(57)【要約】【課題】配向層を硬化させるための紫外線の照射時間が短くて済み、製造効率が一段と向上された位相差膜の製造方法を提供する。【解決手段】基材１に、光配向層２を形成する工程と、第１の偏光方向を有する第１の直線偏光紫外線を用いて光配向層２を露光して、光配向層２における第１の領域と第２の領域に第１の配向方向を付与する工程と、光配向層２の前記第１の領域を遮蔽するように、光配向層２の上に、パターン化されたフォトマスク３を配置し、第１の偏光方向とは方向が異なる第２の偏光方向を有する第２の直線偏光紫外線を用いて、光配向層２の前記第２の領域を露光し、該第２の領域の配向方向を変化させる工程と、二つの配向方向が具わった光配向層２に液晶４を塗布し、液晶４を硬化させることにより、二つの配向方向を具えた位相差膜５を得る工程とを含むことを特徴とする位相差膜の製造方法。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に、該基材に対して反対の面に配向面を有する光配向層を形成する配向層形成工程と、
第１の偏光方向を有する第１の直線偏光紫外線を用いて前記光配向層を露光して、前記光配向層における第１の領域と第２の領域に第１の配向方向を付与する第１の配向方向付与工程と、
前記光配向層の前記第１の領域を遮蔽するように、前記第１の配向方向が付与された前記光配向層の上に、パターン化されたフォトマスクを配置し、前記第１の偏光方向とは方向が異なる第２の偏光方向を有する第２の直線偏光紫外線を用いて、前記光配向層の前記第２の領域を露光し、該第２の領域の配向方向を変化させる第２の配向方向付与工程と、
二つの配向方向が具わった前記光配向層に液晶を塗布し、該液晶を硬化させることにより、二つの配向方向を具えた位相差膜を得る液晶層形成工程と、
を含むことを特徴とする位相差膜の製造方法。
【請求項２】
前記基材が、セルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂、酢酸エステル系樹脂、ポリエーテルスルホン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリフェニレンスルファイド系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、メタクリル酸エステル系樹脂からなる群より選ばれるものである
ことを特徴とする請求項１に記載の位相差膜の製造方法。
【請求項３】
前記基材としては、離型フィルム、偏光板、保護フィルム、拡散フィルム、拡散板、導光板、増光フィルム、フレキシブルパネル、タッチパネルのいずれかを用いる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の位相差膜の製造方法。
【請求項４】
前記配向層形成工程における前記光配向層としては、光異性化化合物からなるものを用いる
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の位相差膜の製造方法。
【請求項５】
前記配向層形成工程における前記光配向層としては、アゾベンゼン系の樹脂からなるものを用いる
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の位相差膜の製造方法。
【請求項６】
前記第１の配向方向付与工程においては、第１の直線偏光紫外線の積算露光量が１６０ｍＪ／ｃｍ2を超えないように露光する
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の位相差膜の製造方法。
【請求項７】
前記第１の配向方向付与工程においては、第１の直線偏光紫外線の積算露光量が１０ｍＪ／ｃｍ2〜１５０ｍＪ／ｃｍ2となるように露光する
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の位相差膜の製造方法。
【請求項８】
前記配向層形成工程における前記光配向層としては、光架橋性化合物からなるものを用いる
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の位相差膜の製造方法。
【請求項９】
前記配向層形成工程における前記光配向層としては、ケイ皮酸エステル系の樹脂からなるものを用いる
ことを特徴とする請求項１〜３および８のいずれか１項に記載の位相差膜の製造方法。
【請求項１０】
前記第１の配向方向付与工程においては、第１の直線偏光紫外線の積算露光量が３００ｍＪ／ｃｍ2を超えないように露光する
ことを特徴とする請求項８又は９に記載の位相差膜の製造方法。
【請求項１１】
