JP5364943B2

JP5364943B2 - 位相差フィルム、その製造方法、及び画像表示装置

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Publication number: JP5364943B2
Application number: JP2009075431A
Authority: JP
Inventors: 敏行飯田; 孝洋中井; 享清水; 勉羽仁
Original assignee: Nitto Denko Corp
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Priority date: 2009-03-26
Filing date: 2009-03-26
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2029-03-26
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Description

本発明は、高い複屈折率を有し且つ機械的強度に優れた位相差フィルム及びその製造方法、並びに画像表示装置に関する。

位相差フィルムは、面内及び／又は厚み方向に所定の位相差を示す光学フィルムである。位相差フィルムは、例えば、液晶表示装置などの画像表示装置の視野角を改善するために、画像表示装置に組み込まれている。なお、位相差フィルムは、視野角補償フィルム、複屈折性フィルムなどとも呼ばれる。

このような位相差フィルムは、一般に、樹脂成分を溶媒に溶解させた溶液を基材上に塗工する製膜法（キャスト法）、又は、樹脂成分を溶融押出しする製膜法（溶融押出法）によって製造される。前記溶融押出法は、フィルムの厚みの精度を上げ難く、さらに、ダイに起因する微細な筋がフィルム面に生じ易いため、高品質の光学フィルムを製造することが難しい。一方、前記キャスト法によれば、高品質の光学フィルムを製造できるが、キャスト法は、樹脂成分を溶解させるための溶媒が限定される。

特許文献１及び２には、ウレタンアクリレートモノマーと重合開始剤を適当な溶媒に溶解させた溶液を基材上に塗工する製膜法によって得られた、ウレタン樹脂を含む位相差フィルムが開示されている。ウレタンアクリレートモノマーは、重合性官能基を有するので、比較的多種類の溶媒に溶解し得る。このため、ウレタン樹脂を含む位相差フィルムは、前記キャスト法によって製造できる。

特開２００７−３２８０５２号公報特開２００７−３２８０５３号公報

しかしながら、ウレタン樹脂を含む位相差フィルムは、位相差の発現が小さく（すなわち、複屈折率が低い）、機械的強度も低いという問題点がある。

本発明の目的は、キャスト法によって製膜可能で、高い複屈折率を有し且つ機械的強度に優れた位相差フィルム、及びこの位相差フィルムを有する画像表示装置を提供することである。
本発明の他の目的は、高い複屈折率を有し且つ機械的強度に優れた位相差フィルムの製造方法を提供することである。

本発明の位相差フィルムは、エポキシ樹脂硬化物を含み、波長５９０ｎｍにおける面内の複屈折率が、０．００１以上、波長５９０ｎｍにおける厚み方向の複屈折率が０．００１以上である。
本発明の好ましい位相差フィルムは、前記エポキシ樹脂硬化物が、ビスフェノール型のエポキシ樹脂硬化物及び高分子量型のエポキシ樹脂硬化物から選ばれる少なくとも１種を含んでいる。
本発明の他の好ましい位相差フィルムは、波長５９０ｎｍにおける面内の複屈折率が、０．００２以上、波長５９０ｎｍにおける厚み方向の複屈折率が０．００２以上である。

本発明の別の局面によれば、位相差フィルムの製造方法を提供する。
本発明の位相差フィルムの製造方法は、硬化させることにより、波長５９０ｎｍにおける面内の複屈折率が、０．００１以上、波長５９０ｎｍにおける厚み方向の複屈折率が０．００１以上であるエポキシ樹脂硬化物が得られるエポキシ化合物を含む組成物を基材上に塗工することによって、基材上に塗工層を形成する工程と、前記塗工層に光を照射することにより、前記塗工層を硬化させて前記基材上に硬化層を形成する工程と、を有する。

本発明の好ましい位相差フィルムの製造方法は、前記硬化層を前記基材から剥離した後、前記硬化層を延伸する工程を有する。
本発明の他の好ましい位相差フィルムの製造方法は、前記硬化層の延伸方向が、一軸方向であり、その延伸倍率が、１．０１倍〜２．０倍である。
本発明の他の好ましい位相差フィルムの製造方法は、前記エポキシ化合物が、非液晶性である。

また、本発明の別の局面によれば、画像表示装置を提供する。
本発明の画像表示装置は、上記いずれかの位相差フィルムを有する。

本発明の位相差フィルムは、高い複屈折率を有し且つ機械的強度に優れている。かかる位相差フィルムは、高温になり易い用途、例えば、画像表示装置の構成部材として好適に使用できる。
さらに、本発明の位相差フィルムは、キャスト法によって製造することも可能である。
本発明の位相差フィルムの製造方法によれば、高い複屈折率を有し、且つ機械的強度に優れた位相差フィルムを得ることができる。さらに、本発明の位相差フィルムの製造方法によれば、フィルムの厚みの制御も容易に行え、表面平滑性に優れた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１つの実施形態を表した一部省略断面図。本発明の位相差フィルムの他の実施形態を表した一部省略断面図。本発明の位相差フィルムの他の実施形態を表した一部省略断面図。

