(57)【要約】【課題】延伸フィルム上で二色性物質の配向方向を所望方向に任意に制御して円偏光板を容易に製造可能な光学積層体の製造方法を提供する。【解決手段】  面内の一方向に延伸軸を有する延伸フィルム上に偏光膜を積層して光学積層フィルムを製造する光学積層フィルムの製造方法において、前記延伸フィルムの表面を所定ラビング方向にラビング処理するラビング工程と、前記ラビング工程にてラビング処理された延伸フィルムの表面に、二色性物質を含む液晶性溶液を塗布するとともに二色性物質を前記ラビング方向と直交する方向に配向させて偏光膜を形成する偏光膜形成工程とを含み、前記延伸フィルムの延伸軸と前記直交方向とはラビング角度を構成し、前記ラビング工程におけるラビング方向は、前記延伸フィルムの延伸軸と前記偏光膜の吸収軸とがなす交差角度よりも大きな前記ラビング角度に基づき決定されることを特徴とする光学積層フィルムの製造方法。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
面内の一方向に延伸軸を有する延伸フィルム上に偏光膜を積層して光学積層フィルムを製造する光学積層フィルムの製造方法において、
前記延伸フィルムの表面を所定ラビング方向にラビング処理するラビング工程と、
前記ラビング工程にてラビング処理された延伸フィルムの表面に、二色性物質を含む液晶性溶液を塗布するとともに二色性物質を前記ラビング方向と直交する方向に配向させて偏光膜を形成する偏光膜形成工程とを含み、
前記延伸フィルムの延伸軸と前記直交方向とはラビング角度を構成し、
前記ラビング工程におけるラビング方向は、前記延伸フィルムの延伸軸と前記偏光膜の吸収軸とがなす交差角度よりも大きな前記ラビング角度に基づき決定されることを特徴とする光学積層フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記延伸フィルムは位相差フィルムであり、前記光学積層フィルムは円偏光板であることを特徴とする請求項１に記載の光学積層フィルムの製造方法。
【請求項３】
前記ラビング方向は、前記ラビング角度が４５°以上なるように決定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学積層フィルムの製造方法。
【請求項４】
前記ラビング方向は、前記ラビング角度が４６°〜６０°の範囲となるように決定されることを特徴とする請求項３に記載の光学積層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、延伸軸を有する延伸フィルム上に偏光膜を積層して光学積層フィルムを製造する光学積層フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、特開２００９−１３９８２５号公報に記載されているように、リオトロピック液晶性を有する二色性物質を基材フィルム表面に塗布して二色性物資を塗布方向に配向させた後、更に二色性物質の配向方向に実質的に平行な方向にラビング処理を行うことにより、二色性物質の配向方向、即ち偏光膜の吸収軸方向を制御して配向度の高い偏光膜を製造する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１３９８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１における基材フィルムとして位相差フィルムを使用し、基材フィルム表面上に形成される偏光膜の吸収軸方向を位相差フィルムの遅相軸に対して略４５°に制御することで円偏光板を得ることができる。
しかしながら、基材フィルムとして位相差フィルムのように延伸軸を有する延伸フィルムを使用すると、二色性物質の配向性は、延伸フィルムの特性に由来して延伸軸方向に沿った配向規制力を受けるので、従来におけるような単純なラビング処理によっては二色性物質の配向性を所望の方向に制御することは困難であるという問題点がある。
【０００５】
本発明は前記従来技術の問題点を解消するためになされたものであり、延伸軸を有する延伸フィルム上に二色性物質を所望の方向に配向させるについて、二色性物質の配向方向を所望方向に任意に制御することが可能であり、もって円偏光板を容易に製造可能な光学積層体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】
