JP2011227429A - 光学フィルムの製造方法、光学フィルムおよび画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 工程数が少なく、かつ、異物の混入が低減された、生産性の高いｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの屈折率分布を有する複屈折層を含む光学フィルムの製造方法を提供する。
【解決手段】 複屈折層を含む光学フィルムの製造方法であって、収縮性フィルム上に、ノルボルネン樹脂、ポリカーボネート樹脂、セルロース樹脂、ポリアミドおよびポリウレタンからなる群から選択される少なくとも一種の樹脂を含む複屈折層形成材料を直接塗布して塗膜を形成する塗膜形成工程と、前記収縮性フィルムの収縮により前記塗膜を収縮させる収縮工程と、前記収縮性フィルムと前記塗膜との積層体を前記塗膜の収縮方向と直交する方向に延伸する延伸工程とを含み、前記収縮工程および前記延伸工程により、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの屈折率分布を有する複屈折層を形成することを特徴とする。
【選択図】 なし

Description

本発明は、光学フィルムの製造方法、光学フィルムおよび画像表示装置に関する。

携帯電話やパソコン、液晶テレビ等の種々の画面表示に複屈折性を利用した高コントラストな液晶表示装置（ＬＣＤ）が使用されている。近年、ＬＣＤは、高精細化が進み、用途も多岐にわたっている。それに伴い、ＬＣＤには、視野角の拡大等の表示品質の向上が求められている。前記視野角の拡大には、例えば、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの屈折率分布を有する光学フィルムが用いられる。前記光学フィルムの製造方法として、樹脂フィルムの片面または両面に、アクリル系粘着剤等を介して収縮性フィルムを接着して積層体を形成し、前記積層体を加熱延伸処理するとともに、前記延伸方向と直交する方向に収縮力を付与する方法が提案されている（特許文献１）。

特開平５−１５７９１１号公報

しかし、前記製造方法は、樹脂フィルムの製造工程、収縮フィルムへの粘着剤の塗工工程、樹脂フィルムと収縮性フィルムとの貼り合せ工程、延伸収縮工程、収縮性フィルムの剥離工程と、多くの工程を必要とし、生産性が低い。また、前記製造方法では、前記貼り合せ工程において、貼り合せ不良や異物混入が生じ、より生産性が低下する。そして、前記製造方法では、前記剥離工程において、糊残りが生じ、より生産性が低下する。さらに、前記製造方法では、粘着特性の不良、例えば、粘着力の不均一性や剥れによって配向性不良が生じ、光学フィルムの品質が低下する。

そこで、本発明は、工程数が少なく、かつ、異物の混入が低減された、生産性の高いｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの屈折率分布を有する複屈折層を含む光学フィルムの製造方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の光学フィルムの製造方法は、
複屈折層を含む光学フィルムの製造方法であって、
収縮性フィルム上に、ノルボルネン樹脂、ポリカーボネート樹脂、セルロース樹脂、ポリアミドおよびポリウレタンからなる群から選択される少なくとも一種の樹脂を含む複屈折層形成材料を直接塗布して塗膜を形成する塗膜形成工程と、
前記収縮性フィルムの収縮により前記塗膜を収縮させる収縮工程と、
前記収縮性フィルムと前記塗膜との積層体を前記収縮方向と直交する方向に延伸する延伸工程とを含み、
前記収縮工程および前記延伸工程により、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの屈折率分布を有する複屈折層を形成することを特徴とする。

ｎｘ：前記複屈折層の面内で屈折率が最大となる方向（遅相軸方向）の屈折率
ｎｙ：前記複屈折層の面内で前記ｎｘの方向と直交する方向（進相軸方向）の屈折率
ｎｚ：前記ｎｘおよび前記ｎｙの各方向に対し直交する前記複屈折層の厚み方向の屈折率

本発明の製造方法では、収縮性フィルム上に、粘着剤等を介することなく、複屈折層形成材料を直接塗布する。このため、本発明によれば、従来の製造方法における樹脂フィルムと収縮性フィルムとの貼り合せ工程がなくなり、生産性が高まる。さらに、本発明によれば、前記貼り合せ工程がないため、貼り合せ不良や異物の混入が低減され、より生産性が高まる。また、本発明によれば、粘着特性の不良による配向不良も生じないため、高品質の光学フィルムを提供することができる。なお、本発明によれば、工程数が少なく、異物の混入も低減することから、配向軸精度の高い光学フィルムが得られるという付随的効果も奏する。

図１は、本発明の光学フィルムの構成の一例を示す断面図である。 図２は、異物が混入した光学フィルムを示す写真である。 図３は、輝点が観測された積層偏光板を示す写真である。

本発明において、「直交」は、実質的に直交している場合を含み、前記実質的に直交している場合とは、例えば、９０°±２°の範囲であり、好ましくは、９０°±１°の範囲である。

本発明の製造方法において、前記延伸工程における前記積層体の延伸倍率が、１．０１〜３．０倍の範囲であることが好ましく、より好ましくは、１．０５〜２．０倍の範囲であり、さらに好ましくは、１．１０〜１．５０倍の範囲である。

本発明の製造方法において、前記収縮工程における前記塗膜の収縮倍率が、０．５０〜０．９９倍の範囲であることが好ましく、より好ましくは、０．６０〜０．９５倍の範囲であり、さらに好ましくは、０．６５〜０．９０倍の範囲である。

