JP2015203768A - Manufacturing method of retardation film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、位相差フィルムの製造方法に関し、より詳しくは、長尺のフィルム基材を搬送しながら順次処理することにより、そのフィルム基材上に、配向膜と、位相差層とをこの順に積層して得られる位相差フィルムの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a retardation film, and more specifically, by sequentially processing a long film substrate while conveying the film, an alignment film and a retardation layer are formed in this order on the film substrate. The present invention relates to a method for producing a retardation film obtained by laminating.
近年、3次元表示可能なフラットパネルディスプレイが提供されている。3次元画像表示では、例えばパッシブ方式等により、右目用の映像と、左目用の映像とを、それぞれ選択的に視聴者の右目及び左目に提供することが必要となる。 In recent years, flat panel displays capable of three-dimensional display have been provided. In the three-dimensional image display, it is necessary to selectively provide a right-eye video and a left-eye video to the viewer's right eye and left eye, respectively, using, for example, a passive method.
パッシブ方式では、画像表示パネルの垂直方向に連続する画素を、順次交互に右目用及び左目用に割り当て、それぞれ右目用及び左目用の画像データで駆動し、これにより右目用の映像と左目用の映像とを同時に表示する。また、画像表示パネルのパネル面に位相差フィルムを配置し、右目用及び左目用の画素からの直線偏光による出射光を、右目用及び左目用で方向の異なる円偏光に変換する。これにより、パッシブ方式では、対応する偏光フィルタを備えてなるめがねを装着して、右目用の映像と左目用の映像とをそれぞれ選択的に視聴者の右目及び左目に提供する。 In the passive method, pixels that are continuous in the vertical direction of the image display panel are sequentially assigned to the right eye and the left eye, and driven by the image data for the right eye and the left eye, respectively. Display images simultaneously. In addition, a retardation film is disposed on the panel surface of the image display panel, and light emitted by linearly polarized light from the right-eye and left-eye pixels is converted into circularly polarized light having different directions for the right-eye and left-eye. Accordingly, in the passive method, glasses equipped with corresponding polarizing filters are attached, and a right eye image and a left eye image are selectively provided to the viewer's right eye and left eye, respectively.
位相差フィルムは、透明フィルム材による基材に配向膜、位相差層(液晶層)が順次設けられる。位相差フィルムは、この位相差層が液晶材料により形成され、この液晶材料の配向を配向膜の配向規制力によりパターンニングする。なお、配向規制力を発揮する配向膜は、例えば特許文献1、2に記載のように種々の作製手法により作製される。そして、このパターンニングにより、位相差フィルムでは、液晶表示パネルにおける画素の割り当てに対応して、一定の幅により右目用の領域と左目用の領域とが順次交互に形成され、右目用及び左目用の画素からの出射光にそれぞれ対応する位相差を与える。
In the retardation film, an alignment film and a retardation layer (liquid crystal layer) are sequentially provided on a substrate made of a transparent film material. In the retardation film, the retardation layer is formed of a liquid crystal material, and the alignment of the liquid crystal material is patterned by the alignment regulating force of the alignment film. The alignment film exhibiting the alignment regulating force is manufactured by various manufacturing methods as described in
これにより、画像表示装置では、順次入力される画像データにより画像表示パネルを駆動して、奇数ライン及び偶数ラインの画素をそれぞれ右目用及び左目用の画像データにより駆動し、右目用及び左目用の映像を同時に表示する。また、画像表示パネルに配置した偏光フィルタにより画像表示パネルの出射光を直線偏光に変換し、この偏光フィルタに積層されて配置された位相差フィルムにより、偏光フィルタの出射光に右目及び左目に対応する位相差を与える。 Thus, in the image display device, the image display panel is driven by the sequentially input image data, the pixels of the odd lines and the even lines are driven by the image data for the right eye and the left eye, respectively, and for the right eye and the left eye. Display images simultaneously. Also, the output light from the image display panel is converted to linearly polarized light by the polarizing filter placed on the image display panel, and the right and left eyes are handled by the retardation film placed on the polarizing filter. To give the phase difference.
ところで、液晶表示装置等の画像表示装置では、画像表示パネルのパネル面に、ハードコート、反射防止、電磁波シールド等を目的とした各種の光学フィルムが設けられている。これらの光学フィルムでは、透明フィルムによる基材の表面に、目的とする機能に応じた各種の機能層が設けられ、さらに上下の層との貼り合わせを目的として粘着層(接着剤層)が設けられる。ここで、接着剤層は、例えば基材の全面に接着剤を塗布して作製され、光学フィルムを所望の対象に貼り付けるために設けられる。これにより、上述した光学フィルムは、画像表示装置の製造過程において、粘着剤層によりパネル面に貼り付けて保持される。 By the way, in an image display device such as a liquid crystal display device, various optical films for the purpose of hard coating, antireflection, electromagnetic wave shielding and the like are provided on the panel surface of the image display panel. In these optical films, various functional layers corresponding to the intended function are provided on the surface of the substrate made of a transparent film, and an adhesive layer (adhesive layer) is provided for the purpose of bonding to the upper and lower layers. It is done. Here, the adhesive layer is produced, for example, by applying an adhesive to the entire surface of the substrate, and is provided for attaching the optical film to a desired object. Thereby, the optical film mentioned above is affixed and hold | maintained on a panel surface by an adhesive layer in the manufacture process of an image display apparatus.
さて、このような光学フィルムでは、そのフィルムにより構成される基材において、何らかの原因で人間の皮脂(例えば20〜30μm程度)等の異物が付着する場合がある。このような場合、光学フィルムの作製に必要な配向膜、位相差層(液晶層)を塗工し、さらにプライマー層やUV接着剤等の接着剤層を塗工すると、その表面自由エネルギーの違いから、それぞれの層においてハジキが発生する。このようなハジキは、目視できる程度の直径(例えば300μm程度)となり、製品としては欠陥となる。 In such an optical film, foreign substances such as human sebum (for example, about 20 to 30 μm) may adhere to the base material constituted by the film for some reason. In such a case, when the alignment film and retardation layer (liquid crystal layer) necessary for the production of the optical film are applied, and further an adhesive layer such as a primer layer or UV adhesive is applied, the difference in surface free energy Therefore, repelling occurs in each layer. Such a repellency has a diameter that can be seen (for example, about 300 μm), and is a defect as a product.
本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、蛋白質等の異物が付着したフィルム基材を用いて位相差フィルムを製造するにあたり、そのフィルム基材上に形成させる配向膜、位相差層等におけるハジキの発生を抑制することができ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。 The present invention has been proposed in view of such circumstances, and in producing a retardation film using a film substrate to which foreign substances such as proteins are attached, an alignment film formed on the film substrate, It aims at providing the manufacturing method of the phase difference film which can suppress generation | occurrence | production of the repellency in a phase difference layer.
本発明者は、上述した課題を解決するための鋭意検討を重ねた。その結果、フィルム基材に配向膜を形成させるための配向膜組成物を塗工するに先立ち、そのフィルム基材に対して、所定の溶剤を塗布したグラビアロールを接触させて洗浄処理を施すことで、フィルム基材に付着した異物を効果的に除去して、基材上に形成される層におけるハジキの発生を抑制することができることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は以下のものを提供する。 This inventor repeated earnest examination for solving the subject mentioned above. As a result, prior to applying the alignment film composition for forming the alignment film on the film substrate, the gravure roll coated with a predetermined solvent is brought into contact with the film substrate and subjected to a cleaning treatment. Thus, the present inventors have found that it is possible to effectively remove foreign substances adhering to the film base material and to suppress the occurrence of repellency in the layer formed on the base material, thereby completing the present invention. That is, the present invention provides the following.
(1)本発明は、長尺のフィルム基材を搬送しながら順次処理することにより、該フィルム基材上に、配向膜と、位相差層とをこの順に積層して得られる位相差フィルムの製造方法であって、配向膜を形成するための配向膜組成物を塗工する前に、前記フィルム基材に対して、イソプロピルアルコールを含む溶剤をグラビアロールで接触させることによって洗浄することを特徴とする位相差フィルムの製造方法である。 (1) The present invention is a retardation film obtained by laminating an alignment film and a retardation layer in this order on the film substrate by sequentially treating the film substrate while conveying a long film substrate. A manufacturing method, wherein before the alignment film composition for forming the alignment film is applied, the film substrate is cleaned by bringing a solvent containing isopropyl alcohol into contact with the gravure roll. A method for producing a retardation film.
