JP2004325890A - Optical functional layer, its evaluating method, optical element and image display device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学機能層の形成、当該光学機能層の評価方法および当該光学機能層を用いた光学素子に関するもので、例えば、液晶ディスプレイ等の各種画像表示装置において好適に利用できる。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機ＥＬ表示装置、ＰＤＰ、ＣＲＴ等の各種画像表示装置において、基材フィルム（支持体）上に塗工液の塗工、乾燥等の工程を施すことにより被膜層を形成した各種の被膜シートが使用されている。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フィルム（光学素子）が挙げられ、光学機能層は光学機能の高性能化に伴って薄膜で形成される。ここで、当該薄膜の膜厚にバラツキやムラがあると、これを用いた液晶表示装置等の画像表示装置の表示機能を低下させるため、光学機能層は膜厚が均一であることが要求されている。
【０００３】
こうした厚みのバラツキを評価する方法としては、一般に接触式厚み計や光干渉膜厚計による厚みパターンを測定する方法などが使われ、さらに、こうした方法の改善を図るため、光干渉波形を直接フーリエ変換して得たスペクトルから厚みのバラツキを測定する方法が提案されている（例えば特許文献１または２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−３１４２９８号公報
【特許文献２】
特開平９−２５４２５４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の測定方法では異常とされなかった極めて小さなバラツキでも表示画像などの外観に対する影響が現れ、厚みのバラツキだけでフィルムの評価することが十分とはいえないことがわかってきた。つまり、厚みのバラツキが極めて小さい場合であっても、厚みのムラが外観に影響を及ぼし、こうした厚みのムラをどのように測定するか、あるいはどのように評価するかが、大きな課題となってきている。
【０００６】
そこで、本発明は、塗布型の表示材料において、外観に対する影響の大きな厚みのムラがない均一性の高い大面積の光学機能層およびその評価方法を提供することを目的としている。また、本発明は、当該光学機能層が設けられている光学素子、当該光学機能層あるいは当該光学素子を用いた画像表示装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成すべく、塗布型光学フィルムについて鋭意研究したところ、上記の課題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
本発明は、支持体上に樹脂材料および溶剤を含有する塗工液を塗工する工程および被塗工液の乾燥工程を含む製造方法により形成した被膜層からなる光学機能層であって、該被膜層の厚みのバラツキが０． ００８０（σ／ａｖｅ）以下であることを特徴とする。こうした厚みのバラツキが非常に少ない均一性の高い大面積の光学機能層を形成することで、優れた外観の光学機能層を提供し、さらには、当該光学機能層が設けられている光学素子、当該光学機能層あるいは当該光学素子を用いた優れた画像表示装置を提供することができる。
【０００９】
前記光学機能層であって、前記被膜層の厚み分布をフーリエ変換した際に、波長２０ｍｍ以下の領域にピークが現れることを特徴とする。こうした特性により、厚みのバラツキが少なく、かつ厚みのムラがない均一性の高い大面積の光学機能層を確保することができる。また、上記領域におけるピークの有無による良否の判断によって、従来困難であった被膜層の厚みのムラを適切に評価する方法を提供することができ、優れた外観の光学機能層あるいは光学素子や画像表示装置の提供が可能となる。
【００１０】
さらに、前記ピークの前後２ｍｍ（計４ｍｍ）の強度の平均をＰａ、ピークの強度をＰｍとしたとき、Ｐｍ／Ｐａが４．５以下であることが好適である。こうした特性により、厚みのムラが非常に少ない均一性の高い大面積の光学機能層を確保することができる。
【００１１】
また、平均値Ｐａ、およびピークの強度Ｐｍから算出したＰｍ／Ｐａにより光学機能層の良否を判断することによって、従来困難であった被膜層の厚みのムラをより適切に評価する方法を提供することが可能となり、優れた外観の光学機能層あるいは光学素子や画像表示装置の提供が可能となる。
【００１２】
また、本発明は、光学素子の片面又は両面に、上記のいずれかに記載の光学機能層が設けられていることが好適である。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。
【００１３】
さらに、上記の光学機能層や光学素子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素子によって、画像のムラや歪みの非常に少ない優れた外観の画像表示装置が可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
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。
本発明は、光学機能層であって、支持体上に樹脂材料および溶剤を含有する塗工液を塗工する工程および被塗工液の乾燥工程を含む製造方法により形成した被膜層からなる光学機能層であって、該被膜層の厚みのバラツキが０． ００８０（σ／ａｖｅ）以下であることを特徴とする。本発明者は、優れた外観の光学機能層や光学素子、あるいは、優れた画像表示装置には、まず、こうした被膜層の厚みのバラツキを制御することが必要条件であることを見出したもので、定量的に厚みのバラツキを抑えることで均一性の高い大面積の光学機能層を提供することが可能となる。つまり、厚みのバラツキが０． ００８０（σ／ａｖｅ）を超えると、光の散乱や迷光の混入、さらには偏光異常などによる、色彩の変化や色ムラが発生する可能性があり、０． ００８０（σ／ａｖｅ）以下が好ましい。特に、後述するような光学的異方性層や表面保護層のように、非常に膜厚が小さい場合にあっては、こうしたバラツキの抑制は、非常に効果が高い。通常膜厚は１〜５μｍであるが、３〜５μｍの場合には特に高い効果が得られる。
【００１５】
ここでいう被膜層の厚みは、支持体上に塗布された塗布物の厚みを５ｍｍ以下の一定ピッチ（より好ましくは、２ｍｍ以下が望ましい）で測定した値を基準とし、厚みの測定方法には、接触式膜厚計や光干渉式厚み計が適している。なお、「厚みのバラツキ」は、後述する＜評価方法＞における算出値を基準とする。
【００１６】
また、前記被膜層の厚み分布をフーリエ変換した際に、波長２０ｍｍ以下の領域にピークが現れることを特徴とする。本発明者は、厚みの分布をフーリエ変換することで、フーリエ変換を行うと膜厚の厚み変動を波長別に分離することができ、その波長の強度や分布に外観のムラとの相関があることを見出したもので、厚みのムラを定量的に抑えることで均一性の高い大面積の光学機能層を提供することが可能となる。つまり、この手法を用いて厚みを評価したところ、ムラと呼ばれる外観モードは長波長領域（４０ｍｍ〜６０ｍｍ）の強度が強いときに現れ、波長２０ｍｍ以下の領域にピークが現れる場合には、ムラのない優れた外観がえられるとの知見が得られた。
【００１７】
このように、短波長成分と長波長成分の組み合わせと相対的な波長強度の分布により外観ムラのモードは変化するため、外観が良好な塗布物を得るためには波長の強度と分布を制御することが重要である。また、被膜層の厚み分布をフーリエ変換し、波長２０ｍｍ以下の領域におけるピークの有無により光学機能層の良否を判断することによって、従来困難であった被膜層の厚みのムラを評価することが可能となり、優れた外観の光学機能層あるいは光学素子や画像表示装置の提供が可能となる。特に、従来のような官能（目視）検査が不要となり、検査結果のバラツキによる評価の曖昧さが解消され、より正確な良品の供給が可能となる。
【００１８】
さらに、前記ピークの前後２ｍｍ（計４ｍｍ）の強度の平均をＰａ、ピークの強度をＰｍとしたとき、Ｐｍ／Ｐａが４．５以下であることが好適である。本発明者は、フーリエ変換によってその波長の強度や分布に外観のムラとの相関があるとの上記知見を得るとともに、高い強度の波長があっても、その近傍の波長領域との相対的な強度差が大きい場合、外観は著しく悪くなるが、近傍との波長強度の差が小さければ外観としてはあまり目立たないことを見出した。具体的には、Ｐｍ／Ｐａが４．５を超えると、色彩の変化や色ムラなどの外観の悪化が発生する可能性があり、４．５以下が好ましい。
【００１９】
また、前記ピークの前後２ｍｍの強度の平均値Ｐａ、およびピークの強度Ｐｍから算出したＰｍ／Ｐａによって、光学機能層の良否を判断することによって、従来困難であった被膜層の厚みのムラをより適切に評価する方法を提供することが可能となり、優れた外観の光学機能層あるいは光学素子や画像表示装置の提供が可能となる。特に、従来のような目視検査が不要となる点において有用性が高い。
【００２０】
また、本発明は、光学素子の片面又は両面に、上記のいずれかに記載の光学機能層が設けられていることが好適である。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、後述のような各種の光学機能層が設けられる。このとき、各光学機能層の特性や機能に応じた塗膜厚みの精度や面内の均一性が担保されないと、光学素子としての機能が十分発揮できない。本発明は、こうした要求に対応できるよう、各種の被膜層について、その厚みのバラツキやムラを評価した優れた外観の光学機能層を提供することが可能であり、こうした光学機能層を設けた優れた外観の光学素子の作製が可能となる。
【００２１】
具体的な光学機能層や光学素子およびその作製方法の詳細については、後述するが、本発明は、光学機能層の製作工程の塗布直後の初期乾燥においてエアブローを行うことによって、従来にない厚みのバラツキやムラの非常に少ない被膜層を形成することができたことに特徴を有している。
【００２２】
さらに、上記の光学機能層や光学素子を搭載した画像表示装置において好適である。上述の光学機能層や光学素子に要求される特性や機能は、画像表示装置において画像のムラや歪みのない優れた外観の画像を形成するために不可欠なものであり、本発明は、こうした要求に対応できるよう、適切に評価した優れた外観の光学機能層や光学素子を提供することが可能であり、これらを搭載した優れた外観の画像表示装置の提供が可能となる。具体的な画像表示装置の詳細については、後述する。
【００２３】
以下に本発明の詳細について説明する。
本発明の光学機能層が形成された被膜シート（光学素子に適用される場合を含む）の製造方法に用いられる支持体、塗工液は、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。
【００２４】
支持体としては、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各種ガラス板等が挙げられる。
【００２５】
塗工液により光学機能層を形成する場合には、支持体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ート等のポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロース、トリア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、ポリメチルメタクリレート等のア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、アクリロニトリル・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ィン、エチレン・プロピレン共重合体等のオ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ア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、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、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、ア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ブレンド物等の透明ポリマーからなるフィ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。
【００２６】
また、特開２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載のポリマーフィルム、たとえば、（Ａ）側鎖に置換および／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／非置換フェニルならびにニ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挙げられる。具体例としてはイソブチレンとＮ−メチルマレイミドからなる交互共重合体とアクリロニトリル・スチレン共重合体とを含有する樹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。
【００２７】
支持体の厚さは、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１０〜５００μｍ程度である。特に２０〜３００μｍが好ましく、３０〜２００μｍがより好ましい。
【００２８】
本発明に用いられる塗工液は、塗膜形成可能なものであれば何れでもよく、目的とする被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被膜層としては、光学機能層、帯電防止層、表面保護層、導電機能層、粘着剤層、接着性層、透明コート層などが挙げられる。なお、塗工液による被膜の形成は、支持体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、支持体としては、予め塗膜を形成したものを用いることができる。本発明では被膜層として、光学機能層を形成する場合、特に厚み１０μｍ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、光学補償層などが挙げられる。
【００２９】
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（ＪＩＳ Ｋ５４００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。例えば、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挙げられる。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挙げられ、紫外線硬化型のモノマー、オリゴマー、ポリマー等が含まれる。好ましく用いられる紫外線硬化型樹脂は、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個有するアクリル系のモノマーやオリゴマーを成分として含むものが挙げられる。また紫外線硬化型樹脂には、紫外線重合開始剤が配合されている。
【００３０】
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、例えば、アルミニウム、チタン、錫、金、銀などの金属微粒子、ＩＴＯ（酸化インジウム／酸化錫）、ＡＴＯ（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０．１μｍ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、ＴｉＯ２ 、ＳｎＯ２ 、ＺｎＯ２ 、ＺｒＯ２ 、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０．１μｍ以下程度であるのが好ましい。
【００３１】
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、その表面を微細凹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拡散による防眩性を付与することができる。光拡散性の付与は反射率を低減するうえでも好ましい。
【００３２】
無機または有機の球形もしくは不定形のフィラーとしては、例えば、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、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、チタニア、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０．５〜１０μｍ、さらには１〜４μｍ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１００重量部に対して、１〜３０重量部程度とするのが好ましい。
【００３３】
またハードコート層（防眩層）の形成には、レベリング剤、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）２の形成に当たり、チクソトロピー剤（０．１μｍ以下のシリカ、マイカ等）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。
【００３４】
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カ等の無機微粒子を分散させたハイブリッド系材料、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−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る傾向にあり、特にゾル−ゲル系材料が好ましい。ゾル−ゲル系材料は部分縮合して用いることができる。
【００３５】
前記フッ素基を含有するゾル−ゲル系材料としては、パーフルオロアルキルアルコキシシランを例示できる。パーフルオロアルキルアルコキシシランとしては、例えば、一般式（１）：ＣＦ３ （ＣＦ２ ）ｎＣＨ２ ＣＨ２ Ｓｉ（ＯＲ）３ （式中、Ｒは、炭素数１〜５個のアルキル基を示し、ｎは０〜１２の整数を示す）で表される化合物が挙げられる。具体的には、例えば、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリメトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリエトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオ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。
【００３６】
また反射防止層にはシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、フッ化マグネシウム、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。
【００３７】