本発明の製造方法において、前記収縮性フィルムが、アクリル樹脂、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート樹脂、ノルボルネン樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、セルロース樹脂、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリイミド、ポリアクリル、アセテート樹脂、ポリアリレート、ポリビニルアルコールおよび液晶ポリマーからなる群から選択される少なくとも一種の形成材料から形成された延伸フィルムであることが好ましい。

本発明の製造方法では、前記収縮工程において、加熱により、前記収縮性フィルムを収縮させることが好ましい。

本発明の光学フィルムは、複屈折層を含む光学フィルムであって、前記本発明の製造方法により製造されることを特徴とする。

本発明の光学フィルムにおいて、複屈折層の正面位相差が、１００〜５００ｎｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは、１００〜３００ｎｍの範囲であり、さらに好ましくは、１３０〜２９０ｎｍの範囲である。前記正面位相差は、前記複屈折層の面内で屈折率が最大となる方向（遅相軸方向）の屈折率をｎｘ、前記複屈折層の面内で前記ｎｘと直交する方向（進相軸方向）の屈折率をｎｙ、前記複屈折層の厚みをｄ（ｎｍ）としたとき、（ｎｘ−ｎｙ）×ｄにより算出される。

本発明の画像表示装置は、光学フィルムを含む画像表示装置であって、前記光学フィルムが、前記本発明の光学フィルムであることを特徴とする。

つぎに、本発明について詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の記載により制限されない。

本発明の光学フィルムは、収縮性フィルム上に、複屈折層形成材料を直接塗布して塗膜を形成し、前記収縮性フィルムの収縮により前記塗膜を収縮させ、前記収縮性フィルムと前記塗膜との積層体を前記収縮方向と直交する方向に延伸することにより製造される。

前記収縮性フィルムの形成材料としては、特に制限されないが、後述の延伸収縮処理に適していることから、熱可塑性樹脂が好ましい。具体的には、例えば、アクリル樹脂、ポリエチレンやポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のポリエステル樹脂、ポリアミド、ポリカーボネート樹脂、ノルボルネン樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、トリアセチルセルロース等のセルロース樹脂、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリイミド、ポリアクリル、アセテート樹脂、ポリアリレート、ポリビニルアルコール、およびこれらの混合物等があげられる。また、液晶ポリマー等も使用できる。前記収縮性フィルムは、１種または２種以上の前記形成材料から形成された一軸または二軸の延伸フィルムであることが好ましい。前記収縮性フィルムは、例えば、市販品を用いてもよい。前記市販品としては、例えば、東洋紡績（株）製の「スペースクリーン」、グンゼ（株）製の「ファンシーラップ」、東レ（株）製の「トレファン」、東レ（株）製の「ルミラー」、ＪＳＲ（株）製の「アートン」、日本ゼオン（株）製の「ゼオノア」、旭化成（株）製の「サンテック」等があげられる。

前記収縮性フィルムの厚みは、特に制限されないが、例えば、１０〜３００μｍの範囲であり、好ましくは、２０〜２００μｍの範囲であり、より好ましくは、４０〜１５０μｍの範囲である。前記収縮性フィルムの表面には、前記複屈折層との密着性向上等を目的に、表面処理を施してもよい。前記表面処理としては、例えば、クロム酸処理、オゾン暴露、火炎暴露、高圧電撃暴露、イオン化放射線処理等の化学的または物理的処理があげられる。また、前記収縮性フィルム表面には、下塗り剤（例えば、粘着物質）の塗布によるプライマー層が形成されていてもよい。

前記複屈折層形成材料は、ノルボルネン樹脂、ポリカーボネート樹脂、セルロース樹脂、ポリアミドおよびポリウレタンからなる群から選択される少なくとも一種の樹脂を含む。

前記ノルボルネン樹脂は、光弾性係数の絶対値（Ｃ［λ］、前記λは、例えば、５９０ｎｍとすることができる）が小さいという特徴を有する。前記ノルボルネン樹脂の波長５９０ｎｍにおける光弾性係数の絶対値（Ｃ［５９０］）は、好ましくは、１×１０^−１２ｍ^２／Ｎ〜１×１０^−１１ｍ^２／Ｎの範囲である。本発明において、「ノルボルネン樹脂」とは、出発原料（モノマー）の一部または全部に、ノルボルネン環を有するノルボルネン系モノマーを用いて得られる（共）重合体をいう。前記「（共）重合体」は、ホモポリマーまたは共重合体（コポリマー）を表す。

前記ノルボルネン樹脂は、出発原料としてノルボルネン環（ノルボルナン環に二重結合を有するもの）を有するノルボルネン系モノマーが用いられる。前記ノルボルネン樹脂は、（共）重合体の状態では、構成単位にノルボルナン環を有していても、有していなくてもよい。（共）重合体の状態で、構成単位にノルボルナン環を有するノルボルネン樹脂は、例えば、テトラシクロ［４．４．１^２，５．１^７，１０．０］デカ−３−エン、８−メチルテトラシクロ［４．４．１^２，５．１^７，１０．０］デカ−３−エン、８−メトキシカルボニルテトラシクロ［４．４．１^２，５．１^７，１０．０］デカ−３−エン等があげられる。（共）重合体の状態で、構成単位にノルボルナン環を有さないノルボルネン樹脂は、例えば、開裂により５員環となるモノマーを用いて得られる（共）重合体である。前記開裂により５員環となるモノマーとしては、例えば、ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、５−フェニルノルボルネン等やそれらの誘導体等があげられる。前記ノルボルネン樹脂が共重合体である場合、その分子の配列状態は、特に限定されず、ランダム共重合体であってもよいし、ブロック共重合体であってもよいし、グラフト共重合体であってもよい。

