JP2005115281A - 位相差板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 薄型で外観欠点がなく高機能な位相差板を製造できる製造方法を提供する。
【解決手段】 まず、図１Ａに示すように、透明基材１の上に、液晶性化合物の溶液を塗布し乾燥させるか、または、溶融した液晶性化合物を塗布することにより、液晶性化合物含有層２ａを形成させる。そして、図１Ｂに示すように、液晶性化合物含有層２ａを液晶化または液化させて溶融した層２ｂとし、その上に配向基板３を接触させ、前記液晶性化合物を特定の方向に配向させる。そして、前記液晶性化合物を特定の方向に配向させた後、図１Ｃに示すように、溶融した液晶性化合物含有層２ｂを固体化させ、配向基板３を除去し、透明基材１と光学的異方性層２ｃとからなる位相差板４を製造する。チルト角を持つ位相差板は光学補償において重要であるが、本発明によれば、液晶チルト配向能を有する配向基板を用いることにより製造できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像表示装置、例えば液晶表示装置（ＬＣＤ）等に好ましく用いられる位相差板の製造方法に関する。

位相差板は、光学補償により液晶表示装置等の画像表示装置におけるコントラスト向上や視野角範囲の拡大を実現する重要な部材である。位相差板には、高分子フィルムを延伸して光学的異方性を付与したものや、ガラスや高分子フィルム等の基材上に液晶性化合物を含む光学的異方性層を塗工したものがある。特に、後者は、最近の液晶表示装置の薄型化等に伴い注目されている。

位相差板の製造において、液晶性化合物を含む光学的異方性層を形成するためには、前記液晶性化合物の分子全体または液晶性を示すメソゲン部の配向方向を、一定の方向かまたは連続的に変化するよう規則的に配向させる必要がある。そのための方法として、例えば、基材上に配向膜を形成し、さらにその上に液晶性化合物を塗工する方法（以下「配向膜形成法」と呼ぶことがある、例えば特許文献１〜３参照）がある。さらに、別途準備した配向基板上に液晶性化合物を塗工し光学的異方性層を形成した後、その光学的異方性層を基材上に転写する方法（以下「転写法」と呼ぶことがある、例えば特許文献４参照）もある。

前記配向膜形成法の概要は、例えば以下の通りである。すなわち、まず、透明基材を準備し、次に、その上に配向膜形成用の液を塗工して平滑な膜を形成する。さらにその膜にラビング処理等を施して液晶配向能を付与し、配向膜とする。次に、その配向膜上に、液晶性化合物の溶液を塗布し乾燥させるか、または液晶性化合物の溶融液を塗工し、前記液晶性化合物を配向させる。そして、必要に応じ前記液晶性化合物を重合させ、さらに冷却して固体化させ、光学的異方性層を形成して位相差板を製造する。なお、透明基材上に配向膜を形成したものをさらにもう一枚準備し、前記液晶性化合物を二枚の基材の配向膜形成面で挟んで配向させる方法もある（例えば、特許文献５参照）。さらに、透明基材上に配向膜を形成する代わりに直接ラビング処理を施す方法もある（例えば、特許文献６参照）。

また、前記転写法の概要は、例えば以下の通りである。すなわち、まず、光学的異方性を有する配向基板、例えば一軸延伸高分子フィルム等を準備する。次に、その上に、液晶性化合物の溶液を塗布し乾燥させるか、または液晶性化合物の溶融液を塗工し、前記液晶性化合物を配向させる。そして、必要に応じ前記液晶性化合物を重合させ、さらに冷却して固体化させることにより配向状態を固定化し、光学的異方性層を形成する。一方、基材を準備し、その上に接着剤や粘着剤を塗布する。前記基材としては、例えば、光学的に等方な透明フィルムや、前記液晶性化合物の配向方向と異なる光軸を有する光学的異方性フィルム等が用いられる。そして、前記光学的異方性層と前記接着剤等とを貼り合せた後、前記配向基板を除去して転写を完了することにより位相差板を製造する。

しかし、前記配向膜形成法では配向膜が、前記転写法では接着剤等が位相差板の中にそのまま残る。これらは、位相差板の光学的機能の観点からは不要であり、薄型化のためにはなるべく省略することが好ましい。また、前記配向膜形成法は、配向膜と前記光学的異方性層との密着性が弱い場合がある。特許文献７では、透明基材上に下塗り処理（ゼラチン等）を施した後、変性ＰＶＡ配向膜を形成すると液晶層との密着が良好になることが開示されているが、これではゼラチン等を塗布する分さらに位相差板の厚みが増すし、製造工程が煩雑化することにもなる。

さらに、前記配向膜形成法は、前記ラビング処理等を行なった際、配向膜表面に傷が残るおそれがある。そして、配向膜が位相差板の中にそのまま残るため、配向膜表面に傷が存在した場合は、それがそのまま位相差板の外観欠点となってしまう。さらに、ラビング処理した際に配向膜表面に異物等が固定され、それが配向膜とともに位相差板内部に残ってしまうおそれもある。透明基材上に配向膜を形成せず直接ラビング処理する方法も同様の欠点を有する。また、前記転写法は、接着剤等を塗布した際、その表面に異物等が接着され、それが原因で光学的異方性層が破壊されたり一部が転写されなかったりするおそれがある。

特開２００２−１４２３３号公報 米国特許第６２１５５３９号明細書 米国特許第６３００９９１号明細書 特許第２６３１０１５号公報 特開平９−２８１４８０号公報 特開平９−２８１４８１号公報 特開平９−１５２５０９号公報

したがって、本発明は、薄型で外観欠点がなく高機能な位相差板を製造できる製造方法を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の製造方法は、透明基材の上に光学的異方性層が形成された位相差板の製造方法であって、下記（１）〜（４）の工程を含むことを特徴とする。
（１） 液晶配向能を有さない前記透明基材上に、液晶性化合物含有層を形成する工程。
（２） 前記液晶性化合物含有層に、液晶チルト配向能を有する配向基板を接触させ、前記層の液晶性化合物を配向させる工程。
（３） 前記層の液晶性化合物の前記配向状態を固定化して光学的異方性層を形成する工程。
（４） 前記配向基板を除去する工程。

上述のように、本発明の製造方法によれば、従来技術と異なり、前記透明基材上に配向膜、接着剤、ラビングの傷等を残さずに済むため、薄型で外観欠点がなく高機能な位相差板を製造できる。また、前記透明基材上に液晶性化合物を含有する光学的異方性層を積層する際、配向膜を介せず積層することができるため、配向膜と前記光学的異方性層との密着性の弱さに起因する問題がない。さらに、いわゆるチルト角を持つ位相差板は光学補償において重要な部材の一つであるが、本発明によれば、液晶チルト配向能を有する配向基板を用いることにより上記のような利点と共に製造できる。

次に、本発明の実施形態について説明する。

前記透明基材の厚みは特に限定されないが、位相差板の薄型化のために、なるべく薄いことが好ましく、例えば２０〜１２０μｍ、好ましくは２０〜８０μｍ、より好ましくは２０〜４０μｍである。

前記透明基材において「透明」とは、位相差板に適用できる程度の光透過率を有していることを意味する。前記光透過率は、実用に適した範囲であれば特に限定されないが、高い程位相差板の機能の観点から有利であり、理想的には１００％である。