［位相差フィルムの構成要素］
本発明の位相差フィルムは、エポキシ樹脂硬化物及びエポキシ（メタ）アクリレート樹脂硬化物の少なくとも何れか一方を含む。従って、本発明の位相差フィルムは、エポキシ樹脂硬化物又はエポキシ（メタ）アクリレート樹脂硬化物を含む、或いは、エポキシ樹脂硬化物及びエポキシ（メタ）アクリレート樹脂硬化物の双方を含む。
なお、本明細書において、「エポキシ樹脂硬化物及びエポキシ（メタ）アクリレート樹脂硬化物」を纏めて表現するときに、「エポキシ硬化物」と記す場合がある。
本明細書において、「Ａ〜Ｂ」という記載は、「Ａ以上Ｂ以下」を意味する。

前記エポキシ樹脂硬化物は、エポキシ化合物を硬化させることにより得られる。前記エポキシ化合物は、光硬化型、熱硬化型、２液硬化型のいずれでもよい。位相差フィルムをキャスト法によって容易に製造できる点から、前記エポキシ化合物は、光硬化型又は熱硬化型が好ましい。さらに、より高い複屈折率を有する位相差フィルムをキャスト法によって容易に製造でき、短時間でエポキシ樹脂硬化物を得ることができる点から、前記エポキシ化合物は、紫外線硬化型などの光硬化型が好ましい。

前記エポキシ化合物は、分子中に少なくとも１つのエポキシ基を有するエポキシドである。前記エポキシ基は、２個の炭素原子と１個の酸素原子とから構成される３員環を有する。前記エポキシ基としては、基本的なエポキシ基の他、グリシジル基、及び環式脂肪族エポキシ基などが挙げられる。

前記エポキシ化合物としては、特に限定されず、ビスフェノール型、臭素化ビスフェノール型、水素化ビスフェノール型、高分子量型、ビフェニル型、ナフタレン型、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型、ジシクロペンタジエン型などが挙げられる。前記ビスフェノール型としては、例えば、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビスフェノールＳ型などが挙げられる。これら各タイプのエポキシ化合物は、１種単独で、又は２種以上を併用できる。これらエポキシ化合物は、市販品を用いてもよい。

本発明においては、より高い複屈折率を有する位相差フィルムを形成できることから、ビスフェノール型又は／及び高分子量型のエポキシ化合物を用いることが好ましい。
前記ビスフェノール型のエポキシ化合物は、ビスフェノールＡなどのビスフェノール類とエピクロルヒドリンとの縮合反応から得られるグリシジルエーテル系エポキシであり、ビスフェノール類とエピクロルヒドリンの縮合単位が複数繰り返し導入されていてもよい。高分子量型のエポキシ化合物としては、例えば、前記ビスフェノール類とエピクロルヒドリンの縮合単位が複数繰り返し導入されたフェノキシ型などが挙げられる。

前記エポキシ化合物は、エポキシ基を複数個有する化合物が好ましく、さらに、少なくとも分子の両末端にエポキシ基をそれぞれ有する化合物がより好ましい。
前記エポキシ化合物の分子量（重量平均分子量）は、特に限定されないが、好ましくは２００〜７０，０００である。本発明においては、重量平均分子量が２００〜６００のビスフェノール型のエポキシ化合物、又は、重量平均分子量が１０，０００〜５０，０００の高分子量型のエポキシ化合物を用いることが好ましい。これらのエポキシ化合物を用いることにより、硬化物の可撓性及び透明性が向上するという効果がある。
前記重量平均分子量は、テトラヒドロフラン溶媒によるゲル・パーミエーション・クロマトグラフ法（ポリスチレン標準）に準じて測定できる。
また、前記ビスフェノール型のエポキシ化合物のエポキシ当量は、好ましくは１００〜３００ｇ／ｅｑである。前記高分子量型のエポキシ化合物のエポキシ当量は、好ましくは５，０００〜２５，０００ｇ／ｅｑである。

また、前記エポキシ（メタ）アクリレート樹脂硬化物は、エポキシ（メタ）アクリレート化合物を硬化させることにより得られる。エポキシ（メタ）アクリレート化合物は、前記エポキシ樹脂硬化物と同様の理由から、光硬化型又は熱硬化型が好ましく、さらに、光硬化型がより好ましい。
エポキシ（メタ）アクリレート化合物は、エポキシ化合物と（メタ）アクリル酸とのエステル化合物である。なお、前記エポキシ（メタ）アクリレートとは、エポキシアクリレート又はエポキシメタクリレートを意味し、前記（メタ）アクリル酸とは、アクリル酸又はメタクリル酸を意味する。

前記エポキシ（メタ）アクリレート化合物は、例えば、エポキシ化合物に（メタ）アクリル酸等を反応させることによって得られる。
前記エポキシ（メタ）アクリレート化合物のエポキシ化合物としては、前記エポキシ樹脂硬化物の欄で例示した各種のエポキシ化合物が挙げられる。中でも、前記エポキシ（メタ）アクリレート化合物のエポキシ化合物は、ビスフェノール型のエポキシ化合物が好ましい。
前記エポキシ（メタ）アクリレート化合物の分子量（重量平均分子量）は、特に限定されないが、好ましくは３００〜７００である。重量平均分子量が３００〜７００のエポキシ（メタ）アクリレート化合物を用いることにより、硬化物の可撓性及び透明性が向上するという効果がある。

