JP2015069071A

JP2015069071A - ハードコートフィルム、ハードコートフィルム付偏光板および透過型液晶ディスプレイ

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Publication number: JP2015069071A
Application number: JP2013204399A
Authority: JP
Inventors: 靖史薮原; Yasushi Yabuhara; 緒方　啓介; Keisuke Ogata; 啓介緒方; 希大中; Nozomi Onaka; 航大久保; Wataru Okubo
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2015-04-13
Anticipated expiration: 2033-09-30
Also published as: JP6248512B2

Abstract

【課題】ハードコート層が優れたハードコート性、透明性、耐擦傷性、耐ブロッキング性を有し、さらにハードコート層上に密着性に優れた機能性層を積層したハードコートフィルムと、このフィルムを具備したハードコートフィルム付偏光板および透過型液晶ディスプレイの提供を目的とする。【解決手段】透明基材の一方の面に、電離放射線硬化型樹脂と光重合開始剤と溶剤とを含有するハードコート層形成用組成物から形成されたハードコート層を有するハードコートフィルムであって、前記ハードコート層の炭素−炭素二重結合の赤外分光スペクトルピーク面積P１と、炭素—酸素二重結合の赤外分光スペクトルピーク面積Ｐ２の比率（Ｐ１／Ｐ２）が０．０５〜０．１０の範囲であり、前記ハードコート層表面から深さ５０ｎｍに位置する領域の超微小押し込み硬度が０．４０〜１．０ＧＰａの範囲であることを特徴とするハードコートフィルムである。【選択図】図１

Description

本発明は、優れたハードコート性、透明性、耐擦傷性、耐ブロッキング性を備え、さらにリコート性に優れ、該ハードコート層上に他機能性層などを積層しても、上層との密着性にも優れたハードコートフィルム、ならびに該ハードコートフィルムを使用したハードコートフィルム付偏光板および透過型液晶ディスプレイに関する。

従来、各種ディスプレイに用いられる透明基材に硬度を付帯させる為にアクリル系ＵＶ樹脂等をコーティングし、ハードコート性を付帯させる方法が用いられてきた。また、これらのハードコートフィルムは表面上に導電性層や反射防止層など機能性層を積層することで機能性を付与しつつハードコート性を発現させる方法も提案されている。

しかし、ハードコート性を向上させるために、ハードコート表面を硬化させすぎてしまうと、ハードコート層の柔軟性が弱くなり、フィルムを曲げた際にクラック（亀裂）が発生してしまったり、ハードコートフィルム上に機能性層を積層する際に、各層の密着性が劣化してしまうという問題点がある。

また、ハードコートフィルムを保管する際やハードコート層上に機能性層を積層する際などにロール状に巻いた状態にしていると、ブロッキング（貼り付き）が発生してしまい、剥離する際にフィルム表面が荒れてしまう。そこで、このようなブロッキングの改良法としては、フィルムの両端にテープ等のスペーサーを挟む方法や、フィルム表面に微細な凹凸を付与する方法等がある。

ハードコート層と上層との密着性の向上としてハードコート層を形成させた後に、アルカリ処理を行い、ハードコート層の表面を改質させる方法などがある。

特開２００３−０４５２３４号公報特開２００５−１４４８５８号公報特開２０１２−２７４０１号公報特開２０１２−１３３０７９号公報特開２００５−２８８２８６号広報

しかし、これらの方法では、フィルム加工時にハードコート層表面を改質する工程やテープを除去する工程が煩雑であるほか、フィルム表面に微細な凹凸を付与することによりフィルムの透明性が劣化するという問題が発生する。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、ハードコート層が優れたハードコート性、透明性、耐擦傷性、耐ブロッキング性を有し、さらにハードコート層上に密着性に優れた機能性層を積層したハードコートフィルムと、このフィルムを具備したハードコートフィルム付偏光板および透過型液晶ディスプレイの提供を目的とする。

