(57)【要約】【課題】基材の１方の面に、配向層、位相差層、表面材層を順次配置する構成を前提に、反射光による干渉縞を低減する。【解決手段】  透明フィルム材による基材１２の１方の面に、配向層１３、位相差層１４、表面材層１５を順次作製した光学フィルム１１において、前記基材１２の前記表面材層１５側には、浸透層１２Ａが形成され、前記浸透層１２Ａの厚みＤ１２Ａに対する表面材層１５の厚みＤ１５の比（Ｄ１５／Ｄ１２Ａ）が、１１．５以上１５以下である。【選択図】図１
2016071236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明フィルム材による基材の１方の面に、配向層、位相差層、表面材層を順次作製した光学フィルムにおいて、
前記基材の前記表面材層側には、浸透層が形成され、
前記浸透層の厚みに対する表面材層の厚みの比が、１１．５以上１５以下である
光学フィルム。
【請求項２】
前記表面材層は、ハードコート層である
請求項１に記載の光学フィルム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の光学フィルムを液晶表示パネルのパネル面に配置した
画像表示装置。
【請求項４】
透明フィルム材による基材に、配向層を作製する配向層作製工程と、
前記配向層の上に、位相差層を作製する位相差層作成工程と、
前記位相差層の上に、表面材の塗工液を塗工して乾燥硬化させて表面材層を形成する表面材層の作成工程とを備え、
前記表面材層の作成工程は、送風により塗工した塗工液を乾燥させる
光学フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学フィルムに関し、偏光サングラスを装着した使用者に違和感のない表示画像を提供することができる光学フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置は、駆動用の透明電極を作製してなるガラス板により液晶材料を挟持して液晶セルが構成され、この液晶セルを直線偏光板により挟持して液晶表示パネルが構成される。これにより液晶表示装置は、透明電極への印加電圧に応じて透過光の光量を変化させ、所望の画像を表示する。
【０００３】
このように構成される液晶表示装置は、液晶表示パネルからの出射光が直線偏光により出射されることになり、偏光サングラスを装着した状態では見る向きによって著しく表示画面の明暗が変化することになる。このため特許文献１には、液晶表示パネルの出射面に１／４波長板を配置し、液晶表示パネルからの直線偏光による出射光を円偏光に変換して出射することにより、このような偏光サングラスを装着した状態での見る向きによる明暗の変化を緩和し、偏光サングラスを装着した場合でも確実に視聴できるようにする構成が開示されている。
【０００４】
このような１／４波長板に係る光学フィルムは、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）等による透明フィルム材による基材に、配向層、位相差層、表面材層を順次配置して作製される。
【０００５】
しかしながらこのように、基材の１方の面に、配向層、位相差層、表面材層を順次配置する場合にあっては、反射光により干渉縞が発生することが判った。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平成１０−１０５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、基材の１方の面に、配向層、位相差層、表面材層を順次配置する構成を前提に、反射光による干渉縞を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ね、表面材層を塗工した後、送風により短時間で乾燥させ、表面材層塗工液の基材表面への浸透を低減する、との着想により、本発明を完成するに至った。
【０００９】
（１）  透明フィルム材による基材の１方の面に、配向層、位相差層、表面材層を順次作製した光学フィルムにおいて、
前記基材の前記表面材層側には、浸透層が形成され、
前記浸透層の厚みに対する表面材層の厚みの比が、１１．５以上１５以下である光学フィルム。
【００１０】
（１）によれば、基材の１方の面に、配向層、位相差層、表面材層を順次配置する構成において、表面材層塗工液の基材表面への浸透を低減して、反射光による干渉縞を防止することができる。
【００１１】
（２）  （１）において、前記表面材層は、ハードコート層である光学フィルム。
【００１２】
（２）によれば、位相差層の表面にハードコート層による表面材層を作製した構成において、反射光による干渉縞を防止することができる。
【００１３】
（３）  （１）又は（２）に記載の光学フィルムを液晶表示パネルのパネル面に配置した画像表示装置。
【００１４】
（３）によれば、基材の一方の面に、配向層、位相差層、表面材層を順次配置した光学フィルムを配置した画像表示装置に適用して、反射光による干渉縞を防止することができる。
