JP2012220852A - 光学フィルム及び偏光サングラス - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、容易且つ確実に生産でき、十分な厚みを有するとともに他の光学フィルムに積層してもこの他の光学フィルムの光学的機能を阻害することなく、しかも偏光サングラスのレンズのように厚みが必要な偏光板等に好適に用いることのできる光学フィルムを提供することを課題とする。
【解決手段】本発明の光学フィルムは、押出成形法により形成され、厚みが１００μｍ以上５００μｍ以下で、可視光線透過率が８７％以上で、ヘイズ値が２％以下で、面方向リタデーション値が２００ｎｍ以下且つ厚さ方向リタデーション値が４００ｎｍ以下である。このため、偏光サングラスのレンズに用いられた場合には、レンズに十分な厚みを持たせることができるとともに、偏光サングラスの光学的機能を阻害しない。
【選択図】図２

Description

本発明は、光学フィルム及び偏光サングラスに関するものである。

偏光サングラスは、偏光子を挟んで両面に位相差の低い低リタデーションフィルムが用いられるものが公知である。このような低リタデーションフィルムとしては、例えばトリアセチルセルロースフィルム（ＴＡＣフィルムという）が用いられている（特開２００７−２５６５４４号公報参照）。

このトリアセチルセルロースフィルムは、位相差を低くして複屈折性を抑える観点からキャスト方式によって形成されている。このようにキャスト方式によって形成されたトリアセチルセルロースフィルムは、位相差が低くなるものの厚みが薄くなり、このためトリアセチルセルロースフィルムを偏光サングラスのレンズに用いる場合には、多数枚（例えば三枚）のトリアセチルセルロースフィルムを重ねて貼り合わせることにより、レンズの厚みを十分にすることがなされている。

しかしながら、上記のように多数枚のトリアセチルセルロースフィルムを貼り合わせると、この貼り合わせ面が完全に密着していないと貼り合わせ面で光が散乱する等の不都合が生じ得る。このため、貼り合わせ精度を高く保ちつつ、多数枚のトリアセチルセルロースフィルムを貼り合わせることが必要となるが、かかる作業に要する労力が高くなり、生産性の低下の原因となりかねない。

特開２００７−２５６５４４号公報

本発明はこれらの不都合に鑑みてなされたものであり、容易且つ確実に生産でき、十分な厚みを有するとともに他の光学フィルムに積層してもこの他の光学フィルムの光学的機能を阻害することなく、しかも偏光サングラスのレンズのように厚みが必要な偏光板等に好適に用いることのできる光学フィルム、及びこれを用いた偏光サングラスを提供することを課題とする。

上記課題を解決するためになされた本発明の光学フィルムは、
押出成形法により形成され、
厚みが１００μｍ以上５００μｍ以下であり、
可視光線透過率が８７％以上であり、
ヘイズ値が２％以下であり、
面方向リタデーション値（Ｒｏ値）が２００ｎｍ以下で、厚さ方向リタデーション値（Ｒｔｈ値）が４００ｎｍ以下である光学フィルムである。

なお、上記光学フィルムの「厚み」とは平均厚みを意味する。
また、可視光線透過率は、ＪＩＳ−Ｒ−３１０６に準じて分光光度計を用いて測定された可視光領域の透過率を意味する。

また、面方向リタデーション値（Ｒｏ値）とは、次式で求められる数値である。
Ｒｏ値＝（Ｎｙ−Ｎｘ）×ｄ
また、厚み方向リタデーション値（Ｒｔｈ値）とは、次式で求められる数値Ｒｔｈである。
Ｒｔｈ値＝（（Ｎｘ＋Ｎｙ）／２−Ｎｚ）×ｄ
ここで、Ｎｘはフィルムの進相軸（面方向と平行な軸）の屈折率であり、Ｎｙはフィルムの遅層軸（面方向と平行で且つ進相軸と垂直な軸）の屈折率であり、Ｎｚは厚み方向（面方向と垂直な方向）でのフィルムの屈折率であり、ｄはフィルムの厚みをそれぞれ表している。

当該光学フィルムにあっては、厚みが１００μｍ以上５００μｍ以下であり、比較的薄い他の光学フィルムに積層して用いた場合（例えば偏光サングラスのレンズに用いた場合）に、当該光学フィルムによって的確な厚みを持たせることかできる。

また、当該光学フィルムにあっては、可視光線透過率が８７％以上であるので、当該基材フィルムに十分な可視光線を透過することができ、このため偏光サングラスのレンズとして用いた場合に装着者に暗い印象を与えにくい。また、基材フィルムのヘイズ値が２％以下であるので、当該基材フィルムを透過する光線により形づけられる像の鮮明度の低下を抑えることができ、このため偏光サングラスのレンズに用いた際に着用者に曇った印象を与えることない。これによって、当該光学フィルムは、偏光サングラスのレンズとして用いられた場合には、視認性の良好なレンズとすることができる。

