(57)【要約】【課題】液晶化合物の軸ズレ分布が抑制される位相差フィルムの製造方法を提供する。【解決手段】搬送される連続フィルム支持体上に配向層形成用材料を塗布および乾燥して第1の塗膜を形成する工程、第1の塗膜に偏光紫外光を照射して配向層を形成する工程、配向層上に液晶層形成用材料を塗布および乾燥して第2の塗膜を形成する工程、第2の塗膜中の液晶化合物を配向及び固定して液晶層を形成する工程とを備え、配向層を形成する工程が、第1の塗膜が形成された連続フィルム支持体50を温度調節可能なバックアップロール40に巻きかけて偏光紫外光を照射するものであり、偏光紫外光が棒状光源10から発せられた光をワイヤーグリッド偏光子30で偏光したものであり、ワイヤーグリッド偏光子30のワイヤーグリッド34をバックアップロール40の長手方向Ｘと垂直もしくは平行でない角度θに配列し、棒状光源10とワイヤーグリッド偏光子30０との間にルーバー20を設置する。【選択図】図２
2018169480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送される連続フィルム支持体上に、液晶化合物に対する配向規制力を備える配向層を形成するための配向層形成用材料を塗布および乾燥して第１の塗膜を形成する工程、
前記第１の塗膜に偏光紫外光を照射することにより前記配向規制力を付与して前記配向層を形成する工程、および
前記配向層上に前記液晶化合物を含む液晶層形成用材料を塗布および乾燥して第２の塗膜を形成する工程と、
前記第２の塗膜中の前記液晶化合物を配向させ、該配向を固定して液晶層を形成する工程と、
を備える位相差フィルムの製造方法であって、
前記配向層を形成する工程が、前記第１の塗膜が形成された前記連続フィルム支持体を温度調節可能なバックアップロールに巻きかけて前記偏光紫外光を照射するものであり、
前記偏光紫外光が、棒状光源から発せられた光をワイヤーグリッド偏光子で偏光したものであり、
前記ワイヤーグリッド偏光子のワイヤーグリッドを、前記バックアップロールの長手方向と垂直もしくは平行でない角度θに配列し、前記棒状光源と前記ワイヤーグリッド偏光子との間に、前記棒状光源から発せられた光を前記ワイヤーグリッド偏光子へ導光するルーバーを設置する位相差フィルムの製造方法。
【請求項２】
前記バックアップロールの直径が２０００ｍｍ以下である請求項１記載の位相差フィルムの製造方法。
【請求項３】
前記ワイヤーグリッドの前記角度θと前記ルーバーのピッチＬ（ｍｍ）とが下記式の関係を満たす請求項１または２記載の位相差フィルムの製造方法。
Ｌ×（sinθ＋１）＜４０，ただし、０＜θ＜９０°
【請求項４】
前記バックアップロールの軸中心に垂直な面内において、
前記バックアップロールの軸中心を通り前記ワイヤーグリッド偏光子の基板面に垂直な線を基準線とし、
該基準線と、前記バックアップロールの軸中心と前記連続フィルム支持体上における前記偏光紫外光の照射領域の前記搬送方向上流端とを結ぶ線とがなす角度をθ１とし、
前記基準線と、前記バックアップロールの軸中心と前記連続フィルム支持体上における前記偏光紫外光の照射領域の前記搬送方向下流端とを結ぶ線とがなす角度をθ２としたときに、下記式の関係を満たす請求項１または２記載の位相差フィルムの製造方法。
｜θ１−θ２｜＜５°
【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】
液晶ディスプレイ等に用いられる位相差フィルムや視野角補償フィルムとして、支持体上に配向層および液晶層が設けられたものが知られている。配向層は、液晶層の液晶化合物を一定方向に並べるための膜であり、配向因子を含む塗膜に配向処理を行って配向規制力が与えられる。そして、配向層上に形成された液晶層中の液晶化合物は、配向層の配向に従って規則正しく配列した状態になる。
【０００３】
配向処理としては、これまで、ナイロンなどの布を巻いたローラを一定圧力で基板に押し込みながら回転させるラビング方式が広く用いられていた。しかし、基板の摩擦によって微細な粉塵や静電気が生じてしまうという問題があり、近年、偏光を照射して配向規制力を与える光配向方式が用いられるようになっている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、棒状ランプと基板との間に、棒状ランプの長手方向に一定間隔で設けられ表面に無反射膜を有する略長方形の板からなる導光部を備える光配向装置が開示されている。また、特許文献２には、棒状ランプとワイヤーグリッド偏光子とを備えた光配向用偏光照射装置が開示されている。また、特許文献３には、線状光源とワイヤーグリッド偏光子とからなる光照射部を備え、光照射部が配向膜に直交する軸の回りに回転させる機構が設けられた光配向用偏光照射装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２６１３３号公報
【特許文献２】特開２００４−１４４８８４号公報
