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JP6078938B2 - 光学フィルム、偏光板、液晶パネルおよび画像表示装置 - Google Patents

光学フィルム、偏光板、液晶パネルおよび画像表示装置 Download PDF

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Description

本発明は、光学フィルム、偏光板、液晶パネルおよび画像表示装置に関する。
液晶ディスプレイ(LCD)、陰極線管表示装置(CRT)、プラズマディスプレイ(PDP)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(ELD)、フィールドエミッションディスプレイ(FED)等の画像表示装置における画像表示面には、通常、外光の写り込みを抑制するための反射防止フィルムや防眩フィルムが設けられている。
反射防止フィルムは、主に、光透過性基材と、光透過性基材上に設けられたハードコート層と、ハードコート層上に設けられた低屈折率層とを備えている。反射防止フィルムは、低屈折率層の表面で反射する光と、低屈折率層とハードコート層との界面で反射する光とを打消し合わせることによって、反射光自体を低減させるものである。
しかしながら、このような反射防止フィルムにおいては、光透過性基材とハードコート層との屈折率差に起因して、光透過性基材とハードコート層との界面で反射する光と、低屈折率層とハードコート層との界面で反射する光とが干渉して、干渉縞と呼ばれる虹色状のムラ模様が発生してしまうという問題がある。
このような問題に対し、ハードコート層を光透過性基材上に形成する際に、光透過性基材の上部にハードコート層用組成物の成分を浸透させ、光透過性基材におけるハードコート層との界面付近に、光透過性基材の成分とハードコート層の成分が混在した混在領域を形成し、混在領域により光透過性基材とハードコート層との屈折率差を緩和して、干渉縞の発生を防止できるという技術が開発されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、反射防止フィルムにおいては、ハードコート層の表面は平坦となっているので、干渉縞の発生を防止するためには充分な厚さの混在領域を形成する必要がある。また、充分な厚さの混在領域を形成した場合には、混在領域は比較的柔らかいため、混在領域上のハードコート層を厚くしなければ、反射防止フィルムにおいて所望の硬度が得られないおそれがある。したがって、光透過性基材上にハードコート層用組成物を厚く塗布する必要があり、製造コストが高くなるという問題がある。
一方、防眩フィルムは、光透過性基材と、光透過性基材上に設けられた、表面に凹凸を有する防眩性ハードコート層とを備えている(例えば、特許文献2参照)。防眩フィルムによれば、防眩性ハードコート層の表面の凹凸により外光を拡散反射させることができる。
防眩フィルムにおいては、防眩性ハードコート層の表面の凹凸により、干渉縞を不可視化できるため、混在領域の厚みや防眩性ハードコート層の厚みを反射防止フィルムの混在領域やハードコート層よりも薄くすることができる。
現在、反射防止フィルムのような表面光沢感を有する光学フィルムのニーズが高まっている。しかしながら、反射防止フィルムにおいては上記したように製造コストが高いという問題がある。また、防眩フィルムにおいては防眩性が得られる程度の凹凸を表面に形成しているので、白濁感があり、このため表面光沢感が得られず、反射防止フィルムの代替品とはならないというのが現状である。
特開2003−131007号公報 特開2011−81118号公報
本発明は、上記課題を解決するためになされたものである。すなわち、干渉縞を不可視化でき、白濁感を低減でき、かつ製造コストを低減できる光学フィルム、偏光板、液晶パネル、および画像表示装置を提供することを目的とする。
本発明の一の態様によれば、光透過性基材と、前記光透過性基材上に設けられた機能層とを備える光学フィルムであって、前記機能層が、前記光学フィルムの表面をなす凹凸面を有し、前記光学フィルムのフィルム面の法線方向に沿った断面における前記フィルム面に対する前記凹凸面の傾斜角度を表面角度とすると、前記凹凸面において、前記表面角度が0.05°以上となっている領域の割合が50%以上であり、かつ前記凹凸面における粗さ曲線の二乗平均平方根傾斜RΔqが0.003以下であることを特徴とする、光学フィルムが提供される。
本発明の他の態様によれば、上記の光学フィルムと、前記光学フィルムの前記光透過性基材における前記機能層が形成されている面とは反対側の面に形成された偏光素子とを備えることを特徴とする、偏光板が提供される。
本発明の他の態様によれば、上記の光学フィルム、または上記の偏光板を備える、液晶表示パネルが提供される。
本発明の他の態様によれば、上記の光学フィルム、または上記の偏光板を備える、画像表示装置が提供される。
本発明の一の態様の光学フィルム、および他の態様の偏光板、液晶パネル、および画像表示装置によれば、機能層の凹凸面においては、表面角度0.05°以上の領域の割合が50%以上となっており、かつ粗さ曲線の二乗平均平方根傾斜RΔqが0.003以下となっているので、干渉縞を不可視化でき、白濁感を低減でき、かつ製造コストの低減できる。
第1の実施形態に係る光学フィルムの概略構成図である。 凹凸面の表面角度が0.05°である場合において、赤色光明線がどの程度のピッチで発生するかを説明するための図である。 第1の実施形態に係る偏光板の概略構成図である。 第1の実施形態に係る液晶パネルの概略構成図である。 第1の実施形態に係る画像表示装置の一例である液晶ディスプレイの概略構成図である。 第2の実施形態に係る光学フィルムの概略構成図である。
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態に係る光学フィルムについて、図面を参照しながら説明する。図1は本実施形態に係る光学フィルムの概略構成図であり、図2は凹凸面の表面角度が0.05°である場合において、赤色光明線がどの程度のピッチで発生するかを説明するための図である。
≪光学フィルム≫
図1に示されるように、光学フィルム10は、少なくとも、光透過性基材11と、光透過性基材11上に設けられた機能層12とを備えている。光透過性基材11における機能層12の界面付近には、図1に示されるように光透過性基材1と機能層12の後述するバインダ樹脂の成分とが混在した混在領域11Aが形成されていることが好ましい。なお、本明細書において、「シート」、「フィルム」、「板」等の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。したがって、例えば、「シート」はフィルムや板とも呼ばれ得るような部材も含む概念である。一具体例として、「光学フィルム」には、「光学シート」や「光学板」等と呼ばれる部材も含まれる。
<光透過性基材>
光透過性基材11としては、光透過性を有すれば特に限定されないが、例えば、セルロースアシレート基材、シクロオレフィンポリマー基材、ポリカーボネート基材、アクリレート系ポリマー基材、ポリエステル基材、またはガラス基材が挙げられる。
セルロースアシレート基材としては、例えば、セルローストリアセテート基材、セルロースジアセテート基材が挙げられる。シクロオレフィンポリマー基材としては、例えばノルボルネン系モノマーおよび単環シクロオレフィンモノマー等の重合体からなる基材が挙げられる。
ポリカーボネート基材としては、例えば、ビスフェノール類(ビスフェノールA等)をベースとする芳香族ポリカーボネート基材、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート等の脂肪族ポリカーボネート基材等が挙げられる。
アクリレート系ポリマー基材としては、例えば、ポリ(メタ)アクリル酸メチル基材、ポリ(メタ)アクリル酸エチル基材、(メタ)アクリル酸メチル−(メタ)アクリル酸ブチル共重合体基材等が挙げられる。
ポリエステル基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートの少なくとも1種を構成成分とする基材等が挙げられる。
ガラス基材としては、例えば、ソーダライムシリカガラス、ホウ珪酸塩ガラス、無アルカリガラス等のガラス基材が挙げられる。
これらの中でも、光透過性に優れていることからセルロースアシレート基材が好ましく、さらにセルロースアシレート基材の中でもトリアセチルセルロース基材(TAC基材)が好ましい。トリアセチルセルロース基材は、可視光域380〜780nmにおいて、平均光透過率を50%以上とすることが可能な光透過性基材である。トリアセチルセルロース基材の平均光透過率は70%以上、更に85%以上であることが好ましい。
なお、トリアセチルセルロース基材としては、純粋なトリアセチルセルロース以外に、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレートの如くセルロースとエステルを形成する脂肪酸として酢酸以外の成分も併用した物であってもよい。また、これらトリアセチルセルロースには、必要に応じて、ジアセチルセルロース等の他のセルロース低級脂肪酸エステル、或いは可塑剤、紫外線吸收剤、易滑剤等の各種添加剤が添加されていてもよい。
光透過性基材11の厚みは、特に限定されないが、通常、20〜1000μm程度であり、耐久性やハンドリング性等を考慮すると、25〜80μmがより好ましい。
<混在領域>
混在領域11Aの厚みは、0.01μm以上1μm以下であることが好ましい。本実施形態においては、機能層12の後述する凹凸面12Aによって十分に干渉縞を不可視化することができるので、混在領域11Aの厚みがこのように薄い場合であっても、干渉縞を不可視化することができる。なお、従来の反射防止フィルムで形成される混在領域の厚みは、3μm以上であるので、混在領域11Aの厚みは従来の反射防止フィルムで形成される混在領域に比べて十分に薄いと言える。また、混在領域11Aを形成することにより、光透過性基材11と機能層12との密着性をより向上させることができる。なお、上記したように、機能層12の凹凸面12Aによって十分に干渉縞を不可視化することができるので、光学フィルム10にこのような混在領域11Aを形成しなくともよい。このように混在領域を形成しない場合であっても、干渉縞を不可視化することができるので、例えば、シクロオレフィン基材やポリエステル基材等の混在領域の形成が困難な基材であっても、光透過性基材として用いることができる。