また、当該光学フィルムにあっては、面方向リタデーション値が２００ｎｍ以下で、厚さ方向リタデーション値が４００ｎｍ以下であるので、他の光学フィルム等に積層してもこの他の光学フィルムの光学的機能を阻害することがなく、特に例えば偏光サングラスのレンズとして偏光フィルムに積層して用いた場合にあっても、この偏光フィルムの光学的機能を低下させない。

さらに、当該光学フィルムは、押出成形法により形成されるので、上記のような光学的機能を有しつつも十分な厚みを有するフィルムとすることができ、またその製造が容易且つ確実に行うことができ、生産性の向上が図られる。

また、当該光学フィルムは、主ポリマーとしてポリカーボネートを用いることができる。これにより、リタデーション値の制御が容易且つ確実に行うことができ、当該光学フィルムを容易且つ確実に製造することができる。

さらに、当該光学フィルムは、主ポリマーとしてシクロオレフィンコポリマーを用いることができる。これにより、例えば当該光学フィルムを用いたシートを三次元で湾曲した形状に形成した場合にあっても、リタデーション値の制御が容易且つ確実である。つまり、上記のように三次元で湾曲した形状に形成する場合には熱成形等によって当該光学フィルムに熱及び圧力が付加されるが、シクロオレフィンコポリマーを主ポリマーとする当該光学フィルムにあっては、熱や圧力に基づく位相差の変化が小さいので、リタデーション値を維持しやすく、このためリタデーション値の制御が容易且つ確実である。このため、例えば偏光サングラスのレンズに当該フィルムが用いられた場合には、レンズが三次元湾曲形状を有する構成を採用でき、このためデザイン性に優れつつも、光学的機能を損なわないという利点を有する。

また、当該光学フィルムは、主ポリマーとしてアクリル樹脂を用いることができる。これにより、当該光学フィルムの透明性が高く、高いレベルでの可視光透過率を発揮することができる。

さらに、当該光学フィルムは、偏光サングラスのレンズに用いられることが好ましい。これにより、当該光学フィルムによって偏光サングラスのレンズの厚さを十分なものとすることができるとともに、偏光サングラスの偏光特性等の光学的機能を阻害することがない。

また、上記課題を解決するためになされた本発明の偏光サングラスは、上記構成からなる当該光学フィルムを含むレンズを備える。

当該偏光サングラスは、当該光学フィルムが十分な厚みを有するので、偏光サングラスのレンズの厚さを十分なものとすることができる。また、当該光学フィルムは、可視光線透過率８７％以上であり、ヘイズ値２％以下であり、面方向リタデーション値２００ｎｍ以下であり、且つ厚さ方向リタデーション値４００ｎｍ以下であるため、偏光サングラスの偏光子の偏光特性等の光学的機能を低下させない。

以上説明したように、本発明の光学フィルムは、押出成形により容易且つ確実に製造でき、十分な厚みを有するので他の光学フィルムに貼り合わせて使用すると十分な厚みの積層体が得られ、さらに他の光学フィルムに積層してもこの他の光学フィルムの光学的機能を阻害しにくいという効果を奏する。

また、本発明の偏光サングラスは、上記のように当該光学フィルムが押出成形により容易且つ確実に製造できるので、従来のように多数枚のトリアセチルセルロースフィルムを貼り合わせて製造するものに比して、レンズの形成が容易且つ確実に行うことができ、また当該光学フィルムが十分な厚みを有するのでレンズの厚みを十分なものとすることができ、さらに当該光学フィルムを積層しても偏光子の偏光特性等の光学的機能を阻害しにくいという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る偏光サングラスを示す模式的斜視図である。 図１の偏光サングラスのレンズに用いられる偏光レンズ用シートの概略的断面図である。 本発明の他の実施形態に係る偏光サングラスのレンズに用いられる偏光レンズ用シートの概略的断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図１に示すようにフレーム２とこのフレーム２に取付けられた一対のレンズ３とを備える偏光サングラス１のレンズ３に用いられる基材フィルム２０（光学フィルム）を例にとり説明する。

当該基材フィルム２０は、押出成形法によりシート状に形成されている。具体的には、成形機内でフィルム材料を溶融し、この溶融したフィルム材料をＴダイから押し出して、押し出されたフィルム材料をシート状に冷却して形成されている。ここで、押出条件や成形機内の樹脂温度等の成形条件は、フィルム材料や後述する基材フィルム２０の光学的特性に応じて設定される。

また、基材フィルム２０の厚み（平均厚み）は１００μｍ以上５００μｍ以下に設けられており、好ましくは２００μｍ以上３００μｍ以下に設けられている。上記下限値未満であると、基材フィルム２０が比較的薄くなり、レンズ３として十分な厚みを持たせることができなくなる。一方、上記上限値を超えると、後述する所望の光学的特性を得ることが困難となるためである。

