明 細 書 被膜シー トの製造方法、 光学機能層、 光学捕償板、 光学素子
および画像表示装置 技術分野
本発明は被膜シー トの製造方法に関し、 特に、 光学機能層の形成に有用である 。 さ らに、 当該光学機能層を用いた光学素子等は、 液晶ディスプレイ ( L C D ) 、 有機 E L表示装置、 P D P、 C R T等の各種画像表示装置において好適に利用 することができる。 背景技術
一般に、 被膜シートと しては、 例えば、 光学機能層を有する各種の光学機能フ イルムが挙げられる。 T Vやデスク トツプパソコンといった O A機器の表示装置 は、 従来は C R Tが主流であつたが、 薄型軽量、 低消費電力といった大きな利点 を持つた液晶表示装置へと変換されてきている。 現在普及している液晶表示装置 は、 位相差フィルムを作成するための液晶層、 表面保護のためのハードコー ト層
、 反射防止膜などの表面処理被膜等の光学機能層を有する。
こ う した光学機能フィルムを得るために'、 基材フィルムに光学機能層を塗工す る方法が、 従来から多く用いられ、 基材フィルム上に塗工液の塗工、 乾燥等のェ 程を施すことによ り塗膜層を形成した各種の被膜シー トが製造されている (例え ば、 特開昭 6 2— 1 4 0 6 7 2 2号公報参照)。 薄層コーティ ング法と して、 一 般的にスロ ッ トダイコーター、 グラビアコーターなどが挙げられる。
また、 近年において、 光学機能の高性能化に伴って、 機能を付与している塗膜 の均一性を向上させることが必須となってきており、 コーティング方式の選定の みならず、 塗工後の乾燥工程の制御が重要となってきている (例えば、 特開平 8
- 9 4 8 3 6号公報参照)。
しかしながら、 いずれの塗工方式を用いても、 塗工工程から乾燥工程に移動す るまでに樹脂流動が起こり、 均一な膜厚で塗膜層を形成することは困難であった
。 特に大面積の基材フィルム上に、 均一な膜厚で塗膜層を形成することは困難で あった。
例えば、 高分子フィルム上にハー ドコー ト層、 反射防止層等を形成する場合に は、 積層される樹脂層に屈折率の違いがあることから、 特に塗工後の樹脂流動に よ り発生する厚みムラによる干渉ムラが深刻である。 この場合、 面内の光学厚み にズレが生ずるため、 反射率特性も理論値よ り低下する。
また、 液晶層を形成する液晶分子は、 一般的に界面の影響を非常に受けやすく 、 ラビング等の界面規制力によ り、 液晶分子が芳香性を持った配列 (配向) をす ることが知られている。 前記塗工方式の場合には、 液晶分子を含む被塗工液の片 面が開放系になるため、 通常知られている塗工、 乾燥方式では開放系側の空気の 流れが、 結果的に液晶層の配向ムラを生じさせる。 こ う して得られた液晶層では 、 液晶ディスプレイの一部に正面コン トラス トが変わる ところがあるという問題 点があった。 発明の開示
本発明の目的は、 被膜シートの大面積の領域において、 塗膜の厚み精度を向上 させ、 光学機能特性の面内における均一化を図ると と もに、 これを利用した優れ た光学機能層、 光学補償板、 光学素子あるいは画像表示装置を提供するこ とにあ る。
本発明者らは、 上記課題を達成すべく、 鋭意研究したところ、 以下の被膜シー トの製造方法によ り上記目的を達成できることを見出し、 本発明を完成するに至 つた。
本発明は、 樹脂材料および溶剤を含有する塗工液を基材フィルム上に塗工して 、 塗膜層を形成する工程および被塗工液を乾燥する工程を含む被膜シートの製造 方法において、 前記塗工液の固形分濃度が 5 5重量%以下で、 かつ粘度が 2 0 m P a · s以下の状態を有する塗膜表面に、 基材フィルムの走行方向に沿って乾燥 風を吹き付けるこ とを特徴とする。 また本発明は、 樹脂材料おょぴ溶剤を含有す る塗工液を基材フィルム上に塗工し、 固形分濃度が 5 5重量%以下で、 かつ粘度 が 2 0 ra P a · s 以下の状態を有する塗膜層を形成する工程と、 前記基材フィル
ムの走行方向に沿って、 前記塗膜層に乾燥風を吹き付ける工程と、 前記塗膜層を 乾燥させる工程とを有することを特徴とする。 乾燥風の吹き付けによ り微細な凹 凸が塗膜表面に形成され、 その後の溶媒蒸発過程で微細な凹凸ほどレべリ ングの 効果、 および乾燥風を当てると瞬時に溶媒が蒸発し、 溶媒の蒸発ムラによ り生じ る塗膜液の対流が生じる前に粘度が上昇して液流動が起こらなくなるという効果 が発現するとの発明者の知見が得られたもので、 大面積の領域においても、 塗膜 層の厚み精度を向上させ、 光学機能特性の面内における均一化を図ることができ る。
また、 前記吹き付ける乾燥風の風速が 4〜 2 0 m / s e 。であり、 フィルム幅 方向での風速ばらつきが ± 3 0 %以下であることが好適である。 こ う した条件に よって、 よ り効果的に、 塗膜層の厚み精度の向上、 光学機能特性の均一化を図る ことができる。
さらに、 前記吹き付ける乾燥風の温度が 2 0 ~ 4 5 °Cであり、 フィルム幅方向 における温度ばらつきが ± 1 5 %以下であることが好適である。 こ う した条件に よって、 よ り適切な溶媒蒸発速度を確保することができ、 一段と効果的に、 塗膜 層の厚み精度の向上、 光学機能特性の均一化を図ることができる。
本発明は、 前記塗膜層の乾燥後の厚みが、 3 0 μ m以下であることが好適であ る。 上記のよ うな乾燥風の吹き付け条件に加え、 塗膜層の厚みを制限することに よって、 さ らに効果的に塗膜層の厚み精度の向上、 光学機能特性の均一化を図る ことができる。
本発明は、 前記塗工液に光学機能を発現する材料を使用することによ り、 光学 機能層と しての前記塗膜層を形成することが好適である。 上記のよ うな被膜シー トの製造方法は、 大面積の領域において、 塗膜厚み (塗膜層の厚み) の精度が求 められ、 光学機能特性の面内における均一性が要求される光学機能層について、 特に有効である。
本発明の被膜シー トの製造方法は、 前記光学機能を発現する材料と して光学捕 償機能を発現する材料を使用することによ り、 光学補償層と しての前記塗膜層を 形成することが好適である。 塗膜層の厚みの精度が求められ、 光学機能特性の面 内における均一性が要求される光学補償層については、 上記のよ うな製造方法は
、 特に有効な作成手法である。
また、 本発明の被膜シー トの製造方法は、 前記光学捕償層と して、 構成分子が コレステリ ック構造をとって配向しているコレステリ ック層を形成することが好 適である。 上記の製造方法は、 塗膜厚みの精度が求められ、 光学機能特性の面内 における均一性が要求されるコレステリ ック構造の光学補償層について、 特に有 効である。
また、 前記光学補償機能を発現する材料と して液晶モノマーを使用し、 前記乾 燥の工程後に、 前記塗膜層に重合処理又は架橋処理を行う ことによ り、 前記液晶 モノマーを重合又は架橋した非液晶ポリマーを構成分子とするコレステリ ック層 を形成するのが好適である。 こう した光学捕償板にあっては、 重合または架橋し たポリマーは非液晶性となるため、 形成されたコレステリ ック層は、 液晶分子に 特有の温度変化による液晶相、 ガラス相、 結晶相への変化などが起きることもな く、 そのコレステリ ック構造が温度変化に影響されない、 極めて安定性に優れ、 かつ、 光学機能特性の面內における均一性に優れた光学捕償板といえる。
あるいは、 前記光学捕償機能を発現する材料と して液晶モノマー又は液晶ポリ マーを使用することによ り、 コレステリ ック構造をとつて配向した液晶ポリマー を構成分子とするコレステリ ック層を形成するのが好適である。 構成分子が液晶 ポリマーであっても、 コレステリ ック液晶性モノマーやカイラル剤を配合するこ とによって、 上記と同様、 温度変化の少ないコレステリ ック層を形成することが でき、 極めて安定性に優れ、 かつ、 光学機能特性の面内における均一性に優れた 光学補償板とすることができる。
ここで、 前記コレステリ ック層の厚みが、 0 . 5〜 1 0 μ πιの範囲であること が好適である。 かかる範囲の膜厚によって、 光学補償層と して配向の乱れや透過 率低下を防止し、 選択反射性、 着色防止、 生産性の向上等を図ることができる。 本発明は、 前記光学機能層が光学補償層である場合あるいは該光学補償層の構 成分子がコレステリ ック構造をとつて配向しているコレステリ ック層である場合 に得られる光学捕償板であることが好適である。 上記の被膜シー トの製造方法に よって得られた光学機能層は、 塗膜厚みの精度が高く 、 光学機能特性の面内にお ける均一性に優れており、 これを光学補償層あるいはコレステリ ック構造の光学
捕償層とする光学捕償板について、 特に有効である。
また、 本発明は、 こ う した光学機能層を備えた光学素子において好適である。 光学素子に対しては各用途に合致した多種多様な特性が要求されるが、 上記の光 学素子は、 その中でも重要性の高い、 塗膜厚みの精度や面内の均一性を非常によ く担保している。
本発明の光学素子は、 前記の光学補償板に少なく とも一層の偏光板が積層され ていることを特徴とする。 上記のよ うな極めて安定性に優れた光学捕償板に少な く とも一層の偏光板が積層された光学素子を形成することによって、 優れた光学 機能特性を有する光学素子とすることができる。
さ らに、 上記の光学機能層、 光学補償板、 又は光学素子のいずれかを搭載した 画像表示装置において好適である。 こ う した光学機能層や光学捕償板、 光学素子 によって、 画像のムラや歪みのない画像表示装置が可能となる。 図面の簡単な説明
図 1 は、 本発明の実施の態様の一例を示す説明図である。
図 2は、 本発明の実施の態様の一例と して、 被膜シー トの状態を示す説明図で ある。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態について、 図面を参照しながら説明する。 図 1は、 本発明の一例を示す製造装置の概要図、 図 2は装置の各工程における被膜シー ト の状態を示す説明図である。
図 1 において、 ローラ 4によって基材フィルム (以下、 単に 「フィルム」 と称 するこ と もある) 1が搬送され、 順にフィルム 1上に樹脂材料おょぴ溶剤を含有 する塗工液 2を塗工する工程 ( 1 ) およぴ被塗工液を乾燥する工程 ( 2 ) を経て 、 被膜シー トが作製される製造方法の一例が示されている。 搬送ローラ 4によつ て送り 出されるフィルム 1は、 工程 ( 1 ) において、 グラビアロールコータ 3を 用いて塗工液 2が塗工され、 続いて工程 ( 2 ) に移行する。 工程 ( 2 ) では、 フ イルム 1 の塗膜層の表面に対し、 エア吹き付け区間 7の間、 所定の吹き付け角度
6でノズル 5から乾燥風を吹き付ける。 本工程 ( 2 ) に於いて塗膜層を乾燥させ てもよい。 また、 工程 ( 2 ) の後に、 塗膜層を乾燥させる工程を行ってもよい。 即ち、 本発明は、 乾燥工程における各種の条件を工夫するこ とで、 最適な塗膜層 を形成する方法を案出したものである。
工程 ( 1 ) における塗工液 2の塗工方法は特に制限されず、 通常の方法を採用 できる。 たとえば、 スロ ッ トダイ法、 リバースグラ ビアコー ト法、 マイク ロダラ ビア法、 ディ ップ法、 スピンコー ト法、 刷毛塗り法、 ロールコー ト法、 フレキソ 印刷法などがあげられる。 図 1では、 グラビアロールコ一タ 3を用いた方法を例 示している。 '
工程 ( 2 ) における乾燥風の形成方法は特に制限されず、 通常の加熱手段を採 用できる。 例えば、 熱風器、 加熱ロール、 遠赤外線ヒーター等があげられる。 工程 ( 2 ) の後には、 塗工液の種類に応じて、 さ らに熱硬化、 U V硬化等の硬 化処理を施すことができる。 その後、 卷取り ロール (図示せず) に巻き取られる 場合や、 さらに保護シー トを被覆して卷き取られる場合など、 被膜シー トの仕様 によって後工程の処理が施される。 このよ うにして得られた塗膜層 (以下、 被膜 層という場合もある) は、 フィルム 1から剥離するこ となく用いることができる 他、 フィルム 1から剥離して用いることができる。
図 2は、 各工程において順に形成されるフィルム 1 の断面を表したもので、 塗 ェ前の状態 (A )、 フィルム 1 に塗工液 2 を塗工し塗膜層 8 を形成した直後の状 態 (B )、 さらに乾燥処理後の塗膜層 8 ' の状態 (C ) を示している。
