JP2018159879A - 円偏光フィルム及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶化合物を用いた薄い円偏光フィルムを提供する。
【解決手段】液晶化合物を含む材料の硬化物で形成され、光学異方性を有する液晶硬化層と、液晶硬化層の表面に形成され、互いに平行に設けられた複数のグリッド線を有するグリッド偏光層とを含む、円偏光フィルム。
【選択図】図１

Description

本発明は、円偏光フィルム及びその製造方法に関する。

反射偏光特性を示す光学部材としてグリッド偏光子が知られている。これは、金属からなる多数のグリッド線を所定の周期で平行に配列したグリッド構造をもつ光学部材である。グリッドの周期が入射光の波長より短いグリッド構造を形成すると、グリッド構造に対して平行な偏光成分は反射され、垂直な偏光成分は透過され、単一偏光を作りだす偏光子として機能する。

前記のようなグリッド偏光子を、樹脂フィルムの表面に、グリッド偏光層として形成する方法が、特許文献１において開示されている。また、特許文献２には、ガラス板等の基板上にグリッド偏光層を形成し、このグリッド偏光層上に液晶固定化層を形成することが開示されている。

特開２００５−１９５８２４号公報 特開２０１０−２４３７６９号公報

グリッド偏光層を用いて円偏光フィルムを製造しようとする場合、グリッド偏光層を光学異方性を有する部材と組み合わせることが考えられる。そこで、本発明者は、特許文献１に記載された構成において、樹脂フィルムとして光学異方性を有する延伸フィルムを用いることを試みた。ところが、延伸フィルムは、一般に高温において容易に配向が緩和するので、高温環境において光学異方性が損なわれ易い傾向があり、円偏光フィルムの耐熱性に乏しかった。

また、本発明者は、特許文献１に記載された構成において、液晶固定化層として光学異方性を有するものを用いることを試みた。液晶化合物を重合させて得られる層では、高温環境においても配向緩和が生じ難いので、高い耐熱性が達成される。ところが、液晶固定化層において光学異方性を発現させるためには、当該液晶固定化層において液晶分子を配向させることが求められる。そのため、グリッド偏光層と液晶固定化層との間に配向層を形成することになり、その配向層の分だけ厚くなって、円偏光フィルムの薄膜化が難しかった。

本発明は、前記の課題に鑑みて創案されたもので、液晶化合物を用いた薄い円偏光フィルム及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明者は、前記の課題を解決するべく鋭意検討した結果、液晶化合物を含む材料の硬化物で形成され、光学異方性を有する液晶硬化層と、液晶硬化層の表面に形成され、互いに平行に設けられた複数のグリッド線を有するグリッド偏光層とを含む、円偏光フィルムが、その厚みを薄くすることが可能であることを見い出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、下記のものを含む。

〔１〕 液晶化合物を含む材料の硬化物で形成され、光学異方性を有する液晶硬化層と、
前記液晶硬化層の表面に形成され、互いに平行に設けられた複数のグリッド線を有するグリッド偏光層とを含む、円偏光フィルム。
〔２〕 前記液晶硬化層が、逆波長分散特性を有し、且つ
前記液晶硬化層が、λ／４の面内レターデーションを有する、〔１〕記載の円偏光フィルム。
〔３〕 前記液晶化合物が、分子中に、主鎖メソゲンと、主鎖メソゲンに結合した側鎖メソゲンとを含む、〔１〕又は〔２〕記載の円偏光フィルム。
〔４〕 前記側鎖メソゲンが、ベンゾチアゾール環を有する、〔３〕記載の円偏光フィルム。
〔５〕 前記円偏光フィルムが、長尺形状を有し、
前記液晶硬化層の遅相軸の方向が、前記円偏光フィルムの長手方向に対して平行又は直交であり、且つ
前記グリッド線の延在方向が、前記円偏光フィルムの長手方向に対して４０°〜５０°の角度をなす、〔１〕〜〔４〕のいずれか一項に記載の円偏光フィルム。
〔６〕 前記円偏光フィルムが、長尺形状を有し、
前記液晶硬化層の遅相軸の方向が、前記円偏光フィルムの長手方向に対して４０°〜５０°の角度をなし、且つ
前記グリッド線の延在方向が、前記円偏光フィルムの長手方向に対して平行である、〔１〕〜〔４〕のいずれか一項に記載の円偏光フィルム。
〔７〕 前記円偏光フィルムが、前記グリッド偏光層上に更に保護層を有する、〔１〕〜〔６〕のいずれか一項に記載の円偏光フィルム。
〔８〕 〔１〕〜〔７〕のいずれか一項に記載の円偏光フィルムの製造方法であって、
液晶化合物を含む材料の層を形成する工程と、
前記液晶化合物を重合させて半硬化層を得る工程と、
前記半硬化層の表面に凹部を形成する工程と、
前記凹部にグリッド線を形成する工程と、を含む、円偏光フィルムの製造方法。
〔９〕 前記凹部の形成が、ナノインプリント法によって行われる、〔８〕記載の円偏光フィルムの製造方法。
〔１０〕 ナノインプリント法が、前記凹部に対応した形状の周面を有するエンボスロールを用いて、前記周面の形状を前記半硬化層の表面に転写することを含む、〔９〕記載の円偏光フィルムの製造方法。
〔１１〕 前記凹部を形成された前記半硬化層を更に硬化させる工程を含む、〔８〕〜〔１０〕のいずれか一項に記載の円偏光フィルムの製造方法。

本発明によれば、液晶化合物を用いた薄い円偏光フィルム及びその製造方法を提供できる。

図１は、本発明の一例としての円偏光フィルムを、グリッド線の延在方向に対して垂直な平面で切った様子を模式的に示す斜視図である。 図２は、本発明の一例としての円偏光フィルムを、グリッド線の延在方向に対して垂直な平面で切った様子を模式的に示す斜視図である。

以下、例示物及び実施形態を示して本発明について詳細に説明するが、本発明は以下に示す例示物及び実施形態に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。

以下の説明において、別に断らない限り、ある層の面内レターデーションＲｅは、Ｒｅ＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄで表される値を示す。ここで、ｎｘは、層の厚み方向に対して垂直な方向（面内方向）であって最大の屈折率を与える方向の屈折率を表し、ｎｙは、層の前記面内方向であってｎｘの方向に対して直交する方向の屈折率を表し、ｄは、層の厚みを表す。面内レタデーションの測定波長は、別に断らない限り、５９０ｎｍである。

以下の説明において、別に断らない限り、「逆波長分散特性」とは、波長４５０ｎｍ及び６５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ_４５０及びＲｅ_６５０が、Ｒｅ_４５０＜Ｒｅ_６５０の関係を満たすことをいう。

以下の説明において、ある層の遅相軸とは、別に断らない限り、当該層の面内方向における遅相軸を表す。

以下の説明において、別に断らない限り、要素の方向が「平行」、「垂直」及び「直交」とは、本発明の効果を損ねない範囲内、例えば±５°の範囲内での誤差を含んでいてもよい。

