JP2016191874A - 光学フィルム - Google Patents

Abstract

【課題】逆分散波長特性による液晶材料により構成される位相差層を備えた光学フィルムにおいて、位相差のズレによる色ムラや干渉縞を抑制し、外観が良好な光学フィルムを提供する。【解決手段】本発明に係る光学フィルム１は、逆分散波長特性を有する液晶材料による位相差層１３を備えた光学フィルムであって、位相差層１３を構成する液晶材料には、その液晶材料に対して複屈折を持たないモノマーが含有されていることを特徴としている。ここで、そのモノマーとしては、紫外線又は電子線などを照射することにより重合して硬化する重合性モノマーであることが好ましく、中でも、多官能性（メタ）アクリレートモノマーであることが好ましい。【選択図】図１

Description

本発明は、光学フィルムに関するものであり、逆分散波長特性を有する液晶材料による位相差層を備えた光学フィルムに関する。

従来、液晶材料による位相差層を備えた各種の光学部品が種々に提案、利用されている。例えば、画像表示装置に関して、画像表示パネルのパネル面（視聴者側面）に円偏光板によるフィルム形状の光学部品である反射防止フィルムを配置し、この反射防止フィルムにより外来光の反射を低減する方法が提案されている。

ここで、反射防止フィルムは、直線偏光板、１／４波長板の積層により構成され、画像表示パネルのパネル面に向かう外来光を直線偏光板により直線偏光に変換し、続く１／４波長板により円偏光に変換する。円偏光による外来光は、画像表示パネルの表面等で反射するものの、その反射の際に偏光面の回転方向が逆転する。その結果、その反射光は、到来時とは逆に、１／４波長板により、直線偏光板で遮光される方向の直線偏光に変換された後、続く直線偏光板により遮光され、その結果、外部への出射が著しく抑制される。この１／４波長板は、液晶材料による位相差層により構成することができる。

このような反射防止フィルムに関して、特許文献１、２等には、透過光に１／２波長分の位相差を付与する１／２波長位相差層、透過光に１／４波長分の位相差を付与する１／４波長位相差層を積層して１／４波長板を構成することにより、正の分散特性による液晶材料を使用して１／４波長板を逆分散特性により機能させる方法が開示されている。なお、逆分散波長特性とは、透過光の波長が長くなるに従って透過光に与える位相差が増大する特性であり、より具体的に、波長４５０ｎｍにおけるリタデーション（Ｒｅ４５０）と、波長５５０ｎｍにおけるリタデーション（Ｒｅ５５０）との関係が、Ｒｅ４５０＜Ｒｅ５５０である特性である。

このような位相差層に適用可能な液晶材料について、特許文献３、４等には、逆分散波長特性による液晶材料が開示されている。また、特許文献５等には、パッシブ方式の３次元画像表示に利用するフィルム形状による光学部品である位相差フィルム（光学フィルム）に関する工夫が提案されている。

このような液晶材料による位相差層を、逆分散波長特性を有する液晶材料により作製した場合、通常の正の波長分散特性による液晶材料により位相差層を構成した場合に比して、波長による光学特性の劣化を低減することができる。例えば、円偏光板による反射防止フィルムでは、広い波長帯域で反射防止を図ることができる。

しかしながら、従来の逆分散波長特性を有する液晶材料を使用した位相差層にあっては、その光学特性に実用上未だ不十分な問題がある。例えば、逆分散性波長特性を有する位相差層を構成した光学フィルムを反射防止フィルムとした場合、正分散性波長特性を有する位相差層を構成した反射防止フィルムよりも、反射色が黒色に近い。そのため、膜厚のバラつきなどによる僅かな位相差のズレによって、色ムラが発生しやすいという問題がある。また、位相差層の膜厚は、位相差の設計値と液晶材料の特性によって決まるため、その膜厚によっては干渉縞が発生しやすくなることもあり、そのような場合には、液晶構造を再設計して光学フィルムの面内の複屈折（Δｎ）を変更させるといったことが必要となる。

特開平１０−６８８１６号公報 特開２０００−２８４１２６号公報 米国特許第８１１９０２６号明細書 特表２０１０−５２２８９２号公報 特開２０１４−１１９５６９号公報

本発明は、上述した問題点に鑑みて提案されたものであり、逆分散波長特性による液晶材料により構成される位相差層を備えた光学フィルムにおいて、位相差のズレによる色ムラや干渉縞を抑制し、外観が良好な光学フィルムを提供することを目的とする。

