JP2008151961A - Method for manufacturing optical film - Google Patents

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真郷 尾藤
Kazuya Hata
和也 秦
Takuji Kamijo
卓史 上条
Ikuro Kawamoto
育郎 川本
Seiji Umemoto
清司 梅本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing an optical film preventing light leakage in black display of a liquid crystal display device inexpensively with uniform optical characteristics. <P>SOLUTION: The method includes steps of: rubbing a long plastic film F; applying and fixing liquid crystalline molecules on the surface of the rubbed film to form a first optical compensation layer 13 satisfying nx>ny=nz; and laminating a second optical compensation layer 14 satisfying nx>ny>nz and 1.2≤Nz≤2 thereon. In the rubbing step, the film is conveyed by a conveyer belt 3 having a metal surface, and a backup roll mechanism 5 supporting the undersurface of the conveyer belt is arranged. The mechanism includes a plurality of backup rolls 51 individually rotating along the conveyance direction of the conveyer belt, and each backup roll is arranged along a straight line directly under the rubbing roll and almost parallel to the rotation axis of the rubbing roll. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、光学フィルムの製造方法に関し、特に、液晶表示装置の黒表示における光漏れを良好に防止するのに寄与する光学フィルムを、低コストで均一な光学特性を有するように製造可能な製造方法に関する。   The present invention relates to an optical film manufacturing method, and in particular, an optical film that contributes to good prevention of light leakage in black display of a liquid crystal display device and can be manufactured to have uniform optical characteristics at low cost. Regarding the method.

従来より、バーティカル・アライメント(VA)モードの液晶セルを具備する液晶表示装置として、透過型液晶表示装置及び反射型液晶表示装置に加え、半透過反射型液晶表示装置が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。   Conventionally, as a liquid crystal display device having a vertical alignment (VA) mode liquid crystal cell, a transflective liquid crystal display device has been proposed in addition to a transmissive liquid crystal display device and a reflective liquid crystal display device (for example, (See Patent Documents 1 and 2).

このような半透過反射型液晶表示装置の具体例としては、例えばアルミニウム等の金属膜に光透過用の窓部を形成した反射膜を液晶セルの下基板の内側に備え、この反射膜を半透過反射板として機能させる液晶表示装置が挙げられる。このような液晶表示装置においては、反射モードの場合、液晶セルの上基板側から入射した外光が、液晶層を通過した後に下基板内側の反射膜で反射され、再び液晶層を透過して上基板側から出射されて表示に寄与する。一方、透過モードの場合、下基板側から入射したバックライトからの光が、反射膜の窓部を通って液晶層を通過した後、上基板側から出射されて表示に寄与する。従って、反射膜形成領域の内、窓部が形成された領域が透過表示領域となり、その他の領域が反射表示領域となる。   As a specific example of such a transflective liquid crystal display device, for example, a reflective film in which a light transmitting window is formed on a metal film such as aluminum is provided on the inner side of the lower substrate of the liquid crystal cell. A liquid crystal display device that functions as a transmission / reflection plate can be given. In such a liquid crystal display device, in the reflective mode, external light incident from the upper substrate side of the liquid crystal cell is reflected by the reflective film inside the lower substrate after passing through the liquid crystal layer, and is again transmitted through the liquid crystal layer. The light is emitted from the upper substrate side and contributes to display. On the other hand, in the transmissive mode, light from the backlight incident from the lower substrate side passes through the liquid crystal layer through the window portion of the reflective film, and then is emitted from the upper substrate side to contribute to display. Therefore, in the reflective film formation region, the region where the window is formed becomes the transmissive display region, and the other region becomes the reflective display region.

しかしながら、従来のVAモードの液晶セルを具備する反射型又は半透過反射型の液晶表示装置においては、黒表示における光漏れが生じ、コントラスが低下するという問題がある(第1の課題)。   However, in a reflective or transflective liquid crystal display device having a conventional VA mode liquid crystal cell, there is a problem that light leakage occurs in black display and the contrast is lowered (first problem).

一方、従来より、基材の表面上に液晶材料を塗布して配向させることにより製造される種々の光学素子が知られている。このような光学素子の製造工程においては、液晶材料を基材表面上で配向させるために、例えば起毛布によって基材表面を一方向に擦るラビング処理を施すのが一般的である。例えば、光学素子が液晶セルである場合には、基材としてのガラス基板単位でラビング処理が施されることになる。しかしながら、基材としてプラスチックフィルムを用いる光学素子(光学フィルム)の場合には、裁断したフィルム単位でラビング処理を施すよりも、長尺のプラスチックフィルムを用いていわゆるロール・ツー・ロール方式で連続的にラビング処理を施す方が、製造効率ひいてはコスト面で圧倒的に有利である。   On the other hand, conventionally, various optical elements manufactured by applying and aligning a liquid crystal material on the surface of a substrate are known. In the manufacturing process of such an optical element, in order to align the liquid crystal material on the surface of the base material, it is common to perform a rubbing process that rubs the base material surface in one direction with, for example, a raised cloth. For example, when the optical element is a liquid crystal cell, the rubbing process is performed on a glass substrate unit basis. However, in the case of an optical element (optical film) using a plastic film as a base material, it is continuous in a so-called roll-to-roll method using a long plastic film, rather than performing a rubbing process in units of cut films. The rubbing process is overwhelmingly advantageous in terms of manufacturing efficiency and cost.

従って、従来より、光学フィルムを製造するに際し、上記のようなロール・ツー・ロール方式によって長尺フィルムに連続的にラビング処理を施す種々の方法が提案されている。   Therefore, conventionally, when manufacturing an optical film, various methods for continuously rubbing a long film by the roll-to-roll method as described above have been proposed.

例えば、特許文献3には、鏡面仕上げをされた金属表面を有する搬送ベルトにて長尺フィルムを搬送しながら、搬送ベルト上に配置されたラビングロールで前記フィルム表面にラビング処理を施すことを特徴とするラビング方法が提案されている。   For example, Patent Document 3 is characterized in that a rubbing process is performed on the film surface with a rubbing roll disposed on the conveying belt while conveying a long film with a conveying belt having a mirror-finished metal surface. A rubbing method is proposed.

また、特許文献4には、長尺フィルムをラビングロールと該ラビングロールに対向して配置されたバックアップロールとの間に連続的に搬送させながら、前記ラビングロールで前記フィルム表面にラビング処理を施すことを特徴とするラビング方法が提案されている。   Further, in Patent Document 4, a rubbing treatment is performed on the film surface with the rubbing roll while a long film is continuously conveyed between the rubbing roll and a backup roll arranged to face the rubbing roll. A rubbing method characterized by this has been proposed.

光学フィルムを製造するに際し、ラビング処理を施す基材としては、一般的に、直鎖状の構造を有する材料、例えば、トリアセチルセルロース(TAC)フィルムなどが用いられている。また、ラビング処理を施した基材(フィルム)の表面に塗布する液晶材料としては、1つ又はそれ以上の官能基を有する液晶性分子が用いられている。そして、液晶性分子を適宜の有機溶媒などを用いて溶液化し、ラビング処理を施したフィルムの表面に塗布した後、乾燥・配向させ、適宜の紫外線などを露光して架橋させて固定することにより光学フィルムを製造している。   In manufacturing an optical film, a material having a linear structure, such as a triacetyl cellulose (TAC) film, is generally used as a base material to be rubbed. In addition, liquid crystal molecules having one or more functional groups are used as the liquid crystal material applied to the surface of the base material (film) that has been subjected to the rubbing treatment. Then, the liquid crystal molecules are made into a solution using an appropriate organic solvent, applied to the surface of the film that has been subjected to rubbing treatment, dried, oriented, exposed to appropriate ultraviolet rays, etc., crosslinked, and fixed. Manufactures optical films.

しかしながら、例えば、長尺のTACフィルム等を基材として用い、ロール・ツー・ロール方式によって連続的にラビング処理を施す場合、ラビング処理を施す前のロールに巻回した状態の基材にブロッキング(基材同士が光学的に界面を有さずに密着する現象)が生じる場合がある。   However, for example, when a long TAC film or the like is used as a base material and the rubbing treatment is continuously performed by a roll-to-roll method, blocking is performed on the base material wound around the roll before the rubbing treatment ( There is a case in which the base materials adhere to each other without having an optical interface).

上記のような基材においては、ブロッキングが生じた部分の表面状態が変化するため、当該基材にラビング処理を施しても、ブロッキングが生じた部分とそれ以外の部分とでは配向特性が変化し、液晶性分子にドメインが発生することによって均一な配向状態が得られない場合があるという問題がある。例えば、製造する光学フィルムが、液晶表示装置に用いる位相差フィルムである場合、画面内での均一性が重要であるため、上記のような不均一な配向状態の位相差フィルムでは殆ど商品価値が得られないことになる(第2の課題)。   In the base material as described above, since the surface state of the part where blocking occurs changes, even if the base material is subjected to rubbing treatment, the orientation characteristics change between the part where blocking occurs and the other part. There is a problem that a uniform alignment state may not be obtained due to the occurrence of domains in liquid crystalline molecules. For example, when the optical film to be manufactured is a retardation film used in a liquid crystal display device, uniformity within the screen is important. Therefore, a retardation film having a non-uniform orientation as described above has almost no commercial value. It will not be obtained (second problem).

ブロッキングが生じた基材についても均一な配向特性を得るためには、例えば、特許文献3に記載の方法においてラビングロールの押し込み量を大きくすることが考えられる。しかしながら、特許文献3に記載の方法では、搬送ベルトの下面を支持するバックアップロールが無いため、押し込み量を大きくし過ぎると、搬送ベルトの弛み、ひいてはフィルムの弛みの影響等により安定した状態でラビング処理が施せないという問題がある。   In order to obtain uniform orientation characteristics even for a substrate on which blocking has occurred, for example, in the method described in Patent Document 3, it is conceivable to increase the pushing amount of the rubbing roll. However, in the method described in Patent Document 3, since there is no backup roll for supporting the lower surface of the conveyor belt, if the pushing amount is excessively increased, the rubbing is performed in a stable state due to the slackness of the conveyor belt and the film. There is a problem that processing cannot be performed.

また、特許文献4に記載の方法においてラビングロールの押し込み量を大きくすることによっても、ブロッキングが生じた基材について均一な配向特性が得られる可能性があると考えられる。しかしながら、特許文献4に記載の方法では、フィルムの搬送方向に沿って回転する1本のバックアップロールしか配置していないため、特にラビングロールの回転軸をフィルムの搬送方向に対して直角方向から傾斜させた際に、フィルムの弛みの影響等により安定した状態でラビング処理が施せないという問題がある。   In addition, it is considered that even if the amount of rubbing roll pushed in is increased in the method described in Patent Document 4, uniform orientation characteristics may be obtained for the substrate on which blocking has occurred. However, in the method described in Patent Document 4, since only one backup roll that rotates along the film conveyance direction is disposed, the rotation axis of the rubbing roll is particularly inclined from the direction perpendicular to the film conveyance direction. When this is done, there is a problem that the rubbing treatment cannot be performed in a stable state due to the influence of the slackness of the film.

上記のような問題を解決するには、フィルムを支持する搬送ベルトの下面を、互いに略平行に配設され、搬送ベルトの搬送方向に沿って回転する複数の棒状のバックアップロールで支持することも考えられる。しかしながら、特にラビングロールの回転軸をフィルムの搬送方向に対して直角方向から傾斜させた際には、搬送ベルトの弛み、ひいてはフィルムの弛みの影響を十分に回避できないという問題が残る。
特開平11−242226号公報 特開2001−209065号公報 特開2004−170454号公報 特開平6−110059号公報
In order to solve the above problems, the lower surface of the conveyance belt that supports the film may be supported by a plurality of bar-shaped backup rolls that are arranged substantially parallel to each other and rotate along the conveyance direction of the conveyance belt. Conceivable. However, particularly when the rotation axis of the rubbing roll is tilted from the direction perpendicular to the film transport direction, there remains a problem that the effect of the slack of the transport belt and the film cannot be sufficiently avoided.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-242226 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-209065 JP 2004-170454 A JP-A-6-110059

本発明は、斯かる従来技術における第1及び第2の課題を解決するべくなされたものであり、液晶表示装置の黒表示における光漏れを良好に防止するのに寄与する光学フィルムを、低コストで均一な光学特性を有するように製造可能な製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the first and second problems in the prior art, and an optical film that contributes to preventing light leakage in black display of a liquid crystal display device at low cost. Another object of the present invention is to provide a manufacturing method that can be manufactured so as to have uniform optical characteristics.

上記課題を解決するべく、本発明の発明者らは鋭意検討した結果、第1の課題については、
(1)液晶セルの少なくとも片側に配置する光学フィルムとして、nx>ny=nzの屈折率特性を有する第1の光学補償層と、nx>ny>nzの屈折率特性を有すると共に、Nz係数が1.2≦Nz≦2を満足する第2の光学補償層とを積層したフィルムを用いる。そして、前記光学フィルムの第1の光学補償層側に偏光子を配置して、該偏光子の吸収軸と、第1の光学補償層及び第2の光学補償層の各遅相軸との成す角度を所定の範囲に設定することにより、特にVAモードの液晶セルを具備する反射型又は半透過反射型の液晶表示装置において、黒表示の光漏れを顕著に改善できることを見出した。
As a result of intensive studies by the inventors of the present invention to solve the above problems, the first problem is as follows.
(1) As an optical film disposed on at least one side of the liquid crystal cell, a first optical compensation layer having a refractive index characteristic of nx> ny = nz, a refractive index characteristic of nx>ny> nz, and an Nz coefficient A film in which a second optical compensation layer satisfying 1.2 ≦ Nz ≦ 2 is used is used. A polarizer is disposed on the first optical compensation layer side of the optical film, and an absorption axis of the polarizer and each slow axis of the first optical compensation layer and the second optical compensation layer are formed. It has been found that by setting the angle within a predetermined range, light leakage in black display can be remarkably improved, particularly in a reflective or transflective liquid crystal display device having a VA mode liquid crystal cell.

また、第2の課題については、
(2)ラビング処理を施す際に長尺のプラスチックフィルムを支持して搬送する搬送ベルトの下面に、ラビングロールの直下であってラビングロールの回転軸と略平行な直線に沿って複数のバックアップロールを配設することにより、ラビングロールの回転軸をフィルムの搬送方向に対して直角方向から傾斜させ、ラビングロールの押し込み量を大きくしたとしても、搬送ベルトの平坦度が向上して弛みが生じ難いこと、
(3)各バックアップロールが搬送ベルトの搬送方向に沿って回転するように構成することにより、各バックアップロールの回転が搬送ベルトの搬送方向への移動ひいてはプラスチックフィルムの搬送を阻害しないこと、
(4)上記(2)及び(3)により、安定した状態でラビング処理を施すことが可能となり、プラスチックフィルムに均一な配向特性を付与することができ、ひいては均一な光学特性を有する光学フィルムを製造可能であること、
を見出した。
本発明の発明者らは、上記の新しい知見(1)〜(4)に基づき、本発明を完成させたものである。
Regarding the second issue,
(2) A plurality of backup rolls along a straight line that is directly under the rubbing roll and substantially parallel to the rotation axis of the rubbing roll, on the lower surface of the conveying belt that supports and conveys the long plastic film during the rubbing treatment. Even if the rotation axis of the rubbing roll is inclined from the direction perpendicular to the film conveyance direction and the pushing amount of the rubbing roll is increased, the flatness of the conveyance belt is improved and the slack is hardly generated. thing,
(3) By configuring each backup roll to rotate along the conveyance direction of the conveyance belt, the rotation of each backup roll does not hinder the movement of the conveyance belt in the conveyance direction and thus the conveyance of the plastic film,
(4) By the above (2) and (3), it becomes possible to perform a rubbing treatment in a stable state, and it is possible to impart a uniform orientation characteristic to the plastic film, and thus an optical film having a uniform optical characteristic. Being manufacturable,
I found.
The inventors of the present invention have completed the present invention based on the above new findings (1) to (4).

すなわち、本発明は、長尺のプラスチックフィルムの表面をプラスチックフィルムの搬送方向に対して直角方向から回転軸を傾斜させたラビングロールによって擦るラビング処理工程と、前記ラビング処理工程を経たプラスチックフィルムの表面に液晶性分子を塗工し、該塗工した液晶性分子を固定して、前記プラスチックフイルム上にnx>ny=nzの屈折率特性を有する第1の光学補償層を形成する第1の光学補償層形成工程と、前記第1の光学補償層上に、nx>ny>nzの屈折率特性を有すると共に、Nz係数が1.2≦Nz≦2を満足する、塗工によって形成された第2の光学補償層を積層する第2の光学補償層形成工程とを含み、前記ラビング処理工程において、金属表面を有する搬送ベルトによって前記長尺のプラスチックフィルムを支持して搬送すると共に、前記プラスチックフィルムを支持する搬送ベルトの下面を支持するバックアップロール機構を配設し、前記バックアップロール機構は、前記搬送ベルトの搬送方向に沿ってそれぞれ回転する複数のバックアップロールを備え、前記複数の各バックアップロールは、前記ラビングロールの直下であって、前記ラビングロールの回転軸と略平行な直線に沿って配設されていることを特徴とする光学フィルムの製造方法を提供するものである。   That is, the present invention provides a rubbing treatment step of rubbing the surface of a long plastic film with a rubbing roll having a rotation axis inclined from a direction perpendicular to the conveyance direction of the plastic film, and the surface of the plastic film subjected to the rubbing treatment step. A first optical compensation layer having a refractive index characteristic of nx> ny = nz is formed on the plastic film by applying liquid crystal molecules to the substrate and fixing the applied liquid crystal molecules. A compensation layer forming step and a first layer formed by coating on the first optical compensation layer, having a refractive index characteristic of nx> ny> nz and satisfying an Nz coefficient of 1.2 ≦ Nz ≦ 2. A second optical compensation layer forming step of laminating two optical compensation layers, and in the rubbing treatment step, the long plastic is conveyed by a conveyor belt having a metal surface. A backup roll mechanism that supports and conveys the film and supports a lower surface of a conveyance belt that supports the plastic film is disposed, and the backup roll mechanism includes a plurality of rotations that respectively rotate along the conveyance direction of the conveyance belt. A production of an optical film comprising a backup roll, wherein each of the plurality of backup rolls is disposed along a straight line that is directly below the rubbing roll and substantially parallel to the rotation axis of the rubbing roll. A method is provided.

本発明によれば、nx>ny=nzの屈折率特性を有する第1の光学補償層と、nx>ny>nzの屈折率特性を有すると共に、Nz係数が1.2≦Nz≦2を満足する第2の光学補償層とを積層した光学フィルムが得られるため、これを液晶セルに配置することにより、液晶表示装置の黒表示における光漏れを良好に防止することが可能である。また、第1の光学補償層が液晶性分子で形成され、第2の光学補償層が塗工によって形成されるため、光学フィルムの厚みを格段に薄くすることができ、これを適用する液晶表示装置等の画像表示装置の薄型化に大きく貢献することができる。   According to the present invention, the first optical compensation layer having the refractive index characteristic of nx> ny = nz, the refractive index characteristic of nx> ny> nz, and the Nz coefficient satisfying 1.2 ≦ Nz ≦ 2. Since an optical film in which the second optical compensation layer is laminated is obtained, it is possible to satisfactorily prevent light leakage during black display of the liquid crystal display device by disposing it in the liquid crystal cell. In addition, since the first optical compensation layer is formed of liquid crystal molecules and the second optical compensation layer is formed by coating, the thickness of the optical film can be remarkably reduced, and a liquid crystal display to which this is applied This can greatly contribute to thinning of an image display device such as a device.

