(57)【要約】      （修正有）【課題】連続生産時に生じる配向膜の傷を抑制し、高品質な位相差フィルムが得られる、位相差フィルムの製造方法を提供する。【解決手段】透明基材の一面側に、配向膜と、位相差層とがこの順に設けられた位相差フィルムの製造方法であって、長尺透明基材の一面側に、光二量化型光配向性材料を含有する配向膜形成用組成物を塗布して、塗膜を形成する工程と、前記塗膜を乾燥することにより鉛筆硬度がＦの配向膜形成用層とする工程と、長尺透明基材、及び当該長尺透明基材上に形成された配向膜形成用層を有する長尺配向膜形成用基材を、連続的に搬送しつつ、前記配向膜形成用層に偏光紫外線を照射することにより、配向膜を形成する工程と、前記配向膜上に、液晶化合物を含有する位相差層用組成物を塗布し、少なくとも乾燥し、前記液晶化合物を配向して、位相差層を形成する工程とを有する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基材の一面側に、配向膜と、位相差層とがこの順に設けられた位相差フィルムの製造方法であって、
長尺透明基材の一面側に、光二量化型光配向性材料を含有する配向膜形成用組成物を塗布して、塗膜を形成する工程と、
前記塗膜を乾燥することにより、ＪＩＳ  Ｋ  ５４００−５−４（１９９９）に準拠した鉛筆硬度試験（荷重1００ｇ、速度３０ｍｍ／分）の鉛筆硬度がＦの配向膜形成用層とする工程と、
長尺透明基材、及び当該長尺透明基材上に形成された配向膜形成用層を有する長尺配向膜形成用基材を、連続的に搬送しつつ、前記配向膜形成用層に偏光紫外線を照射することにより、配向膜を形成する工程と、
前記配向膜上に、液晶化合物を含有する位相差層用組成物を塗布し、少なくとも乾燥し、前記液晶化合物を配向して、位相差層を形成する工程とを有する、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ものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より液晶表示装置においては、視角依存性の問題を改善するために、様々な技術が開発されており、その１つとして、複屈折性を示す位相差層を有する位相差フィルムが液晶セルと偏光板との間に配置された液晶表示装置が知られている（例えば、特許文献１〜２）。
上記位相差層を有する位相差フィルムとしては、樹脂基材上に、液晶化合物を一定方向に配列させる配向規制力を有する配向層と、当該配向層上に形成され、一定方向に配列された液晶化合物を含有する位相差層とを有するものが用いられている。
【０００３】
また、フラットパネルディスプレイとしては、従来、２次元表示のものが主流であったが、近年においては３次元表示可能なフラットパネルディスプレイが注目を集め始めている。そして、今後のフラットパネルディスプレイにおいては３次元表示可能であることが、その性能として当然に求められる傾向にあり、３次元表示可能なフラットパネルディスプレイの検討が幅広い分野において進められている。
【０００４】
フラットパネルディスプレイにおいて３次元表示をするには、通常、視聴者に対して何らかの方式で右目用の映像と、左目用の映像とを別個に表示することが必要とされる。右目用の映像と左目用の映像とを別個に表示する方法としては、例えば、パッシブ方式というものが知られている。このようなパッシブ方式の３次元表示方式について図を参照しながら説明する。図４はパッシブ方式で３次元映像を表示可能な液晶表示装置の一例を示す概略図である。図４に示すように、この方式では、まず、フラットパネルディスプレイを構成する画素を、右目用映像表示画素と左目用映像表示画素の２種類の画素に分類し、ディスプレイ表示領域に右目用の画素と左目用の画素が隣接し合うようなパターン状に配列する。一方のグループの画素では右目用の映像を表示させ、他方のグループの画素では左目用の映像を表示させる。また、直線偏光板と当該画素の配列パターンに対応した、パターン状の位相差層が形成されたパターン位相差フィルム（以下、単にパターン位相差フィルムということがある。）とを用い、右目用の映像と、左目用の映像とをそれぞれ円偏光に変換する。さらに、視聴者には右目用レンズと左目用レンズを採用した円偏光メガネを装着させ、右目用の映像が右目用レンズのみを通過し、かつ左目用の映像が左目用のレンズのみを通過するようにする。このようにして右目用の映像が右目のみに届き、左目用の映像が左目のみに届くようにすることによって３次元表示が可能となる。
このようなパッシブ方式では、上記パターン位相差フィルムと、対応する円偏光メガネとを用いることにより容易に３次元表示が可能なものにできるという利点がある。
【０００５】
上記パターン位相差フィルムとして、例えば、特許文献３には、ガラス基板上に配向規制力がパターン状に制御された光配向層と、当該光配向層上に形成され、液晶化合物の配列が上記光配向層のパターンに対応するようにパターニングされた位相差層（液晶層）とを有するパターン位相差板が開示されている。
【０００６】
位相差フィルムやパターン位相差フィルムは、いずれも液晶化合物が配向層によって一定方向に配列され、フィルム全体で、或いはフィルム中の各パターン内で、光軸が一定であることが求められる。そのため、位相差フィルムの製造時において配向膜に傷を生じさせないことが求められている。