本発明の請求項１に係る発明は、透明基材の一方の面に、電離放射線硬化型樹脂と光重合開始剤と溶剤とを含有するハードコート層形成用組成物から形成されたハードコート層を有するハードコートフィルムであって、
前記ハードコート層の炭素−炭素二重結合の赤外分光スペクトルピーク面積Ｐ１と、炭素―酸素二重結合の赤外分光スペクトルピーク面積Ｐ２の比率（Ｐ１／Ｐ２）が０．０５〜０．１０の範囲であり、
前記ハードコート層表面から深さ５０ｎｍに位置する領域の超微小押し込み硬度が０．４０〜１．０ＧＰａの範囲であることを特徴とするハードコートフィルムである。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載のハードコートフィルムを構成する前記透明基材の他方の面側に偏光板を備えたことを特徴とするハードコートフィルム付偏光板である。

また、請求項３に係る発明は、請求項２に記載のハードコートフィルム付偏光板を具備したことを特徴とする透過型液晶ディスプレイである。

本発明の請求項１の発明によれば、前記ハードコート層の炭素−炭素二重結合の赤外分光スペクトルピーク面積P１と、炭素―酸素二重結合の赤外分光スペクトルピーク面積Ｐ２の比率（Ｐ１／Ｐ２）を０．０５〜０．１０の範囲とすることにより、重合と架橋等による三次元構造を形成し、硬度と柔軟性のバランスのとれたハードコート層を得ることができる。また、硬化後のハードコート層の表面には活性種が適度に残存していることで、塗工性や密着性を損ねることなくハードコート層上に機能性層を積層することができる。

また、前記ハードコート層の表面から深さ５０ｎｍに位置する領域の超微小押し込み硬度を０．４０〜１．０ＧＰａの範囲とすることにより、高い硬度の保持と同時に透明基材とハードコート層との密着性を高めることができる。

このように、本発明によれば、優れたハードコート性、透明性、耐擦傷性、耐ブロッキング性を備えハードコートフィルムが得られる。また、ハードコート層に残存する活性種により密着性に優れた機能性層を積層することができ、機能性を有するハードコートフィルム付偏光板や透過型液晶ディスプレイを提供することができる。

本発明に係るハードコートフィルムの一実施形態を示す概略断面図。本発明に係るハードコートフィルム付偏光板の一実施形態を示す概略断面図。本発明に係るハードコートフィルム付偏光板を具備した透過型液晶ディスプレイを示す概略断面図。本発明に係るハードコートフィルム付偏光板を具備した透過型液晶ディスプレイを示す概略断面図。

以下、本発明について、図面を参照して説明する。

図１は本発明に係るハードコートフィルムの一実施形態を示し、具体的には、透明基材１１の一方の面に、電離放射線硬化型樹脂と光重合開始剤と溶剤とを含有するハードコート層形成用組成物から形成されたハードコート層１２を有するハードコートフィルム１である。

前記透明基材１１としては、種々の有機高分子からなるフィルムを用いることができる
。例えば、ディスプレイ等の光学部材に通常使用される基材を用いることができる。透明基材１１としては、透明性や光の屈折率等の光学特性、さらには耐衝撃性、耐熱性、耐久性等の諸物性を考慮して、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系、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、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、セロファン等のセルロース系、６−ナイロン、６，６−ナイロン等のポリアミド系、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、エチレンビニルアルコール等の有機高分子からなるものを用いることができる。特に、トリアセチルセルロースフィルム等のセルロース系フィルムを好適に用いることができる。セルロース系フィルムは、複屈折が少なく、透明性、屈折率、分散等の光学特性、さらには耐衝撃性、耐熱性、耐久性等の諸物性に優れている。さらに、セルロース系フィルムは、溶剤によって容易に溶解または膨潤するので、最も好ましく用いられる。

前記透明基材１１には、各種安定剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、着色剤、酸化防止剤、難燃剤等を添加してもよい。また、透明基材１１の厚さは特に限定されるものではないが、ハンドリングや経済性から２０μｍ以上、２００μｍ以下が好ましい。ただし、透明基材１１として、トリアセチルセルロースフィルムを用いる場合には、透明基材１１の厚さは、４０μｍ以上、８０μｍ以下が好ましい。