前記ノルボルネン樹脂としては、例えば、（ａ）ノルボルネン系モノマーの開環（共）重合体に水素添加した樹脂、（ｂ）ノルボルネン系モノマーを付加（共）重合させた樹脂等があげられる。前記ノルボルネン系モノマーの開環共重合体に水素添加した樹脂は、１種以上のノルボルネン系モノマーと、α−オレフィン類、シクロアルケン類および非共役ジエン類の少なくとも一つとの開環共重合体に水素添加した樹脂を包含する。前記ノルボルネン系モノマーを付加共重合させた樹脂は、１種以上のノルボルネン系モノマーと、α−オレフィン類、シクロアルケン類および非共役ジエン類の少なくとも一つとを付加共重合させた樹脂を包含する。

前記ノルボルネン系モノマーの開環（共）重合体に水素添加した樹脂は、例えば、ノルボルネン系モノマー等をメタセシス反応させて、開環（共）重合体を得、さらに、前記開環（共）重合体に水素添加して得ることができる。具体的には、例えば、特開平１１−１１６７８０号公報の段落［００５９］〜［００６０］に記載の方法、特開２００１−３５００１７号公報の［００３５］〜［００３７］に記載の方法等が挙げられる。前記ノルボルネン系モノマーを付加（共）重合させた樹脂は、例えば、特開昭６１−２９２６０１号公報の実施例１に記載の方法により得ることができる。

前記ノルボルネン樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）は、テトラヒドロフラン溶媒によるゲル・パーミエーション・クロマトグラフ法（ポリスチレン標準）で測定した値が、好ましくは、２０，０００〜５００，０００の範囲である。前記ノルボルネン樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、好ましくは、１２０〜１７０℃の範囲である。前記の樹脂であれば、優れた熱安定性を有し、延伸性に優れた複屈折層を得ることができる。前記ガラス転移温度（Ｔｇ）は、例えば、ＪＩＳ Ｋ ７１２１に準じた示差走査熱量（ＤＳＣ）法により算出される値である。

前記ポリカーボネート樹脂としては、芳香族２価フェノール成分とカーボネート成分とからなる芳香族ポリカーボネート樹脂が好ましく用いられる。芳香族ポリカーボネート樹脂は、通常、芳香族２価フェノール化合物とカーボネート前駆物質との反応によって得ることができる。すなわち、芳香族２価フェノール化合物を苛性アルカリおよび溶剤の存在下でホスゲンを吹き込むホスゲン法、あるいは芳香族２価フェノール化合物とビスアリールカーボネートとを触媒の存在下でエステル交換させるエステル交換法により得ることができる。

前記芳香族２価フェノール化合物の具体例としては、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、９，９−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレン、４，４’−ビフェノール、４，４’−ジヒドロキシビフェニルエーテル、２，２−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−ブロモ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）プロパン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）ブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジプロピルフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン等が挙げられる。なお、これらは単独で用いてもよく、２種以上のものを併用してもよい。

前記カーボネート前駆物質としては、ホスゲン、前記２価フェノール類のビスクロロホーメート、ジフェニルカーボネート、ジ−ｐ−トリルカーボネート、フェニル−ｐ−トリルカーボネート、ジ−ｐ−クロロフェニルカーボネート、ジナフチルカーボネート等が挙げられ、なかでもホスゲン、ジフェニルカーボネートが好ましい。

前記ポリカーボネート樹脂は、テトラヒドロフラン溶媒によるゲル・パーミエーション・クロマトグラフ（ＧＰＣ）法で測定した重量平均分子量（Ｍｗ）が、好ましくは、２５，０００〜２５０，０００の範囲であり、より好ましくは、３０，０００〜２００，０００の範囲であり、さらに好ましくは、４０，０００〜１００，０００の範囲である。前記重量平均分子量を前記の範囲とすることで、溶解性、成形性、流延等の操作性に優れ、かつ、機械的強度に優れた複屈折層を形成できる。

これらの中でも、前記ポリカーボネート樹脂として、下記一般式（１）で表される繰り返し単位（Ａ）を含むもの好ましい。

前記式（１）中、ｍは、１以上の整数である。

前記セルロース樹脂は、アセチル基およびプロピオニル基で置換されていることが好ましい。このセルロース樹脂の置換度、「ＤＳａｃ（アセチル置換度）＋ＤＳｐｒ（プロピオニル置換度）」（セルロースの繰り返し単位中に存在する３個の水酸基が、アセチル基またはプロピオニル基で平均してどれだけ置換されているかを示す）の下限は、好ましくは、２以上、より好ましくは、２．３以上、さらに好ましくは、２．６以上である。「ＤＳａｃ＋ＤＳｐｒ」の上限は、好ましくは、３以下、より好ましくは、２．９以下、さらに好ましくは、２．８以下である。前記セルロース樹脂の置換度を前記範囲とすることにより、前記のような所望の屈折率分布を有する複屈折層を得ることができる。

