JP2015068949A - 位相差フィルム及びその製造方法、偏光板、並びに、画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アクリル樹脂基材を用いた場合であっても位相差ムラや光軸ずれのない位相差フィルムを提供すること。【解決手段】少なくとも一方の面の短尺方向両端部に凸部を有する長尺状アクリル樹脂基材の、前記凸部を有する一面側に、ハードコート層、防眩層、反射防止層及び帯電防止層よりなる群から選択される１種以上の層を含む機能層を有し、前記長尺状アクリル樹脂基材の前記機能層とは反対側の面に、配向層と位相差層とをこの順に有する位相差フィルムであって、前記機能層の平均厚みが、前記凸部の高さの４０〜９５％である、位相差フィルム。【選択図】図１

Description

本発明は、位相差フィルム及びその製造方法、偏光板、並びに、画像表示装置に関するものである。

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、液晶性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性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。

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。

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６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６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。

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、液晶性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。

このような位相差フィルムに用いられる樹脂基材としては、光学的等方性等の点からトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）基材が主流であった（特許文献４〜６）。

位相差フィルムやパターン位相差フィルムは、いずれも液晶性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。

特開平３−６７２１９号公報 特開平４−３２２２２３号公報 特開２００５−４９８６５号公報 特開２００８−１２２９１８号公報 特開２００２−１２２７３３号公報 特開２０１０−８５８０２号公報

本発明者は、位相差フィルムの光学性能を更に向上させるために、上記ＴＡＣ基材よりも膜厚方向の位相差が小さいアクリル樹脂基材を用いることを検討した。
しかしながら、アクリル樹脂基材を用いた場合には、位相差フィルムに、ＴＡＣ基材を用いた場合には生じなかった位相差ムラや光軸ずれが生じる場合があるとの知見を得た。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、アクリル樹脂基材を用いた場合であっても位相差ムラや光軸ずれのない位相差フィルム及びその製造方法、光漏れのない偏光板、及び表示品質に優れた画像表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る位相差フィルムは、少なくとも一方の面の短尺方向両端部に凸部を有する長尺状アクリル樹脂基材の、前記凸部を有する一面側に、ハードコート層、防眩層、反射防止層及び帯電防止層よりなる群から選択される１種以上の層を含む機能層を有し、前記長尺状アクリル樹脂基材の前記機能層とは反対側の面に、配向層と位相差層とをこの順に有する位相差フィルムであって、前記機能層の平均厚みが、前記凸部の高さの４０〜９５％であることを特徴とする。

本発明に係る位相差フィルムの製造方法は、少なくとも一方の面の短尺方向両端部に凸部を有する長尺状アクリル樹脂基材を準備する工程と、
前記長尺状アクリル樹脂基材の前記凸部を有する一面側に、ハードコート層、防眩層、反射防止層及び帯電防止層よりなる群から選択される１種以上の層を含む機能層を、当該機能層の平均厚みが前記凸部の高さの４０〜９５％となるように連続的に形成する機能層形成工程と、
前記長尺状アクリル樹脂基材の機能層とは反対側の面に配向層を形成する配向層形成工程と、
前記配向層上に位相差層を形成する位相差層形成工程とを有することを特徴とする。

本発明は、偏光子の少なくとも一方の面に、前記本発明に係る位相差フィルムを備える偏光板を提供することができる。
また本発明は、前記本発明に係る位相差フィルムを備える画像表示装置を提供することができる。

本発明によれば、アクリル樹脂基材を用いた場合であっても位相差ムラや光軸ずれのない位相差フィルム及びその製造方法、光漏れのない偏光板、及び表示品質に優れた画像表示装置を提供することができる。

図１は、本発明に係る位相差フィルムの一例を短尺方向で切断した模式断面図である。 図２は、本発明に係る位相差フィルムの別の一例を短尺方向で切断した模式断面図である。 図３は、本発明における凸部の高さの説明の用に供する、長尺状アクリル基材を短尺方向で切断した端部付近の模式断面図である。 図４は、本発明に係る偏光板の一例を示す模式断面図である。 図５は、本発明に係る偏光板の別の一例を示す模式断面図である。 図６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。

以下、本発明に係る位相差フィルム、及びその製造方法、偏光板、並びに画像表示装置について順に説明する。
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、位相差層中の液晶性化合物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も含むものである。
本発明において、硬化性とは、化学反応を経て硬くなる性質をいう。
また、本発明において（メタ）アクリルとは、アクリル又はメタアクリルの各々を表し、（メタ）アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートの各々を表す。

［位相差フィルム］
本発明に係る位相差フィルムは、少なくとも一方の面の短尺方向両端部に凸部を有する長尺状アクリル樹脂基材の、前記凸部を有する一面側に、ハードコート層、防眩層、反射防止層及び帯電防止層よりなる群から選択される１種以上の層を含む機能層を有し、前記長尺状アクリル樹脂基材の前記機能層とは反対側の面に、配向層と位相差層とをこの順に有する位相差フィルムであって、前記機能層の平均厚みが、前記凸部の高さの４０〜９５％であることを特徴とする。

