WO2010150384A1 - 光学部材及びその製造方法 - Google Patents

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WO2010150384A1
WO2010150384A1 PCT/JP2009/061617 JP2009061617W WO2010150384A1 WO 2010150384 A1 WO2010150384 A1 WO 2010150384A1 JP 2009061617 W JP2009061617 W JP 2009061617W WO 2010150384 A1 WO2010150384 A1 WO 2010150384A1
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layer
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optical
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重義 大槻
江口敏正
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Jsr株式会社
住友化学株式会社
住友ベークライト株式会社
凸版印刷株式会社
日立化成工業株式会社
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    • C08J2385/02—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing atoms other than silicon, sulfur, nitrogen, oxygen, and carbon; Derivatives of such polymers containing phosphorus

Definitions

  • the present invention relates to an optical member having a color filter function and a polarizing function, and more particularly to an optical member that can be wound into an unprecedented thin and long roll and a method for manufacturing the same.
  • a polarizing plate, a retardation plate, or an elliptically polarizing plate is generally used for polarization control and optical compensation.
  • a color liquid crystal display device for performing color display and a color organic EL display use a color filter substrate (Patent Document 1, etc.).
  • Such a color liquid crystal display device includes a sheet-like glass substrate having a black matrix, a colored layer composed of three primary colors of red (R) / green (G) / blue (B), and a common transparent electrode layer.
  • An alignment layer is formed on the substrate, an alignment layer is formed on a TFT substrate having a thin film transistor (TFT) and a pixel electrode, and these two substrates are opposed to the alignment layer to maintain a predetermined gap.
  • a liquid crystal panel manufactured by filling a liquid crystal material to form a liquid crystal layer and bonding and fixing a color filter substrate and a TFT substrate with a sealing material around the liquid crystal layer is used.
  • a transmissive color liquid crystal display device is obtained by attaching polarizing plates to the outer surfaces of the color filter substrate and the TFT substrate of the liquid crystal panel.
  • the color of the liquid crystal panel A circularly polarizing plate is attached to the filter substrate.
  • the color filter method includes a method in which an RGB color filter substrate is combined with white light emission.
  • This uses a color filter substrate in which a color filter with TFT is formed on a transparent substrate made of glass or plastic.
  • a TFT is formed on a transparent substrate, and then an RGB color filter layer is formed.
  • a transparent anode electrode connected to the TFT is formed on the color filter layer.
  • an organic EL layer composed of a hole transport layer, a white light emitting layer, an electron transport layer and the like is formed, and then a cathode electrode is formed.
  • the cathode electrode is usually made of lithium fluoride (LiF) or aluminum (Al) and is formed as a common electrode.
  • a sealing layer is formed so as to cover the display area, and finally a circularly polarizing plate is attached to the outside of the color filter substrate to complete.
  • the liquid crystal alignment direction and the direction of the optical axis of the optical film layer such as a polarizing plate or an elliptical polarizing plate vary from one liquid crystal panel to another.
  • the alignment direction of the liquid crystal and the optical axis of the optical film layer vary, there is a problem that display characteristics deteriorate, such as a decrease in contrast.
  • the color filter substrate is a sheet-like glass, it is manufactured while being continuously conveyed by a roll-to-roll method that is unwound from a so-called roll and wound on the roll to improve productivity and reduce color liquid crystal at a low cost. There is a problem that it cannot be used as a member for manufacturing a display device.
  • the present invention has been made in view of the above points, and provides an optical member that has a color filter function and a polarization function, and that can be wound into a thin and long roll with excellent display characteristics, and a method for manufacturing the same.
  • the purpose is to do.
  • the present invention is configured as follows.
  • the invention according to claim 1 is an optical member composed of at least a color filter substrate and an optical film layer,
  • the color filter substrate has a color filter layer formed on at least a long plastic film substrate,
  • the optical member is characterized in that the optical film layer is formed on the surface of the substrate where the color filter layer is not formed via an adhesive layer.
  • the invention according to claim 2 is the optical member according to claim 1, wherein the optical film layer is one or more selected from a polarizing plate, a retardation plate, and an elliptically polarizing plate. .
  • the invention according to claim 3 is characterized in that the optical film layer is formed by laminating a long polarizing plate and a retardation plate continuously formed on a long supporting film.
  • At least two or more sheet-like elliptical polarizing plates are arranged in parallel with a long longitudinal direction on the color filter substrate.
  • the invention according to claim 5 is the optical member according to claim 1, wherein the total thickness of the optical member is 0.3 mm or less, and the optical member can be wound into a roll shape.
  • Invention of Claim 6 is a manufacturing method of the optical member comprised from a color filter board
  • the invention according to claim 7 is the manufacturing of the optical member according to claim 6, wherein the optical film layer is at least one selected from a polarizing plate, a retardation plate, and an elliptically polarizing plate. Is the method.
  • the invention according to claim 8 is characterized in that the optical film layer is formed by laminating a long polarizing plate and a retardation plate continuously formed on a long supporting film. It is a manufacturing method of the optical member of Claim 6.
  • the optical film layer is formed such that at least two sheet-like elliptical polarizing plates are arranged in parallel to a long longitudinal direction on the color filter substrate. It is a manufacturing method of the optical member of Claim 6 characterized by the above-mentioned.
  • the total thickness of the optical member is 0.3 mm or less, Forming the optical film layer through an adhesive layer on the surface of the substrate where the color filter layer is not formed; After the step, the step of winding the optical member into a roll, The method of manufacturing an optical member according to claim 6, comprising:
  • the present invention has the following effects.
  • the color filter substrate has a color filter layer formed on at least a long plastic film substrate, and the optical member integrated with the optical film layer is: It can be used for manufacturing a color liquid crystal display device by a roll-to-roll method, and productivity can be improved and costs can be reduced. Further, an optical film layer is formed on the surface of the substrate on which the color filter layer is not formed via an adhesive layer, and the color filter substrate and the optical film layer are integrated in advance via the adhesive layer. Since it is a member, it is possible to omit the step of attaching a sheet-like optical film layer after manufacturing a liquid crystal panel as in the prior art, and to prevent the occurrence of defects due to sandwiching of dust, foreign matter, etc. in this attaching step.
  • the optical film layer is at least one selected from a polarizing plate, a retardation plate, and an elliptically polarizing plate, and the optical film layer integrated with the color filter substrate is provided.
  • a polarizing plate it can be applied to the manufacture of a transmissive color liquid crystal display device by a roll-to-roll method.
  • an optical film layer as a retardation plate it can be applied to the production of a reflective or transflective color liquid crystal display device by a roll-to-roll method.
  • the polarizing plate is bonded in the last manufacturing process of the color liquid crystal display device.
  • an elliptical polarizing plate in which a polarizing plate and a retardation plate are combined in advance for the optical film layer can be applied to the production of a reflective or transflective color liquid crystal display device by a roll-to-roll method.
  • the optical film layer integrated with the color filter substrate includes a long polarizing plate and a retardation plate continuously formed on the long support film. Since it is formed by laminating, the optical film layer has no breaks, and can be integrated with the color filter substrate of any color filter layer regardless of the arrangement of the color filter layer, that is, any color filter layer.
  • the long optical film layer and the long color filter substrate are bonded by a roll-to-roll method, there is little variation between the optical axis of the optical film layer and the pixel direction of the color filter substrate, Therefore, when used in a color liquid crystal display device, it is possible to easily manufacture a color liquid crystal display device having excellent display characteristics with little variation between the liquid crystal alignment direction and the optical axis direction of the optical film layer.
  • the optical film layer is formed by arranging at least two sheet-like elliptical polarizing plates in parallel with the long longitudinal direction on the color filter substrate.
