JP5170539B2 - 光学フィルムの吸収帯域制御方法、光学フィルムの製造方法、光学フィルム、色純度向上シートおよび画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、光学フィルムの吸収帯域制御方法、光学フィルムの製造方法、光学フィルム、色純度向上シートおよび画像表示装置に関する。

太陽光や人工の光源が発する光は、様々な色（波長）の光の混合物であることがよく知られている。このような光を、例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ）や太陽電池のようなデバイスに利用する場合、必ずしもすべての色（波長）の光が利用されているわけではない。このため、エネルギー効率の点から、不要な色（波長）の光を必要な色（波長）の光に変換して用いる工夫がなされている。例えば、光源から照射された光のうち、不要な色（波長５７５〜６０５ｎｍの黄色）の光を、蛍光物質を用いて、必要な色（波長６１０ｎｍ以上の赤色）の光に変換するＬＣＤ用の光学装置が提案されている（特許文献１参照）。この提案によると、所望の吸収発光特性を有する蛍光物質を選択して蛍光発色手段を構成することが開示されている。この場合、吸収波長と発光波長が目的に適合した蛍光物質を探索できたとしても、必ずしもその蛍光物質が所望の吸収帯域の広さを持っているとは限らない。蛍光物質の吸収帯域が広すぎると、色純度や全体の輝度が低下するというおそれがあるが、最適な光学特性を有する蛍光物質を探索し、光学装置を設計するのは困難であった。

特開２００５−２７６５８６号公報

そこで、本発明は、光学フィルムの吸収帯域の広さを容易に制御することが可能な、光学フィルムの吸収帯域制御方法、光学フィルムの製造方法、吸収帯域が制御された光学フィルムおよび色純度向上シート、ならびに、画像表示装置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吸収帯域制御方法は、マトリックスポリマーとイオン性色素とを含む塗布液を基材に塗布して塗膜を形成し、前記塗膜を乾燥することにより得られる光学フィルムの吸収スペクトルの最大吸収ピークの半値幅を制御する光学フィルムの吸収帯域制御方法であって、前記基材に塗布する際の前記塗布液中にフッ素系アルコールを添加することで前記半値幅を制御することを特徴とする。

本発明の光学フィルムの製造方法は、マトリックスポリマーとイオン性色素とを含む塗布液を基材に塗布して塗膜を形成し、前記塗膜を乾燥する光学フィルムの製造方法であって、光学フィルムの吸収帯域制御工程を有し、前記吸収帯域制御工程が、前記本発明の光学フィルムの吸収帯域制御方法により実施されることを特徴とする。

本発明の光学フィルムは、前記本発明の光学フィルムの製造方法により製造されることを特徴とする。

本発明の色純度向上シートは、光学フィルムを含む色純度向上シートであって、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。

本発明の画像表示装置は、光学フィルムまたは色純度向上シート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り、前記色純度向上シートが、前記本発明の色純度向上シートであることを特徴とする。

本発明の光学フィルムの吸収帯域制御方法は、光学フィルムの形成材料である塗布液中にフッ素系アルコールを添加するという極めて簡易な方法により、得られる光学フィルムの光学吸収特性制御を可能とするものである。吸収スペクトルの半値幅を容易に制御することができるので、光学フィルムが目的とする用途に合わせた光学特性の設計・制御を容易に行うことができる。

本発明において、前記光学フィルムの最大吸収ピークの半値幅とは、前記光学フィルムの最大吸収ピークにおいて、極大の吸光度の半分の値をとる２点の波長の差である。前記半値幅は、例えば、後述の実施例に記載のように、前記光学フィルムの吸収スペクトルを紫外可視分光光度計で測定することで得られる前記光学フィルムの最大吸収ピークから求めることができる。

本発明の光学フィルムの吸収帯域制御方法において、前記フッ素系アルコールが、末端基にトリフルオロメチル基を有するアルコールであることが好ましく、前記フッ素系アルコールが、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノールであることが、より好ましい。

本発明の光学フィルムの吸収帯域制御方法において、前記塗布液が、トルエンを含んでいることが好ましい。

本発明の光学フィルムの吸収帯域制御方法において、前記マトリックスポリマーが、ポリメチルメタクリレートおよびこれらの変性ポリマーからなる群から選択される少なくとも一つのポリマーであることが好ましい。