<機能層>
機能層は、光学フィルムにおいて、何らかの機能を発揮することを意図された層であり、具体的には、例えば、ハードコート性、反射防止性、帯電防止性、または防汚性等の機能を発揮する層が挙げられる。機能層は、単層のみならず、2層以上積層されたものであってもよい。本実施形態の機能層12は、ハードコート層として機能するものである。ここで、「ハードコート層」とは、光学フィルムの耐擦傷性を向上させるための層であり、具体的には、JIS K5600−5−4(1999)で規定される鉛筆硬度試験(4.9N荷重)で「H」以上の硬度を有するものである。本実施形態の機能層12は単層であり、かつハードコート層として機能するものであるが、例えば、機能層は、ハードコート層と、ハードコート層と光透過性基材との間に設けられた他の機能層とから構成されていてもよい。この場合、光学フィルムの表面(機能層の凹凸面)は、ハードコート層の表面となる。また、機能層は、表面に凹凸を有する第1のハードコート層と、第1のハードコート層上に設けられ、かつ第1のハードコート層の表面の凹凸を調整するための第2のハードコート層とから構成されていてもよく、また第2の実施形態で示すように表面に凹凸を有するハードコート層と、ハードコート層上に設けられ、かつハードコート層よりも屈折率が低い低屈折率を有する低屈折率層とから構成されていてもよい。この場合、光学フィルムの表面(機能層の凹凸面)は、第2のハードコート層または低屈折率層の表面となる。
機能層12は、光学フィルム10の表面をなす凹凸面12Aを有している。具体的には、光学フィルム10のフィルム面の法線方向Nに沿った断面におけるフィルム面に対する凹凸面の傾斜角度を表面角度とすると、凹凸面12Aにおいては、表面角度が0.05°以上となっている領域が50%以上存在する。ここで、「フィルム面」とは、対象となる光学フィルムを全体的かつ大局的に見た場合におけるその平面方向と一致する面のことをいうものとする。また、「表面角度」は絶対値である。
表面角度が0.05°以上となっている領域の割合の下限は、55%以上であることが好ましく、60%以上であることがより好ましい。また、表面角度が0.05°以上となっている領域の割合の上限は、95%以下であることが好ましく、90%以下であることがより好ましい。
表面角度が0.05°以上の領域の割合で凹凸面を規定したのは、表面角度が0.05°以上の領域であれば、以下の理由から、人間の目には、干渉縞は観察されない、すなわち干渉縞を不可視化できるからである。ただし、本発明は、以下の理論に拘束されるものではない。
図2に示されるように、例えば、光透過性基材100上に形成されたハードコート層101の表面における表面角度が0.05°である領域101Aにおいて、領域101Aの表面で反射される赤色光102、103と、領域101Aと光透過性基材101との界面で反射される赤色光104、105とが強め合うように干渉して、赤色光の明線R1、R2(以下、赤色光の明線を「赤色明線」と称する。)が発生したと仮定すると、隣り合う赤色明線R1、R2の間隔は距離Aとなる。以下、図2に示される、距離Aを底辺とし、距離Bと高さとする三角形から、距離Aを求める。
まず、この三角形においては、下記式(1)が成り立つ。
B/A=tan0.05°=0.00087 …(1)
式(1)中の距離Bは光学距離ではなく、実際の距離である。
また、赤色光104と赤色光105との光路差をbとし、ハードコート層101の屈折率をnとすると、距離Bは、下記式(2)で表すことができる。
B=b/2n …(2)
ここで、赤色明線R1と赤色明線R2は隣り合い、しかも赤色光104は赤色光102と、赤色光105は赤色光103と強め合うように干渉しているので、赤色光の一波長を780nmとすると、光路差bは、赤色光の一波長分、すなわち780nmとなる。また、ハードコート層の屈折率は通常1.5程度であるので、屈折率nを1.5とすると、距離Bは式(2)から、260nmとなる。
そして、式(1)のBに260nmを代入して、距離Aを算出すると、距離Aは299μmとなる。
したがって、表面角度が0.05°の領域において、赤色明線が生じたとすると、299μmのピッチで赤色明線が生じることとなる。また、青色光や緑色光は赤色光よりも波長が短いので、表面角度が0.05°の領域においては、青色光や緑色光の明線は299μmよりも短いピッチで生じるものと考えられる。
一方、明暗が矩形状に変化する場合には、視力1の人間の目の分解能は1分であるから、明視距離を25cmとした場合、人間は約70μmのピッチの明暗縞を検知することができる。しかしながら、明暗が矩形ではなく、グラデーションをもって変化する場合には、人間が検知できる感度は数倍から数十倍にも低下することが知られている。干渉縞はグラデーションをもって変化するものであるので、干渉縞(明線)のピッチが300μmであっても、干渉縞は人間の目には認識できないものと考えられる。したがって、人間の目にはピッチが最も長い赤色光の明線が認識できないので、青色光や緑色光の干渉縞も認識できない。その結果、0.05°以上の表面角度は、干渉縞を人間の目に認識させない角度であると言える。
表面角度は、機能層の凹凸面の表面形状を測定することにより得られる。表面形状を測定する装置としては、接触式表面粗さ計や非接触式の表面粗さ計(例えば、干渉顕微鏡、共焦点顕微鏡、原子間力顕微鏡等)が挙げられる。これらの中でも、測定の簡便性から干渉顕微鏡が好ましい。このような干渉顕微鏡としては、Zygo社製の「New View」シリーズ等が挙げられる。
干渉顕微鏡を用いて、表面角度が0.05°以上となる領域の割合を算出するには、例えば、凹凸面の全面に渡る各点の傾斜Δiを求め、傾斜Δiを下記式(3)により表面角度θに換算して、そこから、表面角度θの絶対値が0.05°以上となる領域の割合を算出する。なお、傾斜Δiは、下記式(5)で算出される局部傾斜dZi/dXiと同じものであるので、下記式(5)から求めることができる。
θ=tan−1Δi …(3)
凹凸面の表面形状の測定においては、人間の目の分解能以下の範囲での凹凸の形成が必要であることから、300μmのカットオフ値による高域フィルタでうねり成分を除いた凹凸形状から表面角度を算出することが好ましい。
表面角度を求める際は、サンプリング間隔の影響を大きく受けることが知られている。本発明においては、サンプリング間隔は1μm以上4μm以下であることが好ましい。サンプリング間隔が小さすぎると、ノイズ上の凹凸の高周波成分を拾ってしまい、表面角度が過剰に大きく見積もられるおそれがあるからであり、サンプリング間隔が大きすぎると、表面角度を正確に見積もることができなくなるおそれがあるからである。測定面積は広い方が好ましく、少なくとも500μm×500μm以上、より好ましくは2mm×2mm以上の領域で測定されるのがよい。
また、機能層12の凹凸面12Aにおいては、粗さ曲線の二乗平均平方根傾斜RΔqが0.003以下となっている。粗さ曲線の二乗平均平方根傾斜RΔqは、JIS−B0601:2001において、局部傾斜dZi/dXiの二乗平均平方根として定義されており、下記式(4)で表される。
Figure 0006078938
式中、nは全測定点であり、dZ/dXはi番目の局部傾斜である。測定面の各点における局部傾斜は例えば下記式(5)により求められる。
Figure 0006078938
式中、測定面の一つ方向をX方向としたとき、Xはi番目のX方向の位置であり、Zはi番目の高さであり、ΔXはサンプリング間隔である。
RΔqの下限は、0.0005以上であることが好ましく、0.001以上であることがより好ましい。また、RΔqの上限は、0.0025以下であることが好ましく、0.002以下であることがより好ましい。
凹凸面12AをRΔqで規定する理由は、RΔqを用いることによって光学フィルム10の白濁感を評価できるからである。すなわち、RΔqは、微小領域における傾斜の平均値であることから、表面を構成する成分に急激な傾斜が含まれると、表面散乱が大きくなるため、白濁感が増大し、表面光沢感が失われる。なお、RΔqと類似する凹凸面の表面形状を表すパラメータとして平均傾斜角θaがあるが、RΔqは微小領域の傾斜を2乗平均しているので、より大きな角度成分が強調される。したがって、RΔqは、白濁感に対してθaよりも感度が高いと言える。
二乗平均平方根傾斜RΔqは、表面角度と同様に、凹凸面12Aの表面形状を測定することにより得られる。表面形状を測定する装置としては、接触式表面粗さ計や非接触式の表面粗さ計(例えば、干渉顕微鏡、共焦点顕微鏡、原子間力顕微鏡等)が挙げられる。これらの中でも、測定の簡便性から干渉顕微鏡が好ましい。このような干渉顕微鏡としては、Zygo社製の「New View」シリーズ等が挙げられる。
本実施形態のように機能層12がハードコート層である場合、ハードコート層の厚みは2.0μm以上7.0μm以下であることが好ましい。ハードコート層の厚みがこの範囲内であれば、所望の硬度を得ることができる。また、ハードコート層の薄膜化を図ることができる一方で、ハードコート層の割れやカールの発生を抑制できる。ハードコート層の厚みは、断面顕微鏡観察により測定することができる。ハードコート層の厚みの下限は3μm以上であることがより好ましく、上限は5μm以下であることがより好ましい。
本発明においては、機能層の凹凸面において、表面角度0.05°以上の領域の割合が50%以上(要件1)となっており、かつ粗さ曲線の二乗平均平方根傾斜RΔqが0.003以下(要件2)となっていれば、光学フィルムにおいて、干渉縞を不可視化でき、白濁感を低減でき、かつ製造コストを低減できる。したがって、機能層の凹凸面が上記要件1、2を満たすように材料を適宜選択すれば、機能層を構成する材料は特に限定されない。なお、以下、上記要件1、2を満たす凹凸面を、「特異な凹凸面」と称する。