前記エポキシ化合物及びエポキシ（メタ）アクリレート化合物は、いずれも非液晶性であることが好ましい。上記で例示した、ビスフェノール型、臭素化ビスフェノール型、水素化ビスフェノール型、高分子量型、ビフェニル型、ナフタレン型、フェノールノボラック型、クレゾールノボラック型、ジシクロペンタジエン型などのエポキシ化合物は、いずれも非液晶性である。また、かかるエポキシ化合物と（メタ）アクリル酸の反応物からなるエポキシ（メタ）アクリレート化合物も、非液晶性である。
非液晶性のエポキシ化合物及び／又は非液晶性のエポキシ（メタ）アクリレート化合物を含む位相差フィルムは、それを画像表示装置に実装したときに、該装置のコントラストの低下を招かない。液晶性化合物はその分子の動きに起因した揺らぎが生じ、この揺らぎによって偏光を僅かに解消するため、画像表示装置のコントラストの低下を招く。一方、非液晶性化合物は前述のような揺らぎを生じないので、これを用いれば、非画像表示装置のコントラストの低下を招かない位相差フィルムを得ることができる。
非液晶性とは、前記化合物を溶媒に溶解させた溶液状態で、該溶液の温度や濃度を変化させても、等方相−液晶相の相転移を起こさない性質をいう。

本発明の位相差フィルムは、前記エポキシ樹脂硬化物及びエポキシ（メタ）アクリレート樹脂硬化物の少なくとも何れか一方を含んでいれば良い。もっとも、樹脂成分としてエポキシ樹脂硬化物のみを含む位相差フィルムは、エポキシ（メタ）アクリレート樹脂硬化物のみを含む位相差フィルムに比して、複屈折率が高い。特に、樹脂成分としてビスフェノール型のエポキシ化合物の硬化物（ビスフェノール型のエポキシ樹脂硬化物）を含む位相差フィルムは、より高い複屈折率を有する。
このため、本発明の位相差フィルムは、エポキシ樹脂硬化物を必須成分として含むことが好ましく、エポキシ樹脂硬化物のみを含むことがより好ましい。
また、本発明の位相差フィルムが、エポキシ樹脂硬化物及びエポキシ（メタ）アクリレート樹脂硬化物の双方を含む場合、両者の含有比は特に限定されないが、エポキシ樹脂硬化物がエポキシ（メタ）アクリレート樹脂硬化物よりも多量（質量換算）に含まれいることが好ましい。より高い複屈折率を有する位相差フィルムが得られるからである。

本発明の位相差フィルムは、本発明の効果を損なわない範囲で、他の樹脂成分を含んでいてもよい。
前記他の樹脂成分とは、前記エポキシ樹脂硬化物及びエポキシ（メタ）アクリレート樹脂硬化物（エポキシ硬化物）を除いた樹脂成分である。他の樹脂成分としては、アクリル系樹脂、ビニルアルコール系樹脂などの熱可塑性樹脂などが挙げられる。他の樹脂成分は、前記エポキシ硬化物と架橋していてもよいし、エポキシ硬化物と架橋していなくてもよい。
他の樹脂成分が含まれる場合、他の樹脂成分は、エポキシ硬化物に比して、少量含まれていることが好ましい。余りに他の樹脂成分が多いと、相対的にエポキシ硬化物が少なくなり、高い複屈折率を有し且つ機械的強度に優れた位相差フィルムを構成できないおそれがある。
かかる観点から、他の樹脂成分の含有比は、エポキシ硬化物１００質量部に対して、０質量部〜５質量部が好ましく、０質量部〜３質量部がより好ましい。

さらに、前記エポキシ化合物及びエポキシ（メタ）アクリレート化合物が光硬化型である場合、前記位相差フィルムは、さらに光重合開始剤を含むことが好ましく、更に、光重合開始剤及び増感剤を含むことがより好ましい。
光重合開始剤としては、エポキシ化合物又はエポキシ（メタ）アクリレート化合物の重合（架橋）を開始できる作用を有する限り、特に限定されず、公知の光重合開始剤を使用できる。代表的な光重合開始剤は、ラジカル重合を生じさせるラジカル重合開始剤、カチオン重合を生じさせるカチオン重合開始剤などが挙げられる。
前記ラジカル重合開始剤としては、２−メチル−１（４−メチルチオフェニル−２−モルフォリノプロパン−１−オンなどのα−アミノケトン類；２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オンなどのα−アミノアルキルフェノン類；２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オンなどのα−ヒドロキシアルキルフェノン類；ヒドロペルオキシド類などの有機過酸化物；などが挙げられる。
前記カチオン重合開始剤としては、アンチモン系や芳香族系のスルホニウム塩、同ホスホニウム塩、同アンモニウム塩、同ヨウドニウム塩、同ジアゾニウム塩などが挙げられる。
前記増感剤としては、キサンテン類、シアニン類、メロシアニン類、アクリジン類などが挙げられる。

