液晶化合物可以是低分子量的化合物、高分子量的化合物或它們的混合物，最好顯示出的液晶狀態(tài)呈向列相。而且，為固定取向狀態(tài)，最好由紫外線或熱使液晶化合物聚合或交聯(lián)的化合物。作為這種液晶化合物，較好的是含有2-(甲基)丙烯?；h(huán)氧基、乙烯基等可聚合基團(tuán)的化合物，或者含有氨基和羥基等可交聯(lián)官能團(tuán)的化合物。作為這種化合物，例如WO97/44703號(hào)公報(bào)中所述的雜化取向(hybrid alignment)的液晶化合物(對(duì)聚酰亞胺這樣的通常取向膜進(jìn)行摩擦處理，然后在其摩擦處理面上形成液晶化合物時(shí)，該化合物的取向膜側(cè)有具有微小傾角的平面(planar)取向，空氣界面?zhèn)然緸橥?homeotropic)取向的液晶化合物)等。這些化合物在聚合引發(fā)劑或交聯(lián)劑的存在下，由紫外線或加熱等處理使其在保持取向狀態(tài)的同時(shí)聚合或交聯(lián)，從而得到光學(xué)各向異性體，之后對(duì)其進(jìn)行改變溫度等處理，可使其保持一定的取向狀態(tài)。
本發(fā)明中，形成液晶化合物層時(shí)，在能單獨(dú)涂布該化合物的情況下，可將該化合物直接涂布，從而在經(jīng)酯化處理的拉伸高分子膜、或經(jīng)酯化處理接著摩擦處理的高分子膜上，形成液晶化合物層，也可以溶液形式涂布。涂布時(shí)用作液晶化合物溶液的溶劑沒有特別的限制，只要能使該化合物的溶解性和涂布時(shí)對(duì)該聚合物膜的潤(rùn)濕性好、干燥后液晶相的取向不亂、該聚合物膜的酯化處理效果不消失即可。作為這種溶劑，雖然例如可舉出以下物質(zhì)，但并不限于此甲苯、二甲苯等芳香族烴類；苯甲醚、二噁烷、四氫呋喃等醚類；甲基異丁酮、甲乙酮、環(huán)己酮、環(huán)戊酮、2-戊酮、3-戊酮、2-己酮、3-己酮、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、2，6-二甲基-4-庚酮等酮類；正丁醇、2-丁醇、環(huán)己醇、異丙醇等醇類；甲基溶纖劑、乙酸甲酯溶纖劑等溶纖劑類；乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸甲酯等酯類。而且，溶劑可以是單一的也可為混合物。溶解液晶化合物時(shí)的濃度，雖然根據(jù)溶劑的溶解性、該聚合物膜的潤(rùn)濕性、涂布后的厚度等而異，但5～80重量％較好，10～70重量％左右更好。并且，為提高該聚合物膜的潤(rùn)濕性和涂布厚度的均一性，可加入各種勻涂劑。勻涂劑的種類沒有特別的限制，只要不打亂液晶的取向即可。
本發(fā)明中，在經(jīng)酯化處理的拉伸聚合物膜上、或經(jīng)酯化處理接著摩擦處理的聚合物膜上涂布上述液晶化合物的方法，雖然沒有特別的限制，但由于涂布后液晶層的厚度會(huì)影響傾斜時(shí)的相位差，最好為能以均勻厚度涂布的方法。作為這種涂布方法，例如有微型凹版涂布方式，凹版涂布方式、繞線棒涂布方式、浸涂方式、噴涂方式、彎月面涂布方式等方法。液晶化合物層的厚度雖然根據(jù)所需的相位差值而異，而相位差值根據(jù)該化合物的雙折射率而異，但其厚度為0.05～20微米較好，0.1～10微米左右更好。