本発明は、 上記製造方法において、 塗工液の固形分濃度が 5 5重量%以下で、 かつ粘度が 2 0 m P a · s以下の状態を有する塗膜層 8の表面に、 フィルム 1の 走行方向に沿って乾燥風を吹き付けることを特徴とする。 発明者の知見と して、 次の理由により塗膜層 8およぴ面内の光学機能特性の均一化が図られると考えら れる。 即ち、 風を吹き付けると、 目視では感知しにくい微細な凹凸が塗膜表面に 形成され、 視覚的には大きな凹 ΰが見えにく く なるという こと と、 その後の溶媒 蒸発過程で生じるレペリ ングの効果が微細な凹凸ほど発現することである。 また 、 乾燥風を当てると瞬時に溶媒が蒸発し、 溶媒の蒸発ムラによ り生じる塗膜液の 対流が生じる前に粘度が上昇して液流動が起こらなく なるという効果も考えられ
る。 風を吹き付ける塗膜層の固形分濃度が 5 5重量%を超えるとなると、 溶媒蒸 発と ともに生じるレペリ ング効果が十分に得られない。 また、 粘度が 2 0 m P a • s を超えると塗膜層の表面の微細な凹凸形成が困難となる。 特に、 大面積の領 域においても、 塗膜層の厚み精度を向上させ、 光学機能特性の面内における均一 化を図るためには、 上記の要件が重要である。 粘度の測定には、 回転式や落球式 などの一般的なものを用いればよい。 本発明では、 レオメータ : R S— 1 (H e a k e社製) によって測定した値を基準と している。
また、 前記吹き付ける乾燥風の風速が、 4〜 2 0 m/ s e cであり、 フィルム 幅方向での風速ばらつきが ± 3 0 %以下であることが好適である。 吹き付ける乾 燥風については、 風速が 4 m/ s e c未満になると、 塗膜層の表面の微細な凹凸 形成が成されないし、 逆に 2 0 m/ s e c を超えると塗面の凹凸が不均一で大き く なりすぎ、 場合によっては塗液が飛散すること となる。 ここでいう風速とは、 塗膜層の表面近傍での風速であり、 塗膜層の表面から 3 0 mm以内で測定した風 速とする。 風速の測定には、 プロペラ式、 熱線式などの一般的なものを用いれば よい。 本発明では、 ク リモマスター : M o d e 1 6 5 3 1 (K A NOMA X社製 ) によって測定した値を基準と している。 これに関しては、 吹き付ける乾燥風の 向きも影響しており、 吹き付け角度が基材フィルム 1面に対して 3 0 ° を超える と塗面の凹 ώが大きく なりすぎる。
さ らに、 前記吹き付ける風の温度が、 2 0 ~ 4 5 °Cであり、 フィルム幅方向に おける温度ばらつきが ± 1 5 %以下であることが好適である。 風の温度が 5 0 °C 以上になると、 溶媒蒸発速度が速く 、 レべリ ング効果が得られない。
本発明は、 乾燥後の塗膜層の厚みが、 3 0 μ m以下であることが好適である。 乾燥厚みが、 3 0 μ mを超えると被膜層の厚み方向に、 塗工液の濃度分布や対流 が生じ、 被膜層の均一性が失われやすい。 本発明の製造方法は、 被膜層の乾燥厚 みが 0. 0 5 ~ 5 0 πι、 特に 0. :!〜 Ι Ο μ πιの場合に、 より好適である。 こ こで、 乾燥厚みについては、 現実の測定が困難な場合も多く、 現実には、 塗工液 固形分濃度から計算される溶媒を含むゥェッ ト厚みによって、 上記のよ うな条件 を確保する方法がと られることもあり、 同様の効果を得ることが可能である。 本発明は、 前記塗膜層 8 ' が、 光学機能層であることが好適である。 上記のよ
うな被膜シートの製造方法は、 大面積の領域において、 塗膜厚みの精度が求めら れ、 光学機能特性の面内における均一性が要求される光学機能層について、 特に 有効である。
また、 本発明の被膜シートの製造方法は、 前記光学機能層が、 光学補償層であ る場合に好適である。 塗膜厚みの精度が求められ、 光学機能特性の面内における 均一性が要求される光学捕償層については、 上記のような製造方法は、 特に有効 な作成手法である。 光学捕償層の詳細については、 後述する。
また、 本発明の被膜シートの製造方法は、 前記光学捕償層の構成分子がコレス テリ ック構造をとつて配向しているコレステリ ック層である場合に好適である。 上記の製造方法は、 塗膜厚みの精度が求められ、 光学機能特性の面内における均 一性が要求されるコレステリ ック構造の光学捕償層について、 特に有効である。 コ レステリ ック層の詳細については、 後述する。
本発明は、 前記光学機能層が光学補償層である場合あるいは該光学補償層の構 成分子がコレステリ ック構造をとつて配向しているコレステリ ック層である場合 に得られる光学補償板であることが好適である。 上記の被膜シー トの製造方法に よって得られた光学機能層は、 塗膜厚みの精度が高く、 光学機能特性の面内にお ける均一性に優れており、 これを光学捕償層あ'るいはコレステリ ック構造の光学 補償層とする光学補償板について、 特に有効である。
ここで、 前記コレステリ ック層の厚みが、 0 . 5〜 1 0 μ ηαの範囲であること が好適である。 かかる範囲の膜厚によって、 光学捕償層と して配向の乱れや透過 率低下を防止し、 選択反射性、 着色防止、 生産性の向上等を図ることができる。 詳細は後述する。
また、 前記コレステリ ック層の構成分子が非液晶ポリマーであり、 該非液晶ポ リマーがコ レステリ ック構造をとつて配向した液晶モノ マーを重合または架橋し たポリマーであるが好適である。 こう した光学捕償板にあっては、 重合または架 橋したポリマーは非液晶性どなるため、 形成されたコレステリ ック層は、 液晶分 子に特有の温度変化による液晶相、 ガラス相、 結晶相への変化などが起きること もなく、 そのコレステリ ック構造が温度変化に影響されない、 極めて安定性に優 れ、 かつ、 光学機能特性の面内における均一性に優れた光学補償板といえる。 詳
細は後述する。
あるいは、 前記コレステリ ック層の構成分子が液晶ポリマーであり、 該液晶ポ リマーがコレステリ ック構造をとって配向していることが好適である。 構成分子 が液晶ポリマーであっても、 コレステリ ック液晶性モノマーやカイラル剤を配合 することによって、 上記同様、 温度変化の少ないコレステリ ック層を形成するこ とができ、 極めて安定性に優れ、 かつ、 光学機能特性の面内における均一性に優 れた光学捕償板とすることができる。 詳細は後述する。
本発明は、 光学素子であって、 上記いずれかに記載の光学捕償板に少なく とも 一層の偏光板が積層されていることを特徴とする。 上記のよ うな極めて安定性に 優れた光学捕償板に少なく とも一層の偏光板が積層された光学素子を形成するこ とによって、 優れた光学機能特性を有する光学素子とすることができる。 光学素 子の詳細は後述する。
本発明の被膜シー トの製造方法に用いられるフィルム 1、 塗工液等は、 形成す る被膜層の種類、 その適用用途に応じて、 適宜に決定される。 以下、 その詳細に ついて説明する。
フィルム 1 と しては、 塗工液に対してある程度の濡れ性を有する材質の層であ れば何れでもよく、 透明基材フィルムや配向基板、 各種ガラス板の他、 フオ ト レ ジス ト等が挙げられる。
塗工液により光学機能層を形成する場合には、 フィルム 1 と して透明基材フィ ルムを用いるのが好ましい。 透明基材フィルムと しては、 例えばポリエチレンテ レフタレー ト、 ポリエチレンナフタ レ一 ト等のポリエステル系ポリマー、 ジァセ チノレセルロース、 ト リ ァセチルセルロース等のセルロース系ポリ マー、 ポリ カー ボネート系ポリマー、 ポリ メチルメタタ リ レー ト等のァク リル系ポリマー等の透 明ポリマーからなるフィルムが挙げられる。 またポリ スチレン、 アタ リ ロニ ト リ ル . スチレン共重合体等のスチレン系ポリマー、 ポリエチレン、 ポリプロピレン 、 環状ないしノルボルネン構造を有するポリオレフイン、 エチレン ' プロ ピレン 共重合体等のォレフィ ン系ポリマー、 塩化ビニル系ポリマー、 ナイ ロンや芳香族 ポリアミ ド等のァミ ド系ポリマー等の透明ポリマーからなるフィルムも挙げられ る。 さらにイ ミ ド系ポリマー、 スルホン系ポリマー、 ポリエーテルスルホン系ポ
リマー、 ポリエーテルエーテルケ トン系ポリマー、 ポリ フエ-レンスルフイ ド系 ポリマー、 ビニルアルコール系ポリマー、 塩化ビニリデン系ポリマー、 ビニルブ チラール系ポリマー、 ァリ レー ト系ポリマー、 ポリオキシメチレン系ポリマー、 エポキシ系ポリマーや前記ポリマーのプレンド物等の透明ポリマーからなるブイ ルムなども挙げられる。 特に光学的に複屈'折の少ないものが好適に用いられる。 透明基材フィルムと しては、 偏光特性や耐久性などの点より、 ト リァセチルセ ルロース等のセルロース系ポリマーが好ましい。 特に ト リァセチルセルロ一スフ ィルムが好適である。
また、 特開 2 0 0 1 — 3 4 3 5 2 9号公報 (W 00 1 / 3 7 0 0 7 ) に記載の ポリマーフィルム、 例えば、 (A) 側鎖に置換おょぴ Zまたは非置換イ ミ ド基を 有する熱可塑性樹脂と、 (B) 側鎖に置換および/非置換フエ -ルならびに- ト リル基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物があげられる。 具体例と して はィソブチレンと N—メチルマレイ ミ ドからなる交互共重合体とアタ リ ロニ ト リ ル · スチレン共重合体とを含有する榭脂組成物のフィルムが挙げられる。 フィル ムは樹脂組成物の混合押出品などからなるフィルムを用いることができる。
また、 透明基材フィルムは、 できるだけ色付きがないことが好ましい。 従って 、 R t = [ ( n x + n y ) / 2— n z ] · d (ただし、 n x、 n yはフィルム平 面内の主屈折率、 n zはフィルム厚方向の屈折率、 dはフイノレムの厚みである) で表されるフィルム厚み方向の位相差値が一 9 0 n m〜 + 7 5 n mである保護フ イルムが好ましく用いられる。 かかる厚み方向の位相差値 (R t h ) がー 9 O n II!〜 + 7 5 nraのものを使用することにより、 保護フイルムに起因する偏光板の 着色 (光学的な着色) をほぼ解消することができる。 厚み方向位相差値 (R t h ) は、 さ らに好ましく は一 8 0 n m〜十 6 0 n m、 特に一 7 0 n m〜+ 4 5 n m が好ましい。
フィルム 1の厚さは、 適宜に決定しう るが、 一般には強度や取扱性等の作業性 、 薄層性などの点よ り 1 0〜 5 0 0 /1 m程度である。 特に 2 0 ~ 3 0 0 /X mが好 ましく、 3 0〜 2 0 0 μ πιがよ り好ましい。
本発明に用いられる塗工液は、 塗膜層が形成可能なものであれば何れでもよく 、 目的とする塗膜層の機能に応じて、 塗工液の樹脂材料と溶剤が選択される。 本
発明の塗工方法により形成できる塗膜層と しては、 光学機能層、 帯電防止層、 表 面保護層、 導電機'能層、 粘着剤層、 接着剤層、 透明コ一ト層などが挙げられる。 なお、 塗工液による塗膜層の形成は、 フィルム 1 に被膜を順次に形成することに よ り行う ことができる。 したがって、 フィルム 1 と しては、 予め他の塗膜層を形 成したものを用いることができる。 本発明では塗膜層と して、 光学機能層を形成 する場合、 特に厚み 3 0 μ m以下の光学機能層を形成する場合が好ましい。 当該 光学機能層と しては、 ハー ドコー ト層、 反射防止層、 位相差層、 光学捕償層など があげられる。
ハー ドコー ト層を形成する透明樹脂と してはハー ドコー ト性に優れ ( j i s K 5 4 0 0の鉛筆硬度試験で H以上の硬度を示すもの)、 十分な強度を持ち、 光 線透過率の優れたものであれば特に制限はない。 たとえば、 熱硬化型樹脂、 熱可 塑型樹脂、. 紫外線硬化型樹脂、 電子線硬化型樹脂、 二液混合型樹脂などがあげら れる。 これらのなかでも紫外線照射による硬化処理にて、 簡単な加工操作にて効 率よく光拡散層を形成することができる紫外線硬化型樹脂が好適である。 紫外線 硬化型樹脂と しては、 ポリエステル系、 アク リル系、 ウレタン系、 アミ ド系、 シ リ コーン系、 エポキシ系等の各種のものがあげられ、 紫外線硬化型のモノマ一、 オリ ゴマー、 ボリマ一等が含まれる。 好ましく用いられる紫外線硬化型榭脂は、 例えば紫外線重合性の官能基を有するもの、 なかでも当該官能基を 2個以上、 特 に 3〜 6個有するァク リル系のモノマーやオリ ゴマ一を成分に含むものが挙げら れる。 また紫外線硬化型榭脂には、 紫外線重合開始剤が配合されている。