【特許文献３】特開２００６−１３３４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献に記載の照射方法は、配向層用の塗膜が形成された支持体を平板上に搬送して偏光を照射するもの、あるいは、平板がなく送出しロールと巻取りロールとの間に支持体が架けられた状態で照射するものである。いずれの場合も搬送張力が与えられており、平板上では支持体には皺等が発生する場合があり、ロール間で支持体が架けられた状態では支持体が上下にバタつく場合（いわゆる、ばたつき）がある。このような場合、偏光の照射が均一に行われず、光配向が均一に行われないという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明者らは、バックアップロール上に支持体を巻きかけて、バックアップロール上で照射する方法であれば、皺やばたつきが無い状態で偏光を照射でき、液晶化合物の軸ばらつきを改善できると考えた。ワイヤーグリッド偏光子の透過軸方向がバックアップロールの長手方向に対して垂直または平行のときは、斜めからの光または真正面からの光を当ててバックアップロールに投影しても偏光の入射角の変化は無い。しかし、液晶化合物のプレチルト角（液晶の起き上がり角度）を付与する目的で配向層に対して入射角度をつけて斜から偏光を照射する場合がある。このような場合、透過軸がバックアップロールの長手方向に対して、角度を有していると真正面の光の投影される角度は透過軸角度と同等であるが、斜めからの光は透過軸角度とは異なった角度に投影される。そうすると、液晶化合物の配向角度が変化して液晶化合物の軸ズレ分布が発生するという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、支持体上に配向層と液晶層が設けられた位相差フィルムにおいて、液晶化合物の軸ズレ分布が発生するのを抑制す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】
【０００９】
本発明の位相差フィルムの製造方法は、
搬送される連続フィルム支持体上に、液晶化合物に対する配向規制力を備える配向層を形成するための配向層形成用材料を塗布および乾燥して第１の塗膜を形成する工程、
第１の塗膜に偏光紫外光を照射することにより配向規制力を付与して配向層を形成する工程、および
配向層上に液晶化合物を含む液晶層形成用材料を塗布および乾燥して第２の塗膜を形成する工程と、
第２の塗膜中の液晶化合物を配向させ、配向を固定して液晶層を形成する工程と、
を備える位相差フィルムの製造方法であって、
配向層を形成する工程が、第１の塗膜が形成された連続フィルム支持体を温度調節可能なバックアップロールに巻きかけて偏光紫外光を照射するものであり、
偏光紫外光が、棒状光源から発せられた光をワイヤーグリッド偏光子で偏光したものであり、
ワイヤーグリッド偏光子のワイヤーグリッドを、バックアップロールの長手方向と垂直もしくは平行でない角度θに配列し、棒状光源とワイヤーグリッド偏光子との間に、棒状光源から発せられた光をワイヤーグリッド偏光子へ導光するバックアップロールの長手方向に配列された複数の平行板からなるルーバーを設置するものである。
【００１０】
ここで、「バックアップロールの長手方向と垂直もしくは平行でない角度θ」とは、図４バックアップロールの長手方向Ｘと垂直でもなく、かつ、平行でもない角度を意味する。また、ここでいう「垂直」「平行」とは機械装置の設計精度や設置精度を考慮して定義する。
【００１１】
バックアップロールの直径は２０００ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１２】
ワイヤーグリッドの角度θとルーバーのピッチＬ（ｍｍ）とは、下記式の関係を満たすことが好ましい。
Ｌ×（sinθ＋１）＜４０，ただし、０＜θ＜９０°
【００１３】
本発明の位相差フィルムの製造方法では、
バックアップロールの軸中心に垂直な面内において、
バックアップロールの軸中心を通りワイヤーグリッド偏光子の基板面に垂直な線を基準線とし、
基準線と、バックアップロールの軸中心と連続フィルム支持体上における偏光紫外光の照射領域の搬送方向上流端とを結ぶ線とがなす角度をθ１とし、
基準線と、バックアップロールの軸中心と連続フィルム支持体上における偏光紫外光の照射領域の搬送方向下流端とを結ぶ線とがなす角度をθ２としたときに、下記式の関係を満たすことが好ましい。
｜θ１−θ２｜＜５°
【発明の効果】
【００１４】
本発明の位相差フィルムの製造方法によれば、液晶化合物の軸ズレ分布の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の位相差フィルムの製造方法の処理フローである。
【図２】図２は、配向層を形成する工程を示す概略構成図である。
【図３】図３は、ルーバーを示す上面図である。
【図４】図４は、ワイヤーグリッド偏光子のワイヤーグリッドの配置を示す平面図である。
【図５】図５は、ワイヤーグリッド偏光子の角度調整機構を示す概略図である。
【図６】図６は、ワイヤーグリッド偏光子における偏光素子の配置の一例を示す概略図である。
【図７】図７は、ワイヤーグリッド偏光子における偏光素子の配置の他の例を示す概略図である。
【図８】図８は、照射角度を説明する図である。
【図９】図９は、ワイヤーグリッド偏光子の透過軸がバックアップロールの長手方向Ｘと平行な場合を示す概略図である。
【図１０】図１０は、ワイヤーグリッド偏光子の透過軸がバックアップロールの長手方向Ｘと垂直な場合を示す概略図である
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の位相差フィルムの製造方法の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に、本発明の位相差フィルムの製造方法の処理フローを示す。図２に本発明の位相差フィルムにおける配向層の形成工程を示す概略構成図を示す。