【０００６】
前記目的を達成するため本願の請求項１に係る光学積層体の製造方法は、面内の一方向に延伸軸を有する延伸フィルム上に偏光膜を積層して光学積層フィルムを製造する光学積層フィルムの製造方法において、前記延伸フィルムの表面を所定ラビング方向にラビング処理するラビング工程と、前記ラビング工程にてラビング処理された延伸フィルムの表面に、二色性物質を含む液晶性溶液を塗布するとともに二色性物質を前記ラビング方向と直交する直交方向に配向させて偏光膜を形成する偏光膜形成工程とを含み、前記延伸フィルムの延伸軸と前記直交方向とはラビング角度を構成し、前記ラビング工程におけるラビング方向は、前記延伸フィルムの延伸軸と前記偏光膜の吸収軸とがなす交差角度よりも大きな前記ラビング角度に基づき決定されることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る光学積層体の製造方法は、請求項１の光学積層フィルムの製造方法において、前記延伸フィルムは位相差フィルムであり、前記光学積層フィルムは円偏光板であることを特徴とする。
請求項３に係る光学積層フィルムの製造方法は、請求項１又は２の光学積層フィルムの製造方法において、前記ラビング方向は、前記ラビング角度が４５°以上なるように決定されることを特徴とする。
請求項４に係る光学積層フィルムの製造方法は、請求項３の光学積層フィルムの製造方法において、前記ラビング方向は、前記ラビング角度が４６°〜６０°の範囲となるように決定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る光学積層フィルムの製造方法によれば、ラビング工程にてラビング処理された延伸フィルムの表面に、二色性物質を含む液晶性溶液を塗布するとともに二色性物質をラビング方向と直交する直交方向に配向させて偏光膜を形成するに際して、ラビング工程におけるラビング方向を、延伸フィルムの延伸軸と直交方向とで決定されるとともに延伸フィルムの延伸軸と偏光膜の吸収軸とがなす交差角度よりも大きいラビング角度に基づき決定するように構成したので、位相差フィルムとしての延伸フィルムに対するラビング方向を調整することにより、延伸フィルムの延伸軸と偏光膜の吸収軸とがなす交差角度を略４５°に設定して容易に円偏光板を製造することができる。
【０００９】
ここで、本発明に係る光学積層フィルムの製造方法において、その効果を発現するメカニズムについて図１、図２に基づき説明する。図１は従来の製造方法により延伸フィルムである位相差フィルム上に二色性物質を含む液晶性溶液を塗布して円偏光板を製造する際における位相差フィルムの遅相軸方向と二色性物質の配向方向との関係を模式的に示す説明図である。図２は本発明に係る製造方法により延伸フィルムである位相差フィルム上に二色性物質を含む液晶性溶液を塗布して円偏光板を製造する際における位相差フィルムの遅相軸方向、位相差フィルムのラビング処理方向及び二色性物質の配向方向との関係を模式的に示す説明図である。
【００１０】
一般的に、フィルム基材上に二色性物質を含む液晶性溶液を塗布することにより、フィルム基材上で二色性物質を配向させて偏光膜を形成することは可能であり、従って、接着剤を使用することなくフィルム上に偏光膜を形成することができる。
【００１１】
しかしながら、図１に示すように、面内の一方向に遅相軸方向１を有する位相差フィルム２の表面に、二色性物質３を含む液晶性溶液を塗布して偏光膜を形成すると、二色性物質３は、遅相軸方向１に作用する配向規制力に基づき吸収軸方向４（分子の長軸方向）と位相差フィルムの遅相軸方向１とが平行になるように配向する傾向がある。
このため、上記位相差フィルム２の面内で遅相軸方向１に対して、任意の角度範囲における一方向に二色性物質３の吸収軸方向４を配向させることは困難なものであった。
尚、二色性物質３の種類によっては、遅相軸方向１に対して二色性物質３の長軸方向４が直交するように配向する場合もある。
【００１２】