  • the color filter substrate and the optical film layer are integrated before assembling to the liquid crystal panel, so there is little variation between the alignment direction of the liquid crystal and the optical axis direction of the optical film layer, and color liquid crystal with excellent display characteristics
  • a thin and long optical member that enables a display device can be obtained.
  • the long color filter substrate and the optical film layer are integrated in advance, there is little variation between the direction of the pixel arrangement of the color filter substrate and the optical axis of the optical film layer, and the display characteristics. It is possible to easily manufacture a thin and long optical member that enables an excellent color liquid crystal display device.
  • the total thickness of the optical member is 0.3 mm or less, and the optical member can be wound in a roll shape.
  • the curvature radius of the optical member can be bent. Since it becomes large, the diameter of the roll core to wind up becomes large, and when the maximum diameter of the wound roll is compared as the same, the winding length with respect to one roll is reduced.
  • the total thickness of the optical member is 0.3 mm or less, and after the step of forming the optical film layer through the adhesive layer on the surface of the substrate on which the color filter layer is not formed, A step of winding the optical member into a roll is provided, and when the total thickness of the optical member is 0.3 mm or less, a longer roll-shaped optical member can be made into one roll.
  • the total thickness of the optical member exceeds 0.3 mm, the winding length with respect to one roll is reduced.
  • FIG. 1 is a schematic external view showing a first embodiment of an optical member
  • FIG. 2 is a sectional view of the first embodiment of the optical member.
  • the optical member 1 includes at least a color filter substrate 3 and an optical film layer 2.
  • the color filter substrate 3 has a color filter layer 3b formed on at least a long plastic film substrate 3a, and the surface of the substrate 3a on the side where the color filter layer 3b is not formed is optically connected via an adhesive layer 4.
  • a film layer 2 is formed.
  • the color filter substrate 3 has a color filter layer 3b formed on at least a long plastic film substrate 3a.
  • the optical member 1 integrated with the optical film layer 2 is unwound from a roll and wound around the roll. It can be used for manufacturing a color liquid crystal display device by a roll-to-roll method, and productivity can be improved and costs can be reduced.
  • the optical film layer 2 is formed on the surface of the substrate 3a where the color filter layer 3b is not formed via the pressure-sensitive adhesive layer 4, and the color filter substrate 3 and the optical film layer 2 preliminarily form the pressure-sensitive adhesive layer 4. Since the optical member 1 is integrated with the liquid crystal panel, the process of pasting the sheet-like optical film layer 2 after manufacturing the liquid crystal panel can be omitted as in the prior art. Can be prevented. Both the color filter substrate 3 and the optical film layer 2 are formed into a long shape, and the roll-to-roll method is used to easily apply the film to the film using an edge position control device (EPC) that is generally used. The longitudinal positions can be aligned and pasted.
  • EPC edge position control device
  • a thin and long optical member 1 that enables a color liquid crystal display device having a small variation in the alignment direction of the liquid crystal and the optical axis direction of the optical film layer 2 and having excellent display characteristics. it can.
  • a thin and long optical member 1 that allows a color liquid crystal display device having excellent display characteristics with little variation between the pixel array direction of the color filter substrate 3 and the optical axis of the optical film layer 2 is easily manufactured. can do.
  • the color filter substrate 3 has a color filter layer 3b formed on at least a long plastic film substrate 3a, but also includes a gas barrier layer, a black matrix, an RGB colored layer, and a common transparent electrode layer. Is desirable. Usually, the black matrix and the colored layer are regularly arranged in the vertical and horizontal directions to form a square pattern.
  • a transparent resin film can be used, and the type thereof is not particularly limited.
  • suitable plastic films include polycarbonate, polysulfone resin, olefin resin, and cyclic polyolefin resin.
  • the thickness of the plastic film substrate 3a is, for example, about 50 to 200 ⁇ m.
  • the gas barrier layer is formed of a thin film such as SiOx or SiNx by a vacuum film forming method such as a sputtering method, a CVD method, or a vacuum evaporation method.
  • the thickness of the gas barrier layer is, for example, about 10 to 100 nm.
  • Black matrix has a method of forming a thin metal film of chromium or the like by a vacuum film formation method such as sputtering or vacuum deposition, and patterning this thin film by a wet etching method or a dry etching method.
  • Examples include a method in which a photosensitive resin layer containing light-shielding particles such as carbon fine particles and metal oxide is formed by a slit coating method, a micro gravure coating method, etc., and the photosensitive resin layer is patterned. it can.
  • the thickness of the black matrix by the photosensitive resin layer is, for example, about 0.5 to 2 ⁇ m.
  • the RGB colored layer is formed by repeating the process of forming a colored photosensitive resin layer and patterning with each of red, green, and blue resins, or RGB
  • An example is a method in which a colored resin ink is applied and formed for each color pattern of RGB by an inkjet method.
  • the thickness of the RGB colored layer is, for example, about 1 to 2 ⁇ m.
  • the colored layer is not limited to the three primary colors RGB, but may be a multicolor such as four colors obtained by adding yellow (Y) or emerald (blue green) to RGB, and five colors obtained by adding Y and cyan (C) to RGB.
  • the common transparent electrode layer includes a method of forming a thin film of indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc oxide (ZnO) or the like by a sputtering method, a vacuum deposition method, or the like. The method of forming is the most common.
  • the thickness of the common transparent electrode layer is, for example, about 50 to 200 nm.
  • the optical film layer 2 is 1 or more types chosen from a polarizing plate, a phase difference plate, and a circularly-polarizing plate, any may be sufficient.
  • the optical film layer integrated with the color filter substrate into a polarizing plate, it can be applied to the production of a transmissive color liquid crystal display device by a roll-to-roll method.
  • an optical film layer as a retardation plate it can be applied to the production of a reflective or transflective color liquid crystal display device by a roll-to-roll method.
  • the polarizing plate is bonded in the last manufacturing process of the color liquid crystal display device.
  • an elliptical polarizing plate in which a polarizing plate and a retardation plate are combined in advance for the optical film layer can be applied to the production of a reflective or transflective color liquid crystal display device by a roll-to-roll method.
  • the polarizing plate has a function of extracting linearly polarized light from incident light, and the type thereof is not particularly limited.
  • a suitable polarizing plate one having a configuration in which a transparent protective layer is provided on both surfaces of a polarizing film in which a dichroic dye is adsorbed and oriented on a polyvinyl alcohol resin can be exemplified.
  • the dichroic dye iodine or a dichroic organic dye is used.
  • a transparent protective layer a triacetyl cellulose film etc. are used, for example. This protective layer may be provided only on one side, not on both sides of the polarizing film.
  • the thickness of the polarizing film is, for example, about 5 to 50 ⁇ m, and the thickness of the entire polarizing plate is, for example, about 50 to 200 ⁇ m.
  • the retardation film is usually composed of a stretched resin film.
  • the resin constituting the retardation plate include polycarbonate, polystyrene, polymethyl methacrylate, polysulfone resin, olefin resin, cyclic polyolefin resin, cellulose acetate resin, and the like.
  • the thickness of the retardation plate is, for example, about 10 to 100 ⁇ m.
  • a coating type retardation plate formed by applying a polymerizable liquid crystal composition on a transparent substrate and aligning it, and then fixing the alignment can be used.
  • the material of the substrate of the coating type retardation plate is not particularly limited as long as it is transparent. Examples of suitable substrates include ceramics and resins.
  • As the resin for the substrate triethylcellulose, polyethylene terephthalate, polyolefin, polycarbonate, polyethersulfone, or the like can be used.
  • a long and seamless retardation plate can be obtained by a continuous method such as a roll-to-roll method using a long film substrate.
