JP2014115604A - 光学フィルム、画像表示装置及び光学フィルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】位相差層の膜厚ムラがいっそう抑制される光学フィルムを提供する。
【解決手段】透明フィルム基材１と、透明フィルム基材１上に形成され、表面が配向規制力を有する配向層２と、配向層２上に形成され、配向層２表面の配向規制力によって配向する位相差層３と、を含み、位相差層３の膜厚の単位面積当たりの変動率を４．０％以内とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、光学フィルム、画像表示装置及び光学フィルムの製造方法に関する。

近年、３次元表示可能なフラットパネルディスプレイが提供されている。ここでフラットパネルディスプレイにおいて３次元表示をするには、通常、何らかの方式で右目用の画像と、左目用の画像とを、それぞれ選択的に視聴者の右目及び左目に提供することが必要である。右目用の画像と左目用の画像とを選択的に提供する方法としては、例えば、パッシブ方式が知られている。このパッシブ方式の３次元表示方式について図を参照しながら説明する。

図６は、液晶表示パネルを使用したパッシブ方式の３次元表示の一例を示す概略図である。この図６の例では、液晶表示パネルの垂直方向に連続する画素を、順次交互に、右目用の画像を表示する右目用画素、左目用の画像を表示する左目用画素に振り分け、それぞれ右目用及び左目用の画像データで駆動し、これにより右目用の画像と左目用の画像とを同時に表示する。なおこれにより液晶表示パネルの画面は、例えば短辺が垂直方向で長辺が水平方向となる帯状の領域により、右目用の画像を表示する領域と左目用の画像を表示する領域とに交互に区分される。

さらにパッシブ方式では、液晶表示パネルのパネル面にパターン位相差フィルムを配置し、右目用及び左目用の画素からの直線偏光による出射光を、右目用及び左目用で回転方向の異なる円偏光に変換する。このためパターン位相差フィルムは、液晶表示パネルにおける領域の設定に対応して、遅相軸方向（屈折率が最大となる方向）が直交する２種類の帯状領域が順次交互に形成される。これによりパッシブ方式では、対応する偏光フィルタを備えてなる眼鏡を装着して、右目用の画像と左目用の画像とをそれぞれ選択的に視聴者の右目及び左目に提供する。なおここでこの隣接する帯状領域の遅相軸方向は、通常、水平方向に対して、＋４５度と−４５度、又は０度と＋９０度の組み合わせが採用される。なおこの図６の例では、通常の画像表示装置における呼称に習って画面の長辺方向を水平方向として示す。

このパッシブ方式は、応答速度の遅い液晶表示装置でも適用することができ、さらにパターン位相差フィルムと円偏光メガネとを用いた簡易な構成で３次元表示することができる。

このパッシブ方式に係るパターン位相差フィルムは、画素の割り当てに対応して透過光に位相差を与えるパターン状の位相差層が必要である。このパターン位相差フィルムに関して、特許文献１には、配向規制力を制御した光配向層をガラス基板上に形成し、この光配向層により液晶の配列をパターンニングして位相差層を作成する方法が開示されている。また特許文献２には、全面を露光処理した後、マスクを使用して露光処理することにより光配向層を作製し、この光配向層の配向規制力により位相差層を配向させて硬化させることにより、パターン位相差フィルムを作製する方法が開示されている。

ところで、パターン位相差フィルムの製造工程には、溶剤で希釈された液晶材料を基材に塗布する工程が含まれている。このような工程においては、溶剤が乾燥するまでの間の微風により、硬化後の位相差層の膜厚にムラが生じることが判った。

位相差層の膜厚のムラは、位相差層の表面の色のムラとなって現れて、位相差層の外観を損なうものであった。なお、このような色ムラを、本明細書では風紋ムラとも記す。また、膜厚ムラが生じている位相差層を偏光板に直接貼り合わせて作成されるＦＰＲ（Film Patterned Retarder）方式のパターン位相差フィルムでは、膜厚ムラが位相差層と偏光板との間で干渉縞となって視認され、パターン位相差フィルムの品質を損なう一因となっていた。なお、位相差層と偏光板との間の干渉縞によって生じるムラを、本明細書では干渉ムラとも記す。

位相差層の風紋ムラ、あるいは干渉ムラを抑えるための従来技術は、例えば、特許文献３に記載されている。特許文献３には、配向層上に形成された液晶材料の表面に極力風を当てることなく加熱ゾーンに搬送することによって干渉ムラを抑えることが記載されている。このため、引用文献１記載の発明は、パターン位相差フィルムの製造工程において搬送される液晶材料と大気との相対速度について規定している。