前記第１の配向方向付与工程においては、第１の直線偏光紫外線の積算露光量が２０ｍＪ／ｃｍ2〜３００ｍＪ／ｃｍ2となるように露光する
ことを特徴とする請求項８又は９に記載の位相差膜の製造方法。
【請求項１２】
前記第１の配向方向付与工程においては、第１の直線偏光紫外線の積算露光量が２０ｍＪ／ｃｍ2〜１００ｍＪ／ｃｍ2となるように露光する
ことを特徴とする請求項８又は９に記載の位相差膜の製造方法。
【請求項１３】
前記第２の配向方向付与工程においては、第２の直線偏光紫外線の積算露光量が、前記第１の配向方向付与工程における第１の直線偏光紫外線の積算露光量以上となるように露光する
ことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の位相差膜の製造方法。
【請求項１４】
前記第２の配向方向付与工程においては、第２の直線偏光紫外線の積算露光量が５００ｍＪ／ｃｍ2を超えないように露光する
ことを特徴とする請求項１３に記載の位相差膜の製造方法。
【請求項１５】
前記第１の偏光方向と前記第２の偏光方向との挟角が２０度〜９０度となる
ことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の位相差膜の製造方法。
【請求項１６】
前記第１の偏光方向と前記第２の偏光方向とが直角となる
ことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の位相差膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相差膜の製造方法に関し、特に二つの配向方向を有する位相差膜の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶は異なる軸向において異なる屈折率を有しており、この特性を複屈折性と呼ぶ。この複屈折性により、光が液晶中を通過すると、光の偏光方向が変えられ、光学遅延が起き、つまりは位相差が発生する。
液晶は配向されると、液晶分子がその配向方向に沿って順向きに配列されるので、均一的な複屈折性を有するようになることから、位相差膜に応用されている。
一般に知られている位相差膜の製造方法としては、例えば多重ラビング法を用いたもの（特許文献１）、等方性を有する液晶を用いたもの（特許文献２）、機械的加工法を用いたもの（特許文献３）等がある。しかし、これらの方法は製造工程が繁雑であり、更には汚染を受けやすく歩留まりも悪いという問題点を有している。
【０００３】
また、上記問題点を解決するために、工程が比較的簡易である光配向法を用いて位相差膜を製造する方法も知られている。光配向法とは、配向機能を有する光配向層（photo-alignment layer）上に液晶を塗布して液晶分子を一方向に配列した後にこれを硬化させることで位相差膜を製造する方法である。また、このような光配向法によれば、上記従来の方法では製造が難しかった二つの配向方向を有する位相差膜を製造することもできる。
例えば、特許文献４に開示されている位相差膜の製造方法は、光配向層をパターン化されたフォトマスクで遮蔽し、これを第1の偏光方向を有する第１の直線偏光紫外線により４分間露光し、光配向層における露光した部分に第1の配向方向を有せしめ、続いてフォトマスクを除去した後に、光配向層を第２の偏光方向を有する第２の直線偏光紫外線により３０秒間露光させることで、異なる配向方向を有した光配向層を得て、最後に上述したような液晶を塗布し硬化させる工程を経ることにより位相差膜を製造するというものである。
【０００４】
上記の光配向法においては、光配向層における第1の配向方向を有するようになった部分が、第２の直線偏光紫外線の照射により配向方向が変わってしまうのを防ぐため、第1の直線偏光紫外線の露光量を適切に制御し、該部分を完全に硬化させる（即ち配向方向を固定する）必要がある。
しかしながら、一般に用いられている偏光紫外線照射装置は照射効率が低く、一般の紫外線照射装置の照射効率に遠く及ばないので、上記のように光配向層を完全に硬化させるには比較的長い照射時間が必要となり、これがロールツーロール方式での連続生産における妨げとなる。また、一般の直線偏光紫外線照射装置は高価である上に、高出力で稼動させると紫外線発光素子が損傷しやすいので、装置の維持コストが嵩む。またこのような方法は製造工程におけるエネルギーロスも問題となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−８４３８５号公報
【特許文献２】米国特許第５９２６２４１号明細書
【特許文献３】特開２００１−１００１５０号公報