本発明に係るハードコート層１２は、電離放射線硬化型樹脂と光重合開始剤と該透明基材を溶解または膨潤させる溶剤とを含むハードコート層形成用組成物を用いて、塗工、乾燥、電離放射線照射を経て硬化することで形成することができる。

前記ハードコート層形成用組成物は、電離放射線硬化型樹脂としてアクリル系材料を含んでいることが好ましい。アクリル系材料としては、多価アルコールの（メタ）アクリル酸エステルのような単官能または多官能の（メタ）アクリレート化合物、ジイソシアネートと多価アルコールおよび（メタ）アクリル酸のヒドロキシエステル等から合成されるような多官能のウレタン（メタ）アクリレート化合物を使用することができる。また、これらの他にも、電離放射線硬化型材料として、アクリレート系の官能基を有するポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂等を使用することができる。

なお、本発明において、「（メタ）アクリル」とは、「アクリル」と「メタクリル」の両方を示し、「（メタ）アクリレート」とは「アクリレート」と「メタクリレート」の両方を示し、「（メタ）アクリロイル」とは、「アクリロイル」と「メタクリロイル」の両方を示している。例えば、「ウレタン（メタ）アクリレート」は「ウレタンアクリレート」と「ウレタンメタクリレート」の両方を示している。

単官能の（メタ）アクリレート化合物としては、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、アクリロイルモルフォリン、Ｎ−ビニルピロリドン、テトラヒドロフルフリールアクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、２−エトキシエチル（メタ）アクリレート、３−メトキシブチル（メタ）アクリレート、エチルカルビトール（メタ）アクリレート、リン酸（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性リン酸（メタ）アクリレート、フェノキシ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性フェノキシ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性フェノキシ（メタ）アクリレート、ノニルフェノール（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド変性ノニルフェノール（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性ノニルフェノール（メタ）アクリレート、メトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシプロピレングリコール（メタ）アクリレート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチル−２−ヒドロキシプロピルフタレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルハイドロゲンフタレート、２−（メタ）アクリロイルオキシプロピルハイドロゲンフタレート、２−（メタ）アクリロイルオキシプロピルヘキサヒドロハイドロゲンフタレート、２−（メタ）アクリロイルオキシプロピルテトラヒドロハイドロゲンフタレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、ヘキサフルオロプロピル（メタ）アクリレート、オクタフルオロプロピル（メタ）アクリレート、オクタフルオロプロピル（メタ）アクリレート、２−アダマンタンおよびアダマンタンジオールから誘導される１価のモノ（メタ）アクリレートを有するアダマンチルアクリレート等のアダマンタン誘導体モノ（メタ）アクリレート等が挙げられる。

２官能の（メタ）アクリレート化合物としては、例えば、エチレングリコールジ（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、ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、エトキシ化ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、プロポキシ化ヘキサンジオールジ（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、ポリエチレングリコールジ（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、ポリプロピレングリコールジ（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、エトキシ化ネオペンチルグリコールジ（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、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート等のジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。

３官能以上の（メタ）アクリレート化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリス２−ヒドロキシエチルイソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート等のトリ（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、ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート等の３官能の（メタ）アクリレート化合物や、ペンタエリスリトールテトラ（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、ジトリメチロールプロパンペンタ（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、ジトリメチロールプロパンヘキサ（メタ）アクリレート等の３官能以上の多官能（メタ）アクリレート化合物や、これら（メタ）アクリレートの一部をアルキル基やε−カプロラクトンで置換した多官能（メタ）アクリレート化合物等が挙げられる。

アクリル系材料の中でも、所望する分子量、分子構造を設計することができ、形成されるハードコート層１２の物性のバランスを容易にとることが可能であるといった理由から、多官能ウレタンアクリレートを好適に用いることができる。ウレタンアクリレートは、多価アルコール、多価イソシアネートおよび水酸基含有アクリレートを反応させることによって得られる。

ハードコート層形成用組成物に含まれる溶剤としては、透明基材１１を溶解または膨潤
させる溶剤が好ましい。溶剤が透明基材１１を溶解または膨潤させることにより、ハードコート層形成用組成物が透明基材１１の表面から内部に浸透し易くなり、透明基材１１とハードコート層１２との密着性を向上させることができる。