本発明者は、上述した課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、液晶材料に対して複屈折を持たないモノマーを添加した液晶材料を用いて位相差層を構成することにより、位相差層の膜厚を有効の増加させることができ、色ムラ等を有効に抑制できることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は、以下のものを提供する。

（１）本発明は、逆分散波長特性を有する液晶材料による位相差層を備えた光学フィルムであって、前記位相差層を構成する液晶材料には、該液晶材料に対して複屈折を持たないモノマーが含有されている光学フィルムである。

（２）また本発明は、（１）の発明において、前記モノマーの含有量が、前記液晶材料の固形分比で０．５質量％〜３０質量％の範囲である光学フィルムである。

（３）また本発明は、（１）又は（２）の発明において、前記モノマーは、重合性を有する光学フィルムである。

（４）また本発明は、（１）乃至（３）の何れかの発明において、前記位相差層に密接して、前記液晶材料を垂直方向又は水平方向に配向させる配向膜が設けられている光学フィルムである。

（５）本発明は、（１）乃至（４）のいずれかの発明に係る光学フィルムに、さらに直線偏光板が積層された光学フィルムである。

本発明によれば、液晶材料をコーティングする際の膜厚のバラつきが原因で発生する位相差のズレによる色ムラや干渉縞を抑制することができ、外観が良好な光学フィルムとなる。

光学フィルムの一例を示す断面模式図である。 モノマーを液晶材料に添加させ、その液晶材料を配向膜上に塗工して位相差層を形成したときの様子を示す模式図である。 液晶材料により作製した位相差層と、液晶材料にモノマーを添加したものにより作製した位相差層とにおける位相差値の測定結果を示すグラフ図である。 液晶材料により作製した位相差層と、液晶材料にモノマーを添加したものにより作製した位相差層とにおける、その膜厚と、測定波長５５２．１ｎｍにおける位相差値との関係を表すグラフ図である。 光学フィルムの作製工程の流れを示すフロー図である。 反射防止フィルムを備えた画像表示装置の一例を示す断面模式図である。 実施例２と比較例１のそれぞれの光学フィルムについて、幅方向の位相差を１０ｍｍピッチで測定した結果を示すグラフ図である。

以下、本発明に係る光学フィルムの具体的な実施形態（以下、「本実施の形態」という）について、以下の順で詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。

≪１．位相差フィルムの構成≫
図１は、本実施の形態に係る光学フィルム１の一例を模式的に示す断面図である。図１に示すように、光学フィルム１は、透明フィルム材からなる基材１１と、配向膜１２と、位相差層（液晶層）１３とがこの順で積層されてなるものである。

本実施の形態に係る光学フィルム１においては、位相差層１３を構成する液晶材料が逆分散波長特性を有するものからなり、その液晶材料に対して複屈折を持たないモノマーが含有されていることを特徴としている。このような光学フィルム１では、波長分散性を変えることなく、その位相差層１３の膜厚を厚くすることができる。

このような、液晶材料に対して複屈折を持たないモノマーを含有した液晶材料により構成される位相差層１３を有する光学フィルム１では、その位相差層１３の膜厚が増加するため、波長分散性を変化させることなく、その位相差層１３の複屈折（Δｎ）を下げて、液晶材料を配向膜１２上にコーティングする際の塗布量バラつきに基づく膜厚のバラつきの影響を相対的に小さくすることができる。このことにより、僅かな位相差のズレ（バラつき）抑制して位相差層の色ムラを効果的に低減し、また干渉縞を抑制することもでき、外観の良好な光学フィルムとなる。

また、位相差層１３を構成する液晶材料に含有させるモノマーの添加量を調整することで、その位相差層１３と下層、例えば配向膜１２との密着性を調整することもできる。

以下、本実施の形態に係る光学フィルム１の構成について順に説明する。

＜１−１．基材＞
基材１１は、配向膜１２を支持する機能を有し、長尺に形成されている透明フィルム材であり、配向膜１２及び位相差層１３を支持する。

基材１１を構成する透明フィルム材としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレート等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン、トリアセチルセルロース、アクリル系ポリマー等を挙げることができる。基材１１としては、これらの材料からなる単層でもよいが、２種以上の材料を積層させた積層体としてもよい。また、複数の層の積層体とする場合には、同一組成の層が積層されてもよい。