位相差層、光学補償層の形成には、例えば、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、ネマチック液晶性モノマーが挙げられる。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。
【００３８】
ネマチック液晶性モノマーとしては、末端にアクリロイル基、メタク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、アクリロイル基、メタアクリロイル基等を２つ以上有するものを用いて架橋構造を導入して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、ビフェニル系、フェニルベンゾエート系、フェニルシクロヘキサン系、アゾキシベンゼン系、アゾメチン系、アゾベンゼン系、フェニルピリミジン系、ジフェニルアセチレン系、ジフェニルベンゾエート系、ビシクロへキサン系、シクロヘキシルベンゼン系、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、例えば、シアノ基、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。
【００３９】
主鎖型の液晶ポリマーとしては、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、フェニル系、ビフェニル系、ナフタレン系のものがあげられ、これら芳香族単位は、シアノ基、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。
【００４０】
側鎖型の液晶ポリマーとしては、ポリアクリレート系、ポリメタクリレート系、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、例えば、ビフェニル系、フェニルベンゾエート系、フェニルシクロヘキサン系、アゾキシベンゼン系、アゾメチン系、アゾベンゼン系、フェニルピリミジン系、ジフェニルアセチレン系、ジフェニルベンゾエート系、ビシクロへキサン系、シクロヘキシルベンゼン系、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、例えば、シアノ基、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。
【００４１】
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ペーサ部を介して結合していてもよい。スペーサ部としては、ポリメチレン鎖、ポリオキシメチレン鎖等が挙げられる。スペー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０〜２０、好ましくは２〜１２、ポリオキシメチレン鎖の繰り返し単位は０〜１０、好ましくは１〜３である。
【００４２】
前記ネマチ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、ネマチ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、例えば、アクリロイル基、メタアクリロイル基、アジド基、エポキシ基などが挙げられる。
【００４３】
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補償位相差層として用いられる。ディスコティック液晶としては、特開平８−９４８３６号公報等に記載のものを例示できる。
【００４４】
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イミドやポリビニ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ィルム、シンナメート骨格やアゾベンゼン骨格を有するポリマー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。
【００４５】
塗工液に用いる溶剤としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、メトキシベンゼン、１，２−ジメトキベンゼンなどの芳香族系溶剤；酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤；メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｔ−ブチルアルコール、グリセリン、エチレングリコール、トリエチレングリコール、等のアルコール系溶剤；フェノール、パラクロロフェノールなどのフェノール系溶剤；アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン等のケトン系溶剤；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等のアミド系溶剤、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶剤；エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ、セロソルブ系溶剤；クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、テトラクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素系溶剤；スルホキシド系溶剤、その他、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ピリジン、トリエチルアミン、アセトニトリル、ブチロニトリル、二硫化炭素などを用いることができる。これら溶剤は１種または２種以上を適宜に組み合わせて使用することができる。
【００４６】
塗工液の樹脂成分濃度は特に制限されないが、通常、０． ５〜５０重量％、好ましくは１〜４０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。
【００４７】
以下に、本発明の光学機能層が形成された被膜シートの製造方法を図面を参酌しながら説明する。
本発明の光学機能層が形成された被膜シートの製造方法は、支持体上に、塗工液を塗工する工程（１）および、支持体上に塗工された被塗工液の乾燥工程（２）を含む。図１は、支持体１に、塗工液２を塗工した後、被膜層２’が形成された被膜シートＡの断面図である。
【００４８】
本発明は、上記工程の下記の工夫を行うことによって、従来にない厚みのバラツキやムラの非常に少ない被膜層を形成することができたことに特徴を有している。
【００４９】
具体的には、（１）塗工工程において、塗工液の粘度を５ｍＰａとし、ベース３０％とした点、（２）乾燥工程において、乾燥温度を常温とし、乾燥風のエアブロー出口での風速を１２ｍ／ｓとした点が挙げられる。こうした処理によって、塗膜形成過程における塗膜表面からの影響を低減しつつ、塗膜内部での対流や溶剤蒸散に伴う層内性状の差異の発生を抑えることができ、高い厚みの均一性を確保することができたものである。
【００５０】
塗工工程（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。例えば、ワイヤーバーコート法、スロットダイ法、リバースグラビアコート法、マイクログラビア法、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挙げられる。
【００５１】
乾燥工程（２）における乾燥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、電熱ヒータ、ＩＲヒータ等が挙げられる。通常、乾燥温度は、２０〜１５０℃程度、好ましくは２０〜１３０℃の範囲である。また乾燥時間は１０〜３００秒間程度、好ましくは３０〜１８０秒間である。
【００５２】
図２は、被膜シートの製造方法に用いられる塗工装置の概念図の一例である。送り出しローラ１１から搬送される支持体１には、塗工ロール１２において、塗工液２が塗工され、続いて乾燥工程に移行する。図２の塗工装置では、乾燥工程は、初期乾燥工程、第一熱乾燥工程、第二熱乾燥工程に分かれている。初期乾燥工程は、通常、常温で行われる。第一熱乾燥工程、第二熱乾燥工程では、加熱手段１３が設けられている。図２では加熱手段として、熱風器が設けられている。第一熱乾燥工程、第二熱乾燥工程における乾燥温度、乾燥時間は、塗工液の種類に応じて、前記均一化指標Ｌを満足するように調整される。乾燥工程の後には、支持体１に被膜層２’を形成した被膜シートＡが巻取りロール１４に巻き取られる。なお、被膜シートＡの被膜層２’は、ロール１５から繰り出される保護シートＢにより保護される。
【００５３】
乾燥工程（２）の後には、塗工液の種類に応じて、さらに熱硬化、ＵＶ硬化等の硬化処理を施すことができる。このようにして得られた被膜層は、支持体から剥離することなく用いることができる他、支持体から剥離して用いることができる。
【００５４】
以下に、光学機能層として、ハードコート層（または反射防止層）を形成した光学フィルム（ハードコートフィルム）を、光学素子に適用した場合について説明する。前記ハードコートフィルムの透明基材フィルムには、別途光学機能層を有する光学素子を接着することができる。光学素子としては、偏光子が挙げられる。また、光学素子には、前記位相差層、光学補償層などの光学機能層を適用することができる。
【００５５】
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、例えば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、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、ヨウ素や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、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエ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、５〜８０μｍ程度である。
【００５６】
ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸した偏光子は、例えば、ポリビニルアルコールをヨウ素の水溶液に浸漬することによって染色し、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ニ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ニルアルコール系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるほかに、ポリビニルア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。
【００５７】
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ア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１０〜３００μｍ程度が一般的である。
【００５８】
また、透明保護フィルムは、できるだけ色付きがないことが好ましい。
従って、
Ｒｔｈ＝［（ｎｘ＋ｎｙ）／２−ｎｚ］・ｄ
（ただし、ｎｘ、ｎｙはフィルム平面内の主屈折率、ｎｚはフィルム厚方向の屈折率、ｄはフィルムである）
で表されるフィルム厚み方向の位相差値が−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍである保護フィルムが好ましく用いられる。かかる厚み方向の位相差値（Ｒｔｈ）が−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍのものを使用することにより、保護フィ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（Ｒｔｈ）は、さらに好ましくは−８０ｎｍ〜＋６０ｎｍ、特に−７０ｎｍ〜＋４５ｎｍが好ましい。
【００５９】
ハードコートフィルムに偏光板を積層した反射防止偏光板は、ハードコートフィ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。
【００６０】
その他、透明保護フィルムの偏光子を接着させない面は、ハードコート層や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、例えばアクリル系、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、スティッ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、スティッキング防止層等は、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。
【００６１】
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、ガスバリヤー層、水蒸気遮断層、水分遮断層等を挿入、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。
【００６２】
光学素子としては、実用に際して、前記偏光板に、他の光学層（光学機能層）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）、視角補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光学層を１層または２層以上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フィ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フィルムが付与される。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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、アルミニウム等の反射性金属からなる箔や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。
【００６６】
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や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。
【００６７】
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、かつ透過するハー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バ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、バ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。
【００６８】
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１／４波長板（λ／４板とも言う）が用いられる。１／２波長板（λ／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。
【００６９】
楕円偏光板はスーパーツイストネマチック（ＳＴＮ）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補償（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ィン、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。
【００７０】
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っても形成しうるが、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。
【００７１】
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ィルムである。このような視角補償位相差板としては、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／及び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。
【００７２】
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アセチルセルロースフィルムにて支持した光学補償位相差板が好ましく用いうる。
【００７３】
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バックライトや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、輝度向上フィ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増量を図ると共に、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５０％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一旦反射させ、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、バックライトなどの光を効率的に液晶表示装置の画像の表示に使用でき、画面を明るくすることができる。
【００７４】
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っ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もどす。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もど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、同時に表示画面の明るさのむらを少なくし、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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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５５０ｎｍ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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
前記光学素子への積層は、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フィルムの接着に際し、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。
【００８１】
前述した偏光板や光学素子の少なくとも片面には、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、ポリエーテル、フッ素系やゴム系などのポリマーをベ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優れ、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。