【００１７】
［位相差フィルムの製造方法］
本発明の位相差フィルムの製造方法は、図１に示すように、搬送される連続フィルム支持体上に、液晶化合物に対する配向規制力を備える配向層を形成するための配向層形成用材料を塗布および乾燥して第１の塗膜を形成する工程、
第１の塗膜に偏光紫外光を照射することにより配向規制力を付与して配向層を形成する工程、および
配向層上に液晶化合物を含む液晶層形成用材料を塗布および乾燥して第２の塗膜を形成する工程と、
第２の塗膜中の液晶化合物を配向させ、配向を固定して液晶層を形成する工程と、
を備える位相差フィルムの製造方法である。
【００１８】
そして、本発明の位相差フィルムの製造方法は、配向層を形成する工程において、以下の特徴を有するものである。図２を参照しながら説明する。
【００１９】
すなわち、配向層を形成する工程は、第１の塗膜が形成された連続フィルム支持体５０を温度調節可能なバックアップロール４０に巻きかけて、偏光紫外光を照射するものである。
そして、偏光紫外光は、棒状光源１０から発せられた紫外光をワイヤーグリッド偏光子３０で偏光したものであり、ワイヤーグリッド偏光子３０のワイヤーグリッド３４を、バックアップロール４０の長手方向Ｘと垂直もしくは平行でない角度θに配列し、棒状光源１０とワイヤーグリッド偏光子３０との間にバックアップロール４０の長手方向Ｘに配列された複数の平行板２１からなるルーバー２０を設置するものである。このとき、第１の塗膜は棒状光源１０側に配置されている。
【００２０】
バックアップロールのような曲面上で、かつ、ワイヤーグリッド偏光子３０の透過軸が傾いている場合は、バックアップロールの真正面からずれた領域では、斜めからの光が入ってくる。そうすると斜めからの光は透過軸とずれた角度に投影されることとなる。本発明によれば、棒状光源１０とワイヤーグリッド偏光子３０との間にルーバー２０を設置することによって、ワイヤーグリッド偏光子３０のワイヤーグリッド３４が、バックアップロール４０の長手方向Ｘと垂直もしくは平行でない角度θに配列されても、支持体への斜めから入射する光を抑制することができる。すなわち、バックアップロール上に真正面から光を照射することができる。
【００２１】
棒状光源１０の上部には、棒状光源１０の一部を覆う凹面反射鏡１１が設けられている。これにより、棒状光源１０から発せられた光を垂直方向に効率良くワイヤーグリッド偏光子３０側へ反射させることができる。
棒状光源１０は、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等が挙げられる。また、複数のランプまたは発光ダイオードを直線状に並べて配置して棒状としたものであってもよい。
バックアップロールの直径は、２０００ｍｍ以下であることが好ましい。２０００ｍｍ以下であることにより、バックアップロール上で支持体が浮上することを抑制して支持体の変形を抑制できるから、配向軸のバラツキを抑えることができる。一方、バックアップロールの直径の下限はフィルムを搬送するのに十分な太さがあればよく、特に制限されない。
【００２２】
（ルーバー）
ルーバー２０は、図３に示すように、平行板２１はバックアップロール４０の長手方向Ｘに、ピッチＬ（ｍｍ）で配列されており、棒状光源１０とワイヤーグリッド偏光子３０との間に配置される。ルーバー２０を設置することによって、棒状光源１０からの光を平行光化して、ワイヤーグリッド偏光子３０に入射する光の広がりを抑え、バックアップロールに対して真正面からの光にすることができる。また、平行板２１は、図３では、バックアップロールの長手方向Ｘに直交する角度で配置されているが、直交に限らず斜め方向に平行して配置されていてもよい。平行板２１は、不図示の連動機構によって、ピッチと角度を調整することができる。
なお、図３では、ルーバー２０が、バックアップロール４０の長手方向に配列された平行板からなる場合を示したが、ルーバー２０の構成はこれに限られない。断面が多角形または円形である複数の筒部から構成され、筒の中心軸がバックアップロールの中心軸に垂直な方向に配置したものでもよく、筒を構成する面に無反射膜を有していてもよい。
また、ルーバーはランプとできるだけ近接させて、ルーバーからの光漏れがないように設置するのが好ましい。光漏れを抑止するには、ルーバーとランプを接触させてもよいし、隙間を他の部材で遮蔽してもよい。また、ルーバーとワイヤーグリッド偏光子との隙間についても同様である。
【００２３】
ルーバーの材質はステンレスやアルミニウムのような耐熱性のある材料を持ちることができる。ルーバーの表面は、照射光の効率をよくするために表面を平滑化して反射率を向上することができる。また、照射光の直進性をよくするために表面凹凸を付与する、もしくは無反射膜で覆って反射率を低減することもできる。反射率を低減する場合は、ルーバー２０の平行板２１の表面には、光吸収部材が設けられていることが好ましい。
【００２４】
（ワイヤーグリッド偏光子）
図４に示すように、ワイヤーグリッド偏光子３０は、複数のワイヤーグリッド偏光素子３２が枠３１に保持されてなる。そして、各ワイヤーグリッド偏光素子３２は、基板３３上に複数の直線状の電気導体からなるワイヤーグリッド３４がバックアップロール４０の長手方向Ｘと垂直もしくは平行でない角度θで配列されてなるものである。ワイヤーグリッド偏光素子３２は、ワイヤーグリッド３４の長手方向と平行な偏波（偏光）成分は反射し、直交する偏波（偏光）成分は通過する。直交する偏波成分を通過する方向を透過軸という。
