(57)【要約】【課題】幅方向のスジムラ等のない外観品質の優れた塗工液の塗工方法及び塗工物を提供すること。【解決手段】駆動機構により移動される基材１の表面に向けて、連続的に塗工液５を供給し、基材１の表面に塗工液５を均一に塗布する塗工液の塗工方法であって、駆動機構は塗工のために用いられるバックロール２と、このバックロール２を駆動するためのモーター１１と、このモーター１１に連結される回転数検出装置１２とを備えており、モーター１１の回転速度は、回転数検出装置１２により検出される回転数データに基づいて閉ループ制御され、かつ、回転速度がモーター１１の最高回転速度の６０％以上に設定された状態で塗工液の塗布が行われ、モーター１１とバックロール２とはトラクションドライブ１０を介して連結される。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動機構により移動される被塗工物の表面に向けて、連続的に塗工液を供給し、被塗工物の表面に塗工液を均一に塗布する塗工液の塗工方法であって、
前記駆動機構は、塗工のために用いられる塗工部材と、この塗工部材を駆動するためのモーターと、このモーターに連結される回転数検出装置とを備えており、
前記モーターの回転速度は、前記回転数検出装置により検出される回転数データに基づいて閉ループ制御され、かつ、前記回転速度が前記モーターの最高回転速度の６０％以上に設定された状態で塗工液の塗布が行われることを特徴とする塗工液の塗工方法。
【請求項２】
前記塗工部材と前記モーターとはトラクションドライブ機構を介して連結されていることを特徴とする請求項１に記載の塗工液の塗工方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の塗工液の塗工方法により塗工液が塗布された塗工物であって、
塗布厚みが５μｍ以下であることを特徴とする塗工物。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の塗工液の塗工方法により塗工液が塗布された塗工物であって、
被塗工物と塗工液の屈折率差が０．０５以上であることを特徴とする塗工物。
【請求項５】
前記塗工物は、光学フィルムであることを特徴とする請求項３又は４に記載の塗工物。
【請求項６】
光学素子の片面又は両面に、請求項５に記載の光学フィルムが設けられていることを特徴とする光学素子。
【請求項７】
請求項５記載の光学フィルム又は請求項６記載の光学素子を搭載した画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動機構により移動される被塗工物の表面に向けて、連続的に塗工液を供給し、被塗工物の表面に塗工液を均一に塗布する塗工液の塗工方法及びこの方法により塗工される塗工物に関する。本発明は、全般的な薄層塗工技術として、光学機能層、レジスト、磁気テープなどを形成するための技術として有用である。
【０００２】
【従来の技術】
駆動機構により移動される被塗工物の表面に向けて、連続的に塗工液を供給し、被塗工物の表面に塗工液を均一に塗布する塗工液の塗工方法として、グラビアコーター、ロールコーター、ブレードコーター、エクストルージョンコーター、ロッドコーター、ワイヤーバーコーター等を用いた塗工装置がある。一方、近年における光学用途向けフィルム等の分野では、そのフィルムが外観として使用される用途により、厳格な外観品質が要求されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、塗布厚みが５μｍ以下の薄層塗工の場合や、被塗工物と塗工液の屈折率の差が大きい商品の場合は、外観のムラが顕著に現われる傾向にある。薄層を形成するにあたり用いられる塗工液の性状や使用用途により、上述のいずれかの方式による塗工装置が選定されることになるが、どの方式にも一長一短があり、外観のムラに対して特に優れているという方式があるわけではない。本願の発明者らは、これら外観のムラの原因について鋭意検討した結果、被塗工物の幅方向のスジについては、塗工のために用いられる塗工部材の駆動系に原因があることを見出した。
【０００４】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、幅方向のスジムラ等のない外観品質の優れた塗工液の塗工方法及び塗工物を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明に係る塗工液の塗工方法は、
駆動機構により移動される被塗工物の表面に向けて、連続的に塗工液を供給し、被塗工物の表面に塗工液を均一に塗布する塗工液の塗工方法であって、
前記駆動機構は塗工のために用いられる塗工部材と、この塗工部材を駆動するためのモーターと、このモーターに連結される回転数検出装置とを備えており、
前記モーターの回転速度は、前記回転数検出装置により検出される回転数データに基づいて閉ループ制御され、かつ、前記回転速度が前記モーターの最高回転速度の６０％以上に設定された状態で塗工液の塗布が行われることを特徴とするものである。
【０００６】
この構成によると、駆動機構として塗工を行うために塗工部材が用いられている。この塗工部材は、モーターにより駆動される。そして、このモーターの回転速度は回転数検出装置により検出され、検出される回転数データに基づいて回転速度が閉ループ制御される。したがって、モーターの回転速度を安定させることができる。また、このときのモーターの回転速度は、最高回転速度の６０％以上に設定することにより、外観品質が安定することを見出した（この点は後述する）。その結果、外観品質の優れた塗工液の塗工方法を提供することができる。
【０００７】
