JP2008233882A - 光学フィルム、並びに光学フィルムを用いた偏光板及び液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】脂環式構造を有する重合体からなるフィルム状支持体の少なくとも片面に、紫外線吸収層及びハードコート層をこの順に設けてなる光学フィルムであって、該紫外線吸収層の200nm〜340nmの波長域における光線透過率が5%以下あり、該紫外線吸収層が金属酸化物微粒子、ポリマー粒子から選ばれる少なくとも1種の紫外線吸収剤を含有する光学フィルム。
【選択図】なし
Description
本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、紫外線による劣化が小さく、且つ反射防止能、湿度による寸法変化の抑制に優れ、膜性が強く、製造工程や取扱時(塗布、搬送時等)における層の剥離を回避でき、かつ透明性、耐傷性に優れた光学フィルムを提供することを目的とする。また本発明は紫外線防止に加え、反射防止性その他の光学性能に優れた反射防止フィルムを得ることである。本発明の別の目的は、上記の反射防止フィルムを具備した高品位な偏光板及び液晶表示装置を提供することにある。
脂環式構造を有する重合体からなるフィルム状支持体の少なくとも片面に、紫外線吸収層及びハードコート層をこの順に設けてなる光学フィルムであって、該紫外線吸収層の200nm〜340nmの波長域における光線透過率が5%以下あり、該紫外線吸収層が金属酸化物微粒子、ポリマー粒子から選ばれる少なくとも1種の紫外線吸収剤を含有する光学フィルム。
(2)
金属酸化物微粒子が、平均一次粒子径1〜100nmの範囲の酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セリウム、酸化鉄から選ばれる少なくとも1種を含有する(1)に記載の光学フィルム。
(3)
金属酸化物微粒子がルチル結晶化度20〜70%である微粒子酸化チタンからなる(1)又は(2)に記載の光学フィルム。
(4)
ポリマー粒子が200〜340nmの紫外線領域に吸収能を有している化合物からなる(1)に記載の光学フィルム。
(5)
ポリマー粒子の原料として用いることのできる紫外線吸収性のモノマーが、2−ヒドロキシベンゾフェノン誘導体、及び/又は、2−ヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール誘導体が、ビニル化合物の主鎖に側鎖として結合したものからなる(1)又は(4)に記載の光学フィルム。
(6)
紫外線吸収層が導電性金属酸化物を含有する(1)〜(5)のいずれかに記載の光学フィルム。
(7)
紫外線吸収層が50〜2000nm厚である(1)〜(6)のいずれかに記載の光学フィルム。
(8)
内部ヘイズが10〜90%である(1)〜(7)のいずれかに記載の光学フィルム。
(9)
光学フィルムの最外層に、これに隣接する層の屈折率よりも屈折率の低い低屈折率層を有する(1)〜(8)のいずれかに記載の光学フィルム。
(10)
光学フィルムの、波長380nmの光の透過率が0〜50%であり、且つ波長600nmの光の透過率が80〜100%である(1)〜(9)のいずれかに記載の光学フィルム。
(11)
フィルム状支持体の透湿度が60℃、95%相対湿度で300g/m2・日以下である(1)〜(10)のいずれかに記載の光学フィルム。
(12)
フィルム状支持体の膜厚が5〜200μmである(1)〜(11)のいずれかに記載の光学フィルム。
(13)
フィルム状支持体のガラス転移温度が80℃以上である(1)〜(12)のいずれかに記載の光学フィルム。
(14)
フィルム状支持体の少なくとも一方の面が、コロナ放電処理されている(1)〜(13)のいずれかに記載の光学フィルム。
(15)
フィルム状支持体の少なくとも一方の面が、グロー放電処理されている(1)〜(13)のいずれかに記載の光学フィルム。
(16)
偏光子と(1)〜(15)のいずれかに記載の光学フィルムとを有する偏光板。
(17)
偏光子を挟んで、保護フィルムとして、一方の側に(1)〜(15)のいずれかに記載の光学フィルムを有し、他方の側にセルロースエステルフィルムを主成分とするフィルムを有する(16)に記載の偏光板。
(18)
他方の側の保護フィルムが視野角補償機能を持つ(17)に記載の偏光板。
(19)
他方の側の保護フィルムが、光学異方性層が塗設されたものである(17)又は(18)に記載の偏光板。
(20)
液晶セルを挟む偏光板のうち少なくとも一方が(16)〜(19)のいずれかに記載の偏光板である液晶表示装置。
(21)
さらに輝度向上フィルムが搭載されている(20)に記載の液晶表示装置。
(22)
輝度向上フィルムと隣接する偏光板保護フィルムが密接している(21)に記載の液晶表示装置。
(23)
前記液晶表示装置がTN方式、VA方式、IPS方式、ECB方式、又はOCB方式のTFT液晶表示装置である(20)〜(22)のいずれかに記載の液晶表示装置。
〔脂環式構造を含有する重合体〕
本発明において用いられる、脂環式構造を含有する重合体は、重合体の繰り返し単位中に脂環式構造を有するものであり、主鎖中に脂環式構造を含有する重合体、及び測鎖に脂環式構造を含有する重合体のいずれも用いることができる。
脂環式構造含有重合体の具体例としては、(i)ノルボルネン系重合体、(ii)単環の環状オレフィン系重合体、(iii)環状共役ジエン系重合体、(iv)ビニル脂環式炭化水素重合体、及びこれらの水素化物が挙げられる。これらの中でも、透明性や成形性の観点から、ノルボルネン系重合体が好ましい。
ノルボルネン系重合体としては、具体的には、ノルボルネン系単量体の開環重合体、ノルボルネン系単量体と開環重合可能なその他の単量体との開環共重合体、及びこれらの水素化物、ノルボルネン系単量体の付加重合体、ノルボルネン系単量体と共重合可能なその他の単量体との付加重合体等が挙げられる。これらの中でも、透明性の観点から、ノルボルネン系単量体の開環(共)重合体の水素化物が特に好ましい。
の誘導体、例えば環に置換基を導入するもの等を挙げることができる。ここで置換基としては、例えばアルキル基、アルケニル基、アルコシキカルボニル基、カルボキシル基等を挙げることができる。またこれらの置換基は、同一又は、相異なって複数個が環に結合してもよい。ノルボルネン系単量体は1種単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
単環の環状オレフィン系重合体としては、例えば、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテン等の付加重合体重合体を挙げることができる。
環状共役ジエン系重合体としては、例えば、シクロペンタジエン、シクロヘキサジエン等の環状共役ジエン系単量体を1,2−付加重合、又は1,4−付加重合した重合体を挙げることができる。
ビニル脂環式炭化水素重合体は、ビニルシクロアルカン又はビニルシクロアルケン由来の繰り返し単位を有する重合体である。ビニル脂環式炭化水素重合体としては、例えば、ビニルシクロヘキサン等のビニル脂環式炭化水素化合物の重合体、及びその水素化物;スチレン、α−メチルスチレン等のビニル芳香族炭化水素化合物の重合体の芳香環部分の水素化物等が挙げられる。また、ビニル脂環式炭化水素重合体は、ビニル脂環式炭化水素化合物やビニル芳香族炭化水素化合物と、これらの単量体と共重合可能な他の単量体とのランダム共重合体、ブロック共重合体等の共重合体、及びその水素化物であってもよい。