  • the polymerizable liquid crystal composition a compound having a polymerizable group which exhibits liquid crystallinity alone or in a composition with another liquid crystal compound, for example, JP-A-7-294735, JP-A-8-3111, Examples thereof include a rod-like polymerizable liquid crystal compound having a polymerizable functional group as described in JP-A-2002-308831.
  • the thickness of the coating type retardation plate is, for example, about 0.5 to 10 ⁇ m. When the resin substrate is used, the thickness of the entire retardation plate is, for example, about 50 to 200 ⁇ m.
  • the circularly polarizing plate is composed of a laminate of a linearly polarizing plate and a quarter wavelength plate or a laminate of a linearly polarizing plate, a half wavelength plate and a quarter wavelength plate.
  • the optical film layer 2 is composed of a laminate of the polarizing plate 11, the half-wave plate 22 and the quarter-wave plate 33.
  • the pressure-sensitive adhesive for forming the pressure-sensitive adhesive layer 4 is, for example, a polymer such as (meth) acrylic polymer, silicone-based polymer, polyester, polyurethane, polyamide, polyether, fluorine-based polymer, and rubber-based polymer as a base polymer. It can select suitably and can be used.
  • a polymer such as (meth) acrylic polymer, silicone-based polymer, polyester, polyurethane, polyamide, polyether, fluorine-based polymer, and rubber-based polymer as a base polymer. It can select suitably and can be used.
  • the pressure-sensitive adhesive layer 4 has features such as prevention of foaming and peeling phenomenon due to moisture absorption, deterioration of optical characteristics due to thermal expansion difference and the like, prevention of warpage of the image display panel, and formation of an image display device having high quality and excellent durability. More preferred are those with low hygroscopicity and excellent heat resistance.
  • (meth) acrylic polymers that are excellent in optical transparency and exhibit appropriate wettability, cohesiveness, and adhesive pressure-sensitive adhesive properties are preferable.
  • the (meth) acrylic polymer refers to a polymer containing alkyl (meth) acrylate as a main monomer unit.
  • acrylate or / and methacrylate is represented as (meth) acrylate.
  • the pressure-sensitive adhesive layer 4 is formed by laminating the pressure-sensitive adhesive layer 4 on an optical film such as a polarizer, a polarizing plate or a retardation plate.
  • the forming method is not particularly limited, and examples thereof include a method of applying an adhesive solution to an optical film and drying, a method of transferring using a release sheet provided with an adhesive layer and the like.
  • the surface of the release sheet may be subjected to a low-adhesive release treatment such as silicone treatment, long-chain alkyl treatment, and fluorine treatment as necessary.
  • the thickness of the pressure-sensitive adhesive layer 4 is generally 1 to 30 ⁇ m, preferably 5 to 25 ⁇ m, and more preferably 5 to 15 ⁇ m.
  • FIG. 3 is a schematic external view showing a second embodiment of the optical member
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the second embodiment of the optical member.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the optical film layer 2 is formed by arranging at least two sheet-like elliptical polarizing plates 60 in parallel with the long longitudinal direction on the color filter substrate 3.
  • the sheet-like elliptically polarizing plate 6 is arranged at a position where it overlaps with the black matrix formed on the color filter substrate 3 and the pattern of the colored layer.
  • the sheet-like elliptically polarizing plate 60 is composed of a laminate of the polarizing plate 11, the pressure-sensitive adhesive layer 45, the half-wave plate 22, the pressure-sensitive adhesive layer 46, and the quarter-wave plate 33.
  • the optical film layer 2 is formed by arranging at least two sheet-like elliptical polarizing plates 60 in parallel with the long longitudinal direction on the color filter substrate 3, and the alignment direction of the liquid crystal and the light of the optical film layer 2. It is possible to obtain a thin and long optical member 1 that enables a color liquid crystal display device with little variation in the axial direction and excellent display characteristics. In addition, a thin and long optical member 1 that enables a color liquid crystal display device with less variation between the pixel array direction of the color filter substrate 3 and the optical axis of the optical film layer 2 and excellent display characteristics can be easily obtained. Can be manufactured.
  • FIG. 5 is a schematic external view showing a first embodiment of a method for producing an optical member.
  • the first embodiment is a method for manufacturing the optical member 1 shown in FIGS. 1 and 2, and unwinds the long color filter substrate 3 from the color filter substrate unwinding portion 301.
  • the long adhesive layer protective film 400 is unwound from the adhesive layer unwinding section 401, and the adhesive layer protective film 400 has both sides protected by one protective film 400a and the other protective film 400b.
  • the protective film 400a is peeled from the pressure-sensitive adhesive layer 4 at the first peeling portion 402a, and the protective film 400a is wound around the first pressure-sensitive adhesive layer protective film winding portion 402.
  • the pressure-sensitive adhesive layer 4 protected by the other protective film 400b is bonded to the color filter substrate 3, and the other peeling layer 404a is bonded to the other of the pressure-sensitive adhesive layer 4 after the bonding.
  • the protective film 400 b is peeled off from the pressure-sensitive adhesive layer 4, and the other protective film 400 b is wound around the second pressure-sensitive adhesive layer protective film winding portion 404.
  • the long optical film layer 2 is unwound from the optical film layer unwinding part 201, the optical film layer 2 is bonded to the pressure-sensitive adhesive layer 4 in the optical film bonding part 202, and the optical member 1 is formed by this bonding.
  • the optical member is wound around the optical member winding unit 101 in a roll shape.
  • the optical film layer 2 is formed through the adhesive layer 4 on the surface of the color filter substrate 3 on which the color filter layer 2 is not formed, with the total thickness of the optical member 1 being 0.3 mm or less.
  • a step of winding the optical member 1 into a roll is provided, and when the total thickness of the optical member 1 is 0.3 mm or less, the winding roll core diameter of the optical member winding portion 101 is about 3 inches to 4 inches. It is possible to make the optical member 1 in a longer roll shape into one roll. As a result, when used for manufacturing a color liquid crystal display device in a roll-to-roll system, the manufacturing time and member loss due to replacement of the roll-shaped optical member 1 are reduced, the productivity is improved, and the cost is reduced. Is possible. When the total thickness of the optical member 1 exceeds 0.3 mm, the winding length with respect to one roll is reduced.
  • FIG. 6 is a schematic external view showing a second embodiment of the method for producing an optical member.
  • This second embodiment is a method for manufacturing the optical member 1 shown in FIGS. 3 and 4, in which a sheet-like elliptically polarizing plate 60 is elliptically polarized by an elliptically polarizing plate supply means 603. It supplies to the plate supply stand 602.
  • the elliptical polarizing plate supply base 602 reciprocates between the A position and the B position, the A position is a position where the elliptical polarizing plate 60 is received, and the B position is a position where the elliptical polarizing plate 60 is bonded to the adhesive layer 4. is there.
  • the elliptical polarizing plate supply base 602 receives the elliptical polarizing plate 60 that is moved by driving the elliptical polarizing plate supply means 603 at the A position, moves to the B position, and the elliptical polarizing plate bonding means 604 transfers the elliptical polarizing plate 60 to the carrier. It is affixed on the adhesive layer 5a protected by the protective film 5b of the film 5.
  • the elliptical polarizing plate laminating means 604 is a laminating roll whose surface is made of rubber.
  • the elliptically polarizing plate supply unit 601 is a table on which a large number of sheet-like elliptically polarizing plates can be stacked.
  • the elliptically polarizing plate supply means 603 has a mechanism that allows a sheet-like elliptically polarizing plate to be taken out from the elliptically polarizing plate supply unit 601 with a vacuum suction plate and delivered to the elliptically polarizing plate supply base 602 at the A position.
  • the means for taking out and delivering the sheet-like elliptically polarizing plate may be a method other than the vacuum suction plate, such as lightly adhering with a slight adhesive.