特異な凹凸面12Aを有する機能層12は、例えば、(1)微粒子および重合後バインダ樹脂となる光重合性化合物を含む機能層用樹脂組成物を光透過性基材に塗布する方法、(2)機能層用組成物を光透過性基材に塗布し、その後表面に凹凸面の逆形状の溝を有する型を機能層用組成物に型押する方法、または(3)上記特異な凹凸面に対応する凹凸形状を表面に有する円盤状粒子を分散させた機能層用樹脂組成物を、透明基材に塗布して、円盤状粒子を機能層の表面に配列する方法等によって、形成することが可能である。これらの中でも、製造が容易であることから、(1)の方法が好ましい。
上記(1)の方法においては、光重合性化合物が重合(架橋)して、バインダ樹脂となる際に、微粒子が存在しない部分においては、光重合性化合物が硬化収縮を起こすため全体的に収縮する。これに対し、微粒子が存在する部分においては、微粒子は硬化収縮を起こさないため、微粒子の上下に存在する光重合性化合物のみ硬化収縮を起こす。これにより、微粒子が存在する部分は微粒子が存在しない部分に比べて機能層の膜厚が厚くなるので、機能層の表面が凹凸形状となる。したがって、微粒子の種類や粒径および光重合性化合物の種類を適宜選択し、塗膜形成条件を調整することにより、特異な凹凸面12Aを有する機能層12を形成することができる。
以下、ハードコート層としての機能層12が、微粒子およびバインダ樹脂を含んでいる例について説明する。例えば、このような微粒子およびバインダ樹脂を含む機能層12は、上記(1)の方法で形成することができる。
(微粒子)
微粒子は、無機微粒子または有機微粒子のいずれであってもよいが、これらの中でも、例えば、シリカ(SiO)微粒子、アルミナ微粒子、チタニア微粒子、酸化スズ微粒子、アンチモンドープ酸化スズ(略称;ATO)微粒子、酸化亜鉛微粒子等の無機酸化物微粒子が好ましい。無機酸化物微粒子は、機能層中で凝集体を形成することが可能となり、この凝集体の凝集度合により特異な凹凸面12Aを形成することが可能となる。
有機微粒子としては、例えば、プラスチックビーズを挙げることができる。プラスチックビーズとしては、具体例としては、ポリスチレンビーズ、メラミン樹脂ビーズ、アクリルビーズ、アクリル−スチレンビーズ、シリコーンビーズ、ベンゾグアナミンビーズ、ベンゾグアナミン・ホルムアルデヒド縮合ビーズ、ポリカーボネートビーズ、ポリエチレンビーズ等が挙げられる。
有機微粒子は、上述した硬化収縮において、微粒子が有する硬化収縮に対する抵抗力を適度に調整されていることが好ましい。この収縮に対する抵抗力を調整するには、事前に、三次元架橋の程度を変えて作成した、硬さの異なる有機微粒子を含む光学フィルムを複数作成し、光学フィルムの凹凸面を評価することによって、特異な凹凸面となるに適した架橋度合いを選定しておくことが好ましい。
微粒子として無機酸化物粒子を用いる場合、無機酸化物粒子は表面処理が施されていることが好ましい。無機酸化物微粒子に表面処理を施すことにより、微粒子の機能層12中での分布を好適に制御することができ、また微粒子自体の耐薬品性および耐鹸化性の向上を図ることもできる。
表面処理としては、微粒子の表面を疎水性にする疎水化処理が好ましい。このような疎水化処理は、微粒子の表面にシラン類やシラザン類等の表面処理剤を化学的に反応させることにより、得ることができる。具体的な表面処理剤としては、例えば、ジメチルジクロロシランやシリコーンオイル、ヘキサメチルジシラザン、オクチルシラン、ヘキサデシルシラン、アミノシラン、メタクリルシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、ポリジメチルシロキサン等が挙げられる。微粒子が無機酸化物微粒子の場合、無機酸化物微粒子の表面には水酸基が存在しているが、上記のような疎水化処理を施すことにより、無機酸化物微粒子の表面に存在する水酸基が少なくなり、無機酸化物微粒子のBET法により測定される比表面積が小さくなるとともに、無機酸化物微粒子が過度に凝集することを抑制でき、特異な凹凸面を有する機能層を形成することができる。
微粒子として無機酸化物粒子を用いる場合、無機酸化物微粒子は非晶質であることが好ましい。これは、無機酸化物粒子が結晶性である場合、その結晶構造中に含まれる格子欠陥により、無機酸化物微粒子のルイス酸塩が強くなってしまい、無機酸化物微粒子の過度の凝集を制御できなくなるおそれがあるからである。
微粒子として無機酸化物粒子を用いる場合、無機酸化物微粒子は機能層12中において凝集体を形成していることが好ましい。この無機酸化物微粒子の凝集体は、機能層12中においては、無機酸化物微粒子が三次元的に連なった構造を有していることが好ましい。無機酸化物微粒子が三次元的に連なった構造としては、例えば籠状や糸毬状が挙げられる。無機酸化物微粒子が三次元的に連なった構造を有する凝集体は、硬化後バインダ樹脂となる光重合性化合物の硬化収縮の際に、容易に、かつ、均一性を持って潰れる。これにより、凹凸面を非常に滑らかな面とすることができるので、結果として急峻な斜面を有する凹凸面とはならず、特異な凹凸面を有する機能層を形成することができる。なお、上述したように有機微粒子を用いた場合であっても、架橋度を適度に調整すれば、特異な凹凸面を有する機能層を形成することができる。
機能層12に対する微粒子の含有量は特に限定されないが、0.1質量%以上5.0質量%以下であることが好ましい。微粒子の含有量が0.1質量%以上となっているので、特異な凹凸面をより確実に形成することができ、また微粒子の含有量が5.0質量%以下となっているので、凝集体が過度に生じることもなく、内部拡散および/または機能層の表面に大きな凹凸が生じることを抑制でき、これにより白濁感を抑制できる。微粒子の含有量の下限は0.5質量%以上であることがより好ましく、微粒子の含有量の上限は3.0質量%以下であることがより好ましい。
微粒子は、単粒子状態での形状が球状であることが好ましい。微粒子の単粒子がこのような球状であることにより、光学フィルムを画像表示装置の画像表示面に配置したときに、コントラストに優れた画像を得ることができる。ここで、「球状」とは、例えば、真球状、楕円球状等が含まれるが、いわゆる不定形のものは含まれない意味である。
微粒子として無機酸化物微粒子を用いる場合、無機酸化物微粒子の平均一次粒径は、1nm以上100nm以下であることが好ましい。微粒子の平均一次粒径が1nm以上となっているので、特異な凹凸面を有する機能層をより容易に形成することができ、また平均一次粒径が100nm以下となっているので、微粒子による光の拡散を抑制でき、優れた暗室コントラストを得ることができる。微粒子の平均一次粒径の下限は5nm以上であることがより好ましく、微粒子の平均一次粒径の上限は50nm以下であることがより好ましい。なお、微粒子の平均一次粒径は、断面電子顕微鏡(TEM、STEM等の透過型で倍率が5万倍以上のものが好ましい)の画像から、画像処理ソフトウェアを用いて測定される値である。
微粒子として有機微粒子を用いる場合、有機微粒子は、屈折率の異なる樹脂の共重合比率を変えることでバインダ樹脂との屈折率差を小さく、例えば、0.01未満とすることが容易にできるので、微粒子による光の拡散を抑制できる。そのため、平均一次粒径は8.0μm未満、好ましくは5.0μm以下であれば良い。
微粒子として無機酸化物微粒子を用いる場合、無機酸化物微粒子の凝集体の平均粒子径は、100nm以上2.0μm以下であることが好ましい。100nm以上であれば、容易に特異な凹凸面を形成することができ、また2.0μm以下であれば、微粒子の凝集体による光の拡散を抑制でき、暗室コントラストに優れた光学フィルムの画像像表示装置を得ることができる。微粒子の凝集体の平均粒子径は、下限が200nm以上であることが好ましく、上限が1.5μm以下であることが好ましい。
無機酸化物微粒子の凝集体の平均粒子径は、断面電子顕微鏡による観察(1万〜2万倍程度)から無機酸化物微粒子の凝集体が多く含まれる5μm四方の領域を選び、その領域中の無機酸化物微粒子の凝集体の粒子径を測定し、上位10個の無機酸化物微粒子の凝集体の粒子径を平均したものである。なお、上記「無機酸化物微粒子の凝集体の粒子径」は、無機酸化物微粒子の凝集体の断面を任意の平行な2本の直線で挟んだとき、この2本の直線間距離が最大となるような2本の直線の組み合わせにおける直線間距離として測定される。また、無機酸化物微粒子の凝集体の粒子径は、画像解析ソフトを用いて算出してもよい。
微粒子としてシリカ粒子を用いる場合、シリカ粒子の中でも、容易に特異な凹凸面を有する機能層を形成することができる観点から、フュームドシリカ微粒子が好ましい。フュームドシリカとは、乾式法で作製された200nm以下の粒径を有する非晶質のシリカであり、ケイ素を含む揮発性化合物を気相で反応させることにより得ることができる。具体的には、例えば、四塩化ケイ素(SiCl)等のケイ素化合物を酸素と水素の炎中で加水分解して生成されたもの等が挙げられる。フュームドシリカ微粒子の市販品としては、日本アエロジル株式会社製のAEROSIL R805等が挙げられる。
フュームドシリカ微粒子には、親水性を示すものと、疎水性を示すものがあるが、これらの中でも、水分吸収量が少なくなり、機能層用組成物中に分散し易くなる観点から、疎水性を示すものが好ましい。疎水性のフュームドシリカは、フュームドシリカ微粒子の表面に存在するシラノール基に上記のような表面処理剤を化学的に反応させることにより得ることができる。上記のような凝集体を容易に得るという観点からは、フュームドシリカはオクチルシラン処理されていることが最も好ましい。
フュームドシリカ微粒子は凝集体を形成するが、フュームドシリカ微粒子の凝集体は、機能層用組成物中においては、稠密な凝集体ではなく、籠状または糸毬状のような十分疎である凝集体を形成する。このため、フュームドシリカ微粒子の凝集体は硬化後バインダ樹脂となる光重合性化合物の硬化収縮の際に、容易に、かつ、均一性を持って潰れる。これにより、特異な凹凸面を有する機能層を形成することができる。