基材１１の厚みとしては、特に限定されないが、例えば２０μｍ〜３００μｍの範囲内とすることが好ましい。

＜１−２．配向膜＞
配向膜１２は、上述した基材１１上に配向膜用組成物（配向膜組成物）を塗工して硬化させることによって得られ、配向規制力を発現する。ここで、配向規制力とは、配向膜１２上に重合性液晶化合物（液晶材料）からなる層（位相差層１３）を形成したとき、その液晶材料中の液晶化合物を所定の方向に配列（配向）させる機能をいう。

配向膜１２は、特に限定されないが、例えば、位相差層１３における液晶化合物の分子の分子軸をホメオトロピック配向（垂直配向）させる垂直配向膜とすることができる。垂直配向膜としては、ＶＡ液晶表示装置等に適用される各種の垂直配向膜を適用することができ、例えば、ポリイミド配向膜、ＬＢ膜による配向膜等を適用することができる。より具体的に、垂直配向膜としては、例えば、レシチン、シラン系界面活性剤、チタネート系界面活性剤、ピリジニウム塩系高分子界面活性剤、ｎ−オクタデシルトリエトキシシラン等のシランカップリング系垂直配向膜用組成物、長鎖アルキル基や脂環式構造を側鎖に有する可溶性ポリイミドや長鎖アルキル基や脂環式構造を側鎖に有するポリアミック酸等のポリイミド系垂直配向膜用組成物等の材料を用いて形成することができる。

なお、配向膜１２は、垂直配向膜により構成されることに限られず、液晶化合物の分子軸をホモジニアス配向（水平配向）させる配向膜であってもよく、液晶化合物の分子軸をハイブリッド配向（傾斜配向）させる配向膜であってもよい。

配向膜組成物中に用いる溶媒（希釈溶媒）としては、配向材料を所望の濃度に溶解できるものであれば特に限定されるものでなく、例えば、ベンゼン、ヘキサン等の炭化水素系溶媒、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン（ＣＨＮ）等のケトン系溶媒、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン、プロピレングリコールモノエチルエーテル（ＰＧＭＥ）等のエーテル系溶媒、クロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン化アルキル系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）等のエステル系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒、シクロヘキサン等のアノン系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール系溶媒を例示することができる。また、溶媒は、１種類であってもよいし、２種類以上の溶媒の混合溶媒であってもよい。

このような、配向膜１２は、上述したような材料を含有する配向膜組成物による塗工液を基材１１に塗布して乾燥し、その後、所定の硬化処理を施すことにより作製される。このようにして作製された硬化物により配向膜１２が構成される。

＜１−３．位相差層（液晶層）＞
位相差層（液晶層）１３は、上述した配向膜１２の配向規制力により配向して固化した液晶材料であって、逆分散波長特性を有する液晶材料によりなる。

ここで、液晶材料は、重合性液晶組成物を含有し、その重合性液晶組成物は、液晶性を示し分子内に重合性官能基を有する液晶化合物（棒状化合物）を含有する。

液晶化合物は、屈折率異方性を有し、規則的に配列することにより所望の位相差性を付与する機能を有する。液晶化合物としては、例えば、ネマチック相、スメクチック相等の液晶相を示す材料が挙げられるが、他の液晶相を示す液晶化合物と比較して規則的に配列させることが容易である点で、ネマチック相の液晶性を示す材料を用いることが好ましい。ネマチック相を示す液晶化合物としては、メソゲン両端にスペーサを有する材料であることが好ましい。メソゲン両端にスペーサを有する液晶化合物は、柔軟性に優れるため、光学フィルム１を透明性に優れたものにすることができる。

また、例えば配向膜１２を垂直配向膜からなるものとし、液晶化合物をホメオトロピック配向させる場合には、液晶化合物として、ホメオトロピック配向を形成することができるホメオトロピック液晶材料であれば特に限定されない。なお、ホメオトロピック液晶材料としては、垂直配向膜を使用することなく、ホメオトロピック配向を形成できるものと、垂直配向膜を使用することによりホメオトロピック配向を形成できるものとを挙げることができるが、どちらであっても好適に用いることができる。

液晶化合物は、上述したように、分子内に重合性官能基を有する重合性液晶化合物である。重合性官能基を有することにより、液晶化合物を重合して固定することが可能になるため、配列安定性に優れ、位相差性の経時変化が生じにくくなる。また、重合性液晶化合物は、分子内に三次元架橋可能な重合性官能基を有することがより好ましい。三次元架橋可能な重合性官能基を有することで、配列安定性をより一層高めることができる。なお、「三次元架橋」とは、液晶性分子を互いに三次元に重合して、網目（ネットワーク）構造の状態にすることをいう。

