(57)【要約】【課題】配向基板なしに光学的異方性膜を形成することができ、また、厚みを変えずに所望の位相差値とすることのできる位相差フィルムの製造方法を提供する。【解決手段】基材であるフィルムに感光性層を形成した後、これを等方相転移温度以上に加熱してからガラス相−液晶相転移温度以下に冷却する。冷却後の感光性層に対して偏光を照射し、感光性層が含有する感光性基の１〜２５％をこの偏光照射により反応させて光学的異方性膜を形成し、さらにこの光学的異方性膜に対し加熱処理を行って位相差フィルムを得る。【選択図】図１
2010217278.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材に液晶性を発現し得る感光性化合物を含む感光性層を形成する工程と、
前記基材上の感光性層を前記感光性化合物の等方相転移温度以上に加熱する工程と、
前記感光性層を、前記加熱をした状態から前記感光性化合物のガラス相−液晶相転移温度以下に冷却する工程と、
前記冷却後の感光性層に対して偏光を照射して光学的異方性膜とする工程と、
前記偏光を照射した後で、前記光学的異方性膜を感光性化合物のガラス相−液晶相転移温度より高い温度で加熱処理する工程とを有し、
前記感光性化合物は分子内に感光性基を含有し、
前記光学的異方性膜は、前記感光性層が含有する感光性基の１〜２５％を前記偏光照射により反応させて形成されたものであることを特徴とする位相差フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記光学的異方性膜は、前記感光性層が含有する感光性基の２〜２０％を前記偏光照射により反応させて形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載の位相差フィルムの製造方法。
【請求項３】
前記感光性化合物は、ケイ皮酸基とクマリン基とスチルベン基とからなる群より選択された少なくとも１の感光性基を分子内に有する化合物であることを特徴とする請求項１または２に記載の位相差フィルムの製造方法。
【請求項４】
前記感光性層に偏光を照射する工程の前後で行われる前記加熱は、輻射熱を用いて行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の位相差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、位相差フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
位相差フィルムは、屈折率異方性によって入射偏光を変換する光学素子であり、互いに垂直な主軸方向に振動する直線偏光成分を透過して、これらの間に所定の位相差を与える。位相差フィルムの使用量は、液晶ディスプレイの生産量増加や大型化などに伴って増加しており、位相差フィルムに対する生産量増大の要求が高まっている。
【０００３】
位相差フィルムの製造方法には、基材上に光学的異方性層を形成する方法や、高分子フィルムを延伸する方法などがある。
【０００４】
例えば、特許文献１には、熱可塑性樹脂フィルムを延伸して位相差フィルムを製造する技術が開示されている。また、特許文献２には、基材上に液晶性化合物を含む層を形成した後、この層に液晶配向能を有する配向基板を接触させて、層中の液晶性化合物を配向させることにより、位相差フィルムを製造する方法が記載されている。配向基板には、基材上に液晶配向能を有する配向膜を設けたものが用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１１１１１号公報
【特許文献２】特開２００４−２５８６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の方法では、所望の位相差値を有する位相差フィルムを得るためには、位相差フィルムの厚みを調整しなければならない。
【０００７】
すなわち、従来法においては、位相差フィルムの厚みを変えて位相差値を制御することが行われていた。このため、例えば、所望とする位相差値に応じて、位相差フィルムの厚みを細かく調整する必要があった。また、位相差値を大きくするには位相差フィルムを厚くするのがよいが、液晶ディスプレイの薄型化の点からは好ましくない。したがって、位相差フィルムの厚みを変えずに位相差値を制御する方法の開発が求められていた。
【０００８】
また、特許文献２の方法では、光学的異方性層を形成するために、上記のような配向基板を別に準備することが必要となる。そして、配向基板が接触した際に配向基板上の配向膜が剥がれると、剥がれた配向膜が位相差フィルム中に異物となって残るおそれがある。
【０００９】