(バインダ樹脂)
バインダ樹脂は、光照射により光重合性化合物を重合(架橋)させて得られたものである。光重合性化合物は、光重合性官能基を少なくとも1つ有するものである。本明細書における、「光重合性官能基」とは、光照射により重合反応し得る官能基である。光重合性官能基としては、例えば、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基等のエチレン性二重結合が挙げられる。なお、「(メタ)アクリロイル基」とは、「アクリロイル基」および「メタクリロイル基」の両方を含む意味である。また、光重合性化合物を重合する際に照射される光としては、可視光線、並びに紫外線、X線、電子線、α線、β線、およびγ線のような電離放射線が挙げられる。
光重合性化合物としては、光重合性モノマー、光重合性オリゴマー、または光重合性ポリマーが挙げられ、これらを適宜調整して、用いることができる。光重合性化合物としては、光重合性モノマーと、光重合性オリゴマーまたは光重合性ポリマーとの組み合わせが好ましい。
光重合性モノマー
光重合性モノマーは、重量平均分子量が1000未満のものである。光重合性モノマーとしては、光重合性官能基を2つ(すなわち、2官能)以上有する多官能モノマーが好ましい。
2官能以上のモノマーとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、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、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリペンタエリスリトールオクタ(メタ)アクリレート、テトラペンタエリスリトールデカ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸ジ(メタ)アクリレート、ポリエステルトリ(メタ)アクリレート、ポリエステルジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールジ(メタ)アクリレート、ジグリセリンテトラ(メタ)アクリレート、アダマンチルジ(メタ)アクリレート、イソボロニルジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタンジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレートや、これらをPO、EO等で変性したものが挙げられる。
これらの中でも硬度が高い機能層を得る観点から、ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)、ペンタエリスリトールテトラアクリレート(PETTA)、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(DPPA)等が好ましい。
光重合性オリゴマー
光重合性オリゴマーは、重量平均分子量が1000以上10000未満のものである。光重合性オリゴマーとしては、2官能以上の多官能オリゴマーが好ましい。多官能オリゴマーとしては、ポリエステル(メタ)アクリレート、 ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル−ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、ポリオール(メタ)アクリレート、メラミン(メタ)アクリレート、イソシアヌレート(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
光重合性ポリマー
光重合性ポリマーは、重量平均分子量が10000以上のものであり、重量平均分子量としては10000以上80000以下が好ましく、10000以上40000以下がより好ましい。重量平均分子量が80000を超える場合は、粘度が高いため塗工適性が低下してしまい、得られる光学積層体の外観が悪化するおそれがある。上記多官能ポリマーとしては、ウレタン(メタ)アクリレート、イソシアヌレート(メタ)アクリレート、ポリエステル−ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
(その他の成分)
機能層12には、その他、必要に応じて、溶剤乾燥型樹脂(熱可塑性樹脂等、塗工時に固形分を調整するために添加した溶剤を乾燥させるだけで、被膜となるような樹脂)、熱硬化性樹脂が添加されていてもよい。
溶剤乾燥型樹脂を添加した場合、機能層12を形成する際に、塗液の塗布面の被膜欠陥を有効に防止することができる。溶剤乾燥型樹脂としては特に限定されず、一般に、熱可塑性樹脂を使用することができる。熱可塑性樹脂としては、例えば、スチレン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、ハロゲン含有樹脂、脂環式オレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、セルロース誘導体、シリコーン系樹脂及びゴム又はエラストマー等を挙げることができる。
熱可塑性樹脂は、非結晶性で、かつ有機溶媒(特に複数のポリマーや硬化性化合物を溶解可能な共通溶媒)に可溶であることが好ましい。特に、透明性や耐候性という観点から、スチレン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、脂環式オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、セルロース誘導体(セルロースエステル類等)等が好ましい。
機能層12に添加される熱硬化性樹脂としては、特に限定されず、例えば、フェノール樹脂、尿素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アミノアルキッド樹脂、メラミン−尿素共縮合樹脂、ケイ素樹脂、ポリシロキサン樹脂等を挙げることができる。
≪光学フィルムの製造方法≫
上記のような光学フィルム10の製造方法をより詳細に説明する。なお、以下の説明は、上記(1)の方法によって、機能層12を形成するものである。
まず、光透過性基材11の表面に、機能層用組成物を塗布する。機能層用組成物を塗布する方法としては、スピンコート、ディップ法、スプレー法、スライドコート法、バーコート法、ロールコート法、グラビアコート法、ダイコート法等の公知の塗布方法が挙げられる。
<機能層用組成物>
機能層用組成物は、少なくとも、微粒子、光重合性化合物を含むものである。その他、必要に応じて、機能層用組成物に、上記熱可塑性樹脂、上記熱硬化性樹脂、溶剤、重合開始剤を添加してもよい。さらに、機能層用組成物には、機能層の硬度を高くする、硬化収縮を抑える、屈折率を制御する等の目的に応じて、従来公知の分散剤、界面活性剤、帯電防止剤、シランカップリング剤、増粘剤、着色防止剤、着色剤(顔料、染料)、消泡剤、レベリング剤、難燃剤、紫外線吸収剤、接着付与剤、重合禁止剤、酸化防止剤、表面改質剤、易滑剤等を添加していてもよい。
(溶剤)
溶剤としては、例えば、アルコール(例、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、s−ブタノール、t−ブタノール、ベンジルアルコール、PGME、エチレングリコール)、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、ジアセトンアルコール、シクロヘプタノン、ジエチルケトン等)、エーテル類(1,4−ジオキサン、ジオキソラン、ジイソプロピルエーテルジオキサン、テトラヒドロフラン等)、脂肪族炭化水素類(ヘキサン等)、脂環式炭化水素類(シクロヘキサン等)、芳香族炭化水素類(トルエン、キシレン等)、ハロゲン化炭素類(ジクロロメタン、ジクロロエタン等)、エステル類(蟻酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、乳酸エチル等)、セロソルブ類(メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等)、セロソルブアセテート類、スルホキシド類(ジメチルスルホキシド等)、アミド類(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等)等が例示でき、これらの混合物であってもよい。
図1に示されるように、光透過性基材11における機能層12との界面付近に混在領域11Aを形成する場合には、溶媒として、光透過性基材11に対して浸透性が高く、光透過性基材11を溶解または膨潤させる浸透性溶剤を含むものを用いる。浸透性溶剤を用いることにより、光透過性基材11に浸透性溶剤のみならず、光重合性化合物をも浸透させることができるので、光透過性基材11における機能層12との界面付近に光透過性基材11とバインダ樹脂の成分とが混在した混在領域11Aを形成できる。
浸透性溶剤としては、例えば、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、ジアセトンアルコール、シクロヘプタノン、ジエチルケトン)、エステル類(蟻酸メチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、乳酸エチル等)、エーテル類(1,4−ジオキサン、ジオキソラン、ジイソプロピルエーテルジオキサン、テトラヒドロフラン等)、セロソルブ類(メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等)、セロソルブアセテート類、スルホキシド類(ジメチルスルホキシド等)、フェノール類(フェノール、オルトクロロフェノール)等が挙げられる。また、これらの混合物であってもよい。光透過性基材としてトリアセチルセルロース基材を用いる場合にあっては、これらの中でも、浸透性溶剤としては、例えば、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチルからなる群より選択される少なくとも1種が好ましく、また光透過性基材としてポリエステル基材を用いる場合にあっては、オルトクロロフェノールが好ましい。