なお、本発明において、「nx」は、各層の面内の屈折率が最大になる方向(すなわち、遅相軸方向)の屈折率を、「ny」は、各層の面内で遅相軸に垂直な方向(すなわち、進相軸方向)の屈折率を、「nz」は、各層の厚み方向の屈折率を意味する。また、「ny=nz」とは、nyとnzとが厳密に等しい場合のみならず、nyとnzとが実質的に等しい場合も包含する意味である。実質的に等しいとは、光学フィルムの全体的な光学特性に実用上の影響を与えない範囲でnyとnzとが異なる場合も包含する趣旨である。さらに、「Nz係数」は、23℃における波長590nmの光で測定した屈折率nx、ny、nzを用いて、Nz=(nx−nz)/(nx−ny)によって求められる。   In the present invention, “nx” is the refractive index in the direction in which the in-plane refractive index of each layer is maximized (ie, the slow axis direction), and “ny” is the slow axis in the plane of each layer. The refractive index in the vertical direction (that is, the fast axis direction), and “nz” means the refractive index in the thickness direction of each layer. Further, “ny = nz” means not only the case where ny and nz are exactly equal, but also the case where ny and nz are substantially equal. The term “substantially equal” is intended to include the case where ny and nz are different within a range that does not have a practical effect on the overall optical characteristics of the optical film. Further, the “Nz coefficient” is obtained by Nz = (nx−nz) / (nx−ny) using refractive indexes nx, ny, and nz measured with light having a wavelength of 590 nm at 23 ° C.

また、本発明によれば、ロール・ツー・ロール方式によって長尺のプラスチックフィルムに連続的にラビング処理を施すことが可能であるため、低コストで光学フィルムを製造することが可能である。また、本発明によれば、プラスチックフィルムを支持する搬送ベルトの下面を支持するバックアップロール機構が、ラビングロールの直下であって、ラビングロールの回転軸と略平行な直線に沿って配設された複数のバックアップロールを備えるため、ラビングロールの回転軸が搬送ベルトの搬送方向に対して直角方向から傾斜していても、各バックアップロールは、プラスチックフィルム及び搬送ベルトを介して、傾斜したラビングロールの直下に配設されることになる。さらに、本発明によれば、各バックアップロールが、搬送ベルトの搬送方向(プラスチックフィルムの搬送方向)に沿ってそれぞれ回転するため、各バックアップロールの回転が搬送ベルトの搬送方向への移動ひいてはプラスチックフィルムの搬送を阻害することもない。従って、たとえラビングロールの回転軸が搬送ベルトの搬送方向に対して直角方向から傾斜した状態でラビングロールの押し込み量を大きくしたとしても、搬送ベルトの平坦度が向上して弛みが生じ難く且つ搬送ベルトの移動が阻害されることもなく、安定した状態でラビング処理を施すことが可能である。この結果、プラスチックフィルムに均一な配向特性を付与することができ、ひいては均一な光学特性を有する光学フィルムを製造することが可能である。   Further, according to the present invention, it is possible to continuously rub a long plastic film by a roll-to-roll method, and thus it is possible to produce an optical film at a low cost. Further, according to the present invention, the backup roll mechanism that supports the lower surface of the conveyance belt that supports the plastic film is disposed directly below the rubbing roll and along a straight line that is substantially parallel to the rotation axis of the rubbing roll. Since the rotation axis of the rubbing roll is inclined from the direction perpendicular to the conveying direction of the conveyor belt, each backup roll is connected to the inclined rubbing roll via the plastic film and the conveyor belt. It will be arranged directly below. Furthermore, according to the present invention, each backup roll rotates along the conveyance direction of the conveyance belt (the conveyance direction of the plastic film), so that the rotation of each backup roll moves in the conveyance direction of the conveyance belt and thus the plastic film. There is no hindrance to the transport. Therefore, even if the pushing amount of the rubbing roll is increased while the rotation axis of the rubbing roll is inclined from the direction perpendicular to the conveying direction of the conveying belt, the flatness of the conveying belt is improved and it is difficult to cause looseness and the conveying. The rubbing process can be performed in a stable state without hindering the movement of the belt. As a result, uniform orientation characteristics can be imparted to the plastic film, and as a result, an optical film having uniform optical characteristics can be manufactured.

好ましくは、前記第1の光学補償層は1/2波長板として機能し、前記第2の光学補償層は1/4波長板として機能する。   Preferably, the first optical compensation layer functions as a half-wave plate, and the second optical compensation layer functions as a quarter-wave plate.

なお、本発明において、「1/2波長板」とは、光の波長(通常、可視光領域)に対して、面内の位相差値(=(nx−ny)×d(d:層の厚み(nm)))が約1/2であるものを意味し、ある特定の振動方向を有する直線偏光を該直線偏光の振動方向と直交する振動方向を有する直線偏光に変換したり、右円偏光を左円偏光に(又は、左円偏光を右円偏光に)変換する機能を有する。また、本発明において、「1/4波長板」とは、光の波長(通常、可視光領域)に対して、面内の位相差値が約1/4であるものを意味し、ある特定の波長の直線偏光を円偏光に(又は、円偏光を直線偏光に)変換する機能を有する。   In the present invention, the “half-wave plate” means an in-plane retardation value (= (nx−ny) × d (d: layer thickness) with respect to the wavelength of light (usually the visible light region). Thickness (nm))) is approximately ½, and linearly polarized light having a specific vibration direction is converted into linearly polarized light having a vibration direction orthogonal to the vibration direction of the linearly polarized light, It has a function of converting polarized light into left circularly polarized light (or left circularly polarized light into right circularly polarized light). In the present invention, the “¼ wavelength plate” means that the in-plane retardation value is about 1/4 with respect to the wavelength of light (usually in the visible light region). A function of converting linearly polarized light having a wavelength of 1 to circularly polarized light (or circularly polarized light to linearly polarized light).

前記光学フィルムは、バーティカル・アライメント(VA)モードの液晶セルを具備する液晶表示装置に好適に用いられる。   The optical film is suitably used for a liquid crystal display device having a vertical alignment (VA) mode liquid crystal cell.

好ましくは、前記第2の光学補償層は、ポリイミド、ポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリアミドイミド及びポリエステルイミドからなる群から選択される少なくとも1つのポリマーから形成される。   Preferably, the second optical compensation layer is formed of at least one polymer selected from the group consisting of polyimide, polyamide, polyetherketone, polyamideimide, and polyesterimide.

好ましくは、前記バックアップロール機構は、前記ラビングロールの回転軸と略平行な直線に沿って配設された台座部と、前記搬送ベルト表面の法線周りに回転可能に前記台座部上に軸支された複数の支持部とを更に備え、前記複数の各バックアップロールは、前記複数の各支持部に前記搬送ベルトの搬送方向に沿って回転可能に軸支される。   Preferably, the backup roll mechanism includes a pedestal portion disposed along a straight line substantially parallel to the rotation axis of the rubbing roll, and a shaft support on the pedestal portion so as to be rotatable around a normal line of the surface of the conveyor belt. The plurality of backup rolls are pivotally supported by the plurality of support portions so as to be rotatable along the conveyance direction of the conveyance belt.

斯かる好ましい構成によれば、ラビングロールの回転軸が搬送ベルトの搬送方向に対して直角方向から傾斜していても、バックアップロール機構を構成する台座部を同じ様に傾斜させる(すなわち、前記傾斜したラビングロールの回転軸と略平行な直線に沿うように台座部を傾斜させる)ことにより、搬送ベルトの移動に伴って(搬送ベルト下面から付与される摩擦力によって)支持部に軸支されたバックアップロールが搬送ベルトの搬送方向に沿って回転する向きとなるように、台座部に軸支された支持部が自然に回転することになる。換言すれば、ラビングロールの傾斜角度が固定ではなく、傾斜角度の設定値を変更したとしても、台座部をラビングロールと同様の傾斜角度に変更するだけで、各バックアップロールがラビングロールの直下に配設され且つ搬送ベルトの搬送方向に沿って回転する状態にすることが可能である。   According to such a preferable configuration, even if the rotating shaft of the rubbing roll is inclined from the direction perpendicular to the conveying direction of the conveying belt, the pedestal part constituting the backup roll mechanism is similarly inclined (that is, the inclined The pedestal is tilted so as to be along a straight line substantially parallel to the rotation axis of the rubbing roll, and is supported by the support portion (by the friction force applied from the lower surface of the conveyor belt) as the conveyor belt moves. The support portion pivotally supported by the pedestal portion naturally rotates so that the backup roll is rotated along the conveyance direction of the conveyance belt. In other words, even if the inclination angle of the rubbing roll is not fixed, even if the setting value of the inclination angle is changed, it is only necessary to change the pedestal portion to the same inclination angle as the rubbing roll, so that each backup roll is directly under the rubbing roll. It is possible to arrange and rotate along the conveying direction of the conveying belt.

さらに好ましくは、前記バックアップロール機構は、前記ラビングロールの回転軸を前記搬送ベルトの搬送方向に対して直角方向から傾斜させた場合に、これに伴って前記台座部も傾斜するように前記ラビングロールと前記台座部とを連結する連結機構を更に備える。   More preferably, the backup roll mechanism has the rubbing roll so that when the rotation shaft of the rubbing roll is inclined from a direction perpendicular to the conveying direction of the conveying belt, the pedestal portion is also inclined accordingly. And a connecting mechanism for connecting the pedestal part.

斯かる好ましい構成によれば、ラビングロールの回転軸を搬送ベルトの搬送方向に対して直角方向から傾斜させた場合に、これに伴って台座部も傾斜するようにラビングロールと台座部とを連結する連結機構を備えるため、ラビングロールとバックアップロール機構(台座部)とを個別に傾斜させる構成に比べて、設定が極めて容易であるという利点を有する。   According to such a preferable configuration, when the rotating shaft of the rubbing roll is inclined from the direction perpendicular to the conveying direction of the conveying belt, the rubbing roll and the pedestal portion are coupled so that the pedestal portion is also inclined accordingly. Since the connecting mechanism is provided, there is an advantage that the setting is extremely easy as compared with the configuration in which the rubbing roll and the backup roll mechanism (pedestal part) are individually inclined.

なお、前記ラビングロールの回転軸は、プラスチックフィルムの搬送方向に対して直角方向から0°を超え45°以下に傾斜させることが好ましい。   In addition, it is preferable that the rotating shaft of the rubbing roll is inclined from more than 0 ° to 45 ° or less from the direction perpendicular to the plastic film conveying direction.

ここで、前記複数のバックアップロールについて、隣接する各バックアップロールの回転軸方向の中心間距離を200mmよりも大きく設定する場合には、搬送ベルトの平坦度が低下することにより、配向ムラが生じ外観不良が発生する虞がある。一方、前記中心間距離を60mmよりも小さく設定する場合には、バックアップロールを支持する部材の幅が小さくなり、バックアップロールを安定して保持する強度が低下するため、搬送ベルトの平坦度が低下する。従って、上記のような問題を確実に回避するには、隣接する各バックアップロールの回転軸方向の中心間距離は、60mm以上200mm以下に設定することが好ましく、70mm以上150mm以下に設定することがより好ましい。   Here, for the plurality of backup rolls, when the distance between the centers of adjacent backup rolls in the rotation axis direction is set to be greater than 200 mm, the flatness of the transport belt is lowered, resulting in uneven orientation. There is a risk of defects. On the other hand, when the center-to-center distance is set to be smaller than 60 mm, the width of the member that supports the backup roll is reduced, and the strength for stably holding the backup roll is reduced. To do. Therefore, in order to avoid the above problems reliably, the distance between the centers of the adjacent backup rolls in the rotation axis direction is preferably set to 60 mm or more and 200 mm or less, and preferably set to 70 mm or more and 150 mm or less. More preferred.

また、前記複数の各バックアップロールの回転軸方向の幅を20mmよりも小さく設定する場合には、摩擦熱により搬送ベルトを傷つける可能性が生じる。一方、前記幅を150mmよりも大きく設定する場合には、ラビングロールの回転軸をプラスチックフィルムの搬送方向に対して直角方向から傾斜させたときに、バックアップロールをラビングロールの直下に配置することが困難になり、搬送ベルトの平坦度が低下する結果、配向ムラが生じ外観不良が発生する虞がある。従って、上記のような問題を確実に回避するには、複数の各バックアップロールの回転軸方向の幅は、20mm以上150mm以下に設定することが好ましく、25mm以上70mm以下に設定することがより好ましい。   Further, when the width of the plurality of backup rolls in the rotation axis direction is set to be smaller than 20 mm, there is a possibility that the conveyor belt is damaged by frictional heat. On the other hand, when the width is set to be larger than 150 mm, the backup roll may be disposed immediately below the rubbing roll when the rotation axis of the rubbing roll is inclined from the direction perpendicular to the conveying direction of the plastic film. As a result, the flatness of the conveying belt is lowered, and as a result, alignment unevenness may occur and appearance defects may occur. Therefore, in order to surely avoid the above problems, the width in the rotation axis direction of each of the plurality of backup rolls is preferably set to 20 mm or more and 150 mm or less, and more preferably set to 25 mm or more and 70 mm or less. .

本発明に係る製造方法は、前記プラスチックフィルムがトリアセチルセルロースフィルム又はポリエチレンテレフタレートフィルムである場合に特に有効である。   The production method according to the present invention is particularly effective when the plastic film is a triacetyl cellulose film or a polyethylene terephthalate film.

前記ラビングロールには、起毛布が巻回されていることが好ましく、この起毛布としては、例えば、レーヨン、コットン、ナイロン、トリアセテート及びこれらの混合物の何れかを用いることが好ましい。   It is preferable that a raised cloth is wound around the rubbing roll. As the raised cloth, for example, any one of rayon, cotton, nylon, triacetate and a mixture thereof is preferably used.

さらに、前記搬送ベルトの厚みとしては、容易に弛まないようにする一方で可撓性を付与するべく、好ましくは0.5mm〜2.0mm(より好ましくは0.7〜1.5mm)とされる。   Furthermore, the thickness of the conveyor belt is preferably 0.5 mm to 2.0 mm (more preferably 0.7 to 1.5 mm) in order to impart flexibility while preventing it from being easily slackened. The

本発明に係る光学フィルムの製造方法によれば、nx>ny=nzの屈折率特性を有する第1の光学補償層と、nx>ny>nzの屈折率特性を有すると共に、Nz係数が1.2≦Nz≦2を満足する第2の光学補償層とを積層した光学フィルムが得られるため、これを液晶セルに配置することにより、液晶表示装置の黒表示における光漏れを良好に防止することが可能である。また、ラビングロールの回転軸をフィルムの搬送方向に対して直角方向から傾斜させた場合であっても、低コストで均一な光学特性を有する光学フィルムを製造することが可能である。具体的には、表面に異物の付着が生じ難く、良好な光学フィルムの外観を維持することが可能である。これは、ラビングロールの直下に複数のバックアップロールをその回転軸方向の中心間距離を所定の値にして配置することにより、搬送ベルトの平坦度が向上するためである。   According to the method for producing an optical film of the present invention, a first optical compensation layer having a refractive index characteristic of nx> ny = nz, a refractive index characteristic of nx> ny> nz, and an Nz coefficient of 1. An optical film obtained by laminating a second optical compensation layer satisfying 2 ≦ Nz ≦ 2 can be obtained, and by arranging this in a liquid crystal cell, light leakage in black display of a liquid crystal display device can be satisfactorily prevented. Is possible. Further, even when the rotation axis of the rubbing roll is inclined from the direction perpendicular to the film conveyance direction, it is possible to produce an optical film having uniform optical characteristics at low cost. Specifically, it is difficult for foreign matters to adhere to the surface, and a good appearance of the optical film can be maintained. This is because the flatness of the conveyor belt is improved by arranging a plurality of backup rolls directly below the rubbing roll with the center-to-center distance in the rotation axis direction being a predetermined value.

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

I.光学素子の構成
まず最初に、本発明に係る製造方法によって製造される光学フィルムを具備する光学素子の構成例について説明する。
I. Configuration First optical element, a configuration example of an optical element comprising an optical film manufactured by the manufacturing method according to the present invention.

<光学素子の全体構成>
図1は、本発明に係る製造方法によって製造される光学フィルムを具備する光学素子の概略構成を示す断面図である。図2は、図1に示す光学素子を構成する各層の吸収軸と遅相軸との関係を説明する分解斜視図である。図1に示すように、本実施形態に係る光学素子10は、偏光子11と光学フィルム200とを備える。光学フィルム200は、基材12と、基材12上に形成された第1の光学補償層13と、第1の光学補償層13上に形成された第2の光学補償層14とを備える。偏光子11は、光学フィルム200の基材12側に配置される。
<Overall configuration of optical element>
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an optical element including an optical film manufactured by the manufacturing method according to the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view for explaining the relationship between the absorption axis and the slow axis of each layer constituting the optical element shown in FIG. As shown in FIG. 1, the optical element 10 according to this embodiment includes a polarizer 11 and an optical film 200. The optical film 200 includes a substrate 12, a first optical compensation layer 13 formed on the substrate 12, and a second optical compensation layer 14 formed on the first optical compensation layer 13. The polarizer 11 is disposed on the substrate 12 side of the optical film 200.

第1の光学補償層13と基材12との間を除き、光学素子10を構成する各層は、任意の適切な粘着剤層又は接着剤層(図示せず)を介して積層される。実用的には、偏光子11の光学補償層13、14が積層されない側の面に、任意の適切な保護層(透明保護フィルム)15が積層される。   Except between the 1st optical compensation layer 13 and the base material 12, each layer which comprises the optical element 10 is laminated | stacked via arbitrary appropriate adhesive layers or adhesive bond layers (not shown). Practically, any appropriate protective layer (transparent protective film) 15 is laminated on the surface of the polarizer 11 on the side where the optical compensation layers 13 and 14 are not laminated.

第1の光学補償層13は、nx>ny=nzの屈折率特性を有する。第2の光学補償層14は、nx>ny>nzの屈折率特性を有すると共に、Nz係数が1.2≦Nz≦2を満足する。   The first optical compensation layer 13 has a refractive index characteristic of nx> ny = nz. The second optical compensation layer 14 has a refractive index characteristic of nx> ny> nz, and the Nz coefficient satisfies 1.2 ≦ Nz ≦ 2.

本実施形態においては、図2に示すように、第1の光学補償層13は、その遅相軸Bが偏光子11の吸収軸Aに対して所定の角度αを成すように積層されている。角度αは、+17°≦α≦+27°又は−27°≦α≦−17°とされ、好ましくは+19°≦α≦+25°又は−25°≦α≦−19°、より好ましくは+21°≦α≦+24°又は−24°≦α≦−21°、最も好ましくは+22°≦α≦+23°又は−23°≦α≦−22°とされる。第2の光学補償層14は、その遅相軸Cが偏光子11の吸収軸Aに対して所定の角度βを成すように積層されている。角度βは、+85°≦β≦+95°とされ、好ましくは+87°≦β≦+93°、より好ましくは+88°≦β≦+92°、最も好ましくは+89°≦β≦+91°とされる。なお、α、βの正負は、吸収軸Aに対して反時計回りの方向を正、時計回りの方向を負としている。上記のような特定の位置関係で特定の2つの光学補償層を積層することにより、VAモードの液晶セルを具備する液晶表示装置(特に、反射型または半透過反射型の液晶表示装置)の黒表示における光漏れを顕著に防止することができる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the first optical compensation layer 13 is laminated so that the slow axis B forms a predetermined angle α with respect to the absorption axis A of the polarizer 11. . The angle α is set to + 17 ° ≦ α ≦ + 27 ° or −27 ° ≦ α ≦ −17 °, preferably + 19 ° ≦ α ≦ + 25 ° or −25 ° ≦ α ≦ −19 °, more preferably + 21 ° ≦ α ≦ + 24 ° or −24 ° ≦ α ≦ −21 °, most preferably + 22 ° ≦ α ≦ + 23 ° or −23 ° ≦ α ≦ −22 °. The second optical compensation layer 14 is laminated so that the slow axis C forms a predetermined angle β with respect to the absorption axis A of the polarizer 11. The angle β is + 85 ° ≦ β ≦ + 95 °, preferably + 87 ° ≦ β ≦ + 93 °, more preferably + 88 ° ≦ β ≦ + 92 °, and most preferably + 89 ° ≦ β ≦ + 91 °. Note that the positive and negative of α and β are positive in the counterclockwise direction with respect to the absorption axis A and negative in the clockwise direction. By laminating two specific optical compensation layers in a specific positional relationship as described above, a black color of a liquid crystal display device (particularly a reflective or transflective liquid crystal display device) having a VA mode liquid crystal cell is obtained. Light leakage during display can be remarkably prevented.