本発明の脂環式構造を有する重合体からなるフィルム状支持体は前記重合体を公知の成形方法によりフィルム状に成形することにより得ることができる。
透湿度の測定法は、「高分子の物性II」(高分子実験講座4 共立出版)の285頁〜294頁:蒸気透過量の測定(質量法、温度計法、蒸気圧法、吸着量法)に記載の方法を適宜適用することができる。
本発明にかかるフィルム試料70mmφを60℃、95%RHでそれぞれ24時間調湿し、調湿前後の質量差より、JIS Z−0208に従った透湿カップを用いて、透湿度=調湿後質量−調湿前質量で単位面積あたりの水分量(g/m2)を算出した。吸湿剤を
いれていないブランクのカップで透湿度の値を補正することは行わなかった。
上記測定法で測定した市販されているセルロースアセテートフィルムの透湿度は、一般に、厚さ80μmで上記条件での透湿度が1,400〜1,500g/m2・日である。
それに対し、本発明に用いられるフィルム状支持体の透湿度の上限は300g/m2・
日以下であることが好ましく、200g/m2・日以下であることがより好ましく、15
0g/m2・日以下であることが特に好ましい。上記上限値より透湿度が高いと、長期使
用時に、温度や湿度の変化によるフィルム状支持体のサイズ変化により偏光板としたとき、表示画像のムラが発生し、その低減の効果が低い。下限は特に制限はないが、0g/m2・日より大きいことが好ましく、偏光板加工時の生産性の観点からは5g/m2・日以上が好ましく、1g/m2・日以上がより好ましい。したがって、本発明の光学フィルムの透湿度は、5〜150g/m2・日の範囲にすることが特に好ましい。この範囲であれば、偏光板としての性能(偏光度、単板透過率)が悪化することがなく、長期使用時に、温度や湿度の変化による偏光膜のサイズ変化起因の、表示画像のムラが発生することを抑制できる。
本発明に用いる紫外線吸収層は、200〜340nmの領域で光を吸収する物質を入れることで紫外線による劣化を防止する。具体的には、200〜340nmの領域における光線透過率を5%以下とする。更には、波長380nmの光の透過率を0〜50%とすることが好ましい。また、表示装置に使用されるため、600nm(可視光領域の代表)の透過率は高いことが好ましい。
本発明に用いる紫外線吸収剤は、ハードコート層の塗設の際の紫外線吸収剤の揮散が少なく、且つ、紫外線吸収層と脂環式構造を有する重合体からなるフィルム状支持体との密着性及び、紫外線吸収層とハードコート層の密着性の観点から、ポリマー粒子、無機粒子の紫外線吸収剤が好ましい。
本発明で用いる無機粒子紫外線吸収剤は微粒子金属酸化物が好ましい。微粒子金属酸化物とは、平均一次粒子径が1〜100nmの範囲にあり紫外線防御効果を有するものを指し、例えば微粒子酸化チタン、微粒子酸化亜鉛、微粒子酸化セリウム、微粒子酸化鉄が挙げられる。これらの微粒子金属酸化物の1種以上、好ましくは2種以上を組み合わせて使用することが好ましい。例えば微粒子酸化チタンと微粒子酸化亜鉛を組み合わせることが好ましい。微粒子金属酸化物の粒度分布は特にシャープである必要はなく、シャープであってもブロードであっても構わない。また、微粒子金属酸化物の形状としては、球状、針状、棒状、紡錘状、不定形状、板状など特に限定されず、さらに結晶形についてもアモルファス、ルチル型、アナターゼ型など特に限定されない。
本発明の微粒子酸化チタンは、酸化アルミニウム及び/又は酸化珪素で表面処理をしたものが使用できる。酸化アルミニウムの好ましい使用量は酸化チタンに対し1〜30質量%、より好ましくは2〜20質量%である。酸化珪素も1〜30質量%、好ましくは2〜20質量%である。表面処理剤量は該下限値以上であれば、分散不良や経時での分散物の沈降などが発生し難く、該上限値以下であれば、酸化チタン量の実質的な減量となって、目的の紫外線吸収能が低下するなどの好ましくない結果が生じ難いので好ましい。
大きくなり、該上限値以下であれば透明性の低下が抑制できる。より好ましい量は0.02〜10g/m2、さらに好ましくは0.05〜2g/m2である。
事ができる。また湿式法は易分散性である特徴を持つ。一方焼成法は焼成する温度や時間で結晶系や表面処理剤量を調整することができる。耐候性に優れる性質を有する。
本発明において用いることのできる紫外線吸収性ポリマー粒子は、200〜340nmの紫外線領域に吸収能を有していれば特にその構成成分に限定はなく、公知の紫外線吸収剤母核を有する成分を用いることができる。例えば、紫外線吸収剤母核としては、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、サリチル酸フェニルエステル系、トリアジン系の母核が挙げられる。
本発明において、ポリマー粒子紫外線吸収剤の原料として用いることのできる紫外線吸収性モノマー(a)は、好ましくは、下記一般式(1)で示される2−ヒドロキシベンゾフェノン誘導体、及び/又は、下記一般式(2)で示される2−ヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール誘導体が、ビニル化合物の主鎖に側鎖として結合したものである。
一般式(1):
X(−COO−)により重合性ビニル化合物中に紫外線吸収性化合物残基を結合、導入することにより得られる。
また、上記の紫外線吸収性モノマー(a)と共重合可能な反応性モノマー(b)(以下コモノマーともいう)は、(メタ)アクリル酸アルキルエステル、アクリロニトリル、アルキルビニルエーテル、カルボン酸ビニルエステル、スチレンなどである。反応性モノマーのアルキル基の炭素数は特に制約されないが、好ましくは1〜18である。これらコモノマーの具体例としては以下のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
ルホプロピルメタクリレート等)。これらのモノマーのうち、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、及び芳香族ビニル化合物が好ましい。
本発明に用いることのできる紫外線吸収層は、金属酸化物粒子、ポリマー粒子以外に、粒子を固定するためのバインダーを用いることができる。
オレフィン系ポリマーは、特に限定されるものではなく、炭素、水素、酸素、窒素を含むオレフィン系二重結合を持つ化合物からなる重合体であればよい。例えばエチレン、プロピレン、ブテン、ブタジエン等が挙げられる。これらは単独重合、又は2種類以上の共重合体でもよい。特に、側鎖や末端に、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、イソシアネート基、ニトロ基、カルボニル基等の高い極性を有する化合物を用いた場合に、基材及びハードコート層と高い密着性を示す。