本発明に係る位相差フィルムを、図を参照して説明する。図１及び図２はそれぞれ、本発明に係る位相差フィルムの一例を短尺方向で切断した模式断面図である。
本発明の位相差フィルム１０は、図１に例示されるように、少なくとも一方の面の短尺方向両端部５に凸部６を有する長尺状アクリル樹脂基材１の凸部６を有する一面側に、ハードコート層、防眩層、反射防止層及び帯電防止層よりなる群から選択される１種以上の層を含む機能層４が、前記凸部６の高さＨの４０〜９５％の厚みを有し、当該長尺状アクリル樹脂基材１の機能層４とは反対側の面に、配向層２と位相差層３等をこの順に有するものである。
また、本発明の位相差フィルムは、図２に例示されるように、アクリル樹脂基材１の機能層４とは反対側の面に、配向層２として、第一配向領域２’Ａと、第一配向領域２’Ａとは異なる配向性を有する第二配向領域２’Ｂを有するパターン配向層２’を有し、位相差層３として、第一位相差領域３’Ａと第一位相差領域３’Ａとは異なる方向に液晶性化合物が配列された第二位相差領域３’Ｂを有するパターン位相差層３’を有するパターン位相差フィルム２０であってもよい。

本発明の位相差フィルムは、アクリル樹脂基材の凸部を有する面側に機能層を有し、当該機能層の平均厚みが、前記凸部の高さの４０〜９５％であることにより、配向ムラのない位相差層を形成することができ、位相差ムラや光軸ずれのない位相差フィルムを得ることができる。

位相差フィルムの光学性能をより向上するために、ＴＡＣ基材よりも膜厚方向の位相差が小さいアクリル樹脂基材を用いて位相差フィルムを製造することが検討されている。一方、位相差フィルムの製造の効率化の点から、長尺状の樹脂基材を用いて連続的に位相差フィルムを製造する手法が用いられている。長尺状のアクリル樹脂基材は、通常、巻き取られてロール状となって搬送され、保管されている。ロール状とするためにアクリル樹脂基材は可橈性を有している。
ロール状の基材は、基材同士が重なり合って貼りつくことがある。特にアクリル樹脂基材は貼りつきが顕著であり、基材同士が貼り付くと、基材の傷や変形の原因となった。このような基材同士の貼りつきを防止する手法として、ナーリング加工等、短尺方向の両端部に凸部を設ける手法が知られている。短尺方向両端部に凸部を有するアクリル樹脂基材は、重ね合わせても凸部のみが接触し、短尺方向の中央部付近には基材間に空気の層を形成され、また、機能層を有することにより、アクリル樹脂基材同士の接触が生じず、基材の傷や貼りつきが抑制される。
しかしながら、両端部に凸部を有するアクリル樹脂基材はロール時に、短尺方向中央部付近に亀甲状のたわみが生じやすく、アクリル樹脂基材を巻き出してもこのようなたわみの痕が残ることがあった。位相差フィルムにおいて、配向層及び位相差層は、光軸ずれを生じさせないために、面内で均一に形成されることが求められ、わずかなシワやたわみであっても配向不良の原因となることがあった。
本発明者らは鋭意検討の結果、短尺方向の両端部に凸部を有する長尺状アクリル樹脂基材において、当該凸部を有する一面側に、平均厚みが当該凸部の高さの４０〜９５％のハードコート層、防眩層、反射防止層及び帯電防止層よりなる群から選択される１種以上の層を含む機能層を設けることにより、巻き取り時において、適度な上記空気層を確保することができ、アクリル樹脂基材同士や、アクリル樹脂基材と前記機能層との接触を抑制するとともに、短尺方向中央部付近のたわみを抑制し、アクリル樹脂基材の機能層とは反対側の表面平滑性が向上できるとの知見を得た。
このように機能層を有し、表面平滑性に優れたアクリル樹脂基材上に配向層や液晶層を形成することにより、位相差ムラや光軸ずれのない位相差フィルムを得ることができる。

本発明の位相差フィルムは、少なくともアクリル樹脂基材と、機能層と、配向層と、位相差層とを有するものであり、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて更に他の層を有していてもよいものである。以下、このような本発明の位相差フィルムの構成について説明する。

＜アクリル樹脂基材＞
本発明においては、少なくとも一方の面の短尺方向両端部に凸部を有する長尺状アクリル樹脂基材が用いられる。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、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、５０〜１００００ｍの範囲内とすることがより好ましく、更に、１０００〜７０００ｍとすることがより好ましい。

アクリル樹脂基材の材質としては、例えば、（メタ）アクリル酸エステル、アクリルアミド、アクリロニトリル、（メタ）アクリル酸又はその誘導体等の単量体を重合して得られるアクリル樹脂から形成される基材が挙げられる。これらの中で、透明性及び耐候性の点で、ポリメタクリル酸メチル、メタクリル酸メチル単位を主構成成分とする共重合体、又はスチレン−メタクリル酸メチル共重合体の基材が好ましい。

アクリル樹脂基材は、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。
また、アクリル樹脂基材は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、アクリル樹脂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。

長尺透明基材の厚みは、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適宜設定すればよい。２５μｍ〜１２５μｍの範囲内が好ましく、中でも４０μｍ〜１００μｍの範囲内がより好ましく、４０μｍ〜６０μｍの範囲内であることが更により好ましい。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。

