(57)【要約】【課題】粘着剤層を介して画像表示セル等に貼り合わせた際に、リワーク不良が生じ難い配向液晶フィルムを提供する。【解決手段】配向液晶フィルムは、液晶分子が所定方向に配向した液晶層からなり、２種以上の化合物を含む。配向液晶フィルムは、少なくとも１種の光重合性液晶化合物の重合物を含む。配向液晶フィルムは、表面からの深さ３０ｎｍにおける水平荷重と表面からの深さ１５ｎｍにおける水平荷重の比が所定範囲内であることが好ましい。配向液晶フィルムは、例えば、フィルム基板上に、少なくとも１種は光重合性液晶化合物と他の化合物とを含む液晶性組成物を塗布し、液晶分子を所定方向に配向させた後、液晶性化合物を重合または架橋することにより得られる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶分子が所定方向に配向した液晶層からなる配向液晶フィルムであって、
２種以上の化合物を含み、そのうちの少なくとも１種は光重合性液晶化合物の重合物であり、
表面からの深さ３０ｎｍにおける水平荷重が、表面からの深さ１５ｎｍにおける最大水平荷重の１〜２．２倍である、配向液晶フィルム。
【請求項２】
前記２種以上の化合物として、側鎖型液晶ポリマーおよび光重合性液晶化合物の重合物を含む、請求項１に記載の配向液晶フィルム。
【請求項３】
前記側鎖型液晶ポリマーは、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とを有する、請求項２に記載の配向液晶フィルム。
【請求項４】
液晶分子がホメオトロピック配向している、請求項１〜３のいずれか１項に記載の配向液晶フィルム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の配向液晶フィルム；および前記配向液晶フィルムの第一主面に設けられた粘着剤層、を備える、粘着剤付き光学フィルム。
【請求項６】
さらに、前記配向液晶フィルムの第二主面上に接着層を介して貼り合わせられた他のフィルムを備える、請求項５に記載の粘着剤付き光学フィルム。
【請求項７】
画像表示セルの表面に、請求項１〜４のいずれか１項に記載の配向液晶フィルムが、粘着剤層を介して貼り合わせられている、画像表示装置。
【請求項８】
液晶分子が所定方向に配向した液晶層からなる配向液晶フィルムの製造方法であって、
第一主面および第二主面を有するフィルム基板の第一主面上に、液晶性化合物を含む液晶性組成物を塗布する塗布工程；
前記液晶性組成物を加熱して、液晶分子を所定方向に配向させる液晶配向工程；および
光照射により前記液晶性化合物を重合または架橋する光重合工程、を有し、
前記液晶性組成物は、２種以上の化合物を含み、そのうちの少なくとも１種は光重合性液晶化合物であり、
前記光重合工程における積算照射光量が、１００〜３７０ｍＪ／ｃｍ２である、配向液晶フィルムの製造方法。
【請求項９】
前記光重合工程後において、配向液晶フィルムの表面からの深さ３０ｎｍにおける最大水平荷重が、表面からの深さ１５ｎｍにおける最大水平荷重の１〜２．２倍である、請求項８に記載の配向液晶フィルムの製造方法。
【請求項１０】
前記２種以上の化合物として、側鎖型液晶ポリマーおよび光重合性液晶化合物を含む、請求項８または９に記載の配向液晶フィルムの製造方法。
【請求項１１】
前記側鎖型液晶ポリマーは、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とを有する、請求項１０に記載の配向液晶フィルムの製造方法。
【請求項１２】
前記フィルム基板の前記第一主面には配向膜が設けられていない、請求項８〜１１のいずれか１項に記載の配向液晶フィルムの製造方法。
【請求項１３】
前記フィルム基板が、１０〜５００ｎｍの面内レターデーションを有する延伸フィルムである、請求項１２に記載の配向液晶フィルムの製造方法。
【請求項１４】
液晶分子が所定方向に配向した液晶層からなる配向液晶フィルム、前記配向液晶フィルムの第一主面に設けられた粘着剤層、および前記配向液晶フィルムの第二主面上に接着層を介して貼り合わせられた他のフィルムを備える粘着剤付き光学フィルムを製造する方法であって、
請求項８〜１２のいずれか１項に記載の方法により、フィルム基板上に配向液晶フィルムが設けられ、フィルム基板の第一主面と配向液晶フィルムの第一主面とが接している積層体を形成し、
前記配向液晶フィルムの第二主面上に、接着剤層を介して他のフィルムを貼り合わせ、
前記前記配向液晶フィルムからフィルム基板を剥離し、
前記配向液晶フィルムの第二主面に粘着剤層を積層する、
粘着剤付き光学フィルムの製造方法。
【請求項１５】
前記接着剤層が光硬化型の接着剤であり、
前記接着剤を光硬化するために照射する光が、前記配向液晶フィルムを形成する際の前記光重合工程において前記光重合性液晶化合物を硬化するために照射した光よりも長波長の光である、請求項１４に記載の粘着剤付き光学フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶分子が配向した配向液晶フィルム、およびその製造方法、ならびに当該配向液晶フィルムを備える画像表示装置に関する。さらに、本発明は配向液晶フィルムの一方の面に粘着剤層を備える着剤付き光学フィルム、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置の光学補償、有機ＥＬ素子の外光反射防止等の機能を有する光学フィルムとして、液晶化合物が所定方向に配向した液晶フィルム（配向液晶フィルム）が用いられている。配向液晶フィルムは、ポリマーの延伸フィルムに比べて複屈折が大きいため、薄型化や軽量化に有利である。
【０００３】
サーモロトピック液晶を用いる場合は、液晶性組成物（溶液）を基板上に塗布し、組成物中に含まれる化合物が液晶状態となるように加熱した後に、冷却して配向を固定することにより配向液晶フィルムが得られる。液晶性組成物が光重合性を有する液晶化合物（液晶モノマー）を含む場合は、冷却後、光照射により液晶モノマーを重合または架橋することにより、安定性を向上できる。
【０００４】
液晶化合物は、基板上に塗布する際のせん断力や配向膜の配向規制力等により、液晶分子を所定方向に配向させることが可能であり、種々の光学異方性を有する配向液晶フィルムが得られる。例えば、正の屈折率異方性を有する液晶分子をフィルム面の法線方向（厚み方向）に配向させたホメオトロピック配向液晶フィルムは、液晶分子の配向方向である厚み方向の屈折率（異常光屈折率）ｎｚが面内の屈折率（常光屈折率）ｎｘおよびｎｙよりも大きく、ｎｚ＞ｎｘ＝ｎｙの屈折率異方性を有するポジティブＣプレートとして利用できる。
【０００５】
自発的にホメオトロピック配向する物質は非常に限られているため、ホメオトロピック配向液晶フィルムの作製においては、一般に、垂直配向膜を備える基板が用いられる。特許文献１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とを有する側鎖型液晶ポリマー、および光重合性液晶モノマーを含む組成物を用いることにより、垂直配向膜を有していない基板上にホメオトロピック配向液晶フィルムを形成できることを開示している。特許文献１では、液晶ポリマーの非液晶性フラグメント側鎖が、ホメオトロピック配向を促進する作用を有すると考えらえる旨が記載されている。
【０００６】
配向液晶フィルムを、偏光板等の光学フィルムとともに画像表示セルの表面に貼り合わせることにより、画像表示装置が得られる。画像表示セルへの配向液晶フィルムの貼り合わせには、一般に、粘着剤が用いられる。画像表示セルに粘着剤を介して光学フィルムを貼り合わせる際に、気泡の混入や貼り位置のずれ等の不良が生じる場合がある。また、画像表示セルに光学フィルムを貼り合わせた後に、光学フィルムの欠点等に起因する不良が検出される場合がある。このような不良が生じた場合は、画像表示セルから光学フィルムを剥離する作業（リワーク）が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４１７４１９２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
画像表示装置には、より高い耐久性が要求されるようになっており、長時間の高温高湿環境への暴露や落下衝撃試験等の過酷な条件でも、光学フィルムが画像表示セルから剥離しないことが求められている。画像表示セルと光学フィルムとの貼り合わせに接着力の高い粘着剤を用いることにより、画像表示装置の使用環境における画像表示セルからの光学フィルムの剥離を抑制できる。
【０００９】
一方、接着力の高い粘着剤を用いると、リワークの際に大きな剥離力を要し、画像表示セルの表面への粘着剤の残存（糊残り）や、光学フィルムの層間での剥離（層間剥離）等の不具合（リワーク不良）が生じる場合がある。特に、光学フィルムが配向液晶フィルムを含む場合は、リワーク時の大きな剥離力により、配向液晶フィルムの凝集破壊が生じやすく、これに伴って糊残りや層間剥離によるリワーク不良が発生しやすいことが、本発明者の検討により判明した。
【００１０】
上記に鑑み、本発明は、粘着剤を介して画像表示セルと貼り合わせた場合に、リワーク不良の発生が抑制された配向液晶フィルムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記に鑑み本発明者らが検討の結果、表面から所定の深さにおける水平荷重の比が所定範囲内である場合に、配向液晶フィルムの凝集破壊が生じ難く、粘着剤を介して画像表示セルと貼り合わせた場合のリワーク不良を抑制できることを見出し、本発明に至った。
【００１２】
本発明は、液晶分子が所定方向に配向した液晶層からなる配向液晶フィルムおよびその製造方法に関する。配向液晶フィルムは、２種以上の化合物を含み、そのうちの少なくとも１種は光重合性液晶化合物の重合物である。
【００１３】
配向液晶フィルムに含まれる他の化合物の例として、ポリマーが挙げられる。ポリマーの例としては、側鎖型液晶ポリマーが挙げられる。例えば、配向液晶フィルムが、光重合性液晶化合物の重合物に加えて、液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニットと、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とを有する側鎖型液晶ポリマーを含むことにより、光重合性液晶化合物のホメオトロピック配向が促進され、ホメオトロピック配向液晶フィルムが得られる。
【００１４】
光重合性液晶化合物の重合物を含む配向液晶フィルムは、例えば、フィルム基板上に、光重合性液晶化合物と光重合性を有さない化合物（例えば上記の側鎖型液晶ポリマー）とを含む液晶性組成物を塗布し、液晶性組成物を加熱して液晶分子を所定方向に配向させ、光照射により光重合性液晶化合物を重合または架橋することにより得られる。フィルム基板として配向膜が設けられていないフィルムを用いてもよい。配向膜が設けられていないフィルム基板は、１０〜５００ｎｍの面内レターデーションを有する延伸フィルムであってもよい。
【００１５】
配向液晶フィルムは、表面からの深さ３０ｎｍにおける最大水平荷重Ｆ３０が、表面からの深さ１５ｎｍにおける最大水平荷重Ｆ１５の１〜２．２倍であることが好ましい。例えば、光重合性液晶化合物を重合または架橋する際の光照射量を調整することにより、配向液晶フィルムのＦ３０／Ｆ１５を調整できる。光重合性液晶化合物を重合または架橋する際の積算照射光量は、１００〜３７０ｍＪ／ｃｍ２が好ましい。