【００８２】
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い。
【００８３】
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。
【００８４】
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エ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１０〜４０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１〜５００μｍであり、５〜２００μｍが好ましく、特に１０〜１００μｍが好ましい。
【００８５】
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カバーされる。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。
【００８６】
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ェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物やシアノアクリレート系化合物、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。
【００８７】
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、及び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ＴＮ型やＳＴＮ型、π型などの任意なタイプのものを用いうる。
【００８８】
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。
【００８９】
次いで有機エレクトロルミネセンス装置（有機ＥＬ表示装置）について説明する。一般に、有機ＥＬ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、例えばトリフェニルア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。
【００９０】
有機ＥＬ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。
【００９１】
有機ＥＬ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（ＩＴＯ）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Ｍｇ−Ａｇ、Ａｌ−Ｌｉなどの金属電極を用いている。
【００９２】
このような構成の有機ＥＬ表示装置において、有機発光層は、厚さ１０ｎｍ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、再び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ＥＬ表示装置の表示面が鏡面のように見える。
【００９３】
電圧の印加によっ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ＥＬ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。
【００９４】
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。
【００９５】
すなわち、この有機ＥＬ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。
【００９６】
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。
【００９７】
この円偏光は、基材フィルム、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、基材フィルムを透過して、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。
【００９８】
【実施例】
以下に、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって何等限定されるものではない。なお、実施例等における評価項目は下記のようにして測定を行った。
【００９９】
＜評価方法＞
（１）厚みのバラツキ
被膜層の厚みは、光干渉式膜厚計（オーシャン・オプティックス社製、ＬＳ−１）を用いて複数点を測定し、その平均値ａｖｅおよび標準偏差σを演算し、厚みのバラツキを算出する。
（２）外観の均一性
実施例および比較例で得られた光学補償層塗膜について、３波長の蛍光灯下で観察し、外観の均一性を評価する。
【０１００】
＜実施例および比較例＞
図２に示す塗工装置を用いて被膜シートを作成した。支持体１としては二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（（株）東レ社製、厚み７５４μｍ）を用い、その支持体１の一方に、塗工液２をワイヤーバーコートにて塗工し、初期乾燥、第一乾燥、第二乾燥の三ゾーンを有するオーブンにて乾燥し、その後に紫外線照射により硬化して、光学補償層塗膜を形成した。
塗工液には、溶質としてアクリル系紫外線硬化型液晶モノマーを用い、溶媒としてトルエンとシクロヘキサノンの混合溶液およびシクロヘキサンを用いた。このとき、実施例１および２については、塗工液の粘度を３〜６センチポイズとし、乾燥風（風速１２ｍ／ｓ、常温（２０〜２５℃））を使用した。
作製した塗膜の膜厚を１ｍｍピッチで１０２４点測定し、その平均値ａｖｅおよび標準偏差σから厚みのバラツキ（σ／ａｖｅ）を演算し、フーリエ変換により周波数解析を行った（図３および図４参照）。
その後、外観の均−性を評価した。
【０１０１】
＜試験結果＞
以上の実施例および比較例を表１にまとめる。
【表１】
【０１０２】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、塗工工程および乾燥工程を含む製造方法により形成した被膜層からなる光学機能層であって、該被膜層の厚みのバラツキの非常に少ない均一性の高い大面積の光学機能層を形成することで、優れた外観の光学機能層を提供し、さらには、当該光学機能層が設けられている光学素子、当該光学機能層あるいは当該光学素子を用いた優れた画像表示装置を提供することができる。
【０１０３】
前記光学機能層であって、前記被膜層の厚み分布をフーリエ変換した際に、波長２０ｍｍ以下の領域にピークが現れるという特性を有することにより、厚みのバラツキが少なく、かつ厚みのムラが非常に少ない均一性の高い大面積の光学機能層を確保することができる。
また、上記領域におけるピークの有無による良否の判断によって、従来困難であった被膜層の厚みのムラを適切に評価する方法を提供することができ、優れた外観の光学機能層あるいは光学素子や画像表示装置の提供が可能となる。
【０１０４】
さらに、前記ピークの前後２ｍｍ（計４ｍｍ）の強度の平均をＰａ、ピークの強度をＰｍとしたとき、Ｐｍ／Ｐａが４．５以下であるという特性を有することにより、厚みのムラが非常に少ない均一性の高い大面積の光学機能層を確保することができる。
【０１０５】
また、平均値Ｐａ、およびピークの強度Ｐｍから算出したＰｍ／Ｐａにより光学機能層の良否を判断することによって、従来困難であった被膜層の厚みのムラをより適切に評価する方法を提供することが可能となり、優れた外観の光学機能層あるいは光学素子や画像表示装置の提供が可能となる。
【０１０６】
本発明のように、光学素子の片面又は両面に、上記のいずれかに記載の光学機能層が設けられている光学素子は、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。
【０１０７】
また、上記の光学機能層や光学素子を搭載した画像表示装置においては、画像のムラや歪みの非常に少ない優れた外観の画像表示装置が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光学機能層の製造工程を例示する説明図である。
【図２】本発明の光学機能層を設けた被膜シートの製造装置を例示する説明図である。
【図３】実施例および比較例における光学機能層の膜厚分布を例示した説明図である。
【図４】実施例および比較例における光学機能層の膜厚分布をフーリエ変換したスペクトル図を例示した説明図である。
【符号の説明】
１ 支持体
２ 塗工液
Ａ 被膜シート[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to formation of an optical functional layer, a method for evaluating the optical functional layer, and an optical element using the optical functional layer, and can be suitably used in various image display devices such as a liquid crystal display.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in various image display devices such as a liquid crystal display (LCD), an organic EL display device, a PDP, and a CRT, a film is formed on a base film (support) by performing processes such as coating a coating solution and drying. Various coated sheets having layers have been used. Examples of the coating sheet include various optical films (optical elements) having an optical function layer, and the optical function layer is formed as a thin film with the enhancement of the optical function. Here, if there is variation or unevenness in the film thickness of the thin film, the display function of an image display device such as a liquid crystal display device using the thin film is reduced, so that the optical functional layer is required to have a uniform film thickness. ing.
[0003]
As a method of evaluating such variations in thickness, a method of measuring a thickness pattern using a contact-type thickness meter or an optical interference thickness gauge is generally used. In addition, in order to improve such a method, an optical interference waveform is directly Fourier-transformed. There has been proposed a method of measuring thickness variation from a spectrum obtained by conversion (for example, see Patent Documents 1 and 2).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-11-314298
[Patent Document 2]
JP-A-9-254254
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, it has been found that even a very small variation that was not regarded as abnormal by the above-described measurement method has an effect on the appearance of a displayed image or the like, and it is found that it is not sufficient to evaluate a film only with a variation in thickness. In other words, even when the thickness variation is extremely small, the thickness unevenness affects the appearance, and how to measure or evaluate such thickness unevenness has become a major issue. ing.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to provide a large-area optical functional layer having high uniformity and a method of evaluating the same in a coating-type display material, which does not have a large unevenness in thickness that greatly affects the appearance. Another object of the present invention is to provide an optical element provided with the optical functional layer, and an image display device using the optical functional layer or the optical element.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies on a coating type optical film in order to achieve the above object, and have found that the above problems can be solved. Thus, the present invention has been completed.
[0008]
The present invention is an optical functional layer consisting of a coating layer formed by a production method including a step of applying a coating liquid containing a resin material and a solvent on a support and a step of drying a coating liquid, The variation in the thickness of the coating layer is 0. 0080 (σ / ave) or less. By forming a highly uniform large-area optical functional layer with such a small variation in thickness, an optical functional layer having an excellent appearance is provided, and further, an optical element provided with the optical functional layer, An excellent image display device using the optical functional layer or the optical element can be provided.
[0009]
The optical function layer is characterized in that a peak appears in a region having a wavelength of 20 mm or less when a thickness distribution of the coating layer is subjected to Fourier transform. With such characteristics, it is possible to secure a large-area optical functional layer with little variation in thickness and high uniformity without unevenness in thickness. Also, by judging the quality based on the presence or absence of a peak in the above region, it is possible to provide a method for appropriately evaluating the unevenness of the thickness of the coating layer, which has been conventionally difficult, and to provide an optical function layer or an optical element or an image having an excellent appearance. A display device can be provided.
[0010]
Further, it is preferable that Pm / Pa is 4.5 or less, where Pa is the average of the intensity of 2 mm (4 mm in total) before and after the peak, and Pm is the intensity of the peak. Due to such characteristics, a large-area optical functional layer with very uniform thickness and very small unevenness can be secured.