また、本発明の位相差フィルムは、必要に応じて、帯電防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、充填剤などの各種の添加剤を含んでいてもよい。

［位相差フィルムの諸特性］
本発明の位相差フィルムは、可視光領域（波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）において、複屈折性を示す。
本発明の位相差フィルムの波長５９０ｎｍにおける面内の複屈折率（Δｎ_ｘｙ［５９０］）は、０．００１以上であり、好ましくは０．００１５以上であり、より好ましくは０．００２以上である。また、前記位相差フィルムの波長５９０ｎｍにおける厚み方向の複屈折率（Δｎ_ｘｚ［５９０］）は、０．００１以上であり、好ましくは０．００１５以上であり、より好ましくは０．００２以上である。
本発明の位相差フィルムは、その屈折率楕円体がｎｘ＞ｎｙ＞ｎｚ、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙ、又はｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚの何れかの関係を満たす。

本発明の位相差フィルムは、エポキシ硬化物を含むので、機械的強度に優れている。また、前記位相差フィルムは、芳香環（及び／又は脂肪環）を有するエポキシ硬化物を含むので、比較的高い複屈折率を有する。

本発明の位相差フィルムの厚みは、特に限定されないが、好ましくは１０μｍ〜１００μｍである。
本発明の位相差フィルムの面内位相差値（Ｒｅ［５９０］）は、好ましくは２０ｎｍ〜３００ｎｍであり、厚み方向位相差値（Ｒｔｈ［５９０］）は、好ましくは２０ｎｍ〜３００ｎｍである。位相差フィルムの厚みを適宜設定することにより、前記範囲の位相差値を有する位相差フィルムを得ることができる。
また、前記位相差フィルムのＮｚ係数は、好ましくは０〜１０である。
本発明の位相差フィルムは、透明性に優れており、その透過率（Ｔ［５５０］）は、好ましくは９０％以上であり、より好ましくは９２％以上である。

ここで、前記「ｎｘ」は、位相差フィルムの面内の屈折率が最大となる方向（Ｘ軸方向）の屈折率を表し、前記「ｎｙ」は、同面内でＸ軸方向に対して直交する方向（Ｙ軸方向）の屈折率を表し、前記「ｎｚ」は、前記Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向（厚み方向）の屈折率を表す。ただし、ｎｘ≧ｎｙである。
前記「波長５９０ｎｍにおける面内の複屈折率（Δｎ_ｘｙ［５９０］）」は、２３℃、波長５９０ｎｍの光で測定した、位相差フィルムの面内における複屈折率である。前記Δｎ_ｘｙ［５９０］は、式：Δｎ_ｘｙ［５９０］＝ｎｘ−ｎｙによって求めることができる。
前記「波長５９０ｎｍにおける厚み方向の複屈折率（Δｎ_ｘｚ［５９０］）」は、２３℃、波長５９０ｎｍの光で測定した、位相差フィルムの厚み方向における複屈折率である。前記Δｎ_ｘｚ［５９０］は、式：Δｎ_ｘｚ［５９０］＝ｎｘ−ｎｚによって求めることができる。
前記「面内位相差値（Ｒｅ［５９０］）は、２３℃、波長５９０ｎｍの光で測定した、位相差フィルムの面内の位相差値である。Ｒｅ［５９０］は、位相差フィルムの厚みをｄ（ｎｍ）としたとき、式：Ｒｅ［５９０］＝（ｎｘ−ｎｙ）×ｄによって求めることができる。
前記「厚み方向位相差値」は、２３℃、波長５９０ｎｍの光で測定した、位相差フィルムの厚み方向の位相差値である。Ｒｔｈ［５９０］は、位相差フィルムの厚みをｄ（ｎｍ）としたとき、式：Ｒｔｈ［５９０］＝（ｎｘ−ｎｚ）×ｄによって求めることができる。
これらの値は、例えば、位相差測定装置（王子計測機器株式会社製、製品名「ＫＯＢＲＡ−ＷＰＲ」）を用いて測定できる。

前記「Ｎｚ係数」は、Ｒｔｈ［５９０］／Ｒｅ［５９０］から算出される値である。
前記「透過率（Ｔ［５５０］）」は、２３℃、波長５５０ｎｍの光で測定した、位相差ィルムの光線透過率である。前記透過率は、例えば、分光光度計（株式会社日立製作所製、製品名「Ｕ−４１００」）を用いて測定できる。

［位相差フィルムの製造方法］
本発明の位相差フィルムは、例えば、下記工程Ａ及び工程Ｂを経て製造でき、さらに、工程Ｂの後、下記工程Ｃ及び工程Ｄを行ってもよい。
工程Ａ：エポキシ化合物及びエポキシ（メタ）アクリレート化合物の少なくとも何れか一方を含む組成物を基材上に塗工することによって、基材上に塗工層を形成する工程。
工程Ｂ：工程Ａで形成された前記塗工層に光を照射することにより、前記塗工層を硬化させて前記基材上に硬化層を形成する工程。
工程Ｃ：前記硬化層を延伸する工程。
工程Ｄ：前記延伸後の硬化層を、洗浄、乾燥する工程。