特開２００５−４９８６５号公報 特開２０１２−４２５３０号公報 特開平７−２５０２４９号公報

しかしながら、本発明の発明者らによれば、位相差層の膜厚のムラは、大気の移動方向の速度ばかりでなく、その変動（ハンチング）が一因となっていることが分かった。このため、特許文献３に記載されているように、搬送中の液晶材料表面と大気との相対速度を制御するだけでは、位相差層の膜厚ムラを抑えることに限界がある。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、位相差層の膜厚ムラを十分に低減した光学フィルム、画像表示装置及び光学フィルムの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ね、搬送中の液晶材料に係る表面大気の移動速度に加えて、その移動速度の変動を抑制するとの知見を得、本発明を完成するに至った。

具体的には、本発明では、以下のようなものを提供する。

（１） 透明フィルム基材と、
前記透明フィルム基材上に形成され、表面が配向規制力を有する配向層と、
前記配向層上に形成され、前記配向層の表面の配向規制力によって配向する位相差層と、を含み、
前記位相差層の膜厚の単位面積当たりの変動率が４．０％以内である。

（１）によれば、膜厚のムラが少なく、高品質の光学フィルムを提供することができる。

（２） （１）において、前記位相差層の表面に波長が５５０ｎｍの光を照射して測定された、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系で表される色度ｂ＊の変動が、当該色度ｂ＊の平均値の１０％以内である。

（２）によれば、色ムラの程度が使用に関する許容範囲内である光学フィルムを提供することができる。

（３） （１）または（２）において、前記位相差層は、液晶分子が第１方向に配向した第１領域と、液晶分子が前記第１方向と異なる第２方向に配向した第２領域と、を備え、前記第１領域及び前記第２領域が平面視において帯状の形状を有し、かつ交互に配置される。

（３）によれば、右目用の領域と左目用の領域とを持ったパターン位相差フィルムを構成することができる。

（４） 請求項１から３のいずれか１項に記載の光学フィルムを画像表示パネルの表面に配置した画像表示装置である。

（４）によれば、膜厚のムラが少なく、高品質の光学フィルムが配置された画像表示装置を提供することができる。

（５） 液晶材料を硬化して作成される位相差層を含む光学フィルムの製造方法であって、前記液晶材料を配向層上に塗布する塗布工程と、
前記塗布工程において塗布された前記液晶材料に含まれる溶剤を乾燥させる乾燥工程と、を含み、
前記液晶材料が前記塗布工程から前記乾燥工程に搬送される環境の、大気の移動速度の平均値を±２ｍ／ｓｅｃ以下とし、かつ、前記移動速度の変動量を０．１ｍ／ｓｅｃ以下とする。

（５）によれば、膜厚のムラが少なく、高品質の光学フィルムを製造することができる。

（６） （５）において、
前記乾燥工程は、
前記配向層を作成してなる基材の前記配向層を作成していない側の面に接触するガイドロールにより前記基材を加熱ゾーンに搬送して加熱し、
前記加熱ゾーンまでの搬送過程において、前記ガイドロールにより、前記配向層を作成していない側の面側から前記基材を過熱する。

（６）によれば、加熱ゾーンへの搬送過程でも溶剤を積極的に飛散させることができ、これにより風紋ムラを生じる恐れのある期間を短くして大気流による影響を受け難くすることができ、その結果、風紋ムラを一段と低減することができる。

（７） （５）又は（６）において、前記液晶材料を希釈する溶剤が、第１蒸発速度で蒸発する第１溶剤と、当該第１蒸発速度よりも早い第２蒸発速度で蒸発する第２溶剤とを含む。