特許文献４には、光学欠点の少ない配向膜を形成する手法として、配向膜の鉛筆硬度をＨ〜４Ｈとする手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平３−６７２１９号公報
【特許文献２】特開平４−３２２２２３号公報
【特許文献３】特開２００５−４９８６５号公報
【特許文献４】特開２００８−２２５１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明者は、引用文献４のように鉛筆硬度の高い配向膜は、硬いがゆえにタック性がなく、例えば、配向膜が形成された基材をロール状に巻き取った場合や、配向膜が形成された基材をガイドロール等により搬送する場合、配向膜表面が隣接する基材や、ガイドロール等との間で擦れ易く、配向膜表面に擦り傷が生じやすいとの知見を得た。
【０００９】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、連続生産時に生じる配向膜の傷を抑制し、高品質な位相差フィルムが得られる、位相差フィルムの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る位相差フィルムの製造方法は、透明基材の一面側に、配向膜と、位相差層とがこの順に設けられた位相差フィルムの製造方法であって、
長尺透明基材の一面側に、光二量化型光配向性材料を含有する配向膜形成用組成物を塗布して、塗膜を形成する工程と、
前記塗膜を乾燥することにより、ＪＩＳ  Ｋ  ５４００−５−４（１９９９）に準拠した鉛筆硬度試験（荷重1００ｇ、速度３０ｍｍ／分）の鉛筆硬度がＦの配向膜形成用層とする工程と、
長尺透明基材、及び当該長尺透明基材上に形成された配向膜形成用層を有する長尺配向膜形成用基材を、連続的に搬送しつつ、前記配向膜形成用層に偏光紫外線を照射することにより、配向膜を形成する工程と、
前記配向膜上に、液晶化合物を含有する位相差層用組成物を塗布し、少なくとも乾燥し、前記液晶化合物を配向して、位相差層を形成する工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、連続生産時に生じる配向膜の傷を抑制し、高品質な位相差フィルムが得られる、位相差フィルムの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、位相差フィルムの一例を示す模式断面図である。
【図２】図２は、位相差フィルムの別の一例を示す模式断面図である。
【図３】図３は、本発明の位相差フィルムの製造方法が、好適に適用可能なロールツーロール方式による配向膜製造装置の一例を示す模式断面図である。
【図４】図４は、パッシブ方式で３次元映像を表示可能な液晶表示装置の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る位相差フィルムの製造方法について説明する。
なお、本発明において、光軸とは、遅相軸を意味する。
本発明において、配向規制力とは、位相差層中の液晶材料を特定方向に配列させる相互作用を意味する。
本発明において、位相差フィルムとは、特に断りがない限りパターン位相差フィルムを含むものである。
また、本発明において、（メタ）アクリレートとは、アクリレート及びメタクリレートの各々を表す。
【００１４】
本発明に係る位相差フィルムの製造方法は、透明基材の一面側に、配向膜と、位相差層とがこの順に設けられた位相差フィルムの製造方法であって、
長尺透明基材の一面側に、光二量化型光配向性材料を含有する配向膜形成用組成物を塗布して、塗膜を形成する工程（以下、塗膜形成工程ということがある。）と、
前記塗膜を乾燥することにより、ＪＩＳ  Ｋ  ５４００−５−４（１９９９）に準拠した鉛筆硬度試験（荷重1００ｇ、速度３０ｍｍ／分）の鉛筆硬度がＦの配向膜形成用層とする工程（以下、乾燥工程ということがある。）と、
長尺透明基材、及び当該長尺透明基材上に形成された配向膜形成用層を有する長尺配向膜形成用基材を、連続的に搬送しつつ、前記配向膜形成用層に偏光紫外線を照射することにより、配向膜を形成する工程（以下、配向膜形成工程ということがある。）と、
前記配向膜上に、液晶化合物を含有する位相差層用組成物を塗布し、少なくとも乾燥し、前記液晶化合物を配向して、位相差層を形成する工程（以下、位相差層形成工程ということがある。）とを有することを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、連続生産時に生じる配向膜の傷を抑制し、高品質な位相差フィルムが得られる、位相差フィルムの製造方法を提供することができる。
【００１６】
従来、光学欠点の少ない配向膜を形成する手法として、配向膜を硬くする手法が用いられてきた（例えば特許文献４）。しかしながら、配向膜を高硬度とした場合、当該配向膜表面はタック性が低下する傾向にある。このような配向膜が形成された基材を連続生産時にロール状に巻き取った場合や、配向膜が形成された基材をガイドロール等により搬送する場合、配向膜表面が隣接する基材や、ガイドロール等との間で擦れ易く、配向膜表面に擦り傷が生じやすいとの知見を得た。このような配向膜表面に生じた擦り傷は、配向規制力に影響を与えるため、位相差層中の液晶の配列に乱れが生じ、位相差フィルムに光軸ずれの原因となる。