[0011]
Further, a method is provided for more appropriately evaluating unevenness in the thickness of the coating layer, which has been difficult in the past, by judging the quality of the optical functional layer based on Pm / Pa calculated from the average value Pa and the peak intensity Pm. This makes it possible to provide an optical functional layer, an optical element, and an image display device having an excellent appearance.
[0012]
Further, in the present invention, it is preferable that any one of the above-described optical functional layers is provided on one or both surfaces of the optical element. Optical elements are required to have a wide variety of characteristics that match each application, but the above-mentioned optical elements are extremely important, and they ensure the accuracy of coating film thickness and in-plane uniformity very well. are doing.
[0013]
Further, it is suitable for an image display device equipped with the above-mentioned optical functional layer and optical element. With such an optical functional layer or optical element, an image display device having an excellent appearance with very little unevenness or distortion of an image can be obtained.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The present invention relates to an optical functional layer, which comprises a coating layer formed by a production method including a step of applying a coating liquid containing a resin material and a solvent on a support and a step of drying a coating liquid. A functional layer, wherein the variation in the thickness of the coating layer is 0. 0080 (σ / ave) or less. The present inventor has found that it is a necessary condition to control the thickness variation of the coating layer first for an optical function layer or an optical element having an excellent appearance, or for an excellent image display device. In addition, it is possible to provide a large-area optical functional layer with high uniformity by quantitatively suppressing thickness variations. That is, the variation in the thickness is 0. If it exceeds 0080 (σ / ave), color change or color unevenness may occur due to scattering of light, mixing of stray light, and abnormal polarization. 0080 (σ / ave) or less is preferable. In particular, when the film thickness is extremely small as in the case of an optically anisotropic layer or a surface protective layer as described later, the suppression of such variations is very effective. Usually, the film thickness is 1 to 5 μm, but when it is 3 to 5 μm, a particularly high effect can be obtained.
[0015]
The thickness of the coating layer referred to here is based on a value obtained by measuring the thickness of the coating material applied on the support at a constant pitch of 5 mm or less (more preferably, 2 mm or less). A contact type thickness meter and a light interference type thickness gauge are suitable. The “thickness variation” is based on a calculated value in <evaluation method> described later.
[0016]
Further, when the thickness distribution of the coating layer is subjected to Fourier transform, a peak appears in a region having a wavelength of 20 mm or less. The present inventor can perform a Fourier transform on the distribution of the thickness, and when the Fourier transform is performed, the thickness variation of the film thickness can be separated for each wavelength, and the intensity and distribution of the wavelength have a correlation with the unevenness of the appearance. It is possible to provide a large-area optical functional layer with high uniformity by quantitatively suppressing unevenness in thickness. That is, when the thickness is evaluated using this method, the appearance mode called unevenness appears when the intensity in the long wavelength region (40 mm to 60 mm) is strong, and when a peak appears in the region having a wavelength of 20 mm or less, the unevenness is evaluated. It was found that excellent appearance was not obtained.
[0017]
As described above, the mode of the appearance unevenness changes depending on the combination of the short-wavelength component and the long-wavelength component and the distribution of the relative wavelength intensity. Therefore, in order to obtain a coated article having a good appearance, the wavelength intensity and the distribution are controlled. This is very important. In addition, it is possible to evaluate the unevenness of the thickness of the coating layer, which has been conventionally difficult, by performing a Fourier transform on the thickness distribution of the coating layer and judging the quality of the optical functional layer based on the presence or absence of a peak in a region having a wavelength of 20 mm or less. Thus, it is possible to provide an optical functional layer or an optical element or an image display device having an excellent appearance. In particular, the conventional sensory (visual) inspection becomes unnecessary, the ambiguity of the evaluation due to the variation of the inspection result is eliminated, and more accurate non-defective supply becomes possible.
[0018]
Further, it is preferable that Pm / Pa is 4.5 or less, where Pa is the average of the intensity of 2 mm (4 mm in total) before and after the peak, and Pm is the intensity of the peak. The present inventor obtains the above-mentioned finding that the intensity and distribution of the wavelength have a correlation with the unevenness of appearance by Fourier transform, and even if there is a wavelength of high intensity, the relative intensity to a wavelength region in the vicinity is high. It has been found that when the difference in intensity is large, the appearance is extremely poor, but when the difference in wavelength intensity from the vicinity is small, the appearance is not so noticeable. Specifically, when Pm / Pa exceeds 4.5, deterioration in appearance such as color change and color unevenness may occur, and is preferably 4.5 or less.
[0019]
Further, by judging the quality of the optical functional layer based on the average value Pa of the intensity of 2 mm before and after the peak and Pm / Pa calculated from the intensity Pm of the peak, the unevenness of the thickness of the coating layer, which has been conventionally difficult, can be reduced. It is possible to provide a more appropriate evaluation method, and it is possible to provide an optical functional layer, an optical element, and an image display device having excellent appearance. In particular, it is highly useful in that visual inspection as in the related art is not required.
[0020]
Further, in the present invention, it is preferable that any one of the above-described optical functional layers is provided on one or both surfaces of the optical element. An optical element is required to have a variety of characteristics suitable for each application, and is provided with various optical functional layers as described below. At this time, unless the accuracy and in-plane uniformity of the coating film thickness in accordance with the characteristics and functions of each optical functional layer are ensured, the function as an optical element cannot be sufficiently exhibited. The present invention can provide an optical functional layer having an excellent appearance in which various types of coating layers are evaluated for variations in thickness and unevenness so as to meet such demands. This makes it possible to manufacture an optical element having an improved appearance.
[0021]
Although the details of the specific optical function layer and optical element and the method of manufacturing the same will be described later, the present invention performs an air blow in the initial drying immediately after the application in the manufacturing process of the optical function layer, so that the thickness of the optical function layer is unprecedented. The feature is that a coating layer with very little variation and unevenness can be formed.
[0022]
Further, it is suitable for an image display device equipped with the above-mentioned optical functional layer and optical element. The characteristics and functions required for the optical functional layer and the optical element described above are indispensable for forming an image with excellent appearance without unevenness or distortion of an image in an image display device. Therefore, it is possible to provide an optical function layer or an optical element having an excellent appearance which is appropriately evaluated, and to provide an image display apparatus having an excellent appearance equipped with these. Details of the specific image display device will be described later.
[0023]
Hereinafter, details of the present invention will be described.
The support and the coating liquid used in the method for producing a coated sheet (including a case where the present invention is applied to an optical element) on which an optical functional layer is formed according to the present invention depend on the type of the formed coating layer and its application. Is determined as appropriate.
[0024]
As the support, any layer may be used as long as it is a layer of a material having a certain degree of wettability with respect to the coating liquid, and examples thereof include a transparent substrate film and various glass plates.
[0025]
When the optical functional layer is formed by a coating liquid, it is preferable to use a transparent substrate film as a support. The transparent base film is made of, for example, a transparent polymer such as a polyester-based polymer such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, a cellulose-based polymer such as diacetyl cellulose and triacetyl cellulose, a polycarbonate-based polymer, and an acrylic polymer such as polymethyl methacrylate. Film. Styrene polymers such as polystyrene and acrylonitrile / styrene copolymer; polyethylene, polypropylene, polyolefins having a cyclic or norbornene structure; olefin polymers such as ethylene / propylene copolymer; vinyl chloride polymers; nylon and aromatic polyamides And a film made of a transparent polymer such as an amide-based polymer. Furthermore, imide polymers, sulfone polymers, polyethersulfone polymers, polyetheretherketone polymers, polyphenylene sulfide polymers, vinyl alcohol polymers, vinylidene chloride polymers, vinyl butyral polymers, arylate polymers, polyoxymethylene polymers A film made of a transparent polymer such as a polymer, an epoxy-based polymer, or a blend of the above polymers is also included. In particular, those having low optical birefringence are preferably used.
[0026]
Further, polymer films described in JP-A-2001-343529 (WO 01/37007), for example, (A) a thermoplastic resin having a substituted and / or unsubstituted imide group in the side chain, and (B) a thermoplastic resin having a side chain And / or a resin composition containing an unsubstituted phenyl and a thermoplastic resin having a nitrile group. A specific example is a film of a resin composition containing an alternating copolymer of isobutylene and N-methylmaleimide and an acrylonitrile / styrene copolymer. As the film, a film composed of a mixed extruded product of a resin composition or the like can be used.
[0027]
The thickness of the support can be appropriately determined, but is generally about 10 to 500 μm from the viewpoint of workability such as strength and handleability, and thin layer property. In particular, 20 to 300 μm is preferable, and 30 to 200 μm is more preferable.
[0028]
The coating liquid used in the present invention may be any as long as a coating film can be formed, and a resin material and a solvent of the coating liquid are selected according to the intended function of the coating layer. Examples of the coating layer that can be formed by the coating method of the present invention include an optical functional layer, an antistatic layer, a surface protective layer, a conductive functional layer, a pressure-sensitive adhesive layer, an adhesive layer, and a transparent coat layer. The formation of the coating by the coating solution can be performed by sequentially forming the coating on the support. Therefore, a support on which a coating film has been formed in advance can be used. In the present invention, when an optical functional layer is formed as a coating layer, it is particularly preferable to form an optical functional layer having a thickness of 10 μm or less. Examples of the optical functional layer include a hard coat layer, an antireflection layer, a retardation layer, and an optical compensation layer.
[0029]
The transparent resin forming the hard coat layer is not particularly limited as long as it is excellent in hard coat properties (has a hardness of H or more in a pencil hardness test according to JIS K5400), has sufficient strength, and has excellent light transmittance. There is no. For example, a thermosetting resin, a thermoplastic resin, an ultraviolet curable resin, an electron beam curable resin, a two-component mixed resin, or the like can be used. Among these, a UV-curable resin that can efficiently form a light-diffusing layer by a simple processing operation in a curing treatment by UV irradiation is preferable. Examples of the UV-curable resin include various resins such as polyester, acrylic, urethane, amide, silicone, and epoxy resins, and include UV-curable monomers, oligomers, and polymers. The UV-curable resin preferably used includes, for example, those having a UV-polymerizable functional group, among which those containing, as a component, an acrylic monomer or oligomer having two or more, particularly 3 to 6 functional groups. . Further, an ultraviolet ray polymerization initiator is blended with the ultraviolet ray curable resin.