以下の説明において、用語「円偏光」には、別に断らない限り、狭義の円偏光だけでなく、楕円偏光も含む。

以下の説明において、固有複屈折が正の材料とは、別に断らない限り、延伸方向の屈折率がそれに直交する方向の屈折率よりも大きくなる材料を意味する。また、固有複屈折が負の材料とは、別に断らない限り、延伸方向の屈折率がそれに直交する方向の屈折率よりも小さくなる材料を意味する。材料の固有複屈折の値は、誘電率分布から計算することができる。

［１．円偏光フィルムの概要］
図１及び図２は、それぞれ、本発明の一例としての円偏光フィルム１００を、グリッド線１２１の延在方向に対して垂直な平面で切った様子を模式的に示す斜視図である。
図１及び図２に示すように、円偏光フィルム１００は、光学異方性を有する液晶硬化層１１０と、この液晶硬化層１１０の表面１１０Ｕに形成された複数のグリッド線１２１を有するグリッド偏光層１２０とを含む。複数のグリッド線１２１は、間隔を空けて互いに平行に設けられている。また、通常、グリッド線１２１は、液晶硬化層１１０の表面１１０Ｕに直接に接して形成されていて、グリッド線１２１と液晶硬化層１１０との間に他の層は介在していない。

液晶硬化層１１０の表面１１０Ｕは、図１に示すように、凹部及び凸部のない平面であってもよい。また、液晶硬化層１１０の表面１１０Ｕは、図２に示すように、グリッド線１２１に対応した凹部１１１を形成されていてもよい。液晶硬化層１１０の表面１１０Ｕに凹部１１１が形成されている場合、通常は、この凹部１１１にグリッド線１２１が形成される。

前記のような円偏光フィルム１００では、グリッド偏光層１２０に入射した光のうち、グリッド線１２１の延在方向に対して垂直な直線偏光がグリッド偏光層１２０を透過し、その直線偏光が液晶硬化層１１０を透過することによって円偏光になって、円偏光フィルム１００から出て行く。

この円偏光フィルム１００は、高温環境下において光学異方性が損なわれ難い液晶硬化層を備えるので、優れた耐熱性を有し、円偏光子としての機能を高温環境においても発揮できる。また、この円偏光フィルム１００は、液晶硬化層１１０とグリッド偏光層１２０との間に別の層が無いので、厚みを薄くできる。さらに、液晶硬化層１１０とグリッド偏光層１２０との間に別の層が無いことによって、通常は、高い偏光透過率及び偏光効率を得ることができる。

円偏光フィルム１００は、連続的に製造可能であることから、長尺形状を有することが好ましい。ここで、フィルムの「長尺形状」とは、幅に対して、通常５倍以上の長さを有する形状をいい、好ましくは１０倍若しくはそれ以上の長さを有し、具体的にはロール状に巻き取られて保管又は運搬される程度の長さを有する形状をいう。長尺形状を有するフィルムの長さの上限は、特に制限は無く、例えば、幅に対して１０万倍以下としうる。

円偏光フィルム１００は、液晶硬化層１１０及びグリッド偏光層１２０に組み合わせて、更に任意の層を含んでいてもよい。例えば、円偏光フィルム１００は、グリッド偏光層１２０上に更に保護層（図示省略。）を含むことが好ましい。

［２．液晶硬化層］
液晶硬化層は、液晶化合物を含む材料の硬化物で形成された層である。以下の説明において、液晶化合物を含む前記の材料を、「液晶組成物」ということがある。ただし、この用語「液晶組成物」は、２種類以上の成分を含む材料だけでなく、１種類の液晶化合物のみを含む材料を包含する。

液晶化合物は、液晶組成物に配合し配向させた際に、液晶相を呈しうる化合物である。このような液晶化合物として、通常は、重合性の液晶化合物を用いる。ここで、重合性の液晶化合物とは、液晶相を呈した状態で液晶組成物中で重合し、液晶相における分子の配向を維持したまま重合体となりうる液晶化合物である。

重合性の液晶化合物としては、重合性基を有する液晶化合物、側鎖型液晶ポリマーを形成しうる化合物、円盤状液晶化合物などの化合物が挙げられ、中でも、可視光線、紫外線、及び赤外線等の光を照射することによって重合しうる光重合性の化合物が好ましい。重合性基を有する液晶化合物としては、例えば、特開平１１−５１３３６０号公報、特開２００２−０３００４２号公報、特開２００４−２０４１９０号公報、特開２００５−２６３７８９号公報、特開２００７−１１９４１５号公報、特開２００７−１８６４３０号公報などに記載された重合性基を有する棒状液晶化合物などが挙げられる。また、側鎖型液晶ポリマー化合物としては、例えば、特開２００３−１７７２４２号公報などに記載の側鎖型液晶ポリマー化合物などが挙げられる。また、好ましい液晶化合物の例を製品名で挙げると、ＢＡＳＦ社製「ＬＣ２４２」等が挙げられる。円盤状液晶化合物の具体例としては、特開平８−５０２０６号公報、文献（C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., vol. 71, page 111 (1981) ；日本化学会編、季刊化学総説、Ｎｏ．２２、液晶の化学、第５章、第１０章第２節(1994)；J. Lehn et al., Ｊ.Chem.Soc.,Chem.Commun., page 1794 (1985)；J. Zhang et al., J. Am. Chem. Soc., vol. 116, page 2655 (1994)）に記載されている。液晶化合物は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。

中でも、液晶化合物としては、逆波長分散性液晶化合物が好ましい。ここで、逆波長分散性液晶化合物とは、ホモジニアス配向した場合に、逆波長分散特性を示す液晶化合物をいう。ここで、液晶化合物をホモジニアス配向させる、とは、当該液晶化合物を含む層を形成し、その層における液晶化合物の分子のメソゲンの長軸方向を、前記層の面に平行なある一の方向に配向させることをいう。液晶化合物が配向方向の異なる複数種類のメソゲンを含む場合は、それらのうち最も長い種類のメソゲンが配向する方向が、前記の配向方向となる。液晶化合物がホモジニアス配向しているか否か、及びその配向方向は、ＡｘｏＳｃａｎ（Ａｘｏｍｅｔｒｉｃｓ社製）に代表されるような位相差計を用いた遅相軸方向の測定と、遅相軸方向における入射角毎のレターデーション分布の測定とにより確認しうる。液晶組成物が含む液晶化合物の一部又は全部として、逆波長分散性液晶化合物を用いることにより、逆波長分散特性を有する液晶硬化層を容易に得ることができる。

例えば、当該逆波長分散性液晶化合物の分子中に、主鎖メソゲンと、前記主鎖メソゲンに結合した側鎖メソゲンとを含む化合物を、液晶化合物として用いることが好ましく、逆波長分散性液晶化合物として用いることがより好ましい。主鎖メソゲン及び側鎖メソゲンを含む前記の逆波長分散性液晶化合物は、当該逆波長分散性液晶化合物が配向した状態において、側鎖メソゲンが主鎖メソゲンと異なる方向に配向しうる。このような場合、複屈折は主鎖メソゲンに対応する屈折率と側鎖メソゲンに対応する屈折率との差として発現するので、結果として、逆波長分散性液晶化合物は、ホモジニアス配向した場合に、逆波長分散特性を示すことができる。