  • a method for aligning both, for example, a CCD camera and an image recognition device may be a function for aligning both, for example, a CCD camera and an image recognition device.
  • the carrier film 5 has one of the pressure-sensitive adhesive layers 5a protected by the protective film 5c and the other protected by the protective film 5b.
  • the carrier film unwinding unit 501 unwinds the carrier film 5, and the one protective film 5c Is peeled off at the peeling portion 502 a and wound around the carrier film protective film winding portion 502.
  • the thickness of the carrier film 5 is, for example, about 50 to 150 ⁇ m.
  • the elliptical polarizing plate bonding means 604 is disposed at the B position, and the elliptical polarizing plate bonding means 604 is in the conveying direction of the carrier film 5 with the elliptical polarizing plate supply base 602 stopped at the B position. To the opposite direction, and the elliptically polarizing plate 60 is bonded to the adhesive layer 5a.
  • a protective film (not shown) may be attached in advance to the surface of the elliptical polarizing plate 60 to be bonded to the carrier film 5, in which case the elliptical polarizing plate supply base moves from the A position to the B position. In the meantime, the protective film is removed from the elliptically polarizing plate.
  • the long pressure-sensitive adhesive layer protective film 400 is unwound from the pressure-sensitive adhesive layer unwinding portion 401, and one protective film 400a is peeled off from the pressure-sensitive adhesive layer 4 at the first peeling portion 402a, whereby the first pressure-sensitive adhesive layer protective film.
  • One protective film 400 a is wound around the winding portion 402.
  • the pressure-sensitive adhesive layer bonding portion 403 bonds the pressure-sensitive adhesive layer 4 of the other protective film 400b to the carrier film 5, and the pressure-sensitive adhesive layer 4 is bonded to the sheet-like elliptically polarizing plate 60.
  • the other protective film 400b of the pressure-sensitive adhesive layer 4 is peeled from the pressure-sensitive adhesive layer 4 at the peeling portion 404a, the other protective film 400b is wound around the second pressure-sensitive adhesive layer protective film winding portion 404, and an optical film bonding portion It is conveyed to 202.
  • the long color filter substrate 3 is unwound from the color filter substrate unwinding portion 301, the color filter substrate 3 is bonded to the adhesive layer 4 at the optical film bonding portion 202, and the optical member 1 is formed by this bonding.
  • the optical member is wound around the optical member winding unit 101 in a roll shape.
  • the optical film layer 2 is formed by arranging at least two sheet-like elliptical polarizing plates 60 in parallel with the long longitudinal direction on the color filter substrate 3, and the alignment direction of the liquid crystal and the optical film It is possible to obtain a thin and long optical member 1 that enables a color liquid crystal display device that has little variation in the direction of the optical axis of the layer 2 and that has excellent display characteristics. In addition, a thin and long optical member that allows a color liquid crystal display device having excellent display characteristics with little variation between the pixel array direction of the color filter substrate 3 and the optical axis of the optical film layer 2 is easily manufactured. can do.
  • the present invention relates to an optical member having a color filter function and a polarization function, and in particular, can be applied to an optical member that can be wound into an unprecedented thin and long roll, and a method for manufacturing the same. It can be wound into a thin and long roll having a function and excellent display characteristics.