本発明において、アクリル樹脂基材は短尺方向両端部に凸部を有するものである。当該凸部は、いわゆるナーリング等と呼ばれ、アクリル樹脂基材の巻き取り時に、基材同士の接触や貼りつきを抑制するものである。
このような凸部の形状や、材質、形成方法は、従来公知のものの中から適宜選択すればよい。凸部の形状としては、例えば、角錐台形、円錐台形、円丘形、波形、格子形、不定形等が挙げられる。また、各突起の直径は、５０〜１０００μｍ程度であり、１００〜３０００μｍとすることが好ましい。また、密度は、２０〜１０００個／ｃｍ^２程度であり、５０〜２００個／ｃｍ^２とすることが好ましい。
凸部は基材の片面のみに有していてもよく、基材の両面に有していてもよい。
このような凸部の具体例としては、例えば、国際公開第２０１０／１４３５２４号パンフレット、特開２００７−９１７８４号公報等に記載のものが挙げられる。
このような凸部は、短尺方向の両端部において、長尺方向に帯状に設けられるが、当該帯幅は、通常、各端部においてそれぞれ短尺の０．２〜５％程度の中から適宜選択される。

本発明における凸部の高さの定義及び測定方法を、図を参照して説明する。図３の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、本発明における凸部の高さの説明の用に供する、長尺状アクリル基材を短尺方向で切断した端部付近の模式断面図である。図３の例に示される通り、凸部６の高さＨは、アクリル樹脂基材１の凸部６を有する面側の表面から、凸部の最高到達地点までの厚みで定義される。
凸部の高さＨの測定方法としては、アクリル樹脂基材１の平坦部、即ち、機能層が塗工される領域における平均の厚み（Ｔ１）と、凸部の頂点における厚み（Ｔ２）とをそれぞれ測定し、Ｔ２−Ｔ１をとることにより求めることができる。
また機能層の平均の厚みは、アクリル樹脂基材１の平坦部、即ち、凸部が形成されていない短尺方向中央部の領域上に形成された機能層の平均の厚みとする。平均の厚みは、短尺方向中央部の領域内において、アクリル樹脂基材１の厚みと機能層４の厚みとの和の平均を測定し、予め測定されたアクリル樹脂基材１の平均の厚みとの差から求めることができる。
なお、本発明において厚みは、厚み測定器（例えば、テスター産業社製）を用いて測定することができ、具体的には、例えば、短尺方向中央部９において、長尺状のアクリル樹脂基材の短尺方向、即ち長尺状基材の流れ方向に対して垂直方向に沿って等間隔（例えば、１ｍｍ間隔、好ましくは０．５ｍｍ間隔）で厚みを測定し、その平均値を平均の厚みとすることができる。

凸部の高さＨは特に限定されず、適宜調整すればよい。例えば、後述する機能層を特定の厚みとしたい場合には、当該機能層の厚みの１．１倍〜２．２倍程度になるように調整すればよい。また、アクリル樹脂基材同士の貼りつきを抑制する点からは、３〜１００μｍであることが好ましく、５〜１０μｍであることがより好ましい。

＜機能層＞
本発明の位相差フィルムは、アクリル樹脂基材の凸部を有する一面側に、ハードコート層、防眩層、反射防止層及び帯電防止層よりなる群から選択される１種以上の層を含む機能層を有する。
機能層は１つの層又は２つ以上の層で構成され、２つ以上の層を有する場合には、各層の合計の厚みが、アクリル樹脂基材が有する凸部の高さの４０〜９５％となっていればよい。アクリル樹脂基材の貼りつきを抑制し、位相差ムラや光軸ずれのない位相差フィルムが得られる点から、機能層の平均厚みが、１．３５〜９５μｍであることが好ましく、２〜９．５μｍであることがより好ましい。
機能層は、通常、ナーリングを有する領域よりも短尺方向の中央部に設けらるが、ナーリングを有する領域内に機能層が設けられていてもよい。

（ハードコート層）
ハードコート層は、位相差フィルムの表面を高硬度化して保護する機能を有する層である。ハードコート層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。ハードコート層としては、硬化性樹脂組成物の硬化物からなる層であることが好ましい。ハードコート層としても適用可能な硬化性樹脂としては、電離放射線硬化性樹脂、その他公知の硬化性樹脂などを要求性能などに応じて適宜採用すればよい。電離放射線硬化性樹脂としては、アクリレート系、オキセタン系、シリコーン系などが挙げられる。例えば、アクリレート系の電離放射線硬化性樹脂は、単官能（メタ）アクリレートモノマー、２官能（メタ）アクリレートモノマーモノマー、３官能以上の（メタ）アクリレートモノマーなどの（メタ）アクリル酸エステルモノマー、ウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エステルオリゴマー乃至は（メタ）アクリル酸エステルプレポリマーなどからなる。さらに３官能以上の（メタ）アクリレートモノマーを例示すれば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等がある。
ハードコート層は、上記硬化性樹脂を含むハードコート層用樹脂組成物を、長尺状アクリル樹脂基材に塗工し、硬化することにより得られる。