光学素子10の全体厚みは、好ましくは40〜150μm、より好ましくは40〜130μm、最も好ましくは40〜120μmとされる。本実施形態に係る光学素子10によれば、2つの光学補償層13、14のみで液晶表示装置における光漏れを良好に防止できる。さらに、後述のように第1の光学補償層13が液晶性分子で形成されているため、第1の光学補償層13を1/2波長板として機能させるための厚みを従来に比べて格段に薄くすることができる。また、第2の光学補償層14がポリマー材料を塗工することによって形成されているため、第2の光学補償層14を1/4波長板として機能させるための厚みを従来に比べて格段に薄くすることができる。その結果、本実施形態に係る光学素子10は、従来の同等の光学素子に比べて、全体厚みを格段に薄くすることができ、これを適用する液晶表示装置等の画像表示装置の薄型化に大きく貢献することができる。   The total thickness of the optical element 10 is preferably 40 to 150 μm, more preferably 40 to 130 μm, and most preferably 40 to 120 μm. According to the optical element 10 according to the present embodiment, light leakage in the liquid crystal display device can be satisfactorily prevented with only the two optical compensation layers 13 and 14. Furthermore, since the first optical compensation layer 13 is formed of liquid crystalline molecules as will be described later, the thickness for causing the first optical compensation layer 13 to function as a half-wave plate is markedly greater than in the past. Can be thinned. In addition, since the second optical compensation layer 14 is formed by applying a polymer material, the thickness for causing the second optical compensation layer 14 to function as a quarter-wave plate is markedly greater than in the past. Can be thinned. As a result, the optical element 10 according to the present embodiment can be remarkably reduced in overall thickness as compared with the conventional equivalent optical element, and the image display apparatus such as a liquid crystal display apparatus to which the optical element 10 is applied can be thinned. It can contribute greatly.

<第1の光学補償層の構成>
前述のように、第1の光学補償層13は、nx>ny=nzの屈折率特性を有する。好ましくは、第1の光学補償層13は、1/2波長板として機能する。第1の光学補償層13が1/2波長板として機能することにより、1/4波長板として機能する第2の光学補償層14の波長分散特性(特に、面内の位相差値がλ/4(λ:光の波長)を外れる波長の範囲)が適切に補正される。第1の光学補償層13の面内の位相差値Re[590]は、好ましくは200〜300nm、より好ましくは220〜280nm、最も好ましくは230〜270nmとされる。なお、Re[590]は、23℃における波長590nmの光で測定した光学補償層の面内の位相差値(=(nx−ny)×d(d:光学補償層の厚み(nm)))を意味する。
<Configuration of first optical compensation layer>
As described above, the first optical compensation layer 13 has a refractive index characteristic of nx> ny = nz. Preferably, the first optical compensation layer 13 functions as a half-wave plate. When the first optical compensation layer 13 functions as a half-wave plate, the wavelength dispersion characteristic of the second optical compensation layer 14 that functions as a quarter-wave plate (in particular, the in-plane retardation value is λ / 4 (λ: a wavelength range outside of the wavelength of light) is corrected appropriately. The in-plane retardation value Re [590] of the first optical compensation layer 13 is preferably 200 to 300 nm, more preferably 220 to 280 nm, and most preferably 230 to 270 nm. Re [590] is an in-plane retardation value of the optical compensation layer measured with light having a wavelength of 590 nm at 23 ° C. (= (nx−ny) × d (d: thickness of the optical compensation layer (nm))) Means.

第1の光学補償層13の厚みは、1/2波長板として最も適切に機能し得るように設定することができる。換言すれば、第1の光学補償層13の厚みは、所望の面内位相差値が得られるように設定すればよい。具体的には、第1の光学補償層13の厚みは、好ましくは0.5〜5μm、より好ましくは1〜4μm、最も好ましくは1.5〜3μmとされる。   The thickness of the first optical compensation layer 13 can be set so that it can function most appropriately as a half-wave plate. In other words, the thickness of the first optical compensation layer 13 may be set so as to obtain a desired in-plane retardation value. Specifically, the thickness of the first optical compensation layer 13 is preferably 0.5 to 5 μm, more preferably 1 to 4 μm, and most preferably 1.5 to 3 μm.

第1の光学補償層13を形成する材料としては、液晶性分子が用いられる。液晶相がネマチック相である液晶性分子であることが好ましい。液晶性分子を用いることにより、第1の光学補償層13のnxとnyとの差を非液晶性材料に比べて格段に大きくすることができる。その結果、所望の面内位相差値を得るための第1の光学補償層13の厚みを格段に小さくすることができる。このような液晶性分子としては、液晶ポリマー、液晶プレポリマー、液晶モノマーなどが適宜用いられる。これらを組み合わせて用いてもよい。液晶性分子の液晶性の発現機構は、リオトロピック及びサーモトロピックの何れでもよい。また、液晶の配向状態は、ホモジニアス配向であることが好ましい。   As a material for forming the first optical compensation layer 13, liquid crystal molecules are used. The liquid crystal phase is preferably a liquid crystal molecule having a nematic phase. By using liquid crystal molecules, the difference between nx and ny of the first optical compensation layer 13 can be significantly increased as compared with the non-liquid crystal material. As a result, the thickness of the first optical compensation layer 13 for obtaining a desired in-plane retardation value can be significantly reduced. As such a liquid crystalline molecule, a liquid crystal polymer, a liquid crystal prepolymer, a liquid crystal monomer, or the like is appropriately used. You may use combining these. The lyotropic or thermotropic mechanism of liquid crystal molecules may be used. The alignment state of the liquid crystal is preferably homogeneous alignment.

第1の光学補償層13を形成する液晶性分子が液晶モノマーである場合、例えば、重合性モノマー又は架橋性モノマーであることが好ましい。これは、重合性モノマー又は架橋性モノマーを重合又は架橋させることによって、液晶性分子の配向状態を固定できるためである。液晶モノマーを配向させた後に、液晶モノマー(重合性モノマー又は架橋性モノマー)同士を重合又は架橋させれば、上記配向状態を固定できる。ここで、重合によりポリマーが形成され、架橋により3次元網目構造が形成されることとなるが、これらは非液晶性である。従って、形成された第1の光学補償層13は、液晶化合物に特有の、温度変化による液晶相、ガラス相、結晶相への転移が生じることはない。この結果、第1の光学補償層13は、温度変化に影響されない極めて安定性に優れる光学補償層となる。なお、重合性モノマー及び架橋性モノマーは、組み合わせて用いてもよい。   When the liquid crystalline molecule forming the first optical compensation layer 13 is a liquid crystal monomer, for example, a polymerizable monomer or a crosslinkable monomer is preferable. This is because the alignment state of the liquid crystalline molecules can be fixed by polymerizing or crosslinking the polymerizable monomer or the crosslinkable monomer. If the liquid crystal monomers (polymerizable monomer or crosslinkable monomer) are polymerized or crosslinked after the liquid crystal monomer is aligned, the alignment state can be fixed. Here, a polymer is formed by polymerization and a three-dimensional network structure is formed by crosslinking, but these are non-liquid crystalline. Therefore, the formed first optical compensation layer 13 does not cause a transition to a liquid crystal phase, a glass phase, or a crystal phase due to a temperature change, which is characteristic of a liquid crystal compound. As a result, the first optical compensation layer 13 becomes an optical compensation layer having excellent stability that is not affected by temperature changes. The polymerizable monomer and the crosslinkable monomer may be used in combination.

前記液晶モノマーとしては、例えば、以下の化学式(1)〜(16)の何れかで表されるモノマーを選択することが可能である。

Figure 2008151961
Figure 2008151961
As the liquid crystal monomer, for example, a monomer represented by any of the following chemical formulas (1) to (16) can be selected.
Figure 2008151961
Figure 2008151961

<第2の光学補償層の構成>
前述のように、第2の光学補償層14は、nx>ny>nzの屈折率特性を有する。すなわち、第2の光学補償層14は、二軸性の光学補償層である。好ましくは、第2の光学補償層14は、1/4波長板として機能する。全ての波長において十分な視覚補償を達成させるには、第2の光学補償層14の波長分散は、適用する液晶セル中の液晶の波長分散と同様の波長分散を示すことが好ましい。1/4波長板として機能する第2の光学補償層14の波長分散特性を、1/2波長板として機能する第1の光学補償層13の光学特性によつて補正することにより、広い波長範囲での円偏光機能を発揮することができる。第2の光学補償層14の面内位相差値Re[590]は、好ましくは90〜160nm、より好ましくは100〜150nm、最も好ましくは110〜140nmとされる。また、第2の光学補償層の厚み方向の位相差値Rth[590]は、好ましくは80〜150nm、より好ましくは90〜140nm、最も好ましくは100〜130nmとされる。なお、Rth[590]は、23℃における波長590nmの光で測定した光学補償層の厚み方向の位相差値(=(nx−nz)×d(d:光学補償層の厚み(nm)))を意味する。
<Configuration of Second Optical Compensation Layer>
As described above, the second optical compensation layer 14 has a refractive index characteristic of nx>ny> nz. That is, the second optical compensation layer 14 is a biaxial optical compensation layer. Preferably, the second optical compensation layer 14 functions as a quarter wavelength plate. In order to achieve sufficient visual compensation at all wavelengths, it is preferable that the wavelength dispersion of the second optical compensation layer 14 exhibits the same wavelength dispersion as that of the liquid crystal in the liquid crystal cell to be applied. By correcting the chromatic dispersion characteristics of the second optical compensation layer 14 functioning as a quarter-wave plate by the optical characteristics of the first optical compensation layer 13 functioning as a half-wave plate, a wide wavelength range is obtained. The circularly polarized light function can be exhibited. The in-plane retardation value Re [590] of the second optical compensation layer 14 is preferably 90 to 160 nm, more preferably 100 to 150 nm, and most preferably 110 to 140 nm. Further, the thickness direction retardation value Rth [590] of the second optical compensation layer is preferably 80 to 150 nm, more preferably 90 to 140 nm, and most preferably 100 to 130 nm. Rth [590] is a retardation value in the thickness direction of the optical compensation layer measured with light having a wavelength of 590 nm at 23 ° C. (= (nx−nz) × d (d: thickness of the optical compensation layer (nm))) Means.

また、第2の光学補償層14のNz係数は、1.2≦Nz≦2を満足する。好ましくは1.3≦Nz≦1.8であり、より好ましくは1.4≦Nz≦1.7とされる。第2の光学補償層14のNz係数を上記のような範囲に調整することにより、第2の光学補償層14を1/4波長板として機能させながら、VAモードの液晶セルに対する光学補償と軸補償の機能をも発揮させることが可能となり、液晶表示装置のコントラストを向上させることができる。   The Nz coefficient of the second optical compensation layer 14 satisfies 1.2 ≦ Nz ≦ 2. Preferably 1.3 ≦ Nz ≦ 1.8, more preferably 1.4 ≦ Nz ≦ 1.7. By adjusting the Nz coefficient of the second optical compensation layer 14 to the above range, the optical compensation and the axis for the VA mode liquid crystal cell can be performed while the second optical compensation layer 14 functions as a quarter wavelength plate. The compensation function can also be exhibited, and the contrast of the liquid crystal display device can be improved.

第2の光学補償層14の厚みは、1/4波長板として最も適切に機能し得るように設定することができる。換言すれば、第2の光学補償層14の厚みは、所望の面内位相差値が得られるように設定すればよい。具体的には、第2の光学補償層14の厚みは、好ましくは1〜10μm、より好ましくは1.2〜6μm、最も好ましくは1.4〜3μmとされる。この厚みは、従来の二軸性の1/4波長板で実現できる厚みに比べて格段に薄い。これは、後述するように、基材に塗工したポリマー材料を特定の加熱及び延伸処理に供して第2の光学補償層14を形成することにより実現可能である。   The thickness of the second optical compensation layer 14 can be set so that it can function most appropriately as a quarter-wave plate. In other words, the thickness of the second optical compensation layer 14 may be set so as to obtain a desired in-plane retardation value. Specifically, the thickness of the second optical compensation layer 14 is preferably 1 to 10 μm, more preferably 1.2 to 6 μm, and most preferably 1.4 to 3 μm. This thickness is much thinner than that which can be realized with a conventional biaxial quarter-wave plate. As will be described later, this can be achieved by forming the second optical compensation layer 14 by subjecting the polymer material applied to the base material to specific heating and stretching treatments.

第2の光学補償層14を形成する材料としては、上記のような光学特性が得られる限りにおいて、任意の適切な材料を用いることができる。例えば、このような材料としては、非液晶性材料を挙げることができ、好ましくは、非液晶性ポリマーとされる。非液晶性材料は、液晶性材料とは異なり、基材の配向性に関係なく、それ自体の性質によって、nx=ny>nzという光学的一軸性を示す膜を形成することができる。この結果、配向基材のみならず未配向基材を使用することも可能である。また、未配向基材を用いる場合、その表面に配向膜を塗工する工程や、配向膜を積層する工程等を省略することができる。   As a material for forming the second optical compensation layer 14, any appropriate material can be used as long as the above optical characteristics can be obtained. For example, as such a material, a non-liquid crystalline material can be mentioned, and a non-liquid crystalline polymer is preferable. Unlike a liquid crystalline material, a non-liquid crystalline material can form a film exhibiting optical uniaxiality of nx = ny> nz depending on its own property regardless of the orientation of a substrate. As a result, it is possible to use not only an oriented substrate but also an unoriented substrate. Moreover, when using an unoriented base material, the process of coating an orientation film on the surface, the process of laminating an orientation film, etc. can be omitted.

上記の非液晶性ポリマーとしては、例えば、耐熱性、耐薬品性、透明性に優れ、剛性にも富むことから、特開2004−46065号の段落0018〜0072に記載のような、ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル、ポリエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド等のポリマーが好ましい。これらのポリマーは、何れか一種類を単独で使用してもよいし、例えば、ポリアリールエーテルケトンとポリアミドとの混合物のように、異なる官能基を持つ2種以上の混合物として使用してもよい。このようなポリマーの中でも、高透明性、高配向性、高延伸性であることから、ポリイミドを用いることが特に好ましい。ポリイミドは耐熱性が高く、熱膨張が小さいので、ポリイミドから形成される第2の光学補償層14は、発生する熱ムラが小さいという利点がある。また、ポリイミドは、短波長になるほど位相差値が大きくなる、いわゆる正分散特性を有し、VAモードの液晶セルの波長分散に近いので、VAモードの液晶セルの光学補償に優れている。   Examples of the non-liquid crystalline polymer include polyamide and polyimide as described in paragraphs 0018 to 0072 of JP-A No. 2004-46065 because they are excellent in heat resistance, chemical resistance, transparency, and rigidity. Polymers such as polyester, polyetherketone, polyamideimide and polyesterimide are preferred. Any one kind of these polymers may be used alone, or a mixture of two or more kinds having different functional groups such as a mixture of polyaryl ether ketone and polyamide may be used. . Among such polymers, it is particularly preferable to use polyimide because of its high transparency, high orientation, and high stretchability. Since polyimide has high heat resistance and small thermal expansion, the second optical compensation layer 14 formed from polyimide has the advantage that the generated thermal unevenness is small. In addition, since polyimide has a so-called positive dispersion characteristic in which the retardation value increases as the wavelength becomes shorter, and is close to the wavelength dispersion of the VA mode liquid crystal cell, it is excellent in optical compensation of the VA mode liquid crystal cell.

上記ポリマーの分子量は、特に制限されないが、例えば、重量平均分子量(Mw)が1000〜1000000の範囲であることが好ましく、より好ましくは2000〜500000の範囲とされる。   The molecular weight of the polymer is not particularly limited, but for example, the weight average molecular weight (Mw) is preferably in the range of 1,000 to 1,000,000, more preferably in the range of 2000 to 500,000.

<偏光子の構成>
偏光子11としては、目的に応じて、任意の適切な偏光子を用いればよい。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のポリエン系配向フィルム等が挙げられる。これらの中でも、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素などの二色性物質を吸着させて一軸延伸した偏光子は、偏光二色比が高いため、特に好ましい。これら偏光子の厚みは特に制限されないが、一般的に、1〜80μm程度の厚みとされる。
<Configuration of polarizer>
Any appropriate polarizer may be used as the polarizer 11 depending on the purpose. For example, dichroic substances such as iodine and dichroic dyes are adsorbed on hydrophilic polymer films such as polyvinyl alcohol films, partially formalized polyvinyl alcohol films, and ethylene / vinyl acetate copolymer partially saponified films. And a polyene-based oriented film such as a uniaxially stretched product, a polyvinyl alcohol dehydrated product or a polyvinyl chloride dehydrochlorinated product. Among these, a polarizer obtained by adsorbing a dichroic substance such as iodine on a polyvinyl alcohol film and uniaxially stretching is particularly preferable because of its high polarization dichroic ratio. The thickness of these polarizers is not particularly limited, but is generally about 1 to 80 μm.

ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を吸着させて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、元の長さの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、硫酸亜鉛、塩化亜鉛等を含んでいてもよいし、ヨウ化カリウムなどの水溶液に浸漬してもよい。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。   A polarizer obtained by uniaxially stretching iodine by adsorbing iodine to a polyvinyl alcohol film is prepared by, for example, dyeing polyvinyl alcohol by immersing it in an aqueous solution of iodine and stretching it 3 to 7 times the original length. Can do. If necessary, it may contain boric acid, zinc sulfate, zinc chloride or the like, or may be immersed in an aqueous solution such as potassium iodide. Further, if necessary, the polyvinyl alcohol film may be immersed in water and washed before dyeing.

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だけでなく、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させて染色のムラなどの不均一を防止する効果も得られる。延伸は、ヨウ素で染色した後に行ってもよいし、染色しながら延伸してもよいし、或いは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の他、水溶中でも延伸することができる。   By washing the polyvinyl alcohol film with water, not only can the surface of the polyvinyl alcohol film be cleaned and the anti-blocking agent can be washed, but the polyvinyl alcohol film can also be swollen to prevent unevenness such as uneven coloring. can get. Stretching may be performed after dyeing with iodine, may be stretched while dyeing, or may be dyed with iodine after stretching. It can be stretched in an aqueous solution such as boric acid or potassium iodide or in an aqueous solution.

<基材及び保護層の構成>
基材12としては、その表面をラビング処理するか或いはその表面に形成した配向膜をラビング処理することにより、後述するように表面に塗工した液晶性分子を配向させることのできる機能が付与されると共に、偏光子11の保護層として使用できる限りにおいて、その材質に特に制限はない。また、保護層15としては、偏光子11の保護層として使用できる任意の適切なフィルムを用いることができる。好ましくは、基材12及び保護層15は、透明保護フィルムとされる。
<Configuration of base material and protective layer>
As the base material 12, the surface can be rubbed or the alignment film formed on the surface can be rubbed so that the liquid crystal molecules applied to the surface can be aligned as described later. In addition, the material is not particularly limited as long as it can be used as the protective layer of the polarizer 11. As the protective layer 15, any appropriate film that can be used as a protective layer of the polarizer 11 can be used. Preferably, the base material 12 and the protective layer 15 are transparent protective films.