（７）によれば、蒸発速度が速い溶剤を混合することによって液晶が膜厚ムラを生じ得る期間を短縮し、膜厚ムラの発生を抑止することができる。

（８） （７）において、前記第１溶剤がメチルイソブチルケトンを含み、前記第２溶剤がメチルエチルケトンを含む。

（８）によれば、液晶材料の密着性と膜厚ムラの抑止との両方の観点から好ましい溶剤を適用することができる。

本発明によれば、位相差層の膜厚ムラを十分に低減した光学フィルム、この光学フィルムの製造方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る画像表示装置を示す図である。 パターン位相差フィルムの製造方法を説明するための図である。 図２の各工程の説明する図である。 図２の工程の設備に説明に供する図である。 実験例と比較例との評価結果を示す表である。 本発明の第２実施形態に係る製造工程を示す図である。 パターン位相差フィルムの評価結果を示す図である。 液晶表示パネルを使用したパッシブ方式の３次元表示を示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳述する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像表示装置１００を示す図である。画像表示装置１００は、垂直方向（図１においては左右方向が対応する方向である）に連続する液晶表示パネル１１の画素が、順次交互に、右目用の画像を表示する右目用画素、左目用の画像を表示する左目用画素に振り分けられて、それぞれ右目用及び左目用の画像データで駆動される。これにより画像表示装置は、右目用の画像を表示する帯状の領域と、左目用の画像を表示する帯状の領域とに表示画面が交互に区分され、右目用の画像と左目用の画像とを同時に表示する。画像表示装置１００は、液晶表示パネルのパネル（視聴者側面）１１に、パターン位相差フィルム１０が配置され、パターン位相差フィルム１０により右目用及び左目用の画素からの出射光にそれぞれ対応する位相差を与える。これにより画像表示装置１００は、パッシブ方式により所望の立体画像を表示する。

ここで、パターン位相差フィルム１０は、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）、アクリル等の透明フィルムからなる透明フィルム基材１の一方の面上に、配向層２、位相差層３が順次作製される。パターン位相差フィルム１０は、屈折率異方性を保持した状態で固化（硬化）された液晶材料により位相差層３が形成され、この液晶材料の配向を配向層２の配向規制力によりパターンニングする。なお、この液晶分子の配向を図１では細長い楕円により誇張して示す。このパターンニングにより、パターン位相差フィルム１０は、液晶表示パネルにおける画素の割り当てに対応して、一定の幅により、右目用の領域（第１の領域）Ａと左目用の領域（第２の領域）Ｂとが順次交互に帯状に形成され、右目用及び左目用の画素からの出射光にそれぞれ対応する位相差を与える。

パターン位相差フィルム１０は、光配向材料により光配向材料膜が作製された後、いわゆる光配向の手法によりこの光配向材料膜に直線偏光による紫外線を照射し、光配向材料膜により配向層２が形成される。ここでこの光配向材料膜に照射する紫外線は、その偏光の方向が右目用の領域Ａと左目用の領域Ｂとで９０度異なるように設定され、これにより位相差層３に設けられる液晶材料に関して、右目用の領域Ａ及び左目用の領域Ｂとで対応する向きに液晶分子を配向させ、透過光に対応する位相差を与える。

なお光配向材料は、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、一旦配向した後には、紫外線の照射によって配向が変化しない、例えば光２量化型の材料を使用する。なおこの光２量化型の材料は、「M.Schadt,K.Schmitt,V.Kozinkov and .Chigrinov:Jpn.J.Appl.Phys.,31,2155(1992)」、「M.Schadt,H.Seiberle and Ａ.Schuster:Nature,381,212(1996)」等に開示されており、例えば「ROP-103」（Rolic technologies Ltd社製）の商品名により既に市販されている。

また、位相差層３を生成する液晶材料としては、従来公知の位相差層の材料を用いることができる。このような材料としては、例えば、ネマチック液晶相を発現する液晶材料が挙げられる。ネマチック液晶相を発現する液晶材料は、従来公知の液晶材料を用いれば良く、例えば、棒状の液晶分子、ポリマー液晶及び重合性液晶化合物等が挙げられる。

［光学フィルムの製造方法］
図２は、パターン位相差フィルム１０の製造工程を示す図である。この製造工程では、ロールに巻き取られている透明フィルム基材１が引き出され、この透明フィルム基材１上に、光配向材料膜が順次形成される（ステップＳ２０１）。

続いて、本実施形態の製造工程では、Ａ領域またはＢ領域（図２ではＡ領域とする）に偏光紫外線が照射され、右目用領域Ａ又は左目用領域Ｂが露光される（ステップＳ２０２）。次に、右目用領域Ａ及び左目用領域Ｂを含む光配向材料膜の全面が露光される（ステップＳ２０３）。ステップＳ２０２、Ｓ２０３により、配向層２が作成される。配向層２は、後に積層される位相差層に配向規制力を付与するための層である。

続いて、本実施形態では、配向層２上にダイ等によって液晶材料が塗布される（ステップＳ２０４）。液晶材料は、前述した液晶材料を、例えば１００％のメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）を溶剤として希釈して配向層２上に塗布するものとした。塗布された液晶材料は、加熱によって乾燥され、液晶材料の希釈に使用された溶剤が除去される（ステップＳ２０５）。

