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公開番号2025072728
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-12
出願番号2023182993
出願日2023-10-25
発明の名称積層フィルムおよび位相差層付偏光板の製造方法
出願人日東電工株式会社
代理人弁理士法人籾井特許事務所
主分類G02B 5/30 20060101AFI20250501BHJP(光学)
要約【課題】外観に優れた液晶配向固化層を備える積層フィルムであって、位相差層付偏光板の製造に好適な積層フィルム、および、その積層フィルムを用いた位相差層付偏光板の製造方法を提供すること。
【解決手段】本発明の実施形態による積層フィルムは、所定方向に延伸された延伸フィルムと、液晶配向固化層と、を備えている。該延伸フィルムは、フィルム基材と、配向膜と、を備えている。該液晶配向固化層は、該配向膜の表面に積層されている。該液晶配向固化層は、ホモジニアス配向した棒状の液晶化合物を含んでいる。該配向膜は、特定のセルロース系樹脂を含んでいる。該配向膜の厚みは、0.1μm～10μmである。該液晶配向固化層の遅相軸方向と該延伸フィルムの延伸方向とは、互いに交差している。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
所定方向に延伸された延伸フィルムであって、フィルム基材と配向膜とを備える延伸フィルムと、
前記配向膜の表面に積層されている液晶配向固化層であって、ホモジニアス配向した棒状の液晶化合物を含む液晶配向固化層と、を備え、
前記配向膜は、下記一般式（１）で表される構成単位を有するセルロース系樹脂を含み、
前記配向膜の厚みは、０．１μｍ～１０μｍであり、
前記液晶配向固化層の遅相軸方向と前記延伸フィルムの延伸方向とは、互いに交差している、積層フィルム：
TIFF
2025072728000010.tif
33
153
（上記一般式（１）中、Ｒ
１
～Ｒ
６
は、それぞれ独立して、水素原子、下記一般式（２）で表されるメチルカルボニル基、または、下記一般式（３）で表される原子団を表し；Ｒ
１
～Ｒ
６
のうち少なくとも１つが、下記一般式（３）で表される原子団を表す；）
TIFF
2025072728000011.tif
29
127
TIFF
2025072728000012.tif
34
127
（上記一般式（３）中、Ｒ
７
は、炭素数２以上の炭化水素基を表す。）
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
上記一般式（３）において、Ｒ
７
は、炭素数２以上のアルキル基を示す、請求項１に記載の積層フィルム。
【請求項３】
上記一般式（３）において、Ｒ
７
は、エチル基またはプロピル基を示す、請求項１に記載の積層フィルム。
【請求項４】
上記一般式（１）において、Ｒ
１
～Ｒ
６
のうち１つ以上３つ以下が、上記一般式（３）で表される原子団を表す、請求項１に記載の積層フィルム。
【請求項５】
前記延伸フィルムの延伸方向と前記液晶配向固化層の遅相軸方向とのなす角度は、５°を超過し２０°以下である、請求項１に記載の積層フィルム。
【請求項６】
前記配向膜は、分子量１０００以下のショ糖誘導体をさらに含む、請求項１に記載の積層フィルム。
【請求項７】
第１のフィルム基材と第１の配向膜とを備える第１の延伸フィルムであって、長尺状を有する第１の延伸フィルムを準備する工程と、
前記第１の配向膜の表面に、ホモジニアス配向した棒状の液晶化合物を含む第１の液晶配向固化層を形成する工程と、
第２のフィルム基材と第２の配向膜とを備える第２の延伸フィルムであって、長尺状を有する第２の延伸フィルムを準備する工程と、
前記第２の配向膜の表面に、ホモジニアス配向した棒状の液晶化合物を含む第２の液晶配向固化層を形成する工程と、
前記第１の液晶配向固化層と前記第２の液晶配向固化層とを貼り合わせる工程と、
前記第２の液晶配向固化層に貼り付けられた前記第１の液晶配向固化層から、前記第１の延伸フィルムをはく離する工程と、
前記第１の液晶配向固化層における前記第２の液晶配向固化層と反対側の表面に、長尺状を有する偏光子を貼り付ける工程と、を含み、
前記第１の配向膜および前記第２の配向膜のそれぞれは、下記一般式（１）で表される構成単位を有するセルロース系樹脂を含み、
前記第１の配向膜および前記第２の配向膜のそれぞれの厚みは、０．１μｍ～１０μｍであり、
前記第１の延伸フィルムの延伸方向は、前記第１の延伸フィルムの長尺方向と実質的に平行であり、
前記第２の延伸フィルムの延伸方向は、前記第２の延伸フィルムの長尺方向と実質的に直交しており、