またさらには、透明基材１１の表層近傍で透明基材１１の樹脂成分とハードコート層１２の樹脂成分とが混在した層が形成され、この層の作用により透明基材１１とハードコート層１２との屈折率を傾斜させることができ、干渉ムラの発生を防ぐことができる。

透明基材１１としてセルロース系フィルムを用いた場合、セルロース系フィルム表面を溶解または膨潤させる溶剤としては、例えば、ジブチルエーテル、ジメトキシメタン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、プロピレンオキシド、１，４−ジオキサン、１，３−ジオキソラン、１，３，５−トリオキサン、テトラヒドロフラン、アニソールおよびフェネトール等のエーテル類、またアセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、およびメチルシクロヘキサノン等のケトン類、また蟻酸エチル、蟻酸プロピル、蟻酸ｎ−ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン醸エチル、酢酸ｎ−ペンチル、およびγ−プチロラクトン等のエステル類、さらにメチルセロソルブ、セロソルブ、ブチルセロソルブ、セロソルブアセテート等のセロソルブ類が挙げられ、これらを単独で、もしくは２種類以上組み合わせて用いることができる。また、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、アセチルアセトン、アセトンおよびシクロヘキサノンの少なくとも１種類を用いることが好ましい。

光重合開始剤としては、例えば、２，２−エトキシアセトフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ジベンゾイル、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ｐ−クロロベンゾフェノン、ｐ−メトキシベンゾフェノン、ミヒラーケトン、アセトフェノン、２−クロロチオキサントン等が挙げられる。これらを単独、もしくは２種類以上合わせて用いても良い。

光増感剤としては、トリエチルアミン、トリエタノールアミン、２−ジメチルアミノエタノール等の３級アミン、トリフェニルホスフィン等のアルキルフォスフィン系、β−チオジグリコール等のチオエーテル系をあげることが出来、これらを１種類あるいは２種類以上を混合して使用することもできる。

ハードコート層形成用組成物にレベリング剤を用いることが望ましい。レベリング剤の中でもアクリル系レベリング剤を用いることが最も好ましい。レベリング剤を用いることでハードコート層形成時に発生し得る、膜厚ムラや塗液ハジキなどの欠陥を防止することができる。また、アクリル系レベリング剤を用いることで、フッ素系やシリコーン系のレベリング剤を用いた場合よりもハードコート層上に機能性層などを積層する場合のリコート性、ハードコート層と機能性層との密着性の劣化を防ぐことができる。

また、ハードコート層１２に四級アンモニウムカチオンや導電性金属微粒子等を添加し、ハードコート層１２に導電性を付与しても構わない。

ハードコート層形成用組成物の塗工方法としては、ディップコーティング法、スピンコーティング法、フローコーティング法、スプレーコーティング法、ロールコーティング法、グラビアロールコーティング法、エアドクターコーティング法、プレードコーティング法、ワイヤードクターコーティング法、ナイフコーティング法、リバースコーティング法、トランスファロールコーティング法、マイクログラビアコーティング法、キスコーティング法、キャストコーティング法、スロットオリフィスコーティング法、カレンダーコーティング法、ダイコーティング法等を採用することができる。中でも特に、均一な薄膜層を形成する場合にはマイクログラビアコーティング法が好ましく、また、厚膜層を形成する必要がある場合にはダイコーティング法が好ましい。

ハードコート層形成用組成物の塗工後の硬化方法としては、電子線照射や紫外線照射方法を使用することができる。例えば、紫外線照射方法では、高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、フュージョンランプ等を使用することができる。紫外線照射量は、通常１００〜８００ｍＪ／ｃｍ^２であることが好ましい。

ハードコート層１２の膜厚は、３μｍ以上であれば十分な強度となるが、塗工精度、取扱いの点から、５μｍ以上、１０μｍ以下の範囲であることが好ましい。ハードコート層１２の膜厚が１０μｍを超えると、硬化収縮による透明基材１１の反り、ゆがみ、折れが発生する虞がある。また、ハードコート層１２の膜厚が５μｍ以上、７μｍ以下の範囲であると、ハードコート層１２としては非常に好ましい。