さらに、配向処理の方法として一般に用いられているラビング法は、配向膜の表面をラビング布で擦ることによって配向処理を施すものであるが、ラビング布に損傷があると、部分的な配向不良が生じて配向基板上で配向膜の配向ムラを生じる。そして、それが結果的に位相差フィルムに転写されて、位相差フィルム内に位相差値のばらつきが生じる。こうした異物や配向ムラの発生は、位相差フィルム製造工程での歩留まりを低下させる結果となっていた。
【００１０】
本発明は、こうした点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、配向基板を使用すること無く光学的異方性膜を形成することができ、位相差ばらつきの少ない高品位の位相差フィルムを製造することが可能な位相差フィルムの製造方法を提供することにある。また、厚みを変えずに所望の位相差値とすることのできる位相差フィルムの製造方法を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の位相差フィルムの製造方法は、基材に液晶性を発現し得る感光性化合物を含む感光性層を形成する工程と、
基材上の感光性層を感光性化合物の等方相転移温度以上に加熱する工程と、
感光性層を、加熱をした状態から感光性化合物のガラス相−液晶相転移温度以下に冷却する工程と、
冷却後の感光性層に対して偏光を照射して光学的異方性膜とする工程と、
偏光を照射した後で、光学的異方性膜を感光性化合物のガラス相−液晶相転移温度より高い温度で加熱処理する工程とを有し、
感光性化合物は分子内に感光性基を含有し、
光学的異方性膜は、感光性層が含有する感光性基の１〜２５％を偏光照射により反応させて形成されたものであることを特徴とする。
【００１３】
光学的異方性膜は、感光性層が含有する感光性基の２〜２０％を偏光照射により反応させて形成されたものであることがより好ましい。
【００１４】
感光性化合物は、ケイ皮酸基とクマリン基とスチルベン基とからなる群より選択された少なくとも１の感光性基を分子内に有する化合物であることが好ましい。
【００１５】
感光性層に偏光を照射する工程の前後で行われる加熱は、輻射熱を用いて行われることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、配向基板を準備しなくても光学的異方性膜を形成することができる。特に、本発明においては、光学的異方性膜は偏光照射前の感光性層に含まれる感光性基の１〜２５％が偏光照射により反応して得られたものであり、これにより、位相差フィルムの厚みを変えずに位相差値が所望の値に調整され、かつ位相差値のばらつきの少ない位相差フィルムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施の形態における位相差フィルムの製造方法を示す図である。
【図２】実施例８における偏光照射前後の感光性層の吸収スペクトルの変化を示す図である。
【図３】比較例１における偏光照射前後の感光性層の吸収スペクトルの変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明で用いられる基材としては、ロール状に巻回された状態で保持でき、繰り出しや巻き取りが可能な高分子フィルムが好ましく用いられる。
【００１９】
高分子フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレートおよびポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系ポリマー、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系ポリマー、ポリスチレンおよびアクリロニトリル・スチレン共重合体などのスチレン系ポリマー、ジアセチルセルロースおよびトリアセチルセルロースなどのセルロース系ポリマー、ビスフェノールＡ・炭酸共重合体などのポリカーボネート系ポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびエチレン・プロピレン共重合体などの直鎖または分枝状ポリオレフィン、ポリノルボルネンなどのシクロ構造を含むポリオレフィン、塩化ビニル系ポリマー、脂肪族および芳香族ポリアミドなどのアミド系ポリマー、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、または、エポキシ系ポリマーなどが挙げられる。
【００２０】
基材の厚さは、特に限定されないが、１０μｍ〜３００μｍが適当である。
【００２１】