本發(fā)明的取向方法，例如有以下方法從溶解性和潤(rùn)濕性考慮，將配制好的液晶化合物溶液(必要時(shí)還加入聚合引發(fā)劑或交聯(lián)劑、勻涂劑)涂布在經(jīng)酯化處理的拉伸聚合物膜、或經(jīng)酯化處理接著摩擦處理的聚合物膜上，然后通過加熱使之干燥，從而使液晶化合物取向，之后必要時(shí)由紫外線或加熱使之聚合或交聯(lián)以固定取向。通過加熱而干燥的條件、和由紫外線或熱使之聚合或交聯(lián)的條件，從所用溶劑的種類、和液晶化合物的取向狀態(tài)隨溫度的變化和穩(wěn)定性來考慮是適當(dāng)?shù)摹?br> 由本發(fā)明的取向方法所得到的沿著和拉伸方向或摩擦方向不同的方向(例如和拉伸聚合物膜表面或摩擦處理面幾乎垂直的方向)取向的液晶化合物層，可與經(jīng)酯化處理的拉伸聚合物膜、或經(jīng)酯化處理接著摩擦處理的聚合物膜結(jié)合成一體使用，從而獲得本發(fā)明具有聚合物膜的光學(xué)膜。而且，如果能從該聚合物膜剝離取向的液晶化合物，就能通過使用粘合劑或膠粘劑而轉(zhuǎn)印到其它膜上，從而獲得本發(fā)明具有液晶化合物層的光學(xué)膜。
作為通過和經(jīng)酯化處理的拉伸聚合物膜結(jié)合成一體使用，從而得到的本發(fā)明具有拉伸聚合物膜的光學(xué)膜的具體例子，在該拉伸聚合物膜為相位差板的情況下，可舉出在該相位差板上直接形成沿著一定方向取向的液晶化合物層而成的、具有和經(jīng)酯化處理的拉伸聚合物膜單獨(dú)的相位差特性(例如相位差值隨視角的變化)不同的特性的光學(xué)膜。在該拉伸聚合物膜是具有上述偏光性的膜的情況下，可舉出在該偏光膜上直接形成沿著一定方向取向的液晶化合物層的偏光板。在這種情況下，與以前液晶化合物在其它膜上取向形成后、用粘合劑等將它貼合到兩面被三乙酰纖維素夾持的拉伸聚合物膜構(gòu)成的偏光板上的工序相比，制品更為薄型、工序更簡(jiǎn)便。
如果本發(fā)明的方法得到的液晶化合物幾乎垂直地取向，并具有在厚度方向上為正的單軸性，由于能補(bǔ)償伴隨著具有在厚度方向上為負(fù)的單軸性的光學(xué)各向異性體的傾斜所產(chǎn)生的相位差值變化，所以能使用于各種光學(xué)元件。因此，例如，通過層合具有相對(duì)像膽固醇型液晶膜這樣的在厚度方向上為負(fù)的單軸性、并且?guī)缀醮怪比∠虻囊壕Щ衔?，可得到為本發(fā)明光學(xué)膜一種形態(tài)的改善了視角特性的膽固醇型液晶膜。而且，通過將該膜與1/4波長(zhǎng)板層合，可得到為本發(fā)明光學(xué)膜另一形態(tài)的改善了視角依賴性的非吸收性偏光板。此外，在偏光膜上形成幾乎垂直取向的液晶化合物層，然后再層合1/4波長(zhǎng)板、還有膽固醇型液晶膜，從而得到為本發(fā)明另一形態(tài)的用于液晶顯示器等中、背光利用效率高的廣視角、高對(duì)比度的偏光板。幾乎垂直取向的液晶化合物層和經(jīng)單軸拉伸的相位差膜層合而成的為本發(fā)明光學(xué)膜一種形態(tài)的相位差膜，其相位差隨傾斜(視角)的變化與相位差隨單軸拉伸的相位差膜的傾斜的變化可不同。
在將沿一定方向取向的液晶化合物層剝離后使用的情況下，例如，液晶化合物層和其它相位差板結(jié)合的滯相軸(slow axis)(或超前相位軸(fast axis))與該液晶化合物相的光軸之間的關(guān)系，有時(shí)會(huì)影響兩者為層合體時(shí)的光學(xué)特性。因此，在這種情況下，例如用粘合劑等將液晶化合物和相位差板貼合，使液晶化合物沿它與相位差板的給定光軸配置，然后從所述拉伸聚合物膜或所述經(jīng)摩擦的聚合物膜上剝離，可得到本發(fā)明具有液晶化合物的光學(xué)膜。此時(shí)，剝離后的聚合物膜，如果使液晶化合物取向的能力不降低，就還能再次利用。
本發(fā)明所得的光學(xué)膜，通過在液晶顯示器、等離子顯示器、電場(chǎng)致發(fā)光顯示器等各種圖像顯示裝置中使用，可得到例如視角特性、對(duì)比度特性、抗反射特性等被改善的本發(fā)明圖像顯示裝置。在液晶顯示器中使用時(shí)，例如可通過以夾持液晶電池這樣的形式設(shè)置本發(fā)明的光學(xué)膜來得到所需特性，或僅在背光側(cè)或觀察者側(cè)設(shè)置本發(fā)明的光學(xué)膜，得到本發(fā)明的液晶顯示裝置。特別是通過使用和偏光板結(jié)合成一體的本發(fā)明光學(xué)膜，和以前在拉伸聚合物膜兩面被三乙酰纖維素夾持的偏光板上貼合具有其它液晶化合物層所構(gòu)成的膜相比，制品更為薄型、工序更簡(jiǎn)便。