【００１５】
（４）  透明フィルム材による基材に、配向層を作製する配向層作製工程と、
前記配向層の上に、位相差層を作製する位相差層作成工程と、
前記位相差層の上に、表面材の塗工液を塗工して乾燥硬化させて表面材層を形成する表面材層の作成工程とを備え、
前記表面材層の作成工程は、送風により塗工した塗工液を乾燥させる光学フィルムの製造方法。
【００１６】
（４）によれば、表面材層塗工液を短時間で乾燥させることができることにより、表面材層塗工液の基材表面への浸透を低減し、反射光による干渉縞を防止することができる。
【発明の効果】
【００１７】
基材の１方の面に、配向層、位相差層、表面材層を順次配置する構成を前提に、反射光による干渉縞を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る光学フィルムを示す図である。
【図２】図１の光学フィルムの断面写真である。
【図３】図２との対比による比較例の断面写真である。
【図４】図２、図３の光学フィルムの計測結果である。
【図５】図１の光学フィルムの製造工程を示すフローチャートである。
【図６】実施例を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
〔第１実施形態〕
〔全体構成〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る画像表示装置に適用される光学フィルムを示す図である。この第１実施形態に係る画像表示装置は、液晶表示パネルのパネル面（視聴者側面）に、タッチパネル用センサーフィルムと一体に光学フィルム１１が配置され、この光学フィルム１１により液晶表示パネルからの出射光を円偏光に変換して出射し、これにより偏光サングラスを装着した状態での見る向きによる明暗の変化を緩和する。
【００２０】
光学フィルム１１は、基材１２の一方の面に、配向層１３、位相差層１４、表面材層１５が順次設けられる。光学フィルム１１は、基材１２にＴＡＣフィルムによる透明フィルム材が適用され、この基材１２に一方の面に、順次、配向層１３、位相差層１４、表面材層１５が配置される。
【００２１】
このように基材１２の一方の面に、配向層１３、位相差層１４、表面材層１５を設ける場合、反射光による干渉縞が発生する問題がある。そこでこの実施形態では、基材１２の配向層１３側に作成される浸透層１２Ａについて、この浸透層１２Ａの厚みＤ１２に対する表面材層１５の厚みＤ１５の比（Ｄ１５／Ｄ１２Ａ）を１１．５以上１５．０以下に設定する。なおここで上限値である１５．０は、生産性の観点による値であり、この実施形態ではファンを使用した送風により表面材層１５の塗工液を短時間で乾燥させて浸透層１２Ａの厚みＤ１２に対する表面材層１５の厚みＤ１５の比を設定することにより、送風による表面材層１５の表面の皺を防止する等の観点より設定される。これによりこの実施形態では、浸透層１２Ａの厚みを制限すると共に、表面材層１５の厚みを充分に確保し、干渉縞を防止する。
【００２２】
ここで浸透層１２Ａは、配向層１３、位相差層１４を作成した上に、表面材層１５の塗工液を塗工することにより、位相差層１４、配向層１３を介して、表面材層１５の塗工液に含まれるモノマー等が基材１２に浸潤することにより発生するものであると考えられる。基材１２の一方の面に、配向層１３、位相差層１４、表面材層１５を設けて発生する干渉縞にあっては、基材１２と配向層１３の界面による反射光、位相差層１４と表面材層１５との界面による反射光に由来するものであると考えられる。
【００２３】
通常、このような基材１２と配向層１３の界面で発生する反射にあっては、浸透層１２Ａの作成により界面における急激な屈折率の変化を緩和して反射を低減することができると考えられる。しかしながら基材２を構成するＴＡＣフィルムは、屈折率が約１．６であるのに対し、表面材層１５に通常使用されるアクリルにあっては、屈折率が１．５１であり、これにより表面材層１５の塗工液の浸潤により作成される浸透層１２Ａにあっては、却って、基材１２と配向層１３との界面での反射を増大させることになると考えられる。これにより表面材層１５の塗工液を短時間で乾燥させて浸透層１２Ａの厚みを抑制することにより、基材１２と配向層１３の界面で発生する反射を低減し、干渉縞を防止することができる。またこのように表面材層１５の塗工液を短時間で乾燥させて浸透層１２Ａの厚みを制限する場合には、表面材層１５の厚みの低下を低減することができ、これにより表面材層１５の厚みの確保によっても干渉縞を防止することができる。
【００２４】
図２は、送風により短時間で表面材層１５の塗工液を乾燥させた場合の断面写真であり、表面材層１５にハードコート層（ＨＣ層）を適用した場合である。この図３では、ハードコート層が厚み約４．５μｍにより形成され、位相差層（液晶により表記する）１４、配向層（配向膜により表記する）１３がそれぞれ厚み約７３４ｎｍ、約１０６ｎｍにより形成され、浸透層１２Ａが厚み約３８４ｎｍにより形成されていることが判る。