本発明の好適な実施形態として、　前記塗工部材と前記モーターとはトラクションドライブ機構を介して連結されているものがあげられる。
【０００８】
トラクションドライブを用いることで、モーターに連結される塗工部材の駆動速度の調整をスムーズに、かつ、すばやく行うことができる。
【０００９】
本発明に係る記載の塗工液の塗工方法により塗工液が塗工された塗工物は、塗布厚みが５μｍ以下であることを特徴とする。また、被塗工物と塗工液の屈折率差（ｎｄ　２０）が０．０５以上であることを特徴とするものである。かかる塗工物の場合は、特に幅方向のスジムラが発生しやすい傾向にあるが、本発明による塗工方法を用いることで、かかるスジムラの発生を抑制することができる。なお、屈折率（ｎｄ　２０）の測定は、アッベ屈折率計を用いて行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係る塗工液の塗工方法の好適な実施形態を図面を用いて説明する。図１は、塗工装置の構成を示す模式図である。
【００１１】
図１において塗工液が塗布される基材１（被塗工物に相当）は矢印の方向に沿って駆動機構により移動される。塗工のためのダイコータ３が設けられており、このダイコータ３と向かい合う位置にバックロール２（塗工部材に相当）が設けられている。バックロール２の上流側には、基材１を移送するための補助ロール４が設けられている。
【００１２】
ダイコータ３には、細いスリット３ａが形成されており毛管作用に基づいて、塗工液を基材１の表面に向けて案内する。バックロール２により基材１を所定速度で移動させることで、基材１の表面に塗工液５を均一に塗布することができる。塗工液５は、貯留容器６に貯留される。
【００１３】
次にバックロール２を駆動する駆動機構及びその回転速度を制御する機構について説明する。バックロール２は、トラクションドライブ１０を介してモーター１１に連結される。バックロール２に要求される回転速度がモーター１１の回転速度と合致する場合は、トラクションドライブ１０を介さすに、ダイレクトにバックロール２とモーター１１とを連結しても良い。そうでない場合は、トラクションドライブ１０によりモーター１１の出力を増速あるいは減速することができる。トラクションドライブ１０の方式としては、種々のものがあり、特定のものに限定されるものではない。例えば、トロイダル（円環体）ドライブ方式を用いることができる。トラクションドライブ１０はプーリやギヤ等を用いない増速・減速機構であり、通常のギヤ等を用いた増減速機構に比べると、外観のムラの抑制に寄与し得るものである。
【００１４】
モーター１１のモータ軸には、回転数検出装置１２が連結されている。この回転数検出装置１２は例えばエンコーダにより構成されるものであり、モーター１１の回転数をモニターする。制御部１３は、回転数検出装置１２から入力される回転数データに基づいて、モーター１１の回転速度が予め設定した所定の回転速度になるように、モーター１１を制御する。すなわち、　モーター１１の回転速度を閉ループ制御している。これにより、バックロール２の回転速度を安定させることができ、その結果、塗工液の塗工ムラを抑制することができる。
【００１５】
またモーター１１の回転速度は、最高回転速度の６０％以上、より好ましくは７０％以上になるように設定・制御される。モーター１１の最高回転速度は、所定の印加電圧において、モーター１１を無負荷状態で回転させた場合の回転速度である。上記のごとくモーター１１の回転速度を設定することで、外観のムラを抑制できることを実験的にも確認できた（後述）。
【００１６】
また、上記の塗工装置は、基材１に塗布する塗工厚みが５μｍ以下の塗工物の場合や、基材１と塗布液の屈折率の差が０．０５以上の場合に、　特に有用である。これらの塗工物の場合は、基材１の幅方向に規則的な外観ムラが見えやすい傾向にある。よって、上記の塗工装置及び駆動機構を採用することで、かかる外観ムラをなくすことができる。
【００１７】
次に、別実施形態の塗工装置を図２により説明する。この塗工方法は、リバースグラビアコート法と呼ばれるものである。リバースグラビアロール２０（塗工部材に相当）が、塗工液５が貯留された貯留容器６の中に下半分が浸漬されている。一方、基材１（被塗工物に相当）は、一対の支持ロール２１，２１により図２の左から右側へと移送される。リバースグラビアロール２０は、貯留容器６内の塗工液５をかきあげながら、その表面に保持された塗工液５を一定速度で移動される基材１の表面に塗布する。また、リバースグラビアロール２０を駆動するための駆動機構として、図１と同様にトラクションドライブ１０、モーター１１、回転数検出装置１２、制御部１３を備えており、これらの機能は既に説明した通りである。これにより、基材１の表面に外観ムラのない塗布を行うことができる。
【００１８】
本発明における被塗工物としては、塗工液に対してある程度の濡れ性を有する材質の層であれば何れでもよく、透明基材フィルムや各種ガラス板の他、フォトレジスト等があげられる。
【００１９】
塗工液により光学機能層を形成する場合には、被塗工物としては、透明基材フィルムを用いるのが好ましい。透明基材フィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ポリカーボネート系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー等の透明ポリマーからなるフィルムがあげられる。またポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体等のスチレン系ポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ないしノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体等のオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー等の透明ポリマーからなるフィルムもあげられる。さらにイミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマーや前記ポリマーのブレンド物等の透明ポリマーからなるフィルムなどもあげられる。特に光学的に複屈折の少ないものが好適に用いられる。