ハードコー ト層には、 導電性微粒子を含有するこ とができる。 導電性微粒子と しては、 たとえば、 アルミニウム、 チタン、 錫、 金、 銀などの金属微粒子、 I T O (酸化インジウム Z酸化錫)、 A T O (酸化アンチモン/酸化錫) などの超微 粒子が挙げられる。 導電性超微粒子の平均粒子径は通常 0 . 以下程度であ るのが好ましい。 ハードコー ト層には、 高屈折率の金属や金属酸化物の超微粒子 を添加して、 高屈折率に調整することができる。 高屈折率の超微粒子と しては、 T i 0 2 、 S n〇2 、 Z n 0 2 、 Z r 0 2、 酸化アルミニウム、 酸化亜鉛などの金 属酸化物の超微粒子が挙げられる。 かかる超微粒子の平均粒子径は通常 0 . 1 m以下程度であるのが好ま しい。
また、 ハードコート層は、 無機または有機の球形もしく は不定形のフィラーを 分散含有させて、 その表面を微細 M凸構造にして防眩性を付与することができる 。 ハー ドコー ト層の表面を凹凸形状とすることによ り光摅散による防眩性を付与 することができる。 光摅散性の付与は反射率を低減する上でも好ましい。 ' 無機または有機の球形もしく は不定形のフイラ一と しては、 例えば、 P M M A (ポリ メチルメタタ リ レー ト)、 ポリ ウレタン、 ポリ スチレン、 メラ ミ ン樹脂等 の各種ポリマーからなる架橋又は未架橋の有機系微粒子、 ガラス、 シリカ、 アル ミナ、 酸化カルシウム、 チタ-ァ、 酸化ジルコニウム、 酸化亜鉛等の無機系粒子 や、 酸化錫、 酸化インジウム、 酸化カ ドミ ウム、 酸化アンチモンまたはこれらの 複合物等の導電性無機系粒子などが挙げられる。 前記フィラーの平均粒子径は 0 . 5〜: 1 0 μ ηι、 さ らには 1〜 4 μ πιのものが好ましい。 微粒子によ り微細凹凸 構造を形成する場合、 微粒子の使用量は樹脂 1 0 0重量部に対して、 1〜 3 0重 量部程度とするのが好ましい。
また、 ハードコー ト層 (防眩層) の形成には、 レべリ ング剤、 チク ソ トロ ピー 剤、 帯電防止剤等の添加剤を含有させることができる。 ハー ドコー ト層 (防眩層 ) の形成に当たり、 チクソ トロ ピー剤 ( 0 . 1 z m以下のシリカ、 マイ力等) を 含有させることによ り、 防眩層表面において、 突出粒子によ り微細凹凸構造を容 易に形成することができる。
反射防止層の形成材料と しては、 例えば、 紫外線硬化型アク リル樹脂等の樹脂 系材料、 樹脂中にコロイダルシリ力等の無機微粒子を分散させたハイブリ ツ ド系 材料、 テ トラエ トキシシラン、 チタンテ トラエ トキシド等の金属アルコキシドを 用いたゾル一ゲル系材料等が挙げられる。 また、 それぞれの材料は、 表面の防汚 染性を付与するためフッ素基含有化合物が用いられる。 耐擦傷性の面からは、 無 機成分含有量が多い低屈折率層材料が優れているという傾向にあり、 特にゾルー ゲル系材料が好ま しい。 ゾルーゲル系材料は部分縮合して用いることができる。 前記フッ素基を含有するゾルーゲル系材料と しては、 パーフルォロアルキルァ ルコキシシランを例示できる。 パーフルォロアルキルアルコキシシランと しては
、 たとえば、 一般式 ( 1 ) : C F 3 ( C F 2 ) n C H 2 C H 2 S i ( O R ) 3 (式 中、 Rは、 炭素数 1〜 5個のアルキル基を示し、 nは 0〜 1 2の整数を示す) で
表される化合物があげられる。 具体的には、 たとえば、 ト リフルォロプロビルト リ メ トキシシラン、 ト リ フルォロプロ ピルト リエ トキシシラン、 ト リデカフルォ 口オタチルト リメ トキシシラン、 ト リデカフルォロォクチルト リエ トキシシラン 、 ヘプタデカフルォロデシルト リメ トキシシラン、 ヘプタデカフルォロデシルト リエトキシシランなどが挙げられる。 これらのなかでも前記 nが 2〜 6の化合物 が好ましい。
また反射防止層にはシリカ、 アルミナ、 チタニア、 ジルコユア、 フッ化マグネ シゥム、 セリア等をアルコール溶媒に分散したゾルなどを添加しても良い。 その 他、 金属塩、 金属化合物などの添加剤を適宜に配合することができる。
位相差層、 光学補償層の形成には、 たとえば、 重合性液晶モノマーおよび/ま たは液晶ポリマーが用いられる。 前記重合性液晶モノマーと しては、 例えば、 ネ マテイ ツク液晶性モノマ一が挙げられる。 重合性液晶モノマーを含有する場合に は、 通常、 光重合開始剤を含有する。 光重合開始剤は各種のものを特に制限なく 使用できる。
ネマティ ック液晶性モノマーと しては、 末端にァク リ ロイル基、 メタタ リ ロイ ル基等の重合性官能基を有し、 これに環状単位等からなるメ ソゲン基を有するも のが挙げられる。 また重合性官能基と して、 ァク リ ロイル基、 メタァク リ ロイル 基等を 2つ以上有するものを用いて架橋構造を導入し、 耐久性を向上させること もできる。 メ ソゲン基となる前記環状単位と しては、 例えば、 ビフヱニル系、 フ ェニルベンゾエー ト系、 フエ二 シクロへキサン系、 ァゾキシベンゼン系、 ァゾ メチン系、 ァゾベンゼン系、 フエニルピリ ミジン系、 ジフエニルアセチレン系、 ジフエ二ノレべンゾエート系、 ビシクロへキサン系、 シクロへキシノレベンゼン系、 ターフェニル系等が挙げられる。 なお、 これら環状単位の末端は、 たとえば、 シ ァノ基、 アルキル基、 アルコキシ基、 ハロゲン基等の置換基を有していてもよい 0
主鎖型の液晶ポリマ一と しては、 芳香族単位等からなるメ ソゲン基を結合した 構造を有する縮合系のポリマー、 例えば、 ポリエステル系、 ポリアミ ド系、 ポリ カーボネー ト系、 ポリエステルイ ミ ド系などのポリマーが挙げられる。 メ ソゲン 基となる前記芳香族単位と しては、 フエ二ル系、 ビブヱニル系、 ナフタレン系の
ものが挙げられ、 これら芳香族単位は、 シァノ基、 アルキル基、 アルコキシ基、 ハロゲン基等の置換基を有していてもよい。
側鎖型の液晶ポリマーと しては、 ポリアク リ レート系、 ポリメタタ リ レー ト系 、 ポリシロキサン系、 ポリマロネート系の主鎖を骨格と し、 側鎖に環状単位等か らなるメ ソゲン基を有するものが挙げられる。 メ ソゲン基となる前記環状単位と しては、 たとえば、 ビフエ二ノレ系、 フエ二ノレペンゾエー ト系、 フエニノレシクロへ キサン系、 ァゾキシベンゼン系、 ァゾメチン系、 ァゾベンゼン系、 フエニルピリ ミジン系、 ジフエ二/レアセチレン系、 ジフエ二ノレべンゾエート系、 ビシクロへキ サン系、 シクロへキシルベンゼン系、 ターフェニル系等があげられる。 なお、 こ れら環状単位の末端は、 たとえば、 シァノ基、 アルキル基、 アルコキシ基、 ハロ ゲン基等の置換基を有していてもよい。
前記重合性液晶モノマー、 液晶ポリマーのいずれのメ ソゲン基も屈曲性を付与 するスぺーサ部を介して結合していてもよい。 スぺーサ部と しては、 ポリ メチレ ン鎖、 ポリオキシメチレン鎖等が挙げられる。 スぺ一サ部を形成する構造単位の 繰り返し数は、 メ ソゲン部の化学構造.によ り適宜に決定されるがポリ メチレン鎖 の繰り返し単位は 0〜 2 0、 好ましく は 2〜1 2、 ポリオキシメチレン鎖の繰り 返し単位は 0〜 1 0、 好ましく は 1 ~ 3である。
前記ネマティ ック液晶性モノマー、 液晶性ポリマーには、 液晶状態においてホ メォトロピック配向を示すものが含まれる。 また前記ネマティ ック液晶性モノマ 一、 液晶性ポリマーには、 液晶状態においてコ レステリ ック相を呈するよ うに、 コレステリ ック液晶性モノマーやカイラル剤を配合することができる。 またコレ ステリ ック液晶性ポリマーを用いることができる。 得られたコレステリ ック液晶 相は選択反射フィルムと して用いられる。 カイラル剤と しては、 光学活性基を有 し、 ネマティ ック液晶性モノマー等の配向を乱さないものであれば特に制限され ない。 カイラル剤は液晶性を有していてもよく液晶性を有しなくてもよいが、 コ レステリ ック液晶性を示すものを好ましく使用できる。 カイラル剤は反応性基を 有するもの、 有しないもののいずれも使用できるが、 硬化して得られるコレステ リ ック液晶配向フィルムの耐熱性、 耐溶剤性の点では反応性基を有するものが好 ましい。 反応性基と しては、 たとえば、 アタ リ ロイル基、 メタク リ ロイル基、 ァ
ジド基、 エポキシ基などが挙げられる。
またディ スコティ ック液晶の傾斜配向層からなる光学的異方性層が光学捕償位 相差相 (光学捕償層) と して用いられる。 ディスコティ ック液晶と しては、 前記 特開平 8— 9 4 8 3 6号公報等に記載のものを例示できる。
なお、 前記液晶モノマー、 液晶ポリマーは、 配向膜上に展開させることができ る。 配向膜としては、 従来よ り知られている各種のものを使用でき、 例えば、 透 明な基材上にポリィ ミ ドゃポリ ビュルアルコール等からなる薄膜を形成してそれ をラビングする方法によ り形成したもの、 透明なフィルムを延伸処理した延伸フ イルム、 シンナメー ト骨格ゃァゾベンゼン骨格を有するポリマ一またはポリイ ミ ドに偏光紫外線を照射したもの等を用いることができる。
前記塗工液は、 例えば、 前記液晶モノマー等を、 適当な溶媒に溶解 · 分散する ことによって調製できる。 前記溶媒と しては、 特に制限されないが、 例えば、 ク ロロホルム、 ジクロロメタン、 四塩化炭素、 ジクロロェタン、 テ トラクロ口エタ ン、 塩'化メチレン、 ト リ クロロエチレン、 テ トラクロロエチレン、 クロ口べンゼ ン、 オルソジクロ口ベンゼン等のハロゲン化炭化水素類 ; フエノール、 p—ク ロ 口フエノーノレ、 o—ク ロ 口フエノーノレ、 m—ク レゾ一ノレ、 o—ク レゾ一ノレ、 p― ク レゾ一ノレなどのフエノーノレ類 ; ベンゼン、 トノレェン、 キシレン、 メ トキシベン ゼン、 1 、 2—ジメ トキシベンゼン等の芳香族炭化水素類 ; ァセ トン、 メチルェ チルケ トン (M E K )、 メ チルイ ソプチルケ ト ン、 シク ロへキサノ ン、 シク ロべ ンタノン、 2—ピロ リ ドン、 N—メチルー 2—ピロ リ ドン等のケ トン系溶媒 ; 酢 酸ェチル、 酢酸プチルなどのエステル系溶媒 ; t 一プチルアルコール、 グリセリ ン、 エチレングリ コースレ、 ト リエチレングリ コーノレ、 エチレングリ コーノレモノ メ チノレエーテノレ、 ジエチレングリ コーノレジメチノレエ一テノレ、 プロ ピレングリ コー/レ 、 ジプロ ピレングリ コール、 2—メチノレー 2 、 4一ペンタンジォーノレのよ うなァ ルコール系溶媒 ; ジメチルホルムアミ ド、 ジメチルァセ トアミ ドのよ うなアミ ド 系溶媒、 ァセ トニ ト リル、 プチ口二 ト リルのよ うな二 ト リル系溶媒 ; ジェチルェ 一テル、 ジプチルエーテル、 テ トラヒ ドロフラン、 ジォキサンのよ う なェ一テル 系溶媒 ; あるいは二硫化炭素、 ェチルセルソルブ、 プチルセルソルプ等が使用で きる。 これらの中でも好ましく は、 トノレェン、 キシレン、 メシチレン、 M E K:、
メチノレイ ソプチゾレケ トン、 シク 口へキサノ ン、 ェチルセ口 ソルプ、 プチノレセロ ソ ノレプ、 酢酸ェチル、 酢酸プチル、 酢酸プロ ピル、 酢酸ェチルセ口ソルプである。 これらの溶剤は、 例えば、 一種類でもよいし、 二種類以上を混合して使用しても よい。
塗工液の樹脂成分濃度は特に制限されないが、 通常、 1〜 6 0重量%、 好ま し く は 5〜 5 0重量%である。 塗工液には、 塗工液によ り形成される被膜層の適用 される用途に応じて、 各種の添加剤を含有させることができる。
また、 光学補償層を形成するコ レステリ ック層の構成分子については、 例えば 、 非液晶ポリマーであって、 コレステリ ック構造をとつて配向した液晶モノマー を重合または架橋したポリ マーであることが好ましい。 このよ うな構成であれば