基材は、位相差フィルムを作製した後に剥離して除去してもよく、また、基材自身が透明で光学的に等方性であれば剥離しないでそのまま位相差フィルムとして使用することもできる。透明で光学的に等方性の基材としては、ジアセチルセルロースおよびトリアセチルセルロースなどのセルロース系ポリマーからなるフィルムが挙げられる。尚、高分子フィルムにおいては、後述する感光性化合物に侵されないようにするため、表面に保護層を設けてもよい。また、基材には易接着層などを設けてもよい。
【００２２】
この基材上に形成される感光性層に含有される、本発明における「液晶性を発現し得る感光性化合物（以下、単に「感光性化合物」ということがある。）」としては、感光性基を有する液晶性重合体若しくは液晶性低分子化合物またはこれらの混合体などを挙げることができる。ここで、感光性基とは、光照射により他の分子と結合する官能基をいう。好ましい感光性化合物としては、ケイ皮酸基、クマリン基及びスチルベン基から選ばれる感光性基を分子内に有する化合物が挙げられる。尚、これらの感光性基は、それぞれ（化１）〜（化３）で表わされる。
【００２３】
（化１）
2010217278.tif 000003
（化２）
2010217278.tif 000004
（化３）
2010217278.tif 000005
【００２４】
感光性化合物は、感光性基を有さない液晶性化合物や、液晶性を損なわない程度の非液晶性低分子化合物との併用が可能である。非液晶性低分子化合物としては、配向性を向上させるための配向助剤や、耐熱性を向上させるための架橋剤などが挙げられる。感光性化合物として、感光性基を有する液晶性重合体を用いた場合には、その液晶性を損なわない程度に非液晶性の単量体を共重合させることができる。
【００２５】
感光性基を有する液晶性重合体としては、例えば、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基、ターフェニル基、フェニルベンゾエート基またはアゾベンゼン基などと、シンモナイル基、カルコン基、シンナミリデン基、β−（２−フリル）アクリロイル基、ケイ皮酸基、クマリン基、スチルベン基またはこれらの誘導体基などの感光性基とを結合した構造を含む側鎖を有し、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またはシロキサンなどの構造を主鎖に有する高分子を用いることができる。この重合体は、同一の繰り返し単位からなる単一の重合体であってもよく、構造の異なる側鎖を有する単位の共重合体であってもよい。さらには、感光性基を含まない側鎖を有する単位を含む共重合体とすることもできる。
【００２６】
感光性基を有する液晶性低分子化合物としては、例えば、メソゲン成分として多用されているビフェニル基、ターフェニル基、フェニルベンゾエート基またはアゾベンゼン基などと、アリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、クマリン基、スチルベン基若しくはケイ皮酸基またはこれらの誘導体などの感光性基を、屈曲性成分を介して、または、屈曲性成分を介さずに結合した液晶性化合物を用いることができる。
【００２７】
液晶性を発現し得る感光性化合物を含む感光性層を基材の上に形成する方法は、特に限定されるものではなく、例えば、感光性化合物に、所望により溶剤やその他の成分を加えた塗布液を塗布する方法が挙げられる。塗布方法としては、例えば、スピンコート法、ロールコート法、スクリーン印刷法、バーコート法、グラビア印刷法、ディップコート法、ナイフコート法、ダイコート法、またはスプレーコート法などを挙げることができる。尚、塗布性を向上させるために、溶剤を用いた場合には、塗布後に乾燥させて溶剤をある程度まで除去しておくことが好ましい。但し、この工程は必ずしも独立した工程である必要はなく、次に述べる等方相転移温度以上に加熱する工程と一緒にしてもよい。また、塗布膜の厚さ（乾燥後）は、０．３〜３０μｍが好ましく、０．５〜２０μｍがより好ましい。
【００２８】
基材の上に感光性層を形成した後は、液晶相から等方相に転移する温度（等方相転移温度）以上に加熱して、感光性化合物を等方性の相にする。例えば、感光性化合物が感光性基を有する液晶性重合体と液晶性低分子化合物との混合体からなる組成物の場合、等方相にすると、重合体の側鎖部や低分子化合物は、特定の方向を向かずに各々が無秩序な方向を向いた状態となる。以下では、この組成物を例にとり説明する。
【００２９】
本発明においては、上記の加熱方法として、温風を吹き付ける方法や、遠赤外線ヒータなどを用いた輻射熱によって加熱する方法などが挙げられる。特に、後述する加熱部と冷却部を備えた装置を用いて位相差フィルムを製造する場合、温風が冷却部に流入して冷却工程に熱の影響が及ぶおそれを低減できることから、輻射熱によって加熱する方法が好ましい。加熱時間は、特に限定されないが、通常は１秒〜１０分程度である。
【００３０】