また、前記透明基材は光学的に等方であっても良いが、位相差板が搭載される液晶表示装置に要求される機能等によっては、前記透明基材が光学的異方性を有することが好ましい。この場合の光学的異方性としては、特に限定されないが、例えば、正または負のＡ−Ｐｌａｔｅ位相差特性を示す光学的異方性、正または負のＣ−Ｐｌａｔｅ位相差特性を示す光学的異方性、正または負のＯ−Ｐｌａｔｅ位相差特性を示す光学的異方性、異なる方向に屈折率異方性を有する（すなわち、光軸を二本有する）二軸性の光学的異方性等が可能である。なお、Ａ−ｐｌａｔｅ、Ｃ−ｐｌａｔｅおよびＯ−ｐｌａｔｅとは、いずれも、いわゆる一軸性の光学的異方性を有する層をいう。前記Ａ−ｐｌａｔｅは、光軸がその面内方向に存在し、その光学特性条件が下記式（Ｉ）を満たす場合はPositive（正の）Ａ−ｐｌａｔｅ、下記式（II）を満たす場合はNegative（負の）Ａ−ｐｌａｔｅと呼ばれる。

ｎｘ＞ｎｙ＝ｎｚ （Ｉ）
ｎｘ＜ｎｙ＝ｎｚ （II）

また、前記Ｃ−ｐｌａｔｅは、光軸がＺ軸方向、すなわち厚み方向に存在し、その光学特性条件が下記式（III）を満たす場合はPositive（正の）Ｃ−ｐｌａｔｅ、下記式（IV）を満たす場合はNegative（負の）Ｃ−ｐｌａｔｅと呼ばれる。

ｎｘ＝ｎｙ＜ｎｚ （III）
ｎｘ＝ｎｙ＞ｎｚ （IV）

上記式（Ｉ）〜（IV）において、ｎｘ、ｎｙおよびｎｚは、前記層におけるＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸方向の屈折率を示す。ただし、前記Ｘ軸およびＹ軸のどちらかは、前記層の面内において最大の屈折率を示す軸方向であり、他方は、その軸に垂直な前記面内の軸方向である。Ｚ軸は、前記Ｘ軸およびＹ軸に垂直な厚み方向を示す。そして、前記Ｏ−ｐｌａｔｅでは、光軸方向は面内方向およびＺ軸方向（面内方向に垂直な厚み方向）から見て傾いている。光学的異方性を付与する手段も特に限定されず、公知の方法を適宜適用すれば良いが、例えば、光学的に等方な透明フィルムを延伸処理等して光学的異方性を付与し、前記透明基材とすることができる。また、例えば、市販の高分子フィルム等で光学的異方性を有するものを購入し、そのまま前記透明基材として用いても良い。

前記透明基材の材質は、特に限定されないが、例えばガラスや高分子フィルム等が使用できる。前記高分子フィルムに用いることのできるポリマーは特に限定されないが、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、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）等のスチレン系ポリマー、ビスフェノールＡ・炭酸共重合体等のポリカーボネート系ポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体等の直鎖または分枝状ポリオレフィン、ポリノルボルネン等のシクロ構造を含むポリオレフィン、塩化ビニル系ポリマー、ナイロン、芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、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、およびエポキシ系ポリマーが好ましく、これらは単独で使用しても二種類以上併用しても良い。前記ポリマーの中で、より好ましいのは、トリアセチルセルロース等のセルロース系ポリマー、ビスフェノールＡ・炭酸共重合体等のポリカーボネート系ポリマー、ポリノルボルネン等のシクロ構造を含むポリオレフィン、芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、およびイミド系ポリマーであり、特に好ましいのはセルロース系ポリマーである。

また、前記透明基材の材質としては、特開２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載のポリマーフィルムもあげられる。このポリマー材料としては、例えば、側鎖に置換または非置換のイミド基を有する熱可塑性樹脂と、側鎖に置換または非置換のフェニル基およびシアノ基を有する熱可塑性樹脂を含有する樹脂組成物が使用でき、例えば、イソブテンとＮ−メチルマレイミドからなる交互共重合体と、アクリロニトリル・スチレン共重合体とを有する樹脂組成物があげられる。なお、前記ポリマーフィルムは、例えば、前記樹脂組成物の押出成形物であってもよい。

なお、前記透明基材は、液晶性化合物との密着性を高めるために、表面にコロナ放電処理、紫外線オゾン処理、ケン化処理等を施したものでも良い。また、前記透明基材は、その片面または両面が光学的に等方な層でコーティングされていても良い。特に、前記透明基材として光学的異方性を有する高分子フィルム等を用いる場合は、前記高分子フィルム自体が液晶配向能を有する可能性があるので、その液晶配向能をなくす目的等のために前記光学的に等方な層でコーティングしても良い。また、前記透明基材が光学的に等方であっても、その片面または両面に光学的に等方な層をコーティングして良い。前記光学的に等方な層の厚みは特に限定されないが、例えば０．０５〜１０μｍ、好ましくは０．１〜５μｍ、より好ましくは０．５〜２μｍである。前記光学的に等方な層の材質も特に限定されないが、例えば樹脂層等を使用することができ、樹脂としては、例えば前記高分子フィルムの材質として列挙したポリマーと同様のものを適宜選択して使用することができる。場合により、この樹脂層等をコーティングすることで、液晶性化合物を含有する前記光学的異方性層と前記透明基材との密着性を高めることもできる。前記光学的に等方な層をコーティングする方法も特に限定されないが、例えば、スピンコート法、ロールコート法、フローコート法、プリント法、ディップコート法、流延製膜法、バーコート法、グラビア印刷法等を適宜使用することができる。このとき、例えば前記ポリマー等を溶液または分散液の形態で用いても良く、前記高分子フィルム等を浸食しにくいという観点からは例えば水分散液が好ましいが、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等のケトン、酢酸エチル等のエステル、トルエン等の炭化水素等の溶媒を用いた溶液でも良い。

また、前記液晶性化合物を含む光学的異方性層の厚みは特に限定されないが、位相差板の薄型化のためになるべく薄いことが好ましく、例えば０．５〜１０μｍ、好ましくは１〜１０μｍ、より好ましくは２〜８μｍである。

前記液晶性化合物は特に限定されず、液晶モノマーでも重合物でも良いが、例えば、棒状液晶性化合物、平板状液晶性化合物およびそれらの重合物等を使用することができ、単独で使用しても二種類以上を併用しても良い。また、重合物の場合は液晶ポリマーでも液晶プレポリマーでも良く、ホモポリマーでもヘテロポリマー（共重合体）でも良い。前記液晶性化合物は、例えば、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類、アルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類等の液晶性化合物およびそれらの重合物が好ましい。また、前記液晶性化合物は、液晶プレポリマーおよび液晶モノマーのうち少なくとも一方を含むことが、配向温度が低く加工が容易であるという理由により好ましい。さらに、前記液晶性化合物含有層が液晶状態を示す温度範囲（液晶温度範囲）は、前記液晶性化合物の種類等により適宜決定される。前記液晶温度範囲は特に限定されないが、位相差板の製造および使用上等の観点から、特に、製造工程における前記透明基材の熱による変形等を考慮すれば、あまり高すぎないことが好ましい。前記液晶温度範囲は、例えば２０〜１５０℃、好ましくは２０〜１２０℃、特に好ましくは２０〜８０℃である。さらに、前記液晶性化合物含有層は、位相差板の機能を阻害しない範囲内で、液晶性化合物以外の物質、例えば光重合開始剤、レベリング剤、粘度調整剤等を適宜含んでいても良い。