【００１６】
上記の配向液晶フィルムの使用形態として、配向液晶フィルムの一方の主面に粘着剤層を備える粘着剤付き光学フィルムが挙げられる。粘着剤付き光学フィルムは、配向液晶フィルムの他方の主面に、接着層を介して貼り合わせられた他のフィルムを備えていてもよい。
【００１７】
配向液晶フィルムの一方の面に粘着剤層を備え、他方の面に接着層を介して貼り合わせられた他のフィルムを備える粘着剤付き光学フィルムは、例えば、フィルム基板上で配向液晶フィルムを形成し、配向液晶フィルム上に接着剤層を介して他のフィルムを貼り合わせた後、フィルム基板を剥離し、配向液晶フィルムに粘着剤層を積層することにより得られる。配向液晶フィルムと他のフィルムとを貼り合わせる接着剤は、光硬化型の接着剤でもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の配向液晶フィルムは、粘着剤を介して画像表示セルと貼り合わせた後、リワークを行った際に、凝集破壊が生じ難く、リワーク性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】粘着剤付き光学フィルムの一形態を示す断面図である。
【図２】粘着剤付き光学フィルムの製造プロセスの一例を示す概念図である。
【図３】画像表示装置の積層構成例を示す断面図である。
【図４】実施例の配向液晶フィルム作製時の積算光量と水平荷重の関係を示すグラフである。
【図５】実施例の配向液晶フィルムのＴＥＭ断面観察像である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の配向液晶フィルムは、液晶分子が所定方向に配向した液晶層からなる。液晶層は２種以上の化合物を含み、そのうちの少なくとも１種は光重合性液晶化合物の重合物である。
【００２１】
本発明の配向液晶フィルムは、表面からの深さ３０ｎｍにおける水平荷重Ｆ３０が、表面からの深さ１５ｎｍにおける水平荷重Ｆ１５の１〜２．２倍である。水平荷重は、ナノインデンテーターを所定の深さに押し込み、圧子を水平方向（深さ方向と直交する方向）に試料を相対移動させた際の荷重である。水平荷重は試料の所定の深さにおける硬さを表す指標であり、押し込み深さに依存して水平荷重が異なることは、試料が深さ方向に硬度分布を有することを意味する。
【００２２】
本発明の配向液晶フィルムは、Ｆ３０／Ｆ１５が２．２以下であり、表面近傍での深さ方向の硬度分布が小さい。そのため、粘着剤を用いて画像表示セルに配向液晶フィルムを貼り合わせた後、リワークを行う際に、配向液晶フィルムの凝集破壊が生じ難く、画像表示セルへの糊残り等の不具合（リワーク不良）を抑制できる。
【００２３】
図１は、配向液晶フィルム１に粘着剤層２が付設された粘着剤付き光学フィルムの一形態を示す断面図である。図１の粘着剤付き光学フィルムは、配向液晶フィルム１の一方の主面に粘着剤層２を備え、他方の面に接着剤層３を介して貼り合わせられたフィルム４を備える。粘着剤層２の表面にはセパレーター９が仮着されている。
【００２４】
図２Ａ〜２Ｄは、粘着剤付き光学フィルムの製造プロセスの一例を示している。まず、フィルム基板８上に液晶化合物を含む液晶性組成物を塗布し、液晶分子を所定方向に配向させた状態で光重合を行い液晶分子の配向状態を固定することにより、フィルム基板８上に配向液晶フィルム１が設けられた積層体１０が得られる（図２Ａ）。この積層体１０において、配向液晶フィルム１のフィルム基板８と接する面を「基板面」、反対側の面を「空気面」とする。
【００２５】
配向液晶フィルム１の空気面１２に接着剤層３を介してフィルム４を貼り合わせ（図２Ｂ）、配向液晶フィルム１の基板面１１からフィルム基板８を剥離する（図２Ｃ）。配向液晶フィルム１の基板面１１に粘着剤層２を積層することにより（図２Ｄ）、配向液晶フィルム１の基板面１１に粘着剤層２を備える粘着剤付き光学フィルムが得られる。
【００２６】
粘着剤付き光学フィルムは、例えば画像表示装置の形成に用いられる。図３は、粘着剤付き光学フィルムを備える画像表示装置の積層構成例を示す断面図であり、画像表示セル５０の表面に、粘着剤層２を介して配向液晶フィルム１が貼り合わせられている。画像表示セル５０としては、液晶セルや有機ＥＬセル等が挙げられる。
【００２７】
［配向液晶フィルム］
配向液晶フィルムは、液晶分子が所定方向に配向し、その配向状態が固定されや液晶層からなる。配向液晶フィルムは、非液晶材料からなるフィルムに比べて複屈折が格段に大きいため、所望のレターデーションを有する光学異方性素子の厚みを格段に小さくできる。配向液晶フィルムの厚みは、０．５〜７μｍ程度であり、好ましくは、１〜５μｍである。
【００２８】
液晶層は２種以上の化合物を含み、そのうちの少なくとも１種は光重合性液晶化合物の重合物である。配向液晶フィルムは、フィルム基板上に、液晶性組成物を塗布し、液晶性組成物を加熱して液晶分子を所定方向に配向させ、光照射により液晶性化合物を重合または架橋することにより得られる。
【００２９】
＜液晶性組成物＞
液晶性組成物は、２種以上の化合物を含む。液晶性組成物には少なくとも１種の光重合性液晶化合物が含まれる。液晶性組成物に含まれる液晶性化合物は、液晶相がネマチック相であるもの（ネマチック液晶）が好ましい。液晶化合物の液晶性の発現機構は、リオトロピックでもサーモトロピックでもどちらでもよい。ホメオトロピック配向液晶フィルムを得るためには、サーモトロピック液晶を用いることが好ましい。
【００３０】
（光重合性液晶化合物）
光重合性液晶化合物（モノマー）は、１分子中にメソゲン基と少なくとも１つの光重合性官能基とを有する。液晶モノマーが液晶性を示す温度（液晶相転移温度）は、４０〜１００℃が好ましく、５０〜９０℃がより好ましく、５５〜８５℃がさらに好ましい。
【００３１】
配向液晶フィルムの作製においては、液晶性組成物を基板上に塗布し、液晶相転移温度以上に加熱して液晶分子を配向させた後、ガラス転移温度以下に冷却して配向を固定し、光を照射して液晶モノマーの光硬化（重合および／または架橋）を行う。光照射により、液晶モノマーの光重合性官能基が反応し、光重合性液晶化合物の重合物が得られる。光硬化後の重合物は非液晶性であり、温度変化による、液晶相、ガラス相、結晶相の転移が生じない。そのため、液晶モノマーを所定方向に配向させた状態で光硬化を行うと、温度変化による影響を受け難く安定性に優れる配向液晶フィルムが得られる。
【００３２】
液晶モノマーのメソゲン基としては、ビフェニル基、フェニルベンゾエート基、フェニルシクロヘキサン基、アゾキシベンゼン基、アゾメチン基、アゾベンゼン基、フェニルピリミジン基、ジフェニルアセチレン基、ジフェニルベンゾエート基、ビシクロヘキサン基、シクロヘキシルベンゼン基、ターフェニル基等の環状構造が挙げられる。これらの環状単位の末端は、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン基等の置換基を有していてもよい。
【００３３】
光重合性官能基としては、（メタ）アクリロイル基、エポキシ基、ビニルエーテル基等が挙げられる。中でも、（メタ）アクリロイル基が好ましい。光重合性液晶モノマーは、１分子中に２以上の光重合性官能基を有するものが好ましい。２以上の光重合性官能基を含む液晶モノマーを用いることにより、光重合後の液晶層に架橋構造が導入されるため、配向液晶フィルムの耐久性が向上する傾向がある。
【００３４】
液晶モノマーとしては、任意の適切な液晶モノマーが採用され得る。例えば、国際公開第００／３７５８５号、米国特許第５２１１８７７号、米国特許第４３８８４５３号、国際公開第９３／２２３９７号、欧州特許第０２６１７１２号、独国特許第１９５０４２２４号、独国特許第４４０８１７１号、英国特許第２２８０４４５号等に記載の重合性メソゲン化合物等が使用できる。液晶モノマーの具体例としては、例えば、ＢＡＳＦ社製「Ｐａｌｉｏｃｏｌｏｒ  ＬＣ２４２」、Ｍｅｒｃｋ社製「Ｅ７」、Ｗａｃｋｅｒ−Ｃｈｅｍ社製「ＬＣ−Ｓｉｌｌｉｃｏｎ−ＣＣ３７６７」等が挙げられる。
【００３５】
１分子中にメソゲン基と複数の（メタ）アクリロイル基とを有する光重合性液晶モノマーとしては、例えば、下記の一般式（IV）で表される化合物が挙げられる。
【００３６】
【化１】
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【００３７】
式（IV）において、Ｒは水素原子またはメチル基であり、ＡおよびＤはそれぞれ独立に１，４−フェニレン基または１，４−シクロヘキシレン基であり、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であり、ＹおよびＺはそれぞれ独立に−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−または−Ｏ−である。ｇおよびｈはそれぞれ独立に２〜６の整数である。
【００３８】
（液晶ポリマー）
液晶性組成物には、液晶モノマーに加えて、液晶モノマーの所定方向への配向を制御する化合物が含まれていることが好ましい。液晶性組成物に液晶モノマーの配向を制御する化合物が含まれることにより、配向膜を備えていない基板を用いた場合でも、液晶分子が所定方向に配向した液晶層を形成できる。
【００３９】
液晶モノマーの配向を制御するための化合物は、ポリマーでもよく低分子量化合物でもよい。例えば、液晶モノマーをホメオトロピック配向させるためには、液晶性組成物に側鎖型液晶ポリマーが含まれていることが好ましい。
【００４０】
側鎖型液晶ポリマーは、ホモポリマーでもよく、コポリマーでもよい。側鎖型液晶ポリマーは液晶性フラグメント側鎖を有するモノマーユニットのみを含んでいてもよく、液晶性フラグメント側鎖を有するモノマーユニットに加えて、側鎖に液晶性フラグメントを有していないモノマーユニットを含んでいてもよい。側鎖に液晶性フラグメントを有していないモノマーユニットとしては、側鎖を有さないモノマーユニット、および側鎖に非液晶性フラグメントを有するモノマーユニットが挙げられる。
【００４１】
ポリマーが側鎖に液晶性フラグメントを有することにより、液晶性が発現し、液晶性組成物を所定温度に加熱した際に、ポリマーの所定方向への配向が促進される傾向がある。また、ポリマーが側鎖に非液晶性フラグメントを有することにより、ポリマーとともに液晶性組成物中に含まれる光重合性液晶モノマーをホメオトロピック配向させる配向力が作用する。側鎖型液晶ポリマーの配向に付随して液晶モノマーを配向させ、この配向状態を固定することにより、ホメオトロピック配向液晶フィルムが得られる。
【００４２】
液晶性フラグメント側鎖を有するモノマーとしては、メソゲン基を含むネマチック液晶性の置換基を有する重合性化合物が挙げられる。メソゲン基としては、液晶モノマーのメソゲン基として先に例示したものが挙げられる。中でも、メソゲン基として、ビフェニル基またはフェニルベンゾエート基を有するものが好ましい。
【００４３】
非液晶性フラグメント側鎖を有するモノマーとしては、炭素数７以上の長鎖アルキル等の直鎖状の置換基を有する重合性化合物が挙げられる。液晶性モノマーおよび非液晶性モノマーの重合性官能基としては、例えば（メタ）アクリロイル基が挙げられる。
【００４４】
側鎖型液晶ポリマーとしては、一般式（I）で表される液晶性モノマーユニットと、一般式（II）で表される非液晶性モノマーユニットとを有するコポリマーが好ましく用いられる。
【００４５】
【化２】
2020034622.tif 000004