＜反射防止層＞
反射防止層は、外来光の鏡面反射による背景の映り込みを防止する層である。本発明において反射防止層は、従来公知の反射防止層の中から適宜選択して用いることができる。反射防止層としては、例えば、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層し、最表面が低屈折率層となる様に多層化（マルチコート）した樹脂層や、微細凹凸形状等のナノ構造が形成された反射防止層等が挙げられる。
上記高屈折率層としては、チタン、タンタル、ジルコニウム、インジウム等の金属酸化物微粒子を含有する高屈折率層形成用樹脂組成物及びその硬化物等が挙げられる。また、上記低屈折率層としては、フッ素系の樹脂や、中空シリカ微粒子等を含有する低屈折率層形成用樹脂組成物及その硬化物等が挙げられる。
これらの反射防止層を用いることにより、層界面での反射光を干渉によって相殺することで、表面の反射を抑え、良好な反射防止効果を得る反射防止層等とすることができる。

＜防眩層＞
防眩層は、外来光を散乱もしくは拡散させる層である。例えば、光の入射面を粗面化することにより、外来光を拡散することができる。この粗面化処理には、サンドブラスト法やエンボス法等により基体表面を直接、微細凹凸を形成して粗面化する方法、基体表面に放射線、熱の何れかもしくは組み合わせにより硬化する樹脂バインダ中にシリカなどの無機フィラーや、樹脂粒子などの有機フィラーを含有させた塗膜により粗面化層を設ける方法、及び基体表面に海島構造による多孔質膜を形成する方法を挙げることができる。樹脂バインダの樹脂としては、表面層として表面強度が望まれる関係上、硬化性アクリル樹脂や、上記ハードコート層同様に電離放射線硬化性樹脂等が好適には使用される。

＜帯電防止層＞
光学フィルムの静電気を抑制するために帯電防止層を備えていてもよい。帯電防止層は、従来公知のもののなかから適宜選択して用いることができる。例えば、上記ハードコート用の樹脂組成物中に、公知の帯電防止剤を混合して用いることにより、帯電防止層とすることができる。
帯電防止剤の具体例としては、第４級アンモニウム塩、ピリジニウム塩、第１〜第３アミノ基等のカチオン性基を有する各種のカチオン性化合物、スルホン酸塩基、硫酸エステル塩基、リン酸エステル塩基、ホスホン酸塩基などのアニオン性基を有するアニオン性化合物、アミノ酸系、アミノ硫酸エステル系などの両性化合物、アミノアルコール系、グリセリン系、ポリエチレングリコール系などのノニオン性化合物、スズ及びチタンのアルコキシドのような有機金属化合物及びそれらのアセチルアセトナート塩のような金属キレート化合物等が挙げられ、さらに上記に列記した化合物を高分子量化した化合物が挙げられる。また、第３級アミノ基、第４級アンモニウム基、又は金属キレート部を有し、且つ、電離放射線により重合可能なモノマー又はオリゴマー、或いは電離放射線により重合可能な重合可能な官能基を有する且つ、カップリング剤のような有機金属化合物等の重合性化合物もまた帯電防止剤として使用できる。また、導電性ポリマー等を用いてもよい。

＜配向層＞
配向層は、上記アクリル樹脂基材の機能層とは反対側の面に形成されるものであり、後述する位相差層に含まれる液晶性化合物を一定方向に配列させるための層である。本発明において配向層は、配向層形成用組成物、又はその硬化物からなる。なお、本発明において、硬化性とは、化学反応を経て硬くなる性質をいう。

配向層形成用組成物は、従来公知のものから適宜選択して用いることができる。当該配向層形成用インキの組成は、特に限定されず、配向規制力を付与する手段との組み合わせにより適宜選択される。
配向層に配向規制力を付与する手段は、従来公知のものとすることができ、例えば、ラビング法、光配向法、賦形法などが挙げられる。

配向層を光配向法により形成する場合、配向層形成用組成物として、偏光を照射することにより配向規制力を発現する光配向性材料を含有する光配向性組成物が用いられる。当該光配向性材料としては、光二量化型材料であっても、光異性化型材料であってもよい。具体的には、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、または、シンナミリデン酢酸誘導体を有するポリマー等が挙げられ、中でも、シンナメート、または、クマリンの少なくとも一方を有するポリマー、シンナメートおよびクマリンを有するポリマー、並びにこれらの誘導体が好ましく用いられる。このような光二量化型材料の具体例として、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、ＷＯ２０１０／１５０７４８号公報に記載された化合物を挙げることができる。

光配向性組成物は、必要に応じて光配向性材料以外の化合物を含むものであっても良い。このような化合物としては、配向層の配向規制力を損なわないものであればよく、例えば、重合性基を有するモノマー又はオリゴマー（以下単に、重合性モノマー、重合性オリゴマーという場合がある。）が好適に用いられる。

本発明に用いられる上記重合性モノマー又は重合性オリゴマーとしては、例えば、（メタ）アクリレート基を１つ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（メタ）アクリレート基を２つ以上有する多官能モノマー（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）等が挙げられ、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。