[0030]
The hard coat layer may contain conductive fine particles. Examples of the conductive fine particles include metal fine particles such as aluminum, titanium, tin, gold, and silver, and ultrafine particles such as ITO (indium oxide / tin oxide) and ATO (antimony oxide / tin oxide). It is preferable that the average particle diameter of the conductive ultrafine particles is usually about 0.1 μm or less. The hard coat layer can be adjusted to a high refractive index by adding ultrafine particles of a metal or a metal oxide having a high refractive index. As the ultrafine particles having a high refractive index, TiO 2 , SnO 2 , ZnO 2 , ZrO 2 And ultrafine particles of a metal oxide such as aluminum oxide and zinc oxide. The average particle diameter of such ultrafine particles is usually preferably about 0.1 μm or less.
[0031]
In addition, the hard coat layer may contain an inorganic or organic spherical or amorphous filler in a dispersed manner to make the surface of the hard coat layer have a fine uneven structure to impart antiglare properties. By making the surface of the hard coat layer uneven, anti-glare properties due to light diffusion can be imparted. The provision of light diffusing properties is also preferable in reducing the reflectance.
[0032]
Examples of the inorganic or organic spherical or amorphous filler include, for example, crosslinked or uncrosslinked organic fine particles made of various polymers such as PMMA (polymethyl methacrylate), polyurethane, polystyrene, and melamine resin, glass, silica, alumina, and oxide. Examples include inorganic particles such as calcium, titania, zirconium oxide, and zinc oxide, and conductive inorganic particles such as tin oxide, indium oxide, cadmium oxide, antimony oxide, and a composite thereof. The average particle diameter of the filler is preferably 0.5 to 10 μm, more preferably 1 to 4 μm. In the case of forming a fine uneven structure with fine particles, the amount of fine particles used is preferably about 1 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin.
[0033]
Further, for forming the hard coat layer (anti-glare layer), additives such as a leveling agent, a thixotropic agent and an antistatic agent can be contained. In forming the hard coat layer (anti-glare layer) 2, by including a thixotropic agent (silica, mica, etc. of 0.1 μm or less), a fine uneven structure can be easily formed on the surface of the anti-glare layer by protruding particles. Can be.
[0034]
Examples of the material for forming the anti-reflection layer include a resin material such as an ultraviolet curable acrylic resin, a hybrid material in which inorganic fine particles such as colloidal silica are dispersed in a resin, and a metal such as tetraethoxysilane and titanium tetraethoxide. Sol-gel based materials using alkoxides are exemplified. In addition, a fluorine group-containing compound is used for each material in order to impart surface contamination resistance. From the viewpoint of scratch resistance, a low refractive index layer material having a large content of an inorganic component tends to be excellent, and a sol-gel material is particularly preferable. The sol-gel material can be used after being partially condensed.
[0035]
Examples of the sol-gel material containing a fluorine group include perfluoroalkylalkoxysilane. As the perfluoroalkylalkoxysilane, for example, a compound represented by the following general formula (1): CF 3 (CF 2 ) NCH 2 CH 2 Si (OR) 3 (Wherein, R represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and n represents an integer of 0 to 12). Specifically, for example, trifluoropropyltrimethoxysilane, trifluoropropyltriethoxysilane, tridecafluorooctyltrimethoxysilane, tridecafluorooctyltriethoxysilane, heptadecafluorodecyltrimethoxysilane, heptadecafluorodecyltrimethoxysilane Ethoxysilane and the like can be mentioned. Of these, compounds wherein n is 2 to 6 are preferred.
[0036]
In addition, a sol or the like in which silica, alumina, titania, zirconia, magnesium fluoride, ceria, or the like is dispersed in an alcohol solvent may be added to the antireflection layer. In addition, additives such as metal salts and metal compounds can be appropriately compounded.
[0037]
For forming the retardation layer and the optical compensation layer, for example, a polymerizable liquid crystal monomer and / or a liquid crystal polymer are used. Examples of the polymerizable liquid crystal monomer include a nematic liquid crystal monomer. When containing a polymerizable liquid crystal monomer, it usually contains a photopolymerization initiator. Various photopolymerization initiators can be used without particular limitation.
[0038]
Examples of the nematic liquid crystal monomer include those having a polymerizable functional group such as an acryloyl group and a methacryloyl group at a terminal, and having a mesogen group including a cyclic unit. In addition, the durability can be improved by introducing a crosslinked structure using a polymerizable functional group having two or more acryloyl groups, methacryloyl groups, or the like. Examples of the cyclic unit to be a mesogen group include, for example, biphenyl, phenylbenzoate, phenylcyclohexane, azoxybenzene, azomethine, azobenzene, phenylpyrimidine, diphenylacetylene, diphenylbenzoate, and bicyclohexane-based , Cyclohexylbenzene, terphenyl and the like. In addition, the terminal of these cyclic units may have a substituent such as a cyano group, an alkyl group, an alkoxy group, and a halogen group.
[0039]
Examples of the main chain type liquid crystal polymer include a condensation type polymer having a structure in which a mesogen group composed of an aromatic unit or the like is bonded, for example, a polyester-based, polyamide-based, polycarbonate-based, or polyesterimide-based polymer. Examples of the aromatic unit serving as a mesogen group include phenyl-based, biphenyl-based, and naphthalene-based aromatic units, and these aromatic units have a substituent such as a cyano group, an alkyl group, an alkoxy group, or a halogen group. You may.
[0040]
Examples of the side chain type liquid crystal polymer include those having a polyacrylate-based, polymethacrylate-based, polysiloxane-based, or polymalonate-based main chain as a skeleton and having a mesogen group including a cyclic unit in the side chain. Examples of the cyclic unit to be a mesogen group include, for example, biphenyl, phenylbenzoate, phenylcyclohexane, azoxybenzene, azomethine, azobenzene, phenylpyrimidine, diphenylacetylene, diphenylbenzoate, and bicyclohexane-based , Cyclohexylbenzene, terphenyl and the like. In addition, the terminal of these cyclic units may have a substituent such as a cyano group, an alkyl group, an alkoxy group, and a halogen group.
[0041]
Both the polymerizable liquid crystal monomer and the mesogen group of the liquid crystal polymer may be bonded via a spacer imparting flexibility. Examples of the spacer portion include a polymethylene chain and a polyoxymethylene chain. The number of repeating structural units forming the spacer portion is appropriately determined depending on the chemical structure of the mesogen portion, but the number of repeating units of the polymethylene chain is 0 to 20, preferably 2 to 12, and the number of repeating units of the polyoxymethylene chain is 0 to 10. 10, preferably 1-3.
[0042]
A cholesteric liquid crystal monomer and a chiral agent can be blended with the nematic liquid crystal monomer and the liquid crystal polymer so as to exhibit a cholesteric phase in a liquid crystal state. Further, a cholesteric liquid crystalline polymer can be used. The obtained cholesteric liquid crystal phase is used as a selective reflection film. The chiral agent is not particularly limited as long as it has an optically active group and does not disturb the alignment of a nematic liquid crystal monomer or the like. The chiral agent may or may not have liquid crystallinity, but those exhibiting cholesteric liquid crystallinity can be preferably used. As the chiral agent, either one having a reactive group or one having no reactive group can be used, but one having a reactive group is preferable in terms of heat resistance and solvent resistance of the cholesteric liquid crystal alignment film obtained by curing. Examples of the reactive group include an acryloyl group, a methacryloyl group, an azide group, and an epoxy group.
[0043]
Further, an optically anisotropic layer composed of a tilted alignment layer of a discotic liquid crystal is used as an optical compensation retardation layer. Examples of the discotic liquid crystal include those described in JP-A-8-94836.
[0044]
The liquid crystal monomer and the liquid crystal polymer can be spread on an alignment film. As the alignment film, various types of conventionally known materials can be used.For example, a transparent film formed by a method of forming a thin film made of polyimide or polyvinyl alcohol on a transparent substrate and rubbing it, A stretched film obtained by stretching a film, a polymer or polyimide having a cinnamate skeleton or an azobenzene skeleton, or a film obtained by irradiating polarized ultraviolet light to the polyimide or the like can be used.
[0045]
Examples of the solvent used for the coating liquid include aromatic solvents such as benzene, toluene, xylene, methoxybenzene, and 1,2-dimethoxybenzene; ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate; methanol, ethanol, isopropanol, and t. Alcohol solvents such as butyl alcohol, glycerin, ethylene glycol and triethylene glycol; phenol solvents such as phenol and parachlorophenol; ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone and cyclopentanone; dimethylformamide, dimethylacetamide Solvents such as amide, dimethyl sulfoxide, etc .; ether solvents such as tetrahydrofuran; ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, ethyl cellosolve, butyl cell Rub and cellosolve solvents; halogenated hydrocarbon solvents such as chloroform, dichloromethane, dichloroethane, tetrachloroethane, trichloroethylene, tetrachloroethylene and chlorobenzene; sulfoxide solvents and others, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, pyridine, triethylamine , Acetonitrile, butyronitrile, carbon disulfide and the like can be used. These solvents can be used alone or in appropriate combination of two or more kinds.
[0046]
The concentration of the resin component in the coating liquid is not particularly limited, but is usually 0.1%. It is 5 to 50% by weight, preferably 1 to 40% by weight. The coating liquid may contain various additives depending on the application of the coating layer formed by the coating liquid.
[0047]
Hereinafter, a method for producing a coated sheet having an optical functional layer according to the present invention will be described with reference to the drawings.
The method for producing a coated sheet on which an optical functional layer is formed according to the present invention includes a step (1) of applying a coating liquid on a support and a step of drying a coating liquid applied on the support. (2) is included. FIG. 1 is a cross-sectional view of a coating sheet A in which a
[0048]
The present invention is characterized in that a coating layer having very little thickness variation and unevenness, which has never existed before, can be formed by performing the following measures in the above process.
[0049]
Specifically, (1) the viscosity of the coating liquid was 5 mPa and the base was 30% in the coating step, and (2) the drying temperature was normal temperature in the drying step, and the wind speed of the drying air at the air blow outlet was Is set to 12 m / s. By such a treatment, it is possible to suppress the influence of the convection and solvent evaporation inside the coating film while reducing the influence from the coating film surface in the coating film formation process, and to achieve high thickness uniformity. It could be secured.