(2)また本発明は、(1)に係る発明において、前記フィルム基材が、アクリル樹脂からなることを特徴とする位相差フィルムの製造方法である。 (2) Moreover, this invention is a manufacturing method of the phase difference film characterized by the said film base material consisting of an acrylic resin in the invention which concerns on (1).
(3)また本発明は、(1)又は(2)に係る発明において、前記溶剤が、イソプロピルアルコールとトルエンとの混合溶剤であることを特徴とする位相差フィルムの製造方法である。 (3) Moreover, this invention is a manufacturing method of the phase difference film characterized by the said solvent which is the invention which concerns on (1) or (2) being a mixed solvent of isopropyl alcohol and toluene.
(4)また本発明は、(3)に係る発明において、前記混合溶剤が、イソプロピルアルコールを50質量%以上の割合で含有することを特徴とする位相差フィルムの製造方法である。 (4) Moreover, this invention is a manufacturing method of the phase difference film characterized by the said mixed solvent containing isopropyl alcohol in the ratio which is 50 mass% or more in the invention which concerns on (3).
(5)また本発明は、(1)乃至(4)の何れかに係る発明において、前記グラビアロールに対して、前記フィルム基材を10m/min〜50m/minの搬送速度で搬送することを特徴とする位相差フィルムの製造方法である。 (5) Moreover, this invention is the invention which concerns on either of (1) thru | or (4), and conveys the said film base material with the conveyance speed of 10 m / min-50 m / min with respect to the said gravure roll. It is the manufacturing method of the retardation film characterized.
(6)また本発明は、(1)乃至(4)の何れかに係る発明において、前記グラビアロールと前記フィルム基材との接触長さが2cm〜10cmであることを特徴とする位相差フィルムの製造方法である。 (6) In the invention according to any one of (1) to (4), the contact length between the gravure roll and the film substrate is 2 cm to 10 cm. It is a manufacturing method.
(7)また本発明は、(1)乃至(4)の何れかに係る発明において、ドロー比が50%〜150%であることを特徴とする位相差フィルムの製造方法である。 (7) Moreover, this invention is a manufacturing method of the retardation film characterized by the draw ratio being 50% to 150% in the invention according to any one of (1) to (4).
本発明によれば、フィルム基材の表面に付着した蛋白質等の異物を効果的に除去することができるので、そのフィルム基材上に形成させる配向膜、位相差層、さらには接着剤層等を形成した場合においても、各層におけるハジキの発生を有効に抑制することができ、位相差フィルムの外観不良の発生を防ぐことができる。 According to the present invention, foreign substances such as proteins adhering to the surface of the film substrate can be effectively removed, so that an alignment film, a retardation layer, an adhesive layer, and the like formed on the film substrate are used. Even when the film is formed, the occurrence of cissing in each layer can be effectively suppressed, and the appearance defect of the retardation film can be prevented.
以下、本発明の具体的な実施形態(以下、「本実施の形態」という)について、図面を参照しながら以下の順で詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。
1.位相差フィルムの製造方法の概要
2.位相差フィルムの構成
3.位相差フィルムの製造方法について
3−1.フィルム基材の表面洗浄(前処理方法)
3−2.位相差フィルムの製造装置
Hereinafter, specific embodiments of the present invention (hereinafter referred to as “present embodiments”) will be described in detail in the following order with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, A various change is possible in the range which does not change the summary of this invention.
1. 1. Outline of production method of
3-2. Retardation film production equipment
≪1.位相差フィルムの製造方法の概要≫
図1は、本実施の形態に係る位相差フィルム1の断面図である。図1に示すように、位相差フィルム1は、例えばアクリル樹脂等からなる長尺のフィルム基材(以下、単に「基材」ともいう)11上に配向膜12が形成され、この配向膜12上に位相差層形成用の重合性液晶組成物を塗工することによって位相差層(液晶層)13が形成されてなる。
<< 1. Outline of retardation film manufacturing method >>
FIG. 1 is a cross-sectional view of a
このような位相差フィルム1では、基材11上に形成した位相差層13が、UV接着剤等の接着剤層を介して偏光子に貼り合せられて又は転写されて、位相差フィルム1に偏光子が貼合した光学フィルムが形成される。具体的に、図2は、その光学フィルム2の一例を示す断面図である。この図2に示すように、光学フィルム2は、位相差フィルム1にUV接着剤等からなる接着剤層20を介して偏光子21が貼り合わされてなる。
In such a
ここで、位相差フィルム1においては、配向膜、位相差層等を支持するフィルム基材に何らかの原因で人間の皮脂(例えば20μm〜30μm程度(幅方向))等の異物が付着することがある。このような場合、その基材上に配向膜組成物、液晶組成物を塗工し、さらに形成された位相差層上にプライマー層を形成させる塗工液、接着剤層を形成させる塗工液を塗工していくと、その表面自由エネルギーの違いから、塗工液を均一に塗工することができずに下層が露出してしまう、いわゆる「ハジキ」が発生する。図3は、アクリル樹脂等からなるフィルム基材上に付着した蛋白質等の異物により、配向膜、位相差層、さらにプライマー層、接着剤層にハジキが生じている様子を模式的に示す図である。
Here, in the
この図3に示すように、フィルム基材上に付着した異物は、例えば目視できる程度の直径(例えば300μm程度)を有し、その高さ方向の大きさも3μm〜4μm程度である。このように基材上に付着した異物に起因してハジキが発生すると、そのハジキが生じた部分の位相差が小さくなり、欠点等を発生させて外観不良を引き起こし、製品としては欠陥となる。また、このようなハジキの発生は、位相差フィルムの歩留まりを低下させることにもなる。通常フィルムでは、微粘着ロール等によって基材上に付着した異物を除去するが、その場合、微粘着ロールから粘着成分が基材に転写してしまうことがあり、その結果として位相差フィルムの配向性を悪化させるという不具合が生じる。 As shown in FIG. 3, the foreign matter adhering to the film substrate has a visible diameter (eg, about 300 μm), and the height is about 3 μm to 4 μm. Thus, when repelling occurs due to the foreign matter adhering to the base material, the phase difference of the part where the repelling occurs is reduced, causing a defect or the like to cause an appearance defect, resulting in a defect as a product. Moreover, the occurrence of such repellency also reduces the yield of the retardation film. In ordinary films, foreign substances adhering to the substrate are removed by a slightly adhesive roll, etc., but in that case, the adhesive component may be transferred from the slightly adhesive roll to the substrate, resulting in the orientation of the retardation film. The problem of deteriorating the sex occurs.
そこで、本実施の形態においては、長尺のフィルム基材を搬送しながら順次処理することにより、そのフィルム基材上に、配向膜と、位相差層とをこの順に積層して得られる位相差フィルムの製造方法において、配向膜を形成するための配向膜組成物を塗工する前に、そのフィルム基材に対して、所定の溶剤をグラビア法で接触させることによって洗浄処理を行う。具体的に、その溶剤としては、イソプロピルアルコールを含む溶剤を用いる。 Therefore, in the present embodiment, a retardation obtained by laminating an alignment film and a retardation layer in this order on the film substrate by sequentially treating the long film substrate while conveying it. In the method for producing a film, before applying an alignment film composition for forming an alignment film, a cleaning treatment is performed by bringing a predetermined solvent into contact with the film substrate by a gravure method. Specifically, a solvent containing isopropyl alcohol is used as the solvent.
このように、イソプロピルアルコールを含有する溶剤をグラビア法でフィルム基材に接触させることで、その溶剤によりフィルム基材上に付着した蛋白質等の異物を浮かせるようにするとともに、そのグラビアロールの表面の彫刻(表面凹凸)により浮き上がった異物を擦り落とす(掻き落とす)ようにすることができる。 In this way, by bringing a solvent containing isopropyl alcohol into contact with the film substrate by the gravure method, the solvent causes foreign substances such as proteins attached on the film substrate to float, and the surface of the gravure roll It is possible to scrape (scrap off) foreign matter that has been lifted by engraving (surface irregularities).
本実施の形態に係る位相差フィルムの製造方法では、配向膜を形成するための配向膜組成物を塗工する前に、このようにしてフィルム基材に対して洗浄処理を施すことにより、異物が除去されるとともにフィルム基材表面の濡れ性が改善され、その後に、配向膜組成物や、液晶組成物、さらにはプライマー層や接着剤層を形成するための組成物を塗工した場合でも、フィルム基材上に形成された各層におけるハジキの発生を防ぐことができる。 In the method for producing a retardation film according to the present embodiment, before the alignment film composition for forming the alignment film is applied, the film base material is subjected to a cleaning treatment in this manner, thereby forming a foreign material. Is removed and the wettability of the film substrate surface is improved. After that, even when an alignment film composition, a liquid crystal composition, or a composition for forming a primer layer or an adhesive layer is applied. The occurrence of repelling in each layer formed on the film substrate can be prevented.