このようなフィルムの主成分となる材料の具体例としては、トリアセチルセルロース(TAC)等のセルロース系樹脂や、ポリエステル系、ポリビニルアルコール系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、ポリエーテルスルホン系、ポリスルホン系、ポリスチレン系、ポリノルボルネン系、ポリオレフィン系、アクリル系、アセテート系などの透明樹脂等が挙げられる。また、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系などの熱硬化型樹脂又は紫外線硬化型樹脂等も挙げられる。この他にも、例えば、シロキサン系ポリマー等のガラス質系ポリマーも挙げられる。また、特開2001−343529号公報(WO01/37007)に記載のポリマーフィルムを使用することもできる。このポリマーフィルムの材料としては、例えば、側鎖に置換又は非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換又は非置換のフェニル基及びニトリル基を有する熱可塑性樹脂とを含有する樹脂組成物が使用でき、例えば、イソブテン及び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有する樹脂組成物が挙げられる。上記のポリマーフィルムは、例えば、前記樹脂組成物を押出成形したものであってもよい。基材12及び保護層15の材質としては、TAC、ポリイミド系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ガラス質系ポリマーが好ましく、TACがより好ましい。   Specific examples of the material that is the main component of such a film include cellulose resins such as triacetylcellulose (TAC), polyester-based, polyvinyl alcohol-based, polycarbonate-based, polyamide-based, polyimide-based, polyethersulfone-based, Examples thereof include transparent resins such as polysulfone, polystyrene, polynorbornene, polyolefin, acrylic, and acetate. In addition, thermosetting resins such as acrylic, urethane, acrylic urethane, epoxy, and silicone, or ultraviolet curable resins are also included. In addition to this, for example, a glassy polymer such as a siloxane polymer is also included. Moreover, the polymer film as described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2001-343529 (WO01 / 37007) can also be used. As a material of this polymer film, for example, a resin containing a thermoplastic resin having a substituted or unsubstituted imide group in the side chain and a thermoplastic resin having a substituted or unsubstituted phenyl group and nitrile group in the side chain The composition can be used, and examples thereof include a resin composition having an alternating copolymer composed of isobutene and N-methylmaleimide and an acrylonitrile / styrene copolymer. The polymer film may be obtained by, for example, extruding the resin composition. As a material of the base material 12 and the protective layer 15, TAC, polyimide resin, polyvinyl alcohol resin, and glassy polymer are preferable, and TAC is more preferable.

基材12及び保護層15は、透明で、色付きが無いことが好ましい。具体的には、厚み方向の位相差値Rth[550]が、好ましくは−90nm〜+90nm、より好ましくは−80nm〜+80nm、最も好ましくは−70nm〜+70nmとされる。   The substrate 12 and the protective layer 15 are preferably transparent and have no color. Specifically, the thickness direction retardation value Rth [550] is preferably −90 nm to +90 nm, more preferably −80 nm to +80 nm, and most preferably −70 nm to +70 nm.

基材12及び保護層15の厚みとしては、上記の好ましい厚み方向の位相差値が得られる限りにおいて、任意の適切な厚みとすることができる。具体的には、基材12及び保護層15の厚みは、好ましくは5mm以下、より好ましくは1mm以下、特に好ましくは1〜500μm、最も好ましくは5〜150μmとされる。   As thickness of the base material 12 and the protective layer 15, as long as said preferable thickness direction retardation value is obtained, it can be set as arbitrary appropriate thicknesses. Specifically, the thickness of the base material 12 and the protective layer 15 is preferably 5 mm or less, more preferably 1 mm or less, particularly preferably 1 to 500 μm, and most preferably 5 to 150 μm.

基材12及び保護層15は、同一のものであってもよいし、異なるものであってもよい。保護層15には、必要に応じて、ハードコート処理、反射防止処理、スティッキング防止処理、アンチグレア処理等が施される。   The base material 12 and the protective layer 15 may be the same or different. The protective layer 15 is subjected to a hard coat process, an antireflection process, an antisticking process, an antiglare process, and the like as necessary.

<光学素子のその他の構成要素>
本実施形態に係る光学素子10は、更に他の光学層を備える構成であってもよい。このような他の光学層としては、その目的や適用する液晶表示装置等の画像表示装置の種類に応じて、任意の適切な光学層を採用すればよい。具体例としては、液晶フィルム、光散乱フィルム、回折フィルムの他、前述した第1及び第2の光学補償層13、14とは別の光学補償層(位相差フィルム)等が挙げられる。
<Other components of optical element>
The optical element 10 according to the present embodiment may be configured to further include another optical layer. As such another optical layer, any appropriate optical layer may be employed depending on the purpose and the type of image display device such as a liquid crystal display device to be applied. Specific examples include a liquid crystal film, a light scattering film, a diffraction film, an optical compensation layer (retardation film) other than the first and second optical compensation layers 13 and 14 described above, and the like.

本実施形態に係る光学素子10は、少なくとも一方の側に、最外層として粘着剤層又は接着剤層を更に備えた構成としてもよい。このように、最外層として粘着剤層又は接着剤層を備えることにより、例えば、他の部材(例えば、液晶セル)との積層が容易になり、光学素子10が他の部材から剥離するのを防止できる。上記の粘着剤層及び接着剤層を形成する材料としては、任意の適切な材料を用いることができる。好ましくは、吸湿性や耐熱性に優れる材料が用いられる。吸湿による発泡や剥離、熱膨張差等による光学特性の低下、液晶セルの反り等を防止できるからである。   The optical element 10 according to the present embodiment may be configured to further include a pressure-sensitive adhesive layer or an adhesive layer as an outermost layer on at least one side. Thus, by providing a pressure-sensitive adhesive layer or an adhesive layer as the outermost layer, for example, lamination with another member (for example, a liquid crystal cell) is facilitated, and the optical element 10 is peeled off from the other member. Can be prevented. Any appropriate material can be used as a material for forming the pressure-sensitive adhesive layer and the adhesive layer. Preferably, a material excellent in hygroscopicity and heat resistance is used. This is because foaming and peeling due to moisture absorption, deterioration of optical characteristics due to a difference in thermal expansion, and warpage of the liquid crystal cell can be prevented.

実用的には、上記の粘着剤層又は接着剤層の表面は、光学素子10が実際に使用されるまでの間、任意の適切なセパレータによって覆われ、汚染が防止される。セパレータは、例えば、任意の適切なフィルムに、必要に応じて、シリコーン系、長鎖アルキル系、フッ素系、硫化モリブデン等の剥離剤による剥離コートを設ける方法等によって形成される。   Practically, the surface of the pressure-sensitive adhesive layer or adhesive layer is covered with any appropriate separator until the optical element 10 is actually used to prevent contamination. The separator is formed by, for example, a method of providing a release coat with a release agent such as silicone-based, long-chain alkyl-based, fluorine-based, molybdenum sulfide, or the like on any appropriate film.

光学素子10を構成する各層は、例えば、サリチル酸エステル系化合物、べンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物などの紫外線吸収剤による処理等によって、紫外線吸収能を付与したものであってもよい。   Each layer constituting the optical element 10 is provided with an ultraviolet absorbing ability by, for example, treatment with an ultraviolet absorber such as a salicylic acid ester compound, a benzophenone compound, a benzotriazole compound, a cyanoacrylate compound, or a nickel complex compound. It may be what you did.

II.光学素子の製造方法
次に、以上に説明した構成を有する光学素子10の製造方法について説明する。
II. Method for Manufacturing Optical Element Next, a method for manufacturing the optical element 10 having the above-described configuration will be described.

<製造方法の概要>
本実施形態に係る光学素子10の製造方法は、長尺のプラスチックフィルム(最終的に基材12となる)の表面をプラスチックフィルムの搬送方向に対して直角方向から回転軸を傾斜させたラビングロールによって擦るラビング処理工程と、前記ラビング処理工程を経たプラスチックフィルムの表面に液晶性分子を塗工し、該塗工した液晶性分子を固定して、前記プラスチックフイルム上に第1の光学補償層13を形成する第1の光学補償層形成工程と、第1の光学補償層13上に、塗工によって形成された第2の光学補償層14を積層する第2の光学補償層形成工程とを含む。以上の工程を経ることによって、光学フィルム200が製造される。
<Outline of manufacturing method>
The manufacturing method of the optical element 10 according to the present embodiment is a rubbing roll in which the surface of a long plastic film (which will eventually become the base material 12) is inclined from the direction perpendicular to the plastic film conveyance direction. A rubbing treatment step for rubbing, and applying a liquid crystalline molecule on the surface of the plastic film that has undergone the rubbing treatment step, fixing the applied liquid crystalline molecule, and then applying the first optical compensation layer 13 on the plastic film. And a second optical compensation layer forming step of laminating a second optical compensation layer 14 formed by coating on the first optical compensation layer 13. . The optical film 200 is manufactured through the above steps.

さらに、本実施形態に係る光学素子10の製造方法は、プラスチックフィルム(基材12)のラビング処理を施さない側の面に偏光子11を積層する工程と、偏光子11の光学補償層13、14が積層されない側の面に保護層15を積層する工程とを含む。   Furthermore, the manufacturing method of the optical element 10 according to the present embodiment includes a step of laminating the polarizer 11 on the surface of the plastic film (base material 12) that is not subjected to the rubbing process, an optical compensation layer 13 of the polarizer 11, And a step of laminating the protective layer 15 on the surface on which the 14 is not laminated.

なお、上記各工程の順序は適宜変更することが可能である。以下、各工程の詳細について、順次詳細に説明する。   In addition, the order of each said process can be changed suitably. Hereinafter, details of each process will be described in detail.

<プラスチックフィルムのラビング処理工程>
図3は、ラビング処理工程を実施するためのラビング処理装置の概略構成を示す正面図である。図4は、図3に示すバックアップロール機構の概略構成を示す図であり、図4(a)は平面図を、図4(b)はバックアップロール近傍の斜視図を、図4(c)はフィルムの搬送方向から見た図をそれぞれ示す。図3に示すように、本実施形態に係るラビング処理装置100は、駆動ロール1、2と、駆動ロール1、2間に架設され、長尺のプラスチックフィルムFを支持して搬送する無限軌道の搬送ベルト3と、搬送ベルト3の上方において上下方向に昇降可能に配設されたラビングロール4と、プラスチックフィルムF(最終的に基材12となる)を支持する搬送ベルト3の下面を支持するバックアップロール機構5とを備えている。なお、ラビング装置100の前後には、必要に応じて適切な静電気除去装置や除塵装置等を設置しても良い。
<Plastic film rubbing process>
FIG. 3 is a front view showing a schematic configuration of a rubbing processing apparatus for performing the rubbing processing step. 4 is a diagram showing a schematic configuration of the backup roll mechanism shown in FIG. 3. FIG. 4 (a) is a plan view, FIG. 4 (b) is a perspective view in the vicinity of the backup roll, and FIG. The figure seen from the conveyance direction of a film is shown, respectively. As shown in FIG. 3, the rubbing treatment apparatus 100 according to the present embodiment has an endless track that is installed between the driving rolls 1 and 2 and the driving rolls 1 and 2 and supports and transports a long plastic film F. The conveyor belt 3, the rubbing roll 4 disposed above and below the conveyor belt 3 so as to be movable up and down, and the lower surface of the conveyor belt 3 that supports the plastic film F (which eventually becomes the substrate 12) are supported. And a backup roll mechanism 5. In addition, before and after the rubbing apparatus 100, an appropriate static eliminator or dust remover may be installed as necessary.

搬送ベルト3は、プラスチックフィルムFを支持する側の表面が鏡面仕上げされた金属表面(搬送ベルト3全体を金属製としてもよい)とされている。斯かる金属としては、銅や鋼等の各種金属材料を用いることができるが、強度、硬度、耐久性の点よりステンレス鋼を用いることが好ましい。プラスチックフィルムFとの密着性を確保するため、鏡面仕上げの程度としては、表面粗さ(Ra)を0.02μm以下とすることが好ましく、より好ましくは、0.01μm以下とされる。また、プラスチックフィルムFの弛みを防止するには、これを支持する搬送ベルト3の弛みを防止する必要がある。搬送ベルト3の弛みを防止すると共に、駆動ロール1、2間に架設するためにある程度の可撓性を付与する必要があることに鑑みれば、搬送ベルト3の厚みは、0.5mm〜2.0mmとすることが好ましく、より好ましくは0.7mm〜1.5mmとされる。また、搬送ベルト3の弛みを防止すると共に、搬送ベルト3の張力強度を考慮すれば、搬送ベルト3に付与する張力は、0.5〜20kg重/mm2とすることが好ましく、より好ましくは、2〜15kg重/mm2とされる。   The conveyor belt 3 is a metal surface (the entire conveyor belt 3 may be made of metal) having a mirror-finished surface that supports the plastic film F. As such a metal, various metal materials such as copper and steel can be used, but stainless steel is preferably used in terms of strength, hardness and durability. In order to ensure adhesion with the plastic film F, the surface finish (Ra) is preferably 0.02 μm or less, more preferably 0.01 μm or less as the degree of mirror finish. In order to prevent the plastic film F from slackening, it is necessary to prevent the conveyance belt 3 that supports the plastic film F from slackening. In view of the fact that it is necessary to provide a certain degree of flexibility in order to prevent the conveyor belt 3 from slacking and to be installed between the drive rolls 1 and 2, the thickness of the conveyor belt 3 is 0.5 mm to 2 mm. The thickness is preferably 0 mm, more preferably 0.7 mm to 1.5 mm. In addition, the tension applied to the conveyor belt 3 is preferably 0.5 to 20 kgf / mm 2, more preferably, considering the tension strength of the conveyor belt 3 while preventing slack of the conveyor belt 3. 2 to 15 kg weight / mm 2.

ラビングロール4は、その外周面に起毛布4aが巻回されている。起毛布の材質や形状等は、ラビング処理を施されるプラスチックフィルムFの材質に応じて適宜選択すればよい。一般的には、起毛布4aとして、レーヨン、コットン、ナイロン、トリアセテート又はこれらの混合物等を適用することができる。本実施形態に係るラビングロール4の回転軸は、プラスチックフィルムFの搬送方向(図3の矢符Aで示す方向)に対して直角方向から傾斜(例えば、傾斜角度が0°を超え45°以下)させることができるように、すなわち、プラスチックフィルムFの長辺に対して任意の軸角度に設定できるように構成されている。また、ラビングロール4の回転方向は、ラビング処理の条件に応じて適宜選択可能である。なお、ラビングロール4(起毛布4aを含む)の外径は、好ましくは130mm以上170mm以下(より好ましくは140mm以上160mm以下)に設定される。   The rubbing roll 4 has a brushed cloth 4a wound around its outer peripheral surface. What is necessary is just to select suitably the material, shape, etc. of a raising cloth according to the material of the plastic film F to which the rubbing process is performed. In general, rayon, cotton, nylon, triacetate, or a mixture thereof can be applied as the raised cloth 4a. The rotation axis of the rubbing roll 4 according to the present embodiment is inclined from a direction perpendicular to the conveyance direction of the plastic film F (the direction indicated by the arrow A in FIG. 3) (for example, the inclination angle exceeds 0 ° and is 45 ° or less). ), That is, an arbitrary axial angle with respect to the long side of the plastic film F can be set. Moreover, the rotation direction of the rubbing roll 4 can be appropriately selected according to the conditions of the rubbing treatment. The outer diameter of the rubbing roll 4 (including the raised cloth 4a) is preferably set to 130 mm to 170 mm (more preferably 140 mm to 160 mm).

ラビングロール4によるプラスチックフィルムFのラビング方向(配向方向)は、プラスチックフィルムFと偏光子11とを積層した場合に、偏光子11の吸収軸A(図2参照)に対して所定の角度θを成すような方向とされる。このプラスチックフィルムFのラビング方向は、プラスチックフィルムFの表面に形成される第1の光学補償層13の遅相軸B(図2参照)の方向と実質的に同一である。従って、プラスチックフィルムFのラビング方向と偏光子11の吸収軸Aとの成す所定の角度θは、遅相軸Bと吸収軸Aとの成す角度αと同様に、+17°≦θ≦+27°又は−27°≦θ≦−17°とされ、好ましくは+19°≦θ≦+25°又は−25°≦θ≦−19°、より好ましくは+21°≦θ≦+24°又は−24°≦θ≦−21°、最も好ましくは+22°≦θ≦+23°又は−23°≦θ≦−22°とされる。   The rubbing direction (orientation direction) of the plastic film F by the rubbing roll 4 is set to a predetermined angle θ with respect to the absorption axis A (see FIG. 2) of the polarizer 11 when the plastic film F and the polarizer 11 are laminated. It is assumed to be the direction to be formed. The rubbing direction of the plastic film F is substantially the same as the direction of the slow axis B (see FIG. 2) of the first optical compensation layer 13 formed on the surface of the plastic film F. Therefore, the predetermined angle θ formed between the rubbing direction of the plastic film F and the absorption axis A of the polarizer 11 is + 17 ° ≦ θ ≦ + 27 ° or the angle α formed between the slow axis B and the absorption axis A, or −27 ° ≦ θ ≦ −17 °, preferably + 19 ° ≦ θ ≦ + 25 ° or −25 ° ≦ θ ≦ −19 °, more preferably + 21 ° ≦ θ ≦ + 24 ° or −24 ° ≦ θ ≦ −. 21 °, most preferably + 22 ° ≦ θ ≦ + 23 ° or −23 ° ≦ θ ≦ −22 °.

なお、偏光子11が、二色性物質を吸着させたポリマーフィルムを一軸延伸したものである場合には、その延伸方向が吸収軸Aの方向と一致する。そして、偏光子11を大量生産する際には、長尺のポリマーフィルムを準備し、その長手方向に連続的に延伸処理を施すのが一般的である。このため、長尺の偏光子と長尺のプラスチックフィルムFとを積層(貼り合わせ)する場合には、両者の長手方向が偏光子の吸収軸Aの方向と実質的に一致する。従って、プラスチックフィルムFのラビング方向と偏光子11の吸収軸Aとの成す角度θは、プラスチックフィルムFのラビング方向とプラスチックフィルムFの長手方向との成す角度と実質的に一致するため、プラスチックフィルムFのラビング方向とプラスチックフィルムFの長手方向とが上記所定の角度θを成すように、ラビングロール4の回転軸の傾斜角度を設定すればよい。   When the polarizer 11 is obtained by uniaxially stretching a polymer film on which a dichroic substance is adsorbed, the stretching direction coincides with the direction of the absorption axis A. And when mass-producing the polarizer 11, it is common to prepare a long polymer film and to perform a extending | stretching process continuously in the longitudinal direction. For this reason, when laminating (bonding) a long polarizer and a long plastic film F, the longitudinal direction of the two substantially coincides with the direction of the absorption axis A of the polarizer. Therefore, the angle θ formed between the rubbing direction of the plastic film F and the absorption axis A of the polarizer 11 substantially coincides with the angle formed between the rubbing direction of the plastic film F and the longitudinal direction of the plastic film F. What is necessary is just to set the inclination-angle of the rotating shaft of the rubbing roll 4 so that the rubbing direction of F and the longitudinal direction of the plastic film F may form the said predetermined angle (theta).

図4に示すように、バックアップロール機構5は、搬送ベルト3の搬送方向(図4(a)の矢符Aで示す方向)に沿ってそれぞれ回転する複数のバックアップロール51を備えている。そして、各バックアップロール51は、ラビングロール4の直下であって、ラビングロール4の回転軸と略平行な直線に沿って配設されている。   As shown in FIG. 4, the backup roll mechanism 5 includes a plurality of backup rolls 51 that respectively rotate along the conveyance direction of the conveyance belt 3 (the direction indicated by the arrow A in FIG. 4A). Each backup roll 51 is disposed directly below the rubbing roll 4 and along a straight line substantially parallel to the rotation axis of the rubbing roll 4.