實(shí)施例以下，舉出實(shí)施例，更具體說明本發(fā)明。
實(shí)施例1將厚75微米、聚合度為2400的聚乙烯醇膜在50℃的3％硼酸水溶液中以單軸拉伸至5倍，在保持拉緊狀態(tài)的同時(shí)，經(jīng)水洗、干燥，得到厚約25微米的經(jīng)硼酸(H3BO3)處理過的拉伸聚合物膜。該膜的聚乙烯醇中硼酸含量為13.5％。接著，將WO97/44703號(hào)公報(bào)中所述的雜化取向液晶化合物(由以下兩式所表示的混合物形成、顯示出向列型液晶相的可紫外線固化型液晶化合物，所述的液晶化合物是在對(duì)聚酰亞胺這樣的常用取向膜進(jìn)行摩擦處理，然后在它的摩擦處理面上形成該液晶化合物層時(shí)，該化合物的取向膜側(cè)具有微小傾角的平面(planar)取向，空氣界面?zhèn)然緸橥蛉∠?23.5重量份下式所表示的化合物、 及70.5重量份的下式所表示的化合物， 以及6重量份的光致聚合引發(fā)劑IRGACURE 907(Ciba Geigy社制造)，溶解于130重量份甲苯與55.7重量份環(huán)己酮的混合溶液中，調(diào)制成固體組分濃度為35％的溶液。在用粘合劑粘合在玻璃板上的上述拉伸聚合物膜上，用繞線棒涂布該溶液，使其在干燥后的厚度約為1微米，通過加熱除去溶劑，然后用高壓汞燈(80瓦/厘米)照射使其聚合，形成本發(fā)明的液晶化合物層。此后，將所得的液晶化合物層轉(zhuǎn)印到涂布有粘合劑的三乙酰纖維素膜上，得到本發(fā)明具有液晶化合物層的光學(xué)膜。用自動(dòng)雙折射測(cè)定儀(王子計(jì)測(cè)機(jī)器社制造KOBRA-21AD)，測(cè)定光學(xué)膜轉(zhuǎn)印前該液晶化合物層從垂直于拉伸聚乙烯醇膜表面的方向朝拉伸方向側(cè)、和朝正交于拉伸方向的方向傾斜時(shí)的相位差值變化。其結(jié)果示于

圖1。并且相同地，用自動(dòng)雙折射測(cè)定儀(王子計(jì)測(cè)機(jī)器社制造KOBRA-21AD)，測(cè)定僅有液晶化合物層轉(zhuǎn)印到涂布有粘合劑的玻璃板上時(shí)，它從垂直于膜表面的方向傾斜時(shí)的相位差值變化。其結(jié)果示于圖2。
實(shí)施例2除了使用POLATECHNO社制造的碘系偏光板(聚合度1700、拉伸后的厚度約20微米、聚乙烯醇中硼酸(H3BO3)含量約為15％、僅在一面用聚乙烯醇系粘合劑粘合經(jīng)皂化處理的聚乙烯醇膜)以外，用和實(shí)施例1相同的操作，形成本發(fā)明的液晶化合物層。所得的液晶化合物層相位差隨傾斜角的變化用和實(shí)施例1相同的方法測(cè)定。
其結(jié)果示于圖3。并且相同地，用自動(dòng)雙折射測(cè)定儀(王子計(jì)測(cè)機(jī)器社制造KOBRA-21AD)，測(cè)定僅有液晶化合物層轉(zhuǎn)印到涂布有粘合劑的玻璃板上時(shí)，它從垂直于膜表面的方向傾斜時(shí)的相位差值變化。其結(jié)果示于圖4。
實(shí)施例3將聚乙烯醇(GOSENOL NH26，日本合成化學(xué)工業(yè)社制造)的1％水溶液涂布到經(jīng)皂化處理過的三乙酰纖維素膜上，于70℃下干燥。然后，在該具有聚乙烯醇膜的三乙酰纖維素膜上，涂布0.1％的硼酸(H3BO3)，于70℃下干燥。再用繞有人造絲制摩擦布(YA-20-R吉川化工社制造)的直徑50毫米的摩擦輥，在摩擦輥轉(zhuǎn)速為200米/分鐘、與具有經(jīng)硼酸處理的聚乙烯醇膜的三乙酰纖維素膜的接觸長(zhǎng)度為3毫米、該膜的輸送速度為1米/分鐘的條件下，對(duì)具有經(jīng)硼酸處理過的聚乙烯醇膜的三乙酰纖維素膜的聚乙烯醇膜表面進(jìn)行摩擦處理。