本発明の光学フィルムの吸収帯域制御方法において、前記イオン性色素が、シアニン色素であることが好ましく、前記シアニン色素が下記一般式（１）で示されるものであることが、より好ましい。

前記一般式（１）において、ｎは１〜４の自然数、Ｒは炭素原子数１〜４の直鎖または分岐アルキル基、Ｘはハロゲン、ＣｌＯ_４またはＰＦ_６、Ｙはヘテロ原子またはイソプロピリデン基である。

さらに、前記シアニン色素が、下記構造式（２）または（３）で示されるものであることが好ましい。

本発明において、「色純度の向上」には、目的波長帯域以外の特定波長帯域の光（不要な色の光）を吸収し波長変換して目的波長帯域の光（必要な色の光）を発光することにより目的波長帯域の色の純度を向上させることが含まれる。具体的には、例えば、赤色と緑色の中間色である黄色の光を赤色の光に変換すること、緑色と青色の中間色である青緑色の光を緑色の光に変換すること、赤色、緑色、青色のいずれかの色の光を赤色、緑色、青色のその他の色の光に変換すること等が含まれる。

本発明の色純度向上シートは、前記光学フィルムの吸収帯域制御方法を使用して製造された光学フィルムを含む。

本発明の色純度向上シートにおいて、吸収スペクトルの最大吸収ピーク波長が５６０〜６１０ｎｍの範囲にあり、前記最大吸収ピークの半値幅が１００ｎｍ以下であり、最大発光ピーク波長が６００〜７００ｎｍの範囲にあることが好ましい。前記半値幅が前記範囲にあることで、色調表現に必要な波長帯域の光（赤色および緑色の光）を吸収することなく、中間色（黄色）の光を選択的に除去できる。

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。

本発明において、光学フィルムは、フィルムとして成形可能なマトリックスポリマーとイオン性色素とを含む塗布液を、基材に塗布して乾燥させフィルムとして製膜することで作製することができる。本発明の光学フィルムの吸収帯域制御方法は、前記塗布液中にフッ素系アルコールを添加することで、得られる光学フィルムの最大吸収ピークの半値幅を制御するものである。

フッ素系アルコールは、前記塗布液に添加した際に、相分離等が起こらないものであれば、任意のものを用いることができる。構造式中のフッ素原子の数が多いもののほうが好ましいが、同じフッ素原子数のものであれば、末端基にトリフルオロメチル基（−ＣＦ_３）を有するフッ素系アルコールが好ましい。末端基にトリフルオロメチル基を有するフッ素系アルコールとしては、２，２，２−トリフルオロエタノール、２，２，３，３，３−ペンタフルオロ−１−プロパノール、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノール、２−トリフルオロメチル−２−プロパノール、２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロ−１−ブタノール、ノナフルオロ−ｔｅｒｔ−ブタノール、４，４，５，５，５−ペンタフルオロ−１−ペンタノール、１Ｈ，１Ｈ−ノナフルオロ−１−ペンタノール、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−ノナフルオロ−１−ヘキサノール、１Ｈ，１Ｈ−トリデカフルオロ−１−ヘプタノール、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−トリデカフルオロ−１−ｎ−オクタノール、１Ｈ，１Ｈ−ペンタデカフルオロ−１−オクタノール、１Ｈ，１Ｈ−ヘプタデカフルオロ−１−ノナノール、１Ｈ，１Ｈ−ノナデカフルオロ−１−デカノール、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−ヘプタデカフルオロ−１−デカノール等が挙げられる。特に、末端トリフルオロメチル基を複数有する、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノールを好適に用いることができる。

前記マトリックスポリマーは、特に制限されないが、可視光の光線透過率に優れ（好ましくは光線透過率９０％以上）、透明性に優れるもの（好ましくはヘイズ値１％以下）が好ましい。前記マトリックスポリマーとしては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸ブチル等のポリアクリル系樹脂；ポリオキシカルボニルオキシヘキサメチレン、ポリオキシカルボニルオキシ−１，４−イソプロピリデン−１，４−フェニレン等のポリカーボネート系樹脂、ポリノルボルネン系樹脂、ポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール等のポリビニルアルコール系樹脂；メチルセルロース、エチルセルロースやそれらの誘導体等のセルロース系樹脂等を挙げることができる。これらの中でも、好ましくは、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）およびこれらの変性ポリマーである。前記マトリックスポリマーは、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を混合して用いてもよい。