これに対して、本発明に係る光学積層フィルムの製造方法では、図２に示すように、位相差フィルム２の表面にラビング処理を行うことにより、二色性物質３がラビング方向と直交する方向に配向される場合において、位相差フィルム２の遅相軸方向１を基準として遅相軸方向１から所望角度範囲内に二色性物質３の吸収軸方向４を配置するには、位相差フィルム２の遅相軸方向１の配向規制力とラビング処理によるラビング方向と直交する方向の配向規制力との双方を考慮してラビング方向を決定する必要がある。
ここに、二色性物質３の吸収軸方向４（分子の長軸方向であり配向方向）は、位相差フィルム２における遅相軸方向１に基づく配向規制力とラビング処理に基づくラビング方向５に直交する方向６の配向規制力とのバランスで決定され、遅相軸方向１とラビング方向５と直交する方向６との略中間の方向になる傾向がある。
【００１３】
これに基づき、本発明に係る光学積層フィルムの製造方法では、図２にてｘ−ｙ座標で示すように、遅相軸方向１と二色性物質３の吸収軸方向４とがなす角度を交差角度αとした場合に、かかる交差角度αよりも大きく遅相軸方向１（位相差フィルム２の長手方向に対して４５°）とラビング方向５に直交する方向とで構成されるラビング角度βに基づきラビング方向５を決定している。そして、このように決定されたラビング方向５に沿って位相差フィルム２のラビング処理を行うことにより、二色性物質３は、その吸収軸方向４（分子の長軸方向）が遅相軸方向１とラビング方向５に直交する方向６との略中間の方向に配向される。
従って、二色性物質３の吸収軸方向４が遅相軸方向１を基準として遅相軸から所望角度範囲内に存在するように、位相差フィルム２の遅相軸方向１とラビング方向５に直交する方向６とがなすラビング角度βを、遅相軸方向１と吸収軸方向４とがなす交差角度αよりも大きく設定するとともに、このように設定されたラビング角度βに基づきラビング方向５を決定することにより、位相差フィルム２の表面に塗布形成された偏光膜中における二色性物質３の吸収軸方向４が、位相差フィルム２の遅相軸方向１に対して所望角度範囲における一方向に存在する円偏光板を製造することができる。
尚、理想的な円偏光を発生すべく円偏光板の特性を勘案すると、前記交差角度αの理想角度は４５°であり、本発明に係る光学積層フィルムの製造方法では、位相差フィルム２の遅相軸方向１に基づく配向規制力とラビング方向５に直交する方向６に基づく配向規制力との双方のバランスを勘案して、交差角度αよりも大きなラビング角度βに基づきラビング方向５を決定しているので、ラビング方向５を種々調整することにより交差角度αを理想角度である４５°に極力近接させることができる。これにより、理想的な円偏光を生成可能な円偏光板を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来の製造方法により延伸フィルムである位相差フィルム上に二色性物質を含む液晶性溶液を塗布して円偏光板を製造する際における位相差フィルムの遅相軸方向と二色性物質の配向方向との関係を模式的に示す説明図である。
【図２】本発明に係る製造方法により延伸フィルムである位相差フィルム上に二色性物質を含む液晶性溶液を塗布して円偏光板を製造する際における位相差フィルムの遅相軸方向、位相差フィルムのラビング処理方向及び二色性物質の配向方向との関係を模式的に示す説明図である。
【図３】ラビング処理方向を種々変更して円偏光板を作成した実施例１〜実施例５におけるラビング角度と交差角度との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る光学積層フィルムの製造方法について、本発明を円偏光板の製造方法に具体化した実施形態に基づき説明する。
【００１６】
（１）本実施形態に係る円偏光板の製造方法
本実施形態の円偏光板は、面内の一方向に遅相軸を有する位相差フィルムと、位相差フィルムの遅相軸方向に対して３５°〜５３°の範囲における一方向に吸収軸を有する偏光膜とを備えており、かかる円偏光板は、後述するラビング工程及び偏光膜形成工程を行うことにより製造される。尚、ラビング工程と偏光膜形成工程との間には、任意の工程を含んでいてもよい。
【００１７】
（２）ラビング工程