本発明は、配向膜形成用層の鉛筆硬度をＦと、従来よりも敢えて柔らかく調整することにより、配向膜形成用層表面が適切なタック性を有している。このような配向膜形成用層表面は、接触する基材やガイドロールを把持するため、当該基材やガイドロール等との間で擦れ合いが生じにくくなるものと推定される。
また、本発明の位相差フィルム製造方法においては、光二量化型光配向性材料を含有する配向膜形成用組成物を用いて配向膜形成用層を形成しているため、当該配向膜形成用層をラビング処理する必要がなく、配向膜形成時の擦り傷の問題も生じない。
これらのことから、本発明の製造方法によれば、配向膜形成用層の表面自体は従来よりも柔らかいが、配向膜形成用層の表面が擦られることが少なくなるため、結果的に、製造時における擦り傷が生じにくくなるものと推定される。従って、本発明の製造方法によれば、配向膜の傷が抑制され、高品質な位相差フィルムが得られる。
【００１７】
本発明の製造方法により得られる位相差フィルムを、図を参照して説明する。図１は、本発明に係る位相差フィルムの一例を示す模式断面図である。図２は、本発明に係る位相差フィルムの別の一例を示す模式断面図である。
本発明の製造方法により得られる位相差フィルム１０は、図１に例示されるように、透明基材１の少なくとも一面側に、配向膜２と位相差層３とがこの順に設けられ、前記位相差層３が全面にわたり同一の位相差を有するものであってもよく、図２に例示されるように、透明基材１の一面側に、配向膜２として、第一配向領域４Ａと、第一配向領域４Ａとは異なる配向性を有する第二配向領域４Ｂを有するパターン配向膜４を有し、位相差層３として、第一位相差領域５Ａと第一位相差領域とは異なる方向に液晶化合物が配列された第二位相差領域５Ｂを有するパターン位相差層５を有し、第一位相差領域５Ａと第二位相差領域５Ｂとが異なる位相差を有するパターン位相差フィルム２０であってもよい。
【００１８】
［塗膜形成工程］
本発明の塗膜形成工程は、長尺透明基材の一面側に、光二量化型光配向性材料を含有する配向膜形成用組成物を塗布して、塗膜を形成する工程である。
塗布方法は、後述する長尺透明基材上に後述する配向膜形成用組成物を均一に塗布することができる方法であればよく、従来公知の方法の中から適宜選択すればよい。具体例としては、例えば、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法、ダイコート法、ブレードコート法、マイクログラビアコート法、スプレーコート法、スピンコート法等が用いられる。
また、配向膜形成用組成物の塗工量は、得られる配向膜が所望の配向規制力を発現するものであればよく、適宜調整すればよい。中でも、得られる配向膜形成用層の厚さが１〜１０００ｎｍとなることが好ましく、５０〜３００ｎｍとなることがより好ましい。配向膜形成用層の厚さが上記下限値以上であれば、配向膜形成用層にクラックが生じにくい。
【００１９】
＜長尺透明基材＞
長尺透明基材は、配向膜や位相差層を支える機能を有するものである。本発明の製造方法は、ロールツーロール方式により位相差層を形成するのに適しているため、生産性の点から長尺透明基材が用いられる。ここで長尺とは、ロール状に巻き取ることができる程度の長さを有することをいい、製造装置に設置可能な範囲で、適宜設定すればよい。具体的には、例えば、長さ１０ｍ以上とすることが好ましく、中でも、５０〜５０００ｍの範囲内とすることがより好ましく、更に１００〜４０００ｍとすることがより好ましい。
また、長さは幅に対して１０倍以上であることが好ましく、中でも５０倍〜５０００倍の範囲内であることが好ましく、更に、１００倍〜４０００倍の範囲内であることがより好ましい。上記範囲内であれば、長尺透明基材の取扱い性に優れている。
【００２０】
上記長尺透明基材は、ロール状に巻き取ることができる可撓性を有するフレキシブル材であることが好ましい。
このようなフレキシブル材としては、セルロース誘導体、ノルボルネン系ポリマー、シクロオレフィン系ポリマー、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、アモルファスポリオレフィン、変性アクリル系ポリマー、ポリスチレン、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル類などを例示することができる。なかでも本工程においてはセルロース誘導体を用いることが好ましい。セルロース誘導体は特に光学的等方性に優れるため、光学的特性に優れた位相差フィルムを製造することができるからである。
【００２１】
上記長尺透明基材は、可視光領域における透過率が８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。ここで、長尺透明基材の透過率は、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１（プラスチック−透明材料の全光透過率の試験方法）により測定することができる。
【００２２】