また、この位相差フィルムの製造方法によれば、上述のようにしてフィルム基材に対して洗浄処理を施すことによって、そのフィルム基材の表面が改質され、フィルム基材とそのフィルム基材上に形成する配向膜との密着性を向上させることができる。 Moreover, according to this method for producing a retardation film, the surface of the film base is modified by subjecting the film base to a cleaning treatment as described above. Adhesiveness with the alignment film formed thereon can be improved.
≪2.位相差フィルムの構成≫
より具体的な本実施の形態に係る位相差フィルムの製造方法の説明に先立ち、先ずは、図1及び図2に一例を示した位相差フィルムの構成について簡単に説明する。
≪2. Composition of retardation film >>
Prior to description of a more specific method for producing a retardation film according to the present embodiment, first, the configuration of the retardation film shown as an example in FIGS. 1 and 2 will be briefly described.
(1)基材(フィルム基材)
基材11は、透明フィルム材であり、配向膜12を支持する機能を有し、長尺に形成されている。基材11は、位相差が小さいことが好ましく、面内位相差(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。Re値が10nmを超えると、例えばパターン配向膜を用いたフラットパネルディスプレイの表示品質が悪くなる可能性がある点で好ましくない。
(1) Substrate (film substrate)
The
基材11を構成するフィルム材としては、ロール状に巻き取ることができる可撓性を有するフレキシブル材であることが好ましい。このようなフレキシブル材としては、例えば、アクリル系ポリマー(アクリル樹脂)、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレート等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン、トリアセチルセルロース等を挙げることができる。
As a film material which comprises the
なお、これらのようなフィルム基材の中でも、アクリル樹脂からなる基材の場合は特に、蛋白質等の異物が付着しやすい。本実施の形態に係る位相差フィルムの製造方法においては、このようなアクリル基材等であっても好適に用いることができ、ハジキの発生を抑制しながら位相差フィルムを製造することができる。 Among these film base materials, in the case of a base material made of an acrylic resin, foreign substances such as proteins are likely to adhere. In the method for producing a retardation film according to the present embodiment, even such an acrylic base material can be suitably used, and a retardation film can be produced while suppressing the occurrence of cissing.
基材11の厚みとしては、特に限定されないが、例えば20μm〜200μmの範囲内とすることが好ましい。基材11の厚さが20μm未満であると、位相差フィルムとして最低限必要な自己支持性を付与できない場合があり好ましくない。一方で、厚さが200μmを超えると、位相差フィルムが長尺状である場合に、長尺状の位相差フィルムを裁断加工して枚葉の位相差フィルムとするにあたって、加工屑が増加したり、裁断刃の磨耗が早くなってしまうことがあり好ましくない。
Although it does not specifically limit as thickness of the
基材11は、単一の層からなる構成に限られるものではなく、複数の層が積層された構成を有してもよい。複数の層が積層された構成を有する場合は、同一組成の層が積層されてもよく、また異なった組成を有する複数の層が積層されてもよい。
The
(2)配向膜
配向膜12は、基材11上に配向膜用組成物(配向膜組成物)を塗布(塗工)して硬化させて得られた硬化物からなる。この配向膜12は、特に限定されないが、例えば、偏光照射により光配向性を発揮する光配向材料を用い光照射によって配向させる光配向方式により形成することができる。
(2) Alignment film The
なお、配向膜12は、パターン状に形成したパターン配向膜であっても、基材11上にベタ状に形成したベタ膜であってもよい。パターン配向膜とする場合、その配向パターンは、例えば、凹凸形状を有するロールで圧延し、その凹凸形状を転写するラビング処理によって形成されてもよいし、上述のように偏光照射により光配向性を発揮する光配向材料を用いて光照射によって配向させる光配向方式によって形成されてもよい。ラビング処理によってパターン配向膜を形成する場合、配向膜(パターン配向膜)12は、広く一般に用いられるエネルギー線硬化性樹脂(紫外線硬化樹脂等)を含有するものであればどのようなものであってもよい。
The
例えば光配向方式によって配向膜(光配向膜)12を形成する場合、配向膜12は配向膜組成物を含有する。この配向膜組成物は、偏光照射により光配向性を発揮する光配向材料と、この光配向材料を溶かす溶媒とを含有する。
For example, when the alignment film (photo-alignment film) 12 is formed by a photo-alignment method, the
(光配向材料)
光配向材料とは、偏光紫外線の照射により配向規制力を発現できる材料をいう。配向規制力とは、光配向材料を含む配向膜を形成し、この配向膜上に液晶化合物(位相差層形成用の重合性液晶組成物)からなる層を形成したとき、液晶化合物を所定の方向に配列させる機能をいう。
(Photo-alignment material)
The photo-alignment material refers to a material that can exhibit an alignment regulating force by irradiation with polarized ultraviolet rays. The alignment regulating force means that an alignment film containing a photo-alignment material is formed, and a liquid crystal compound (polymerizable liquid crystal composition for forming a retardation layer) is formed on the alignment film, The function to arrange in the direction.
光配向材料としては、偏光を照射することにより配向規制力を発現するものであれば特に限定されるものではない。このような光配向材料は、シス−トランス変化によって分子形状のみを変化させて配向規制力を可逆的に変化させる光異性化材料と、偏光を照射することにより分子そのものを変化させる光反応材料とに大別することができる。本実施の形態においては、光異性化材料及び光反応材料のいずれであっても好適に用いることができるが、不可逆的に配向規制力を発現することが可能となり、配向規制力の経時安定性において優れる点で光反応材料を用いることがより好ましい。光反応材料の中でも、安定性及び反応性(感度)等の点から光二量化型材料を用いることがより好ましい。 The photo-alignment material is not particularly limited as long as it exerts alignment regulating force by irradiating polarized light. Such photo-alignment materials include a photoisomerization material that reversibly changes the alignment regulation force by changing only the molecular shape by cis-trans change, and a photoreactive material that changes the molecule itself by irradiating polarized light. Can be broadly classified. In the present embodiment, either a photoisomerization material or a photoreactive material can be suitably used, but it becomes possible to express an orientation regulating force irreversibly, and stability over time of the orientation regulating force. It is more preferable to use a photoreactive material because it is excellent in the above. Among photoreactive materials, it is more preferable to use a photodimerization type material from the viewpoint of stability and reactivity (sensitivity).
なお、光二量化型材料として、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、又はシンナミリデン酢酸誘導体を有するポリマーが挙げられる。その中でも、配向規制力が良好である点で、シンナメート、クマリンの一方又は両方を有するポリマーが好ましく用いられる。なお、光配向材料は、1種類のみであってもよく、2種類以上を混合させて用いてもよい。 Examples of the photodimerization-type material include polymers having cinnamate, coumarin, benzylidenephthalimidine, benzylideneacetophenone, diphenylacetylene, stilbazole, uracil, quinolinone, maleinimide, or cinnamylideneacetic acid derivatives. Among them, a polymer having one or both of cinnamate and coumarin is preferably used from the viewpoint of good alignment regulating power. In addition, only one type of photo-alignment material may be used, or two or more types may be mixed and used.
(溶媒)
配向膜組成物に用いる溶媒としては、上述した光配向材料を所望の濃度に溶解できるものであれば特に限定されるものでなく、例えば、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、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、イソプロピルアルコール等のアルコール系溶媒を例示することができる。また、溶媒は、1種類単独であってもよいし、2種類以上の混合溶媒であってもよい。
(solvent)
The solvent used in the alignment film composition is not particularly limited as long as it can dissolve the above-described photo-alignment material at a desired concentration. For example, hydrocarbon solvents such as benzene and hexane, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl Ketone solvents such as ketone and cyclohexanone, ether solvents such as tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane and propylene glycol monoethyl ether, alkyl halide solvents such as chloroform and dichloromethane, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate and propylene Ester solvents such as glycol monomethyl ether acetate, amide solvents such as N, N-dimethylformamide, sulfoxide solvents such as dimethyl sulfoxide, anone solvents such as cyclohexane, methanol, ethanol, isopropyl alcohol It can be exemplified an alcohol solvent such Lumpur. In addition, one type of solvent may be used alone, or two or more types of mixed solvents may be used.