前記ＤＳｐｒ（プロピオニル置換度）の下限は、好ましくは、１以上、より好ましくは、２以上、さらに好ましくは、２．５以上である。前記ＤＳｐｒの上限は、好ましくは、３以下、より好ましくは、２．９以下、さらに好ましくは、２．８以下である。前記ＤＳｐｒを前記範囲とすることにより、セルロース樹脂の溶剤に対する溶解性が向上し、得られる複屈折層の厚みの制御が容易となる。さらに、前記「ＤＳａｃ＋ＤＳｐｒ」を前記の範囲とし、かつ、前記ＤＳｐｒを前記の範囲とすることにより、前記の光学特性を有し、かつ、逆分散の波長依存性を有する複屈折層を得ることができる。

前記ＤＳａｃ（アセチル置換度）およびＤＳｐｒ（プロピオニル置換度）は、特開２００３−３１５５３８号公報［００１６］〜［００１９］に記載の方法により求めることができる。

前記セルロース樹脂は、アセチル基およびプロピオニル基以外のその他の置換基を有してもよい。その他の置換基としては、例えば、ブチレート等のエステル基；アルキルエーテル基、アラアルキレンエーテル基等のエーテル基等が挙げられる。

前記セルロース樹脂の数平均分子量は、好ましくは、５，０００〜１００，０００の範囲であり、より好ましくは、１０，０００〜７０，０００の範囲である。前記数平均分子量を前記範囲とすることにより、複屈折層の生産性に優れ、かつ、機械的強度が向上する。

アセチル基およびプロピオニル基への置換方法としては、適宜任意の方法が採用される。例えば、セルロースを強苛性ソーダ溶液で処理してアルカリセルロースとし、これを所定量の無水酢酸とプロピオン酸無水物との混合物によりアシル化する。アシル基を部分的に加水分解することにより、置換度「ＤＳａｃ＋ＤＳｐｒ」を調整する。

前記ポリアミドは、例えば、特表平１０−５０８０４８号公報に記載されるポリアミドがあげられ、それらの繰り返し単位は、例えば、下記一般式（２）で表すことができる。

前記式（２）中、Ｙは、ＯまたはＮＨである。また、Ｅは、例えば、共有結合、Ｃ_２アルキレン基、ハロゲン化Ｃ_２アルキレン基、ＣＨ_２基、Ｃ（ＣＸ_３）_２基（ここで、Ｘはハロゲンまたは水素である。）、ＣＯ基、Ｏ原子、Ｓ原子、ＳＯ_２基、Ｓｉ（Ｒ）_２基、および、Ｎ（Ｒ）基からなる群から選ばれる少なくとも一種類の基であり、それぞれ同一でもよいし異なってもよい。前記Ｅにおいて、Ｒは、Ｃ_１〜_３アルキル基およびＣ_１〜_３ハロゲン化アルキル基の少なくとも一種類であり、カルボニル官能基またはＹ基に対してメタ位またはパラ位にある。

また、前記式（２）中、ＡおよびＡ’は、置換基であり、ｔおよびｚは、それぞれの置換数を表す。また、ｐは、０から３までの整数であり、ｑは、１から３までの整数であり、ｒは、０から３までの整数である。

前記Ａは、例えば、ハロゲン、Ｃ_１〜_３アルキル基、Ｃ_１〜_３ハロゲン化アルキル基、ＯＲ（ここで、Ｒは、前記定義のものである。）で表されるアルコキシ基、アリール基、ハロゲン化等による置換アリール基、Ｃ_１〜_９アルコキシカルボニル基、Ｃ_１〜_９アルキルカルボニルオキシ基、Ｃ_１〜_１２アリールオキシカルボニル基、Ｃ_１〜_１２アリールカルボニルオキシ基およびその置換誘導体、Ｃ_１〜_１２アリールカルバモイル基、ならびに、Ｃ_１〜_１２アリールカルボニルアミノ基およびその置換誘導体からなる群から選択され、複数の場合、それぞれ同一であるかまたは異なる。前記Ａ’は、例えば、ハロゲン、Ｃ_１〜_３アルキル基、Ｃ_１〜_３ハロゲン化アルキル基、フェニル基および置換フェニル基からなる群から選択され、複数の場合、それぞれ同一であるかまたは異なる。前記置換フェニル基のフェニル環上の置換基としては、例えば、ハロゲン、Ｃ_１〜_３アルキル基、Ｃ_１〜_３ハロゲン化アルキル基およびこれらの組み合わせがあげられる。前記ｔは、０から４までの整数であり、前記ｚは、０から３までの整数である。

前記式（２）で表されるポリアミドの繰り返し単位の中でも、下記一般式（３）で表されるものが好ましい。

前記式（３）中、Ａ、Ａ’およびＹは、前記式（２）で定義したものであり、ｖは、０から３の整数、好ましくは、０から２の整数である。ｘおよびｙは、それぞれ０または１であるが、共に０であることはない。

前記ポリウレタンは、例えば、特開２００４−１３８８５５号公報、特開２００４−３３９４０６号公報、特開２００４−３３９４０８号公報に記載されているものを用いることができる。

前記複屈折層形成材料は、さらに、前記樹脂を溶解する溶媒を含むことが好ましい。前記溶媒としては、前記樹脂の種類に応じて、適宜決定できるが、例えば、クロロホルム、ジクロロメタン、トルエン、塩化メチレン、キシレン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン等があげられる。前記溶媒は、一種類を単独で用いてもよいし、二種類以上を併用してもよい。