また、配向層を特開２０１２−２４２５１２号公報等に記載の賦型法により形成する場合、配向層形成用組成物は、所望の微細凹凸形状を賦型可能なものの中から適宜選択して用いればよく、例えば、紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂等を含有する賦型用組成物を用いることができる。中でも、配向層の形成が容易である点から紫外線硬化性樹脂が用いられることが好ましい。紫外線硬化性樹脂の具体例としては、例えば、上記重合性モノマー、重合性オリゴマーの他、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、メラミンアクリレート等が挙げられ、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。

配向層形成用組成物は、通常、溶媒を含有する。配向層形成用組成物に用いられる溶媒としては、組成物中の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媒の中から適宜選択して用いることができる。配向層形成用組成物に用いられる溶媒の具体例としては、ベンゼン、ヘキサン等の炭化水素系溶媒、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媒、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）等のエーテル系溶媒、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媒、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媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒、およびジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒、シクロヘキサン等のアノン系溶媒、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媒等が挙げられるが、これらに限られるものではない。なお溶媒は、１種類単独で用いてもよく、２種類以上の溶媒の混合溶媒としてもよい。

配向層形成用組成物は、必要に応じて、重合開始剤、重合禁止剤、酸素に対する変化を抑制するための酸化防止剤、光に対する変化を抑制するための光安定化剤、紫外性を吸収する紫外線吸収剤、粘度を調整するための粘度調節剤、屈折率を調整するための屈折率調整剤、賦型性を向上させるためのフッ素系またはシリコン系潤滑剤等を含むものであっても良い。これらは従来公知の材料を適宜選択して用いればよい。

配向層の厚さは、後述する位相差層における液晶性化合物を一定方向に配列できればよく、適宜設定すればよい。配向層の厚さは、通常、１ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲内であり、６０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内が好ましい。

＜位相差層＞
本発明において位相差層は、前記配向層が有する配向規制力により、液晶性化合物が規則的に配列し、位相差性が付与された層である。本発明において位相差層は、通常、位相差層形成用組成物又はその硬化物からなる。
位相差層形成用組成物は、通常、液晶性化合物を含有するものであり、通常、更に溶媒を含有する。また、液晶性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。
液晶性化合物は、一般に、屈折率異方性が大きいため、位相差フィルムに所望の位相差性を付与しやすい。

液晶性化合物としては、例えば、ネマチック液晶性化合物、コレステリック液晶性化合物、カイラルネマチック液晶性化合物、スメクチック液晶性化合物、ディスコチック液晶性化合物を挙げることができる。また、液晶分子内に重合性官能基を有するものが好適に用いられる。重合性官能基を有するものであれば、光の照射によって光重合開始剤から発生したラジカル、または電子線等の作用により、液晶性化合物を架橋することができるため位相差フィルムの安定性が向上する。

本発明においては、位相差ムラや光軸ずれのない位相差層を形成しやすい点から、相転移温度が４０〜１１５℃の液晶性化合物を用いることが好ましく、６０〜９０℃の液晶性化合物を用いることがより好ましい。なお本発明において液晶性化合物の相転移温度とは、液晶化合物が光学的異方性有するいわゆる液晶相から光学的異方性を有しない等方相へ変化する温度をいう。

本発明に用いられる液晶性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。

なお、本発明において上記液晶性化合物は、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。

位相差層形成用組成物は、通常、溶媒を含有する。位相差層形成用組成物に用いられる溶媒は、位相差層形成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媒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媒と同様のものとすることができる。

また、位相差層形成用組成物は、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。

位相差層形成用組成物中の前記液晶性化合物の含有量は、塗布性を損なわない範囲で適宜調整すればよい。中でも、上記位相差層形成用組成物全体に対する液晶性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。

位相差層の厚さは、所望の面内リタデーション値が得られるように、前記液晶性化合物の種類等に応じて適宜決定すればよい。中でも、０．５μｍ〜４μｍの範囲内であることが好ましく、１μｍ〜３μｍの範囲内であることがより好ましく、１μｍ〜２μｍの範囲内であることがさらに好ましい。

＜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、少なくとも一方の面の短尺方向両端部に凸部を有する長尺状アクリル樹脂基材を準備する工程と、
前記長尺状アクリル樹脂基材の前記凸部を有する一面側に、ハードコート層、防眩層、反射防止層及び帯電防止層よりなる群から選択される１種以上の層を含む機能層を、当該機能層の平均厚みが前記凸部の高さの４０〜９５％となるように連続的に形成する機能層形成工程と、
前記長尺状アクリル樹脂基材の機能層とは反対側の面に配向層を形成する配向層形成工程と、
前記配向層上に位相差層を形成する位相差層形成工程とを有することを特徴とする。

本発明の位相差フィルムの製造方法によれば、アクリル樹脂基材を用いた場合であっても位相差ムラや光軸ずれのない位相差フィルムを得ることができる。

本発明の位相差フィルムの製造方法においては、まず、少なくとも一方の面の短尺方向両端部に凸部を有する長尺状アクリル樹脂基材を準備する。
上記特定のアクリル樹脂基材は、凸部を有しない長尺状アクリル樹脂基材に、公知のナーリング加工を施して凸部を形成してもよく、市販品を用いてもよい。