【００２０】
本発明に用いられる塗工液は、塗膜形成可能なものであれば何れでもよく、目的とする塗膜の機能に応じて、塗工液の組成が選択される。本発明の塗工方法により形成できる塗膜としては、光学機能層、帯電防止層、表面保護層、導電機能層、粘着剤層、接着性層、透明コート層などが挙げられる。なお、塗工液による塗膜の形成は、被塗工物に塗膜を順次に形成することによい行うことができる。したがって、被塗工物としては、予め塗膜を形成したものを用いることができる。本発明では、特に、厚みが５μｍ以下の光学機能層を形成する場合が好ましい。当該光学機能層としては、反射防止層、光学補償層、ハードコート層などが挙げられる。これらの厚みは、通常、０．１〜５μｍの薄層である。
【００２１】
なお、このような塗工液で塗工された塗膜は、溶剤の乾燥や樹脂成分の硬化などが通常行われる。それらの条件は、溶剤の種類や樹脂成分の種類に応じて、適宜設定される。
【００２２】
ハードコート層を形成する透明樹脂としてはハードコート性に優れ（ＪＩＳ　Ｋ５４００の鉛筆硬度試験でＨ以上の硬度を示すもの）、十分な強度を持ち、光線透過率の優れたものであれば特に制限はない。たとえば、熱硬化型樹脂、熱可塑型樹脂、紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂、二液混合型樹脂などがあげられる。これらのなかでも紫外線照射による硬化処理にて、簡単な加工操作にて効率よく光拡散層を形成することができる紫外線硬化型樹脂が好適である。紫外線硬化型樹脂としては、ポリエステル系、アクリル系、ウレタン系、アミド系、シリコーン系、エポキシ系等の各種のものがあげられ、紫外線硬化型のモノマー、オリゴマー、ポリマー等が含まれる。好ましく用いられる紫外線硬化型樹脂は、例えば紫外線重合性の官能基を有するもの、なかでも当該官能基を２個以上、特に３〜６個有するアクリル系のモノマーやオリゴマーを成分を含むものがあげられる。また紫外線硬化型樹脂には、紫外線重合開始剤が配合されている。
【００２３】
ハードコート層には、導電性微粒子を含有することができる。導電性微粒子としては、たとえば、アルミニウム、チタン、錫、金、銀などの金属微粒子、ＩＴＯ（酸化インジウム／酸化錫）、ＡＴＯ（酸化アンチモン／酸化錫）などの超微粒子があげられる。導電性超微粒子の平均粒子径は通常０．１μｍ以下程度であるのが好ましい。ハードコート層には、高屈折率の金属や金属酸化物の超微粒子を添加して、高屈折率に調整することができる。高屈折率の超微粒子としては、ＴｉＯ２　、ＳｎＯ２　、ＺｎＯ２　、ＺｒＯ２　、酸化アルミニウム、酸化亜鉛などの金属酸化物の超微粒子があげられる。かかる超微粒子の平均粒子径は通常０．１μｍ以下程度であるのが好ましい。
【００２４】
またハードコート層は、無機または有機の球形もしくは不定形のフィラーを分散含有させて、その表面を微細凹凸構造にして防眩性を付与することができる。ハードコート層の表面を凹凸形状とすることにより光拡散による防眩性を付与することができる。光拡散性の付与は反射率を低減するうえでも好ましい。
【００２５】
無機または有機の球形もしくは不定形のフィラーとしては、例えば、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）、ポリウレタン、ポリスチレン、メラミン樹脂等の各種ポリマーからなる架橋又は未架橋の有機系微粒子、ガラス、シリカ、アルミナ、酸化カルシウム、チタニア、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛等の無機系粒子や、酸化錫、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化アンチモンまたはこれらの複合物等の導電性無機系粒子などがあげられる。前記フィラーの平均粒子径は０．５〜１０μｍ、さらには１〜４μｍのものが好ましい。微粒子により微細凹凸構造を形成する場合、微粒子の使用量は樹脂１００重量部に対して、１〜３０重量部程度とするのが好ましい。
【００２６】
またハードコート層（防眩層）の形成には、レベリング剤、チクソトロピー剤、帯電防止剤等の添加剤を含有させることができる。ハードコート層（防眩層）２の形成に当たり、チクソトロピー剤（０．１μｍ以下のシリカ、マイカ等）を含有させることにより、防眩層表面において、突出粒子により微細凹凸構造を容易に形成することができる。
【００２７】
反射防止層の形成材料としては、例えば、紫外線硬化型アクリル樹脂等の樹脂系材料、樹脂中にコロイダルシリカ等の無機微粒子を分散させたハイブリッド系材料、テトラエトキシシラン、チタンテトラエトキシド等の金属アルコキシドを用いたゾル−ゲル系材料等があげられる。また、それぞれの材料は、表面の防汚染性付与するためフッ素基含有化合物が用いられる。耐擦傷性の面からは、無機成分含有量が多い低屈折率層材料が優れる傾向にあり、特にゾル−ゲル系材料が好ましい。ゾル−ゲル系材料は部分縮合して用いることができる。
【００２８】