重合性官能基としては、例えば、紫外線、電子線等の電離放射線、あるいは熱の作用によって重合するものを挙げることができる。これら重合性官能基としては、ラジカル重合性官能基、カチオン重合性官能基等が挙げられる。ラジカル重合性官能基の代表例としては、少なくとも１つの付加重合可能なエチレン性不飽和二重結合を持つ官能基が挙げられ、例えば、置換基を有する若しくは有さないビニル基、アクリレート基（アクリロイル基、メタクリロイル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基を包含する総称）等が挙げられる。また、カチオン重合性官能基の具体例としては、エポキシ基等が挙げられる。その他、重合性官能基としては、イソシアネート基、不飽和３重結合等が挙げられる。その中でも、プロセス上の点から、エチレン性不飽和二重結合を持つ官能基が好適に用いられる。

重合性液晶化合物の量としては、配向膜１２上に塗工する塗工方法に応じて、液晶材料の粘度を所望の値に調整できれば特に限定されないが、例えば、液晶材料中の量として５質量部〜４０質量部程度の範囲内とすることができる。なお、重合性液晶化合物は、１種単独で又は２種以上を混合して用いることができる。

上述した液晶化合物は、通常、溶媒（希釈溶媒）に溶かされている。溶媒としては、液晶化合物等を均一に分散できるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ベンゼン、ヘキサン等の炭化水素系溶媒、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン（ＣＨＮ）等のケトン系溶媒、テトラヒドロフラン、１，２−ジメトキシエタン、プロピレングリコールモノエチルエーテル（ＰＧＭＥ）等のエーテル系溶媒、クロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン化アルキル系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）等のエステル系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒、シクロヘキサン等のアノン系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール系溶媒を例示することができるが、これらに限られるものではない。また、溶媒は、１種類単独であってもよく、２種類以上の混合溶媒であってもよい。

溶媒の量としては、特に限定されるものではなく、例えば液晶化合物１００質量部に対して６６質量部〜９５０質量部程度とすることができる。溶媒の量が６６質量部未満であると、液晶化合物を均一に溶かすことができない可能性があり好ましくない。一方で、９５０質量部を超えると、溶媒の一部が残存し、信頼性が低下する可能性、及び均一に塗工できない可能性があり好ましくない。

また、上述したように、液晶材料は、逆分散波長特性を有するものである。この逆分散波長特性の液晶材料にあっては、例えば米国特許第８１１９０２６号明細書、特表２０１０−５２２８９２号公報等に開示の構成を適用することができる。

（液晶材料に対して複屈折を持たないモノマー）
本実施の形態においては、当該位相差層１３を構成する液晶材料に、その液晶材料に対して複屈折を持たないモノマー、すなわち、メソゲン基を有さず位相差のないモノマーが含有されてなる。このような、液晶材料に対して複屈折を持たないモノマーを含有させた液晶材料により位相差層１３を構成することで、配向膜１２上に液晶材料を塗工するにあたって、位相差層１３の膜厚を効率的に厚くすることができる。

図２は、上述したモノマーを液晶材料に添加させ、その液晶材料を配向膜１２上に塗工して位相差層１３を構成したときの様子を示す模式図である。なお、（ａ）がモノマーを液晶材料に添加させずに位相差層を形成したときの様子を示す模式図であり、（ｂ）がモノマーを液晶材料に添加させて位相差層を形成したときの様子を示す模式図である。この図２の模式図に示すように、液晶材料にメソゲン基を有さず位相差のないモノマーを含有させることにより、位相差がないことにより波長分散性を変化させることなく、そのモノマー添加量に応じて位相差層１３の厚みを効率的に増加させることができる。そして、このように、膜厚を効率的に厚くできることにより、位相差層１３の複屈折（Δｎ）を下げて、液晶材料を配向膜１２上にコーティングする際の塗布量バラつきに基づく膜厚のバラつきの影響を相対的に小さくすることができる。

（モノマーを添加した試験例）
ここで、所定の液晶材料（液晶組成物）（固形分計算値：１１．１１質量％）を６サンプル（塗布量が多い順にサンプルＡ〜Ｆとする）用意し、その６サンプルそれぞれをそのまま配向膜に塗布して位相差層を形成し、所定の波長における位相差値を測定した。なお、サンプルＡ〜Ｆによる位相差層の膜厚は、それぞれ理論値で２．４７μｍ、２．４３μｍ、２．３８μｍ、２．３４μｍ、２．２９μｍ、２．２５μｍであった。