ハードコート層１２の構成する炭素―炭素二重結合の赤外分光スペクトルピーク面積Ｐ１と炭素―酸素二重結合の赤外分光スペクトルピーク面積Ｐ２の比率（Ｐ１／Ｐ２）は０．０５以上０．１０以下であることが好ましい。Ｐ１／Ｐ２が０．０５未満である場合、硬化収縮によるシワが悪化し、また機能性層などを積層した場合、ハードコート層と機能性層との密着性が悪くなり、機能性層の剥がれや傷付きなどが発生してしまう。また、Ｐ１／Ｐ２が０．１０より高い場合、ハードコート層１２の硬化不足により、ハードコート性が劣化してしまう。

また、得られたハードコート層１２の表面より深さ５０ｎｍ部分の超微小押し込み硬度が０．４０〜１．０ＧＰａの範囲にあることが好ましい。ハードコート層表面より深さ５０ｎｍ部分の超微小押し込み硬度が０．４０ＧＰａに満たない場合、フィルムを重ねた際、ブロッキングが発生してしまう。これはフィルムの透明性を上げるために施したハードコート層表面の平滑さに加え、ハードコート層表面の柔軟性により、ハードコート層とハードコート層裏面の透明基材の密着性が良いことに起因される。また、ハードコート層表面の硬度不足により耐擦傷性も弱くなってしまう。一方、ハードコート層表面より深さ５０ｎｍ部分の超微小押し込み硬度が１．０ＧＰａを超える場合、ハードコート層表面の柔軟性がなくなり、フィルムを曲げた際にクラック（亀裂）が入り易くなってしまう。

本発明のハードコートフィルム１はハードコート層１２の上側に機能性層を設けることができる。機能性層としては反射防止層、帯電防止層、防眩層、電磁波遮蔽層、赤外線吸収層、紫外線吸収層、色補正層などが挙げられる。これらの機能性層の形成方法としては、それぞれの機能性層形成用組成物を塗工して得るウェットコーティング法が望ましい。ウェットコーティング法によれば、ハードコート層の表層近傍における溶剤の介在により、炭素―炭素二重結合と機能性層とが結合することができ、優れた密着性を付与することができる。

ハードコートフィルム１は、ディスプレイ部材、画像装置の一部として好適に用いることができる。以下、その応用例として、ハードコートフィルム付偏光板の一実施形態について図２に基づき説明する。

図２に示すように、ハードコートフィルム付偏光板２００は、ハードコートフィルム１と偏光板２とを備えている。具体的には、ハードコートフィルム１を構成する透明基材１１のハードコート層１２が形成されていない面側に、偏光層２３および透明基材２１からなる偏光板２が配置されている。すなわち、透明基材１１の一方の面（図２では上面）に、透明基材１１側に、ハードコート層１２が積層されており、透明基材１１のもう一方の面（図２では下面）に、透明基材１１側から順に、偏光層２３および透明基材２１が積層されている。なお、これら偏光層２３および透明基材２１は、特定に限定されるものではなく、通常、反射防止フィルム付偏光板に用いられるものを適宜用いることができる。

次に、前記ハードコートフィルム付偏光板を具備した透過型液晶ディスプレイの一実施形態について、以下に説明する。

図３に示すように、透過型液晶ディスプレイ３００は、ハードコートフィルム付偏光板２００ａと、液晶セル３と、偏光板４と、バックライトユニット５とを備え、該ハードコートフィルム付偏光板２００ａにおいて、ハードコートフィルム１が形成されている面とは反対の面側に、液晶セル３と、偏光板４と、バックライトユニット５とがこの順に保持されている。

液晶セル３は、ハードコートフィルム付偏光板２００ａにおいて、透明基材１１に対してハードコート層１２が形成された側とは反対側に保持されている。ハードコートフィルム付偏光板２００ａは、ハードコートフィルム１と、該ハードコートフィルム１の透明基材１１側に偏光板２ａを備えている。偏光板２ａは、透明基材１１側から順に、透明基材２２と偏光層２３と透明基材２１とが積層されたものである。液晶セル３は、ハードコートフィルム付偏光板２００ａのハードコート層１２が形成されている面とは反対の面側、すなわち、透明基材２１側に保持されている。このとき、透過型液晶ディスプレイ３００において、ハードコートフィルム１側が観察側、すなわち、ディスプレイ表面となる。