また、本実施形態では、配向層２上に塗布された液晶材料を、ステップＳ２０４の塗布工程からステップＳ２０５の乾燥工程に搬送される間、大気の移動速度（以下、本実施形態では「風速」とも記す）が±２ｍ／ｓｅｃ以下であって、かつ、この速度の変動量が０．１ｍ／ｓｅｃ以下の環境下に置く。この具体的な構成については、後述する。液晶材料は、乾燥の後、紫外線の照射によって硬化され（ステップＳ２０６）、液晶でなる位相差層３を形成する。パターン位相差フィルムは、その後、必要に応じて反射防止膜の作成処理等が施された後、切断工程において、所望の大きさに切り出されて作成される。

図３（ａ）〜（ｅ）は、図２に示した各工程を説明するための図である。図３（ａ）は、ロールから引き出された状態の透明フィルム基材１を示している。図中、透明フィルム基材１については、配向層を作成する側の表面を符号１ａにより示す。図３（ｂ）は、表面１ａに配向層２が形成された状態を示している。配向層２は、図２で説明したように、この実施形態では、右目用領域Ａ又は左目用領域Ｂを選択的に露光処理した後、領域Ａ及び領域Ｂを含む全面を露光処理して作成される。

パターン位相差フィルム１０は、この配向層２の上に、紫外線硬化型の液晶材料が塗布されて液晶材料層３ａが作成される（図３（ｃ））。この液晶材料層３ａは、加熱されて溶剤が除去され（図３（ｄ））、この液晶材料層３ａの液晶分子は、配向層２の配向規制力の方向に配向させられる。続いて液晶材料層３ａには、偏光紫外線ｕが照射され、液晶材料が配向した状態で硬化されて位相差層３が作成されるになる。

図４は、位相差層３にかかる製造工程を示す図である。この図４に示す工程では、図示しない構成により配向膜が作成されてなる基材１が矢線Ｃの方向に搬送される。この工程では、この基材１の搬送過程に、液晶材料層３Ａの塗布液を塗布するダイ１０７、塗布した液晶材料を乾燥させる乾燥炉による加熱ゾーン１０８、温度調節可能に構成され、基材１を周側面に巻き付けて搬送する温調ドラム１１２、この温調ドラム１１２に巻き付けられた基材１に紫外線ｕを照射して液晶材料層３ａを硬化させる紫外線照射装置１１３、位相差層２の作成された基材１を巻き取る巻き取りロール１１４が順次設けられる。なおこの工程では加熱ゾーン１０８から温調ドラム１１２に向けて、導きローラ１１０、１１１により基材１を搬送する。なお温調ドラム１１２は、水冷方式により表面の温度が制御され、この温度制御によりこの製造工程は、紫外線照射時の熱による透明フィルム基材１にシワの発生を防止する。

図４に示した設備では、ダイ１０７によって液晶材料の塗布作業が行われる領域（以下、「ゾーン」と記す）から、液晶材料が塗布された透明フィルム基材１が加熱ゾーン１０８に送られるまでの間のラインＬを含む領域が、大気の移動を低減するための図示しないカバーによって覆われている。

このような環境下において、ダイ１０７は、配向層２上に液晶材料層３ａの塗工液を塗布する。塗布の後、塗布された液晶材料は、加熱ゾーン１０８に送られて乾燥させられる。本実施形態では、カバーによって覆われたラインＬにおいて、風速計を使って風速及びその変動量を測定した。

上記測定の結果、ラインＬをカバーによって覆ったことにより、基材１が搬送される環境の風速は、±０．２ｍ／ｓｅｃ以内（−０．２ｍ／ｓｅｃ〜０ｍ／ｓｅｃ、０ｍ／ｓｅｃ〜＋０．２ｍ／ｓｅｃ）であった。

なおこの塗工液が、希釈用の溶剤が飛散して取り除かれることになり、塗工液が塗布された後、飛散により溶剤が取り除かれる（塗工液中の溶剤の含有量が予め設定された閾値以下になる）までの区間で、風速の変動量（ハンチング）σは、０．１０ｍ／ｓｅｃ以下（０ｍ／ｓｅｃ〜０．１０ｍ／ｓｅｃ）であった。なお、移動速度の「＋」の記号は液晶材料層３ａ等の移動方向と同方向（追い風）を示す。また、移動速度の「−」の記号は液晶材料層３ａ等の移動方向と逆の方向（向かい風）を示す。

加熱ゾーン１０８を通過した透明フィルム基材１は、紫外線照射が行われる紫外線照射装置１０９が設けられているゾーンに送られ、紫外線ｕの照射により配向膜の配向規制力により液晶材料が配向した状態で硬化（固化）されて位相差層が作成され、巻き取りロール１１４に巻き取られる。