電気導体としては、クロム、アルミニウム等の金属線が挙げられる。
【００２５】
本発明におけるワイヤーグリッド偏光素子３２において、ワイヤーグリッド３４は、図４に示すように、バックアップロールの長手方向と垂直もしくは平行でない角度θに配列されている。
【００２６】
（ワイヤーグリッドの角度θとルーバーのピッチＬの関係）
本発明においては、ワイヤーグリッド３４の角度θとルーバーのピッチＬ（ｍｍ）とは、下記式の関係を満たすことが好ましい。
Ｌ×（sinθ＋１）＜４０、ただし、０＜θ＜９０°である。
【００２７】
Ｌ×（sinθ＋１）＜４０とすることにより、配向層の配向を均一なものとすることができ、その後に形成される液晶化合物の軸ズレを低減することができる。
Ｌ×（sinθ＋１）は、２０以下がより好ましい。
また、ルーバーのピッチが均等でない場合は、最大ピッチが上記式の関係を満たすことが好ましい。
【００２８】
図９および図１０に示すように、ワイヤーグリッド偏光子３０の透過軸Ｔがバックアップロールの長手方向に対して平行な場合は、斜めからの光や真正面からの光を当ててバックアップロールに投影しても角度の変化はないが、ワイヤーグリッドがバックアップロールの長手方向に対して角度θを有していると、斜めからの光は角度θとは異なった角度で投影される。すなわち、液晶配光角度が変化して軸分布が発生する。しかし、上記式を満足する関係とすることにより、斜めからの光を抑制することができる。
【００２９】
−ワイヤーグリッドの角度調整方法−
ここで、本発明におけるワイヤーグリッド偏光素子のワイヤーグリッド３４の角度を調製する方法について図５を参照しながら説明する。
図５に示すように、角度調整機構６０は、光源６１と、基準ワイヤーグリッド偏光素子６３と、偏光受光部６５とから構成される。偏光受光部６５には、偏光６７を検知する受光素子６６を備える。基準ワイヤーグリッド偏光素子６３と、偏光受光部６５との間に、ワイヤーグリッドの角度を調整したい偏光子ユニット６４を設置して、ワイヤーグリッドの角度の調整を行う。
【００３０】
光源６１からの光６２は、基準ワイヤーグリッド偏光素子６３を通過して偏光され、偏光子ユニット６４に入射される。このとき、偏光受光部６５は、基準ワイヤーグリッド偏光素子６３を通過した光を検出光として受光素子６６が受光する。なお、基準ワイヤーグリッド偏光素子６３と偏光子ユニット６４の位置は逆であってもよい。
【００３１】
光源６１として、ＵＶ（ultraviolet）ランプ、レーザー、発光ダイオード、およびＨＩＤ（high-Intensity discharge）ランプ等を用いることができる。
また、受光素子６６として、照度計、フォトダイオード、光電子倍増管、および光電管等を用いることができる。
【００３２】
なお、基準ワイヤーグリッド偏光素子６３は、直線偏光子であれば任意の偏光子を用いることができる。基準ワイヤーグリッド偏光素子６３の形状は、直方体、平行四辺形、円形どのような形状でも構わない。
【００３３】
また、偏光子ユニット６４は、その法線方向Ｓを回転軸として、１８０°以上の検出測定範囲内にわたり回転自在に構成されている。偏光子ユニット６４の回転は、予め設定した検出用位置Ｐ０からの回転角度θｓによって決定される。
【００３４】
偏光子ユニット６４の回転角度θｓが、基準ワイヤーグリッド偏光素子６３の透過軸Ｔ１の方向と偏光子ユニット６４の透過軸Ｔ２の方向とが一致する角度であるとき、受光素子６６で受光する光の照度は最大となる。また、偏光子ユニット６４の回転角度θｓが、透過軸Ｔ２が透過軸Ｔ１に直交する角度であるとき、受光素子６６で受光する光の照度は最小となる。
【００３５】
すなわち、受光素子６６が受光する光の照度は、偏光子ユニット６４の回転角度に応じて周期的に変動する。したがって、偏光子ユニット６４を回転させながら受光素子６６が受光する光の照度を監視することで、偏光６７の偏光軸角度を測定することができる。これにより、狙いのワイヤーグリッドの角度θ（図４参照）の９０°方向に基準ワイヤーグリッド偏光素子６３のワイヤーグリッドを設置することで、偏光子ユニット６４を回転させたときの受光部の検出光を最小にすれば、所望の角度にワイヤーグリッド３４を設置できる。
【００３６】
−ワイヤーグリッド偏光素子の設置方法−
次に、ワイヤーグリッド偏光子３０のワイヤーグリッド偏光素子３２の配置について説明する。
ワイヤーグリッド偏光素子は、同一平面上に直列に配置して枠内に設置されたものが広く用いられている。しかし、この設置方法では、ワイヤーグリッド偏光素子間に若干の隙間が生じ、無偏向光が出射され、配向が均一に行われないという場合がある。
【００３７】
そこで、本発明において、無偏向光が生じないより好ましい形態の設置方法を用いる。ワイヤーグリッド偏光素子の設置方法の一例を、図６を参照しながら説明する。図６には、ワイヤーグリッド偏光素子の配置状況を分かりやすくするため、上部にワイヤーグリッド偏光素子の上面図を示し、下部に、そのＡ−Ａ’断面図を示す。