次に、前記配向基板は液晶チルト配向能を有する配向基板である。これにより、例えば前記Ｏ−ｐｌａｔｅ等の特性を有するいわゆるチルト角を持つ光学的異方性層が得られる。液晶チルト配向能を有する配向基板としては、特に限定されないが、例えば、斜方蒸着膜、光配向膜、またはラビング膜等を含む配向基板があげられる。これらの膜は、例えば適宜ガラスや高分子フィルム等の基材上に形成して前記液晶チルト配向能を有する配向基板とすることができる。前記配向基板の中でも、光配向膜またはラビング膜を含む配向基板が、例えば前記基材にダメージを与える高温プロセスを用いずに製造できる等の理由により好ましい。前記液晶チルト配向能を有する配向基板の材質も特に限定されないが、例えば長鎖アルキルポリイミドまたはポリシロキサンを含む配向基板が好ましい。これらは、例えば前記基材の上に長鎖アルキルポリイミドのラビング膜またはポリシロキサンのラビング膜を設けたものでも良いし、前記基材自体が長鎖アルキルポリイミドにより形成され、それをラビングして配向基板としたものでも良い。これら液晶チルト配向能を有する配向基板の製造方法も特に限定されず、例えば従来の方法を適宜応用すれば良い。例えば、斜方蒸着膜に関しては特開平５−１１２５２号公報等に、ポリシロキサンのラビング膜に関しては特開平５−５３０１６号公報等に記載されている。

本発明の製造方法の一例を、図１の工程図に基づき説明する。すなわち、まず、図１Ａに示すように、透明基材１の上に光学的異方性層の前駆体となる液晶性化合物含有層２ａを形成する。この形成方法は特に限定されないが、例えば、前記液晶性化合物の溶液を透明基材１に塗布し乾燥させる方法、または、前記液晶性化合物の溶融液を透明基材１に塗布する方法が好ましい。なお、本発明で、液晶性化合物について「溶融」とは、液晶状態または液化状態であることを言う。

また、透明基材１の片面または両面が光学的に等方な層でコーティングされている場合は、前記光学的に等方な層の上に液晶性化合物含有層２ａを形成することが好ましい。

前記液晶性化合物が液晶プレポリマーまたは液晶モノマーを含み、これを後で光重合させる場合は、これに光重合開始剤を加えておくことがより好ましい。前記光重合開始剤は特に限定されないが、例えば、チバスペシャルティーケミカルズ社製Irgacure907、Irgacure369、Irgacure184（いずれも商品名）、またはこれらの混合物等が好ましい。前記光重合開始剤の添加量も特に限定されないが、液晶プレポリマーおよび液晶モノマーに対し、例えば０．１〜５重量％、好ましくは０．１〜１重量％である。また、前記液晶性化合物の溶液において、溶媒は、前記液晶性化合物を溶解できるものであれば特に限定されないが、透明基材１上に前記溶液を直接塗布する場合は、透明基材１を浸食しにくいものが好ましい。前記溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等のケトンや、酢酸エチル等のエステルや、トルエン等の炭化水素が使用可能である。

前記液晶性化合物の溶液または溶融液を塗布する方法は特に限定されないが、例えば、スピンコート法、ロールコート法、フローコート法、プリント法、ディップコート法、流延製膜法、バーコート法、グラビア印刷法等が好ましい。

次に、液晶性化合物含有層２ａに配向基板を接触させ、前記層の液晶性化合物を配向させる。この工程において、液晶性化合物含有層２ａを、その液晶温度以上に加熱し、この状態で前記配向基板を接触させるか、または、液晶性化合物含有層２ａを、前記配向基板に接触させ、この状態で前記液晶温度以上に加熱することが好ましい。すなわち、例えば図１Ｂに示すように、液晶性化合物含有層２ａをその液晶温度以上に加熱して液晶状態または液化状態の層２ｂとし、この状態で、前記層の上に配向基板３を接触させ、前記層の液晶性化合物を配向させる。または、例えば、液晶性化合物含有層２ａを配向基板３に接触させ、この状態で前記液晶温度以上に加熱して液晶状態または液化状態の層２ｂとしても良い。液晶温度範囲については前記の通りである。なお、図１Ａでは、液晶性化合物含有層２ａを固体として形成する場合を示したが、これに限られるものではなく、最初から前記層を液晶状態または液化状態に形成すれば後に加熱する工程が省けるため好ましい。例えば、前記液晶性化合物の溶融液を塗布した後すぐに配向基板を接触させるか、または、前記液晶性化合物の溶液を塗布し、前記液晶温度以上の温度で乾燥させた後、すぐに配向基板を接触させれば良い。

配向基板３を液晶性化合物含有層２ｂに接触させる時間は、特に限定されないが、例えば１０〜１２０秒、好ましくは３０〜６０秒である。配向基板３の接触方向も特に限定されず、目的に応じて適宜設定すれば良い。

そして、前記液晶性化合物含有層における液晶性化合物の前記配向状態を固定化して光学的異方性層を形成する。前記液晶性化合物が、液晶プレポリマーおよび液晶モノマーの少なくとも一方を含む場合、前記配向状態の固定化は、前記液晶性化合物を光重合する方法で実施されることが好ましい。この場合の照射光は特に限定されないが、例えば、紫外線が好ましく、前記紫外線の波長は、より好ましくは２００〜４００ｎｍである。前記照射光の光強度、照射時間および積算光量は、前記配向状態の固定化が十分に行われる程度であれば特に限定されない。また、前記照射光の照射方向も、前記液晶性化合物含有層への照射を妨げられない限り特に限定されず、透明基材側からでも配向基板側からでもどちらから照射しても良い。

また、前記液晶性化合物が、液晶ポリマーである場合、前記配向状態の固定化は、前記液晶性化合物含有層を、その液晶温度未満に冷却する方法で実施されることが好ましい。冷却方法は特に限定されず、単に室温条件下で放置しても良いし、適切な冷却器を用いて急冷しても良い。

そして、図１Ｃに示すように、配向基板３を除去して、透明基材１と光学的異方性層２ｃとからなる位相差板４を製造する。

以上のようにして本発明の製造方法を実施することができるが、これは本発明の一実施形態に過ぎず、本発明の主旨を逸脱しない限りにおいてあらゆる変更が可能であり、例えば、前記工程（１）〜（４）以外の工程を適宜含んでいても良い。

なお、前記液晶性化合物を光重合する場合、従来法では窒素パージ雰囲気下等の環境で行なうことが多かった。これは、光重合の多くがいわゆるラジカル重合であり、大気中の酸素により重合（硬化）が阻害されて光学的異方性層の硬度や耐久性等が不十分になる場合があるためである。しかし、本発明の製造方法で光重合を行なう場合、前記液晶性化合物含有層が前記透明基材および前記配向基板に挟まれた状態で光照射すれば、必然的に、前記液晶性化合物が大気に触れにくい状態で光重合することになる。このようにすれば、窒素パージ等を行なわなくても硬度や耐久性等が十分な位相差板が得やすいため、さらに位相差板の製造効率が向上するという利点もある。

次に、本発明の製造方法のさらに別の実施形態について説明する。ただし、これも例示に過ぎず、本発明はこの実施形態には限定されない。

本発明の製造方法は、工業的スケールでの製造におけるさらなる製造効率向上等の観点から、前記透明基材が帯状の透明基材であり、これを連続的に送出しながら前記工程（１）〜（４）を連続的に行なうことが好ましい。そして、前記配向基板が帯状の配向基板であり、これを連続的に送出しながら前記工程（２）〜（４）を連続的に行なうことが好ましい。このとき、前記透明基材および前記配向基板の少なくとも一方を、ローラーを用いて送出することがより好ましい。そして、前記位相差板を巻き取る工程（５）をさらに含むことがより好ましい。このような製造方法の具体的な実施方法は特に限定されず、従来公知のいわゆるロールｔｏロールプロセス等を適宜応用して実施することができるが、例えば以下に説明するような方法がある。