重合性を有する逆波長分散性液晶化合物としては、例えば、下記式（Ｉ）で表される化合物が挙げられる。以下の説明において、式（Ｉ）で表される化合物を、適宜「化合物（Ｉ）」ということがある。

化合物（Ｉ）は、通常、下記式で表すように、基−Ｙ^５−Ａ^４−Ｙ^３−（Ａ^２−Ｙ^１）_ｍ−Ａ^１−（Ｙ^２−Ａ^３）_ｍ−Ｙ^４−Ａ^５−Ｙ^６−からなる主鎖メソゲン１ａ、及び、基＞Ａ^１−Ｃ（Ｑ^１）＝Ｎ−Ｎ（Ａ^ｘ）Ａ^ｙからなる側鎖メソゲン１ｂの２つのメソゲン骨格を含む。また、これらの主鎖メソゲン１ａ及び側鎖メソゲン１ｂは、互いに交差している。上記の主鎖メソゲン１ａ及び側鎖メソゲン１ｂをあわせて１つのメソゲンとすることもできるが、本発明では、２つのメソゲンに分けて表記する。

主鎖メソゲン１ａの長軸方向における屈折率をｎ１、側鎖メソゲン１ｂの長軸方向における屈折率をｎ２とする。この際、屈折率ｎ１の絶対値及び波長分散性は、通常、主鎖メソゲン１ａの分子構造に依存する。また、屈折率ｎ２の絶対値及び波長分散性は、通常、側鎖メソゲン１ｂの分子構造に依存する。ここで、液晶相において逆波長分散性液晶化合物は、通常、主鎖メソゲン１ａの長軸方向を回転軸として回転運動を行うので、ここでいう屈折率ｎ１及びｎ２とは、回転体としての屈折率を表している。

主鎖メソゲン１ａ及び側鎖メソゲン１ｂの分子構造に由来して、屈折率ｎ１の絶対値は屈折率ｎ２の絶対値より大きい。さらに、屈折率ｎ１及びｎ２は、通常、順波長分散性を示す。ここで、順波長分散性の屈折率とは、測定波長が大きいほど当該屈折率の絶対値が小さくなる屈折率を表す。主鎖メソゲン１ａの屈折率ｎ１は、順波長分散性が小さいので、短波長で測定した屈折率よりも、長波長で測定した屈折率は、大幅には小さくならない。これに対し、側鎖メソゲン１ｂの屈折率ｎ２は、順波長分散性が大きいので、短波長で測定した屈折率よりも、長波長で測定した屈折率は、大幅に小さくなる。そのため、測定波長が短いと屈折率ｎ１と屈折率ｎ２との差Δｎは小さく、測定波長が長いと屈折率ｎ１と屈折率ｎ２との差Δｎが大きくなる。このようにして、主鎖メソゲン１ａ及び側鎖メソゲン１ｂに由来して、化合物（Ｉ）は、ホモジニアス配向した場合に、逆波長分散特性を示しうる。

前記式（Ｉ）において、Ｙ^１〜Ｙ^８は、それぞれ独立して、化学的な単結合、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−ＮＲ^１−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＲ^１−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＲ^１−、−ＮＲ^１−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−ＮＲ^１−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＲ^１−、−Ｏ−ＮＲ^１−、又は、−ＮＲ^１−Ｏ−を表す。ここで、Ｒ^１は、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基を表す。

前記式（Ｉ）において、Ｇ^１及びＧ^２は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい、炭素数１〜２０の二価の脂肪族基を表す。また、前記脂肪族基には、１つの脂肪族基当たり１以上の−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−ＮＲ^２−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＲ^２−、−ＮＲ^２−、又は、−Ｃ（＝Ｏ）−が介在していてもよい。ただし、−Ｏ−又は−Ｓ−がそれぞれ２以上隣接して介在する場合を除く。ここで、Ｒ^２は、水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基を表す。

前記式（Ｉ）において、Ｚ^１及びＺ^２は、それぞれ独立して、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数２〜１０のアルケニル基を表す。

前記式（Ｉ）において、Ａ^ｘは、芳香族炭化水素環及び芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも一つの芳香環を有する、炭素数２〜３０の有機基を表す。「芳香環」は、Ｈｕｃｋｅｌ則に従う広義の芳香族性を有する環状構造、すなわち、π電子を（４ｎ＋２）個有する環状共役構造、及びチオフェン、フラン、ベンゾチアゾール等に代表される、硫黄、酸素、窒素等のヘテロ原子の孤立電子対がπ電子系に関与して芳香族性を示す環状構造を意味する。

前記芳香族炭化水素環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環等が挙げられる。前記芳香族複素環としては、ピロール環、フラン環、チオフェン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環等の単環の芳香族複素環；ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノリン環、フタラジン環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾピラゾール環、ベンゾフラン環、ベンゾチオフェン環、チアゾロピリジン環、オキサゾロピリジン環、チアゾロピラジン環、オキサゾロピラジン環、チアゾロピリダジン環、オキサゾロピリダジン環、チアゾロピリミジン環、オキサゾロピリミジン環等の縮合環の芳香族複素環；が挙げられる。

前記式（Ｉ）において、Ａ^ｙは、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数２〜２０のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素数３〜１２のシクロアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数２〜２０のアルキニル基、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ^３、−ＳＯ_２−Ｒ^４、−Ｃ（＝Ｓ）ＮＨ−Ｒ^９、又は、芳香族炭化水素環及び芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも一つの芳香環を有する、炭素数２〜３０の有機基を表す。ここで、Ｒ^３は、置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数２〜２０のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素数３〜１２のシクロアルキル基、又は、炭素数５〜１２の芳香族炭化水素環基を表す。Ｒ^４は、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基、フェニル基、又は、４−メチルフェニル基を表す。Ｒ^９は、置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキル基、置換基を有していてもよい炭素数２〜２０のアルケニル基、置換基を有していてもよい炭素数３〜１２のシクロアルキル基、又は、置換基を有していてもよい炭素数５〜２０の芳香族基を表す。前記Ａ^ｘ及びＡ^ｙが有する芳香環は、置換基を有していてもよい。また、前記Ａ^ｘとＡ^ｙは、一緒になって、環を形成していてもよい。

前記式（Ｉ）において、Ａ^１は、置換基を有していてもよい三価の芳香族基を表す。
前記式（Ｉ）において、Ａ^２及びＡ^３は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい炭素数３〜３０の二価の脂環式炭化水素基を表す。
前記式（Ｉ）において、Ａ^４及びＡ^５は、それぞれ独立して、置換基を有していてもよい、炭素数６〜３０の二価の芳香族基を表す。
前記式（Ｉ）において、Ｑ^１は、水素原子、又は、置換基を有していてもよい炭素数１〜６のアルキル基を表す。
前記式（Ｉ）において、ｍは、それぞれ独立に、０又は１を表す。