得到厚約25微米的經(jīng)硼酸(H3BO3)處理過的拉伸聚合物膜。接著，用實(shí)施例1中所用的由以下兩種液晶化合物形成的混合物23.5重量份下式所表示的化合物、 及70.5重量份的下式所表示的化合物，
以及6重量份的光致聚合引發(fā)劑IRGACURE 907(Ciba Geigy社制造)，溶解于130重量份甲苯與55.7重量份環(huán)己酮的混合溶液中，調(diào)制成固體組分濃度為35％的溶液。在經(jīng)上述摩擦處理和硼酸處理過的具有聚乙烯醇膜的三乙酰纖維素膜的經(jīng)摩擦處理過的聚乙烯醇膜表面上，用繞線棒涂布該溶液，使其在干燥后的厚度約為1微米，通過加熱除去溶劑，然后用高壓汞燈(80瓦/厘米)照射使其聚合，形成本發(fā)明的具有液晶化合物層的光學(xué)膜。用自動(dòng)雙折射測(cè)定儀(王子計(jì)測(cè)機(jī)器社制造KOBRA-21AD)，測(cè)定在光學(xué)膜轉(zhuǎn)印前該液晶化合物層從垂直于具有聚乙烯醇膜的三乙酰纖維素表面的方向朝摩擦方向側(cè)、和朝正交于摩擦方向的方向傾斜時(shí)的相位差值變化。其結(jié)果示于圖5。并且相同地，用自動(dòng)雙折射測(cè)定儀(王子計(jì)測(cè)機(jī)器社制造KOBRA-21AD)，測(cè)定僅將轉(zhuǎn)印液晶化合物層轉(zhuǎn)印到涂布有粘合劑玻璃板上時(shí)，它從垂直于膜表面的方向傾斜時(shí)的相位差值變化。其結(jié)果示于圖6。
比較例除了不使用0.1％硼酸(H3BO3)水溶液以外，用和實(shí)施例3相同的方法，對(duì)經(jīng)皂化處理過的三乙酰纖維素膜上層合的聚乙烯醇膜的表面進(jìn)行摩擦處理，然后形成液晶化合物層。所得液晶化合物層相位差隨傾斜角的變化用和實(shí)施例3相同的方法測(cè)定。其結(jié)果示于圖7。
并且相同地，用和實(shí)施例1相同的方法，測(cè)定僅有液晶化合物層轉(zhuǎn)印到涂布有粘合劑的玻璃板上時(shí)，它從垂直于膜表面的方向傾斜時(shí)的相位差值變化。其結(jié)果示于圖8。
從實(shí)施例1和2可知，通過本發(fā)明的取向方法，即使使用拉伸聚合物，液晶化合物層全體都能沿著和拉伸方向不同的方向、與該膜表面幾乎垂直地取向(雜化取向)。而且，從實(shí)施例3和比較例可知，通過本發(fā)明的取向方法，液晶化合物層全體都能沿著和摩擦方向不同的方向、與該膜表面幾乎垂直地取向(雜化取向)。
發(fā)明效果本發(fā)明的液晶化合物的取向方法，其特征是對(duì)含有羥基的聚合物膜進(jìn)行以下步驟(a)拉伸處理和酯化處理、或
(b)酯化處理、接著摩擦處理，然后在該膜上形成液晶化合物層，從而使液晶化合物在(a)的情況下沿著和拉伸方向不同的方向取向，或在(b)的情況下沿著和經(jīng)摩擦處理的所述膜表面幾乎垂直的方向取向。通過該方法，能制成可用于各種光學(xué)元件的、沿著和拉伸方向不同的方向或和經(jīng)摩擦處理的聚合物膜表面幾乎垂直的方向取向的液晶化合物層、以及具有該化合物層的光學(xué)膜。
附圖簡(jiǎn)述圖1所示的是本發(fā)明實(shí)施例1制得的液晶化合物層的相位差隨傾斜角的變化。
圖2所示的是本發(fā)明實(shí)施例1制得的液晶化合物層轉(zhuǎn)印到涂布有粘合劑的玻璃板上時(shí)相位差隨傾斜角的變化。
圖3所示的是本發(fā)明實(shí)施例2制得的液晶化合物層的相位差隨傾斜角的變化。
圖4所示的是本發(fā)明實(shí)施例2制得的液晶化合物層轉(zhuǎn)印到涂布有粘合劑的玻璃板上時(shí)相位差隨傾斜角的變化。
圖5所示的是本發(fā)明實(shí)施例3制得的液晶化合物層的相位差隨傾斜角的變化。