また、溶媒の量としては、特に限定されないが、光配向材料100質量部に対して600質量部〜3900質量部程度であることが好ましい。溶媒の量が600質量部未満であると、光配向材料を均一に溶かすことができない可能性がある。一方で、溶媒の量が3900質量部を超えると、溶媒の一部が残存し、基材上に配向膜組成物を塗工したときに、その残存した溶媒が基材に浸透してしまい、その結果として、光配向性と、基材に対する密着性との両方が低下する可能性がある。 Further, the amount of the solvent is not particularly limited, but is preferably about 600 to 3900 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the photo-alignment material. If the amount of the solvent is less than 600 parts by mass, the photo-alignment material may not be dissolved uniformly. On the other hand, when the amount of the solvent exceeds 3900 parts by mass, a part of the solvent remains, and when the alignment film composition is applied onto the substrate, the remaining solvent penetrates into the substrate, As a result, both the photo-alignment property and the adhesion to the substrate may be reduced.
配向膜12の厚さとしては、後述する液晶化合物(位相差層形成用の重合性液晶組成物)に対して所望の配向規制力を発現できる範囲内であれば特に限定されないが、100nm〜1000nmの範囲内であることが好ましい。配向膜12の厚さが100nm未満であると、液晶化合物に対して所望の配向規制力を発現できない可能性がある。一方で、厚さが1000nmを超えると、密着性が低減する可能性がある。
The thickness of the
(3)位相差層(液晶層)
位相差層(液晶層)13は、重合性液晶組成物を含有する。この重合性液晶組成物は、液晶性を示し分子内に重合性官能基を有する液晶化合物(棒状化合物)を含有する。
(3) Retardation layer (liquid crystal layer)
The retardation layer (liquid crystal layer) 13 contains a polymerizable liquid crystal composition. This polymerizable liquid crystal composition contains a liquid crystal compound (rod-like compound) exhibiting liquid crystallinity and having a polymerizable functional group in the molecule.
液晶化合物は、屈折率異方性を有し、規則的に配列することにより所望の位相差性を付与する機能を有する。液晶化合物としては、例えば、ネマチック相、スメクチック相等の液晶相を示す材料が挙げられるが、他の液晶相を示す液晶化合物と比較して規則的に配列させることが容易である点で、ネマチック相の液晶性を示す材料を用いることが好ましい。また、上述した配向膜12を垂直配向膜からなるものとし、液晶化合物をホメオトロピック配向させる場合には、ホメオトロピック配向を形成することができるホメオトロピック液晶材料であれば特に限定されない。
The liquid crystal compound has refractive index anisotropy and has a function of imparting a desired retardation by regularly arranging the liquid crystal compound. Examples of the liquid crystal compound include materials exhibiting a liquid crystal phase such as a nematic phase and a smectic phase, but the nematic phase is easier in order to arrange regularly than liquid crystal compounds exhibiting other liquid crystal phases. It is preferable to use a material exhibiting the above liquid crystallinity. In addition, when the
液晶化合物は、上述したように分子内に重合性官能基を有する重合性液晶化合物である。重合性官能基を有することにより、液晶化合物を重合して固定することが可能になるため、配列安定性に優れ、位相差性の経時変化が生じにくくなる。また、重合性液晶化合物は、分子内に三次元架橋可能な重合性官能基を有することがより好ましい。三次元架橋可能な重合性官能基を有することで、配列安定性をより一層高めることができる。なお、「三次元架橋」とは、液晶性分子を互いに三次元に重合して、網目(ネットワーク)構造の状態にすることをいう。重合性官能基としては、例えば、紫外線、電子線等の電離放射線、あるいは熱の作用によって重合するものを挙げることができ、より具体的には、ラジカル重合性官能基、カチオン重合性官能基等が挙げられる。 The liquid crystal compound is a polymerizable liquid crystal compound having a polymerizable functional group in the molecule as described above. By having a polymerizable functional group, it is possible to polymerize and fix the liquid crystal compound, so that the alignment stability is excellent and the phase change is less likely to occur over time. The polymerizable liquid crystal compound more preferably has a polymerizable functional group capable of three-dimensional crosslinking in the molecule. By having a polymerizable functional group capable of three-dimensional crosslinking, the sequence stability can be further enhanced. Note that “three-dimensional crosslinking” means that liquid crystal molecules are polymerized three-dimensionally to form a network structure. Examples of the polymerizable functional group include those that polymerize by the action of ionizing radiation such as ultraviolet rays and electron beams, or heat, and more specifically, radical polymerizable functional groups, cationic polymerizable functional groups, and the like. Is mentioned.
重合性液晶化合物の量としては、配向膜12上に塗工する塗工方法に応じて、位相差層形成用塗工液(液晶組成物)の粘度を所望の値に調整できれば特に限定されないが、例えば、液晶組成物中の量として5質量部〜40質量部程度の範囲内とすることができる。なお、重合性液晶化合物は、1種単独で又は2種以上を混合して用いることができる。
The amount of the polymerizable liquid crystal compound is not particularly limited as long as the viscosity of the retardation layer forming coating liquid (liquid crystal composition) can be adjusted to a desired value according to the coating method applied onto the
上述した液晶化合物は、通常、溶媒(希釈溶媒)に溶かされている。溶媒としては、液晶化合物等を均一に分散できるものであれば特に限定されず、例えば、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、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、イソプロピルアルコール等のアルコール系溶媒を例示することができるが、これらに限られるものではない。また、溶媒は、1種類単独であってもよく、2種類以上の混合溶媒であってもよい。 The liquid crystal compound described above is usually dissolved in a solvent (dilution solvent). The solvent is not particularly limited as long as it can uniformly disperse liquid crystal compounds and the like. For example, hydrocarbon solvents such as benzene and hexane, ketone solvents such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone, tetrahydrofuran, 1, Ether solvents such as 2-dimethoxyethane and propylene glycol monoethyl ether, alkyl halide solvents such as chloroform and dichloromethane, ester solvents such as methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate, N, N -Examples include amide solvents such as dimethylformamide, sulfoxide solvents such as dimethyl sulfoxide, anone solvents such as cyclohexane, and alcohol solvents such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol. Kill, but is not limited to these. Moreover, one type of solvent may be single and 2 or more types of mixed solvents may be sufficient as it.
また、溶媒の量としては、特に限定されるものではなく、例えば液晶化合物100質量部に対して66質量部〜900質量部程度とすることができる。溶媒の量が66質量部未満であると、液晶化合物を均一に溶かすことができない可能性がある。一方で、900質量部を超えると、溶媒の一部が残存して信頼性が低下する可能性があり、また均一に塗工することができない可能性がある。 The amount of the solvent is not particularly limited, and can be, for example, about 66 parts by mass to 900 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the liquid crystal compound. If the amount of the solvent is less than 66 parts by mass, the liquid crystal compound may not be dissolved uniformly. On the other hand, when it exceeds 900 mass parts, a part of solvent may remain | survive and reliability may fall and it may not be able to apply uniformly.
その他、液晶組成物には、上述した液晶化合物の配列秩序を害するものでなければ、必要に応じて他の化合物を含んでもよい。例えば、重合禁止剤、可塑剤、界面活性剤、及びシランカップリング剤等を挙げることができる。 In addition, the liquid crystal composition may contain other compounds as necessary, as long as the alignment order of the liquid crystal compounds described above is not impaired. Examples thereof include a polymerization inhibitor, a plasticizer, a surfactant, and a silane coupling agent.
上述したような液晶組成物を配向膜12上に塗工して形成される位相差層13の厚さとしては、特に限定されないが、適切な配向性能を得るためには、500nm〜2000nm程度であることが好ましい。
The thickness of the
≪3.位相差フィルムの製造方法について≫
<3−1.フィルム基材の表面洗浄(前処理方法)>
さて、上述したように、位相差フィルムを構成するフィルム基材においては、何らかの原因で人間の皮脂等の蛋白質といった異物が付着することがある。このような場合、その基材上に配向膜組成物、液晶組成物を塗工し、さらに形成された位相差層上にプライマー層を形成させる塗工液、接着剤層を形成させる塗工液を塗工していくと、その表面自由エネルギーの違いから、それぞれの層においてハジキが発生する(図3の模式図参照)。このような基材上に付着した異物に起因するハジキの発生は、その部分の位相差を小さくし、欠点等を発生させて外観不良を引き起こし、製品としては欠陥となる。
≪3. About production method of retardation film >>
<3-1. Surface cleaning of film substrate (pretreatment method)>
As described above, foreign substances such as proteins such as human sebum may adhere to the film substrate constituting the retardation film for some reason. In such a case, a coating liquid for applying an alignment film composition and a liquid crystal composition on the substrate, and further forming a primer layer on the formed retardation layer, and a coating liquid for forming an adhesive layer When coating is performed, cissing occurs in each layer due to the difference in surface free energy (see the schematic diagram in FIG. 3). The occurrence of repelling due to such foreign matters adhering to the base material reduces the phase difference at that portion, causes defects and the like, causes a poor appearance, and becomes a defect as a product.