【特許文献４】特表２００３−５１２６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、二つの配向方向を有する位相差膜を、従来の光配向法を用いて製造すると、製造時間が長くなる、あるいはエネルギー効率が悪いなど種々の問題が起きる。
本発明は、これら問題点を解決するために提案されたもので、配向層を硬化させるための紫外線の照射時間が短くて済み、製造効率が一段と向上された位相差膜の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、
基材上に、該基材に対して反対の面に配向面を有する光配向層を形成する配向層形成工程と、
第１の偏光方向を有する第１の直線偏光紫外線を用いて前記光配向層を露光して、前記光配向層における第１の領域と第２の領域に第１の配向方向を付与する第１の配向方向付与工程と、
前記光配向層の前記第１の領域を遮蔽するように、前記第１の配向方向が付与された前記光配向層の上に、パターン化されたフォトマスクを配置し、前記第１の偏光方向とは方向が異なる第２の偏光方向を有する第２の直線偏光紫外線を用いて、前記光配向層の前記第２の領域を露光し、該第２の領域の配向方向を変化させる第２の配向方向付与工程と、
二つの配向方向が具わった前記光配向層に液晶を塗布し、該液晶を硬化させることにより、二つの配向方向を具えた位相差膜を得る液晶層形成工程と、
を含むことを特徴とする位相差板の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、従来の方法と異なる光配向工程を用いることにより、光配向工程における紫外線の照射時間が短くて済むので、製造にかかる時間が短縮され、製造コストが抑えられた位相差膜を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明に係る位相差膜の製造方法における配向層形成工程を概略的に示す側面図である。
【図２】図２は、本発明に係る位相差膜の製造方法における第１の配向方向付与工程を概略的に示す側面図である。
【図３】図３は、本発明に係る位相差膜の製造方法における第２の配向方向付与工程を概略的に示す側面図である。
【図４】図４は、本発明に係る位相差膜の製造方法における液晶層形成工程を概略的に示す側面図である。
【図５】図５は、本発明に係る位相差膜の製造方法において、光配向層が配向される過程を概略的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る位相差膜の製造方法を、図面を参照して説明する。本発明に係る位相差膜の製造方法は以下の４工程を含んでおり、図１〜図４は各工程を概略的に示した側面図である。
（１）基材１に、基材１に対して反対の面に配向面２２を有する光配向層２を形成する配向層形成工程（図１参照）。
（２）第１の偏光方向を有する第１の直線偏光紫外線Ｌ１を用いて光配向層２を露光して、光配向層２における第１の領域２２１と第２の領域２２２に第１の配向方向を付与する第１の配向方向付与工程（図２参照）。
（３）光配向層２の第１の領域２２１を遮蔽するように、前記第１の配向方向が付与された光配向層２の上に、パターン化されたフォトマスク３を配置し、前記第１の偏光方向とは方向が異なる第２の偏光方向を有する第２の直線偏光紫外線Ｌ２を用いて、光配向層２の第２の領域２２２を露光し、第２の領域２２２の配向方向を変化させる第２の配向方向付与工程（図３参照）。
（４）上記第２の配向方向付与工程を経ることにより二つの異なる配向方向が具わった光配向層２に液晶４を塗布し、液晶４を架橋反応させて硬化させることにより、二つの配向方向を具えた位相差膜５を得る液晶層形成工程（図４参照）。
【００１１】
上記の配向層形成工程において、光配向層２を形成する方法としては、まず、塗布補助用の溶剤に分散させた光配向層材料を基材１に塗布し、次に、該溶剤を除去するために、また続く工程における作業や保存をしやすくするために、塗布された光配向層材料を乾燥させるという方法を採ることができる。
ここで、基材１に上記光配向層材料を塗布する方法としては、特に限定されないが、実施時の利便性により選ばれればよく、例えばスピンコーティング(spin coating)法、バーコーティング(bar coating)法、ディップコーティング(dip coating)法、スロットコーティング(slot coating)法、またはロールツーロールコーティング(roll to roll coating)法などを用いても構わない。
【００１２】
上記光配向層材料を塗布する厚みは特に限定されないが、液晶分子に対する配向機能に影響しない範囲で、且つ作業の利便性とコストを考慮に入れれば、上記光配向層材料を塗布する厚みは１０ｎｍ〜１μｍとすることが好ましく、１０ｎｍ〜５０ｎｍとするとなお好ましい。