  • the color liquid crystal display device has been described in this specification, but the present invention is applicable to various image display devices having a color filter function and a polarization function, such as a color organic EL display.

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Abstract

【課題】カラーフィルタ機能と偏光機能を有し、表示特性に優れた薄型で長尺なロール状に巻き取ることができる部材とその製造方法がなかった。 【解決手段】　少なくともカラーフィルタ基板３と光学フィルム層２から構成される光学部材１であって、カラーフィルタ基板３は、少なくとも長尺なプラスチックフィルムの基板３ａの上にカラーフィルタ層３ｂが形成されており、基板３ａのカラーフィルタ層３ｂが形成されない側の面に粘着剤層４を介して光学フィルム層２が形成されている。少なくともカラーフィルタ基板３と光学フィルム層２から構成される光学部材１の製造方法であって、カラーフィルタ基板３は、少なくとも長尺なプラスチックフィルムの基板３ａの上に形成されており、基板３ａのカラーフィルタ層３ｂが形成されない側の面に粘着剤層４を介して光学フィルム層２を形成する工程を備えた。　

Description

光学部材及びその製造方法
　この発明は、カラーフィルタ機能と偏光機能を有する光学部材に関し、特に、今までにない薄型で長尺なロール状に巻き取ることができる光学部材とその製造方法に関する。
　液晶表示装置や有機ＥＬディスプレイなどの各種画像表示装置では、一般に、偏光制御や光学的な補償を行うために偏光板や位相差板あるいは楕円偏光板を用いている。更に、カラー表示を行うカラー液晶表示装置やカラー有機ＥＬディスプレイではカラーフィルタ基板を用いている（特許文献１など）。
　このようなカラー液晶表示装置は、シート状のガラス基板に、ブラックマトリックス、赤（Ｒ）／緑（Ｇ）／青（Ｂ）の３原色からなる着色層および共通透明電極層を備えたカラーフィルタ基板に配向層を形成し、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）および画素電極を備えたＴＦＴ基板に配向層を形成し、これら２枚の基板を、配向層を対向させて所定の間隙を保持し、この間隙に液晶材料を満たして液晶層を形成し、液晶層の周囲でカラーフィルタ基板とＴＦＴ基板とをシール材料にて接着固定して製造した液晶パネルを用いている。偏光を制御して画像表示を行うために、この液晶パネルのカラーフィルタ基板とＴＦＴ基板のそれぞれの外側の面に偏光板を貼り付けて透過型のカラー液晶表示装置としている。
　更に、カラー液晶表示装置の裏面に光反射機能を設け、表示装置の表面から入射する光の反射光を利用して画像表示を行う反射型及び半透過型の液晶表示装置では、液晶パネルのカラーフィルタ基板に円偏光板を貼り付けている。
　有機ＥＬディスプレイのカラー化方式には、ＲＧＢ塗り分け方式や色変換方式、マイクロキャビティ方式、カラーフィルタ方式など様々な方式が提案されている。この内、カラーフィルタ方式では、白色発光にＲＧＢカラーフィルタ基板を組み合わせた方式がある。これは、ガラスやプラスチックからなる透明基板にＴＦＴ付きカラーフィルタを形成したカラーフィルタ基板を用いる。先ず、透明基板にＴＦＴを形成し、次にＲＧＢカラーフィルタ層を形成する。次に、カラーフィルタ層の上に、ＴＦＴに接続された透明なアノード電極を形成する。次に、正孔輸送層や白色発光層、電子輸送層などから成る有機ＥＬ層を形成し、ついでカソード電極を形成する。カソード電極は、通常、フッ化リチウム（ＬｉＦ）やアルミニウム（Ａｌ）から成り、共通電極として形成される。次に、表示領域を覆うように封止層を形成し、最後にカラーフィルタ基板の外側に円偏光板を貼り付けて完成する。
特開２００８－２０３４４７号公報
　ところで、このようなカラー液晶表示装置の製造方法では、シート状のカラーフィルタ基板とＴＦＴ基板を用いてシート状の液晶パネルを製造した後、予めシート状にカットされた偏光板、あるいは予めシート状にカットされた円偏光板を一枚ごとに貼り付ける製造方法であるため、液晶の配列方向と、偏光板または楕円偏光板など光学フィルム層の光軸の方向とが液晶パネル毎にばらつく。液晶の配列方向と光学フィルム層の光軸がばらつくと、コントラストの低下等、表示特性が低下するという不具合があった。
　また、シート状の光学フィルム層を貼り付ける工程において、ゴミや異物の挟み込みを避けることはできないため不良の発生による歩留り低下の問題があった。また、カラーフィルタ基板はシート状のガラスであるので、いわゆるロールから巻き出してロールに巻き取るロール・ツー・ロール方式で連続的に搬送しながら製造して生産性を高め、低コストでカラー液晶表示装置を製造する部材としては使えないという問題があった。
　この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、カラーフィルタ機能と偏光機能を有し、表示特性に優れた薄型で長尺なロール状に巻き取ることができる光学部材とその製造方法を提供することを目的としている。
　前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。
　請求項１に記載の発明は、少なくともカラーフィルタ基板と光学フィルム層から構成される光学部材であって、
　前記カラーフィルタ基板は、少なくとも長尺なプラスチックフィルムの基板の上にカラーフィルタ層が形成されており、
　前記基板の前記カラーフィルタ層が形成されない側の面に粘着剤層を介して前記光学フィルム層が形成されていることを特徴とする光学部材である。
　請求項２に記載の発明は、前記光学フィルム層は、偏光板、位相差板、楕円偏光板のうちから選ばれる１種以上であることを特徴とする請求項１に記載の光学部材である。
　請求項３に記載の発明は、前記光学フィルム層は、長尺な偏光板と、長尺な支持フィルム上に連続して形成された位相差板とが積層して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光学部材である。
　請求項４に記載の発明は、前記光学フィルム層は、シート状の楕円偏光板が、少なくとも２枚以上前記カラーフィルタ基板上の長尺の長手方向に平行に配置して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光学部材である。
　請求項５に記載の発明は、前記光学部材の総厚が０．３ｍｍ以下であり、ロール状に巻き取ることが可能であることを特徴とする請求項１に記載の光学部材である。
　請求項６に記載の発明は、少なくともカラーフィルタ基板と光学フィルム層から構成される光学部材の製造方法であって、
　前記カラーフィルタ基板は、少なくとも長尺なプラスチックフィルムの基板の上に形成されており、
　前記基板の前記カラーフィルタ層が形成されない側の面に粘着剤層を介して前記光学フィルム層を形成する工程を備えたことを特徴とする光学部材の製造方法である。
　請求項７に記載の発明は、前記光学フィルム層は、偏光板、位相差板、楕円偏光板のうちから選ばれる１種以上であることを特徴とする請求項６に記載の光学部材の製造方法である。
　請求項８に記載の発明は、前記光学フィルム層は、長尺な偏光板と、長尺な支持フィルム上に連続して形成された位相差板とが積層して形成されていることを特徴とする請求項６に記載の光学部材の製造方法である。
　請求項９に記載の発明は、前記光学フィルム層は、シート状の楕円偏光板が、少なくとも２枚以上前記カラーフィルタ基板上の長尺の長手方向に平行に配置して形成されていることを特徴とする請求項６に記載の光学部材の製造方法である。
　請求項１０に記載の発明は、前記光学部材の総厚が０．３ｍｍ以下であり、
　前記基板の前記カラーフィルタ層が形成されない側の面に粘着剤層を介して前記光学フィルム層を形成する工程と、
　前記工程の後、前記光学部材をロール状に巻き取る工程と、
　を備えたことを特徴とする請求項６に記載の光学部材の製造方法である。
　前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。