特に、環境負荷低減の観点から、前記溶媒として非ハロゲン系のものを用いることが好ましく、芳香族炭化水素類や、ケトン類、エステル類等を好適に用いることができ、中でも、トルエン、塩化メチレン、キシレン、シクロペンタノンを用いることが好ましく、トルエン、塩化メチレンを用いることが最も好ましい。また、前記非ハロゲン系溶媒を含む混合溶媒も好適に使用できる。前記混合溶媒を用いる場合には、全体の５０重量％以上の割合で前記非ハロゲン系溶媒を含有することが好ましく、より好ましくは、全体の８０重量％以上の割合で前記非ハロゲン系溶媒を含有することである。中でも、全体の５０重量％以上の割合でトルエン、塩化メチレンを含有することが好ましく、より好ましくは、全体の８０重量％以上の割合でトルエン、塩化メチレンを含有することである。この場合において、トルエン、塩化メチレン以外の溶媒としては、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、４−メチル−２−ペンタノン（メチルイソブチルケトン、ＭＩＢＫ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等を用いることができる。前記樹脂は溶剤溶解性に優れるため、これらの低極性の溶媒にも可溶である。

前記複屈折層形成材料の調製方法は、特に限定されず、公知の方法を用い得るが、例えば、前記溶媒の撹拌下に、粉末状、またはペレット状若しくはタブレット状等に成型した前記樹脂を所望の濃度となるまで徐々に加えて溶解させる方法を用いることができる。

前記複屈折層形成材料における前記樹脂の濃度は、特に制限されないが、例えば、塗布に適した粘度とするために、１〜３０重量％とすることが好ましく、より好ましくは、１〜２０重量％である。ここで、「塗布に適した粘度」とは、塗布時にスジ状の塗工ムラ等の欠陥が生じない程度に流動性を有する粘度をいう。前記粘度は、前記収縮性フィルムの種類や塗布速度、塗布厚み等により異なるため一概には言えないが、例えば、４００ｍＰａ・秒以下であることが好ましい。光学フィルムの厚みが２０μｍ以下の場合には、スジ状の欠陥が生じやすい傾向にあるので、粘度を前記範囲とすることが特に好ましい。粘度は、３００ｍＰａ・秒以下であることがより好ましい。また、光学フィルムを所望の厚みに調整し易いため、粘度は、１ｍＰａ・秒以上であることが好ましい。なお、ここでいう粘度は、２５℃での測定値をさす。

前記複屈折層形成材料は、必要に応じて、さらに、添加剤を含んでもよい。前記添加剤としては、例えば、劣化防止剤、紫外線防止剤、光学異方性調節剤、可塑剤、赤外線吸収剤、フィラー等があげられる。前記添加剤は、固体であっても、液体であってもよい。すなわち、前記添加剤は、その融点や沸点において特に限定されるものではない。

前記収縮性フィルム上に、前記複屈折層形成材料を直接塗布して塗膜を形成する。前記複屈折層形成材料の塗布方法としては、例えば、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、グラビア印刷法等があげられる。また、前記塗布に際しては、必要に応じて、多層コーティングを採用することもできる。

つぎに、前記収縮性フィルムの収縮により前記塗膜を収縮させ、前記収縮性フィルムと前記塗膜との積層体を前記塗膜の収縮方向と直交する方向に延伸する。この場合、前記収縮性フィルムの幅方向（ＴＤ方向）に延伸し、前記収縮性フィルムの長手方向（ＭＤ方向）に収縮させることが好ましい。前記延伸収縮に先立ち、または前記延伸収縮と併行して、前記塗膜を乾燥させることが好ましい。前記乾燥は、例えば、自然乾燥であってもよいし、風を吹き付けての風乾であってもよいし、加熱乾燥であってもよいし、これらを組み合わせた方法であってもよい。乾燥条件は、前記収縮性フィルムの種類、前記樹脂および前記溶媒の種類、前記樹脂の濃度等に応じて適宜決定できるが、乾燥温度が、例えば、２５〜３００℃の範囲であり、好ましくは、５０〜２００℃の範囲であり、さらに好ましくは、６０〜１８０℃の範囲である。なお、前記乾燥は、一定温度で行ってもよいし、段階的に温度を上昇または下降させながら行ってもよく、前記延伸収縮に先立って実施する場合には、前記収縮性フィルムの収縮が起こらない温度条件で実施することが好ましい。また、乾燥時間も、特に制限されないが、例えば、１０秒〜６０分の範囲であり、好ましくは、３０秒〜３０分の範囲である。

ついで、前記収縮性フィルムの収縮により前記塗膜を収縮させ、前記収縮性フィルムと前記塗膜との積層体を前記塗膜の収縮方向と直交する方向に延伸する。前記収縮および延伸は、別個に実施してもよいが、同時に実施することが好ましい。同時に実施することで、前記収縮および延伸により発現した配向性を緩和させることなく維持できる。これにより、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの屈折率分布を有する複屈折層が形成される。前記加熱処理の条件としては、特に制限されず、前記収縮性フィルムの種類等に応じて適宜決定できるが、例えば、加熱温度は、２５〜３００℃の範囲であり、好ましくは、５０〜２００℃の範囲であり、より好ましくは、６０〜１８０℃の範囲である。前記積層体を延伸する手段としては、ロール延伸機、テンター延伸機、および二軸延伸機等の任意の適切な延伸機が用いられる。前記積層体の延伸倍率、前記塗膜の収縮倍率および前記複屈折層の厚みは、前述のとおりである。