また、上記光配向層材料を乾燥させる方法としては、加熱板を用いたり、オーブンを用いたり、あるいはバキューム乾燥法を用いたりする等、当業者が実施し得るいかなる方法を用いてもよく、本発明においては特に限定されない。
上記溶剤としては、特に限定されないが、実施時の利便性により選ばれればよく、例えばメチルエチルケトン(methyl ethyl ketone)、シクロペンタノン(cyclopentanone)、シクロヘキサノン(cyclohexanone)、トルエン(toluene)等を用いても構わない。
【００１３】
基材１の材料としては、特に限定されないが、一般に位相差膜の基材として用いられているあらゆる材料を用いることができ、例えば、セルロース系樹脂(cellulose-based resin)、ポリエステル系樹脂(polyester-based resin)、酢酸エステル系樹脂(acetate-based resin)、ポリエーテルスルホン系樹脂(polyethersulfone-based resin)、ポリカーボネート系樹脂(polycarbonate-based resin)、ポリアミド系樹脂(polyamide-based resin)、ポリイミド系樹脂(polyimide-based resin)、ポリオレフィン系樹脂(polyolefin-based resin)、アクリル系樹脂(acrylic-based resin)、ポリ塩化ビニル系樹脂(polyvinyl chloride-based resin)、ポリスチレン系樹脂(polystyrene-based resin)、ポリビニルアルコール系樹脂(polyvinyl alcohol-based resin)、ポリアリレート系樹脂(polyarylate-based resin)、ポリフェニレンスルファイド系樹脂(polyphenylene sulfide-based resin)、ポリ塩化ビニリデン系樹脂(polyvinylidene chloride-based resin)、アクリル酸メチル系樹脂(methylacrylic-based resin)を用いても構わない。
【００１４】
また、作業の利便性を上げるため、並びに材料を節約して製造コストを下げるため、本発明に係る位相差膜の製造工程においては、位相差膜と組み合わせたい他の光学フィルムを基材１としてもよく、基材１としては例えば、離型フィルム、偏光板、保護フィルム、拡散フィルム、拡散板、導光板、増光フィルム、フレキシブルパネル、タッチパネルなどを用いることができる。
従来、光配向層として用いられる材料は、光を照射されることにより光化学反応が起こるものであり、その反応の機構により、大まかに言って以下の三種に分けられる。即ち、光異性化型（photo-induced isomerization）、光架橋型(photo-induced cross-linking)、光分解型(photo-induced cracking)である。
【００１５】
図５は、光配向層２の材料として光架橋性の材料を用いた例を示している。この例において、光配向層２は、直線偏光紫外線Ｌを照射されると、光架橋性を有する光配向層材料分子２２３が架橋反応を起こす。架橋の過程において、光配向層材料分子２２３は、直線偏光紫外線Ｌの影響を受けて、予め設定された偏光方向Ｐに沿って配列するようになる。これにより、光配向層２は、配向方向（図示においては同じくＰの方向）が付与されると共に、硬化し、光配向反応過程が完了する。
ここで言う直線偏光紫外線とは、単一の直線偏光方向を持ち、偏光面が平面となる偏光紫外線であり、偏光となっていない通常の紫外線から、一方向の偏光だけを透過し、その他の方向の偏光を吸収することにより得られるもので、一般に偏光フィルムや光学格子を用いることにより得ることができる。また、ここで言う非直線偏光紫外線とは、通常の紫外線光源が放つ光、つまりは円偏光紫外線であり、強度分布が各方向に均一であり、全方向を照射する。
【００１６】
光配向層２の材料として光異性化化合物を用いた場合、上記第１の配向方向付与工程においては、光配向層２に第１の配向方向を付与することができ且つ完全には硬化させないようにするため、第１の直線偏光紫外線Ｌ１の光配向層２に対する積算露光量が１６０ｍＪ／ｃｍ2を超えないように露光することが好ましく、更には１０ｍＪ／ｃｍ2〜１５０ｍＪ／ｃｍ2となるように露光すると尚よい。このように露光すれば、光配向層２が完全には硬化しないので、次の工程である上記第２の配向方向付与工程を行いやすくすることができる。また、上記光異性化化合物としては、アゾベンゼン系の樹脂を用いることが好ましい。