［品質評価］
次に、本発明の発明者らは、本実施形態のパターン位相差フィルムを、以下のようにして評価した。
（１）目視
１ｍ²にカットされたパターン位相差フィルムの両側に市販の偏光板（ＨＣＬ２−５６１８ＨＣＳ、（株）サンリッツ製）をクロスニコル配置の明光位となるように貼り合わせ、暗室内の液晶用バックライト上に設置した。そして、表面に色ムラが表れている部分を目視にて観察し、色ムラの程度を５段階（Ｌｖ１〜Ｌｖ５）で評価した。なお、評価の基準は、Ｌｖ１、Ｌｖ２が使用可能な程度であり、Ｌｖ３〜５が使用不可能なレベルである（品質：Ｌｖ１＞Ｌｖ２＞Ｌｖ３＞Ｌｖ４＞Ｌｖ５）。

（２）位相差値、膜厚
また、本実施形態では、位相差・光軸測定装置（Ａｘｏｓｔｅｐ：アクソメトリクス社製）を用いて、パターン位相差フィルム内の９点で位相差Ｒｅ（以降、「面内位相差」と記す）を測定した。さらに、膜厚の変動率を位相差値の変動値を基準として、屈折率差を一定として計算した。計算の結果、本実施形態で作成されたパターン位相差フィルムでは、膜厚の単位面積当たり（１ｍ²）の変動率が４．０％以内（０％〜４．０％）であることが確認された

（３）色ムラ
上記した配向層２、位相差層３によって構成されるパターン位相差フィルムの裏面に黒色のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）基材を貼り合わせ、分光器（ＵＶ−ＰＣ２５００：島津製作所製）を用い、表面の側からＣ光源２度の分光を当てた。そして、５度反射の色度ｂ＊を測定した。色度ｂ＊は、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系で規定されている、色度を示すパラメータである。測定の結果、本実施形態のパターン位相差フィルムは、色度ｂ＊の変動が、色度ｂ＊の平均値の１０％以内（０％〜１０％）であることが分かった。

［実験例］
次に、以上説明した本実施形態のパターン位相差フィルムについて行った具体的な実験例１〜８を説明する。
（１）実験例１
実験例１では、本実施形態のパターン位相差フィルムを、次の（ａ）〜（ｄ）に記した手順で作成した。
（ａ）ＡＧ（Ａｎｔｉ Ｇｒｌａｒｅ）処理されたＴＡＣ原反（ＴＤ６０ＵＬ−Ｐ）の裏面に光配向層材料がコーティングされている基材に、２０ｍＪ／ｃｍ2の偏光ＵＶ光を光軸が４５度になるように照射して配向層を形成した。
（ｂ）配向層上に、位相差層となるネマチック液晶材料を溶剤で希釈し、ダイコーティングによって塗布した。なお、実験例１では、溶剤をＭＩＢＫ１００％とした。
（ｃ）液晶材料が塗布されたＴＡＣ原板を、風速の平均を＋０．２ｍ／ｓｅｃ、風速の変動量σを０．１０ｍ／ｓｅｃに抑えながら加熱ゾーンに搬送し、加熱ゾーンで乾燥させた。
（ｄ）ネマチック液晶材料に対して、完成後の厚さが１μｍになるように紫外線を照射し、右目用の領域と左目用の領域とが交互に配置されるように配向させて位相差層を形成した。

（２）実験例２
実験例２は、上記した実験例１の手順のうち、手順（ｃ）の移動速度の変動量σを０．０９ｍ／ｓｅｃ以下にした以外は、実験例１と同様の手順で行われた。
（３）実験例３
実験例３は、上記した実験例１の手順のうち、手順（ｃ）の風速の平均を＋０．１ｍ／ｓｅｃ以内、変動量σを０．０５ｍ／ｓｅｃ以下にした以外は、実験例１と同様の手順で行われた。
（４）実験例４
実験例３は、上記した実験例１の手順のうち、手順（ｃ）の風速の平均を−０．１ｍ／ｓｅｃ以内、変動量σを０．０６ｍ／ｓｅｃ以下にした以外は、実験例１と同様の手順で行われた。

（５）実験例５
実験例５は、上記した実験例１の手順のうち、手順（ｃ）の風速の平均を−０．２ｍ／ｓｅｃ以内、変動量σを０．０８ｍ／ｓｅｃ以下にした以外は、実験例１と同様の手順で行われた。
（６）実験例６
実験例６は、上記した実験例１の手順のうち、手順（ｃ）の風速の平均を−０．２ｍ／ｓｅｃ以内にした以外は、実験例１と同様の手順で行われた。