前記「ポリノルボルネン系樹脂」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ＰＶＡは、例えば、ビニルエステル系モノマーを重合して得られるビニルエステル系重合体をケン化することで得ることができる。前記ＰＶＡのケン化度は、好ましくは、９５〜９９．９モル％の範囲である。ケン化度が前記範囲であるＰＶＡを用いることで、より耐久性に優れた色純度向上シートを得ることができる。前記ＰＶＡの平均重合度は、目的に応じて、適宜、適切な値が選択され得る。前記平均重合度は、好ましくは、１２００〜３６００の範囲である。前記平均重合度は、例えば、ＪＩＳ Ｋ ６７２６（１９９４年版）に準じて求めることができる。

前記イオン性色素は、蛍光物質を含むことも好ましい。特定波長領域の光吸収・発光特性を有する蛍光物質を含むことで、光学フィルムを前記色純度向上シートとして使用することも可能となる。前記蛍光物質としては、例えば、フルオレセイン類、ローダミン類、クマリン類、ダンシル類（ジメチルアミノナフタレンスルホン酸類）、７−ニトロベンゾ−２−オキサ−１，３−ジアゾール（ＮＢＤ）型色素、ピレン、ペリレン系、フィコビリプロテイン系、シアニン色素、アンスラキノン系、チオインジゴ系、ベンゾピラン系等の蛍光物質が挙げられる。前記蛍光物質は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を混合して用いてもよい。

前記蛍光物質の具体例としては、例えば、ＢＡＳＦ（株）製の商品名「Ｌｕｍｏｇｅｎ Ｆ Ｒｅｄ ３０５（ペリレン系）」、有本化学工業（株）製の商品名「Ｐｌａｓｔ Ｒｅｄ ８３５５（アンスラキノン系）、同８３６５（アンスラキノン系）、同Ｒｅｄ Ｄ−５４（チオインジゴ系）、同Ｒｅｄ ＤＲ−４２６（ベンゾピラン系）、同Ｒｅｄ ＤＲ−４２７（ベンゾピラン系）」、（株）林原生物化学研究所製の商品名「ＮＫ−１５３３（カルボシアニン色素）」、同「ＮＫ−３９１８（カルボシアニン色素）」等が挙げられる。これらの蛍光物質は、赤色と緑色の中間色である黄色（波長５６０〜６１０ｎｍ）の光を吸収し、赤色の光（波長６１０〜６５０ｎｍ）を発光する。

前記イオン性色素は、シアニン色素であることが好ましい。前記シアニン色素の具体例を下記構造式（４）〜（１１）に示す。

前記シアニン色素は、特に、下記一般式（１）で示されるものであることが好ましい。

前記一般式（１）において、ｎは１〜４の自然数、Ｒは炭素原子数１〜４の直鎖または分岐アルキル基、Ｘはハロゲン、ＣｌＯ_４またはＰＦ_６、Ｙはヘテロ原子またはイソプロピリデン基である。

前記一般式（１）で示されるシアニン色素のうち、下記構造式（２）または（３）で示されるものであることがより好ましい。

つぎに、前記光学フィルムの製造方法について、例を挙げて説明する。ただし、光学フィルムの製造における前記塗布液の調製方法は、この例に限定されない。

まず、前記マトリックスポリマーを溶媒に溶解し、マトリックスポリマー溶液を作製する。前記溶媒としては、例えば、トルエン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、エタノール、テトラヒドロフラン、シクロペンタノン、水等を用いることができる。

また、前記イオン性色素を溶媒に溶解し、色素溶液を作製する。前記溶媒としては、例えば、前述の前記マトリックスポリマーを溶解するのと同様の溶媒を用いることができる。色素溶液を作製する際に、前記フッ素系アルコールを溶媒として用いる、あるいは、前記フッ素系アルコールを添加するとよい。シアニン色素の場合、フッ素系アルコールに溶解しやすいので、フッ素系アルコールを色素溶液作製の際の溶媒として用いることが好ましい。

つぎに、前記マトリックスポリマー溶液と前記色素溶液とを混合し、その混合液である塗布液を基材上に塗布して塗膜を形成し、乾燥させることにより、本発明における光学フィルムを形成する。前記混合液調製時にフッ素系アルコールを添加してもよい。前記マトリックスポリマーが可溶である溶媒と、前記色素が可溶である溶媒が異なる場合には、これらの溶媒の混合溶媒を含むこととなる。なお、前記塗布液は、基材上に塗布する前に脱泡処理を施すことが好ましい。