前記フッ素基を含有するゾル−ゲル系材料としては、パーフルオロアルキルアルコキシシランを例示できる。パーフルオロアルキルアルコキシシランとしては、たとえば、一般式（１）：ＣＦ３　（ＣＦ２　）ｎ　ＣＨ２　ＣＨ２　Ｓｉ（ＯＲ）３　（式中、Ｒは、炭素数１〜５個のアルキル基を示し、ｎは０〜１２の整数を示す）で表される化合物があげられる。具体的には、たとえば、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリメトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリエトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリエトキシシランなどがあげられる。これらのなかでも前記ｎが２〜６の化合物が好ましい。
【００２９】
また反射防止層にはシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、フッ化マグネシウム、セリア等をアルコール溶媒に分散したゾルなどを添加しても良い。その他、金属塩、金属化合物などの添加剤を適宜に配合することができる。
【００３０】
以下に、光学機能層として、ハードコート層（または反射防止層）を形成した光学フィルム（ハードコートフィルム）を、光学素子に適用した場合について説明する。
【００３１】
前記ハードコートフィルムの透明基材フィルムには、光学素子を接着することができる。光学素子としては、偏光子があげられる。偏光子は、特に制限されず、各種のものを使用できる。偏光子としては、たとえば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリビニルアルコールの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等ポリエン系配向フィルム等があげられる。これらのなかでもポリビニルアルコール系フィルムとヨウ素などの二色性物質からなる偏光子が好適である。これら偏光子の厚さは特に制限されないが、一般的に、５〜８０μｍ程度である。
【００３２】
ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸した偏光子は、たとえば、ポリビニルアルコールをヨウ素の水溶液に浸漬することによって染色し、元長の３〜７倍に延伸することで作製することができる。必要に応じてホウ酸やヨウ化カリウムなどの水溶液に浸漬することもできる。さらに必要に応じて染色の前にポリビニルアルコール系フィルムを水に浸漬して水洗してもよい。ポリビニルアルコール系フィルムを水洗することでポリビニルアルコール系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるほかに、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させることで染色のムラなどの不均一を防止する効果もある。延伸はヨウ素で染色した後に行っても良いし、染色しながら延伸してもよし、また延伸してからヨウ素で染色してもよい。ホウ酸やヨウ化カリウムなどの水溶液中や水浴中でも延伸することができる。
【００３３】
前記偏光子は、通常、片側または両側に透明保護フィルムが設けられ偏光板として用いられる。透明保護フィルムは透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性、等方性などに優れるものが好ましい。透明保護フィルムとしては前記例示の透明基材フィルムと同様の材料のものが用いられる。前記透明保護フィルムは、表裏で同じポリマー材料からなる透明保護フィルムを用いてもよく、異なるポリマー材料等からなる透明保護フィルムを用いてもよい。透明性や機械的強度、熱安定性や水分遮断性などに優れるものが好ましく用いられる。また透明保護フィルムは、位相差等の光学的異方性が少ないほど好ましい場合が多い。前記の透明保護フィルムを形成するポリマーとしてはトリアセチルセルロースが最適である。前記ハードコートフィルムを、偏光子　（偏光板）の片側または両側に設ける場合、ハードコートフィルムの透明基材フィルムは、偏光子の透明保護フィルムを兼ねることができる。透明保護フィルムの厚さは、特に制限されないが１０〜３００μｍ程度が一般的である。
【００３４】
ハードコートフィルムに偏光板を積層した反射防止偏光板は、ハードコートフィルムに透明保護フィルム、偏光子、透明保護フィルムを順次に積層したものでもよいし、ハードコートフィルムに偏光子、透明保護フィルムを順次に積層したものでもよい。
【００３５】
その他、透明保護フィルムの偏光子を接着させない面は、ハードコート層やスティッキング防止や目的とした処理を施したものであってもよい。ハードコート処理は偏光板表面の傷付き防止などを目的に施されるものであり、例えばアクリル系、シリコーン系などの適宜な紫外線硬化型樹脂による硬度や滑り特性等に優れる硬化皮膜を透明保護フィルムの表面に付加する方式などにて形成することができる。また、スティッキング防止処理は隣接層との密着防止を目的に施される。なお、前記ハードコート層、スティッキング防止層等は、透明保護フィルムそのものに設けることができるほか、別途光学層として透明保護フィルムとは別体のものとして設けることもできる。
【００３６】
また偏光板の層間へ、例えばハードコート層、プライマー層、接着剤層、粘着剤層、帯電防止層、導電層、ガスバリヤー層、水蒸気遮断層、水分遮断層等を挿入、または偏光板表面へ積層しても良い。また。偏光板の各層を作成する段階では、例えば、導電性粒子あるいは帯電防止剤、各種微粒子、可塑剤等を各層の形成材料に添加、混合等することにより改良を必要に応じておこなっても良い。
【００３７】