（機能層形成工程）
本発明の機能層形成工程は、前記長尺状アクリル樹脂基材の前記凸部を有する一面側に、ハードコート層、防眩層、反射防止層及び帯電防止層よりなる群から選択される１種以上の層を含む機能層を、当該機能層の平均厚みが前記凸部の高さの４０〜９５％となるように連続的に形成する。
機能層は、通常、所望の機能層形成用の樹脂組成物を塗工して塗膜を形成することにより得ることができる。また、必要に応じて、当該塗膜を乾燥する工程や、当該塗膜を硬化する工程等の各種工程を有していてもよい。

配向層及び位相差層を形成する前に、まず上記特定の機能層を形成することにより、アクリル樹脂基材同士の接触を抑制するとともに、短尺方向中央部付近のシワを抑制し、アクリル樹脂基材の機能層とは反対側の表面平滑性が向上して、位相差ムラや光軸ずれのない位相差フィルムを得ることができる。

機能層形成用組成物の塗工方法は、長尺状アクリル樹脂基材上に機能層形成用組成物を均一に塗布できるものであればよく、所望の膜厚等に応じて、従来公知の塗工機構の中から適宜選択すればよい。例えば、グラビアコート法、リバースコート法、ナイフコート法、ディップコート法、スプレーコート法、エアーナイフコート法、スピンコート法、ロールコート法、プリント法、浸漬引き上げ法、カーテンコート法、ダイコート法、キャスティング法、バーコート法、エクストルージョンコート法、Ｅ型塗布方法などに用いられる各種塗工機構が挙げられる。

本発明においては、通常、前記塗工機構に前記長尺状アクリル樹脂基材を連続的に搬送することにより、前記機能層形成用組成物を連続的に塗工する。
前記長尺状アクリル樹脂基材の搬送方法は、長尺状の基材を連続的に搬送することができる従来公知の方法を適宜選択して用いればよい。具体的には、例えば、ロール状にした長尺状アクリル樹脂基材を連続的に供給する巻き出し機、及び、長尺状アクリル樹脂基材を巻き取る巻き取り機等を用いるロールトゥロール方式において、ベルトコンベア、搬送用ロールや、エアの吐出と吸引とを行うことにより長尺透明基材を浮上させた状態で搬送する浮上式搬送台等の各種搬送機構を組み合わせて用いる方法等が挙げられる。

機能層形成工程は、更に、溶媒を除去するための乾燥工程を有していてもよい。
塗膜の乾燥工程は、加熱乾燥機構、減圧乾燥機構、ギャップ乾燥機構等、公知の乾燥機構を用いて乾燥すればよく、それぞれの乾燥機構に合わせ、乾燥温度、乾燥時間、乾燥ゾーンの溶媒雰囲気濃度等を適宜調整すればよい。塗膜を連続的に均一に乾燥する点からは、上記搬送機構と組み合わせて用いることが好ましい。

（配向層形成工程）
本発明において配向層形成工程は、前記長尺状アクリル樹脂基材の機能層とは反対側の面に配向層を形成する工程である。
配向層形成工程は、長尺透明基材上に配向層形成用組成物を塗工する工程の他、必要に応じて、配向層形成用組成物の塗膜を乾燥する工程や、配向層形成用組成物を硬化する工程、更には配向層形成用組成物を賦型する工程等、その他の工程を有していてもよい。
配向層形成工程における、配向層形成用組成物の塗工方法、塗膜の乾燥方法、及び基材の搬送方法については、上記機能層形成工程と同様の方法とすることができる。

配向層形成用組成物として上記光配向性組成物を用いる場合には、配向規制力を発現するために、通常、偏光を露光する偏光露光工程を有する。当該偏光露光工程は、通常、乾燥工程後に行われる。また、パターン化された配向層を形成する場合には、例えば、光配向性材料を含有する配向層形成用インキの塗膜に、第一の偏光紫外線を所望の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異なる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、パターン状に配向規制力を付与した配向層を形成する偏光露光工程としてもよい。このような偏光露光工程として、例えば、特開２０１２−１４０６４号公報等に記載の方法を用いることができる。偏光露光工程に用いられる偏光露光装置としては、従来公知のものを適宜選択して用いればよく、パターン化された配向層を形成する場合には、例えば、上記特開２０１２−１４０６４号に記載の装置を用いることができる。
上記偏光露光工程は、上記搬送機構と組み合わせて用いることが好ましい。

また、配向層形成用組成物として上記賦型用組成物を用いる場合には、配向規制力を発現するために、通常、微細凹凸形状を付与する賦型工程を有する。当該賦型工程は、通常、塗工工程後、乾燥工程前に行われる。賦型工程の具体例としては、例えば、紫外賦型用組成物の塗膜に、微細凹凸形状が形成された配向層用原版を押し当て、紫外線を照射することにより微細凹凸形状が賦型された配向層を形成する方法等が挙げられる。上記賦型工程に用いられる賦型装置としては、従来公知の露光装置を適宜選択して用いればよい。また、配向層用原版は、従来公知のものを適宜選択して用いればよく、パターン位相差フィルムを製造する場合には、所望のパターン状に微細凹凸形状が形成された配向層用原版を用いればよい。