前記第１の液晶配向固化層の遅相軸方向と前記第１の延伸フィルムの延伸方向とは、互いに交差しており、
前記第２の液晶配向固化層の遅相軸方向と前記第２の延伸フィルムの延伸方向とは、互いに交差している、位相差層付偏光板の製造方法：
TIFF
2025072728000013.tif
33
153
（上記一般式（１）中、Ｒ
１
～Ｒ
６
は、それぞれ独立して、水素原子、下記一般式（２）で表されるメチルカルボニル基、または、下記一般式（３）で表される原子団を表し；Ｒ
１
～Ｒ
６
のうち少なくとも１つが、下記一般式（３）で表される原子団を表す；）
TIFF
2025072728000014.tif
29
127
TIFF
2025072728000015.tif
34
127
（上記一般式（３）中、Ｒ
７
は、炭素数２以上の炭化水素基を表す。）

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層フィルムおよび位相差層付偏光板の製造方法に関する。
続きを表示（約 5,900 文字）【背景技術】
【０００２】
画像表示装置には、一般に、用途に適した光学特性を補償するために、偏光子と位相差フィルムとを組み合わせた様々な位相差層付偏光板が使用されている。このような位相差層付偏光板に用いられる位相差フィルムとして、液晶化合物が所定の方向に配向し、その配向状態が固定されている液晶配向固化層が知られている。
このような液晶配向固化層の調製方法として、例えば、樹脂フィルムを延伸して延伸方向に配向規制力を発現させ、次いで当該延伸フィルムに液晶化合物を含む組成物を塗布して当該液晶化合物を延伸フィルムの延伸方向にホモジニアス配向させ、続いて液晶化合物の配向状態を固定化することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１６０３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の液晶配向固化層の調製方法では、得られる液晶配向固化層に格子状のムラ（以下、格子ムラとする）が生じる場合があり、優れた外観を有する液晶配向固化層を実現することが困難である。
また、液晶配向固化層の調製方法では、一般に、樹脂フィルムを長尺方向と実質的に平行な方向に延伸し、得られた延伸フィルムに液晶化合物を含む組成物を塗布する。そのため、液晶配向固化層における液晶化合物の配向方向は延伸フィルムの延伸方向と実質的に平行となり、結果として、液晶配向固化層の遅相軸方向が延伸フィルムの長尺方向と実質的に平行となる。このような液晶配向固化層を位相差層付偏光板に適用する場合、液晶配向固化層から、偏光子と同様の外形形状を有するチップを、偏光子に貼り付けたときに遅相軸方向が吸収軸方向と所望の角度となるように角度調整して切り出して、偏光子に貼り付ける必要がある。しかし、このような方法では、位相差層付偏光板の製造が煩雑であるため、位相差層付偏光板の製造効率の向上が望まれている。
さらに、長尺方向に対して斜め方向に延伸した斜め延伸フィルムを、液晶配向固化層の調製に適用することも検討される。しかし、当該斜め延伸フィルムの調製は、長尺方向と延伸方向とが実質的に平行な延伸フィルムの調製と比較して煩雑であるため、斜め延伸フィルムを用いても位相差層付偏光板の製造効率を十分に向上することは困難である。
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その主たる目的とするところは、外観に優れた液晶配向固化層を備える積層フィルムであって、位相差層付偏光板の製造に好適な積層フィルム、および、その積層フィルムを用いた位相差層付偏光板の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
［１］本発明の実施形態による積層フィルムは、所定方向に延伸された延伸フィルムと、液晶配向固化層と、を備えている。該延伸フィルムは、フィルム基材と、配向膜と、を備えている。該液晶配向固化層は、該配向膜の表面に積層されている。該液晶配向固化層は、ホモジニアス配向した棒状の液晶化合物を含んでいる。該配向膜は、下記一般式（１）で表される構成単位を有するセルロース系樹脂を含んでいる。該配向膜の厚みは、０．１μｍ～１０μｍである。該液晶配向固化層の遅相軸方向と該延伸フィルムの延伸方向とは、互いに交差している。
TIFF
2025072728000002.tif
33
153
（上記一般式（１）中、Ｒ
１
～Ｒ
６
は、それぞれ独立して、水素原子、下記一般式（２）で表されるメチルカルボニル基、または、下記一般式（３）で表される原子団を表す。Ｒ
１
～Ｒ
６
のうち少なくとも１つが、下記一般式（３）で表される原子団を表す。）