光学素子としては、実用に際して、前記偏光板に、他の光学素子（光学層）を積層した光学フィルムを用いることができる。その光学層については特に限定はないが、例えば反射板や半透過板、位相差板（１／２　や１／４　等の波長板を含む）、視角補償フィルムなどの液晶表示装置等の形成に用いられることのある光学層を１層または２層以上用いることができる。特に、偏光板に更に反射板または半透過反射板が積層されてなる反射型偏光板または半透過型偏光板、偏光板に更に位相差板が積層されてなる楕円偏光板または円偏光板、偏光板に更に視角補償フィルムが積層されてなる広視野角偏光板、あるいは偏光板に更に輝度向上フィルムが積層されてなる偏光板が好ましい。楕円偏光板、光学補償付き偏光板等では偏光板側にハードコートフィルムが付与される。
【００３８】
さらに必要に応じて、耐擦傷性、耐久性、耐候性、耐湿熱性、耐熱性、耐湿性、透湿性、帯電防止性、導電性、層間の密着性向上、機械的強度向上等の各種特性、機能等を付与するための処理、または機能層の挿入、積層等を行うこともできる。
【００３９】
反射型偏光板は、偏光板に反射層を設けたもので、視認側（表示側）からの入射光を反射させて表示するタイプの液晶表示装置などを形成するためのものであり、バックライト等の光源の内蔵を省略できて液晶表示装置の薄型化を図りやすいなどの利点を有する。反射型偏光板の形成は、必要に応じ、前記透明保護フィルム等を介して偏光板の片面に金属等からなる反射層を付設する方式などの適宜な方式にて行うことができる。
【００４０】
反射型偏光板の具体例としては、必要に応じマット処理した透明保護フィルムの片面に、アルミニウム等の反射性金属からなる箔や蒸着膜を付設して反射層を形成したものなどがあげられる。
【００４１】
反射板は前記偏光板の透明保護フィルムに直接付与する方式に代えて、その透明フィルムに準じた適宜なフィルムに反射層を設けてなる反射シートなどとして用いることもできる。なお反射層は、通常、金属からなるので、その反射面が透明保護フィルムや偏光板等で被覆された状態の使用形態が、酸化による反射率の低下防止、ひいては初期反射率の長期持続の点や、保護層の別途付設の回避の点などより好ましい。
【００４２】
なお、半透過型偏光板は、上記において反射層で光を反射し、かつ透過するハーフミラー等の半透過型の反射層とすることにより得ることができる。半透過型偏光板は、通常液晶セルの裏側に設けられ、液晶表示装置などを比較的明るい雰囲気で使用する場合には、視認側（表示側）からの入射光を反射させて画像を表示し、比較的暗い雰囲気においては、半透過型偏光板のバックサイドに内蔵されているバックライト等の内蔵光源を使用して画像を表示するタイプの液晶表示装置などを形成できる。すなわち、半透過型偏光板は、明るい雰囲気下では、バックライト等の光源使用のエネルギーを節約でき、比較的暗い雰囲気下においても内蔵光源を用いて使用できるタイプの液晶表示装置などの形成に有用である。
【００４３】
偏光板に更に位相差板が積層されてなる楕円偏光板または円偏光板について説明する。直線偏光を楕円偏光または円偏光に変えたり、楕円偏光または円偏光を直線偏光に変えたり、あるいは直線偏光の偏光方向を変える場合に、位相差板などが用いられる。特に、直線偏光を円偏光に変えたり、円偏光を直線偏光に変える位相差板としては、いわゆる１　／４　波長板（λ／４　板とも言う）が用いられる。１　／２　波長板（λ／２　板とも言う）は、通常、直線偏光の偏光方向を変える場合に用いられる。
【００４４】
楕円偏光板はスーパーツイストネマチック（ＳＴＮ）型液晶表示装置の液晶層の複屈折により生じた着色（青又は黄）を補償（防止）して、前記着色のない白黒表示する場合などに有効に用いられる。更に、三次元の屈折率を制御したものは、液晶表示装置の画面を斜め方向から見た際に生じる着色も補償（防止）することができて好ましい。円偏光板は、例えば画像がカラー表示になる反射型液晶表示装置の画像の色調を整える場合などに有効に用いられ、また、反射防止の機能も有する。上記した位相差板の具体例としては、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレンやその他のポリオレフィン、ポリアリレート、ポリアミドの如き適宜なポリマーからなるフィルムを延伸処理してなる複屈折性フィルムや液晶ポリマーの配向フィルム、液晶ポリマーの配向層をフィルムにて支持したものなどがあげられる。位相差板は、例えば各種波長板や液晶層の複屈折による着色や視角等の補償を目的としたものなどの使用目的に応じた適宜な位相差を有するものであってよく、２種以上の位相差板を積層して位相差等の光学特性を制御したものなどであってもよい。
【００４５】
また上記の楕円偏光板や反射型楕円偏光板は、偏光板又は反射型偏光板と位相差板を適宜な組合せで積層したものである。かかる楕円偏光板等は、（反射型）偏光板と位相差板の組合せとなるようにそれらを液晶表示装置の製造過程で順次別個に積層することによっても形成しうるが、前記の如く予め楕円偏光板等の光学フィルムとしたものは、品質の安定性や積層作業性等に優れて液晶表示装置などの製造効率を向上させうる利点がある。
【００４６】