また、基材フィルム２０は、可視光線透過率が８７％以上に設けられ、好ましくは８８％以上、より好ましくは８９％以上、さらに好ましくは９０％以上に設けられていると良い。上記上限値以下の可視光線透過率とすることにより、当該基材フィルム２０に十分な可視光線を透過することができるので、偏光サングラス１のレンズ３に用いた際に装着者に暗い印象を与えにくい。

さらに、基材フィルム２０は、ヘイズ値が２％以下に設けられており、好ましくは１％以下に設けられている。上記上限値以下のヘイズ値とすることにより、当該基材フィルム２０を透過する光線により形づけられる像の鮮明度の低下を抑えることができ、偏光サングラス１のレンズ３に用いた際に着用者に曇った印象を与えることなく、視認性が良好なレンズ３とすることができる。

また、基材フィルム２０は、面方向リタデーション値が２００ｎｍ以下となるよう設けられ、好ましくは１５０ｎｍ以下、より好ましくは５０ｎｍ以下、さらに好ましくは２０ｎｍ以下となるよう設けられている。また、基材フィルム２０は、厚さ方向リタデーション値が４００ｎｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下、より好ましくは８０ｎｍ以下となるよう設けられている。これにより、偏光サングラス１のレンズ３に用いた際に、偏光サングラス１の偏光特性を阻害することがない。

ここで、面方向リタデーション値Ｒｏとは、次式で求められる数値である。
Ｒｏ＝（Ｎｙ−Ｎｘ）×ｄ
また、厚み方向リタデーション値Ｒｔｈとは、次式で求められる数値である。
Ｒｔｈ＝（（Ｎｘ＋Ｎｙ）／２−Ｎｚ）×ｄ
ここで、Ｎｘは基材フィルム２０の進相軸（面方向と平行な軸）の屈折率であり、Ｎｙは基材フィルム２０の遅層軸（面方向と平行で且つ進相軸と垂直な軸）の屈折率であり、Ｎｚは基材フィルム２０の厚み方向（面方向と垂直な方向）での基材フィルム２０の屈折率であり、ｄはフィルムの厚みをそれぞれ表している。

また、基材フィルム２０は、ガラス転移温度Ｔｇが１００℃以上１７０℃以下となるよう設けることが好ましく、より好ましくは１０５℃以上１６０℃以下であり、さらに好ましくは、１１０℃以上１５０℃以下となるよう設けることが好ましい。このようなガラス転移温度の範囲とすることにより、基材フィルム２０（及びこれを用いたシート）を熱成形する場合に成形が容易且つ確実に行えるとともに、熱成形に際して上記リタデーション値が維持されやすい。

さらに、当該基材フィルム２０の主ポリマーとしては、ポリカーボネート、シクロオレフィンコポリマー、アクリル樹脂等を用いることができる。なお、当該基材フィルム２０は、目的に応じて紫外線吸収剤、紫外線安定剤等の各種添加材を添加することが可能である。

ここで、主ポリマーとしてポリカーボネートを用いることにより、リタデーション値の制御が容易且つ確実に行い得るという利点を有する。

また、主ポリマーとしてシクロオレフィンコポリマーを用いることにより、偏光サングラス１のレンズ３が三次元で湾曲した形状を有する場合（図１参照）に、当該基材フィルム２０が複屈折性を奏することを防止できる。つまり、三次元で湾曲した形状に形成する場合には例えば熱成形等によって基材フィルム２０に熱及び圧力が付加されるが、シクロオレフィンコポリマーを主ポリマーとする基材フィルム２０にあっては、熱や圧力に基づく位相差の変化が小さく、このため上記リタデーション値を維持しやすい。

さらに、主ポリマーとしてアクリル樹脂を用いることにより、透明性が高く、高いレベルでの可視光透過率を発揮することができる。

次に、上記構成からなる基材フィルム２０と、この基材フィルム２０に積層される偏光フィルム３０とからなる偏光レンズ用シートについて図２を参酌しつつ説明する。

この図２の偏光レンズ用シートでは、基材フィルム２０が偏光フィルム３０の両面に積層されている。なお、基材フィルム２０と偏光フィルム３０とは、種々の方法により固着され、例えば接着剤等を介して積層固着されている。なお、接着剤を用いる場合には、透明な接着剤を用いることが好ましい。

この偏光フィルム３０は、一定方向の振動の一定方向の振動方向の光線のみを透過するよう設けられたシート状部材である。この偏光フィルム３０は、種々の偏光フィルム３０を採用可能であるが、例えば、ポリビニルアルコールを主体にヨウ素化合分子を吸着配向させたものを用いることができる。ここで、偏光フィルム３０は、その厚みが５０μｍ以上２００μｍ以下のものが好適に使用可能である。