前記光学フィルムは、前記基材から剥離して用いることもできるし、前記基材に形成された状態のまま用いることもできる。

本発明の光学フィルムの吸収帯域制御方法は、前記塗布液に、前記フッ素系アルコールを添加することによって、得られる光学フィルムの吸収スペクトルにおける最大吸収ピークの半値幅を制御するものである。前記塗布液において、前記フッ素系アルコールを添加することで、前記半値幅を狭くすることができる。前記半値幅を狭くするには、例えば、前記マトリックスポリマーがＰＭＭＡである場合は、前記塗布液中のフッ素系アルコール濃度を０．１〜２０重量％の範囲にすることが好ましく、より好ましくは０．５〜１８重量％の範囲、さらに好ましくは１〜１５重量％の範囲である。
前記フッ素系アルコール濃度が高すぎると、塗布液を基材に塗布する際に、塗布液が基材に弾かれてしまう等、塗布性が悪くなることがある。

前記マトリックスポリマー濃度は、所望のフィルム厚みを得るために塗布が可能な粘度範囲で設定される。前記マトリックスポリマー濃度は、マトリックスポリマー自体の粘度や重合度、また、使用する溶媒の組成に応じて適切な範囲に調整できる。例えば、前記マトリックスポリマーがＰＭＭＡである場合、前記塗布液中のＰＭＭＡ濃度は、３〜１５重量％の範囲にすることが好ましく、より好ましくは４〜１２重量％の範囲、さらに好ましくは６〜１０重量％の範囲である。

前記塗布液において、前記マトリックスポリマーに対する前記イオン性色素の濃度は、前記イオン性色素の種類に応じて適宜に決定することができるが、例えば、前記マトリックスポリマー１００重量部に対して、例えば、０．００１〜３０重量部の範囲であり、好ましくは、０．００２〜２５重量部の範囲であり、より好ましくは、０．００５〜２０重量部の範囲である。

本発明と、その効果との関係は、次のように推察されるが、本発明は、前記推察によりなんら制限されない。すなわち、シアニン色素のようなイオン性色素は、溶液中でダイマーあるいはより高次の会合体を形成することが一般に知られている。したがって、イオン性色素を含む溶液を塗工した時点では、塗工薄膜中には色々な会合状態が存在していると考えられる。そして、乾燥に至るまでに最安定状態（単量体あるいは会合体）に収束しなかった場合には、得られる薄膜の光吸収スペクトルはそれらの会合状態すべてを反映するスペクトルの集合となるため、広帯域のブロードな形状を示すと予想される。逆に、乾燥までの間に最安定構造に収束できれば、その構造のみを反映した、狭帯域のスペクトル形状を示すと予想される。本発明においては、塗工から乾燥までのイオン性色素の状態変化の過程を、前記塗布液としてフッ素系アルコールを含む系を使用することで制御し、目的とする半値幅のスペクトルを得るものである。特に、フッ素系アルコールの添加量を多くすることにより、狭帯域のスペクトルを得ることができるものである。

前記塗布液を乾燥して得られる光学フィルムの厚みは、特に制限されず、例えば、０．１〜１０００μｍの範囲であり、好ましくは、１〜２００μｍの範囲であり、より好ましくは、２〜５０μｍの範囲である。

本発明の色純度向上シートは、前記光学フィルムを有するものであれば、どのような構成であってもよい。例えば、前記光学フィルムのみからなるシート、前記光学フィルムに他の層を積層したシートがあげられる。

本発明の光学フィルムおよび色純度向上シートは、光源装置を含む構成の光学装置に好適に用いることができる。前記光源装置としては、特に制限されず、例えば、冷陰極管、発光ダイオード（ＬＥＤ）等が挙げられる。

本発明の光学フィルムおよび色純度向上シートは、例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ）、ＥＬディスプレイ（ＥＬＤ）等の各種の画像表示装置および太陽電池等に好ましく用いることができる。