、 後述するよ うに、 前記モノマーが液晶性を示すため、 コレステリ ック構造をと つて配向させることができ、 かつ、 さらにモノマー間を重合等させることによつ て前記配向を固定できる。 そして、 液晶モノマーを使用するが、 前記固定によつ て、 重合したポリマーは非液晶性となる。 このため、 形成されたコレステリ ック 層は、 コレステリ ック液晶相のよ うなコレステリ ック構造をとるが、 液晶分子か ら構成されていないため、 例えば、 液晶分子に特有の、 温度変化による液晶相、 ガラス相、 結晶相への変化が起きること もない。 したがって、 そのコレステリ ッ ク構造が温度変化に影響されない、 極めて安定性に優れた光学フィルム (コレス テリ ック層) となり、 例えば、 特に光学捕償用位相差フィルム (光学捕償板) と して有用であるといえる。
前記液晶モノマーは、 後述する化学式 ( 1 ) で表されるモノマーが好ましい。 このよ うな液晶モノマーは、 一般に、 ネマティ ック液晶性モノマーであるが、 例 えば、 前記カイラル剤によってねじりが付与され、 最終的には、 コレステリ ック 構造をとるよ うになる。 また、 前記コレステリ ック層においては、 配向固定のた めに、 前記モノマー間が重合または架橋される必要があるため、 前記モノマーは 、 重合性モノマーおょぴ架橋性モノマーの少なく とも一方を含むことが好ましい 前記コレステリ ック層は、 さ らに、 重合剤おょぴ架橋剤の少なく とも一方を含 むことが好ましく、 例えば、 紫外線硬化剤、 光硬化剤、 熱硬化剤等の物質が使用
できる。
前記コレステリ ック層における液晶モノマーの割合は、 7 5 ~ 9 5重量%の範 囲であることが好ましく、 よ り好ましく は 8 0〜 9 0重量%の範囲である。 また 、 前記液晶モノマーに対するカイラル剤の割合は、 5〜 2 3重量%の範囲である ことが好ましく、 より好ましく は 1 0〜 2 0重量%の範囲である。 また、 前記液 晶モノマーに対する架橋剤または重合剤の割合は、 0 . 1〜 1 0重量%の範囲で あることが好ましく、 よ り好ましく は 0 . 5〜 8重量%の範囲であり、 特に好ま しく は 1〜 5重量%の範囲である。
前記光学フィルム (コ レステリ ック層) の厚みは、 特に制限されないが、 例え ば、 補償用等の位相差フィルム (光学捕償板) と して使用する場合、 配向の乱れ や透過率低下の防止、 選択反射性、 着色防止、 生産性等の点から、 0 . 1〜 1 0 μ ηιの範囲であることが好ましく、 より好ましく は 0 . 5〜 8 mの範囲、 特に 好ましく は:!〜 5 μ ιηの範囲である。
本発明の光学フィルム (コ レステリ ック層) は、 例えば、 前述のよ うなコ レス テリ ック層のみから形成されてもよいが、 さ らに基板を含み、 前記基板上に前記 コ レステリ ック層が積層された積層体であってもよい。
つぎに、 本発明の光学フイルム (コレステリ ック層) の製造方法は、 コ レステ リ ック層を含み、 前記層の構成分子が、 コレステリ ック構造をとつて配向してい る光学フィルムの製造方法であって、
( 1 ) 液晶モノマーと、 前記カイラル剤と、 重合剤おょぴ架橋剤の少なく とも一 方とを含み、 かつ、 前記液晶モノマーに対するカイラル剤の割合が所定の範囲で ある塗工液を配向基材 (基材フィルム) 上に展開して、 展開層 (塗膜層) を形成 する工程、
( 2 ) 前記展開層の表面に、 配向基材の走向方向に沿って乾燥風を吹き付けるェ 程、
( 3 ) 前記液晶モノマーがコレステリ ック構造をとつた配向となるよ う に、 前記 展開層に加熱処理を施す工程、 および、
( 4 ) 前記液晶モノマーの配向を固定して非液晶ポリマーのコレステリ ック層を 形成するために、 前記展開層に重合処理おょぴ架橋処理の少なく とも一方の処理
を施す工程、
を含む製造方法である。 このよ うな製造方法によれば、 所定の選択反射波長帯域 の光学フィルムを製造できる。 つま り、 このよ うに液晶モノマーとカイラル剤と の配合割合をコントロールすることによって、 前記選択反射波長帯城を所定の範 囲に制御できることを見出したものである。
本発明の光学フィルムの製造方法の一例について、 以下に具体的に説明する。 まず、 前記液晶モノマーと、 前記カイラル剤と、 前記架橋剤おょぴ重合剤の少な く とも一方とを含む塗工液を準備する。
前記液晶モノマーと しては、 例えば、 ネマティ ック液晶性モノマーが好ましく 、 具体的には、 下記式 ( 1 ) で表されるモノマーが挙げられる。 これらの液晶モ ノマ一は、 一種類でもよいし、 二種類以上を併用してもよい。
前記式 ( 1 ) において、 A1 および A2 は、 それぞれ重合性基を表し、 同一で も異つていてもよい。 また、 A1 および A2 はいずれか一方が水素であってもよ い。 Xは、 それぞれ単結合、 _◦—、 — S—、 — C = N―、 一 O— C O—、 一 C O— O—、 一 O— C O— O—、 一 C O— NR—、 一 NR— C O—、 一 NR—、 一 O— C O— NR—、 一 NR— C O— O—、 一 CH2 — O—または一 NR— C O— N Rを表し、 前記 Xにおいて Rは、 Hまたは C 1 〜 C4 アルキルを表し、 Mはメ ソゲン基を表す。
前記式 ( 1 ) において、 Xは同一でも異なっていてもよいが、 同一であること が好ましい。
前記式 ( 1 ) のモノマーの中でも、 A2 は、 それぞれ A 1 に対してオルト位に 配置されていることが好ましい。
また、 前記 A1 および A2 は、 それぞれ独立して下記式
Z— X— ( S p ) n … ( 2 )
で表されることが好ましく、 A 1 および A 2 は同じ基であることが好ましい。 前記式 ( 2 ) において、 Zは架橋性基を表し、 Xは前記式 ( 1 ) と同様であり
、 S pは、 1〜 3 0個の C原子を有する直鎖または分枝鎖のアルキル基からなる スぺ—サーを表し、 nは、 0または 1 を表す。 前記 S pにおける炭素鎖は、 例え ば、 エーテル官能基中の酸素、 チォエーテル官能基中の硫黄、 非隣接イ ミ ノ墓ま たは C 1 〜C4 のアルキルィ ミ ノ基等によ り割り込まれてもよい。
前記式 ( 2) において、 Zは、 下記式で表される原子団のいずれかであること が好ましい。 下記式において、 Rと しては、 例えば、 メチル、 ェチル、 n—プロ ピル、 i 一プロピル、 n—プチル、 i 一プチル、 t 一プチル等の基があげられる
― |\j = c =0 — N== C =S O—— C =N また、 前記式 ( 2 ) において、 S pは、 下記式で表される原子団のいずれかで あることが好ましく、 下記式において、 mは 1〜 3、 pは 1〜 1 2であることが 好ましい。
-(CH2)P- -(CH2CH20)nCH2CH2- -C H2C H2S C H2C H2- -CH2CH2NHCH2CHr,
CHつ CH'
— GH
2CH
2M-CH
2CH
2— , -(C H
2C H 0)
mC H
2C H-
前記式 ( 1 ) において、 Mは、 下記式 ( 3 ) で表されることが好ましく、 下記 式 ( 3 ) において、 Xは、 前記式 ( 1 ) における Xと同様である。 Qは、 例えば 、 置換または未置換のアルキレンもしく は芳香族炭化水素原子団を表し、 また、 例えば、 置換または未置換の直鎖もしく は分枝鎖 C 1 〜 C 12アルキレン等であつ てもよい。
前記 Qが、 前記芳香族炭化水素原子団の場合、 例えば、 下記式に表されるよ う な原子団ゃ、 それらの置換類似体が好ましい。
前記式に表される芳香族炭化水素原子団の置換類似体と しては、 例えば、 芳香 族環 1個につき 1 〜 4個の置換基を有してもよく、 また、 芳香族環または基 1個 にっき、 1 または 2個の置換基を有してもよい。 前記置換基は、 それぞれ同一で あっても異なっていてもよい。 前記置換基と しては、 例えば、 C I 〜C4 アルキ ノレ、 ニ ト ロ、 F、 C、 B r、 I 等のハロゲン、 フエニル、 C 1 〜 C 4 アルコキシ 等が挙げられる。
前記液晶モノマーの具体例と しては、 例えば、 下記式 (4 ) 〜 ( 1 9 ) で表さ れるモノマーが挙げられる。
(81)
吖。〜。^^。^。^0^0_。^ 。 ^0^ 0 0 0 0 eH0 0 0 Ο 0
0 0 0 0
° Ο Ο εΗθ ο Ο
(
0 ^^χ
")·'
T90S00/S00Z O
前記液晶モノマーが液晶性を示す温度範囲は、 その種類に応じて異なるが、 例 えば、 4 0〜 1 2 0 °Cの範囲であることが好ましく 、 よ り好ましく は 5 0〜 1 0 0 °Cの範囲であり、 特に好ましく は 6 0〜 9 0 °Cの範囲である。
前記カイラル化剤と しては、 前述のよ うに、 例えば、 前記液晶モノマーにねじ り を付与してコレステリ ック構造となるよ うに配向させるものであれば特に制限 されないが、 重合性カイラル化剤であることが好ま しく、 前述のよ うなものが使 用できる。 これらのカイラル剤は、 一種類でもよいし、 二種類以上を併用しても よい。
具体的に、 前記重合性カイラル化剤と しては、 例えば、 下記一般式 ( 2 0 ) 〜 ( 2 3 ) で表されるカイラル化合物が使用できる。
( Z— X5 ) n C h ( 2 0 )
(Z - X2 - S p - X5 ) n C h ( 2 1 )
( P 1 - X5 ) n C h ( 2 2 )
(Z - X 2 - S p - X3 - M - X 4 ) n C h ( 2 3 )
前記各式においては、 Zは前記式 ( 2 ) と同様であり、 S pは、 前記式 ( 2 ) と同様であり、 X2 、 X3 および X4 は、 互いに独立して、 化学的単結合、 一 o 一、 一 S—、 一 O— C O—、 一 C O— O—、 一 O— C O— O—、 一 C O— NR— 、 一 NR— C O—、 一 O— C O— NR—、 一 NR— C O—◦—、 一 NR— C O— N R—を表し、 前記 Rは、 N、 C 1 〜C4 アルキルを表す。 また、 X5 は、 化学 的単結合、 — O—、 一 S—、 一 O— C O—、 — C O— O—、 一 O— C O— O—、 _ C O— NR—、 一 NR— C O—、 一 O— C O— NR—、 一 NR— C O— O—、 — N R— C O— NR、 - C H2 O—、 - O - C H2 一、 一. C = N—、 — N= C H —または一 N = N—を表す。 Rは、 前述と同様に H、 C 1 〜C4 アルキルを表す 。 Mは、 前述と同様にメ ソゲン基を表し、 P 1 は、 水素、 1 〜 3個の〇1 〜〇6 アルキルによって置換された CI 〜C30アルキル基、 C 1 〜 C 30ァシル基または C 3 〜C8 シクロアルキル基を表し、 nは、 1〜 6の整数である。 C hは n価の カイラル基を表す。 前記式 ( 2 3 ) において、 X3 および X4 は、 少なく と もそ の一方が、 一 O— C O— O—、 一 O— C O— NR―、 一 NR— C O— O—または 一 NR— C O— NR—であることが好ましい。 また、 前記式 ( 2 2 ) において、
P 1 がアルキル基、 ァシル基またはシクロアルキル基の場合、 例えば、 その炭素 鎖が、 エーテル官能基内の酸素、 チォエーテル官能基内の硫黄、 非隣接イ ミノ基 または C I 〜C 4 アルキルイ ミノ基によって割り込まれてもよい。
前記 C hのカイラル基と しては、 例えば、 下記式に表される原子団があげられ る。
前記原子団において、 Lは、 C 1 〜 C4 アルキル、 C 1 〜 C 4 アルコキシ、 ハ ロゲン、 C O O R、 O C O R、 C ONHRまたは NH C ORであって、 前記 Rは C 1 〜C4 アルキルを表す。 なお、 前記式に表した原子団における末端は、 隣接 する基との結合手を示す。
前記原子団の中でも、 特に好ましく は下記式で表される原子団である。
前記カイラル化合物の具体例と しては、 例えば、 下記式 ( 2 4 ) 〜 ( 4 4 ) で 表される化合物があげられる。 なお、 これらのカイラル化合物は、 ねじり力が 1 X 1 0 "
6n m"
1 · (w t %)
1以上である。
9Z
0 0
ί。 。 。 。 。
^^。 一 (42)