[0050]
The method for applying the
[0051]
The drying method in the drying step (2) is not particularly limited, and ordinary heating means can be employed. For example, a hot air blower, an electric heater, an IR heater, and the like can be given. Usually, the drying temperature is in the range of about 20 to 150C, preferably 20 to 130C. The drying time is about 10 to 300 seconds, preferably 30 to 180 seconds.
[0052]
FIG. 2 is an example of a conceptual diagram of a coating apparatus used in the method for manufacturing a coated sheet. The
[0053]
After the drying step (2), a curing treatment such as heat curing or UV curing can be further performed depending on the type of the coating liquid. The coating layer thus obtained can be used without peeling from the support, and can be used after peeling from the support.
[0054]
Hereinafter, a case where an optical film (hard coat film) on which a hard coat layer (or an antireflection layer) is formed as an optical functional layer is applied to an optical element will be described. An optical element having an optical function layer can be bonded to the transparent base film of the hard coat film. The optical element includes a polarizer. Further, optical functional layers such as the retardation layer and the optical compensation layer can be applied to the optical element.
[0055]
The polarizer is not particularly limited, and various types can be used. Examples of the polarizer include a hydrophilic polymer film such as a polyvinyl alcohol-based film, a partially formalized polyvinyl alcohol-based film, an ethylene-vinyl acetate copolymer-based partially saponified film, and a dichromatic dye such as iodine or a dichroic dye. And uniaxially stretched by adsorbing a reactive substance, or a polyene-based oriented film such as a dehydrated product of polyvinyl alcohol or a dehydrochlorinated product of polyvinyl chloride. Among these, a polarizer composed of a polyvinyl alcohol-based film and a dichroic substance such as iodine is preferable. The thickness of these polarizers is not particularly limited, but is generally about 5 to 80 μm.
[0056]
A polarizer obtained by dyeing a polyvinyl alcohol-based film with iodine and uniaxially stretching can be produced by, for example, dyeing polyvinyl alcohol by immersing it in an aqueous solution of iodine and stretching the film to 3 to 7 times its original length. If necessary, it can be immersed in an aqueous solution of boric acid or potassium iodide. Further, if necessary, the polyvinyl alcohol-based film may be immersed in water and washed with water before dyeing. By washing the polyvinyl alcohol-based film with water, dirt on the surface of the polyvinyl alcohol-based film and an anti-blocking agent can be washed, and by swelling the polyvinyl alcohol-based film, the effect of preventing unevenness such as uneven dyeing can be obtained. is there. Stretching may be performed after dyeing with iodine, may be performed while dyeing, or may be dyed with iodine after stretching. Stretching can be performed in an aqueous solution of boric acid or potassium iodide or in a water bath.
[0057]
The polarizer is usually provided with a transparent protective film on one or both sides and used as a polarizing plate. The transparent protective film preferably has excellent transparency, mechanical strength, thermal stability, moisture shielding property, isotropy and the like. As the transparent protective film, a material having the same material as that of the above-mentioned transparent base film is used. As the transparent protective film, a transparent protective film made of the same polymer material on both sides may be used, or a transparent protective film made of a different polymer material or the like may be used. Those excellent in transparency, mechanical strength, heat stability, moisture barrier property, etc. are preferably used. In many cases, the transparent protective film preferably has a smaller optical anisotropy such as a retardation. Triacetyl cellulose is most suitable as the polymer forming the transparent protective film. When the hard coat film is provided on one side or both sides of a polarizer (polarizing plate), the transparent base film of the hard coat film can also serve as a transparent protective film of the polarizer. Although the thickness of the transparent protective film is not particularly limited, it is generally about 10 to 300 μm.
[0058]
Further, it is preferable that the transparent protective film has as little coloring as possible.
Therefore,
Rth = [(nx + ny) / 2-nz] · d
(However, nx and ny are the main refractive indexes in the film plane, nz is the refractive index in the film thickness direction, and d is the film)
A protective film having a retardation value in the thickness direction of the film represented by -90 nm to +75 nm is preferably used. By using a film having a retardation value (Rth) in the thickness direction of -90 nm to +75 nm, coloring (optical coloring) of the polarizing plate caused by the protective film can be almost eliminated. The thickness direction retardation value (Rth) is more preferably -80 nm to +60 nm, and particularly preferably -70 nm to +45 nm.
[0059]
The antireflection polarizing plate in which the polarizing plate is laminated on the hard coat film may be a transparent protective film, a polarizer, and a transparent protective film sequentially laminated on the hard coat film, or the polarizer and the transparent protective film may be laminated on the hard coat film. The layers may be sequentially laminated.
[0060]
In addition, the surface of the transparent protective film on which the polarizer is not adhered may be subjected to a hard coat layer, a process for preventing sticking, or a process for the purpose. The hard coat treatment is performed for the purpose of preventing scratches on the surface of the polarizing plate, for example, by applying a suitable ultraviolet-curable resin such as an acrylic resin or a silicone resin to a cured film having excellent hardness and sliding properties, etc., as a transparent protective film. It can be formed by a method of adding to the surface of. In addition, the anti-sticking treatment is performed for the purpose of preventing adhesion to an adjacent layer. The hard coat layer, the anti-sticking layer and the like can be provided on the transparent protective film itself, or can be separately provided as an optical layer separately from the transparent protective film.
[0061]
In addition, for example, a hard coat layer, a primer layer, an adhesive layer, an adhesive layer, an adhesive layer, an antistatic layer, a conductive layer, a gas barrier layer, a water vapor barrier layer, a moisture barrier layer, etc. are inserted between the layers of the polarizing plate, or to the surface of the polarizing plate. They may be stacked. Also. In the stage of forming each layer of the polarizing plate, for example, improvement may be made as necessary by adding, mixing, or the like, conductive particles, an antistatic agent, various fine particles, a plasticizer, and the like to a material forming each layer.
[0062]
In practical use, an optical film in which another optical layer (optical functional layer) is laminated on the polarizing plate can be used as the optical element. The optical layer is not particularly limited. For example, the optical layer is used for forming a liquid crystal display device such as a reflection plate, a semi-transmission plate, a retardation plate (including a wavelength plate such as や or ４), a viewing angle compensation film, and the like. One or more optical layers that may be used may be used. In particular, a reflective polarizing plate or a semi-transmitting polarizing plate in which a reflecting plate or a transflective reflecting plate is further laminated on a polarizing plate, an elliptically polarizing plate or a circular polarizing plate in which a retardation plate is further laminated on a polarizing plate, a polarized light A wide viewing angle polarizing plate obtained by further laminating a viewing angle compensation film on a plate, or a polarizing plate obtained by further laminating a brightness enhancement film on a polarizing plate is preferable. In an elliptically polarizing plate, a polarizing plate with optical compensation, etc., a hard coat film is provided on the polarizing plate side.
[0063]
Further, if necessary, various characteristics such as scratch resistance, durability, weather resistance, moisture and heat resistance, heat resistance, moisture resistance, moisture permeability, antistatic property, conductivity, improved adhesion between layers, improved mechanical strength, Processing for imparting a function or the like, or insertion and lamination of a functional layer can also be performed.
[0064]
The reflection type polarizing plate is provided with a reflection layer on a polarizing plate, and is used to form a liquid crystal display device of a type that reflects incident light from a viewing side (display side) and displays the reflected light. There is an advantage that the built-in light source can be omitted, and the liquid crystal display device can be easily made thinner. The reflection type polarizing plate can be formed by an appropriate method such as a method in which a reflective layer made of metal or the like is provided on one surface of the polarizing plate via the transparent protective film or the like, if necessary.
[0065]
Specific examples of the reflective polarizing plate include a transparent protective film that has been matt-treated as necessary, and a reflective layer formed by attaching a foil or a vapor-deposited film made of a reflective metal such as aluminum on one surface.
[0066]
The reflection plate can be used as a reflection sheet or the like in which a reflection layer is provided on an appropriate film conforming to the transparent film, instead of directly applying the reflection plate to the transparent protective film of the polarizing plate. Since the reflective layer is usually made of a metal, the use form in which the reflective surface is covered with a transparent protective film, a polarizing plate, or the like is intended to prevent a decrease in the reflectance due to oxidation and, as a result, a long-lasting initial reflectance. It is more preferable to avoid separately providing a protective layer.
[0067]
The transflective polarizing plate can be obtained by forming a transflective reflective layer such as a half mirror that reflects and transmits light with the reflective layer. A transflective polarizing plate is usually provided on the back side of a liquid crystal cell. When a liquid crystal display device or the like is used in a relatively bright atmosphere, an image is displayed by reflecting incident light from the viewing side (display side). In a relatively dark atmosphere, a liquid crystal display device of a type that displays an image using a built-in light source such as a backlight built in the back side of a transflective polarizing plate can be formed. That is, the transflective polarizing plate can save energy for use of a light source such as a backlight in a bright atmosphere, and is useful for forming a liquid crystal display device of a type that can be used with a built-in light source even in a relatively dark atmosphere. It is.
[0068]
An elliptically polarizing plate or a circularly polarizing plate in which a retardation plate is further laminated on a polarizing plate will be described. When changing linearly polarized light to elliptically or circularly polarized light, changing elliptically or circularly polarized light to linearly polarized light, or changing the polarization direction of linearly polarized light, a phase difference plate or the like is used. In particular, a so-called quarter-wave plate (also referred to as a λ / 4 plate) is used as a retardation plate that changes linearly polarized light into circularly polarized light or converts circularly polarized light into linearly polarized light. A half-wave plate (also referred to as a λ / 2 plate) is generally used to change the polarization direction of linearly polarized light.
[0069]
The elliptically polarizing plate compensates (prevents) coloring (blue or yellow) caused by the birefringence of the liquid crystal layer of a super twisted nematic (STN) type liquid crystal display device, and is effectively used for a black-and-white display without the coloring. Can be Further, the one in which the three-dimensional refractive index is controlled is preferable because coloring which occurs when the screen of the liquid crystal display device is viewed from an oblique direction can be compensated (prevented). The circularly polarizing plate is effectively used, for example, when adjusting the color tone of an image of a reflection type liquid crystal display device that displays an image in color, and also has an antireflection function. As specific examples of the above retardation plate, polycarbonate, polyvinyl alcohol, polystyrene, polymethyl methacrylate, polypropylene and other polyolefins, polyarylate, birefringent film formed by stretching a film made of a suitable polymer such as polyamide And an alignment film of a liquid crystal polymer, and an alignment layer of a liquid crystal polymer supported by a film. The retardation plate may have an appropriate retardation depending on the purpose of use, such as, for example, a color plate due to birefringence of various wave plates or a liquid crystal layer, or a target for compensation of a viewing angle or the like. A retardation plate may be laminated to control optical characteristics such as retardation.