また、紫外線吸収層のバインダーの別の好ましい例として、反応性官能基を有するシリコーン化合物を挙げることができる。このような反応性官能基を有するシリコーン化合物としては、例えば、イソシアネート基含有アルコキシシラノール化合物、アミノ基含有アルコキシシラノール化合物、メルカプト基含有アルコキシシラノール化合物、カルボキシ基含有アルコキシシラノール化合物、エポキシ基含有アルコキシシラノール化合物、ビニル型不飽和基含有アルコキシシラノール化合物、ハロゲン基含有アルコキシシラノール化合物を挙げることができる。これらの各種アルコキシシラノール化合物の中でもアミノ基含有アルコキシシラノール化合物が好ましい。
溶媒は特に限定されるものではなく、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、トルエン、キシレンなどの芳香族化合物、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランなどのエーテル類、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール類などを例示することができる。特にトルエン、キシレンなどの芳香族系溶媒、ジクロロメタン、四塩化炭素などの塩素系溶媒、n−ヘキサン、シクロヘキサンなどの炭化水素系溶媒、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶媒等のシクロオレフィン系フィルムを溶解、膨潤する溶媒を用いると、シクロオレフィン系フィルムとの相互作用が強くなることから、本発明における「脂環式構造を有する重合体からなるフィルム状支持体」とのより高い密着性が得られ、更に層間境界が曖昧となることにより、干渉縞が消えやすくなる。また溶媒の使用量は、例えば紫外線吸収剤やバインダーの固形分100質量部に対して、5〜70質量部程度である。
また、紫外線吸収層の別の好ましい例として、脂環式構造を有する重合体を主成分とするフィルム状支持体上に、アクリル酸エステル系ラテックス、メタクリル酸系ラテックス、スチレン系ラテックスをバインダーとする紫外線吸収層を形成することもできる。またラテックスとしては、(a)ジオレフィン系単量体、(b)ビニル単量体、(c)1種以上の分子内に2個以上のビニル基、アクリロイル基、メタアクリロイル又はアリル基を有する単量体からなる単量体混合物に対し、(d)α−メチルスチレンダイマーと他の重合連鎖移動剤とからなる重合連鎖移動剤の存在下において、水性媒体中で乳化重合して得られる共重合体ラテックスを用いてもよい。
本発明において、脂環式構造を有する重合体フィルム支持体上に紫外線吸収層を形成する際に、共重合体ラテックスに対してジクロロ−s−トリアジン系架橋剤を併用することが好ましい。ジクロロ−s−トリアジン系架橋剤の併用により常湿条件下、高湿条件下、低湿条件下での接着力が著しく向上し、低湿条件下での亀裂が生じなくなり、その他、帯電防止性、耐傷性、耐水性、耐溶剤性等に優れた効果を付与できる。
一般式(3):
親水性ポリマーとして、ゼラチン、フタル化ゼラチン、マレイン化ゼラチン等のアシル化ゼラチン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体、アクリル酸、メタクリル酸もしくはアミド等をゼラチンにグラフトさせたグラフト化ゼラチン、ポリビニルアルコール、ポリヒドロキシアルキルアクリレート、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピロリドン−酢酸ビニルコポリマー、カゼイン、アガロース、アルブミン、アルギン酸ソーダ、ポリスクリド、寒天、でんぷん、グラフトでんぷん、ポリアクリルアミド、N−置換アクリルアミド、N−置換メタクリルアミド等の単独もしくは共重合体、又はそれらの部分加水分解物等、合成又は天然の親水性高分子化合物が用いられる。これらのものは、単独又は混合して使用される。好ましい親水性ポリマーとしては、ゼラチン又はその誘導体である。
本発明に係る紫外線吸収層形成用の塗液は、一般によく知られた塗布方法、例えば、ディップコート法、エアナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビヤコート法、あるいは米国特許第2681294号明細書に記載のホッパーを使用するエクストルージョン法等により塗布することができる。
以下本発明のフィルムの上に形成することのできる光学フィルムについて説明する。
本発明の反射防止フィルムの好ましい層構成の例を下記に示す。本発明の反射防止フィルムは、光学干渉により反射率を低減できるものであれば、特にこれらの層構成のみに限定されるものではない。下記構成において基材フィルムは、フィルムで構成されたフィルム状支持体を指している。
・基材フィルム/紫外線吸収層/帯電防止層/低屈折率層
・基材フィルム/紫外線吸収層/防眩層/低屈折率層
・基材フィルム/紫外線吸収層/防眩層/帯電防止層/低屈折率層
・基材フィルム/紫外線吸収層/ハードコート層/防眩層/低屈折率層
・基材フィルム/紫外線吸収層/ハードコート層/防眩層/帯電防止層/低屈折率層
・基材フィルム/紫外線吸収層/ハードコート層/帯電防止層/防眩層/低屈折率層
・基材フィルム/紫外線吸収層/ハードコート層/高屈折率層/低屈折率層
・基材フィルム/紫外線吸収層/ハードコート層/帯電防止層/高屈折率層/低屈折率層
・基材フィルム/紫外線吸収層/ハードコート層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層
・基材フィルム/紫外線吸収層/防眩層/高屈折率層/低屈折率層
・基材フィルム/紫外線吸収層/防眩層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層
・基材フィルム/紫外線吸収層/帯電防止層/ハードコート層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層
・帯電防止層/基材フィルム/紫外線吸収層/ハードコート層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層
・基材フィルム/紫外線吸収層/帯電防止層/防眩層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層
・帯電防止層/基材フィルム/紫外線吸収層/防眩層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層
・帯電防止層/基材フィルム/紫外線吸収層/防眩層/高屈折率層/低屈折率層/高屈折率層/低屈折率層
また、別の態様として、光学干渉を積極的には用いずに、ハードコート性、防湿性、ガスバリア性、防眩性、防汚性などの付与の目的のために必要な層を設けた光学フィルムも好ましい。
・基材フィルム/紫外線吸収層/ハードコート層
・基材フィルム/紫外線吸収層/ハードコート層/ハードコート層
・基材フィルム/紫外線吸収層/防眩層
・基材フィルム/紫外線吸収層/防眩層/防眩層
・基材フィルム/紫外線吸収層/ハードコート層/防眩層
・基材フィルム/紫外線吸収層/防眩層/ハードコート層
・基材フィルム/紫外線吸収層/帯電防止層/ハードコート層
・基材フィルム/紫外線吸収層/防湿層/ハードコート層
・基材フィルム/紫外線吸収層/ガスバリア層/ハードコート層
・基材フィルム/紫外線吸収層/ハードコート層/防汚層
・帯電防止層/基材フィルム/紫外線吸収層/ハードコート層
・帯電防止層/基材フィルム/紫外線吸収層/防眩層