（７）実験例７
実験例７は、上記した実験例１の手順のうち、手順（ｂ）の溶剤を、ＭＩＢＫとＭＥＫとを７：３で混合したものとし、手順（ｃ）の風速の平均を−０．２ｍ／ｓｅｃ以内として行われた。なお、手順（ａ）は、実験例１と同様に行われた。ＭＥＫ（メチルエチルケトン）は、ＭＩＢＫよりも蒸発速度が大きい溶剤であり（メチルエチルケトンの比蒸発速度：４６５、メチルイソブチルケトンの比蒸発速度：１４５）、ＭＩＢＫよりも早く液晶材料から除去される。このため、実験例７では、液晶材料が、風紋ムラ等が生じ得る状態である時間を短縮し、風紋ムラを抑止することができる。

実験例８は、上記した実験例７の手順のうち、手順（ｂ）の溶剤を、ＭＩＢＫとＭＥＫとを６：４で混合したものとし、手順（ｃ）の風速の平均を−０．２ｍ／ｓｅｃ以内として行われた。なお、手順（ａ）は、実験例１と同様に行われた。

［実験例］
また、本発明の発明者らは、上記した実験例１〜８の結果と比較するための実験を行った。比較のための比較実験例１〜４の手順を、以下に記す。
（１）比較実験例１
比較実験例１は、上記した実験例１の手順のうち、手順（ｃ）の風速の平均を−０．３ｍ／ｓｅｃ以内にし、移動速度の変動量σを０．２０ｍ／ｓｅｃ以下にした以外は、実験例１と同様の手順で行われた。
（２）比較実験例２
比較実験例２は、上記した実験例１の手順のうち、手順（ｃ）の風速の平均を＋０．４ｍ／ｓｅｃ以内にし、移動速度の変動量σを０．３０ｍ／ｓｅｃ以下にした以外は、実験例１と同様の手順で行われた。
（３）比較実験例３
比較実験例３は、上記した実験例１の手順のうち、手順（ｃ）の風速の平均を−０．４ｍ／ｓｅｃ以内にし、移動速度の変動量σを０．１５ｍ／ｓｅｃ以下にした以外は、実験例１と同様の手順で行われた。
（４）比較実験例４
比較実験例４は、上記した実験例１の手順のうち、手順（ｂ）の溶剤を、実験例８と同様に、ＭＩＢＫとＭＥＫとを６：４で混合したものとし、手順（ｃ）の風速の平均を−０．４ｍ／ｓｅｃ以内として行われた。なお、手順（ａ）は、実験例１と同様に行われた。

図５は、以上説明した条件で行われた、実験例１〜８と、比較実験例１〜４との評価結果を示した表である。評価は、前記した目視、膜厚ムラ、色ムラ（色度ｂ＊）によって行うものとした。図５から明らかなように、色ムラに関しては、本実施形態の実験例１〜８の全てが使用可なＬｖ１またはＬｖ２の評価を得ている。また、本実施形態の実験例１〜８の全てについて、面内位相差から求められる膜厚の変動率も、４．０％以内であることが確認された。これらにより膜厚の変動率を４．０％以内に設定すれば、色ムラを十分に抑圧して高品質の光学フィルムを提供することができる。

またさらに実験例１〜８の全てについて、色ムラを示す色度ｂ＊の変動率が、色度ｂ＊の平均値に対して１０％以内であることが確認された。これにより色ムラを示す色度ｂ＊の変動率が、色度ｂ＊の平均値に対して１０％以内であるようにすれば、より具体的構成により色ムラを十分に抑圧して高品質の光学フィルムを提供することができる。なお、実験例８のように、実験例７の溶剤におけるＭＥＫの割合を３０％から４０％に増加させても、パターン位相差フィルムの膜品質には実験例７との顕著な相違は見られなかった。

一方、比較実験例１〜４では、その全てが色ムラにより使用が不可能なＬｖ３またはＬｖ４の評価を得た。また、比較実験例１〜４の全てについて、面内位相差から求められる膜厚の変動率が４．０％以上であり、色度ｂ＊の変動率が色度ｂ＊の平均値に対して１０％以上であることが確認された。また、比較実験例４から、溶剤に蒸発速度の大きいＭＥＫを混合した場合であっても、風速の平均及びその変動量σが大きい場合には、パターン位相差フィルムの品質が使用可能な基準に満たないことが分かった。