そこで、本実施の形態に係る位相差フィルムの製造方法では、フィルム基材11上に配向膜12を形成するための配向膜組成物を塗工するに先立って、そのフィルム基材11に対して、所定の溶剤をグラビアロールで接触させることによって洗浄処理を行う。具体的には、イソプロピルアルコールを含む溶剤をグラビア法を用いてフィルム基材に接触させる。本実施の形態においては、このように、フィルム基材11に対して、イソプロピルアルコールを含む溶剤をグラビア法で接触させることで、フィルム基材の表面に付着した異物をその溶剤により浮き上がらせ、そして浮き上がった状態の異物をグラビアロールの表面の彫刻(表面凹凸)により擦り落とす(掻き落とす)ようにすることができる。
Therefore, in the method for producing a retardation film according to the present embodiment, prior to the application of the alignment film composition for forming the
本実施の形態に係る位相差フィルムの製造方法によれば、前処理としてフィルム基材11に対して上述した洗浄処理を施すことによって、異物を除去するとともにフィルム基材11の表面の濡れ性を改善することができ、そのフィルム基材11上に配向膜組成物や液晶組成物、さらにはプライマー層や接着剤層を形成するための組成物を塗工した場合でも、その基材11上に形成された各層におけるハジキの発生を防ぐことができる。
According to the method for producing a retardation film according to the present embodiment, the
また、このようなフィルム基材11に対する洗浄処理による副次的な効果として、フィルム基材11とそのフィルム基材11上に形成する配向膜12との密着性を高めることができる。
Further, as a secondary effect of such a cleaning process for the
グラビア法を用いて塗布する溶剤としては、上述したように、イソプロピルアルコールを含む溶剤を用いる。溶剤としては、イソプロピルアルコールを単独で含むものであってもよいが、他の有機溶剤との混合溶剤であってもよい。混合溶剤とする場合の他の溶剤としては、イソプロピルアルコールとの混合溶剤としてフィルム基材表面の異物を有効に浮き上がらせることができるものであれば特に限定されないが、例えば、メタノール、エタノール、イソブチルアルコール等の低級アルコール類、ジブチルエーテル、イソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類、アセトン、ジエチルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルプロピルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸n−ブチル等のエステル類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類等を挙げることができる。その中でも、イソプロピルアルコールとトルエンとの混合溶剤を用いることが特に好ましい。 As described above, a solvent containing isopropyl alcohol is used as a solvent to be applied using the gravure method. The solvent may include isopropyl alcohol alone, but may be a mixed solvent with other organic solvents. The other solvent in the case of the mixed solvent is not particularly limited as long as it can effectively lift the foreign material on the surface of the film substrate as a mixed solvent with isopropyl alcohol. For example, methanol, ethanol, isobutyl alcohol Lower alcohols such as dibutyl ether, isopropyl ether and tetrahydrofuran, ketones such as acetone, diethyl ketone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl propyl ketone and cyclohexanone, ethyl acetate, n-propyl acetate, n-acetate Examples thereof include esters such as butyl and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene. Among these, it is particularly preferable to use a mixed solvent of isopropyl alcohol and toluene.
また、混合溶剤を用いる場合には、イソプロピルアルコールの含有量が50質量%以上となるように混合することが好ましい。例えば、イソプロピルアルコールとトルエンとの混合溶剤を用いる場合、その混合割合としては、イソプロピルアルコールを50質量%以上100質量%未満の割合となるように含有させることが好ましい。 Moreover, when using a mixed solvent, it is preferable to mix so that content of isopropyl alcohol may be 50 mass% or more. For example, when a mixed solvent of isopropyl alcohol and toluene is used, it is preferable to contain isopropyl alcohol in a proportion of 50% by mass or more and less than 100% by mass.
<3−2.位相差フィルムの製造装置>
ここで、本実施の形態に係る位相差フィルムの製造方法に用いられる製造装置について説明する。図4は、位相差フィルムの製造装置3の一例を示す図である。この製造装置3は、アクリル樹脂等からなる長尺のフィルム基材11を搬送しながら順次処理して位相差フィルムを製造するものである。
<3-2. Retardation Film Manufacturing Equipment>
Here, the manufacturing apparatus used for the manufacturing method of the retardation film which concerns on this Embodiment is demonstrated. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the retardation
具体的に、この製造装置3は、フィルム基材11を提供する基材提供部31と、フィルム基材11に配向膜組成物を塗工して配向膜12を形成する配向膜形成部32と、基材11の流れ方向に沿った所定形状の第1マスクを介して第1偏光を露光して第1配向領域を形成する第1露光部33と、流れ方向に沿った所定形状の第2マスクを介して第1偏光とは異なる第2偏光を露光して第2配向領域を形成する第2露光部34と、配向膜12上に対して位相差層形成用組成物(液晶組成物)13’を塗工する位相差層形成用組成物塗工部35と、位相差層形成用組成物13’から位相差層13を形成する位相差層形成部36と、位相差層13を形成した後のフィルムを巻き取る巻き取り部37とを備える。
Specifically, the
そして、本実施の形態においては、基材提供部31の前段に、フィルム基材11の表面を洗浄するための基材洗浄部30を備えていることを特徴としている。この基材洗浄部30において、上述したように、フィルム基材11に対して配向膜組成物からなる塗工液を塗工するに先立ち、そのフィルム基材11の表面に付着した異物の除去を行う。
And in this Embodiment, the base-material washing | cleaning
[基材洗浄部30]
基材洗浄部30は、フィルム基材11に対して配向膜12を形成するための配向膜組成物を塗工する前に、そのフィルム基材表面に付着した蛋白質等の異物を洗浄除去する。
[Substrate cleaning unit 30]
The
図5に、基材洗浄部30の構成を模式的に示した概略図を示す。図5に示すように、基材洗浄部30は、所定幅の長尺のフィルム基材11を所定のテンションを付与しながら搬送する搬送ロール機構61と、所定の溶剤を塗布したグラビアロール62とを備える。
In FIG. 5, the schematic which showed the structure of the base-material washing | cleaning
搬送ロール機構61は、ロール状に巻き取られた長尺のフィルム基材11を複数のローラにより搬送して送り出す。この搬送ロール機構61では、図5中の矢印Xに示すように、高さ方向に上下動可能となっており、このように高さ方向でのフィルム基材11の搬送位置を変化させることによって、グラビアロール62とフィルム基材11との接触長さ(図5中のL)等を調整することができる。なお、グラビアロール62とフィルム基材11との接触長さLについては後述する。
The
グラビアロール62は、搬送ロール機構61により所定のテンションで搬送されたフィルム基材11に対して、イソプロピルアルコールを含む溶剤を塗布しながら、そのロール表面の彫刻(表面凹凸)によってフィルム基材11の表面の異物を掻き落とす。グラビアロール62は、図5に示すように、その一部が所定の容器62A内に収容されており、その容器62A内に貯留されているイソプロピルアルコールを含む溶剤がグラビアロール62の表面に塗布されるようになっている。このグラビアロール62としては、一般的にグラビア(コート)法による塗工で使用されているものを用いることができる。なお、グラビアロール62には、ロールの所定位置(回転方向に対し、溶剤塗布後にフィルム基材11と接触する直前の位置)にドクター62Bが設けられており、ロールへの溶剤の塗布量を調整することが可能となっている。
The
このような構成からなる基材洗浄部30では、上述したように、長尺のフィルム基材11を搬送ロール機構61によってグラビアロール62まで搬送し、搬送したフィルム基材11に対して、グラビアロール62でイソプロピルアルコールを含む溶剤を接触させる。このことにより、グラビアロール62の表面に塗布された溶剤によってフィルム基材11の表面の異物が浮き上がり、そしてグラビアロール62の表面に形成された表面凹凸によってその異物が擦り落とされる(掻き落とされる)ようになる。
In the base-material washing | cleaning
ここで、フィルム基材11をグラビアロール62で接触させるにあたっては、その接触度合いも適切に調整することが好ましい。フィルム基材11とグラビアロール62との接触が弱すぎる(小さすぎる)と、フィルム基材11表面の異物を十分に浮き上がらせて掻き落とすことができない可能性があり、一方で、接触が強すぎる(大きすぎる)と、フィルム基材11の内部まで擦られてしまい、基材11上に配向膜、位相差層を形成したとき、その位相差層における液晶化合物の配向性に悪影響をもたらし、光学特性が低下する可能性がある。そこで、基材洗浄部30においては、搬送ロール機構61と、グラビアロール62とを、例えば以下のような点で適切に制御して、フィルム基材11とグラビアロール62とを適度に接触させるようにすることが好ましい。
Here, when the