化合物（Ｉ）としては、例えば、国際公開第２０１４／０６９５１５号、国際公開第２０１５／０６４５８１号などに記載された化合物が挙げられる。

上述した液晶化合物の中でも、本発明の所望の効果を顕著に発揮する観点から、当該液晶化合物の分子中に、ベンゾチアゾール環を含有するものが好ましく、特に、側鎖メソゲンにベンゾチアゾール環を有するものが好ましい。ここで、ベンゾチアゾール環とは、下記式（II）に示す構造の環構造を示す。

また、液晶化合物は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。

液晶組成物における液晶化合物の量は、所望の液晶硬化層が得られる範囲で任意に設定でき、好ましくは１重量％以上、より好ましくは５重量％以上、特に好ましくは１０重量％以上であり、また、好ましくは１００重量％以下、より好ましくは８０重量％以下、特に好ましくは６０重量％以下である。

液晶組成物は、液晶化合物に組み合わせて、任意の成分を含んでいてもよい。任意の成分としては、例えば、重合開始剤、界面活性剤、溶媒、金属、金属錯体、染料、顔料、蛍光材料、燐光材料、レベリング剤、チキソ剤、ゲル化剤、多糖類、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、抗酸化剤、イオン交換樹脂、酸化チタン等の金属酸化物等が挙げられる。任意の成分については、国際公開第２０１５／０６４５８１号を参照しうる。

液晶硬化層は、前記の液晶化合物を含む液晶組成物の硬化物で形成された層であり、通常、液晶化合物から得られる硬化液晶分子を含む。ここで、「硬化液晶分子」とは、液晶相を呈しうる化合物を、液晶相を呈した状態のまま固体とした際の当該化合物の分子を意味する。液晶硬化層が含む硬化液晶分子は、通常、液晶化合物を重合させてなる重合体である。よって、液晶硬化層は、通常は、液晶化合物を重合させてなる重合体を含み、必要に応じて任意の成分を含みうる樹脂の層となっている。そして、このような液晶硬化層は、前記の硬化液晶分子の配向状態に応じた光学異方性を有しうる。

液晶硬化層は、円偏光フィルムとしての機能を実現する観点から、λ／４の面内レターデーションを有することが好ましい。具体的には、測定波長５９０ｎｍにおける液晶硬化層の面内レターデーションが、好ましくは１０８ｎｍ以上〜１６８ｎｍ、より好ましくは１２８ｎｍ〜１４８ｎｍ、特に好ましくは１３３ｎｍ〜１４３ｎｍである。

また、液晶硬化層は、逆波長分散特性を有することが好ましい。よって、液晶硬化層は、その波長４５０ｎｍ、５５０ｎｍ及び６５０ｎｍにおける面内レターデーションＲｅ_４５０、Ｒｅ_５５０及びＲｅ_６５０が、Ｒｅ_４５０＜Ｒｅ_６５０の関係を満たすことが好ましく、Ｒｅ_４５０＜Ｒｅ_５５０＜Ｒｅ_６５０の関係を満たすことがより好ましい。さらには、Ｒｅ_４５０／Ｒｅ_５５０≦０．９５であることが好ましく、Ｒｅ_６５０／Ｒｅ_５５０≧１．０５であることが好ましい。これにより、より広範な波長範囲において、液晶硬化層が直線偏光を円偏光に変換できる。よって、広帯域の円偏光フィルムを実現することが可能である。このように逆波長分散特性を有する液晶硬化層は、例えば、液晶化合物として逆波長分散性液晶化合物を用いることにより、得ることができる。

液晶硬化層の遅相軸の方向は、円偏光フィルムの長手方向に対して、平行であってもよく、垂直であってもよく、平行でなく垂直でもない斜めの方向にあってもよい。ただし、グリッド偏光層を透過した直線偏光を液晶硬化層によって円偏光に変換するためには、グリッド偏光層のグリッド線の延在方向に対して、液晶硬化層の遅相軸の方向は、４０°〜５０°の角度をなすことが好ましい。

特に、液晶硬化層の遅相軸の方向が円偏光フィルムの長手方向に対して斜めの方向にある場合、液晶硬化層の遅相軸の方向が円偏光フィルムの長手方向に対してなす角度は、好ましく４０°〜５０°、より好ましくは４２°〜４８°、更に好ましくは４４°〜４６°である。液晶硬化層の遅相軸の方向を前記のように設定することにより、液晶硬化層の遅相軸とグリッド偏光層の透過軸との角度調整が容易になるので、円偏光フィルムの製造を簡単に行うことができる。

液晶硬化層の表面には、グリッド線に対応して凹部が形成されていてもよい。グリッド線が線状に形成されるので、前記の凹部は、通常、グリッド線の延在方向と同一の方向に延びる溝状に形成される。溝の幅及びピッチは、通常、グリッド線の幅及びピッチと同じにしうる。また、溝の深さは、グリッド線の厚みと同じか、大きくてもよい。具体的には、溝の深さは、５０ｎｍ〜８００ｎｍとしうる。

液晶硬化層は、光学部材としての用途に用いる観点から、高い全光線透過率を有することが好ましい。液晶硬化層の具体的な全光線透過率は、好ましくは８５％〜１００％、より好ましくは８７％〜１００％、特に好ましくは９０％〜１００％である。全光線透過率は、市販の分光光度計を用いて、波長４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の範囲で測定しうる。

液晶硬化層は、ヘイズが小さいことが好ましい。液晶硬化層のヘイズは、好ましくは１％以下、より好ましくは０．８％以下、特に好ましくは０．５％以下である。ヘイズは、ＪＩＳ Ｋ７３６１−１９９７に準拠して、濁度計を用いて測定しうる。

液晶硬化層の厚みは、レターデーション等の特性を所望の範囲にできるように適宜調整でき、好ましくは０．５μｍ以上、より好ましくは１．０μｍ以上であり、好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは７μｍ以下、特に好ましくは５μｍ以下である。

［３．グリッド偏光層］
グリッド偏光層は、複数のグリッド線の集合として設けられる層である。グリッド線の材料としては、複素屈折率Ｎ（Ｎ＝ｎ−ｉκ）の実部ｎと虚部κとの差の絶対値が１．０以上の材料が好ましい。ここで、複素屈折率Ｎは、電磁波の理論的関係式であり、実部の屈折率ｎと虚部の消衰係数κを用いて、Ｎ＝ｎ−ｉκで表現されるものである。屈折率ｎの媒体中では真空中よりも光が速く進み、大きい消衰係数κの媒体中では光の強度が減衰することが知られている。