(重合開始剤)
重合開始剤は、光照射により分解されて、ラジカルを発生して光重合性化合物の重合(架橋)を開始または進行させる成分である。
重合開始剤は、光照射によりラジカル重合を開始させる物質を放出することが可能であれば特に限定されない。重合開始剤としては、特に限定されず、公知のものを用いることができ、具体例には、例えば、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラーベンゾイルベンゾエート、α−アミロキシムエステル、チオキサントン類、プロピオフェノン類、ベンジル類、ベンゾイン類、アシルホスフィンオキシド類が挙げられる。また、光増感剤を混合して用いることが好ましく、その具体例としては、例えば、n−ブチルアミン、トリエチルアミン、ポリ−n−ブチルホスフィン等が挙げられる。
上記重合開始剤としては、上記バインダ樹脂がラジカル重合性不飽和基を有する樹脂系の場合は、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、チオキサントン類、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル等を単独又は混合して用いることが好ましい。
機能層用組成物における重合開始剤の含有量は、光重合性化合物100質量部に対して、0.5質量部以上10.0質量部以下であることが好ましい。重合開始剤の含有量をこの範囲内にすることにより、ハードコート性能が充分に保つことができ、かつ硬化阻害を抑制できる。
機能層用組成物中における原料の含有割合(固形分)としては特に限定されないが、通常は5質量%以上70質量%以下が好ましく、25質量%以上60質量%以下とすることがより好ましい。
(レベリング剤)
レベリング剤としては、例えば、シリコーンオイル、フッ素系界面活性剤等が、機能層がベナードセル構造となることを回避することから好ましい。溶剤を含む樹脂組成物を塗工し、乾燥する場合、塗膜内において塗膜表面と内面とに表面張力差等を生じ、それによって塗膜内に多数の対流が引き起こされる。この対流により生じる構造はベナードセル構造と呼ばれ、形成する機能層にゆず肌や塗工欠陥といった問題の原因となる。
ベナードセル構造は、機能層の表面の凹凸が大きくなりすぎてしまうおそれがある。前述のようなレベリング剤を用いると、この対流を防止することができるため、欠陥やムラのない機能層が得られるだけでなく、機能層の表面の凹凸形状の調整も容易となる。
機能層用組成物の調製方法としては、各成分を均一に混合できれば特に限定されず、例えば、ペイントシェーカー、ビーズミル、ニーダー、ミキサー等の公知の装置を使用して行うことができる。
光透過性基材11の表面に、機能層用組成物を塗布した後、塗膜状の機能層用組成物を乾燥させるために加熱されたゾーンに搬送し、各種の公知の方法で機能層用組成物を乾燥させ溶剤を蒸発させる。ここで、溶剤相対蒸発速度、固形分濃度、塗布液温度、乾燥温度、乾燥風の風速、乾燥時間、乾燥ゾーンの溶剤雰囲気濃度等を選定することにより、微粒子の凝集体の分布状態を調整できる。
特に、乾燥条件の選定によって微粒子の凝集体の分布状態を調整する方法が簡便で好ましい。具体的な乾燥温度としては、30〜120℃、乾燥風速では0.2〜50m/sであることが好ましく、この範囲内で適宜調整した乾燥処理を、1回又は複数回行うことで微粒子の凝集体の分布状態を所望の状態に調整することができる。
また、機能層用組成物を乾燥させると、光透過性基材に浸透した浸透性溶剤は蒸発するが、光重合性化合物は光透過性基材中に残存する。
その後、塗膜状の機能層用組成物に紫外線等の光を照射して、光重合性化合物を重合(架橋)させることにより機能層用組成物を硬化させて、機能層12を形成するとともに、混在領域11Aを形成する。
機能層用組成物を硬化させる際の光として、紫外線を用いる場合には、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、キセノンアーク、メタルハライドランプ等から発せられる紫外線等が利用できる。また、紫外線の波長としては、190〜380nmの波長域を使用することができる。電子線源の具体例としては、コッククロフトワルト型、バンデグラフト型、共振変圧器型、絶縁コア変圧器型、又は直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器が挙げられる。
光学フィルム10は、全光線透過率が85%以上であることが好ましい。全光線透過率が85%以上であると、光学フィルム10を画像表示装置の表面に装着した場合において、色再現性や視認性をより向上させることができる。全光線透過率は、90%以上であることがより好ましい。全光線透過率は、ヘイズメーター(村上色彩技術研究所製、製品番号;HM−150)を用いてJIS K−7361に準拠した方法により測定することができる。
光学フィルム10は、ヘイズが1%未満であることが好ましい。ヘイズが1%未満であると、所望の光学特性が得られ、光学フィルム10を画像表示表面に設置した際の視認性をより向上させることができる。ヘイズは、0.5%以下であることがより好ましく、0.3%以下であることが更に好ましい。ヘイズは、ヘイズメーター(村上色彩技術研究所製、製品番号;HM−150)を用いてJIS K−7136に準拠した方法により測定することができる。
光学フィルム10は、透過画像鮮明度が0.125mm櫛において75%以上95%以下であり、かつ、2.0mm櫛において95%以上であることが好ましい。0.125mm櫛における透過画像鮮明度が75%以上であると、画像を表示させた際の画像の鮮明性をより向上させることができ、より優れた画質を得ることができる。また、95%以下であると、干渉縞をより好適に防止できる。0.125mm櫛における透過画像鮮明度は80%以上90%以下であることがより好ましい。また、2.0mm櫛における透過画像鮮明度が95%以上であると、画像の鮮明性をより向上させることができ、また、外光の拡散反射による白濁感を抑制できる。透過画像鮮明度は写像性測定器(スガ試験機製、製品番号;ICM−1T)を用いて、JIS K−7105の像鮮明度の透過法に準拠した方法により測定することができる。
光学フィルム10は、コントラスト比が80%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましい。80%以上であると、光学フィルム10を画像表示装置の表面に装着した場合において、暗室コントラストに優れ視認性をより向上させることができる。
本明細書における、上記コントラスト比は、以下の方法により測定された値である。まず、バックライトユニットとして冷陰極管光源に拡散板を設置したものを用い、2枚の偏光板(サムスン社製 AMN−3244TP)を用い、これらの偏光板をパラレルニコルに設置したときに通過する光の輝度のLmaxを、クロスニコルに設置したときに通過する光の輝度のLminで割った値(Lmax/Lmin)をコントラストとし、光学フィルム(光透過性基材+機能層等)のコントラスト(L)を、光透過性基材のコントラスト(L)で割った値(L/L)×100(%)をコントラスト比とする。なお、輝度の測定は暗室下で行う。上記輝度の測定には、色彩輝度計(トプコン社製 BM−5A)を用い、色彩輝度計の測定角は、1°に設定し、サンプル上の視野φ5mmで測定する。また、バックライトの光量は、サンプルを設置しない状態で、2枚の偏光板をパラレルニコルに設置したときの輝度が3600cd/mになるように設置する。
本実施形態によれば、機能層12の凹凸面12Aにおいては、表面角度0.05°以上の領域の割合が50%以上となっており、かつ粗さ曲線の二乗平均平方根傾斜RΔqが0.003以下となっているので、干渉縞を不可視化でき、白濁感を低減でき、かつ製造コストを低減できる。すなわち、機能層12の凹凸面12Aにおいては、干渉縞を不可視化できる表面角度0.05°以上の領域(干渉縞を不可視化できる領域)の割合が50%以上となっているので、干渉縞を不可視化することができる。また、機能層12の凹凸面12Aにより干渉縞を不可視化することができるので、混在領域の厚みを薄くすることができる。これにより、機能層の厚みを薄くすることができ、製造コストの低減を図ることができる。さらに、機能層12の凹凸面12Aにおいては、粗さ曲線の二乗平均平方根傾斜RΔqが0.003以下となっているので、白濁感を低減させることができ、表面光沢性を有する光学フィルムを得ることができる。
従来の反射防止フィルムは、正反射、正透過以外の光は画質を劣化するものとみなされ、反射防止フィルムに拡散光が存在すること自体が否定されていた。例えば、ハードコート性の向上等のために微粒子を添加することが必要であったとしても、前記微粒子が凝集して大粒径となることにより拡散光が生じることを防止することのみを主眼に材料および製造条件等が選定されていた。すなわち、反射防止フィルムにおいては、拡散光が生じることを防止して、濁りのない鮮鋭な画像を得るために平坦面となっていることが必須要件であり、表面を凹凸面とすることは拡散光を生じさせるので到底考えられなかった。しかしながら、本発明者は、本発明における特異な凹凸面からの反射光、透過光は、たとえ拡散光であっても、人の目の検知能力からは正反射、正透過と同等であると認識される範囲に収まることを見出したので、干渉縞を不可視化するために表面に敢えて特異な凹凸を設けたものである。一方、従来の防眩フィルムにおいては、外部映像の映りこみを防止することが防眩フィルムの作用そのものであるため、防眩フィルムの表面に存在する凹凸は、観察者に移り込んだ外部映像が確実に拡散していることが必須要件である。このため、防眩フィルムの表面に存在する凹凸は、本発明の機能層の特異な面に存在する凹凸と比べると、極めて大きいものが必要となる。したがって、機能層12の凹凸面12Aにおいて、表面角度0.05°以上の領域の割合が50%以上となっており、かつ粗さ曲線の二乗平均平方根傾斜RΔqが0.003以下とすることによって奏される上記効果は、従来の反射防止フィルムや防眩フィルムの技術水準に照らして、予測され得る範囲を超えた顕著な効果であると言える。