図２に、前記本発明の製造方法を実施するための装置の一例の概略図を示す。ただし、同図は例示に過ぎず、本発明を何ら限定しない。図示の通り、この装置は、ローラー５〜１２、透明基材供給ロール１３、液晶性化合物溶液塗布装置１４、乾燥装置１５、配向基板供給ロール１６、加熱装置１７、液晶配向固定化装置１８、配向基板巻き取り装置１９、および位相差板巻き取り装置２０を主要構成要素とする。ローラー５〜１２のうち、５、９および１０はガイドロール、６は塗布ロール、７および８は対向する一対のラミネーターロールであり、１１および１２は対向する一対のローラーである。ローラー５〜１２の材質は特に限定されないが、例えば、ステンレス等の金属、ゴム、シリコーン等を適宜用いることができる。ローラー５〜１２表面はできるだけ平滑であることが好ましく、また、必要に応じ、ローラー５〜１２を温度制御装置に接続し、温度を可変としても良い。液晶性化合物溶液塗布装置１４は特に限定されないが、例えば、コーター等の塗布手段を備える装置を用いることができる。前記コーターも特に限定されないが、例えば、使用する液晶性化合物溶液の物性等を考慮して、グラビア、ワイヤーバー、ダイ等のコーターを適宜使用することができる。液晶配向固定化装置１８は、例えば、用いる液晶性化合物の種類に応じ、冷却装置または光照射装置等を適宜用いることができる。液晶性化合物の種類と配向状態固定化方法との関係については前記の通りである。前記光照射装置の光源は特に限定されず、例えば公知の紫外線ランプ等を適宜用いることができる。透明基材供給ロール１３および配向基板供給ロール１６は、それぞれ帯状の透明基材２１および帯状の配向基板２２がロール状に巻かれ、ローラー５〜１２により透明基材２１および配向基板２２を連続的に送出できるように配置されている。図中の矢印は、透明基材２１および配向基板２２が送出される方向を示す。

図２の装置を用いた位相差板の製造方法は、例えば以下のようにして実施することができる。すなわち、まず、透明基材供給ロール１３から透明基材２１を送出し、送出された透明基材２１は、ガイドロール５を経て塗布ロール６と液晶性化合物溶液塗布装置１４との間を通過する。そして、ここで、液晶性化合物溶液塗布装置１４により透明基材２１上面に液晶性化合物溶液を塗布する。さらに、塗布した液晶性化合物溶液を乾燥装置１５により乾燥して透明基材２１上面に液晶性化合物含有層を形成する。これと、配向基板供給ロール１６から送出された配向基板２２とをラミネーターロール７および８により挟み、透明基材２１上面（前記液晶性化合物含有層塗布面）と配向基板２２とを密着させる。このときの前記液晶性化合物含有層の状態は特に限定されないが、液化状態（等方状態）または液晶状態が、配向基板２２と密着させやすく好ましい。前記液晶性化合物含有層を形成後、配向基板２２との密着性をさらに高めるために粘性を制御しても良く、この制御方法は特に限定されないが、例えば、赤外線ヒーター（図示せず）を用いる方法や温風を当てる方法等の公知の方法を適宜用いることができる。次に、前記液晶性化合物含有層を介して配向基板２２を密着させた透明基材２１をさらに送出して加熱装置１７内部を通過させ、ここで加熱して前記液晶性化合物含有層を液化させ、さらに送出して液晶配向固定化装置１８内部を通過させる。加熱装置１７内部での加熱温度は特に限定されず、前記液晶性化合物の種類等に応じて適宜選択すれば良い。この間に前記液晶性化合物を配向させ、さらに、液晶配向固定化装置１８内部でその配向状態を固定化させて光学的異方性層を形成させる。配向状態固定化方法は、前記の通り液晶性化合物の種類により異なり、液晶ポリマー（非光反応性化合物）である場合は、冷却により前記液晶性化合物の配向状態を保ったまま固体化（ガラス化）させる方法が使用できる。この冷却方法は特に限定されないが、例えば、冷風等により急冷する方法や、単に室温環境下に暴露する方法等がある。液晶モノマーまたは液晶プレポリマー（光反応性化合物）である場合は、光重合（光硬化）により状態を固定化することができる。光の照射量は特に限定されず、前記液晶性化合物を十分に硬化させることができる量であれば良い。なお、この光重合は、前記の通り、窒素パージ等を行なわなくても硬度や耐久性等が十分な位相差板が得やすいため効率的である。そして、前記光学的異方性層が形成された透明基材２１が液晶配向固定化装置１８を通過した後、これをさらに送出し、ガイドロール９、次いでガイドロール１０を経由して、ローラー１１および１２の間を通過させる。この通過時に配向基板巻き取り装置１９により透明基材２１から配向基板２２を剥離除去して目的の位相差板２３とし、それをさらに位相差板巻き取り装置２０により巻き取る。以上のようにして、図２の装置を用いた位相差板の製造方法を実施することができる。

上記実施形態によれば、透明基材を送出する工程から完成した位相差板を巻き取る工程までを一貫して連続的に行なうことにより、位相差板の製造効率が高く大量生産が可能である。さらに、各工程を別個に非連続的に行なう場合と比較すると、製造途中の物品の保存や作業工程の増加に伴うしわの発生や塵埃の付着を防止しやすいという利点もある。

本発明の製造方法により製造された位相差板は、薄型で外観欠点がなく高機能である。その使用方法は特に限定されず、各種光学素子や液晶表示素子等に広く使用することができる。

本発明の光学素子は、本発明の位相差板と偏光子とを含む光学素子であり、さらに、透明保護フィルムを含み、前記透明保護フィルムが、前記位相差板と前記偏光子との間に配置されていることが好ましい。例えば、偏光子に透明保護フィルムが積層された偏光板にさらに本発明の位相差板を積層させて本発明の光学素子とすることができる。また、本発明の光学素子は、これら偏光子や透明保護フィルム以外の任意の構成要素を適宜含んでいても良い。以下、本発明の光学素子の各構成要素についてさらに具体的に説明する。

前記偏光子としては、特に限定されないが、延伸フィルムが良好な光学特性が得やすいため好ましい。例えば、従来公知の方法により、各種フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて染色し、架橋、延伸、乾燥することによって調製したもの等が使用できる。この中でも、自然光を入射させると直線偏光を透過するフィルムが好ましく、光透過率や偏光度に優れるものが好ましい。前記二色性物質を吸着させる各種フィルムとしては、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系フィルム、部分ホルマール化ＰＶＡ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、セルロース系フィルム等の親水性高分子フィルム等があげられ、これらの他にも、例えば、ＰＶＡの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン配向フィルム等も使用できる。これらの中でも、ポリビニルアルコール系偏光フィルムが良好な光学特性が得やすいため好ましい。また、前記偏光子の厚みは、例えば、１〜８０μｍの範囲であるが、これには限定されない。

前記透明保護フィルムとしては、特に限定されず、従来公知の透明フィルムを使用できるが、例えば、透明性、機械的強度、熱安定性、水分遮断性、等方性などに優れるものが好ましい。このような透明保護フィルムの材質の具体例としては、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、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）等のスチレン系ポリマー、ビスフェノールＡ・炭酸共重合体等のポリカーボネート系ポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・プロピレン共重合体等の直鎖または分枝状ポリオレフィン、ポリノルボルネン等のシクロ構造を含むポリオレフィン、塩化ビニル系ポリマー、ナイロン、芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、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、およびエポキシ系ポリマー等があげられ、さらに、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂等もあげられる。これらは単独で使用しても二種類以上併用しても良い。この中でも、偏光特性や耐久性の点から、表面をアルカリ等でケン化処理したＴＡＣフィルムが好ましい。その他、前記特開２００１−３４３５２９号公報（ＷＯ０１／３７００７）に記載のポリマーフィルム等も好ましく使用できる。