図６に示すように、一例のワイヤーグリッド偏光子３０は、矩形状の枠３１と枠３１に保持されたワイヤーグリッド偏光素子３２とから構成される。ワイヤーグリッド偏光素子３２は、矩形状の基板３３上に、ワイヤーグリッド３４が上記Ｘ方向と垂直もしくは平行でない角度θで形成されている。複数のワイヤーグリッド偏光素子３２は、その基板３３の裏面３５を合わせた状態で、ワイヤーグリッド偏光素子３２の端部３６を重ね合わせて、Ｘ方向（棒状光源の長手方向）に並べられている。
【００３８】
一例の設置方法では、無偏向光が出射しないようにワイヤーグリッド偏光素子３２を一部重ね合わせて設置する。その場合、ワイヤーグリッド３４が加工された面を接触させるとワイヤーグリッド偏光子３０の偏向性能が劣化するため、基板裏面３５を合わせている。
【００３９】
また、ワイヤーグリッド偏光素子の設置方法の他の例について、図７を参照しながら説明する。図７も、ワイヤーグリッド偏光素子の配置状況を分かりやすくするため、上部にワイヤーグリッド偏光素子の上面図を示し、下部に、そのＡ−Ａ’断面図を示す。
ワイヤーグリッド偏光素子３２自体は、図６と同様であるため、同符号を付して説明を省略する。他の例におけるワイヤーグリッド偏光子３０は、図７に示すように、枠３１内に、複数のワイヤーグリッド偏光素子３２を全て紙面上部に向けて配置されている。そして、一のワイヤーグリッド偏光素子３２のワイヤーグリッド３４が、隣のワイヤーグリッド偏光素子３２の基板３３の裏面３５と接触しないように離間して、かつ、端部３６を重ねて、Ｘ方向（棒状光源の長手方向）に並べられている。
【００４０】
ワイヤーグリッド偏光素子３２を、図６および図７に記載の配置にすることにより、ワイヤーグリッド偏光素子３２とワイヤーグリッド偏光素子３２との間３７に隙間が生じないため、無偏向光がワイヤーグリッド偏光子３０から発せられることがない。
したがって、配向不良が生じず、液晶層における液晶化合物の軸ズレ分布の発生を抑制することができる。
【００４１】
（照射角度）
次に、バックアップロール上での照射する角度について図８を用いて説明する。
【００４２】
図８に示すように、バックアップロール４０の軸中心Ｏに垂直な面内において、
バックアップロール４０の軸中心Ｏを通りワイヤーグリッド偏光子３０の基板面３８に垂直な線を基準線Ｌ１とし、
基準線Ｌ１と、バックアップロール４０の軸中心Ｏと連続フィルム支持体５０上における偏光紫外光の照射領域Ａの搬送方向上流端Ｍとを結ぶ線Ｌ２とがなす角度をθ１とし、
基準線Ｌ１と、バックアップロール４０の軸中心Ｏと連続フィルム支持体５０上における偏光紫外光の照射領域Ａの搬送方向下流端Ｎとを結ぶ線Ｌ３とがなす角度をθ２としたときに、下記式の関係を満たすことが好ましい。
｜θ１−θ２｜＜１０°
より好ましくは、｜θ１−θ２｜＜７°であり、最も好ましくは、｜θ１−θ２｜＝０°である。
【００４３】
上記のようなθ１およびθ２の関係にすることにより、バックアップロール４０の照射局面に対し、真正面から偏光紫外光を照射することができ、液晶化合物の軸ズレ分布の発生を抑制することができる。
【００４４】
バックアップロールは温度調節機能を有している。バックアップロール全体を温めることにより、配向素子が配向しやすくなり、液晶化合物に軸分布が生じることを防止することができる。
【００４５】
次に、本発明の位相差フィルムの製造方法の上記以外の構成について、工程順に説明する。
【００４６】
（第１の塗膜を形成する工程）
搬送される連続フィルム支持体上に、液晶化合物に対する配向規制力を備える配向層を形成するための配向層形成用材料を塗布および乾燥する。
【００４７】
（支持体）
支持体としては、バックアップロールに巻きかけることが可能なポリマーフィルムを用いることが好ましい。支持体として用いられるポリマーフィルムの材料の例には、セルロースアシレートフィルム（例えば、セルローストリアセテートフィルム（屈折率１．４８）、セルロースジアセテートフィルム、セルロースアセテートブチレートフィルム、セルロースアセテートプロピオネートフィルム）、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂フィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリメチルメタクリレート等のポリアクリル系樹脂フィルム、ポリウレタン系樹脂フィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリエーテルフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、（メタ）アクリルニトリルフィルム、ポリオレフィン、脂環式構造を有するポリマー（ノルボルネン系樹脂（商品名「アートン（登録商標）」、ＪＳＲ社製、非晶質ポリオレフィン（商品名「ゼオネックス（登録商標）」、日本ゼオン社製））、などが挙げられる。このうちトリアセチルセルロース、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、脂環式構造を有するポリマーが好ましく、特にトリアセチルセルロースが好ましい。
【００４８】
支持体の膜厚としては、５μｍ〜１０００μｍ程度であればよく、好ましくは１０μｍ〜２５０μｍであり、より好ましくは１５μｍ〜９０μｍである。
る。
【００４９】
−配向層形成用材料−