上記の加熱工程後に感光性層を冷却すると、組成物は、等方相から液晶相を経てガラス相へと変化する。すなわち、組成物の温度が、等方相転移温度より低くなると液晶相になり、さらに、ガラス相−液晶相転移温度以下になるとガラス相になる。
【００３１】
このとき、冷却速度を大きくして等方相である組成物をガラス相−液晶相転移温度以下まで冷却（以下、急冷という。）すると、組成物を構成する重合体や低分子化合物は、分子配列に明確な規則性を有しない状態で動きが固定される。例えば、１００℃で等方相にある組成物を、６秒以内に５０℃まで急冷してガラス相にすると、分子配列を不規則な状態で固定することができる。本発明においては、冷却速度を５℃／秒以上とすることが好ましい。冷却速度が５℃／秒より小さくなると、局所的に規則的な分子配列が存在するおそれがあり、これによって位相差フィルムの品質が低下することがある。
【００３２】
急冷は、例えば、気体を組成物に吹き付けることによって行うことができる。このとき、気体は吹き付けられる際に組成物のガラス相−液晶相転移温度以下に冷却されていることが好ましい。具体的には、予め冷却された気体を吹き付けたり、冷却された雰囲気下で気体を吹き付けたりする。吹き付ける気体としては、例えば、空気、窒素またはアルゴンなどの不活性気体が好適である。気体を吹き付ける際の風速は、０．５ｍ／分〜２０ｍ／分が好ましく、風量は感光性層表面の１ｍ２あたり０．１ｍ３／分〜２．０ｍ３／分が好ましい。風速および風量がこの範囲であると、組成物をガラス相−液晶相転移温度以下まで効率的に急冷することができ、かつ、感光性層表面の平滑性を保つことができる。
【００３３】
急冷は、冷却ロールを基材の感光性層が設けられた面とは反対側の面に接触させることにより行うこともできる。この方法によれば、後述する加熱部と冷却部を備えた装置を用いた位相差フィルムの製造工程において、冷却工程に隣接する加熱処理工程に冷却の影響が及ぶのを防ぐことができる。また、気体を吹き付ける方法に比べて熱交換効率が高いので、冷却速度の向上を図ることができる。さらに、ロールを回転させながら冷却するので、温度ムラを防ぐことができ、位相差フィルム面内で位相差値にばらつきが生じるのを抑制できる。
【００３４】
冷却ロールとしては、例えば、内部に冷却水が通っていて、ロールに接している基材から熱を奪う仕組みのものが用いられる。具体的には、パイプ状のロールに中空軸付の蓋が取り付けられていて、一方の軸部から冷却水が供給され、他方の軸部から冷却水が排出される構造のものが挙げられる。また、ロールの内部にスパイラル構造の冷却水パイプが設けられていて、ロール表面の温度が均一になるように構成されたものも挙げられる。温度調整の方法としては、例えば、ロール表面に取り付けた温度センサによって、ロール表面の温度を検出して冷却水の流量を調節する方法などが挙げられる。
【００３５】
上述したように、等方相にある感光性層を急冷すると、感光性層を構成する分子の配向が無秩序な状態に固定される。例えば、側鎖に感光性基を有する液晶性重合体と液晶性低分子化合物との混合体からなる組成物の場合、重合体の側鎖部や低分子化合物は、特定の方向を向かない状態で動きが固定される。
【００３６】
ガラス相において、無秩序に共存している感光性基を有する液晶性重合体の中には、その長軸（感光性基の分極方向）が、照射光の光路軸および電界振動方向の双方に対してともに平行となっているものがあり、このような配置の重合体の側鎖は、他の配置にある感光性基に比べて高い光反応性を有する。それ故、急冷後の組成物に直線偏光を照射すると、長軸が当該直線偏光に平行な重合体間で選択的に二量化反応が起こる。ここで、本発明における偏光とは、次式で表わされる偏光度が５０％を超えるものをいう。
偏光度＝｛完全偏光成分／（完全偏光成分＋非偏光成分）｝×１００（％）
【００３７】
光反応による二量化により分子量が大きくなった重合体は配向が固定され、その結果、組成物は光学的異方性を有する膜（光学的異方性膜）となる。尚、この光反応を進めるには、感光性基の部分が反応し得る波長の光を照射することが必要となる。この波長は、感光性基の種類によっても異なるが、一般には、２００ｎｍ〜５００ｎｍであり、中でも２５０ｎｍ〜４００ｎｍの領域の光に高い感光性を有する場合が多い。
【００３８】
そして、この光反応の進行の程度については、偏光照射前の感光性層に含有される感光性基の１〜２５％が偏光照射により光反応をするよう調整される。すなわち、感光性層に対して偏光を照射することにより形成される光学異方性膜は、偏光照射前の感光性層が含有する感光性基の１〜２５％を偏光照射により反応させて形成されたものであることが好ましい。
【００３９】