[0070]
Further, the above-mentioned elliptically polarizing plate and reflection type elliptically polarizing plate are obtained by laminating a polarizing plate or a reflection type polarizing plate and a retardation plate in an appropriate combination. Such an elliptically polarizing plate or the like may be formed by sequentially and separately laminating a (reflection type) polarizing plate and a retardation plate in the process of manufacturing a liquid crystal display device so as to form a combination. An optical film such as a polarizing plate has an advantage that the stability of quality and laminating workability are excellent and the production efficiency of a liquid crystal display device or the like can be improved.
[0071]
The viewing angle compensation film is a film for widening the viewing angle so that an image can be seen relatively clearly even when the screen of the liquid crystal display device is viewed not in a direction perpendicular to the screen but in a slightly oblique direction. Such a viewing angle compensating retardation plate includes, for example, a retardation film, an alignment film such as a liquid crystal polymer, and a transparent substrate on which an alignment layer such as a liquid crystal polymer is supported. The ordinary retardation plate is a polymer film having birefringence uniaxially stretched in the plane direction, whereas the retardation plate used as the viewing angle compensation film is biaxially stretched in the plane direction. A birefringent polymer film such as a polymer film having birefringence or a birefringent polymer such as a birefringent polymer and a birefringent polymer in which the refractive index in the thickness direction is stretched uniaxially in the plane direction and also stretched in the thickness direction and controlled in the thickness direction. Used. Examples of the obliquely oriented film include a film obtained by bonding a heat shrinkable film to a polymer film and subjecting the polymer film to a stretching treatment and / or shrinkage treatment under the action of the shrinkage force caused by heating, and a film obtained by obliquely aligning a liquid crystal polymer. No. As the raw material polymer of the retardation plate, the same polymer as described in the above retardation plate is used to prevent coloring or the like due to a change in the viewing angle based on the phase difference due to the liquid crystal cell and to enlarge the viewing angle for good visibility. Any appropriate one for the purpose can be used.
[0072]
In addition, because of achieving a wide viewing angle with good visibility, the optically-compensated retardation, in which an optically anisotropic layer consisting of an alignment layer of liquid crystal polymer, particularly a tilted alignment layer of discotic liquid crystal polymer, is supported by a triacetyl cellulose film A plate can be preferably used.
[0073]
A polarizing plate obtained by laminating a polarizing plate and a brightness enhancement film is usually used by being provided on the back side of a liquid crystal cell. The brightness enhancement film reflects linearly polarized light of a predetermined polarization axis or circularly polarized light of a predetermined direction when natural light is incident due to reflection from a backlight or a back side of a liquid crystal display device, and has a property of transmitting other light. A polarizing plate obtained by laminating a brightness enhancement film and a polarizing plate, while transmitting light from a light source such as a backlight to obtain a transmission light in a predetermined polarization state, is reflected without transmitting light other than the predetermined polarization state. You. The light reflected on the surface of the brightness enhancement film is further inverted through a reflection layer or the like provided on the rear side thereof and re-incident on the brightness enhancement film, and a part or all of the light is transmitted as light of a predetermined polarization state to thereby obtain brightness. In addition to increasing the amount of light transmitted through the enhancement film, it is also possible to improve the luminance by supplying polarized light that is hardly absorbed by the polarizer to increase the amount of light that can be used for liquid crystal display image display and the like. In other words, when light is incident through the polarizer from the back side of the liquid crystal cell with a backlight or the like without using a brightness enhancement film, light having a polarization direction that does not match the polarization axis of the polarizer is almost completely polarized. Is absorbed by the polarizer and does not pass through the polarizer. That is, although it depends on the characteristics of the polarizer used, about 50% of the light is absorbed by the polarizer, and accordingly, the amount of light available for liquid crystal image display and the like decreases, and the image becomes darker. The brightness enhancement film is such that light having a polarization direction as absorbed by the polarizer is once reflected by the brightness enhancement film without being incident on the polarizer, and further inverted through a reflection layer or the like provided behind the same. The brightness enhancement film transmits only the polarized light whose polarization direction has been changed so that the polarization direction of the light reflected and inverted between the two can pass through the polarizer. Since light is supplied to the polarizer, light from a backlight or the like can be efficiently used for displaying an image on the liquid crystal display device, and the screen can be brightened.
[0074]
A diffusion plate may be provided between the brightness enhancement film and the above-mentioned reflection layer or the like. The light in the polarization state reflected by the brightness enhancement film goes to the reflection layer and the like, but the diffuser provided uniformly diffuses the light passing therethrough, and at the same time, eliminates the polarization state and becomes a non-polarization state. That is, the diffuser returns the polarized light to the original natural light state. The light in the non-polarized state, that is, the light in the natural light state is repeatedly directed to the reflection layer and the like, reflected through the reflection layer and the like, again passed through the diffusion plate and re-incident on the brightness enhancement film. Thus, while maintaining the brightness of the display screen by providing a diffusion plate that returns polarized light to the original natural light state between the brightness enhancement film and the reflective layer, etc., at the same time, reducing unevenness in the brightness of the display screen, A uniform and bright screen can be provided. It is considered that by providing such a diffusion plate, the number of repetitions of the reflection of the first incident light is moderately increased, and a uniform bright display screen can be provided in combination with the diffusion function of the diffusion plate.
[0075]
The brightness enhancement film has a property of transmitting linearly polarized light having a predetermined polarization axis and reflecting other light, such as a multilayer thin film of a dielectric or a multilayer laminate of thin films having different refractive index anisotropies. As shown in the figure, such as a cholesteric liquid crystal polymer oriented film or a film in which the oriented liquid crystal layer is supported on a film substrate, it exhibits a property of reflecting either left-handed or right-handed circularly polarized light and transmitting other light. Any suitable one such as one can be used.
[0076]
Therefore, in the brightness enhancement film of the type that transmits linearly polarized light having the predetermined polarization axis, the transmitted light is incident on the polarization plate as it is, with the polarization axis aligned, thereby efficiently transmitting the light while suppressing the absorption loss by the polarization plate. Can be done. On the other hand, in a brightness enhancement film of the type that emits circularly polarized light, such as a cholesteric liquid crystal layer, it can be directly incident on a polarizer, but from the viewpoint of suppressing absorption loss, the circularly polarized light is linearly polarized through a retardation plate. It is preferable that the light is incident on a polarizing plate. By using a quarter-wave plate as the retardation plate, circularly polarized light can be converted to linearly polarized light.
[0077]
A retardation plate that functions as a quarter-wave plate in a wide wavelength range such as a visible light region exhibits, for example, a retardation layer that functions as a quarter-wave plate for light-color light having a wavelength of 550 nm and other retardation characteristics. It can be obtained by a method of superimposing a retardation layer, for example, a retardation layer functioning as a half-wave plate. Therefore, the retardation plate disposed between the polarizing plate and the brightness enhancement film may be composed of one or more retardation layers.
[0078]
The cholesteric liquid crystal layer is also configured such that two or three or more cholesteric liquid crystal layers are superimposed on each other to reflect circularly polarized light in a wide wavelength range such as a visible light region. Based on this, it is possible to obtain circularly polarized light transmitted in a wide wavelength range.
[0079]
Further, the polarizing plate may be formed by laminating a polarizing plate and two or three or more optical layers as in the above-mentioned polarized light separating type polarizing plate. Therefore, a reflective elliptically polarizing plate or a transflective elliptically polarizing plate obtained by combining the above-mentioned reflective polarizing plate, semi-transmissive polarizing plate, and retardation plate may be used.
[0080]
The lamination on the optical element can also be performed by a method of sequentially laminating sequentially in a manufacturing process of a liquid crystal display device or the like, but a lamination of these in advance is excellent in quality stability and assembly work. Therefore, there is an advantage that a manufacturing process of a liquid crystal display device or the like can be improved. Appropriate bonding means such as an adhesive layer can be used for lamination. When bonding the polarizing plate and other optical films, their optical axes can be set at an appropriate angle depending on the intended retardation characteristics and the like.
[0081]
At least one surface of the above-mentioned polarizing plate or optical element may be provided with an adhesive layer for bonding to another member such as a liquid crystal cell. The pressure-sensitive adhesive forming the pressure-sensitive adhesive layer is not particularly limited, and for example, an acrylic polymer, a silicone-based polymer, a polyester, a polyurethane, a polyamide, a polyether, and a polymer having a fluorine-based or rubber-based polymer as a base polymer are appropriately selected. Can be used. In particular, an acrylic adhesive having excellent optical transparency, exhibiting appropriate wettability, cohesiveness and adhesive adhesive properties and having excellent weather resistance and heat resistance can be preferably used.
[0082]
In addition to the above, prevention of foaming and peeling phenomena due to moisture absorption, reduction of optical characteristics due to thermal expansion difference and the like, prevention of warpage of the liquid crystal cell, and, in view of the formability of a liquid crystal display device having high quality and excellent durability, etc. An adhesive layer having low moisture absorption and excellent heat resistance is preferred.
[0083]
The adhesive layer is, for example, a natural or synthetic resin, in particular, a tackifier resin, or a filler, a pigment, a colorant, an antioxidant, or the like made of glass fiber, glass beads, metal powder, other inorganic powder, and the like. May be added to the pressure-sensitive adhesive layer. In addition, an adhesive layer containing fine particles and exhibiting light diffusibility may be used.
[0084]
The attachment of the adhesive layer to the polarizing plate and the optical element can be performed by an appropriate method. As an example thereof, for example, an adhesive solution of about 10 to 40% by weight is prepared by dissolving or dispersing a base polymer or a composition thereof in a solvent composed of a single solvent or a mixture of appropriate solvents such as toluene and ethyl acetate, A method of directly attaching it to the optical element by an appropriate development method such as a casting method or a coating method, or a method of forming an adhesive layer on a separator according to the above and transferring it to the optical element. No. The adhesive layer may be provided as a superimposed layer of different compositions or types of layers. The thickness of the pressure-sensitive adhesive layer can be appropriately determined depending on the purpose of use, adhesive strength, and the like, and is generally 1 to 500 µm, preferably 5 to 200 µm, particularly preferably 10 to 100 µm.