視角補償フィルムは、液晶表示装置の画面を、画面に垂直でなくやや斜めの方向から見た場合でも、画像が比較的鮮明にみえるように視野角を広げるためのフィルムである。このような視角補償位相差板としては、例えば位相差フィルム、液晶ポリマー等の配向フィルムや透明基材上に液晶ポリマー等の配向層を支持したものなどからなる。通常の位相差板は、その面方向に一軸に延伸された複屈折を有するポリマーフィルムが用いられるのに対し、視角補償フィルムとして用いられる位相差板には、面方向に二軸に延伸された複屈折を有するポリマーフィルムとか、面方向に一軸に延伸され厚さ方向にも延伸された厚さ方向の屈折率を制御した複屈折を有するポリマーや傾斜配向フィルムのような二方向延伸フィルムなどが用いられる。傾斜配向フィルムとしては、例えばポリマーフィルムに熱収縮フィルムを接着して加熱によるその収縮力の作用下にポリマーフィルムを延伸処理又は／及び収縮処理したものや、液晶ポリマーを斜め配向させたものなどが挙げられる。位相差板の素材原料ポリマーは、先の位相差板で説明したポリマーと同様のものが用いられ、液晶セルによる位相差に基づく視認角の変化による着色等の防止や良視認の視野角の拡大などを目的とした適宜なものを用いうる。
【００４７】
また良視認の広い視野角を達成する点などより、液晶ポリマーの配向層、特にディスコティック液晶ポリマーの傾斜配向層からなる光学的異方性層をトリアセチルセルロースフィルムにて支持した光学補償位相差板が好ましく用いうる。
【００４８】
偏光板と輝度向上フィルムを貼り合わせた偏光板は、通常液晶セルの裏側サイドに設けられて使用される。輝度向上フィルムは、液晶表示装置などのバックライトや裏側からの反射などにより自然光が入射すると所定偏光軸の直線偏光または所定方向の円偏光を反射し、他の光は透過する特性を示すもので、輝度向上フィルムを偏光板と積層した偏光板は、バックライト等の光源からの光を入射させて所定偏光状態の透過光を得ると共に、前記所定偏光状態以外の光は透過せずに反射される。この輝度向上フィルム面で反射した光を更にその後ろ側に設けられた反射層等を介し反転させて輝度向上フィルムに再入射させ、その一部又は全部を所定偏光状態の光として透過させて輝度向上フィルムを透過する光の増量を図ると共に、偏光子に吸収させにくい偏光を供給して液晶表示画像表示等に利用しうる光量の増大を図ることにより輝度を向上させうるものである。すなわち、輝度向上フィルムを使用せずに、バックライトなどで液晶セルの裏側から偏光子を通して光を入射した場合には、偏光子の偏光軸に一致していない偏光方向を有する光は、ほとんど偏光子に吸収されてしまい、偏光子を透過してこない。すなわち、用いた偏光子の特性によっても異なるが、およそ５０％の光が偏光子に吸収されてしまい、その分、液晶画像表示等に利用しうる光量が減少し、画像が暗くなる。輝度向上フィルムは、偏光子に吸収されるような偏光方向を有する光を偏光子に入射させずに輝度向上フィルムで一旦反射させ、更にその後ろ側に設けられた反射層等を介して反転させて輝度向上フィルムに再入射させることを繰り返し、この両者間で反射、反転している光の偏光方向が偏光子を通過し得るような偏光方向になった偏光のみを、輝度向上フィルムは透過させて偏光子に供給するので、バックライトなどの光を効率的に液晶表示装置の画像の表示に使用でき、画面を明るくすることができる。
【００４９】
輝度向上フィルムと上記反射層等の間に拡散板を設けることもできる。輝度向上フィルムによって反射した偏光状態の光は上記反射層等に向かうが、設置された拡散板は通過する光を均一に拡散すると同時に偏光状態を解消し、非偏光状態となる。すなわち、拡散板は偏光を元の自然光状態にもどす。この非偏光状態、すなわち自然光状態の光が反射層等に向かい、反射層等を介して反射し、再び拡散板を通過して輝度向上フィルムに再入射することを繰り返す。このように輝度向上フィルムと上記反射層等の間に、偏光を元の自然光状態にもどす拡散板を設けることにより表示画面の明るさを維持しつつ、同時に表示画面の明るさのむらを少なくし、均一で明るい画面を提供することができる。かかる拡散板を設けることにより、初回の入射光は反射の繰り返し回数が程よく増加し、拡散板の拡散機能と相俟って均一の明るい表示画面を提供することができたものと考えられる。
【００５０】
前記の輝度向上フィルムとしては、例えば誘電体の多層薄膜や屈折率異方性が相違する薄膜フィルムの多層積層体の如き、所定偏光軸の直線偏光を透過して他の光は反射する特性を示すもの、コレステリック液晶ポリマーの配向フィルムやその配向液晶層をフィルム基材上に支持したものの如き、左回り又は右回りのいずれか一方の円偏光を反射して他の光は透過する特性を示すものなどの適宜なものを用いうる。
【００５１】
従って、前記した所定偏光軸の直線偏光を透過させるタイプの輝度向上フィルムでは、その透過光をそのまま偏光板に偏光軸を揃えて入射させることにより、偏光板による吸収ロスを抑制しつつ効率よく透過させることができる。一方、コレステリック液晶層の如く円偏光を投下するタイプの輝度向上フィルムでは、そのまま偏光子に入射させることもできるが、吸収ロスを抑制する点よりその円偏光を位相差板を介し直線偏光化して偏光板に入射させることが好ましい。なお、その位相差板として１／４波長板を用いることにより、円偏光を直線偏光に変換することができる。
【００５２】
可視光域等の広い波長範囲で１／４波長板として機能する位相差板は、例えば波長５５０ｎｍの淡色光に対して１／４波長板として機能する位相差層と他の位相差特性を示す位相差層、例えば１／２波長板として機能する位相差層とを重畳する方式などにより得ることができる。従って、偏光板と輝度向上フィルムの間に配置する位相差板は、１層又は２層以上の位相差層からなるものであってよい。
【００５３】
なお、コレステリック液晶層についても、反射波長が相違するものの組み合わせにして２層又は３層以上重畳した配置構造とすることにより、可視光領域等の広い波長範囲で円偏光を反射するものを得ることができ、それに基づいて広い波長範囲の透過円偏光を得ることができる。
【００５４】
また、偏光板は、上記の偏光分離型偏光板の如く、偏光板と２層又は３層以上の光学層とを積層したものからなっていてもよい。従って、上記の反射型偏光板や半透過型偏光板と位相差板を組み合わせた反射型楕円偏光板や半透過型楕円偏光板などであってもよい。