配向膜に用いられる光配向材料としては、例えば、特開２００６−２８５１９７号公報、特開２００７−７６８３９号公報、特開２００７−１３８１３８号公報、特開２００７−９４０７１号公報、特開２００７−１２１７２１号公報、特開２００７−１４０４６５号公報、特開２００７−１５６４３９号公報、特開２００７−１３３１８４号公報、特開２００９−１０９８３１号公報、特許第３８８３８４８号、特許第４１５１７４６号に記載のアゾ化合物、特開２００２−２２９０３９号公報に記載の芳香族エステル化合物、特開２００２−２６５５４１号公報、特開２００２−３１７０１３号公報に記載の光配向性単位を有するマレイミドおよび／またはアルケニル置換ナジイミド化合物、特許第４２０５１９５号、特許第４２０５１９８号に記載の光架橋性シラン誘導体、特表２００３−５２０８７８号公報、特表２００４−５２９２２０号公報、特許第４１６２８５０号に記載の光架橋性ポリイミド、ポリアミド、またはエステル、特開平９−１１８７１７号公報、特表平１０−５０６４２０号公報、特表２００３−５０５５６１号公報、ＷＯ２０１０/１５０７４８号、特開２０１３−１７７５６１号公報、特開２０１４−１２８２３号公報に記載の光二量化可能な化合物、特にシンナメート化合物、カルコン化合物、クマリン化合物が挙げられる。特に好ましい例としては、アゾ化合物、光架橋性ポリイミド、ポリアミド、エステル、シンナメート化合物、カルコン化合物が挙げられる。
【００５０】
−塗布方法−
配向膜表面に液晶層形成用材料を塗布する際の方法としてはカーテンコーティング法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、印刷コーティング法、スプレーコーティング法、スロットコーティング法、ロールコーティング法、スライドコーティング法、ブレードコーティング法、グラビアコーティング法、ワイヤーバー法等の公知の方法が挙げられる。
【００５１】
−乾燥工程−
乾燥は、オーブン、温風、ＩＲ（infrared、赤外線）ヒーター等によって、５０℃〜１３０℃で、１０秒〜１０分間程度行うことが好ましい。
【００５２】
（配向層を形成する工程）
第１の塗膜に偏光紫外光を照射することにより配向規制力を付与して配向層を形成する工程である。配向規制力を付与する工程とは、配向層形成用材料に光反応を生じせしめるための操作である。偏光紫外光のピーク波長は、２００ｎｍ〜４００ｎｍが好ましい。
【００５３】
光照射に用いる光源は、通常使われる光源、例えばタングステンランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、キセノンフラッシュランプ、水銀ランプ、水銀キセノンランプ、カーボンアークランプ等のランプ、各種のレーザー（例、半導体レーザー、ヘリウムネオンレーザー、アルゴンイオンレーザー、ヘリウムカドミウムレーザー、ＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）レーザー）、発光ダイオード、陰極線管などを挙げることができる。
【００５４】
光配向では、上記のような非接触の光照射によって光配向材料を配向させるため、ラビングのような不均一な物理的凹凸形状が発生しにくい。そのため、光配向によって配向規制力を付与された配向層を利用して作製した光学フィルムを用いた液晶表示装置では光漏れが低減され、高コントラストが実現できる。
【００５５】
（第２の塗膜を形成する工程）
配向層上に液晶化合物を含む液晶層形成用材料を塗布および乾燥して第２の塗膜を形成する。液晶層形成用材料の塗布および乾燥は、上記配向層形成用材料の塗布および乾燥と同様の方法を用いることができ、その詳細な説明は省略する。
【００５６】
−液晶層形成用材料−
液晶層形成用材料は、棒状液晶化合物もしくは円盤状液晶化合物および少なくともキラル剤を含有し、さらに、配向制御剤、重合開始剤および配向助剤などのその他の成分を含有していてもよい。
【００５７】
−−棒状液晶化合物−−
棒状液晶化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。以上のような低分子液晶性分子だけではなく、高分子液晶性分子も用いることができる。
【００５８】
棒状液晶化合物を重合によって配向を固定することがより好ましく、重合性棒状液晶化合物としては、Ｍａｋｒｏｍｏｌ．  Ｃｈｅｍ．，  １９０巻、２２５５頁（１９８９年）、Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ５巻、１０７頁（１９９３年）、米国特許４６８３３２７号公報、同５６２２６４８号公報、同５７７０１０７号公報、ＷＯ９５／２２５８６号公報、同９５／２４４５５号公報、同９７／００６００号公報、同９８／２３５８０号公報、同９８／５２９０５号公報、特開平１−２７２５５１号公報、同６−１６６１６号公報、同７−１１０４６９号公報、同１１−８００８１号公報、および特願２００１−６４６２７号公報などに記載の化合物を用いることができる。さらに棒状液晶化合物としては、例えば、特表平１１−５１３０１９号公報や特開２００７−２７９６８８号公報に記載のものも好ましく用いることができる。
【００５９】
−−円盤状液晶化合物−−
円盤状液晶化合物としては、例えば、特開２００７−１０８７３２号公報や特開２０１０−２４４０３８号公報に記載のものを好ましく用いることができる。
【００６０】
（液晶層を形成する工程）
第２の塗膜中の液晶化合物を配向させ、配向を固定して液晶層を形成する。
【００６１】
−液晶化合物の配向−