図５の断面図に、本発明の光学フィルムおよび色純度向上シートを用いた液晶表示装置の構成の一例を示す。なお、同図において、分かりやすくするために、各構成部材のサイズや比率等は、実際と異なっている。図示のとおり、この液晶表示装置は、液晶パネル１１、本発明の光学フィルムまたは色純度向上シート１０、光源装置１４および導光板１５を主要な構成部材として有する。前記液晶パネル１１は、液晶セル１２の両側に、それぞれ、第１の偏光板１３１および第２の偏光板１３２が配置された構成である。前記液晶セル１２は、液晶層１４０の両側に、それぞれ、第１の配向膜１５１および第２の配向膜１５２が配置され、さらにそのそれぞれの外側に、第１の透明電極１６１および第２の透明電極１６２が配置され、さらに前記第１の透明電極１６２の外側に、所定の配列のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）等のカラーフィルター１７０とブラックマトリクス１９０とが保護膜１８０を介して配置され、さらに前記第２の透明電極１６２および前記カラーフィルター１７０とブラックマトリクス１９０との外側に、それぞれ、第１の基板１０１および第２の基板１０２が配置された構成である。前記液晶パネル１１において、前記第１の偏光板１３１側が、表示側であり、前記第２の偏光板１３２側が、裏面側となる。本発明の光学フィルムまたは色純度向上シート１０は、前記液晶パネル１１の裏面側に配置されている。前記導光板１５は、前記本発明の光学フィルムまたは色純度向上シート１０の外側に、前記液晶パネル１１と重なり合うように平行に配置されている。前記光源装置１４は、前記導光板１２の前記液晶パネル１１とは反対側に配置されている。なお、図５において、前記本発明の光学フィルムまたは色純度向上シート１０は、前記液晶パネル１１と前記導光板１５との間に配置されているが、前記本発明の光学フィルムまたは色純度向上シート１０は、前記導光板１５と前記光源装置１４との間に配置されてもよい。また、本例の液晶表示装置では、前記光源装置１４が前記本発明の光学フィルムまたは色純度向上シート１０および前記導光板１５を介して前記液晶パネル１３の直下に配置された直下方式が採用された場合を示しているが、本発明は、これに限定されず、例えば、サイドライト方式であってもよい。さらに、前記液晶表示装置は、拡散反射板を有してもよい。前記拡散反射板は、例えば、図５において、前記光源装置１４と前記導光板１５との間や前記光源装置１４の前記導光板１５とは反対側に配置される。

本例の液晶表示装置において、色純度の向上は、例えば、次のようにして実施される。例えば、前記光源装置１４に、４３５ｎｍ付近に青色、５４５ｎｍ付近に緑色、６１０ｎｍ付近に赤色の大きな発光ピークを持つものを使用し、前記液晶表示装置が緑色と赤色の発光のみを利用し、緑色と赤色の中間色である黄色（５８５ｎｍ付近）の発光は不要であったとする。この場合においては、前記光学フィルムまたは色純度向上シート１０として、例えば、５８５ｎｍ付近に最大吸収波長を持つ光学フィルムを使用する。そのようにすれば、前記黄色の光が前記蛍光物質に吸収される。このとき、吸収スペクトルにおける最大吸収ピークの半値幅が１００ｎｍ以下であると、黄色以外の光（緑色または赤色）の吸収帯域には影響が少ないので、緑色および赤色の輝度の低下は抑えつつ、前記光源装置１４から出射された光の色純度の向上を図ることができる。

また、前記光学フィルムまたは色純度向上シート１０として、例えば、５８５ｎｍ付近に最大吸収波長を持ち、６１０ｎｍ以上に発光を持つイオン性色素を含む色純度向上シートを使用する。そのようにすれば、前記黄色の光が前記イオン性色素に吸収され、６１０ｎｍ以上の赤色の光が発光される。このとき、吸収スペクトルにおける最大吸収ピークの半値幅が１００ｎｍ以下であると、黄色以外の光（緑色または赤色）の吸収帯域には影響が少ないので、緑色および赤色の輝度の低下は抑えつつ、かつ、色純度向上シートによって赤色の光が発光されるので、前記光源装置１４から出射された光の色純度をより向上させることができる。

本発明の光学フィルムの吸収帯域制御方法によると、光学フィルムの吸収スペクトルの半値幅を容易に制御することが可能となる。したがって、光学フィルムが目的とする用途や、要求される性能に合わせた設計をすることができるので、様々な用途の光学フィルムの製造において適用することができる。

本発明の光学フィルムおよび色純度向上シートは、画像表示装置に好適に用いることができる。前記画像表示装置は、任意の適切な用途に使用される。その用途は、例えば、デスクトップパソコン、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、バックモニター、カーナビゲーションシステム用モニター、カーオーディオ等の車載用機器、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・医療機器等が挙げられる。