（工程Ａ）
工程Ａにおいては、エポキシ化合物及びエポキシ（メタ）アクリレート化合物の少なくとも何れか一方を含む組成物を調製する。好ましくは、前記組成物は、エポキシ化合物を必須成分として含む。エポキシ化合物及びエポキシ（メタ）アクリレート化合物が、光硬化型である場合、さらに、光重合開始剤を配合して組成物を調製する。前記光重合開始剤は、通常、エポキシ化合物等の１００質量部に対して、０．１質量部〜５質量部程度配合すればよい。
エポキシ化合物、エポキシ（メタ）アクリレート化合物及び光重合開始剤としては、前記位相差フィルムの欄で例示した各種の化合物などが挙げられる。中でも、非液晶性のエポキシ化合物、及び非液晶性のエポキシ（メタ）アクリレート化合物を用いることが好ましい。
なお、組成物を調製するときに、必要に応じて、上述の他の樹脂成分及び添加剤を配合してもよい。

得られた前記組成物は、塗工に適した適度な粘度（０．１〜５０Ｐａ・ｓ，２５℃）を有する液状であり、そのまま基材に塗工することができる。もっとも、前記組成物の粘度が高く、塗工することに支障が生じるおそれがある場合には、組成物に溶媒を加えてもよい。
前記溶媒としては、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、エチルメチルケトンなどのケトン類、トルエンなどの芳香族炭化水素類、メチルセロソルブなどのエーテル類、酢酸エチルなどのエステル類などが挙げられる。

前記組成物を基材の表面上に塗工することによって、基材上に塗工層を形成できる。
基材は、前記液状の組成物を均一に展開するために用いられる。基材の種類は、この目的に適していれば特に限定されず、例えば、合成樹脂フィルム（フィルムには、一般にシートと言われる材料を含む）、ガラス板などを用いることができる。
１つの実施形態では、基材は、合成樹脂フィルムである。他の実施形態では、基材は、その表面に配向層を有するフィルムである。
前記基材の厚みは、特に限定されず、例えば、３０μｍ〜２００μｍである。

前記合成樹脂フィルムとしては、特に限定されないが、透明性に優れているフィルム（例えば、ヘイズ値５％以下）が好ましい。
合成樹脂フィルムの具体例としては、トリアセチルセルロースなどのセルロース系フィルム、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系フィルム、ポリカーボネート系フィルム、ポリアミド系フィルム、ポリノルボルネン系フィルム、ポリビニルアルコール系フィルム、ポリオレフィン系フィルム、アクリル系フィルムなどが挙げられる。

前記基材が配向層を含む場合、その配向層は、フィルム表面に配向処理を施すことによって形成できる。前記配向処理としては、ラビング処理などの機械的配向処理、光配向処理などの化学的配向処理などが挙げられる。

前記液状の組成物を基材の表面に塗工する方法としては、例えば、適切なコータを用いた塗布方法が採用され得る。前記コータとしては、例えば、バーコータ、リバースロールコータ、正回転ロールコータ、グラビアコータ、ロッドコータ、スロットダイコータ、スロットオリフィスコータ、カーテンコータ、ファウンテンコータなどが挙げられる。
組成物を塗工した後、前記基材の表面上に、前記組成物からなる塗工層が形成される。

（工程Ｂ）
工程Ｂにおいては、前記塗工層に光を照射することにより、塗工層を硬化させる。
前記塗工層に含まれるエポキシ化合物及び／エポキシ（メタ）アクリレート化合物は重合（架橋）していないので、これを重合させるために光を照射する。
なお、前記液状の組成物に溶媒が含まれている場合には、光照射の前に、溶媒を揮発させておくことが好ましい。

前記光は、光重合開始剤を活性化させることができれば特に限定されないが、一般には、前記光として紫外線が用いられる。
紫外線の照射強度は、好ましくは、１００〜１０００ｍＪ／ｃｍ^２であり、より好ましくは、２００〜８００ｍＪ／ｃｍ^２である。
紫外線の発生装置としては、水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプなどが挙げられる。
紫外線を照射することにより、前記塗工層に含まれるエポキシ化合物及び／又はエポキシ（メタ）アクリレート化合物が重合し、これらがエポキシ樹脂硬化物及び／又はエポキシ（メタ）アクリレート樹脂硬化物（エポキシ硬化物）に変化する。よって、前記基材の表面上に、前記エポキシ硬化物を含む硬化層が形成される。

（工程Ｃ）
工程Ｃにおいては、工程Ｂで得られた硬化層を延伸する。
硬化層は、基材上に積層された状態で、延伸してもよい（つまり、基材と硬化層の積層体を延伸してもよい）。また、硬化層を基材から剥離した後、この硬化層を延伸してもよい。
硬化層を基材から剥離し、この硬化層を延伸することが好ましい。
このように硬化層のみを延伸することにより、基材が有する複屈折性や延伸性によって硬化層の延伸が制約されず、比較的高い複屈折率を有する位相差フィルムを得ることができる。