〔第２実施形態〕
ところでさらに検討を進めたところ、位相差層にかかる塗工液の乾燥工程において、乾燥が短時間で完了するように設定すれば、さらに一段と風紋ムラを低減できることが判った。これは風紋ムラを生じる恐れのある期間を短くすることにより、大気流による影響を受け難くすることができ、その結果、風紋ムラを低減することができると言うものである。

ここで図６は、図４との対比により第２実施形態に係る製造工程の説明に供する図である。この製造工程は、ダイ１０７により位相差層に係る塗工液を塗工した後、加熱ゾーン１０８までの搬送過程に、３本のガイドロール２００、２０１、２０２が設けられ、この工程は、このガイドロール２００、２０１、２０２により基材１を搬送する。ガイドロール２００、２０１、２０２は、それぞれヒータ及び温度センサが設けられ、温度センサによる温度検出結果に基づくコントローラ２０５の制御により、周側面の温度を所望する温度に設定可能に構成されている。

これによりこの実施形態では、第１実施形態について上述した基材表面の大気流の制御に加えて、加熱ゾーンまでの搬送過程で基材１の裏面（塗工液を塗布していない側の面）に接触するガイドロール２００、２０１、２０２の温度制御により、一段と風紋ムラを低減する。この実施形態では、このガイドロール２００、２０１、２０２に関する構成が異なる点を除いて、第１実施形態と同一に構成される。

なおこのような構成に加えて、塗工液の希釈液に速乾性の溶液を適用することによっても、一段と風紋ムラを低減でき、この実施形態ではＭＩＢＫとＭＥＫとの混合液を希釈液に適用することにより、十分に速乾性を確保することができる。

またこのように塗布直後に裏面より基材１を加熱して溶剤を飛散させる場合、液晶材料層３ａの膜厚を十分に均一な膜厚により作成することができ、これにより紫外線の照射により作成される位相差層にあっても、均一な膜厚により作成して光学特性が向上することが判った。

なおガイドロール２００、２０１、２０２を加熱する場合、基材１に対する希釈液の浸透性も向上することにより、配向膜を介した基材１への密着力も増大し、これにより信頼性も向上することなる。またさらに短時間で塗工液が乾燥することにより、塗工液が弾かれてしまういわゆるハジキによる欠点の発生も一段と抑圧され、これによっても信頼性を向上することができる。

図７は、これらの評価結果を示す図である。ガイドロール、周側面の温度を種々に設定して、風紋ムラとなる乾燥ムラ、基材１に対する密着力、配向性、ハジキによる欠点を確認した。なお乾燥ムラは、風紋ムラによる干渉ムラが著しい場合、明確に見て取ることができる場合をそれぞれ「×」及び「△」により示し、実用上十分な程度であるものの、詳細に観察して見て取ることができる場合を「○」により示し、詳細な観察によっても見て取ることができない場合を「◎」により示す。

また密着力は、ＪＩＳＫ５４００に規定の４５度剥離試験にて、剥がれなき場合を「○」により示し、この条件を満足しない場合を「×」により示す。また配向性は、クロスニコル配置の直線偏光板によりパターン位相差フィルムを挟持して消光位における透過光量の計測により判定し、実用上不十分な場合を「△」により示し、実用上十分ではあるものの、一段と黒く沈んだ高画質を確保する観点から改善の余地がある場合を「○」により示し、十分に黒く沈んだ高画質を確保できる場合を「◎」により示す。またハジキの欠点は、一定範囲（１ｍ^２）における直径５００μｍ以上の欠点数を第１及び第２の判定基準値により判定して、欠点数が少ないものを「○」、欠点数が中程度のものを「△」、欠点数が多いものを「×」により表した。

なおこの計測は、室温２０℃〜２５℃で実行した。従ってガイドロール温度を設定しない条件で、ガイドロール２００、２０１、２０２は、概ね２０℃〜２５℃に保持されていることになる。

ガイドロール２００、２０１、２０２の温度が高過ぎる場合、乾燥速度が著しく早くなることにより、ガイドロール２００、２０１、２０２の配置に対応する乾燥ムラが発生することが判った。これにより溶剤の飛散が完了する部位は、裏面にガイドロールが接していない、ガイドロール間であることが望ましい。また位相差層に液晶材料の転移温度以上の温度が加わると、位相差層の配向性が低下することにより、ガイドロール２００、２０１、２０２の温度は一定の範囲であることが望まれ、この図５の例では、４０℃以上、７０度程度以下であることが望ましいことになる。

〔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、上述の実施形態を種々に組み合わることができ、上述の実施形態の構成を種々に変更することができる。