前述のよ うなカイラル化合物の他にも、 例えば、 R E -A 4 3 4 2 2 8 0号お よびドイツ国特許出願 1 9 5 2 0 6 6 0. 6号おょぴ 1 9 5 2 0 7 0 4. 1号に あげられるカイラル化合物が好ましく使用できる。
前記重合剤および架橋剤と しては、 特に制限されないが、 例えば、 以下のよ う なものが使用できる。 前記重合剤と しては、 例えば、 ベンゾィルパーオキサイ ド (B P O)、 ァゾビスイソプチロニ ト リル (A I B N) 等が使用でき、 前記架橋 剤と しては、 例えば、 イソシァネート系架橋剤、 エポキシ系架橋剤、 金属キレー ト架橋剤等が使用できる。 これらはいずれか一種類でもよいし、 二種類以上を併 用してもよい。
前記カイラル剤の添加割合は、 例えば、 所望のらせんピッチ、 所望の選択反射
波長帯域に応じて適宜決定されるが、 前記液晶モノマーに対する添加割合は、 5 〜 2 3重量。/。の範囲であり、 好ましくは 1 0〜 2 0重量%の範囲である。 前述の よ うに、 液晶モノマーとカイラル剤との添加割合をこのよ うに制御することによ つて、 形成される光学フィルムの選択波長帯域を前述の範囲に設定できるのであ る。 液晶モノマーに対するカイラル剤の割合が 5重量%よ り も小さい場合、 形成 される光学フィルムの選択反射波長帯域を低波長側に制御することが困難となる 。 また、 前記割合が 2 3重量%よ り も大きい場合は、 液晶モノマーがコレステリ ック配向する温度範囲、 すなわち前記液晶モノマーが液晶相となる温度範囲が狭 く なるため、 後述する配向工程における温度制御を厳密に行う ことが必要となり 、 製造が困難となる。
例えば、 同じねじり力のカイラル剤を使用した場合、 液晶モノマーに対する力 ィラル剤の添加割合が多い方が、 形成される選択反射波長帯域は低波長側となる 。 また、 例えば、 液晶モノマーに対するカイラル剤の添加割合が同じ場合には、 例えば、 カイラル剤のねじり力が大きい方が、 形成される光学フィルムの選択反 射波長帯域は、 低波長側となる。 具体例と して、 形成される光学フィルムの前記 選択反射波長帯域を 2 0 0〜 2 2 0 n mの範囲に設定する場合には、 例えば、 ね じり力が 5 X I 0— 4 n m—1 · ( w t % ) 一1のカイラル剤を、 液晶モノマーに対して 1 1〜 1 3重量%となるよ うに配合すればよく、 前記選択反射波長帯城を 2 9 0 〜 3 1 0 n mの範囲に設定する場合には、 例えば、 ねじり力が 5 X 1 0— 4 n m一1 - ( w t % ) — 1のカイラル剤を、 液晶モノマーに対して 7〜 9重量0 /0となるよ う に配合すればよい。
また、 前記液晶モノマーと前記カイラル剤との組み合わせと しては、 特に制限 されないか、 具体的には、 前記式 ( 1 0 ) のモノマー剤と、 前記式 ( 3 8 ) の力 ィラル剤との組み合わせ、 前記式 ( 1 1 ) のモノマー剤と、 前記式 ( 3 9 ) の力 ィラル剤との組み合わせ等があげられる。
また、 前記液晶モノマーに対する架橋剤または重合剤の添加割合は、 例えば、 0 . 1〜 1 0重量%の範囲であり、 好ましく は 0 . 5〜 8重量%の範囲、 よ り好 ましく は 1〜 5重量%の範囲である。 前記液晶モノマーに対する架橋剤または重 合剤の割合が、 0 . 1重量%以上であれば、 例えば、 コレステリ ック層の硬化が
十分容易となり、 また、 1 0重量%以下であれば、 例えば、 前記液晶モノマーが コレステリ ック配向する温度範囲、 すなわち前記液晶モノマーが液晶相となる温 度が十分な範囲となるため、 後述する配向工程における温度制御がよ り一層容易 となる。
また、 前記塗工液には、 例えば、 必要に応じて各種添加物を適宜配合してもよ い。 前記添加物と しては、 例えば、 老化防止剤、 変性剤、 界面活性剤、 染料、 顔 料、 変色防止剤、 紫外線吸収剤等があげられる。 これらの添加剤は、 例えば、 い ずれか一種を添加してもよいし、 二種類以上を併用してもよい。 具体的には、 前 記老化防止剤と しては、 例えば、 フ ノール系化合物、 アミン系化合物、 有機硫 黄系化合物、 ホスフィ ン系化合物等、 従来公知のものが使用できる。 また、 前記 変性剤と しては、 例えば、 グリ コール類、 シリ コーン類やアルコール類等、 従来 公知のものが使用できる。 また、 前記界面活性剤は、 例えば、 光学フィルムの表 面を平滑にするために添加される。 具体的には、 例えばシリ コーン系、 アク リル 系、 フッ素系等の界面活性剤が使用でき、 特にシリ コーン系が好ましい。
このよ う に液晶モノマーを使用した場合、 調製した塗工液は、 例えば、 塗工 - 展開等め作業性に優れた粘性を示す。 前記塗工液の粘度は、 通常、 前記液晶モノ マーの濃度や温度等に応じて異なるが、 前記塗工液におけるモノマー濃度が 5〜 7 0重量%の範囲の場合、 その粘度は、 例えば、 0. 2〜 2 0 mP a ' s の範囲 であり、 好ましく は 0. 5〜 1 5 m P a · s であり、 特に好ましく は:!〜 1 0 m P a - sである。 具体的には、 前記塗工液におけるモノマー濃度が、 3 0重量% の場合、 例えば、 2〜 5 m P a · s の範囲であり、 好ましく は 3〜 4 m P a · s である。 前記塗工液の粘度が 0. 2 m P a · s以上であれば、 例えば、 塗工液を 走行することによる液流れの発生がよ り一層防止でき、 また、 2 0 m P a · s以 下であれば、 例えば、 表面平滑性がよ り一層優れ、 厚みムラを一層防止でき、 塗 ェ性にも優れる。 なお、 前記粘度と しては、 温度 2 0〜 3 ◦ °Cにおける範囲を示 したが、 この温度には限定されない。
つぎに、 前記塗工液を、 配向基板上に塗布して展開層を形成する。
前記塗工液は、 例えば、 口一ルコー ト法、 スピンコー ト法、 ワイヤバーコー ト 法、 ディ ップコート法、 ェクス トルージヨ ン法、 カーテンコー ト法、 スプレコー
ト法等の従来公知の方法によって流動展開させればよく、 この中でも、 塗布効率 の点からスピンコー ト、 ェクス トルージョ ンコ一トが好ましい。
前記配向基板と しては、 前記液晶モノマーを配向できるものであれば特に制限 されず、 例えば、 各種プラスチックフィルムやプラスチックシートの表面を、 レ 一ヨン布等でラビング処理したものが使用できる。 前記プラスチック と しては、 特に制限されないが、 例えば、 ト リ ァセチルセルロース ( T A C )、 ポリエチレ ン、 ポリ プロ ピレン、 ポリ ( 4 ーメチルペンテン一 1 ) 等のポリオレフイ ン、 ポ リイ ミ ド、 ポリイ ミ ドアミ ド、 ポリエーテルィ ミ ド、 ポリ アミ ド、 ポリエーテル エーテルケ トン、 ポリ エーテルケ トン、 ポリ ケ トンサルファイ ド、 ポリ エーテル スルホン、 ポリ スルホン、 ポリ フエエレンサルファイ ド、 ポリ フエ二レンォキサ ィ ド、 ポリ エチレンテレフタ レー ト、 ポリ プチレンテレフタ レー ト、 ポリエチレ ンナフタ レー ト、 ポリ アセタ一ル、 ポリ カーボネー ト、 ポリ アリ レー ト、 アタ リ ル樹脂、 ポリ ビエルアルコール、 ポリ プロ ピレン、 セルロース系プラスチックス 、 エポキシ樹脂、 フエノール樹脂等があげられる。 また、 アルミニウム、 銅、 鉄 等の金属製基板、 セラミ ック製基板、 ガラス製基板等の表面に、 前述のよ うなプ ラスチックブイルムゃシー トを配置したり、 前記表面に S i 0 2 斜方蒸着膜を形 成したもの等も使用できる。 また、 前述のよ うなプラスチックフィルムやシー ト に、 一軸延伸等の延伸処理を施した複屈折性を有する延伸フィルム等を配向膜と して積層した積層体も、 配向基板と して使用することができる。 さ らに、 基板自 体が複屈折性を有する場合は、 前述のよ うなラビング処理や、 表面に複屈折性フ イルムを積層すること等が不要であるため、 好ましい。 このよ うに基板自体に複 屈折性を付与する方法と しては、 基板の形成において、 例えば、 延伸処理の他に 、 キャスティ ングゃ押し出し成型等を行う方法があげられる。
続いて、 前記展開層に加熱処理を施すことによって、 液晶状態で前記液晶モノ マーを配向させる。 前記展開層には、 前記液晶モノマーと共にカイラル剤が含ま れているため、 液晶相 (液晶状態) となった液晶モノマーが、 前記カイラル剤に よってねじり を付与された状態で配向する。 つま り、 液晶モノマーがコレステリ ック構造 (らせん構造) を示すのである。
前記加熱処理の温度条件は、 例えば、 前記液晶モノマーの種類、 具体的には前
記液晶モノマーが液晶性を示す温度に応じて適宜決定できるが、 通常、 4 0〜 1 2 0 °Cの範囲であり、 好ましくは 5 0〜 1 0 0 °Cの範西であり、 よ り好ましく は 6 0〜 9 0 °Cの範囲である。 前記温度が 4 0 °C以上であれば、 通常、 十分に液晶 モノマーを配向することができ、 前記温度が 1 2 0 °C以下であれば、 例えば、 耐 ' 熱性の面において前述のよ うな各種配向基材の選択性も広い。
次に、 前記液晶モノマーが配向した前記展開層に架橋処理または重合処理を施 すことによって、 前記液晶モノマーとカイラル剤とを重合または架橋させる。 こ れによって、 液晶モノマーは、 コレステリ ック構造をとつて配向した状態のまま 、 相互に重合 · 架橋、 またはカイラル剤と重合 · 架橋し、 前記配向状態が固定さ れる。 そして、 形成されたポリマーは、 前記配向状態の固定によって、 非液晶ポ リマ一となる。
前記重合処理や架橋処理は、 例えば、 使用する重合剤や架橋剤の種類によって 適宜決定できる。 例えば、 光重合剤や光架橋剤を使用した場合には、 光照射を施 し、 紫外線重合剤や紫外線架橋剤を使用した場合には、 紫外線照射を施せばよい 0
このよ うな製造方法によって、 前記配向基板上に、 コレステリ ック構造をとつ て配向した非液晶性ポリマ一から形成された、 選択反射波長帯域 1 0 0 η π!〜 3 2 0 n mの光学フィルムが得られる。 この光学フィルムは、 前述のよ うにその配 向が固定されているため非液晶性である。 従って、 温度変化によって、 例えば、 液晶相、 ガラス相、 結晶相に変化することがなく 、 温度による配向変化が生じな い。 このため、 温度に影響を受けることがない、 高性能の位相差フィルムと して 使用できる。 また、 選択反射波長帯域が前記範囲に制御されているため、 前述の よ うな光もれ等が抑制される。
また、 本発明の製造方法は、 非液晶性ポリマーから形成する方法には制限され ず、 前述のよ うな液晶ポリ マーを使用してもよい。 前述のよ うに、 前記ネマティ ック液晶性モノマー、 液晶性ポリマーには、 液晶状態においてコ レステリ ック相 を呈するよ うに、 コレステリ ック液晶性モノマーやカイラル剤を配合することが でき、 またコレステリ ック液晶性ポリマーについても、 液晶ポリマーがコレステ リ ック構造をとつて配向していることによって、 非液晶性ポリマーから形成する
方法と、 同様の効果を得ることできるものである。
なお、 液晶モノマーを使用すれば、 前記選択反射波長帯域をよ り一層制御し易 いだけでなく、 前述のよ うに塗工液の粘度等の設定も容易なため、 薄層の形成が 一層容易になり、 取り扱い性にも非常に優れる。 また、 形成されたコレステリ ッ ク層も、 その表面が平坦性に優れたものとなる。 このため、 より一層優れた品質 であり、 かつ、 薄型化の光学フィルムが形成できるといえる。