前記長尺透明基材の中でも、レターデーションが低いものであることが好ましい。より具体的には、長尺透明基材の面内レターデーション値（Ｒｅ値）が、０ｎｍ〜１０ｎｍの範囲内であることが好ましく、０ｎｍ〜５ｎｍの範囲内であることがより好ましく、０ｎｍ〜３ｎｍの範囲内であることがさらに好ましい。面内レターデーションをゼロに近付けやすいことから、長尺透明基材としては、アセチルセルロース系樹脂、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマー等の樹脂、アクリル系樹脂を用いて形成されたものが好ましい。
【００２３】
透明樹脂基材の厚みは、本発明により製造される位相差フィルムの用途等に応じて、当該位相差フィルムに必要な自己支持性を付与できる範囲内であれば特に限定されないが、通常、２５μｍ〜１２５μｍの範囲内が好ましく、なかでも４０μｍ〜１００μｍの範囲内が好ましく、特に６０μｍ〜８０μｍの範囲内であることが好ましい。上記下限値以上であれば、位相差フィルムの自己支持性に優れている。また上記上限値以下であれば、裁断等の加工が容易である。
【００２４】
＜配向膜形成用組成物＞
本発明において用いられる配向膜形成用組成物は、少なくとも、光二量化型光配向性材料を含有するものであり、必要に応じて、更に他の成分を含有してもよいものである。光二量化型光配向性材料を用いることにより、偏光紫外線を照射すれば配向膜が形成できるため、ラビング処理が不要であり、配向膜形成用層の鉛筆硬度を従来よりも低いものとしてもラビング処理時に生じる擦り傷の問題がない。また、光二量化型光配向性材料を用いることから、経時安定性と反応性に優れる。
【００２５】
前記光二量化型光配向性材料は、光二量化反応により配向規制力を発現できる材料であればよく、従来公知のものの中から適宜選択して用いることができる。中でも、光二量化反応を生じる光の波長が２８０ｎｍ以上であることが好ましく、２８０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲内であることがより好ましく、更に３００ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲内であることがより好ましい。
【００２６】
このような光二量化型光配向性材料としては、例えば、シンナメート、クマリン、ベンジリデンフタルイミジン、ベンジリデンアセトフェノン、ジフェニルアセチレン、スチルバゾール、ウラシル、キノリノン、マレインイミド、シンナミリデン酢酸、及びこれらの誘導体よりなる群から１種以上の構造を有する化合物が挙げられ、中でもポリマーが好適に用いられる。中でも、シンナメート、クマリン及びこれらの誘導体よりなる群から１種以上の構造を有するポリマーが好ましく、シンナメート及びこれらの誘導体よりなる群から１種以上の構造を有する、シンナメート系ポリマーがより好ましい。光二量化型光配向性材料の具体例としては、例えば特開平９−１１８７１７号公報、特表平１０−５０６４２０号公報、特表２００３−５０５５６１号公報、および、ＷＯ２００８／０３１２４３号公報、ＷＯ２００８／１３０５５５号公報、ＷＯ２０１０／１５０７４８号公報、ＷＯ２０１１／１２６０１９号公報、ＷＯ２０１１／１２６０２１号公報、ＷＯ２０１１／１２６０２２号公報に記載された化合物を挙げることができる。
光二量化型光配向性材料は、１種単独で、又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００２７】
配向膜形成用組成物中の光二量化型光配向性材料の含有割合は、配向膜形成用組成物の固形分１００質量部に対して、５０〜８０質量部であることが好ましく、６０〜７０質量部であることがより好ましい。上記範囲内であれば、後述する液晶化合物の配向性に優れている。
【００２８】
上記配向層形成用層は、少なくとも光二量化型光配向性材料を含むものであるが、必要に応じて、更に他の化合物を含有してもよい。
他の化合物としては、後述する配向膜の配向規制力を損なわないものであれば特に限定されない。このような他の化合物として、一つ以上の硬化性官能基を持つモノマー又はオリゴマーが好適に用いられる。このようなモノマー又はオリゴマーを含むことにより、位相差フィルムの配向層と位相差層との密着性が向上する。また、硬化性官能基を持つモノマー又はオリゴマーを有することにより、後述する乾燥工程において配向膜形成用層の鉛筆硬度を調整しやすい。
【００２９】
一つ以上の官能基を持つモノマー又はオリゴマーの具体例としては、例えば、アクリレート系の官能基を有する単官能モノマー（例えば、エチル（メタ）アクリレート、エチルヘキシル（メタ）アクリレート、スチレン、メチルスチレン、Ｎ−ビニルピロリドン）及び多官能モノマー（例えば、ポリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオール（メタ）アクリレート、トリエチレン（ポリプロピレン）グリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、イソシアヌル酸ポリ(メタ）アクリレート（例えば、イソシアヌル酸ＥＯジアクリレート等））や、ビスフェノールフルオレン誘導体（例えば、ビスフェノキシエタノールフルオレンジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールフルオレンジエポキシ（メタ）アクリレート）等を単体もしくは混合したものとして用いることができる。