≪偏光板≫
光学フィルム10は、例えば、偏光板に組み込んで使用することができる。図3は本実施形態に係る光学フィルムを組み込んだ偏光板の概略構成図である。図3に示されるように偏光板20は、光学フィルム10と、偏光素子21と、保護フィルム22とを備えている。偏光素子21は、光透過性基材11における機能層12が形成されている面とは反対側の面に形成されている。保護フィルム22は、偏光素子21の光学フィルム10が設けられている面とは反対側の面に設けられている。保護フィルム22は位相差フィルムであってもよい。
偏光素子21としては、例えば、ヨウ素等により染色し、延伸したポリビニルアルコールフィルム、ポリビニルホルマールフィルム、ポリビニルアセタールフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体系ケン化フィルム等が挙げられる。光学フィルム10と偏光素子21とを積層する際には、予め光透過性基材11に鹸化処理を施すことが好ましい。鹸化処理を施すことによって、接着性が良好になり帯電防止効果も得ることができる。
≪液晶パネル≫
光学フィルム10や偏光板20は、液晶パネルに組み込んで使用することができる。図4は本実施形態に係る光学フィルムを組み込んだ液晶パネルの概略構成図である。
図4に示される液晶パネルは、光源側(バックライトユニット側)から観察者側に向けて、トリアセチルセルロースフィルム(TACフィルム)等の保護フィルム31、偏光素子32、位相差フィルム33、接着剤層34、液晶セル35、接着剤層36、位相差フィルム37、偏光素子21、光学フィルム10の順に積層された構造を有している。液晶セル35は、2枚のガラス基材間に、液晶層、配向膜、電極層、カラーフィルタ等を配置したものである。
位相差フィルム33、37としては、トリアセチルセルロースフィルムやシクロオレフィンポリマーフィルムが挙げられる。位相差フィルム37は、保護フィルム22と同一であってもよい。接着剤層34、36を構成する接着剤としては、感圧接着剤(PSA)が挙げられる。
≪画像表示装置≫
光学フィルム10、偏光板20、液晶パネル30は、画像表示装置に組み込んで使用することができる。画像表示装置としては、例えば液晶ディスプレイ(LCD)、陰極線管表示装置(CRT)、プラズマディスプレイ(PDP)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(ELD)、フィールドエミッションディスプレイ(FED)、タッチパネル、タブレットPC、電子ペーパー等が挙げられる。図5は本実施形態に係る光学フィルムを組み込んだ画像表示装置の一例である液晶ディスプレイの概略構成図である。
図5に示される画像表示装置40は、液晶ディスプレイである。画像表示装置30は、バックライトユニット41と、バックライトユニット41よりも観察者側に配置された、光学フィルム10を備える液晶パネル30とから構成されている。バックライトユニット41としては、公知のバックライトユニットが使用できる。
(第2の実施形態)
以下、本発明の第2の実施形態に係る光学フィルムについて、図面を参照しながら説明する。図6は本実施形態に係る光学フィルムの概略構成図である。
≪光学フィルム≫
図6に示されるように、光学フィルム50は、少なくとも、光透過性基材51と、光透過性基材51上に設けられた機能層52とを備えている。光透過性基材51は第1の実施形態で説明した光透過性基材11と同様のものであるので、本実施形態では説明を省略するものとする。なお、光透過性基材51における機能層52の界面付近(後述するハードコート層53との界面付近)には、図5に示されるように光透過性基材52とハードコート層53のバインダ樹脂の成分とが混在した混在領域51Aが形成されていることが好ましい。
(機能層)
本実施形態においては、機能層52は、ハードコート層53と、ハードコート層53上に設けられた低屈折率層54とから構成されている。機能層52は、光学フィルム50の表面をなす凹凸面52Aを有しており、この機能層52の凹凸面52Aは低屈折率層54の表面となっている。
機能層12の凹凸面12Aと同様に、機能層52の凹凸面52A(屈折率層54の表面)においては、光学フィルム50のフィルム面の法線方向Nに沿った断面におけるフィルム面に対する凹凸面の傾斜角度を表面角度とすると、表面角度が0.05°以上となっている領域が50%以上となっている。
機能層52の凹凸面52Aにおける表面角度が0.05°以上となっている領域の割合の下限は、55%以上であることが好ましく、60%以上であることがより好ましい。また、表面角度が0.05°以上となっている領域の割合の上限は、95%以下であることが好ましく、90%以下であることがより好ましい。
機能層12の凹凸面12Aと同様に、機能層52の凹凸面52Aにおいては、粗さ曲線の二乗平均平方根傾斜RΔqが0.003以下となっている。RΔqの下限は、0.0005以上であることが好ましく、0.001以上であることがより好ましい。また、RΔqの上限は、0.0025%以下であることが好ましく、0.002%以下であることがより好ましい。
(ハードコート層)
ハードコート層53は第1の実施形態で説明した機能層12と同様のものであるので、本実施形態では説明を省略するものとする。ただし、ハードコート層53の表面は、機能層12と異なり、表面角度が0.05°以上となっている領域が50%以上となっていなくともよく、また粗さ曲線の二乗平均平方根傾斜RΔqが0.003以下となっていなくともよい。
(低屈折率層)
低屈折率層54は、外部からの光(例えば蛍光灯、自然光等)が光学フィルム50の表面にて反射する際に、その反射率を低下させるためのものである。低屈折率層54はハードコート層53よりも低い屈折率を有する。具体的には、例えば、低屈折率は、1.45以下の屈折率を有することが好ましく、1.42以下の屈折率を有することがより好ましい。
低屈折率層54の厚みは、限定されないが、通常は30nm〜1μm程度の範囲内から適宜設定すれば良い。低屈折率層54の厚みd(nm)は、下記式(6)を満たすものが好ましい。
=mλ/(4n) …(6)
上記式中、nは低屈折率層の屈折率を表し、mは正の奇数を表し、好ましくは1であり、λは波長であり、好ましくは480nm以上580nm以下の範囲の値である。
低屈折率層54は、低反射率化の観点から、下記式(7)を満たすものが好ましい。
120<n<145 …(7)
低屈折率層は単層で効果が得られるが、より低い最低反射率、あるいはより高い最低反射率を調整する目的で、低屈折率層を2層以上設けることも適宜可能である。2層以上の低屈折率層を設ける場合、各々の低屈折率層の屈折率及び厚みに差異を設けることが好ましい。
低屈折率層54としては、好ましくは1)シリカ、フッ化マグネシウム等の低屈折率粒子を含有する樹脂、2)低屈折率樹脂であるフッ素系樹脂、3)シリカ又はフッ化マグネシウムを含有するフッ素系樹脂、4)シリカ、フッ化マグネシウム等の低屈折率物質の薄膜等のいずれかで構成することが可能である。フッ素系樹脂以外の樹脂については、上述した機能層を構成するバインダ樹脂と同様の樹脂を用いることができる。
また、シリカは、中空シリカ微粒子であることが好ましく、このような中空シリカ微粒子は、例えば、特開2005−099778号公報の実施例に記載の製造方法にて作製できる。
フッ素系樹脂としては、少なくとも分子中にフッ素原子を含む重合性化合物又はその重合体を用いることができる。重合性化合物としては特に限定されないが、例えば、光重合性官能基、熱硬化する極性基等の硬化反応性の基を有するものが好ましい。また、これらの反応性の基を同時に併せ持つ化合物でもよい。この重合性化合物に対し、重合体とは、上記のような反応性基などを一切もたないものである。
光重合性化合物としては、エチレン性不飽和結合を有するフッ素含有モノマーを広く用いることができる。より具体的には、フルオロオレフィン類(例えばフルオロエチレン、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロブタジエン、パーフルオロ−2,2−ジメチル−1,3−ジオキソール等)を例示することができる。(メタ)アクリロイルオキシ基を有するものとしては、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル(メタ)アクリレート、2−(パーフルオロブチル)エチル(メタ)アクリレート、2−(パーフルオロヘキシル)エチル(メタ)アクリレート、2−(パーフルオロオクチル)エチル(メタ)アクリレート、2−(パーフルオロデシル)エチル(メタ)アクリレート、α−トリフルオロメタクリル酸メチル、α−トリフルオロメタクリル酸エチルのような、分子中にフッ素原子を有する(メタ)アクリレート化合物;分子中に、フッ素原子を少なくとも3個持つ炭素数1〜14のフルオロアルキル基、フルオロシクロアルキル基又はフルオロアルキレン基と、少なくとも2個の(メタ)アクリロイルオキシ基とを有する含フッ素多官能(メタ)アクリル酸エステル化合物等もある。
上記熱硬化する極性基として好ましいのは、例えば、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、エポキシ基等の水素結合形成基である。これらは、塗膜との密着性だけでなく、シリカ等の無機超微粒子との親和性にも優れている。熱硬化性極性基を持つ重合性化合物としては、例えば、4−フルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体;フルオロエチレン−炭化水素系ビニルエーテル共重合体;エポキシ、ポリウレタン、セルロース、フェノール、ポリイミド等の各樹脂のフッ素変性品等が挙げられる。
上記光重合性官能基と熱硬化する極性基とを併せ持つ重合性化合物としては、アクリル又はメタクリル酸の部分及び完全フッ素化アルキル、アルケニル、アリールエステル類、完全又は部分フッ素化ビニルエーテル類、完全又は部分フッ素化ビニルエステル類、完全又は部分フッ素化ビニルケトン類等を例示することができる。