このように、プラスチックフィルムFを支持する搬送ベルト3の下面を支持するバックアップロール機構5が、ラビングロール4の直下であって、ラビングロール4の回転軸と略平行な直線に沿って配設された複数のバックアップロール51を備えるため、ラビングロール4の回転軸が搬送ベルトの搬送方向に対して直角方向から傾斜している場合(例えば、図4(a)の直線C1がラビングロール4の回転軸である場合)であっても、各バックアップロール51は、プラスチックフィルムF及び搬送ベルト3を介して、傾斜したラビングロール4の直下に配設されることになる。さらに、各バックアップロール51が、搬送ベルト3の搬送方向(プラスチックフィルムFの搬送方向)に沿ってそれぞれ回転するため、各バックアップロール51の回転が搬送ベルト3の搬送方向への移動ひいてはプラスチックフィルムFの搬送を阻害することもない。従って、たとえラビングロール4の回転軸が搬送ベルト3の搬送方向に対して直角方向から傾斜した状態でラビングロール4の押し込み量を大きくしたとしても、搬送ベルト3の平坦度が向上して弛みが生じ難く且つ搬送ベルト3の移動が阻害されることもなく、安定した状態でラビング処理を施すことが可能である。この結果、プラスチックフィルムFに均一な配向特性を付与することができ、ひいては均一な光学特性を有する光学フィルム200、光学素子10を製造することが可能である。   As described above, the backup roll mechanism 5 that supports the lower surface of the conveyance belt 3 that supports the plastic film F is disposed directly below the rubbing roll 4 and along a straight line that is substantially parallel to the rotation axis of the rubbing roll 4. When the rotation axis of the rubbing roll 4 is inclined from the direction perpendicular to the conveying direction of the conveying belt (for example, the straight line C1 in FIG. 4A is the rotation of the rubbing roll 4). Even in the case of a shaft), each backup roll 51 is disposed directly under the inclined rubbing roll 4 via the plastic film F and the conveyor belt 3. Furthermore, since each backup roll 51 rotates along the conveyance direction of the conveyance belt 3 (the conveyance direction of the plastic film F), the rotation of each backup roll 51 moves in the conveyance direction of the conveyance belt 3 and consequently the plastic film F. There is no hindrance to the transport. Therefore, even if the pushing amount of the rubbing roll 4 is increased in a state where the rotation axis of the rubbing roll 4 is inclined from the direction perpendicular to the conveying direction of the conveying belt 3, the flatness of the conveying belt 3 is improved and the slack is reduced. The rubbing process can be performed in a stable state without being easily generated and without disturbing the movement of the conveyor belt 3. As a result, uniform orientation characteristics can be imparted to the plastic film F, and as a result, the optical film 200 and the optical element 10 having uniform optical characteristics can be manufactured.

本実施形態に係るバックアップロール機構5は、好ましい構成として、ラビングロール4の回転軸と略平行な直線に沿って配設された台座部52と、搬送ベルト3表面の法線周りに回転可能に台座部52上に軸支された複数の支持部53とを更に備え、各バックアップロール51は、各支持部53に搬送ベルト3の搬送方向に沿って回転可能に軸支されている。より具体的に説明すれば、本実施形態に係る支持部53は、軸部材54によって台座部53に軸支されており、軸部材54周りに回転可能とされている。また、本実施形態に係るバックアップロール51は、軸部材55によって支持部53に軸支されており、軸部材55周りに回転可能とされている。   As a preferable configuration, the backup roll mechanism 5 according to the present embodiment can rotate around a pedestal portion 52 disposed along a straight line substantially parallel to the rotation axis of the rubbing roll 4 and the normal line of the surface of the conveyor belt 3. A plurality of support portions 53 pivotally supported on the pedestal portion 52 are further provided, and each backup roll 51 is pivotally supported by each support portion 53 so as to be rotatable along the transport direction of the transport belt 3. If it demonstrates more concretely, the support part 53 which concerns on this embodiment is pivotally supported by the base part 53 with the shaft member 54, and the periphery of the shaft member 54 is made rotatable. Further, the backup roll 51 according to the present embodiment is pivotally supported on the support portion 53 by the shaft member 55 and is rotatable around the shaft member 55.

斯かる好ましい構成によれば、ラビングロール4の回転軸が搬送ベルト3の搬送方向に対して直角方向(図4(a)の直線C0の方向)から傾斜していても、バックアップロール機構5を構成する台座部52を同じ様に傾斜させる(すなわち、前記傾斜したラビングロールの回転軸と略平行な直線に沿うように台座部52を傾斜させる)ことにより、搬送ベルト3の移動に伴って(搬送ベルト3下面から付与される摩擦力によって)支持部53に軸支されたバックアップロール51が搬送ベルト3の搬送方向に沿って回転する向きとなるように、台座部52に軸支された支持部53が自然に回転することになる。換言すれば、ラビングロール4の傾斜角度が固定ではなく、傾斜角度の設定値を変更したとしても、台座部52をラビングロール4と同様の傾斜角度に変更するだけで、各バックアップロール51がラビングロール4の直下に配設され且つ搬送ベルト3の搬送方向に沿って回転する状態にすることが可能である。   According to such a preferable configuration, even if the rotation axis of the rubbing roll 4 is inclined from the direction perpendicular to the conveyance direction of the conveyance belt 3 (the direction of the straight line C0 in FIG. 4A), the backup roll mechanism 5 is provided. By inclining the pedestal 52 in the same manner (that is, by tilting the pedestal 52 so as to follow a straight line substantially parallel to the rotation axis of the inclined rubbing roll), the movement of the conveyor belt 3 ( Support supported by the pedestal 52 so that the backup roll 51 supported by the support 53 is rotated along the direction of conveyance of the conveyance belt 3 (by a frictional force applied from the lower surface of the conveyance belt 3). The part 53 rotates naturally. In other words, even if the inclination angle of the rubbing roll 4 is not fixed, and the setting value of the inclination angle is changed, the backup roll 51 is rubbed only by changing the pedestal 52 to the same inclination angle as the rubbing roll 4. It is possible to make a state of being arranged immediately below the roll 4 and rotating along the conveying direction of the conveying belt 3.

さらに、図4(c)に示すように、本実施形態に係るバックアップロール機構5は、好ましい構成として、ラビングロール4の回転軸を搬送ベルト3の搬送方向に対して直角方向から傾斜させた場合に、これに伴って台座部52も傾斜するようにラビングロール4と台座部52とを連結する連結機構56を備えている。より具体的に説明すれば、本実施形態に係る連結機構56は、ラビングロール4を回転軸周りに回転可能に且つ上下方向に昇降可能に支持すると共に、台座部52を支持する断面略コの字状の枠体とされており、その頂部に取り付けられたモータMによって、図4(c)の矢符Bの方向に回転可能とされている。モータMによって、連結機構56が図4(c)の矢符Bの方向に回転することにより、連結機構56に支持されたラビングロール4及び台座部52は、同じ方向に同じ角度だけ回転(傾斜)することになる。従って、ラビングロール4と台座部52とを個別に傾斜させる構成に比べて、設定が極めて容易となる。なお、本実施形態では、モータMを用いて自動的に連結機構56を回転させる構成について説明したが、本発明はこれに限るものではなく、連結機構56を手動で回転させる構成を採用することも可能である。   Further, as shown in FIG. 4C, the backup roll mechanism 5 according to the present embodiment has a preferable configuration in which the rotation axis of the rubbing roll 4 is inclined from the direction perpendicular to the conveyance direction of the conveyance belt 3. In addition, a coupling mechanism 56 that couples the rubbing roll 4 and the pedestal portion 52 so as to incline the pedestal portion 52 accordingly. More specifically, the coupling mechanism 56 according to the present embodiment supports the rubbing roll 4 so as to be rotatable around the rotation axis and to be vertically movable, and to support the pedestal 52. The frame is shaped like a letter, and can be rotated in the direction of the arrow B in FIG. 4C by a motor M attached to the top of the frame. When the coupling mechanism 56 is rotated in the direction of the arrow B in FIG. 4C by the motor M, the rubbing roll 4 and the pedestal portion 52 supported by the coupling mechanism 56 are rotated (inclined) by the same angle in the same direction. ). Therefore, the setting becomes extremely easy as compared with the configuration in which the rubbing roll 4 and the pedestal portion 52 are individually inclined. In the present embodiment, the configuration in which the coupling mechanism 56 is automatically rotated using the motor M has been described. However, the present invention is not limited to this, and a configuration in which the coupling mechanism 56 is manually rotated is employed. Is also possible.

なお、本実施形態では、好ましい構成として、隣接する各バックアップロール51の回転軸方向の中心間距離L1(図4(a)参照)は、60mm以上200mm以下(より好ましくは、70mm以上150mm以下)に設定される。また、各バックアップロール51の回転軸方向の幅L2(図4(a)参照)は、20mm以上150mm以下(より好ましくは25mm以上70mm以下)に設定される。その他、隣接する各バックアップロール51の離間距離L3(図4(a)参照)は、40mm以上60mm以下(より好ましくは45mm以上55mm以下)に、各バックアップロール51の外径は70mm以上110mm以下(より好ましくは80mm以上100mm以下)に、台座部52の長さは1500mm以上2500mm以下(ただし、搬送ベルト3の幅よりも大きい値とされる)に、それぞれ設定される。   In the present embodiment, as a preferable configuration, the distance L1 between the centers of adjacent backup rolls 51 in the rotation axis direction (see FIG. 4A) is 60 mm or more and 200 mm or less (more preferably, 70 mm or more and 150 mm or less). Set to Further, the width L2 (see FIG. 4A) of each backup roll 51 in the rotation axis direction is set to 20 mm to 150 mm (more preferably 25 mm to 70 mm). In addition, the separation distance L3 (see FIG. 4A) between the adjacent backup rolls 51 is 40 mm or more and 60 mm or less (more preferably 45 mm or more and 55 mm or less), and the outer diameter of each backup roll 51 is 70 mm or more and 110 mm or less ( More preferably, the length of the pedestal portion 52 is set to 1500 mm or more and 2500 mm or less (however, a value larger than the width of the conveyor belt 3).

以上に説明した構成を有するラビング装置100を用いてプラスチックフィルムFにラビング処理を施すに際し、所定のロール(図示せず)に巻回した状態の長尺のプラスチックフィルムFの先端が、複数の搬送ロール(図示せず)を経て搬送ベルト3上に供給される。そして、駆動ロール1、2を回転駆動させることにより、搬送ベルト3が図3の矢符Cで示す方向に移動し、これに伴いプラスチックフィルムFも搬送ベルト3と共に搬送され、ラビングロール4によってラビング処理が施されることになる。   When the rubbing process is performed on the plastic film F using the rubbing apparatus 100 having the above-described configuration, the end of the long plastic film F wound around a predetermined roll (not shown) has a plurality of transports. It is supplied onto the conveyor belt 3 via a roll (not shown). Then, by driving the drive rolls 1 and 2 to rotate, the conveyance belt 3 moves in the direction indicated by the arrow C in FIG. 3, and accordingly, the plastic film F is also conveyed together with the conveyance belt 3 and rubbed by the rubbing roll 4. Processing will be performed.

なお、本実施形態に係る製造方法の適用対象となるプラスチックフィルムFとしては、基材12の構成として前述したように、その表面をラビング処理するか或いはその表面に形成した配向膜をラビング処理することにより、表面に塗工した液晶性分子を配向させることのできる機能が付与されると共に、偏光子11の保護層として使用できる限りにおいて、その材質に特に制限はない。   In addition, as the plastic film F to which the manufacturing method according to the present embodiment is applied, the surface of the plastic film F is rubbed or the alignment film formed on the surface is rubbed as described above as the configuration of the substrate 12. As a result, the material capable of aligning liquid crystal molecules coated on the surface is imparted, and the material is not particularly limited as long as it can be used as a protective layer of the polarizer 11.

プラスチックフィルムFの表面に形成する配向膜としては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリイミド、ポリアミド等を挙げることができる。また、配向膜の形成方法としては、例えば、スピンコート法、バーコート法、スロット代コート法、ディップコート法などを挙げることができる。   Examples of the alignment film formed on the surface of the plastic film F include polyvinyl alcohol, polyimide, and polyamide. Examples of the method for forming the alignment film include spin coating, bar coating, slot allowance coating, and dip coating.

なお、装置仕様等の関係上、一般的には、プラスチックフィルムFの搬送速度は1〜50m/min、好ましくは1〜10m/minの範囲で、ラビングロール4の回転数は1〜3000rpm、好ましくは500〜2000rpmの範囲で、ラビングロール4の押し込み量は100〜2000μm、好ましくは100〜1000μmの範囲とされる。なお、上記「ラビングロール4の押し込み量」とは、プラスチックフィルムF表面に対してラビングロール4の位置を変動させた場合において、ラビングロール4に巻回した起毛布の毛先が最初にプラスチックフィルムF表面に接した位置を原点(0点)とし、当該原点からプラスチックフィルムFに向けてラビングロール4を押し込んだ量(位置の変動量)を意味する。   In general, the conveying speed of the plastic film F is 1 to 50 m / min, preferably 1 to 10 m / min, and the rotation speed of the rubbing roll 4 is 1 to 3000 rpm, Is in the range of 500 to 2000 rpm, and the pushing amount of the rubbing roll 4 is 100 to 2000 μm, preferably 100 to 1000 μm. The “pushing amount of the rubbing roll 4” means that when the position of the rubbing roll 4 is changed with respect to the surface of the plastic film F, the bristles of the raised cloth wound around the rubbing roll 4 are the plastic film first. The position in contact with the F surface is defined as the origin (0 point), which means the amount of pressing of the rubbing roll 4 from the origin toward the plastic film F (position variation).

<第1の光学補償層形成工程>
以上のようにしてラビング処理を施されたプラスチックフィルムFの表面又は配向膜表面には、液晶性分子が塗工され、当該塗工した液晶性分子を硬化又は固化することによって第1の光学補償層13が形成される。
<First optical compensation layer forming step>
The surface of the plastic film F or the alignment film surface subjected to the rubbing treatment as described above is coated with liquid crystalline molecules, and the coated liquid crystalline molecules are cured or solidified so that the first optical compensation is performed. Layer 13 is formed.

液晶性分子を塗工する際には、一般的に、液晶化合物が溶解された溶液が用いられる。前記溶液に含有される液晶性分子としては、前述のように、液晶ポリマー、液晶プレポリマー、液晶モノマーなどが適宜用いられる。   When applying liquid crystal molecules, a solution in which a liquid crystal compound is dissolved is generally used. As the liquid crystal molecules contained in the solution, as described above, a liquid crystal polymer, a liquid crystal prepolymer, a liquid crystal monomer, and the like are appropriately used.

液晶ポリマーを用いる場合、液晶ポリマー溶液をプラスチックフィルムFの表面又は配向膜表面に塗布した後、液晶相を示す温度領域以上になるまで加熱し、乾燥させた後、液晶相を示す状態のままで室温まで急冷することにより、光学異方性を示す液晶状態を固定化することが可能である。   When using the liquid crystal polymer, after applying the liquid crystal polymer solution to the surface of the plastic film F or the alignment film surface, heating until it reaches the temperature range showing the liquid crystal phase and drying it, the liquid crystal phase remains in the state showing By rapidly cooling to room temperature, a liquid crystal state exhibiting optical anisotropy can be fixed.

液晶プレポリマーや液晶モノマーを用いる場合、これらの溶液をプラスチックフィルムFの表面又は配向膜表面に塗布した後、液晶相を示す温度領域以上になるまで加熱し、乾燥させた後、液晶相を示す状態の温度まで冷却し、紫外線などを露光することにより架橋させて、光学異方性を示す液晶状態を固定化することが可能である。   When using a liquid crystal prepolymer or a liquid crystal monomer, these solutions are applied to the surface of the plastic film F or the surface of the alignment film, and then heated until the temperature is higher than the temperature range showing the liquid crystal phase, and then dried to show the liquid crystal phase. It is possible to fix the liquid crystal state exhibiting optical anisotropy by cooling to a state temperature and crosslinking by exposing to ultraviolet rays or the like.

液晶性分子として液晶ポリマーを用いる場合、液晶モノマー溶液には、好ましくは、重合剤や架橋剤が含まれる。これら重合剤及び架橋剤としては、特に制限されないが、例えば、以下のようなものが使用できる。前記重合剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド(BPO)、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)等が使用でき、前記架橋剤としては、例えば、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、金属キレート架橋剤等が使用できる。これらはいずれか一種類でもよいし、二種類以上を併用してもよい。   When a liquid crystal polymer is used as the liquid crystal molecule, the liquid crystal monomer solution preferably contains a polymerization agent and a crosslinking agent. These polymerizing agent and crosslinking agent are not particularly limited, and for example, the following can be used. Examples of the polymerization agent include benzoyl peroxide (BPO) and azobisisobutyronitrile (AIBN). Examples of the crosslinking agent include isocyanate crosslinking agents, epoxy crosslinking agents, and metal chelate crosslinking. An agent can be used. Any one of these may be used, or two or more may be used in combination.

液晶モノマー溶液の塗工液は、例えば、前述した化学式(1)〜(16)の何れかで表される液晶モノマーを、適当な溶媒に溶解・分散することによって調製できる。前記溶媒としては、特に制限されないが、例えば、例えば、クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、ジクロロエタン、テトラクロロエタン、塩化メチレン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼン、オルソジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、フェノール、p−クロロフェノール、o−クロロフェノール、m−クレゾール、o−クレゾール、p−クレゾールなどのフェノール類、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、メトキシベンゼン、1,2−ジメトキシベンゼン等の芳香族炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン等のケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピルなどのエステル系溶媒、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、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、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、2−メチル−2,4−ペンタンジオールのようなアルコール系溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドのようなアミド系溶媒、アセトニトリル、ブチロニトリルのようなニトリル系溶媒、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンのようなエーテル系溶媒、あるいは二硫化炭素、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、酢酸エチルセロソルブ等が使用できる。これらの中でも好ましくは、トルエン、キシレン、メシチレン、MEK、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸プロピル、酢酸エチルセロソルブである。これらの溶媒は、例えば、一種類でもよいし、二種類以上を混合して使用してもよい。   The liquid crystal monomer solution coating solution can be prepared, for example, by dissolving and dispersing the liquid crystal monomer represented by any one of the above-described chemical formulas (1) to (16) in an appropriate solvent. Examples of the solvent include, but are not limited to, for example, halogenated hydrocarbons such as chloroform, dichloromethane, carbon tetrachloride, dichloroethane, tetrachloroethane, methylene chloride, trichloroethylene, tetrachloroethylene, chlorobenzene, and orthodichlorobenzene, phenol, p- Phenols such as chlorophenol, o-chlorophenol, m-cresol, o-cresol, p-cresol, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, mesitylene, methoxybenzene, 1,2-dimethoxybenzene, acetone , Ketone solvents such as methyl ethyl ketone (MEK), methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, ethyl acetate, butyl acetate, Ester solvents such as propyl acid, t-butyl alcohol, glycerin, ethylene glycol, triethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol, dipropylene glycol, 2-methyl-2,4-pentanediol Alcohol solvents, amide solvents such as dimethylformamide and dimethylacetamide, nitrile solvents such as acetonitrile and butyronitrile, ether solvents such as diethyl ether, dibutyl ether, tetrahydrofuran and dioxane, or carbon disulfide, ethyl cellosolve, Butyl cellosolve, ethyl acetate cellosolve, etc. can be used. Among these, toluene, xylene, mesitylene, MEK, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, ethyl acetate, butyl acetate, propyl acetate, and ethyl acetate cellosolve are preferable. These solvents may be, for example, one kind or a mixture of two or more kinds.

前記塗工液は、例えば、ロールコート法、スピンコート法、ワイヤバーコート法、ディップコート法、エクストルージョン法、カーテンコート法、スプレコート法等の従来公知の方法によって流動展開させればよく、この中でも、塗布効率の点からスピンコート、エクストルージョンコートが好ましい。   The coating liquid may be flow-deployed by a conventionally known method such as a roll coating method, a spin coating method, a wire bar coating method, a dip coating method, an extrusion method, a curtain coating method, a spray coating method, Of these, spin coating and extrusion coating are preferred from the viewpoint of coating efficiency.