上記一つ以上の官能基を持つモノマー又はオリゴマーを用いる場合、その含有割合は、配向膜形成用組成物の固形分１００質量部に対して２０〜５０質量部であることが好ましく、３０〜４０質量部であることがより好ましい。上記範囲内であれば、後述する液晶化合物の配向性を確保しながら、透明基材や位相差層との密着性が向上する。
【００３０】
配向膜形成用組成物は、塗工性の点等から、通常、溶剤が用いられる。溶剤は、配向膜形成用組成物中の各成分を溶解乃至分散することができ、前記透明基材を溶解しない溶剤の中から適宜選択して用いることができる。
このような溶剤の具体例としては、例えば、ベンゼン、ヘキサン等の炭化水素系溶剤、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン、プロピレングリコールモノエチルエーテル（ＰＧＭＥ）等のエーテル系溶剤、クロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン化アルキル系溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエステル系溶剤、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶剤、およびジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶剤、シクロヘキサン等のアノン系溶剤、メタノール、エタノール、およびプロパノール等のアルコール系溶剤等が挙げられる。溶剤は１種単独で用いてもよく、２種類以上の混合溶剤としてもよい。
配向膜形成用組成物中の溶剤の含有量は特に限定されないが、塗工性、及び薄膜化の点から、配向膜形成用組成物全体に対して、９０〜９５質量％であることが好ましい。
【００３１】
［乾燥工程］
本発明においては、前記塗膜形成工程により形成された配向膜形成用組成物の塗膜を乾燥することにより、ＪＩＳ  Ｋ  ５４００−５−４（１９９９）に準拠した鉛筆硬度試験（荷重1００ｇ、速度３０ｍｍ／分）の鉛筆硬度がＦの配向膜形成用層とする工程である。
塗膜の乾燥方法は、加熱乾燥方法、減圧乾燥方法、ギャップ乾燥方法等、公知の乾燥方法を用いることができ、鉛筆硬度の調整は、それぞれの乾燥方法に合わせ、乾燥温度、乾燥時間、乾燥ゾーンの溶剤雰囲気濃度等を適宜調整することにより行うことができる。
上記鉛筆硬度をＦとするための具体的な乾燥条件は、配向膜形成用組成物の組成や、塗膜の厚みに応じて異なるため、一概にはいえないが、加熱乾燥方法の場合、乾燥温度としては、例えば、３０〜１５０℃の範囲で適宜調整することができ、中でも４０〜１３０℃の範囲で適宜調整することが好ましい。また、乾燥時間としては、例えば、２０秒〜３分の範囲で適宜調整することができ、中でも３０秒から２分の範囲内で適宜調整することが好ましい。又、２０〜３０℃程度の室温下で空気を吹き付けることにより乾燥してもよい。
例えば、溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルを用いた場合には、１００℃〜１３０℃で、３０秒〜２分間乾燥させることが好ましい。
【００３２】
＜鉛筆硬度＞
本発明において、上記乾燥工程により得られた配向膜形成用層の鉛筆硬度は、ＪＩＳ  Ｋ  ５４００−５−４（１９９９）に準拠し、荷重を1００ｇとし、速度３０ｍｍ／分の条件下で測定されるものである。
上記測定の結果、鉛筆硬度がＦであれば、当該配向膜形成用層は位相差フィルムの製造に用いられる。一方、鉛筆硬度がＦ以外であれば、当該配向膜形成用層は位相差フィルムの製造には用いられない。
なお、鉛筆硬度がＦであるとされた配向膜形成用層と同一条件で形成された配向膜形成用層、即ち、配向膜形成用組成物の組成、当該配向膜形成用組成物の塗膜の厚さ、及び、乾燥条件を同一の条件として得られた配向膜形成用層は、鉛筆硬度も同一のＦであると考えられる。そのため、鉛筆硬度がＦであるとされた配向膜形成用層と同一条件で形成された配向膜形成用層は、鉛筆硬度の測定を省略することができる。
【００３３】
［配向膜形成工程］
長尺透明基材、及び当該長尺透明基材上に形成された鉛筆硬度がＦの配向膜形成用層を有する長尺配向膜形成用基材を、連続的に搬送しつつ、前記配向膜形成用層に偏光紫外線を照射することにより、配向膜を形成する工程である。
【００３４】
本工程における長尺配向膜形成用基材の搬送方法としては、長尺配向膜形成用基材を連続的に搬送することができる方法であれば特に限定されるものではなく、一般的な搬送手段を用いる方法を用いることができる。具体的には、例えば、ロール状の長尺配向膜形成用基材を供給する巻き出し機、及び長尺配向膜を巻き取る巻き取り機等を用いる方法、ベルトコンベア、搬送用ロール等を用いる方法を挙げることができる。
また、搬送時の長尺配向膜形成用基材へのテンション付与の有無については、長尺配向膜形成用基材を安定的に連続搬送できる方法であれば特に限定されるものではないが、所定のテンションを加えた状態で搬送されることが好ましい。より安定的に連続搬送することができるからである。
【００３５】