ここで、偏光照射前の感光性層が含有する感光性基の１〜２５％を偏光照射により反応させるとは、感光性層に含まれる感光性化合物が有する感光性基のうち、偏光照射により反応した感光性基の割合（以下、光反応率と称す）が１〜２５％であることを意味する。光反応率は、感光性層の偏光照射前後の吸光度を測定し、感光性基が吸収を有する波長における吸光度（感光性化合物の吸光度）を用いて次の式により算出する。
光反応率（％）＝｛（偏光照射前の感光性化合物の吸光度−偏光照射後の感光性化合物の吸光度）／（偏光照射前の感光性化合物の吸光度）｝×１００
【００４０】
後に説明する本発明の実施例および比較例での評価結果から明らかなように、光反応率が１％未満では、位相差フィルムが製造できず、また、２５％を超えると、得られる位相差フィルムの位相差値のばらつきが大きくなってしまう。
【００４１】
そして、面内での均一な位相差値を実現する位相差フィルムを安定的に得るためには、製造マージンも考慮して、光反応率は２％以上がより好ましい。また、製造マージンも考慮して、位相差値のばらつきを確実かつ安定的に低レベルに抑制するためには、光反応率を２０％以下とすることがより好ましい。
このとき、光反応率の制御は、偏光の照射光量を調整することで実現が可能である。照射光量は、１〜３００ｍＪ／ｃｍ２が好ましく、５〜２００ｍＪ／ｃｍ２がさらに好ましい。
【００４２】
尚、上記の偏光照射の際には、偏光の偏光電界方向を変えることにより、光軸の方向を制御することができる。したがって、この方法によれば、光軸を所望の方向に設定した位相差フィルムが得られる。
【００４３】
偏光を照射した後、組成物のガラス相−液晶相転移温度より高い温度で光学的異方性膜に対して加熱処理を施す。この加熱処理により光反応を起こさなかった重合体の側鎖部と、低分子化合物とは、光反応を起こした側鎖と同じ方向に分子運動によって配向（再配向）する。これにより、膜全体において、未反応の感光性の重合体の液晶性側鎖部および低分子化合物が、光反応を起こした液晶性を有する側鎖と平行方向に配向して、位相差が誘起される。尚、位相差を効率よく誘起するには、感光性基を有しない側鎖を含有させ、光反応点の密度を下げることによって、再配向時の分子運動の自由度を上げてもよい。
【００４４】
この場合の加熱温度は、組成物の等方相転移温度より高く、光反応を起こした組成物の軟化点より低いことが好ましい。加熱時間は、好ましくは１秒〜１０分、より好ましくは３秒〜３分である。尚、後述する加熱部および冷却部を備えた装置を用いる場合、位相差フィルムの製造工程で加熱部に隣接する冷却部の温度上昇を防ぐ点からは、加熱は、赤外線ヒータなどの輻射熱によって行うのがよい。
【００４５】
加熱処理を行った後は、配向を固定するために、更に偏光あるいは非偏光を照射することが好ましい。この場合、偏光あるいは非偏光の照射は前記加熱処理の後、室温まで温度を下げて行うことが好ましい。配向固定のための偏光あるいは非偏光の照射光量は、通常１００〜２０００ｍＪ／ｃｍ２の範囲で行う。
【００４６】
図１は、本発明の実施形態である位相差フィルムの製造方法を説明する図であり、加熱部および冷却部を備えた装置内で基材を搬送しながら位相差フィルムを製造する方法を示している。
【００４７】
この図１の例では、基材として、ロール状に巻回された高分子のフィルム２を用い、保持リール１からフィルム２を繰り出して矢印の方向に搬送する。そしてまず、塗布部３において、フィルム２の上に、液晶性を発現し得る感光性化合物を塗布する。この場合の塗布方法としては、例えば、グラビア印刷法を挙げることができる。
【００４８】
次いで、乾燥部４で溶剤を除去した後、遠赤外線ヒータ（図示せず）が設けられた加熱部５の中にフィルム２を送って、感光性層を加熱する。このとき、加熱部５の温度は、感光性化合物の等方相転移温度以上に設定しておく。一方、加熱部５の出口付近には、冷却部６を設けておく。冷却部６としては、前述の気体を吹き出す機構や冷却ロールが挙げられる。
【００４９】
図１では、冷却部６に連続して、偏光照射部１２、および加熱・徐冷部１３が連続して設けられている。偏光照射部１２では、フィルム２に対して斜めの方向から偏光１５が照射される。このとき、偏光１５の照射光量を適宜選択し、光反応率を制御する。
【００５０】
加熱・徐冷部１３では、感光性化合物のガラス相−液晶相転移温度より高い温度で光学的異方性膜が加熱された後、徐々に冷却される。
【００５１】
こうして基材であるフィルム２上に塗布された感光性化合物は、以上の工程を経て位相差フィルムとなる。その後、巻き取りロール１４に巻き付けられた状態となって回収される。尚、偏光は、図１に示すように、フィルム２の片面側からのみ照射してもよいが、両面側から照射することもできる。また、配向を固定するため、巻き取る前にさらに偏光または非偏光を照射してもよい。
【００５２】