つぎに、本発明の実施例について説明する。なお、本発明は、下記の実施例によってなんら限定ないし制限されない。

（１）光学フィルムの吸収スペクトル、最大吸収ピーク波長、最大吸収ピークの半値幅および最大吸収ピーク波長における吸光度
光学フィルムの吸収スペクトルは、紫外可視分光光度計（日本分光（株）製、商品名「Ｖ−５６０」）を用いて測定した。前記測定された吸収スペクトルより、前記光学フィルムの最大吸収ピーク波長、最大吸収ピークの半値幅および最大吸収ピーク波長における吸光度を求めた。

（２）光学フィルムの厚み
前記光学フィルムの厚みは、（株）ミツトヨ製マイクロゲージ式厚み計にて測定を行った。ガラス基板（基材）に光学フィルムを形成し、全体の厚みを測定し、前記全体厚みからガラス基板の厚みを差し引くことで前記光学フィルムの厚みを算出した。

（３）光学フィルムの発光スペクトル、最大発光ピーク波長
前記光学フィルムの発光スペクトルは、分光蛍光光度計（日立製作所（株）製、商品名「Ｆ−４５００」）を用いて測定した。前記測定された発光スペクトルより、前記光学フィルムの最大発光ピーク波長を求めた。

（４）正面輝度
光源装置上に光学フィルムを配置して、分光光度計（大塚電子（株）製、商品名「瞬間マルチ測光システム ＭＣＰＤ−３０００」）により、正面輝度（発光強度の絶対エネルギー：μＷ／ｃｍ^２／ｎｍ）を測定した。この際、受光部は、光源装置の上（表示側）方向３ｃｍのところに設置した。

（実施例１）
まず、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）（（株）クラレ製、商品名「パラペットＥＨ−１０００Ｐ」）をトルエンに溶解し、３０重量％のマトリックスポリマー溶液を作製した。つぎに、前記式（２）の構造を持つシアニン色素（（株）林原生物化学研究所製、商品名「ＮＫ−１５３３」）０．０１５ｇを、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノール（６Ｆ−ｉＰｒＯＨ）０．２０３５ｇに溶解し、色素溶液を作製した。これと前記マトリックスポリマー溶液１．９６７１ｇを混合し、ＰＭＭＡと前記シアニン色素が重量比９８：２で含まれる塗布液Ａを調製した。塗布液Ａを、さらにエタノール／トルエン混合溶媒（重量比１：１）で希釈し、ＰＭＭＡと前記シアニン色素の含有重量比は一定で、塗布液全体に対する固形分濃度が異なる塗布液Ａ−１、Ａ−２およびＡ−３を調製した。前記塗布液の組成を下記表１に示す。得られた塗布液Ａ−１、Ａ−２およびＡ−３を、１０００ｒｐｍ×３０ｓｅｃの条件で、ガラス基板上にスピンコートし、乾燥させた。これにより得られた薄膜の吸収スペクトルを図１に示す。

（比較例１）
まず、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）（（株）クラレ製、商品名「パラペットＥＨ−１０００Ｐ」）をトルエンに溶解し、３０重量％のマトリックスポリマー溶液を作製した。つぎに、前記式（２）の構造を持つシアニン色素（（株）林原生物化学研究所製、商品名「ＮＫ−１５３３」）０．０１０３ｇをエタノール／トルエン混合溶媒（重量比１：１）０．１８３４ｇに溶解し、色素溶液を作製した。これと前記マトリックスポリマー溶液１．５１３１ｇを混合し、ＰＭＭＡと前記シアニン色素が重量比９８：２で含まれる塗布液Ｂを調製した。塗布液Ｂを、さらにエタノール／トルエン混合溶媒（重量比１：１）で希釈し、ＰＭＭＡと前記シアニン色素の含有重量比は一定で、塗布液全体に対する固形分濃度が異なる塗布液Ｂ−１およびＢ−２を調製した。前記塗布液の組成を下記表１に示す。得られた塗布液を、１０００ｒｐｍ×３０ｓｅｃの条件で、ガラス基板上にスピンコートし、乾燥させた。これにより得られた薄膜の吸収スペクトルを図２に示す。