また、前記透明保護フィルムは、例えば、色付きが無いことが好ましい。具体的には、フィルム厚み方向の位相差値（Ｒｔｈ）が、−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは−８０ｎｍ〜＋６０ｎｍであり、特に好ましくは−７０ｎｍ〜＋４５ｎｍの範囲である。前記位相差値が−９０ｎｍ〜＋７５ｎｍの範囲であれば、十分に保護フィルムに起因する着色（光学的な着色）を解消できる。ただし、この場合のＲｔｈは下記式（Ｖ）で表されるものとする。なお、下記式において、ｎｘ、ｎｙおよびｎｚの定義は前記式（Ｉ）〜（IV）と同様であり、ｄは、前記透明保護フィルムの膜厚を示す。
Ｒｔｈ＝［｛（ｎｘ＋ｎｙ）／２｝−ｎｚ］×ｄ （Ｖ）
前記透明保護フィルムの厚みは、特に限定されず、例えば、位相差や保護強度等に応じて適宜決定できるが、通常、５００μｍ以下であり、好ましくは５〜３００μｍ、より好ましくは５〜１５０μｍの範囲である。

前記透明保護フィルムは、例えば、偏光子に前記各種透明樹脂を塗布する方法、前記偏光子に前記透明樹脂製フィルムを積層する方法等の従来公知の方法によって適宜形成でき、また市販品を使用することもできる。また、本発明の位相差板における透明基材が前記透明保護フィルムを兼ねていても良い。

また、前記透明保護フィルムは、さらに、例えば、ハードコート処理、反射防止処理、スティッキングの防止や拡散、アンチグレア等を目的とした処理等が施されたものでもよい。前記ハードコート処理とは、表面の傷付き防止等を目的とし、例えば、前記透明保護フィルムの表面に、硬化型樹脂から構成される、硬度や滑り性に優れた硬化被膜を形成する処理である。前記硬化型樹脂としては、例えば、シリコーン系、ウレタン系、アクリル系、エポキシ系等の紫外線硬化型樹脂等が使用でき、前記処理は、従来公知の方法によって行なうことができる。スティッキングの防止は、隣接する層との密着防止を目的とする。前記反射防止処理とは、偏光板表面での外光の反射防止等を目的とし、従来公知の反射防止層等の形成により行なうことができる。

前記アンチグレア処理とは、外光が反射することによる透過光の視認妨害を防止すること等を目的とし、例えば、従来公知の方法によって、前記透明保護フィルムの表面に、微細な凹凸構造を形成することによって行なうことができる。このような凹凸構造の形成方法としては、例えば、サンドブラスト法やエンボス加工等による粗面化方式や、前述のような透明樹脂に透明微粒子を配合して前記透明保護フィルムを形成する方式等があげられる。

前記透明微粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫、酸化インジウム、酸化カドミウム、酸化アンチモン等があげられ、この他にも導電性を有する無機系微粒子や、架橋または未架橋のポリマー粒状物等から構成される有機系微粒子等を使用することもできる。前記透明微粒子の平均粒径は、特に限定されないが、例えば、０．５〜２０μｍの範囲である。また、前記透明微粒子の配合割合は、特に限定されないが、一般に、前述のような透明樹脂１００質量部あたり２〜７０質量部の範囲が好ましく、より好ましくは５〜５０質量部の範囲である。

前記透明微粒子を配合したアンチグレア層は、例えば、透明保護フィルムそのものとして使用することもでき、また、透明保護フィルム表面に塗工層等として形成されてもよい。さらに、前記アンチグレア層は、透過光を拡散して視角を拡大するための拡散層（視覚補償機能等）を兼ねるものであってもよい。

なお、前記反射防止層、スティッキング防止層、拡散層、アンチグレア層等は、前記透明保護フィルムとは別個に、例えば、これらの層を設けたシート等から構成される光学層として、偏光板に積層してもよい。

また、前記偏光板は、さらにその他の光学層、例えば反射板、半透過反射板、輝度向上フィルム等、液晶表示装置等の形成に使用される従来公知の各種光学層を含んでいても良い。これらの光学層は、一種類でもよいし、二種類以上を併用してもよく、また、一層でもよいし、二層以上を積層してもよい。以下に、このような一体型偏光板について説明する。

まず、反射型偏光板または半透過反射型偏光板の一例について説明する。前記反射型偏光板は、前記偏光子および透明保護フィルムにさらに反射板が、前記半透過反射型偏光板は、前記偏光子および透明保護フィルムにさらに半透過反射板が、それぞれ積層されている。

前記反射型偏光板は、例えば、液晶セルの裏側に配置され、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（反射型液晶表示装置）等に使用できる。このような反射型偏光板は、例えば、バックライト等の光源の内蔵を省略できるため、液晶表示装置の薄型化を可能にする等の利点を有する。

前記反射型偏光板は、例えば、弾性率を示す偏光板の片面に、金属等から構成される反射板を形成する方法等、従来公知の方法によって作製できる。具体的には、例えば、前記偏光板における透明保護フィルムの片面（露出面）を、必要に応じてマット処理し、前記面に、アルミニウム等の反射性金属からなる金属箔や蒸着膜を反射板として形成した反射型偏光板等があげられる。

また、前述のように各種透明樹脂に微粒子を含有させて表面を微細凹凸構造とした透明保護フィルムの上に、その微細凹凸構造を反映させた反射板を形成した、反射型偏光板等もあげられる。その表面が微細凹凸構造である反射板は、例えば、入射光を乱反射により拡散させ、指向性やギラギラした見栄えを防止し、明暗のムラを抑制できるという利点を有する。このような反射板は、例えば、前記透明保護フィルムの凹凸表面に、真空蒸着方式、イオンプレーティング方式、スパッタリング方式等の蒸着方式やメッキ方式等、従来公知の方法により、直接、前記金属箔や金属蒸着膜として形成することができる。

また、前述のように偏光板の透明保護フィルムに前記反射板を直接形成する方式に代えて、反射板として、前記透明保護フィルムのような適当なフィルムに反射層を設けた反射シート等を使用してもよい。前記反射板における前記反射層は、通常、金属から構成されるため、例えば、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や、透明保護フィルムの別途形成を回避する点等から、その使用形態は、前記反射層の反射面が前記フィルムや偏光板等で被覆された状態であることが好ましい。

一方、前記半透過型偏光板は、前記反射型偏光板において、反射板に代えて、半透過型の反射板を有するものである。前記半透過型反射板としては、例えば、反射層で光を反射し、かつ、光を透過するハーフミラー等があげられる。

前記半透過型偏光板は、例えば、液晶セルの裏側に設けられ、液晶表示装置等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して画像を表示し、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等に使用できる。すなわち、前記半透過型偏光板は、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、一方、比較的暗い雰囲気下においても、前記内蔵光源を用いて使用できるタイプの液晶表示装置等の形成に有用である。

次に、前記偏光子および透明保護フィルムにさらに輝度向上フィルムが積層された偏光板の一例を説明する。

前記輝度向上フィルムとしては、特に限定されず、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ような、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等が使用できる。このような輝度向上フィルムとしては、例えば、３Ｍ社製の商品名「Ｄ-ＢＥＦ」等があげられる。また、コレステリック液晶層、特に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等が使用できる。これらは、左右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であり、例えば、日東電工社製の商品名「ＰＣＦ３５０」、Ｍｅｒｃｋ社製の商品名「Ｔｒａｎｓｍａｘ」等があげられる。