一方、サンプルＡ〜Ｆの液晶材料に、液晶材料に対して複屈折を持たないモノマーであるＴＭＰＴＡ（トリメチロールプロパントリアクリレート）をそれぞれ１０％添加（液晶組成物中の固形分計算値：１２．２１質量％）したサンプル（塗布量が多い順にサンプルＧ〜Ｌとする）を用意し、その６サンプルそれぞれを配向膜に塗布して位相差層を形成し、所定の波長における位相差値を測定した。なお、サンプルＧ〜Ｌによる位相差層の膜厚は、それぞれ理論値で２．８２μｍ、２．７７μｍ、２．７２μｍ、２．６７μｍ、２．６２μｍ、２．５７μｍであった。

図３に、上述したサンプルＡ〜Ｆ及びサンプルＧ〜Ｌの液晶材料にて作製したそれぞれの位相差層の所定の測定波長における位相差値の測定結果グラフを示す。また、図４に、サンプルＡ〜Ｆ及びサンプルＧ〜Ｌの液晶材料にて作製したそれぞれの位相差層について、その膜厚（理論値）と、測定波長５５２．１ｎｍにおける位相差値との関係を表すグラフを示す。

これらの図３及び図４に示す結果から分かるように、液晶材料のみにより形成した位相差層と、液晶材料にＴＭＰＴＡを添加して形成した位相差層とで、波長分散特性に変化を生じさせずに、その膜厚を平均で３１０ｎｍ（１３％アップ）増加させることができた。なお、波長分散について、サンプルＡ〜Ｆにて形成したそれぞれの位相差層の波長分散平均値（４５１．６ｎｍ／５５２．１ｎｍ）が０．８７５であったのに対し、サンプルＧ〜Ｌにて形成したそれぞれの位相差層の波長分散平均値（４５１．６ｎｍ／５５２．１ｎｍ）は０．８７２であり、ほぼ変化はなかった。

このように、液晶材料に対して複屈折を持たないモノマーを添加した液晶材料により位相差層１３を形成することにより、波長分散特性を変化させることなく、その膜厚を有効に増加させることができる。このことにより、その液晶材料をコーティングする際の膜厚のバラつきの影響が相対的に小さくなり、その膜厚のバラつきに起因する僅かな位相差のズレを抑制して位相差層１３の色ムラを効果的に低減することができる。また、このように膜厚のバラつきが低減されることから、干渉縞を抑制することもできる。このような位相差層１３を構成した光学フィルム１によれば、良好な外観を有するものとなる。

また、位相差層１３を構成する液晶材料に含有させるモノマーの添加量を調整することで、その位相差層１３と下層、例えば配向膜１２との密着性を調整することもできる。

（モノマーの具体例）
具体的に、メソゲン基を有さず、液晶材料に対して複屈折を持たないモノマーとしては、紫外線又は電子線などを照射することにより重合して硬化する重合性モノマーであることが好ましい。

重合性モノマーとしては、分子中にラジカル重合性不飽和基を持つ（メタ）アクリレート単量体が好適であり、中でも、多官能性（メタ）アクリレートモノマーであることが好ましい。多官能性（メタ）アクリレートモノマーとしては、分子内にエチレン性不飽和結合を２個以上有する（メタ）アクリレートモノマーであればよく、特に限定されない。

具体的には、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレートモノステアレート、ジシクロペンタニルジ（メタ）アクリレート、イソシアヌレートジ（メタ）アクリレートなどの２官能の（メタ）アクリレート；トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレートなどの３官能の（メタ）アクリレート；ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートなどの４官能以上の（メタ）アクリレート；上述した多官能性（メタ）アクリレートモノマーのエチレンオキシド変性品、カプロラクトン変性品、プロピオン酸変性品などが挙げられる。

さらにこれらの中でも、３官能以上の（メタ）アクリレートであることが好ましい。より具体的には、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレートなどの３官能の（メタ）アクリレート；ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートなどの４官能以上の（メタ）アクリレートが好ましく、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレートが特に好ましい。