なお、ここでいう積算露光量とは、光配向層２が直線偏光紫外線の一回の照射で露光された露光量の単位面積あたりの時間積分値である。
【００１７】
光配向層２の材料として光架橋性化合物を用いた場合、上記第１の配向方向付与工程においては、光配向層２に第１の配向方向を付与することができ且つ完全には硬化させないようにするため、第１の直線偏光紫外線Ｌ１の積算露光量が３００ｍＪ／ｃｍ2を超えないように露光することが好ましく、より好ましくは２０ｍＪ／ｃｍ2〜３００ｍＪ／ｃｍ2、更に好ましくは２０ｍＪ／ｃｍ2〜１００ｍＪ／ｃｍ2となるように露光すると尚よい。このように露光すれば、光配向層２が完全には硬化しないので、次の工程である上記第２の配向方向付与工程において、第２の領域２２２の配向方向を第１の配向方向から第２の配向方向に変えやすくすることができる。
上記光架橋性化合物としては、限定はされないが例として、ケイ皮酸エステル系樹脂(cinnamate-based resin)、クマリン系樹脂(coumarin-based resin)、カルコン系樹脂(chalcone-based resin)、マレイミド系樹脂(maleimide-based resin)、キノリノン系樹脂(quinolinone-based resin)、ビスベンジリデン系樹脂(bis(benzylidene)-based resin)から選ぶことができる。本発明の具体例においては、ケイ皮酸エステル系樹脂を用いた。
【００１８】
上記第２の配向方向付与工程において、光配向層２の第２の領域２２２の配向方向を変化させて第２の配向方向を付与するために、第２の直線偏光紫外線Ｌ２の積算露光量が、第１の配向方向付与工程における第１の直線偏光紫外線Ｌ１の積算露光量以上となるように露光することが好ましく、更には第２の直線偏光紫外線Ｌ２の積算露光量が第１の直線偏光紫外線Ｌ１の積算露光量の１．２倍以上であると尚好ましい。しかし同時に、エネルギーロスの抑制および製造時間の短縮といった製造効率の向上を図るため、第２の配向方向付与工程においては、第２の直線偏光紫外線Ｌ２の積算露光量が、５００ｍＪ／ｃｍ2を超えないように露光することが好ましい。
第２の配向方向付与工程では、第２の領域２２２だけが第２の直線偏光紫外線Ｌ２に露光され第２の配向方向が付与される。第１の領域２２１は、パターン化されたフォトマスク３により遮蔽されているので、第２の直線偏光紫外線Ｌ２に露光されず、第１の配向方向を維持する。
なお、ここで使用するフォトマスク３の材料および種類としては特に限定はなく、第２の直線偏光紫外線Ｌ２が透過できる複数の光透過領域３２と、第２の直線偏光紫外線Ｌ２を遮断、吸収または反射できる複数の光不透過領域３１とが設けられているものを用いればよい。
【００１９】
本発明の位相差膜の製造方法において、第１の直線偏光紫外線Ｌ１と第２の直線偏光紫外線Ｌ２とは、互いに異なる任意の偏光方向を有していればよい。第１の直線偏光紫外線Ｌ１が有する第１の偏光方向と、第２の直線偏光紫外線Ｌ２が有する第２の偏光方向との、それぞれの方向軸に挟まれた角度を挟角θとすると、挟角θは２０度〜９０度となることが好ましく、特に９０度、即ち直角となることが好ましい。これは挟角θが直角となれば、互いに垂直である二つの配向方向を位相差膜に具えさせることができるからである。
【００２０】
上記液晶層形成工程において、液晶４が、二つの配向方向を有するようになった光配向層２に塗布されると、液晶４の分子と光配向層２の表面分子との間でファンデルワールス力が発生することにより、液晶４の分子は所定の方向（つまり配向方向）に沿って配列されるようになり、これにより液晶分子の配向が完成する。
本発明において用いられる液晶４としては、特に限定されず、実施時の利便性に応じて選ばれればよく、例えば、アクリル酸官能基を有する光架橋性の液晶を用いても構わない。例えば上記のような光架橋性の液晶４を用いた場合、光化学反応を起こすアクリル酸官能基を有していることから、非直線偏光紫外線Ｎが照射されると、アクリル酸官能基中の不飽和二重結合が互いに架橋することで、液晶４が硬化する。これにより２つの配向方向を有した位相差膜５を製造することができる。
【００２１】
液晶４を硬化させるための非直線偏光紫外線Ｎの露光量は、液晶４として用いられる液晶材料および使用する装置の種類により適切な値に決められればよく、液晶４を硬化させられる露光量であれば、本発明においては特に限定されない。