本発明の光学素子は、各構成要素（位相差板、偏光子、透明保護フィルム等）を単に積層させただけでも良いが、例えば、接着層をさらに含み、前記構成要素の全部または一部が前記接着層を介して積層されていることが好ましい。このような光学素子の製造方法は特に限定されず、従来公知の方法によって製造することができるが、例えば、各構成要素に粘着剤や接着剤等を塗布して接着層を形成し、これを介して前記各構成要素同士を貼り合せる方法等によって製造できる。例えば、まず、本発明の位相差板と、透明保護フィルムが接着された偏光子とを準備し、次に、前記位相差板または前記透明保護フィルムのどちらかの片面に接着剤を塗布し、さらに、前記透明保護フィルム上に前記位相差板を貼り合わせて目的の光学素子を製造することができる。前記粘着剤や接着剤等の種類は特に限定されず、前記各構成要素の材質等によって適宜決定できるが、例えば、アクリル系、ビニルアルコール系、シリコーン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリエーテル系等のポリマー製接着剤や、ゴム系接着剤等があげられる。なお、本発明では「接着剤」と「粘着剤」とに明確な区別はないが、接着剤の中で被接着物同士の剥離や再接着が比較的容易であるものを「粘着剤」と呼ぶ。前述のような粘着剤や接着剤等は、例えば、湿度や熱の影響によっても剥がれ難く、光透過率や偏光度にも優れる。具体的には、前記偏光子がＰＶＡ系フィルムの場合、例えば、接着処理の安定性等の点から、ＰＶＡ系接着剤が好ましい。これらの接着剤や粘着剤は、例えば、そのまま偏光子や透明保護フィルムの表面に塗布してもよいし、前記接着剤や粘着剤から構成されたテープやシートのような層を前記表面に配置してもよい。また、例えば、水溶液として調製した場合、必要に応じて、他の添加剤や、酸等の触媒を配合してもよい。なお、前記接着剤を塗布する場合は、例えば、前記接着剤水溶液に、さらに、他の添加剤や、酸等の触媒を配合してもよい。このような接着層の厚みは、特に限定されないが、例えば、１ｎｍ〜５００ｎｍであり、好ましくは１０ｎｍ〜３００ｎｍであり、より好ましくは２０ｎｍ〜１００ｎｍである。

以上のような本発明の光学素子を形成する偏光子、透明保護フィルム、光学層、粘着剤層等の各層は、例えば、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、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適宜処理することによって、紫外線吸収能を持たせたものでもよい。

本発明の光学素子は、例えば、液晶表示装置等の製造過程において、液晶セル表面等に各構成要素を順次別個に積層する方式によっても製造できる。しかし、あらかじめ前記各構成要素を積層し、本発明の光学素子とした後に液晶表示装置等の製造に供する方が、例えば、品質の安定性や組立作業性等に優れ、液晶表示装置等の製造効率を向上できるという利点があるため好ましい。

本発明の光学素子は、例えば、液晶セル等の他の部材への積層が容易になることから、その外側の片面または両面に、前記のような粘着剤層や接着剤層をさらに有していることが好ましい。前記粘着剤層等は、例えば、単層体でもよいし、積層体でもよい。前記積層体としては、例えば、異なる組成や異なる種類の単層を組合せた積層体を使用することもできる。また、前記光学素子の両面に配置する場合は、例えば、それぞれ同じ粘着剤層でもよいし、異なる組成や異なる種類の粘着剤層であってもよい。このように前記光学素子に設けた粘着剤層等の表面が露出する場合は、前記粘着層等を実用に供するまでの間、汚染防止等を目的として、セパレータによって前記表面をカバーすることが好ましい。このセパレータは、適当なフィルムに、必要に応じて、シリコーン系、長鎖アルキル系、フッ素系、硫化モリブデン等の剥離剤による剥離コートを設ける方法等によって形成できる。前記フィルムの材質は特に限定されないが、例えば、前記透明保護フィルムと同様のものを使用することができる。

本発明の光学素子の使用方法は特に限定されないが、例えば、液晶セル表面に配置する等、各種画像表示装置への使用に適している。

次に、本発明の画像表示装置について説明する。本発明の画像表示装置は、本発明の位相差板または前記本発明の光学素子を含む画像表示装置である。これ以外には、本発明の画像表示装置は特に限定されず、その製造方法、構造、使用方法等は任意であり、従来公知の形態を適宜適用することができる。

本発明の画像表示装置の種類は特に限定されないが、例えば液晶表示装置が好ましい。例えば、本発明の位相差板や光学素子を液晶セルの片側または両側に配置して液晶パネルとし、反射型や半透過型、あるいは透過・反射両用型等の液晶表示装置に用いることができる。前記液晶表示装置を形成する前記液晶セルの種類は、任意で選択でき、例えば、薄膜トランジスタ型に代表されるアクティブマトリクス駆動型のもの、ツイストネマチック型やスーパーツイストネマチック型に代表される単純マトリクス駆動型のもの等、種々のタイプの液晶セルが使用できる。

前記液晶セルは、通常、対向する液晶セル基板の間隙に液晶が注入された構造であって、前記液晶セル基板としては、特に限定されず、例えば、ガラス基板やプラスチック基板が使用できる。なお、前記プラスチック基板の材質としては、特に限定されず、従来公知の材料があげられる。

また、本発明の光学素子は液晶セルの片面に設けても両面に設けても良く、液晶セルの両面に前記光学素子等の部材を設ける場合、それらは同じ種類のものでもよいし、異なっていてもよい。さらに、液晶表示装置の製造に際しては、例えば、プリズムアレイシートやレンズアレイシート、光拡散板やバックライト等の適当な部品を、適当な位置に一層または二層以上配置することができる。

本発明の液晶表示装置における液晶パネルの構造は特に限定されないが、例えば、液晶セル、本発明の位相差板、偏光子および透明保護フィルムを含み、前記液晶セルの一方の面に前記位相差板、前記偏光子および前記透明保護フィルムがこの順序で積層されていることが好ましい。また、前記本発明の位相差板の配置は特に限定されないが、例えば、前記光学的異方性層側が前記液晶セルに面しており、前記透明基材側が前記偏光子に面している配置があげられる。

本発明の液晶表示装置がさらに光源を含む場合、その光源は特に限定されないが、例えば、光のエネルギーが有効に使用できることから、例えば、偏光を出射する平面光源であることが好ましい。

さらに、本発明の画像表示装置は、前述のような液晶表示装置には限定されず、例えば、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイ、プラズマディスプレイ（ＰＤ）、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ：Field Emission Display）等の自発光型表示装置であっても良い。自発光型フラットディスプレイに使用する場合は、例えば、本発明の位相差板の光学的異方性層の面内位相差値をλ／４にすることで、円偏光を得ることができるため、反射防止フィルターとして利用できる。

以下に、本発明のエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置について説明する。本発明のＥＬ表示装置は、本発明の位相差板または光学素子を有する表示装置であり、このＥＬ表示装置は、有機ＥＬ表示装置および無機ＥＬ表示装置のいずれでもよい。

近年、ＥＬ表示装置においても、黒状態における電極からの反射防止として、例えば、偏光子や偏光板等の光学フィルムをλ／４板とともに使用することが提案されている。本発明の位相差板や光学素子は、特に、ＥＬ層から直線偏光、円偏光もしくは楕円偏光のいずれかの偏光が発光されている場合、または、正面方向に自然光を発光していても斜め方向の出射光が部分偏光している場合等に非常に有用である。

まず、一般的な有機ＥＬ表示装置について説明する。前記有機ＥＬ表示装置は、一般に、透明基板上に、透明電極（陽極）、有機発光層および金属電極（陰極）がこの順序で積層された発光体（有機ＥＬ発光体）を含む。前記有機発光層は、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有機固体からなる発光層との積層体や、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との積層体や、また、前記正孔注入層と発光層と電子注入層との積層体等、種々の組み合わせがあげられる。

このような有機ＥＬ表示装置の発光原理は以下の通りである。すなわち、前記陽極と陰極とに電圧を印加することによって、前記有機発光層に正孔と電子とが注入され、前記正孔と電子とが再結合することによってエネルギーが生じる。そして、そのエネルギーによって蛍光物質が励起され、前記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。前記正孔と電子と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、電流と発光強度とは、印加電圧に対して整流性を伴う強い非線形性を示す。