以上述べたように、液晶性を発現し得る感光性化合物を含む感光性層をこの化合物の等方相転移温度以上に加熱した後、ガラス相−液晶相転移温度以下に冷却することにより、等方相にある化合物の分子配列を不規則な状態に固定できる。そして、この状態で偏光を適当な照射光量で照射して特定方向の光反応を誘起し、これを契機として複屈折性を発現させるので、配向基板を準備しなくても光学的異方性膜を形成することができ、配向基板に起因する配向ムラの発生を抑制することができる。そして、また、光軸を任意に傾斜させて配向させることが可能となる。
【００５３】
特に本発明では、偏光の照射光量を調整し、光反応率が１〜２５％となるように光反応を制御して位相差フィルムを製造するので、位相差ばらつきの少ない高品位の位相差フィルムとすることができる。
【００５４】
尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々変形して実施することができる。
以下に、本発明の実施例と比較例を述べる。
【実施例】
【００５５】
実施例１
図１に示した装置を用いて位相差フィルムを製造した。
【００５６】
基材として、光等方性の保護層を表面に設けたトリアセチルセルロースフィルム（リンテック株式会社製：商品名ＣＨＣ−ＴＡＣ８０Ｅ１Ｋ、厚さ８５μｍ）を、幅３００ｍｍで長さ１００ｍとしてロール状に巻回されたものを用いた。
【００５７】
保持リール１から基材であるフィルム２を繰り出しながら、塗布部３において、グラビア印刷によって、液晶性を発現し得る感光性化合物として分子内にケイ皮酸基を有する感光性化合物を含んで構成された林テレンプ株式会社製の光配向材（商品名：ＨＴ−ＥＺ）をフィルム２の保護層側に塗布した。塗布後、乾燥部４において１１０℃で１分間乾燥して溶剤を除去した後、約２μｍの厚さの塗布膜（感光性層）を形成した。尚、用いた光配向材の等方相転移温度は１００℃、ガラス相−液晶相転移温度は４０℃である。
【００５８】
次に、遠赤外線ヒータ（図示せず）が設けられた加熱部５の中にフィルム２を送って、遠赤外線ヒータを用いて、塗布膜を１１０℃で３０秒間加熱した。
【００５９】
その後、冷却部６において、加熱部５の遠赤外線ヒータから出た基材の塗布膜側に、温度２０℃の空気（冷却した気体）を吹き付け、１０秒間かけて室温（２５℃）まで冷却した。この急冷工程における空気の風速は１ｍ/分、風量は０．１２ｍ３/分であった。尚、塗布膜の温度は、塗布膜表面の温度を熱電対（チノー（株）製シートカップルＣ０６０−Ｋと、キーエンス（株）製ＮＲ−６００データロガーを使用）を用いて測定した。
【００６０】
次に、偏光照射部１２において、塗布膜に対しその表面の側から偏光１５を照射して光学的異方性膜とした。具体的には、ハリソン東芝ライティング株式会社製の紫外線照射装置（製品名：ＨＣＭ−９６０１１Ｓ−ＤＭ）を用い、ブリュースター角の原理を適用して、完全偏光成分と非偏光成分からなる偏光度８５％の紫外線を１２．３ｍＪ/ｃｍ２の照射量となるように照射した。光軸および電界振動方向は基材の流れ方向に平行になるように設定した。光反応率は４％であった。尚、ブリュースター角については、「初等物理シリーズ８、光と電波、培風館」に記載されている。また、偏光照射における紫外線照射光量の測定は、オーク社製の紫外線光量計（製品名：ＵＶ−３５）を用いて行った。
【００６１】
偏光を照射した後は、加熱・徐冷部１３において、塗布膜を１１０℃まで加熱し３０秒間保持して加熱処理を行った。その後、１０分間かけて室温（２３℃）まで冷却し、得られた位相差フィルムを、再び巻き取りロール１４に巻き取り、位相差フィルムを作製した。
【００６２】
得られた位相差フィルムについて、位相差フィルムの特性として、位相差値と位相差値のばらつきと位相差層の厚みを評価した。
【００６３】
作製した位相差フィルムの位相差値の測定は、王子計測機器株式会社製の位相差測定装置（製品名：ＫＯＢＲＡ−ＷＲ）を用いて行った。具体的には、得られた位相差フィルムについて、幅方向の任意の１５点の位相差値を測定し、その１５点の測定データの平均値を算出し、位相差フィルムの位相差値とした。本実施例により得られた位相差フィルムの位相差値は７０．２ｎｍであった。
【００６４】
位相差値のばらつきの評価は、上記１５点の測定データのうちの最大値と最小値と、上記１５点の測定データの平均値を用い、以下の２つの式に従ってばらつきの値（１）とばらつきの値（２）をそれぞれ算出し、２つの式から得られた２つのばらつきの値（（１）と（２））のうち大きいほうの値を選択し、位相差フィルムの位相差値のばらつきとして評価した。本実施例で得られた位相差フィルムの位相差値のばらつきは３％であり、非常に小さく、格段に高品位の位相差フィルムであることがわかった。
（ばらつきの値（１））＝｛（位相差値の最大値）−（位相差の平均値）｝／（位相差の平均値）｝×１００（％）