液晶モノマー溶液の塗工液をプラスチックフィルムFの表面又は配向膜表面に塗布した後の加熱処理の温度条件は、例えば、用いる液晶モノマーの種類、具体的には液晶モノマーが液晶性を示す温度に応じて適宜決定できるが、通常40〜120℃の範囲であり、好ましくは50〜100℃の範囲であり、より好ましくは60〜90℃の範囲である。前記温度が40℃以上であれば、通常、十分に液晶モノマーを配向することができ、前記温度が120℃以下であれば、例えば、耐熱性の面においてプラスチックフィルムFの選択肢が広がることになる。   The temperature condition of the heat treatment after the coating liquid of the liquid crystal monomer solution is applied to the surface of the plastic film F or the alignment film is, for example, the type of the liquid crystal monomer to be used, specifically the temperature at which the liquid crystal monomer exhibits liquid crystallinity. Although it can determine suitably according to it, it is the range of 40-120 degreeC normally, Preferably it is the range of 50-100 degreeC, More preferably, it is the range of 60-90 degreeC. If the temperature is 40 ° C. or higher, the liquid crystal monomer can usually be sufficiently aligned, and if the temperature is 120 ° C. or lower, for example, the choice of the plastic film F is widened in terms of heat resistance. .

前記溶解する液晶化合物としては、塗工可能なものである限り特に制限されないが、例えば、棒状液晶化合物、平板状液晶化合物、或いは、これらの重合物が用いられる。より具体的には、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類、アルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類などの液晶化合物や、これらの重合物が好ましく用いられる。   The liquid crystal compound to be dissolved is not particularly limited as long as it can be applied. For example, a rod-like liquid crystal compound, a flat liquid crystal compound, or a polymer thereof is used. More specifically, azomethines, azoxys, cyanobiphenyls, cyanophenyl esters, benzoic acid esters, cyclohexanecarboxylic acid phenyl esters, cyanophenylcyclohexanes, cyano-substituted phenylpyrimidines, alkoxy-substituted phenylpyrimidines, Liquid crystal compounds such as phenyldioxanes, tolanes, alkenylcyclohexylbenzonitriles, and polymers thereof are preferably used.

以上のようにして、プラスチックフィルムFの表面又は配向膜表面に、液晶性分子を塗工し、当該塗工した液晶性分子を硬化又は固化することにより、プラスチックフィルムFのラビング方向に沿って液晶性分子が配向するため、形成された第1の光学補償層13の遅相軸B(図2参照)の方向は、プラスチックフィルムFのラビング方向と実質的に同一となる。   As described above, the liquid crystal molecules are applied to the surface of the plastic film F or the alignment film surface, and the applied liquid crystal molecules are cured or solidified, whereby liquid crystals are aligned along the rubbing direction of the plastic film F. Since the sex molecules are oriented, the direction of the slow axis B (see FIG. 2) of the formed first optical compensation layer 13 is substantially the same as the rubbing direction of the plastic film F.

<偏光子及び保護層の積層工程>
プラスチックフィルムF(基材12)のラビング処理を施さない側の面への偏光子11及び保護層(透明保護フィルム)15の積層は、本実施形態に係る光学素子10の製造方法における任意の適切な時点で実施することができる。例えば、偏光子11及び保護層15の積層は、下記の(1)〜(4)の時点で実施することができる。
(1)ラビング処理工程の前
偏光子11及び保護層15を予めプラスチックフィルムF(ラビング処理を施す前のプラスチックフィルムF)に積層しておく。そして、保護層15/偏光子11/プラスチックフィルムFからなる積層体のプラスチックフィルムF側の面にラビング処理を施す。
(2)ラビング処理工程と第1の光学補償層形成工程との間
プラスチックフィルムFにラビング処理工程を施した後、プラスチックフィルムFのラビング処理を施していない側の面に保護層15及び偏光子11を積層する。そして、保護層15/偏光子11/プラスチックフィルムFからなる積層体のプラスチックフィルムF側の面に第1の光学補償層13を形成する。
(3)第1の光学補償層形成工程と第2の光学補償層形成工程との間
プラスチックフィルムFにラビング処理工程を施した後、プラスチックフィルムFのラビング処理を施した側の面に第1の光学補償層13を形成する。そして、プラスチックフィルムF/第1の光学補償層13からなる積層体のプラスチックフィルムF側の面に保護層15及び偏光子11を積層する。さらに、保護層15/偏光子11/プラスチックフィルムF/第1の光学補償層13からなる積層体の第1の光学補償層13側の面に第2の光学補償層14を形成する。
(4)第2の光学補償層形成工程の後
プラスチックフィルムF/第1の光学補償層13/第2の光学補償層14からなる積層体を形成した後、この積層体のプラスチックフィルムF側の面に保護層15及び偏光子11を積層する。
<Lamination process of polarizer and protective layer>
Lamination of the polarizer 11 and the protective layer (transparent protective film) 15 on the surface of the plastic film F (base material 12) that is not subjected to the rubbing treatment is optional in the method for manufacturing the optical element 10 according to this embodiment. Can be implemented at any time. For example, lamination | stacking of the polarizer 11 and the protective layer 15 can be implemented at the time of following (1)-(4).
(1) Before the rubbing treatment step The polarizer 11 and the protective layer 15 are laminated in advance on the plastic film F (plastic film F before the rubbing treatment). And the rubbing process is given to the surface at the side of the plastic film F of the laminated body which consists of the protective layer 15 / polarizer 11 / plastic film F.
(2) Between the rubbing treatment step and the first optical compensation layer forming step After the rubbing treatment step is performed on the plastic film F, the protective layer 15 and the polarizer are formed on the surface of the plastic film F on which the rubbing treatment is not performed. 11 are stacked. Then, the first optical compensation layer 13 is formed on the surface of the laminate made of the protective layer 15 / polarizer 11 / plastic film F on the plastic film F side.
(3) Between the first optical compensation layer forming step and the second optical compensation layer forming step After the rubbing treatment step is performed on the plastic film F, the first surface is applied to the surface of the plastic film F on which the rubbing treatment is performed. The optical compensation layer 13 is formed. And the protective layer 15 and the polarizer 11 are laminated | stacked on the surface at the side of the plastic film F of the laminated body which consists of a plastic film F / 1st optical compensation layer 13. FIG. Further, the second optical compensation layer 14 is formed on the surface of the laminate composed of the protective layer 15 / polarizer 11 / plastic film F / first optical compensation layer 13 on the first optical compensation layer 13 side.
(4) After the second optical compensation layer forming step After forming a laminate composed of the plastic film F / first optical compensation layer 13 / second optical compensation layer 14, the plastic film F side of the laminate is formed. A protective layer 15 and a polarizer 11 are laminated on the surface.

偏光子11及び保護層15の積層方法としては、任意の適切な積層方法(例えば、接着)を用いることができる。接着は、任意の適切な接着剤又は粘着剤を用いて行われる。接着剤又は粘着剤の種類は、被着体(プラスチックフィルムF、偏光子11、保護層15)の種類に応じて適宜選択すればよい。接着剤の具体例としては、アクリル系、ビニルアルコール系、シリコーン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリエーテル系等のポリマー製接着剤、イソシアネート系接着剤、ゴム系接着剤等が挙げられる。粘着剤の具体例としては、アクリル系、ビニルアルコール系、シリコーン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリエーテル系、イソシアネート系、ゴム系等の粘着剤が挙げられる。   As a method of laminating the polarizer 11 and the protective layer 15, any appropriate laminating method (for example, adhesion) can be used. Adhesion is performed using any suitable adhesive or adhesive. What is necessary is just to select suitably the kind of adhesive agent or an adhesive according to the kind of to-be-adhered body (plastic film F, polarizer 11, protective layer 15). Specific examples of the adhesive include polymer adhesives such as acrylic, vinyl alcohol, silicone, polyester, polyurethane, and polyether, isocyanate adhesives, rubber adhesives, and the like. Specific examples of the pressure sensitive adhesive include acrylic, vinyl alcohol, silicone, polyester, polyurethane, polyether, isocyanate, and rubber pressure sensitive adhesives.

本実施形態に係る製造方法によれば、前述のように、プラスチックフィルムFのラビング処理工程において、ラビングロール4の傾斜角度を調整することにより、第1の光学補償層13の遅相軸Bを設定できるので、偏光子11として、長手方向に延伸された(すなわち、長手方向に吸収軸Aを有する)長尺の偏光フィルムを使用することができる。つまり、ラビング方向(配向方向)が長手方向に対して所定の角度をなすようにラビング処理が施された長尺のプラスチックフィルムFと、長尺の偏光フィルムとを、それぞれの長手方向を揃えて、ロール・ツー・ロール方式で連続的に貼り合わせることができる。従って、極めて優れた製造効率で光学素子10を得ることができる。さらに、本実施形態に係る製造方法によれば、プラスチックフィルムFや偏光子(偏光フィルム)11を長手方向に対して斜め方向に切り出して積層する必要がない。このため、切り出した各フィルムにおいて、配向方向や吸収軸の方向にばらつきが生じ難く、結果的に製品間で品質のばらつきが少ない光学素子10が得られる。さらに、切り出しによる廃棄物も生じないので、低コストで光学素子10を得ることができると共に、大型の光学素子10の製造も容易になる。   According to the manufacturing method according to the present embodiment, as described above, the slow axis B of the first optical compensation layer 13 is adjusted by adjusting the inclination angle of the rubbing roll 4 in the rubbing process of the plastic film F. Since it can set, the polarizer 11 can use the elongate polarizing film extended | stretched to the longitudinal direction (namely, which has the absorption axis A in a longitudinal direction). That is, a long plastic film F that has been rubbed so that a rubbing direction (orientation direction) forms a predetermined angle with respect to the longitudinal direction and a long polarizing film are aligned in the longitudinal direction. , Can be bonded continuously in a roll-to-roll manner. Therefore, the optical element 10 can be obtained with extremely excellent production efficiency. Furthermore, according to the manufacturing method which concerns on this embodiment, it is not necessary to cut out and laminate the plastic film F and the polarizer (polarizing film) 11 in the diagonal direction with respect to the longitudinal direction. For this reason, in each cut-out film, it is hard to produce dispersion | variation in the orientation direction and the direction of an absorption axis, and the optical element 10 with few dispersion | variation in quality between products as a result is obtained. Furthermore, since no waste is generated by cutting, the optical element 10 can be obtained at low cost, and the manufacture of the large optical element 10 is facilitated.

なお、別の実施形態として、保護層15/偏光子11/保護層15’からなる長尺の積層体の保護層15’の上に、接着剤又は粘着剤を介して第1の光学補償層13をプラスチックフィルムFから転写してもよい。   As another embodiment, the first optical compensation layer is formed on the protective layer 15 ′ of the long laminate composed of the protective layer 15 / polarizer 11 / protective layer 15 ′ via an adhesive or an adhesive. 13 may be transferred from the plastic film F.

<第2の光学補償層形成工程>
本工程では、前述のようにして形成された第1の光学補償層13上に、塗工によって形成された第2の光学補償層14が積層される。本工程では、まず最初に、第2の光学補償層14を形成する材料(具体的には、前述したような非液晶性材料が挙げられる。以下、適宜「光学補償層形成材料」という)を含有する塗工液を基材シートに塗工する。塗工方法としては、任意の適切な方法を採用することができる。塗工方法の具体例としては、スピンコート法、ロールコート法、フローコート法、プリント法、ディップコート法、流延成膜法、バーコート法、グラビア印刷法が挙げられる。
<Second optical compensation layer forming step>
In this step, the second optical compensation layer 14 formed by coating is laminated on the first optical compensation layer 13 formed as described above. In this step, first, a material for forming the second optical compensation layer 14 (specifically, a non-liquid crystalline material as described above is used. Hereinafter, the “optical compensation layer forming material” is appropriately referred to). The containing coating liquid is applied to the base sheet. Any appropriate method can be adopted as the coating method. Specific examples of the coating method include spin coating, roll coating, flow coating, printing, dip coating, casting film formation, bar coating, and gravure printing.

前記塗工液中の光学補償層形成材料の濃度は、前述した構成の第2の光学補償層14が得られ、且つ塗工可能である限りにおいて、任意の適切な濃度を採用することができる。例えば、前記塗工液は、溶媒100重量部に対して、光学補償層形成材料を好ましくは5〜50重量部、より好ましくは10〜40重量部含む。このような濃度範囲の塗工液は、塗工容易な粘度を有する。前記塗工液に用いられる溶媒は、光学補償層形成材料の種類に応じて適宜選択すればよい。使用可能な溶媒の具体例としては、前述した第1の光学補償層13を形成する際の塗工液に用いられる溶媒と同様のものが挙げられる。前記塗工液は、必要に応じて、安定剤、可塑剤、金属類等の種々の添加剤を更に含有してもよい。前記塗工液の塗工量は、第2の光学補償層14が1/4波長板として適切に機能し得るような厚み(前述のように、好ましくは1〜10μm、より好ましくは1.2〜6μm、最も好ましくは1.4〜3μm)となるように調整される。   As the concentration of the optical compensation layer forming material in the coating liquid, any appropriate concentration can be adopted as long as the second optical compensation layer 14 having the above-described configuration is obtained and can be applied. . For example, the coating liquid preferably contains 5 to 50 parts by weight, more preferably 10 to 40 parts by weight of the optical compensation layer forming material with respect to 100 parts by weight of the solvent. A coating solution having such a concentration range has a viscosity that allows easy coating. What is necessary is just to select the solvent used for the said coating liquid suitably according to the kind of optical compensation layer forming material. Specific examples of the solvent that can be used include the same solvents as those used in the coating liquid for forming the first optical compensation layer 13 described above. The coating liquid may further contain various additives such as a stabilizer, a plasticizer, and metals as necessary. The coating amount of the coating solution is such that the second optical compensation layer 14 can function properly as a quarter-wave plate (as described above, preferably 1 to 10 μm, more preferably 1.2). To 6 μm, most preferably 1.4 to 3 μm).

また、前記塗工液は、得られる第2の光学補償層14の光学特性が適切である限りにおいて、光学補償層形成材料とは異なる樹脂をさらに含有してもよい。このような樹脂としては、例えば、各種の汎用樹脂、エンジニアリングプラスチック、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等が挙げられる。このような樹脂を併用することにより、目的に応じた適切な機械的強度や耐久性を有する第2の光学補償層14を形成することが可能となる。   Further, the coating liquid may further contain a resin different from the optical compensation layer forming material as long as the optical characteristics of the obtained second optical compensation layer 14 are appropriate. Examples of such resins include various general-purpose resins, engineering plastics, thermoplastic resins, and thermosetting resins. By using such a resin in combination, it is possible to form the second optical compensation layer 14 having appropriate mechanical strength and durability according to the purpose.

前記塗工液を塗工する基材シートとしては、適切な第2の光学補償層14が得られる限りにおいて、任意の適切な基材シートを用いることができる。代表的には、前記基材シートは、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、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、環状又は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、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又はこれらの混合物から形成される。特に、ポリエチレンテレフタレートが好ましい。   Any appropriate base material sheet can be used as the base material sheet on which the coating liquid is applied as long as an appropriate second optical compensation layer 14 is obtained. Typically, the base sheet is made of a polyester polymer such as polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalate, a cellulose polymer such as diacetyl cellulose or triacetyl cellulose, a polycarbonate polymer, an acrylic polymer such as polymethyl methacrylate, polystyrene, Styrene polymers such as acrylonitrile / styrene copolymers, polyethylene, polypropylene, polyolefins having a cyclic or norbornene structure, olefin polymers such as ethylene / propylene copolymers, vinyl chloride polymers, amides such as nylon and aromatic polyamides Polymer, imide polymer, sulfone polymer, polyethersulfone polymer, polyetheretherketone polymer, polyphenylene sulfide polymer Mer, vinyl alcohol polymers, vinylidene chloride polymers, vinyl butyral polymers, arylate polymers, polyoxymethylene-based polymer, formed from an epoxy-based polymer, or a mixture thereof. In particular, polyethylene terephthalate is preferable.

基材シートには、必要に応じて、延伸処理や再結晶処理等が施される。基材シートの厚みは、好ましくは20〜100μm、より好ましくは30〜90μm、最も好ましくは30〜80μmとされる。このような範囲の厚みを有することにより、極めて薄い第2の光学補償層14を、後述する転写工程において良好に支持する強度が付与され、且つ、すべり性やロール走行性のような操作性も適切に維持される。   The base sheet is subjected to stretching treatment, recrystallization treatment, and the like as necessary. The thickness of the base sheet is preferably 20 to 100 μm, more preferably 30 to 90 μm, and most preferably 30 to 80 μm. By having a thickness in such a range, the strength to favorably support the very thin second optical compensation layer 14 in the transfer step described later is provided, and operability such as slipping property and roll running property is also provided. Maintained properly.

次に、前記基材シートに形成された光学補償層形成材料の溶液の塗工膜を乾燥させて、ポリマー層を形成する。このポリマー層が、最終的に第2の光学補償層14となる。乾燥方法としては、任意の適切な方法(例えば、自然乾燥、加熱乾燥、風乾)を用いることができる。適切な乾燥温度は、光学補償層形成材料の種類、溶媒の種類、目的とする第2の光学補償層14の光学特性等に応じて異なる。乾燥温度は、好ましくは20〜400℃、より好ましくは60〜300℃、最も好ましくは65〜250℃とされる。乾燥時間は、好ましくは0.5〜200分、より好ましくは1〜120分、最も好ましくは5〜100分とされる。乾燥は、一定温度で行ってもよく、温度を連続的又は段階的に変化させながら行ってもよい。   Next, the coating film of the solution of the optical compensation layer forming material formed on the substrate sheet is dried to form a polymer layer. This polymer layer finally becomes the second optical compensation layer 14. Any appropriate method (for example, natural drying, heat drying, air drying) can be used as the drying method. The appropriate drying temperature varies depending on the type of the optical compensation layer forming material, the type of solvent, the optical characteristics of the target second optical compensation layer 14, and the like. The drying temperature is preferably 20 to 400 ° C, more preferably 60 to 300 ° C, and most preferably 65 to 250 ° C. The drying time is preferably 0.5 to 200 minutes, more preferably 1 to 120 minutes, and most preferably 5 to 100 minutes. Drying may be performed at a constant temperature or may be performed while changing the temperature continuously or stepwise.

次に、上記のようにして得られたポリマー層を基材シートごと(すなわち、ポリマー層と基材シートとを一体として)加熱及び延伸し、基材シート上に第2の光学補償層14を形成する。延伸方法としては、任意の適切な方法(例えば、固定端延伸、自由端延伸)を採用することができる。延伸倍率は、延伸前の一体とされたポリマー層及び基材シートの長さに対して、好ましくは1.2〜3.0倍、より好ましくは1.3〜2.9倍、最も好ましくは1.3〜2.8倍とされる。このような範囲の延伸倍率であれば、第2の光学補償層14において、前述した所望するNz係数を得ることができる。延伸温度は、好ましくは120〜200℃、より好ましくは130〜190℃、最も好ましくは135〜180℃とされる。このような範囲に延伸温度を設定することにより、極めて大きな延伸倍率で延伸処理を施しても、得られる第2の光学補償層14の光学特性を安定して制御可能である。   Next, the polymer layer obtained as described above is heated and stretched together with the base sheet (that is, the polymer layer and the base sheet are integrated), and the second optical compensation layer 14 is formed on the base sheet. Form. Any appropriate method (for example, fixed end stretching or free end stretching) can be employed as the stretching method. The draw ratio is preferably 1.2 to 3.0 times, more preferably 1.3 to 2.9 times, most preferably with respect to the length of the integrated polymer layer and the base sheet before stretching. It is set to 1.3 to 2.8 times. When the draw ratio is in such a range, the above-described desired Nz coefficient can be obtained in the second optical compensation layer 14. The stretching temperature is preferably 120 to 200 ° C, more preferably 130 to 190 ° C, and most preferably 135 to 180 ° C. By setting the stretching temperature in such a range, the optical characteristics of the obtained second optical compensation layer 14 can be stably controlled even when a stretching process is performed at an extremely large stretching ratio.