液晶層形成用材料の硬化の前には、第２の塗膜の液晶化合物の配向処理を行う。配向処理は、室温等により乾燥させる、または加熱することにより行うことができる。配向処理で形成される液晶層は、サーモトロピック性液晶化合物の場合、一般に温度または圧力の変化により転移させることができる。リオトロピック性をもつ液晶化合物の場合には、溶媒量等の組成比によっても転移させることができる。
【００６２】
棒状液晶化合物がスメクチック相を発現する場合、ネマチック相を発現する温度領域の方が、棒状液晶化合物がスメクチック相を発現する温度領域よりも高いことが普通である。従って、棒状液晶化合物がネマチック相を発現する温度領域まで棒状液晶化合物を加熱し、次に、加熱温度を棒状液晶化合物がスメクチック相を発現する温度領域まで低下させることにより、棒状液晶化合物をネマチック相からスメクチック相に転移させることができる。このような方法をスメクチック相とすることで、液晶化合物が高秩序度で配向した液晶層を提供することができる。
【００６３】
棒状液晶化合物がネマチック相を発現する温度領域では、棒状液晶化合物がモノドメインを形成するまで一定時間加熱する必要がある。加熱時間は、１０秒間〜５分間が好ましく、１０秒間〜３分間がさらに好ましく、１０秒間〜２分間が最も好ましい。
棒状液晶化合物がスメクチック相を発現する温度領域では、棒状液晶化合物がスメクチック相を発現するまで一定時間加熱する必要がある。加熱時間は、１０秒間〜５分間が好ましく、１０秒間〜３分間がさらに好ましく、１０秒間〜２分間が最も好ましい。
【００６４】
−配向の固定−
第２の塗膜中の液晶化合物を配向させ、配向を固定して液晶層を形成する。
配向の固定は、熱重合や活性エネルギー線による重合で行うことができ、その重合に適した重合性基や重合開始剤を適宜選択することで行うことができる。製造適性等を考慮すると紫外線照射による重合反応を好ましく用いることができる。紫外線の照射量が少ないと、未重合の重合性棒状液晶が残存し、光学特性の温度変化や、経時劣化の起きる原因となる。
そのため、残存する重合性棒状液晶の割合が５%以下になる様に照射条件を決めることが好ましく、その照射条件は重合性組成物の処方や第２の塗膜の厚さにもよるが目安として紫外線照射量は、５０〜１０００ｍＪ／ｃｍ２が好ましく、１００〜５００ｍＪ／ｃｍ２がより好ましい。
その他、液晶層の製造方法の詳細は、特開２００８−２２５２８１号公報や特開２００８−０２６７３０号公報の記載を参酌できる。
【実施例】
【００６５】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。
【００６６】
［実施例１］
以下に、実施例１の位相差フィルムを構成する各層について説明する。配向処理は、図２に示す方法によって行った。
【００６７】
（第１の塗膜の形成，配向層の形成）
セルローストリアセテートフィルムＴＤ８０ＵＬ（富士フイルム製）の支持体表面をアルカリ鹸化処理した。具体的には、５５℃の１．５規定の水酸化ナトリウム水溶液に支持体を２分間浸漬した後、室温の水洗浴槽中で洗浄し、３０℃の０．１規定の硫酸を用いて中和した。中和した後、室温の水洗浴槽中で洗浄し、更に１００℃の温風で乾燥した。
支持体上に、下記の組成の配向層形成用材料をワイヤーバーで塗布した。６０℃の温風で６０秒、さらに１００℃の温風で１２０秒乾燥し、光配向層を形成した。
【００６８】
−配向層形成用材料の調製−
光配向用素材Ｐ−１                                        １．０質量部
ブトキシエタノール                                          ３３質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテル                      ３３質量部
水                                                          ３３質量部
【００６９】
【化１】
2018169480.tif 000003
【００７０】
作製した配向層が形成された支持体をバックアップロール（直径１０００ｍｍ，材質ステンレス製）に巻きかけ（図２参照）、大気下にて空冷メタルハライドランプ（アイグラフィックス（株）製）を用いて紫外線を照射した。このとき、ワイヤーグリッド偏光子(Moxtek社製, ProFlux PPL02)の透過軸と配向層の吸収軸が６０度になるようにセットして露光し、光配向処理を行った。この際、用いる紫外線の照度はＵＶ(ultra-violet)−Ａ領域（波長３８０ｎｍ〜３２０ｎｍの積算）において１００ｍＷ／ｃｍ２、照射量はＵＶ−Ａ領域において１０００ｍＪ／ｃｍ２とした。
【００７１】
（第２の塗膜の形成，液晶の形成）
続いて、下記の液晶層形成用材料を調製した。
【００７２】
−液晶層形成用塗布液の調製−
逆波長分散液晶性化合物  Ｒ−３                            １００質量部
光重合開始剤                                              ３．０質量部
（イルガキュア８１９、ＢＡＳＦ（株）製）
含フッ素化合物Ａ                                          ０．８質量部
架橋性ポリマー  Ｏ−２                                    ０．３質量部