【００４６】
【化３】
2020034622.tif 000005
【００４７】
式（I）において、Ｒ１は水素原子またはメチル基であり、Ｒ２は、シアノ基、フルオロ基、炭素数１〜６のアルキル基、または炭素数１〜６のアルコキシ基であり、Ｘ１は−ＣＯ２−または−ＯＣＯ−である。ａは１〜６の整数であり、ｂおよびｃは、それぞれ独立に１または２である。
【００４８】
式（II）において、Ｒ３は水素原子またはメチル基であり、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、または下記一般式（III）で表される基である。
【００４９】
【化４】
2020034622.tif 000006
【００５０】
式（III）において、Ｒ５は炭素数１〜５のアルキル基であり、ｄは１〜６の整数である。
【００５１】
側鎖型液晶ポリマーにおける液晶性モノマーユニットと非液晶性モノマーユニットの比率は特に限定されないが、非液晶性モノマーユニットの割合が少ない場合は、側鎖型液晶ポリマーの配向に伴う光重合性液晶化合物の配向が不十分となり、光硬化後の液晶層の配向が不均一となる場合がある。一方、液晶性モノマーユニットの割合が少ない場合は、側鎖型液晶ポリマーが液晶モノドメイン配向性を示し難くなる。そのため、液晶性モノマーユニットと非液晶性モノマーユニットの合計に対する非液晶性モノマーの割合は、モル比で０．０１〜０．８が好ましく、０．１〜０．６がより好ましく、０．１５〜０．５がさらに好ましい。液晶性組成物の成膜性と配向性とを両立する観点から、側鎖型液晶ポリマーの重量平均分子量は、２０００〜１０００００程度が好ましく、２５００〜５００００程度がより好ましい。
【００５２】
側鎖型液晶ポリマーは、各種公知の方法により重合できる。例えば、モノマーユニットが重合性官能基として（メタ）アクリロイル基を有する場合は、光または熱を利用したラジカル重合により、液晶性フラグメントおよび非液晶性フラグメントを有する側鎖型液晶ポリマーが得られる。
【００５３】
（組成）
液晶性組成物中の光重合性液晶化合物（モノマー）と他の化合物の比率は特に制限されない。耐久性の高い配向液晶フィルムを得る観点からは、光重合性液晶化合物の含有量が他の化合物の含有量よりも多いことが好ましい。光重合性液晶化合物と液晶ポリマーとを含む液晶性組成物では、耐久性が高くかつ配向均一性の高配向液晶フィルムを得る観点から、光重合性液晶化合物の含有量（重量）は、液晶ポリマーの含有量の１．５〜１５倍が好ましく、２〜１０倍がより好ましく、２．５〜６倍がさらに好ましい。
【００５４】
光照射による光重合性液晶化合物の硬化を促進するために、液晶性組成物は、光重合開始剤を含有することが好ましい。光重合開始剤としては、光照射によりラジカルを生成するもの（光ラジカル発生剤）が好ましい。液晶性組成物中の光重合開始剤の含有量は、光重合性液晶化合物１００重量部に対して、通常０．５〜２０重量部程度であり、好ましくは３〜１５重量部程度、より好ましくは５〜１０重量部程度である。
【００５５】
光重合性液晶化合物と他の化合物（例えば側鎖型液晶ポリマー）、および光重合開始剤を溶媒と混合することにより、液晶性組成物を調製できる。溶媒は、光重合性液晶化合物を溶解可能であり、かつフィルム基板を侵食しない（または侵食性が低い）ものであれば特に限定されず、クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、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、オルソジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類；フェノール、バラクロロフェノール等のフェノール類；ベンゼン、トルエン、キシレン、メトキシベンゼン、１，２−ジメトキシベンゼン等の芳香族炭化水素類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のケトン系溶媒；酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒；ｔ−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、エチレング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、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール等のアルコール系溶媒；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒；アセトニトリル、ブチロニトリル等のニトリル系溶媒；ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒；エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ等が挙げられる。液晶性組成物の濃度は、通常３〜５０重量％程度であり、好ましくは７〜３５重量％程度である。
【００５６】
＜フィルム基板＞
液晶性組成物を塗布する基板としてはフィルム基板が好ましく用いられる。フィルム基板を用いることにより、基板上への液晶性組成物の塗布から液晶モノマーの光重合による硬化までの一連の工程をロール・トゥー・ロールにより実施できるため、配向液晶フィルムの生産性を向上できる。
【００５７】
フィルム基板は第一主面および第二主面を有し、第一主面上に液晶性組成物が塗布される。フィルム基板を構成する樹脂材料は、液晶性組成物の溶媒に溶解せず、かつ液晶性組成物を配向させるための加熱時の耐熱性を有していれば特に制限されず、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；ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン；ノルボルネン系ポリマー等の環状ポリオレフィン；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；アクリル系ポリマー；スチレン系ポリマー；ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド等が挙げられる。中でも、成形時の流動性に優れ、平滑性の高いフィルムが得られやすいことから、フィルム基板としてノルボルネン系ポリマーフィルムを用いることが特に好ましい。配向液晶フィルムを他のフィルム等に転写する際の剥離性に優れることからも、ノルボルネン系ポリマーフィルムが好ましい。ノルボルネン系ポリマーとしては、日本ゼオン製のゼオノア、ゼオネックス、ＪＳＲ製のアートン等が挙げられる。
【００５８】
フィルム基板には配向膜が設けられていてもよい。配向膜は、液晶化合物の種類や基板の材質等によって、適宜、適切なものを選択すればよい。配向膜を形成するための配向剤としては、レシチン、ステアリン酸、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、オクタデシルアミンハイドロクロライド、一塩基性カルボン酸クロム錯体、シランカップリング剤やシロキサン化合物等の有機シラン、パーフルオロジメチルシクロヘキサン、テトラフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン等が挙げられる。
【００５９】
上記のように、液晶性組成物が、光重合性液晶化合物に加えて、液晶の所定方向への配向を促進する化合物を含んでいる場合は、配向膜を設けていない基板を用いた場合でも、ホメオトロピック配向液晶フィルムを形成できる。配向膜を必要としないことにより、フィルム基板の汎用性が高められるとともに、工程を簡略化し、製造コストを低減できる。
【００６０】
フィルム基板として、延伸フィルムを用いてもよい。フィルムを延伸することにより、成膜時のダイライン等の凹凸が平準化されるため、フィルム基板の平滑性が向上し、算術平均粗さＲａが小さくなる傾向がある。表面の均一性が高いことから、フィルム基板として二軸延伸フィルムを用いることが特に好ましい。
【００６１】
フィルム基板として用いられる延伸フィルムの面内レターデーションＲ０は、一般に１０ｎｍ以上である。フィルム基板が１０ｎｍ以上の面内レターデーションを有する延伸フィルムである場合は、フィルムを構成するポリマーが所定方向（遅相軸方向または進相軸方向）に優先的に配向している。フィルム基板のポリマーの配向が、液晶分子をホモジニアス配向させる配向規制力を有するため、垂直配向膜が設けられていない場合は、液晶分子のホメオトロピック配向が阻害され、配向欠陥が生じる場合がある。後に詳述するように液晶分子をホメオトロピック配向させる際の加熱温度を低くすることにより、延伸フィルム基板用いた場合でも、配向欠陥が少ないホメオトロピック配向液晶フィルムが得られる。
【００６２】
フィルム基板の面内レターデーションが過度に大きいと、配向欠陥を低減可能な温度範囲が狭くなり、当該温度範囲内での液晶相転移が困難となる場合がある。そのため、フィルム基板の面内レターデーションＲ０は、５００ｎｍ以下が好ましく、３００ｎｍ以下がより好ましく、２００ｎｍ以下がさらに好ましい。
【００６３】
フィルム基板の厚みは特に限定されないが、ハンドリング性等を考慮すると、通常１０〜２００μｍ程度である。延伸フィルムの面内複屈折Δｎ（面内レターデーションＲ０を厚みで割った値）は、０．０１以下が好ましく、０．００８以下がより好ましく、０．００６以下がさらに好ましい。
【００６４】
フィルム基板の第一主面の算術平均粗さＲａは、３ｎｍ以下が好ましく、２ｎｍ以下がより好ましく、１．５ｎｍ以下がさらに好ましい。Ｒａが小さく平滑性の高いフィルム基板面に液晶性組成物を塗布することにより、配向液晶フィルムの配向欠陥が低減する傾向がある。上記の様に、フィルムを延伸することにより、フィルムのＲａが小さくなる傾向がある。そのため、延伸フィルム基板を用いることにより、配向液晶フィルの配向欠陥が低減する傾向がある。
【００６５】
フィルム基板の第一主面の表面形状が、その上に形成される配向液晶フィルムに転写されるため、配向液晶フィルムの基板面のＲａは、基板の第一主面のＲａに略等しくなる。そのため、第一主面のＲａが３ｎｍ以下のフィルム基板を用いた場合は、配向液晶フィルムの基板面のＲａも３ｎｍ以下となることが多い。また、液晶性組成物の塗布時のエアー面のＲａは、基板面のＲａよりも小さくなる傾向がある。そのため、第一主面のＲａが３ｎｍ以下のフィルム基板を用いれば、配向液晶フィルムの両面の算術平均粗さが３ｎｍ以下となる場合が多い。
【００６６】
算術平均粗さを上記範囲とするために、フィルム基板は内部にフィラーを含有していないものが好ましい。フィラーを含有せず表面の平滑性が高いフィルムは、滑り性が低いため、ブロッキングを生じたり、ロール・トゥー・ロールプロセスでの搬送不良や巻き不良を生じる場合がある。高平滑性に起因するブロッキングや搬送不良等の防止には、フィルム基板に滑り性の高い他のフィルムを貼り合わせる方法や、フィルム基板に易滑層を設ける方法が挙げられる。フィルム基板に他のフィルムを貼り合わせる場合は、第一主面（液晶性組成物を塗布する面）への接着層等の転写に起因する不具合（液晶の配向不良や光学的欠陥等）を抑制する観点から、第二主面（液晶性組成物の塗布面と反対側の面）に貼り合わせることが好ましい。ただし、ロール・トゥー・ロールプロセスでは、フィルム基板の巻取り時に、第二主面に付着した粘着剤等が第一主面に移着して、配向不良や光学的な欠陥の原因となり得る。