前記の複素屈折率Ｎに係る要件を満たす材料としては、例えば、金属；シリコン、ゲルマニウム等の無機半導体；ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリ−ｐ−フェニレン等の導電性ポリマー；前記の導電性ポリマーを、ヨウ素、三フッ化ホウ素、五フッ化ヒ素、過塩素酸等のドーパントを用いてドーピングした有機系導電性材料；などが挙げられる。また、前記の材料は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。例えば、前記の導電性ポリマー又は有機系導電性材料と、金、銀等の導電性金属粒子とを含む混合液を乾燥して得られる有機−無機複合系導電性材料を用いてもよい。

前記の材料の中でも、グリッド偏光層の生産性、耐久性の観点からは、金属が好ましい。可視域の光を効率よく偏光分離するためには、温度２５℃、波長５５０ｎｍにおける複素屈折率の実部ｎが４．０以下、虚部κが３．０以上、且つその差の絶対値｜ｎ−κ｜が１．０以上のものが好ましい。このような要件を満たす材料としては、例えば、銀、アルミニウム、クロム、インジウム、イリジウム、マグネシウム、パラジウム、白金、ロジウム、ルテニウム、アンチモン、スズが挙げられる。その中でも、前記の実部ｎが２．０以下、虚部κが４．５以上、且つその差の絶対値｜ｎ−κ｜が３．０以上のものが特に好ましい。このような要件を満たす材料としては、例えば、アルミニウム、インジウム、マグネシウム、ロジウム、スズが挙げられる。また、上記以外に、温度２５℃、波長５５０ｎｍにおける複素屈折率の実部ｎが３．０以上且つ虚部κが２．０以下の範囲にある材料が好ましく、実部ｎが４．０以上且つ虚部κが１．０以下の範囲にある材料がより好ましい。このような要件を満たす材料としては、例えば、シリコンが挙げられる。

グリッド線の材料に係る詳細については、特開２００７−０５７９７１号公報を参照しうる。

グリッド線の延在方向は、液晶硬化層の遅相軸方向に応じて設定することが好ましい。
例えば、液晶硬化層の遅相軸の方向が円偏光フィルムの長手方向に対して平行又は直交である場合には、グリッド線の延在方向は、円偏光フィルムの長手方向に対して斜めの方向にあることが好ましい。具体的には、グリッド線の延在方向が円偏光フィルムの長手方向に対してなす角度が、好ましく４０°〜５０°、より好ましくは４２°〜４８°、更に好ましくは４４°〜４６°である。
また、例えば、液晶硬化層の遅相軸の方向が円偏光フィルムの長手方向に対して４０°〜５０°の角度をなす場合には、グリッド線の延在方向が、円偏光フィルムの長手方向に対して平行であることが好ましい。
グリッド線の延在方向を前記のように設定することによって、グリッド偏光層を透過した偏光を、液晶硬化層によって効率良く円偏光に変換できる。また特に、グリッド線の延在方向が円偏光フィルムの長手方向に対して平行であると、連続的なグリッド線の形成を容易に行うことができる。

各グリッド線の寸法は、グリッド偏光層が偏光子として機能しうる範囲で、任意に設定しうる。グリッド線のピッチ（図１及び図２の符号Ｐ）は、グリッド偏光層を偏光子として機能させる光の波長の１／２以下とすることが好ましい。また、グリッド線の幅（図１及び図２の符号Ｗ）は、細いほど、透過方向の偏光成分の吸収が小さくなり、好ましい。可視光線に用いるグリッド偏光層では、ピッチＰが好ましくは１０ｎｍ〜１０００ｎｍ、より好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍである。幅Ｗが好ましくは２５ｎｍ〜６００ｎｍ、厚みＴが好ましくは１０ｎｍ〜８００ｎｍである。

また、液晶硬化層が凹部を有する場合、通常は、グリッド線は、前記の凹部に設けられる（図２参照）。この場合、凹部内にグリッド線が収まるので、グリッド線の摩耗、傷付き及び破損を抑制できる。したがって、耐久性を向上させることが可能である。

［４．任意の層］
円偏光フィルムは、上述した液晶硬化層及びグリッド偏光層に組み合わせて、更に任意の層を含んでいてもよい。例えば、最外層として、グリッド偏光層上に形成されてグリッド偏光層を保護する保護層を含んでいてもよい。

保護層としては、例えば、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースプロピオネート等のセルロースエステル；ポリカーボネート；ポリオレフィン；ポリスチレン；ポリエステル；ウレタンポリマー；アクリルポリマー；等の有機材料；窒化ケイ素、窒化アルミニウム、酸化ケイ素等の無機材料；オルガノアルコキシシラン、無機微粒子分散アクリル等の有機無機複合材料；によって形成しうる。

また、円偏光フィルムは、任意の層として、例えば、フィルムの滑り性をよくするマット層、耐衝撃性ポリメタクリレート樹脂層などのハードコート層、防汚層等を含んでいてもよい。

［５．円偏光フィルムの主な利点］
上述した円偏光フィルムは、薄い液晶硬化層の表面に直接に接するようにグリッド偏光層を備えるので、厚みを薄くすることが可能である。特に、液晶硬化層が凹部を有し、この凹部内にグリッド線が設けられている場合、通常、グリッド線は、凹部内に収まり、液晶硬化層の表面から出っ張らない。よって、凹部にグリッド線が設けられることで、グリッド線の出っ張りによる厚みの増大を抑制できるので、円偏光フィルムを全体として効果的に薄くできる。円偏光フィルムの具体的な厚みは、好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下、特に好ましくは７μｍ以下である。厚みの下限は任意であるが、通常は０．５μｍ以上である。

また、上述した円偏光フィルムは、液晶硬化層及びグリッド偏光層以外の構成要素が不要であり、また、液晶硬化層が薄いので、高い全光線透過率を達成できる。円偏光フィルムの全光線透過率は、好ましくは３０％〜５０％、より好ましくは４０％〜５０％、特に好ましくは４５％〜５０％である。

さらに、上述した円偏光フィルムが含む液晶硬化層は、一般に、高温環境において延伸フィルムよりも配向緩和を生じ難い。そのため、高温環境においても円偏光子としての機能が損なわれ難く、耐熱性に優れる。

［６．円偏光フィルムの製造方法］
円偏光フィルムは、液晶硬化層を用意する工程と、この液晶硬化層の表面にグリッド偏光層を形成する工程とを含む製造方法により、製造しうる。具体的な製造方法は任意であり、例えば図１に示すように液晶硬化層の平面としての表面にグリッド偏光層を形成する場合には、特許文献１及び２に記載のように、フォトリソグラフィーを用いてグリッド偏光層を形成する工程を含む製造方法を採用してもよい。

ただし、フォトレジスト等の試薬を用いることなく低コストでグリッド偏光層を形成する観点、円偏光フィルムを製造するために要する工程数を減らして製造効率を高める観点、及び、円偏光フィルムを特に薄くする観点では、図２に示すように、表面に凹部を有する液晶硬化層にグリッド偏光層を形成して円偏光フィルムを得ることが好ましい。

具体的には、円偏光フィルムは、
液晶化合物を含む材料としての液晶組成物の層を形成する工程と、
液晶組成物の層において液晶化合物を重合させて半硬化層を得る工程と、
半硬化層の表面に凹部を形成する工程と、
凹部にグリッド線を形成する工程と、
を含む製造方法によって製造することが好ましい。以下、この製造方法について説明する。