（ばらつきの値（２））＝｛（位相差値の平均値）−（位相差の最小値）｝／（位相差の平均値）｝×１００（％）
【００６５】
また、位相差フィルムの位相差層の厚みの測定は、パナソニックテクノトレーディング株式会社製の光学式膜厚測定器（製品名：フィルメトリクス  Ｆ−２０）を用いて行った。位相差層の厚みは２．３４μｍであった。
【００６６】
こうして本実施例により得られた位相差フィルムの特性評価結果は、製造時における偏光紫外線の照射光量および光反応率とともに、表１の実施例１の欄にまとめて示した。また、表１には、以下に説明する本発明の他の実施例及び本発明の比較例の特性評価結果も併せて対応する欄にまとめて示した。
【００６７】
尚、上記した光反応率の測定方法については、後で説明する。
【００６８】
実施例２〜実施例１２
塗布膜に対し偏光１５を照射して光学的異方性膜とする際の偏光照射の光量を表１に示す光量とした他は、実施例１と同様にして位相差フィルムを作製した。表１には、偏光の照射光量、光反応率とともに、得られた位相差フィルムの特性として、位相差値と位相差値のばらつきと位相差層の厚みの評価結果をまとめて示す。
【００６９】
本実施例２〜実施例１２により得られた位相差フィルムは、フィルムの位相差値が７６．８ｎｍ〜１６７．０ｎｍを示し、位相差値のばらつきは何れも３〜４％と小さいことがわかった。そして、位相差層の厚みは何れも２．３μｍ〜２．４μｍであった。
【００７０】
実施例１３
液晶性を発現し得る感光性化合物として、分子内にケイ皮酸基を有するものの、実施例１〜１２で用いた感光性化合物とは異なる分子構造の感光性化合物を含んで構成された林テレンプ株式会社製の光配向材（商品名：ＨＴＡ−２０、等方相転移温度：１００℃、ガラス相−液晶相転移温度：４０℃）を使用し、偏光照射の光量を表１に示すように５０．０ｍＪ/ｃｍ２とした他は、実施例１と同様にして位相差フィルムを作製した。表１には、偏光の照射光量、光反応率とともに、得られた位相差フィルムの特性として、位相差値と位相差値のばらつきと位相差層の厚みの評価結果をまとめて示す。
【００７１】
本実施例により得られた位相差フィルムは、光反応率が１６．０％であり、フィルムの位相差が１００．４ｎｍを示し、位相差値のばらつきは５％と小さいことがわかった。そして、位相差層の厚みは２．１２μｍであった。
【００７２】
実施例１４
実施例１において、得られた位相差フィルムに、さらに塗布膜を形成した側から紫外線照射装置（ハリソン東芝ライティング株式会社製、商品名「ＨＣＭ−９６０１１Ｓ−ＤＭ」を用いて非偏光（光量５００ｍＪ／ｃｍ２）を照射した。表１に、偏光の照射光量、光反応率とともに、位相差値、位相差値のばらつき及び位相差層の厚みの評価結果をまとめて示す。
【００７３】
実施例１５
実施例５において、得られた位相差フィルムに、さらに塗布膜を形成した側から紫外線照射装置（ハリソン東芝ライティング株式会社製、商品名「ＨＣＭ−９６０１１Ｓ−ＤＭ」を用いて非偏光（光量４００ｍＪ／ｃｍ２）を照射した。表１に、偏光の照射光量、光反応率とともに、位相差値、位相差値のばらつき及び位相差層の厚みの評価結果をまとめて示す。
【００７４】
実施例１６
実施例８において、得られた位相差フィルムに、さらに塗布膜を形成した側から紫外線照射装置（ハリソン東芝ライティング株式会社製、商品名「ＨＣＭ−９６０１１Ｓ−ＤＭ」を用いて非偏光（光量６００ｍＪ／ｃｍ２）を照射した。表１に、偏光の照射光量、光反応率とともに、位相差値、位相差値のばらつき及び位相差層の厚みの評価結果をまとめて示す。
【００７５】
実施例１７
実施例１２において、得られた位相差フィルムに、さらに塗布膜を形成した側から紫外線照射装置（ハリソン東芝ライティング株式会社製、商品名「ＨＣＭ−９６０１１Ｓ−ＤＭ」を用いて非偏光（光量５００ｍＪ／ｃｍ２）を照射した。表１に、偏光の照射光量、光反応率とともに、位相差値、位相差値のばらつき及び位相差層の厚みの評価結果をまとめて示す。
【００７６】
比較例１および比較例２
塗布膜に対し偏光１５を照射して光学的異方性膜とする際の偏光照射の光量を表１に示す３．０ｍＪ/ｃｍ２および８２．０ｍＪ/ｃｍ２とし、光反応率が比較例１で０．９％であり、比較例２で２６．７％であることの他は、実施例１と同様にして位相差フィルムを作製した。表１には、偏光の照射光量、光反応率とともに、得られた位相差フィルムの特性として、位相差値と位相差値のばらつきと位相差層の厚みの評価結果をまとめて示す。
【００７７】
偏光照射光量が３．０ｍＪ/ｃｍ２で光反応率が０．９％である比較例１のフィルムでは、位相差値が０．０ｎｍであり、基材上に光学的異方性膜の形成が達成されていないことがわかった。すなわち、光反応率が１％未満の比較例１では、位相差フィルムが製造できなかった。
【００７８】