延伸方向は、第2の光学補償層14に所望される遅相軸C(図2参照)の方向に応じて設定すればよい。ここで、前述のように、第1の光学補償層13の遅相軸B(図2参照)の方向を、偏光子11の吸収軸A(図2参照)に対して+21°≦α≦+24°又は−24°≦α≦−21°の角度αを成すように設定すると、所望する光学特性を得るためには、第2の光学補償層14の遅相軸Cと偏光子11の吸収軸Aとを実質的に直交させればよいことが分かった。遅相軸Cの方向はポリマー層及び基材シートの延伸方向に対応するため、ポリマー層及び基材シートの延伸は、その幅方向(長手方向に直交する方向。偏光子11の吸収軸Aに直交する方向)に行えばよい。つまり、偏光子11として長手方向に延伸された(すなわち、長手方向に吸収軸Aを有する)長尺の偏光フィルムを使用し、この長尺の偏光フィルムと、長尺のポリマー層及び基材シートとを、それぞれの長手方向を揃えて積層する場合には、ポリマー層及び基材シートの延伸を幅方向に行えば、第2の光学補償層14の遅相軸Cと偏光子11の吸収軸Aとが実質的に直交することになる。これにより、第2の光学補償層14の遅相軸Cを偏光子11の吸収軸Aと直交させるために、ポリマー層及び基材シートを長手方向に対して斜め方向に切り出す必要がなく、ロール・ツー・ロール方式で連続的に貼り合わせることができるため、製造効率を高めることが可能である。   The stretching direction may be set according to the direction of the slow axis C (see FIG. 2) desired for the second optical compensation layer 14. Here, as described above, the direction of the slow axis B (see FIG. 2) of the first optical compensation layer 13 is set to + 21 ° ≦ α ≦ + 24 with respect to the absorption axis A of the polarizer 11 (see FIG. 2). In order to obtain desired optical characteristics when the angle α is set to ° or −24 ° ≦ α ≦ −21 °, the slow axis C of the second optical compensation layer 14 and the absorption axis of the polarizer 11 are obtained. It has been found that A may be substantially orthogonal. Since the direction of the slow axis C corresponds to the stretching direction of the polymer layer and the substrate sheet, the stretching of the polymer layer and the substrate sheet is performed in the width direction (the direction orthogonal to the longitudinal direction. (Orthogonal direction). That is, a long polarizing film stretched in the longitudinal direction (that is, having an absorption axis A in the longitudinal direction) is used as the polarizer 11, and this long polarizing film, a long polymer layer, and a base sheet are used. Are aligned with each other in the longitudinal direction, the slow axis C of the second optical compensation layer 14 and the absorption axis of the polarizer 11 are obtained by stretching the polymer layer and the base sheet in the width direction. A is substantially orthogonal to A. Thereby, in order to make the slow axis C of the 2nd optical compensation layer 14 orthogonally cross with the absorption axis A of the polarizer 11, it is not necessary to cut out a polymer layer and a base material sheet in the diagonal direction with respect to a longitudinal direction, and roll -Manufacturing efficiency can be increased because the two-roll method allows continuous bonding.

次に、基材シート上に形成された第2の光学補償層14を第1の光学補償層13の表面に転写する。転写方法は、特に限定されるものではなく、例えば、基材シートに支持された第2の光学補償層14を接着剤を介して第1の光学補償層13と貼り合わせることによって行われる。前記接着剤としては、代表的には、硬化型接着剤を挙げることができる。硬化型接着剤の代表例としては、紫外線硬化型等の光硬化型接着剤、湿気硬化型接着剤、熱硬化型接着剤が挙げられる。熱硬化型接着剤の具体例としては、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、イソシアネート樹脂及びポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂系接着剤が挙げられる。湿気硬化型接着剤の具体例としては、イソシアネート樹脂系の湿気硬化型接着剤が挙げられる。湿気硬化型接着剤は、空気中の水分や被着体表面の吸着水、水酸基やカルボキシル基等の活性水素基等と反応して硬化するので、接着剤を塗工後、放置することによって自然に硬化させることができ、操作性に優れる。さらに、硬化のために加熱する必要がないので、第1及び第2の光学補償層13、14が、貼り合わせ(接着)の際に加熱されない。このため、加熱収縮の虞がなく、第1及び第2の光学補償層13、14が極めて薄い場合であっても、貼り合わせの際に割れ等が生じることを顕著に防止することが可能である。なお、イソシアネート樹脂系接着剤とは、ポリイソシアネート系接着剤、ポリウレタン樹脂接着剤の総称である。   Next, the second optical compensation layer 14 formed on the base sheet is transferred to the surface of the first optical compensation layer 13. The transfer method is not particularly limited. For example, the transfer is performed by bonding the second optical compensation layer 14 supported on the base sheet to the first optical compensation layer 13 via an adhesive. A typical example of the adhesive is a curable adhesive. Typical examples of the curable adhesive include a photocurable adhesive such as an ultraviolet curable adhesive, a moisture curable adhesive, and a thermosetting adhesive. Specific examples of the thermosetting adhesive include thermosetting resin adhesives such as urethane resin, epoxy resin, isocyanate resin, and polyimide resin. Specific examples of the moisture curable adhesive include isocyanate resin-based moisture curable adhesive. Moisture curable adhesives cure by reacting with moisture in the air, adsorbed water on the surface of the adherend, active hydrogen groups such as hydroxyl groups and carboxyl groups, and so on. It can be cured and has excellent operability. Furthermore, since it is not necessary to heat for hardening, the 1st and 2nd optical compensation layers 13 and 14 are not heated at the time of bonding (adhesion). For this reason, there is no risk of heat shrinkage, and even when the first and second optical compensation layers 13 and 14 are extremely thin, it is possible to remarkably prevent cracks and the like from occurring during bonding. is there. The isocyanate resin adhesive is a general term for polyisocyanate adhesives and polyurethane resin adhesives.

最後に、基材シートを第2の光学補償層14から剥離すれば、第1の光学補償層13と第2の光学補償層14との積層が完了し、本実施形態に係る光学素子10が得られる。   Finally, if the base sheet is peeled from the second optical compensation layer 14, the lamination of the first optical compensation layer 13 and the second optical compensation layer 14 is completed, and the optical element 10 according to this embodiment is completed. can get.

III.光学素子の用途
次に、光学素子10の用途について説明する。
III. Applications of Optical Element Next, applications of the optical element 10 will be described.

<光学素子の用途>
光学素子10は、各種の画像表示装置(例えば、液晶表示装置、自発光型表示装置)に好適に使用される。適用可能な画像表示装置の具体例としては、液晶表示装置、ELディスプレイ、プラズマディスプレイ(PD)、電界放出ディスプレイ(FED:Field Emission Display)が挙げられる。光学素子10を液晶表示装置に用いる場合には、例えば、黒表示における光漏れ防止や視野角補償に有用である。光学素子10は、VAモードの液晶セルを具備する液晶表示装置に好適に用いられ、反射型又は半透過反射型の液晶表示装置に特に好適に用いられる。また、光学素子10をELディスプレイに用いる場合には、例えば、電極反射防止に有用である。
<Applications of optical elements>
The optical element 10 is suitably used for various image display devices (for example, a liquid crystal display device and a self-luminous display device). Specific examples of the applicable image display device include a liquid crystal display device, an EL display, a plasma display (PD), and a field emission display (FED). When the optical element 10 is used in a liquid crystal display device, for example, it is useful for preventing light leakage and viewing angle compensation in black display. The optical element 10 is suitably used for a liquid crystal display device having a VA mode liquid crystal cell, and particularly suitably for a reflective or transflective liquid crystal display device. Moreover, when using the optical element 10 for EL display, it is useful for electrode reflection prevention, for example.

<画像表示装置>
本実施形態に係る光学素子10を適用した画像表示装置として、液晶表示装置を例に挙げて具体的に説明する。ここでは、液晶表示装置が具備する液晶パネルの構成について説明するに留めるが、液晶表示装置が具備するその他の構成については、目的に応じて任意の適切な構成を採用すればよい。
<Image display device>
As an image display device to which the optical element 10 according to the present embodiment is applied, a liquid crystal display device will be specifically described as an example. Here, only the configuration of the liquid crystal panel included in the liquid crystal display device will be described, but any other appropriate configuration may be adopted depending on the purpose for other configurations included in the liquid crystal display device.

前述のように、本実施形態に係る光学素子10は、VAモードの液晶セルを具備する液晶表示装置に好適に用いられ、その中でも特に反射型又は半透過反射型の液晶表示装置に好適に用いられる。図5は、本実施形態に係る光学素子10を適用した液晶パネルの概略構成を示す断面図である。図5に示す液晶パネル300は、反射型の液晶表示装置用の液晶パネルであり、液晶セル20と、液晶セル20の上側に配置された位相差板30と、位相差板30の上側に配置された光学素子10とを備える。   As described above, the optical element 10 according to the present embodiment is preferably used for a liquid crystal display device including a VA mode liquid crystal cell, and particularly preferably used for a reflective or transflective liquid crystal display device. It is done. FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a liquid crystal panel to which the optical element 10 according to the present embodiment is applied. A liquid crystal panel 300 shown in FIG. 5 is a liquid crystal panel for a reflective liquid crystal display device, and is arranged on the liquid crystal cell 20, the phase difference plate 30 disposed above the liquid crystal cell 20, and the phase difference plate 30. The optical element 10 is provided.

液晶セル20は、一対のガラス基板21、21’と、該基板21、21’間に配置された表示媒体としての液晶層22と、下基板21’の液晶層22側の面に設けられた反射電極23と、上基板21に設けられたカラーフィルター(図示せず)と、基板21、21’の間隔(セルギャップ)を制御するスペーサ24とを具備する。   The liquid crystal cell 20 is provided on a pair of glass substrates 21, 21 ′, a liquid crystal layer 22 as a display medium disposed between the substrates 21, 21 ′, and a surface of the lower substrate 21 ′ on the liquid crystal layer 22 side. The reflective electrode 23, a color filter (not shown) provided on the upper substrate 21, and a spacer 24 that controls the distance (cell gap) between the substrates 21 and 21 ′ are provided.

位相差板30としては、その目的や液晶セル20の配向モードに応じて、任意の適切な位相差板を採用することができる。ただし、その目的や液晶セル20の配向モードによっては、位相差板30を省略してもよい。また、本実施形態に係る光学素子10のみで良好な光学補償が行われる点からも、位相差板30を省略することが可能である。   As the retardation plate 30, any appropriate retardation plate can be adopted depending on the purpose and the alignment mode of the liquid crystal cell 20. However, the retardation plate 30 may be omitted depending on the purpose and the alignment mode of the liquid crystal cell 20. In addition, the phase difference plate 30 can be omitted from the viewpoint that good optical compensation is performed only by the optical element 10 according to the present embodiment.

液晶セル20がVAモードの場合、電圧が印加されていない状態で、液晶層22内の液晶分子は基板21、21’面に垂直に配向する。このような垂直配向は、垂直配向膜(図示せず)を形成した基板21、21’間に、負の誘電率異方性を有するネマティック液晶を配置することによって実現される。液晶分子が垂直に配向した状態で、光学素子10を通過した直線偏光を上基板21から液晶層22に入射させると、入射光は垂直配向している液晶分子の長軸の方向に沿って進む。液晶分子の長軸方向には複屈折が生じないため、入射光はその偏光状態を変えずに進み、反射電極23で反射して、再び液晶層22を通過し、上基板21から出射する。このとき、出射光の偏光状態は入射光の偏光状態と変わらないので、当該出射光は光学素子10を透過し、明状態の表示が得られる。   When the liquid crystal cell 20 is in the VA mode, the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 22 are aligned perpendicular to the surfaces of the substrates 21 and 21 'when no voltage is applied. Such vertical alignment is realized by disposing a nematic liquid crystal having negative dielectric anisotropy between the substrates 21 and 21 'on which a vertical alignment film (not shown) is formed. When the linearly polarized light that has passed through the optical element 10 is incident on the liquid crystal layer 22 from the upper substrate 21 in a state where the liquid crystal molecules are vertically aligned, the incident light travels along the major axis direction of the vertically aligned liquid crystal molecules. . Since birefringence does not occur in the major axis direction of the liquid crystal molecules, incident light travels without changing its polarization state, is reflected by the reflective electrode 23, passes through the liquid crystal layer 22 again, and is emitted from the upper substrate 21. At this time, since the polarization state of the emitted light is not different from the polarization state of the incident light, the emitted light is transmitted through the optical element 10 and a bright display is obtained.

一方、基板21、21’に設けられた電極間に電圧が印加されると、液晶層22内の液晶分子の長軸が基板21、21’面に平行に配向する。この状態の液晶層22に入射した直線偏光に対して液晶分子は複屈折性を示し、入射光の偏光状態は液晶分子の傾きに応じて変化する。所定の最大電圧を電極間に印加した時、反射電極23で反射し、上基板21から出射した光は、例えばその偏光方位が90°回転した直線偏光となるので、光学素子10で吸収され、暗状態の表示が得られる。そして、再び電圧が印加されていない状態にすると、配向規制力によって明状態の表示に戻すことができる。また、印加電圧を変化させて、液晶分子の傾きを制御することにより、光学素子10からの透過光の強度を変化させれば、階調表示が可能となる。   On the other hand, when a voltage is applied between the electrodes provided on the substrates 21 and 21 ', the major axes of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 22 are aligned parallel to the surfaces of the substrates 21 and 21'. The liquid crystal molecules exhibit birefringence with respect to the linearly polarized light incident on the liquid crystal layer 22 in this state, and the polarization state of the incident light changes according to the inclination of the liquid crystal molecules. When a predetermined maximum voltage is applied between the electrodes, the light reflected from the reflective electrode 23 and emitted from the upper substrate 21 is, for example, linearly polarized light whose polarization orientation is rotated by 90 °, and is thus absorbed by the optical element 10. A dark display is obtained. Then, when the voltage is not applied again, the display can be returned to the bright state by the orientation regulating force. Further, gradation display becomes possible by changing the intensity of transmitted light from the optical element 10 by changing the applied voltage to control the inclination of the liquid crystal molecules.

以下、実施例及び比較例を示すことにより、本発明の特徴をより一層明らかにする。   Hereinafter, the features of the present invention will be further clarified by showing examples and comparative examples.

<実施例1>
(1)配向基材の作製
ケン化処理を施したトリアセチルセルロースフィルムを基材とし、その基材表面に厚み1.0μmのポリビニルアルコール(PVA)を配向膜として形成したフィルムに対して、図3及び図4に示すラビング処理装置100を用いて、ラビング処理を施した。なお、搬送ベルト3表面の鏡面仕上げはRa=0.01μm、駆動ロール1、2の外径は550mm、フィルムの搬送速度は5m/min、各バックアップロール51の外径は全て90mm、隣接する各バックアップロール51の回転軸方向の中心間距離L1は全て80mm、各バックアップロール51の回転軸方向の幅L2は全て30mmとした。また、ラビングロール4(起毛布4aを含む)の半径は76.89mmとし、レーヨン製の起毛布を巻回したものを用いた。ラビングロール4の回転軸はフィルムの搬送方向に対して直角方向から22.5°傾斜させ、各バックアップロール51は、ラビングロール4の直下であって、上記回転軸と平行な直線に沿って配置した。ラビングロール4の回転数は1500rpm、押し込み量は0.4mmとした。なお、配向膜の厚み測定には、大塚電子製の分光光度計:MCPD2000を用いた。後述する実施例2、比較例1、2についても同様である。
<Example 1>
(1) Preparation of alignment substrate For a film in which a saponified triacetyl cellulose film is used as a substrate and polyvinyl alcohol (PVA) having a thickness of 1.0 μm is formed as an alignment film on the substrate surface. The rubbing process was performed using the rubbing apparatus 100 shown in FIG. The mirror finish on the surface of the transport belt 3 is Ra = 0.01 μm, the outer diameters of the drive rolls 1 and 2 are 550 mm, the transport speed of the film is 5 m / min, and the outer diameters of the backup rolls 51 are all 90 mm. The center-to-center distance L1 in the rotation axis direction of the backup rolls 51 is 80 mm, and the width L2 in the rotation axis direction of each backup roll 51 is 30 mm. The radius of the rubbing roll 4 (including the raised cloth 4a) was 76.89 mm, and a roll of a rayon raised cloth was used. The rotation axis of the rubbing roll 4 is inclined 22.5 ° from the direction perpendicular to the film transport direction, and each backup roll 51 is arranged directly below the rubbing roll 4 and along a straight line parallel to the rotation axis. did. The number of rotations of the rubbing roll 4 was 1500 rpm, and the pushing amount was 0.4 mm. For measuring the thickness of the alignment film, a spectrophotometer: MCPD2000 manufactured by Otsuka Electronics was used. The same applies to Example 2 and Comparative Examples 1 and 2 described later.

(2)第1の光学補償層/配向基材からなる積層体の作製
ネマチック液晶層を示す重合性液晶化合物(BASF社製:商品名「PaliocolorLC242」)10gと、この重合性液晶化合物に対する光重合開始剤(チバスペシャリティーケミカルズ社製:商品名「イルガキュア907」)0.5gとを、トルエン40gに溶解して、液晶組成物(塗工液)を調製した。
(2) Production of Laminate Consisting of First Optical Compensation Layer / Alignment Substrate 10 g of Polymerizable Liquid Crystal Compound Showing a Nematic Liquid Crystal Layer (manufactured by BASF: trade name “Pariocolor LC242”) and photopolymerization for this polymerizable liquid crystal compound 0.5 g of an initiator (manufactured by Ciba Specialty Chemicals: trade name “Irgacure 907”) was dissolved in 40 g of toluene to prepare a liquid crystal composition (coating liquid).

そして、前述のようにして作製した配向基材のラビング処理を施した配向膜表面に、上記の塗工液をバーコーターにより塗工した後、90℃で2分間加熱乾燥することにより、液晶を配向させた。このようにして形成された液晶層に、メタルハライドランプを用いて20mJ/cmの光を照射し、該液晶層を硬化させることによって、nx>ny=nzの屈折率特性を有する正の一軸フィルムである第1の光学補償層を形成した。第1の光学補償層の厚み及び面内の位相差値は、塗工液の塗工量を変化させることにより調整し、厚みは2.2μm、面内位相差値Re[590]は250nmであった。なお、第1の光学補償層の厚み測定には、大塚電子製の分光光度計:MCPD2000を用いた。また、第1の光学補償層の面内位相差値Re[590]は、自動複屈折測定装置(王子計測機器社製:自動複屈折計KOBRA31PR)により、測定温度23℃、測定波長590nmで、屈折率nx、ny、nzを計測し、この計測値から算出した。 And after apply | coating said coating liquid with the bar coater on the orientation film | membrane surface which gave the rubbing process of the orientation base material produced as mentioned above, a liquid crystal is obtained by heat-drying for 2 minutes at 90 degreeC. Oriented. A positive uniaxial film having a refractive index characteristic of nx> ny = nz by irradiating the liquid crystal layer thus formed with 20 mJ / cm 2 of light using a metal halide lamp and curing the liquid crystal layer. A first optical compensation layer was formed. The thickness of the first optical compensation layer and the in-plane retardation value are adjusted by changing the coating amount of the coating liquid, the thickness is 2.2 μm, and the in-plane retardation value Re [590] is 250 nm. there were. Note that a spectrophotometer: MCPD2000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. was used for measuring the thickness of the first optical compensation layer. Further, the in-plane retardation value Re [590] of the first optical compensation layer is measured with an automatic birefringence measuring apparatus (manufactured by Oji Scientific Instruments: automatic birefringence meter KOBRA31PR) at a measurement temperature of 23 ° C. and a measurement wavelength of 590 nm. Refractive indexes nx, ny and nz were measured and calculated from the measured values.