フッ素系樹脂としては、例えば、次のようなものを挙げることができる。上記電離放射線硬化性基を有する重合性化合物の含フッ素(メタ)アクリレート化合物を少なくとも1種類含むモノマー又はモノマー混合物の重合体;上記含フッ素(メタ)アクリレート化合物の少なくとも1種類と、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレートの如き分子中にフッ素原子を含まない(メタ)アクリレート化合物との共重合体;フルオロエチレン、フッ化ビニリデン、トリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、3,3,3−トリフルオロプロピレン、1,1,2−トリクロロ−3,3,3−トリフルオロプロピレン、ヘキサフルオロプロピレンのような含フッ素モノマーの単独重合体又は共重合体など。これらの共重合体にシリコーン成分を含有させたシリコーン含有フッ化ビニリデン共重合体も用いることができる。この場合のシリコーン成分としては、(ポリ)ジメチルシロキサン、(ポリ)ジエチルシロキサン、(ポリ)ジフェニルシロキサン、(ポリ)メチルフェニルシロキサン、アルキル変性(ポリ)ジメチルシロキサン、アゾ基含有(ポリ)ジメチルシロキサン、ジメチルシリコーン、フェニルメチルシリコーン、アルキル・アラルキル変性シリコーン、フルオロシリコーン、ポリエーテル変性シリコーン、脂肪酸エステル変性シリコーン、メチル水素シリコーン、シラノール基含有シリコーン、アルコキシ基含有シリコーン、フェノール基含有シリコーン、メタクリル変性シリコーン、アクリル変性シリコーン、アミノ変性シリコーン、カルボン酸変性シリコーン、カルビノール変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、メルカプト変性シリコーン、フッ素変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン等が例示される。これらの中でも、ジメチルシロキサン構造を有するものが好ましい。
更には、以下のような化合物からなる非重合体又は重合体も、フッ素系樹脂として用いることができる。すなわち、分子中に少なくとも1個のイソシアネート基を有する含フッ素化合物と、アミノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基のようなイソシアネート基と反応する官能基を分子中に少なくとも1個有する化合物とを反応させて得られる化合物;フッ素含有ポリエーテルポリオール、フッ素含有アルキルポリオール、フッ素含有ポリエステルポリオール、フッ素含有ε−カプロラクトン変性ポリオールのようなフッ素含有ポリオールと、イソシアネート基を有する化合物とを反応させて得られる化合物等を用いることができる。
また、上記したフッ素原子を持つ重合性化合物や重合体とともに、上記機能層12に記載したような各バインダ樹脂を混合して使用することもできる。更に、反応性基等を硬化させるための硬化剤、塗工性を向上させたり、防汚性を付与させたりするために、各種添加剤、溶剤を適宜使用することができる。
低屈折率層54の形成においては、上述した材料を添加してなる低屈折率層用組成物の粘度を好ましい塗布性が得られる0.5〜5mPa・s(25℃)、好ましくは0.7〜3mPa・s(25℃)の範囲のものとすることが好ましい。可視光線の優れた反射防止層を実現でき、かつ、均一で塗布ムラのない薄膜を形成することができ、かつ、密着性に特に優れた低屈折率層を形成することができる。
低屈折率層用組成物の硬化手段は、上述した機能層12で説明したものと同様であってよい。硬化処理のために加熱手段が利用される場合には、加熱により、例えばラジカルを発生して重合性化合物の重合を開始させる熱重合開始剤がフッ素系樹脂組成物に添加されることが好ましい。
本実施形態によれば、機能層52の凹凸面52A(低屈折率層54の表面)においては、表面角度0.05°以上の領域の割合が50%以上となっており、かつ粗さ曲線の二乗平均平方根傾斜RΔqが0.003以下となっているので、第1の実施形態で説明したように、干渉縞を不可視化でき、白濁感を低減でき、かつ製造コストを低減できる。
本発明を詳細に説明するために、以下に実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの記載に限定されない。
<ハードコート層用組成物の調製>
まず、下記に示す組成となるように各成分を配合して、ハードコート層用組成物を得た。
(ハードコート層用組成物1)
・フュームドシリカ(オクチルシラン処理、平均粒子径12nm、日本アエロジル社製):1質量部
・ペンタエリスリトールテトラアクリレート(PETTA)(製品名:PETA、ダイセル・サイテック社製):60質量部
・ウレタンアクリレート(製品名:UV1700B、日本合成化学社製、重量平均分子量2000、官能基数10):40質量部
・重合開始剤(イルガキュア184、BASFジャパン社製):5質量部
・ポリエーテル変性シリコーン(製品名:TSF4460、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製):0.025質量部
・トルエン:105質量部
・イソプロピルアルコール:30質量部
・シクロヘキサノン:15質量部
なお、上記フュームドシリカは、オクチルシラン処理(オクチルシランにより、フュームドシリカの表面のシラノール基をオクチルシリル基で置換して疎水化する処理)されたものであった。
(ハードコート層用組成物2)
・フュームドシリカ(オクチルシラン処理、平均粒子径12nm、日本アエロジル社製)1.5質量部
・ペンタエリスリトールテトラアクリレート(PETTA)(製品名:PETA、ダイセル・サイテック社製):60質量部
・ウレタンアクリレート(製品名:UV1700B、日本合成化学社製、重量平均分子量2000、官能基数10):40質量部
・重合開始剤(イルガキュア184、BASFジャパン社製):5質量部
・ポリエーテル変性シリコーン(TSF4460、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製):0.025質量部
・トルエン:105質量部
・イソプロピルアルコール:30質量部
・シクロヘキサノン:15質量部
(ハードコート層用組成物3)
・フュームドシリカ(オクチルシラン処理、平均粒子径12nm、日本アエロジル社製):0.5質量部
・ペンタエリスリトールテトラアクリレート(PETTA)(製品名:PETA、ダイセル・サイテック社製):60質量部
・ウレタンアクリレート(製品名:UV1700B、日本合成化学社製、重量平均分子量2000、官能基数10):40質量部
・重合開始剤(イルガキュア184、BASFジャパン社製):5質量部
・ポリエーテル変性シリコーン(製品名:TSF4460、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製):0.025質量部
・トルエン:105質量部
・イソプロピルアルコール:30質量部
・シクロヘキサノン:15質量部
(ハードコート層用組成物4)
・ペンタエリスリトールテトラアクリレート(PETTA)(製品名:PETA、ダイセル・サイテック社製):60質量部
・ウレタンアクリレート(製品名:UV1700B、日本合成化学社製、重量平均分子量2000、官能基数10):40質量部
・重合開始剤(イルガキュア184、BASFジャパン社製):5質量部
・ポリエーテル変性シリコーン(TSF4460、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製):0.025質量部
・トルエン:105質量部
・イソプロピルアルコール:30質量部
・シクロヘキサノン:15質量部
(ハードコート層用組成物5)
・有機微粒子(親水化処理アクリル−スチレン共重合体粒子、平均粒子径2.0μm、屈折率1.515、積水化成品工業社製):3質量部
・フュームドシリカ(メチルシラン処理、平均粒子径12nm、日本アエロジル社製):1質量部
・ペンタエリスリトールテトラアクリレート(PETTA)(製品名:PETA、ダイセル・サイテック社製):60質量部
・ウレタンアクリレート(製品名:UV1700B、日本合成化学社製、重量平均分子量2000、官能基数10):40質量部
・重合開始剤(イルガキュア184、BASFジャパン社製):5質量部
・ポリエーテル変性シリコーン(TSF4460、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製):0.025質量部
・トルエン:105質量部
・イソプロピルアルコール:30質量部
・シクロヘキサノン:15質量部
(ハードコート用組成物6)
・有機微粒子(親水化処理アクリル−スチレン共重合体粒子、平均粒子径2.0μm、屈折率1.55、積水化成品工業社製):3質量部
・フュームドシリカ(メチルシラン処理、平均粒子径12nm、日本アエロジル社製):1質量部
・ペンタエリスリトールテトラアクリレート(PETTA)(製品名:PETA、ダイセル・サイテック社製):60質量部
・ウレタンアクリレート(製品名:UV1700B、日本合成化学社製、重量平均分子量2000、官能基数10):40質量部
・重合開始剤(イルガキュア184、BASFジャパン社製):5質量部
・ポリエーテル変性シリコーン(TSF4460、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製):0.025質量部
・トルエン:105質量部
・イソプロピルアルコール:30質量部
・シクロヘキサノン:15質量部
(ハードコート用組成物7)
・有機微粒子(親水化処理アクリル−スチレン共重合体粒子、平均粒子径3.5μm、屈折率1.55、積水化成品工業社製):8質量部
・ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)(製品名:PETIA、ダイセル・サイテック社製):80質量部
・イソシアヌル酸EO変性トリアクリレート(製品名:M−315、東亜合成社製):20質量部