一般に非直線偏光紫外線の露光効率は、直線偏光紫外線の数倍更には数十倍となる。これにより、液晶４が非直線偏光紫外線Ｎに照射され硬化する過程においては、光配向層２も非直線偏光紫外線Ｎに照射されるので、光配向層２も完全に硬化することができる。本発明においては、２つの配向方向を有する光配向層２は、第１の直線偏光紫外線Ｌ１および第２の直線偏光紫外線Ｌ２により露光された後も、完全には硬化しないが、上記液晶層形成工程において非直線偏光紫外線Ｎに更に露光されることで、非直線偏光紫外線Ｎの高露光エネルギーにより、完全に硬化することができる。また、液晶４は、光配向層２に塗布された時点で配向されるので、この時点で光配向層２が完全に硬化されているかどうかは、液晶の配向に影響しない。
【００２２】
本発明において、液晶４を塗布する方法は特に限定されず、実施時の利便性により選ばれればよく、例えばスピンコーティング(spin coating)法、バーコーティング(bar coating)法、ディップコーティング(dip coating)法、スロットコーティング(slot coating)法、またはロールツーロールコーティング(roll to roll coating)法などを用いても構わない。また、これらの方法を用いて、スピン速度、バーの規格あるいはロールの回転速度などを調整すれば、液晶分子膜に所望の厚みを持たせることができる。
また、２つの配向方向を有する光配向層２に液晶４を塗布した後に、これを乾燥させてもよく、乾燥させることで、液晶４中に含まれていた塗布補助用の溶剤を除去できると共に、続く工程において硬化させたりあるいは保存したりしやすくすることができる。乾燥方法としては、加熱板を用いたり、オーブンを用いたり、あるいはバキューム乾燥法を用いたりする等、当業者が実施し得るいかなる方法を用いてもよく、本発明においては特に限定されない。
上記溶剤としては、特に限定されないが、実施時の利便性により選べばよく、例えばメチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、トルエン等を用いても構わない。
【実施例】
【００２３】
以下に、実施例を示して、本発明の実施方法を更に具体的に説明する。なお、以下の実施例は説明に更なる具体性を供すために示すものであり、本発明を限定する意図で示すものではない。
【００２４】
実施例１
実施例１での位相差膜の製造方法は以下に示す４つの工程を含んでいる。
（１）光配向層形成工程
メチルエチルケトン１．７５ｇと、シクロヘキサノン１．７５ｇを混合し溶剤３．５ｇを得た。この溶剤３．５ｇにアゾベンゼン系樹脂０．５ｇ（固形分５ｗｔ％、反応波長域３３０ｎｍ〜４３０ｎｍ）を分散させ、光配向樹脂溶液４ｇ（固形分１．２５ｗｔ％）を得た。この光配向樹脂溶液を、スピンコーティング法により回転数３０００ｒｐｍ、４０秒間の条件でトリアセテートセルロース基材の表面に塗布した。続いてこの光配向樹脂溶液が塗布された基材をオーブンに入れ、１００℃、２分間の条件で加熱し、溶剤を除去した後に、室温に冷却することで、特定の配向を有さない光配向層を形成した。
【００２５】
（２）第１の露光工程
前工程により得られた光配向層を、０度の偏光方向を有する紫外線（第１の直線偏光紫外線、透過波長域３３０〜４３０ｎｍのフィルターにより作成）を用いて露光した。積算露光量は１２ｍＪ／ｃｍ2（例えば、露光強度１ｍＷ／ｃｍ2の場合、１２秒間露光したことに相当）。
【００２６】
（３）第２の露光工程
第１の露光を経た光配向層を、パターン化されたフォトマスク（スペース幅およびライン幅共に３５０μｍ）にて覆い、９０度の偏光方向を有する紫外線（第２の直線偏光紫外線、透過波長域３３０〜４３０ｎｍのフィルターにより作成）を用いて露光した。積算露光量は１２ｍＪ／ｃｍ2である。ここで、光配向層において、上記フォトマスクにより遮蔽された部分が第１の領域、遮蔽されなかった部分が第２の領域となる。
【００２７】
（４）液晶塗布工程
光架橋性の固体液晶１ｇ（ドイツＢＡＳＦ社製、型番：ＬＣ２４２、複屈折率０．１４）をシクロペンタノン４ｇに分散させ、固形分２０％の液晶塗布液を得た。これを、上記第２の露光を経た光配向層に、スピンコーティング法により回転数３０００ｒｐｍ、４０秒の条件で塗布した。続いてこの液晶塗布液が塗布された基材をオーブンに入れ、６０℃、５分間の条件で加熱し、溶剤を除去することで、光配向層上に液晶層が形成された。次にこれを室温に冷却し、該液晶層に窒素雰囲気で紫外線を積算露光量が１２０ｍＪ／ｃｍ2となるように露光することで、位相差膜を製造した。
【００２８】
実施例２
上記第２の露光工程において、積算露光量が２５ｍＪ／ｃｍ2となるように露光した点を除いて実施例１と同様に実施した。
【００２９】
実施例３
上記第１の露光工程において、積算露光量が４５ｍＪ／ｃｍ2（例えば露光強度１ｍＷ／ｃｍ2の場合、４５秒間露光したことに相当）となるように露光した点と、上記第２の露光工程において、積算露光量が９０ｍＪ／ｃｍ2となるように露光した点を除いて実施例１と同様に実施した。