なお、これらの重合性モノマーは、１種類を単独で用いてもよく、また２種以上を組み合わせて用いてもよい。

（モノマーの添加量）
上述した液晶材料に対して複屈折を持たないモノマーの添加量としては、特に限定されないが、液晶材料中の固形分比で０．５質量％〜３０質量％の範囲であることが好ましく、５質量％〜２０質量％の範囲であることがより好ましい。液晶材料に対するモノマーの添加量が固形分比で０．５質量％未満であると、有効に位相差層の膜厚を増加させることができず、十分に色ムラ等を抑制することができない可能性がある。一方で、モノマーの添加量が固形分比で３０質量％を超えると、そのモノマーが液晶の配向を阻害して配向不良になることがあるため好ましくない。

なお、その他、液晶組成物には、上述した液晶化合物の配列秩序を害するものでなければ、必要に応じて他の化合物を含んでもよい。例えば、重合禁止剤、可塑剤、界面活性剤、及びシランカップリング剤等を挙げることができる。

≪２．光学フィルムの製造方法≫
次に、光学フィルム１の製造方法について説明する。図５は、光学フィルム１の製造工程の流れを示すフロー図である。

図５に示すように、光学フィルム１の製造においては、先ず、ロールに巻き取った長尺フィルムからＰＥＴフィルム等からなる基材１１が提供される（Ｓ１）。

次に、配向膜形成工程（Ｓ２）において、ロールから繰り出した基材１１上に配向膜形成用の塗工液（配向膜組成物）を塗工し、乾燥した後に硬化処理を施す。これにより基材１１上に配向膜１２を形成する。より具体的には、配向膜組成物を基材１１上に塗工して、乾燥処理を施した後、紫外線を照射することによって硬化させて配向膜１２を形成する。なお、配向膜１２を構成する混合材料中に熱硬化性樹脂は、紫外線照射に伴う熱によって効果的に硬化させることができる。

次に、位相差層形成工程（Ｓ３）において、液晶材料を含有する塗工液（位相差層形成用塗工液）を配向膜１２上に塗工し、その後、乾燥させて紫外線等の照射により硬化させることによって、位相差層（液晶層）１３を形成する。なお、紫外線照射処理に先立ち、位相差層１３の層厚を均一にするためのレベリング処理を施すようにしてもよい。

ここで、本実施の形態においては、上述したように、位相差層１３を構成する液晶材料に、その液晶材料に対して複屈折を持たないモノマーが含有されており、その液晶材料を含む塗工液を配向膜１２上に塗工する。このような液晶材料によれば、波長分散特性を変化させることなく膜厚を厚くすることができるため、塗工液を塗工する際の塗工量バラつきに基づく膜厚のバラつきの影響を相対的に小さくすることができる。すると、このことにより、僅かな位相差のズレ（バラつき）が抑制され位相差層の色ムラを効果的に低減し、また干渉縞を抑制することもでき、外観の良好な光学フィルムを製造することができる。

このようにして、基材１１／配向膜１２／位相差層１３がこの順で積層されてなる積層体フィルムを製造し、得られたフィルムを巻き取りリール等で巻き取った後、所望の大きさに切り出す切断処理を行う。このような工程を経て、光学フィルム１が作製される。

なお、基材１１上への配向膜組成物の塗工方法や、配向膜１２上への位相差層形成用塗工液の塗工方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、ダイコート法、グラビアコート法、リバースコート法、ナイフコート法、ディップコート法、スプレーコート法、エアーナイフコート法、スピンコート法、ロールコート法、プリント法、浸漬引き上げ法、カーテンコート法、キャスティング法、バーコート法、エクストルージョンコート法、Ｅ型塗布方法等を用いることができる。

≪３．画像表示装置≫
図６は、反射防止フィルムを備えた画像表示装置を示す図である。この画像表示装置２０は、画像表示パネル２２のパネル面（視聴者側面）に、円偏光板の機能により反射防止を図るフィルム形状の光学部品である反射防止フィルム２１が配置される。本実施の形態においては、この反射防止フィルム２１として、上述した光学フィルム１を適用する。

画像表示パネル２２は、例えば有機ＥＬパネルであり、所望のカラー画像を表示する。なお、画像表示パネル２２としては、有機ＥＬパネルに限らず、液晶表示パネル等の種々の画像表示パネルを広く適用することができる。

反射防止フィルム２１は、ＰＳＡ（ＰＲｅｓｓｕＲｅ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）粘着剤による粘着層２３により画像表示パネル２２のパネル面に貼り付けられて保持される。反射防止フィルム２１は、直線偏光板２４と、１／４波長板２５とを積層して構成される。