【００６７】
そのため、フィルム基板の少なくとも一方の面に易滑層を設けることにより、滑り性を改善することが好ましい。易滑層としては、例えば、ポリエステル、ポリウレタン等のバインダー中に平均粒径が１００ｎｍ以下の微小フィラーを含有させたものが挙げられる。
【００６８】
配向液晶フィルム１を、フィルム４と貼り合わせた後に、フィルム基板８から剥離する際に（図２Ｂおよび図２Ｃ参照）、剥離性を維持し、かつフィルム基板８からの剥離時の配向液晶フィルム１への易滑層の転写等の不具合を抑制する観点から、フィルム基板８は、液晶性組成物を塗布する面に易滑層を有していないことが好ましい。すなわち、第二主面に易滑層を有し、第一主面には易滑層を有していないフィルム基板を用いることが好ましい。
【００６９】
＜フィルム基板上への配向液晶フィルムの形成＞
フィルム基板上に液晶性組成物を塗布し、加熱により液晶性化合物を液晶状態として配向させた後に冷却して配向を固定化し、光照射により光重合性液晶化合物を重合または架橋することにより、配向液晶フィルムが得られる。
【００７０】
フィルム基板上に液晶性組成物を塗布する方法は特に限定されず、スピンコート、ダイコー、キスロールコート、グラビアコート、リバースコート、スプレーコート、マイヤーバーコート、ナイフロールコート、エアーナイフコート等を採用できる。溶液を塗布後、溶媒を除去することにより、フィルム基板上に液晶性組成物層が形成される。塗布厚みは、溶媒を乾燥後の液晶性組成物層の厚み（配向液晶フィルムの厚み）が０．５〜７μｍ程度となるように調整することが好ましい。
【００７１】
フィルム基板上に形成された液晶性組成物層を加熱して液晶相とすることにより、液晶化合物が配向する。加熱温度は特に限定されないが、通常４０〜２００℃程度である。加熱温度が過度に低いと液晶相への転移が不十分となる傾向があり、加熱温度が過度に高いと配向欠陥が増加する傾向がある。そのため、加熱温度は４５〜１００℃が好ましく、５０〜９５℃がより好ましく、５５〜９０℃がさらに好ましい。加熱時間は液晶相への転移が十分となるように調整すればよく、通常３０秒〜３０分程度である。
【００７２】
配向膜を設けていない延伸フィルム基板が用いられる場合は、加熱温度の上昇に伴ってフィルム基板の分子配向に起因するホモジニアス配向規制力が強くなる傾向がある。配向膜が設けられていない延伸フィルム基板上に液晶性組成物を塗布して用いてホメオトロピック配向液晶フィルムを作製する場合は、液晶ポリマーが液晶相に転移する温度範囲内の低温で加熱を行うことが好ましい。配向時の加熱温度Ｔ（℃）は、１００−３．５×１０３Δｎ以下が好ましい。Δｎは、延伸フィルム基板の面内複屈折である。加熱温度Ｔは、１００−４×１０３Δｎ以下がより好ましく、１００−４.５×１０３Δｎ以下がさらに好ましい。また、加熱温度Ｔは、１００−０．１Ｒ０以下が好ましく、１００−０．１２Ｒ０以下がより好ましく、１００−０．１３Ｒ０以下がさらに好ましい。Ｒ０は、延伸フィルム基板の面内レターデーションである。
【００７３】
上記のように、平滑性の高い延伸フィルム基板を用い、かつ液晶を配向させる際の加熱温度Ｔを調整することにより、配向膜を備えていない基板を用いた場合でも、ホメオトロピック配向液晶フィルムの配向不良を抑制できる。ホメオトロピック配向液晶フィルムは、偏光顕微鏡下で観察される光抜け（配向不良）が、１ｃｍ２あたり１個以下であることが好ましく、０．７個以下であることがより好ましく、０．５個以下であることがさらに好ましい。配向不良数は、フィルム面内の１０箇所を観察した平均値として求められる。
【００７４】
加熱後に、ガラス転移温度以下の温度に冷却することにより、配向が固定される。冷却方法は特に限定されず、例えば、加熱雰囲気から室温に取り出せばよい。空冷、水冷等の強制冷却を行ってもよい。
【００７５】
配向が固定された液晶性組成物層に光照射を行い、光重合性液晶化合物を重合または架橋させることにより、光重合性液晶化合物の配向が固定され、配向液晶フィルムの耐久性が向上する。照射する光としては、光重合開始剤が感度を有する波長の光を選択すればよく、一般には紫外線が用いられる。紫外線の照射光源としては、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ＬＥＤ、ブラックライト、ケミカルランプ等が用いられる。光重合反応を促進するために、光照射は窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。
【００７６】
光重合性液晶化合物が、光重合性液晶化合物に加えて、光重合性を有していない化合物（例えばポリマー）を含んでいる場合、光重合性化合物は光照射により硬化が進行するのに対して、光重合性を有していない化合物は反応しない。液晶性組成物の塗布層において、光重合性を有していない化合物が偏在していると、光硬化反応の進行に伴って、配向液晶フィルムの硬度に局所的な差異が生じる。
【００７７】
例えば、光重合性液晶化合物と側鎖型液晶ポリマーを含む液晶性組成物をフィルム基板８上に塗布すると、塗布層では、フィルム基板８との界面近傍、および空気界面の近傍に、側鎖型液晶ポリマーが偏在する傾向がある。このようにポリマーが界面付近に偏在した状態で光硬化を行うと、光硬化の進行に伴って、液晶層の厚み方向の中心部（光重合性化合物の濃度が高い領域）の硬度が高くなるのに対して、界面近傍（光重合性化合物の濃度が小さくポリマーの濃度が高い領域）は硬度の変化が小さいため、厚み方向（深さ方向）の硬度差が大きくなる。これに伴って、表面（界面）からの深さ１５ｎｍにおける水平荷重Ｆ１５と深さ３０ｎｍにおける水平荷重Ｆ３０の比Ｆ３０／Ｆ１５が大きくなる傾向がある。
【００７８】
Ｆ３０／Ｆ１５を２．２以下とするためには、光硬化時の光照射量を調整して、光硬化の過度の進行を抑制することが好ましい。光硬化の際の光照射量が大きいほど、光重合性液晶化合物の光硬化が進行するため、Ｆ３０／Ｆ１５が大きくなる傾向がある。
【００７９】
光硬化時の積算照射光量は、３７０ｍＪ／ｃｍ２以下が好ましく、３５０ｍＪ／ｃｍ２以下がより好ましい。一方、光照射量が過度に小さいと、光重合性化合物の硬化が不十分となり、配向液晶フィルムの硬度や加熱耐久性が低下する傾向がある。そのため、光硬化時の積算照射光量は１００ｍＪ／ｃｍ２以上が好ましく、１３０ｍＪ／ｃｍ２以上がより好ましく、１５０ｍＪ／ｃｍ２以上がさらに好ましい。液晶配向フィルムの光硬化時の積算照射光量は、積算光量計を用いて測定したＵＶＡ（波長３２０〜３９０ｎｍ）の積算光量である。
【００８０】
前述のように、配向液晶フィルムのＦ３０／Ｆ１５は１〜２．２が好ましい。Ｆ３０／Ｆ１５は、１．１〜２．１がより好ましく、１．２〜２がさらに好ましい。Ｆ３０／Ｆ１５が上記範囲であれば、粘着剤を用いて画像表示セルに配向液晶フィルムを貼り合わせた後、リワークを行う際に、配向液晶フィルムの凝集破壊が生じ難く、リワーク不良を抑制できる。Ｆ３０／Ｆ１５は、１．３以上、１．４以上、または１．５以上であってもよい。Ｆ３０／Ｆ１５は、１．９以下または１．８以下であってもよい。
【００８１】
配向液晶フィルムに十分な硬度を持たせる観点から、表面からの深さ１５ｎｍにおける水平荷重Ｆ１５は、１μＮ以上が好ましく、２μＮ以上がより好ましく、２．５μＮ以上がさらに好ましい。Ｆ１５は、３μＮ以上または３．５μＮ以上であってもよい。一方、Ｆ３０／Ｆ１５を適切な範囲に保つ観点から、Ｆ１５は、２０μＮ以下が好ましく、１５μＮ以下がより好ましく、１０μＮ以下がさらに好ましい。Ｆ１５は、８μＮ以下、６μＮ以下、５μＮ以下または４．５μＮ以下であってもよい。
【００８２】
光硬化時の光照射量が大きく、光重合性化合物の硬化が進行すると、配向液晶フィルムの水平荷重が大きくなる傾向がある。一方、ポリマーが界面付近に偏在している場合は、光重合性化合物の硬化が進行しても、界面付近の水平荷重の変化は小さい。そのため、Ｆ１５は、液晶性組成物に含まれるポリマーの特性の影響が大きい。したがって、液晶性組成物に含まれるポリマーの構造や分子量を選択することにより、配向液晶フィルムのＦ１５を上記範囲に設定できる。
【００８３】
配向液晶フィルムの表面からの深さ３０ｎｍにおける水平荷重Ｆ３０は、１．５μＮ以上が好ましく、２．５μＮ以上がより好ましく、３μＮ以上がさらに好ましい。Ｆ３０は、３．５μＮ以上、４μＮ以上、４．５μＮ以上または５μＮ以上であってもよい。一方、Ｆ３０／Ｆ１５を適切な範囲に保つ観点から、Ｆ３０は、４０μＮ以下が好ましく、２５μＮ以下がより好ましく、１５μＮ以下がさらに好ましい。Ｆ３０は、１０μＮ以下、９μＮ以下または８μＮ以下であってもよい。
【００８４】
ポリマーが界面付近に偏在している場合でも、表面からの深さ３０ｎｍ付近では、光重合性化合物の濃度が高く、ポリマーの濃度は低いため、光重合性化合物の硬化の進行に伴ってＦ３０が大きくなる傾向がある。したがって、光硬化時の光照射量を調整することにより、Ｆ３０を所望の範囲に調整できる。
【００８５】
［配向液晶フィルムの用途］
配向液晶フィルムは、視野角補償等を目的としたディスプレイ用光学フィルムとして用いることができる。配向液晶フィルムは、フィルム基板と積層したままの状態で用いてもよく、フィルム基板から剥離して用いてもよい。配向液晶フィルム１は、図２Ｃに示すように、接着剤層３を介して他のフィルム４と貼り合わせた後、図２Ｄに示すように、フィルム基板８を剥離することが好ましい。接着剤層３を介してフィルム４と貼り合わせることにより、フィルム４上に配向液晶フィルムが強固に接着した積層光学フィルムが得られる。
【００８６】
配向液晶フィルムの光学特性は特に限定されない。ホメオトロピック配向液晶フィルムは、面内レターデーションが略０（例えば５ｎｍ以下、好ましくは３ｎｍ以下）であり、厚み方向レターデーションが負である（ｎｚ＞ｎｘ＝ｎｙの屈折率異方性を有する）ポジティブＣプレートである。ホメオトロピック配向液晶フィルムの（ｎｘ−ｎｚ）と厚みの積で表される厚み方向レターデーションＲｔは、例えば、−５０〜−５００ｎｍ程度である。
【００８７】
［粘着剤付き光学フィルム］
配向液晶フィルム１を画像表示セル５０と貼り合わせて画像表示装置を形成する場合、配向液晶フィルム１の表面に予め粘着剤層２を積層した粘着剤付き光学フィルムを用いることが好ましい。粘着剤付き光学フィルムは、配向液晶フィルム１の基板面１１および空気面１２のいずれに粘着剤層を備えていてもよい。
【００８８】
＜粘着剤層＞
粘着剤層２を構成する粘着剤は特に制限されず、アクリル系ポリマー、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、フッ素系ポリマー、ゴム系ポリマー等をベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。特に、アクリル系粘着剤やゴム系粘着剤等の、透明性に優れ、適度な濡れ性と凝集性と接着性を示し、耐候性や耐熱性等に優れる粘着剤が好ましい。粘着剤層の厚みは、被着体の種類等に応じて適宜設定され、一般には５〜５００μｍ程度である。
【００８９】
配向液晶フィルム１の空気面１２に粘着剤層を設ける場合は、フィルム基板８上に配向液晶フィルム１が設けられた状態（図２Ａ参照）で、空気面１２に粘着剤層を積層すればよい。配向液晶フィルム１の空気面１１に粘着剤層を設ける場合は、配向液晶フィルム１からフィルム基板８を剥離して、配向液晶フィルム１の基板面１１を露出させた後、基板面１１に粘着層２を積層すればよい。