透過型液晶ディスプレイ３００は、ハードコートフィルム１の透明基材１１と、偏光板２ａの透明基材２２とを別々に備える。

バックライトユニット５は、光源と光拡散板と（図示しない）を備える。液晶セル３は、図示しないが、一方の透明基材に電極が設けられ、もう一方の透明基材に電極およびカラーフィルタを備えており、両電極間に液晶が封入された構造となっている。液晶セル３を挟むように設けられる偏光板２ａにおいては、透明基材２１と、透明基材２２との間に偏光層２３が挟持され、偏光板４においては、透明基材４１と、透明基材４２との間に偏光層４３が挟持された構造となっている。

また、本発明に係る透過型液晶ディスプレイは、図４に示すような（図３とは異なる）ハードコートフィルム付偏光板２００を備えた形態も可能である。

図４に示す透過型液晶ディスプレイ４００は、ハードコートフィルム付偏光板２００と、液晶セル３と、偏光板４と、バックライトユニット５とを備え、該ハードコートフィルム付偏光板２００において、ハードコートフィルムが形成されている面とは反対の面側に、液晶セル３と、偏光板４と、バックライトユニット５とがこの順に保持されている。ハードコートフィルム付偏光板２００は、ハードコートフィルム１と、該ハードコートフィルム１の透明基材１１側に偏光板２を備えている。偏光板２は、透明基材１１側から順に、偏光層２３と透明基材２１とが積層されたものである。液晶セル３は、ハードコートフィルム付偏光板２００の低屈折率層１４が形成されている面とは反対の面側、すなわち、透明基材２１側に保持されている。このとき、透過型液晶ディスプレイ４００において、ハードコートフィルム１側が観察側、すなわち、ディスプレイ表面となる。

透過型液晶ディスプレイ４００は、ハードコートフィルム１のハードコート層１２が形成されていない面、すなわち、透明基材１１面に、偏光板２として、偏光層２３と透明基材２２とがこの順に設けられている。

透過型液晶ディスプレイ３００と同様に、バックライトユニット５は、光源と光拡散板
と（図示しない）を備える。液晶セル３は、図示しないが、一方の透明基材に電極が設けられ、もう一方の透明基材に電極およびカラーフィルタを備えており、両電極間に液晶が封入された構造となっている。液晶セル３を挟むように設けられる偏光板２（ハードコートフィルム付偏光板２００の一部）においては透明基材２１と、透明基材１１との間に偏光層２３が挟持され、偏光板４においては、透明基材４１と、透明基材４２との間に偏光層４３が挟持された構造となっている。

なお、本発明の透過型液晶ディスプレイ３００および４００は、他の機能性部材を備えていてもよい。他の機能性部材としては、例えば、バックライトから発せられる光を有効に使うための、拡散フィルム、プリズムシート、輝度向上フィルムや、液晶セルや偏光板の位相差を補償するための位相差フィルム等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

以下、本発明について実施例を基づきより具体的に説明する。

＜実施例１＞
透明基材としては、厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルムを用い、下記組成のハードコート形成用組成物をバーコーティング法により乾燥後の膜厚が５μｍになるように塗工、乾燥させた。その後、酸素濃度１０００ｐｐｍの雰囲気下で高圧水銀灯により３００ｍＪ／ｃｍ^２の紫外線を照射してハードコート層を形成し、ハードコートフィルムを作製した。

＜ハードコート形成用組成物＞
ペンタエリスリトールトリアクリレート（ＰＥ３Ａ）１５．０重量部
ペンタエリスリトールテトラアクリレート（ＰＥ４Ａ）１５．０質量部
ウレタンアクリレート（ＵＡ）２５．０重量部
光重合開始剤２．０重量部
（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製：イルガキュア１８４）
レベリング剤０．１重量部
（ビックケミー・ジャパン社製：ＢＹＫ−３５０）
メチルエチルケトン（ＭＥＫ）４２．９重量部