直線偏光板２４は、直線偏光板として機能を担う光学機能層を１対の基材により挟持して構成される。ここで、基材としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレート等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン等のポリオレフィン、トリアセチルセルロース、アクリル系ポリマー等の透明フィルムを適用することができる。なお、この直線偏光板２４は、上述した光学フィルム１を構成する基材１１に相当する。

１／４波長板２５は、逆分散波長特性の液晶材料による位相差層２６により形成される。本実施の形態においては、この位相差層２６は、上述した光学フィルム１における位相差層１３に相当するものであり、逆分散波長特性を有する液晶材料により構成され、その液晶材料に対して複屈折を持たないモノマーが含有されてなる。

反射防止フィルム２１では、画像表示パネル２２のパネル面に向かう外来光が直線偏光板２４により直線偏光に変換され、続く１／４波長板２５により円偏光に変換される。円偏光による外来光は、画像表示パネルの表面等で反射するものの、この反射の際に偏光面の回転方向が逆転し、その結果、反射光は到来時とは逆に、１／４波長板２５によって直線偏光板２４で遮光される方向の直線偏光に変換された後、続く直線偏光板２４により遮光されて、外部への出射が抑制される。

ここで、一般的に、逆分散性波長特性を有する位相差層により形成された１／４波長板を構成した反射防止フィルムでは、正分散性波長特性を有する反射防止フィルムに比して、反射色が黒色に近くなる。そのため、膜厚のバラつきなどのよる僅かな位相差のズレによって、色ムラが発生しやすく、またその膜厚によっては干渉縞が発生しやすくなる。

これに対して、本実施の形態においては、逆分散波長特性を有する液晶材料にその液晶材料に対して複屈折を持たないモノマーが含有されてなることにより、位相差層により構成された１／４波長板２５の膜厚を厚くすることができる。そのことにより、波長分散性を変化させることなく、その１／４波長板２５の複屈折（Δｎ）を下げて、膜厚のバラつきの影響を相対的に小さくすることができ、僅かな位相差のズレ（バラつき）抑制して位相差層の色ムラを効果的に低減することができる。

以下では、本発明についての実施例を示して詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されない。

＜光学フィルムの作製＞
［実施例１］
基材として位相差レスのＴＡＣ基材（商品名：ＺＲＤ６０ＳＬ，厚さ：６０μｍ，富士フィルム社製）を用い、その基材上に、配向膜組成物を硬化後の膜厚が２００ｎｍとなるようにダイコート法にて塗布し、１００℃に調整した乾燥機内に２分間流して組成物中の溶媒を蒸発させるとともに組成物を熱硬化させ、厚さ２００ｎｍの配向膜を形成した。なお、配向膜組成物は、光二量化部位と熱架橋部位との両方を有する光配向材料（商品名：ＲＯＰ−１０３，ロリック社製）１００質量部をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）９００質量部に溶解させたものを用いた。

続いて、形成した配向膜上に、調製した重合性液晶組成物をダイコート法にて塗布し、６０℃に調整した第１の乾燥機内に１分間、９５℃に調整した第２の乾燥機内に０．５分間、１０５℃に調整した第３の乾燥機内に０．５分間流し、室温近傍まで冷却した後、上述した紫外線照射装置と同型の紫外線照射装置を用いて波長２６０ｎｍの紫外線を積算光量が３００ｍＪ／ｃｍ^２となるまで照射し、位相差層を形成した。

ここで、重合性液晶組成物としては、逆分散波長特性を有する液晶材料Ａに、ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ）を液晶材料中の固形分比で５質量％となるように添加したものを用いた。

以上のような工程を経て、光学フィルムを作製した。

［実施例２〜４］
実施例２〜４では、逆分散波長特性を有する液晶材料Ａに、ＰＥＴＡを固形分比で１０質量％（実施例２）、２０質量％（実施例３）、３０質量％（実施例４）のそれぞれの割合となるように添加した重合性液晶組成物を用いたこと以外は、実施例１と同様にして光学フィルムを作製した。

［実施例５〜７］
実施例５〜７では、逆分散波長特性を有する液晶材料Ａに、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）を固形分比で５質量％（実施例５）、１０質量％（実施例６）、２０質量％（実施例７）のそれぞれの割合となるように添加した重合性液晶組成物を用いたこと以外は、実施例１と同様にして光学フィルムを作製した。

［参照例１］
なお、参照例１として、逆分散波長特性を有する液晶材料Ａに、ＰＥＴＡを固形分比で４０質量％の割合となるように添加した重合性液晶組成物を用いたこと以外は、実施例１と同様にして光学フィルムを作製した。