本発明のフィルムは、フィルムの物理的強度を付与するために、透明なフィルム状支持体の一方の面に、必須の構成層としてハードコート層を設けてなるものである。ハードコート層は、2層以上の積層から構成されてもよい。
光ラジカル重合開始剤としては、アセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ホスフィンオキシド類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類、アゾ化合物、過酸化物類(特開2001−139663号公報等)、2,3−ジアルキルジオン化合物類、ジスルフィド化合物類、フルオロアミン化合物類、芳香族スルホニウム類、ロフィンダイマー類、オニウム塩類、ボレート塩類、活性エステル類、活性ハロゲン類、無機錯体、クマリン類などが挙げられる。これらの開始剤は単独でも混合して用いてもよい。
フィルム状支持体上のいずれかの層を作製するのに用いる塗布液には、面状故障(塗布ムラ、乾燥ムラ、点欠陥など)を改良するために、フッ素系及びシリコーン系の少なくともいずれかの面状改良剤を添加することが好ましい。
防眩層は、表面散乱による防眩性を寄与する目的で形成される。以下、防眩層を「光散乱層」ということがある。
フィルムの耐擦傷性を向上するためのハードコート層に、表面散乱性を付与して、ハードコート層と防眩層を兼ねる層とすることもできる。以下、ハードコート層と防眩層を兼ねる層を「防眩性ハードコート層」ということがある。本発明において好ましくは、「防眩性ハードコート層」である。
本発明で用いることができる防眩性ハードコート層の1つの好ましい態様は、ハードコート性を付与することのできるバインダー、防眩性を付与するための透光性粒子、および溶媒を必須成分として含有し、透光性粒子自体の突起あるいは複数の粒子の集合体で形成される突起によって表面の凹凸を形成されるものである。
粒子;アクリル粒子、架橋アクリル粒子、ポリスチレン粒子、架橋スチレン粒子、メラミン樹脂粒子、ベンゾグアナミン樹脂粒子等の樹脂粒子が好ましく挙げられる。中でも架橋スチレン粒子、架橋アクリル粒子、シリカ粒子が好ましい。マット粒子の形状は、球形又は不定形のいずれも使用できる。
本発明で用いることができる、透光性粒子を使用して防眩性を発現する方法以外の防眩性を付与する手法の一例として、複数のポリマーのスピノーダル分解により塗膜の表面に凹凸を形成する手法が挙げられる。また、特に相分離した相の屈折率に差を与えることで、良好な光拡散性を付与することが可能となる。
数式1:2d・sin(θ/2)=λ
(式中、dは共連続相の平均相間距離、θは散乱角度、λは光の波長を示す)
光散乱層の作成手法として、透光性粒子を使用して防眩性を発現する以外の手法の一例として、エンボス法により光散乱層を作成する手法が挙げられる。エンボス法により作成される光散乱層とは、透明基板上に、表面が微細な凹凸を有するマット状の賦型フィルムで賦形された電離放射線硬化型樹脂組成物、又は熱硬化型樹脂組成物から本質的に構成される光層が形成されたものである。
本発明のフィルムには、高屈折率層、中屈折率層を設け、後述の低屈折率層とともに光学干渉を利用すると反射防止性を高めることができる。
また、本明細書では高屈折率層、中屈折率層、低屈折率層を総称して反射防止層と総称して呼ぶことがある。
とSiO2等が挙げられる。TiO2及びZrO2が高屈折率化の点で特に好ましい。該無
機フィラーは、表面をシランカップリング処理又はチタンカップリング処理されることも好ましく、フィラー表面にバインダー種と反応できる官能基を有する表面処理剤が好ましく用いられる。
本発明の光学フィルムの反射率を低減するため、低屈折率層を用いることが好ましい。
架橋性又は重合性の官能基を有する含フッ素化合物としては、含フッ素モノマーと架橋性又は重合性の官能基を有するモノマーの共重合体を挙げることができる。含フッ素モノマーとしては、例えばフルオロオレフィン類(例えばフルオロエチレン、ビニリデンフルオリド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、ペルフルオロ−2,2−ジメチル−1,3−ジオキソール等)、(メタ)アクリル酸の部分又は完全フッ素化アルキルエステル誘導体類[例えば「ビスコート6FM」{大阪有機化学工業(株)製}や“M−2020”{ダイキン工業(株)製}等]、完全又は部分フッ素化ビニルエーテル類等である。
含フッ素オルガノシラン化合物の加水分解縮合物を主成分とする組成物も、屈折率が低く、塗膜表面の硬度が高く好ましい。フッ素化アルキル基に対して片末端又は両末端に加水分解性のシラノールを含有する化合物とテトラアルコキシシランの縮合物が好ましい。具体的組成物は、特開2002−265866号公報、特許第317152号公報に記載されている。
さらに、別の好ましい態様として、低屈折率の粒子とバインダーからなる低屈折率層が挙げられる。低屈折率粒子としては有機でも無機でもよいが、内部に空孔を有する粒子が好ましい。中空粒子の具体例は、特開2002−79616号公報に記載のシリカ系粒子が挙げられる。粒子の屈折率は1.15〜1.40が好ましく、1.20〜1.30が更に好ましい。バインダーとしては、前記防眩層の項で述べた2個以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーを挙げることができる。
本発明においては、帯電防止層を設けることがフィルム表面での静電気防止の点で好ましい。帯電防止層を形成する方法は、例えば、導電性微粒子と反応性硬化樹脂を含む導電性塗工液を塗工する方法、又は透明膜を形成する金属や金属酸化物等を蒸着やスパッタリングして導電性薄膜を形成する方法等の、従来公知の方法を挙げることができる。帯電防止層は、支持体に直接又は、支持体との接着を強固にするプライマー層を介して形成することができる。また、帯電防止層を反射防止層の一部として使用することもできる。この場合、最表層から近い層で使用する場合には、膜の厚さが薄くても十分に帯電防止性を得ることができる。
また、紫外線吸収層が導電性金属酸化物を含有することにより、紫外線吸収層と帯電防止層を兼ねることもできる。
上記各構成層のうち、基材フィルム(フィルム状支持体)に隣接して塗布される層には、基材フィルムを溶解する少なくとも一種類以上の溶媒と、基材フィルムを溶解しない少なくとも1種類以上の溶媒を含有することが好ましい。このような態様にすることで、基材フィルムへの隣接層成分の過剰な染み込み防止と、隣接層と基材フィルムとの密着性確保の両立を図ることができる。また、基材フィルムを溶解する溶媒のうちの少なくとも1種類が、基材フィルムを溶解しない溶媒のうちの少なくとも1種類よりも高沸点であることがより好ましい。さらに好ましくは、基材フィルムを溶解する溶媒のうち最も沸点の高い溶媒と、基材フィルムを溶解しない溶媒のうち最も沸点の高い溶媒との沸点温度差が、30℃以上であることであり、最も好ましくは40℃以上であることである。
〔偏光板〕
本発明の光学フィルムは、偏光子の少なくとも一方の面に、保護フィルムとして貼り合わせることで偏光板を構成する。偏光子の他方の面の保護フィルムは、透湿度が700〜3000g/m2・日、さらには1000〜1700g/m2・日のフィルムを貼り合わせることが好ましい。通常、汎用のセルロースアセテートフィルム、例えばトリアセチルセルロース(TAC)が好適に用いられる。