液晶組成物の層の形成は、例えば、基材上に液晶組成物を塗工することによって行いうる。基材としては、長尺の基材を用いることが好ましい。長尺の基材を用いる場合、連続的に搬送される基材上に、液晶組成物を連続的に塗工することが可能である。よって、長尺の基材を用いることにより、液晶硬化層を連続的に製造できるので、生産性を向上させることが可能である。

基材としては、通常、基材フィルムを用いる。基材フィルムの材料は、特に限定されず、種々の樹脂を用いうる。樹脂の例としては、各種の重合体を含む樹脂が挙げられる。当該重合体としては、脂環式構造含有重合体、ポリエチレンテレフタレート、セルロースエステル、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ＵＶ透過アクリル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、エポキシ重合体、ポリスチレン、及びこれらの組み合わせが挙げられる。これらの中でも、透明性、低吸湿性、寸法安定性及び軽量性の観点から、脂環式構造含有重合体又はポリエチレンテレフタレートが好ましい。

また、基材としては、配向規制力を有するものを用いうる。基材の配向規制力とは、基材の上に塗工された液晶組成物中の液晶化合物を配向させうる、基材の性質をいう。配向規制力は、基材の材料となるフィルム等の部材に、配向規制力を付与する処理を施すことにより付与しうる。かかる処理の例としては、延伸処理及びラビング処理が挙げられる。好ましい態様において、基材は延伸フィルムである。延伸により、基材の厚み方向全体に亘って分子ダイレクターが略均一に配向し、延伸方向に応じた良好な配向規制力が得られる。

延伸フィルムの延伸方向は、液晶組成物の層における液晶化合物の配向方向に応じて適切に設定しうる。よって、延伸は、斜め延伸（基材の長手方向及び幅方向のいずれとも非平行な方向への延伸）のみでもよく、横延伸（基材の幅方向への延伸）のみでもよく、縦延伸（基材の長手方向への延伸）のみでもよい。さらに、これらの延伸は、組み合わせて行ってもよい。特に、液晶硬化層の遅相軸の方向が円偏光フィルムの長手方向に対して４０°〜５０°の角度をなす場合には、斜め延伸を採用することが好ましい。延伸倍率は、基材表面に配向規制力が生じる範囲で適宜設定しうる。基材が正の固有複屈折性を有する樹脂を材料として用いた場合、通常は、延伸方向に分子が配向して、延伸方向に遅相軸が発現する。延伸は、テンター延伸機などの既知の延伸機を用いて行いうる。
上述した基材としては、例えば、国際公開第２０１５／０６４５８１号記載の基材を用いうる。

基材を用意した後で、当該基材上に液晶組成物を塗工して、液晶組成物の層を得る。塗工方法の例としては、カーテンコーティング法、押し出しコーティング法、ロールコーティング法、スピンコーティング法、ディップコーティング法、バーコーティング法、スプレーコーティング法、スライドコーティング法、印刷コーティング法、グラビアコーティング法、ダイコーティング法、ギャップコーティング法、及びディッピング法が挙げられる。塗工される液晶組成物の層の厚みは、液晶硬化層に求められる所望の厚さに応じて適切に設定しうる。

液晶組成物層を得た後で、通常は、液晶組成物層に含まれる液晶化合物を配向させる。液晶化合物の配向は、液晶組成物の塗工によって直ちに達成される場合がありえるが、必要に応じて、塗工の後に、加温処理等の配向処理を施すことで達成される場合がありえる。配向処理の条件は、使用する液晶組成物の性質に応じて適宜設定でき、例えば、５０℃〜１６０℃の温度条件において３０秒間〜５分間処理する条件としうる。これにより、液晶組成物の層に含まれる液晶化合物は、基材の配向規制力に応じた配向方向に配向する。例えば、基材として延伸フィルムを用いた場合、延伸フィルムの延伸方向に対して平行に、液晶組成物の層に含まれる液晶化合物が配向する。

さらに、液晶化合物の配向中又は配向後、必要に応じて、液晶組成物の層を乾燥させる工程を行なってもよい。かかる乾燥は、自然乾燥、加熱乾燥、減圧乾燥、減圧加熱乾燥等の乾燥方法で達成しうる。かかる乾燥により、液晶組成物の層から、溶媒を除去することができる。

その後、液晶組成物の層において液晶化合物を重合させて、半硬化層を得る工程を行う。ここで、半硬化層とは、液晶組成物に含まれる液晶化合物を重合させた層であって、前記液晶化合物の重合転化率が１００％になっていない層をいう。この半硬化層は、通常、指先で軽く圧力をかけて押えても、指紋の跡が残らず、粘着性を示さない状態にある。このような半硬化層は、重合転化率が１００％になった層よりも軟らかいため、表面形状を付与し易い。そのため、この半硬化層には型を用いた凹部の成形が容易である。

液晶化合物の重合は、加熱によって行ってもよいが、液晶組成物の層に活性エネルギー線を照射することで行うことが好ましい。活性エネルギー線としては、液晶組成物を硬化させうる任意のエネルギー線を用いうるが、電離放射線が好ましく、中でも紫外線が特に好ましい。

この際、液晶組成物の層に照射される活性エネルギー線の量は、通常、所定の範囲に調整される。具体的には、照射される活性エネルギー線の量は、通常４００ｍＪ／ｃｍ²以下の範囲で適切に調整しうる。

前記の活性エネルギー線の照射は、空気下で行ってもよく、又はその工程の一部又は全部を、酸素濃度を制御した雰囲気（例えば、窒素雰囲気下）中で行ってもよい。

半硬化層を得た後で、この半硬化層の表面に凹部を形成する工程を行う。凹部の形状は、グリッド線に対応した形状に設定されるので、通常、溝状である。凹部の形成は、例えば切削加工法によって行ってもよいが、ナノインプリント法によって行うことが好ましい。ナノインプリント法では、凹部に対応した形状を有する型を用意し、その型を半硬化層の表面に押し当てて、半硬化層の表面に凹部を形成する。

型としては、平板状の型、ロール状の型など、様々な型を用いうる。中でも、ロール・トゥ・ロール法を用いた連続的な製造が可能であるので、エンボスロールを用いることが好ましい。エンボスロールは、形成すべき凹部に対応した形状の周面を有するロールである。このようなエンボスロールは、例えば、特開２００７−０５７９７１号公報に記載の転写ロールの製造方法と同様にして、製造できる。エンボスロールの周面を適切な温度において半硬化層の表面に押し当てることにより、半硬化層の表面に、エンボスロールの周面の形状が転写されて、凹部が形成される。