TIFF
2025072728000003.tif
29
127
TIFF
2025072728000004.tif
34
127
（上記一般式（３）中、Ｒ
７
は、炭素数２以上の炭化水素基を表す。）
［２］上記［１］に記載の積層フィルムでは、上記一般式（３）におけるＲ
７
は、炭素数２以上のアルキル基を表してもよい。
［３］上記［１］に記載の積層フィルムでは、上記一般式（３）におけるＲ
７
は、エチル基またはプロピル基を表してもよい。
［４］上記［１］から［３］のいずれかに記載の積層フィルムでは、上記一般式（１）におけるＲ
１
～Ｒ
６
のうち１つ以上３つ以下が、上記一般式（３）で表される原子団を表してもよい。
［５］上記［１］から［４］のいずれかに記載の積層フィルムにおいて、上記延伸フィルムの延伸方向と上記液晶配向固化層の遅相軸方向とのなす角度は、５°を超過し２０°以下であってもよい。
［６］上記［１］から［５］のいずれかに記載の積層フィルムにおいて、上記配向膜は、分子量１０００以下のショ糖誘導体をさらに含んでいてもよい。
［７］本発明の別の局面による位相差層付偏光板の製造方法は、第１のフィルム基材と第１の配向膜とを備える第１の延伸フィルムであって、長尺状を有する第１の延伸フィルムを準備する工程と；該第１の配向膜の表面に、ホモジニアス配向した棒状の液晶化合物を含む第１の液晶配向固化層を形成する工程と；第２のフィルム基材と第２の配向膜とを備える第２の延伸フィルムであって、長尺状を有する第２の延伸フィルムを準備する工程と；該第２の配向膜の表面に、ホモジニアス配向した棒状の液晶化合物を含む第２の液晶配向固化層を形成する工程と；該第１の液晶配向固化層と該第２の液晶配向固化層とを貼り合わせる工程と；該第２の液晶配向固化層に貼り付けられた該第１の液晶配向固化層から、該第１の延伸フィルムをはく離する工程と；該第１の液晶配向固化層における該第２の液晶配向固化層と反対側の表面に、長尺状を有する偏光子を貼り付ける工程と；を含んでいる。該第１の配向膜および該第２の配向膜のそれぞれは、上記一般式（１）で表される構成単位を有するセルロース系樹脂を含んでいる。該第１の配向膜および該第２の配向膜のそれぞれの厚みは、０．１μｍ～１０μｍである。該第１の延伸フィルムの延伸方向は、該第１の延伸フィルムの長尺方向と実質的に平行である、該第２の延伸フィルムの延伸方向は、該第２の延伸フィルムの長尺方向と実質的に直交している。該第１の液晶配向固化層の遅相軸方向と該第１の延伸フィルムの延伸方向とは、互いに交差している。該第２の液晶配向固化層の遅相軸方向と該第２の延伸フィルムの延伸方向とは、互いに交差している。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の実施形態によれば、外観に優れた液晶配向固化層を備える積層フィルムであって、位相差層付偏光板の製造に好適な積層フィルムを実現し得る。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、本発明の１つの実施形態による積層フィルムの概略断面図である。
図２は、図１の積層フィルムの概略平面図である。
図３は、本発明の別の局面による位相差層付偏光板の製造方法に用いられる第１の積層フィルムおよび第２の積層フィルムの概略断面図である。
図４は、図３の第１の積層フィルムおよび第２の積層フィルムの概略平面図である。
図５は、図４の第１の積層フィルムと第２の積層フィルムとを貼り合わせた積層位相差フィルムの概略断面図である。
図６は、図５の積層位相差フィルムの概略平面図である。
図７は、図５の積層位相差フィルムに偏光板に貼り付けた位相差層付偏光板の概略断面図である。
図８は、図７の位相差層付偏光板の概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の代表的な実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。なお、見やすくかつ理解を容易にするために、図面は模式的または概念的に描かれており、長さ、幅、形状、大きさ、比率、方向、個数等は実際と異なっている場合があり、図面間で対応していない場合がある。
【０００９】
（用語および記号の定義）
本明細書における用語および記号の定義は下記の通りである。
（１）屈折率（ｎｘ、ｎｙ、ｎｚ）
「ｎｘ」は面内の屈折率が最大になる方向（すなわち、遅相軸方向）の屈折率であり、「ｎｙ」は面内で遅相軸と直交する方向（すなわち、進相軸方向）の屈折率であり、「ｎｚ」は厚み方向の屈折率である。
（２）面内位相差（Ｒｅ）