本発明の光学フィルム及び偏光板は、液晶表示装置等の画像表示装置に有利に用いることができ、ディスプレイの最表層に用いることが好ましい。
液晶セルは、TNモード、VAモード、OCBモード、IPSモード又はECBモードであることが好ましい。
TNモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に水平配向し、さらに60〜120゜にねじれ配向している。TNモードの液晶セルは、カラーTFT液晶表示装置として最も多く利用されており、多数の文献に記載がある。
VAモードの液晶セルでは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に垂直に配向している。
OCBモードの液晶セルは、棒状液晶性分子を液晶セルの上部と下部とで実質的に逆の方向に(対称的に)配向させるベンド配向モードの液晶セルであり、米国特許第4583825号、同5410422号の各明細書に開示されている。棒状液晶性分子が液晶セルの上部と下部とで対称的に配向しているため、ベンド配向モードの液晶セルは、自己光学補償機能を有する。そのため、この液晶モードは、OCB(Optically Compensatory Bend)液晶モードと呼ばれる。ベンド配向モードの液晶表示装置は、応答速度が速いとの利点がある。
IPSモードの液晶セルは、ネマチック液晶に横電界をかけてスイッチングする方式であり、詳しくはProc.IDRC(Asia Display ’95),p.577−580及び同p.707−710に記載されている。
ECBモードの液晶セルは、電圧無印加時に棒状液晶性分子が実質的に水平配向している。ECBモードは、最も単純な構造を有する液晶表示モードの一つであって、例えば特開平5−203946号公報に詳細が記載されている。
輝度向上フィルムとしては、光源(バックライト)からの出射光を透過偏光と反射偏光又は散乱偏光に分離するような機能を有する偏光変換素子が用いられる。かかる輝度向上フィルムは、反射偏光または散乱偏光のバックライトからの再帰光を利用して、直線偏光の出射効率を向上できる。
本発明の光学フィルムは、特開平5−127822号公報、特開2002−48913号公報等に記載されるタッチパネルなどに応用することができる。
本発明の光学フィルムは、有機EL素子等の基板(基材フィルム)や保護フィルムとして用いることができる。
合成例1:ペルフルオロオレフィン共重合体(1)の合成
内容量100mLのステンレス製撹拌機付オートクレーブに、酢酸エチル40mL、ヒドロキシエチルビニルエーテル14.7g及び過酸化ジラウロイル0.55gを仕込み、系内を脱気して窒素ガスで置換した。さらにヘキサフルオロプロピレン(HFP)25gをオートクレーブ中に導入して65℃まで昇温した。オートクレーブ内の温度が65℃に達した時点の圧力は0.53MPaであった。該温度を保持し8時間反応を続け、圧力が0.31MPaに達した時点で加熱をやめ放冷した。室温まで内温が下がった時点で未反応のモノマーを追い出し、オートクレーブを開放して反応液を取り出した。得られた反応液を大過剰のヘキサンに投入し、デカンテーションにより溶媒を除去することにより沈殿したポリマーを取り出した。さらにこのポリマーを少量の酢酸エチルに溶解し、ヘキサンから2回再沈殿を行うことによって残存モノマーを完全に除去した。乾燥後ポリマー28gを得た。次に該ポリマーの20gをN,N−ジメチルアセトアミド100mLに溶解、氷冷下、アクリル酸クロリド11.4gを滴下した後、室温で10時間攪拌した。反応液に酢酸エチルを加え水洗、有機層を抽出後濃縮し、得られたポリマーをヘキサンで再沈殿させることにより、下記のペルフルオロオレフィン共重合体(1)を19g得た。得られたポリマーの屈折率は1.421であった。
攪拌機、還流冷却器を備えた反応器に、水600部を充填し、これにポリビニルアルコール0.7部とドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム2.7部を加えて溶解した。次に、これに紫外線吸収性モノマー、2−[2’−ヒドロキシ−5’−(メタクリロイルオキシ)エチルフェニル]−2H−ベンゾトリアゾール{商品名“RUVA−93”、大塚化学(株)製}60.0部、メタクリル酸メチル39.0部、エチレングリコールジメタクリレート1.0部及び過酸化ベンゾイル2.0部の混合液を加え撹拌した。この混合液を、ホモジナイザーを用いて9000rpmで15分間分散して均一にした。次いで窒素ガスを吹き込みながら75℃で4時間撹拌を続けた。その後遠心分離法で軽く脱水し、生成物を水で洗浄、乾燥しポリマー粒子(J)を作製した。
配合例1−1:紫外線吸収層用塗布液(UV−A)の調製
紡錘形微粒子酸化チタン(TI−A){平均一次粒子径の、短軸径8nm(粒子両端における短軸径5nm)、長軸径32nm、アスペクト比4、ルチル結晶化度55%}5部に対し、分散剤ポリアクリル酸ナトリウム{「ポイズ−530」(商品名)、花王(株)製}5.2部、凝集防止剤グリセリン10.5部及び水49.3部を混合し、「ディゾルバー」{特殊機化工業(株)製}にて、3000回転/分で30分間分散した。そののち横型サンドグラインダーで、2500回転/分で5回通し分散物(UV1)を得た。
分散物(UV1)に、ゼラチンを、該塗布液(UV1)中の紡錘形微粒子酸化チタン(TI−A)/ゼラチンの比が2/1になるように混合し、紫外線吸収層用塗布液(UV−A)を調製した。
配合例1−1において、微粒子酸化チタン(TI−A)を用いる代わりに、微粒子酸化チタン“TI−B”{球状、平均一次粒径12nm、ルチル結晶化度35%、酸化アルミニウム10%(対酸化チタン)で表面処理}用いた以外は配合例1−1と同様にして、分散物(UV2)を得た。
分散物(UV2)に、ゼラチンを、該塗布液(UV2)中の紡錘形微粒子酸化チタン(TI−A)/ゼラチンの比が2/1になるように混合し、紫外線吸収層用塗布液(UV−B)を調製した。
配合例1−1において、さらに「透明導電ITOインキX500」{平均分散径100〜140nmの微粒子状ITO、住友金属鉱山(株)製}を、酸化チタン(TI−A)/ゼラチン/ITO比が2/1/2となるように添加した以外は同様にして、紫外線吸収層用塗布液(UV−C)を調製した。
下記を混合して紫外線吸収層用塗布液(UV−D)を調製した。
{紫外線吸収層用塗布液(UV−D)の組成}
スチレンブタジエンラテックス(固形分50%) 258部
2,4−ジクロロ−6−ヒドロキシ−s−トリアジンナトリウム塩
(固形分8%) 49部
紫外線吸収性ポリマー粒子(J)
合成例2で合成したもの 600部
蒸留水 93部
配合例1−4において、紫外線吸収ポリマー粒子(J)と蒸留水の代わりに、大成ファインケミカル(株)製のUV吸収剤含有マイクロエマルジョン粒子、“SE−2538E”を用いた以外は配合例1−4と同様にして紫外線吸収層用塗布液(UV−E)を調製した。
配合例1−4において、紫外線吸収ポリマー粒子(J)を除いた以外は配合例1−4と同様にして紫外線吸収層用塗布液(UV−F)を調製した。