圖6所示的是本發(fā)明實(shí)施例3制得的液晶化合物層轉(zhuǎn)印到涂布有粘合劑的玻璃板上時(shí)相位差隨傾斜角的變化。
圖7所示的是本發(fā)明比較例制得的液晶化合物層的相位差隨傾斜角的變化。
圖8所示的是本發(fā)明比較例制得的液晶化合物層轉(zhuǎn)印到涂布有粘合劑的玻璃板上時(shí)相位差隨傾斜角的變化。
權(quán)利要求
1.液晶化合物的取向方法，其特征在于，對(duì)含有羥基的聚合物膜進(jìn)行a)拉伸處理和酯化處理，或b)酯化處理，接著摩擦處理，然后在該膜上形成液晶化合物層，從而在a)的情況下使所述的液晶化合物沿著和拉伸方向不同的方向取向，在b)的情況下沿著和經(jīng)摩擦處理的所述膜表面幾乎垂直的方向取向。
2.如權(quán)利要求1所述的液晶化合物的取向方法，其特征在于，對(duì)所述含有羥基的聚合物膜進(jìn)行拉伸處理和酯化處理時(shí)，液晶化合物層沿著和所述膜表面幾乎垂直的方向取向。
3.如權(quán)利要求1或2中任何一項(xiàng)所述的液晶化合物的取向方法，其特征在于，所述的酯化處理用硼酸化合物進(jìn)行。
4.如權(quán)利要求3所述的液晶化合物的取向方法，其特征在于，所述的硼酸化合物是原硼酸。
5.如權(quán)利要求1～4中任何一項(xiàng)所述的液晶化合物的取向方法，其特征在于，所述的含有羥基的聚合物膜是聚乙烯醇或其衍生物。
6.如權(quán)利要求1～5中任何一項(xiàng)所述的液晶化合物的取向方法，其特征在于，所述進(jìn)行拉伸處理和酯化處理的聚合物膜具有偏光性。
7.如權(quán)利要求1～6中任何一項(xiàng)所述的液晶化合物的取向方法，其特征在于，形成所述液晶化合物層的方法，包括如下步驟(a)經(jīng)拉伸處理和酯化處理的聚合物膜、或(b)經(jīng)酯化處理、接著摩擦處理的聚合物膜上涂布所述液晶化合物的溶液，然后使之干燥。
8.如權(quán)利要求1～7中任何一項(xiàng)所述的液晶化合物的取向方法，其特征在于，所述的液晶化合物是熱致變液晶或溶致液晶。
9.如權(quán)利要求8所述的液晶化合物的取向方法，其特征在于，所述的液晶化合物是液晶狀態(tài)中呈向列相的化合物。
10.如權(quán)利要求1～9中任何一項(xiàng)所述的液晶化合物的取向方法，其特征在于，所述的液晶化合物是可紫外線固化型或熱固型液晶化合物。
11.光學(xué)膜，它具有由權(quán)利要求1～10中任何一項(xiàng)所述的液晶化合物的取向方法制得的液晶化合物層。
12.光學(xué)膜，它具有由權(quán)利要求1～10中任何一項(xiàng)所述的液晶化合物的取向方法制得的聚合物膜。
13.圖像顯示裝置，它具有權(quán)利要求11或12中任何一項(xiàng)所述的光學(xué)膜。
14.如權(quán)利要求13所述的圖像顯示裝置，其特征在于，所述的圖像顯示裝置是液晶顯示裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供了通過拉伸處理或摩擦處理，使液晶化合物沿著和拉伸或摩擦方向不同的方向取向的方法。該液晶化合物的取向方法的特征是，通過對(duì)含有羥基的聚合物膜進(jìn)行(a)拉伸處理和酯化處理、或(b)酯化處理、接著摩擦處理，然后在該膜上形成液晶化合物層，從而使液晶化合物在(a)的情況下沿著和拉伸方向不同的方向取向，或在(b)的情況下沿著和經(jīng)摩擦處理的所述膜表面幾乎垂直的方向取向。
文檔編號(hào)G02B5/30GK1432137SQ01810339
公開日2003年7月23日 申請(qǐng)日期2001年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月24日
發(fā)明者田中興一 申請(qǐng)人:日本化藥株式會(huì)社