　請求項１及び請求項６に記載の発明では、カラーフィルタ基板は、少なくとも長尺なプラスチックフィルムの基板の上にカラーフィルタ層が形成されており、光学フィルム層と一体化された光学部材は、ロール・ツー・ロール方式によるカラー液晶表示装置の製造に用いることができ、生産性が向上し低コスト化が可能となる。また、基板のカラーフィルタ層が形成されない側の面に粘着剤層を介して光学フィルム層が形成されており、カラーフィルタ基板と光学フィルム層とが予め粘着剤層を介して一体化された光学部材であるため、従来の如く液晶パネルを製造後にシート状の光学フィルム層を貼り付ける工程が省けると共に、この貼り付ける工程におけるゴミ、異物等の挟み込みによる不良発生を防ぐことができる。このようにして、液晶の配列方向と光学フィルム層の光軸の方向とのばらつきが少なく、表示特性に優れたカラー液晶表示装置を可能とする薄型で長尺な光学部材を得ることができる。また、予め、長尺なカラーフィルタ基板と光学フィルム層とを一体化しているため、カラーフィルタ基板の画素配列の方向と光学フィルム層の光軸とのばらつきが少なく、表示特性に優れたカラー液晶表示装置を可能とする薄型で長尺な光学部材を簡便に製造することができる。
　請求項２及び請求項７に記載の発明では、光学フィルム層は、偏光板、位相差板、楕円偏光板のうちから選ばれる１種以上であり、カラーフィルタ基板と一体化する光学フィルム層を、偏光板にすることで、ロール・ツー・ロール方式による透過型のカラー液晶表示装置の製造に適用できる。また、光学フィルム層を、位相差板とすることで、ロール・ツー・ロール方式による反射型、半透過型のカラー液晶表示装置の製造に適用できる。この場合偏光板は、カラー液晶表示装置の最後製造工程で貼合する。また、光学フィルム層には予め偏光板と位相差板を組み合わせた楕円偏光板とすることで、ロール・ツー・ロール方式による反射型、半透過型のカラー液晶表示装置の製造に適用できる。
　請求項３及び請求項８に記載の発明では、カラーフィルタ基板と一体化する光学フィルム層は、長尺な偏光板と、長尺な支持フィルム上に連続して形成された位相差板とが積層して形成されているために、光学フィルム層に切れ目が無く、カラーフィルタ層の配置に無関係に、即ち、どのような配置のカラーフィルタ層のカラーフィルタ基板とでも一体化が可能である。また、長尺な光学フィルム層と長尺なカラーフィルタ基板とはロール・ツー・ロール方式で貼合されるため、光学フィルム層の光軸とカラーフィルタ基板の画素の方向とのばらつきが少なく、従ってカラー液晶表示装置に用いた場合、液晶の配列方向と光学フィルム層の光軸の方向とのばらつきが少ない、表示特性に優れたカラー液晶表示装置の製造が簡便に可能となる。
　請求項４及び請求項９に記載の発明は、光学フィルム層は、シート状の楕円偏光板が、少なくとも２枚以上カラーフィルタ基板上の長尺の長手方向に平行に配置して形成され、長尺なカラーフィルタ基板と光学フィルム層とは、液晶パネルに組み立てる前に一体化しているため、液晶の配列方向と光学フィルム層の光軸の方向とのばらつきが少なく、表示特性に優れたカラー液晶表示装置を可能とする、薄型で長尺な光学部材を得ることができる。また、前述と同様に、長尺なカラーフィルタ基板と光学フィルム層とは、予め一体化しているため、カラーフィルタ基板の画素配列の方向と光学フィルム層の光軸とのばらつきが少なく、表示特性に優れたカラー液晶表示装置を可能とする、薄型で長尺な光学部材を簡便に製造することができる。
　請求項５に記載の発明は、光学部材の総厚が０．３ｍｍ以下であり、ロール状に巻き取ることが可能であり、０．３ｍｍを越える厚さでは、光学部材の曲げられる曲率半径が大きくなるので、巻き取るロールコアの直径が大きくなり、巻き取ったロールの最大径を同一として比較した場合、１本のロールに対しての巻き長さが少なくなる。
　請求項１０に記載の発明は、光学部材の総厚が０．３ｍｍ以下であり、基板のカラーフィルタ層が形成されない側の面に粘着剤層を介して光学フィルム層を形成する工程の後、光学部材をロール状に巻き取る工程を備え、光学部材の総厚が０．３ｍｍ以下であると、より長尺のロール状の光学部材を１本のロールにすることができる。その結果、ロール・ツー・ロール方式でのカラー液晶表示装置の製造に用いた場合に、ロール状の光学部材の交換による製造時間並びに部材のロスが低減され、生産性が向上し、低コストが可能となる。光学部材の総厚が０．３ｍｍを越える厚さでは、１本のロールに対しての巻き長さが少なくなる。
光学部材の第１の実施の形態を示す外形模式図である。 光学部材の第１の実施の形態の断面図である。 光学部材の第２の実施の形態を示す外形模式図である。 光学部材の第２の実施の形態の断面図である。 光学部材の製造方法の第１の実施の形態を示す外形模式図である。 光学部材の製造方法の第２の実施の形態を示す外形模式図である。
　以下、この発明の光学部材及びその製造方法の実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。
［光学部材の第１の実施の形態］
　この光学部材の第１の実施の形態を、図１及び図２に基づいて説明する。図１は光学部材の第１の実施の形態を示す外形模式図、図２は光学部材の第１の実施の形態の断面図である。
　この光学部材１は、少なくともカラーフィルタ基板３と光学フィルム層２から構成される。カラーフィルタ基板３は、少なくとも長尺なプラスチックフィルムの基板３ａの上にカラーフィルタ層３ｂが形成されており、基板３ａのカラーフィルタ層３ｂが形成されない側の面に粘着剤層４を介して光学フィルム層２が形成されている。
　カラーフィルタ基板３は、少なくとも長尺なプラスチックフィルムの基板３ａの上にカラーフィルタ層３ｂが形成されており、光学フィルム層２と一体化された光学部材１は、ロールから巻き出してロールに巻き取るロール・ツー・ロール方式によるカラー液晶表示装置の製造に用いることができ、生産性が向上し、低コスト化が可能となる。
　また、基板３ａのカラーフィルタ層３ｂが形成されない側の面に粘着剤層４を介して光学フィルム層２が形成されており、カラーフィルタ基板３と光学フィルム層２とが予め粘着剤層４を介して一体化された光学部材１であるため、従来の如く液晶パネルを製造後にシート状の光学フィルム層２を貼り付ける工程が省けると共に、この貼り付ける工程におけるゴミ、異物等の挟み込みによる不良発生を防ぐことができる。カラーフィルタ基板３と光学フィルム層２とは共に長尺な形状とし、ロール・ツー・ロール方式により、一般的によく用いられるエッジ・ポジション・コントロール装置（ＥＰＣ）を利用して、容易にフィルムの長手方向の位置を揃えて貼り付けることができる。
　このようにして、液晶の配列方向と光学フィルム層２の光軸の方向とのばらつきが少なく、表示特性に優れたカラー液晶表示装置を可能とする薄型で長尺な光学部材１を得ることができる。また、カラーフィルタ基板３の画素配列の方向と光学フィルム層２の光軸とのばらつきが少なく、表示特性に優れたカラー液晶表示装置を可能とする薄型で長尺な光学部材１を簡便に製造することができる。
　カラーフィルタ基板３は、少なくとも長尺なプラスチックフィルムの基板３ａの上にカラーフィルタ層３ｂが形成されているが、その他ガスバリア層、ブラックマトリックス、ＲＧＢの着色層、共通透明電極層を備えていることが望ましい。通常、ブラックマトリックスと着色層は縦横方向に規則正しく配列され、四角形のパターンを形成しているのが一般的である。
　長尺なプラスチックフィルムの基板３ａは、透明な樹脂フィルムを用いることができ、その種類は特に限定されない。好適なプラスチックフィルムの例として、ポリカーボネート、ポリスルホン系樹脂、オレフィン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、などを挙げることができる。プラスチックフィルムの基板３ａの厚さは、例えば５０～２００μｍ程度である。
　ガスバリア層は、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘなどの薄膜をスパッタ法、ＣＶＤ法、真空蒸着法等の真空成膜法により形成される。ガスバリア層の厚さとしては、例えば１０～１００ｎｍ程度である。ブラックマトリックスは、クロム等の金属薄膜をスパッタ法、真空蒸着法等の真空成膜法により形成し、この薄膜をウェットエッチング法、ドライエッチング法でパターニングする方法があるが、長尺な基板に用いる例としては、カーボン微粒子、金属酸化物等の遮光性粒子を含有させた感光性樹脂層をスリットコーティング法、マイクログラビアコーティング法等により形成し、この感光性樹脂層をパターニングする方法を挙げることができる。感光性樹脂層によるブラックマトリックスの厚さとしては、例えば０．５～２μｍ程度である。