ラビング工程で行われるラビング処理は、位相差フィルム２の表面に二色性物質３を含む液晶性溶液を塗布した際に二色性物質３を配向させるために、位相差フィルム２の表面をラビング布で擦る処理である。ラビング処理は、例えば起毛パイルを有するラビング布を鉄芯等に巻き付けて位相差フィルム２の表面に押し付けることにより行われる。ラビング布の材質に制限はなく、例えばコットンやレーヨンなどが用いられる。
位相差フィルム２に対するラビング方向は、前記したように、ラビング角度β（位相差フィルム２の遅相軸方向１と、ラビング方向５に直交する方向６で決定される）が、位相差フィルム２の遅相軸と二色性物質３の吸収軸方向４とがなす交差角度αよりも大きくなるように決定される。
【００１８】
（３）偏光膜形成工程
偏光膜形成工程は、上記ラビング工程にてラビング処理が行われた位相差フィルム２の表面に、二色性物質３を含む液晶性溶液を塗布するとともに配向させて偏光膜を形成する工程である。
液晶性溶液は、通常、二色性物質３と溶媒とを含む。二色性物質３は、好ましくはリオトロピック液晶化合物である。本実施形態において、リオトロピック液晶化合物とは、溶媒に溶解した状態で、溶液中の濃度、温度等の変化により、等方相から液晶相（又はその逆）へ相変化を起こす化合物である。リオトロピック液晶化合物としては、例えば、アソ系化合物、アントラキノン系化合物、ペリレン系化合物、キノフタロン系化合物、ナフトキノン系化合物、メロシアニン系化合物等が好ましい。可視光領域に吸収二色性を示し配向性に優れるからである。
【００１９】
溶媒としては、水、アルコール類、ケトン類、セロソルブ類およびそれらの混合溶媒が好ましい。二色性物質３の濃度は、好ましくは液晶性溶液の総重量に対して、二色性物質３を２重量％〜３０重量％である。
液晶性溶液の塗布方法は、液晶性溶液を均一に流延できるものであればよく、例えばワイヤーバー、ギャップコーター、コンマコーター、グラビアコーター、スロットダイなどを使用することができる。この際、塗布された液晶性溶液は、自然乾燥させてもよいし、加熱乾燥させてもよい。
尚、液晶性溶液は、等方相−液晶相転移濃度よりも低い濃度、即ち、等方相状態で塗工することが好ましい。この場合、塗工する際のせん断応力による配向規制力を受けることはなく、遅相軸方向とラビング処理方向の間で安定的に配向させることができる。
【００２０】
（４）円偏光板
本実施形態に係る製造方法により得られる円偏光板は、特定方向から直線偏光を入射させたときに、可視光領域（波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）のいずれかの波長で、円偏光を生成するものである。
【００２１】
円偏光板は、面内の一方向（遅相軸方向１）に遅相軸を有する位相差フィルム２と、位相差フィルム２の遅相軸方向１に対して３５°〜５３°の範囲における一方向（吸収軸方向４）に吸収軸を有する偏光膜とを備える。位相差フィルム２の遅相軸方向１と、偏光膜の吸収軸方向４との位置関係が、このような角度範囲にあるとき、上記円偏光板は自然光又は直線偏光を円偏光に変換することができる。
本実施形態において、円偏光板の総厚さは、好ましくは５０μｍ以下であり、さらに好ましくは２０μｍ〜４０μｍである。
【００２２】
位相差フィルム２は、面内の一方向（遅相軸方向１）に遅相軸を有する。位相差フィルム２の遅相軸方向１は、その長さ方向に対して好ましくは２５°〜６５°である。このような位相差フィルム２は、通常、遅相軸方向１の屈折率をｎｘ、面内でｎｘに直交する屈折率をｎｙ、厚さ方向の屈折率をｎｚとするとき、ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚ、又はｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚの関係を満足する。位相差フィルム２の厚さは、好ましくは１０μｍ〜４５μｍである。位相差フィルム２を形成する材料は、特に制限はないが、ノルボルネン系ポリマーフィルム、ポリエステル系樹脂、セルロース系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂などが挙げられる。
前記したように、位相差フィルム２の長手方向に対して面内の２５°〜６５°の範囲における一方向に遅相軸を有する位相差フィルム２を使用しているので、遅相軸と吸収軸とがなす交差角度αが略４５°である長尺状円偏光板を容易に得ることができる。