【００３０】
実施例４
上記第１の露光工程において、積算露光量が９０ｍＪ／ｃｍ2（例えば露光強度１ｍＷ／ｃｍ2の場合、９０秒間露光したことに相当）となるように露光した点と、上記第２の露光工程において、積算露光量が９０ｍＪ／ｃｍ2となるように露光した点を除いて実施例１と同様に実施した。
【００３１】
実施例５
上記第１の露光工程において、積算露光量が１３５ｍＪ／ｃｍ2（例えば露光強度１ｍＷ／ｃｍ2の場合、１３５秒間露光したことに相当）となるように露光した点と、上記第２の露光工程において、積算露光量が２１５ｍＪ／ｃｍ2となるように露光した点を除いて実施例１と同様に実施した。
【００３２】
実施例６
上記第１の露光工程において、積算露光量が１４５ｍＪ／ｃｍ2（例えば露光強度１ｍＷ／ｃｍ2の場合、１４５秒間露光したことに相当）となるように露光した点と、上記第２の露光工程において、積算露光量が２５０ｍＪ／ｃｍ2となるように露光した点を除いて実施例１と同様に実施した。
【００３３】
比較例１
上記第１の露光工程において、積算露光量が６ｍＪ／ｃｍ2（例えば露光強度１ｍＷ／ｃｍ2の場合、６秒間露光したことに相当）となるように露光した点と、上記第１の露光工程後、上記第２の露光工程を省いてそのまま上記液晶塗布工程を行った点を除いて実施例１と同様に実施した。
【００３４】
比較例２
上記第１の露光工程において、積算露光量が１６５ｍＪ／ｃｍ2（例えば露光強度１ｍＷ／ｃｍ2の場合、１６５秒間露光したことに相当）となるように露光した点と、上記第２の露光工程において、積算露光量が２５０ｍＪ／ｃｍ2となるように露光した点を除いて実施例１と同様に実施した。
【００３５】
比較例３
上記第１の露光工程において、積算露光量が９０ｍＪ／ｃｍ2（例えば露光強度１ｍＷ／ｃｍ2の場合、９０秒間露光したことに相当）となるように露光した点と、上記第２の露光工程において、積算露光量が４５ｍＪ／ｃｍ2となるように露光した点を除いて実施例１と同様に実施した。
【００３６】
＜液晶配向方向の測定＞
偏光顕微鏡（王子計測機器株式会社製、商品名：ＫＯＢＲＡ−ＣＣＤ）を用いて、上記実施例１〜６および比較例１〜３によりそれぞれ製造された各位相差膜における第１の領域と第２の領域との液晶配向方向を測定した。この測定結果と、上記実施例１〜６および比較例１〜３における各積算露光量とを以下の表１にまとめた。
【００３７】
【表１】
2013130855.tif 000003
【００３８】
実施例１〜６の結果から読み取れるように、上記第２の露光工程においては、光配向層における第２の領域の配向方向が０°から９０°に変わったが、第１の領域の配向方向は０°のままを維持しており、上記液晶塗布工程を経た後に、それぞれ方向が異なる２つの配向方向を有した位相差膜を得ることができた。
また、比較例１の結果から読み取れるように、上記第１の露光工程における積算露光量が低すぎると、２つの配向方向を有した光配向層を形成することができず、したがって液晶層の液晶分子も配向されることができない。
逆に、比較例２の結果から読み取れるように、上記第１の露光工程における積算露光量が高すぎると、光配向層における第１の領域が完全に硬化されると共に、その配向方向（０°）も固定されてしまい、上記第２の露光工程にて第２の直線偏光紫外線を照射されても配向方向が変わらなくなる。しかも、上記第１の露光工程における積算露光量を高くするためには、露光時間も長くする必要がある。
一方、比較例３の結果から読み取れるように、上記第２の露光工程における積算露光量が、上記第１の露光工程における積算露光量よりも低いと、上記第２の露光工程において光配向層の第２の領域の配向方向を変えることができず、上記第１の露光工程において配向された方向（０°）のままとなる。
【００３９】
実施例７
上記光配向層形成工程において、アゾベンゼン系樹脂の替わりにケイ皮酸エステル系樹脂（固形分１０ｗｔ％、反応波長域２５０ｎｍ〜３５０ｎｍ）を用いた点と、上記第１の露光工程において、積算露光量が２５ｍＪ／ｃｍ2（例えば露光強度１ｍＷ／ｃｍ2の場合、２５秒間露光したことに相当）となるように露光した点と、上記第２の露光工程において、積算露光量が３０ｍＪ／ｃｍ2となるように露光した点と、上記第１の露光工程および上記第２の露光工程において用いたフィルターの透過波長域が２５０〜３５０ｎｍである点を除いて実施例１と同様に実施した。
【００４０】
実施例８
上記第２の露光工程において、積算露光量が５０ｍＪ／ｃｍ2となるように露光した点を除いて実施例７と同様に実施した。
【００４１】
実施例９