メチルメタクリレート50%と、紫外線吸収性モノマーとして2−[2’−ヒドロキシ−5’−(メタクリロイルオキシ)エチルフェニル]−2H−ベンゾトリアゾール{商品名“RUVA−93”、大塚化学(株)製}50%とを共重合させてなる数平均分子量25万のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(高分子UV剤)を酢酸エチルに溶解させ、30%の高分子量紫外線吸収剤を含む紫外線吸収層用塗布液(UV−G)を調製した。
紫外線硬化型ウレタンアクリレートオリゴマー{「紫光UV7640B」、アクリロイル基数:1分子当たり平均6〜7個、分子量:1500、日本合成化学工業(株)製}100部、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン{「ダロキュア1173」、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製}4部、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド(「ルシリンTPO」、BASF社製)2部、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ジ−t−ペンチルフェノール{“TINUVIN328”、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製}20部、メチルイソブチルケトン100部を混合し、紫外線硬化型の紫外線吸収剤を含む紫外線吸収層用塗布液(UV−H)を調製した。
参考例1:サンプルAの作製
シクロオレフィン系フィルム{「ゼオノアフィルムZF14−100」、日本ゼオン(株)製、厚さ100μm、透湿度30g/m2・d、ガラス転移温度136℃}の一方の
面(光散乱層との接着界面となる面)に、塗布直前にコロナ放電処理を行い、紫外線吸収層用塗布液(UV−A)を350nmの吸光度が1となるように塗設した(サンプルA)。
れていないブランクのカップで透湿度の値を補正は行わなかった。
参考例1において、紫外線吸収層用塗布液(UV−A)を用いる代わりに、紫外線吸収層用塗布液(UV−B)を用いた以外は参考例1と同様にしてサンプルBを作製した。
参考例1において、紫外線吸収層用塗布液(UV−A)を用いる代わりに、紫外線吸収層用塗布液(UV−C)を用いた以外は参考例1と同様にしてサンプルCを作製した。
シクロオレフィン系フィルム「ゼオノアフィルムZF14−100」の一方の面(光散乱層との接着界面となる面)に、塗布直前にグロー放電処理を行い、紫外線吸収層用塗布液(UV−D)を塗布し、130℃で2分乾燥し、厚さ0.11μmの紫外線吸収層を形成してサンプルDを作製した。
参考例4において、紫外線吸収層用塗布液(UV−D)を用いる代わりに、紫外線吸収層用塗布液(UV−E)又は(UV−F)を用いた以外は参考例4と同様にしてサンプルE及びFを作製した。
配合例1−7で調製した紫外線吸収層用塗布液(UV−G)を、「ゼオノアフィルムZF14−100」の一方の面(光散乱層との接着界面となる面)に、塗布直前にコロナ放電処理を行い、#5のメイヤーバーを用いて塗布した。フィルムに張力をかけた状態でこれをオーブンで80℃、10分間乾燥させ、厚さ0.4μmのサンプルGを作製した。200nm〜340nmの波長域における光線透過率は5%以下であった。
配合例1−8で調製した紫外線吸収層用塗布液(UV−H)を、「ゼオノアフィルムZF14−100」の一方の面(光散乱層との接着界面となる面)に、塗布直前にコロナ放電処理を行い、#5のメイヤーバーを用いて塗布した。フィルムに張力をかけた状態でこれをオーブンで80℃、10分間乾燥させ、厚さ1.0μmのサンプルHを作製した。200nm〜340nmの波長域における光線透過率は5%以下であった。
“ZF14−100”:シクロオレフィン系フィルム「ゼオノアフィルムZF14−100」、日本ゼオン(株)製、厚さ100μm、含水率0.01%以下、ガラス転移温度136℃。
“TiO2(TI−A)”:紡錘形微粒子酸化チタン“TI−A”、(石原産業(株)
)製、平均一次粒子径の、短軸径8nm(粒子両端における短軸径5nm)、長軸径32nm、アスペクト比4、ルチル結晶化度44%。
“TiO2(TI−B)”:球状微粒子酸化チタン“TI−B”、(石原産業(株))製、平均一次粒径12nm、ルチル結晶化度44%、酸化アルミニウム10%(対酸化チタン)で表面処理。
“ITO”:「透明導電ITOインキX500」、住友金属鉱山(株)製、平均分散径100〜140nmの微粒子状ITO。
ポリマー粒子(J):紫外線吸収性ポリマー粒子(J)、合成例2で合成。
高分子UV剤:メチルメタクリレート50%と、紫外線吸収性モノマー“RUVA−93”50%とを共重合させてなる数平均分子量25万のベンゾトリアゾール系紫外線吸収ポリマー。
“SE−2538E”:UV吸収剤含有マイクロエマルジョン粒子、大成ファインケミカル(株)製。
“TINUVIN328”:2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ジ−t−ペンチルフェノール、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製。
「SBラテックス」:スチレンブタジエンラテックス「Nipol LX407H」、日本ゼオン(株)製、固形分50%。
「紫光UV7640B」:紫外線硬化型ウレタンアクリレートオリゴマー、日本合成化学工業(株)製、アクリロイル基数:1分子当たり平均6〜7個、分子量:1500。
配合例2−1:防眩性ハードコート層用塗布液(HC1)の調製
{防眩性ハードコート層用塗布液(HC1)の組成}
“PET−30” 50.0g
「イルガキュア184」 2.0g
“SX−350”(30%) 1.7g
架橋アクリル−スチレン粒子(30%) 13.3g
“FP−13” 0.05g
“KBM−5103” 10.0g
トルエン 38.5g
{光拡散性ハードコート層用塗布液(HC2)の組成}
「デソライトZ7404」 100g
“DPHA” 31g
“KBM−5103” 10g
“KE−P150” 8.9g
“MXS−300” 3.4g
MEK 19g
MIBK(メチルイソブチルケトン) 13g
合成例3:ゾル液aの調製
攪拌機、還流冷却器を備えた反応器、メチルエチルケトン120部、アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン{“KBM−5103”、信越化学工業(株)製}100部、ジイソプロポキシアルミニウムエチルアセトアセテート3部を加え混合したのち、イオン交換水30部を加え、60℃で4時間反応させたのち、室温まで冷却し、ゾル液aを得た。質量平均分子量は1600であり、オリゴマー成分以上の成分のうち、分子量が1000〜20000の成分は100%であった。また、ガスクロマトグラフィー分析から、原料のアクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランは全く残存していなかった。
{低屈折率層用塗布液(LL1)の組成}
“DPHA” 3.3g
中空シリカ(18.2%) 40.0g
“RMS−033” 0.7g
「イルガキュア907」 0.2g
ゾル液a 6.2g
MEK 299.6g
{低屈折率層用塗布液(LL2)の組成}