型を半硬化層に押し当てる際の条件は、所望の凹部を形成できる範囲で、任意に設定しうる。好ましい範囲を示すと、型を半硬化層に押し当てる圧力は、好ましくは０．０５ＭＰａ以上、より好ましくは０．１ＭＰａ以上、特に好ましくは０．２ＭＰａ以上であり、好ましくは８０ＭＰａ以下、より好ましくは５０ＭＰａ以下、特に好ましくは２０ＭＰａ以下である。圧力が、前記下限値以上であることにより、型の形状の転写を効果的に行うことができ、また、前記上限値以下であることにより、半硬化層の破壊を抑制できる。

また、型を半硬化層に押し当てる際の温度は、好ましくは４０℃以上、より好ましくは５０℃以上、特に好ましくは６０℃以上であり、好ましくは３００℃以下、より好ましくは２００℃以下、特に好ましくは１８０℃以下である。温度が、前記範囲の下限値以上であることにより、室温で十分安定な配向状態を有する半硬化層への型の形状の転写を効果的に行うことができ、また、前記上限値以下であることにより、半硬化層の分解及び劣化を抑制できる。

さらに、型を半硬化層に押し当てる時間は、半硬化層の種類、基材の形態、型の材質などにより異なるため一概には言えないが、好ましくは０．０１秒以上、より好ましくは０．０５秒以上、特に好ましくは０．１秒以上であり、好ましくは１２０秒以下、より好ましくは６０秒以下、特に好ましくは３０秒以下である。押圧時間が、前記下限値以上であることにより、型の形状の転写を効果的に行うことができ、また、前記上限値以下であることにより、生産性を高めることができる。

このように、上述したナノインプリント法を用いた形成方法では、液晶硬化層の表面に凹部を連続的に形成できる。このナノインプリント法は、切削加工法のように削りカスが生じないので、当該削りカスの付着による光学欠陥の発生及び製造装置の汚れを抑制できる。

ところで、円偏光フィルムにおいては、上記形成方法により容易に凹部を形成できる観点から、前記の半硬化層を液晶硬化層として用いてもよい。しかし、機械的強度に優れる液晶硬化層を得る観点から、円偏光フィルムの製造方法は、半硬化層に凹部を形成した後で、凹部を形成された半硬化層を更に硬化させる工程を含むことが好ましい。これにより、半硬化層において液晶化合物の重合が更に進行して、半硬化層の硬度が高まり、機械的強度に優れた硬化樹脂層が得られる。この工程は、半硬化層から型を取り外す前に行ってもよく、半硬化層から型を取り外すのと同時に行ってもよく、半硬化層から型を取り外した後に行ってもよい。

半硬化層の更なる硬化は、通常、当該半硬化層に含まれる液晶化合物の重合反応を更に進めることによって行いうる。重合は、加熱によって行ってもよいが、活性エネルギー線の照射によって行うことが好ましい。照射する活性エネルギー線の量は、例えば、４００ｍＪ／ｃｍ²を超え１０，０００ｍＪ／ｃｍ²以下としうる。

以上のようにして、表面に凹部を形成された半硬化層、又は、その半硬化層を更に硬化させた層として、液晶硬化層が得られる。このように液晶硬化層を得た後で、当該液晶硬化層の表面の凹部にグリッド線を形成する工程を行う。

グリッド線の形成は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の真空成膜プロセスで行ってもよい。また、グリッド線の形成は、例えば、マイクログラビア法、スクリーンコート法、ディップコート法等の塗工法；無電解めっき法、電解めっき法等のメッキ法；などのウェットプロセスによって行ってもよい。具体例を挙げると、液晶硬化層の表面の全体にアルミニウム等の金属を蒸着することによって前記金属の層を形成した後で、凹部以外の部分に形成された金属の層をグラインダーによる研磨等の除去処理によって除去して、凹部に金属からなるグリッド線を形成してもよい。

ただし、グリッド線の形成を容易に行う観点から、塗工法を含む方法によって、グリッド線を形成することが好ましい。このような方法によってグリッド線の形成を行う場合、グリッド線の材料を含む液状組成物を用意する工程と、その液状組成物を液晶硬化層の表面に塗工する工程と、余分な液状組成物を液晶硬化層の表面から除去する工程とを行う。

液状組成物としては、通常、グリッド線の材料と、溶媒とを含むものを用いる。溶媒としては、グリッド線の材料を溶解又は分散させうるもの用いることができる。また、溶媒は、液晶硬化層を溶解しないものが好ましい。このような溶媒は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を任意の比率で組み合わせて用いてもよい。溶媒の好適な例としては、水が挙げられる。

液状組成物では、グリッド線の材料は、通常、粒子となって分散している。例えば、グリッド線の材料が金属である場合、その金属は通常、ナノレベルの粒子となって分散している。前記のような液状組成物の好適な例としては、銀インク等の、グリッド線の材料として金属を含む金属インクが挙げられる。

液状組成物を用意した後で、その液状組成物を、液晶硬化層の表面に塗工する。塗工された液状組成物は、液晶硬化層の表面に形成された凹部に浸入し、凹部に充填される。

通常は、液晶硬化層の表面の凹部以外の部分にも、塗工された液状組成物が付着する。そこで、液状組成物の塗工後に、凹部に充填された以外の余分な液状組成物を除去する工程を行う。余分な液状組成物の除去は、例えば、ドクターブレード等の掻き取り部材を用いて、余分な液状組成物を掻き取ることにより、行いうる。

これにより、液晶硬化層の表面の凹部にだけ、液状組成物が残る。そこで、必要に応じて、凹部に残った液状組成物から溶媒を除去する工程を行うことにより、凹部にグリッド線を形成することができる。溶媒の除去は、通常、加熱処理等の乾燥処理によって行う。ただし、特段の処理を行わなくても溶媒が除去される場合には、前記の乾燥処理を行わなくてもよい。

以上の製造方法により、表面に凹部を形成された液晶硬化層と、その凹部に形成されたグリッド線を有するグリッド偏光層とを含む円偏光フィルムが得られる。この製造方法は、液晶硬化層の表面の凹部を利用してグリッド線を形成している。凹部の形成は、加熱及び押圧というシンプルな処理によって、連続的に実施できる。したがって、前記の製造方法によれば、グリッド線を連続的かつ容易に形成できるので、円偏光フィルムを容易に製造することができる。

円偏光フィルムの製造方法は、上述した工程に組み合わせて、更に任意の工程を含んでいてもよい。
例えば、円偏光フィルムの製造方法は、液晶硬化層から基材を剥離する工程を含んでいてもよい。これにより、円偏光フィルムを薄くすることが可能である。
また、例えば、円偏光フィルムの製造方法は、グリッド偏光層の腐食抑制及び形状維持のために、保護層を形成する工程を含んでいてもよい。保護層は、例えば、特開２００７−０５７９７１号公報に記載の方法によって形成しうる。

以下、実施例を示して本発明について具体的に説明する。ただし、本発明は以下に示す実施例に限定されるものでは無く、本発明の特許請求の範囲及びその均等の範囲を逸脱しない範囲において任意に変更して実施しうる。以下の説明において、量を表す「％」及び「部」は、別に断らない限り重量基準である。また、以下に説明する操作は、別に断らない限り、常温常圧大気中において行った。