＜実施例２＞
イルガキュア１８４（以下、Ｉｒｇ．１８４と記す）を３．０重量部、ＭＥＫを４１．９重量部にした以外は、実施例１と同様にしてハードコートフィルムを作製した。

＜実施例３＞
ＰＥ３Ａ量を２０．０重量部、ＵＡ量を２０．０重量部、Ｉｒｇ．１８４量を５．０重量部、ＭＥＫ量を３９．９重量部、紫外線照射を大気下にした以外は、実施例１と同様にしてハードコートフィルムを作製した。

＜実施例４＞
Ｉｒｇ．１８４量を５．０重量部、ＭＥＫ量を３９．９重量部にした以外は、実施例１と同様にしてハードコートフィルムを作製した。

＜比較例１＞
Ｉｒｇ．１８４量を０．３重量部、ＭＥＫ量を４４．６重量部、紫外線照射を大気下にした以外は、実施例１と同様にしてハードコートフィルムを作製した。

＜比較例２＞
ＰＥ３Ａ量を５．０重量部、ＰＥ４Ａ量を５．０重量部、ＵＡ量を４５．０重量部、Ｉｒｇ．１８４量を３．０重量部、ＭＥＫ量を４１．９重量部にした以外は、実施例１と同様にしてハードコートフィルムを作製した。

＜比較例３＞
ＰＥ３Ａ量を２５．０重量部、ＰＥ４Ａ量を２５．０重量部ＵＡ量を０重量部、Ｉｒｇ．１８４量を１０．０重量部、ＭＥＫ量を３４．９重量部にした以外は、実施例１と同様にしてハードコートフィルムを作製した。

＜比較例４＞
Ｉｒｇ．１８４量を１０．０重量部、ＭＥＫ量を３４．９重量部にした以外は、実施例１と同様にしてハードコートフィルムを作製した。

なお、実施例１〜４及び比較例１〜４に用いたハードコート層形成用組成物を以下の表１に記す。

次に実施例１〜４及び比較例１〜４で作製したそれぞれのハードコート層の上に、下記組成からなる低屈折率層形成用塗液を用いて、バーコーティング法により乾燥後の膜厚が１００ｎｍになるように塗工、乾燥させた。その後、酸素濃度１０００ｐｐｍの雰囲気下で高圧水銀灯により３００ｍＪ／ｃｍ^２の紫外線を照射して、機能性層として低屈折率層を形成した。

＜低屈折率層形成用組成物＞
多孔質シリカ微粒子分散液３２．０８重量部
（平均粒子径５０ｎｍ、固形分２０％、溶剤メチルイソブチルケトン）
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート１．６８重量部
光重合開始剤０．０７重量部
（スペシャリティ・ケミカルズ社製：Ｉｒｇ．１８４、チバ・）
レベリング剤０．１８重量部
（ＢＹＫ−ＵＶ３５００、ビックケミー・ジャパン社製、固形分＞９７％）
メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）６６．００重量部

＜評価＞
実施例１〜４および比較例１〜４で得られたハードコートフィルム及び、低屈折率層をハードコート層上部に積層した反射防止機能付ハードコートフィルムについて、以下の方法で評価を行った。その結果を以下の表２に記す。

「赤外分光スペクトル比率評価」
得られたハードコートフィルムについて、日本分光（Ｊａｓｃｏ）社製：ＦＴ／ＩＲ−６１０を用い、ＡＴＲ法により炭素―炭素二重結合起因のピーク面積（Ｐ１）と炭素―酸素二重結合起因のピーク面積（Ｐ２）の比率（Ｐ１／Ｐ２）を測定した。
プリズム：ゲルマニウム
積算回数：１６回
分解：４ｃｍ^−１
炭素―炭素二重結合Ｐ１範囲：１６５４〜１７８１ｃｍ^−１
炭素―酸素二重結合Ｐ２範囲：１３７４〜１４２７ｃｍ^−１