「オプスターJTA113」(6%) 13.0g
“MEK−ST−L”(30%) 1.3g
ゾル液a 0.6g
MEK 5.0g
シクロヘキサノン 0.6g
“PET−30”:ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物、日本化薬(株)製。
「イルガキュア184」:重合開始剤、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製。
“SX−350”:平均粒径3.5μm架橋ポリスチレン粒子、屈折率1.61、綜研化学(株)製、30%トルエン分散液、ポリトロン分散機にて10000rpmで20分分散後使用。
架橋アクリル−スチレン粒子:平均粒径3.5μm、屈折率1.55、綜研化学(株)製、30%トルエン分散液、ポリトロン分散機にて10000rpmで20分分散後使用。
「デソライトZ7404」:ZrO2微粒子含有ハードコート剤、屈折率1.62、固形分濃度60%、酸化ジルコニウム微粒子含量70%(対固形分)、酸化ジルコニウム微粒子の平均粒子径約20nm、溶媒組成:MIBK/MEK=9/1、JSR(株)製。
“DPHA”:ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物、屈折率1.52、日本化薬(株)製。
“KEP−150”:平均粒径1.5μmシリカ粒子、屈折率1.46、日本触媒(株)製、30%MEK分散液、ポリトロン分散機にて10000rpmで20分分散後使用。
“MXS−300”:平均粒径3μmポリメチルメタクリレート(PMMA)粒子、屈折率1.49、綜研化学(株)製、30%MIBK分散液、ポリトロン分散機にて10000rpmで20分分散後使用。
“RMS−033”:反応性シリコーン(Gelest社製)。
「イルガキュア907」:光重合開始剤{チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製}。
ゾル液a:前記合成例3で調製したもの。
「オプスターJTA113」:熱架橋性含フッ素ポリマー、屈折率1.44、固形分濃度6%、JSR(株)製。
“MEK−ST−L”:コロイダルシリカ分散物、MEK−STの粒子サイズ違い、平均粒径45nm、固形分濃度30%、日産化学(株)製。
中空シリカ微粒子ゾル“CS60−IPA”{イソプロピルアルコールシリカゾル、触媒化成工業(株)製、平均粒子径60nm、シェル厚さ10nm、シリカ濃度20%、シリカ粒子の屈折率1.31}500部に、アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン“KBM−5103”{信越化学(株)製}30部、及びジイソプロポキシアルミニウムエチルアセテート1.5部加え混合した後に、イオン交換水9部を加えた。60℃で8時間反応させた後に室温まで冷却し、アセチルアセトン1.8部を添加し、中空シリカ分散液を得た。得られた中空シリカ分散液の固形分濃度は18%、溶媒乾燥後の屈折率は1.31であった。
[実施例1]
{光学フィルム(OF1)の作製}
参考例1で作製したサンプルAの紫外線吸収層上に、防眩性ハードコート層用塗布液(HC1)を、線数135本/in、深度60μmのグラビアパターンを有する直径50mmのマイクログラビアロールとドクターブレードを用いて、搬送速度10m/分の条件で塗布し、60℃で150秒乾燥の後、さらに窒素パージ下で160W/cmの「空冷メタルハライドランプ」{アイグラフィックス(株)製}を用いて、照度400mW/
cm2、照射量250mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、防眩性ハードコート層(厚さ6μm)を形成して巻き取ることにより、光学フィルム(OF1)を作製した。
作製した光学フィルム(OF1)を再び巻き出して、その防眩性ハードコート層上に、低屈折率層用塗布液(LL2)を、線数200本/in、深度30μmのグラビアパターンを有する直径50mmのマイクログラビアロールとドクターブレードを用いて、搬送速度20m/分の条件で塗布し、120℃で75秒乾燥の後、更に10分乾燥させてから窒素パージ下で240W/cmの「空冷メタルハライドランプ」{アイグラフィックス(株)製}を用いて、照度400mW/cm2、照射量240mJ/cm2の紫外線を照射し、厚さ100nmの低屈折率層を形成して巻き取ることにより、光学フィルム(OF2){反射防止フィルム}を作製した。
表2に示すように、紫外線吸収層形成フィルムとしてサンプルA〜Gのいずれかを用い、ハードコート層用塗布液として、防眩性ハードコート層用塗布液(HC1)又は光拡散性ハードコート層用塗布液(HC2)を用い、低屈折率層用塗布液として低屈折率層用塗布液(LL1)又は(LL2)を用いて、ハードコート層及び低屈折率層をそれぞれ形成し、あるいは低屈折率層を形成しない以外は光学フィルム(OF1)および(OF2)と同様にして光学フィルム(OF3)〜(OF11)および(OFr1)〜(OFr2)をそれぞれ作製した。
表2に示すように、紫外線吸収層形成フィルムとしてサンプルHを用い、防眩性ハードコート層用塗布液(HC1)を用いて光学フィルム(OFr3)を作製した。
膜厚80μm、幅1340mmのトリアセチルセルロースフィルム“TAC−TD80U”{富士フイルム(株)製、厚さ80μm、透湿度1400g/m2・d}上に、表2に示すように、直接、防眩性ハードコート層用塗布液(HC1)又は光拡散性ハードコート層用塗布液(HC2)を、線数135本/インチ、深度60μmのグラビアパターンを有する直径50mmのマイクログラビアロールとドクターブレードを用いて、搬送速度10m/分の条件で塗布し、60℃で150秒乾燥の後、さらに窒素パージ下で160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照度400mW/cm2、照射量250mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、防眩性ハードコート層(厚さ6μm)または光拡散性ハードコート層(厚さ3.4μm)を形成して巻き取った。
得られたこれらの光学フィルム試料について、透過率を測定したところ、本発明試料1〜11は、いずれも380nmの透過率が0〜50%、600nmの透過率が80〜100%であった。さらに以下の項目の評価を行った。結果を表2に示す。
分光光度計(日本分光(株)製)を用いて、380〜780nmの波長領域において、入射角5°における分光反射率を測定した。結果には450〜650nmの平均反射率を用いた。
紫外線吸収層を塗布したサンプルを一端巻き取り、ハードコート層を塗布するために、サンプルを巻きだした時に、紫外線吸収層面に接するローラーに付着する白粉の量で評価する。100m送り出した時に付着が目視で観測される状態を△とする。
○:ローラー付着がなく、面状欠陥がない。
△:ローラー付着 目視であり。ハードコート層にハジキなし。
×:ローラー付着 目視であり。ハードコート層にハジキあり。
光学フィルムをガラス面上に粘着剤で固定し、直径8mm、厚さ4mmにくりぬいた消しゴム、“MONO”(商品名){トンボ鉛筆(株)製}を擦り試験機のヘッドとして、光学フィルムの表面に500g/cm2の荷重で垂直に上方から押し付けた後、25℃、