前記有機ＥＬ表示装置においては、前記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あることが必要なため、通常、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）等の透明導電体で形成された透明電極が陽極として使用される。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あり、通常、Ｍｇ−Ａｇ、Ａｌ−Ｌｉ等の金属電極が使用される。

このような構成の有機ＥＬ表示装置において、前記有機発光層は、例えば、厚み１０ｎｍ程度の極めて薄い膜で形成されることが好ましい。これは、前記有機発光層においても、透明電極と同様に、光をほぼ完全に透過させるためである。その結果、非発光時に、前記透明基板の表面から入射して、前記透明電極と有機発光層とを透過して前記金属電極で反射した光が、再び前記透明基板の表面側へ出る。このため、外部から視認した際に、有機ＥＬ表示装置の表示面が鏡面のように見えるのである。

本発明の有機ＥＬ表示装置は、例えば、前記透明電極の表面に本発明の位相差板または光学素子が配置されることが好ましい。この構成を有することにより、外界の反射を抑え、視認性向上が可能である等の効果を示す有機ＥＬ表示装置となる。例えば、前記位相差板および偏光板を含む本発明の光学素子は、外部から入射して前記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前記金属電極の鏡面を外部から視認させない等の効果がある。特に、本発明の位相差板が１／４波長板であり、かつ、前記偏光板と前記位相差板との偏光方向のなす角をπ／４に調整すれば、前記金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができる。すなわち、この有機ＥＬ表示装置に入射する外部光は、前記偏光板によって直線偏光成分のみが透過する。この直線偏光は、前記位相差板によって、一般に楕円偏光となるが、特に前記位相差板が１／４波長板であり、しかも前記角がπ／４の場合には、円偏光となる。

この円偏光は、例えば、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、前記位相差板で再び直線偏光となる。そして、この直線偏光は、前記偏光板の偏光方向と直交しているため、前記偏光板を透過できず、その結果、前述のように、金属電極の鏡面を完全に遮蔽することができるのである。

次に、本発明の実施例について説明する。しかし、本発明は以下の実施例に限定されない。

以下のようにしてチルト角を持つ位相差板を製造した。すなわち、まず、下記化学式（１）で示される紫外線重合性ネマチック液晶性化合物（BASF社製Paliocolor LC242（商品名））１ｇと光重合開始剤（チバスペシャルティーケミカルズ社製Irgacure907（商品名））０．０５ｇとにトルエンを加え、１０分間攪拌して固形物を完全に溶解させ、液晶性化合物の溶液（塗工液Ａとする）を調製した。このとき、トルエンの添加量は、溶質の濃度が２０重量％となるように調整した。

一方、水分散型ポリエステル樹脂（東洋紡株式会社製、商品名ＭＤ−１２４５）の２重量％水溶液を調製した（塗工液Ｂとする）。さらに、表面がケン化処理されたトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルムを準備し、その片面に前記塗工液Ｂをバーコーターにより塗布し、１２０℃で２分間加熱乾燥し、光学的に等方なポリエステル樹脂層を形成して透明基材とした。そして、この透明基材のポリエステル樹脂層上に前記塗工液Ａを塗布し、１２０℃で２分間加熱乾燥して液晶性化合物含有層を形成した。一方、易接着性ポリエチレンテレフタレートフィルムを準備し、その片面にポリシロキサン系化合物の溶液（コルコート社製、商品名コルコートＰ）を塗布した。これを１２０℃で１分間加熱乾燥してポリシロキサン層を形成し、さらにその表面をラビングして配向膜とし、液晶チルト配向能を有する配向基板を得た。そして、前記液晶性化合物含有層と前記配向膜のラビング面とを密着させ、その状態を保ったまま１２０℃で２分間加熱した。その後、室温環境下で放冷し、前記液晶性化合物含有層の温度が約４０℃となるまで冷却し、紫外線を積算光量で２００ｍＪ／ｃｍ²照射して前記液晶性化合物を重合させて光学的異方性層を形成した。そして前記配向基板を剥離して目的の位相差板を得た。

得られた位相差板は白濁等がなく透明で光透過性に優れていた。これを分光エリプソメーター（日本分光社製、Ｍ−２２０型（商品名））により位相差測定した。図３にその結果を示す。図示の通り、本実施例の位相差板は左右非対称な位相差特性を示すことから、チルト角を持つ位相差板であることが分かった。なお、位相差測定の方法は、前記分光エリプソメーターの通常の使用方法によった。

以下のようにしてチルト角を持つ位相差板を製造した。すなわち、まず、下記化学式（２）で表される液晶性共重合化合物２０重量部をジクロロエタン８０重量部に溶かし、液晶性化合物溶液を得た。ただし、化学式（２）中、ｎおよび１００−ｎはそれぞれモノマーユニットの割合（モル％）を表し、０≦ｎ≦１００であり、本実施例の場合は、ｎは１８である。また、化学式（２）中、Ｒ¹は、本実施例では水素原子である。なお、この液晶性共重合化合物の重量平均分子量は５０００であった。

この溶液を前記塗工液Ａに代えて用いることと、紫外線を照射しないこと以外は実施例１と同様にして位相差板を製造した。得られた位相差板は白濁等がなく透明で光透過性に優れていた。さらに、これを実施例１と同様の方法で位相差測定したところ、左右非対称な位相差特性を示し、チルト角を持つ位相差板であることが分かった。

以下のようにして位相差板を製造した。すなわち、まず、アクリル系液晶性化合物（Vantico社製、ＣＢ４８３（商品名））をトルエンに溶かし、３０重量％濃度の液晶性化合物溶液を得た。次に、実施例１と同様にして透明基材を作製し、そのポリエステル層上に前記液晶性化合物溶液を塗布し、１２０℃で２分間加熱乾燥して液晶性化合物含有層を形成した。一方、ガラス板の片面に光配向膜形成用液（Vantico社製、ＬＰＰＦ３０１（商品名））を塗布し、１５０℃で１０分間加熱乾燥し、さらに斜め方向から偏光紫外線を照射して配向膜を形成し、液晶チルト配向能を有する配向基板を得た。そして、前記透明基材および前記配向基板を、前記液晶性化合物含有層と前記配向膜とが密着するように貼り合せ、その状態を保ったまま１２０℃で２分間加熱した。その後、室温環境下で放冷し、前記液晶性化合物含有層の温度が約４０℃となるまで冷却し、紫外線を積算光量で２００ｍＪ／ｃｍ²照射して前記液晶性化合物を重合させて光学的異方性層を形成した。そして前記配向基板を剥離して目的の位相差板を得た。

得られた位相差板は白濁等がなく透明で光透過性に優れていた。これを実施例１および２と同様の方法で位相差測定した。図４にその結果を示す。同図の通り、本実施例の位相差板は左右非対称な位相差特性を示すことから、チルト角を持つ位相差板であることが分かった。

（比較例１）
以下のようにして位相差板を製造した。すなわち、まず、ガラス板の片面に光配向膜形成用液（Vantico社製、ＬＰＰＦ３０１（商品名））を塗布し、１５０℃で１０分間加熱乾燥し、さらに斜め方向から偏光紫外線を照射して液晶チルト配向能を有する配向膜を形成し、透明基材を作成した。次に、液晶性化合物溶液を実施例３と同様にして調製し、これを前記配向膜上に塗布し、１２０℃で２分間乾燥させた。その後、室温環境下で放冷し、前記液晶性化合物含有層の温度が約４０℃となるまで冷却した。そして、窒素パージ雰囲気下で紫外線を積算光量で２００ｍＪ／ｃｍ²照射して前記液晶性化合物を重合させ、光学的異方性層を形成して目的の位相差板を得た。この位相差板はチルト角を持つ位相差板であった。