［実施例１］
下記式（Ａ）に示す重合性の液晶化合物（屈折率異方性Δｎ＝０．０７、液晶相から等方性相への相転移温度が２００℃以上、結晶相から液晶相への相転移温度が１０２℃）１部と、光重合開始剤（ＢＡＳＦ社製「イルガキュア３７９」）０．０３５部と、界面活性剤（ＡＧＣセイケミカル社製「ｓ２４２」）０．００１３部と、溶媒としてシクロペンタノン１．５部とを混合して、液晶組成物を得た。

基材フィルムとして、片面に易接着処理が施されている長尺形状を有するポリエチレンテレフタレートフィルム（厚み１００μｍ）を用意した。この基材フィルムを、当該基材フィルムの長手方向に搬送しながら、下記の操作を行った。
この基材フィルムの易接着処理が施されていない方の面にラビング処理を施した。次いで、ラビング処理を施した面に、前記の液晶組成物を塗工した。これにより、基材フィルムの片面に、未硬化状態の液晶組成物の層が形成された。

その後、８０℃、１分の条件で乾燥を行って、液晶組成物の層から溶媒を除去した。また、この乾燥の際、層中の液晶化合物が基材フィルムの長手方向に配向した。

次いで、液晶組成物の層に照度１００ｍＷ／ｃｍ^２、積算光量１００ｍＪ／ｃｍ^２の紫外線を照射し、液晶化合物を重合させて、半硬化層を得た。この半硬化層の面内レターデーションを、位相差計（Ａｘｏｍｅｔｒｉｃｓ社製「ＡＸＯＳＣＡＮ」）で波長５９０ｎｍにて測定すると、１４２ｎｍであった。また、この半硬化層は、逆波長分散特性を有しており、具体的には、その面内レターデーションがＲｅ_４５０／Ｒｅ_５５０≦０．９５、Ｒｅ_６５０／Ｒｅ_５５０≧１．０５を満たしていた。

ワイヤーグリッドパターン用の凹部を形成するため、ピッチ２９０ｎｍ、幅２００ｎｍ、深さ２００ｎｍのエンボス状の凹凸構造（回折格子パターン）が形成された周面を有するエンボスロールを用意した。なお、前記の凹凸構造は、半硬化層の液晶配向方向（基材フィルムの長手方向）に対して４５°傾いた方向に延びる凹部を半硬化層の表面に形成できるように設定されていた。エンボスロールの温度を１００℃とし、半硬化層を１０ｍ／ｍｉｎの速度で移動させながら、５ＭＰａの圧力で１秒間押圧し、半硬化層に凹部を形成した。

半硬化層の表面に凹部を形成した後、窒素雰囲気下で半硬化層に照度１０００ｍＷ／ｃｍ^２、積算光量２０００ｍＪ／ｃｍ^２の紫外線を照射した。紫外線の照射により、重合性の液晶化合物の重合が更に進行して、基材フィルムの片面に液晶硬化層としてのネマチック樹脂層（厚み５μｍ）が形成された。このネマチック樹脂層の基材フィルムとは反対側の面には、互いに平行に延びる複数の直線状の凹部が形成されていた。また、これらの凹部は、ピッチ２９０ｎｍ、幅２００ｎｍ、深さ２００ｎｍであった。これにより、基材フィルム、及び、表面に凹部形成されたネマチック樹脂層を備える複層フィルムを得た。

銀ナノ粒子１５重量％、溶媒として水８０重量％、及びバインダーを５重量％含む液状組成物を用意した。銀ナノ粒子の粒子径は１０ｎｍであった。前記の複層フィルムのネマチック樹脂層の表面に、前記液状組成物を塗工した。その後、ネマチック樹脂層の凹部に充填された以外の余分な液状組成物をリバースロールコータでかきとった。液状組成物を乾燥させた後、１００℃５分で銀焼成処理を行って、凹部のみに銀線からなるグリッド線を形成して、グリッド偏光層を設けた。グリッド偏光層において、グリッド線のピッチは２９０ｎｍ、幅は２００ｎｍ、厚みは２００ｎｍであった。
これにより、基材フィルム、ネマチック樹脂層及びグリッド偏光層を備える円偏光フィルムを得た。この円偏光フィルムの円偏光度を、楕円偏光測定装置（王子計測機器社製「ＫＯＢＲＡ−ＷＰＲ」）を用いて、波長５９０ｎｍにて測定すると、９０％以上であった。

１００ 円偏光フィルム
１１０ 液晶硬化層
１１０Ｕ 液晶硬化層の表面
１１１ 凹部
１２０ グリッド偏光層
１２１ グリッド線

Claims (11)

1. 液晶化合物を含む材料の硬化物で形成され、光学異方性を有する液晶硬化層と、
   前記液晶硬化層の表面に形成され、互いに平行に設けられた複数のグリッド線を有するグリッド偏光層とを含む、円偏光フィルム。
2. 前記液晶硬化層が、逆波長分散特性を有し、且つ
   前記液晶硬化層が、λ／４の面内レターデーションを有する、請求項１記載の円偏光フィルム。
3. 前記液晶化合物が、分子中に、主鎖メソゲンと、主鎖メソゲンに結合した側鎖メソゲンとを含む、請求項１又は２記載の円偏光フィルム。
4. 前記側鎖メソゲンが、ベンゾチアゾール環を有する、請求項３記載の円偏光フィルム。
5. 前記円偏光フィルムが、長尺形状を有し、
   前記液晶硬化層の遅相軸の方向が、前記円偏光フィルムの長手方向に対して平行又は直交であり、且つ
   前記グリッド線の延在方向が、前記円偏光フィルムの長手方向に対して４０°〜５０°の角度をなす、請求項１〜４のいずれか一項に記載の円偏光フィルム。
6. 前記円偏光フィルムが、長尺形状を有し、
   前記液晶硬化層の遅相軸の方向が、前記円偏光フィルムの長手方向に対して４０°〜５０°の角度をなし、且つ
   前記グリッド線の延在方向が、前記円偏光フィルムの長手方向に対して平行である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の円偏光フィルム。
7. 前記円偏光フィルムが、前記グリッド偏光層上に更に保護層を有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の円偏光フィルム。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の円偏光フィルムの製造方法であって、
   液晶化合物を含む材料の層を形成する工程と、
   前記液晶化合物を重合させて半硬化層を得る工程と、
   前記半硬化層の表面に凹部を形成する工程と、
   前記凹部にグリッド線を形成する工程と、を含む、円偏光フィルムの製造方法。
9. 前記凹部の形成が、ナノインプリント法によって行われる、請求項８記載の円偏光フィルムの製造方法。
10. ナノインプリント法が、前記凹部に対応した形状の周面を有するエンボスロールを用いて、前記周面の形状を前記半硬化層の表面に転写することを含む、請求項９記載の円偏光フィルムの製造方法。
11. 前記凹部を形成された前記半硬化層を更に硬化させる工程を含む、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の円偏光フィルムの製造方法。

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