60RH%の条件下においてストローク長3.5cm、擦り速度1.8cm/sにて200往復擦った後、付着した消しゴムを除去後、試料の擦り部を目視で表面の傷つき度合を確認し、このテストを3回繰り返し、平均して4段階で評価した。
○:ほとんどキズが認められない。
△:僅かにキズが認められる。
×:はっきりとキズが認められる。
××:キズが擦りあと全面に認められる。
光学フィルムのハードコート層を有する側の表面に、カッターナイフで碁盤目状に縦11本、横11本の切り込みを入れて合計100個の正方形の升目を刻み、日東電工(株)製のポリエステル粘着テープ“NO.31B”を圧着して密着試験を同じ場所で繰り返し3回行った。剥がれの有無を目視で観察し、下記の4段階評価を行った。
◎:100個の升目中に剥がれが全く認められなかったもの
○:100個の升目中に剥がれが認められたものが2升以内のもの
△:100個の升目中に剥がれが認められたものが3〜10升のもの
×:100個の升目中に剥がれが認められたものが10升を超えたもの
保護フィルム、偏光子、光学フィルムの3枚を、この順序に張り合わせて、偏光板を作成した。この時、保護フィルムとしては、ノルボルネン系重合体フィルム「ゼオノアフィルムZF14−100」{日本ゼオン(株)製、厚さ100μm}を使用した。また、偏光板は光学フィルムの低屈折率層側(又はハードコート層側)が表面になる向きで貼り合わせた。作製した偏光板を「アイスーパーUVテスター」{メタルハライドランプ、岩崎電気(株)製}にセットし、偏光板の低屈折率層側(又はハードコート層側)側から、70mW/cm2の強度の紫外線を200時間照射した後、偏光板の変色を目視観察した。
本発明の光学フィルムは、耐光性がよく、光拡散層塗布時に白粉が発生しなく、密着性に優れ、光学特性をバランスよく満たし、反射防止フィルムとしてトータルで性能が向上している。
80μmの厚さのトリアセチルセルロース(TAC)フィルム{“TD80U”、富士フイルム(株)製}を、1.5mol/L、55℃のNaOH水溶液中に2分間浸漬した後、中和、水洗した。次に、このアルカリ処理したTACフィルムと、実施例1で作製した光学フィルム(OF1)〜(OF11)、(OFr1)〜(OFr7)の各々とを、ポリビニルアルコールにヨウ素を吸着させ、延伸して作製した偏光子の両面に接着、保護してそれぞれ偏光板を作製した。TN型液晶セルを使用した液晶表示装置“MRT−191S”{三菱電機(株)製}に設けられている偏光板を剥がし、代わりに得られた各偏光板を、シクロオレフィン系フィルム面又はTACフィルム面が外側(空気界面側)に、且つ偏光板の透過軸が、製品に貼られていた偏光板と一致するように粘着剤を介して貼り付けた。得られた各液晶表示装置を、60℃、90%RHで50時間、又は70℃、10%RHで50時間処理後に、25℃、60%RHでの環境下で2時間放置してから液晶表示装置を黒表示させ、正面からの光漏れを複数の観察者により目視評価した。本発明の光学フィルム(OF1〜OF11)を用いた偏光板では光漏れが観察されなかったが、比較例の光学フィルム(OFr1〜OFr7)を用いた偏光板では光漏れがはっきり観察された。
VA型液晶表示装置“LC−26GD3”{シャープ(株)製}に設けられている偏光板を、位相差膜を残したまま剥がし、代わりに実施例2で得られた本発明の偏光板各々を、シクロオレフィン系フィルム面又はTACフィルム面が外側(空気界面側)に、且つ偏光板の透過軸が、製品に貼られていた偏光板と一致するようにそれぞれ貼り付けた。
Claims (23)
- 脂環式構造を有する重合体からなるフィルム状支持体の少なくとも片面に、紫外線吸収層及びハードコート層をこの順に設けてなる光学フィルムであって、該紫外線吸収層の200nm〜340nmの波長域における光線透過率が5%以下あり、該紫外線吸収層が金属酸化物微粒子、ポリマー粒子から選ばれる少なくとも1種の紫外線吸収剤を含有する光学フィルム。
- 金属酸化物微粒子が、平均一次粒子径1〜100nmの範囲の酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セリウム、酸化鉄から選ばれる少なくとも1種を含有する請求項1に記載の光学フィルム。
- 金属酸化物微粒子がルチル結晶化度20〜70%である微粒子酸化チタンからなる請求項1又は2に記載の光学フィルム。
- ポリマー粒子が200〜340nmの紫外線領域に吸収能を有している化合物からなる請求項1に記載の光学フィルム。
- ポリマー粒子の原料として用いることのできる紫外線吸収性のモノマーが、2−ヒドロキシベンゾフェノン誘導体、及び/又は、2−ヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール誘導体が、ビニル化合物の主鎖に側鎖として結合したものからなる請求項1又は4に記載の光学フィルム。
- 紫外線吸収層が導電性金属酸化物を含有する請求項1〜5のいずれかに記載の光学フィルム。
- 紫外線吸収層が50〜2000nm厚である請求項1〜6のいずれかに記載の光学フィルム。
- 内部ヘイズが10〜90%である請求項1〜7のいずれかに記載の光学フィルム。
- 光学フィルムの最外層に、これに隣接する層の屈折率よりも屈折率の低い低屈折率層を有する請求項1〜8のいずれかに記載の光学フィルム。
- 光学フィルムの、波長380nmの光の透過率が0〜50%であり、且つ波長600nmの光の透過率が80〜100%である請求項1〜9のいずれかに記載の光学フィルム。
- フィルム状支持体の透湿度が60℃、95%相対湿度で300g/m2・日以下である請求項1〜10のいずれかに記載の光学フィルム。
- フィルム状支持体の膜厚が5〜200μmである請求項1〜11のいずれかに記載の光学フィルム。
- フィルム状支持体のガラス転移温度が80℃以上である請求項1〜12のいずれかに記載の光学フィルム。
- フィルム状支持体の少なくとも一方の面が、コロナ放電処理されている請求項1〜13のいずれかに記載の光学フィルム。
- フィルム状支持体の少なくとも一方の面が、グロー放電処理されている請求項1〜13のいずれかに記載の光学フィルム。
- 偏光子と請求項1〜15のいずれかに記載の光学フィルムとを有する偏光板。
- 偏光子を挟んで、保護フィルムとして、一方の側に請求項1〜15のいずれかに記載の光学フィルムを有し、他方の側にセルロースエステルフィルムを主成分とするフィルムを有する請求項16に記載の偏光板。
- 他方の側の保護フィルムが視野角補償機能を持つ請求項17に記載の偏光板。
- 他方の側の保護フィルムが、光学異方性層が塗設されたものである請求項17又は18に記載の偏光板。
- 液晶セルを挟む偏光板のうち少なくとも一方が請求項16〜19のいずれかに記載の偏光板である液晶表示装置。
- さらに輝度向上フィルムが搭載されている請求項20に記載の液晶表示装置。
- 輝度向上フィルムと隣接する偏光板保護フィルムが密接している請求項21に記載の液晶表示装置。
- 前記液晶表示装置がTN方式、VA方式、IPS方式、ECB方式、又はOCB方式のTFT液晶表示装置である請求項20〜22のいずれかに記載の液晶表示装置。
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