また、 前記光学フィルムは、 例えば、 前記配向基板から剥離して、 そのまま前 述のよ うな捕償用等の位相差フィルム (光学捕償板) と して使用してもよいし、 前記配向基板に積層された状態で、 位相差板と して使用することもできる。 前記光学フィルムと前記配向基板との積層体と して使用する際には、 前記配向 基板は、 透光性のプラスチックフィルムであるこ とが好ましい。 前記プラスチッ ク フィルムと しては、 例えば、 T A C等のセルロース系、 ポリエチレン、 ポリ プ 口 ピレン、 ポリ ( 4—メチルペンテン一 1 ) 等のポリ オレフイ ン、 ポリ イ ミ ド、 ポリ アミ ドイ ミ ド、 ポリ アミ ド、 ポリ エーテルイ ミ ド、 ポリ エーテルエーテルケ トン、 ポリ ケ トンサルフアイ ド、 ポリエーテノレスルホン、 ポリスルホン、 ポリ フ ェニレンサルフアイ ド、 ポリ フエ二レンオキサイ ド、 ポリエチレンテレフタ レー ト、 ポリ プチレンテレフタ レー ト、 ポリ エチレンナフタ レー ト、 ポリ ァセタ一ル 、 ポリ カーボネー ト、 ポリ ア リ レー ト、 アク リル樹脂、 ポリ ビュルアルコール、 ポリ プロ ピレン、 セルロース系プラスチック、 エポキシ樹脂、 フエノール樹脂、 ポリ ノルボルネン、 ポリエステル、 ポリ スチレン、 ポリ塩化ビュル、 ポリ塩化ビ ユリデン、 液晶ポリマー等から形成されるフィルムがあげられる。 これらのフィ ルムは、 光学的に等方性であっても、 異方性であっても差し支えない。 これらの プラスチック フィルムの中でも、 耐溶剤性や耐熱性の観点から、 例えば、 ポリプ 口 ピレン、 ポリエチレンテレフタ レー ト、 ポリエチレンナフタ レー トから形成さ れた各フィルムが好ましい。
前述のような透光性配向基板は、 例えば、 単層でもよいが、 例えば、 強度、 耐 熱性、 ポリマーや液晶モノマーの密着性を向上する点から、 異種ポリマーを積層 した積層体であってもよい。
また、 複屈折による位相差を生じないものでもよいし、 例えば、 偏光分離層で
反射.された光の偏光状態の解消を目的と して、 複屈折による位相差を生じるもの であってもよい。 このよ う な偏光状態の解消は、 光利用効率の向上や、 光源光と の同一化によって、 視覚による色相変化の抑制に有効である。 前記複屈折による 位相差を生じる透明基板と しては、 例えば、 各種ポリマー製の延伸フィルム等が 使用でき、 厚み方向の屈折率を制御したものであってもよい。 前記制御は、 例え ぱ、 ポリマーフィルムを熱収縮フィルムと接着して、 加熱延伸するこ と等によつ て行う ことができる。
また、 前記光学フィルムを前記配向基板 (以下、 「第 1 の基板」 という) から 他の基板 (以下、 「第 2の基板」 という) に転写し、 前記第 2の基板に前記光学 フィルムを積層した状態で、 例えば、 位相差板と して使用すること もできる。 具 体的には、 前記第 2の基板の少なく と も一方の表面に接着剤層または粘着剤層 ( 以下、 「接着剤層等」 という) を積層し、 この接着剤層等を、 前記第 1 の基板上 の光学フィルムと接着してから、 前記第 1の基板を前記光学フィルムから剥離す ればよい。
この場合、 前記塗工液を展開する配向基板と しては、 例えば、 その透光性や厚 み等には制限されず、 耐熱性や強度の点から選択することが好ましい。
一方、 前記第 2の基板は、 例えば、 耐熱性等については制限されない。 例えば 、 透光性基板や、 透光性保護フィルム等が好ましく、 具体的には、 透明なガラス やプラスチックフィルム等があげられる。
また、 前記第 2の基板は、 例えば、 光学的に等方性であることが好ま しいが、 前記光学フィルムの用途に応じて、 光学的異方性であってもよい。 このよ う な光 学的異方性を有する第 2 の基板と しては、 例えば、 前記プラスチックフィルムに 延伸処理等を施した位相差フィルムや、 光散乱性を有する光散乱フィルム、 回折 能を有する回折フィルム、 懾光フィルム等でもよい。
なお、 前記コレステリ ック層と前記各種透光性基板等との積層体とする場合、 前記コレステリ ック層は、 前記透光性基板の両面に積層してもよいし、 その積層 数も、 一層でもよいし、 二層以上であってもよい。
本発明の光学フィルムは、 さ らに、 その表面に粘着層や接着層が積層されても よい。 このよ うに粘着層等を積層することによって、 例えば、 偏光板等の他の光
学層や、 液晶セル等の部材との積層が容易になり、 光学フィルムの剥離を防止す ることができる。
次に、 本発明の光学素子がハードコ一 トフィルムである場合について説明する 。 この場合、 ハー ドコートフィルムは、 光学機能層と してのハードコー ト層と、 透明基材フィルム (基材フィルム 1 ) とを有する構成とすることができる。 ハー ドコートフィルムの透明基材フィルム側には、 例えば偏光子、 位相差層または光 学補償層等の光学層を形成することができる。 尚、 前記ハー ドコー ト層に替えて 反射防止層を適用することも可能である。
偏光子は、 特に制限されず、 各種のものを使用できる。 偏光子と しては、 たと えば、 ポリ ビュルアルコール系フィルム、 部分ホルマール化ポリ ビュルアルコ - ル系フィルム、 エチレン · 酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性 高分子フィルムに、 ョゥ素ゃ二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸し たもの、 ポリ ビュルアルコールの脱水処理物ゃポリ塩化ビュルの脱塩酸処理物等 ポリェン系配向フィルム等が挙げられる。 これらのなかでもポリ ビニルアルコー ル系フィルムと ヨ ウ素などの二色性物質からなる偏光子が好適である。 これら偏 光子の厚さは特に制限されないが、 一般的に、 5〜8 0 // m程度である。
ポリ ビュルアルコール系フィルムをョ ゥ素で染色し一軸延伸した偏光子は、 た とえば、 ポリ ビニルアルコールをョゥ素の水溶液に浸漬することによつて染色し 、 元長の 3〜 7倍に延伸することで作製することができる。 必要に応じてホウ酸 やヨウ化カリ ウムなどの水溶液に浸漬すること もできる。 さ らに必要に応じて染 色の前にポリ ビュルアルコール系フィルムを水に浸漬して水洗してもよい。 ポリ ビニルアルコール系フィルムを水洗することでポリ ビュルアルコール系フィルム 表面の汚れやプロ ッキング防止剤を洗浄することができるほかに、 ポリ ビニルァ ルコール系フィルムを膨潤させることで染色のムラなどの不均一を防止する効果 もある。 延伸はヨ ウ素で染色した後に行っても良いし、 染色しながら延伸しても よし、 また延伸してからヨ ウ素で染色してもよい。 ホウ酸やヨ ウ化カリ ウムなど の水溶液中や水浴中でも延伸することができる。
前記偏光子は、 通常、 片側または両側に透明保護フィルムが設けられ偏光板と して用いられる。 透明保護フィルムは透明性、 機械的強度、 熱安定性、 水分遮蔽
性、 等方性などに優れるものが好ましい。 透明保護フィルムと しては前記例示の 透明基材フィルムと同様の材料のものが用いられる。 前記透明保護フィルムは、 表裏で同じポリマー材料からなる透明保護フィルムを用いてもよく、 異なるポリ マー材料等からなる透明保護フィルムを用いてもよい。 透明性や機械的強度、 熱 安定性や水分遮断性などに優れるものが好ましく用いられる。 また透明保護フィ ルムは、 位相差等の光学的異方性が少ないほど好ましい場合が多い。 前記の透明 保護フィルムを形成するポリマーと しては ト リァセチルセルロースが最適である 。 前記ハー ドコー トフィルムを、 偏光子 (偏光板) の片側または両側に設ける場 合、 ハードコートフィルムの透明基材フィルムは、 偏光子の透明保護フィルムを 兼ねることができる。 透明保護フィルムの厚さは、 特に制限されないが 1 0 3 0 0 μ m程度が一般的である。
p トフイルムに偏光板を積層した反射防止偏光板は、 ドコー トフ イルムに透明保護フィルム、 偏光子、 透明保護フィルムを順次に積層したもので もよいし、 ハー ドコートフィルムに偏光子、 透明保護フィルムを順次に積層した ものでもよい。
その他、 透明保護フィルムの偏光子を接着させない面は、 ハードコー ト層ゃス ティ ッキング防止や目的と した処理を施したものであってもよい。 ハードコー ト 処理は偏光板表面の傷付き防止などを目的に施されるものであり、 例えばァク リ ル系、 シリ コーン系などの適宜な紫外線硬化型樹脂による硬度や滑り特性等に優 れる硬化皮膜を透明保護フィルムの表面に付加する方式などにて形成することが できる。 また、 ステイ ツキング防止処理は隣接層との密着防止を目的に施される 。 なお、 前記ハー ドコー ト層、 ステイ ツキング防止層等は、 透明保護フィルムそ のものに設けることができるほか、 別途光学層と して透明保護フィルムとは別体 のものと して設けるこ と もできる。
また偏光板の層間へ、 例えばハードコー ト層、 プライマー層、 接着剤層、 粘着 剤層、 帯電防止層、 導電層、 ガスパリヤー層、 水蒸気遮断層、 水分遮断層等を揷 入、 または偏光板表面へ積層しても良い。 また。 偏光板の各層を作成する段階で は、 例えば、 導電性粒子あるいは帯電防止剤、 各種微粒子、 可塑剤等を各層の形 成材料に添加、 混合等することによ り改良を必要に応じておこなっても良い。
光学素子と しては、 実用に際して、 前記偏光板に他の光学素子 (光学層) を積 層した光学フィルムを用いることができる。 その光学層については特に限定はな いが、 例えば反射板や半透過板、 位相差板 ( 1 / 2や 1 / 4等の波長板を含む) 、 視角捕償フィルムなどの液晶表示装置等の形成に用いられることのあるものを 1層または 2層以上を用いるこ とができる。 特に、 偏光板に更に反射板または半 透過反射板が積層されてなる反射型偏光板または半透過型偏光板、 偏光板に更に 位相差板が積層されてなる楕円偏光板または円偏光板、 偏光板に更に視角補償フ ィルムが積層されてなる広視野角偏光板、 あるいは偏光板に更に輝度向上ブイル ムが積層されてなる偏光板が好ましい。 楕円偏光板、 光学補償付き偏光板等では 偏光板側にハードコー トブイルムが付与される。
さ らに必要に応じて、 耐擦傷性、 耐久性、 耐候性、 耐湿熱性、 耐熱性、 耐湿性 、 透湿性、 帯電防止性、 導電性、 層間の密着性向上、 機械的強度向上等の各種特 性、 機能等を付与するための処理、 または機能層の挿入、 積層等を行う こと もで きる。
反射型偏光板は、 偏光板に反射層を設けたもので、 視認側 (表示側) からの入 射光を反射させて表示するタイプの液晶表示装置などを形成するためのものであ り、 バックライ ト等の光源の内蔵を省略できて液晶表示装置の薄型化を図りやす いなどの利点を有する。 反射型偏光板の形成は、 必要に応じ、 前記透明保護フィ ルム等を介して偏光板の片面に金属等からなる反射層を付設する方式などの適宜 な方式にて行う ことができる。
反射型偏光板の具体例と しては、 必要に応じマッ ト処理した透明保護フィルム の片面に、 アルミニゥム等の反射性金属からなる箔ゃ蒸着膜を付設して反射層を 形成したものなどが挙げられる。
反射板は前記偏光板の透明保護フィルムに直接付与する方式に代えて、 その透 明フィルムに準じた適宜なフィルムに反射層を設けてなる反射シー トなどと して 用いることもできる。 なお反射層は、 通常、 金属からなるので、 その反射面が透 明保護フィルムゃ偏光板等で被覆された状態の使用形態が、 酸化による反射率の 低下防止、 ひいては初期反射率の長期持続の点や、 保護層の別途付設の回避の点 などよ り好ましい。
なお、 半透過型偏光板は、 上記において反射層で光を反射し、 かつ透過するハ —フ ミ ラー等の半透過型の反射層とすることによ り得ることができる。 半透過型 偏光板は、 通常液晶セルの裏側に設けられ、 液晶表示装置などを比較的明るい雰 囲気で使用する場合には、 視認側 (表示側) からの入射光を反射させて画像を表 示し、 比較的暗い雰囲気においては、 半透過型偏光板のバックサイ ドに内蔵され ているパックライ ト等の内蔵光源を使用して画像を表示するタイプの液晶表示装 置などを形成できる。 すなわち、 半透過型偏光板は、 明るい雰囲気下では、 パッ クライ ト等の光源使用のエネルギーを節約でき、 比較的暗い雰囲気下においても 内蔵光源を用いて使用できるタイプの液晶表示装置などの形成に有用である。 偏光板に更に位相差板が積層されてなる樯円偏光板または円偏光板について説 明する。 直線偏光を楕円偏光または円偏光に変えたり、 楕円偏光または円偏光を 直線偏光に変えたり、 あるいは直線偏光の偏光方向を変える場合に、 位相差板な どが用いられる。 特に、 直線偏光を円偏光に変えたり、 円偏光を直線偏光に変え る位相差板と しては、 いわゆる 1 Z 4波長板 (え / 4板と も言う) が用いられる 。 1 / 2波長板 (又 / 2板とも言う) は、 通常、 直線偏光の偏光方向を変える場 合に用いられる。