　ＲＧＢの着色層は、上記ブラックマトリクスの形成と同様に、着色された感光性樹脂層を形成してパターニングする工程を、赤色、緑色、青色それぞれの樹脂で繰り返して形成する方法、または、ＲＧＢの着色樹脂インクをインクジェット法により、ＲＧＢの各色パターン別に塗布形成する方法を挙げることができる。ＲＧＢの着色層の厚さとしては、例えば１～２μｍ程度である。着色層はＲＧＢの３原色だけで無く、ＲＧＢに黄（Ｙ）あるいはエメラルド（青緑）を加えた４色や、ＲＧＢにＹおよびシアン（Ｃ）を加えた５色などの多色でも良い。共通透明電極層は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の薄膜をスパッタ法、真空蒸着法等で形成する方法があり、特に、ＩＴＯをスパッタ法で形成する方法が最も一般的である。共通透明電極層の厚みとしては、例えば５０～２００ｎｍ程度である。
　光学フィルム層２は、偏光板、位相差板及び円偏光板のうちから選ばれる１種以上であればいずれでも良い。カラーフィルタ基板と一体化する光学フィルム層を、偏光板にすることで、ロール・ツー・ロール方式による透過型のカラー液晶表示装置の製造に適用できる。また、光学フィルム層を、位相差板とすることで、ロール・ツー・ロール方式による
反射型、半透過型のカラー液晶表示装置の製造に適用できる。この場合偏光板は、カラー液晶表示装置の最後製造工程で貼合する。また、光学フィルム層には予め偏光板と位相差板を組み合わせた楕円偏光板とすることで、ロール・ツー・ロール方式による反射型、半透過型のカラー液晶表示装置の製造に適用できる。
　偏光板は、入射光から直線偏光を取り出す機能を有するものであり、その種類は特に限定されない。好適な偏光板の例として、ポリビニルアルコール系樹脂に二色性色素が吸着配向している偏光フィルムの両面に透明な保護層を設けた構成のものを挙げることができる。二色性色素としては、ヨウ素または二色性の有機染料が用いられる。また、透明な保護層としては、例えば、トリアセチルセルロースフィルムなどが用いられる。この保護層は、偏光フィルムの両面ではなく片面だけに設けられていても良い。偏光フィルムの厚さは、例えば５～５０μｍ程度であり、偏光板全体の厚さとしては、例えば５０～２００μｍ程度である。
　位相差板は、通常、樹脂の延伸フィルムで構成される。位相差板を構成する樹脂の例としては、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリスルホン系樹脂、オレフィン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、セルロースアセテート系樹脂、などを挙げることができる。位相差板の厚さは、例えば１０～１００μｍ程度である。
　また、位相差板には、透明な基板上に重合性液晶組成物を塗布して配向させ、その後配向を固定させて形成する塗布型の位相差板を用いることもできる。塗布型の位相差板の基板には、透明であればその材質は特に限定されない。好適な基板の例として、セラミックス、樹脂等を挙げることができる。基板の樹脂としては、トリアエチルセルロース、ポリエチレンテレフタレート、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホンなどを用いることができる。この塗布型の位相差板の場合、長尺なフィルム基板を用いたロール・ツー・ロール法等の連続法により、長尺でつなぎ目の無い位相差板が得られる。重合性液晶組成物としては、単独又は他の液晶化合物との組成物において液晶性を示す、重合性基を有する化合物、例えば、特開平７－２９４７３５号公報、特開平８－３１１１号公報、特開２００２－３０８８３１号公報に記載されているような、重合性官能基を有する棒状重合性液晶化合物が挙げることができる。塗布型の位相差板の厚さは、例えば０．５～１０μｍ程度であり、樹脂基板を用いた場合の位相差板全体の厚さは、例えば５０～２００μｍ程度である。
　円偏光板は、直線偏光板と１／４波長板との積層または、直線偏光板と１／２波長板と１／４波長板との積層で構成される。
　この実施の形態では、光学フィルム層２が、偏光板１１と１／２波長板２２と１／４波長板３３との積層で構成される。
　粘着剤層４を形成するための粘着剤は、ベースポリマーとして、例えば、（メタ）アクリル系ポリマー、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエーテル、フッ素系ポリマー及びゴム系ポリマー等のポリマーを適宜に選択して用いることができる。
　粘着剤層４は、吸湿による発泡現象や剥がれ現象の防止、熱膨張差等による光学特性の低下や画像表示パネルの反り防止、ひいては高品質で耐久性に優れる画像表示装置の形成性等の点より、吸湿性が低くて耐熱性に優れるものが好ましい。
　これらのなかでも、光学的透明性に優れ、適宜な濡れ性と凝集性と接着性の粘着特性を示す（メタ）アクリル系ポリマーが好ましい。（メタ）アクリル系ポリマーとは、アルキル（メタ）アクリレートを、主成分のモノマー単位として含有する重合体をいう。なお、この明細書では、アクリレートまたは／及びメタクリレートを、（メタ）アクリレートと表す。
　粘着剤層４の形成は、偏光子、偏光板または位相差板等の光学フィルムに粘着剤層４を積層することにより行う。形成方法としては、特に制限されず、光学フィルムに粘着剤溶液を塗布し乾燥する方法、粘着剤層等を設けた離型シートにより転写する方法等があげられる。
　離型シートの構成材料としては、紙、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂フィルム、ゴムシート、紙、布、不織布、ネット、発泡シートや金属箔、それらのラミネート体等の適宜な薄葉体等があげられる。離型シートの表面には、粘着剤層からの剥離性を高めるため、必要に応じてシリコーン処理、長鎖アルキル処理、フッ素処理等の低接着性の剥離処理が施されていても良い。
　粘着剤層４の厚さは、一般的には、１～３０μｍであり、５～２５μｍが好ましく、特に５～１５μｍがより好ましい。
［光学部材の第２の実施の形態］
　この光学部材の第２の実施の形態を、図３及び図４に基づいて説明する。図３は光学部材の第２の実施の形態を示す外形模式図、図４は光学部材の第２の実施の形態の断面図である。この光学部材の第２の実施の形態は、第１の実施の形態と同じ構成は、同じ符号を付して説明を省略する。
　この第２の実施の形態では、光学フィルム層２は、シート状の楕円偏光板６０が、少なくとも２枚以上カラーフィルタ基板３上の長尺の長手方向に平行に配置して形成されている。シート状の楕円偏光板６は、カラーフィルタ基板３に形成してあるブラックマトリックスと着色層のパターンと重なる位置で配置されている。
　シート状の楕円偏光板６０は、偏光板１１、粘着剤層４５、１／２波長板２２、粘着剤層４６、１／４波長板３３との積層で構成される。光学フィルム層２は、シート状の楕円偏光板６０が、少なくとも２枚以上カラーフィルタ基板３上の長尺の長手方向に平行に配置して形成され、液晶の配列方向と光学フィルム層２の光軸の方向とのばらつきが少なく、表示特性に優れたカラー液晶表示装置を可能とする、薄型で長尺な光学部材１を得ることができる。また、カラーフィルタ基板３の画素配列の方向と光学フィルム層２の光軸とのばらつきが少なく、表示特性に優れたカラー液晶表示装置を可能とする、薄型で長尺な光学部材１を簡便に製造することができる。
　［光学部材の製造方法の第１の実施の形態］
　この光学部材の製造方法の第１の実施の形態を、図５に基づいて説明する。図５は光学部材の製造方法の第１の実施の形態を示す外形模式図である。
　この第１の実施の形態は、図１及び図２に示す光学部材１を製造する方法であり、カラーフィルタ基板巻き出し部３０１から長尺のカラーフィルタ基板３を巻き出す。粘着剤層巻き出し部４０１から長尺の粘着剤層保護フィルム４００を巻き出し、この粘着剤層保護フィルム４００は一方の保護フィルム４００ａと他方の保護フィルム４００ｂで両面を保護された粘着剤層４を有し、第１の剥離部４０２ａで一方の保護フィルム４００ａを粘着剤層４から剥離し、第１の粘着剤層保護フィルム巻き取り部４０２に一方の保護フィルム４００ａを巻き取る。

　粘着剤層貼合部４０３では、カラーフィルタ基板３に他方の保護フィルム４００ｂに保護されている粘着剤層４を貼り合わせ、この貼り合わせ後に第２の剥離部４０４ａで粘着剤層４の他方の保護フィルム４００ｂを粘着剤層４から剥離し、第２の粘着剤層保護フィルム巻き取り部４０４に他方の保護フィルム４００ｂを巻き取る。
　光学フィルム層巻き出し部２０１から長尺の光学フィルム層２を巻き出し、光学フィルム貼合部２０２で光学フィルム層２を粘着剤層４に貼り合わせ、この貼り合わせによって光学部材１を形成し、光学部材巻き取り部１０１にロール状に巻き取る。