［比較例１］
比較例１では、重合性液晶組成物として、逆分散波長特性を有する液晶材料Ａを用い、所定のモノマーを添加せずにその液晶材料Ａのみにより位相差層を形成させたこと以外は、実施例１と同様にして光学フィルムを作製した。

＜光学フィルムの評価＞
［位相差値、波長分散性の評価］
上述した実施例、比較例にて得られた光学フィルムについて、測定波長５５０ｎｍにおける位相差値を測定した。

また、同様に、測定波長４５０ｎｍ、７５０ｎｍのそれぞれにおける位相差値を測定し、「４５０ｎｍ／５５０ｎｍ」の値、「７５０ｎｍ／５５０ｎｍ」の値を算出して、波長分散性について評価した。

［位相差層の膜厚の評価］
また、実施例、比較例にて得られた光学フィルムについて、位相差層の膜厚を算出した。膜厚の算出は、重合性液晶組成物の組成と比重、塗布量、塗布幅から理論計算により行った。

［色ムラの評価］
また、実施例、比較例にて得られた光学フィルムについて、色ムラを評価した。色ムラは、位相差層の面内の近接部に僅かな位相差の違い（１〜２ｎｍ以上）がある場合に反射色の違いとなって視認されるため、面内位相差のバラつきを測定することで評価することができる。微小面積の位相差値の測定には、アクソメトリクス社のＡｘｏｓｔｅｐや、王子計測機器（株）のＫＯＢＲＡ−ＷＸ等を用いて測定することが可能である。本実施例では、ＫＯＢＲＡ−ＷＸを使用して幅方向の位相差バラつきを測定して色ムラを評価した。

なお。色ムラは、目視観察により行うこともできる。具体的には、例えば、光学フィルムのサンプルと偏光板とを、光学フィルムの遅相軸と偏光板の遅相軸のなす角度が４５度となるようにＰＳＡで貼合し、さらにその積層体における光学フィルムの面側を拡散反射率の高い金属板に貼合し、反射光により観察する。なお、金属板の拡散反射率が２０〜８０％であることが好ましく、３０％であることがさらに好ましい。

表１に示す結果から分かるように、ＰＥＴＡやＴＭＰＴＡといったモノマーを添加した液晶材料により構成した実施例の光学フィルムでは、モノマーを添加しない液晶材料により構成した比較例の光学フィルムと比べて、その波長分散性を変化させることなく、位相差層の厚みをモノマー添加量に比例して増加させることができた。

なお、参照例１では、液晶の配向が阻害され配向不良となってしまった。このことは、液晶材料に添加したモノマー量が多すぎたためであると考えられる。

ここで、図７は、実施例２と比較例１のそれぞれの光学フィルムについて、幅方向の位相差を王子計測機器（株）のＫＯＢＲＡ−ＷＸを用いて１０ｍｍピッチで測定した結果をグラフに示した図である。また、下記表２には、その数値データをまとめた。なお、表２において、色ムラの評価としては、その位相差バラつき及び目視評価に基づき、色ムラが生じなかったものを『○』とし、色ムラが生じたものを『×』として評価した。

図７及び表２に示すように、実施例２の光学フィルムでは、幅方向の位相差バラつきがモノマー未添加の場合（比較例１の光学フィルム）に比べて、σ＝０．４９からσ＝０．３７へと改善し、また目視評価でも色ムラが緩和していることを確認することができた。このことから、逆分散波長特性を有する液晶材料に対してモノマーを添加して、位相差層の見かけ上の複屈折（Δｎ）を下げることによって、位相差層の色ムラを効果的に抑制できることが分かった。

１ 光学フィルム
１１ 基材
１２ 配向膜
１３ 位相差層（液晶層）

Claims (5)

1. 逆分散波長特性を有する液晶材料による位相差層を備えた光学フィルムであって、
   前記位相差層を構成する液晶材料には、該液晶材料に対して複屈折を持たないモノマーが含有されている光学フィルム。
2. 前記モノマーの含有量が、前記液晶材料の固形分比で０．５質量％〜３０質量％の範囲である請求項１に記載の光学フィルム。
3. 前記モノマーは、重合性を有する請求項１又は２に記載の光学フィルム。
4. 前記位相差層に密接して、前記液晶材料を垂直方向又は水平方向に配向させる配向膜が設けられている請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光学フィルム。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の光学フィルムに、さらに直線偏光板が積層された
   光学フィルム。

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