例えば、搬送ロール機構61により搬送されるフィルム基材11のライン(搬送)速度としては、特に限定されないが、10m/min〜50m/minとすることが好ましく、20m/min〜40m/min程度とすることがより好ましい。ライン速度が10m/min未満であると、乾燥までの時間が遅くなり溶剤がフィルム基材11に想定以上に浸透するため配向性基が基材表面に不足してしまい、配向性が悪化する可能性がある。一方で、ライン速度が50m/minを超えると、乾燥が速まることから溶剤がフィルム基材11に必要十分に浸透することができず、溶剤の基材11への密着性が低下し、十分にフィルム基材11表面の異物を洗浄除去することができない可能性がある。
For example, the line (conveyance) speed of the
また、ドロー比としては、特に限定されないが、50%〜150%とすることが好ましく、100〜120%とすることがより好ましい。ここで、ドロー比とは、フィルム基材11の搬送速度に対するグラビアロール62の回転数を周速に換算したときの換算周速の比率であり、搬送速度を100としたときの値(比率)である。このドロー比が50%未満であると、単位長さ当たりのフィルム基材11とグラビアロール62との接触長さが短くなり、基材に付着している異物の掻き落とし量が少なくなる可能性がある。一方で、ドロー比が150%を超えると、溶剤供給が不足した状態でグラビアロール62がフィルム基材11に接触するため、基材11に傷をつける可能性がある。
The draw ratio is not particularly limited, but is preferably 50% to 150%, more preferably 100 to 120%. Here, the draw ratio is the ratio of the converted peripheral speed when the rotation speed of the
また、フィルム基材11とグラビアロール62との接触長さ(図5中の「L」)としては、上述したライン速度等にも依存して一概には定まらないが、例えば2cm〜10cm程度とすることが好ましい。接触長さLが2cm未満であると、フィルム基材11とグラビアロール62との接触が非常に弱くなり、十分にフィルム基材11表面の異物を洗浄除去することができない可能性がある。一方で、接触長さLが10cmを超えると、フィルム基材11とグラビアロール62との接触が強くなりすぎてしまい、フィルム基材11の内部まで擦られ、得られる位相差フィルム1の光学特性が低下する可能性がある。
Further, the contact length between the
なお、上述したライン速度、ドロー比、及び接触長さLは、フィルム基材11とグラビアロール62との接触に関して相互に関連する条件であり、それぞれの条件を考慮しながら、適度な接触による洗浄処理が実現できるように設定することが好ましい。
The line speed, the draw ratio, and the contact length L described above are conditions that are related to the contact between the
[基材提供部31]
基材提供部31は、ロールに巻き取った長尺フィルムから基材11を提供する。基材提供部31は、長尺フィルムを連続的に搬送することができれば特に限定されず、一般的な搬送手段を用いることができる。また、所定のテンションを加えた状態で搬送されることが好ましい。具体的には、ロール状の長尺フィルムを供給する巻き出し機及び長尺フィルムを巻き取る巻き取り機、ベルトコンベア、搬送用ロール等を用いることができる。また、エアの吐出と吸引とを行うことにより、長尺配向膜形成用フィルムを浮上させた状態で搬送する浮上式搬送台を用いもよい。
[Substrate providing unit 31]
The base
[配向膜形成部32]
配向膜形成部32は、提供された基材11に対して例えば光配向膜形成用の配向膜組成物を塗工して配向膜(光配向膜)12を形成する。上述したように、配向膜組成物は、例えば、偏光照射により光配向性を発揮する光配向材料と、この光配向材料を溶かす溶媒とを含有する。
[Alignment film forming section 32]
The alignment
配向膜形成部32では、例えば、グラビアコートの手法を適用して基材11上に配向膜組成物を塗工するが、これに限られない。具体的には、グラビアコート法のほか、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、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型塗布方法等により塗工するものであってもよい。
In the alignment
基材11に対して配向膜組成物を塗布する厚さとしては、所望の平面性を達成できる範囲内であれば特に限定されないが、0.03μm〜10μmの範囲内であることが好ましく、0.03μm〜5μmの範囲内であることがより好ましく、0.05μm〜3μmの範囲内であることがさらに好ましい。
The thickness of the alignment film composition applied to the
[第1露光部33及び第2露光部34]
第1露光部33は、光配向膜形成後の基材11を流れ方向に連続又は不連続に移動して、流れ方向に沿ったストライプ状の第1マスクを介して第1偏光を露光してストライプ状の第1配向領域を形成する。また、第2露光部34は、流れ方向に沿ったストライプ状の第2マスクを介して第1偏光とは異なる第2偏光を露光して第1配向領域の間にストライプ状の第2配向領域を形成する。
[
The
第1露光部33及び第2露光部34について、図6を参照しながら説明する。先ず、図6(A)に示すように、右目用の領域に対応する第1配向準備領域12’Aを遮光せず、左目用の領域に対応する第2配向準備領域12’Bだけを遮光した第1マスク41を介して、直線偏光による紫外線(偏光紫外線)を光配向膜形成用層12’に向けて照射する。これにより、遮光されていない第1配向準備領域12’Aを所望の方向に配向させる。続いて、図6(B)に示すように、左目用の領域に対応する第1配向準備領域12’Bを遮光せず、右目用の領域に対応する第2配向準備領域12’Aだけを遮光した第2マスク42を介して、直線偏光による紫外線(偏光紫外線)を光配向膜形成用層12’に向けて照射する。これにより、遮光されていない第2配向準備領域12’Bを所望の方向に配向させる。これら2回の紫外線照射により、2種類の配向パターンが形成される。なお、この例では、第1配向準備領域12’Aに偏光紫外線を照射し、その後、第2配向準備領域12’Bに偏光紫外線を照射しているが、この順番に限るものではない。
The
なお、マスク41,42を構成する材料としては、所望の開口部を形成できるものであれば特に限定されないが、紫外線による劣化がほとんどない金属や石英、セラミック等を挙げることができる。具体的には、SUS等の金属基板をエッチング加工、レーザー加工、又は電鋳加工によりパターンニングし、さらに必要に応じてニッケルメッキ等の表面処理を施したものを用いることができる。
The material constituting the
偏光紫外線の偏光方向は、右目用の領域に対応する領域に対する偏光方向と、左目用の領域に対応する領域に対する偏光方向とが異なるものであれば特に限定されないが、両者の間で90°異なるものであることが好ましい。 The polarization direction of the polarized ultraviolet rays is not particularly limited as long as the polarization direction with respect to the region corresponding to the region for the right eye is different from the polarization direction with respect to the region corresponding to the region for the left eye, but differs by 90 ° between the two. It is preferable.
偏光紫外線は、集光されていてもよく、集光されていないものであってもよいが、パターン照射が搬送用ロール上の長尺フィルムに対して行われるような場合、すなわち、偏光紫外線が照射される領域内で偏光紫外線の光源からの距離の差が生じる場合には、搬送方向に対して集光されていることが好ましい。偏光紫外線の波長は、使用する光配向材料等に応じて適宜設定されるものであり、一般的な光配向材料に配向規制力を発現させる際に用いられる波長とすることができ、具体的には、波長が210nm〜380nm、好ましくは230nm〜380nm、さらに好ましくは250nm〜380nmの照射光を用いることができる。 The polarized ultraviolet rays may be collected or may not be collected. However, when the pattern irradiation is performed on the long film on the transport roll, that is, the polarized ultraviolet rays are When a difference in the distance from the light source of polarized ultraviolet rays occurs in the irradiated region, the light is preferably condensed with respect to the transport direction. The wavelength of the polarized ultraviolet light is appropriately set according to the photo-alignment material to be used, and can be set to a wavelength used when the orientation regulating force is expressed in a general photo-alignment material. Can use irradiation light having a wavelength of 210 nm to 380 nm, preferably 230 nm to 380 nm, more preferably 250 nm to 380 nm.
紫外線の光源としては、例えば、低圧水銀ランプ(殺菌ランプ、蛍光ケミカルランプ、ブラックライト)、高圧放電ランプ(高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ)、ショートアーク放電ランプ(超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、水銀キセノンランプ)等を例示することができる。その中でも、メタルハライドランプ、キセノンランプ、高圧水銀ランプ灯等を好ましく用いることができる。 Examples of ultraviolet light sources include low-pressure mercury lamps (sterilization lamps, fluorescent chemical lamps, and black lights), high-pressure discharge lamps (high-pressure mercury lamps, metal halide lamps), short arc discharge lamps (super-high pressure mercury lamps, xenon lamps, mercury xenon). Lamp) and the like. Among these, a metal halide lamp, a xenon lamp, a high-pressure mercury lamp, and the like can be preferably used.