クロロホルム                                              ５８８質量部
【００７３】
【化２】
2018169480.tif 000004
【００７４】
【化３】
2018169480.tif 000005
【００７５】
【化４】
2018169480.tif 000006
【００７６】
配向層上に液晶層形成用材料を、バーコーターを用いて塗布した。膜面温度１００℃で６０秒間加熱熟成し、７０℃まで冷却した後に、空気下にて空冷メタルハライドランプ（アイグラフィックス（株）製）を用いて１０００ｍJ／ｃｍ２の紫外線を照射して、その配向状態を固定化することによりポジティブＡプレートＡ−０を形成した。形成された液晶層は、偏光照射方向に対し遅相軸方向が直交（すなわち、偏光板の吸収軸とも直交）であった（逆波長分散液晶性化合物が偏光照射方向に対して直交に配向していた）。自動複屈折率計（ＫＯＢＲＡ−２１ＡＤＨ、王子計測機器（株）社製）を用いて、リタデーションＲｅの光入射角度依存性および光軸のチルト角を測定したところ、波長５５０ｎｍにおいてＲｅが１３０ｎｍ、リタデーションＲｔｈが６５ｎｍ、Ｒｅ（４５０）／Ｒｅ（５５０）が０．８３、Ｒｅ（６５０）／Ｒｅ（５５０）が１．０５、光軸のチルト角は０°で、逆波長分散液晶性化合物はホモジニアス配向であった。
【００７７】
（ルーバーおよび照射角度）
ルーバーのピッチＬは１０ｍｍであり、ワイヤーグリッドの角度とＬとの関係Ｌ×（ｓｉｎθ＋１）は１５であった。
また、偏光照射については、図８に示すように、θ１とθ２が、θ１／θ２＝１０°／１０°である位置から照射した。すなわち、バックアップロールに対して真正面から照射した。
【００７８】
［実施例２］
ルーバーのピッチＬを２７ｍｍとし、Ｌ×（ｓｉｎθ＋１）を４１とした以外は、実施例１と同様に位相差フィルムを作製した。
【００７９】
［実施例３］
θ１／θ２＝５°／１１°とした以外は、実施例１と同様に位相差フィルムを作製した。
【００８０】
［比較例１］
ルーバーを設けなかった以外は、実施例１と同様に位相差フィルムを作製した。
【００８１】
［幅方向の軸ズレ分布の評価］
上記実施例および比較例で作製した位相差フィルムについて、幅方向（図２のＸ方向）の軸ズレ分布を、下記方法および評価基準に基づいて評価した。
【００８２】
得られた位相差フィルム（５００ｍｍ）を１ｍ切り出して、幅方向に均等間隔で、１０点の小片サンプルを切り出した。Ａｘｏｓｃａｎ（Ａｘｏｍｅｔｒｉｃｓ社製）を用いて、切り出した小片サンプル全てに対して各１０点計測して、各小片サンプルの軸角度を得た。次いで下記式１を用いて、得られた位相差フィルムの軸ズレ分布を算出した。
軸ズレ分布＝軸角度の最大−軸角度の最小・・・（式１）
【００８３】
上記で求めた軸ズレ分布を以下の評価基準に基づいて判断した。
（評価基準）
Ａ：軸ズレ分布＜０．５°
Ｂ：０．５°≦軸ズレ分布＜１．０°
Ｃ：１．０°≦軸ズレ分布
【００８４】
実施例および比較例の作製条件および評価結果を表１に示す。
【００８５】
【表１】
2018169480.tif 000007
【００８６】
表１に示すように、本発明の位相差フィルムの製造方法によって作製された位相差フィルムは、幅方向の軸ズレ分布が０．７以下であり、ルーバーを設けなかった比較例に比べて軸ズレ分布を抑制することができた。
特に、Ｌ×（ｓｉｎθ＋１）が４０未満である実施例１は、４０以上である実施例２に比べて軸ズレ分布をさらに抑制することができた。
また、バックアップロールに対し真正面から照射した実施例１および２（θ１／θ２＝１０°／１０°）は、真正面からずれた実施例３（θ１／θ２＝５°／１１°）と比較して、軸ズレ分布をより抑制することができた。
【符号の説明】
【００８７】
１０  棒状光源
１１  反射鏡
２０  ルーバー
２１  平行板
３０  ワイヤーグリッド偏光子
３１  枠
３２  ワイヤーグリッド偏光素子
３３  基板
３４  ワイヤーグリッド
３５  裏面
３６  端部
３７  ワイヤーグリッド偏光素子とワイヤーグリッド偏光素子の間
３８  基板面
４０  バックアップロール
５０  第１の塗膜が形成された支持体
６０  光配向機構
６１  光源
６２  光
６３  基準ワイヤーグリッド偏光素子
６４  偏光子ユニット
６５  偏光受光部
６６  受光素子
６７  偏光
Ｘ  バックアップロールの長手方向
Ｙ  搬送方向
Ｔ１，Ｔ２  透過軸
Ｓ  法線方向
Ｐ０  検出用位置
θｓ  回転角度
Ｌ１  基準線
Ａ    照射領域
Ｍ    照射領域の上流端
Ｎ    照射領域の下流端
Ｏ    バックアップロールの軸中心
Ｌ２  軸中心と照射領域の上流端とを結んだ線
Ｌ３  軸中心と照射領域の下流端とを結んだ線
θ１，θ２  角度
【図１】
2018169480.tif 000008
【図２】
2018169480.tif 000009
【図３】
2018169480.tif 000010
【図４】
2018169480.tif 000011
【図５】
2018169480.tif 000012
【図６】
2018169480.tif 000013
【図７】
2018169480.tif 000014
【図８】
2018169480.tif 000015
【図９】
2018169480.tif 000016
【図１０】
2018169480.tif 000017