　このように、光学部材１の総厚が０．３ｍｍ以下であり、カラーフィルタ基板３の基板のカラーフィルタ層２が形成されない側の面に粘着剤層４を介して光学フィルム層２を形成する工程の後、光学部材１をロール状に巻き取る工程を備え、光学部材１の総厚が０．３ｍｍ以下であると、光学部材巻き取り部１０１の巻き取りロールコア径は３インチ乃至４インチ程度まで細くすることが可能であり、より長尺のロール状の光学部材１を１本のロールにすることができる。その結果、ロール・ツー・ロール方式でのカラー液晶表示装置の製造に用いた場合に、ロール状の光学部材１の交換による製造時間並びに部材のロスが低減され、生産性が向上し、低コストが可能となる。光学部材１の総厚が０．３ｍｍを越える厚さでは、１本のロールに対しての巻き長さが少なくなる。
　［光学部材の製造方法の第２の実施の形態］
　この光学部材の製造方法の第２の実施の形態を、図６に基づいて説明する。図６は光学部材の製造方法の第２の実施の形態を示す外形模式図である。
　この第２の実施の形態は、図３及び図４に示す光学部材１を製造する方法であり、楕円偏光板供給部６０１からシート状の楕円偏光板６０を楕円偏光板供給手段６０３によって楕円偏光板供給台６０２に供給する。楕円偏光板供給台６０２は、Ａ位置とＢ位置との間を往復し、Ａ位置は楕円偏光板６０を受け取る位置であり、Ｂ位置は楕円偏光板６０を粘着剤層４に貼り合わせる位置である。楕円偏光板供給台６０２は、Ａ位置で楕円偏光板供給手段６０３の駆動によって移動する楕円偏光板６０を受け取り、Ｂ位置へ移動し、楕円偏光板貼合手段６０４により、楕円偏光板６０をキャリアフィルム５の保護フィルム５ｂで保護された粘着剤層５ａに貼り付ける。
　楕円偏光板貼合手段６０４は、表面がゴム製の貼合ロールである。楕円偏光板供給部６０１は、シート状の楕円偏光板が多数枚重ねておける台である。楕円偏光板供給手段６０３は、真空吸着板でシート状の楕円偏光板を楕円偏光板供給部６０１から取り出し、Ａ位置で楕円偏光板供給台６０２に受け渡すことができる機構を有している。シート状の楕円偏光板の取り出しと受け渡しの手段は、微粘着剤で軽く粘着させるなど、真空吸着板以外の方法でも構わない。本実施例では図示していないが、シート状の楕円偏光板６０をキャリアフィルム５に貼り付ける場合、両者の位置合わせを行うための機能、例えばＣＣＤカメラと画像認識装置などがあってもよい。
　キャリアフィルム５は、粘着剤層５ａの一方を保護フィルム５ｃで保護され、他方を保護フィルム５ｂで保護されており、キャリアフィルム巻き出し部５０１は、キャリアフィルム５を巻き出し、一方の保護フィルム５ｃを剥離部５０２ａで剥離してキャリアフィルム保護フィルム巻き取り部５０２に巻き取る。キャリアフィルム５は、微粘着ＰＥＴフィルムなどが用いられる。キャリアフィルム５の厚さは、例えば、５０～１５０μｍ程度である。
　Ｂ位置には、楕円偏光板貼合手段６０４が配置されており、楕円偏光板供給台６０２をＢ位置に停止させた状態で、楕円偏光板貼合手段６０４がキャリアフィルム５の搬送方向に対して反対方向に移動し、粘着剤層５ａに楕円偏光板６０を貼り合わせる。楕円偏光板６０のキャリアフィルム５に貼り合せる面側には、予め保護フィルム（図示せず）が貼られていても良く、その場合には、楕円偏光板供給台がＡ位置からＢ位置に移動する間に当該保護フィルムを楕円偏光板から除去する。
　粘着剤層巻き出し部４０１から長尺の粘着剤層保護フィルム４００を巻き出し、第１の剥離部４０２ａで一方の保護フィルム４００ａを粘着剤層４から剥離し、第１の粘着剤層保護フィルム巻き取り部４０２に一方の保護フィルム４００ａを巻き取る。粘着剤層貼合部４０３で他方の保護フィルム４００ｂの粘着剤層４を、キャリアフィルム５に貼り合わせ、シート状の楕円偏光板６０に粘着剤層４を貼り合わせ、この貼り合わせ後に第２の剥離部４０４ａで粘着剤層４の他方の保護フィルム４００ｂを粘着剤層４から剥離し、第２の粘着剤層保護フィルム巻き取り部４０４に他方の保護フィルム４００ｂを巻き取り、光学フィルム貼合部２０２へ搬送する。
　カラーフィルタ基板巻き出し部３０１から長尺のカラーフィルタ基板３を巻き出し、光学フィルム貼合部２０２でカラーフィルタ基板３を粘着剤層４に貼り合わせ、この貼り合わせによって光学部材１を形成し、光学部材巻き取り部１０１にロール状に巻き取る。
　このように、光学フィルム層２は、シート状の楕円偏光板６０が、少なくとも２枚以上カラーフィルタ基板３上の長尺の長手方向に平行に配置して形成され、液晶の配列方向と光学フィルム層２の光軸の方向とのばらつきが少なく、表示特性に優れたカラー液晶表示装置を可能とする、薄型で長尺な光学部材１を得ることができる。また、カラーフィルタ基板３の画素配列の方向と光学フィルム層２の光軸とのばらつきが少なく、表示特性に優れたカラー液晶表示装置を可能とする、薄型で長尺な光学部材を簡便に製造することができる。
　この発明は、カラーフィルタ機能と偏光機能を有する光学部材に関し、特に、今までにない薄型で長尺なロール状に巻き取ることができる光学部材とその製造方法に適用でき、カラーフィルタ機能と偏光機能を有し、表示特性に優れた薄型で長尺なロール状に巻き取ることができる。以上、この明細書ではカラー液晶表示装置について記載してきたが、この発明はカラー有機ＥＬディスプレイなど、カラーフィルタ機能と偏光機能を有する各種画像表示装置に適用可能である。
１　光学部材
２　光学フィルム層
３　カラーフィルタ基板
３ａプラスチックフィルムの基板
３ｂ　カラーフィルタ層
４　粘着剤層
５キャリアフィルム
５ａ　粘着剤層
５ｂ保護フィルム
５ｃ保護フィルム
１１偏光板
２２　１／２波長板
３３　１／４波長板
４５　粘着剤層
４６　粘着剤層
６０　シート状の楕円偏光板
１０１光学部材巻き取り部
２０１　光学フィルム層巻き出し部
２０２　光学フィルム貼合部
３０１　カラーフィルタ基板巻き出し部
４００粘着剤層保護フィルム
４００ａ一方の保護フィルム
４００ｂ他方の保護フィルム
４０１　粘着剤層巻き出し部
４０２　第１の粘着剤層保護フィルム巻き取り部
４０２ａ　第１の剥離部
４０３　粘着剤層貼合部
４０４　第２の粘着剤層保護フィルム巻き取り部
４０４ａ　第２の剥離部
６０１　楕円偏光板供給部
６０２　楕円偏光板供給台
６０３　楕円偏光板供給手段
６０４　楕円偏光板貼合手段

Claims (10)

  1. 　少なくともカラーフィルタ基板と光学フィルム層から構成される光学部材であって、
    　前記カラーフィルタ基板は、少なくとも長尺なプラスチックフィルムの基板の上にカラーフィルタ層が形成されており、
    　前記基板の前記カラーフィルタ層が形成されない側の面に粘着剤層を介して前記光学フィルム層が形成されていることを特徴とする光学部材。
  2. 　前記光学フィルム層は、偏光板、位相差板、楕円偏光板のうちから選ばれる１種以上であることを特徴とする請求項１に記載の光学部材。
  3. 　前記光学フィルム層は、長尺な偏光板と、長尺な支持フィルム上に連続して形成された位相差板とが積層して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光学部材。
  4. 　前記光学フィルム層は、シート状の楕円偏光板が、少なくとも２枚以上前記カラーフィルタ基板上の長尺の長手方向に平行に配置して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光学部材。
  5. 　前記光学部材の総厚が０．３ｍｍ以下であり、ロール状に巻き取ることが可能であることを特徴とする請求項１に記載の光学部材。
  6. 　少なくともカラーフィルタ基板と光学フィルム層から構成される光学部材の製造方法であって、
    　前記カラーフィルタ基板は、少なくとも長尺なプラスチックフィルムの基板の上に形成されており、
    　前記基板の前記カラーフィルタ層が形成されない側の面に粘着剤層を介して前記光学フィルム層を形成する工程を備えたことを特徴とする光学部材の製造方法。
  7. 　前記光学フィルム層は、偏光板、位相差板、楕円偏光板のうちから選ばれる１種以上であることを特徴とする請求項６に記載の光学部材の製造方法。
  8. 　前記光学フィルム層は、長尺な偏光板と、長尺な支持フィルム上に連続して形成された位相差板とが積層して形成されていることを特徴とする請求項６に記載の光学部材の製造方法。
  9. 　前記光学フィルム層は、シート状の楕円偏光板が、少なくとも２枚以上前記カラーフィルタ基板上の長尺の長手方向に平行に配置して形成されていることを特徴とする請求項６に記載の光学部材の製造方法。
  10. 　前記光学部材の総厚が０．３ｍｍ以下であり、
    　前記基板の前記カラーフィルタ層が形成されない側の面に粘着剤層を介して前記光学フィルム層を形成する工程と、
    　前記工程の後、前記光学部材をロール状に巻き取る工程と、
    　を備えたことを特徴とする請求項６に記載の光学部材の製造方法。
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