本実施の形態において、1回目の露光時と2回目の露光時との両方においてマスク41,42を用いているため、1回目の露光時における偏光紫外線の照射量と、2回目の露光時における偏光紫外線の照射量とは同じであることが好ましい。照射量を同じにすることで、配向領域ごとの配向膜12の配向規制力の程度を同じにすることができる。偏光紫外線の照射量は、所望の配向規制力を有する配向領域を形成できる必要があり、波長310nmである場合、5mJ/cm2〜500mJ/cm2の範囲内であることが好ましく、5mJ/cm2〜300mJ/cm2の範囲内であることがより好ましく、5mJ/cm2〜100mJ/cm2の範囲内であることがさらに好ましい。
In this embodiment, since the
また、薄膜に対して偏光紫外線を照射する際、薄膜の温度が一定となるように温度調節することが好ましい。これにより、配向領域を精度良く形成することができる。薄膜の温度は、15℃〜90℃であることが好ましく、15℃〜60℃であることがより好ましい。温度調節の方法としては、一般的な加熱・冷却装置等の温度調節装置を用いる方法を挙げることができる。 Moreover, when irradiating polarized ultraviolet rays with respect to a thin film, it is preferable to adjust temperature so that the temperature of a thin film may become fixed. Thereby, the alignment region can be formed with high accuracy. The temperature of the thin film is preferably 15 ° C to 90 ° C, and more preferably 15 ° C to 60 ° C. Examples of the temperature control method include a method using a temperature control device such as a general heating / cooling device.
[位相差層形成用組成物塗工部35]
位相差層形成用組成物塗工部35は、露光後の配向膜(光配向膜)12上に対して、位相差層13の形成に供する位相差層形成用組成物(液晶組成物)13’を塗工する。上述したように、位相差層形成用組成物(液晶組成物)13’は、液晶性を示し分子内に重合性官能基を有する液晶化合物を含んでいる。液晶化合物は、屈折率異方性を有し、光配向材料に偏光紫外線を照射することで発現される配向パターンに沿って規則的に配列することにより、所望の位相差性を付与する機能を有する。
[Phase difference layer forming composition coating part 35]
The phase difference layer forming
位相差層形成用組成物塗工部35では、供給装置から位相差層形成用組成物13’を配向膜12上に塗工する。具体的な塗工の方法としては、配向膜12上に位相差層形成用組成物13’からなる塗膜を安定的に形成できる方法であれば特に限定されない。
In the phase difference layer forming
[位相差層形成部36]
位相差層形成部36は、位相差層形成用組成物13’の層厚を均一にするレベリング部51と、位相差層形成用組成物13’の塗膜に含まれる液晶化合物を液晶相形成温度以上に加温する乾燥部52と、その液晶化合物にエネルギー線を照射する第3露光部53とを備える。
[Retardation layer forming portion 36]
The phase difference
レベリング部51は、位相差層形成用層の層厚を均一にする。位相差層形成用組成物13’からなる位相差層形成用層の厚さは、その後に形成される位相差層13の面内位相差がλ/4分に相当するような範囲内となるように塗布することが好ましい。これにより、後で示す図7のように、第1位相差領域13A及び第2位相差領域13Bを通過する直線偏光を、互いに直交関係にある円偏光にすることができる。
The leveling
乾燥部52は、位相差層形成用組成物13’の塗膜に含まれる液晶化合物を液晶相形成温度以上に加温し、配向膜(光配向膜)12に含まれる第1配向領域及び第2配向領域の異なる配向方向に沿って、液晶化合物を配列させる。
The drying
図7は、この製造装置3を用いて形成される位相差層13のパターンを模式的に示した図である。位相差フィルム1は、透明フィルム材による基材11上に、配向膜(光配向膜)12、位相差層13が順次形成されてなる。位相差層13のパターンは、配向膜12のパターンと同一となり、第1配向領域上には第1位相差領域13Aが形成され、第2配向領域上には第2位相差領域13Bが形成される。
FIG. 7 is a diagram schematically showing the pattern of the
乾燥部52により液晶化合物を液晶相形成温度以上に加温する際、液晶化合物が所望の方向に配列されるだけでなく、位相差層形成用組成物13’の塗膜が乾燥される。塗膜の乾燥は、残留する溶媒量に応じて適宜調整すればよいが、塗膜に当てる乾燥風の風速は、3m/秒以下であることが好ましく、特に2m/秒以下であることが好ましい。また、温度条件としては、使用した液晶の液晶→等方相転移温度にもよるが、40℃〜150℃程度の範囲内であることが好ましく、50℃〜120℃程度の範囲内であることがより好ましく、55℃〜110℃程度の範囲内であることが特に好ましい。また、乾燥時間としては、0.2分〜30分程度の範囲内であることが好ましく、0.5分〜10分程度の範囲内であることがより好ましく、0.5分〜5分程度の範囲内であることが特に好ましい。この条件であることにより、安定的に溶媒を除去することができる。
When the liquid crystal compound is heated above the liquid crystal phase formation temperature by the drying
第3露光部53は、位相差層形成用組成物13’の塗膜に含まれる重合性液晶化合物を重合させて硬化させる。重合性液晶化合物を重合させる方法としては、液晶化合物が有する重合性官能基の種類に応じて任意に決定すればよいが、例えば、適量の重合開始剤を加えて、活性放射線の照射により硬化させる方法を用いることができる。活性放射線としては、特に限定されないが、紫外光又は可視光を使用することが好ましく、具体的には、配向膜12を形成する際に用いた紫外線と同様とすることができる。このような硬化処理を経ることにより、互いに重合して、網目(ネットワーク)構造の状態にすることができるため、列安定性を備え、かつ、光学特性の発現性に優れた位相差層13を形成できる。
The
なお、以上の説明では、配向膜形成部32にて基材11に対して配向膜組成物を塗工した後に、第1露光部33と第2露光部34とにおいて、それぞれマスク(第1マスク41、第2マスク42)を介してストライプ状の第1配向領域と第2配向領域とを形成してパターン位相差フィルム1を製造する流れを示しているが、これに限られない。すなわち、第1露光部33と第2露光部34において、それぞれマスクを介さずに露光処理を行い、配向膜12をパターン状に形成せずにベタ状の配向膜12を有する位相差フィルム1を製造するものであってもよい。
In the above description, after the alignment film composition is applied to the
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited to a following example.
≪位相差フィルムの製造≫
[フィルム基材に対する洗浄処理(前処理)]
図4及び図5に模式的に示した位相差フィルムの製造装置3を用い、アクリル樹脂からなる長尺のフィルム基材を搬送しながら順次処理して、フィルム基材/配向膜/位相差層がこの順に積層された位相差フィルムを製造した。すなわち、この実施例では、フィルム基材上に配向膜組成物からなる塗工液を塗工するに先立ち、図5に模式図に示した基材洗浄部30において、そのフィルム基材に対して所定の溶剤をグラビアロール62で接触させるグラビア法に基づいて洗浄処理を施した。
<< Manufacture of retardation film >>
[Cleaning treatment for film substrate (pretreatment)]
Using the retardation
具体的には、下記表1に洗浄処理条件を示す製造例1〜21を実施し、基材洗浄部30にて、配向膜組成物からなる塗工液を塗工する前のフィルム基材に対して、所定の溶剤をグラビア法により接触させて洗浄処理を施した。溶剤種としては、イソプロピルアルコール(IPA)とトルエンとを50:50の比率とした混合溶剤、IPAを100%の割合で含有した溶剤、トルエンを100%の割合で含有した溶剤を用い、搬送ロール機構61によるフィルム基材のライン(搬送)速度[m/min]、フィルム基材とグラビアロール62との接触長さL[cm]、及びドロー比[%]を調整して、洗浄処理を施した。
Specifically, the manufacturing examples 1-21 which show the washing | cleaning process conditions in the following Table 1 are implemented, and the base material washing | cleaning
[洗浄処理後のフィルム基材の白化レベルの確認]
このようにして洗浄処理を施したフィルム基材に対して外観検査を行い、グラビアロール62との接触により生じた白化のレベル(白化レベル)を「1」〜「6」の6段階で評価した。6段階評価において、数字が大きくなるほど白化レベルが大きいことを示す。
[Confirmation of whitening level of film substrate after cleaning]
Appearance inspection was performed on the film substrate thus subjected to the cleaning treatment, and the level of whitening (whitening level) caused by contact with the
[フィルム基材表面の異物の存在の確認]
また、洗浄処理後のフィルム基材に対して、その表面に付着した蛋白質等の異物の存在を目視で確認した。
[Confirmation of the presence of foreign matter on the film substrate surface]
In addition, the presence of foreign substances such as proteins attached to the surface of the film substrate after the cleaning treatment was visually confirmed.