【００９０】
配向液晶フィルム１上への粘着剤層２の積層は、例えば、予めシート状に形成された粘着剤を、配向液晶フィルム１の表面に貼り合わせることにより行われる。配向液晶フィルム１上に粘着剤組成物を塗布した後、溶媒の乾燥、架橋、光硬化等を行って粘着剤層２を形成してもよい。配向液晶フィルム１と粘着剤層２との接着力（投錨力）を高めるために、配向液晶フィルム１の表面にコロナ処理、プラズマ処理等の表面処理や易接着層を形成した後に、粘着剤層２を積層してもよい。
【００９１】
配向液晶フィルム１は厚みが小さいため、配向液晶フィルム１単独ではハンドリング性が十分とは言い難い。そのため、配向液晶フィルム１の基板面１１に粘着剤層２を積層する場合は、フィルム基板８上に配向液晶フィルム１が設けられた状態で（図２Ａ）、配向液晶フィルム１の空気面１２にフィルム４を貼り合わせた後に（図２Ｂ）、配向液晶フィルム１の基板面１１からフィルム基板８を剥離することが好ましい（図２Ｃ）。配向液晶フィルム１と他のフィルム４とが積層されていることにより、配向液晶フィルム１単独の場合に比べて厚みが大きく、ハンドリング性が向上する。
【００９２】
＜セパレーター＞
粘着剤層２の表面には、セパレーター９が仮着されていることが好ましい。セパレーター９は、粘着剤付き光学フィルムを画像表示セル５０と貼り合わせるまでの間、粘着剤層２の表面を保護する。セパレーターの構成材料としては、アクリル、ポリオレフィン、環状ポリオレフィン、ポリエステル等のプラスチックフィルムが好適に用いられる。セパレーターの厚みは、通常５〜２００μｍ程度である。セパレーターの表面には、離型処理が施されていることが好ましい。離型剤としては、シリコーン系材料、フッ素系材料、長鎖アルキル系材料、脂肪酸アミド系材料等が挙げられる。
【００９３】
＜他のフィルム＞
配向液晶フィルム１に貼り合わせられるフィルム４は、特に限定されず、光学フィルムとして一般的に用いられる光学等方性または光学異方性のフィルムを特に制限なく使用できる。フィルム４は単層のフィルムでもよく、複数のフィルムの積層体でもよい。
【００９４】
フィルム４の具体例としては、位相差フィルム、偏光子、偏光子保護フィルム等が挙げられる。フィルム４は、視野角拡大フィルム、視野角制限（覗き見防止）フィルム、輝度向上フィルム等の機能性フィルムであってもよい。
【００９５】
例えば、液晶表示装置では、液晶セルから視認側に射出される光の偏光状態を適宜に変換して、視野角特性を向上させる等の目的で、画像表示セル（液晶セル）と偏光子との間に光学補償フィルムとしての位相差板が配置される場合がある。有機ＥＬ表示装置では、外光が金属電極層で反射して鏡面のように視認されることを抑制するために、セルと偏光板との間に１／４波長板が配置される場合がある。また、偏光板の視認側に１／４波長板を配置して、出射光を円偏光とすることにより、偏光サングラスを装着した視認者に対しても、適切な画像表示を視認させることができる。
【００９６】
フィルム４は、配向液晶フィルム１と一体となって所定の機能を有するものでもよい。例えば、配向液晶フィルム１がホメオトロピック配向フィルム（ポジティブＣプレート）であり、フィルム４が、配向液晶フィルム１側から１／４波長版と偏光子とを備える偏光板（円偏光板）である場合、ホメオトロピック配向液晶フィルムと１／４波長板とが積層されることにより、斜め方向からの外光に対しても反射光を遮蔽可能な円偏光板を形成できる。このような円偏光板は、例えば、有機ＥＬセルの表面に貼り合わせて用いられる。
【００９７】
＜接着剤＞
配向液晶フィルム１とフィルム４は、適宜の接着剤層３を介して貼り合せることが好ましい。接着剤は、光学的に透明であればその材料は特に制限されず、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、ポリビニルアルコール等が挙げられる。接着剤層３の厚みは、例えば、０．０１〜２０μｍ程度であり、被着体の種類や接着剤の材料等に応じて適宜に設定される。塗布後の架橋反応により接着性を示す硬化型の接着剤を用いる場合、接着剤層３の厚みは０．０１〜５μｍが好ましく、０．０３〜３μｍがより好ましい。
【００９８】
接着剤としては、水系接着剤、溶剤系接着剤、ホットメルト接着剤系、活性エネルギー線硬化型接着剤等の各種形態のものが用いられる。これらの中でも、接着剤層の厚みを小さくできることから、水系接着剤または活性エネルギー線硬化型接着剤が好ましい。
【００９９】
水系接着剤としては、例えば、ビニルポリマー系、ゼラチン系、ビニル系ラテックス系、ポリウレタン系、イソシアネート系、ポリエステル系、エポキシ系等の水溶性または水分散性ポリマーを含むものを例示できる。このような水系接着剤からなる接着剤層は、フィルム上に水溶液を塗布し、乾燥させることにより形成される。水溶液の調製に際しては、必要に応じて、架橋剤や他の添加剤、酸等の触媒を配合することもできる。
【０１００】
水系接着剤に配合される架橋剤としては、ホウ酸やホウ砂；カルボン酸化合物；アルキルジアミン類；イソシアネート類；エポキシ類；モノアルデヒド類；ジアルデヒド類；アミノ−ホルムアルデヒド樹脂；二価金属または三価金属の塩およびその酸化物等が挙げられる。
【０１０１】
活性エネルギー線硬化型接着剤は、電子線や紫外線等の活性エネルギー線の照射により、ラジカル重合、カチオン重合またはアニオン重合可能な接着剤である。中でも、低エネルギーで硬化可能であることから、紫外線照射によりラジカル重合が開始する光ラジカル重合性接着剤が好ましい。
【０１０２】
ラジカル重合性接着剤のモノマーとしては、（メタ）アクリロイル基を有する化合物や、ビニル基を有する化合物が挙げられる。中でも、（メタ）アクリロイル基を有する化合物が好適である。（メタ）アクリロイル基を有する化合物としては、Ｃ１−２０鎖状アルキル（メタ）アクリレート、脂環式アルキル（メタ）アクリレート、多環式アルキル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート；ヒドロキシル基含有（メタ）アクリレート；グリシジル（メタ）アクリレート等のエポキシ基含有（メタ）アクリレート等が挙げられる。ラジカル重合性接着剤は、ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ‐メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ‐メトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ‐エトキシメチル（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリロイルモルホリン等の窒素含有モノマーを含んでいてもよい。ラジカル重合性接着剤は、架橋成分として、トリプロピレングリコールジアクリレート、１，９‐ノナンジオールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、環状トリメチロールプロパンフォルマルアクリレート、ジオキサングリコールジアクリレート、ＥＯ変性ジグリセリンテトラアクリレート等の多官能モノマーを含んでいてもよい。
【０１０３】
光ラジカル重合性接着剤等の光硬化型接着剤は、光重合開始剤を含むことが好ましい。光重合開始剤は、反応種に応じて適宜選択すればよい。例えば、ラジカル重合性接着剤には、光重合開始剤として、光照射によりラジカルを生成する光ラジカル発生剤を配合すること好ましい。光ラジカル発生剤の具体例は後述する。光ラジカル発生剤の含有量は、モノマー１００重量部に対して、通常０．１〜１０重量部程度、好ましくは、０．５〜３重量部である。なお、ラジカル重合性接着剤を電子線硬化型として用いる場合には、光重合開始剤は特に必要ない。ラジカル重合性接着剤には、必要に応じて、カルボニル化合物等で代表される光増感剤を添加することもできる。光増感剤は、電子線による硬化速度や感度を上昇させるために用いられる。光増感剤の使用量はモノマー１００重量部に対して、通常０．００１〜１０重量部程度、好ましくは、０．０１〜３重量部である。
【０１０４】
接着剤は、必要に応じて適宜の添加剤を含んでいてもよい。添加剤の例としては、シランカップリング剤、チタンカップリング剤等のカップリング剤、エチレンオキシド等の接着促進剤、紫外線吸収剤、劣化防止剤、染料、加工助剤、イオントラップ剤、酸化防止剤、粘着付与剤、充填剤、可塑剤、レベリング剤、発泡抑制剤、帯電防止剤、耐熱安定剤、耐加水分解安定剤等が挙げられる。
【０１０５】
＜接着剤の光硬化＞
前述のように、配向液晶フィルム１は、光重合性液晶化合物の重合物の光硬化の際の光照射量を調整することにより、深さ方向の水平荷重の比を調整できる。配向液晶フィルムに未反応の光重合開始剤が残存していると、接着剤を硬化する際の光照射により配向液晶フィルム１の光重合性液晶化合物の重合（光硬化）が進行する場合がある。
【０１０６】
接着剤層３の光硬化の際に、配向液晶フィルムの光硬化が進行すると、表層（界面）付近に比して深さが大きい箇所の硬度が相対的に高くなり、液晶性組成物の光硬化直後よりもＦ３０／Ｆ１５が大きくなる場合がある。配向液晶フィルムのＦ３０／Ｆ１５を適切な範囲に保つためには、接着剤の硬化のための光照射の際に、配向液晶フィルムの光硬化を抑制することが好ましい。
【０１０７】
接着剤の光硬化の際の配向液晶フィルムの硬化を抑制するためには、例えば、接着剤の光硬化時に、液晶性組成物の光硬化のための照射光よりも長波長の光を照射すればよい。接着剤の光硬化時に相対的に長波長の光を照射すれば、短波長の光に感度を有する配向液晶フィルムの光硬化が進行し難いため、配向液晶フィルムの不所望の光硬化の進行を抑制できる。
【０１０８】
光硬化の際に照射すべき光の波長は、主に、組成物中に含まれる光重合開始剤の感度波長に依存する。そのため、光硬化型接着剤に含まれる光重合開始剤は、液晶性組成物に含まれる光重合開始剤よりも長波長に感度を有することが好ましい。より具体的には、光硬化型接着剤に含まれる光重合開始剤は、波長３８０ｎｍよりも長波長に感度を有するものが好ましく、４００ｎｍよりも長波長に感度を有するものがより好ましい。光硬化型接着剤には、波長４０５ｎｍにおける吸光係数が１×１０２［ｍＬｇ−１ｃｍ−１］以上である光重合開始剤を用いることが好ましい。長波長の光感度を有する光重合開始剤は、波長４００ｎｍ以下の光に対する感度を有していてもよい。
【０１０９】
波長４００ｎｍ以上の光感度を有する光重合開始剤の具体例としては、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド（ＢＡＳＦ製「Ｌｕｃｉｒｉｎ  ＴＰＯ」）、２，４，６−トリメチルベンゾイルフェニルエトキシフォスフィンオキサイド（ＢＡＳＦ製「Ｌｕｃｉｒｉｎ  ＴＰＯ−Ｌ」）等のアシルフォスフィンオキサイド類；２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４一モルホリノフェニル）ブタノン−１（ＢＡＳＦ製「イルガキュア３６９」）等のアミノケトン類；ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド（ＢＡＳＦ製「イルガキュア８１９」）、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルフォスフィンオキサイド（ＢＡＳＦ製「ＣＧＩ４０３」）等のビスアシルフォスフィンオキサイド類等が挙げられる。