「超微小押し込み硬度」
得られたハードコートフィルムについて、超微小押し込み硬度試験機（ＭＴＳシステムズ社製：ＮａｎｏＩｎｄｅｎｔｅｒＳＡ２）を用い、ハードコート層表面より深さ５０ｎｍ部分の押し込み硬度を測定した（圧子：先端曲率半径１００ｎｍ、稜角度８０°の三角錐圧子、押し込み速度＝２．０ｎｍ／ｓ）。

「鉛筆硬度試験」
得られたハードコートフィルムについて、クレメンス型引掻き硬度試験機（テスター産業社製：ＨＡ−３０１）を用いて、ＪＩＳ−Ｋ５４００−１９９０に準拠して、ハードコート層表面に５００ｇの荷重をかけた硬度３Ｈの鉛筆（三菱ＵＮＩ）によるキズ等の外観変化を目視で評価した。
○：ハードコート層表面にキズが発生していない
×：ハードコート層表面にキズが発生している

「耐ブロッキング性」
上記で得られた反射防止機能付きハードコートフィルムを１０ｃｍ角にカットし、このカットしたフィルムをガラス板上に５枚重ね、５０℃で２４時間静置した。その後、フィルム面積（１００ｃｍ^２）に占めるブロッキング部分の面積を目視にて観察して評価した。判定基準を以下に示す。
○：フィルム面積に占めるブロッキング部分の面積が５０％未満である
×：フィルム面積に占めるブロッキング部分の面積が５０％以上である

「耐擦傷性」
得られた反射防止機能付きハードコートフィルムについて、ハードコートフィルムと機能性層（低屈折率層）との密着性について、スチールウール（日本スチールウール社製：ボンスター＃００００）を用いて、荷重２５０ｇ／ｃｍ^２で１０往復擦り、傷の有無を目視にて観察して評価した。判定基準を以下に示す。
○：傷が確認されなかった
×：傷が確認された

<比較結果＞
表２にから、実施例１〜４で得られたハードコートフィルム及び反射防止機能付きハードコートフィルムは、優れたハードコート性、透明性、耐擦傷性、耐ブロッキング性を備え、さらにリコート性に優れ、ハードコート層上に機能性層などを積層しても、ハードコート層と機能性層との密着性にも優れる結果を示した。

これに対して、比較例１〜２で得られたハードコートフィルム及び反射防止機能付きハードコートフィルムは、鉛筆硬度、耐ブロッキング性が劣り、比較例３〜４で得られた反射防止機能付きハードコートフィルムは、ハードコート層と低屈折率層との密着性が劣る結果を示した。

本発明のハードコートフィルムは、例えば、ＬＣＤ、ＰＤＰ、ＣＲＴ、プロジェクションディスプレイ、ＥＬディスプレイ等のディスプレイの表示画面に好適に用いることができる。

１・・・・ハードコートフィルム
１１、２１、２２、４１、４２・・・・透明基材
１２・・・・ハードコート層
２、２ａ・・・・偏光板
２３、４３・・・・偏光層
２００、２００ａ・・・・反射防止フィルム付偏光板
３・・・・液晶セル
３００、４００・・・・透過型液晶ディスプレイ
４・・・・偏光板
５・・・・バックライトユニット

Claims

透明基材の一方の面に、電離放射線硬化型樹脂と光重合開始剤と溶剤とを含有するハードコート層形成用組成物から形成されたハードコート層を有するハードコートフィルムであって、
前記ハードコート層の炭素−炭素二重結合の赤外分光スペクトルピーク面積Ｐ１と、炭素―酸素二重結合の赤外分光スペクトルピーク面積Ｐ２の比率（Ｐ１／Ｐ２）が０．０５〜０．１０の範囲であり、
前記ハードコート層表面から深さ５０ｎｍに位置する領域の超微小押し込み硬度が０．４０〜１．０ＧＰａの範囲であることを特徴とするハードコートフィルム。
請求項１に記載のハードコートフィルムを構成する前記透明基材の他方の面側に偏光板を備えたことを特徴とするハードコートフィルム付偏光板。
請求項２に記載のハードコートフィルム付偏光板を具備したことを特徴とする透過型液晶ディスプレイ。