延伸方法としては、横一軸延伸法、縦一軸延伸法、縦横同時二軸延伸法、又は縦横逐次二軸延伸法などが挙げられる。
延伸処理は、前記硬化層を一軸方向に延伸することが好ましい。
一軸方向に硬化層を延伸することにより、前記硬化層に含まれるエポキシ硬化物が所定方向に配向する。このため、硬化層に大きな位相差を発現させることができる。
延伸倍率は、特に限定されないが、余りに小さいとエポキシ硬化物が配向しないため、延伸倍率は、１．０１倍以上が好ましく、さらに、１．０５倍以上がより好ましい。一方、延伸処理にも限界があるため、延伸倍率は、２．０倍以下が好ましい。
このように延伸処理して得られた硬化層が、本発明の位相差フィルムである。

（工程Ｄ）
工程Ｄにおいては、前記硬化層の表面を、洗浄及び乾燥する。
工程Ｄは、前記硬化層に付着している粉塵などを取り除くために、必要に応じて実施される。
例えば、延伸処理後の硬化層（位相差フィルム）を水又は洗浄液で洗浄した後、乾燥する。
なお、本発明の位相差フィルムの製造方法は、上記工程Ａから工程Ｄ以外に、さらに、他の工程を有していてもよい。

本発明の位相差フィルムの製造方法は、いわゆるキャスト法であるため、フィルムの厚みの制御を容易に行える上、微細な筋がフィルムの表面に生じることもない。
従って、本発明の製造方法によれば、高い複屈折率を有し且つ機械的強度に優れ、さらい、厚みが均一で且つ表面が平滑な位相差フィルムが得られ得る。

［位相差フィルムの使用例］
本発明の位相差フィルムは、それ自身単体で使用できる。また、本発明の位相差フィルムは、他のフィルムと積層した状態で使用することもできる。
図１に示すように、１つの実施形態に係る光学フィルムは、本発明の位相差フィルム１と、この位相差フィルム１の一面に積層された保護フィルム２と、を有する。
また、他の実施形態に係る光学フィルムは、本発明の位相差フィルムと、この位相差フィルムの一面に積層された偏光フィルムと、を有する。
この光学フィルムは、図２に示すように、保護フィルム２，２が偏光フィルム３の両面にそれぞれ積層され、且つ、本発明の位相差フィルム１が前記一方の保護フィルム２の一面に積層されていてもよい。或いは、この光学フィルムは、図３に示すように、本発明の位相差フィルム１と偏光フィルム３が積層され、１つの保護フィルム２が前記位相差フィルム１の他面に積層され且つもう１つの保護フィルム２が前記偏光フィルム３の他面に積層されていてもよい。

前記偏光フィルムは、自然光又は偏光から特定の直線偏光を透過する機能を有するフィルムである。偏光フィルムとしては、特に限定されず、例えば、二色性色素を含む延伸ポリマーフィルム、液晶性フィルムなどが挙げられる。
前記保護フィルムは、好ましくは透明性に優れたフィルムが用いられる。前記保護フィルム基材としては、代表的には、トリアセチルセルロース系フィルムが挙げられる。
なお、本発明の位相差フィルムの製造時に使用される基材を、前記保護フィルムとして用いることもできる。

本発明の位相差フィルム及びこれに他のフィルムを積層した前記光学フィルムは、好ましくは、画像表示装置内に組み込まれる。
本発明の位相差フィルム及び前記光学フィルムを有する画像表示装置としては、液晶表示装置、有機ＥＬディスプレイ、及びプラズマディスプレイなどが挙げられる。前記画像表示装置の好ましい用途はテレビである。

本発明について、実施例及び比較例を示して詳細に説明する。なお、本発明は、下記の実施例のみに限定されるものではない。実施例及び比較例で用いた測定方法及び材料は、以下の通りである。

［フィルムの厚みの測定方法］
デジタルゲージ（（株）尾崎製作所製、製品名「ＰＥＡＣＯＣＫ」）を用いて測定した。

［位相差フィルムのΔｎ_ｘｙなどの測定方法］
位相差測定装置（王子計測機器株式会社製、製品名「ＫＯＢＲＡ−ＷＰＲ」）を用いて、２３℃、波長５９０ｎｍの光で、位相差フィルムの面内位相差値（Ｒｅ［５９０］）を測定した。
厚み方向位相差値（Ｒｔｈ［５９０］）は、前記位相差測定装置を用いて、４０度方向の位相差値（Ｒ４０［５９０］）を測定し、この位相差値をＲｔｈに換算することによって求めた。前記４０度方向の位相差値（Ｒ４０［５９０］）は、位相差フィルムの法線から４０度傾けた方向から、波長５９０ｎｍの光を位相差フィルムに入射させて測定した。
位相差フィルムの面内の複屈折率（Δｎ_ｘｙ［５９０］）は、式：Ｒｅ［５９０］／ｄに代入して求めた。
位相差フィルムの厚み方向の複屈折率（Δｎ_ｘＺ［５９０］）は、式：Ｒｔｈ［５９０］／ｄに代入して求めた。前記ｄは、位相差フィルムの厚み（ｎｍ）を表す。