【０１１０】
長波長の光感度を有する光重合開始剤として、水素引き抜きによりラジカルを生成する光ラジカル発生剤を用いてもよい。水素引き抜き型の光重合開始剤としては、チオキサントン系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤等が挙げられる。波長３８０ｎｍよりも長波長の光によるラジカル生成効率が高く、かつ可視光の吸収が小さいことから、チオキサントン系光重合開始剤（光ラジカル発生剤）が好ましい。チオキサントン系光ラジカル重合開始剤としては、チオキサントン、ジメチルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、クロロチオキサントン等が挙げられる。
【０１１１】
長波長の光感度を有する光重合開始剤と長波長の光感度が小さい光重合開始剤とを併用することにより、長波長の光感度を有する光重合開始剤を増感剤として作用させ、長波長の光感度が小さい光重合開始剤にラジカルを生成させることもできる。また、チオピリリウム塩、メロシアニン、キノリン、スチルキノリン、アリールケトン類、芳香族ケトン類、ケトクマリン誘導体、アントラセン誘導体等の光ラジカル重合用増感剤と、光重合開始剤とを併用してもよい。
【０１１２】
接着剤の光硬化に用いる長波長光の光源としては、ガリウム封入メタルハライドランプ、波長範囲３８０〜４４０ｎｍを発光するＬＥＤ光源等が好ましい。あるいは、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等の紫外線と可視光線を含む光源を使用して、バンドパスフィルタやロングパスフィルタ等の波長選択フィルタを用いて短波長の紫外線を遮蔽してもよい。ガリウム封入メタルハライドランプやＬＥＤ光源からの光を、波長フィルタを介して照射して接着剤の光硬化を行ってもよい。
【０１１３】
接着剤の光硬化時の積算照射光量は、例えば１００〜２０００ｍＪ／ｃｍ２程度であり、光硬化型接着剤の組成や厚み等に応じて適宜調整すればよい。液晶性組成物の光硬化時よりも長波長の光を照射して接着剤の光硬化を行う場合は、ＵＶＶ（波長３９５〜４４５ｎｍの紫外−可視光）の積算照射光量が上記範囲であることが好ましい。
【０１１４】
接着剤の光硬化の際に配向液晶フィルムの光硬化が進行することを抑制するために、液晶性組成物に含まれる光重合開始剤は、光硬化型接着剤に含まれる光重合開始剤よりも短波長に光感度を有し、長波長光の光感度を示さないものが好ましい。長波長の光感度を有さない光重合開始剤としては、波長４０５ｎｍにおける吸光係数が１×１０２［ｍＬｇ−１ｃｍ−１］未満であるものが好ましい。液晶性組成物に含まれる光重合開始剤は、波長４０５ｎｍにおける吸光係数が１×１０２［ｍＬｇ−１ｃｍ−１］未満であるものが好ましい。また、液晶性組成物に含まれる光重合開始剤は、３０２ｎｍにおける吸光係数が１×１０２［ｍＬｇ−１ｃｍ−１］以上であるものが好ましい。
【０１１５】
長波長光の光感度を有さない光重合開始剤としては、ベンゾインエーテル系光重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤、α−ケトール系光重合開始剤、光活性オキシム系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンジル系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、ケタール系光重合開始剤、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤、チタノセン系光重合開始剤等が挙げられる。
【０１１６】
長波長光の光感度を示さない光重合開始剤の具体例としては、ベンゾフェノン、２，４，６−トリメチルベンゾフェノン、４−メチルベンゾフェノン、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（ＢＡＳＦ製「イルガキュア１８４」）、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン（ＢＡＳＦ製「イルガキュア６５１」）、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン（ＢＡＳＦ製「イルガキュア１１７３」）、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン（ＢＡＳＦ製「イルガキュア２９５９」）、２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン（ＢＡＳＦ製「イルガキュア９０７」）、２−（ジメチルアミノ）−１−（４−モルホリノフェニル）−２−ベンジル−１−ブタノン（ＢＡＳＦ製「イルガキュア３６９」）、２−ヒロドキシ−１−｛４−［４−（２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオニル）−ベンジル］フェニル｝−２−メチル−プロパン−１−オン（ＢＡＳＦ製「イルガキュア１２７」）、ベンジルメチルケタール（ＤＫＳＨ製「エサキュアＫＢ１」）、２−ヒドロキシ−２−メチル−［４−（１−メチルビニル）フェニル］プロパノールオリゴマー（ＤＫＳＨ製「エサキュアＫＩＰ１５０」）等が挙げられる。
【０１１７】
［画像表示装置］
配向液晶フィルム１を、粘着剤層２を介して、液晶セルや有機ＥＬセル等の画像表示セル５０の表面に貼り合わせることにより、画像表示装置を形成できる。前述のように、画像表示装置の形成においては、配向液晶フィルム１の表面に予め粘着剤層２を設けた粘着剤付き光学フィルムを用いることが好ましい。粘着剤付き光学フィルムは、配向液晶フィルム１の一方の面に画像表示セルとの貼り合わせのための粘着剤層２を備え、他方の面に接着剤層３を介して他のフィルム４が貼り合わせられていてもよい。
【０１１８】
粘着剤付き光学フィルムを画像表示セルに貼り合わせた後、貼り合わせ不良が生じた場合や、光学フィルムの欠点等に起因する不良が検出された場合には、画像表示セルから光学フィルムを剥離する作業（リワーク）が行われる。フィルムの厚み方向に局所的に強度（硬度）の小さい部分が存在すると、リワークの際の剥離力により、局所的に強度の小さい部分で凝集破壊が生じて、リワーク不良の原因となる場合がある。本発明においては、配向液晶フィルムの厚み方向の硬度分布が所定範囲内であるため、配向液晶フィルムの凝集破壊が生じ難く、リワーク性に優れる。そのため、本発明の配向液晶フィルムを用いることにより、画像表示装置の生産効率を向上できるとともに、製品の歩留まり向上も期待できる。
【実施例】
【０１１９】
以下に、ホメオトロピック配向液晶フィルムの作製例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明は下記の例に限定されるものではない。
【０１２０】
［液晶性組成物の調製］
下記の化学式（ｎ＝０．３５であり、便宜上ブロックポリマー体で示している）の重量平均分子量５０００の側鎖型液晶ポリマー２０重量部、ネマチック液晶相を示す重合性液晶化合物（ＢＡＳＦ製「Ｐａｌｉｏｃｏｌｏｒ  ＬＣ２４２」）８０重量部、および光重合開始剤として２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン（ＢＡＳＦ製「イルガキュア９０７」）５重量部を、シクロペンタノン４００重量部に溶解して液晶性組成物を調製した。
【０１２１】
【化５】
2020034622.tif 000007
【０１２２】
［配向液晶フィルムの作製］
フィルム基材として、一方の面に易滑層を有する二軸延伸ノルボルネン系フィルム（日本ゼオン製「ゼオノアフィルム」、厚み：３３μｍ、面内レターデーション：１３５ｎｍ、易滑層非形成面の算術平均粗さ：１．０ｎｍ）を用いた。フィルム基材の易滑層非形成面に、上記の液晶性組成物を乾燥後の厚みが１μｍとなるようにバーコーターにより塗布し、８０℃で２分間加熱して液晶を配向させた。その後、室温に冷却して配向を固定し、窒素雰囲気下で、表１に示す積算光量の紫外線（ＵＶＡ：３２０〜３９０ｎｍ）を照射して、液晶モノマーを光硬化させ、配向液晶フィルムを作製した。紫外線の照射には、無電極ＵＶランプシステム（へレウス製「LIGHT HAMMER 10」）のＨバルブを用い、ＵＶ照度測定システム（へレウス製「UV Power Puck II」によりＵＶＡの積算光量を測定した。
【０１２３】
［粘着剤付き光学フィルムの作製］
ヒドロキシエチルアクリルアミド（興人製「ＨＥＡＡ」）６２重量部、アクリロイルモルホリン（興人製「ＡＣＭＯ」）２５重量部、ＰＥＧ４００＃ジアクリレート（共栄社化学製「ライトアクリレート９ＥＧ−Ａ」）７重量部、ならびに光重合開始剤として２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン（ＢＡＳＦ製「イルガキュア９０７」）３重量部、および２，４−ジエチルチオキサントン（日本化薬製「カヤキュアＤＥＴＸ−Ｓ」）３重量部を混合して、光硬化型接着剤組成物を調製した。厚み４８μｍの延伸位相差フィルムの表面に光硬化型接着剤組成物を１μｍの厚みで塗布し、接着剤の塗布層上に上記の配向液晶フィルムを貼り合わせた後、積算光量７００ｍＪ／ｃｍ２の紫外−可視光（ＵＶＶ：３９５〜４４５ｎｍ）を照射して接着剤を硬化させた。紫外線の照射には、無電極ＵＶランプシステム（へレウス製「LIGHT HAMMER 10」）のＶバルブを用い、カットオン波長３８０ｎｍのロングパスフィルタにより短波長光をカットした。ＵＶＶの積算光量は、ＵＶ照度測定システム（へレウス製「UV Power Puck II」により測定した。
【０１２４】
配向液晶フィルムからフィルム基材を剥離し、配向液晶フィルムの表面に、厚み約３０ｎｍの易接着層を形成し、その上に厚み１５μｍのアクリル系粘着シートを貼り合わせ、粘着剤付き光学フィルムを得た。
【０１２５】
［評価］
＜水平荷重＞
延伸フィルムを貼り合わせる前の配向液晶フィルム（フィルム基材上に付設されているもの）を、ナノインデンテーションシステム（Ｈｙｓｉｔｒｏｎ製「ＴＩ９５０  ＴｒｉｂｏＩｎｄｅｎｔｅｒ」）のステージ上に固定した。バーコピッチ（三角錐）型のダイヤモンド製圧子（先端の曲率半径：０．１μｍ）を用いて、荷重を印加し、深さ１５ｎｍまで押し込み、ステージを１０μｍ水平移動させ（移動速度０．５μｍ／秒）、水平移動距離０．２μｍまでの範囲における荷重の最大値を水平荷重Ｆ１５とした。圧子の押込み深さを３０ｎｍに変更し、同様にして水平荷重Ｆ３０を測定した。
【０１２６】
＜投錨力＞
粘着剤付き光学フィルムを、幅５０ｍｍ、長さ２００ｍｍにカットし、延伸位相差フィルム側の面を、両面テープでガラス板に貼り合わせた。幅２５ｍｍ、長さ２００ｍｍにカットしたＩＴＯフィルムを、粘着剤付き光学フィルムのアクリル系粘着シート上に貼り合わせ、室温で２０分静置したものを測定試料とした。引張圧縮試験機（ミネベア製「ＴＣＭ−１ｋＮＢ」）を用い、引張速度３００ｍｍ／分の１８０°ピール試験により求めた剥離力（配向液晶フィルムとアクリル系粘着剤層との界面での剥離力）を投錨力とした。
【０１２７】
＜リワーク性＞
粘着剤付き偏光板を１５０ｍｍ×１５０ｍｍの矩形に切り出し、ハンドローラを用いて粘着剤付き光学フィルムをコーニング製の無アルアリガラス板に貼り合わせた。フィルムの短辺から長辺方向に平行にガラス板から剥離し、ガラス板の表面への粘着剤等の残存の有無を確認した。それぞれの試料について、このリワーク試験を１０回実施し、以下の基準によりリワーク性を判定した。