【００５５】
前記光学素子へのハードコートフィルムの積層は、液晶表示装置等の製造過程で順次別個に積層する方式にても行うことができるが、これらを予め積層したのものは、品質の安定性や組立作業等に優れていて液晶表示装置などの製造工程を向上させうる利点がある。積層には粘着層等の適宜な接着手段を用いうる。前記の偏光板やその他の光学フィルムの接着に際し、それらの光学軸は目的とする位相差特性などに応じて適宜な配置角度とすることができる。
【００５６】
前述した偏光板や光学素子の少なくとも片面には、前記ハードコートフィルムが設けられているが、ハードコートフィルムが設けられていない面には、液晶セル等の他部材と接着するための粘着層を設けることもできる。粘着層を形成する粘着剤は特に制限されないが、例えばアクリル系重合体、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、フッ素系やゴム系などのポリマーをベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。特に、アクリル系粘着剤の如く光学的透明性に優れ、適度な濡れ性と凝集性と接着性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性などに優れるものが好ましく用いうる。
【００５７】
また上記に加えて、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液晶セルの反り防止、ひいては高品質で耐久性に優れる液晶表示装置の形成性などの点より、吸湿率が低くて耐熱性に優れる粘着層が好ましい。
【００５８】
粘着層は、例えば天然物や合成物の樹脂類、特に、粘着性付与樹脂や、ガラス繊維、ガラスビーズ、金属粉、その他の無機粉末等からなる充填剤や顔料、着色剤、酸化防止剤などの粘着層に添加されることの添加剤を含有していてもよい。また微粒子を含有して光拡散性を示す粘着層などであってもよい。
【００５９】
偏光板、光学素子への粘着層の付設は、適宜な方式で行いうる。その例としては、例えばトルエンや酢酸エチル等の適宜な溶剤の単独物又は混合物からなる溶媒にベースポリマーまたはその組成物を溶解又は分散させた１０〜４０重量％程度の粘着剤溶液を調製し、それを流延方式や塗工方式等の適宜な展開方式で光学素子上に直接付設する方式、あるいは前記に準じセパレータ上に粘着層を形成してそれを光学素子上に移着する方式などがあげられる。粘着層は、各層で異なる組成又は種類等のものの重畳層として設けることもできる。粘着層の厚さは、使用目的や接着力などに応じて適宜に決定でき、一般には１〜５００μｍであり、５〜２００μｍが好ましく、特に１０〜１００μｍが好ましい。
【００６０】
粘着層の露出面に対しては、実用に供するまでの間、その汚染防止等を目的にセパレータが仮着されてカバーされる。これにより、通例の取扱状態で粘着層に接触することを防止できる。セパレータとしては、上記厚さ条件を除き、例えばプラスチックフィルム、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を、必要に応じシリコーン系や長鎖アルキル系、フッ素系や硫化モリブデン等の適宜な剥離剤でコート処理したものなどの、従来に準じた適宜なものを用いうる。
【００６１】
なお本発明において、上記した光学素子を形成する偏光子や透明保護フィルムや光学層等、また粘着層などの各層には、例えばサリチル酸エステル系化合物やべンゾフェノール系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物やシアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等の紫外線吸収剤で処理する方式などの方式により紫外線吸収能をもたせたものなどであってもよい。
【００６２】
本発明の光学素子は液晶表示装置等の各種装置の形成などに好ましく用いることができる。液晶表示装置の形成は、従来に準じて行いうる。すなわち液晶表示装置は一般に、液晶セルと光学素子、及び必要に応じての照明システム等の構成部品を適宜に組立てて駆動回路を組込むことなどにより形成されるが、本発明においては本発明による光学素子を用いる点を除いて特に限定はなく、従来に準じうる。液晶セルについても、例えばＴＮ型やＳＴＮ型、π型などの任意なタイプのものを用いうる。
【００６３】
液晶セルの片側又は両側に前記光学素子を配置した液晶表示装置や、照明システムにバックライトあるいは反射板を用いたものなどの適宜な液晶表示装置を形成することができる。その場合、本発明による光学素子は液晶セルの片側又は両側に設置することができる。両側に光学素子を設ける場合、それらは同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。さらに、液晶表示装置の形成に際しては、例えば拡散板、アンチグレア層、反射防止膜、保護板、プリズムアレイ、レンズアレイシート、光拡散板、バックライトなどの適宜な部品を適宜な位置に１層又は２層以上配置することができる。
【００６４】
次いで有機エレクトロルミネセンス装置（有機ＥＬ表示装置）について説明する。一般に、有機ＥＬ表示装置は、透明基板上に透明電極と有機発光層と金属電極とを順に積層して発光体（有機エレクトロルミネセンス発光体）を形成している。ここで、有機発光層は、種々の有機薄膜の積層体であり、例えばトリフェニルアミン誘導体等からなる正孔注入層と、アントラセン等の蛍光性の有機固体からなる発光層との積層体や、あるいはこのような発光層とペリレン誘導体等からなる電子注入層の積層体や、またあるいはこれらの正孔注入層、発光層、および電子注入層の積層体等、種々の組み合わせをもった構成が知られている。