以上のようにして、前記収縮性フィルム上に、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの屈折率分布を有する複屈折層を形成することができる。本発明の光学フィルムは、前記収縮性フィルムを搬送しながら連続生産で製造されてもよいし、バッチ生産で製造されてもよい。本発明の光学フィルムが、バッチ生産で製造される場合は、所定の大きさにカットされた前記収縮性フィルムが使用される。前記複屈折層は、前記収縮性フィルムとの積層体としてそのまま本発明の光学フィルムとして使用してもよいし、前記収縮性フィルムから剥離した複屈折層単層として本発明の光学フィルムとして使用してもよい。また、前記収縮性フィルム上に形成した前記複屈折層を、粘着剤等を介して他の基材に接着する、いわゆる転写法によって本発明の光学フィルムを製造してもよい。なお、前記転写は、前記複屈折層を形成した後に行われるので、前記転写時に異物が混入したとしても、従来の製造方法における複屈折層形成前の樹脂フィルムと収縮フィルムとの貼り合せ時に異物が混入した場合のように、生産性を低下させることはない。本発明の光学フィルムの厚みは、１０〜５００μｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは、２０〜２００μｍの範囲であり、さらに好ましくは、４０〜１５０μｍの範囲である。本発明の光学フィルムにおいて、前記複屈折層の正面位相差は、前述のとおりである。

図１に、本発明の光学フィルムの構成の一例の断面図を示す。図示のとおり、この光学フィルム１０は、収縮性フィルム１１上に、複屈折層１２が形成された構成である。

本発明の画像表示装置は、本発明の光学フィルムを用いる以外は、従来の画像表示装置と同様の構成である。例えば、ＬＣＤの場合、液晶セル、偏光板等の光学部材、および必要に応じ照明システム（バックライト等）の各構成部品を適宜組み立てて駆動回路に組み込むこと等により製造できる。

本発明の画像表示装置は、任意の適切な用途に使用される。その用途は、例えば、パソコンモニター、ノートパソコン、コピー機等のＯＡ機器、携帯電話、時計、デジタルカメラ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯ゲーム機等の携帯機器、ビデオカメラ、テレビ、電子レンジ等の家庭用電気機器、商業店舗用インフォメーション用モニター等の展示機器、監視用モニター等の警備機器、介護用モニター、医療用モニター等の介護・医療機器等である。

つぎに、本発明の実施例について比較例と併せて説明する。ただし、本発明は、下記の実施例および比較例により制限されない。なお、下記実施例および比較例における各種特性は、下記の方法により評価または測定を行った。

（複屈折層の屈折率）
複屈折層の屈折率は、収縮性フィルムから複屈折層を剥離して、王子計測機器（株）製の商品名「ＫＯＢＲＡ−ＷＰＲ」を用いて測定した。

（複屈折層の厚み）
複屈折層の厚みは、大塚電子（株）製の薄膜用分光光度計（商品名：ＭＣＰＤ２０００）を用いて測定した。

（光学フィルムの配向軸精度）
光学フィルムの配向軸精度は、王子計測機器（株）製の商品名「ＫＯＢＲＡ２１ＡＤＨ」を用いて測定し、下記の判定基準で評価した。
判定基準
Ｇ ：前記配向軸精度が、−１．０°〜＋１．０°の範囲内に収まった。
ＮＧ：前記配向軸精度が、−１．０°〜＋１．０°の範囲内に収まらなかった。

（光学フィルムの外観）
光学フィルムの外観は、目視により判定した。図２に示すように、明らかに異物の混入が認められた場合、異物の混入による不良があると判定した。
判定基準
Ｇ ：異物の混入が低減されており、良好であった。
ＮＧ：異物の混入による不良があった。

（積層偏光板の輝点）
光学フィルムを搭載した積層偏光板の輝点観察を行なった。前記輝点観察は、クロスニコルに配置された一対の偏光子の間に光学フィルムを挿入し、オリンパス社製の微分干渉顕微鏡を用いて行なった。図３に示すように、輝点が認められた場合、輝点による不良があると判断した。
判定基準
Ｇ ：輝点が観測されず、良好であった。
ＮＧ：輝点が観測され、輝点による不良があった。

［実施例１］
ノルボルネン樹脂（１０ｇ）をトルエン（７３ｇ）に溶解させ、複屈折層形成材料を調製した。ついで、収縮性フィルム（アクリル樹脂の一軸延伸フィルム、５００×２００ｍｍ、厚み９３μｍ）上に、ワイヤーバーを用いて、前記複屈折層形成材料を直接塗布して塗膜を形成した。つぎに、前記塗膜を、１１０℃で５分間乾燥させ、前記収縮性フィルムと前記塗膜との積層体を作製した。その後、バッチ式同時二軸延伸機を用いて、１４０℃で、前記積層体を０．８倍に収縮させることによって前記塗膜を収縮させると同時に、前記積層体を前記塗膜の収縮方向と直交する方向に１．５倍に延伸することにより複屈折層を形成した。ついで、前記複屈折層を、前記収縮性フィルムから剥離した。前記複屈折層の厚みは１３０μｍ、ｎｘ＝１．５２１、ｎｙ＝１．５１９、ｎｚ＝１．５２０であった。このようにして、本実施例の光学フィルムを得た。