（比較例２）
紫外線照射を窒素パージ雰囲気下で行なう代わりに大気中で行なう以外は比較例１と同様にして位相差板を製造した。この位相差板はチルト角を持つ位相差板であった。

（硬度試験および碁盤目剥離試験）
実施例３、比較例１および比較例２の位相差板を用いて光学的異方性層の硬度試験および碁盤目剥離試験を行なった。硬度試験は、ＮＥＣ株式会社製の機器ＭＨＡ−４００（商品名）を用い、ＪＩＳ−Ｋ５４０１に則って行なった。碁盤目剥離試験は、粘着テープ（日東電工株式会社製、Ｎｏ．７２０（商品名））を各位相差板の光学的異方性層に密着させ、剥離させて、光学的異方性層の剥離状態を見ることにより行なった。

硬度試験の結果、液晶性化合物含有層に窒素パージ雰囲気下で紫外線照射した比較例１の位相差板では、光学的異方性層の押し込み硬度が０．５０ＧＰａであった。これは鉛筆硬度でＢに相当する。これに対し、大気中で紫外線照射した比較例２の位相差板では、光学的異方性層の押し込み硬度が０．２０ＧＰａ（鉛筆硬度で４Ｂに相当）と不十分であった。そして、実施例３の位相差板では、液晶性化合物含有層に対し窒素パージせず大気中で紫外線照射したにも関わらず、比較例１の位相差板と同様に光学的異方性層の押し込み硬度が０．５０ＧＰａであった。

碁盤目剥離試験では、実施例３の位相差板は光学的異方性層がほとんど剥離せず良好な結果を示したのに対し、比較例１および２では光学的異方性層の大部分が剥離してしまい、不十分な結果であった。すなわち、実施例３の位相差板は、配向膜上に光学的異方性層を形成した比較例１および２よりも透明基材と光学的異方性層との密着性が良好であった。

以上説明した通り、本発明によれば、薄型で外観欠点がなく高機能な位相差板を製造できる。本発明の製造方法は、液晶性化合物を含有する光学的異方性層を、配向膜や接着剤を介せず基材上に積層することができるため、位相差板の光学的機能および薄型化のために有利であり、さらに、ラビング処理した配向膜等が位相差板の中に残らないことにより、ラビング処理に起因する外観欠点がない。また、配向膜と前記光学的異方性層との密着性の弱さに起因する問題もない。いわゆるチルト角を持つ位相差板は光学補償において重要な部材の一つであるが、本発明によれば、液晶チルト配向能を有する配向基板を用いることにより上記のような利点と共に製造できる。さらに、本発明の製造方法で液晶性化合物を光重合させる場合、窒素パージ等を行なわなくても硬度や耐久性等が十分な位相差板が得やすいため、さらに位相差板の製造効率が向上するという利点もある。そして、いわゆるロールｔｏロールプロセスを応用すればより一層製造効率が向上する。本発明の製造方法により製造された位相差板は、各種光学素子や画像表示装置等に広く使用することができ、特に、液晶ディスプレイの薄型化等に大いに寄与することができる。

本発明の製造方法の一例を示す工程図である。 本発明の製造方法を実施するための装置の一例を示す模式図である。 実施例１の位相差板の位相差特性を示すグラフである。 実施例３の位相差板の位相差特性を示すグラフである。

符号の説明

１ 透明基材
２ａ 液晶性化合物含有層
２ｂ 溶融した液晶性化合物含有層
２ｃ 光学的異方性層
３ 配向基板
４ 位相差板
５〜１２ ローラー
１３ 透明基材供給ロール
１４ 液晶性化合物溶液塗布装置
１５ 乾燥装置
１６ 配向基板供給ロール
１７ 加熱装置
１８ 液晶配向固定化装置
１９ 配向基板巻き取り装置
２０ 位相差板巻き取り装置
２１ 透明基材
２２ 配向基板
２３ 位相差板

Claims (20)

1. 透明基材の上に光学的異方性層が形成された位相差板の製造方法であって、下記（１）〜（４）の工程を含むことを特徴とする製造方法。
   （１） 液晶配向能を有さない前記透明基材上に、液晶性化合物含有層を形成する工程。
   （２） 前記液晶性化合物含有層に、液晶チルト配向能を有する配向基板を接触させ、前記層の液晶性化合物を配向させる工程。
   （３） 前記層の液晶性化合物の前記配向状態を固定化して光学的異方性層を形成する工程。
   （４） 前記配向基板を除去する工程。
2. 前記透明基材の片面または両面が光学的に等方な層でコーティングされており、前記工程（１）において、前記光学的に等方な層の上に前記液晶性化合物含有層を形成する請求項１に記載の方法。
3. 前記液晶性化合物が、液晶プレポリマーおよび液晶モノマーの少なくとも一方を含み、前記工程（３）において、前記配向状態の固定化が、前記液晶性化合物を光重合する方法で実施される請求項１または２に記載の製造方法。
4. 前記液晶性化合物が、液晶ポリマーであり、前記工程（３）において、前記配向状態の固定化が、前記液晶性化合物含有層を、その液晶温度未満に冷却する方法で実施される請求項１または２に記載の製造方法。
5. 前記工程（１）において、前記透明基材上に前記液晶性化合物含有層を形成する方法が、前記液晶性化合物の溶液を前記透明基材に塗布し乾燥させる方法か、または、前記液晶性化合物の溶融液を前記透明基材に塗布する方法である請求項１から４のいずれかに記載の製造方法。
6. 前記工程（２）において、前記液晶性化合物含有層を、その液晶温度以上に加熱し、この状態で前記配向基板を接触させるか、または、前記液晶性化合物含有層を、前記配向基板に接触させ、この状態で前記液晶温度以上に加熱する請求項１から５のいずれかに記載の製造方法。
7. 前記透明基材が、光学的異方性を有する請求項１から６のいずれかに記載の製造方法。
8. 前記配向基板が、斜方蒸着膜、光配向膜またはラビング膜を含む配向基板である請求項１から７のいずれかに記載の製造方法。
9. 前記配向基板が、長鎖アルキルポリイミドまたはポリシロキサンを含む配向基板である請求項１から８のいずれかに記載の製造方法。
10. 前記透明基材が帯状の透明基材であり、これを連続的に送出しながら前記工程（１）〜（４）を連続的に行なう請求項１から９のいずれかに記載の製造方法。
11. 前記配向基板が帯状の配向基板であり、これを連続的に送出しながら前記工程（２）〜（４）を連続的に行なう請求項１から１０のいずれかに記載の製造方法。
12. 前記透明基材および前記配向基板の少なくとも一方を、ローラーを用いて送出する請求項１０または１１に記載の製造方法。
13. 前記位相差板を巻き取る工程（５）をさらに含む請求項１０から１２のいずれかに記載の製造方法。
14. 請求項１から１３のいずれかに記載の製造方法により製造された位相差板。
15. 請求項１４に記載の位相差板と、偏光子とを含む光学素子。
16. さらに、透明保護フィルムを含み、前記透明保護フィルムが、前記位相差板と前記偏光子との間に配置されている請求項１５に記載の光学素子。
17. さらに接着層を含み、前記光学素子を構成する構成要素の全部または一部が前記接着層を介して積層されている請求項１５または１６に記載の光学素子。
18. 請求項１４に記載の位相差板または請求項１５から１７のいずれかに記載の光学素子が液晶セルの片側または両側に配置された液晶パネル。
19. 請求項１４に記載の位相差板または請求項１５から１７のいずれかに記載の光学素子を含む画像表示装置。
20. 請求項１４に記載の位相差板、請求項１５から１７のいずれかに記載の光学素子、または請求項１８に記載の液晶パネルを含む液晶表示装置。
    
    

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