なお、当該基材フィルム２０を偏光フィルム３０に積層した構造は上記のものに限定されるものではなく、種々の形態のものを採用することができ、例えば図３のような構造を採用することも可能である。この図３の偏光レンズ用シート１０は、多層構造の偏光フィルム３０の片面に当該基材フィルム２０が積層されている。なお、両フィルム２０、３０の固着方法等は上述の説明と同様である。

この図３に示す偏光フィルム３０は、ヨウ素化合分子を吸着配向させたポリビニルアルコール層３２（偏光層）と、このポリビニルアルコール層３２の両面に設けられたトリアセチルセルロースフィルム層３１、３３との三層構造を有しており、当該基材フィルム２０は、一方のトリアセチルセルロースフィルム層３３の外面に積層固着されている。

上記のように基材フィルム２０と偏光フィルム３０とを有する偏光レンズ用シート１０を用いて一対のレンズ３が形成され、この一対のレンズ３がフレーム２に取付けられることにより、偏光サングラス１が得られる。なお、レンズ３に三次元曲面形状を形成したい場合には、フレーム２に取付ける前に偏光レンズ用シート１０を熱成形することによって所望形状のレンズ３を成形することができる。

当該基材フィルム２０は、上記構成から上記のように用いることができるので、以下のような利点を有する。つまり、厚みが１００μｍ以上５００μｍ以下であるため、偏光サングラス１のレンズ３に用いた際に、当該基材フィルム２０によってレンズ３に的確な厚みを持たせることができる。

また、当該基材フィルム２０は、可視光線透過率が８７％以上であり、ヘイズ値が２％以下であり、面方向リタデーション値が２００ｎｍ以下で、厚さ方向リタデーション値が４００ｎｍ以下であるため、偏光サングラスのレンズとして用いても、偏光サングラスの偏光子の光学的機能を低下させない。

さらに、当該光学フィルムは、押出成形法により形成されるので、上記のように十分な厚みを持たせることができ、容易且つ確実に製造することができる。つまり、従来のトリアセチルセルロースフィルムを多層に積層するものに比して、その製造が容易であり且つ確実である。しかも、当該基材フィルム２０は、主ポリマーとして、ポリカーボネート、シクロオレフィンコポリマー、又はアクリル樹脂を用いることができる。これらの材料によって、上記構成からなる当該基材シートを容易且つ確実に製造することができる。

なお、上記実施形態は上述の構成を有し、上述の利点を奏するものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の意図する範囲内において適宜設計変更可能である。

つまり、上記実施形態のレンズ用シートとしては、基材フィルムである当該光学フィルムと偏光フィルムとからなるものについて説明したが、その他の構造を採用することも可能である。例えば、当該光学フィルム（基材フィルム）と偏光フィルムとの間に他の層を設けることも適宜設計変更可能である。具体的には、視認者側から偏光フィルム、紫外線吸収層等の紫外線防止層、及び当該光学フィルムを順次積層することも可能である。さらには、当該光学フィルム又は／及び偏光フィルムの外面に、保護層や紫外線防止層等の他の層を設けることも適宜設計変更可能である。

以上のように、本発明の光学フィルムは、可視光透過率が高く、ヘイズ値、面方向リタデーション値及び厚さ方向リタデーション値が小さく、このため他の光学フィルムに積層しても光学的特性を阻害することなく十分な厚みを持たせることができ、例えば偏光サングラスのレンズに好適に用いることができる。

１ 偏光サングラス
２ フレーム
３ レンズ
１０ 偏光レンズ用シート
２０ 基材フィルム
３０ 偏光フィルム
３１ トリアセチルセルロースフィルム層
３２ ポリビニルアルコール層
３３ トリアセチルセルロースフィルム層

Claims (6)

1. 押出成形法により形成され、
   厚みが１００μｍ以上５００μｍ以下であり、
   可視光線透過率が８７％以上であり、
   ヘイズ値が２％以下であり、
   面方向リタデーション値（Ｒｏ値）が２００ｎｍ以下で、厚さ方向リタデーション値（Ｒｔｈ値）が４００ｎｍ以下である光学フィルム。
2. 主ポリマーとしてポリカーボネートが用いられている請求項１に記載の光学フィルム。
3. 主ポリマーとしてシクロオレフィンコポリマーが用いられている請求項１に記載の光学フィルム。
4. 主ポリマーとしてアクリル樹脂が用いられている請求項１に記載の光学フィルム。
5. 偏光サングラスのレンズに用いられる請求項１から請求項４の何れか１項に記載の光学フィルム。
6. 請求項１から請求項４の何れか１項に記載の光学フィルムを含むレンズを備える偏光サングラス。

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