［実施例２］
ポリカーボネート樹脂（１０ｇ）を塩化メチレン（７３ｇ）に溶解させ、複屈折層形成材料を調製した。ついで、収縮性フィルム（ＰＰの二軸延伸フィルム、５００×２００ｍｍ、厚み６０μｍ）上に、ワイヤーバーを用いて、前記複屈折層形成材料を直接塗布して塗膜を形成した。つぎに、前記塗膜を、６０℃で５分間乾燥させ、前記収縮性フィルムと前記塗膜との積層体を作製した。その後、バッチ式同時二軸延伸機を用いて、１５０℃で、前記積層体を０．９倍に収縮させることによって前記塗膜を収縮させると同時に、前記積層体を前記塗膜の収縮方向と直交する方向に１．４倍に延伸することにより複屈折層を形成した。ついで、前記複屈折層を、前記収縮性フィルムから剥離した。前記複屈折層の厚みは６０μｍ、ｎｘ＝１．５８９、ｎｙ＝１．５８１、ｎｚ＝１．５８５であった。このようにして、本実施例の光学フィルムを得た。

［実施例３］
酢酸セルロース樹脂（１０ｇ）を塩化メチレン（７３ｇ）に溶解させ、複屈折層形成材料を調製した。ついで、収縮性フィルム（ＰＰの二軸延伸フィルム、５００×２００ｍｍ、厚み６０μｍ）上に、ワイヤーバーを用いて、前記複屈折層形成材料を直接塗布して塗膜を形成した。つぎに、前記塗膜を、６０℃で５分間乾燥させ、前記収縮性フィルムと前記塗膜との積層体を作製した。その後、バッチ式同時二軸延伸機を用いて、１２０℃で、前記積層体を０．７倍に収縮させることによって前記塗膜を収縮させると同時に、前記積層体を前記塗膜の収縮方向と直交する方向に２．０倍に延伸することにより複屈折層を形成した。ついで、前記複屈折層を、前記収縮性フィルムから剥離した。前記複屈折層の厚みは５０μｍ、ｎｘ＝１．５０４、ｎｙ＝１．４９６、ｎｚ＝１．５０１であった。このようにして、本実施例の光学フィルムを得た。

［実施例４］
ポリウレタン樹脂（（株)ＡＤＥＫＡ製、商品名「アデカポンタイターＨＵＸ３２０」）（１０ｇ）を水およびイソプロピルアルコールの混合溶媒（水／イソプロピルアルコール＝１／１）（７３ｇ）に溶解させ、複屈折層形成材料を調製した。ついで、収縮性フィルム（ＰＰの二軸延伸フィルム、５００×２００ｍｍ、厚み６０μｍ）上に、ワイヤーバーを用いて、前記複屈折層形成材料を直接塗布して塗膜を形成した。つぎに、前記塗膜を、１００℃で５分間乾燥させ、前記収縮性フィルムと前記塗膜との積層体を作製した。その後、バッチ式同時二軸延伸機を用いて、１２０℃で、前記積層体を０．８倍に収縮させることによって前記塗膜を収縮させると同時に、前記積層体を前記塗膜の収縮方向と直交する方向に１．２倍に延伸することにより複屈折層を形成した。ついで、前記複屈折層を、前記収縮性フィルムから剥離した。前記複屈折層の厚みは３５μｍ、ｎｘ＝１．５４２、ｎｙ＝１．５３８、ｎｚ＝１．５４０であった。このようにして、本実施例の光学フィルムを得た。

［比較例１］
ノルボルネン樹脂フィルム（２２０×１２０ｍｍ、厚み１３０μｍ）の両面に、同じ大きさの収縮性フィルム（ＰＰの二軸延伸フィルム、厚み６０μｍ）をアクリル系粘着剤を用いて接着し、積層体を得た。その後、バッチ式同時二軸延伸機を用いて、１５０℃で、前記積層体を０．８倍に収縮させることによって前記ノルボルネン樹脂フィルムを収縮させると同時に、前記積層体を前記ノルボルネン樹脂フィルムの収縮方向と直交する方向に１．５倍に延伸することにより複屈折層を形成した。ついで、前記複屈折層を、前記収縮性フィルムから剥離した。前記複屈折層の厚みは１３１．４μｍ、ｎｘ＝１．５２１、ｎｙ＝１．５１９、ｎｚ＝１．５２０であった。このようにして、本比較例の光学フィルムを得た。

［比較例２］
ポリカーボネート樹脂フィルム（２２０×１２０ｍｍ、厚み６０μｍ）の両面に、同じ大きさの収縮性フィルム（ＰＰの二軸延伸フィルム、厚み６０μｍ）をアクリル系粘着剤を用いて接着し、積層体を得た。その後、バッチ式同時二軸延伸機を用いて、１５０℃で、前記積層体を０．９倍に収縮させることによって前記ポリカーボネート樹脂フィルムを収縮させると同時に、前記積層体を前記ポリカーボネート樹脂フィルムの収縮方向と直交する方向に１．４倍に延伸することにより複屈折層を形成した。ついで、前記複屈折層を、前記収縮性フィルムから剥離した。前記複屈折層の厚みは６０．１μｍ、ｎｘ＝１．５８９、ｎｙ＝１．５８１、ｎｚ＝１．５８５であった。このようにして、本比較例の光学フィルムを得た。