また、偏光照射光量が８２．０ｍＪ/ｃｍ２で光反応率が２６．７％である比較例２の位相差フィルムでは、位相差値のばらつきが１１％と上記した本発明の実施例に比べ顕著に大きくなることがわかった。すなわち、光反応率が、２５％を超えると、得られる位相差フィルムの位相差値のばらつきが格段に大きくなってしまうことがわかった。
【００７９】
比較例３
従来技術である、高分子フィルムを延伸して行う位相差フィルムの製造方法により製造された株式会社オプテス社の位相差フィルム（商品名：ゼオノアフィルム）を用意し、位相差フィルムの特性として、本発明の実施例と同様、位相差値と位相差値のばらつきと位相差層の厚みの評価を評価し、評価結果を本発明の実施例により得られた位相差フィルムと比較した。評価結果は表１にまとめて示したが、位相差値１３７．０ｎｍを示す。そして、位相差値のばらつきは１０％であり、本発明の実施例により得られた位相差フィルムに比べ顕著に大きい位相差値のばらつきを示すことがわかった。
【００８０】
また、比較例３の位相差フィルムにおける位相差層の厚みは１００μｍであり、本発明の実施例により得られた上記の各位相差フィルムの位相差層の厚みと比較してはるかに厚い。
【００８１】
以上より、本発明の実施例１〜実施例１２から、各実施例で得られた位相差フィルムの位相差層の厚みが何れも２．３〜２．４μｍとほぼ一定であるのに対し、フィルムの位相差値は、各製造工程での光反応率の差異に対応して７０．２ｎｍ〜１６７．０ｎｍと変化していることがわかり、比較例１の評価結果も考慮すれば、位相差フィルムの厚みを変えずに位相差値を０ｎｍから１７０ｎｍ程度まで大きく変えることができることがわかった。
【００８２】
そして、本発明の実施例１〜実施例１３の結果および比較例１と比較例２の結果より、光反応率は偏光の照射光量に対応していることがわかり、光反応率は偏光の照射光量を変えることで制御が可能であることがわかる。そして、得られる位相差フィルムの位相差値のばらつきを考慮した場合、光反応率は１％以上２５％以下を実現することが好ましく、このような光反応率を実現するためには、偏光照射光量は、５〜８０ｍＪ/ｃｍ２とすることが好ましいことが分かった。
【００８３】
尚、これらの結果から、面内での均一な位相差値を実現する位相差フィルムを安定的に得るためには、製造マージンも考慮し、光反応率は２％以上とすることがより好ましく、位相差値のばらつきを確実かつ安定的に低レベルに抑制するために、光反応率を２０％以下とすることがより好ましいことがわかった。
【００８４】
次に、実施例８及び比較例１により得られた位相差フィルム及びフィルムの評価結果を例として、光反応率の評価測定方法を説明する。
【００８５】
図２および図３は、位相差フィルム製造方法における光反応率の評価方法を説明する図である。図２は、実施例８における偏光照射前後の感光性層の吸収スペクトルの変化を示す。また、図３は、比較例１における偏光照射前後の感光性層の吸収スペクトルの変化を示す。このとき、図２および図３では、実線で示された吸収スペクトルが偏光照射前の感光性層の吸収スペクトルであり、破線で示された吸収スペクトルが偏光照射後の感光性層の吸収スペクトルである。
【００８６】
図２に示すように、実施例８における偏光照射前後の感光性層の吸収スペクトルの変化は大きく、光反応が進行し、感光性層中の感光性化合物の構造が変化していることが明確に見て取れる。一方、図３に示すように、比較例１における偏光照射前後の感光性層の吸収スペクトルの変化はほとんどなく、おおむね一致しており、光反応が進行していないことが分かる。
【００８７】
そして、偏光照射による、感光性層に含まれる感光性化合物の反応の進行を、偏光照射前後の吸収スペクトルにおける波長３２０ｎｍ（けい皮酸基の吸収波長）の吸光度の変化から評価した。すなわち、各実施例における感光性層について、偏光照射前の吸収スペクトルの３２０ｎｍでの吸光度と、偏光照射後の３２０ｎｍでの吸光度とを用いて、下式に従い光反応率を算出した。
光反応率（％）＝｛（偏光照射前の３２０ｎｍにおける吸光度−偏光照射後の３２０ｎｍにおける吸光度）／（偏光照射前の３２０ｎｍにおける吸光度）｝×１００
【００８８】
表１
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【符号の説明】
【００８９】
１  保持リール
２  フィルム
３  塗布部
４  乾燥部
５  加熱部
６  冷却部
１２  偏光照射部
１３  加熱・除冷部
１４  巻き取りロール
１５  偏光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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