偏光紫外線の照射方法は、従来公知の方法の中から適宜選択すればよい。位相差フィルムを、図１に例示されるような位相差フィルム１０とする場合には、偏光紫外線を配向膜形成用層前面に照射すればよい。また、図２に例示されるようなパターン位相差フィルム２０とする場合には、例えば、第一配向領域４Ａを形成したい部分にのみ、偏光紫外線を用いた第一露光処理を行い、次いで、第二配向領域４Ｂを形成したい部分に、第一露光処理に用いた偏光紫外線とは偏光方向が異なる偏光紫外線を用いて第二露光処理を行う等の方法が挙げられる。このようなパターン位相差フィルムの形成方法は、例えば、特開２０１２−１９８５２２号公報等を参考にすることができる。
【００３６】
本工程において照射される偏光紫外線は、集光されていても良いし、集光されていないものであっても良いが、搬送用ロール上の長尺配向膜形成用基材に対して照射する場合、すなわち、偏光紫外線が照射される領域内で、偏光紫外線の光源からの距離の差が生じる場合には、搬送方向に対して集光されていることが好ましい。光源からの距離による影響を低減し、パターン精度良く配向領域を形成することができるからである。
なお、このような集光方法としては、一般的に用いられる方法、例えば、所望の形状を有する集光リフレクターや集光レンズを用いる方法を挙げることができる。本発明においては、偏光紫外線が搬送方向と直交する方向（幅方向）に対して平行光となるものであることが好ましく、平行化方法としては一般的に用いられる方法、例えば、所望の形状を有する集光リフレクターや集光レンズを用いる方法を挙げることができる。
【００３７】
本工程において照射される偏光紫外線の波長は、前記光二量化型光配向性材料が二量化反応を開始し得る波長の中から適宜設定すればよい。具体的な波長は、用いる光二量化型光配向性材料により異なるが、一般的な光二量化型光配向性材料の場合、波長２１０ｎｍ〜３８０ｎｍの偏光紫外線を用いることができ、波長２３０ｎｍ〜３８０ｎｍの偏光紫外線が好ましく、波長２５０ｎｍ〜３８０ｎｍの偏光紫外線がより好ましい。
【００３８】
偏光紫外線の光源としては、低圧水銀ランプ（殺菌ランプ、蛍光ケミカルランプ、ブラックライト）、高圧放電ランプ（高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ）、ショートアーク放電ランプ（超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、水銀キセノンランプ）などが例示できる。中でも、メタルハライドランプ、キセノンランプ、高圧水銀ランプ灯等を好ましく用いることができる。
【００３９】
偏光紫外線の生成方法としては、偏光紫外線を安定的に照射できる方法であれば特に限定されるものではないが、例えば、一定方向の偏光のみが通過できる偏光子を介して紫外線照射する方法が挙げられる。
前記偏光子は、従来公知のものの中から適宜選択して用いることができる。例えば、スリット状の開口部を有するワイヤーグリッド型偏光子や、石英板を複数枚積層してブリュースター角を利用して偏光分離する方法や、屈折率の異なる蒸着多層膜のブリュースター角を利用して偏光分離する方法を用いるもの等を挙げることができる。
【００４０】
偏光紫外線の照射量は、前記光二量化型光配向性材料の種類や、偏光紫外線の波長等に応じて適宜調整すればよい。例えば、波長３１０ｎｍの偏光紫外線の場合、５ｍＪ／ｃｍ２〜５００ｍＪ／ｃｍ２の範囲内であることが好ましく、７ｍＪ／ｃｍ２〜３００ｍＪ／ｃｍ２の範囲内であることがより好ましく、更に１０ｍＪ／ｃｍ２〜１００ｍＪ／ｃｍ２の範囲内であることがより好ましい。上記範囲内であれば光二量化型光配向性材料の二量化反応を十分に促進することができる。
上記照射量は、照射時間の他、照射距離や照射回数によっても調整することができる。
【００４１】
偏光紫外線を照射する際には、長尺配向膜形成用基材の温度が一定となるように温度調節することが、配向規制力の精度の点から好ましい。偏光紫外線照射時における長尺配向膜形成用基材の温度は、１５℃〜９０℃の範囲内で適宜設定することができ、中でも、１５℃〜６０℃の範囲内とすることが好ましい。
【００４２】
［位相差層形成工程］
位相差層は、前記配向膜上に位相差層用組成物を塗布し、少なくとも乾燥することにより形成される。
【００４３】
＜位相差層用組成物＞
位相差層用組成物は、少なくとも、液晶化合物を含有するものであり、通常は、更に溶剤を含有する。また、液晶化合物の配向を阻害しない範囲で、更に他の成分を含むものであってもよい。
【００４４】
液晶化合物としては、例えば、ネマチック液晶性分子、コレステリック液晶性分子、カイラルネマチック液晶性分子、スメクチック液晶性分子、ディスコチック液晶性分子等が挙げられ、当該液晶性分子は少なくとも１つの重合性官能基を有する重合性液晶化合物であることが好ましい。重合性液晶化合物を用いる場合には、当該重合性液晶化合物同士を架橋することができ、位相差フィルムの安定性が向上する。
【００４５】
本工程に用いられる液晶化合物の具体例としては、下記式（１）〜（１７）で表される化合物を例示することができる。
【００４６】
【化１】
2014186248.tif 000002
【００４７】
位相差層用組成物は、通常、更に溶剤を含有する。位相差層用組成物に用いられる溶剤としては、位相差層用組成物に用いられる各成分とは反応せず、当該各成分を溶解乃至分散できる溶剤の中から適宜選択して用いることができる。具体的には、前記配向層形成用組成物において用いられる溶剤と同様のものとすることができる。