【００２５】
図３は、図２の例による構成において、表面材層１５の塗工液を送風することなく乾燥させた場合であり、ハードコート層が厚み約３．９μｍにより形成され、位相差層１４、配向層１３がそれぞれ厚み約７５４ｎｍ、約１０６ｎｍにより形成され、浸透層１２Ａが厚み約３５７ｎｍにより形成されていることが判る。
【００２６】
図４は、干渉縞の計測結果を示す図である。この図４は、黒色のアクリル板の上に光学フィルムを配置し、分光反射率測定装置(島津製作所製のＵＶＰＣ-２４５０でＣ光源により、視野２°で測定)により波長３４０〜７００ｎｍの範囲で反射率を測定したものである。この図４は、別途測定した黒色のアクリル板の反射率を１００％として、各波長におけるハードコートフィルムの反射率を表記したものであり、波長によるリップル振幅を確認することができる。符号Ｌ１及びＬ２は、図２及び図３の光学フィルムの計測結果であり、符号Ｌ２による図３の例では、波長の変化によりリップル振幅が変化していることにより干渉縞の発生を確認することができる。しかしながら符号Ｌ１による図２の例では、波長の変化による反射光量の細かなリップル振幅が十分に抑圧されており、これにより干渉縞の防止を確認することができる。
【００２７】
〔各部の詳細構成〕
光学フィルム１１において、基材１２にはＡＣ（トリアセチルセルロース）による透明フィルム材が適用されるものの、アクリル樹脂による透明フィルム材等、種々の透明フィルム材を適用することができる。
【００２８】
配向層１３は、位相差層１４の液晶材料を配向可能な各種の構成を適用することができるものの、この実施形態では、光配向層を適用する。なお光配向層は、光配向材料による塗工液を塗工、乾燥させた後、直線偏光により紫外線を照射して硬化させることにより作成され、この実施形態では厚み約０．１μｍにより作成される。この光配向材料は、光配向の手法を適用可能な各種の材料を適用することができるものの、この実施形態では、例えば光２量化型の材料を使用する。なおこの光２量化型の材料については、「Ｍ．Ｓｃｈａｄｔ，Ｋ．Ｓｃｈｍｉｔｔ，Ｖ．Ｋｏｚｉｎｋｏｖ  ａｎｄ  Ｖ．Ｃｈｉｇｒｉｎｏｖ：Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３１，２１５５（１９９２）」、「Ｍ．Ｓｃｈａｄｔ，Ｈ．Ｓｅｉｂｅｒｌｅ  ａｎｄ  Ａ．Ｓｃｈｕｓｔｅｒ：Ｎａｔｕｒｅ，３８１，２１２（１９９６）」に開示されている。
【００２９】
なお配向層１３は、ラビング処理により作製してもよく、賦型処理による微細なライン状凹凸形状により作製してもよく、種々の構成を広く適用することができる。
【００３０】
位相差層１４は、透過光に１／４波長分の位相差を付与する厚みにより作製されて配置され、重合性液晶組成物を含有する。こ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（以下、「棒状化合物」ともいう。）のほか、アンチブロッキング剤等を含有させることができる。
【００３１】
棒状化合物は、屈折率異方性を有し、配向層１３の配向規制力により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。棒状化合物として、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、ネマチック相を示す棒状化合物を用いることがより好ましい。
【００３２】
本実施形態において用いられる棒状化合物の具体例としては、例えば、下記式（１）〜（１６）で表される化合物を例示できる。
【００３３】
【化１】
2016071236.tif 000003
2016071236.tif 000004
（ｇは２〜５の整数）
【００３４】
表面材層１５は、光学フィルム１１の保護、反射防止、防眩等の機能を図る種々の構成を適用することができる。この実施形態では、表面の傷つき等を防止する構成として、ハードコート層が適用される。ここでハードコート層を形成するための材料としては、特に限定されず、従来公知の材料を用いることができる。具体的には、重合性化合物、シリコーン樹脂、及び光重合開始剤を含有する材料等が挙げられる。重合性化合物としては、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ヘキサ（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリレート類；ジイソシアネートとジオール及び水酸基含有（メタ）アクリレートとから得られるウレタン（メタ）アクリレート類；ポリエステルポリオールに２−ヒドロキシ（メタ）アクリレート等のモノマーを反応させて得られるポリエステル（メタ）アクリレート類等が挙げられる。シリコーン樹脂としてはアミノ変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、カルボキシル変性シリコーン等が挙げられる。また実用上十分に透過光の散乱を許容できる場合には、シリカ等の微粒子を混入させて硬度を高めるようにしてもよい。