楕円偏光板はスーパーツイス トネマティ ック ( S T N ) 型液晶表示装置の液晶 層の複屈折により生じた着色 (青又は黄) を補償 (防止) して、 前記着色のない 白黒表示する場合などに有効に用いられる。 更に、 三次元の屈折率を制御したも のは、 液晶表示装置の画面を斜め方向から見た際に生じる着色も捕償 (防止) す ることができて好ましい。 円偏光板は、 例えば画像がカラー表示になる反射型液 晶表示装置の画像の色調を整える場合などに有効に用いられ、 また、 反射防止の 機能も有する。 上記した位相差板の具体例と しては、 ポリカーボネー ト、 ポリ ビ ニルアルコール、 ポリ スチレン、 ポリ メチルメ タク リ レー ト、 ポリ プロピレンや その他のポリオレフイン、 ポリアリ レート、 ポリアミ ドの如き適宜なポリマーか らなるフィルムを延伸処理してなる複屈折性フィルムや液晶ポリマーの配向フィ ルム、 液晶ポリマーの配向層をフィルムにて支持したものなどが挙げられる。 位 相差板は、 例えば各種波長板や液晶層の複屈折による着色や視角等の補償を目的 と したものなどの使用目的に応じた適宜な位相差を有するものであってよく、 2
種以上の位相差板を積層して位相差等の光学特性を制御したものなどであっても よい。
また、 上記の楕円偏光板や反射型楕円偏光板は、 偏光板又は反射型偏光板と位 相差板を適宜な組合せで積層したものである。 かかる楕円偏光板等は、 (反射型 ) 偏光板と位相差板の組合せとなるよ う にそれらを液晶表示装置の製造過程で順 次別個に積層することによつても形成しう るが、 前記の如く予め楕円偏光板等の 光学フィルムと したものは、 品質の安定性や積層作業性等に優れて液晶表示装置 などの製造効率を向上させう る利点がある。
視角補償フィルムは、 液晶表示装置の画面を、 画面に垂直でなくやや斜めの方 向から見た場合でも、 画像が比較的鮮明にみえるよ うに視野角を広げるためのフ イルムである。 このよ うな視角捕償フィルムと しては、 例えば位相差フィルム、 液晶ポリマー等の配向フィルムや透明基材上に液晶ポリマー等の配向層を支持し たものなどからなる。 通常の位相差板は、 その面方向に一軸に延伸された複屈折 を有するポリマーフィルムが用いられるのに対し、 視角補償フィルムと して用い られる位相差板には、 面方向に二軸に延伸された複屈折を有するポリマーフィル ムとか、 面方向に一軸に延伸され厚さ方向にも延伸された厚さ方向の屈折率を制 御した複屈折を有するポリマーや傾斜配向フィルムのような二方向延伸フィルム などが用いられる。 傾斜配向フィルムと しては、 例えばポリマーフィルムに熱収 縮フィルムを接着して加熱によるその収縮力の作用下にポリマーフィルムを延伸 処理又は/及ぴ収縮処理したものや、 液晶ポリマーを斜め配向させたものなどが 挙げられる。 位相差板の素材原料ポリマーは、 先の位相差板で説明したポリマー と同様のものが用いられ、 液晶セルによる位相差に基づく視認角の変化による着 色等の防止や良視認の視野角の拡大などを目的と した適宜なものを用いうる。 また良視認の広い視野角を達成する点などよ り、 液晶ポリマーの配向層、 特に ディスコティ ック液晶ポリマーの傾斜配向層からなる光学的異方性層を ト リァセ チルセルロースフィルムにて支持した光学捕償位相差板が好ましく用いうる。 偏光板と輝度向上フィルムを貼り合わせた偏光板は、 通常液晶セルの裏側サイ ドに設けられて使用される。 輝度向上フィルムは、 液晶表示装置などのパックラ ィ トゃ裏側からの反射などによ り 自然光が入射すると所定偏光軸の直線偏光また
は所定方向の円偏光を反射し、 他の光は透過する特性を示すもので、 輝度向上フ イルムを偏光板と積層した偏光板は、 バックライ ト等の光源からの光を入射させ て所定偏光状態の透過光を得ると共に、 前記所定偏光状態以外の光は透過せずに 反射される。 この輝度向上フィルム面で反射した光を更にその後ろ側に設けられ た反射層等を介し反転させて輝度向上フィルムに再入射させ、 その一部又は全部 を所定偏光状態の光と して透過させて輝度向上フィルムを透過する光の增量を図 ると共に、 偏光子に吸収させにくい偏光を供給して液晶表示画像表示等に利用し う る光量の増大を図ることによ り輝度を向上させう るものである。 すなわち、 輝 度向上フィルムを使用せずに、 バックライ トなどで液晶セルの裏側から偏光子を 通して光を入射した場合には、 偏光子の偏光軸に一致していない偏光方向を有す る光は、 ほとんど偏光子に吸収されてしまい、 偏光子を透過してこない。 すなわ ち、 用いた偏光子の特性によっても異なるが、 およそ 5 0 %の光が偏光子に吸収 されてしまい、 その分、 液晶画像表示等に利用しう る光量が減少し、 画像が暗く なる。 輝度向上フィルムは、 偏光子に吸収されるよ うな偏光方向を有する光を偏 光子に入射させずに輝度向上フィルムでー且反射させ、 更にその後ろ側に設けら れた反射層等を介して反転させて輝度向上フィルムに再入射させるこ とを繰り返 し、 この両者間で反射、 反転している光の偏光方向が偏光子を通過し得るよ うな 偏光方向になった偏光のみを、 輝度向上フィルムは透過させて偏光子に供給する ので、 パックライ トなどの光を効率的に液晶表示装置の面像の表示に使用でき、 画面を明るくすることができる。
輝度向上フィルムと上記反射層等の間に拡散板を設けることもできる。 輝度向 上フィルムによつて反射した偏光状態の光は上記反射層等に向かうが、 設置され た拡散板は通過する光を均一に拡散すると同時に偏光状態を解消し、 非偏光状態 となる。 すなわち、 拡散板は偏光を元の自然光状態に戻す。 この非偏光状態、 す なわち自然光状態の光が反射層等に向かい、 反射層等を介して反射し、 再び拡散 板を通過して輝度向上フィルムに再入射することを繰り返す。 このよ うに輝度向 上フィルムと上記反射層等の間に、 偏光を元の自然光状態に戻す拡散板を設ける ことによ り表示画面の明るさを維持しつつ、 同時に表示面面の明るさのムラを少 なく し、 均一で明るい画面を提供することができる。 かかる拡散板を設けるこ と
によ り、 初回の入射光は反射の繰り返し回数が程よく増加し、 拡散板の拡散機能 と相俟って均一の明るい表示画面を提供することができたものと考えられる。 前記の輝度向上フィルムと しては、 例えば誘電体の多層薄膜や屈折率異方性が 相違する薄膜フィルムの多層積層体の如き、 所定偏光軸の直線偏光を透過して他 の光は反射する特性を示すもの、 コレステリ ック液晶ポリマーの配向フィルムや その配向液晶層をフィルム基材上に支持したものの如き、 左回り又は右回りのい ずれか一方の円偏光を反射して他の光は透過する特性を示すものなどの適宜なも のを用いう る。
従って、 前記した所定偏光軸の直線偏光を透過させるタイプの輝度向上フィル ムでは、 その透過光をそのまま偏光板に偏光軸を揃えて入射させることにより、 偏光板による吸収ロスを抑制しつつ効率よく透過させることができる。 一方、 コ レステリ ック液晶層の如く 円偏光を投下するタイプの輝度向上フィルムでは、 そ のまま偏光子に入射させることもできるが、 吸収ロスを抑制する点よ りその円偏 光を、 位相差板を介し直線偏光化して偏光板に入射させることが好ましい。 なお 、 その位相差板と して 1 / 4波長板を用いることによ り、 円偏光を直線偏光に変 換することができる。
可視光域等の広い波長範囲で 1 / 4波長板と して機能する位相差板は、 例えば 波長 5 5 0 n mの淡色光に対して 1 / 4波長板と して機能する位相差層と他の位 相差特性を示す位相差層、 例えば 1 , 2波長板と して機能する位相差層とを重畳 する方式などによ り得ることができる。 従って、 偏光板と輝度向上フィルムの間 に配置する位相差板は、 1層又は 2層以上の位相差層からなるものであってよい なお、 コ レステリ ック液晶層についても、 反射波長が相違するものの組み合わ せにして 2層又は 3層以上重畳した配置構造とすることにより、 可視光領域等の 広い波長範囲で円偏光を反射するものを得ることができ、 それに基づいて広い波 長範囲の透過円偏光を得ることができる。
また、 偏光板は、 上記の偏光分離型偏光板の如く、 偏光板と 2層又は 3層以上 の光学層とを積層したものからなっていてもよい。 従って、 上記の反射型偏光板 や半透過型偏光板と位相差板を組み合わせた反射型楕円偏光板や半透過型楕円偏
光板などであってもよい。
前記光学素子へのハー ドコートフイルムの積層は、 液晶表示装置等の製造過程 で順次別個に積層する方式にても行う ことができるが、 これらを予め積層したも のは、 品質の安定性や組立作業等に優れていて液晶表示装置などの製造工程を向 上させうる利点がある。 積層には粘着層等の適宜な接着手段を用いう る。 前記の 偏光板やその他の光学ブイルムの接着に際し、 それらの光学軸は目的とする位相 差特性などに応じて適宜な配置角度とすることができる。
前述した偏光板や光学素子の少なく とも片面には、 前記ハードコー トフィルム が設けられているが、 ハー ドコー トフィルムが設けられていない面には、 液晶セ ル等の他部材と接着するための粘着層を設けることもできる。 粘着層を形成する 粘着剤は特に制限されないが、 例えばアク リル系重合体、 シリ コーン系ポリマー 、 ポリエステル、 ポリ ウレタン、 ポリアミ ド、 ポリエ一テル、 フッ素系やゴム系 などのポリマーをペースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができ る。 特に、 アク リル系粘着剤の如く光学的透明性に «れ、 適度な濡れ性と凝集性 と接着性の粘着特性を示して、 耐候性や耐熱性などに優れるものが好ま しく用い うる。
また上記に加えて、 吸湿による発泡現象や剥がれ現象の防止、 熱膨張差等によ る光学特性の低下や液晶セルの反り防止、 ひいては高品質で耐久性に優れる液晶 表示装置の形成性などの点より、 吸湿率が低くて耐熱性に優れる粘着層が好ま し レヽ。
粘着層は、 例えば天然物や合成物の樹脂類、 特に、 粘着性付与樹脂や、 ガラス 繊維、 ガラスビーズ、 金属粉、 その他の無機粉末等からなる充填剤や顔料、 着色 剤、 酸化防止剤などの粘着層に添加されることの添加剤を含有していてもよい。 また微粒子を含有して光拡散性を示す粘着層などであってもよい。
偏光板、 光学素子への粘着層の付設は、 適宜な方式で行いう る。 その例と して は、 例えばトルエンや酢酸ェチル等の適宜な溶剤の単独物又は混合物からなる溶 媒にベースポリマーまたはその組成物を溶解又は分散させた 1 0〜 4 0重量%程 度の粘着剤溶液を調製し、 それを流延方式や塗工方式等の適宜な展開方式で光学 素子上に直接付設する方式、 あるいは前記に準じセパレータ上に粘着層を形成し
てそれを光学素子上に移着する方式などが挙げられる。 粘着層は、 各層で異なる 組成又は種類等のものの重畳層と して設けることもできる。 粘着層の厚さは、 使 用目的や接着力などに応じて適宜に決定でき、 一般には 1〜 5 0 0 mであり、 5〜 2 0 0 mが好ま しく、 特に 1 0〜 1 0 Ο i mが好ましい。
粘着層の露出面に対しては、 実用に供するまでの間、 その汚染防止等を目的に セパレータが仮着されて力パーされる。 これによ り、 通例の取扱状態で粘着層に 接触することを防止できる。 セパレータと しては、 上記厚さ条件を除き、 例えば プラスチックフィルム、 ゴムシー ト、 紙、 布、 不織布、 ネッ ト、 発泡シートや金 属箔、 それらのラミネー ト体等の適宜な薄葉体を、 必要に応じシリ コーン系や長 鎖アルキル系、 フッ素系や硫化モリブデン等の適宜な剥離剤でコー ト処理したも のなどの、 従来に準じた適宜なものを用いう る。
なお本発明において、 上記した光学素子を形成する偏光子や透明保護フィルム や光学層等、 また粘着層などの各層には、 例えばサリチル酸エステル系化合物や ベンゾフエノール系'化合物、 ベンゾ ト リアゾール系化合物やシァノアタ リ レー ト 系化合物、 ニッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤で処理する方式などの方式に よ り紫外線吸収能をもたせたものなどであってもよい。
本発明の光学素子は液晶表示装置等の各種装置の形成などに好ましく用いるこ とができる。 液晶表示装置の形成は、 従来に準じて行いう る。 すなわち液晶表示 装置は一般に、 液晶セルと光学素子、 及ぴ必要に応じての照明システム等の構成 部品を適宜に組立てて駆動回路を組込むことなどによ り形成されるが、 本発明に おいては本発明による光学素子を用いる点を除いて特に限定はなく 、 従来に準じ うる。 液晶セルについても、 例えば T N型や S T N型、 π型などの任意なタイプ のものを用いう る。