【００６５】
有機ＥＬ表示装置は、透明電極と金属電極とに電圧を印加することによって、有機発光層に正孔と電子とが注入され、これら正孔と電子との再結合によって生じるエネルギーが蛍光物資を励起し、励起された蛍光物質が基底状態に戻るときに光を放射する、という原理で発光する。途中の再結合というメカニズムは、一般のダイオードと同様であり、このことからも予想できるように、電流と発光強度は印加電圧に対して整流性を伴う強い非線形性を示す。
【００６６】
有機ＥＬ表示装置においては、有機発光層での発光を取り出すために、少なくとも一方の電極が透明でなくてはならず、通常酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの透明導電体で形成した透明電極を陽極として用いている。一方、電子注入を容易にして発光効率を上げるには、陰極に仕事関数の小さな物質を用いることが重要で、通常Ｍｇ−Ａｇ、Ａｌ−Ｌｉなどの金属電極を用いている。
【００６７】
このような構成の有機ＥＬ表示装置において、有機発光層は、厚さ１０ｎｍ程度ときわめて薄い膜で形成されている。このため、有機発光層も透明電極と同様、光をほぼ完全に透過する。その結果、非発光時に透明基板の表面から入射し、透明電極と有機発光層とを透過して金属電極で反射した光が、再び透明基板の表面側へと出るため、外部から視認したとき、有機ＥＬ表示装置の表示面が鏡面のように見える。
【００６８】
電圧の印加によって発光する有機発光層の表面側に透明電極を備えるとともに、有機発光層の裏面側に金属電極を備えてなる有機エレクトロルミネセンス発光体を含む有機ＥＬ表示装置において、透明電極の表面側に偏光板を設けるとともに、これら透明電極と偏光板との間に位相差板を設けることができる。
【００６９】
位相差板および偏光板は、外部から入射して金属電極で反射してきた光を偏光する作用を有するため、その偏光作用によって金属電極の鏡面を外部から視認させないという効果がある。特に、位相差板を１　／４　波長板で構成し、かつ偏光板と位相差板との偏光方向のなす角をπ／４　に調整すれば、金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができる。
【００７０】
すなわち、この有機ＥＬ表示装置に入射する外部光は、偏光板により直線偏光成分のみが透過する。この直線偏光は位相差板により一般に楕円偏光となるが、とくに位相差板が１／４波長板でしかも偏光板と位相差板との偏光方向のなす角がπ／４のときには円偏光となる。
【００７１】
この円偏光は、透明基板、透明電極、有機薄膜を透過し、金属電極で反射して、再び有機薄膜、透明電極、透明基板を透過して、位相差板に再び直線偏光となる。そして、この直線偏光は、偏光板の偏光方向と直交しているので、偏光板を透過できない。その結果、金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができる。
【００７２】
【実施例】
本発明の効果を確認するために実験を行った。図１に示す構成の塗工装置を用いて、表１に記載の条件により実験を行った。実験結果も表１に示す。
【００７３】
表１において、駆動系統がＡとあるのは、図１で説明したようにバックロール２とモーター１１とをトラクションドライブ１０により連結したものである。駆動系統がＢとあるのは、図１のトラクションドライブ１０に替えて従来型の増減速機構を用いたものである。
【００７４】
また基材として厚み７５μｍのＰＥＴフィルムを用い、塗工液として紫外線硬化型アクリル樹脂を有機溶剤で固形分３０％に希釈したものを用いた。そして、この塗工液をｄｒｙ厚みで３μｍになるように塗布し、９０℃で乾燥後、紫外線照射（積算光量３００ｍｊ／ｃｍ２　）により硬化させた。
【００７５】
なお、基材であるＰＥＴフィルムの屈折率は１．６４、塗工液であるアクリル樹脂の屈折率は１．５２であった。屈折率の測定は、（株）アタゴ製のアッベ屈折率計を用いた。
【００７６】
【表１】
2004089819.tif 000003
表１の実験結果から明らかなように、最高回転速度に対する割合を６０％以上にすれば、良好な塗布結果（外観ムラのない状態）が得られた。また、トラクションドライブを用いた場合でも、割合が４０％の場合は塗布結果が良くなかった。さらに、駆動系統として従来型の増減速機構を用いた場合は、割合が７０％であるにもかかわらず、塗布結果は良くなかった。
【００７７】
＜別実施形態＞
本発明による塗工方法は、実施形態において説明した特定の方式に限定されるものではない。バックロールだけではなく、例えば、ロールコータで塗工液を供給・塗布するためのコーティングロールやアプリケータロール等（これらは、塗工部材に相当）についても本発明を適用できる。また、ロッドコーターやワイヤーバーコーターにおいては、駆動するロッドやワイヤーバーも対象になる。また、塗工に直接寄与する塗工ロールだけでなく、図１の補助ロール４や図２の支持ロール２１のように、周辺に設けられる駆動ロール（塗工ロール）についても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】塗工装置の構成を示す模式図
【図２】別実施形態に係る塗工装置の構成を示す模式図
【符号の説明】
１　　　基材
２　　　バックロール
３　　　ダイコータ
４　　　補助ロール
５　　　塗工液
１０　　トラクションドライブ
１１　　モーター
１２　　回転数検出装置
１３　　制御部
【図１】
2004089819.tif 000004
【図２】
2004089819.tif 000005