[0085]
A separator is temporarily attached to the exposed surface of the adhesive layer for the purpose of preventing contamination and the like until it is practically used and covered. This can prevent the adhesive layer from coming into contact with the adhesive layer in a normal handling state. Except for the above thickness conditions, the separator may be, for example, a plastic film, a rubber sheet, paper, cloth, a nonwoven fabric, a net, a foamed sheet or a metal foil, a suitable thin sheet such as a laminate thereof, or a silicone-based material as necessary. Appropriate conventional ones, such as those coated with an appropriate release agent such as a long-chain alkyl-based, fluorine-based, or molybdenum sulfide, may be used.
[0086]
In the present invention, for example, a salicylate compound, a benzophenol compound, a benzotriazole compound, a cyanoacrylate, etc. It may be a compound having an ultraviolet absorbing ability by a method such as a method of treating with an ultraviolet absorbent such as a system compound and a nickel complex compound.
[0087]
The optical element of the present invention can be preferably used for forming various devices such as a liquid crystal display device. The formation of the liquid crystal display device can be performed according to a conventional method. That is, a liquid crystal display device is generally formed by appropriately assembling components such as a liquid crystal cell and an optical element and, if necessary, an illumination system and incorporating a drive circuit. There is no particular limitation except that an element is used, and it can be in accordance with the prior art. As for the liquid crystal cell, any type such as TN type, STN type and π type can be used.
[0088]
An appropriate liquid crystal display device such as a liquid crystal display device in which the optical element is arranged on one side or both sides of a liquid crystal cell, or an illumination system using a backlight or a reflector can be formed. In that case, the optical element according to the present invention can be installed on one side or both sides of the liquid crystal cell. When optical elements are provided on both sides, they may be the same or different. Further, when forming the liquid crystal display device, for example, a suitable component such as a diffusion plate, an anti-glare layer, an antireflection film, a protection plate, a prism array, a lens array sheet, a light diffusion plate, a backlight, etc. Two or more layers can be arranged.
[0089]
Next, an organic electroluminescence device (organic EL display device) will be described. In general, in an organic EL display device, a luminous body (organic electroluminescent luminous body) is formed by sequentially laminating a transparent electrode, an organic luminescent layer, and a metal electrode on a transparent substrate. Here, the organic light emitting layer is a laminate of various organic thin films, for example, a laminate of a hole injection layer made of a triphenylamine derivative or the like, and a light emitting layer made of a fluorescent organic solid such as anthracene, Alternatively, a configuration having various combinations such as a stacked body of such a light emitting layer and an electron injection layer made of a perylene derivative, or a stacked body of a hole injection layer, a light emitting layer, and an electron injection layer thereof is known. Have been.
[0090]
In an organic EL display device, holes and electrons are injected into an organic light emitting layer by applying a voltage to a transparent electrode and a metal electrode, and energy generated by recombination of these holes and electrons excites a fluorescent substance. Then, light is emitted on the principle that the excited fluorescent substance emits light when returning to the ground state. The mechanism of recombination on the way is the same as that of a general diode, and as can be expected from this, the current and the emission intensity show strong nonlinearity accompanied by rectification with respect to the applied voltage.
[0091]
In an organic EL display device, at least one of the electrodes must be transparent in order to extract light emitted from the organic light emitting layer. Usually, a transparent electrode formed of a transparent conductor such as indium tin oxide (ITO) is used as an anode. Used as On the other hand, in order to facilitate electron injection and increase luminous efficiency, it is important to use a material having a small work function for the cathode, and usually a metal electrode such as Mg-Ag or Al-Li is used.
[0092]
In the organic EL display device having such a configuration, the organic light emitting layer is formed of an extremely thin film having a thickness of about 10 nm. Therefore, the organic light emitting layer transmits light almost completely, similarly to the transparent electrode. As a result, when light is incident from the surface of the transparent substrate during non-light emission, light transmitted through the transparent electrode and the organic light-emitting layer and reflected by the metal electrode again exits to the surface side of the transparent substrate, and when viewed from the outside, The display surface of the organic EL display device looks like a mirror surface.
[0093]
In an organic EL display device including an organic electroluminescent luminous body having a transparent electrode on the front side of an organic luminescent layer that emits light by applying a voltage and a metal electrode on the back side of the organic luminescent layer, the surface of the transparent electrode A polarizing plate can be provided on the side, and a retardation plate can be provided between the transparent electrode and the polarizing plate.
[0094]
Since the retardation plate and the polarizing plate have a function of polarizing light incident from the outside and reflected by the metal electrode, there is an effect that the mirror surface of the metal electrode is not visually recognized by the polarizing function. In particular, if the retardation plate is formed of a 波長 wavelength plate and the angle between the polarization directions of the polarizing plate and the retardation plate is adjusted to π / 4, the mirror surface of the metal electrode can be completely shielded. .
[0095]
That is, as for the external light incident on the organic EL display device, only the linearly polarized light component is transmitted by the polarizing plate. This linearly polarized light is generally converted into elliptically polarized light by a retardation plate. In particular, when the retardation plate is a 波長 wavelength plate and the angle between the polarization directions of the polarizing plate and the retardation plate is π / 4, the light becomes circularly polarized light. .
[0096]
This circularly polarized light transmits through the transparent substrate, the transparent electrode, and the organic thin film, is reflected by the metal electrode, passes through the organic thin film, the transparent electrode, and the transparent substrate again, and becomes linearly polarized light again by the phase difference plate. The linearly polarized light cannot pass through the polarizing plate because it is orthogonal to the polarizing direction of the polarizing plate. As a result, the mirror surface of the metal electrode can be completely shielded.
[0097]
This circularly polarized light passes through the base film, the transparent electrode, and the organic thin film, is reflected by the metal electrode, passes through the organic thin film, the transparent electrode, and the base film again, and becomes linearly polarized again by the retardation plate. The linearly polarized light cannot pass through the polarizing plate because it is orthogonal to the polarizing direction of the polarizing plate. As a result, the mirror surface of the metal electrode can be completely shielded.
[0098]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically, but the present invention is not limited to these examples. The evaluation items in Examples and the like were measured as follows.
[0099]
<Evaluation method>
(1) Thickness variation
The thickness of the coating layer is measured at a plurality of points using a light interference type thickness meter (LS-1 manufactured by Ocean Optics), and the average value ave and the standard deviation σ are calculated to calculate the thickness variation. I do.
(2) Uniformity of appearance
The optical compensation layer coating films obtained in Examples and Comparative Examples are observed under a three-wavelength fluorescent lamp to evaluate the uniformity of appearance.
[0100]
<Examples and Comparative Examples>
A coating sheet was prepared using the coating apparatus shown in FIG. A biaxially stretched polyethylene terephthalate film (manufactured by Toray Industries, Inc., 754 μm in thickness) is used as the support 1, and a
In the coating liquid, an acrylic ultraviolet curable liquid crystal monomer was used as a solute, and a mixed solution of toluene and cyclohexanone and cyclohexane were used as solvents. At this time, in Examples 1 and 2, the viscosity of the coating liquid was set to 3 to 6 centipoise, and dry air (air velocity: 12 m / s, normal temperature (20 to 25 ° C.)) was used.
The film thickness of the produced coating film was measured at 1024 points at a pitch of 1 mm, the thickness variation (σ / ave) was calculated from the average value ave and the standard deviation σ, and frequency analysis was performed by Fourier transform (FIG. 3 and FIG. 4).
Thereafter, the uniformity of appearance was evaluated.
[0101]
<Test results>
Table 1 summarizes the above examples and comparative examples.
[Table 1]
[0102]
【The invention's effect】
As described above, the present invention relates to an optical functional layer including a coating layer formed by a manufacturing method including a coating step and a drying step, wherein the coating layer has a highly uniform large area with very little variation in thickness. By providing the optical functional layer of the above, provides an optical functional layer of excellent appearance, furthermore, the optical element provided with the optical functional layer, the optical functional layer or an excellent image using the optical element A display device can be provided.
[0103]
The optical function layer, which has a property that a peak appears in a region having a wavelength of 20 mm or less when the thickness distribution of the coating layer is Fourier-transformed, so that the thickness variation is small and the thickness unevenness is extremely small. It is possible to secure a large-area optical functional layer with little uniformity.
Also, by judging the quality based on the presence or absence of a peak in the above region, it is possible to provide a method for appropriately evaluating the unevenness of the thickness of the coating layer, which has been conventionally difficult, and to provide an optical function layer or an optical element or an image having an excellent appearance. A display device can be provided.
[0104]
Furthermore, when the average of the intensity of 2 mm (4 mm in total) before and after the peak is Pa, and the intensity of the peak is Pm, Pm / Pa is 4.5 or less. It is possible to secure a large-area optical functional layer with little uniformity.
[0105]
Further, a method is provided for more appropriately evaluating unevenness in the thickness of the coating layer, which has been difficult in the past, by judging the quality of the optical functional layer based on Pm / Pa calculated from the average value Pa and the peak intensity Pm. This makes it possible to provide an optical functional layer, an optical element, and an image display device having an excellent appearance.
[0106]
As in the present invention, the optical element in which the optical functional layer according to any one of the above is provided on one or both surfaces of the optical element has a high importance among them, the accuracy of the coating film thickness and the uniformity within the surface. Sex is very well guaranteed.
[0107]
Further, in an image display device equipped with the above-mentioned optical functional layer or optical element, an image display device having an excellent appearance with very little unevenness or distortion of an image can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view illustrating a production process of an optical functional layer of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view illustrating an apparatus for manufacturing a coated sheet provided with an optical functional layer according to the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a film thickness distribution of an optical functional layer in an example and a comparative example.
FIG. 4 is an explanatory diagram exemplifying a spectrum diagram obtained by performing a Fourier transform on a film thickness distribution of an optical functional layer in Examples and Comparative Examples.
[Explanation of symbols]
1 Support
2 Coating liquid
A coated sheet
Claims (7)
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