液晶セルの片側又は両側に前記光学素子を配置した液晶表示装置や、 照明シス テムにバックライ トあるいは反射板を用いたものなどの適宜な液晶表示装置を形 成することができる。 その場合、 本発明による光学素子は液晶セルの片側又は両 側に設置することができる。 両側に光学素子を設ける場合、 それらは同じもので あってもよいし、 異なるものであってもよい。 さらに、 液晶表示装置の形成に際 しては、 例えば拡散板、 アンチグレア層、 反射防止膜、 保護板、 プリ ズムアレイ
、 レンズアレイシー ト、 光拡散板、 バックライ トなどの適宜な部品を適宜な位置 に 1層又は 2層以上配置することができる。
次いで有機エレク トロルミネセンス装置 (有機 E L表示装置) について説明す る。 一般に、 有機 E L表示装置は、 透明基板上に透明電極と有機発光層と金属電 極とを順に積層して発光体 (有機エレク ト ロルミネセンス発光体) を形成してい る。 ここで、 有機発光層は、 種々の有機薄膜の積層体であり、 例えばト リ フ エ ルァミン誘導体等からなる正孔注入層と、 アントラセン等の蛍光性の有機固体か らなる発光層との積層体や、 あるいはこのよ うな発光層とペリ レン誘導体等から なる電子注入層の積層体や、 またあるいはこれらの正孔注入層、 発光層、 および 電子注入層の積層体等、 種々の組み合わせをもった構成が知られている。
有機 E L表示装置は、 透明電極と金属電極とに電圧を印加することによって、 有機発光層に正孔と電子とが注入され、 これら正孔と電子との再結合によって生 じるエネルギーが蛍光物資を励起し、 励起された蛍光物質が基底状態に戻る とき に光を放射する、 という原理で発光する。 途中の再結合というメカニズムは、 一 般のダイオードと同様であり、 このことからも予想できるよ うに、 電流と発光強 度は印加電圧に対して整流性を伴う強い非線形性を示す。
有機 E L表示装置においては、 有機発光層での発光を取り出すために、 少なく とも一方の電極が透明でなくてはならず、 通常酸化インジウムスズ ( I T O ) な どの透明導電体で形成した透明電極を陽極と して用いている。 一方、 電子注入を 容易にして発光効率を上げるには、 陰極に仕事関数の小さな物質を用いることが 重要で、 通常 M g— A g、 A 〗 一 L i などの金属電極を用いている。
このよ うな構成の有機 E L表示装置において、 有機発光層は、 厚さ 1 0 n m程 度ときわめて薄い膜で形成されている。 このため、 有機発光層も透明電極と同様
、 光をほぼ完全に透過する。 その結果、 非発光時に透明基板の表面から入射し、 透明電極と有機発光層とを透過して金属電極で反射した光が、 再ぴ透明基板の表 面側へと出るため、 外部から視認したとき、 有機 E L表示装置の表示面が鏡面の よ うに見える。
電圧の印加によつて発光する有機発光層の表面側に透明電極を備えると ともに 、 有機発光層の裏面側に金属電極を備えてなる有機エレク トロルミネセンス発光
体を含む有機 E L表示装置において、 透明電極の表面側に偏光板を設けると とも に、 これら透明電極と偏光板との間に位相差板を設けることができる。
位相差板および偏光板は、 外部から入射して金属電極で反射してきた光を偏光 する作用を有するため、 その偏光作用によって金属電極の鏡面を外部から視認さ せないという効果がある。 特に、 位相差板を 1 / 4波長板で構成し、 かつ偏光板 と位相差板との偏光方向のなす角を π / 4に調整すれば、 金属電極の鏡面を完全 に遮蔽することができる。
すなわち、 この有機 E L表示装置に入射する外部光は、 偏光板によ り直線偏光 成分のみが透過する。 この直線偏光は位相差板によ り一般に楕円偏光となるが、 と く に位相差板が 1 / 4波長板でしかも偏光板と位相差板との偏光方向のなす角 が π / 4のときには円偏光となる。
この円偏光は、 透明基板、 透明電極、 有機薄膜を透過し、 金属電極で反射して 、 再び有機薄膜、 透明電極、 透明基板を透過して、 位相差板に再び直線偏光とな る。 そして、 この直線偏光は、 偏光板の偏光方向と直交しているので、 偏光板を 透過できない。 その結果、 金属電極の鏡面を完全に遮蔽するこ とができる。 以上は、 本発明の実施の態様の一部について述べたが、 場合によってはレペリ ング剤などの付与をしても、 悪影響なく本発明の効果が生かされる。 また、 同様 の技術は、 さ らに広い用途についても適用されるものであり、 例えば、 片面だけ でなく両面の処理も可能であること等、 上記に限定されるものでないことはいう までもない。
以下、 本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。 なお、 本発明がかかる実施例、 評価方法に限定されるものでないことはいうまでもない
( 1 ) 被膜シー トの実施例
グラビアコーターを用いて、 7 5 /z mの Ρ Ε Τフィルム上に、 固形分 3 0重量
%で、 粘度 5 m P a · s の トルエン溶媒系ァク リルウレタン塗工液をゥエツ ト厚 み 1 2 μ mで塗布した後、 下記の工程を施した。 ここで、 粘度は、 レオメータ : R S— 1 ( H e a k e社製) によつて測定した値を基準と し、 風速は、 ク リモマ スター : M o d e 1 6 5 3 1 ( K A N O M A X社製) によって測定した値を基準
と している。
<実施例 1 >
塗工直後の塗膜が固形分濃度 4 3重量%、 粘度 1 5 m P a · s の状態で、 2 5 °C ± 2 °Cの風をエアプロ一ノズルにて基材フィルムに対して角度 5° に設置して 、 風速 1 5 mZ s 、 フィルム幅方向のバラツキを ± 3 in/ s で 3秒間吹き付ける 工程を設けた。 その後オープンで十分な乾燥を行って塗膜を形成した。
く比較例 1 >
固形分濃度 5 8重量%、 粘度 4 7 mP a · s の塗膜状態で、 乾燥風を吹き付け た以外は、 全て実施例 1 と同様の工程で塗膜を形成した。
<比較例 2 >
乾燥風を風速 2 5 m± 8 m/m i nのフィルム幅方向バラツキ分布状態で吹き 付けた以外は、 全て実施例 1 と同様の工程で塗膜を形成した。
<比較例 3 >
温度 4 8 ± 5 °Cの乾燥風を吹き付けた以外は、 全て実施例 1 と同様の工程で塗 膜を形成した。
( 2 ) 液晶材料についての実施例
厚み 5 0 mの ト リァセチルセノレ口一ノレ ( T A C ) フィルム (富士写真フィル ム社製、 商品命 T一 5 0 S H) 上に、 1重量%のポリ ビュルアルコール (P VA ) ( H本合成化学社製、 商品名 NH— 1 8 ) 水溶液を塗布乾燥し 0. 0 1 /i mの P VA被膜を形成し、 ラビング処理をして配向膜を形成した。 前記 (A) 式 ( 6 ) の液晶モノマー (重合体棒状ネマティ ック液晶) と、 前記式 (4 4 ) のカイラ ル剤とが、 重量比 8 : 1 となるよ うに混合し、 この混合物が 3 0重量%となるよ う に トルエンに溶解し、 この トルエン溶液に、 さらに光重合開始剤 (チパスぺシ ャ リティーケミカルズ社製、 商品名ィルガキュア) を 3重量%となるよ うに加え 塗工液を調整した (粘度 4 m P a · s )。 前記配向膜に前記塗工液を塗布し、 以 下の方法で乾燥 , 配向 · υνキュアを施し、 得られた光学補償層の外観ムラを比 較した。
<実施例 2 >
前記液晶モノマー溶液塗膜の固形分濃度 3 6重量%、 粘度 1 2 m P a · s の塗
膜状態で、 2 5 °C ± 2 °Cの風をエアプロ一ノズルにて基材フィルムに対して角度 5 ° に設置して、 風速 1 3 mZ s 、 フィルム幅方向のパラツキを ± 3 m/ s で 5 秒間吹き付ける工程を設けた。 その後 9 0 °Cで 2分間熱処理し、 11 を 2 0 0111 J / c m2 照射して塗膜を形成した。
<比較例 4 >
塗膜状態で固形分濃度 6 3重量%、 粘度 3 8 m P a · s で乾燥風を吹き付けた 以外は、 全て実施例 2 と同様の工程で塗膜を形成した。
<比較例 5 >
風速 2 3 m± l O inZm i nのフィルム幅方向パラツキ分布の乾燥風を吹き付 けた以外は、 全て実施例 2 と同様の工程で塗膜を形成した。
<比較例 6 >
温度 5 0 ± 5 °Cの乾燥風を吹き付けた以外は、 全て実施例 2 と同様の工程で塗 膜を形成した。
ぐ評価結果 >
厚みムラによ り生じる干渉ムラ、 またはクロスニコル下で斜め方向から光抜け 状態のムラを、 目視にて評価した。 表 1 にその結果を示す。
表 1
以上のように、 本発明によれば、 樹脂材料おょぴ溶剤を含有する塗工液を基材
フ ィルム上に塗工して、 塗膜層を形成する工程おょぴ被塗工液を乾燥する工程を 含む被膜シートの製造方法において、 乾燥工程における各種の条件を工夫するこ とで、 最適な塗膜層を形成することができ、 面内の塗工厚みムラが少なく均一な 光学機能層を得ることができる。
具体的には、 前記塗工液の固形分濃度および粘度が所定の状態を有する塗膜表 面に、 フ ィルムの走行方向に沿って乾燥風を吹き付けることで、 大面積の領域に おいても、 塗膜層の厚み精度を向上させ、 光学機能特性の面内における均一化を 図ることができる。
また、 前記吹き付ける乾燥風の風速おょぴ風速のばらつきを所定の範囲内とす ることで、 より効果的に、 塗膜層の厚み精度の向上、 光学機能特性の均一化を図 ることができる。
さらに、 前記吹き付ける乾燥風の温度おょぴ温度ばらつきを所定の範囲とする ことで、 よ り適切な溶媒蒸発速度を確保するこ とができ、 一段と効果的に、 塗膜 層の厚み精度の向上、 光学機能特性の均一化を図ることができる。
また、 上記のよ うな乾燥風の吹き付け条件に加え、 塗膜層の厚みを制限するこ とによって、 さらに効果的に塗膜層の厚み精度の向上、 光学機能特性の均一化を 図ることができる。
上記のよ うな被膜シー トの製造方法は、 大面積の領域において、 塗膜厚みの精 度が求められ、 光学機能特性の面內における均一性が要求される、 光学機能層、 光学捕償層、 光学補償板、 さ らには、 こ う した光学機能層または光学捕償板を有 する光学素子では、 優れた特性を有する光学材料と して非常に有用である。 また、 本発明は、 前記光学機能層が光学捕償層である場合あるいは該光学捕償 層の構成分子がコレステリ ック構造をとって配向しているコレステリ ック層であ る場合に得られる光学補償板について、 塗膜厚みの精度が高く、 光学機能特性の 面内における均一性 fc優れており、 特に有効である。
ここで、 前記コレステリ ック層の厚みが、 0 . 5〜 1 0 i mの範囲であること によって、 光学捕償層と して配向の乱れや透過率低下を防止し、 選択反射性、 着 色防止、 生産性の向上等を図ることができる。
また、 前記コレステリ ック層.の構成分子が非液晶ポリマーであり、 該非液晶ポ
リマーがコ レステリ ック構造をとつて配向した液晶モノマーを重合または架橋し たポリマーとする光学捕償板にあっては、 重合または架橋したポリマーは非液晶 性となるため、 形成されたコレステリ ック層は、 液晶分子に特有の温度変化によ る液晶相、 ガラス相、 結晶相への変化などが起きることもなく、 そのコ レステリ ック構造が温度変化に影響されない、 極めて安定性に優れ、 かつ、 光学機能特性 の面内における均一性に優れた光学補償板といえる。
あるいは、 前記コレステリ ック層の構成分子が液晶ポリマーであり、 該液晶ポ リマーがコレステリ ック構造をとつて配向している光学捕償板にあっては、 構成 分子が液晶ポリマーであっても、 コレステリ ック液晶性モノマーやカイラル剤を 配合することによって、 上記同様、 温度変化の少ないコレステリ ック層を形成す ることができ、 極めて安定性に優れ、 かつ、 光学機能特性の面内における均一性 に優れた光学捕償板とすることができる。
また、 上記のよ うな極めて安定性に優れた光学捕償板に少なく と も 1層の偏光 板を積層することによって、 優れた光学機能特性を有する光学素子とするこ とが できる。
また、 これらを搭載した面像表示装置については、 画像のムラや歪みのない画 像表示装置が可能となり、 特に有効である。