「Ｒｅ（λ）」は、２３℃における波長λｎｍの光で測定した面内位相差である。例えば、「Ｒｅ（５５０）」は、２３℃における波長５５０ｎｍの光で測定した面内位相差である。Ｒｅ（λ）は、層（フィルム）の厚みをｄ（ｎｍ）としたとき、式：Ｒｅ（λ）＝（ｎｘ－ｎｙ）×ｄによって求められる。
（３）厚み方向の位相差（Ｒｔｈ）
「Ｒｔｈ（λ）」は、２３℃における波長λｎｍの光で測定した厚み方向の位相差である。例えば、「Ｒｔｈ（５５０）」は、２３℃における波長５５０ｎｍの光で測定した厚み方向の位相差である。Ｒｔｈ（λ）は、層（フィルム）の厚みをｄ（ｎｍ）としたとき、式：Ｒｔｈ（λ）＝（ｎｘ－ｎｚ）×ｄによって求められる。
（４）Ｎｚ係数
Ｎｚ係数は、Ｎｚ＝Ｒｔｈ／Ｒｅによって求められる。
（５）実質的に平行または直交
「実質的に直交」および「略直交」という表現は、２つの方向のなす角度が９０°±１°である場合を包含し、「実質的に平行」および「略平行」という表現は、２つの方向のなす角度が０°±１°である場合を包含する。さらに、本明細書において単に「直交」または「平行」というときは、実質的に直交または実質的に平行な状態を含み得るものとする。
また、「実質的に直交することなく交差する」とは、２つの方向のなす角度が、実質的に直交せず、かつ、実質的に平行でもないことを意味する。より具体的には、「実質的に直交することなく交差する」という表現は、２つの方向のなす角度が、１°を超過し８９°未満である場合を包含する。
（６）角度
本明細書において角度に言及するときは、特段の言及がない限り、当該角度は基準方向に対して時計回りおよび反時計回りの両方を包含する。したがって、例えば「４５°」は±４５°を意味する。
【００１０】
Ａ．積層フィルムの全体構成
図１は本発明の１つの実施形態による積層フィルムの概略断面図である。
図示例の積層フィルム１００は、所定方向に延伸された延伸フィルム１と、液晶配向固化層２と、を備えている。延伸フィルム１は、フィルム基材１１と、配向膜１２と、を備えている。配向膜１２は、代表的には、フィルム基材１１の厚み方向の一方面上に配置されている。配向膜１２の厚みは、０．１μｍ～１０μｍである。配向膜１２は、下記一般式（１）で表される構成単位を有するセルロース系樹脂を含んでいる。
TIFF
2025072728000005.tif
33
153
（上記一般式（１）中、Ｒ
１
～Ｒ
６
は、それぞれ独立して、水素原子、下記一般式（２）で表されるメチルカルボニル基、または、下記一般式（３）で表される原子団を表す。Ｒ
１
～Ｒ
６
のうち少なくとも１つは、下記一般式（３）で表される原子団を表す。）
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2025072728000006.tif
29
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2025072728000007.tif
34
127
（上記一般式（３）中、Ｒ
７
は、炭素数２以上の炭化水素基を表す。）
液晶配向固化層２は、配向膜１２の表面に積層されている。液晶配向固化層２は、ホモジニアス配向した棒状の液晶化合物を含んでいる。本明細書において「配向固化層」とは、液晶化合物が層内で所定の方向に配向し、その配向状態が固定されている層をいう。なお、「配向固化層」は、後述のように液晶モノマーを硬化させて得られる配向硬化層を包含する概念である。液晶配向固化層２は、面内位相差を有している。
図２に示すように、延伸フィルムの延伸方向Ｘと液晶配向固化層の遅相軸方向（遅相軸の延びる方向）Ｙとは、互いに交差している。
本発明者らは、配向膜の材料および厚みが、液晶配向固化層における格子ムラの発生に影響することを発見した。そこで、配向膜の構成について鋭意検討した結果、配向膜が特定のセルロース系樹脂を含み、かつ、当該配向膜を十分に薄厚化することにより、液晶配向固化層における格子ムラを抑制し得ることを見出した。より具体的には、配向膜が上記した一般式（１）で表される構成単位を有するセルロース系樹脂を含み、かつ、配向膜の厚みが１０μｍ以下であるので、液晶配向固化層における格子ムラを抑制し得、優れた外観を有する液晶配向固化層を実現し得る。
また、このような配向膜の表面に形成される液晶配向固化層の遅相軸方向は、延伸フィルムの延伸方向に対して交差している。この現象は、上記一般式（３）で表される原子団がセルロース主骨格に対してずれて配向され、棒状の液晶化合物が当該原子団と相互作用して配向されることにより生じると推察され得る。ただし、このような推察は、本願発明の実施形態およびそのメカニズムを拘束するものではない。
（【００１１】以降は省略されています）

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