〇：１０枚の試料全てについて、ガラス表面への残存物がなく良好にリワークできた
△：１〜３枚の試料で、ガラス表面への残存物（リワーク不良）がみられた
×：４枚以上の試料で、ガラス表面への残存物（リワーク不良）がみられた
【０１２８】
各実験例の配向液晶フィルムの光硬化時の積算光量、および評価結果を表１に示し、積算光量と配向液晶フィルムの水平荷重をプロットしたグラフを図４に示す。また、試料３（積算光量２５０ｍＪ／ｃｍ２）の配向液晶フィルムを用いて作製した粘着剤付き光学フィルムの透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）による断面像を図５に示す。
【０１２９】
【表１】
2020034622.tif 000008
【０１３０】
積算光量が５０ｍＪ／ｃｍ２の試料１では、配向液晶フィルムのＦ３０／Ｆ１５が小さく、リワーク不良が生じていた。一方、積算光量が４５０ｍＪ／ｃｍ２以上の試料５〜８では、配向液晶フィルムのＦ３０／Ｆ１５が大きく、Ｆ３０／Ｆ１５の増加に伴って投錨力が低下する傾向がみられ、リワーク不良が生じていた。
【０１３１】
図４に示すように、配向液晶フィルムの光硬化時の積算光量が増加するにつれて、深さ３０ｎｍにおける水平荷重Ｆ３０が大きくなる傾向がみられた。深さ１５ｎｍにおける水平荷重Ｆ１５は、積算光量の増加にともなってゆるやかに増大するものの、Ｆ３０に比べると増加量は微小であった。そのため、積算光量の増加に伴って、Ｆ３０／Ｆ１５が大きくなる傾向があることが分かる。
【０１３２】
図５のＴＥＭ像に示すように、配向液晶フィルムは、粘着剤層側の界面（配向液晶フィルム作製時の基板面）および接着剤層側の界面（配向液晶フィルム作製時のエア面）に、コントラストの異なる領域がみられた。飛行時間型二次イオン質量分析（ＴＯＦ−ＳＩＭＳ）により、配向液晶フィルムの厚み方向の組成の分析を行ったところ、界面近傍では、側鎖型液晶ポリマーの濃度が高く、液晶モノマーの重合物の濃度が相対的に低いことが確認された（データ不図示）。
【０１３３】
以上の結果から、配向液晶フィルムの界面近傍（深さ１５ｎｍ程度の領域）ではポリマー濃度が高いために光を照射してもＦ１５はほとんど変化しないのに対して、界面から離れた領域ではモノマー濃度が高いために光照射による重合の進行に伴って、Ｆ３０が増大すると考えられる。試料１のようにＦ３０／Ｆ１５が小さい場合（例えば１未満の場合）は、光硬化が不十分であり、配向液晶フィルムの全体の強度が不足しているために、リワークの際に配向液晶フィルムの凝集破壊が生じ、リワーク不良の原因になったと考えられる。一方、光硬化が過度に進行すると、Ｆ３０／Ｆ１５が大きくなり、配向液晶フィルムの界面近傍と厚み方向の中心部との硬度差が顕著となり、相対的に硬度の低い界面近傍での凝集破壊が生じやすいことに起因して、リワーク不良が生じたと考えられる。
【０１３４】
これに対して、Ｆ３０／Ｆ１５が所定範囲内である試料２〜４では、液晶モノマーが十分に硬化しているために配向液晶フィルムの硬度が確保されるとともに、厚み方向での硬度分布が小さいために、局所的な力の集中による凝集破壊が生じ難く、良好なリワーク性を示したと考えられる。
【符号の説明】
【０１３５】
１        配向液晶フィルム
１１      基板面
１２      空気面
２        粘着剤層
３        接着剤層
４        フィルム
８        フィルム基板
９        セパレーター
５０        画像表示セル
【図１】
2020034622.tif 000009
【図２】
2020034622.tif 000010
【図３】
2020034622.tif 000011
【図４】
2020034622.tif 000012
【図５】
2020034622.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成31年1月28日(2019.1.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
配向液晶フィルムは、表面からの深さ３０ｎｍにおける水平荷重Ｆ３０が、表面からの深さ１５ｎｍにおける水平荷重Ｆ１５の１．３〜２．２倍であることが好ましい。例えば、光重合性液晶化合物を重合または架橋する際の光照射量を調整することにより、配向液晶フィルムのＦ３０／Ｆ１５を調整できる。光重合性液晶化合物を重合または架橋する際の積算照射光量は、１５０〜３７０ｍＪ／ｃｍ２が好ましい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶分子が所定方向に配向した液晶層からなる配向液晶フィルムであって、
２種以上の化合物を含み、そのうちの少なくとも１種は光重合性液晶化合物の重合物であり、
表面からの深さ３０ｎｍにおける水平荷重が、表面からの深さ１５ｎｍにおける水平荷重の１．３〜２．２倍である、配向液晶フィルム。
【請求項２】
前記２種以上の化合物として、側鎖型液晶ポリマーおよび光重合性液晶化合物の重合物を含む、請求項１に記載の配向液晶フィルム。
【請求項３】
前記側鎖型液晶ポリマーは、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とを有する、請求項２に記載の配向液晶フィルム。
【請求項４】
前記側鎖型液晶ポリマーが、光重合性官能基を有さない、請求項２または３に記載の配向液晶フィルム。
【請求項５】
液晶分子がホメオトロピック配向している、請求項１〜４のいずれか１項に記載の配向液晶フィルム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の配向液晶フィルム；および前記配向液晶フィルムの第一主面に設けられた粘着剤層、を備える、粘着剤付き光学フィルム。
【請求項７】
さらに、前記配向液晶フィルムの第二主面上に接着層を介して貼り合わせられた他のフィルムを備える、請求項６に記載の粘着剤付き光学フィルム。
【請求項８】
画像表示セルの表面に、請求項１〜５のいずれか１項に記載の配向液晶フィルムが、粘着剤層を介して貼り合わせられている、画像表示装置。
【請求項９】
液晶分子が所定方向に配向した液晶層からなる配向液晶フィルムの製造方法であって、
第一主面および第二主面を有するフィルム基板の第一主面上に、液晶性化合物を含む液晶性組成物を塗布する塗布工程；
前記液晶性組成物を加熱して、液晶分子を所定方向に配向させる液晶配向工程；および
光照射により前記液晶性化合物を重合または架橋する光重合工程、を有し、
前記液晶性組成物は、２種以上の化合物を含み、そのうちの少なくとも１種は光重合性液晶化合物であり、
前記光重合工程における積算照射光量が、１５０〜３７０ｍＪ／ｃｍ２である、配向液晶フィルムの製造方法。
【請求項１０】
前記光重合工程後において、配向液晶フィルムの表面からの深さ３０ｎｍにおける水平荷重が、表面からの深さ１５ｎｍにおける水平荷重の１．３〜２．２倍である、請求項９に記載の配向液晶フィルムの製造方法。
【請求項１１】
前記２種以上の化合物として、側鎖型液晶ポリマーおよび光重合性液晶化合物を含む、請求項９または１０に記載の配向液晶フィルムの製造方法。
【請求項１２】
前記側鎖型液晶ポリマーは、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とを有する、請求項１１に記載の配向液晶フィルムの製造方法。
【請求項１３】
前記側鎖型液晶ポリマーが、光重合性官能基を有さない、請求項１１または１２に記載の配向液晶フィルムの製造方法。
【請求項１４】
前記フィルム基板の前記第一主面には配向膜が設けられていない、請求項９〜１３のいずれか１項に記載の配向液晶フィルムの製造方法。
【請求項１５】
前記フィルム基板が、１０〜５００ｎｍの面内レターデーションを有する延伸フィルムである、請求項１４に記載の配向液晶フィルムの製造方法。
【請求項１６】
液晶分子が所定方向に配向した液晶層からなる配向液晶フィルム、前記配向液晶フィルムの第一主面に設けられた粘着剤層、および前記配向液晶フィルムの第二主面上に接着層を介して貼り合わせられた他のフィルムを備える粘着剤付き光学フィルムを製造する方法であって、
請求項９〜１５のいずれか１項に記載の方法により、フィルム基板上に配向液晶フィルムが設けられ、フィルム基板の第一主面と配向液晶フィルムの第一主面とが接している積層体を形成し、
前記配向液晶フィルムの第二主面上に、接着剤層を介して他のフィルムを貼り合わせ、
前記前記配向液晶フィルムからフィルム基板を剥離し、
前記配向液晶フィルムの第一主面に粘着剤層を積層する、
粘着剤付き光学フィルムの製造方法。
【請求項１７】
前記接着剤層が光硬化型の接着剤であり、
前記接着剤を光硬化するために照射する光が、前記配向液晶フィルムを形成する際の前記光重合工程において前記光重合性液晶化合物を硬化するために照射した光よりも長波長の光である、請求項１６に記載の粘着剤付き光学フィルムの製造方法。
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月20日(2019.5.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶分子が所定方向に配向した液晶層からなる配向液晶フィルムであって、
液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット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とを有する側鎖型液晶ポリマー、および光重合性液晶化合物の重合物を含み、
表面からの深さ３０ｎｍにおける水平荷重が、表面からの深さ１５ｎｍにおける水平荷重の１．３〜２．２倍である、配向液晶フィルム。
【請求項２】
前記側鎖型液晶ポリマーが、光重合性官能基を有さない、請求項１に記載の配向液晶フィルム。
【請求項３】
液晶分子がホメオトロピック配向している、請求項１または２に記載の配向液晶フィルム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の配向液晶フィルム；および前記配向液晶フィルムの第一主面に設けられた粘着剤層、を備える、粘着剤付き光学フィルム。
【請求項５】
さらに、前記配向液晶フィルムの第二主面上に接着層を介して貼り合わせられた他のフィルムを備える、請求項４に記載の粘着剤付き光学フィルム。
【請求項６】
画像表示セルの表面に、請求項１〜３のいずれか１項に記載の配向液晶フィルムが、粘着剤層を介して貼り合わせられている、画像表示装置。
【請求項７】
液晶分子が所定方向に配向した液晶層からなる配向液晶フィルムの製造方法であって、
第一主面および第二主面を有するフィルム基板の第一主面上に、液晶性化合物を含む液晶性組成物を塗布する塗布工程；
前記液晶性組成物を加熱して、液晶分子を所定方向に配向させる液晶配向工程；および
光照射により前記液晶性化合物を重合または架橋する光重合工程、を有し、
前記液晶性組成物は、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とを有する側鎖型液晶ポリマー、および光重合性液晶化合物を含み、
前記光重合工程における積算照射光量が、１５０〜３７０ｍＪ／ｃｍ２である、配向液晶フィルムの製造方法。