（実施例２）
まず、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）（（株）クラレ製、商品名「パラペットＥＨ−１０００Ｐ」）をトルエンに溶解し、３０重量％のマトリックスポリマー溶液を作製した。つぎに、前記式（３）の構造を持つシアニン色素（（株）林原生物化学研究所製、商品名「ＮＫ−３９１８」）０．０１９９ｇを、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノール（６Ｆ−ｉＰｒＯＨ）０．２４１７ｇに溶解し、色素溶液を作製した。これと前記マトリックスポリマー溶液２．０７４５ｇを混合し、ＰＭＭＡと前記シアニン色素が重量比９７：３で含まれる塗布液Ｃを調製した。塗布液Ｃを、さらにエタノール／トルエン混合溶媒（重量比１：１）で希釈し、ＰＭＭＡと前記シアニン色素の含有重量比は一定で、塗布液全体に対する固形分濃度が異なる塗布液Ｃ−１、Ｃ−２およびＣ−３を調製した。前記塗布液の組成を下記表１に示す。得られた塗布液Ｃ−１、Ｃ−２およびＣ−３を、１０００ｒｐｍ×３０ｓｅｃの条件で、ガラス基板上にスピンコートし、乾燥させた。これにより得られた薄膜の吸収スペクトルを図３に示す。

（比較例２）
まず、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）（（株）クラレ製、商品名「パラペットＥＨ−１０００Ｐ」）をトルエンに溶解し、３０重量％のマトリックスポリマー溶液を作製した。つぎに、前記式（３）の構造を持つシアニン色素（（株）林原生物化学研究所製、商品名「ＮＫ−３９１８」）０．００９４ｇをエタノール／トルエン混合溶媒（重量比１：１）０．１９８３ｇに溶解し、色素溶液を作製した。これと前記マトリックスポリマー溶液１．４９８４ｇを混合し、ＰＭＭＡと前記シアニン色素が重量比９８：２で含まれる塗布液Ｄを調製した。塗布液Ｄを、さらにエタノール／トルエン混合溶媒（重量比１：１）で希釈し、ＰＭＭＡと前記シアニン色素の含有重量比は一定で、塗布液全体に対する固形分濃度が異なる塗布液Ｄ−１およびＤ−２を調製した。前記塗布液の組成を下記表１に示す。得られた塗布液を、１０００ｒｐｍ×３０ｓｅｃの条件で、ガラス基板上にスピンコートし、乾燥させた。これにより得られた薄膜の吸収スペクトルを図４に示す。

図１〜４に、上記で得られた光学フィルムの吸収スペクトルを示す。各吸収スペクトルは、最大吸収ピーク波長における吸光度を１に規格化して示している。各実施例において、フッ素系アルコールである６Ｆ−ｉＰｒＯＨを添加することで、図１および図３に示すように、吸収スペクトルの半値幅が狭くなった。前記半値幅は、各比較例においては、塗布液全体に対する固形分濃度が高くなるほど狭くなる傾向にあるが、実施例においては、前記固形分濃度を変化させても、前記半値幅の変化はごくわずかであった。すなわち、各実施例においては、前記固形分濃度が低濃度であっても、半値幅の狭い光学フィルムを得ることができた。各比較例においては、塗布液の固形分濃度を調節することで得られる光学フィルムの厚みを調整しようとすると、前記半値幅が変化してしまうが、各実施例においては、前記半値幅の変化は少なく固形分濃度を選択することが可能となるので、所望の厚みの光学フィルムを容易に得ることが可能となる。特に、Ａ−１、Ａ−２およびＡ−３の光学フィルムは、吸収スペクトルの最大吸収ピーク波長が５６０〜６１０ｎｍの範囲にあり、かつ吸収スペクトルの半値幅が１００ｎｍ以下に制御されており、かつ、最大発光ピーク波長が６００〜７００ｎｍの範囲にあることから、色純度向上シートとして良好に使用することができる。

［正面輝度の測定］
前記Ａ−１、Ａ−２およびＡ−３の光学フィルムを色純度向上シートとして、前記光源装置上に載せて、正面輝度を測定すると、前記色純度向上シートを載せた場合には、基材として用いたガラス板のみを載せて測定した場合と比較して、５８５ｎｍ付近の黄色の発光が抑制され、６１０付近の赤色の発光が強くなっており、色純度が向上される。