実施例９の製造方法は、上記第１の露光工程において、積算露光量が９０ｍＪ／ｃｍ2（例えば露光強度１ｍＷ／ｃｍ2の場合、９０秒間露光したことに相当）となるように露光した点と、上記第２の露光工程において、積算露光量が１８０ｍＪ／ｃｍ2となるように露光した点を除いて実施例７と同様に実施した。
【００４２】
比較例４
上記第１の露光工程において、積算露光量が１５ｍＪ／ｃｍ2（例えば露光強度１ｍＷ／ｃｍ2の場合、１５秒間露光したことに相当）となるように露光した点と、上記第１の露光工程後、上記第２の露光工程を省いてそのまま上記液晶塗布工程を行った点を除いて実施例７と同様に実施した。
【００４３】
比較例５
上記第１の露光工程において、積算露光量が３３０ｍＪ／ｃｍ2（例えば露光強度１ｍＷ／ｃｍ2の場合、３３０秒間露光したことに相当）となるように露光した点と、上記第２の露光工程において、積算露光量が５００ｍＪ／ｃｍ2となるように露光した点を除いて実施例７と同様に実施した。
【００４４】
比較例６
上記第１の露光工程において、積算露光量が１８０ｍＪ／ｃｍ2（例えば露光強度１ｍＷ／ｃｍ2の場合、１８０秒間露光したことに相当）となるように露光した点と、上記第２の露光工程において、積算露光量が９０ｍＪ／ｃｍ2となるように露光した点を除いて実施例７と同様に実施した。
【００４５】
＜液晶配向方向の測定＞
上記と同様の方法で、上記実施例７〜９および比較例４〜６によりそれぞれ製造された各位相差膜における第１の領域と第２の領域との液晶配向方向を測定した。この測定結果と、上記実施例７〜９および比較例４〜６における各積算露光量とを以下の表２にまとめた。
【００４６】
【表２】
2013130855.tif 000004
【００４７】
実施例７〜９の結果から読み取れるように、上記第２の露光工程においては、光配向層における第２の領域の配向方向が０°から９０°に変わったが、第１の領域の配向方向は０°のままを維持しており、上記液晶塗布工程を経た後に、それぞれ方向が異なる２つの配向方向を有した位相差膜を得ることができた。このような結果は、上述した実施例１〜６の結果と同様であることから、本発明にかかる方法を用いれば、光配向層を形成するために用いる材料が異なっても、同様の効果が得られることがわかる。
一方、比較例４〜６では、比較例１〜３の場合と同様に、２つの配向方向を有した位相差膜を得ることができなかった。
【００４８】
また、上記特許文献４（特表２００３−５１２６４１公報）では、全体の露光時間が４分３０秒必要であったのに対し、本発明の方法によれば、全体の露光時間を２分以内に短縮することができる（実施例１、２、７、８参照）。つまり本発明の方法は従来の方法に比べて露光効率が２倍以上になっており、中でも実施例１に至っては露光時間が従来の方法に比べておよそ１０分の１に短縮されている。このように本発明によればエネルギーロスが抑えられ効率が大幅に向上された位相差膜の製造方法を提供することができる。
以上、総括すると、本発明に係る位相差膜の製造方法は上述した４つの工程、すなわち配向層形成工程と、第１の配向方向付与工程と、第２の配向方向付与工程と、液晶層形成工程とを経ることにより、２つの配向方向を有した位相差膜５を製造することができる。また、第１の露光においては光配向層２における第１の配向方向を有した領域を完全に硬化させる必要がないので（つまり配向を固定する必要がないので）、第１の露光での露光時間を短縮することができ、これにより製造にかかる時間とエネルギーを抑えることができる。
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明にかかる位相差膜の製造方法によれば、従来の方法に比べて紫外線の照射時間が短縮されているので、製造にかかる時間が短縮され、製造コストが抑えられた位相差膜を提供することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１    基材
２    光配向層
２２    配向面
２２１    第１の領域
２２２    第２の領域
２２３    光配向層材料分子
３    フォトマスク
３１    光不透過領域
３２    光透過領域
４    液晶
５    位相差膜
Ｌ    直線偏光紫外線
Ｌ１    第１の直線偏光紫外線
Ｌ２    第２の直線偏光紫外線
Ｎ    非直線偏光紫外線
Ｐ    偏光方向
【図１】
2013130855.tif 000005
【図２】
2013130855.tif 000006
【図３】
2013130855.tif 000007
【図４】
2013130855.tif 000008
【図５】
2013130855.tif 000009