すなわち上述の実施形態では、液晶材料の塗布から加熱ゾーンに向かうラインをカバーすることにより、液晶材料表面に接触する風速及びその変動を抑えているものの、本発明はこれに限らず、要は、風速の平均を±２ｍ／ｓｅｃ以下、かつ、その変動量を０．１ｍ／ｓｅｃ以下にすることができるのであれば、どのような方法を用いるものであってもよい。

また、以上説明した本実施形態は、紫外線を照射することによって硬化する液晶材料を適用しているが、本発明は、紫外線硬化型液晶材料に適用されるものでなく、他のエネルギー線を照射して硬化する液晶材料、さらには熱硬化型の液晶材料にも適用することができる。

また、上述の実施形態では、ＭＥＫとＭＩＢＫとを混合した溶剤を希釈液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、希釈液には速乾性を有する各種の溶剤を適用することができる。

また上述の実施形態では、右目用領域又は左目用領域を選択的に露光処理した後、前面を露光処理して配向膜を作成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、これとは逆に前面の露光処理の後、右目用領域又は左目用領域を選択的に露光処理して配向膜を作成する場合、右目用領域又は左目用領域を選択的に露光処理した後、未露光の左目用領域又は右目用領域を選択的に露光処理して配向膜を作成する場合にも広く適用することができる。

また、本実施形態は、パターン位相差フィルムに限定されるものでなく、全面の液晶を同一の方向に配向させて位相差層が作成される各種の光学フィルム、さらにはラビング痕跡により配向膜を作成する場合等にも広く適用することができる。

１ ：透明フィルム基材
２ ：配向層
３ ：位相差層
３ａ ：液晶材料層
１０ ：パターン位相差フィルム
１１ ：液晶表示パネル
１００ ：画像表示装置
１０７ ：ダイ
１０８ ：加熱ゾーン
１１０ ：ローラ
１１２ ：温調ドラム
１１３ ：紫外線照射装置
２００、２０１、２０２ ガイドロール

Claims (8)

1. 透明フィルム基材と、
   前記透明フィルム基材上に形成され、表面が配向規制力を有する配向層と、
   前記配向層上に形成され、前記配向層の表面の配向規制力によって配向する位相差層と、を含み、
   前記位相差層の膜厚の単位面積当たりの変動率が４．０％以内であることを特徴とする光学フィルム。
2. 請求項１に記載の光学フィルムであって、
   前記位相差層の表面に波長が５５０ｎｍの光を照射して測定された、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系で表される色度ｂ＊の変動が、当該色度ｂ＊の平均値の１０％以内であることを特徴とする光学フィルム。
3. 請求項１または２に記載の光学フィルムであって、
   前記位相差層は、液晶分子が第１方向に配向した第１領域と、液晶分子が前記第１方向と異なる第２方向に配向した第２領域と、を備え、前記第１領域及び前記第２領域が平面視において帯状の形状を有し、かつ交互に配置されることを特徴とする光学フィルム。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の光学フィルムを画像表示パネルの表面に配置したことを特徴とする画像表示装置。
5. 液晶材料を硬化して作成される位相差層を含む光学フィルムの製造方法であって、
   前記液晶材料を配向層上に塗布する塗布工程と、
   前記塗布工程において塗布された前記液晶材料に含まれる溶剤を乾燥させる乾燥工程と、を含み、
   前記液晶材料が前記塗布工程から前記乾燥工程に搬送される環境の、大気の移動速度の平均値を±２ｍ／ｓｅｃ以下とし、かつ、前記移動速度の変動量を０．１ｍ／ｓｅｃ以下とすることを特徴とする光学フィルムの製造方法。
6. 請求項５に記載の光学フィルムの製造方法であって、
   前記乾燥工程は、
   前記配向層を作成してなる基材の前記配向層を作成していない側の面に接触するガイドロールにより前記基材を加熱ゾーンに搬送して加熱し、
   前記加熱ゾーンまでの搬送過程において、前記ガイドロールにより、前記配向層を作成していない側の面側から前記基材を過熱することを特徴とする光学フィルムの製造方法。
7. 請求項５又は請求項６に記載の光学フィルムの製造方法であって、
   前記液晶材料を希釈する溶剤が、第１蒸発速度で蒸発する第１溶剤と、当該第１蒸発速度よりも早い第２蒸発速度で蒸発する第２溶剤とを含むことを特徴とする光学フィルムの製造方法。
8. 請求項７に記載の光学フィルムの製造方法であって、
   前記第１溶剤がメチルイソブチルケトンを含み、前記第２溶剤がメチルエチルケトンを含むことを特徴とする光学フィルムの製造方法。

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