［使用した材料］
（１）エポキシ化合物Ａ：ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名「ＪＥＲ−８０６」。ビスフェノールＦ型のエポキシ化合物で、重量平均分子量は２８４．３、エポキシ当量は１６０〜１７０。
（２）エポキシ化合物Ｂ：ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名「ＹＸ８１００ＢＨ３０」。高分子量型（フェノキシ型）のエポキシ化合物で、重量平均分子量は３８，０００。
（３）エポキシ化合物Ｃ：ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名「ＹＸ６９５４ＢＨ３０」。高分子量型（フェノキシ型）のエポキシ化合物で、重量平均分子量は３９，０００、エポキシ当量は１０，０００〜１６，０００。
（４）エポキシアクリレート化合物Ｄ：日本ユピカ株式会社製、商品名「ネオポール８３２８」。ビスフェノール型エポキシとアクリル酸からなるエポキシアクリレート化合物で、重量平均分子量は４８４．５。
（５）エポキシアクリレート化合物Ｅ：日本ユピカ株式会社製、商品名「ネオポール８３１３」。ビスフェノール型エポキシとアクリル酸からなるエポキシアクリレート化合物で、重量平均分子量は３９４．４。
（６）ウレタンアクリレートＦ：日本ユピカ株式会社製、商品名「ユピカ８９７５」。
（７）ウレタンアクリレートＧ：日本ユピカ株式会社製、商品名「ユピカ８９７６」。
（８）光重合開始剤Ｈ：サンアプロ株式会社製、商品名「ＣＰＩ−１０１」。アンチモン系スルホニウム塩のカチオン重合開始剤。
（９）光重合開始剤Ｉ：長瀬産業株式会社製、商品名「イルガキュア９０７」。α−アミノケトン型のラジカル重合開始剤。
（１０）基材Ｊ：厚み８０μｍのトリアセチルセルロースフィルム。
（１１）メチルメタクリレート：（株）クラレ製、商品名「パラペット」。

［実施例１］
２０ｇのエポキシ化合物Ａと０．６ｇの光重合開始剤Ｈとを混合し、さらに、この混合物を遠心分離機に入れて、混合脱泡させた。この混合物は、塗工に適した液状であった。この混合物を、アプリケーターを用いて、基材Ｊの表面に塗工することにより、基材上に塗工層を形成した。次に、この塗工層に対して、コンベア式紫外線照射装置を用いて、紫外線照射を行い（照射強度：３００ｍＪ／ｃｍ^２）、塗工層を硬化させた。得られた硬化層を前記基材Ｊから剥離し、剥離した硬化層（フィルム）を、バッチ式二軸延伸機を用いて、１３０℃で１．１倍に一軸延伸した。なお、一軸延伸の方向は、前記混合物の塗工方向と平行な方向とした。延伸後のフィルムが、実施例１の位相差フィルムである。
実施例１の位相差フィルムの厚み及び諸物性を表１に示す。

［実施例２］
２０ｇのエポキシ化合物Ｂと０．１８ｇの光重合開始剤Ｈとを混合し、さらに、この混合物を遠心分離機に入れて、混合脱泡させた。この混合物に、有機溶媒（メチルエチルケトンとシクロヘキサノンの混合溶媒）を加えた。有機溶媒を加えた混合物は、塗工に適した液状となった。この混合物を、実施例１と同様に、アプリケーターを用いて、基材Ｊの表面に塗工することにより、基材Ｊ上に塗工層を形成した。この塗工層を、乾燥オーブン内に入れ、８０℃で５分間乾燥させた後、さらに、１５０℃で１５分間乾燥させた。次に、乾燥後の塗工層に対して、コンベア式紫外線照射装置を用いて、紫外線照射を行い（照射強度：３００ｍＪ／ｃｍ^２）、塗工層を硬化させた。得られた硬化層を前記基材Ｊから剥離し、剥離した硬化層（フィルム）を、バッチ式二軸延伸機を用いて、１３０℃で１．１倍に一軸延伸した。なお、一軸延伸の方向は、前記混合物の塗工方向と平行な方向とした。延伸後のフィルムが、実施例２の位相差フィルムである。
実施例２の位相差フィルムの厚み及び諸物性を表１に示す。

［実施例３］
エポキシ化合物Ｂに代えてエポキシ化合物Ｃを用いたこと以外は、実施例２と同様にして、位相差フィルムを作製した。
実施例３の位相差フィルムの厚み及び諸物性を表１に示す。

［実施例４］
エポキシ化合物Ａに代えてエポキシアクリレート化合物Ｄを用いたこと、及び、光重合開始剤Ｈに代えて光重合開始剤Ｉを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、位相差フィルムを作製した。
実施例４の位相差フィルムの厚み及び諸物性を表１に示す。