以上のように、本発明の光学フィルムの吸収帯域制御方法を用いると、容易に光学フィルムの吸収スペクトルの半値幅を制御することができる。したがって、所望の光学物性を有する光学フィルムを容易に得ることができる。画像表示装置に対しては、光源の発光波長に合わせた色純度向上シートの設計を容易に行うことができる。本発明の光学フィルムの吸収帯域制御方法により得られた光学フィルムおよび色純度向上シートは、例えば、画像表示装置、太陽電池等に好適に使用できるが、その用途は制限されず、広い分野に適用可能である。

図１は、実施例１で得られた光学フィルムの吸収スペクトルを示すグラフである。 図２は、比較例１で得られた光学フィルムの吸収スペクトルを示すグラフである。 図３は、実施例２で得られた光学フィルムの吸収スペクトルを示すグラフである。 図４は、比較例２で得られた光学フィルムの吸収スペクトルを示すグラフである。 図５は、本発明の光学フィルムまたは色純度向上シートを用いた液晶表示装置の構成の一例を示す断面図である。

符号の説明

１０ 光学フィルムまたは色純度向上シート
１１ 液晶パネル
１２ 液晶層
１４ 光源装置
１５ 導光板
１０１ 第１の基板
１０２ 第２の基板
１３１ 第１の偏光板
１３２ 第２の偏光板
１４０ 液晶層
１５１ 第１の配向膜
１５２ 第２の配向膜
１６１ 第１の透明電極
１６２ 第２の透明電極
１７０ カラーフィルター
１８０ 保護膜
１９０ ブラックマトリクス

Claims (13)

1. マトリックスポリマーとイオン性色素とを含む塗布液を基材に塗布して塗膜を形成し、前記塗膜を乾燥することにより得られる光学フィルムの吸収スペクトルの最大吸収ピークの半値幅を制御する光学フィルムの吸収帯域制御方法であって、前記基材に塗布する際の前記塗布液中にフッ素系アルコールを添加することで前記半値幅を制御することを特徴とする、光学フィルムの吸収帯域制御方法。
2. 前記フッ素系アルコールが、末端基にトリフルオロメチル基を有するアルコールである、請求項１記載の光学フィルムの吸収帯域制御方法。
3. 前記フッ素系アルコールが、１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロ−２−プロパノールである、請求項１または２記載の光学フィルムの吸収帯域制御方法。
4. 前記塗布液が、トルエンを含んでいる、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吸収帯域制御方法。
5. 前記マトリックスポリマーが、ポリメチルメタクリレートおよびこれらの変性ポリマーからなる群から選択される少なくとも一つのポリマーである、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吸収帯域制御方法。
6. 前記イオン性色素が、シアニン色素である、請求項１から５のいずれか一項に記載の光学フィルムの吸収帯域制御方法。
7. 前記シアニン色素が、下記一般式（１）で示される、請求項６記載の光学フィルムの吸収帯域制御方法。
   

   

   前記一般式（１）において、ｎは１〜４の自然数、Ｒは炭素原子数１〜４の直鎖または分岐アルキル基、Ｘはハロゲン、ＣｌＯ_４またはＰＦ_６、Ｙはヘテロ原子またはイソプロピリデン基である。
8. 前記シアニン色素が、下記構造式（２）または（３）で示される、請求項７記載の光学フィルムの吸収帯域制御方法。
   

   

   
9. マトリックスポリマーとイオン性色素とを含む塗布液を基材に塗布して塗膜を形成し、前記塗膜を乾燥する光学フィルムの製造方法であって、光学フィルムの吸収帯域制御工程を有し、前記吸収帯域制御工程が、請求項１から８のいずれか一項に記載の光学フィルムの吸収帯域制御方法により実施されることを特徴とする光学フィルムの製造方法。
10. 光学フィルムであって、請求項９記載の光学フィルム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。
11. 光学フィルムを含む色純度向上シートであって、前記光学フィルムが、請求項１０記載の光学フィルムであることを特徴とする色純度向上シート。
12. 吸収スペクトルの最大吸収ピーク波長が５６０〜６１０ｎｍの範囲にあり、前記最大吸収ピークの半値幅が１００ｎｍ以下であり、最大発光ピーク波長が６００〜７００ｎｍの範囲にある、請求項１１記載の色純度向上シート。
13. 光学フィルムまたは色純度向上シート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１０記載の光学フィルムであり、前記色純度向上シートが、請求項１１または１２記載の色純度向上シートである画像表示装置。
    

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