(3)第1の光学補償層/配向基材/偏光子/保護層からなる積層体の作製
ポリビニルアルコールフィルムを、ヨウ素を含む水溶液中で染色した後、ホウ酸を含む水溶液中で速比の異なるロール間にて6倍に一軸延伸して偏光子を作製した。この偏光子と、保護層としてのTACフィルム(厚み40μm)と、配向基材及び第1の光学補償層からなる積層体とを、接着剤を用いて積層(偏光子の吸収軸方向が長手方向となり、偏光子の吸収軸と第1の光学補償層の遅相軸との成す角度が22.5°又は−22.5°となる)し、第1の光学補償層/配向基材/偏光子/保護層からなる積層体を作製した。
(3) Preparation of laminate comprising first optical compensation layer / alignment substrate / polarizer / protective layer After a polyvinyl alcohol film is dyed in an aqueous solution containing iodine, a speed ratio is adjusted in an aqueous solution containing boric acid. A polarizer was produced by uniaxially stretching 6 times between different rolls. This polarizer, a TAC film (thickness 40 μm) as a protective layer, and a laminate composed of an alignment substrate and a first optical compensation layer are laminated using an adhesive (the absorption axis direction of the polarizer is the longitudinal direction). The angle between the absorption axis of the polarizer and the slow axis of the first optical compensation layer is 22.5 ° or -22.5 °), and the first optical compensation layer / alignment substrate / polarized light A laminate composed of a child / protective layer was produced.

(4)第2の光学補償層/基材シートからなる積層体の作製
溶媒としてメチルイソブチルケトンを用いて、2,2’−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン)及び2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル)から合成されたポリイミドを15重量%で調製した溶液を、厚み25μmで、基材シートとしての日本ゼオン社製:商品名「ゼオノア」(延伸前の厚みは100μm)に塗工し、120℃で5分間乾燥処理した。これにより得られたフィルムを、延伸温度140℃で、幅方向に自由端一軸延伸で1.4倍に延伸した。以上のようにして、第2の光学補償層/基材シートからなる積層体を作製した。
(4) Production of Laminate Consisting of Second Optical Compensation Layer / Base Material Sheet Using methyl isobutyl ketone as a solvent, 2,2′-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropane) and 2, A solution prepared by mixing 15% by weight of a polyimide synthesized from 2′-bis (trifluoromethyl) -4,4′-diaminobiphenyl) with a thickness of 25 μm manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd. as a base sheet: “Zeonor” (the thickness before stretching was 100 μm) was applied and dried at 120 ° C. for 5 minutes. The film thus obtained was stretched 1.4 times by free end uniaxial stretching in the width direction at a stretching temperature of 140 ° C. As described above, a laminate composed of the second optical compensation layer / base sheet was produced.

第2の光学補償層(ポリイミド層)単体の位相差値を王子計測機器社製:KOBRA21−ADHを使用して測定したところ、nx>ny>nzの関係を満足し、面内位相差値Re[590]は130nm、厚み方向位相差値Rth[590]は182nm、Nz係数は1.4であった。   When the retardation value of the second optical compensation layer (polyimide layer) alone was measured using KOBRA21-ADH manufactured by Oji Scientific Instruments, the relationship of nx> ny> nz was satisfied, and the in-plane retardation value Re [590] was 130 nm, the thickness direction retardation value Rth [590] was 182 nm, and the Nz coefficient was 1.4.

(5)光学素子の作製
第1の光学補償層/配向基材/偏光子/保護層からなる積層体と、第2の光学補償層/基材シートからなる積層体とを、ウレタン樹脂系接着剤(厚み5μm)を介して積層(偏光子の吸収軸方向が長手方向となり、偏光子の吸収軸と第2の光学補償層の遅相軸との成す角度が90°となる)し、最後に基材シートを剥離することで、第2の光学補償層/第1の光学補償層/配向基材/偏光子/保護層からなる光学素子を作製した。以上のようにして作製された光学素子の全体厚み(デジタルマイクロメータで測定)は、118μmであり、従来の同等の光学素子に比べて格段に薄くすることができた。
(5) Fabrication of optical element Urethane resin-based adhesion of a laminate comprising the first optical compensation layer / alignment substrate / polarizer / protective layer and a laminate comprising the second optical compensation layer / substrate sheet Laminated through the agent (thickness 5 μm) (the absorption axis direction of the polarizer is the longitudinal direction, and the angle between the absorption axis of the polarizer and the slow axis of the second optical compensation layer is 90 °), and finally By peeling the substrate sheet, an optical element composed of the second optical compensation layer / first optical compensation layer / alignment substrate / polarizer / protective layer was produced. The total thickness (measured with a digital micrometer) of the optical element produced as described above was 118 μm, which was much thinner than a conventional equivalent optical element.

<実施例2>
配向基材の作製に用いる基材として、ケン化処理を施したトリアセチルセルロースフィルムを使用し、その基材表面に厚み2.0μmのポリビニルアルコール(PVA)を配向膜として形成したフィルムに対してラビング処理を施したこと以外は、実施例1に準じて光学素子を作製した。作製された光学素子の全体厚み(デジタルマイクロメータで測定)は、119μmであり、従来の同等の光学素子に比べて格段に薄くすることができた。
<Example 2>
For a film in which a saponified triacetyl cellulose film is used as a substrate used for the preparation of an alignment substrate, and a polyvinyl alcohol (PVA) having a thickness of 2.0 μm is formed as an alignment film on the surface of the substrate. An optical element was produced according to Example 1 except that the rubbing treatment was performed. The total thickness (measured with a digital micrometer) of the manufactured optical element was 119 μm, which was much thinner than a conventional equivalent optical element.

<比較例1>
ラビング処理において、図6に示すラビング処理装置100A(搬送ベルト3の下面を、互いに略平行に配設され、搬送ベルト3の搬送方向に沿って回転する複数(5本)の棒状のバックアップロール5Aで支持する構成)を用いたこと以外は、実施例1に準じて光学素子を作製した。
<Comparative Example 1>
In the rubbing process, a rubbing apparatus 100A shown in FIG. 6 (a plurality of (five) rod-shaped backup rolls 5A that are arranged substantially parallel to each other on the lower surface of the conveyor belt 3 and rotate along the conveying direction of the conveyor belt 3) An optical element was produced in accordance with Example 1 except that the structure supported by 1) was used.

<比較例2>
ラビング処理において、図6に示すラビング処理装置100Aを用いたこと以外は、実施例2に準じて光学素子を作製した。
<Comparative example 2>
In the rubbing process, an optical element was manufactured according to Example 2 except that the rubbing apparatus 100A shown in FIG. 6 was used.

<評価結果>
(1)搬送ベルトの平坦度評価
実施例及び比較例で用いたラビング処理装置について、搬送ベルト3の平坦度を評価した。具体的には、ラビングロール4の回転軸方向に沿った複数の箇所で、ラビングロール4と搬送ベルト3との間の隙間の寸法を隙間ゲージを用いて順次測定した。そして、ラビングロール4の回転軸方向に沿って測定した隙間の最大値と最小値との差を、搬送ベルト3表面の平坦度として評価した。
<Evaluation results>
(1) Flatness evaluation of conveyance belt The flatness of the conveyance belt 3 was evaluated about the rubbing processing apparatus used in the Example and the comparative example. Specifically, the dimension of the gap between the rubbing roll 4 and the conveying belt 3 was sequentially measured at a plurality of locations along the rotation axis direction of the rubbing roll 4 using a gap gauge. Then, the difference between the maximum value and the minimum value of the gap measured along the rotation axis direction of the rubbing roll 4 was evaluated as the flatness of the surface of the conveyor belt 3.

上記評価の結果、比較例で用いたラビング処理装置100Aでは平坦度が130μmであったのに対し、実施例で用いたラビング処理装置100では平坦度が50μmであり、搬送ベルト3の平坦度が向上することが分かった。   As a result of the evaluation, the rubbing processing apparatus 100A used in the comparative example had a flatness of 130 μm, whereas the rubbing processing apparatus 100 used in the example had a flatness of 50 μm, and the flatness of the conveyor belt 3 was It turns out that it improves.

(2)輝点個数の評価
互いの吸収軸が直交するように配置した2枚の偏光板の間に、実施例1、2及び比較例1、2において作製した第1の光学補償層/配向基材からなる積層体を挟み、視認側の偏光板の吸収軸と積層体の遅相軸(第1の光学補償層の遅相軸)とが平行になるように積層した状態で目視することにより、視認できた輝点の個数を評価した。なお、輝点個数は、積層体表面の10cm×10cmの領域で計数し、この個数を1m2当たりの個数に比例換算して評価した。また、第1の光学補償層/配向基材からなる積層体について視認できた輝点は、光学素子を作製した後にもほぼ残存することを確認した。
(2) Evaluation of the number of bright spots The first optical compensation layer / alignment substrate produced in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 between two polarizing plates arranged so that their absorption axes are orthogonal to each other By sandwiching the laminate consisting of the above, and visually observing in a state where the absorption axis of the polarizing plate on the viewing side and the slow axis of the laminate (the slow axis of the first optical compensation layer) are parallel, The number of bright spots that were visible was evaluated. The number of bright spots was counted in a 10 cm × 10 cm region on the surface of the laminate, and this number was evaluated by proportionally converting the number per 1 m 2. In addition, it was confirmed that the bright spots that were visible for the laminate comprising the first optical compensation layer / alignment substrate remained substantially after the optical element was produced.

(3)コントラストの評価
実施例及び比較例で作製した光学素子を、VAモードの液晶セルを具備する市販の液晶パネルに実装し、コントラストを評価した。具体的には、第1の光学補償層の遅相軸と偏光子の吸収軸との成す角度が+22.5°の光学素子を、粘着剤を介して液晶パネルの上側に貼り合わせた。次に、第1の光学補償層の遅相軸と偏光子の吸収軸との成す角度が−22.5°の光学素子を、粘着剤を介して液晶パネルの下側に貼り合わせた。この際、上側に貼り合わせた光学素子における偏光子の吸収軸と、下側に貼り合わせた光学素子における偏光子の吸収軸との成す角度が90°となるようにした。そして、液晶パネルの黒表示及び白表示における輝度をトプコン製輝度計:BM−5で測定し、白表示の輝度と黒表示の輝度との比をコントラストとして評価した。
(3) Evaluation of contrast The optical elements produced in Examples and Comparative Examples were mounted on a commercially available liquid crystal panel having a VA mode liquid crystal cell, and the contrast was evaluated. Specifically, an optical element having an angle of + 22.5 ° formed between the slow axis of the first optical compensation layer and the absorption axis of the polarizer was bonded to the upper side of the liquid crystal panel with an adhesive. Next, an optical element having an angle between the slow axis of the first optical compensation layer and the absorption axis of the polarizer of −22.5 ° was bonded to the lower side of the liquid crystal panel with an adhesive. At this time, the angle formed between the absorption axis of the polarizer in the optical element bonded to the upper side and the absorption axis of the polarizer in the optical element bonded to the lower side was set to 90 °. Then, the luminance in black display and white display of the liquid crystal panel was measured with a Topcon luminance meter: BM-5, and the ratio between the luminance of white display and the luminance of black display was evaluated as contrast.

上記(2)及び(3)の評価結果を表1に示す。

Figure 2008151961
Table 1 shows the evaluation results of the above (2) and (3).
Figure 2008151961

表1に示すように、実施例1、2及び比較例1、2に係る光学素子の何れを用いても、黒表示における光漏れが抑制された結果、実用レベルで問題のない550のコントラストが得られた。これは、実施例及び比較例に係る光学素子の何れも、nx>ny=nzの屈折率特性を有する第1の光学補償層と、nx>ny>nzの屈折率特性を有すると共に、Nz係数が1.2≦Nz≦2を満足する第2の光学補償層とが積層され、第1の光学補償層側に配置された偏光子の吸収軸と、第1の光学補償層及び第2の光学補償層の各遅相軸との成す角度が特定の範囲に設定されているためである。ただし、実施例1、2の場合、比較例1、2に比べて、輝点の発生を抑制できることが分かった。これは、前述のように、実施例で用いたラビング処理装置の搬送ベルトの平坦度が比較例に比べて向上しているため、安定した状態で基材にラビング処理を施すことが可能となり、基材に均一な配向特性を付与することができたことが原因であると考えられる。   As shown in Table 1, using any of the optical elements according to Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, as a result of suppressing light leakage in black display, a contrast of 550 having no problem at a practical level is obtained. Obtained. Both of the optical elements according to Examples and Comparative Examples have a first optical compensation layer having a refractive index characteristic of nx> ny = nz, a refractive index characteristic of nx> ny> nz, and an Nz coefficient. Is laminated with a second optical compensation layer satisfying 1.2 ≦ Nz ≦ 2, and the absorption axis of the polarizer disposed on the first optical compensation layer side, the first optical compensation layer and the second optical compensation layer This is because the angle formed with each slow axis of the optical compensation layer is set in a specific range. However, in the case of Examples 1 and 2, it was found that generation of bright spots can be suppressed as compared with Comparative Examples 1 and 2. As described above, since the flatness of the conveyance belt of the rubbing treatment apparatus used in the examples is improved as compared with the comparative example, it becomes possible to perform the rubbing treatment on the base material in a stable state. This is considered to be due to the fact that uniform orientation characteristics could be imparted to the substrate.

図1は、本発明に係る製造方法によって製造される光学フィルムを具備する光学素子の概略構成を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an optical element including an optical film manufactured by the manufacturing method according to the present invention. 図2は、図1に示す光学素子を構成する各層の吸収軸と遅相軸との関係を説明する分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view for explaining the relationship between the absorption axis and the slow axis of each layer constituting the optical element shown in FIG. 図3は、本発明に係る光学フィルムの製造方法におけるラビング処理工程を実施するためのラビング処理装置の概略構成を示す正面図である。FIG. 3 is a front view showing a schematic configuration of a rubbing treatment apparatus for performing a rubbing treatment step in the method for producing an optical film according to the present invention. 図4は、図3に示すバックアップロール機構の概略構成を示す図であり、図4(a)は平面図を、図4(b)はバックアップロール近傍の斜視図を、図4(c)はフィルムの搬送方向から見た図をそれぞれ示す。4 is a diagram showing a schematic configuration of the backup roll mechanism shown in FIG. 3. FIG. 4 (a) is a plan view, FIG. 4 (b) is a perspective view in the vicinity of the backup roll, and FIG. The figure seen from the conveyance direction of a film is shown, respectively. 図5は、図1に示す光学素子を適用した液晶パネルの概略構成を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a liquid crystal panel to which the optical element shown in FIG. 1 is applied. 図6は、本発明の比較例に係るラビング処理装置の概略構成を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a schematic configuration of a rubbing apparatus according to a comparative example of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1,2…駆動ロール
3…搬送ベルト
4…ラビングロール
4a…起毛布
5…バックアップロール機構
10…光学素子
11…偏光子
12…基材
13…第1の光学補償層
14…第2の光学補償層
15…保護層
51…バックアップロール
52…台座部
53…支持部
56…連結機構
100…ラビング装置
200…光学フィルム
300…液晶パネル
F…プラスチックフィルム
M…モータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 ... Drive roll 3 ... Conveyor belt 4 ... Rubbing roll 4a ... Raised cloth 5 ... Backup roll mechanism 10 ... Optical element 11 ... Polarizer 12 ... Base material 13 ... 1st optical compensation layer 14 ... 2nd optical compensation Layer 15 ... Protective layer 51 ... Backup roll 52 ... Base part 53 ... Support part 56 ... Connection mechanism 100 ... Rubbing device 200 ... Optical film 300 ... Liquid crystal panel F ... Plastic film M ... Motor

Claims (6)

長尺のプラスチックフィルムの表面をプラスチックフィルムの搬送方向に対して直角方向から回転軸を傾斜させたラビングロールによって擦るラビング処理工程と、
前記ラビング処理工程を経たプラスチックフィルムの表面に液晶性分子を塗工し、該塗工した液晶性分子を固定して、前記プラスチックフイルム上にnx>ny=nzの屈折率特性を有する第1の光学補償層を形成する第1の光学補償層形成工程と、
前記第1の光学補償層上に、nx>ny>nzの屈折率特性を有すると共に、Nz係数が1.2≦Nz≦2を満足する、塗工によって形成された第2の光学補償層を積層する第2の光学補償層形成工程とを含み、
前記ラビング処理工程において、金属表面を有する搬送ベルトによって前記長尺のプラスチックフィルムを支持して搬送すると共に、前記プラスチックフィルムを支持する搬送ベルトの下面を支持するバックアップロール機構を配設し、
前記バックアップロール機構は、前記搬送ベルトの搬送方向に沿ってそれぞれ回転する複数のバックアップロールを備え、
前記複数の各バックアップロールは、前記ラビングロールの直下であって、前記ラビングロールの回転軸と略平行な直線に沿って配設されていることを特徴とする光学フィルムの製造方法。
A rubbing treatment step in which the surface of the long plastic film is rubbed by a rubbing roll having a rotation axis inclined from a direction perpendicular to the plastic film conveyance direction;
First, a liquid crystal molecule is applied to the surface of the plastic film that has undergone the rubbing treatment process, the applied liquid crystal molecule is fixed, and the first refractive index characteristic of nx> ny = nz is formed on the plastic film. A first optical compensation layer forming step of forming an optical compensation layer;
A second optical compensation layer formed by coating having a refractive index characteristic of nx>ny> nz and an Nz coefficient of 1.2 ≦ Nz ≦ 2 on the first optical compensation layer. A second optical compensation layer forming step of laminating,
In the rubbing treatment step, the long plastic film is supported and transported by a transport belt having a metal surface, and a backup roll mechanism that supports the lower surface of the transport belt that supports the plastic film is disposed.
The backup roll mechanism includes a plurality of backup rolls that respectively rotate along the conveyance direction of the conveyance belt,
Each of the plurality of backup rolls is disposed immediately below the rubbing roll and along a straight line substantially parallel to the rotation axis of the rubbing roll.
前記第1の光学補償層は1/2波長板として機能し、前記第2の光学補償層は1/4波長板として機能することを特徴とする請求項1に記載の光学フィルムの製造方法。   2. The method for producing an optical film according to claim 1, wherein the first optical compensation layer functions as a half-wave plate, and the second optical compensation layer functions as a quarter-wave plate. 前記光学フィルムは、バーティカル・アライメント(VA)モードの液晶セルを具備する液晶表示装置に用いられることを特徴とする請求項1又は2に記載の光学フィルムの製造方法。   The method for producing an optical film according to claim 1, wherein the optical film is used in a liquid crystal display device including a vertical alignment (VA) mode liquid crystal cell. 前記第2の光学補償層は、ポリイミド、ポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリアミドイミド及びポリエステルイミドからなる群から選択される少なくとも1つのポリマーから形成されることを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の光学フィルムの製造方法。   The second optical compensation layer is formed of at least one polymer selected from the group consisting of polyimide, polyamide, polyetherketone, polyamideimide, and polyesterimide. The manufacturing method of the optical film of description. 前記バックアップロール機構は、
前記ラビングロールの回転軸と略平行な直線に沿って配設された台座部と、
前記搬送ベルト表面の法線周りに回転可能に前記台座部上に軸支された複数の支持部とを更に備え、
前記複数の各バックアップロールは、前記複数の各支持部に前記搬送ベルトの搬送方向に沿って回転可能に軸支されていることを特徴とする請求項1から4の何れかに記載の光学フィルムの製造方法。
The backup roll mechanism is
A pedestal portion disposed along a straight line substantially parallel to the rotation axis of the rubbing roll;
A plurality of support portions pivotally supported on the pedestal portion so as to be rotatable around a normal line of the surface of the conveyor belt;
5. The optical film according to claim 1, wherein each of the plurality of backup rolls is pivotally supported by the plurality of support portions so as to be rotatable along a conveyance direction of the conveyance belt. Manufacturing method.
前記バックアップロール機構は、前記ラビングロールの回転軸を前記搬送ベルトの搬送方向に対して直角方向から傾斜させた場合に、これに伴って前記台座部も傾斜するように前記ラビングロールと前記台座部とを連結する連結機構を更に備えることを特徴とする請求項1から5の何れかに記載の光学フィルムの製造方法。   The backup roll mechanism includes the rubbing roll and the pedestal portion so that when the rotation axis of the rubbing roll is inclined from a direction perpendicular to the conveying direction of the conveying belt, the pedestal portion is also inclined accordingly. The method for manufacturing an optical film according to claim 1, further comprising a connecting mechanism that connects the two.
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