【００４８】
位相差層用組成物中の前記液晶化合物の含有量は、塗布性を損なわない範囲で適宜調整すればよい。中でも、上記位相差層用組成物全体に対する液晶化合物の含有割合が、５質量％〜４０質量％の範囲内であることが好ましく、１０質量％〜３０質量％の範囲内であることがより好ましい。
【００４９】
位相差層用組成物は、必要に応じて、更に他の成分を含有してもよい。他の成分としては、例えば、重合開始剤、重合禁止剤、可塑剤、界面活性剤、シランカップリング剤等を挙げることができる。
【００５０】
位相差層用組成物を塗布する方法は、所望の厚みの配向層を精度良く塗布できる方法であればよく、前記配向層形成用組成物を塗布する方法と同様の方法とすることができる。得られた位相差層用組成物の塗膜は、公知の方法により乾燥する。
【００５１】
次いで、位相差層用層性物中の液晶化合物を、前記配向膜の配向規制力の方向に配向することにより位相差層を形成する。当該配向方法は、従来公知の方法の中から適宜選択することができ、例えば、上記塗膜を液晶化合物の液晶相形成温度以上に加温する方法が挙げられる。
重合性液晶化合物を用いる場合には、更に紫外線を照射することにより硬化してもよい。
【００５２】
形成された位相差層の厚みは、所定の位相差性を達成できる範囲内とするものであれば特に限定されるものではなく、位相差フィルムの用途等に応じて適宜決定されるものである。例えば、位相差層の厚みが、位相差層の面内レターデーションがλ／４分に相当するような範囲内となるように塗布することが挙げられる。これにより、例えば図２のようなパターン位相差フィルムを製造する場合、第一位相差領域５Ａと第二位相差領域５Ｂを通過する直線偏光がそれぞれ互いに直交関係にある円偏光にすることができるため、より精度良く３次元映像を表示できるものとすることができる。
【００５３】
位相差層の厚みを位相差層の面内レターデーションがλ／４分に相当するような範囲内にする場合、具体的にどの程度の厚みにするかは、液晶化合物の種類により適宜決定されることになる。一般的に用いられる液晶化合物の場合、通常、０．５μｍ〜２μｍの範囲内となるがこれに限られるものではない。
【００５４】
本発明の位相差フィルムの製造方法は、配向膜形成用層の表面がガイドロールに接した場合であっても擦り傷が生じにくいものであることから、特に、ロールツーロール方式の位相差フィルムの製造装置に好適に適用することができる。ロールツーロール方式の製造装置の具体例としては、例えば、特開２０１２−１９８５２２等に記載のものが挙げられる。
図３に、本発明の位相差フィルムの製造方法が好適に適用可能なロールツーロール方式による配向膜製造装置の一例を示す模式断面図を示す。図３の配向膜製造装置４０の例では、巻き出しロール２２に準備された長尺状の透明基材１を連続的に搬送する搬送ロール２３及び２４と、当該搬送経路上に、配向膜形成用組成物を塗布する塗布機構２６と、当該配向膜形成用組成物の塗膜を乾燥して配向膜形成用層２１とする乾燥機構２７と、配向膜形成用層２１に偏光紫外線３１を照射する照射機構３０と、配向膜２が形成された透明基材１を巻き取る巻き取りロール３３を備えている。位相差層形成工程は、別の製造装置により行われてもよく、また、図示はしないが、図３の配向膜製造装置４０において、照射機構３０と、巻き取りロール３３の間に、更に位相差層用組成物の塗布機構と、乾燥機構とを備えることにより、位相差層形成工程まで連続的に行える位相差フィルムの製造装置となっていてもよい。
図３の例では、配向膜形成用層２１と、搬送ロール２４とが接触している。本発明の製造方法によれば、図３の例のように、配向膜形成用層２１と搬送ロール２４とが接触する場合であっても、配向膜形成用層２１が当該搬送ロール２４を把持するため、擦れ合いが生じにくく、擦り傷の発生が抑制される。
【実施例】
【００５５】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。
（実施例１：位相差フィルムＡの製造）
（１）厚み８０μｍのＴＡＣ（セルローストリアセテート）フィルム（富士フイルム株式会社製富士タック、長さ２０００ｍの長尺状透明基材）を準備した。ロールツーロール方式により、ポリシンナメート系化合物、及びペンタエリスリトールトリアクリレートを含有する配向膜形成用組成物（固形分４％、プロピレングリコールモノメチルエーテル希釈）を、ＴＡＣフィルムに塗布して、塗膜を形成し、得られた塗膜を１２０℃で１分間乾燥して、膜厚が２００ｎｍの長尺状の配向膜形成用層Ａを形成した。
【００５６】
（２）ＪＩＳ  Ｋ  ５４００−５−４（１９９９）に準拠し、荷重を１００ｇ、速度３０ｍｍ／分の条件で、鉛筆硬度を測定したところ、配向膜形成用層Ａの鉛筆硬度はＦであった。なお、鉛筆硬度試験は６回繰り返して行い、いずれも同様の結果が得られた。
当該配向膜形成用層Ａに、第一の偏光紫外線を幅５００μｍのストライプパターンを有するマスクを介して照射し、次いで、第一の偏光紫外線の偏光軸とのなす角が９０°の偏光軸を有する第二の偏光紫外線を、マスクを介さずに照射して、ストライプパターンを有する長尺状の配向膜を形成した。次に、前記配向膜上に、重合性液晶化合物を含む位相差層用組成物を塗布し、乾燥し、紫外線を照射することにより硬化させて、膜厚が１μｍの位相差層を形成し、位相差フィルムＡを得た。