・重合開始剤(イルガキュア184、BASFジャパン社製):5質量部
・ポリエーテル変性シリコーン(TSF4460、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製):0.025質量部
・トルエン:120質量部
・シクロヘキサノン:30質量部
<低屈折率層用組成物の調製>
下記に示す組成となるように各成分を配合して、低屈折率層用組成物を得た。
(低屈折率層用組成物)
・中空シリカ微粒子(中空シリカ微粒子の固形分:20質量%、溶液:メチルイソブチルケトン、平均粒径:50nm):40質量部
・ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)(製品名:PETIA、ダイセル・サイテック社製):10質量部
・重合開始剤(イルガキュア127;BASFジャパン社製):0.35質量部
・変性シリコーンオイル(X22164E;信越化学工業社製):0.5質量部
・メチルイソブチルケトン(MIBK):320質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA):161質量部
<実施例1>
光透過性基材としての厚さ60μmのトリアセチルセルロース樹脂フィルム(富士フィルム社製、TD60UL)を準備し、トリアセチルセルロース樹脂フィルムの片面に、ハードコート層用組成物1を塗布し、塗膜を形成した。次いで、形成した塗膜に対して、0.2m/sの流速で70℃の乾燥空気を15秒間流通させた後、さらに10m/sの流速で70℃の乾燥空気を30秒間流通させて乾燥させることにより塗膜中の溶剤を蒸発させ、紫外線を窒素雰囲気(酸素濃度200ppm以下)下にて積算光量が100mJ/cmになるように照射して塗膜を硬化させることにより、4μm厚み(硬化時)のハードコート層を形成し、実施例1に係る光学フィルムを作製した。
<実施例2>
実施例2においては、ハードコート層用組成物1に代えてハードコート層用組成物2を用いた以外は、実施例1と同様にして、光学フィルムを作製した。
<実施例3>
実施例3においては、紫外線の積算光量を50mJ/cmとした以外は、実施例1と同様にしてトリアセチルセルロース樹脂フィルムにハードコート層を形成した。次いで、ハードコート層の表面に、低屈折率層用組成物を、乾燥後(40℃×1分)の膜厚が0.1μmとなるように塗布し、窒素雰囲気(酸素濃度200ppm以下)下にて、積算光量100mJ/cmで紫外線照射を行って硬化させて低屈折率層を形成し、実施例3に係る光学フィルムを作製した。
<実施例4>
実施例4においては、ハードコート層用組成物1に代えてハードコート層用組成物2を用いた以外は、実施例3と同様にして、光学フィルムを作製した。
<実施例5>
実施例5においては、ハードコート層用組成物1に代えてハードコート層用組成物3を用いた以外は、実施例1と同様にして、光学フィルムを作製した。
<比較例1>
比較例1においては、ハードコート層用組成物1に代えてハードコート層用組成物4を用いた以外は、実施例1と同様にして、光学フィルムを作製した。
<比較例2>
比較例2においては、ハードコート層用組成物1に代えてハードコート層用組成物5を用いた以外は、実施例3と同様にして、光学フィルム体を作製した。
<比較例3>
比較例3においては、ハードコート層用組成物1に代えてハードコート層用組成物6を用いた以外は、実施例1と同様にして、光学フィルムを作製した。
<比較例4>
比較例4においては、ハードコート層用組成物1に代えてハードコート層用組成物7を用い、硬化時のハードコート層の膜厚を5μmとした以外は、実施例1と同様にして、光学フィルムを作製した。
<表面角度、二乗平均平方根傾斜RΔqの測定>
実施例及び比較例で得られた各光学フィルムのハードコート層が形成されている面とは反対側の面に、透明粘着剤を介して、ガラス板に貼付してサンプルとし、白色干渉顕微鏡(New View6300、Zygo社製)を用いて、以下の条件にて、光学フィルムの表面形状の測定・解析を行った。なお、解析ソフトにはMetroPro ver8.3.2のMicroscope Applicationを用いた。
[測定条件]
対物レンズ:2.5倍
Zoom:2倍
データ点数:992×992点
解像度(1点当たりの間隔):2.2μm
[解析条件]
Removed:None
Filter:HighPass
FilterType:GaussSpline
Low wavelength:300μm
以上の条件で、カットオフ値300μmの高域フィルタにてうねり成分を除いた凹凸形状が得られる。
Remove spikes: on
Spike Height(xRMS):2.5
以上の条件で、スパイク状のノイズを除去できる。
次に、上記解析ソフト(MetroPro ver8.3.2−Microscope Application)にてSlopeX MAP画面(x方向傾斜の表示)を表示し、rmsを表示させた。このrmsが二乗平均平方根傾斜RΔqに相当する。
また、全面に渡る各点の傾斜Δiを求め、上記式(3)により傾斜Δiを表面角度θに換算して、そこから、表面角度θの絶対値が0.05°以上となる領域の割合を算出した。
<干渉縞観察評価>
実施例及び比較例で得られた各光学フィルムのトリアセチルセルロース樹脂フィルムにおけるハードコート層が形成されている面とは反対側の面に、透明粘着剤を介して、裏面反射を防止するための黒アクリル板を貼り、ハードコート層または低屈折率層側から各光学フィルムに光を照射し、目視で観察した。光源としては、フナテック社製の干渉縞検査ランプ(ナトリウムランプ)を使用した。干渉縞の発生を以下の基準により評価した。
◎:干渉縞は確認されなかった。
○:干渉縞はわずかに確認されたが、問題ないレベルであった。
×:干渉縞がはっきりと確認された。
<白濁感観察評価>
実施例及び比較例で得られた各光学フィルムのトリアセチルセルロース樹脂フィルムにおけるハードコート層が形成されている面とは反対側の面に、透明粘着剤を介して、黒アクリル板を貼り、暗室にて卓上スタンド(3波長蛍光灯管)の下で、白濁感を観察し、以下の基準により評価した。
○:白さが観察されなかった。
×:白さが観察された。
以下、結果を表1に示す。
Figure 0006078938
表1に示されるように、比較例1〜4においては、光学フィルムの表面における表面角度が0.05°以上となっている領域の割合が50%以上であり、かつ光学フィルムの表面における粗さ曲線の二乗平均平方根傾斜RΔqが0.003以下であるという両方の要件を満たしていないので、干渉縞が確認され、かつ白濁感が観察されていた。これに対し、実施例1〜5においては、光学フィルムの表面における表面角度が0.05°以上となっている領域の割合が50%以上であり、かつ光学フィルムの表面における粗さ曲線の二乗平均平方根傾斜RΔqが0.003以下であるという両方の要件を満たしているので、干渉縞が確認されず、または干渉縞はわずかに確認されたが、問題ないレベルであり、かつ白濁感は観察されなかった。
10、50…光学フィルム
11、51…光透過性基材
11A、51A…混在領域
12、52…機能層
12A、52A…凹凸面
53…ハードコート層
54…低屈折率層
20…偏光板
21…偏光素子
30…液晶パネル
40…画像表示装置

Claims (13)

  1. 光透過性基材と、前記光透過性基材上に設けられた機能層とを備える光学フィルムであって、
    前記機能層が、前記光学フィルムの表面をなす凹凸面を有し、
    前記光学フィルムのフィルム面の法線方向に沿った断面における前記フィルム面に対する前記凹凸面の傾斜角度を表面角度とすると、前記凹凸面において、前記表面角度が0.05°以上となっている領域の割合が50%以上90%以下であり、かつ
    前記凹凸面における粗さ曲線の二乗平均平方根傾斜RΔqが0.0026以下であることを特徴とする、光学フィルム。
  2. 前記凹凸面における粗さ曲線の二乗平均平方根傾斜RΔqが0.0025以下である、請求項1に記載の光学フィルム。
  3. 前記凹凸面における粗さ曲線の二乗平均平方根傾斜RΔqが0.002以下である、請求項1に記載の光学フィルム。
  4. 前記凹凸面において、前記表面角度が0.05°以上となっている領域の割合が50%以上65.5%以下である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の光学フィルム。
  5. 前記機能層がハードコート層を備え、前記ハードコート層の表面が前記凹凸面となっている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の光学フィルム。
  6. 前記機能層が、ハードコート層と、前記ハードコート層上に設けられ、かつ前記ハードコート層よりも低い屈折率を有する低屈折率層とを備え、前記低屈折率層の表面が前記凹凸面となっている、請求項1〜4のいずれか一項に記載の光学フィルム。
  7. 前記ハードコート層が、微粒子とバインダ樹脂とを含んでいる、請求項またはに記載の光学フィルム。
  8. 前記微粒子が、無機酸化物微粒子である、請求項に記載の光学フィルム。
  9. 前記無機酸化物微粒子は、表面が疎水化処理された無機酸化物微粒子である、請求項に記載の光学フィルム。
  10. 前記無機酸化物微粒子が前記ハードコート層内で凝集体を形成しており、前記凝集体の平均粒子径が100nm以上2.0μmである、請求項に記載の光学フィルム。
  11. 請求項1ないし10のいずれか一項に記載の光学フィルムと、
    前記光学フィルムの前記光透過性基材における前記機能層が形成されている面とは反対側の面に形成された偏光素子とを備えることを特徴とする、偏光板。
  12. 請求項1ないし10のいずれか一項に記載の光学フィルム、または請求項11に記載の偏光板を備える、液晶表示パネル。
  13. 請求項1ないし10のいずれか一項に記載の光学フィルム、または請求項11に記載の偏光板を備える、画像表示装置。
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