【請求項８】
前記光重合工程後において、配向液晶フィルムの表面からの深さ３０ｎｍにおける水平荷重が、表面からの深さ１５ｎｍにおける水平荷重の１．３〜２．２倍である、請求項７に記載の配向液晶フィルムの製造方法。
【請求項９】
前記側鎖型液晶ポリマーが、光重合性官能基を有さない、請求項７または８に記載の配向液晶フィルムの製造方法。
【請求項１０】
前記フィルム基板の前記第一主面には配向膜が設けられていない、請求項７〜９のいずれか１項に記載の配向液晶フィルムの製造方法。
【請求項１１】
前記フィルム基板が、１０〜５００ｎｍの面内レターデーションを有する延伸フィルムである、請求項１０に記載の配向液晶フィルムの製造方法。
【請求項１２】
液晶分子が所定方向に配向した液晶層からなる配向液晶フィルム、前記配向液晶フィルムの第一主面に設けられた粘着剤層、および前記配向液晶フィルムの第二主面上に接着層を介して貼り合わせられた他のフィルムを備える粘着剤付き光学フィルムを製造する方法であって、
請求項７〜１１のいずれか１項に記載の方法により、フィルム基板上に配向液晶フィルムが設けられ、フィルム基板の第一主面と配向液晶フィルムの第一主面とが接している積層体を形成し、
前記配向液晶フィルムの第二主面上に、接着剤層を介して他のフィルムを貼り合わせ、
前記配向液晶フィルムからフィルム基板を剥離し、
前記配向液晶フィルムの第一主面に粘着剤層を積層する、
粘着剤付き光学フィルムの製造方法。
【請求項１３】
前記接着剤層が光硬化型の接着剤であり、
前記接着剤を光硬化するために照射する光が、前記配向液晶フィルムを形成する際の前記光重合工程において前記光重合性液晶化合物を硬化するために照射した光よりも長波長の光である、請求項１２に記載の粘着剤付き光学フィルムの製造方法。
【手続補正書】
【提出日】令和1年9月25日(2019.9.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
液晶分子が所定方向に配向した液晶層からなる配向液晶フィルムであって、
液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット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とを有する側鎖型液晶ポリマー、および光重合性液晶化合物の重合物を含み、
前記光重合性液晶化合物の重合物の含有量が、前記側鎖型液晶ポリマーの含有量に対して、重量で１．５〜６倍であり、
表面からの深さ３０ｎｍにおける水平荷重が、表面からの深さ１５ｎｍにおける水平荷重の１．３〜２．２倍である、配向液晶フィルム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７】
液晶分子が所定方向に配向した液晶層からなる配向液晶フィルムの製造方法であって、
第一主面および第二主面を有するフィルム基板の第一主面上に、液晶性化合物を含む液晶性組成物を塗布する塗布工程；
前記液晶性組成物を加熱して、液晶分子を所定方向に配向させる液晶配向工程；および
光照射により前記液晶性化合物を重合または架橋する光重合工程、を有し、
前記液晶性組成物は、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とを有する側鎖型液晶ポリマー、および光重合性液晶化合物を含み、
前記光重合性液晶化合物の含有量が、前記側鎖型液晶ポリマーの含有量に対して、重量で１．５〜６倍であり、
前記光重合工程における積算照射光量が、１５０〜３７０ｍＪ／ｃｍ２である、配向液晶フィルムの製造方法。
【手続補正書】
【提出日】令和2年1月8日(2020.1.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、液晶分子が配向した配向液晶フィルム、およびその製造方法、ならびに当該配向液晶フィルムを備える画像表示装置に関する。さらに、本発明は配向液晶フィルムの一方の面に粘着剤層を備える粘着剤付き光学フィルム、およびその製造方法に関する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
本発明の配向液晶フィルムは、表面からの深さ３０ｎｍにおける水平荷重Ｆ３０が、表面からの深さ１５ｎｍにおける水平荷重Ｆ１５の１〜２．２倍である。水平荷重は、ナノインデンテーターの圧子を所定の深さに押し込み、水平方向（深さ方向と直交する方向）に試料を相対移動させた際の最大荷重である。水平荷重は試料の所定の深さにおける硬さを表す指標であり、押し込み深さに依存して水平荷重が異なることは、試料が深さ方向に硬度分布を有することを意味する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
光重合性液晶化合物と他の化合物（例えば側鎖型液晶ポリマー）、および光重合開始剤を溶媒と混合することにより、液晶性組成物を調製できる。溶媒は、光重合性液晶化合物を溶解可能であり、かつフィルム基板を侵食しない（または侵食性が低い）ものであれば特に限定されず、クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、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、オルソジクロロベンゼン等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等のフェノール類；ベンゼン、トルエン、キシレン、メトキシベンゼン、１，２−ジメトキシベンゼン等の芳香族炭化水素類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等のケトン系溶媒；酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒；ｔ−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、エチレング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、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール等のアルコール系溶媒；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒；アセトニトリル、ブチロニトリル等のニトリル系溶媒；ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒；エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ等が挙げられる。液晶性組成物の濃度は、通常３〜５０重量％程度であり、好ましくは７〜３５重量％程度である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
フィルム基板として用いられる延伸フィルムの面内レターデーションＲ０は、一般に１０ｎｍ以上である。フィルム基板が１０ｎｍ以上の面内レターデーションを有する延伸フィルムである場合は、フィルムを構成するポリマーが所定方向（遅相軸方向または進相軸方向）に優先的に配向している。フィルム基板のポリマーの配向が、液晶分子をホモジニアス配向させる配向規制力を有するため、垂直配向膜が設けられていない場合は、液晶分子のホメオトロピック配向が阻害され、配向欠陥が生じる場合がある。後に詳述するように液晶分子をホメオトロピック配向させる際の加熱温度を低くすることにより、延伸フィルム基板を用いた場合でも、配向欠陥が少ないホメオトロピック配向液晶フィルムが得られる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
フィルム基板上に液晶性組成物を塗布する方法は特に限定されず、スピンコート、ダイコート、キスロールコート、グラビアコート、リバースコート、スプレーコート、マイヤーバーコート、ナイフロールコート、エアーナイフコート等を採用できる。溶液を塗布後、溶媒を除去することにより、フィルム基板上に液晶性組成物層が形成される。塗布厚みは、溶媒を乾燥後の液晶性組成物層の厚み（配向液晶フィルムの厚み）が０．５〜７μｍ程度となるように調整することが好ましい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
配向液晶フィルム１の空気面１２に粘着剤層を設ける場合は、フィルム基板８上に配向液晶フィルム１が設けられた状態（図２Ａ参照）で、空気面１２に粘着剤層を積層すればよい。配向液晶フィルム１の空気面１１に粘着剤層を設ける場合は、配向液晶フィルム１からフィルム基板８を剥離して、配向液晶フィルム１の基板面１１を露出させた後、基板面１１に粘着剤層２を積層すればよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２５】
［評価］
＜水平荷重＞
延伸フィルムを貼り合わせる前の配向液晶フィルム（フィルム基材上に付設されているもの）を、ナノインデンテーションシステム（Ｈｙｓｉｔｒｏｎ製「ＴＩ９５０  ＴｒｉｂｏＩｎｄｅｎｔｅｒ」）のステージ上に固定した。バーコビッチ（三角錐）型のダイヤモンド製圧子（先端の曲率半径：０．１μｍ）を用いて、荷重を印加し、深さ１５ｎｍまで押し込み、ステージを１０μｍ水平移動させ（移動速度０．５μｍ／秒）、水平移動距離０．２μｍまでの範囲における荷重の最大値を水平荷重Ｆ１５とした。圧子の押込み深さを３０ｎｍに変更し、同様にして水平荷重Ｆ３０を測定した。
【手続補正８】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
液晶分子が所定方向に配向した液晶層からなる配向液晶フィルムであって、
液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット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とを有する側鎖型液晶ポリマー、および光重合性液晶化合物の重合物を含み、
前記光重合性液晶化合物の重合物の含有量が、前記側鎖型液晶ポリマーの含有量に対して、重量で１．５〜６倍であり、
表面からの深さ３０ｎｍにおける水平荷重が、表面からの深さ１５ｎｍにおける水平荷重の１．３〜２．２倍である、配向液晶フィルム：
前記水平荷重は、ナノインデンテーターにより、先端の曲率半径が０．１μｍであるバーコビッチ型のダイヤモンド製圧子を深さ１５ｎｍまたは３０ｎｍまで試料に押し込んだ状態で、深さ方向と直交する方向である水平方向に、０．５μｍ／秒の移動速度で試料を１０μｍ移動させた際の、移動距離０．２μｍまでの範囲における荷重の最大値である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項８】
前記光重合工程後において、配向液晶フィルムの表面からの深さ３０ｎｍにおける水平荷重が、表面からの深さ１５ｎｍにおける水平荷重の１．３〜２．２倍である、請求項７に記載の配向液晶フィルムの製造方法：
前記水平荷重は、ナノインデンテーターにより、先端の曲率半径が０．１μｍであるバーコビッチ型のダイヤモンド製圧子を深さ１５ｎｍまたは３０ｎｍまで試料に押し込んだ状態で、深さ方向と直交する方向である水平方向に、０．５μｍ／秒の移動速度で試料を１０μｍ移動させた際の、移動距離０．２μｍまでの範囲における荷重の最大値である。