（位相差層形成工程）
位相差層形成工程は、前記配向層形成工程により形成された配向層上に上述した位相差層形成用組成物を塗工して、位相差層を連続的に形成する工程である。
位相差層形成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、前記配向層形成用樹脂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。

次いで、位相差層形成用組成物中の液晶性化合物を特定方向に配列させながら溶媒を除去するために、通常、乾燥工程を有する。
乾燥工程は、位相差層形成用塗膜中の液晶性化合物を配向させる点から、加熱乾燥であることが好ましい。加熱温度は、用いる液晶性化合物によっても異なるが、液晶性化合物の相転移温度より０から１０℃高いことが好ましい。

光重合性官能基を有する液晶性化合物を含有する位相差層形成用インキを用いる場合には、当該位相層形成用塗膜に紫外線等を照射する露光工程を有していてもよい。当該露光工程は、通常、乾燥工程後に行われる。当該露光工程により、液晶性化合物を架橋することができるため位相差フィルムの安定性が向上する。上記露光工程に用いられる露光装置としては従来公知の露光装置を適宜選択して用いればよく、例えば、紫外線照射装置等が挙げられる。

［偏光板］
本発明に係る偏光板は、偏光子の少なくとも一方の面に、前記本発明に係る位相差フィルムを備えることを特徴とする。

本発明の偏光板について、図３及び図４を参照して説明する。図３及び図４は、本発明の偏光フィルム３０の一例を示す模式断面図である。図３及び図４の例に示されるように、本発明の偏光フィルム３０は、偏光子６の少なくとも一面側に、前記本発明の位相差フィルム１０を有している。図３の例に示されるように、位相差フィルム１０の基材１側表面と、偏光子６とが接するものであってもよく、図４の例に示されるように位相差フィルム１０の位相差層３側表面と偏光子６とが接するものであってもよい。また、図示はしないが、偏光子６と位相差フィルム１０との間に粘着層等を有していてもよい。
本発明の偏光板は、偏光子の少なくとも一面側に、光軸ずれのない前記本発明に係る位相差フィルムを光学補償フィルムとして有するため、光漏れのない偏光板とすることができる。

本発明において偏光子は、従来公知の偏光子の中から適宜選択して用いることができる。例えば、沃素又は染料により染色し、延伸してなるポリビニルアルコールフィルム、ポリビニルホルマールフィルム、ポリビニルアセタールフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体系ケン化フィルム等を用いることができる。

［画像表示装置］
本発明に係る画像表示装置は、前記本発明に係る位相差フィルムを備えることを特徴とする。
本発明の画像表示装置としては、（１）従来公知の液晶表示装置において用いられる偏光板に代えて、前記本発明に係る位相差フィルムを備える偏光板を用いたもの、（２）従来公知のパッシブ方式の３次元表示方式の画像表示において用いられるパターン位相差フィルムに代えて、本発明に係る位相差フィルムをパターン位相差フィルムとして用いたもの、及びこれらの組み合わせが挙げられる。

上記（１）の画像表示装置は、光軸ずれのない位相差フィルムを備えた偏光板を用いることにより、光漏れを抑制し、表示品質に優れた画像表示装置とすることができる。また、上記（２）の画像表示装置は、光軸ずれのないパターン位相差フィルムを用いることにより、右目用の映像が左目用のレンズを透過することや、左目用の映像が右目用のレンズを透過すること（いわゆるクロストーク）を抑制することができ、表示品質に優れた画像表示装置とすることができる。

以下、本発明について実施例を示して具体的に説明する。これらの記載により本発明を制限するものではない。

（実施例１）
短尺方向両端部に高さ１１μｍの凸部を有する長尺状アクリル樹脂基材（厚さ４０μｍ、幅１３３０ｍｍ、長さ６０００ｍ）の凸部を有する面に、ロールトゥロール方式により、アクリル系樹脂を含有する防眩層形成用組成物を塗工して、平均厚みが６μｍ（凸部の高さの５５％）の防眩層を形成し、巻き取った。
次に、長尺状アクリル樹脂基材の防眩層とは反対側の面に、光二量化反応型の光配向材料を含有する配向層用硬化性組成物を塗布し、１００℃で乾燥させて乾燥後の膜厚が２５０ｎｍの塗膜とした。当該塗膜に、偏光紫外線を照射して配向層を形成した。
次いで、配向層上に、重合性液晶化合物とメチルイソブチルケトンを含む位相差層用硬化性組成物を塗布し、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１を得た。

（実施例２）
短尺方向両端部に高さ１０μｍの凸部を有する長尺状アクリル樹脂基材（厚さ４０μｍ、幅１３３０ｍｍ、長さ６０００ｍ）の凸部を有する面に、ロールトゥロール方式により、アクリル系樹脂を含有する防眩層形成用組成物を塗工して、平均厚みが４μｍ（凸部の高さの４０％）の防眩層を形成し、巻き取った。
次に、長尺状アクリル樹脂基材の防眩層とは反対側の面に、光二量化反応型の光配向材料を含有する配向層用硬化性組成物を塗布し、１００℃で乾燥させて乾燥後の膜厚が２５０ｎｍの塗膜とした。当該塗膜に、偏光紫外線を照射して配向層を形成した。
次いで、配向層上に、重合性液晶化合物とメチルイソブチルケトンを含む位相差層用硬化性組成物を塗布し、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２を得た。