【００５７】
（比較例１：位相差フィルムＢの製造）
（１）実施例１において、配向膜形成用組成物の塗膜の乾燥条件を１２０℃で１０分間に変更して、配向膜形成用層Ｂを形成した。
（２）ＪＩＳ  Ｋ  ５４００−５−４（１９９９）に準拠し、荷重を１００ｇ、速度３０ｍｍ／分の条件で、鉛筆硬度を測定したところ、配向膜形成用層Ｂの鉛筆硬度はＨであった。なお、鉛筆硬度試験は６回繰り返して行い、いずれも同様の結果が得られた。
当該配向膜形成用層Ｂに、実施例１と同様にして偏光紫外線を照射して配向膜を形成し、当該配向膜上に実施例１と同様にして位相差層を形成することにより、位相差フィルムＢを得た。
【００５８】
［配向膜形成用層の評価］
（１）タック性評価
配向膜形成用層Ａが形成された基材を２枚準備し、そのうちの一方の基材を、配向膜形成層Ａを上にして水平な台に固定した。もう一方の基材は、配向膜形成用層Ａを下にして、配向膜形成用層Ａ同士が接触するように、前記固定された基材上に重ねた。２枚の基材が重なり合った部分に、基材と接触する底面が直径１０ｍｍの円形で５００ｇの負荷をかけた。固定されていない基材のみを水平方向に３００ｇｆの力で引っ張り、当該基材が滑るか否かを評価した。配向膜形成用層Ｂについても同様にタック性の評価を行った。結果を表１に示す。基材が滑らなければ、配向膜形成用層がタック性を有すると評価される。
（タック性評価基準）
○：滑らなかった。
×：滑った。
【００５９】
（２）金属把持性評価
配向膜形成用層Ａが形成された基材を、配向膜形成層Ａを上にして水平な台に固定した。当該配向膜形成層Ａ上に、底面が直径２０ｍｍの円形で、表面がクロムメッキされた銅製の重り（１００ｇ）を乗せ、当該重りを水平方向に５０ｇｆの力で引っ張り、当該重りが滑るか否かを評価した。配向膜形成用層Ｂについても同様に金属滑り性の評価を行った。結果を表１に示す。重りが滑らなければ、配向膜形成用層が金属を把持するものと評価される。
（金属把持性評価基準）
○：把持した。
×：把持しなかった。
【００６０】
（３）耐擦傷性評価
配向膜形成用層Ａ及びＢの塗膜面に、スチールウール（ボンスターＮｏ．００００）を載せ、１０ｇ荷重で２往復した後、傷のつき方を観察した。結果を表１に示す。
（滑り性評価基準）
○：傷が５本以下であった。
×：傷が６本以上であった。
【００６１】
（４）生産時の傷の評価
（４−１：長尺状の配向膜形成用層Ａの製造）
厚み８０μｍのＴＡＣ（セルローストリアセテート）フィルム（富士フイルム株式会社製富士タック、長さ２０００ｍの長尺状透明基材）を準備した。図３に示した装置において、配向膜形成用組成物の組成、及び乾燥条件は実施例１の（１）と同様にし、紫外線照射３１は行わず、更に配向膜形成用層Ａの表面と接触する搬送ロール２４の回転速度を意図的に変動させながら、長尺状の配向膜形成用層Ａを形成した。
【００６２】
（４−２：長尺状の配向膜形成用層Ｂの製造）
上記（４−１）において、塗膜の乾燥条件を比較例１の（１）に変更した以外は、上記（４−１）と同様にして、長尺状の配向膜形成用層Ｂを形成した。
【００６３】
上記（４−１）及び（４−２）で得られた長尺状の配向膜形成用層Ａ及びＢの表面の傷を観察した。
（生産時の傷の評価基準）
○：傷の発生が無かった。
×：傷の発生があった。
【００６４】
［配向性評価］
２枚の偏光板をクロスニコルに配置し、実施例１及び比較例１で得られた位相差フィルムＡ及びＢをそれぞれ、上記２枚の偏光板の間に入れて回転させ、目視により配向不良部を観察した。結果を表１に示す。
（配向性評価基準）
○：配向不良部が認められなかった。
×：配向不良部が認められた。
【００６５】
【表１】
2014186248.tif 000003
【００６６】
［結果のまとめ］
表１の結果から、配向膜形成用層の鉛筆硬度をＦに調整した実施例１の製造方法により得られた位相差フィルムは、タック性と金属把持性を有し、透明基材や搬送ロールとの間で擦れ合いが生じにくく、搬送ロールに回転不良があっても、配向膜形成用層に傷が生じにくいことが明らかとなった。このような実施例１の製造方法により得られた位相差フィルムは、配向不良がなく、高品質であった。一方、配向膜形成用層の鉛筆硬度をＨとした比較例１では、位相差層形成工程の間に配向膜に擦り傷が生じ、配向不良部が生じたものと推測された。
【符号の説明】
【００６７】
１    透明基材
２    配向膜
３    位相差層
４    パターン配向膜
４Ａ  第一配向領域
４Ｂ  第二配向領域
５    パターン位相差層
５Ａ  第一位相差領域
５Ｂ  第二位相差領域
１０  位相差フィルム
２０  パターン位相差フィルム
２１  配向膜形成用層
２２  巻き出しロール
２３、２４  搬送ロール
２５  巻き取りロール
２６  塗布機構
２７  乾燥機構
２８  光源
２９  偏光子
３０  照射機構
３１  偏光紫外線
３２  搬送方向
４０  配向膜製造装置
【図１】
2014186248.tif 000004
【図２】
2014186248.tif 000005
【図３】
2014186248.tif 000006
【図４】
2014186248.tif 000007