［実施例５］
エポキシ化合物Ａに代えてエポキシアクリレート化合物Ｅを用いたこと、及び、光重合開始剤Ｈに代えて光重合開始剤Ｉを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、位相差フィルムを作製した。
実施例５の位相差フィルムの厚み及び諸物性を表１に示す。

［比較例１］
２０ｇのウレタンアクリレートＦと０．６ｇの光重合開始剤Ｉとを混合し、さらに、この混合物を遠心分離機に入れて、混合脱泡させた。この混合物は、塗工に適した液状であった。この混合物を、アプリケーターを用いて、基材Ｊの表面に塗工することにより、基材上に塗工層を形成した。次に、この塗工層に対して、コンベア式紫外線照射装置を用いて、紫外線照射を行い（照射強度：３００ｍＪ／ｃｍ^２）、塗工層を硬化させた。得られた硬化層と基材Ｊの積層体を、バッチ式二軸延伸機を用いて、１４０℃で１．１倍に一軸延伸した。なお、一軸延伸の方向は、前記混合物の塗工方向と平行な方向とした。延伸後、硬化層を基材Ｊから剥離した。剥離した硬化層（フィルム）が、比較例１の位相差フィルムである。
比較例１の位相差フィルムの厚み及び諸物性を表１に示す。

［比較例２］
ウレタンアクリレートＦに代えてウレタンアクリレートＧを用いたこと以外は、比較例１と同様にして、位相差フィルムを作製した。
比較例２の位相差フィルムの厚み及び諸物性を表１に示す。

［比較例３］
エポキシ化合物Ａに代えてメチルメタクリレートを用いたこと、及び、光重合開始剤Ｈに代えて光重合開始剤Ｉを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、基材Ｊ上に硬化層を形成した。この硬化層を基材Ｊから剥離しようとしたが、この硬化層は、非常に脆く、剥離できなかった。従って、比較例３のフィルムについては、Ｒｅ［５９０］などを測定できなかった。

［比較例４］
エポキシ化合物Ａに代えてメチルメタクリレートを用いたこと、及び、光重合開始剤Ｈに代えて光重合開始剤Ｉを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、基材Ｊ上に硬化層を形成した。この硬化層を基材Ｊから剥離しようとしたが、この硬化層は、非常に脆く、剥離できなかった。従って、比較例４のフィルムについては、Ｒｅ［５９０］などを測定できなかった。

［評価］
実施例１から実施例５の位相差フィルムは、比較例の位相差フィルムに比して、Δｎ_ｘｙ［５９０］及びΔｎ_ｘＺ［５９０］が高かった。特に、実施例１から３の位相差フィルム（エポキシ樹脂硬化物を含む位相差フィルム）は、Δｎ_ｘｙ［５９０］及びΔｎ_ｘＺ［５９０］がより高かった。
また、比較例１及び２は、基材から硬化層（フィルム）を剥離できたが、剥離時に一部に割れが生じた。一方、実施例１〜５は、基材から硬化層（フィルム）を剥離するときに、前記硬化層が損傷せず、さらに、前記剥離した硬化層を良好に延伸して、位相差フィルムを得ることができた。以上のことから、実施例１〜５の位相差フィルムは、機械的強度に優れている。

本発明の位相差フィルムは、液晶表示装置などの画像表示装置、光学レンズなどに利用できる。

Claims

エポキシ樹脂硬化物を含み、波長５９０ｎｍにおける面内の複屈折率が、０．００１以上、波長５９０ｎｍにおける厚み方向の複屈折率が０．００１以上である位相差フィルム。
前記エポキシ樹脂硬化物が、ビスフェノール型のエポキシ樹脂硬化物及び高分子量型のエポキシ樹脂硬化物から選ばれる少なくとも１種を含んでいる請求項１に記載の位相差フィルム。
波長５９０ｎｍにおける面内複屈折率が、０．００２以上、波長５９０ｎｍにおける厚み方向の複屈折率が０．００２以上である請求項１又は２に記載の位相差フィルム。
硬化させることにより、波長５９０ｎｍにおける面内の複屈折率が、０．００１以上、波長５９０ｎｍにおける厚み方向の複屈折率が０．００１以上であるエポキシ樹脂硬化物が得られるエポキシ化合物を含む組成物を基材上に塗工することによって、基材上に塗工層を形成する工程と、
前記塗工層に光を照射することにより、前記塗工層を硬化させて前記基材上に硬化層を形成する工程と、を有する、位相差フィルムの製造方法。
前記硬化層を前記基材から剥離した後、前記硬化層を延伸する工程を有する、請求項４に記載の位相差フィルムの製造方法。
前記硬化層の延伸方向が、一軸方向であり、その延伸倍率が、１．０１倍〜２．０倍である、請求項５に記載の位相差フィルムの製造方法。
前記エポキシ化合物が、非液晶性である、請求項４から６のいずれかに記載の位相差フィルムの製造方法。
請求項１から３のいずれかに記載の位相差フィルムを有する画像表示装置。