［比較例３］
酢酸セルロース樹脂フィルム（２２０×１２０ｍｍ、厚み５０μｍ）の両面に、同じ大きさの収縮性フィルム（ＰＰの二軸延伸フィルム、厚み６０μｍ）をアクリル系粘着剤を用いて接着し、積層体を得た。その後、バッチ式同時二軸延伸機を用いて、１２０℃で、前記積層体を０．７倍に収縮させることによって前記酢酸セルロース樹脂フィルムを収縮させると同時に、前記積層体を前記酢酸セルロース樹脂フィルムの収縮方向と直交する方向に２．０倍に延伸することにより複屈折層を形成した。ついで、前記複屈折層を、前記収縮性フィルムから剥離した。前記複屈折層の厚みは５０μｍ、ｎｘ＝１．５０４、ｎｙ＝１．４９６、ｎｚ＝１．５０１であった。このようにして、本比較例の光学フィルムを得た。

［比較例４］
ポリウレタン樹脂フィルム（２２０×１２０ｍｍ、厚み３５μｍ）の両面に、同じ大きさの収縮性フィルム（ＰＰの二軸延伸フィルム、厚み６０μｍ）をアクリル系粘着剤を用いて接着し、積層体を得た。その後、バッチ式同時二軸延伸機を用いて、１２０℃で、前記積層体を０．８倍に収縮させることによって前記ポリウレタン樹脂フィルムを収縮させると同時に、前記積層体を前記ポリウレタン樹脂フィルムの収縮方向と直交する方向に１．２倍に延伸することにより複屈折層を形成した。ついで、前記複屈折層を、前記収縮性フィルムから剥離した。前記複屈折層の厚みは３５μｍ、ｎｘ＝１．５４２、ｎｙ＝１．５３８、ｎｚ＝１．５４０であった。このようにして、本比較例の光学フィルムを得た。

実施例および比較例の各光学フィルムについて、各種特性を測定若しくは評価した。その結果を、下記表１に示す。

前記表１に示すように、実施例においては、配向軸精度、外観および輝点について、良好な結果が得られた。一方、比較例においては、配向軸精度、外観および輝点が、不良であった。

前述のとおり、各実施例で得た光学フィルムを搭載した積層偏光板では、異物混入による輝点は観測されず、また、配向不良による光漏れも観測されなかった。また、前記積層偏光板を画像表示装置に搭載することで、表示不良のない画像表示装置を提供することが可能であった。

本発明の光学フィルムの製造方法によれば、少ない工程数で、異物の混入が低減した、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの屈折率分布を有する複屈折層を含む光学フィルムを製造することが可能である。したがって、本発明の光学フィルムは、例えば、ＬＣＤ等の画像表示装置等に好適に使用でき、その用途は制限されず、広い分野に適用可能である。

１０ 光学フィルム
１１ 収縮性フィルム
１２ 複屈折層

Claims (8)

1. 複屈折層を含む光学フィルムの製造方法であって、
   収縮性フィルム上に、ノルボルネン樹脂、ポリカーボネート樹脂、セルロース樹脂、ポリアミドおよびポリウレタンからなる群から選択される少なくとも一種の樹脂を含む複屈折層形成材料を直接塗布して塗膜を形成する塗膜形成工程と、
   前記収縮性フィルムの収縮により前記塗膜を収縮させる収縮工程と、
   前記収縮性フィルムと前記塗膜との積層体を前記収縮方向と直交する方向に延伸する延伸工程とを含み、
   前記収縮工程および前記延伸工程により、ｎｘ＞ｎｚ＞ｎｙの屈折率分布を有する複屈折層を形成することを特徴とする光学フィルムの製造方法。
   
   ｎｘ：前記複屈折層の面内で屈折率が最大となる方向（遅相軸方向）の屈折率
   ｎｙ：前記複屈折層の面内で前記ｎｘの方向と直交する方向（進相軸方向）の屈折率
   ｎｚ：前記ｎｘおよび前記ｎｙの各方向に対し直交する前記複屈折層の厚み方向の屈折率
   
2. 前記延伸工程における前記積層体の延伸倍率が、１．０１〜３．０倍の範囲である請求項１記載の光学フィルムの製造方法。
3. 前記収縮工程における前記塗膜の収縮倍率が、０．５〜０．９９倍の範囲である請求項１または２記載の光学フィルムの製造方法。
4. 前記収縮性フィルムが、アクリル樹脂、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート樹脂、ノルボルネン樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、セルロース樹脂、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリイミド、ポリアクリル、アセテート樹脂、ポリアリレート、ポリビニルアルコールおよび液晶ポリマーからなる群から選択される少なくとも一種の形成材料から形成された延伸フィルムである請求項１から３のいずれか一項に記載の光学フィルムの製造方法。
5. 前記収縮工程において、加熱により、前記収縮性フィルムを収縮させる請求項１から４のいずれか一項に記載の光学フィルムの製造方法。
6. 複屈折層を含む光学フィルムであって、請求項１から５のいずれか一項に記載の製造方法により製造されることを特徴とする光学フィルム。
7. 複屈折層の正面位相差が、１００〜５００ｎｍの範囲である請求項６記載の光学フィルム。
8. 光学フィルムを含む画像表示装置であって、
   前記光学フィルムが、請求項６または７記載の光学フィルムであることを特徴とする画像表示装置。

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