【００３５】
〔製造方法〕
図５は、光学フィルム１１の製造工程を示すフローチャートである。光学フィルム１１は、長尺フィルム材の基材１２がロール材により提供され、光学フィルム１１の製造工程は、配向層作製工程ＳＰ２において、ロールより基材１２を引き出して光配向層の塗工液を塗工、乾燥した後、直線偏光による紫外線を使用した露光処理により配向層１３を作製する。また続く位相差層作製工程ＳＰ３において、配向層１３の上に位相差層１４の塗工液を塗工した後、乾燥、硬化させ、これにより位相差層を作製する。
【００３６】
この製造工程は、続く表面材配置工程ＳＰ５において、表面材層１５の塗工液を塗工、乾燥した後、紫外線の照射等により硬化させ、これにより表面材層１５を配置する。この実施形態では、この表面材層１５の塗工液の乾燥工程において、送風によりエアーを吹き付け、これにより乾燥を促進させて短時間で塗工液を乾燥させる。
【００３７】
このようにして表面材層を配置すると、この製造工程は、その後、ロールにより巻き取って他の部材との一体化に係る工程に搬送する。
【００３８】
〔実施例〕
図６は、実験結果を示す図表である。この実験においては、ミヤバーにより表面材層１５の塗工液を塗工するようにして、このミヤバーの番手を異ならせることにより、表面材層塗工液の塗工膜厚を順次段階的に変化させ、送風の有無によりモアレ縞の発生を確認したものである。
【００３９】
この図６において、乾燥方法における速乾は、送風により短時間で塗工液を乾燥させた場合であり、通常は、送風しない場合である。またＨＣ膜厚、液晶膜厚、配向膜厚、浸透厚は、図２及び図３について上述した表面材層１５の厚み、位相差層１４の厚み、配向層１３の厚み、浸透層１２Ａの厚みである。浸透／ＨＣは、浸透層１２Ａの厚みＤ１２に対する表面材層１５の厚みＤ１５の比（Ｄ１５／Ｄ１２Ａ）であり、干渉縞は、干渉縞の有無の目視による観察結果である。「×」は、強い干渉縞の発生を示し、「△」は、若干ではあるものの干渉縞が発生し、実用に供しないことを示し、「○」は、干渉縞が発生していないことを示す。Ｈａｚｅは、ヘイズ値の判定結果を示し、「○」は十分に実用に供することを示し、「×」実用に供しないことを示す。密着は、密着力の判定結果を示し、クロスカット試験(JIS  K5600-5-6)により試験した。ここで十分な密着力を有する場合を「○」とし、密着力が不足する場合を「×」とした。熱ジワは、表面材層１５の表面の凹凸形状を目視により観察し、表面が十分に平坦な場合を「○」とし、「△」は、若干の凹凸があって実用に供しないことを示し、「×」は、表面に大きな凹凸が発生して実用に供しないことを示す。鉛筆硬度は、鉛筆を使用した引っかき試験（JIS  K  5600-5-4に準拠、荷重500g）により、傷の発生しない最大の鉛筆硬度を示す。判定は、これらの評価結果による総合の判定であり、実用に供する場合を「ＯＫ」により示し、実用に供しない場合を「ＮＧ」により示す。
【００４０】
この図６では、ミヤバーの番手の増大による表面材層１５の塗工膜厚の増大により、表面材層１５の厚みの増大を確認することができる。ここで同一のミヤバーの番手により表面材塗工液の塗工厚みを同一に設定した場合でも、送風による短時間の乾燥により、浸透層１２Ａの厚みを薄くすると共に、表面材層１５の厚みを厚くすることができ、浸透層１２Ａの厚みＤ１２に対する表面材層１５の厚みＤ１５の比（Ｄ１５／Ｄ１２Ａ）を大きな値に設定できることが判る。またこの比が、１１．５未満の場合には、干渉縞が発生するのに対し、１１．５以上の場合には、干渉縞を防止できることが判る。なおこの図６における実施例２、比較例６がそれぞれ図２及び図３に示す光学フィルムであり、図４における符号Ｌ１及びｌ２に係る光学フィルムである。
【００４１】
〔他の実施形態〕
以上、本発明の実施に好適な具体的な構成を詳述したが、本発明は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述の実施形態の構成を種々に変更することができる。
【００４２】
すなわち上述の実施形態では、本発明を１／４波長板による光学フィルムに適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばパッシブ方式により３次元画像表示に適用されるパターン位相差フィルム等、位相差層を備えた種々の光学フィルムに広く適用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１１  光学フィルム
１２  基材
１３  配向層
１４  位相差層
１５  表面材層
【図１】
2016071236.tif 000005
【図４】
2016071236.tif 000006
【図５】
2016071236.tif 000007
【図６】
2016071236.tif 000008
【図２】
2016071236.tif 000009
【図３】
2016071236.tif 000010