[位相差フィルムの製造(配向膜、位相差層の積層)]
上述のように洗浄処理を施した後、フィルム基材上に配向膜を形成した。すなわち、光二量化部位と熱架橋部位との両方を有する光配向材料(商品名:ROP−103,ロリック社製)100質量部をメチルエチルケトン(MEK)900質量部に溶解させて配向膜組成物を調製し、その後、洗浄処理を施したアクリル樹脂からなるフィルム基材に、調製した配向膜組成物を、硬化後の膜厚が200nmとなるようにダイコート法にて塗布した。そして、100℃に調整した乾燥機内に2分間流し、溶媒を蒸発させるとともに組成物を熱硬化させた。続いて、この薄膜に対して、ワイヤーグリッドを通した偏光紫外線(偏光軸がフィルムの搬送方向に対して45°の方向)を原反の搬送方向と平行な方向に幅500μmのストライプパターンをクロムで合成石英上に形成したマスクを介して照射した。続いて、マスクを通さないでワイヤーグリッドを通した偏光紫外線(偏光軸がフィルムの搬送方向に対して−45°の方向)を照射した。なお、紫外線照射装置は、「Hバルブ」(フュージョン社製)を用いた。また、偏光紫外線の波長は313nmとし、積算光量は40mJ/cm2とした。積算光量の測定は、紫外線光量計「UV−351」(オーク製作所社製)を用いて測定した。
[Production of retardation film (lamination of alignment film and retardation layer)]
After performing the washing treatment as described above, an alignment film was formed on the film substrate. That is, an alignment film composition is prepared by dissolving 100 parts by mass of a photo-alignment material (trade name: ROP-103, manufactured by Lorick Co., Ltd.) having both a photodimerization site and a thermal crosslinking site in 900 parts by mass of methyl ethyl ketone (MEK). Then, the prepared alignment film composition was applied to a film substrate made of an acrylic resin subjected to a cleaning treatment by a die coating method so that the film thickness after curing was 200 nm. And it was made to flow for 2 minutes in the dryer adjusted to 100 degreeC, the solvent was evaporated, and the composition was thermoset. Subsequently, a striped pattern having a width of 500 μm is applied to the thin film in a direction parallel to the transport direction of the original fabric by applying polarized ultraviolet light (polarization axis is 45 ° with respect to the transport direction of the film) through a wire grid. Then, irradiation was performed through a mask formed on synthetic quartz. Subsequently, polarized ultraviolet rays (with a polarization axis of −45 ° with respect to the film transport direction) that passed through a wire grid without passing through a mask were irradiated. As the ultraviolet irradiation device, “H bulb” (manufactured by Fusion) was used. The wavelength of polarized ultraviolet light was 313 nm, and the integrated light quantity was 40 mJ / cm 2 . The integrated light quantity was measured using an ultraviolet light quantity meter “UV-351” (manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd.).
続いて、形成した配向膜(パターン配向膜)上に、重合性液晶組成物(製品名:licrivue(登録商標) RMS03−013C,メルク社製)をダイコート法にて塗工量を3.6g/m2として塗工した。そして、60℃に調整した第1乾燥機内に1分間、95℃に調整した第2乾燥機内に0.5分間、105℃に調整した第3乾燥機内に0.5分間流し、室温近傍まで冷却した後、上述した紫外線照射装置と同型の紫外線照射装置を用いて波長260nmの紫外線を積算光量が300mJ/cm2となるまで照射することによって位相差層(液晶層)を形成し、位相差フィルムを得た。 Subsequently, on the formed alignment film (pattern alignment film), a polymerizable liquid crystal composition (product name: licrivue (registered trademark) RMS03-013C, manufactured by Merck & Co., Inc.) was applied by a die coating method to a coating amount of 3.6 g / It was coated as m 2. Then, it flows for 1 minute in the first dryer adjusted to 60 ° C., 0.5 minute in the second dryer adjusted to 95 ° C., and 0.5 minute in the third dryer adjusted to 105 ° C., and is cooled to near room temperature. After that, a retardation layer (liquid crystal layer) is formed by irradiating ultraviolet rays with a wavelength of 260 nm using an ultraviolet irradiating device of the same type as the above-described ultraviolet irradiating device until the integrated light quantity becomes 300 mJ / cm 2. Got.
[ハジキの発生の評価]
得られた位相差フィルムに対して、配向膜、位相差層におけるハジキの発生の有無を、光学顕微鏡を用いて観察した。
[Evaluation of occurrence of repelling]
With respect to the obtained retardation film, the presence or absence of repelling in the alignment film and the retardation layer was observed using an optical microscope.
[配向性の評価]
得られた位相差フィルムに対して、光軸測定器Imaging Mueller Matrix Polarimeter(Axometrics社製)を用い、3.4mm×2.7mm毎に、配向性をσ値(光軸のバラツキの標準偏差)にて測定して、位相差フィルムの配向性を評価した。配向性については、σ値が0.5未満のものを『○』とし、σ値が0.5以上1未満のものを『△』とし、σ値が1以上のものを『×』として評価した。
[Evaluation of orientation]
For the obtained retardation film, using an optical axis measuring device Imaging Mueller Matrix Polarimeter (manufactured by Axometrics), the orientation is σ value (standard deviation of optical axis variation) every 3.4 mm × 2.7 mm. And the orientation of the retardation film was evaluated. With regard to the orientation, those having a σ value of less than 0.5 are evaluated as “◯”, those having a σ value of 0.5 or more and less than 1 are evaluated as “Δ”, and those having a σ value of 1 or more are evaluated as “×”. did.
≪評価≫
下記表1に、フィルム基材に対する洗浄処理条件と、洗浄処理後の外観検査、異物の存在確認、及び位相差フィルムの配向性のついての評価結果をまとめて示す。
≪Evaluation≫
Table 1 below collectively shows the cleaning treatment conditions for the film base material, the appearance inspection after the washing treatment, the presence of foreign matter, and the evaluation results for the orientation of the retardation film.
表1に示す結果から明らかなように、配向膜組成物を塗工する前のフィルム基材に対して、イソプロピルアルコールを含む溶剤をグラビアロール62で接触させて洗浄処理を施すことによって、そのフィルム基材表面に付着した蛋白質等の異物を効果的に除去することができ、配向膜、位相差層におけるハジキの発生を抑制することができた。
As is apparent from the results shown in Table 1, the film substrate before coating the alignment film composition is subjected to a cleaning treatment by bringing a solvent containing isopropyl alcohol into contact with the
これに対して、トルエンを100%の割合で含有する溶剤を用いた場合(製造例21)では、異物を効果的に除去することができずハジキを発生させてしまった。 On the other hand, when a solvent containing toluene at a ratio of 100% was used (Production Example 21), foreign matters could not be removed effectively and repelling occurred.
また、ライン速度、接触長さL、ドロー比をそれぞれ調整した結果から、位相差フィルムにおいて良好な配向性を発揮させる観点から、フィルム基材とグラビアロール62との接触度合いを適切に制御することが好ましいことが分かった。
In addition, from the results of adjusting the line speed, the contact length L, and the draw ratio, the degree of contact between the film substrate and the
1 位相差フィルム
2 光学フィルム
3 位相差フィルムの製造装置
11 フィルム基材(基材)
12 配向膜
13 位相差層
20 接着剤層
21 偏光子
30 基材洗浄部
31 基材提供部
32 配向膜形成部
33 第1露光部
34 第2露光部
35 位相差層形成用組成物塗工部
36 位相差層形成部
61 搬送ロール機構
62 グラビアロール
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (7)
配向膜を形成するための配向膜組成物を塗工する前に、前記フィルム基材に対して、イソプロピルアルコールを含む溶剤をグラビアロールで接触させることによって洗浄することを特徴とする位相差フィルムの製造方法。 A process for producing a retardation film obtained by sequentially laminating an alignment film and a retardation layer on the film substrate by sequentially processing while conveying a long film substrate,
Before coating an alignment film composition for forming an alignment film, the film substrate is washed by bringing a solvent containing isopropyl alcohol into contact with a gravure roll. Production method.
The method for producing a retardation film according to claim 1, wherein the draw ratio is 50% to 150%.
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