（実施例３）
短尺方向両端部に高さ６μｍの凸部を有する長尺状アクリル樹脂基材（厚さ４０μｍ、幅１３３０ｍｍ、長さ６０００ｍ）の凸部を有する面に、ロールトゥロール方式により、アクリル系樹脂を含有する防眩層形成用組成物を塗工して、平均厚みが５．５μｍ（凸部の高さの９２％）の防眩層を形成し、巻き取った。
次に、長尺状アクリル樹脂基材の防眩層とは反対側の面に、光二量化反応型の光配向材料を含有する配向層用硬化性組成物を塗布し、１００℃で乾燥させて乾燥後の膜厚が２５０ｎｍの塗膜とした。当該塗膜に、偏光紫外線を照射して配向層を形成した。
次いで、配向層上に、重合性液晶化合物とメチルイソブチルケトンを含む位相差層用硬化性組成物を塗布し、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３を得た。

（実施例４）
短尺方向両端部に高さ９μｍの凸部を有する長尺状アクリル樹脂基材（厚さ４０μｍ、幅１３３０ｍｍ、長さ６０００ｍ）の凸部を有する面に、ロールトゥロール方式により、アクリル系樹脂を含有する防眩層形成用組成物を塗工して、平均厚みが６μｍ（凸部の高さの６７％）の防眩層を形成し、巻き取った。
次に、長尺状アクリル樹脂基材の防眩層とは反対側の面に、光二量化反応型の光配向材料を含有する配向層用硬化性組成物を塗布し、１００℃で乾燥させて乾燥後の膜厚が２５０ｎｍの塗膜とした。当該塗膜に、偏光紫外線を照射して配向層を形成した。
次いで、配向層上に、重合性液晶化合物とメチルイソブチルケトンを含む位相差層用硬化性組成物を塗布し、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４を得た。

（比較例１）
短尺方向両端部に高さ９μｍの凸部を有する長尺状アクリル樹脂基材（厚さ４０μｍ、幅１３３０ｍｍ、長さ６０００ｍ）の凸部を有しない面に、光二量化反応型の光配向材料を含有する配向層用硬化性組成物を塗布し、１００℃で乾燥させて乾燥後の膜厚が２５０ｎｍの塗膜とした。当該塗膜に、偏光紫外線を照射して配向層を形成した。
次いで、配向層上に、重合性液晶化合物とメチルイソブチルケトンを含む位相差層用硬化性組成物を塗布し、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５を得た。

＜配向性及び位相差の評価＞
２枚の偏光板をクロスニコルに配置し、実施例１〜４及び比較例１で得られた位相差フィルム１〜５をそれぞれ、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を観察した。
その結果、実施例１〜４の位相差フィルム１〜４では、配向不良が観察されなかった。一方、凸部を有する面に防眩層を設けなかった比較例１の位相差フィルム５では、配向不良が観察された。
位相差測定装置（Ａｘｏｓｔｅｐ、ＡＸＯＭＥＴＲＩＣＳ社製）にて、位相差フィルム５で観察された配向不良部を測定したところ、正常な部分と比較して、位相差が±２〜４ｎｍ異なっており、位相差ムラが観察された。

１ 長尺状アクリル樹脂基材
２ 配向層
３ 位相差層
２’ パターン配向層
２’Ａ 第一配向領域
２’Ｂ 第二配向領域
３’ パターン位相差層
３’Ａ 第一位相差領域
３’Ｂ 第二位相差領域
４ 機能層
５ 短尺方向端部
６ 凸部
７ 偏光子
１０ 位相差フィルム
２０ パターン位相差フィルム
３０ 偏光板

Claims (4)

1. 少なくとも一方の面の短尺方向両端部に凸部を有する長尺状アクリル樹脂基材の、前記凸部を有する一面側に、ハードコート層、防眩層、反射防止層及び帯電防止層よりなる群から選択される１種以上の層を含む機能層を有し、前記長尺状アクリル樹脂基材の前記機能層とは反対側の面に、配向層と位相差層とをこの順に有する位相差フィルムであって、前記機能層の平均厚みが、前記凸部の高さの４０〜９５％である、位相差フィルム。
2. 位相差フィルムの製造方法であって、
   少なくとも一方の面の短尺方向両端部に凸部を有する長尺状アクリル樹脂基材を準備する工程と、
   前記長尺状アクリル樹脂基材の前記凸部を有する一面側に、ハードコート層、防眩層、反射防止層及び帯電防止層よりなる群から選択される１種以上の層を含む機能層を、当該機能層の平均厚みが前記凸部の高さの４０〜９５％となるように連続的に形成する機能層形成工程と、
   前記長尺状アクリル樹脂基材の機能層とは反対側の面に配向層を形成する配向層形成工程と、
   前記配向層上に位相差層を形成する位相差層形成工程とを有する、位相差フィルムの製造方法。
3. 偏光子の少なくとも一方の面に、請求項１に記載の位相差フィルムを備える、偏光板。
4. 請求項１に記載の位相差フィルムを備える、画像表示装置。