【００２３】
偏光膜は、可視光領域のいずれかの波長で吸収二色性を示し、面内の一方向（吸収軸方向４）に吸収軸を有する。吸収二色性は、偏光膜中で二色性物質３が配向することにより得られる。偏光膜中の二色性物質３の濃度は、好ましくは偏光膜の総重量に対して８０重量％〜１００重量％である。偏光膜の厚さは、好ましくは、０．１μｍ〜５μｍである。
【００２４】
（５）円偏光板の用途
本実施形態により得られた円偏光板は、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイに使用され、大画面においても高いコントラストを実現することができる。
【実施例】
【００２５】
（実施例１）
位相差フィルム２として４５°方向（遅相軸方向１）に遅相軸を有するノルボルネン系ポリマーフィルム（日本ゼオン社製  商品名「ＺＤシリーズ」）を用い、遅相軸方向１を基準としてラビング角度βが４２°となるように、ラビング方向５を設定してラビング処理を行った。
ラビング処理は、マイクロファイバー（クラレ社製）をラビング布として使用し、かかるラビング布を鉄芯に巻き付けた状態で使用した。ラビング処理後の位相差フィルム２にコロナ処理を施し、バーコータ（ＢＵＳＨＭＡＮ社製  製品名「Ｍａｙｅｒ  ｒｏｔ  ＨＳ５）を用いてコーティング液をラビング方向５に塗布した。この後、２３℃の恒温室内で自然乾燥させて円偏光板を作製した。
このように作製された円偏光板の吸収軸角度を、ＫＯＢＲＡ−ＷＰＲ（王子計測機器社製）を用いて測定した。吸収軸方向４は、ラビング方向５と直交する方向６に対して遅相軸方向１側に傾斜しており、交差角度αは、３５°であった。
（実施例２）
ラビング処理以外は前記実施例１と同様の方法で円偏光板が作成された。
ラビング処理におけるラビング方向５と直交する方向６は、実施例１の場合より３°だけ下側に向いており、図３に示すように、ラビング角度βは４５°であり、このときの交差角度αは４０°であった。
（実施例３）
ラビング処理以外は前記実施例１と同様の方法で円偏光板が作成された。
ラビング処理におけるラビング方向５と直交する方向６は、実施例２の場合よりも５°だけ下側に向いており、図３に示すように、ラビング角度βは５０°であり、このときの交差角度αは４４°であった。
（実施例４）
ラビング処理以外は前記実施例１と同様の方法で円偏光板が作成された。
ラビング処理におけるラビング方向５と直交する方向６は、実施例３の場合よりも５°だけ下側に向いており、図３に示すように、ラビング角度βは５５°であり、このときの交差角度αは４９°であった。
（実施例５）
ラビング処理以外は前記実施例１と同様の方法で円偏光板が作成された。
ラビング処理におけるラビング方向５と直交する方向６は、実施例４の場合よりも５°だけ下側に向いており、図３に示すように、ラビング角度βは６０°であり、このときの交差角度αは５３°であった。
【００２６】
尚、前記した円偏光板をRoll to Rollで連続的に製造する場合、長尺状の位相差フィルム２を搬送しつつ同時にラビング処理を行うラビングロールを使用し、位相差フィルム２の搬送方向と直交する方向に対してラビングロールのロール軸を搬送方向側又はその逆方向側に±４５°の範囲にセットすれば、前記円偏光板をRoll to Rollで連続的に製造することが可能である。
【００２７】
実施例で用いた測定方法
（１）厚さの測定
デジタルゲージ（（株）尾崎製作所製、製品名「ＰＥＡＣＯＣＫ」）を用いて測定した。
（２）品質の評価
白色光源の上に実施例の長尺状円偏光板から切り出したサンプルを載せ、当該サンプルを左右に回転させて、ラビング処理により生じたキズの大きさ、量を目視観察した。
【符号の説明】
【００２８】
１      遅相軸方向
２      長尺状位相差フィルム
３      二色性物質
４      吸収軸方向（分子の長軸方向）
５      ラビング方向
６      ラビング方向と直交する方向
【図１】
2014081529.tif 000003
【図２】
2014081529.tif 000004
【図３】
2014081529.tif 000005